高中生物一輪復習教案
發(fā)表時間:2021-02-18高考物理第一輪導學案復習:電場。
20xx屆高三物理一輪復習導學案
七、電場(3)
【課題】帶電粒子在電場中的直線運動
【導學目標】
1、會分析帶電粒子在電場中直線運動的有關(guān)規(guī)律
2、掌握帶電粒子在電場中直線運動問題的分析方法
【導入】
一.平行板電容器的兩種典型情況的討論:
1.若兩板始終跟電源連接——U保持不變
a.d增大,C將減小,Q將減小,E將減小
b.S增大,C將增大,Q將增大,E將保持不變。
c.插入介質(zhì)ε,C將增大,Q將增大,E將保持不變。
d.插入一定厚度的導體板,相當于d減小,C將增大,Q將增大,E將增大。
2.若充電后與電源斷開——Q保持不變
a.d增大,C將減小,U將增大,E將保持不變
b.S增大,C將增大,U將減小,E將減小。
c.插入介質(zhì)ε,C將增大,U將減小,E將減小。
d.插入一定厚度的導體板,相當于d減小,C將增大,U將減小,E將保持不變。
二.帶電粒子在電場的直線運動
1.運動狀態(tài)分析:帶電粒子沿與電場線平行的方向進入勻強電場,受到的電場力與___________在同一直線上,做_________________運動.
2.用功能觀點分析:粒子只受電場力作用,動能變化量等于電場力做的功.即:_____________(初速度為零時);____________(初速度不為零時).
注意:以上公式適用于一切電場(包括勻強電場和非勻強電場)
【典型剖析】
[例1](09年福建卷)15.如圖所示,平行板電容器與電動勢為E的直流電源(內(nèi)阻不計)連接,下極板接地。一帶電油滴位于容器中的P點且恰好處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將平行板電容器的上極板豎直向上移動一小段距離()
A.帶點油滴將沿豎直方向向上運動
B.P點的電勢將降低
C.帶點油滴的電勢能將減少
D.若電容器的電容減小,則極板帶電量將增大
[例2](南通市2009屆高三第一次調(diào)研測試)4.如圖所示,水平放置的平行板電容器與一直流電源相連,在兩板中央有一帶電液滴處于靜止狀態(tài).現(xiàn)通過瞬間平移和緩慢平移兩種方法將A板移到圖中虛線位置.下列說法中正確的是()
A.上述兩種方法中,液滴都向B板做勻加速直線運動
B.采用瞬間平移的方法,液滴運動到B板經(jīng)歷的時間短
C.采用緩慢平移的方法,液滴運動到B板時速度大
D.采用緩慢平移的方法,液滴運動到B板過程中電場力做功多
[例3]A、B兩導體板平行放置,在t=0時將電子從A板附近由靜止釋放.則在A、B板間加上下列哪個圖所示的電壓時,有可能使電子到不了B板()
[例4](四川省內(nèi)江市20xx屆高三二模模擬)如圖所示,A、B均為半個絕緣正方體,質(zhì)量均為m,在A、B內(nèi)部各嵌入一個帶電小球,A帶電量為+q,B帶電量為-q,且兩個小球的球心連線垂直于AB接觸面。A、B最初靠在豎直的粗糙墻上??臻g有水平向右的勻強電場,場強大小為E,重力加速度為g?,F(xiàn)將A、B無初速度釋放,下落過程中始終相對靜止,忽略空氣阻力,則下列說法中正確的是()
A.兩物塊下落的加速度大小均為g
B.兩物塊下落的加速度大小應小于g
C.A、B之間接觸面上的彈力為零
D.B受到A的摩擦力作用,方向沿接觸面向上
[例5](江蘇省鹽城、泰州聯(lián)考20xx屆高三學情調(diào)研)如圖所示,空間有豎直向下的勻強電場,電場強度為,在電場中處由靜止下落一質(zhì)量為、帶電量為的小球(可視為質(zhì)點)。在的正下方處有一水平彈性絕緣擋板(擋板不影響電場的分布),小球每次與擋板相碰后電量減小到碰前的倍(),而碰撞過程中小球的機械能不損失,即碰撞前后小球的速度大小不變,方向相反。設(shè)在勻強電場中,擋板處的電勢為零,則下列說法正確的是()
A.小球在初始位置處的電勢能為
B.小球第一次與擋板相碰后所能達到的最大高度大于
C.小球第一次與擋板相碰后所能達到最大高度時的電勢能小于
D.小球第一次與擋板相碰后所能達到的最大高度小于
[例6](09年浙江卷)如圖所示,相距為d的平行金屬板A、B豎直放置,在兩板之間水平放置一絕緣平板。有一質(zhì)量m、電荷量q(q0)的小物塊在與金屬板A相距l(xiāng)處靜止。若某一時刻在金屬板A、B間加一電壓UAB=-,小物塊與金屬板只發(fā)生了一次碰撞,碰撞后電荷量變?yōu)?q/2,并以與碰前大小相等的速度反方向彈回。已知小物塊與絕緣平板間的動摩擦因素為μ,若不計小物塊電荷量對電場的影響和碰撞時間。則
(1)小物塊與金屬板A碰撞前瞬間的速度大小是多少?
(2)小物塊碰撞后經(jīng)過多長時間停止運動?停在何位置?
