承德市二中高三物理静悟资料
静悟寄语:
1、一心向着目标前进的人,整个世界都得给他让路。
2、成功就在再坚持一下的努力之中。
3、奇迹,就在凝心聚力的静悟之中。
一、“静”什么?
1、 环境“安静”:鸦雀无声,无人走动,无声说话、交流,无人随意出进。每一个人充分沉浸在难得的静谧之中。以享受维护安静环境为荣,以影响破坏安静环境为耻。
2 、心态“安静”:心静自然“凉”,脑子自然清醒,精力自然集中,思路自然清晰。心静如水,超然物外,成为时间的主人,学习的主人。情绪稳定,效率较高。心不静,则心乱如麻,心神不定,心不在焉,如坐针毡,眼在此心在彼,貌似用功,实则骗人。
二、【高考常考查的知识点】
1.静力学的受力分析与共点力平衡(选择题)
此题定位为送分题目,一般安排为16题,即物理学科的第一题,要求学生具有规范的受力分析习惯,熟练运用静力学的基本规律,如胡克定律、滑动摩擦定律与静摩擦力的变化规律、力的合成与分解、正交分解法等,可涉及两个状态,但一般不涉及变化过程的动态分析,也不至于考查相似三角形法等非常规方法。不必考虑计算题
2.运动图象及其综合应用(选择题)
山东卷对物理图象的专门考查以运动图象为代表,立足于对物理图象的理解。可涉及物理图象的基本意义、利用运动图象的分析运动过程、用不同物理量关系图象描述同一运动过程等。以宁夏、海南为代表的利用运动图象考查追及、相遇问题尚未被山东采纳。专题设计为选择题,尽量多涉及不同的图象类型。
3.牛顿定律的直接应用(选择、计算题)
与自感一样,超重失重为Ⅰ级要求知识点,此题为非主干知识考查题,为最可能调整和变化的题目。
但对牛顿定律的考查不会削弱,而很可能更加宽泛和深入,可拓展为具体情境中力和运动关系的分析(选择)、直线、类平抛和圆周运动中牛顿第二定律的计算(计算题的一部分)。
此专题定位在牛顿定律的直接应用,针对基本规律的建立、定律物理内涵的理解及实际情境中规律的应用,可涉及瞬时分析、过程分析、动态分析、特殊装置、临界条件,以及模型抽象、对象转换、整体隔离、合成分解等方法问题。
4.第四专题 万有引力与航天(选择、计算题)
此专题内容既相对宽泛又相对集中,宽泛指万有引力与航天的内容均可涉及,集中即一定是本章内容且集中在一道题目中。这部分内容也是必考内容,今年考试说明中本章知识点增加了“经典时空观和相对论时空观(Ⅰ)”,“环绕速度”由(Ⅱ)到(Ⅰ)。可以理解为深度减弱,广度增加,最大的可能仍是选择题,也不排除作为力学综合题出现的可能,复习时应适当照顾。需特别注意的是,一定要关注近一年内天文的新发现或航天领域的新成就,题目常以此类情境为载体。
5.功能关系:(选择、计算题)动能定理、机械能守恒、功能关系、能量守恒是必考内容,要结合动力学过程分析、功能分析,进行全过程、分过程列式。考查形式选择题、计算题
注意:必修1、2部分考察多为选择题,但在牛顿定律结合功能关系以及抛体运动和圆周运动部分综合的计算,出现在24题上,本题一般涉及多个过程,是中等难度的保分题。
6.静电场主要以考察电场线、电势、电势差、电势能、电容器、带电粒子的加速与偏转为主
7.恒定电流以考察电学实验为主,选择中也容易出电路的分析题
8.磁场以考察磁场对运动电荷和通电导线的作用为主,选择中易出一个题,在大题中容易出与电场及重力场相结合的题目。
9.电磁感应以选择题、计算题,主要考察导体棒的切割以及感生电动势,楞次定律,注意图像问题
10.交流电主要考察交流电的四值、图像,以及远距离输电变压器问题,通常以选择形式出现
11.热学3-3:油膜法、微观量计算,气体实验定律,热一律、压强微观解释、热二律是重点
10.选修3-5中动量守恒、动量变化量计算、原子结构中能级跃迁、原子核中质能方程、核反应方程是考察重点。
三、【静悟注意事项】
1. 以查缺补漏为主要目的,以考纲知识点为主线复习
2. 重点看课本、课后题、改错本、以前做过的相关题目
3. 把不会的问题记下来,集中找时间找老师解决
4. 必须边思考,边动笔。静悟最忌只动眼动嘴的学习方式,必须多动脑多动手,做到手不离笔,笔不离纸。
静悟导读提纲:(一)匀变速直线运动
【考试说明】
主题 内 容 要求 说明
质点的直线运动 参考系、质点位移、速度和加速度匀变速直线运动及其公式、图像 ⅠⅡⅡ
【知识网络】
【考试说明解读】
1.参考系
⑴定义:在描述一个物体的运动时,选来作为标准的假定不动的物体,叫做参考系。
⑵运动学中的同一公式中涉及的各物理量应以同一参考系为标准。
2.质点
⑴定义:质点是指有质量而不考虑大小和形状的物体。
⑵质点是物理学中一个理想化模型,能否将物体看作质点,取决于所研究的具体问题,而不是取决于这一物体的大小、形状及质量,只有当所研究物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响很小,可以将其形状和大小忽略时,才能将物体看作质点。
物体可视为质点的主要三种情形:
①物体只作平动时;
②物体的位移远远大于物体本身的尺度时;
③只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。
3.时间与时刻
⑴时刻:指某一瞬时,在时间轴上表示为某一点。
⑵时间:指两个时刻之间的间隔,在时间轴上表示为两点间线段的长度。
⑶时刻与物体运动过程中的某一位置相对应,时间与物体运动过程中的位移(或路程)相对应。
4.位移和路程
⑴位移:表示物体位置的变化,是一个矢量,物体的位移是指从初位置到末位置的有向线段,其大小就是此线段的长度,方向从初位置指向末位置。
⑵路程:路程等于运动轨迹的长度,是一个标量。只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程。
5.速度、平均速度、瞬时速度
⑴速度:是表示质点运动快慢的物理量,在匀速直线运动中它等于位移与发生这段位移所用时间的比值,速度是矢量,它的方向就是物体运动的方向。
⑵平均速度:物体所发生的位移跟发生这一位移所用时间的比值叫这段时间内的平均速度,即,平均速度是矢量,其方向就是相应位移的方向。公式=(V0+Vt)/2只对匀变速直线运动适用。
⑶瞬时速度:运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,其方向就是物体经过某有一位置时的运动方向。
6.加速度
⑴加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,是一个矢量,方向与速度变化的方向相同。
⑵做匀速直线运动的物体,速度的变化量与发生这一变化所需时间的比值叫加速度,即
⑶速度、速度变化、加速度的关系:
①方向关系:加速度的方向与速度变化的方向一定相同,加速度方向和速度方向没有必然的联系。
②大小关系:V、△V、a无必然的大小决定关系。
③只要加速度方向跟速度方向相同,无论加速度在减少还是在增大,物体的速度一定增大,若加速度减小,速度增大得越来越慢(仍然增大);只要加速度方向跟速度方向相反,物体的速度一定减小。
7、运动图象:s—t图象与v—t图象的比较
下图和下表是形状一样的图线在s—t图象与v—t图象中的比较.
s—t图 v—t图
①表示物体匀速直线运动(斜率表示速度v) ①表示物体匀加速直线运动(斜率表示加速度a)
②表示物体静止 ②表示物体做匀速直线运动
③表示物体向反方向做匀速直线运动;初位移为s0 ③表示物体做匀减速直线运动;初速度为v0
④t1时间内物体位移s1 ④t1时刻物体速度v1(图中阴影部分面积表示质点在0~t1时间内的位移)
补充:(1) s—t图中两图线相交说明两物体相遇,v—t图中两图线相交说明两物体在交点时的速度相等
(2) s—t图象与横轴交叉,表示物体从参考点的一边运动到另一边. v—t图线与横轴交叉,表示物体运动的速度反向.
(3) s—t图象是直线表示物体做匀速直线运动或静止.图象是曲线则表示物体做变速运动. v—t图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动.
(4) s—t图象斜率为正值,表示物体沿与规定正方向相同的方向运动.图象斜率为负值,表示物体沿与规定正方向相反的方向运动. v—t图线的斜率为正值,表示物体的加速度与规定正方向相同;图象的斜率为负值,表示物体的加速度与规定正方向相反.
【例题:07山东理综】如图所示,光滑轨道MO和ON底端对接且ON=2MO,M、N两点高度相同。小球自M点右静止自由滚下,忽略小球经过O点时的机械能损失,以v、s、a、EK分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小。下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是
【例题:08·山东理综】质量为1500kg的汽车在平直的公路上运动,v-t图象如图所示.由此可求 (ABD )
A.前25 s内汽车的平均速度
B.前l0 s内汽车的加速度
C.前l0 s内汽车所受的阻力
D.15~25 s内合外力对汽车所做的功
8.匀变速直线运动的基本规律及推论:
基本规律: ⑴Vt=V0+at, ⑵s=V0t+at2/2
推论: ⑴Vt2 _VO2=2as
⑵ (Vt/2表示时间t的中间时刻的瞬时速度)
⑶任意两个连续相等的时间间隔(T)内,位移之差是一恒量.即:
sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=……=sN-sN-1=△s=aT2.
