高中生物一輪復(fù)習(xí)教案

高考物理第一輪考綱知識(shí)復(fù)習(xí):相互作用。

第二章相互作用
【高考目標(biāo)導(dǎo)航】
考綱點(diǎn)擊備考指導(dǎo)
1.滑動(dòng)摩擦力、動(dòng)摩擦因數(shù)、靜摩擦力Ⅰ
2.形變、彈性、胡克定律Ⅰ
3.矢量和標(biāo)量Ⅰ
4.力的合成與分解Ⅱ
5.共點(diǎn)力的平橫Ⅱ
實(shí)驗(yàn)二：探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)三：驗(yàn)證力的平行四邊形定則1.理解重力、彈力、摩擦力三種重要性質(zhì)力的產(chǎn)生條件，會(huì)用假設(shè)法判斷彈力或者靜摩擦力的有無(wú).掌握滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力不同的計(jì)算方法
2.受力分析是解決物理問(wèn)題的前提，力的合成和分解是解決問(wèn)題最基本的方法
3.本章的重點(diǎn)是力與平衡，要掌握多種解決平衡問(wèn)題的方法，如整體法和隔離法，正交分解法，相似三角形法，圖解法
4.本章常與牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、能量守恒定律等重要考點(diǎn)相結(jié)合，綜合性較強(qiáng)，能力要求高

第1節(jié)重力彈力摩擦力
【考綱知識(shí)梳理】
一、力
1.力的定義：力是物體對(duì)物體的作用，在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓，簡(jiǎn)稱(chēng)牛，符號(hào)是N.
2.力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn).
力的大小用測(cè)力計(jì)（彈簧測(cè)力計(jì)）測(cè)量.力不僅有大小，而且有方向，要把一個(gè)力完全表達(dá)出來(lái)，還要說(shuō)明它的方向.大小和方向都相同的力，作用在物體上的不同位置，即力的作用點(diǎn)不同，產(chǎn)生的效果一般也不同.
3、力的性質(zhì)：
（1）物質(zhì)性：由于力是物體對(duì)物體的作用，所以力概念是不能脫離物體而獨(dú)立存在的，任意一個(gè)力必然與兩個(gè)物體密切相關(guān)，一個(gè)是其施力物體，另一個(gè)是其受力物體。把握住力的物質(zhì)性特征，就可以通過(guò)對(duì)形象的物體的研究而達(dá)到了解抽象的力的概念之目的。
（2）矢量性：作為量化力的概念的物理量，力不僅有大小，而且有方向，在相關(guān)的運(yùn)算中所遵從的是平行四邊形定則，也就是說(shuō)，力是矢量。把握住力的矢量性特征，就應(yīng)該在定量研究力時(shí)特別注意到力的方向所產(chǎn)生的影響，就能夠自覺(jué)地運(yùn)用相應(yīng)的處理矢量的“幾何方法”。
（3）瞬時(shí)性：力作用于物體必將產(chǎn)生一定的效果，物理學(xué)之所以十分注重對(duì)力的概念的研究，從某種意義上說(shuō)就是由于物理學(xué)十分關(guān)注力的作用效果。而所謂的力的瞬時(shí)性特征，指的是力與其作用效果是在同一瞬間產(chǎn)生的。把握住力的瞬時(shí)性特性，應(yīng)可以在對(duì)力概念的研究中，把力與其作用效果建立起聯(lián)系，在通常情況下，了解表現(xiàn)強(qiáng)烈的“力的作用效果”往往要比直接了解抽象的力更為容易。
（4）獨(dú)立性：力的作用效果是表現(xiàn)在受力物體上的，“形狀變化”或“速度變化”。而對(duì)于某一個(gè)確定的受力物體而言，它除了受到某個(gè)力的作用外，可能還會(huì)受到其它力的作用，力的獨(dú)立性特征指的是某個(gè)力的作用效果與其它力是否存在毫無(wú)關(guān)系，只由該力的三要素來(lái)決定。把握住力的獨(dú)立性特征，就可以采用分解的手段，把產(chǎn)生不同效果的不同分力分解開(kāi)分別進(jìn)行研究。
（5）相互性：力的作用總是相互的，物體A施力于物體B的同時(shí)，物體B也必將施力于物體A。而兩個(gè)物體間相互作用的這一對(duì)力總是滿(mǎn)足大小相等，方向相互，作用線(xiàn)共線(xiàn)，分別作用于兩個(gè)物體上，同時(shí)產(chǎn)生，同種性質(zhì)等關(guān)系。把握住力的相互性特征，就可以靈活地從施力物出發(fā)去了解受力物的受力情況。
4、力的圖示
（1）力可以用一根帶箭頭的線(xiàn)段來(lái)表示。它的長(zhǎng)短表示力的大小，它的指向(箭頭所指方向)表示力的方向，箭頭或箭尾表示力的作用點(diǎn)，力的方向所沿的直線(xiàn)叫力的作用線(xiàn)。這種表示力的方法，叫做力的圖示。這是把抽象的力直觀而形象地表示出來(lái)的一種方法。
（2）畫(huà)力的圖示的步驟
①選定標(biāo)度：畫(huà)出某一長(zhǎng)度的線(xiàn)段表示一定大小的力，并把該線(xiàn)段所表示的力的大小寫(xiě)在該線(xiàn)段的上方。所選標(biāo)度要適當(dāng)(力的圖示上刻度不能過(guò)少，也不能多而密，要便于作圖計(jì)算)，一般標(biāo)度的大小應(yīng)是所圖示的力的1/n，n為除“1”以外的正整數(shù)。
②畫(huà)一個(gè)方塊或一個(gè)點(diǎn)表示受力物體，并確定力的作用點(diǎn)。
③從力的作用點(diǎn)開(kāi)始，沿力的作用方向畫(huà)一線(xiàn)段(根據(jù)所選標(biāo)度和力的大小確定線(xiàn)段的長(zhǎng)度)，并在線(xiàn)段上加上刻度(垂直于力線(xiàn)段的小短線(xiàn))。
④在表示力的線(xiàn)段的末端畫(huà)上箭頭表示力的方向。在箭頭的旁邊標(biāo)出表示這個(gè)力的字母或數(shù)值。
（3）注意：①箭尾通常畫(huà)在力的作用點(diǎn)上。②若在同一個(gè)圖上作出不同的力的圖示，一定要用同一個(gè)標(biāo)度。③力的圖示與力的示意圖不同。力的示意圖是為了分析受力而作，側(cè)重于畫(huà)準(zhǔn)力的方向，帶箭頭的線(xiàn)段上沒(méi)有標(biāo)度，線(xiàn)段的長(zhǎng)度只定性表示力的大小。
二、重力
1.定義:由于地球的吸引而使物體受到的力。
2.大?。?br> 3.方向：豎直向下。地面上處在兩極和赤道上的物體所受重力的方向指向地心，地面上其他位置的物體所受重力的方向不指向地心。
4.作用點(diǎn)：因?yàn)槲矬w各個(gè)部分都受到重力作用，可認(rèn)為重力作用于一點(diǎn)即為物體的重心。
⑴重心的位置與物體的質(zhì)量分布和幾何形狀有關(guān)。重心是一個(gè)等效的概念。
⑵重心不一定在物體上，可以在物體之外。
①質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體的重心在物體的幾何中心．
②不規(guī)則物體的重心可用懸線(xiàn)法求出重心位置．
三、彈力
1.定義：直接接觸的物體間由于發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的力，這是由于要恢復(fù)到原來(lái)的形狀，對(duì)使它發(fā)生形變的物體產(chǎn)生的力。
2.產(chǎn)生條件：直接接觸、彈性形變
3.彈力方向的確定：
⑴壓力、支持力的方向：總是垂直于接觸面，指向被壓或被支持的物體。
⑵繩的拉力方向：總是沿著繩，指向繩收縮的方向。
⑶桿子上的彈力的方向：可以沿著桿子的方向，也可以不沿著桿子的方向。
4.彈力大小的確定
⑴彈簧在彈性限度內(nèi)，遵從胡克定律即
⑵同一根張緊的輕繩上拉力處處相等。
⑶彈力一般根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用平衡知識(shí)或牛頓第二定律求解。
四、摩擦力
1.靜摩擦力
①產(chǎn)生：兩個(gè)相互接觸的物體，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。
②作用效果：總是起著阻礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的作用。
③產(chǎn)生條件：a：相互接觸且發(fā)射彈性形變b：有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)c:接觸面粗糙
④大?。焊鶕?jù)平衡條件求解或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解。
⑤方向：總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。
2.滑動(dòng)摩擦力
①產(chǎn)生：兩個(gè)相互接觸的物體，有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦力。
②作用效果：總是起著阻礙物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用。
③產(chǎn)生條件：a：相互接觸且發(fā)射彈性形變b：有相對(duì)運(yùn)動(dòng)c:接觸面粗糙
④大小：滑動(dòng)摩擦力的大小與正壓力成正比，即，N指正壓力不一定等于物體的重力錯(cuò)誤！不能通過(guò)編輯域代碼創(chuàng)建對(duì)象。，滑動(dòng)摩擦力還可以根據(jù)平衡條件求解或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解
⑤方向：總是與物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。
【要點(diǎn)名師透析】
一、彈力的判斷及大小的計(jì)算
1.彈力有無(wú)的判斷方法
(1)根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件直接判斷：根據(jù)物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來(lái)判斷是否存在彈力.此方法多用來(lái)判斷形變較明顯的情況.
(2)利用假設(shè)法判斷：對(duì)形變不明顯的情況，可假設(shè)兩個(gè)物體間彈力不存在，看物體能否保持原有的狀態(tài)，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變，則此處不存在彈力，若運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變，則此處一定有彈力.
(3)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析：根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用牛頓第二定律或共點(diǎn)力平衡條件判斷彈力是否存在.例如，如圖所示，小球A在車(chē)廂內(nèi)隨車(chē)廂一起向右運(yùn)動(dòng)，可根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析車(chē)廂后壁對(duì)球A的彈力的情況.
①若車(chē)廂和小球做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，則小球A受力平衡，所以車(chē)廂后壁對(duì)小球無(wú)彈力.
②若車(chē)廂和小球向右做加速運(yùn)動(dòng)，則由牛頓第二定律可知，后車(chē)廂壁對(duì)小球的彈力水平向右.
2.彈力方向的判斷方法
(1)根據(jù)物體所受彈力方向與施力物體形變的方向相反，與自身(受力物體)形變方向相同判斷.
(2)根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向.
彈力彈力的方向
彈簧兩端的彈力與彈簧測(cè)力計(jì)中心軸線(xiàn)相重合，指向彈簧恢復(fù)原狀的方向
輕繩的彈力沿繩指向繩收縮的方向
面與面接觸的彈力垂直于接觸面指向受力物體
點(diǎn)與面接觸的彈力過(guò)接觸點(diǎn)垂直于接觸面(或接觸面的切面)而指向受力物體
球與面接觸的彈力在接觸點(diǎn)與球心的連線(xiàn)上，指向受力物體
球與球接觸的彈力垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的公切面，而指向受力物體
桿的彈力可能沿桿，也可能不沿桿，應(yīng)具體情況具體分析
3.計(jì)算彈力大小常見(jiàn)的三種方法
(1)根據(jù)力的平衡條件進(jìn)行求解.
(2)根據(jù)胡克定律進(jìn)行求解.
(3)根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解.
注意：(1)輕桿對(duì)物體的彈力不一定沿桿方向，可成任意角度，具體要根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系進(jìn)行分析和判斷.
(2)彈力是被動(dòng)力，其大小與物體所受的其他力的作用以及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān).
【例1】(20xx年黃山模擬)如圖所示，小車(chē)內(nèi)有一固定光滑斜面，一個(gè)小球通過(guò)細(xì)繩與車(chē)頂相連，細(xì)繩始終保持豎直．關(guān)于小球的受力情況，下列說(shuō)法正確的是()
A．若小車(chē)靜止，繩對(duì)小球的拉力可能為零
B．若小車(chē)靜止，斜面對(duì)小球的支持力一定為零
C．若小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受兩個(gè)力的作用
D．若小車(chē)向右運(yùn)動(dòng)，小球一定受三個(gè)力的作用
【答案】選B.
【詳解】若小車(chē)靜止，則小球受力平衡，由于斜面光滑，不受摩擦力，小球受重力、繩子的拉力，重力和拉力都沿豎直方向；如果受斜面的支持力，則沒(méi)法達(dá)到平衡，因此在小車(chē)靜止時(shí)，斜面對(duì)小球的支持力一定為零，繩子的拉力等于小球的重力，故A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；若小車(chē)向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受重力和繩子拉力兩個(gè)力的作用；若小車(chē)運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度向左，則一定受斜面的支持力，可能受繩子的拉力，也可能不受繩子的拉力，故C、D項(xiàng)都不對(duì)．
二、靜摩擦力的有無(wú)及其方向的判定方法
1.假設(shè)法
利用假設(shè)法判斷摩擦力的有無(wú)及方向的思維程序如下:
2.狀態(tài)法
從物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)反推出必須具備的受力條件，并進(jìn)一步分析組成條件中靜摩擦力所起的作用，從而判斷出靜摩擦力的有無(wú)及方向.
3.利用牛頓第三定律來(lái)判斷
此法的關(guān)鍵是抓住“力是成對(duì)出現(xiàn)的”，先確定受力較少的物體受到的靜摩擦力的方向，再根據(jù)“反向”確定另一物體受到的靜摩擦力方向.
注意：(1)受靜摩擦力作用的物體不一定是靜止的,受滑動(dòng)摩擦力作用的物體不一定是運(yùn)動(dòng)的.
(2)摩擦力阻礙的是物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),但摩擦力不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng),即摩擦力不一定是阻力.
【例2】如圖所示，在平直公路上，有一輛汽車(chē)，車(chē)上有一木箱，試判斷下列情況中，木箱所受摩擦力的方向.
(1)汽車(chē)由靜止開(kāi)始加速運(yùn)動(dòng)時(shí)(木箱和車(chē)無(wú)相對(duì)滑動(dòng))；
(2)汽車(chē)剎車(chē)時(shí)(二者無(wú)相對(duì)滑動(dòng))；
(3)汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)(二者無(wú)相對(duì)滑動(dòng)).
【詳解】根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律不難判斷出：
(1)汽車(chē)加速時(shí)，木箱所受的靜摩擦力方向向右.
(2)汽車(chē)剎車(chē)時(shí)，木箱所受的靜摩擦力方向向左.
(3)汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，木箱不受摩擦力作用.
三、摩擦力大小的計(jì)算
1.滑動(dòng)摩擦力的計(jì)算
滑動(dòng)摩擦力由公式Ff＝μFN計(jì)算，最關(guān)鍵的是對(duì)相互擠壓力FN的分析，它跟研究物體在垂直于接觸面方向的受力密切相關(guān).
2.靜摩擦力的計(jì)算
(1)其大小、方向都跟產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的外力密切相關(guān)，但跟接觸面相互擠壓力FN無(wú)直接關(guān)系，因而靜摩擦力具有大小、方向的可變性，其大小只能依據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算，若為平衡狀態(tài)，靜摩擦力將由平衡條件建立方程求解；若為非平衡狀態(tài)，可由動(dòng)力學(xué)規(guī)律建立方程求解.
(2)最大靜摩擦力Ffm是物體將要發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)這一臨界狀態(tài)時(shí)的摩擦力，它的數(shù)值與FN成正比，在FN不變的情況下，滑動(dòng)摩擦力略小于Ffm，而靜摩擦力可在0～Ffm間變化.
注意：(1)通常情況下可以認(rèn)為最大靜摩擦力Ffm等于滑動(dòng)摩擦力Ff.
(2)解題時(shí)首先判定物體之間的摩擦是靜摩擦還是滑動(dòng)摩擦，靜摩擦力不能用滑動(dòng)摩擦力的公式計(jì)算.
【例3】(20xx年合肥六中期中測(cè)試)如圖所示，斜面固定在地面上，傾角為37°(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，質(zhì)量為1kg的滑塊，以一定的初速度沿斜面向下滑，斜面足夠長(zhǎng)，滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8.該滑塊所受摩擦力Ff隨時(shí)間變化的圖象是圖2－1－4中的(取初速度方向?yàn)檎较颍琯＝10m/s2)()
【答案】選A.
【詳解】由于mgsin37°μmgcos37°，滑塊減速下滑，因斜面足夠長(zhǎng)，故滑塊最終一定靜止在斜面上，開(kāi)始階段Ff滑＝μmgcos37°＝6.4N，方向沿斜面向上，靜止在斜面上時(shí)，F(xiàn)f靜＝mgsin37°＝6N，方向沿斜面向上，由于取初速度方向?yàn)檎较?，故圖象A正確，B、C、D均錯(cuò)誤．
【感悟高考真題】
1.（20xx江蘇物理T1）如圖所示，石拱橋的正中央有一質(zhì)量為m的對(duì)稱(chēng)楔形石塊，側(cè)面與豎直方向的夾角為α,重力加速度為g，若接觸面間的摩擦力忽略不計(jì)，則石塊側(cè)面所受彈力的大小為
A．B．
C．D．
【答案】選A.
【詳解】設(shè)石塊側(cè)面所受的彈力為F，則彈力與水平方向的夾角為，由力的平衡條件可知，所以有，A對(duì)。
解答本題時(shí)可按以下思路分析：
2.（20xx山東高考T19）如圖所示，將兩相同的木塊a、b至于粗糙的水平地面上，中間用一輕彈簧連接，兩側(cè)用細(xì)繩固定于墻壁。開(kāi)始時(shí)a、b均靜止。彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，兩細(xì)繩均有拉力，a所受摩擦力≠0，b所受摩擦力=0，現(xiàn)將右側(cè)細(xì)繩剪斷，則剪斷瞬間（）
A大小不變B方向改變
C仍然為零D方向向右
【答案】選A、D。
【詳解】彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，彈簧對(duì)物體施加的是拉力。先對(duì)物體b進(jìn)行受力分析。在輕繩未剪斷時(shí)，b在水平方向上受到兩個(gè)力的作用，向左的彈簧的拉力和向右的繩的拉力，在突然剪斷細(xì)繩時(shí)，彈簧的拉力還沒(méi)有發(fā)生變化，即彈簧的長(zhǎng)度沒(méi)有變化，但物體b具有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以要受到一個(gè)與彈簧拉力方向相反的摩擦力，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。對(duì)物體a受力分析，在剪斷細(xì)繩前后，物體a的位置沒(méi)有發(fā)生變化，受到的彈簧拉力和細(xì)繩拉力沒(méi)有發(fā)生變化，故它所受到的摩擦力沒(méi)有發(fā)生變化。故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤。
本題考查對(duì)彈簧和輕繩上彈力的分析，輕繩的彈力可以在瞬間突變，而彈簧的彈力發(fā)生變化需要一段時(shí)間。
3.（20xx新課標(biāo)卷）15.一根輕質(zhì)彈簧一端固定，用大小為的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)長(zhǎng)度為；改用大小為的力拉彈簧，平衡時(shí)長(zhǎng)度為.彈簧的拉伸或壓縮均在彈性限度內(nèi)，該彈簧的勁度系數(shù)為
A、B、C、D、
答案：C
解析：根據(jù)胡克定律有：，，解得：k=。
4.（20xx新課標(biāo)卷）18.如圖所示，一物塊置于水平地面上.當(dāng)用與水平方向成角的力拉物塊時(shí)，物塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；當(dāng)改用與水平方向成角的力推物塊時(shí)，物塊仍做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).若和的大小相等，則物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
A、B、C、D、1-
答案：B
解析：物體受重力mg、支持力N、摩擦力f、已知力F處于平衡，根據(jù)平衡條件，有，，聯(lián)立解得：。
5、（20xx上海理綜）7．如圖，水平桌面上放置一根條形磁鐵，磁鐵中央正上方用絕緣彈簧懸掛一水平直導(dǎo)線(xiàn)，并與磁鐵垂直。當(dāng)直導(dǎo)線(xiàn)中通入圖中所示方向的電流時(shí)，可以判斷出（）。
A．彈簧的拉力增大，條形磁鐵對(duì)桌面的壓力減小
B．彈簧的拉力減小，條形磁鐵對(duì)桌面的壓力減小
C．彈簧的拉力增大，條形磁鐵對(duì)桌面的壓力增大
D．彈簧的拉力減小，條形磁鐵對(duì)桌面的壓力增大
答案：A
6、（09海南物理3）兩剛性球a和b的質(zhì)量分別為和、直徑分別為個(gè)()。將a、b球依次放入一豎直放置、內(nèi)徑為的平底圓筒內(nèi)，如圖所示。設(shè)a、b兩球靜止時(shí)對(duì)圓筒側(cè)面的壓力大小分別為和，筒底所受的壓力大小為．已知重力加速度大小為g。若所以接觸都是光滑的，則（）
A．B．
C．D．
答案：A
解析：對(duì)兩剛性球a和b整體分析，豎直方向平衡可知F＝（＋）g、水平方向平衡有＝。
7、（09廣東物理11）如圖所示，表面粗糙的斜面固定于地面上，并處于方向垂直紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為m、帶電量為+Q的小滑塊從斜面頂端由靜止下滑。在滑塊下滑的過(guò)程中，下列判斷正確的是（CD）
A．滑塊受到的摩擦力不變
B．滑塊到地面時(shí)的動(dòng)能與B的大小無(wú)關(guān)
C．滑塊受到的洛倫茲力方向垂直斜面向下
D．B很大時(shí)，滑塊可能靜止于斜面上
解析：取物塊為研究對(duì)象，小滑塊沿斜面下滑由于受到洛倫茲力作用，如圖所示，C正確；N=mgcosθ+qvB，由于v不斷增大，則N不斷增大，滑動(dòng)摩擦力f=μN(yùn)，摩擦力增大，A錯(cuò)誤；滑塊的摩擦力與B有關(guān)，摩擦力做功與B有關(guān)，依據(jù)動(dòng)能定理，在滑塊下滑到地面的過(guò)程中，滿(mǎn)足，所以滑塊到地面時(shí)的動(dòng)能與B有關(guān)，B錯(cuò)誤；當(dāng)B很大，則摩擦力有可能很大，所以滑塊可能靜止在斜面上，D正確。
8.（09北京18）如圖所示，將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為的固定斜面上?；瑝K與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力合滑動(dòng)摩擦力大小相等，重力加速度為g，則（C）

