电磁感应和力学规律的综合应用
【知识回顾】
本章内容包括电磁感应现象、磁通量的变化率、感应电动势、自感现象等基本概念，法拉第电磁感应定律、楞次定律等规律; 以及电磁感应的应用
【热身训练】 水平放置于匀强磁场中的光滑导轨上，磁感应强度为B，导轨间距为l，有一根导体棒ab，用恒力F作用在ab上，由静止开始运动，回路总电阻为R，分析ab 的运动情况，并求ab的最大速度。
教学过程设计：
请学生写出答案；
请学生分析分析的过程：ab切割磁感线，形成感应电动势E=Blv，相当于电源，与电阻构成回路，回路中电流为I= Blv/R，ab受到安培力f=BIL=B2 L2 v/R ，初始F大于安培力，ab在合外 力的作用下加速，速度增加，电流增加，安培力增大，当F=f时，棒的速度达到最大，F=f=BIL=B2 L2 vm /R ，得最终速度vm=FR / B2 L2
学生分析的同时：
黑板板书：画出电源，回路，力，平衡方程（初始下滑力大于安培力，加速下滑，速度变大，安培力变大，最终达到平衡状态）
总结性的点评：
解决电磁感应中的力学问题，我们的基本思路是：
板书：
讲解：一般解此类问题的基本思路是：
①明确哪一部分电路产生感应电动势，则这部分电路就是等效电源
②正确分析电路的结构，画出等效电路图．
③分析所研究的导体受力情况（包括安培力、用左手定则确定其方向）；
④列出动力学方程或平衡方程并求解。常用动力学方程有：牛顿运动定律、动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律等。
同类题型的延伸：
我们可以改变上题中的受力情况，把它改为一个相对复杂的题目：
【例1】如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直向下．质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25．求：
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；
(g=10m／s2，sin37°＝0.6， cos37°＝0.8)
分析：同样我们先寻找该题目中的源、路、力，棒ab向下运动形成电源，与电阻R构成回路，形成由b到a的电流，根据左手定则形成沿斜面向上的安培力，在重力、支持力和安培力的共同作用下沿斜面向下运动。
解析： (1)金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律：mgsinθ－μmgcosθ＝ma ①
由①式解得a＝10×(0.6－0.25×0.8)m／s2=4m／s2 ②
(2夕设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡
mgsinθ一μmgcos0一F＝0 ③
此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率：Fv＝P ④
由③、④两式解得 ⑤
讨论：上题中的功能转化问题：
问题1：上题中几个力做功？
重力做正功、支持力不做功、安培力做负功
问题2：各力所做的功与什么能量相对应？
① 重力做的功与重力势能的增量相等
②克服安培力做的功，数值上总是等于电路中转化的电能
③合外力做的功数值上总是等于物体动能的变化
【引语】大家在分析问题的时候，一定要注意区分各力所做的功与能量的对应关系。为了加深印象，我们再来做一题巩固训练。
【巩固训练】两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨的电阻可忽略不计。斜面处在匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。质量为m、电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度。如图所示，在这过程中（ AD ）
A．作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于零
B．作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和
C．恒力F与安培力的合力所做的功等于零
D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热
【引语】在做好了各项准备之后，我们大家就来尝试解决一条电磁感应中功能转化的综合题
【例2】 如图所示，足够长的金属导轨ABC和FED，二者相互平行且相距为L，其中AB、FE是光滑弧形导轨，BC、ED是水平放置的粗糙直导轨，在矩形区域BCDE内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，金属棒MN质量为m、电阻为r，它与水平导轨间的动摩擦因数为μ，导轨上A与F、C与D之间分别接有电阻R1、R2，且R1= R2=r，其余电阻忽略不计。现将金属棒MN从弧形导轨上离水平部分高为h处由静止释放，最后棒在导轨水平部分上前进了距离s后静止。(金属棒MN在通过轨道B、E交接处时不考虑能量损失，金属棒MN始终与两导轨垂直，重力加速度为g)
求：(1)金属棒在导轨水平部分运动时的最大加速度；
(2)整个过程中电阻R1产生的焦耳热。
解：
分析：电源、等效的电路、进行受力分析，各个研究过程的分析
(1)设金属棒刚到达水平轨道时速度为υ，且此时合外力最大，加速度最大。
由牛顿第二定律，得BLI+μmg=mα
由欧姆定律，得
由法拉第电磁感应定律，得E=BLυ
由动能定理，得mgh=mυ2
联解①②③④，得
(2)设金属棒MN中的电流强度为，，通过电阻R1、R2的电流强度分别为I 1、I 2 ， 则
I 1=I2 =
由公式Q= I 2Rt，得QMN=4QR1
整个过程中回路产生的焦耳热为Q，Q=QMN+2 QR1
由能量的转化和守恒定律，得mgh=μmgs+Q
QR1=