9.初速度为零的匀加速直线运动的特点: (设T为等分时间间隔):
⑴1T末、2T末、3T末……瞬时速度的比为:v1:v2:v3:……vn=1:2:3:……:n
⑵1T内、2T内、3T内……位移的比为:s1:s2:s3:……:sn=12:22:32:……:n2
⑶第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为:s1:sⅡ:sⅢ?……:sN=1:3:5:……:(2n-1)
⑷从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比
t1:t2:t3:……:tn=
10、竖直上抛运动的两种研究方法
①分段法:上升阶段是匀减速直线运动,下落阶段是自由落体运动.
②整体法:从全程来看,加速度方向始终与初速度v0的方向相反,所以可把竖直上抛运动看成是一个匀变速直线运动,应用公式时,要特别注意v,h等矢量的正负号.一般选取向上为正方向,则上升过程中v为正值下降过程中v为负值,物体在抛出点以下时h为负值.
11、追及问题的处理方法
1. 要通过两质点的速度比较进行分析,找到隐含条件. 再结合两个运动的时间关系、位移关系建立相应的方程求解,也可以利用二次函数求极值,及应用图象法和相对运动知识求解
2. 追击类问题的提示
1.匀加速运动追击匀速运动,当二者速度相同时相距最远.
2.匀速运动追击匀加速运动,当二者速度相同时追不上以后就永远追不上了.此时二者相距最近.
3.匀减速直线运动追匀速运动,当二者速度相同时相距最近,此时假设追不上,以后就永远追不上了.
4.匀速运动追匀减速直线运动,当二者速度相同时相距最远.
【例题:09·海南】甲乙两车在一平直道路上同向运动,其图像如图所示,图中和的面积分别为和.初始时,甲车在乙车前方处.(ABC)
A.若,两车不会相遇 B.若,两车相遇2次
C.若,两车相遇1次 D.若,两车相遇1次
静悟导读提纲:(二)相互作用与牛顿运动定律
【考试说明】
主题 内 容 要求 说明
相互作用与牛顿运动定律 滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数形变、弹性、胡克定律矢量和标量力的合成和分解牛顿运动定律、牛顿定律的应用超重和失重 ⅠⅠⅠⅡⅡⅠ 包括共点力的平衡
【知识网络一】
【考试说明解读】
1、弹力方向:弹力的方向与施力物体的形变方向相反,作用在迫使物体发生形变的物体上。
注意:有些弹力要根据物体的运动情况,利用平行条件或动力学规律判断.
.弹力是否存在的判断方法:
①形变法:首先考察是否有形变,从而判断有无弹力产生。
②假设法:当形变不明显,或无法判断时,假设撤掉与之接触的物体,看被研究物体的状态是否改变,若改变则说明存在弹力,否则不存在弹力。
③计算证明法:根据平衡条件或牛顿运动定律等求解。
2、摩擦力的大小:在计算摩擦力的大小之前,必须首先分析物体的运动的情况,判明是滑动摩擦,还是静摩擦,若是滑动摩擦,可用 f=μN计算.但要注意N是接触面的正压力,并不总是等于物体的重力。若是静摩擦.一般应根据物体的运动情况(静止、匀速运动或加速运动),利用平衡条件或运动定律求解。
3、共点力作用下物体的平衡条件:物体受到的合外力为零.即F合=0
①三力汇交原理:当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时,这三个力必交于一点;
1 物体受到N个共点力作用而处于平衡状态时,取出其中的一个力,则这个力必与剩下的(N-1)个力的合力等大反向。
2 若采用正交分解法求平衡问题,则其平衡条件为:FX合=0,FY合=0;
【知识网络二】
【考试说明解读】
1、理解牛顿第一定律时应注意的问题
①牛顿第一定律不是实脸直接总结出来的.牛顿以伽利略的理想斜面实脸为基拙,加之高度的抽象思维,概括总结出来的.不可能由实际的实验来验证;
②牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例,而是不受外力时的理想化状态.
③定律揭示了力和运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因.
2、理解牛顿第二定律时应注意的问题
(1)瞬时性:加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系,F变a则变,F大小变,a则大小变,F方向变a也方向变
(2)矢量性:牛顿第二定律公式是矢量式。加速度的方向与合外力的方向始终一致.
(3)同一性:加速度与合外力及质量的关系,是对同一个物体(或物体系)而言。
(4)独立性:可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度,也可以求某一个方向合外力的加速度.
(5)相对性:牛顿第二定律只适用于惯性参照系。
3、理解牛顿第三定律时应注意的问题
(1)两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条上
(2)作用力与反作用力总是成对出现.同时产生,同时变化,同时消失
(3)作用力和反作用力在两个不同的物体上,各产生其效果,永远不会抵消
(4)作用力和反作用力是同一性质的力
(5)一对作用力和反作用力作的总功可能为零、可能为正、也可能为负。这是因为作用力和反作用力的作用时间一定是相同的,而位移大小、方向都可能是不同的。
定律内容可归纳为:同时、同性、异物、等值、反向、共线
4、对超重和失重的理解应注意以下几点:
①物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在,大小也没有变化.
②发生超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向.
③在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效,浸在水中的物体不再受浮力等.
5、单位制:由基本单位和导出单位共同组成了单位制。国际单位制中有七个基本单位,即千克、米、秒、开、安、摩尔、坎德拉.力学中有千克、米、秒三个基本单位。在力学中称为力学的单位制。
6、动力学的两类基本问题题中,受力分析是关键,加速度是解题的枢纽、桥梁,
【例题】一质量为m的小物体在水平拉力F的作用下,静止在质量为M的梯形木块的左上方,梯形木块在水平地面上保持静止,如下图所示,下列说法正确的是 (AC)
A.小物体可能仅受三个力的作用
B.梯形木块与小物体之间的弹力可能为零
C.地面与梯形木块之间的摩擦力大小为F
D.地面对梯形木块的支持力大于(m+M)g
【例题】如图所示,质量为M的斜劈形物体放在水平地面上,质量为m的粗糙物块以某一初速度沿劈的粗糙斜面向上滑,至速度为零后又加速返回,而物体M始终保持静止,则在物块m上、下滑动的整个过程中 ( BCD )
A.地面对物体M的摩擦力先向左后向右
B.地面对物体M的摩擦力方向没有改变
C.地面对物体M的支持力总小于
D.地面对物体M的摩擦力大小不同
静悟导读提纲:(三)曲线运动 万有引力定律
【考试说明】
抛体运动与圆周运动 运动的合成与分解抛体运动匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度匀速圆周运动的向心力离心现象 ⅡⅡⅠⅡⅠ 斜抛运动只作定性要求
万有引力定律 万有引力定律及其应用环绕速度第二宇宙速度和第三宇宙速度 ⅡⅡⅠ
【知识网络】
【考试说明解读】
一、曲线运动
1.曲线运动的条件:质点所受合外力的方向(或加速度方向)跟它的速度方向不在同一直线上。当物体受到的合力为恒力(大小恒定、方向不变)时,物体作匀变速曲线运动 ,如平抛运动;当物体受到的合力大小恒定而方向总跟速度的方向垂直,则物体将做匀速率圆周运动.
2.曲线运动的特点:曲线运动的速度方向一定改变,所以是变速运动。
二、运动的合成与分解
1. 合运动与分运动的特征:等时性、独立性
2. 连带运动问题:物拉绳(杆)或绳(杆)拉物问题。由于高中研究的绳都是不可伸长的,杆都是不可伸长和压缩的,即绳或杆的长度不会改变,所以解题原则是:把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量,根据沿绳(杆)方向的分速度大小相同求解。
【例1】如图所示,汽车甲以速度v1拉汽车乙前进,乙的速度为v2,甲、乙都在水平面上运动,求v1∶v2。
解析:甲、乙沿绳的速度分别为v1和v2cosα,两者应该相等,所以有v1∶v2=cosα∶1
三、平抛运动
1. 定义:当物体初速度水平且仅受重力作用时的运动,被称为平抛运动。其轨迹为抛物线,性质为匀变速曲线运动。
2. 一个有用的推论:平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。
【例2】小球从空中以某一初速度水平抛出,落地前1s时刻,速度方向与水平方向夹角30°,落地时速度方向与水平方向夹角60°,g=10m/s2,求小球在空中运动时间及抛出的初速度。 ( ;1.5s)
四、匀速圆周运动
1. 向心力
①方向:总是指向圆心,时刻在变化(F是个变力)
②大小:F=ma=mv2/r=mrω2=m(2π/T)2r=m(2πf) 2r
③作用:产生向心加速度度,只改变速度方向,不改变速率
④向心力是按力的作用效果命名的,它并非独立于重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力以外的另一种力,而是这些力中的一个或几个的合力.
⑤动力学表达式:将牛顿第二定律F=ma用于匀速圆周运动,即得F=mv2/r=mrω2=mωv=m(2π/T)2r=m(2πf)2r
2. 向心加速度
①方向:总是指向圆心,时刻在变化
②大小:a=v2/r=ω2r=(2π/T)2r=(2πf)2r
③物理意义:描述线速度改变的快慢
注意: a与r是成正比还是成反比 若ω相同则a与r成正比,若v相同,则a与r成反比;若是r相同,则a与ω2成正比,与v2成正比。
3. 匀速圆周运动的实例分析:
①火车拐弯:火车拐弯的受力情况,如图所示.
FNcosθ=Mg FNsinθ=F向
所以F向=Mgtanθ
当Mgtanθ=Mv20/r,火车拐弯时,既不挤压内轨道又不挤压外轨道。
当v>v0,即Mv2/r>Mgtanθ时火车车轮挤压外轨,外轨作用于车轮的力的水平分量与Mgtanθ之和,提供向心力。
即Mgtanθ+F外水平=Mv2/r
当v<v0,即Mv2/r<Mgtanθ时,火车车轮挤压内轨,内轨作用于车轮的力的水平分量与Mgtanθ之差,提供向心力。
即Mgtanθ- F内水平=Mv2/r
②汽车过拱桥
汽车过拱桥的受力情况,如图所示,汽车在竖直方向受到两个力的作用:重力mg和桥对汽车的支持力FN.