A．將滑塊由靜止釋放，如果＞tan，滑塊將下滑
B．給滑塊沿斜面向下的初速度，如果＜tan，滑塊將減速下滑
C．用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動(dòng)，如果=tan，拉力大小應(yīng)是2mgsin
D．用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動(dòng)，如果=tan，拉力大小應(yīng)是mgsin
解析：對(duì)處于斜面上的物塊受力分析，要使物塊沿斜面下滑則mgsinθμmgcosθ，故μtanθ，故AB錯(cuò)誤；若要使物塊在平行于斜面向上的拉力F的作用下沿斜面勻速上滑，由平衡條件有：F-mgsinθ-μmgcosθ=0故F=mgsinθ+μmgcosθ，若μ=tanθ，則mgsinθ=μmgcosθ，即F=2mgsinθ故C項(xiàng)正確；若要使物塊在平行于斜面向下的拉力F作用下沿斜面向下勻速滑動(dòng)，由平衡條件有：F+mgsinθ-μmgcosθ=0則F=μmgcosθ-mgsinθ若μ=tanθ，則mgsinθ=μmgcosθ，即F=0，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
9.（09上海44）自行車(chē)的設(shè)計(jì)蘊(yùn)含了許多物理知識(shí)，利用所學(xué)知識(shí)完成下表
自行車(chē)的設(shè)計(jì)目的（從物理知識(shí)角度）
車(chē)架用鋁合金、鈦合金代替鋼架減輕車(chē)重
車(chē)胎變寬
自行車(chē)后輪外胎上的花紋
答案：減小壓強(qiáng)（提高穩(wěn)定性）；增大摩擦（防止打滑；排水）
10.（09天津1）物塊靜止在固定的斜面上，分別按圖示的方向?qū)ξ飰K施加大小相等的力F，A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下，C中F豎直向上，D中F豎直向下，施力后物塊仍然靜止，則物塊所受的靜摩擦力增大的是（D）