【訓練設(shè)計】
1、(南通市2009屆高三年級統(tǒng)考)如圖甲所示,一個帶正電的物體m,由靜止開始從斜面上A點滑下,滑到水平面BC上的D點停下來,已知物體與斜面及水平面之間的動摩擦因數(shù)相同,不計物體經(jīng)過B處時的機械能損失。現(xiàn)在ABC所在空間加上豎直向下的勻強電場,再次讓物體m由A點靜止開始下滑,結(jié)果物體在水平面上的D,點停下來,如圖乙所示,則一下說法正確的是()
A.D,點一定在D點左側(cè)
B.D,點一定在D點右側(cè)
C.D,點一定在D點重合
D.無法確定
2、如圖所示,D是一只理想二極管,電流只能從a流向b,而不能從b流向a.平行板電容器的A、B兩極板間有一電荷,在P點處于靜止狀態(tài).以E表示兩極板間的電場強度,U表示兩極板間的電壓,Ep表示電荷在P點的電勢能.若保持極板B不動,將極板A稍向上平移,則下列說法中正確的是()
A.E變小B.U變大
C.Ep不變D.電荷仍保持靜止
3、如圖所示,可視為質(zhì)點的三物塊A、B、C放在傾角為30、長為L=2m的固定斜面上,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)=73/80,A與B緊靠在一起,C緊靠在固定擋板上,三物塊的質(zhì)量分別為mA=0.80kg、mB=0.64kg、mC=0.50kg,其中A不帶電,B、C的帶電量分別為qB=+4.010-5C、qC=+2.010-5C且保持不變,開始時三個物塊均能保持靜止且與斜碩間均無摩擦力作用。如果選定兩個電荷相距無窮遠的電勢能為零,則相距為r時,兩點電荷具有的電勢能可表示為EP=kq1q2r?,F(xiàn)給A施加一平行于斜面向上的力F,使A在斜面上做加速度為a=1.5m/s2的勻加速直線運動,經(jīng)過時間t0、力F變?yōu)楹懔?,當A運動到斜面頂端時撤去力F,已知靜電力常量k=9109Nm2/C2,g=10m/s2,試求:
(1)未施加力F時物塊B、C間的距離;
(2)t0時間內(nèi)A上滑的距離;
(3)t0時間內(nèi)庫侖力做的功;
(4)力F對A物塊做的總功。
如圖所示,在光滑絕緣水平面上,兩個帶等量正電的點電荷
M、N,分別固定在A、B兩點,O為AB連線的中點,CD為AB的垂直平分線.在CO之間的F點由靜止釋放一個帶負電的小球P(設(shè)不改變原來的電場分布),在以后的一段時間內(nèi),P在CD連線上做往復運動.則(BCD)
A.小球P的帶電量緩慢減小,則它往復運動過程中振幅不斷減小
B.小球P的帶電量緩慢減小,則它往復運動過程中每次經(jīng)過O點時的速率不斷減小
C.點電荷M、N的帶電量同時等量地緩慢增大,則小球P往復運動過程中周期不斷減小
D.點電荷M、N的帶電量同時等量地緩慢增大,則小球P往復運動過程中振幅不斷減小
浙江省金華一中20xx屆高三12月聯(lián)考如圖所示,一豎直固定且光滑絕緣的直圓筒底部放置一可視為點電荷的場源電荷A,其電荷量Q=+4×10—3C,場源電荷A形成的電場中各點的電勢表達式為,其中為靜電力恒量,為空間某點到場源電荷A的距離?,F(xiàn)有一個質(zhì)量為kg的帶正電的小球B,它與A球間的距離為m,此時小球B處于平衡狀態(tài),且小球B在場源電荷A形成的電場中具有的電勢能的表達式為,其中為與之間的距離。另一質(zhì)量為的不帶電絕緣小球C從距離B的上方H=0.8m處自由下落,落在小球B上立刻與小球B粘在一起以2m/s的速度向下運動,它們到達最低點后又向上運動,向上運動到達的最高點為P。(取g=10m/s2,k=9×109Nm2/C2),求
(1)小球C與小球B碰撞前的速度的大???小球B的帶電量為多少?
(2)小球C與小球B一起向下運動的過程中,最大速度為多少?
解:(1)小球C自由下落H距離的速度:4m/s2分
小球B在碰撞前處于平衡狀態(tài),對B球由平衡條件知:1分
代入數(shù)據(jù)得:C1分
(2)設(shè)當B合C向下運動的速度最大時,與A相距x,對B和C整體,由平衡條件得:
2分
代入數(shù)據(jù)得:1分
由能量守恒得:2分
代入數(shù)據(jù)得m/s1分
上海市六校20xx屆高三第一次聯(lián)考在光滑絕緣的水平面上,用長為2L的絕緣輕桿連接兩個質(zhì)量均為m的帶電小球A和B。A球的帶電量為+2q,B球的帶電量為-3q,組成一帶電系統(tǒng),如圖所示,虛線MP為AB兩球連線的垂直平分線,虛線NQ與MP平行且相距5L。最初A和B分別靜止于虛線MP的兩側(cè),距MP的距離均為L,且A球距虛線NQ的距離為4L。若視小球為質(zhì)點,不計輕桿的質(zhì)量,在虛線MP,NQ間加上水平向右的勻強電場E后,試求:
(1)B球剛進入電場時,帶電系統(tǒng)的速度大小;
(2)帶電系統(tǒng)向右運動的最大距離;
(3)帶電系統(tǒng)從開始運動到速度第一次為零時,B球電勢能的變化量。
解析:(1)設(shè)帶電系統(tǒng)開始運動時,系統(tǒng)的速度為v1
對A、B系統(tǒng)應用動能定理2qEL=122mv12則v1=2qELm(4分)
(2)設(shè)球A向右運動s時,系統(tǒng)速度為零
由動能定理A球電場力做功等于B球克服電場力做功
則2qEs=3qE(s-L),則s=3L(4分)
(3)B球進入電場距離為2L,B球克服電場力做功WFB=6qEL
則B球電勢能增加了6qEL(4分)
(湖南省雅禮中學20xx屆高三上學期第五次月考)在真空中上、下兩個區(qū)域均為豎直向下的勻強電場,其電場線分布如圖所示,有一帶負電的微粒,從上邊區(qū)域沿平行電場線方向以速度v0勻速下落,并進入下邊區(qū)域(該區(qū)域的電場足夠廣),在下圖所示的速度一時間圖象中,符合粒子在電場內(nèi)運動情況的是()
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高考物理第一輪導學案復習
20xx屆高三物理一輪復習導學案
一、運動的描述(4)
【課題】實驗:探究速度隨時間的變化規(guī)律
【導學目標】
1、了解游標卡尺的原理,并會正確運用和讀數(shù)。
2、練習使用打點計時器,學習利用打上點的紙帶研究物體的運動。
3、學習用打點計時器測定即時速度和加速度。
【知識要點】
一、實驗誤差
1.誤差:測量值與真實值的叫做誤差.