Mg-FN=mv2/r FN=mg-mv2/r
汽车对桥的压力F’N=FN(方向相反)
由此看出这个压力小于汽车的重力mg.
③锥摆:锥摆的受力情况,如图所示. F向=mgtanθ
F向=mv2/r=mv2/Lsinθ
所以
4. 圆周运动中的临界问题
①如图所示,没有物体支持的小球,在竖直平面作圆周运动通过最高点的情形:
⑴临界条件:绳子和轨道对小球刚好没有力的作用
mg=mv2/R,v临界=.
注意:如果小球带电,且空间存在电、磁场时,临界条件应是小球所受重力、电场力和洛仑兹力的合力提供向心力,此时临界速度v临界≠
②如图所示,有物体支持的小球,在竖直平面作圆周运动过最高点的临界条件:v=0(有物体支持的小球不会脱落轨道,只要还有向前速度都能通过最高点)
球过最高点时,轻质杆对球产生的弹力情况: ⑴当v=0时,FN=mg,(FN为支持力、方向背向圆心方向)
⑵当0FN>0.(FN为支持力)
⑶当v=时,FN=0.
⑷当v>时,FN随v增大而增大,且FN>0.(FN为拉力,方向指向圆心)
注意:若是图(b)的小球,此时将脱离轨道作平抛运动,因为轨道对它不能产生拉力.
五、万有引力定律
1. 万有引力与重力:如图所示,重力实际上是万有引力的一个分力。
2. 应用万有引力定律解决天体问题的一个核心思想便是:天体做圆周运动时所需向心力由万有引力提供。
3.解题的相关知识:
(1)在高考试题中,应用万有引力定律解题的知识常集中于两点:
一是天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力,即=;
二是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力,即G =mg从而得出GM=Rg。
(2)圆周运动的有关公式:=,v=r。
①由可得: r越大,v越小。
②由可得: r越大,ω越小。
③由可得: r越大,T越大。
④由可得: r越大,a向越小。
六、天体质量及密度的计算
以地球质量的计算为例.
1.若已知地球的卫星(如月球)绕地球做匀速圆周运动的周期T和半径r,根据
Gm地m月/r2=m月r4π2/T2 得 m地=4π2r3/GT2
ρ地=m地/V=3πr3/GT2R3
2.若已知地球的卫星(如月球)绕地球做匀速圆周运动的线速度v和半径r,根据
Gm地m月/r2=m月·v2/r得
m地=rv2/G
ρ地= =3V2r/4GπR3
3.若已知地球半径R和地球表面的重力加速度g,
根据mg=G·m地m/R2得m地=gR2/G
ρ地=m地/V=3g/4πGR
“GM=gR2”通常称为黄金代换式,在解题时经常用到.
4.同步卫星(通信卫星):
特点可概括为“五个一定”.
⑴位置一定(必须位于地球赤道上空)
⑵周期一定(T=24h)?
⑶高度一定(h≈3.6×104km)
⑷速率一定(v≈3.1km/s)
⑸运行方向一定(自西向东运行)地球同步卫星只能分布在赤道正上方的一条轨道上.同步卫星必须自西向东运行,才可以与地球保持相对静止,故发射阶段,火箭在合适之时应朝东输送,以便利用地球自转动能,节省火箭燃料.
静悟导读提纲:(四)动能定理 能量守恒定律
【考试说明】
机械能 功和功率动能和动能定理重力做功与重力势能功能关系、机械能守恒定律及其应用 ⅡⅡⅡⅡ
【知识网络】
【考试说明解读】
一、功
1. 功的计算公式W=F·scosα.
说明:
⑴ 式中F是作用在物体上的外力,s是受力物体的位移,α是F与s之间的夹角.
由功的计算式可知,有力和位移不一定有功(α=90°时,W=0)
⑵ 当F、s、α确定后,某个力F对物体做的功有确定的值,与物体的运动形式(无论是匀速或变速)无关,也与物体同时受到的其他力无关.
2. 正功和负功
⑴.当α<90°时,W>0,力对物体做正功,此时力对物体的运动有推动作用,此力叫动力.
⑵.当90°<α≤180°时,W<0,力对物体做负功,此时力对物体的运动起阻碍作用,此力叫阻力,也可说成物体克服这个力做了功.
注意:力(F)和位移(s)都是矢量,功(W)虽然有正负,但功是标量。正负既不表示方向,也不表示大小.只表示力在做功过程中所起的作用.
二、功率
1. 计算功率的两个公式
⑴ 公式p=W/t:是功率的定义式,算出的是在时间t内力做功的平均功率.
⑵ 公式P=Fv (F、v在一条直线上):当v为瞬时速度时,算出的是瞬时功率;当v为平均速度时,算出的是一段时间内的平均功率。若F、v不共线,夹角为θ时,P=Fvcosθ.
2. 机车起动
⑴ 以恒定功率起动,其运动情况是:变加速(a↓)→(a=0)匀速;
⑵ 匀加速起动,其运动情况是:
匀加速(a恒定,P增大) →额定Pm后,作变加速(a↓) →(a=0)匀速.
【例1】某人用F=100N的恒力,通过滑轮把物体M拉上斜面,如图所示,用力F方向恒与斜面成60°,若物体沿斜面运动1m,他做的功是 J。 (g取10m/s2) (150 J )
三、动能定理
1. 动能:
⑴表达式:Ek=mv2/2单位:焦耳(J)
⑵理解
①动能是状态量;②动能是标量;③动能具有瞬时性,与某一时刻或位置相对应.
④动能具有相对性,对于不同的参考系,物体速度有不同的瞬时值,动能也就有不同的瞬时值.在研究物体的动能时一般都是以地面为参考系的.
2. 动能定理
⑴内容:合外力对物体所做的功等于物体动能的增量.?
动能定理也可叙述为:合外力对物体所做的功,等于物体动能的增加;物体克服外力所做的功,等于物体动能的减少.
⑵公式:W总=mv22/2-mv21/2
注意:
⑴ W总是物体所受各外力对物体做功的代数和,特别注意功的正负,也可以先求出合外力,再求合外力的功.
⑵ 公式等号右边是动能的增量,是末状态的动能减初状态的动能.
⑶ 不论作用在物体上的力是恒力还是变力,也不论物体是做直线运动还是曲线运动,动能定理都适用.
⑷应用动能定理解题,一般比应用牛顿第二定律和运动学公式解题要简便,当题设条件涉及力的位移效应,或求变力做功问题,均优先考虑用动能定理求解.
【例2】质量为m的子弹,以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为M的木块,并留在其中,下列说法正确的是( BD )?
A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等
B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等
C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等
D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功
四.机械能守恒定律
1.重力做功的特点:
由于重力的方向始终竖直向下,因而在物体运动的过程中,重力的功只取决于初、末位置间的高度差,与物体运动的路径无关,即WG=mgh
2.重力势能
⑴定义:受重力作用的物体,具有的与它相对地球的位置有关的能量叫重力势能.
重力势能大小的公式为Ep=mgh
⑵注意问题
①重力势能是地球和物体组成的系统共有的,而不是物体单独具有的
②重力势能的大小和零势能面的选取有关.
③重力势能是标量,但有正、负
⑶做功跟重力势能改变的关系:重力做正功,重力势能减小;重力做负功,重力势能增加,总之,重力做功等于势能增量的负值,即WG=-△EP.
3.弹性势能
⑴定义:物体由于发生弹性形变而具有的能.
⑵大小:弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大.
4.机械能守恒定律
(1)内容:在只有重力(或弹力)做功的条件下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能相互转化,但机械能总量保持不变.
(2)公式: Ek+Ep= E′k+E′p或E1=E2或△E=0
(3)机械能守恒定律成立的条件:
对单个物体:只有重力做功,其他力不做功或做功的代数和为零.
对系统:不仅要看外力功,还要看内力功。因为内力做功也可引起系统机械能的变化。
【例3】如图所示,在水平台面上的A点,一个质量为m的物体以初速度v0被抛出,不计空气阻力,求它到达B点时速度的大小。 (vB= )
五、功能关系
1.做功使不同形式的能发生转化;
2.功是能量转化的标志和量度;
3.功和能的区别.
①能是状态量,功是过程量;
②功和能不能相互转化.
4. 功是能量转化的标志
①重力做功——重力势能的改变
②电场力做功——电势能的改变
③合外力做功——动能的改变
④弹簧中弹力做功——弹性势能的改变
⑤除重力之外的力做功——机械能的改变
5. 功是能量转化的量度
做功的过程就是能量转化的过程,做了多少功,就有多少能量发生了转化,反之转化了多少能量就说明做了多少功.
注意:功和能是两个密切相关的物理量,但功和能有本质的区别,功是反映物体间在相互作用过程中能量变化多少的物理量,是一个过程量;能是用来反映物体运动状态的物理量,处于一定运动状态(如速度和相对位置)的物体就有一定的能量.
功和能的单位相同,在国际单位制中,都是焦(J).
6. 应用能量守恒定律解题的步骤
①分清有多少种形式的能(如动能、势能、内能、电能等)在变化;
②分别列出减少的能量和增加的能量的表示式;
③列方程△E减=△E增进行求解.
【例4】一物块从图所示的弧型轨道上的A点,由静止开始滑下,由于轨道不光滑,它仅能滑到B点.由B点返回后,仅能滑到C点,已知A、B高度差为h1,B、C高度差为h2,则下列关系正确的是( C )
A.h1=h2
B.h1<h2
C.h1>h2
D.h1、h2大小关系不确定
六、实验《验证机械能守恒定律》
1.实验目的
验证机械能守恒定律.