解析：四個(gè)圖中都是靜摩擦。A圖中fA=Gsinθ；B圖中fB=Gsinθ；C圖中fC=(G-F)sinθ；D圖中fC=(G+F)sinθ。

11.（09廣東物理7）某緩沖裝置可抽象成圖所示的簡(jiǎn)單模型。圖中為原長(zhǎng)相等，勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧。下列表述正確的是（BD）
A．緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無(wú)關(guān)
B．墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等
C．墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧的長(zhǎng)度保持相等
D．墊片向右移動(dòng)時(shí)，兩彈簧的彈性勢(shì)能發(fā)生改變
解析：不同彈簧的緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，A錯(cuò)誤；在墊片向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由于兩個(gè)彈簧相連，則它們之間的作用力等大，B正確；由于兩彈簧的勁度系數(shù)不同，由胡克定律可知，兩彈簧的型變量不同，則兩彈簧的長(zhǎng)度不相等，C錯(cuò)誤；在墊片向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，由于彈簧的彈力做功，則彈性勢(shì)能將發(fā)生變化，D正確。
12.（09寧夏21）水平地面上有一木箱，木箱與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?，F(xiàn)對(duì)木箱施加一拉力F，使木箱做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。設(shè)F的方向與水平面夾角為，如圖，在從0逐漸增大到90°的過(guò)程中，木箱的速度保持不變，則（AC）
A.F先減小后增大B.F一直增大
C.F的功率減小D.F的功率不變
13.（09四川20）如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷，帶負(fù)電的小物體以初速度V1從M點(diǎn)沿斜面上滑，到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為零，然后下滑回到M點(diǎn)，此時(shí)速度為V2（V2＜V1）。若小物體電荷量保持不變，OM＝ON，則（AD）
A．小物體上升的最大高度為
B．從N到M的過(guò)程中，小物體的電勢(shì)能逐漸減小
C．從M到N的過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)小物體先做負(fù)功后做正功
D．從N到M的過(guò)程中，小物體受到的摩擦力和電場(chǎng)力均是先增大后減小
解析：設(shè)斜面傾角為θ、上升過(guò)程沿斜面運(yùn)動(dòng)的最大距離為L(zhǎng)。
因?yàn)镺M＝ON，則MN兩點(diǎn)電勢(shì)相等，小物體從M到N、從N到M電場(chǎng)力做功均為0。上滑和下滑經(jīng)過(guò)同一個(gè)位置時(shí)，垂直斜面方向上電場(chǎng)力的分力相等，則經(jīng)過(guò)相等的一小段位移在上滑和下滑過(guò)程中電場(chǎng)力分力對(duì)應(yīng)的摩擦力所作的功均為相等的負(fù)功，所以上滑和下滑過(guò)程克服電場(chǎng)力產(chǎn)生的摩擦力所作的功相等、并設(shè)為W1。在上滑和下滑過(guò)程，對(duì)小物體，應(yīng)用動(dòng)能定理分別有：－mgsinθL－μmgcosθL－W1＝－和mgsinθL－μmgcosθL－W1＝，上兩式相減可得sinθL＝，A對(duì)；由OM＝ON，可知電場(chǎng)力對(duì)小物體先作正功后作負(fù)功，電勢(shì)能先減小后增大，BC錯(cuò)；從N到M的過(guò)程中，小物體受到的電場(chǎng)力垂直斜面的分力先增大后減小，而重力分力不變，則摩擦力先增大后減小，在此過(guò)程中小物體到O的距離先減小后增大，根據(jù)庫(kù)侖定律可知小物體受到的電場(chǎng)力先增大后減小，D對(duì)。
【考點(diǎn)模擬演練】
1.(20xx青島模擬)關(guān)于重力的大小，以下說(shuō)法正確的是()
A.懸掛在豎直繩子上的物體，繩子對(duì)它的拉力一定等于其重力
B.靜止在水平面上的物體對(duì)水平面的壓力一定等于其重力
C.自由落體運(yùn)動(dòng)的物體依然受到重力作用
D.向上運(yùn)動(dòng)的物體所受重力可能小于向下運(yùn)動(dòng)的物體所受重力
【答案】選C.
【詳解】懸掛在豎直繩子上的物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，繩子對(duì)它的拉力等于其重力，A錯(cuò)；靜止在水平面上的物體，只受重力和支持力時(shí)，對(duì)水平面的壓力一定等于其重力，B錯(cuò)；物體所受的重力與它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，C正確，D錯(cuò)誤.
2.舉世矚目的第29屆奧運(yùn)會(huì)于2008年8月8日在北京“鳥(niǎo)巢”體育館開(kāi)幕，奧運(yùn)會(huì)吉祥物“福娃”活潑可愛(ài)，下圖是福娃在幾個(gè)項(xiàng)目中的運(yùn)動(dòng)形象，下列幾種說(shuō)法正確的是()
A.用力踢足球，足球會(huì)飛出去，說(shuō)明力能使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變
B.投籃球時(shí)，籃球脫手后地球?qū)@球有力的作用，籃球?qū)Φ厍驔](méi)有力的作用，所以籃球落到地上
C.擊出的羽毛球能在空中繼續(xù)飛行，是由于羽毛球具有向前的沖力
D.用槳向后劃水時(shí)皮劃艇會(huì)向前進(jìn)，這是由于力的作用是相互的
【答案】AD
【詳解】力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，A正確.地球?qū)@球有力的作用，籃球?qū)Φ厍蛞灿辛Φ淖饔茫珺錯(cuò).羽毛球在空中繼續(xù)飛行，是由于慣性，而不是受到了向前的沖力，C錯(cuò).皮劃艇向前進(jìn)，是作用力與反作用力的結(jié)果，也說(shuō)明了力的作用是相互的.D正確.
3.如圖所示，兩輛車(chē)在以相同的速度做勻速運(yùn)動(dòng)；根據(jù)圖中所給信息和所學(xué)知識(shí)你可以得出的結(jié)論是()
A.物體各部分都受重力作用，但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn)
B.重力的方向總是垂直向下的
C.物體重心的位置與物體形狀和質(zhì)量分布有關(guān)
D.力是使物體運(yùn)動(dòng)的原因
【答案】AC
【詳解】物體各部分都受重力作用，但可以認(rèn)為物體各部分所受重力集中于一點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)就是物體的重心，故A正確；重力的方向總是和水平面垂直，是豎直向下而不是垂直向下，故B錯(cuò)誤；從圖中可以看出，汽車(chē)（包括貨物）的形狀和質(zhì)量分布發(fā)生了變化，重心的位置就發(fā)生了變化，故C正確；力不是使物體運(yùn)動(dòng)的原因，而是使物體發(fā)生形變或產(chǎn)生加速度的原因，故D錯(cuò)誤.
4.(20xx興化模擬)實(shí)驗(yàn)室常用的彈簧測(cè)力計(jì)如圖甲所示，彈簧的一端與連接有掛鉤的拉桿相連，另一端固定在外殼上的O點(diǎn)，外殼上固定一個(gè)圓環(huán)，整個(gè)外殼重為G，彈簧和拉桿的質(zhì)量忽略不計(jì).現(xiàn)將該彈簧測(cè)力計(jì)以如圖乙和丙的兩種方式固定在地面上，并分別用同樣的力F0(F0G)豎直向上拉彈簧測(cè)力計(jì)，則穩(wěn)定后彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)分別為()
A.乙圖讀數(shù)為F0-G，丙圖讀數(shù)為F0+G
B.乙圖讀數(shù)為F0+G，丙圖讀數(shù)為F0-G
C.乙圖讀數(shù)為F0，丙圖讀數(shù)為F0-G
D.乙圖讀數(shù)為F0-G，丙圖讀數(shù)為F0
【答案】選D.
【詳解】彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)與彈簧的形變成正比，按圖乙方式外殼受力F0=F+G，則彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F=F0-G，按圖丙方式彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)直接由F0引起，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F0，D正確.
5.(20xx南通模擬)如圖所示，水平桌面上平放一疊共計(jì)54張的撲克牌，每一張的質(zhì)量均為m.用一手指以豎直向下的力壓第1張牌，并以一定速度向右移動(dòng)手指，確保手指與第1張牌之間有相對(duì)滑動(dòng).設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同，手指與第1張牌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1，牌間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2，第54張牌與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ3，且有μ1＞μ2＞μ3.則下列說(shuō)法正確的是()
A.第2張牌到第53張牌之間可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)
B.第2張牌到第53張牌之間不可能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)
C.第1張牌受到手指的摩擦力向左
D.第54張牌受到水平桌面的摩擦力向左
【答案】選B、D.
【詳解】由題意知，第1張牌受到手指的摩擦力方向向右，C錯(cuò)誤；如果第2張牌到第53張牌之間發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，則其中的某一張牌受到的來(lái)自于其上方的牌的摩擦力F上必大于其所受來(lái)自下方牌的摩擦力F下，牌之間的摩擦因數(shù)均為μ2，令每張牌的重力為mg，令F上=μ2FN，則F下=μ2(mg+FN)，總有F下＞F上，即從第2張牌到第53張牌之間不可能有相對(duì)滑動(dòng)發(fā)生.將第2張牌到第53張牌視為一個(gè)整體，該整體受第1張牌的摩擦力向右，由牛頓第三定律知第53張牌對(duì)第54張牌的摩擦力向右，則桌面對(duì)第54張牌的摩擦力必向左.
6.如圖所示，固定在水平地面上的斜面體頂端安裝一定滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過(guò)定滑輪，P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài).不計(jì)滑輪的質(zhì)量和繩子與滑輪間的摩擦，當(dāng)用豎直向下的恒力推Q時(shí)，P、Q仍靜止不動(dòng)，則
A.Q受到的摩擦力一定變小
B.Q受到的摩擦力一定變大
C.輕繩上的拉力一定變小
D.輕繩上的拉力一定不變
【答案】D
【詳解】以物體P為研究對(duì)象，可以知道繩子的拉力等于物體P的重力，故繩子的拉力不變，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確.由于沒(méi)有對(duì)Q施加豎直向下的恒力時(shí)，物體Q的摩擦力方向不能確定，故施加豎直向下的恒力后，摩擦力的變化情況不能確定，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.故正確答案為D.
7.A、B、C三個(gè)物體通過(guò)細(xì)線(xiàn)和光滑的滑輪相連，處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，C是一箱沙子，沙子和箱的重力都等于G，動(dòng)滑輪的質(zhì)量不計(jì)，打開(kāi)箱子下端開(kāi)口，使沙子均勻流出，經(jīng)過(guò)時(shí)間t0流完，則下圖中哪個(gè)圖線(xiàn)表示在這過(guò)程中桌面對(duì)物體B的摩擦力f隨時(shí)間的變化關(guān)系
()
【答案】B
【詳解】選擇A、B整體作為研究對(duì)象，整體共受到5個(gè)力的作用，即：重力G=GA+GB、支持力FN、靜摩擦力Ff、兩根繩子的拉力F1和F2.其中F1=F2=.根據(jù)力的平衡得：Ff=F1+F2=GC.所以當(dāng)沙子均勻流出時(shí)，B選項(xiàng)正確.
8.(20xx成都市高三摸底測(cè)試)緩沖裝置可抽象成如右圖所示的簡(jiǎn)單模型，圖中A、B為原長(zhǎng)相等、勁度系數(shù)分別為k1、k2(k1≠k2)的兩個(gè)不同的輕質(zhì)彈簧．下列表述正確的是()
A．裝置的緩沖效果與兩彈簧的勁度系數(shù)無(wú)關(guān)
B．墊片向右移動(dòng)穩(wěn)定后，兩彈簧產(chǎn)生的彈力之比F1∶F2＝k1∶k2
C．勢(shì)片向右移動(dòng)穩(wěn)定后，兩彈簧的長(zhǎng)度之比l1∶l2＝k2∶k1
D．墊片向右移動(dòng)穩(wěn)定后，兩彈簧的壓縮量之比x1∶x2＝k2∶k1
【答案】D
【詳解】根據(jù)力的作用是相互的可知：輕質(zhì)彈簧A、B中的彈力是相等的，即k1x1＝k2x2，所以?xún)蓮椈傻膲嚎s量之比x1∶x2＝k2∶k1，故D正確．
9．如圖，物體M在豎直向上的拉力F的作用下能靜止在斜面上，關(guān)于M受力的個(gè)數(shù)，下列說(shuō)法中正確的是
()
A．M一定是受兩個(gè)力作用
B．M一定是受四個(gè)力作用
C．M可能受三個(gè)力作用
D．M不是受兩個(gè)力作用就是受四個(gè)力作用
【答案】D
【詳解】若拉力F大小等于物體的重力，則物體與斜面沒(méi)有相互作用力，所以物體就只受到兩個(gè)力作用；若拉力F小于物體的重力時(shí)，則斜面對(duì)物體產(chǎn)生支持力和靜摩擦力，故物體應(yīng)受到四個(gè)力作用，D正確．
10．如圖所示，將一質(zhì)量為3m的長(zhǎng)木板靜止地放在水平地面上，另一質(zhì)量為m的木塊以水平初速度v0滑上長(zhǎng)木板，若木塊與木板、木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，則在木塊與長(zhǎng)木板相對(duì)靜止之前，長(zhǎng)木板受地面的摩擦力大小為
()

A．μmgB．2μmg
C．3μmgD．4μmg
【答案】A
【詳解】木塊對(duì)木板的摩擦力向右，大小為μmg，木板靜止，木板水平方向合力為0，故地面對(duì)木板的摩擦力向左，大小為μmg.
11.一根大彈簧內(nèi)套一根小彈簧，大彈簧比小彈簧長(zhǎng)0.2m，它們的下端平齊并固定，另一端自由，如圖所示.當(dāng)壓縮此組合彈簧時(shí)，測(cè)得彈力與彈簧壓縮量的關(guān)系如圖所示.試求這兩根彈簧的勁度系數(shù)k1和k2.
【答案】見(jiàn)詳解
【詳解】此物理過(guò)程，彈簧壓縮測(cè)得的力大小就等于彈簧
的彈力，并遵守胡克定律.(2分)
據(jù)題意，當(dāng)壓縮量只有0.2m的過(guò)程，只大彈簧發(fā)生形變，從圖中讀出x=0.2m，F(xiàn)=2N，由胡克定律知F1=k1x1，得(N/m)(5分)
彈簧組合形變量為0.3m時(shí)，大彈簧的形變量為
x1=0.3m，小彈簧的形變量x2=0.1m，(3分)
F1+F2=5N,就有k1x1+k2x2=5
(N/m)(5分)
12.如圖有一半徑為r=0.2m的圓柱體繞豎直軸OO′以ω=9rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng).今用力F將質(zhì)量為1kg的物體A壓在圓柱側(cè)面，使其以v0=2.4m/s的速度勻速下降.若物體A與圓柱面的摩擦因數(shù)μ=0.25，求力F的大小.(已知物體A在水平方向受光滑擋板的作用，不能隨軸一起轉(zhuǎn)動(dòng).)
【答案】見(jiàn)詳解
【詳解】在水平方向圓柱體有垂直紙面向里的速度，A相對(duì)圓柱體有垂直紙面向外的速度為v′，v′=ωr=1.8m/s；在豎直方向有向下的速度v0=2.4m/s.(3分)
A相對(duì)于圓柱體的合速度為m/s(3分)
合速度與豎直方向的夾角為θ，則(3分)
A做勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向平衡，有Ffcosθ=mg，得
(3分)
另Ff=μFN，F(xiàn)N=F，故(3分)