【例3】如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里．线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场．整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动．求：
（1）线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v2；
(2）线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1；
（3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q．
分析：分解复杂的物理过程：（板书）
① 进入磁场 ②离开磁场 ③完全脱离磁场 ④ 下落进入磁场
【解析】：
选择要研究的过程：由于线框下落阶段匀速进入磁场
（1）由于线框匀速进入磁场，则合力为零.
确定源、电流、受力分析（重力向下、f与安培力向上）
根据平衡条件有：
mg＝f＋
解得：v＝
（2）设线框离开磁场能上升的最大高度为h，则从刚离开磁场到刚落回磁场的过程中
(mg＋f)×h＝
(mg－f)×h＝
解得：v1＝＝
（3）在线框向上刚进入磁场到刚离开磁场的过程中，根据能量守恒定律可得:
解得：Q＝
小结：题目考查了电磁感应现象、导体切割磁感线时的感应电动势、右手定则、动能定理和能量转化和守恒定律，而线框在磁场中的运动是典型的非匀变速直线运动，功能关系和能量守恒定律是解决该类问题的首选，备考复习中一定要突出能量在磁场问题中的应用.
课末总结：
对于复杂的问题：捕捉关键状态、分解复杂物理过程
稳定状态—列力或功率平衡的方程
课件10张PPT。电磁感应和力学规律的综合应用电磁感应 电磁感应现象 感应电流的产生条件 法拉第电磁感应定律 楞次定律 电磁感应的应用 自感 互感 涡流高考要求ⅠⅡⅡⅡⅠE=BLv 【知识回顾】【热身训练】
水平放置于匀强磁场中的光滑导轨上，磁感应强度为B，导轨间距为l，有一根导体棒ab，用恒力F作用在ab上，由静止开始运动，回路总电阻为R，分析ab 的运动情况，并求ab的最大速度。 电磁感应中的力学问题，基本思路是： 源路力力学规律求解【例1】如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R的电阻．匀强磁场方向与导轨平面垂直向下．质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25．求：
(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小
(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；
(g=10m／s2，sin37°＝0.6，
cos37°＝0.8)物体动能的变化讨论：上题中所涉及的功、能问题：问题1：上题中几个力做功？重力做正功、摩擦力做负功
安培力做负功、支持力不做功问题2：各力所做的功与什么能量相对应？重力势能的增量① 重力做的功④合外力做的功②摩擦力做的功摩擦生热电路中转化的电能③克服安培力做的功【巩固训练】两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为θ的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨的电阻可忽略不计。斜面处在匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。质量为m、电阻可不计的金属棒ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，并上升h高度。如图所示，在这过程中（ ）
A．作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于零
B．作用在金属棒上的各个力的合力所做的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和
C．恒力F与安培力的合力所做的功等于零
D．恒力F与重力的合力所做的功等于电阻R上发出的焦耳热AD【例2】 如图所示，足够长的金属导轨ABC和FED，二者相互平行且相距为L，其中AB、FE是光滑弧形导轨，BC、ED是水平放置的粗糙直导轨，在矩形区域BCDE内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B，金属棒MN质量为m、电阻为r，它与水平导轨间的动摩擦因数为μ，导轨上A与F、C与D之间分别接有电阻R1、R2，且R1= R2=r，其余电阻忽略不计。现将金属棒MN从弧形导轨上离水平部分高为h处由静止释放，最后棒在导轨水平部分上前进了距离s后静止。(金属棒MN在通过轨道B、E交接处时不考虑能量损失，金属棒MN始终与两导轨垂直，重力加速度为g)
求：(1)金属棒在导轨水平部分运动时的最大加速度；
(2)整个过程中电阻R1产生的焦耳热。
思考:1.该图景包含几个过程？２．每个过程你能得出什么结论？３．ＭＮ切割磁感线形成感应电动势时，电路是怎么样的？【例3】如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里．线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场．整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动．求：
（1）线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度v2；
(2）线框在上升阶段刚离开磁场时的速度v1；
（3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q．（1）找准主动运动（即切割磁感线）者，用法拉第
电磁感应定律和楞次定律求解电动势大小和方向.