2.实验原理
在只有重力做功的自由落体运动中,物体的重力势能和动能互相转化,但总的机械能守恒,若物体某时刻速度为v,下落高度为h,恒有:
mgh=mv2/2
故只需借助打点计时器,通过纸带测出重物某时刻的下落高度h和该时刻的瞬时速度,即可验证机械能是否守恒.
测定第n点的瞬时速度的方法是:测出第n点相邻的前、后两段相等时间T内下落的距离Sn和Sn+1,然后由公式vn=(Sn+Sn+1)/2T或由vn=(dn+1-dn-1)/2T算出(如图所示).
3.实验器材
铁架台(带铁夹),打点计时器,重锤(带纸带夹子),纸带几条,复写纸片,导线,直尺,学生电源.
4.注意事项
1.实验中打点计时器的安装,两纸带限位孔必须在同一竖直线上,以减少摩擦阻力.
2.实验时,必须先接通电源,让打点计时器工作正常后才松手让纸带重锤下落.
3.打点记时器必须接交流电源.
4.重锤的选择应是质量较大,从而使重力远大于下落过程中所受的阻力,实现减小实验误差的目的.
5.选用纸带时应尽量挑第一、二点间距离接近2mm的纸带.
6.计算下落高度时,都必须从起始点算起。不能搞错,为了减小测量h的相对误差,选取的各个计数点要离起始点远一些,但纸带也不宜过长,有效长度可在60cm-80cm内.
7.因为实验要求第一个点对应重锤开始下落的时刻,这就要尽量使每点是清晰小点,为此提起纸带的手要保持不动,待接通电源,打点计时器正常工作后再松开纸带.
8.实验中,只要验证gh是否等于V2/2即可,不用测重锤的质量.
选修3-1电场静悟提纲
一、【考纲对本模块的要求】
主体 内容 要求
静电场 物质的电结构、电荷守恒 Ⅰ
静电现象的解释 Ⅰ
点电荷 Ⅰ
库仑定律 Ⅱ
静电场 Ⅰ
电场强度、点电荷的场强 Ⅱ
电场线 Ⅰ
电势能、电势 Ⅰ
电势差 Ⅱ
匀强电场中电势差与电场强度的关系。 Ⅰ
带电粒子在匀强电场中的运动 Ⅱ
示波管 Ⅰ
常用的电容器 Ⅰ
电容器的电压、电荷量和电容的关系 Ⅰ
二、【考试说明解读】
本章知识结构
【高考常考查的知识点】
静电场主要以考察库仑定律的理解、电场线的应用、电势、电势差、电势能和电场力做功之间的关系、带电粒子的加速与偏转为主
【典型题目】
1.静电现象的解释(考查机率不高,注意文字表述)
习题:在燃气灶和燃气热水器中,常常到安装电子点火器,接通电子线路时产生高电压,通过高压放电的电火花来点燃气体。点火器的放电电极做成了针形,这是为什么?与此相反,验电器的金属杆上端却固定一个金属球而不做成尖状,这又是为什么?
解答:点火器的放电电极做成了针形是选用尖端放电现象,使在电压不高的情况下也容易点火;验电器的金属杆上端却固定一个金属球是防止出现尖端放电现象,使验电器在电压较高时也不会放电。
2.库仑定律:只适应于真空中的点电荷,注意电荷的电性
习题1:两个完全相同的金属小球,所带电荷量之比为7:1,相距为r(远大于小球的直径),两者相互接触后,再放回到原来位置上,则它们之间的库仑力可能为原来的
解答:两球间的距离远大于小球的直径,两小球可视为点电荷,若两小球带同种电荷,电荷平分,由库仑定律得D;若两小球带异种电荷,则电荷先中和再平分,由库仑定律得C。
3.电场强度:电场强度是矢量
习题1:如图,在x轴上的x =-1和x =1两点分别固定电荷量为-4Q和+9Q的点电荷。求:x轴上合场强为零的点的坐标。并求在哪个范围内的场强沿x轴的正方向。
解答:由点电荷的的电场强度公式和叠加原理,得x= -3处的合场强为零,则在-19范围内电场强度沿x轴的正方向
习题2:图中a.b是两个点电荷,它们的电量分别为Q1.Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点。下列哪中情况能使P点场强方向指向MN的左侧?
A.Q1.Q2都是正电荷,且Q1B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>|Q2|
C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|D.Q1.Q2都是负电荷,且|Q1|>|Q2|
答:ACD
4.电场线
要牢记以下5种常见的电场的电场线,特别注意等量同(异)种连线及其连线中垂线的特点
注意电场线的特点和电场线与等势面间的关系:
1 电场线的方向为该点的场强方向,电场线的疏密表示场强的大小。②电场线互不相交。
习题:法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场,
图为点电荷a、b所形成电场的电场线分布图
以下说法为中正确的是 ( )
A. a、b为异种电荷,a带电荷量大于b带电量
B. a、b为异种电荷,a带电荷量小于b带电量
C. a、b为同种电荷,a带电荷量大于b带电量
D. a、b为同种电荷,a带电荷量小于b带电量
答:B
5.电场力做功、电势、电势能、电势差及其关系
这是高考中经常考查的知识点,要重点掌握。填好以下图,理解之间的关系
电势、电势能和电势差分别是怎样定义的?
习题:(09年山东卷)如图所示,在x轴上关于原点O对称的两点固定放置等量异种点电荷+Q和-Q,x轴上的P点位于的右侧。下列判断正确的是:A C
A.在x轴上还有一点与P点电场强度相同
B.在x轴上还有两点与P点电场强度相同
C.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能增大
D.若将一试探电荷+q从P点移至O点,电势能减小
6.匀强电场中电场强度和电势差间的关系
7.带电粒子在电场中的运动
(1)直线运动
习题1:一负电荷从电场中A点由静止释放,只受电场力作用,沿电场线运动到B点,它运动的速度—时间图象如右图所示.则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的:A
(2)类平抛运动:注意两个推论,速度的偏角和位移偏角的关系
8.示波管
习题:如图所示为示波管的原理图,电子枪中炽热的金属丝可以发射电子,初速度很小,可视为零。电子枪的加速电压为U1,紧挨着是偏转电极YY'和XX',偏转电极的电压为零时,电子经加速电压加速后会打在荧光屏的正中间,图示坐标的O点,若要电子打在图示坐标的第三象限,则:D
A.X、Y极板接电源的正极,X,、Y,接电源的负极
B.X、Y,极板接电源的正极,X,、Y接电源的负极
C.X,、Y极板接电源的正极,X、Y,接电源的负极
D.X,、Y,极板接电源的正极,X、Y接电源的负极
恒定电流静悟材料
一、【考纲对本模块的要求】
主体 内容 要求
恒定电流 欧姆定律 Ⅱ
电阻定律 Ⅰ
电阻的串、并联 Ⅰ
电源的电动势和内电阻 Ⅱ
闭合电路的欧姆定律 Ⅱ
电功率、焦耳定律 Ⅰ
二、【考试说明解读】
本章知识结构
【高考常考查的知识点】
本章内容高考中主要考查电路分析与计算,电压、电流和电阻的测量,重点一般不在对基本概念的理解、辨析方面,而重在知识应用,在分析问题的能力方面.高考本章知识占15%左右.从近几年高考来看,该部分一般不会出现大的计算题.此部分实验较多,是高考中必考的内容,要重点掌握.近几年连续以“活题”形式出现考查电阻的测定,更要掌握其基本的测量方法。
【典型题目】
1. 欧姆定律 适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电。电阻的伏安特性曲线:注意I-U曲线和U-I曲线的区别。还要注意:当考虑到电阻率随温度的变化时,曲线的弯曲方向。
习题: 实验室用的小灯泡灯丝的I-U特性曲线可用以下哪个图象来表示:
解:灯丝在通电后一定会发热,当温度达到一定值时才会发出可见光,这时温度能达到很高,因此必须考虑到灯丝的电阻将随温度的变化而变化。随着电压的升高,电流增大,灯丝的电功率将会增大,温度升高,电阻率也将随之增大,电阻增大,。U越大I-U曲线上对应点于原点连线的斜率必然越小,选A。
2. 电阻定律
习题:一根粗细均匀的导线,两端加上电压U时,通过导线中的电流强度为I,导线中自由电子定向移动的平均速度为v,若导线均匀拉长,使其半径变为原来的,再给它两端加上电压U,则BC
A.通过导线的电流为 B.通过导线的电流为
C.自由电子定向移动的平均速率为 D.自由电子定向移动的平均速率为
3.电阻的串、并联
2、如图所示的电路中,L1、L2为“220V、100W”灯泡,L3、L4为“220V,40W”灯泡,现将两端接入电路,其实际功率的大小顺序是( A )
A.P4>P1>P3>P2
B.P4>P1>P2>P3
C.P1>P4>P2>P3
D.P1>P4>P3>P2
4. 电源的电动势和内电阻
5. 闭合电路的欧姆定律
习题:在如图所示的电路中,R1、R2为定值电阻,R3为可变电阻,电源的电动势为E,内阻为r .设电流表A的读数为I,电压表V的读数为U .当R3滑动触点向图中a端移动,则D
A.I变大,U变小
B.I变大,U变大
C.I变小,U变大
D.I变小,U变小
6. 电功率、焦耳定律
(1)纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的,例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、 白炽灯泡等。
(2)非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的,发热不是目的,而是不可避免的热能损失,例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等。
习题1:下图所列的4个图象中,最能正确地表示家庭常用的白炽电灯在不同电压下消耗的电功率P与电压平方U 2之间的函数关系的是以下哪个图象
A. B. C. D.
解:此图象描述P随U 2变化的规律,由功率表达式知:,U越大,电阻越大,图象上对应点与原点连线的斜率越小。选C。
习题2: 某一电动机,当电压U1=10V时带不动负载,因此不转动,这时电流为I1=2A。当电压为U2=36V时能带动负载正常运转,这时电流为I2=1A。求这时电动机的机械功率是多大?