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20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案
二、相互作用（4）

【課題】探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系和驗(yàn)證力的平行四邊形定則
【導(dǎo)學(xué)內(nèi)容】
一、探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)量的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾剿鲝椓εc彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系，并學(xué)習(xí)所用的科學(xué)方法。
實(shí)驗(yàn)原理：
彈簧受到拉力會(huì)伸長(zhǎng)，平衡時(shí)彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等。這樣彈力的大小可以通過(guò)測(cè)定外力而得出（可以用懸掛砝碼的方法給彈簧施加拉力）；彈簧的伸長(zhǎng)可用直尺測(cè)出。多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，用列表或作圖的方法探索出彈力與彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系。
實(shí)驗(yàn)器材：彈簧（不同的多根）、直尺、砝碼。
實(shí)驗(yàn)步驟：
彈簧的彈力用F來(lái)表示，彈簧原長(zhǎng)（自然長(zhǎng)度）用L0來(lái)表示，彈簧現(xiàn)長(zhǎng)用L來(lái)表示，彈簧的伸長(zhǎng)用x來(lái)表示，則x=L-L0。
1．用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L0；
2．如圖所示，將彈簧一端固定，另一端掛上砝碼（鉤碼），待彈簧平衡后，記錄下彈簧的長(zhǎng)度及砝碼的重量。然后改變砝碼的質(zhì)量，再讀出幾組數(shù)據(jù)；
3．將數(shù)據(jù)記錄在表格中：
4．根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出F—x圖象；（以F為縱軸，以x為橫軸）
5．探索結(jié)論：按照F—x圖象中各點(diǎn)的分布與走向，嘗試做出一條平滑的曲線(xiàn)（包括直線(xiàn)）。所畫(huà)的點(diǎn)不一定正好在這條曲線(xiàn)上，但要注意使曲線(xiàn)兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同。嘗試寫(xiě)出曲線(xiàn)所代表的函數(shù)，首先嘗試F—x是否為一次函數(shù)。

二、驗(yàn)證力的平行四邊形定則
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證力的合成的平行四邊形定則。
實(shí)驗(yàn)原理：此實(shí)驗(yàn)是要用互成角度的兩個(gè)力與一個(gè)力產(chǎn)生相同的效果（即：使橡皮條在某一方向伸長(zhǎng)一定的長(zhǎng)度），看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個(gè)力是否在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)相等。
實(shí)驗(yàn)器材：
木板一塊、白紙、圖釘若干、橡皮條一段、細(xì)繩、彈簧秤兩個(gè)、三角板、刻度尺、量角器。
實(shí)驗(yàn)步驟：
1．用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上。
2．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，用兩條細(xì)繩套結(jié)在橡皮條的另一端。
3．用兩個(gè)彈簧秤分別鉤住兩個(gè)細(xì)繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O（如圖所示）。
4．用鉛筆描下結(jié)點(diǎn)O的位置和兩條細(xì)繩套的方向，并記錄彈簧秤的讀數(shù)。在白紙上按比例作出兩個(gè)彈簧秤的拉力F1和F2的圖示，利用刻度尺和三角板根椐平行四邊形定則求出合力F。
5．只用一個(gè)彈簧秤，通過(guò)細(xì)繩套把橡皮條的結(jié)點(diǎn)拉到與前面相同的位置O，記下彈簧秤的讀數(shù)和細(xì)繩的方向。按同樣的比例用刻度尺從O點(diǎn)起做出這個(gè)彈簧秤的拉力F的圖示。
6．比較F與用平行四邊形定則求得的合力F，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)是否相等。
7．改變兩個(gè)分力F1和F2的大小和夾角。再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次，比較每次的F與F是否在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等。
注意事項(xiàng)：
1．用彈簧秤測(cè)拉力時(shí)，應(yīng)使拉力沿彈簧秤的軸線(xiàn)方向，橡皮條、彈簧秤和細(xì)繩套應(yīng)位于與紙面平行的同一平面內(nèi)。
2．同一次實(shí)驗(yàn)中，橡皮條拉長(zhǎng)后的結(jié)點(diǎn)位置O必須保持不變。

【典型剖析】
[例1]（合肥市2007年教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)一14．）幾個(gè)同學(xué)合作如圖甲所示裝置探究“彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”，彈簧的上端與標(biāo)尺的零刻度對(duì)齊，他先讀出不掛鉤碼時(shí)彈簧下端指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度，然后在彈簧下端掛上鉤碼，并逐個(gè)增加鉤碼，依次讀出指針?biāo)傅臉?biāo)尺刻度。
所得數(shù)據(jù)列表如下：（彈簧始終未超過(guò)彈性限度，重力加速度g=9.8m/s2）
鉤碼質(zhì)量m/g0306090120
標(biāo)尺刻度x/10－2m6.007.158.349.4810.64
（1）根據(jù)所測(cè)數(shù)據(jù)，在圖乙所示的坐標(biāo)紙上作出彈簧指針的標(biāo)尺刻度x與鉤碼質(zhì)量m的關(guān)系曲線(xiàn)。

（2）作出的圖線(xiàn)與軸交點(diǎn)的縱坐標(biāo)值的物理意義是；這種規(guī)格彈簧的勁度系數(shù)k=N/m（保留三位有效數(shù)字）。

[例2](08孝感一中屆高三期中檢測(cè))某同學(xué)做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)中，主要步驟是：
A．在桌上放一塊方木板，在方木板上鋪一張白紙，用圖釘把白紙釘在方木板上。
B．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，在橡皮條的另一端拴上兩條細(xì)繩，細(xì)繩的另一端系著繩套。
C．用兩個(gè)彈簧秤分別勾住繩套，互成角度的拉橡皮條，使橡皮條拉長(zhǎng)，結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O，記錄下O點(diǎn)的位置，讀出兩個(gè)彈簧秤的示數(shù)。
D．按選好的標(biāo)度，用鉛筆和刻度尺作出兩只彈簧秤的拉力F1和F2的圖示，并用平行四邊形定則求出合力F；
E．只用一只彈簧秤，通過(guò)細(xì)繩套拉橡皮條使其伸長(zhǎng)，讀出彈簧秤的示數(shù)，記下細(xì)繩的方向，按同一標(biāo)度作出這個(gè)力Fˊ的圖示。
F．比較力Fˊ和F的大小和方向，看他們是否相同，得出結(jié)論。
上述步驟中：①有重要遺漏的步驟的序號(hào)是________和_________
②遺漏的內(nèi)容分別是：_________________________________________________
和__________________________________________。

[例3]（無(wú)錫市08屆高三基礎(chǔ)測(cè)試）在“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”的實(shí)驗(yàn)情況如圖甲所示，其中A為固定橡皮筋的圖釘，O為橡皮筋與細(xì)繩的結(jié)點(diǎn)，OB和OC為細(xì)繩。圖乙是在白紙上根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果畫(huà)出的圖。
①圖乙中的F與F′兩力中，方向一定沿AO方向的是____________________
②本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法是（）
A.理想實(shí)驗(yàn)法B.等效替代法C.控制變量法D.建立物理模型法

[例4]（無(wú)錫市08屆高三基礎(chǔ)測(cè)試）科學(xué)探究活動(dòng)通常包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)，提出問(wèn)題：猜想與假設(shè)，制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)、分析與論證、評(píng)估、交流與合作等，一位同學(xué)在學(xué)習(xí)了滑動(dòng)摩擦力之后，認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力的大小可能與兩物體接觸面積的大小有關(guān)，于是他通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究這個(gè)問(wèn)題。
（1）這位同學(xué)認(rèn)為，滑動(dòng)摩擦力的大小與兩物體的面積的大小成正比，這屬于上述科學(xué)探究的環(huán)節(jié)。
（2）這完成本實(shí)驗(yàn)，需要自己制做木塊，他制做的木塊應(yīng)是下列選項(xiàng)中的。
A．各面粗糙程度相同的正方體B．各面粗糙程度不同的正方體
C．各面粗糙程度相同。長(zhǎng)寬高各不相同的長(zhǎng)方體
D．各面粗糙程度不相同，長(zhǎng)寬高各不相同的長(zhǎng)方體
（3）為了用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)定兩木塊A和B間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ，甲、乙兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案。為了用某一彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)表示A和B之間的滑動(dòng)摩擦力大小，你認(rèn)為方案更易于操作。請(qǐng)簡(jiǎn)述理由：
。
若A和B的重力分別為100N和150N，當(dāng)甲中A被拉動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)a示數(shù)為60N，b示數(shù)為110N，則A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。
【訓(xùn)練設(shè)計(jì)】
1、（07高三模擬）現(xiàn)要測(cè)定一根尼龍絲能承受的最大拉力F，手頭只有一個(gè)質(zhì)量為m的砝碼（已知Fmg）和一個(gè)米尺。請(qǐng)回答：
（1）畫(huà)出實(shí)驗(yàn)方案的示意圖；
（2）其中需測(cè)量的物理量是___________；
（3）尼龍絲能承受的最大拉力F的表達(dá)式是：
。
2、某同學(xué)在做驗(yàn)證互成角度的兩力合成的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)時(shí)，把橡皮條一端固定，另一端用A、B兩個(gè)彈簧秤同時(shí)拉著到達(dá)O點(diǎn)位置，此時(shí)兩彈簧秤的讀數(shù)分別是FA＝3.41N和FB＝4.18N，其位置記錄如圖（2）所示．倘若橡皮繩的活動(dòng)端僅由一個(gè)彈簧秤拉著，也把它拉到O點(diǎn)位置，讀得彈簧秤的讀數(shù)為FC＝6.14N，其位置如C．以1cm表示1N，作力的圖示，用作圖法求出FA、FB的合力大小（要說(shuō)明量值）、和方向（只要圖示），并說(shuō)明該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論．

用作圖法求得FA、FB的合力大小為N；實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：．
3、某同學(xué)用一個(gè)測(cè)力計(jì)、木塊和細(xì)線(xiàn)去粗略測(cè)定一木塊跟一個(gè)固定斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。設(shè)此斜面的傾角不大，不加拉力時(shí)，木塊放在斜面上將保持靜止。實(shí)驗(yàn)的主要步驟是：（1）用測(cè)力計(jì)測(cè)木塊重力G；
（2）用測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊沿斜面向上做勻速運(yùn)動(dòng)，記下測(cè)力計(jì)的讀數(shù)F1
（3）用測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊沿斜面向下勻速運(yùn)動(dòng)，記下測(cè)力計(jì)讀數(shù)F2
請(qǐng)推出求μ的計(jì)算式。

高考物理第一輪考綱知識(shí)復(fù)習(xí)

第一章運(yùn)動(dòng)的描述、勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的研究

【高考目標(biāo)導(dǎo)航】
考綱點(diǎn)擊備考指導(dǎo)
1.參考系、質(zhì)點(diǎn)Ⅰ1.區(qū)分位移和路程、速度和加速度的概念及其關(guān)系，體會(huì)極限的思想方法
2.位移、速度和加速度Ⅱ2.熟練掌握勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用
3.勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)及其公式、圖像Ⅱ
實(shí)驗(yàn)一：研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)3.理解圖象和圖象并能熟練應(yīng)用圖象解決問(wèn)題