（2）根据等效电路图，求解回路电流大小及方向
（3）分析导体棒的受力情况
（4）列出动力学方程或平衡方程或者是能量关系进
行求解总结：对于复杂的问题：
捕捉关键状态、分解复杂物理过程稳定状态—列力或功率平衡的方程变速状态匀变速运动非匀变速运动牛顿运动定律 能量守恒定律 功能关系 课件12张PPT。电磁感应中的电路问题江都中学 孙志新2. 电磁感应现象中 那部分电路 相当于闭合电路中的电源，这种等效电源通常包括 电源和 电源两类。1．闭合电路通常由两大部分组成，一是 ，二是 。温故而知新：电源外电路产生感应电动势的 动生感生例1.两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为L，电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C。长度也为L、阻值同为R 的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab 运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q。求：（1）ab运动速度v 的大小；（2）电容器所带的电荷量q。请先思考，然后说出你的思路即可，课后做计算。引申：
（3）如图所示，假设原电路右端连有一部分形状与正弦函数形状相同的电路，且满足y=Lsinx。假设金属棒电阻和正弦状电路的电阻不计，其它条件不变，在金属棒以速度v匀速滑过正弦段电路的过程中，求整个电路中产生的焦耳热。（思考，说思路。） 提醒1：动生电源情形可以较复杂；内外电路的电阻连接也要仔细分析。例2. 如图所示，在PQ、QR 区域中存在着磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场、磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdefa位于纸面内，框的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合，导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t＝0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域。已知导线框的总电阻为R，运动速度为v。求导线框位于如图两位置时回路中的感应电流。提醒2：仔细分析等效电源：个数、正负极、变化答案：(1) i=0 （2）i=3Blv/R例3（07上海）如图所示，LOO/L/为一折线，它所形成两个角∠LO O/和∠OO/L/均为45°。折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直于纸面向里，一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO/的方向以速度v作匀速直线运动，在t＝0的刻恰好位于图中所示位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，定性画出线框中感应电流随时间变化的图象。提醒3：
当心电动势的突变！例4．如图所示，半径为r的金属圆环上接有两只小灯泡L1和L3，圆环上的A点和圆心之间又接有小灯泡L2，三个小灯泡L1、L2、L3的电阻依次为3R、3R和6R。一半径也为r的金属棒一端与圆心连接，一端搁在金属圆环上，可以绕圆心旋转而保持和圆心及圆环的良好接触。在圆环的直径MN一侧分布有按图示规律变化的均匀磁场。除三个小灯泡的电阻外，其余电阻均不计。t=0时刻使金属棒从N点开始以角速度ω顺时针匀速转动，当其转动到M处时迫使其停止。求：（1）金属棒转过90°时小灯泡L3的电功率；
（2）在0―π/ω和π/ω―2π/ω两时段中小灯泡L2消耗的电能之比。提醒4：
电源类型的转换
电路结构变化重点分析电源和电路结构，不必计算。电磁感应中的电路问题等效电源外电路：类型：动生还是感生？个数及连接方式变化：类型、正负极、个数结构及其变化课时小结：谢谢，再见！预备题：