解:电动机不转时可视为为纯电阻,由欧姆定律得,,这个电阻可认为是不变的。电动机正常转动时,输入的电功率为P电=U2I2=36W,内部消耗的热功率P热==5W,所以机械功率P=31W
静悟导读提纲:(七)磁场
【考试说明】
磁场 磁场、磁感应强度、磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向安培力、安培力的方向 匀强磁场中的安培力洛仑兹力、洛仑兹力的方向 洛仑兹力公式带电粒子在匀强磁场中的运动质谱仪和回旋加速器 ⅠⅠ ⅠⅡⅠⅡⅡⅠ 安培力的计算只限于电流与磁感应强度垂直的情形洛仑兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情形
【知识网络】
【考试说明解读】
一、磁场
1.磁场的方向:
(1)磁感线在该点的切线方向;
(2)规定在磁场中任意一点小磁针北极的受力方向(小磁针静止时N极的指向)为该点处磁场方向。
(3)对磁体:外部(NS),内部(SN)组成闭合曲线;这点与静电场电场线(不成闭合曲线)不同。
(4)电流产生的磁场方向用安培左手定则判断
2.地磁场的磁感线分布特点:
要明确三个问题:(磁极位置 赤道处磁场特点 南北半球磁场方向 )
(1)地球是一个巨大的磁体、地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近;
(2)地磁场的分布和条形磁体磁场分布近似;
(3)在地球赤道平面上,地磁场方向都是由北向南且方向水平(平行于地面);
3.磁感应强度
(1)定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线,所受的安培力F跟电流I和导线长度L之乘积IL的比值叫做磁感应强度,
定义式为。(条件是匀强磁场,或非匀强磁场中L很小,并且L⊥B )
磁感应强度是矢量,其方向就是磁场方向。
单位是特斯拉,符号为T,1T=1N/(Am)=1kg/(As2)
(2)对定义式的理解:
①定义式中反映的F、B、I方向关系为:B⊥I,F⊥B,F⊥I,则F垂直于B和I所构成的平面。
②定义式可以用来量度磁场中某处磁感应强度,不决定该处磁场的强弱,磁场中某处磁感应强度的大小由磁场自身性质来决定。
③磁感应强度是矢量,其矢量方向是小磁针在该处的北极受力方向,与安培力方向是垂直的。
④如果空间某处磁场是由几个磁场共同激发的,则该点处合磁场(实际磁场)是几个分磁场的矢量和;某处合磁场可以依据问题求解的需要分解为两个分磁场;磁场的分解与合成必须遵循矢量运算法则。
【例1】有一小段通电导线,长为1cm,电流强度为5A,把它置于磁场中某点,受到的磁场力为0.1 N,则该点的磁感应强度B一定是
A.B=2 T B.B≤2 T C.B≥2 T D.以上情况都有可能
【例1】C
【例2】两根长直通电导线互相平行,电流方向相同,它们的截面处于等边△ABC的A和B处,如图所示.两通电导线在C处产生磁场的磁感应强度大小都是B0,则C处磁场的总磁感应强度大小是
A.0 B.B0 C. D.2B0
【例2】C
二、安培力与洛伦兹力
(一)安培力
1.安培力的大小:
(1)安培力的计算公式:F=BIL,条件为磁场B与直导体L垂直。
(2)导体与磁场垂直时,安培力最大;当导体与磁场平行时,导体与磁场平行,安培力为零。
(3)F=BIL要求L上各点处磁感应强度相等,故该公式一般只适用于匀强磁场。
2.安培力的方向:
(1)安培力方向用左手定则判定:伸开左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流方向,那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。
(2)F、B、I三者间方向关系:已知B、I的方向(B、I不平行时),可用左手定则确定F的唯一方向:F⊥B,F⊥I,则F垂直于B和I所构成的平面,但已知F和B的方向,不能唯一确定I的方向。由于I可在图中平面α内与B成任意不为零的夹角。同理,已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。
【例3】如右图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中间的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向里的电流,用FN表示磁铁对桌面的压力,用Fμ表示桌面对磁铁的摩擦力,电线中通电后(与通电前相比较)( )
A.FN减小,Fμ=0 B.FN减小,Fμ≠0 C.FN增大,Fμ=0 D.FN增大,Fμ≠0
【例3】C
【例4】如图所示,一长L的直导线通以大小为I的电流,放在垂直于导线的磁感应强度为B的匀强磁场中,则导线所受安培力大小为
A.BLIsinθ B.BLIcosθ C.BLI/sinθ D.BLI
【例4】D
(二)洛伦兹力
1.洛仑兹力的大小。
(1)洛仑兹力计算式为F=qvB,条件为磁场B与带电粒子运动的速度v垂直。
(2)当v∥B,F=0;当v⊥B,F最大。
2.洛仑兹力的方向。
(1)洛仑兹力的方向用左手定则判定:伸开左手,使大拇指和其余四指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入掌心,四指指向正电荷的运动方向,那么,大拇指所指的方向就是正电荷所受洛仑兹力的方向;如果运动电荷为负电荷,则四指指向负电荷运动的反方向。
(2)F、v、B三者方向间的关系。已知v、B的方向,可以由左手定则确定F的唯一方向:F⊥v、F⊥B、则F垂直于v和B所构成的平面;但已知F和B的方向,不能唯一确定v的方向,由于v可以在v和B所确定的平面内与B成不为零的任意夹角,同理已知F和v的方向,也不能唯一确定B的方向。
3.洛仑兹力的特性
(1)安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
(2)无论电荷的速度方向与磁场方向间的关系如何,洛仑兹力的方向永远与电荷的速度方向垂直,因此洛仑兹力只改变运动电荷的速度方向,不对运动电荷作功,也不改变运动电荷的速率和动能。所以运动电荷垂直磁感线进入匀强磁场仅受洛仑磁力作用时,一定作匀速圆周运动。
(3)洛仑兹力是一个与运动状态有关的力,这与重力、电场力有较大的区别,在匀强电场中,电荷所受的电场力是一个恒力,但在匀强磁场中,若运动电荷的速度大小或方向发生改变,洛仑兹力是一个变力。
【例5】每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来,地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来,在地磁场的作用下,它将
A.向东偏转 B.向南偏转 C.向西偏转 D.向北偏转
【例5】A
【例6】如图所示,边长为d的正方形区域abcd中充满匀强磁场,磁场大小为B,方向垂直纸面向里。一个氢核(质量为m,电量为e)从ad边的中点m沿着既垂直于ad边又垂直于磁场的方向,以一定速度射入磁场,正好从ab边的中点n射出磁场,则氢核射入磁场时的速度是____。现将磁场的磁感应强度变为原来的2倍,其他条件不变,则这个氢核经_____时间从磁场射出。
【例6】
三、带电粒子在匀强磁场中的运动
1、在不计带电粒子(如电子、质子、粒子等基本粒子)的重力的条件下,带电粒子在匀强磁场的运动:
(1)若带电粒子的速度方向与磁场方向平行时,粒子不受洛仑兹力作用而作匀速直线运动。
(2)若粒子的速度方向与磁场方向垂直,则带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v作匀速圆周运动,其运动所需的向心力全部由洛仑兹力提供。
2、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的几个基本公式
向心力公式:,轨道半径公式:,
周期公式: ,频率公式:,
角速度公式:,动能公式:
3、带电粒子的轨道圆心(O)、速度偏向角()是指末速度与初速度之间的夹角、回旋角()一段圆弧所对应的圆心角叫回旋角、和弦切角()圆弧的弦与过弦的端点处的切线之间的夹角叫弦切角。
在分析和解答带电粒子作匀速圆周运动的问题时,除了应熟悉上述基本规律之外,还必须掌握确定轨道圆心的基本方法和计算φ、和 的定量关系。如图所示,在洛仑兹力作用下,一个作匀速圆周运动的粒子,不论沿顺时针方向还是逆时针方向,从A点运动到B点,均具有三个重要特点。
(1)轨道圆心(O)总是位于A、B两点洛仑兹力(f)的交点上或AB弦的中垂线(OO)与任一个f的交点上。
(2)粒子的速度偏向角(),等于回旋角(),并等于AB弦与切线的夹角——弦切角()的2倍,即 = = 2 = t。
(3)相对的弦切角()相等,与相邻的弦切角( )互补,即 + = 180°
【例7】如图所示,所以O为圆心,R为半径的圆形区域内,有一个水平方向的匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外;竖直平行放置的极板A、K相距为d,AK之间的电压可以调节,S1、S2为A、K极板上的两个小孔,且S1、S2和O三点在垂直于极板的同一直线上,OS2=R;质量为m、电量为q的正离子从S1进入电场后,自S2射出并进入磁场区域,不计重力和离子进入电场时的初速度,问:
(1)为使正离子射出磁场时的速度的方向与进入时重直,A、K之间的电压应为多大?
(2)粒子在磁场中的运动时间多长?