第1節(jié)描述運(yùn)動(dòng)的基本概念
【考綱知識(shí)梳理】
一、參考系
1.定義：假定不動(dòng)，用來(lái)做參考的物體。
2.選取：（1）參考系的選擇是任意的，一般選擇地面或相對(duì)地面靜止的物體。
（2）參考系的選擇不同，結(jié)果往往不同，即物體的運(yùn)動(dòng)和靜止都是相對(duì)的
二、質(zhì)點(diǎn)
1.定義：用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)，質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的物理模型。
2.條件：一個(gè)物體能否看成質(zhì)點(diǎn)，取決于它的形狀和大小在所研究問(wèn)題中是否可以忽略不計(jì)，而跟自身體積的大小、質(zhì)量的多少和運(yùn)動(dòng)速度的大小無(wú)關(guān)?？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)物體有以下三種情況：
（1）運(yùn)動(dòng)物體的大小跟它所研究的對(duì)象間的距離相比可忽略不計(jì)時(shí),可將該物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn).
（2）做平動(dòng)的物體,由于物體上各個(gè)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的情況相同,可以選物體上任一點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)來(lái)代表物體的運(yùn)動(dòng),故平動(dòng)的物體在研究其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)時(shí),可將它視為質(zhì)點(diǎn).
（3）有轉(zhuǎn)動(dòng),但相對(duì)平動(dòng)而言可以忽略時(shí),也可以把物體視為質(zhì)點(diǎn).如汽車(chē)在運(yùn)行時(shí),雖然車(chē)輪有轉(zhuǎn)動(dòng),但我們關(guān)心的是車(chē)輛整體運(yùn)動(dòng)的快慢,故汽車(chē)可以看成質(zhì)點(diǎn).
三、時(shí)刻和時(shí)間間隔
1.區(qū)別：如果建立一個(gè)表示時(shí)間的一維直線(xiàn)系，則在這個(gè)坐標(biāo)系中，時(shí)刻用點(diǎn)表示，時(shí)間間隔是兩個(gè)時(shí)刻之差，用線(xiàn)段表示。
2.聯(lián)系：時(shí)間間隔，它等于兩個(gè)時(shí)刻之差。
四、位移和路程
1.位移:表示物體位置的變化,可用由初位置指向末位置的有向線(xiàn)段表示.有向線(xiàn)段的長(zhǎng)度表示位移的大小,有向線(xiàn)段的方向表示位移的方向.
2.路程:是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)際長(zhǎng)度.路程是標(biāo)量,與路徑有關(guān).如圖所示,AB表示位移,折線(xiàn)ACB和弧線(xiàn)ADB的長(zhǎng)度表示路程.
3.位移和路程的區(qū)別與聯(lián)系
位移路程
區(qū)別
描述質(zhì)點(diǎn)位置變化,是從初位置指向末位置的有向線(xiàn)段描述質(zhì)點(diǎn)實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度
矢量,有大小,也有方向標(biāo)量,有大小,無(wú)方向
由質(zhì)點(diǎn)的初,末位置決定,與質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡無(wú)關(guān)既與質(zhì)點(diǎn)的初,末位置有關(guān),也與運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)
聯(lián)系①都是描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的空間特征
②都是過(guò)程量
③一般說(shuō)來(lái),位移的大小不大于相應(yīng)的路程,只有質(zhì)點(diǎn)做單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),位移的大小才等于路程
五、速度和速率
1.平均速度
①定義:運(yùn)動(dòng)物體的位移和所用時(shí)間的比值,叫做這段位移(或時(shí)間內(nèi))的平均速度.
②表達(dá)式:v=Δx/Δt(或者寫(xiě)成v=x/t).
③方向:與位移方向相同.
2.瞬時(shí)速度
①定義:運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)某一位置(或在某時(shí)刻)的速度.
②大?。簐=(其中Δt→0)，在x—t圖象中等于該時(shí)刻對(duì)應(yīng)斜率的大小.
③方向：在x—t圖象中，如果斜率為正值，則表明某點(diǎn)瞬時(shí)速度的方向與規(guī)定的正方向相同.
注意:平常我們所說(shuō)的速度既可能是平均速度,也可能是瞬時(shí)速度,要根據(jù)上,下文來(lái)判斷.
3.瞬時(shí)速率和平均速率
①瞬時(shí)速率:瞬時(shí)速度大小.
②平均速率:物體運(yùn)動(dòng)的路程與所用時(shí)間的比值.
公式:平均速率=
4.速度和速率的比較
項(xiàng)目速度速率
定義運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度叫瞬時(shí)速度,簡(jiǎn)稱(chēng)速度瞬時(shí)速度的大小,叫做瞬時(shí)速率,簡(jiǎn)稱(chēng)速率
意義描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢和運(yùn)動(dòng)方向描述質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢,不描述運(yùn)動(dòng)方向
性質(zhì)矢量標(biāo)量
關(guān)系兩者大小總是相等
5.平均速度和平均速率的比較
項(xiàng)目平均速度平均速率

定義位移與時(shí)間的比值路程與時(shí)間的比值
意義粗略描述運(yùn)動(dòng)的快慢和方向僅表示運(yùn)動(dòng)快慢
性質(zhì)矢量標(biāo)量
關(guān)系平均速度大小一般小于平均速率,僅物體單向直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí),兩者大小才相等
6.平均速度與瞬時(shí)速度的比較
項(xiàng)目平均速度瞬時(shí)速度
區(qū)別粗略描述,對(duì)應(yīng)一段時(shí)間精確描述,對(duì)應(yīng)某一時(shí)刻
共同點(diǎn)描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向,都是矢量,單位都是m/s
聯(lián)系勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，平均速度等于瞬時(shí)速度，瞬時(shí)速度是極短時(shí)間內(nèi)的平均速度

六、加速度
1.定義：速度的變化量與發(fā)生這一改變所用時(shí)間的比值
2.公式：
3.物理意義：是描述速度變化的快慢和方向的物理量
4.方向：加速度是矢量，其方向與速度變化量的方向相同
5.單位：米/秒2（m/s2）
【要點(diǎn)名師透析】
一、對(duì)質(zhì)點(diǎn)的進(jìn)一步理解
1.科學(xué)抽象
質(zhì)點(diǎn)是對(duì)實(shí)際物體的科學(xué)抽象,是研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí),抓住主要因素,忽略次要因素,對(duì)實(shí)際物體進(jìn)行的簡(jiǎn)化,是一種理想化的模型,真正的質(zhì)點(diǎn)是不存在的.
2.可看做質(zhì)點(diǎn)的條件
一個(gè)物體能否看做質(zhì)點(diǎn),并非依物體自身大小來(lái)判斷,而是要看物體的大小、形狀在所討論的問(wèn)題中是主要因素還是次要因素，若是次要因素,即使物體很大,也能看做質(zhì)點(diǎn)，相反,若物體的大小、形狀是主要因素,即使物體很小,也不能看做質(zhì)點(diǎn).
3.質(zhì)點(diǎn)與幾何“點(diǎn)”
質(zhì)點(diǎn)是對(duì)實(shí)際物體進(jìn)行科學(xué)抽象的模型,有質(zhì)量,只是忽略了物體的大小和形狀；幾何中的“點(diǎn)”僅僅表示空間中的某一位置.
【例1】(20xx大連模擬)在下面研究的各個(gè)問(wèn)題中可以被看做質(zhì)點(diǎn)的是()
A.奧運(yùn)會(huì)乒乓球男單冠軍王勵(lì)勤打出的弧旋球
B.奧運(yùn)會(huì)冠軍王軍霞在萬(wàn)米長(zhǎng)跑中
C.跳水冠軍郭晶晶在跳水比賽中
D.研究一列火車(chē)通過(guò)某一路標(biāo)的時(shí)間
【答案】選B.
【詳解】A、C中研究的是乒乓球的旋轉(zhuǎn)和郭晶晶的跳水動(dòng)作，不能視為質(zhì)點(diǎn)，A、C錯(cuò)；B中研究的是王軍霞在萬(wàn)米長(zhǎng)跑中的快慢，可忽略其身高與擺臂動(dòng)作，可看做質(zhì)點(diǎn)，B對(duì)；研究火車(chē)通過(guò)某一路標(biāo)的時(shí)間時(shí)不能不考慮它的長(zhǎng)度，在這種情況下火車(chē)就不能視為質(zhì)點(diǎn)，D錯(cuò)，故選B.
二、參考系的應(yīng)用
1.描述一個(gè)物體是否運(yùn)動(dòng)，決定于它相對(duì)于所選的參考系的位置是否發(fā)生變化，由于所選的參考系并不是真正靜止的，所以物體運(yùn)動(dòng)的描述只能是相對(duì)的。
2.描述同一運(yùn)動(dòng)時(shí)，若以不同的物體作為參考系，描述的結(jié)果可能不同
3.參考系的選取原則上是任意的，但是有時(shí)選運(yùn)動(dòng)物體作為參考系，可能會(huì)給問(wèn)題的分析、求解帶來(lái)簡(jiǎn)便，一般情況下如無(wú)說(shuō)明，通常都是以地球作為參考系來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng)．
【例2】(20xx包頭模擬)關(guān)于位移和路程，下列說(shuō)法正確的是()
A.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移大小可能大于路程
B.位移和路程都是矢量
C.質(zhì)點(diǎn)通過(guò)一段路程，位移不可能是零
D.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，路程不能為零但位移可能為零
【答案】選D.
【詳解】位移是矢量，路程是標(biāo)量，B錯(cuò)；位移的大小不大于路程，A錯(cuò)；如質(zhì)點(diǎn)繞圓弧運(yùn)動(dòng)一圈回到出發(fā)點(diǎn)，路程不為零但位移為零，C錯(cuò)D對(duì)，故選D.
三、速度、速度變化量和加速度的關(guān)系
比較項(xiàng)目速度加速度速度改變量
物理意義描述物體運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量,是一狀態(tài)量描述物體速度變化快慢和方向的物理量,是一狀態(tài)量描述物體速度改變程度的物理量,是一過(guò)程量
定義式v=x/ta=或a=Δv/tΔv=vt-v0
單位m/sm/s2m/s
決定因素v的大小由x與t決定a不是由v,t,Δt來(lái)決定的，a由Δv/t的比值決定Δv由vt與v0決定，而且,也由a與t決定
方向與位移x同向，即物體運(yùn)動(dòng)的方向與Δv方向一致，而與v0,vt方向無(wú)關(guān)由Δv=vt-v0或Δ決定的方向