1.两条彼此平行间距 l=0.5m 的光滑金属导轨水平固定放置，导轨左端接阻值 R =2Ω 的电阻，右端接阻值 RL=4Ω的小灯泡，如图（a）所示．在导轨的 MNQ P矩形区域内有竖直向上的匀强磁场， M P的长 d =2m , MNQP区域内磁场的磁感应强度 B 随时间 t 变化如图（b）所示．垂直导轨跨接一金属杆，金属杆的电阻r=2Ω，两导轨电阻不计．在t=0时，用水平恒力 F 拉金属杆，使金属杆由静止开始从 GH 位置向右运动，当金属杆从 GH 位置运动到PQ 位置的过程中，小灯泡的亮度一直没有变化．求： ( 1 ）通过小灯泡的电流 I . ( 2 ）水平恒力 F 的大小． ( 3 ）金属杆的质量 m .提醒：电源类型变化了！外电路结构也变化了！预备题：2.把总电阻为2R和R的两个粗细均匀的电阻丝焊成直径分别为2d和d的两个同心圆环，，水平固定在绝缘桌面上，在大小两环之间的区域穿过一个竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。一长度为2d、电阻等于R的粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，与两环保持良好接触，如图所示。当金属棒以恒定的速度v向右运动并经过环心O时，试求（1）金属棒中产生的感应电动势；
（2）金属棒中EF段的电流强度；
（3）EF两点间的电势差。提醒：当电路非常复杂时，最好画出规范的等效电路图。课件49张PPT。从“新课程试卷”看“08年江苏高考”陈连余南京市金陵中学 2007.9.22.南京关于“08年江苏高考”统考科目语文——160 + 40（文科附加）数学——160 + 40（理科附加）外语——120选考科目历史——120（文科必选）物理——120（理科必选）其他——120物理对录取的影响物理在高考中地位谜……关于“新课程试卷”“新课程试卷”率先走进“新课程”的地区的高考试卷尚未走进“新课程”的地区的带有所谓“新课程理念”的高考试卷07广东卷07海南卷07宁夏卷07山东卷07江苏卷07上海卷07北京卷07天津卷“新课程试卷”的基本特征从“新课程试卷”看“08年江苏高考”“08江苏高考物理”的应对策略“08江苏高考物理”的悬疑问题1、强调基础2、注重能力3、突出本质4、强化应用“新课程试卷”的基本特征5、加强实验1、强调基础技能的把握通常是在知识运用中达成过程的体验通常是在知识建构中感悟方法的概括通常是在知识传承中实现情感的激发通常是在知识理解中释放态度的端正通常是在知识运作中完成价值观的形成通常也需以知识为背景新课程三维目标的七个因素知识技能过程方法情感态度价值观知识的传承是最基本的因素注重基础知识的考查是必然的选择高考：能力立意知识：能力载体注重：知识考查 新课程高考是按照“考查基础知识的同时，注重考查能力”。能力包含理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学解决物理问题的能力、实验与探究能力等五种能力。
高考物理坚持知识与能力考查并重，把对能力的考核放在首位。
五方面的能力要求不是孤立的，在着重对某一能力进行考查的同时，也不同程度考查与之相关的能力。特别关注探究意识和探究能力。
这些能力往往蕴藏在最简单、最基础的题目之中，不是钻牛角尖能钻出来的能力. 2、注重能力3、突出本质 突出物理本质既是高中物理新课程的核心理念,也是物理学科的自身追求.新课程专门强调了“强调本质,注意适度形式化”的理念要求.学习物理的最终目标并非记住多少物理知识,关键在于能够用物理的思维去思考问题,能够用物理的思想、方法去发现问题、分析问题、解决问题.4、强化应用 新课程的高考中对于物理应用的考查将给予进一步强化.一方面,2008年高考物理命题中应用性问题比重会有适度增加;另一方面,应用性问题的考查内容不一定继续以往传统不变,应具有灵活命题的空间.否则,会使应用性的真正意义大打折扣. 