【例7】(1)U=,(2)
四、带电粒子在复合场中的运动
装置 原理图 规律
速度选择器 若粒子做匀速直线运动
磁流体发电机 等离子体射入,受洛伦兹力偏转,使两极板带正、负电,两极电压为U时稳定。
霍尔效应
电磁流量计
质谱仪 电子经U加速,从A孔入射经偏转打到P点,比荷
回旋加速器 D形盒内分别接频率为的高频交流电源两极,带电粒子在窄缝间电场加速,在D形盒内偏转
【例8】如图所示,PQ是空间位置固定的两个电荷量相等的异种电荷,它们的连线中点为O,MN是中垂线,两电荷连线与中垂线在纸平面内,在垂直纸面方向有一磁场,中垂线上一不计重力的带正电粒子以初速度v0保持沿中垂线运动,则
A.磁场的方向垂直纸面向外
B.带电粒子做匀速直线运动,所受洛仑兹力的大小不变
C.带电粒子做匀速直线运动,所受洛仑兹力的大小改变
D.带电粒子做变速直线运动,所受洛仑兹力的大小改变
【例8】C
【例9】如图所示,厚度为h,宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中,当电流通过导体板时,在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差,这种现象称为霍尔效应.实验表明,当磁场不太强时,电势差U、电流I和B的关系为U=k,式中的比例系数k称为霍尔系数.霍尔效应可解释如下:外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板一侧,在导体板的两侧将出现匀强电场,电子将受到静电力作用.当静电力与洛伦兹力平衡时,两侧之间就会形成稳定的电势差.设电流I是由电子的定向移动而形成的,电子的平均速率为v,电量为e.回答下列问题:
(1)达到稳定状态时,导体板上侧面A的电势______下侧面A′的电势.(填“高于”、“低于”或“等于”)
(2)所受洛伦兹力的大小为______.
(3)当导体板上、下两侧面之间的电势差为U时,电子所受静电力的大小为______.
(4)由静电力和洛伦兹力平衡的条件,证明霍尔系数k=1/ne,n代表单位体积中自由电子的个数.
【例9】(1)低于;(2)F洛=Bev;(3)F电=Bev;(4)k=Ud/IB=
静悟导读提纲:(八)电磁感应、交变电流
【考试说明】
电磁感应 电磁感应现象磁通量 法拉第电磁感应定律楞次定律自感、涡流 ⅠⅠⅡⅡⅠ
交变电流 交变电流 交变电流的图像正弦交变电流的函数表达式、峰值和有效值理想变压器远距离输电 ⅠⅠ ⅠⅠ
【知识网络】
【考试说明解读】
一、电磁感应
(一)磁通量概念:
1.磁通量的实质就是穿过某面积的磁感线的条数。
如图1所示,面积大小不等的两个圆形线圈A和B共轴套在一条形磁铁上,磁铁内部向上的磁感线的总条数是相同的,但由于线圈的面积大于的,外部穿过线圈向下的磁感线的条数的大于的,所以<。
2.磁感线除了有大小以外,还有方向,但它是个标量。磁通量的方向仅仅表示磁感线沿什么方向穿过某面积,其运算不满足矢量合成的平行四边形定则,只满足代数运算。
3.由磁通量的定义可得:,此式表示“磁感应强度大小等于穿过垂直于磁场方向的单位面积的磁感线条数”,所以磁感应强度又被叫做“磁感密度”。
【例1】如图2所示,边长为100cm的正方形闭合线圈置于磁场中,线圈的ad、bc两边中点连线OO′的左右两侧分别存在着方向相同、磁感应强度大小各为B1=0.60T、B2=0.40T的匀强磁场。开始时,线圈平面与磁场垂直,若从上往下看,线圈逆时针转37°和180°角时,穿过线圈的磁通量分别改变了多少?
【答案】0.1Wb,1.0Wb
(二)感应电流的产生条件
1.产生感应电流的条件是“穿过闭合电路的磁通量发生变化”,即,要产生感应电流,必须同时满足两个条件,一个是电路闭合,另一个则是穿过电路的磁通量发生变化。
2.磁通量的计算公式是:φ=BSsinθ,式中的Ssinθ应是磁场区域内线框平面在垂直于磁场方向上的投影(面积)大小。所以此题的讨论中,千万不要误认为线框从开始运动就有感应电流产生。一定要记住:磁通量的实质是穿过某一面的磁感线的条数!
【例2】如图3所示,闭合的矩形金属线框abcd仅有一半置于范围足够大的匀强磁场中,开始时线框平面与磁场垂直,现从图示位置绕轴OO′按图示方向转动,线框中有感应电流产生吗?试加以分析。[]
【答案】只有线框全部转入磁场中时,才会有感应电流产生,否则没有。
(三)感应电流方向的判断
感应电流方向的判断,既可用右手定则,也可用楞次定律。
1.右手定则:适合于判断导线切割磁感线的情形。用右手定则判断感应电流的方向不要仅仅停留在应用上,还要对电流的形成理解其实质,即导线中的自由电子随导线一起做定向运动,于是在洛仑兹力的作用下就会发生定向移动形成电流。即,在利用右手定则的同时,也要和左手定则进行联系。
2.楞次定律:适合于判断磁通量发生变化时的情形。应用次定律时,一定要正确理解定律中“阻碍”二字的深刻含义,“阻碍”的并不是磁通量,而是磁通量的变化!即,感应电流的磁场方向并不总是和“引起感应电流的磁场方向”相反的!当“穿过电路的磁通量增加时”,感应电流的磁场方向就和“引起感应电流的磁场方向”相反,否则就相同。
【例3】如图4所示,ab是一个可以绕垂直于纸面的轴O转动的闭合矩形线框,当滑动变阻器的滑片自左向右滑动时,从纸外向纸内看,线框ab将
A.保持不动
B.逆时针转动
C.顺时针转动
D.发生转动,但因电源极性不明确,无法判断转动方向
【答案】C
(四)感应电动势大小的计算
1.导体切割磁感线时,一般用公式计算感应电动势大小。最适宜的情况是整个过程中切割磁感线的速度不变,若速度是随时变化的,可以把某一瞬时的速度代入求出那一瞬时的感应电动势。
2.切割磁感线产生感应电动势的导体相当于电源,象本题中的金属棒,它与几个定值电阻、电容器构成闭合电路,这样就可以利用闭合电路的欧姆定律计算电路中的电流、电量、电热、电功等。
3.在这道题目中,感应电动势大小恒定,使得感应电流的大小也恒定不变,计算电量、电热或电功都可以用同一个值。如果电流是随时变化的,象交流电部分,那就要区分了,计算电量用的时电流的平均值,而计算电热、电功等用的则是交流电的有效值。
【例4】(07天津理综)两根光滑的长直导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内,导轨间距为l,其电阻不计,M、M′处接有如图5所示所示的电路,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、电阻同为R的金属棒ab垂直于导轨放置,导轨处在磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中。金属棒ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在运动距离为s的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q。试求:
⑴金属棒ab运动速度的大小;
⑵电容器所带的电荷量。
【答案】⑴,⑵
【例5】如图6所示,平行的光滑金属导轨EF和GH相距l,处于同一竖直平面内,EG间接有阻值为R的电阻,轻质金属杆ab长为2l,紧贴导轨竖直放置,离b端处固定有质量为m的小球。整个装置处于磁感应强度为b并于导轨平面垂直的匀强磁场中,当金属杆ab由静止开始竖贴导轨并饶b端向右倒下至水平位置时,小球的速度为v。若导轨足够长,导轨及金属杆电阻不计,试求此过程中
⑴通过电阻R的电量;
⑵R中的最大电流。
【答案】⑴,⑵
(五)自感现象
1.自感现象是导体自身电流发生变化时而产生的一种电磁感应现象,分为通电自感和断电自感两种。
2.电感线圈对变化的电流只是起到一种“阻碍电流变化”的作用,最终还是要达到“该达到的状态”,只是使该过程的时间“拉长”,通过做题要反复的理解这一点。
【例6】如图7所示,A、B是两个完全相同的白炽灯泡,L时是直流电阻不计的电感线圈,如果断开开关S1,而闭合开关S2,A、B两灯都能同样发光。最初开关S1是闭合的,而S2是断开的,则可能出现的情况是
A.刚闭合S2时,A灯立即发光,而B灯则延迟一段时间才发光
B.刚闭合S2时,电感线圈中的电流为零
C.闭合S2以后,A灯立即发光并最终达到稳定,B灯则由亮变暗直到熄灭
D.闭合S2一段时间后,再断开S2时,A灯立即熄灭,而B灯是亮一下再熄灭[]
【答案】BCD
二、交变电流
(一)交变电流定义
1.大小和方向均随时间而作周期性变化的电流叫做交变电流。
2.随时间按正弦规律变化的交变电流叫正弦交流电。这里需要注意的问题就是,正弦交流电的图象也并非一定是正弦曲线,余弦曲线反映的也是正弦交流电的变化规律,也叫正弦交流电。其实,正弦曲线和余弦曲线只是坐标原点选取的不同而已。
(二)交变电流的产生:
1.线圈在匀强磁场中匀速转动时产生按正弦规律变化的交变电流。
2.线圈处在中性面时,虽然穿过线圈的磁通量最大,但磁通量的变化率最小为零,从而感应电动势的瞬时值也为零;
3.当线圈处在与中性面垂直的位置上时,虽然穿过它的磁通量最小,为零,但磁通量的变化率却是最大的,所以这时感应电动势的瞬时值最大。需要弄清楚的一个问题就是感应电动势是与磁通量的变化率成正比的!