大小位移與時(shí)間的比值速度改變量與所用時(shí)間的比值Δv=vt-v0
注意：(1)加速度有瞬時(shí)加速度和平均加速度，對(duì)于勻變速運(yùn)動(dòng)而言，瞬時(shí)加速度等于平均加速度；而對(duì)于非勻變速運(yùn)動(dòng),瞬時(shí)加速度不等于平均加速度.
(2)加速度與物體的速度及速度變化量無(wú)必然聯(lián)系，物體的速度大，速度變化量大，加速度不一定大，而物體的速度為零時(shí)，加速度可能不為零.
【例3】(20xx溫州模擬)在變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)中，下面關(guān)于速度和加速度關(guān)系的說(shuō)法，正確的是()
A.加速度與速度無(wú)必然聯(lián)系
B.速度減小時(shí)，加速度也一定減小
C.速度為零，加速度也一定為零
D.速度增大時(shí)，加速度也一定增大
【答案】選A.
【詳解】速度和加速度無(wú)必然聯(lián)系，A對(duì)；速度減小時(shí)，加速度也可以增大或不變，B錯(cuò)；速度為零，加速度不一定為零，C錯(cuò)；速度增大，加速度也可以不變或減小，D錯(cuò).
【感悟高考真題】
1.(07北京理綜18)圖示為高速攝影機(jī)拍攝到的子彈穿透蘋(píng)果瞬間的照片.該照片經(jīng)放大后分析出,在曝光時(shí)間內(nèi),子彈影像前后錯(cuò)開(kāi)的距離約為子彈長(zhǎng)度的1%～2%.已知子彈飛行速度約為500m/s,由此可估算出這幅照片的曝光時(shí)間最接近（）
A.10-3sB.10-6sC.10-9sD.10-12s??
答案B
解析：子彈的長(zhǎng)度約為5cm,則曝光時(shí)間內(nèi)子彈移動(dòng)的距離為s=5×1%cm=0.05cm=5×10-4m,曝光時(shí)間
t=
2.(07廣東理科基礎(chǔ)1)下列物理量為標(biāo)量的是()
A.平均速度B.加速度C.位移D.功
答案D
解析：平均速度、加速度、位移是矢量,功是標(biāo)量,選項(xiàng)D正確.
【考點(diǎn)模擬演練】
1.(20xx?？谀M)跳水比賽是我國(guó)的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)項(xiàng)目.在20xx年廣州亞運(yùn)會(huì)的男子10米跳臺(tái)決賽中，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員曹緣勇奪冠軍，在觀看運(yùn)動(dòng)員的比賽時(shí)，若只研究運(yùn)動(dòng)員的下落過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()
A.前一半時(shí)間內(nèi)位移大，后一半時(shí)間內(nèi)位移小
B.前一半位移用的時(shí)間長(zhǎng)，后一半位移用的時(shí)間短
C.為了研究運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作，可將正在比賽的運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn)
D.運(yùn)動(dòng)員在下落過(guò)程中，感覺(jué)水面在加速上升
【答案】選B、D.
【詳解】運(yùn)動(dòng)員的下落過(guò)程阻力很小，可看做是自由落體運(yùn)動(dòng)，故前一半時(shí)間內(nèi)的位移小于后一半時(shí)間內(nèi)的位移，A錯(cuò)；前一半位移所用時(shí)間大于后一半位移所用時(shí)間，B對(duì)；研究運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作時(shí)，其大小不能忽略，C錯(cuò)；運(yùn)動(dòng)員相對(duì)水面加速下降，則水面相對(duì)運(yùn)動(dòng)員加速上升，D對(duì).
2.在平直公路上行駛的汽車(chē)內(nèi)，一乘客以自己的車(chē)為參考系向車(chē)外觀察，他看到的下列現(xiàn)象中肯定錯(cuò)誤的是（）
A.與汽車(chē)同向行駛的自行車(chē)，車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)正常，但自行車(chē)向后行駛
B.公路兩旁的樹(shù)因?yàn)橛懈诘乩铮允遣粍?dòng)的
C.有一輛汽車(chē)總在自己的車(chē)前不動(dòng)
D.路旁的房屋是運(yùn)動(dòng)的
【答案】B
【詳解】當(dāng)汽車(chē)在自行車(chē)前方以大于自行車(chē)的速度行駛時(shí)，乘客觀察到自行車(chē)的車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)正常，自行車(chē)向后退，故選項(xiàng)A是可能的.以行駛的車(chē)為參考系,公路兩旁的樹(shù),房屋都是向后退的,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確.當(dāng)另一輛汽車(chē)與乘客乘坐的車(chē)以相同的速度行駛時(shí),乘客觀察到前面的車(chē)靜止不動(dòng),故選項(xiàng)C是可能的.
4.關(guān)于時(shí)間和時(shí)刻，下列說(shuō)法正確的是()
A.物體在5s時(shí)指的是物體在5s末時(shí)，指的是時(shí)刻
B.物體在5s內(nèi)指的是物體在4s末到5s這1s的時(shí)間
C.物體在第5s內(nèi)指的是物體在4s末到5s初這1s的時(shí)間
D.第4s末和第5s初，指的是時(shí)刻
【答案】ACD
【詳解】5s時(shí)指的是5s末這一時(shí)刻；5s內(nèi)指的是前5s這一段時(shí)間；第5s內(nèi)指4s末到5s初這1s的時(shí)間；前1s末和后1s初是同一時(shí)刻，故第4s末和第5s初是同一時(shí)刻.
5.一物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度的大小為4m/s，1s后速度的大小變?yōu)?0m/s，在這1s內(nèi)該物體的（）
A.位移的大小可能小于4m
B.位移的大小可能大于10m
C.加速度的大小可能小于4m/s2
D.加速度的大小可能大于10m/s2
【答案】AD
【詳解】本題的關(guān)鍵是位移、速度和加速度的矢量性，規(guī)定初速度v0的方向?yàn)檎较?，則仔細(xì)分析“做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，1s后速度大小變?yōu)?0m/s”這句話(huà)，可知1s后物體速度可能為10m/s，也可能是-10m/s，因而同向時(shí)反向時(shí)式中負(fù)號(hào)表示方向跟規(guī)定正方向相反.因此正確答案為A、D.
6.(20xx廣州模擬)在公路的每個(gè)路段都有交通管理部門(mén)設(shè)置的限速標(biāo)志如右圖所示，這是告誡駕駛員在這一路段駕駛車(chē)輛時(shí)()
A．必須以這一規(guī)定速度行駛]
B．平均速度大小不得超過(guò)這一規(guī)定數(shù)值
C．瞬時(shí)速度大小不得超過(guò)這一規(guī)定數(shù)值
D．汽車(chē)上的速度計(jì)指示值，有時(shí)還是可以超過(guò)這一規(guī)定值的
【答案】C
【詳解】限速標(biāo)志上的數(shù)值為這一路段汽車(chē)行駛的瞬時(shí)速度的最大值，汽車(chē)上的速度計(jì)指示值為汽車(chē)行駛的瞬時(shí)速度值，不能超過(guò)這一規(guī)定值，故只有C正確．
7.從水平勻速飛行的直升機(jī)上向外自由釋放一個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力，在物體下落過(guò)程中，下列說(shuō)法不正確的是()
A．從飛機(jī)上看，物體靜止
B．從飛機(jī)上看，物體始終在飛機(jī)的后方
C．從地面上看，物體做平拋運(yùn)動(dòng)
D．從地面上看，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)
【答案】C
【詳解】本題主要考查的內(nèi)容是物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)和參考系等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)．由于飛機(jī)在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體自由釋放的瞬間物體具有與飛機(jī)相同的水平速度，則從飛機(jī)上看，物體始終處于飛機(jī)的正下方，選項(xiàng)B錯(cuò)；物體在重力的作用下在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；在地面上看物體的運(yùn)動(dòng)，由于具有水平方向的速度，只受重力的作用，因此物體做平拋運(yùn)動(dòng)，則C對(duì)D錯(cuò)．
8.一個(gè)人從北京去重慶，可以乘火車(chē)，也可以乘飛機(jī)，還可以先乘火車(chē)到武漢，然后乘輪船沿長(zhǎng)江到重慶，如圖所示，這幾種情況下：
①他的運(yùn)動(dòng)軌跡不一樣
②他走過(guò)的路程相同
③他的位置變動(dòng)是不同的
④他的位移是相同的
以上說(shuō)法正確的是()
A．①②B．③④
C．①④D．②③
【答案】C
9.如右圖所示，物體沿曲線(xiàn)軌跡的箭頭方向運(yùn)動(dòng)，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲線(xiàn)軌跡運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間分別是：1s,2s,3s,4s．下列說(shuō)法不正確的是()
]
A．物體在AB段的平均速度為1m/s
B．物體在ABC段的平均速度為52m/s
C．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物體處于A點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度
D．物體在B點(diǎn)的速度等于AC段的平均速度
【答案】D
【詳解】v＝xt，AB段位移為1m，v＝1m/s，A說(shuō)法對(duì)；同理ABC段位移為5m，平均速度為52m/s，B說(shuō)法對(duì)；Δt越小，該時(shí)間內(nèi)的平均速度越接近該位移內(nèi)的某點(diǎn)瞬時(shí)速度，所以C說(shuō)法對(duì)；做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體，中間時(shí)刻的速度才等于該段位移的平均速度，D說(shuō)法錯(cuò)．正確選項(xiàng)為D.
10.(20xx九江模擬)在街頭的理發(fā)店門(mén)口，常可以看到有這樣的標(biāo)志：一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒，外表有彩色螺旋斜條紋，我們感覺(jué)條紋在沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，但實(shí)際上條紋在豎直方向并沒(méi)有升降，這是由于圓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)而使我們的眼睛產(chǎn)生的錯(cuò)覺(jué).如圖所示，假設(shè)圓筒上的條紋是圍繞圓筒的一條寬帶，相鄰兩圈條紋在沿圓筒軸線(xiàn)方向的距離(即螺距)為L(zhǎng)=10cm，圓筒沿逆時(shí)針?lè)较?從俯視方向看)，以2r/s的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，我們感覺(jué)到的升降方向和速度大小分別為()
A.向上10cm/sB.向上20cm/s
C.向下10cm/sD.向下20cm/s
【答案】選D.
【詳解】由圓筒沿逆時(shí)針?lè)较蛑獥l紋低端由左向右移動(dòng)，由于視覺(jué)暫留現(xiàn)象，我們感覺(jué)到右端條紋在沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng)，圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，用時(shí)0.5s，感覺(jué)到條紋沿豎直方向向下運(yùn)動(dòng)L，因此向下運(yùn)動(dòng)速度為20cm/s，故選D.
11.一輛客車(chē)在某高速公路上行駛，在經(jīng)過(guò)某直線(xiàn)路段時(shí)，司機(jī)駕車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).司機(jī)發(fā)現(xiàn)其正要通過(guò)正前方高山懸崖下的隧道，于是鳴笛，經(jīng)t1=5s后聽(tīng)到回聲，聽(tīng)到回聲后又行駛了t2=10s，司機(jī)第二次鳴笛，又經(jīng)t3=2s后聽(tīng)到回聲，請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)判斷客車(chē)是否超速行駛.(已知此高速路段最高限速為120km/h，聲音在空氣中的傳播速度為340m/s)
【答案】見(jiàn)解析
【詳解】設(shè)客車(chē)的速度為v1,聲音的速度為v2，第一次鳴笛時(shí)客車(chē)離隧道口的距離為L(zhǎng)1，第二次鳴笛時(shí)客車(chē)離隧道口的距離為L(zhǎng)2，則有
v2t1=2L1-v1t1(4分)
v2t3=2L2-v1t3(4分)
又L2=L1-v1(t2+t1)(3分)
以上三式聯(lián)立可得：
≈136km/h＞120km/h(3分)
故客車(chē)超速行駛(2分)
12.有些國(guó)家的交通管理部門(mén)為了交通安全，特別制定了死亡加速度為500g(g＝10m/s2)，以醒世人，意思是如果行車(chē)加速度超過(guò)此值，將有生命危險(xiǎn)，那么大的加速度，一般情況下車(chē)輛是達(dá)不到的，但如果發(fā)生交通事故時(shí)，將會(huì)達(dá)到這一數(shù)值．試問(wèn)：
(1)一輛以72km/h的速度行駛的貨車(chē)與一輛以54km/h行駛的摩托車(chē)相向而行發(fā)生碰撞，碰撞時(shí)間為2.1×10－3s，摩托車(chē)駕駛員是否有生命危險(xiǎn)？
(2)為了防止碰撞，兩車(chē)的駕駛員同時(shí)緊急剎車(chē)，貨車(chē)、摩托車(chē)急剎車(chē)后到完全靜止所需時(shí)間分別為4s、3s，貨車(chē)的加速度與摩托車(chē)的加速度大小之比為多少？
(3)為避免碰撞，開(kāi)始剎車(chē)時(shí)，兩車(chē)距離至少為多少？
【答案】(1)有生命危險(xiǎn)(2)1∶1(3)62.5m
【詳解】(1)摩托車(chē)與貨車(chē)相撞瞬間，貨車(chē)的速度幾乎不變，摩托車(chē)的速度反向，大小與貨車(chē)速度相同，因此，摩托車(chē)速度的變化Δv＝72km/h－(－54km/h)＝126km/h＝35m/s
所以摩托車(chē)的加速度大小a＝ΔvΔt＝352.1×10－3m/s2＝16667m/s2＝1666.7g500g，因此摩托車(chē)駕駛員有生命危險(xiǎn)．
(2)設(shè)貨車(chē)、摩托車(chē)的加速度大小分別為a1、a2，根據(jù)加速度定義得：a1＝Δv1Δt1，a2＝Δv2Δt2
所以a1∶a2＝Δv1Δt1∶Δv2Δt2
＝204∶153＝1∶1.
(3)x＝x1＋x2＝v12t1＋v22t2＝62.5m.

高考物理第一輪考綱知識(shí)復(fù)習(xí)：光

第2章光
【考綱知識(shí)梳理】
一、光的折射及折射率
1、光的折射
（1）折射現(xiàn)象：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象．
（2）折射定律：
①內(nèi)容：折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)、法線(xiàn)處在同一平面內(nèi)，折射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)分別位于法線(xiàn)的兩側(cè)；入射角的正弦與折射角的正弦成正比.
②表達(dá)式：,式中n12是比例常數(shù).
③光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的.
2、折射率
（1）定義：光從真空射入某種介質(zhì),入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做介質(zhì)的折射率．注意：指光從真空射入介質(zhì)．
（2）公式：n=sini/sinγ，折射率總大于1．即n＞1．
（3）各種色光性質(zhì)比較：紅光的n最小，ν最小，在同種介質(zhì)中（除真空外）v最大，λ最大，從同種介質(zhì)射向真空時(shí)全反射的臨界角C最大，以相同入射角在介質(zhì)間發(fā)生折射時(shí)的偏折角最?。ㄗ⒁鈪^(qū)分偏折角和折射角）。
（4）兩種介質(zhì)相比較，折射率較大的叫光密介質(zhì)，折射率較小的叫光疏介質(zhì)．
二、全反射
1．全反射現(xiàn)象：光照射到兩種介質(zhì)界面上時(shí)，光線(xiàn)全部被反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象．
條件：光線(xiàn)從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，且入射角大于或等于臨界角．
2．臨界角公式：光線(xiàn)從某種介質(zhì)射向真空（或空氣）時(shí)的臨界角為C，則sinC=1/n=v/c
色散現(xiàn)象nvλ(波動(dòng)性)衍射C臨干涉間距γ(粒子性)E光子光電效應(yīng)
紅
黃
紫小

大大

小大(明顯)

小(不明顯)容易

難小

大大

小小(不明顯)

大(明顯)小

大難

易
三、光的干涉現(xiàn)象
1、兩列波在相遇的疊加區(qū)域，某些區(qū)域使得“振動(dòng)”加強(qiáng)，出現(xiàn)亮條紋；某些區(qū)域使得振動(dòng)減弱，出現(xiàn)暗條紋。振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔，出現(xiàn)明暗相間條紋的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象叫光的干涉現(xiàn)象。
2、產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件：
兩列波頻率相同，振動(dòng)步調(diào)一致(振動(dòng)方向相同)，相差恒定。兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的波源，即相干波源
（1）.產(chǎn)生相干光源的方法（必須保證相同）。
①利用激光(因?yàn)榧す獍l(fā)出的是單色性極好的光)；
②分光法(一分為二)：將一束光分為兩束頻率和振動(dòng)情況完全相同的光。(這樣兩束光都來(lái)源于同一個(gè)光源,頻率必然相等)
下面4個(gè)圖分別是利用雙縫、利用楔形薄膜、利用空氣膜、利用平面鏡形成相干光源的示意圖
點(diǎn)(或縫)光源分割法：楊氏雙縫(雙孔)干涉實(shí)驗(yàn)；利用反射得到相干光源：薄膜干涉
利用折射得到相干光源：