命题会更具有时代特色与人文特色.5.加强实验 物理学的基础是实验。物理实验中，既包含了实验的操作技能，又包含了思辩性的猜想和假设、逻辑的思考和论证、准确的测量和分析、严密的推理和表述。 注意学生实验的延伸和发展。 “江苏08高考物理”的应对策略教学要求 江苏物理新高考各部分知识的整体要求与定位参照《标准》相应模块的有关说明，依照《教学要求》而制定.1、学好《说明》，用好《说明》 《说明》是高考命题的重要依据。 课程改革经历了从“一纲一本”到“一标多本”的转变，根据《标准》编写的教材各有千秋，社会上高考复习资料五花八门，要在色彩斑斓的繁杂表象中认清形势，把握好《说明》，就必须把握《说明》的考试范围． （1）新课程中增减的考试内容.（2）传统内容在《说明》中的变化. 传统内容仍然是新课程的主干知识，但主干知识和主干知识块之间的地位发生了变化。部分传统内容有了新的考试要求，因此应认真对新的考试说明逐字逐句的学习和领会，了解《说明》对每个知识点的要求，千万不要对知识的要求进行随意拔高训练.特别关注：2、关注高考改革的连续性和稳定性 新课程尚处于实验阶段，而且2008年参加高考的考生所接触的新课程是第一轮实验课程，如物理课程选修中选考部分的公平性和合理性是一道难以逾越的坎儿。所以，与新课程相适应的高考改革也需要一个过程.总之，2008年高考平稳过渡才是上策（广东、山东、宁夏与海南已经体现这一思想）.3、强化对物理基础知识和基本技能的落实 对基础知识的考查是高考物理的最重要的目标. 高考对基础知识的考查既全面又突出重点. 抓基础就是要重视对教材的复习，尤其是要重视概念、公式、规律的形成过程，理解教材中的练习题，不但要会做，还要深刻理解在解决问题时题目所体现的物理思维方法.“双基”教学的误区:(1)深挖洞,广积粮(2)重形式,轻落实(3)重结果,轻过程(4)重演示,轻操作“双基”教学的反思:(1)要与时俱进地审视“双基”.(2)要在学习《教学要求》与《说明》中
把握“双基”.(3)要在平时教学中夯实“双基”.4、关注与大学接轨的内容 在现行教材中，有些内容不属于中学物理教学中的主干知识，但是这些内容是比较热门、或是社会生活和生产中应用比较广泛、或是握有命题权的大学老师比较偏爱、或是与在大学物理中地位比较重要，进入大学后必须具备的知识，因此它们都是高考必考的内容。5、重点内容要重点复习 高中物理主体内容是支撑整个高中物理最重要的部分，也是进入大学必须掌握的内容，这些内容都是每年必考且重点考的. 象运动学规律、物体的受力分析、牛顿运动定律、机械能、天体运动、带电粒子在电磁场中等，把它们作为复习中的重中之重来处理，要一个一个专题去落实，要通过对这些专题的复习向其他知识点辐射。 6、分析能力的培养是根本目标 物理的学习一定要通过自己的思维去掌握知识的产生、形成和发展过程，深刻理解和领会物理问题的分析思路和分析方法. 复习中要善于引导学生发现问题和提出问题，要培养学生的信息加工能力。进而通过比较、联想、分析、抽象、概括、综合和归纳等手段，达到解决问题的目的。
在平时的复习和测验中，决不放过出现的问题，能自己解决的一定要自己独立解决，养成多角度独立思考的习惯. 7、注重物理学习的规范(1)教师的垂范②教师语言的规范；③教师板书的规范。①教师应用知识的规范；(2)学生学习的规范 ①学生学习的规范来自教师教学的规范； ②学生学习的规范主要表现在解题的规范。 一定要用新的教学理念进行高三物理教学复习，在复习中师生通过双向配合和有效的互动活动，展示物理知识的发展发生课程，从而让学生从本质上掌握知识的内在联系和知识的系统性，不断把新掌握的知识纳入已有的知识网络.8、注重师生双向配合和互动9、注重运动图景的构建 （2005江苏卷13）A、B两小球同时从距地面高为h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10m/s．A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=l0m／s2．求：
(1)A球经多长时间落地?