2.系統(tǒng)誤差和偶然誤差
①系統(tǒng)誤差:由于儀器本身不精確、或?qū)嶒灧椒ù致曰驅(qū)嶒炘聿煌晟贫a(chǎn)生的.
②偶然誤差:由于各種偶然因素對實驗者、測量儀器、被測物理量的影響而產(chǎn)生的.
3.絕對誤差和相對誤差
①絕對誤差:測量值與真實值之差(取絕對值)。
②相對誤差:等于絕對誤差與真實值之比(通常用百分數(shù)表示)。
二、有效數(shù)字
1.帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字叫有效數(shù)字。(因為測量總有誤差,測得的數(shù)值只能是近似數(shù)字,如用毫米刻度尺量得某書本長184.2mm,最末一位數(shù)字“2是估計出來的,是不可靠數(shù)字,但仍有意義,一定要寫出來).
2.有效數(shù)字的位數(shù)是從左往右數(shù),從第一個不為零的數(shù)字起,數(shù)到右邊最末一位估讀數(shù)字止。
三、游標卡尺
游標尺精度
(mm)測量結(jié)果(游標尺第n條刻度線與主尺上的某條刻度線對齊)
格數(shù)刻度
總長每小格與1mm相差
109mm0.1mm0.1主尺mm數(shù)+0.1n
20xxmm0.05mm0.05主尺mm數(shù)+0.05n
5049mm0.02mm0.02主尺mm數(shù)+0.02n
1.結(jié)構(gòu):游標卡尺的構(gòu)造如下圖所示,它的左測量爪固定在主尺上并與主尺垂直.右測量爪與左測量爪平行,固定在游標尺上,可以隨同游標卡尺一起沿主尺滑動.
2.原理及讀數(shù)方法:
游標卡尺的讀數(shù)=主尺上讀數(shù)+標尺上對齊的格數(shù)×精確度;
常見游標卡尺的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:
四.打點計時器
打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器,它每隔0.02s打一次點(由于電源頻率是50Hz),因此,紙帶上的點就表示了和紙帶相連的運動物體在不同時刻的位置,研究紙帶上點之間的間隔,就可以了解物體運動的情況。
五.由紙帶判斷物體做勻變速直線運動的方法
如圖所示,0、1、2……為時間間隔相等的各計數(shù)點,s1、s2、s3、……為相鄰兩計數(shù)點間的距離,若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量,即若連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之差為恒量,則與紙帶相連的物體的運動為勻變速直線運動。
3.由紙帶求物體運動加速度的方法
(1)用“逐差法”求加速度:
根據(jù)s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2(T為相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔),求出、、,再算出a1、a2、a3的平均值,即為物體運動的加速度。
(2)用v-t圖法:
先根據(jù),求出打第n點時紙帶的瞬時速度,后作出v-t圖線,圖線的斜率即為物體運動的加速度。
【典型剖析】
[例1]用毫米刻度尺測量某一物體的長度為12.6mm。若物體的實際長度為12.4mm,則絕對誤差△x=mm,相對誤差η=。
[例2]讀出如圖所示游標尺的讀數(shù).
[例3](啟東08屆高三調(diào)研測試)在“利用打點計時器測定勻加速直線運動加速度”的實驗中,打點計時器接在50Hz的低壓交變電源上。某同學在打出的紙帶上每5點取一個計數(shù)點,共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點(每相鄰兩個計數(shù)點間的四個點未畫出).從每一個計數(shù)點處將紙帶剪開分成五段(分別為a、b、c、d、e段),將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xoy坐標系中,如圖所示,由此可以得到一條表示v-t關(guān)系的圖線,從而求出加速度的大小.
(1)請你在xoy坐標系中用最簡潔的方法作出能表示v-t關(guān)系的圖線(作答在右圖上),并指出哪個軸相當于v軸?答:;
(2)從第一個計數(shù)點開始計時,為求出0.15s時刻的瞬時速度,需要測出哪一段紙帶的長度?答:;
(3)若測得a段紙帶的長度為2.0cm,e段紙帶的長度為10.0cm,則可求出加速度的大小為m/s2.