（2）．雙縫干涉的定量分析
如圖所示，縫屏間距L遠(yuǎn)大于雙縫間距d，O點(diǎn)與雙縫S1和S2等間距，則當(dāng)雙縫中發(fā)出光同時(shí)射到O點(diǎn)附近的P點(diǎn)時(shí)，兩束光波的路程差為δ=r2－r1；由幾何關(guān)系得：r12=L2+(x－)2，r22=L2+(x+)2.
考慮到L》d和L》x，可得δ=.若光波長(zhǎng)為λ，
①亮紋：則當(dāng)δ=±kλ(k=0,1,2,…)屏上某點(diǎn)到雙縫的光程差等于波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，兩束光疊加干涉加強(qiáng)；
②暗紋：當(dāng)δ=±(2k－1)(k=0,1,2,…)屏上某點(diǎn)到雙縫的光程差等于半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，兩束光疊加干涉減弱，
據(jù)此不難推算出：(1)明紋坐標(biāo)x=±kλ(k=0，1，2，…）(2)暗紋坐標(biāo)x=±(2k－1)(k=1，2，…）
測(cè)量光波長(zhǎng)的方法(3)條紋間距[相鄰亮紋(暗紋)間的距離]△x=λ.(縫屏間距L，雙縫間距d)
用此公式可以測(cè)定單色光的波長(zhǎng)。則出n條亮條紋(暗)條紋的距離a,相鄰兩條亮條紋間距
用白光作雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),由于白光內(nèi)各種色光的波長(zhǎng)不同,干涉條紋間距不同,所以屏的中央是白色亮紋,兩邊出現(xiàn)彩色條紋。
結(jié)論：由同一光源發(fā)出的光經(jīng)兩狹縫后形成兩列光波疊加產(chǎn)生．
①當(dāng)這兩列光波到達(dá)某點(diǎn)的路程差為波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)，即δ=kλ，該處的光互相加強(qiáng)，出現(xiàn)亮條紋；
②當(dāng)?shù)竭_(dá)某點(diǎn)的路程差為半波長(zhǎng)奇數(shù)倍時(shí)，既δ=，該點(diǎn)光互相消弱，出現(xiàn)暗條紋；
③條紋間距與單色光波長(zhǎng)成正比．(∝λ)，
所以用單色光作雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，屏的中央是亮紋，兩邊對(duì)稱(chēng)地排列明暗相同且間距相等的條紋
用白光作雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，屏的中央是白色亮紋，兩邊對(duì)稱(chēng)地排列彩色條紋，離中央白色亮紋最近的是紫色亮紋。
原因：不同色光產(chǎn)生的條紋間距不同，出現(xiàn)各色條紋交錯(cuò)現(xiàn)象。所以出現(xiàn)彩色條紋。
將其中一條縫遮?。簩⒊霈F(xiàn)明暗相間的亮度不同且不等距的衍射條紋
（3）．薄膜干涉現(xiàn)象：光照到薄膜上，由薄膜前、后表面反射的兩列光波疊加而成．劈形薄膜干涉可產(chǎn)生平行相間條紋，
兩列反射波的路程差Δδ,等于薄膜厚度d的兩倍，即Δδ=2d。由于膜上各處厚度不同，故各處兩列反射波的路程差不等。若：Δδ=2d=nλ(n=1,2…)則出現(xiàn)明紋。
Δδ=2d=(2n-1)λ/2(n=1,2…)則出現(xiàn)暗紋。
應(yīng)注意：干涉條紋出現(xiàn)在被照射面(即前表面)。后表面是光的折射所造成的色散現(xiàn)象。
單色光明暗相間條紋，彩色光出現(xiàn)彩色條紋。
薄膜干涉應(yīng)用：肥皂膜干涉、兩片玻璃間的空氣膜干涉、浮在水面上的油膜干涉、牛頓環(huán)、蝴蝶翅膀的顏色等。
光照到薄膜上，由膜的前后表面反射的兩列光疊加。看到膜上出現(xiàn)明暗相間的條紋。
四、光的衍射。
1.光的衍射現(xiàn)象是光離開(kāi)直線(xiàn)路徑而繞到障礙物陰影里的現(xiàn)象．
單縫衍射：中央明而亮的條紋，兩側(cè)對(duì)稱(chēng)排列強(qiáng)度減弱，間距變窄的條紋。
圓孔衍射：明暗相間不等距的圓環(huán)，（與牛頓環(huán)有區(qū)別的）
2.泊松亮斑：當(dāng)光照到不透光的極小圓板上時(shí)，在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑。當(dāng)形成泊松亮斑時(shí)，圓板陰影的邊緣是模糊的，在陰影外還有不等間距的明暗相間的圓環(huán)。
3.各種不同形狀的障礙物都能使光發(fā)生衍射。至使輪廓模糊不清，
4.產(chǎn)生明顯衍射的條件：
（1）障礙物(或孔)的尺寸可以跟波長(zhǎng)相比，甚至比波長(zhǎng)還小。(當(dāng)障礙物或孔的尺寸小于0.5mm時(shí)，有明顯衍射現(xiàn)象)
Δd≤300λ當(dāng)Δd=0.1mm=1300λ時(shí)看到的衍射現(xiàn)象就很明顯了。
小結(jié)：光的干涉條紋和衍射條紋都是光波疊加的結(jié)果，但存在明顯的區(qū)別：
（2）單色光的衍射條紋與干涉條紋都是明暗相間分布，但衍射條紋中間亮紋最寬，兩側(cè)條紋逐漸變窄變暗，
干涉條紋則是等間距，明暗亮度相同。
白光的衍射條紋與干涉條紋都是彩色的。
（3）意義：①干涉和衍射現(xiàn)象是波的特征：證明光具有波動(dòng)性。λ大，干涉和衍射現(xiàn)明顯，越容易觀察到現(xiàn)象。
②衍射現(xiàn)象表明光沿直線(xiàn)傳播只是近似規(guī)律，當(dāng)光波長(zhǎng)比障礙物小得多和情況下(條件)光才可以看作直線(xiàn)傳播。(反之)
③在發(fā)生明顯衍射的條件下，當(dāng)窄縫變窄時(shí)，亮斑的范圍變大，條紋間距離變大，而亮度變暗。
光的直進(jìn)是幾何光學(xué)的基礎(chǔ)，光的衍射現(xiàn)象并沒(méi)有完全否認(rèn)光的直進(jìn)，而是指出光的傳播規(guī)律受一定條件制約的，任何物理規(guī)律都受一定條件限制。(光學(xué)顯微鏡能放大2000倍，無(wú)法再放大，再放大衍射現(xiàn)象明顯了。)
五、光的偏振
橫波只沿某個(gè)特定方向振動(dòng)，這種現(xiàn)象叫做波的偏振。只有橫波才有偏振現(xiàn)象。
根據(jù)波是否具有偏振現(xiàn)象來(lái)判斷波是否橫波，實(shí)驗(yàn)表明，光具有偏振現(xiàn)象，說(shuō)明光波是橫波。
（1）自然光。太陽(yáng)、電燈等普通光源直接發(fā)出的光，包含垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光，而且沿各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同，這種光叫自然光。自然光通過(guò)偏振片后成形偏振光。
（2）偏振光。自然光通過(guò)偏振片后，在垂直于傳播方向的平面上，只沿一個(gè)特定的方向振動(dòng)，叫偏振光。自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，如果光的入射方向合適，使反射和折射光之間的夾角恰好是90°，這時(shí)，反射光和折射光就都是偏振光，且它們的偏振方向互相垂直。我們通?？吹降慕^大多數(shù)光都是偏振光。除了直接從光源發(fā)出的光外。
偏振片(起偏器)由特定的材料制成，它上面有一個(gè)特殊方向(透振方向)只有振動(dòng)方向和透振方向平行的光波才能通過(guò)偏振片。
（3）只有橫波才有偏振現(xiàn)象。光的偏振也證明了光是一種波，而且是橫波。
各種電磁波中電場(chǎng)E的方向、磁場(chǎng)B的方向和電磁波的傳播方向之間，兩兩互相垂直。
（4）光波的感光作用和生理作用主要是由電場(chǎng)強(qiáng)度E引起的，因此將E的振動(dòng)稱(chēng)為光振動(dòng)。
（5）應(yīng)用：立體電影、照相機(jī)的鏡頭、消除車(chē)燈的眩光等。
【要點(diǎn)名師透析】
類(lèi)型一折射定律及折射率的應(yīng)用
【例1】如圖所示，真空中有一個(gè)半徑為R，折射率為n=的透明玻璃球。一束光沿與直徑成θ0=45°角的方向從P點(diǎn)射入玻璃球，并從Q點(diǎn)射出，求光線(xiàn)在玻璃球中的傳播時(shí)間。
解析：設(shè)光線(xiàn)在玻璃球的折射角為θ，由折射定律得
解得：θ=30°
由幾何知識(shí)可知光線(xiàn)在玻璃球中路徑的長(zhǎng)度為
L=2Rcosθ=
光在玻璃的速度為v=
光線(xiàn)在玻璃球中的傳播時(shí)間t=
類(lèi)型二光的折射、全反射的綜合應(yīng)用
【例2】如圖所示，一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A＝30°,斜邊AB＝a，棱鏡材料的折射率為n=.在此截面所在的平面內(nèi)，一條光線(xiàn)以45°的入射角從AC邊的中點(diǎn)M射入棱鏡．畫(huà)出光路圖，并求光線(xiàn)從棱鏡射出的點(diǎn)的位置(不考慮光線(xiàn)沿原路返回的情況)．
【詳解】設(shè)入射角為i，折射角為r，由折射定律得①
由已知條件及①式得r=30°②
如果入射光線(xiàn)在法線(xiàn)的右側(cè)，光路圖如圖所示，設(shè)出射點(diǎn)為F，由幾何關(guān)系可得∠AFM＝90°
AF=③
即出射點(diǎn)在AB邊上離A點(diǎn)的位置.
如果入射光線(xiàn)在法線(xiàn)的左側(cè)，光路圖如圖所示．設(shè)折射光線(xiàn)與AB的交點(diǎn)為D．
由幾何關(guān)系可知，在D點(diǎn)的入射角θ＝60°④
設(shè)全反射的臨界角為θC，則⑤
由⑤和已知條件得θC=45°⑥
因此，光在D點(diǎn)發(fā)生全反射．
設(shè)此光線(xiàn)的出射點(diǎn)為E，由幾何關(guān)系得∠DEB=90°BD=a-2AF⑦
BE=DBsin30°⑧
聯(lián)立③⑦⑧式得BE=a
即出射點(diǎn)在BC邊上離B點(diǎn)a的位置．
類(lèi)型三雙縫干涉和薄膜干涉的應(yīng)用
【例3】(20xx南京模擬)用某一單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),已知雙縫間距離為0.25mm,在距離雙縫為1.2m處的光屏上,測(cè)得5條亮紋間的距離為7.5mm.
(1)求這種單色光的波長(zhǎng).
(2)若用這種單色光照射到增透膜上,已知增透膜對(duì)這種光的折射率為1.3,則增透膜的厚度應(yīng)取多少?
【詳解】
類(lèi)型四光的偏振現(xiàn)象
【例4】奶粉的碳水化合物(糖)的含量是一個(gè)重要指標(biāo)，可以用“旋光法”來(lái)測(cè)量糖溶液的濃度，從而鑒定含糖量.偏振光通過(guò)糖的水溶液后，偏振方向會(huì)相對(duì)于傳播方向向左或向右旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度α，這一角度α稱(chēng)為“旋光度”，α的值只與糖溶液的濃度有關(guān)，將α的測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，就能確定被測(cè)樣品的含糖量了.如圖所示，S是自然光源，A、B是偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)B，使到達(dá)O處的光最強(qiáng)，然后將被測(cè)樣品P置于A、B之間.
(1)偏振片A的作用是什么？
(2)偏振現(xiàn)象證明了光是一種______.
(3)以下說(shuō)法中正確的是()
A.到達(dá)O處光的強(qiáng)度會(huì)明顯減弱
B.到達(dá)O處光的強(qiáng)度不會(huì)明顯減弱
C.將偏振片B轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片B轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于α
D.將偏振片A轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度，使得O處光強(qiáng)度最大，偏振片A轉(zhuǎn)過(guò)的角度等于α
【答案】(1)自然光源發(fā)出的光不是偏振光，但當(dāng)自然光經(jīng)過(guò)偏振片后就變成了偏振光，因此偏振片A的作用是把自然光變成偏振光.
(2)偏振現(xiàn)象證明了光是一種橫波.
(3)因?yàn)锳、B的透振方向一致，故A、B間不放糖溶液時(shí)，自然光通過(guò)偏振片A后變成偏振光，通過(guò)B后到O.當(dāng)在A、B間加上糖溶液時(shí)，由于溶液的旋光作用，使通過(guò)A的偏振光的振動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)了一定角度，使通過(guò)B到達(dá)O的光的強(qiáng)度不是最大，但當(dāng)B轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度，恰好使透振方向與經(jīng)過(guò)糖溶液后的偏振光的振動(dòng)方向一致時(shí)，O處光強(qiáng)又為最強(qiáng)，故B的旋轉(zhuǎn)角度即為糖溶液的旋光度.若偏振片B不動(dòng)而將A旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度，再經(jīng)糖溶液旋光后光的振動(dòng)方向恰與B的透振方向一致，則A轉(zhuǎn)過(guò)的角度也為α，故選項(xiàng)A、C、D正確.
【感悟高考真題】
1.（20xx四川理綜T15）下列說(shuō)法正確的是
A甲乙在同一明亮空間，甲從平面鏡中看見(jiàn)乙的眼睛時(shí)，乙一定能從鏡中看見(jiàn)甲的眼睛
B我們能從某位置通過(guò)固定的任意透明的介質(zhì)看見(jiàn)另一側(cè)的所有景物
C可見(jiàn)光的傳播速度總是大于電磁波的傳播速度
D在介質(zhì)中光總是沿直線(xiàn)傳播
【答案】選A.
【詳解】根據(jù)反射定律和光路可逆知A正確；由于透明介質(zhì)的形狀、厚薄未定，根據(jù)折射定律可知B錯(cuò)；光也是一種電磁波，在真空中二者的速度一樣，C錯(cuò)；由折射定律可知，在非均勻介質(zhì)中，光可以不沿延直線(xiàn)傳播.