【例7】一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动,在转动过程中,线框中的最大磁通量为,最大感应电动势为,则下列说法中正确的是
A.当穿过线框的磁通量为零时,感应电动势也为零
B.当穿过线框的磁通量减小时,感应电动势在增大
C.当穿过线框的磁通量等于时,感应电动势等于
D.线框转动的角速度
【答案】BD
(三)描述交变电流的物理量:
1.描述交变电流的物理量有瞬时值、最大值、有效值、平均值,这是描述交变电流强弱的物理量;另外还有角速度、转速、周期和频率等,这几个是描述交变电流变化快慢的物理量。
电动势的瞬时值:
电动势的最大值:
电动势的平均值:(求电量时用)
有效值:由电流的热效应求得。
2.交流电的有效值是根据电流的热效应定义的,解题时要牢牢地记住这一点。列式计算时,时间的选取显得很关键,一般取一个周期为宜。
对于正弦交流电来说,有效值与最大值之间有如下的关系:,,。
3.要弄清楚上述几个物理量之间的关系及各自的用途,瞬时值是随时而变的,最大值就是最大的瞬时值,计算电热、电功等物理量、考虑保险丝的熔断电流时用的都是交变电流的有效值,计算电荷量时用的是平均值,而考虑电容器等的击穿电压时用的则是交变电流的最大值。
4.常识性问题:各种用电器的铭牌上所标的电压、电流值以及交流电表所测量的电压、电流值,还有我们平常所说的交变电流的电压、电流值,以及保险丝的熔断电流值等等,都是指的有效值。[]
【例8】如图3所示是一交变电压随时间的变化图象,某些数据已在图中标出,试求此交变电压的有效值。
【答案】
(四)变压器和远距离输电问题:
对理想变压器,应理解以下几个方面的问题:
1.理想变压器原、副线圈的电压和电流与原、副线圈的匝数分别成正比和反比,公式分别为: P出=P入。
要注意,上面两式适用的前提是原、副必须是绕在同一个铁芯上,即要保证穿过原、副线圈的磁通量时刻是相同的。
2.在原、副线圈的匝数比不变的情况下:
原线圈所加交变电压的有效值发生变化时,副线圈的输出电压也要随之变化。即,副线圈的输出电压是由原线圈电压决定的;
若原线圈所加电压不变,而改变副线圈所接负载的阻值时,则副线圈中电流会发生变化,这时随之而改变的是副线圈的输出功率、原线圈中的电流和原线圈的输入功率。即,原线圈中的电流和输入功率分别是由副线圈中的电流和功率决定的。
3.远距离输电()
P恒=UI P线=I2R线=线 所以高压输电。
【例9】在绕制变压器时,某人误将两个线圈绕在如图8所示的变压器铁芯的左、右两个臂上,当通以交变电流时,每个线圈产生的磁通量都只有一半通过另一个线圈,另一半则通过中间的臂。已知线圈1、2的匝数之比为︰︰,则在不接负载的情况下
A.当线圈1输入电压为时,线圈2的输出电压为
B.当线圈1输入电压为时,线圈2的输出电压为
C.当线圈2输入电压为时,线圈1的输出电压为
D.当线圈2输入电压为时,线圈1的输出电压为
【答案】BD
热学静悟材料导读
主题 内 容 要求 说明
分子动理论与统计观点 分子动理论的基本观点和实验依据阿伏加德罗常数气体分子运动速率的统计分布温度是分子平均动能的标志、内能 ⅠⅠⅠⅠ 定性了解
固体、液体与气体 固体的微观结构、晶体和非晶体液晶的微观结构液体的表面张力现象气体实验定律 理想气体 ⅠⅠⅠⅠⅠ
热力学定律与能量守恒 热力学第一定律 能量守恒定律热力学第二定律 ⅠⅠⅠ
单位制 要知道中学物理中涉及到的国际单位制的基本单位和其他物理量的单位。包括摄氏度(oC)、标准大气压 Ⅰ 知道国际单位制中规定的单位符号
实验 用油膜法估测分子的大小 见实验能力要求 要求会正确使用的仪器有:温度计
1.分子动理论三个基本观点:物质是由大量分子组成的;分子永不停息地做无规则运动;分子之间存在着相互作用力(斥力和引力).
2.物质是由大量分子组成的,分子体积极小(一般分子直径的数量级是10-10m)
(1)实验:用油膜法估测分子大小——实验采用使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小.可算出油酸分子的大小.
(2)1mol的任何物质含有的微粒数相同,其值为mol-1,称为阿伏加德罗常数.
(3)对微观量的估算
①分子的两种模型:球形或立方体模型
②利用阿伏加德罗常数是联系微观量与宏观量的桥梁作用进行估算.
3.分子永不停息地做无规则热运动的实验事实:扩散现象和布朗运动.
(1)扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象.温度越高,扩散越快.
(2)布朗运动:悬浮在液体中微粒的无规则运动,微粒越小,温度越高,布朗运动越明显;
注意——各个方向液体分子对微粒冲力的不平衡性和无规则性引起布朗运动,布朗运动不是分子的运动,它间接地反映了液体分子的运动是永不停息的、无规则的.
(3)热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度越高,这种运动越激烈.
4.分子间的相互作用力:分子间同时存在着相互作用的引力和斥力,实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力.分子间的斥力f斥和引力f引都随分子间距离r的增大而减小,但f斥比f引减小得更快.
5.温度:宏观上温度表示物体的冷热程度,微观上温度是物体大量分子热运动平均动能的标志.热力学温度和摄氏温度的数量关系:
6.内能:(1)分子平均动能:物体内所有分子动能的平均值叫分子平均动能.温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大,温度相同的任何物体则其平均动能相
(2)分子势能:由相互作用的分子间相对位置所决定的能叫分子势能.其大小的决定因素:
a.微观上:决定于分子间的间距和分子排列情况.分子势能变化与分子间距离变化有关.
b.宏观上:分子势能的大小与物体的体积有关.
(3)物体的内能:物体中所有分子热运动动能与分子势能的总和,物体的内能由物质的量、物体的温度、物体的体积等因素决定.注意:单独分析几个分子的内能没有意义;
7.气体实验定律(1)玻意耳定律:或,玻意耳定律的微观解释——一定质量的气体,温度保持不变时,分子的平均动能是一定的.在这种情况下,体积减小时,分子的密集程度增大,气体的压强就增大.
(2)查理定律: 或 ,查理定律的微观解释——一定质量的气体,体积保持不变时,分子的密集程度保持不变.在这种情况下,温度升高时,分子的平均动能增大,气体的压强就增大.
(3)盖·吕萨克定律: 或 ,盖·吕萨克定律的微观解释——一定质量的气体,温度升高时,分子的平均动能增大.只有气体的体积同时增大,使分子的密集程度减小,才能保持压强不变.
8.理想气体: 理想气体是一种理想化模型,气体分子间不存在相互作用力,故一定质量的理想气体的内能只与温度有关,与体积无关.
理想气体的状态方程: 或
9.气体热现象的微观意义
(1)气体分子运动的特点:对大量分子的整体来说,分子运动都表现出①任一时刻气体分子沿各个方向运动的机会均等;②大量气体分子的速率分布呈现中间多(具有中间速率的分子数多)两头少(速率大或小的分子数目少)的规律.
10.晶体和非晶体:判断晶体与非晶体的可靠依据:是否有确定的熔点.
11.单晶体和多晶体:多晶体没有规则的几何形状,也不显示各向异性,但是同单晶体一样,仍有确定的熔点.
12.表面张力:当表面层里的分子比液体内部稀疏时,分子间距要比液体内部大,表面层里的分子间表现为引力,使液体表面各部分之间相互吸引产生表面张力,
13.液晶:微观结构——分子既保持排列有序性,保持各向异性,又可以自由移动,位置无序,因此也保持了流动性;性质——①流动性②各向异性③分子排列特点:从某个方向上看液晶分子排列整齐,从另一个方向看液晶分子的排列是杂乱无章的④液晶的物理性质很容易在外界的影响(电场、压力、光照、温度)下发生改变.
14.改变系统内能的两种方式:做功和热传递。
15.热力学第一定律:一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。其数学表达式为:ΔU=W+Q
16.能量守恒定律:第一类永动机不可能制成, 因为它违背了能量守恒定律。
17.热力学第二定律的两种表述
(1)克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
(2)开尔文表述:不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响。
第二类永动机不可能制成, 虽然它没有违背了能量守恒定律,但其违背了热力学第二定律。
自然界中任何宏观过程均具有方向性。
静悟材料导读
动量、冲量
主题 内 容 要求 说明
碰撞与动量守恒 动量、动量守恒定律及其应用弹性碰撞和非弹性碰撞 ⅡⅠ 只限于一维
原子结构 氢原子光谱氢原子的能级结构、能级公式 ⅠⅠ
原子核 原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期放射性同位素核力、核反应方程结合能、质量亏损裂变反应和聚变反应、裂变反应堆射性线的危害和防护 ⅠⅠⅠⅠⅠⅠ
实验与探究 验证动量守恒定律
一、动量守恒定律
1.动量、
动量具有以下性质:(1)矢量性;(2)瞬时性,是状态量;(3)相对性与参考系的选取有关。
2.动量守恒定律
(1)内容:
(2)几种常见表述及表达式:① 。② = - ,③Δp总=0
(3)理解:矢量性、瞬时性、相对性、普适性。
(4)动量守恒定律成立条件:① 系统不受外力或所受外力和为零;② 系统所受外力比所受内力小很多;③ 系统某一方向不受外力或所受外力的和为零,或所受外力比内力小很多,系统在该方向的动量守恒。
(5)动量守恒定律的解题步骤
①确定研究对象(物体系);②做好受力分析和过程分析;③判定动量是否守恒;④规定正方向、确定初末状态的动量;⑤列方程求解。
3.关于碰撞过程的讨论
(1)碰撞过程的基本类型
①弹性碰撞:碰撞过程中不但系统的总动量守恒,而且碰撞前后动能也守恒。一般地两个硬质小球的碰撞,都很接近弹性碰撞。
如两个物体弹性正碰,碰前速度分别为v1、v2,碰后速度分别为v1′、v2′,则有:
;可以解得碰后速度。
②非弹性碰撞:碰撞过程中只有动量守恒,动能并不守恒。
③完全非弹性碰撞:两个物体碰撞后粘在一起。
(2)碰撞过程的三个基本原则
①动量守恒。②动能不增加。③碰撞后各物体运动状态的合理性。
4.反冲、爆炸现象
反冲指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象。喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例。在反冲现象里,系统的动量是守恒的。内力远大于外力,过程持续时间很短,即使系统所受合外力不为零,但合外力的冲量很小,可以忽略不计,可认为动量守恒。
爆炸过程中虽然动量守恒,但由于其他形式的能转化为机械能,所以爆炸前后机械能并不守恒,其动能要增加。
二.玻尔的原子模型
(1)“定态假设”:原子只能处于一系列_不连续的能量状态中,在这些状态中,电子虽做变速运动,但并不向外辐射能量,这样的相对稳定的状态称为定态。能级公式:;
(2)“跃迁假设”:电子绕核转动处于定态时不辐射电磁波,但电子在两个不同定态间发生跃迁时,却要辐射(吸收)电磁波(光子),其频率由能级差_决定。
(3)“轨道量子化假设”:由于能量状态的不连续,因此电子绕核转动的半径也是不连续的。轨道半径:。
三、原子核
1.天然放射现象:射线种类:、射线、射线。
2.原子核的衰变
(1)分类:α衰变:;β衰变:。γ衰变。
衰变规律:衰变中的电荷数和质量数都是守恒的.