[例4](鹽城市08屆高三六所名校聯(lián)考)某同學用如圖所示裝置測量重力加速度g,所用交流電頻率為50Hz。在所選紙帶上取某點為0號計數(shù)點,然后每3個點取一個計數(shù)點,所以測量數(shù)據(jù)及其標記符號如題圖所示。
該同學用兩種方法處理數(shù)據(jù)(T為相鄰兩計數(shù)點的時間間隔):
方法A:
由……,取平均值g=8.667m/s2;
方法B:
由取平均值g=8.673m/s2。
(1)從實驗裝置看,該同學所用交流電的電壓為______伏特,操作步驟中釋放紙帶和接通電源的先后順序應該是______________________。
(2)從數(shù)據(jù)處理方法看,在S1、S2、S3、S4、S5、S6中,對實驗結(jié)果起作用的,方法A中有__________;方法B中有______________________________。
因此,選擇方法______(A或B)更合理,這樣可以減少實驗的________(系統(tǒng)或偶然)誤差。
(3)本實驗誤差的主要來源有:______________________________(試舉出兩條)。
【訓練設(shè)計】
1、如圖所示為測量一金屬筒時刻度尺示數(shù)的示意圖,該金屬筒長度為cm.
2、(1)某游標卡尺兩測腳緊靠時如圖甲所示,測物體長度時如圖乙所示,則該物體的長度是_______________mm。
(2)新式游標卡尺的刻線看起來很“稀疏”,使得讀數(shù)顯得清晰明了,便于使用者正確讀取數(shù)據(jù).通常游標卡尺的刻度有10分度、20分度、50分度三種規(guī)格;新式游標卡尺也有相應的三種,但刻度卻是:19mm等分成10份,39mm等分成20份,99mm等分成50份,以“39mm等分成20份”的新式游標卡尺為例,如圖所示.
①它的準確度是___mm;
②用它測量某物體的厚度,示數(shù)如圖所示,正確的讀數(shù)是__cm.
3、如圖為用50分度的游標卡尺測量物體長度時的讀數(shù),由于遮擋,只能看見游標的后半部分,這個物體的長度為mm.
4、如圖為物體運動過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s,其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.61cm、S6=10.26cm。
則A點處瞬時速度的大小是___m/s,小車運動的加速度計算表達式為_____________,加速度的大小是_______m/s2。(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。
高考物理第一輪導學案復習:磁場
20xx屆高三物理一輪復習導學案
九、磁場(7)
【課題】帶電粒子在復合場中的運動
【目標】
1、進一步掌握帶電粒子在電磁場中的受力特點和運動規(guī)律
2、會用力學有關(guān)規(guī)律分析和解決帶電粒子在電磁場中的實際應用問題
【導入】
帶電粒子在電磁場中的實際應用有很多,常見的有:速度選擇器、質(zhì)譜儀、回旋加速器、磁流體發(fā)電機等。這些實例在近幾年高考中經(jīng)常出現(xiàn),因此我們需要從它們的原理及應用等方面去掌握。
【導研】
[例1](09年寧夏卷)16.醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時,利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度。電磁血流計由一對電極a和b以及磁極N和S構(gòu)成,磁極間的磁場是均勻的。使用時,兩電極a、b均與血管壁接觸,兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直,如圖所示。由于血液中的正負離子隨血流一起在磁場中運動,電極a、b之間會有微小電勢差。在達到平衡時,血管內(nèi)部的電場可看作是勻強電場,血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零。在某次監(jiān)測中,兩觸點的距離為3.0mm,血管壁的厚度可忽略,兩觸點間的電勢差為160V,磁感應強度的大小為0.040T。則血流速度的近似值和電極a、b的正負為()
A.1.3m/s,a正、b負
B.2.7m/s,a正、b負
C.1.3m/s,a負、b正
D.2.7m/s,a負、b正
[例2](1)(09年廣東物理)12.如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場加速后,進入速度選擇器。速度選擇器內(nèi)相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為B和E。平板S上有可讓粒子通過的狹縫P和記錄粒子位置的膠片A1A2。平板S下方有強度為B0的勻強磁場。下列表述正確的是()
A.質(zhì)譜儀是分析同位素的重要工具
B.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外
C.能通過的狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B
D.打在膠片上的位置越靠近狹縫P,粒子荷質(zhì)比越小
(2)測定同位素組成的裝置里(質(zhì)譜儀),原子質(zhì)量Al=39和A2=41鉀的單價離子先在電場里加速,接著進入垂直離子運動方向的均勻磁場中(如圖).在實驗過程中由于儀器不完善,加速電壓在乎均值U0附近變化±△U.求需要以多大相對精確度維持加速電壓值,才能使鉀同位素束不發(fā)生覆蓋?
[例3]湯姆生用來測定電子的比荷(電子的電荷量與質(zhì)量之比)的實驗裝置如圖所示,真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子(不計初速、重力和電子間的相互作用)經(jīng)加速電壓加速后,穿過A中心小孔沿中心軸O1O的方向進入到兩塊水平正對放置的平行板P和P間的區(qū)域.當極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時,電子束打在熒光屏的中心O點處,形成了一個亮點;加上偏轉(zhuǎn)電壓U后,亮點偏離到O點,O點與O點的豎直距離為d,水平距離可忽略不計.此時,在P和P間的區(qū)域,再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場,調(diào)節(jié)磁場的強弱,當磁感應強度的大小為B時,亮點重新回到O點.已知極板水平方向的長度為L1,極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離為L2.
(1)求打在熒光屏O點的電子速度的大小;
(2)推導出電子比荷的表達式.