(2)A球落地时，A、B两球间的距离是多少?10、关注教材 高考物理命题时会研究教材，挖掘教材中相关知识的教育价值和功能. 试题可以是取材于现行教材中的例题、习题，也可以是改编题.许多考题能在课本上找到“原型”。 08年江苏高考是走进新课程后的成果检阅年， 而新课程理念的最好注解就是教材。所以，我们在复习中要格外关注教材，挖掘教材中的新情境、新应用。“08江苏高考物理”的几点悬疑 1.科学探究能力的考查
（05上海卷18）科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，作出假设，制定计划，搜集证据，评估交流等．一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下：
A．有同学认为：运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关．
B．他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设． C．在相同的实验条件下，同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入下表中，图(a)是对应的位移一时间图线．然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的速度一时间图线，如图(b)中图线l、2、3、4、5所示．
D．同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设．
回答下列提问：
(1)与上述过程中A、C步骤相应的
科学探究环节分别是＿＿＿ ．
(2)图(a)中的AB段反映了运动物体
在做＿运动，表中X处的值为＿．
(3)图(b)中各条图线具有共同特点，
“小纸杯”在下落的开始阶段做＿
运动，最后“小纸杯”做＿＿＿运动．
(4)比较图(b)中的图线l和5，指出在
1.0～1.5s时间段内，速度随时间变
化关系的差异＿＿＿＿. （06江苏高考题16）如图所示，平行板电容器两极板间有场强为 E的匀强电场，且带正电的极板接地。一质量为 m，电荷量为+q 的带电粒子（不计重力）从 x轴上 坐标为 x0处静止释放。 （1）求该粒子在 x0 处电势能 Epx。 （2）试从牛顿第二定律出发，证明该带电粒子在极板间运动过程中，其动能与电势能之和保持不变。 2.选做题位置和地位
选做题出现的位置，在选择题中出现？在计算论述题中？
新课程标准明确提出了选择性。
在这方面，上海高考试题中已经有所体现。在填空题和计算题中设置了分叉题．分A类、B类两题。考生可任选一题．A类题(适合于使用一期课改教材的考生) B类题(适合于使用二期课改教材的考生)若两题均做，一律按A类题计分． 3.理论联系实际的能力
物理教学和物理高考命题的大趋势。 （2007江苏卷14）如图所示，巡查员站立于一空的贮液池边，检查池角处出液口的安全情况。已知池宽为L，照明灯到池底的距离为H。若保持照明光束方向不变，向贮液池中注入某种液体，当液面高为H/2时，池底的光斑距离出液口L/4。
⑴试求当液面高为2H/3时，池底
的光斑到出液口的距离x。
⑵控制出液口缓慢地排出液体，
使液面以v0的速率匀速下降，试求池
底的光斑移动的速率vx。（2007江苏卷15）直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m＝500 kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1＝45°。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a＝1.5 m/s2时，悬索与竖直方向的夹角θ2＝14°。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量M。
（取重力加速度g＝10 m/s2；
sin14°＝0.242；cos14°＝0.970） (06江苏卷15）“电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，它们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同。图①为某种电热式电器的简化电路图，主要远件有电阻丝 R1、R2 和自动开关S。