典型衰变:
(2)半衰期
3.原子核的人工转变
(1)定义:用高能粒子轰击靶核,产生另一种新核的反应过程。
(2)典例:卢瑟福发现质子的核反应方程为:(人工转变)
查德威克发现中子的核反应方程为:(人工转变)
(3)同位素:定义:具有相同质子数,中子数不同的原子在元素周期表中处于同一位置,互称同位素。放射性同位素的应用:①放射性同位素放出的射线应用于工业探伤、农业、医疗等。②做示踪原子。
4.重核裂变:重核俘获一个中子后分裂成为两个(或多个)中等质量核的反应过程。重核裂变的同时放出几个中子,并释放出大量核能,为了使铀235裂变时发生链式反应,铀块的体积大于它的临界体积。重核的裂变:如裂变
5.轻核聚变:某些轻核结合成质量较大的核的反应过程,同时释放出大量的核能,要想使氘核和氚核合成氦核,必须到几百万度以上的高温,因此聚变反应又叫热核反应。
6.核能:质量亏损、质能方程
①方程:E=mc2,m 是物体的质量,c是真空中的光速。
②物理意义:物体的质量和能量间有一定联系,即物体具有的能量与其质量成正比,当物体的能量增加或减小,它的质量也会相应地增加可减少,与的关系是ΔE=Δmc2 。
答题技巧类
1.选择题的答题技巧
选择题一般考查学生对基本知识和基本规律的理解及应用这些知识进行一些定性推理。解答选择题时,要注意以下几个问题:
(1)每一选项都要认真研究,选出最佳答案,当某一选项不敢确定时,宁可少选也不错选。
(2)注意题干要求,让你选择的是“不正确的”、“可能的”还是“一定的”。
(3)相信第一判断:凡已做出判断的题目,要做改动时,请十二分小心,只有当你检查时发现第一次判断肯定错了,另一个百分之百是正确答案时,才能做出改动,而当你拿不定主意时千万不要改。特别是对学习中等程度及偏下同学这一点尤为重要。
(4)做选择题的常用方法:
① 筛选(排除)法:根据题目中的信息和自身掌握的知识,从易到难,逐步排除不合理选项,最后逼近正确答案。
② 特值(特例)法:让某些物理量取特殊值,通过简单的分析、计算进行判断。它仅适用于以特殊值代入各选项后能将其余错误选项均排除的选择题。
③极限分析法:将某些物理量取极限,从而得出结论的方法
④直接推断法:运用所学的物理概念和规律,抓住各因素之间的联系,进行分析、推理、判断,甚至要用到数学工具进行计算,得出结果,确定选项。
⑤ 观察、凭感觉选择:面对选择题,当你感到确实无从下手时,可以通过观察选项的异同、长短、语言的肯定程度、表达式的差别、相应或相近的物理规律和物理体验等,大胆的做出猜测,当顺利的完成试卷后,可回头再分析该题,也许此时又有思路了。
⑥熟练使用整体法与隔离法:分析多个对象时,一般要采取先整体,后局部的方法。
2. 实验题的答题技巧
(1)实验一般用填空做图形式出现。作为填空题,数值、单位、方向或正负号都应填全面;作为作图题:①对函数图像应注明纵、横轴表示的物理量、单位、标度及坐标原点。②对电学实物图,则电表量程、正负极性,电流表内、外接法,变阻器接法,滑动触头位都应考虑周全。③ 对光路图不能漏箭头,要正确使用虚、实线,各种仪器、仪表的读数一定要注意有效数字和单位;实物连接图一定要先画出电路图(仪器位置要对应);各种作图及连线要用铅笔(有利于修改)。
(2)常规实验题:主要考查课本实验,几年来考查比较多的是试验器材、原理、步骤、读数、注意问题、数据处理和误差分析,解答常规实验题时,这种题目考得比较细,要在细、实、全上下功夫。
(3)设计型实验重在考查实验的原理。要求同学们能审清题意,明确实验目的应用迁移能力,联想相关实验原理。一定要强调四性(科学性、安全性、准确性、简便性),如在设计电学实验时,要尽可能减小实验的误差,避免出现大量程测量小数值的情况。
3. 计算题的答题技巧
(1)仔细审题,明确题意
每一个计算题,首先要认真读题,弄清题意。审题是对题目中的信息进行搜索、提取、加工的过程。我们初审这一过程中所获取的信息,可能既包含有利的解题信息,,又包含不利的解题信息,也有可能是不完整的,这都会使解题偏离正确的方向,造成一步错,步步错的局面。在审题中,要全面细致,特别重视题中的关键词和数据,如静止、匀速、恰达到最大速度、匀加速、初速为零,一定、可能、刚好等。一般物理题描述的可能是一个较复杂的运动过程,此种情况下,要分成几个不同的阶段,充分地想象、分析、判断,建立起完整准确的物理情景和模型,还常常通过画草图展示情景来帮助理解题意,保证审题的准确。否则做题方向偏了,白忙一场。
(2)敢于做题,贴近规律
立足于数学角度,解题就是建立与未知数数目相等的方程个数,然后求解。怎样建立方程呢?方程蕴含在物理过程中,整个过程的各阶段中,存在于状态或状态变化之中;隐藏在约束关系之中。
首先应由题目中的物理现象及过程所对应的或贴近的物理规律,建立主体关系式。
然后,根据物理过程建立题意所含有信息的纵向、横向的相互联系和相互制约关系。所谓纵向关系是指同一研究对象的前后过程的相互关系;所谓横向关系是指某一研究对象与其他物体间的相互关系。
(3)敢于解题,深于研究
遇到设问多、信息多、过程复杂的题目,在审题过程中,若明确了某一阶段的情景,并列出了方程。要敢于先把结果解出来,他对完全理顺题意起着至关重要的作用。
① 很多情况下第二阶段的情景要由第一阶段的结果来判定,所以第一阶段的结果成为打通障碍的重要武器。
②当所列方程的个数少于未知数的个数时,一次处理可同时消去两个未知数。如用右图所示电路可测量出电池电动势E和(r+R0),除非R0已知,才可测出电池内阻r。
(4)重视规范,力争高分。
解题规范化的具体要求:书写清楚,规律方程准确规范、原始、条理,文字符号要统一,单位使用要统一,作图要规范,结果要检验(是否符合实际和物理规律),最后要有明确结论。弄清哪些是已知条件,什么是未知条件,最后结果必须用已知条件或要求的字母表示。
常见易出错问题:
1、两个矢量是否相等时或回答所求的矢量时不注意方向
2、求作用力和反作用力时不注意运用牛顿第三定律进行说明
3、不管题目要求g值习惯取10m/s2,在计算某星球上的平抛、落体等问题时,很容易出现把地球表面的重力加速度g=9.8m/s2当做星球表面重力加速度处理情况
4、受力分析时不完整,运用牛顿第二定律和运动学公式解题时合外力光漏重力
5、字母不用习惯写法或结果用未知量表示,大小写不分(如L和l),求得物理量不带单位(对字母表示的结果做完后可用单位制检验其是否正确)
6、不按题目要求答题,画图不规范
7、求功时不注意回答正负功
8、不注意区分整体动量守恒和分方向动量守恒
9、碰撞时不注意是否有能量损失,两物体发生完全非弹性碰撞时,动能(机械能)损失最多,损失的动能在碰撞瞬间转变成内能
10、运用能量守恒解题时能量找不齐
11、求电路中电流时找不齐电阻,区分不清谁是电源谁是外电阻,求通过谁的电流
12、求热量时区分不清是某一电阻的还是整个回路的
13、实验器材读数时不注意有效数字位数
14、过程分析不全面,只注意到开始阶段,而忽视对全过程讨论
15、分析题意时,不注意是水平平面还是竖直平面,是记重力还是不计重力,计算数值错误等引起分析题意出现差错,无法求解
(以上问题望引起重视,在进行错题整理时彻底根除,避免不必要的失分)
w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
www.
P
N
M
-4Q +9Q
-5 -3 -1 1
图A-4-16-3
图A-4-16-2
v2
v1
α
乙
甲
v1
D
Ek
t
O
C
a
t
O
B
s
t
O
A
v
t
O
N
M
图A-2-6-1
a
b
左
右
电场力做功
电势能
电势
电势差
W=ΔEP
P
U2
o
P
U2
o
P
U2
o
P
U2
o
B
n
a
b
c
d
m
图4
图5
图6
图7
U Th+He 衰变
Th Pa+e 衰变
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