[例4](2007年蘇州市高三教學調(diào)研測試)(16分)一塊N型半導體薄片(稱霍爾元件),其橫載面為矩形,體積為b×c×d,如圖所示。已知其單位體積內(nèi)的電子數(shù)為n、電阻率為ρ、電子電荷量e.將此元件放在勻強磁場中,磁場方向沿Z軸方向,并通有沿x軸方向的電流I。
(1)此元件的CC/兩個側(cè)面中,哪個面電勢高?
(2)證明在磁感應強度一定時,此元件的CC/兩個側(cè)面的電勢差與其中的電流成正比
(3)磁強計是利用霍爾效應來測量磁感應強度B的儀器。其測量方法為:將導體放在勻強磁場之中,用毫安表測量通以電流I,用毫伏表測量C、C/間的電壓UCC’,就可測得B。若已知其霍爾系數(shù)。并測得UCC’=0.6mV,I=3mA。試求該元件所在處的磁感應強度B的大小。
[例5]電子擴束裝置由電子加速器、偏轉(zhuǎn)電場和偏轉(zhuǎn)磁場組成.偏轉(zhuǎn)電場由加了電壓的相距為d的兩塊水平平行放置的導體板形成,勻強磁場的左邊界與偏轉(zhuǎn)電場的右邊界相距為s,如圖甲所示.大量電子(其重力不計)由靜止開始,經(jīng)加速電場加速后,連續(xù)不斷地沿平行板的方向從兩板正中間射入偏轉(zhuǎn)電場.當兩板不帶電時,這些電子通過兩板之間的時間為2t0,當在兩板間加如圖乙所示的周期為2t0、幅值恒為U0的電壓時,所有電子均從兩板間通過,進入水平寬度為l,豎直寬度足夠大的勻強磁場中,最后通過勻強磁場打在豎直放置的熒光屏上.問:
(1)電子在剛穿出兩板之間時的最大側(cè)向位移與最小側(cè)向位移之比為多少?
(2)要使側(cè)向位移最大的電子能垂直打在熒光屏上,勻強磁場的磁感應強度為多少?
(3)在滿足第(2)問的情況下,打在熒光屏上的電子束的寬度為多少?(已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e)
【導練】
1、如圖是某離子速度選擇器的原理示意圖,在一半徑為R=10cm的圓柱形筒內(nèi)有B=1×10-4T的勻強磁場,方向平行于軸線.在圓柱形筒上某一直徑兩端開有小孔a、b分別作為入射孔和出射孔.現(xiàn)有一束比荷為q/m=2×1011C/kg的正離子,以不同角度α入射,最后有不同速度的離子束射出.其中入射角α=30°,且不經(jīng)碰撞而直接從出射孔射出的離子的速度v大小是()
A.4×105m/sB.2×105m/s
C.4×106m/sD.2×106m/s
2.磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù),它可以把氣體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化為電能,下圖是它的示意圖.平行金屬板A、B之間有一個很強的勻強磁場,磁感應強度為B,將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量正、負帶電粒子)垂直于B的方向噴入磁場,每個離子的速度為v,電荷量大小為q,A、B兩板間距為d,穩(wěn)定時下列說法中正確的是()
A.圖中A板是電源的正極
B.圖中B板是電源的正極
C.電源的電動勢為Bvd
D.電源的電動勢為Bvq
3.(08廣東卷)4.1930年勞倫斯制成了世界上第一臺回旋加速器,其原理如圖所示,這臺加速器由兩個銅質(zhì)D形合D1、D2構(gòu)成,其間留有空隙,下列說法正確的是()
A.離子由加速器的中心附近進入加速器
B.離子由加速器的邊緣進入加速器
C.離子從磁場中獲得能量
D.離子從電場中獲得能量
4.(浙江省金華一中20xx屆高三12月聯(lián)考)環(huán)形對撞機是研究高能粒子的重要裝置,其工作原理的示意圖如圖所示。正、負離子由靜止經(jīng)過電壓為U的直線加速器加速后,沿圓環(huán)切線方向射入對撞機的真空環(huán)狀空腔內(nèi),空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面垂直的勻強磁場,磁感應強度大小為B。兩種帶電粒子將被局限在環(huán)狀空腔內(nèi),沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運動,從而在碰撞去迎面相撞。為維持帶電粒子在環(huán)狀空腔中的勻速圓周運動,下列說法中正確的是()
A.對于給定的加速電壓,帶電粒子的比荷q/m越大,磁感應強度B越大
B.對于給定的加速電壓,帶電粒子的比荷q/m越大,磁感應強度B越小
C.對于給定的帶電粒子,加速電壓U越大,粒子運動的周期越小
D.對于給定的帶電粒子,不管加速電壓U多大,粒子運動的周期都不變
高考物理第一輪光學導學案復習
20xx屆高三物理一輪復習導學案
十四、光學(1)
【課題】光的折射全反射現(xiàn)象
【目標】
1、了解光的折射現(xiàn)象,理解光的折射定律。
2、了解光的全反射現(xiàn)象,掌握全反射的重要條件和應用。
【導入】
一、光的折射定律
折射光線在入射光線和法線所在的平面上,折射光線和入射光線分居在法線兩側(cè),入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù)sini/sinr=n。
二、折射率
1、光從真空射入某種介質(zhì)時,入射角的正弦跟折射角的正弦之比n=sini/sinr
2、折射率等于光在真空中的速度c跟光在這種介質(zhì)中的速度v之比,n=c/v.