（1）当自动开关 S闭合和断开时,用电器 分别处于什么状态?（2）用电器由U＝220 V照明电路 供电，设加热时用电器的电功率为 400W， 保温时用电器的电动功率为 40W，则 R1 和 R2 分别为多大？
（3）若将图①中的自动开关 S换成理想的晶体二极管D，如图②所示，其它条件不变，求该用电器工作1小时消耗的电能。 （04江苏卷10）若原子的某内层电子被电离形成空位，其它层的电子跃迁到该空位上时，会将多余的能量以电磁辐射的形式释放出来，此电磁辐射就是原子的特征X射线．内层空位的产生有多种机制，其中的一种称为内转换，即原子中处于激发态的核跃迁回基态时，将跃迁时释放的能量交给某一内层电子，使此内层电子电离而形成空位(被电离的电子称为内转换电子)．214Po的原子核从某一激发态回到基态时，可将能量E0=1.416MeV交给内层电子(如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层)使其电离．实验测得从214Po原子的K,L、M层电离出的电子动能分别为Ek=1.323MeV、EL=1.399MeV、EM=1.412MeV．则可能发射的特征X射线的能量为（ ）
A. 0.013MeV B. 0.017MeV C. 0.076MeV D. 0.093MeV4.提取信息能力的考查（05江苏卷9）分别以P、V、T表示气体的压强、体积、温度。一定质量的理想气体，其初始状态表示为（P0、V0、T0）。若分别经历如下两种变化过程：①从（P0、V0、T0）变为（P1、V1、T1）的过程中，温度保持不变（T1＝T0）；②从（P0、V0、T0）变为（P2、V2、T2）的过程中，既不吸热，也不放热。在上述两种变化过程中，如果V1＝V2＞V0，则（ ）
（A）P1＞P2，T1＞T2 （B）P1＞P2，T1＜T2
（C）P1＜P2，T1＜T2 （D）P1＜P2，T1＞T2 （2007江苏卷）2006年美国和俄罗斯的科学家利用回旋加速器，通过（钙48）轰击（锎249）发生核反应，成功合成了第118号元素，这是迄今为止门捷列夫元素周期表中原子序数最大的元素，实验表明，该元素的原子核先放出3个相同的粒子x，再连续经过3次α衰变后，变成质量为282的第112号元素的原子核，则上述过程中的粒子x是（ ）
A．中子 B．质子
C．电子 D．α粒子 （2007江苏卷4）μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子（hydrogen muon atom），它在原子核物理的研究中有重要作用。图为μ氢原子的能级示意图。假定光子能量为E的一束光照射容器中大量处于n＝2能级的μ氢原子，μ氢原子吸收光子后，发出频率为γ1、γ2、γ3、γ4、γ5、和γ6的光，且频率依次增大，则E等于（ C ）
A．h（γ3－γ1 ）
B．h（γ5＋γ6）
C．hγ3
D．hγ4 5.近代物理的比重
近年来，江苏题一直在不断加强近现代物理知识的考查。对热光原部分一直情有独钟。在06江苏考题中的前6道选择题中有5题属于这部分。在实验题中有一道光学题。在计算题还有一道15分大题目。
但是，在新高考中模块“3－4”和“3－5”的地位似乎下降了，所以会受到占分比例的约束。 （05江苏考题6）在中子衍射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体中原子间距相近。已知中子质量m＝1.67×10-27kg，普朗克常量h＝6.63×10-34J，可以估算德布罗意波长l＝1.82×10-10m的热中子动能的数量级为（ C ）
（A）10-17J （B）10-19J
（C）10-21J （D）10-24J （2007江苏卷7）现代物理学认为，光和实物粒子都具有波粒二象性。下列事实中突出体现波动性的是
（BD ）
A．一定频率的光照射到锌板上，光的强度越大，单位
时间内锌板上发射的光电子就越多
B．肥皂液是无色的，吹出的肥皂泡却是彩色的
C．质量为10－3 kg、速度为10－2 m/s的小球，其德
布罗意波长约为10－23 m，不过我们能清晰地观
测到小球运动的轨迹
D．人们常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的