三、全反射
1、當入射角增大到某一角度,使折射角達到90°時,折射光完全消失,只剩下反射光,這種現(xiàn)象叫做全反射。
2、全反射臨界角:光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì),當折射角變?yōu)?0°時的入射角叫臨界角;光從折射率為n的介質(zhì)射向真空時臨界角的計算公式:sinA=1/n。
四、光導纖維
利用光的全反射,可制成光導纖維。光從光導纖維一端射入后,在傳播過程中經(jīng)過多次全反射,最終從另一端射出。由于發(fā)生的是全反射,因此傳播過程中的能量損耗非常小。用光導纖維傳輸信息,既經(jīng)濟又快捷。
【導研】
[例1]單色光在真空中的傳播速度是c,波長為λ0,在水中的傳播速度是v,波長為λ,水對這種單色光的折射率為n。當這束單色光從空氣斜射入水中時,入射角為θ1,折射角為θ2,下列說法中正確的是()
A.v=B.
C.v=cnλ=λ0D.
[例2]一束光從空氣射向折射率為的一種玻璃表面,其入射角為i,下列說法正確的是()
A.i>450時,會發(fā)生全反射B.增大入射角i,折射角會大于450
C.欲使折射角r=300,則i應為600
D.當i=arctan時,反射光線恰好與折射光線垂直
[例3](20xx重慶20)如題20圖所示,空氣中有一折射率為的玻璃柱體,其橫截而是圓心角為90o,、半徑為R的扇形OAB、一束平行光平行于橫截面,以45o入射角射到OA上,OB不透光,若考慮首次入射到圓弧AB上的光,則AB弧上有光透出的部分的弧長為()
A.1/6RB.1/4R
C.1/3RD.5/12R
[例4](通州市2008屆高三第四次調(diào)研測試)光纖通信是一種現(xiàn)代化的通訊工具,為了研究問題的方便,我們將光導纖維簡化為一根長直的玻璃管,如圖所示為玻璃管沿軸線的橫截面,若光從左端以與端面成300入射,玻璃管長為L,折射率為n=,已知光在真空中的傳播速度為c.
(1)通過計算分析光能否從玻璃管的側(cè)面射出;
(2)求出光通過玻璃管所需的時間.
[例5](江蘇省拼茶中學2008屆高三物理五月份模擬試卷)如圖直角三角形ABC,角A=300,BC=2cm,n=,平行光與AB平行射向AC,在BC的右側(cè)有光屏P,P與BC平行,在光屏上有一光帶.
(1)作出在P上形成光帶的光路。
(2)屏離BC之距多大,可使連續(xù)光帶最寬。
[例6](1)(2008年高考物理模擬試卷)如圖所示,將刻度尺直立在裝滿某種透明液體的寬口瓶中(液體未漏出),從刻度尺上A、B兩點射出的光線AC和BC在C點被折射和反射后都沿直線CD傳播,已知刻度尺上相鄰兩根長刻度線間的距離為1cm,刻度尺右邊緣與寬口瓶右內(nèi)壁間的距離d=2.5cm,由此可知,瓶內(nèi)液體的折射率n=(可保留根號).
(2)(南京市2008屆高三第一次模擬考試)如圖所示,某同學用插針法測定一半圓形玻璃磚的折射率.在平鋪的白紙上垂直紙面插大頭針P1、P2確定入射光線,并讓入射光線過圓心O,在玻璃磚(圖中實線部分)另一側(cè)垂直紙面插大頭針P3,使P3擋住P1、P2的像,連接OP3.圖中MN為分界面,虛線半圓與玻璃磚對稱,B、C分別是入射光線、折射光線與圓的交點,AB、CD均垂直于法線并分別交法線于A、D點.設(shè)AB的長度為l1,AO的長度為l2,CD的長度為l3,DO的長度為l4,為較方便地表示出玻璃磚的折射率,需用刻度尺測量(用上述給出量的字母表示),則玻璃磚的折射率可表示為.
【導練】
1、太陽光照射在平坦的大沙漠上,我們在沙漠中向前看去,發(fā)現(xiàn)前方某處射來亮光,好像太陽光從遠處水面反射來的一樣,我們認為前方有水。但走到該處仍是干燥的沙漠,這現(xiàn)象在夏天城市中太陽光照射瀝青路面時也能觀察到。對這種現(xiàn)象正確的解釋是()
A.越靠近地面,空氣的折射率越大B.這是光的干涉形成的
C.越靠近地面,空氣的折射率越小D.這是光的衍射形成的
2、(20xx全國卷Ⅱ20)頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點射入一厚玻璃板后,其光路如右圖所示,下列說法正確的是()
A.單色光1的波長小于單色光2的波長
B.在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度
C.單色光1通過玻璃板所需的時間小于單色光2通過玻璃板所需的時間
D.單色光1從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃到空氣的全反射臨界角
3、現(xiàn)在高速公路上的標志牌都用“回歸反光膜”制成,夜間行車時,它能把車燈射出的光逆向返回,標志牌上的字特別醒目。這種“回歸反光膜”是用球體反射元件制成的,如圖所示,反光膜內(nèi)均勻分布著直徑為10μm的細玻璃珠,所用玻璃的折射率為,為使入射的車燈光線經(jīng)玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光線平行,那么第一次入射的入射角應是()
A.15°B.30°C.45°D.60°
4、(2008年蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市調(diào)查二)一復色光中只含有a、b兩種單色光,在真空中a光的波長大于b光的波長.
①在真空中,a光的速度▲(選填“大于”、“等于”或“小于”)b光的速度.
②若用此復色光通過玻璃半球且經(jīng)球心O射向空氣時,下列四個光路圖中可能符合實際情況的是▲.
5、(福建省龍巖二中20xx屆高三摸底考試)如圖所示,一束光從空氣垂直射到直角棱鏡的AB面上,已知棱鏡材料的折射率為1.4,則這束光進入棱鏡后的光路圖應為下面四個圖中的()
高考物理第一輪導學案復習:熱學
一名優(yōu)秀的教師在教學方面無論做什么事都有計劃和準備,教師要準備好教案,這是老師職責的一部分。教案可以讓學生們充分體會到學習的快樂,幫助授課經(jīng)驗少的教師教學。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢?下面是小編精心為您整理的“高考物理第一輪導學案復習:熱學”,相信能對大家有所幫助。
20xx屆高三物理一輪復習導學案
十二、熱學(1)
【課題】分子動理論內(nèi)能
【目標】
1.知道分子動理論的基本內(nèi)容;掌握微觀量的估算方法。
2.理解內(nèi)能的概念,了解溫度和溫標的含義。
【導入】
分子動理論的基本內(nèi)容是:物體是由大量分子組成的;分子永不停息地做無規(guī)則運動;分子之間存在相互作用的引力和斥力.
一、物體是由大量分子組成的:
1、分子的“小”:它的直徑的數(shù)量級是10-10m,可用油膜法來粗測直徑d=V/S,其中V是油滴體積,S是油滴在水面上充分擴展后形成的油膜面積。
2、分子數(shù)目的“多”:1mol任何物質(zhì)的分子數(shù)目均為阿伏加德羅常數(shù)
NA=6.02×1023mol-1.
3、阿伏伽德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀物理量與微觀物理量的橋梁,根據(jù)油膜法測出分子的直徑,可算出阿伏伽德羅常數(shù);反過來,己知阿伏伽德羅常數(shù),根據(jù)摩爾質(zhì)量(或摩爾體積)就可以算出一個分子的質(zhì)量(或一個分子所占據(jù)的體積).
①分子的質(zhì)量:m0=MA/NA=;②分子的體積:v0==(固、液體)
③分子的大小:球體模型直徑d=;立方體
④物質(zhì)所含的分子數(shù):N=nNA==
4、分子大小的測量方法—單分子油膜法d=V/s;
5、分子間有間隙的實驗依據(jù)是:_________________________________________。
二.分子永不停息地做無規(guī)則運動——分子熱運動
1、擴散現(xiàn)象:相互接觸的物體彼此進入對方的現(xiàn)象.溫度越高,擴散越快.
2、布朗運動:懸浮在液體中微小顆粒的無規(guī)則運動
(1)原因:液體分子對顆粒碰撞的不平衡而引起
(2)結(jié)論:布朗運動說明了液體內(nèi)部分子運動的無規(guī)則性
(3)影響因素:溫度(溫度越高,布朗運動越明顯)顆粒大小(顆粒越小,布朗運動越明顯)
3、擴散現(xiàn)象和布朗運動同時也證明了分子間有間隙.
三.分子間同時存在著相互作用的引力和斥力,如圖為分子力跟分子間距的變化圖線
1、引力和斥力隨分子間距的增大而減小,但斥力變化比引力快.
2、平衡位置:F斥=F引時,分子間的距離r0,其數(shù)量級為10-10m.
3、rro時,F(xiàn)斥F引,分子力表現(xiàn)為斥力.
4、rro時,F(xiàn)斥F引,分子力表現(xiàn)為引力.
5、r10ro時,分子力可忽略.
四、物體的內(nèi)能
1、分子的平均動能:物體內(nèi)所有分子的動能的平均值.溫度是分子平均動能的標志,溫度越高,分子平均動能越大.
2、分子勢能:由分子間的相互作用和相對位置決定的能量叫分子勢能.分子勢能的大小與物體的體積有關(guān).
①r>r0時,分子勢能隨分子間距的增大而增大.
②r<r0時,分子勢能隨分子間距的增大而減小.
③r=r0時,分子勢能最?。?br>
3、物體的內(nèi)能:物體內(nèi)所有分子的動能和勢能的總和叫物體的內(nèi)能(熱力學能).
4、內(nèi)能的決定因素
(1)微觀:分子勢能、分子平均動能、分子數(shù);
(2)宏觀:物體體積、溫度、物質(zhì)的量。
注意:內(nèi)能和機械能的區(qū)別。
五、溫度和溫標
1、溫度:宏觀含義____________________;微觀含義___________________________。
2、兩種溫標:1、攝氏溫標t;2、熱力學溫標T。
【導研】
[例1]以下說法正確的是()
A.無論是什么物質(zhì),只要它們的摩爾數(shù)相同就含有相同的分子個數(shù)
B.分子間的引力不等于分子斥力時,違背了牛頓第三定律
C.1g氫氣與1g氦氣含有的分子個數(shù)相同,都是6.02×1023個
D.陽光從縫隙射入教室,從陽光中看到的塵埃的運動就是布朗運動
[例2]銅的摩爾質(zhì)量為μ,密度為ρ.若阿伏伽德羅常數(shù)為NA,則下列說法中哪個是錯誤的()
A.lm3銅所含的原子數(shù)目ρNA/μB.1kg銅所含的原子數(shù)目ρNA
C.一個銅原子的質(zhì)量是μ/NAD.一個銅原子占有的體積是μ/ρNA
[例3]如圖所示,設(shè)有一分子位于圖中的坐標原點O處不動,另一分子可位于x軸上不同位置處。圖中縱坐標表示這兩個分子間分子力的大小,兩條曲線分別表示斥力和吸力的大小隨分子間距離的變化關(guān)系,e為兩曲線的交點,則()
A、ab表示吸力,cd表示斥力,e點坐標可能為10-15m
B、ab表示斥力,cd表示吸力,e點坐標可能為10-10m
C、ab表示吸力,cd表示斥力,e點坐標可能為10-10m
D、ab表示斥力,cd表示吸力,e點坐標可能為10-15m
[例4]在做“用油膜法估測分子的大小”的實驗時,所用的油酸酒精溶液的濃度為a,測量中,某位同學測得如下數(shù)據(jù):測得體積為V的油酸酒精溶液共有N滴;油膜面積為S,則:
(1)用以上物理量的符號表示計算分子直徑大小的公式為:d=________.