德布罗意波长一晶体中原子间距大致相同 （2007江苏卷8）2006年度诺贝尔物理学奖授予了两名美国科学家，以表彰他们发现了宇宙微波背景辐射的黑体谱形状及其温度在不同方向上的微小变化。他们的出色工作被誉为是宇宙学研究进入精密科学时代的起点，下列与宇宙微波背景辐射黑体谱相关的说法中正确的是（ ABD ）
A．微波是指波长在10-3m到10m之间的电磁波
B．微波和声波一样都只能在介质中传播
C．黑体的热辐射实际上是电磁辐射
D．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说 6.辨析评价能力的考查
美国教育家布卢姆把认知领域的教育目标，按照从简单到复杂的顺序划分为六个层次，即知识、领会、运用、分析、综合、评价等。其中，为了一定的目的，依据既定的标准，对所给材料的理论、观点和方法的价值作出判断，就是评价。评价是认知领域的最高目标。新课程标准中探究性学习要素的第7个要素是“评估和交流”。最近几年出现的辨析评价题正是考查了学生的这种评价能力，值得关注和重视。
上海高考题从2001年到2006年连续6年考查这种题型，在全国试卷中也出现过这种题型。
(2001上海卷） 如图A所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l2水平拉直，物体处于平衡状态。现将l2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。
（l）下面是某同学对该题的一种解法：
解：设l1线上拉力为T1，线上拉力为T2，重力为mg，物体在三力作用下保持平衡
T1cosθ＝mg， T1sinθ＝T2， T2＝mgtanθ
剪断线的瞬间，T2突然消失，物体即在T2反方向获得加速度。因为mg tanθ＝ma，所以加速度a＝g tanθ，方向在T2反方向。
你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。
（2）若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图B所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（l）完全相同，即 a＝g tanθ，你认为这个结果正确吗？请说明理由。7.试题会因为模块割裂的约束而降低综合性吗？ 因为物理有必考和选考之分，而选考内容的交叉性和错位，决定了选做题的多样性。所以，必考和选考之间的交叉和综合会受到制约。如：“动量”在3－5模块中，而“机械能”在必修2中。因为有的考生不选3－5模块，所以传统的动量与能量的综合题不会再现。8.选考模块题的公平和等值能做到吗？ 从目前得到的信息来看，08高考物理试题中的选考题将会是3选2，即从3－3、3－4、3－5三个模块题中任选两题作答。而学科等第划定只看学科总分，因此各个选考模块题公平和等值至关重要。这是一道难以逾越的坎儿。18．（10分）某压力锅结构如图所示。盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热，当锅内气体压强达到一定值时，气体就把压力阀顶起。假定在压力阀被顶起时，停止加热。锅盖出气孔压力阀
（1）若此时锅内气体的体积为V，摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，写出锅内气体分子数的估算表达式。
（2）假定在一次放气过程中，锅内气体对压力阀及外界做功1.5J，并向外界释放了2.5 J的热量。锅内原有气体的内能如何变化？变化了多少？
（3）若已知某高压锅的限压阀质量为m = 0.1kg，排气孔直径为d = 0.3cm， 则锅内气体的压强最大可达多少？设压强每增加3.6×103Pa，水的沸点相应增加1oC，则
锅内的最高温度可达多高？（外界大气压强
p0 =1.0×105 Pa）南京o8届期初摸底题选修3－3模块18．（10分）一个静止的铀核23292U（原子量为232.0372u）放出一个α粒子（原子量为4.0026u）后衰变成钍核22890Th（原子量为228.0287u）。
(1) 写出衰变反应方程；
（2）算出该衰变反应中释放出的核能；
(3) 假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？南京o8届期初摸底题选修3－5模块