(2)該同學實驗中最終得到的計算結(jié)果和大多數(shù)同學的比較,發(fā)現(xiàn)自己所測數(shù)據(jù)偏大,則對出現(xiàn)這種結(jié)果的原因,下列說法中可能正確的是________.
A.錯誤地將油酸酒精溶液的體積直接作為油酸的體積進行計算
B.計算油膜面積時,錯將不完整的方格作為完整方格處理
C.計算油膜面積時,只數(shù)了完整的方格數(shù)
D.水面上痱子粉撒得較多,油膜沒有充分展開
[例5](1)關(guān)于物體的內(nèi)能,下列說法中正確的是()
A.相同質(zhì)量的兩種物體升高相同的溫度,內(nèi)能增量一定相同
B.一定量0℃的水結(jié)成0℃的冰,內(nèi)能一定減小
C.一定量的氣體體積增大,但既不吸熱也不放熱,內(nèi)能一定減小
D.一定量的氣體吸收熱量而保持體積不變,內(nèi)能一定減小
(2)關(guān)于溫度的概念,下述說法中正確的是()
A.溫度是分子平均動能的標志,物體溫度高,則分子的平均動能大
B.溫度是分子平均動能的標志,溫度升高,則物體的每一個分子的動能都增大
C.某物體當其內(nèi)能增大時,則該物體的溫度一定升高
D.甲物體的溫度比乙物體的溫度高,則甲物體分子平均速率比乙物體分子平均速率
【導練】
1、以下關(guān)于分子間作用力的說法中,正確的是:()
A.分子間既存在引力也存在斥力,分子力是它們的合力.
B.分子之間距離減小時,引力和斥力都增大,且引力增大得比斥力快.
C.壓縮氣缸內(nèi)氣體時要用力推活塞,這表明氣體分子間的作用力主要表現(xiàn)為斥力.
D.緊壓兩塊鉛塊后它們會連接在一起,這說明鉛分子間存在引力.
2、下列說法哪些是正確的()
A.水的體積很難被壓縮,這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)
B.氣體總是很容易充滿容器,這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)
C.兩個相同的半球殼吻合接觸,中間抽成真空(馬德堡半球),用力很難拉開,這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)
D.用力拉鐵棒的兩端,鐵棒沒有斷,這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)
3、下列說法中正確的是()
A.溫度是分子平均動能的標志
B.物體的體積增大時,分子勢能一定增大
C.分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小
D.利用阿伏伽德羅常數(shù)和某種氣體的密度,就一定可以求出該種氣體的分子質(zhì)量
4、(09北京13)做布朗運動實驗,得到某個觀測記錄如圖。圖中記錄的是()
A.分子無規(guī)則運動的情況
B.某個微粒做布朗運動的軌跡
C.某個微粒做布朗運動的速度——時間圖線
D.按等時間間隔依次記錄的某個運動微粒位置的連線
5、將一個分子從靠近另一分子最近的位置由靜止開始釋放,在遠離的程()
A.rr0時,分子勢能不斷增大,動能不斷減小
B.r=r0時,分子勢能最小,動能最大
C.rr0時,分子勢能不斷減小,動能不斷增加
D.r具有最大值時,分子動能為零,分子勢能最大
6.下列現(xiàn)象中,不能用分子動理論來解釋的是()
A.白糖放入杯中,杯中的水會變甜
B.懸浮在水中的花粉微粒在不停地做無規(guī)則運動
C.大風吹起時,地上的塵土飛揚
D.把兩塊純凈的向壓緊,兩塊鉛合在了一起
7.分子間有相互作用的勢能,規(guī)定兩分子相距無窮遠時分子勢能為零,并已知兩分子相距r0時分子間的引力與斥力大小相等。設(shè)分子a和分子b從相距無窮遠處分別以一定的初速度在同一直線上相向運動,直到它們之間的距離達到最小。在此過程中下列說法正確的是()
A.a和b之間的勢能先增大,后減小
B.a和b的總動能先增大,后減小
C.兩分子相距r0時,a和b的加速度均不為零
D.兩分子相距r0時,a和b之間的勢能大于零
8.下列說法正確的是()
A.熔融的鐵塊化成鐵水的過程中,溫度不變,內(nèi)能也不變
B.物體運動的速度增大,則物體中分子熱運動的平均動能增大,物體的內(nèi)能增大
C.A、B兩物體接觸時有熱量從物體A傳到物體B,這說明物體A的內(nèi)能大于物體B的內(nèi)能
D.A、B兩物體的溫度相同時,A、B兩物體的內(nèi)能可能不同,分子的平均速率也可能不同