2.（20xx大綱版全國(guó)T16）雨后太陽(yáng)光入射到水滴中發(fā)生色散而形成彩虹。設(shè)水滴是球形的，圖中的圓代表水滴過(guò)球心的截面，入射光線(xiàn)在過(guò)此截面的平面內(nèi)，a、b、c、d代表四條不同顏色的出射光線(xiàn)，則它們可能依次是
A.紫光、黃光、藍(lán)光和紅光
B.紫光、藍(lán)光、黃光和紅光
C.紅光、藍(lán)光、黃光和紫光
D.紅光、黃光、藍(lán)光和紫光
【答案】選B
【詳解】第一次折射時(shí)，把水珠看做三棱鏡，向下偏折程度最大的光線(xiàn)一定是紫光，偏折程度最小的是紅光，故第二次折射后，從圖上可看出紫光是a.，紅光是d，所以正確答案是B.
3.（20xx重慶理綜T18）在一次討論中，老師問(wèn)道：“假如水中相同深度處有a、b、c三種不同顏色的單色點(diǎn)光源，有人在水面上方同等條件下觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，b在水下的像最深，c照亮水面的面積比a的大。關(guān)于這三種光在水中的性質(zhì)，同學(xué)們能做出什么判斷？”有同學(xué)回答如下：
①c光的頻率最大②a光的傳播速度最小
③b光的折射率最大④a光的波長(zhǎng)比b光的短
根據(jù)老師的假定，以上回答正確的是
A.①②B.①③
C.②④D.③④
【答案】選C.
【詳解】折射率越大，在水中的像看起來(lái)就越淺，b在水下的像最深，說(shuō)明b光的折射率最??；c照亮水面的面積比a的大，說(shuō)明c光的臨界角大于a光的臨界角，則c光的折射率小于a光的折射率，這樣就能判斷出三種光的折射率大小關(guān)系是，所以a、b、c相當(dāng)于紫、綠、紅三種色光，這樣，就能十分簡(jiǎn)單斷定選項(xiàng)C正確.
4.（20xx上海高考物理T21）如圖，當(dāng)用激光照射直徑小于激光束的不透明圓盤(pán)時(shí)，在圓盤(pán)后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個(gè)亮斑。這是光的(填“干涉”、“衍射”或“直線(xiàn)傳播”)現(xiàn)象，這一實(shí)驗(yàn)支持了光的(填“波動(dòng)說(shuō)、“微粒說(shuō)或“光子說(shuō))。
【答案】衍射，波動(dòng)說(shuō)
【詳解】圓盤(pán)后屏上的陰影中心出現(xiàn)了一個(gè)亮斑，一定不是光的直線(xiàn)傳播現(xiàn)象造成的，是光在傳播過(guò)程中繞過(guò)障礙物的現(xiàn)象，屬于光的衍射，衍射是波的特性，所以這一實(shí)驗(yàn)支持了光的波動(dòng)說(shuō)
5．（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上的光，則上有光透出的部分的弧長(zhǎng)為
A.1/6R
B.1/4R
C..1/3R
D.5/12R
【答案】B
【解析】根據(jù)折射定律，可得光進(jìn)入玻璃后光線(xiàn)與豎直方向的夾角為30°。過(guò)O的光線(xiàn)垂直入射到AB界面上點(diǎn)C射出，C到B之間沒(méi)有光線(xiàn)射出；越接近A的光線(xiàn)入射到AB界面上時(shí)的入射角越大，發(fā)生全反射的可能性越大，根據(jù)臨界角公式得臨界角為45°，如果AB界面上的臨界點(diǎn)為D，此光線(xiàn)在AO界面上點(diǎn)E入射，在三角形ODE中可求得OD與水平方向的夾角為180°-（120°+45°）=15°，所以A到D之間沒(méi)有光線(xiàn)射出。
由此可得沒(méi)有光線(xiàn)射出的圓弧對(duì)應(yīng)圓心角為90°-（30°+15°）=45°，為1/4R。
6．（20xx全國(guó)卷Ⅰ20）某人手持邊長(zhǎng)為6cm的正方形平面鏡測(cè)量身后一棵樹(shù)的高度。測(cè)量時(shí)保持鏡面與地面垂直，鏡子與眼睛的距離為0.4m。在某位置時(shí)，他在鏡中恰好能夠看到整棵樹(shù)的像；然后他向前走了6.0m，發(fā)現(xiàn)用這個(gè)鏡子長(zhǎng)度的5/6就能看到整棵樹(shù)的像，這棵樹(shù)的高度約為
A．5.5mB．5.0mC．4.5mD．4.0m
【答案】B
【解析】如圖是恰好看到樹(shù)時(shí)的反射光路，由圖中的三角形可得
，即。人離樹(shù)越遠(yuǎn)，視野越大，看到樹(shù)所需鏡面越小，同理有，以上兩式解得L=29.6m，H=4.5m。
【命題意圖與考點(diǎn)定位】平面鏡的反射成像，能夠正確轉(zhuǎn)化為三角形求解
7．（20xx北京14）對(duì)于紅、黃、綠、藍(lán)四種單色光，下列表述正確的是
A.在相同介質(zhì)中，綠光的折射率最大B.紅光的頻率最高
C.在相同介質(zhì)中，藍(lán)光的波長(zhǎng)最短D.黃光光子的能量最小
【答案】C
【解析】紅、黃、綠、藍(lán)四種單色光的頻率依次增大，光從真空進(jìn)入介質(zhì)頻率不變，B錯(cuò)。由色散現(xiàn)象同一介質(zhì)對(duì)頻率大的光有大的折射率，A錯(cuò)。頻率大的光在真空中和介質(zhì)中的波長(zhǎng)都小，藍(lán)光的波長(zhǎng)最短，C正確。頻率大，光子能量大，D錯(cuò)。
8．（20xx江蘇物理12(B)）（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特點(diǎn)，在科學(xué)技術(shù)和日常生活中應(yīng)用廣泛。下面關(guān)于激光的敘述正確的是
（A）激光是縱波
（B）頻率相同的激光在不同介質(zhì)中的波長(zhǎng)相同
（C）兩束頻率不同的激光能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象
（D）利用激光平行度好的特點(diǎn)可以測(cè)量月球到地球的距離
（2）如圖甲所示，在楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，激光的波長(zhǎng)為5.30×m,屏上P點(diǎn)距雙縫和的路程差為7.95×m.則在這里出現(xiàn)的應(yīng)是（選填“明條紋”或“暗條紋”）?，F(xiàn)改用波長(zhǎng)為6.30×m的激光進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，保持其他條件不變，則屏上的條紋間距將
（選填“變寬”、“變窄”、或“不變”。
（3）如圖乙所示，一束激光從O點(diǎn)由空氣射入厚度均勻的介質(zhì)，經(jīng)下表面反射后，從上面的A點(diǎn)射出。已知入射角為i,A與O相距l(xiāng),介質(zhì)的折射率為n,試求介質(zhì)的厚度d.
答案：
9.（20xx新課標(biāo)33(1)）如圖，一個(gè)三棱鏡的截面為等腰直角ABC，為直角.此截面所在平面內(nèi)的光線(xiàn)沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進(jìn)入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射.該棱鏡材料的折射率為_(kāi)________.(填入正確選項(xiàng)前的字母)
A、B、C、D、
答案：A
解析：根據(jù)折射率定義有，，，已知∠1=450∠2+∠3=900，解得：n=
10．（20xx海南物理18(1)）一光線(xiàn)以很小的入射角射入一厚度為d、折射率為n的平板玻璃，求出射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)之間的距離（很小時(shí)．）
【答案】
【解析】如圖，設(shè)光線(xiàn)以很小的入射角入射到平板玻璃表面上的A點(diǎn)，折射角為，從平板玻璃另一表面上的B點(diǎn)射出。設(shè)AC為入射光線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)。由折射定律和幾何關(guān)系可知，它與出射光線(xiàn)平行。過(guò)B點(diǎn)作，交于D點(diǎn)，則的長(zhǎng)度就是出射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)之間的距離，由折射定律得
①
由幾何關(guān)系得②
③
出射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)之間的距離為
④
當(dāng)入射角很小時(shí)，有
由此及①②③④式得⑤
【考點(diǎn)模擬演練】
1．(20xx福建龍巖)如圖所示，a、b、c、d四個(gè)圖是不同的單色光形成的雙縫干涉或單縫衍射圖樣．分析各圖樣的特點(diǎn)可以得出的正確結(jié)論是()
A．a(chǎn)、b是光的干涉圖樣
B．c、d是光的干涉圖樣
C．形成a圖樣的光的波長(zhǎng)比形成b圖樣光的波長(zhǎng)短
D．形成c圖樣的光的波長(zhǎng)比形成d圖樣光的波長(zhǎng)短
【答案】A
【詳解】干涉條紋是等距離的條紋，因此，a、b圖是干涉圖樣，c、d圖是衍射圖樣，故A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；由公式Δx＝Ldλ可知，條紋寬的入射光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，所以a圖樣的光的波長(zhǎng)比b圖樣的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；c圖樣的光的波長(zhǎng)比d圖樣的光的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故D項(xiàng)錯(cuò)誤．
2.(20xx南通模擬)雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,雙縫間的距離為d,雙縫到像屏的距離為l,調(diào)整實(shí)驗(yàn)裝置使得像屏上可以看到清晰的干涉條紋.關(guān)于干涉條紋的情況,下列敘述正確的是()
A.若將像屏向左平移一小段距離,屏上的干涉條紋將變得不清晰
B.若將像屏向右平移一小段距離,屏上仍有清晰的干涉條紋
C.若將雙縫間距離d減小,像屏上的兩個(gè)相鄰明條紋間的距離變小
D.若將雙縫間距離d減小,像屏上的兩個(gè)相鄰暗條紋間的距離增大
【答案】選B、D.
【詳解】根據(jù),l變化,像屏上仍有清晰的干涉條紋,只是條紋間距發(fā)生變化,A錯(cuò)誤,B正確.d減小時(shí),Δx變大,C錯(cuò)誤,D正確.
3．(20xx河北唐山)酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上你會(huì)看到在一定距離之外，地面顯得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎還能看到遠(yuǎn)處車(chē)、人的倒影．但當(dāng)你靠近“水面”時(shí)，它也隨你靠近而后退．對(duì)此現(xiàn)象正確的解釋是()
A．出現(xiàn)的是“海市蜃樓”，是由于光的折射造成的
B．“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺(jué)
C．太陽(yáng)輻射到地面，使地表溫度升高，折射率大，發(fā)生全反射
D．太陽(yáng)輻射到地面，使地表溫度升高，折射率小，發(fā)生全反射
【答案】D
【詳解】酷熱的夏天地面溫度高，地表附近空氣的密度小，空氣的折射率下小上大，遠(yuǎn)處車(chē)、人反射的太陽(yáng)光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)發(fā)生全反射．
4.光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用,下列說(shuō)法正確的是()
A.用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的偏振現(xiàn)象
B.用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的衍射現(xiàn)象
C.在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的色散現(xiàn)象
D.光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象
【答案】選D.
【詳解】用透明的標(biāo)準(zhǔn)平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象,A錯(cuò);用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的色散現(xiàn)象,B錯(cuò);在光導(dǎo)纖維束內(nèi)傳送圖像是利用光的全反射現(xiàn)象,C錯(cuò);光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象,D正確.
5．(20xx福建福州)下列說(shuō)法正確的是()
A．太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡形成彩色光譜，這是光的干涉的結(jié)果
B．用光導(dǎo)纖維傳送圖像信息，這是光的衍射的應(yīng)用
C．瞇著眼睛看發(fā)光的燈絲時(shí)能觀察到彩色條紋，這是光的偏振現(xiàn)象
D．在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時(shí)水面下的景物，可使景像清晰
【答案】D
【詳解】太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡形成彩色光譜，是由于不同色光在介質(zhì)中折射率不同產(chǎn)生的色散現(xiàn)象，A錯(cuò)；用光導(dǎo)纖維傳送圖像信息是利用了光的全反射，B錯(cuò)；瞇著眼睛看發(fā)光的燈絲時(shí)觀察到彩色條紋是光的衍射現(xiàn)象，C錯(cuò)；在照相機(jī)鏡頭前加裝偏振濾光片拍攝日落時(shí)水面下的景物，濾去了水面的反射光，使景像清晰，D對(duì)．
6.(20xx合肥模擬)如圖所示,P、Q是兩種透明材料制成的兩塊相同的直角梯形棱鏡,疊合在一起組成一個(gè)長(zhǎng)方體,一束單色光從P的上表面射入,折射光線(xiàn)正好垂直通過(guò)兩棱鏡的界面,已知材料的折射率nP＜nQ,射到P上表面的光線(xiàn)與P上表面的夾角為θ,下列判斷正確的是()
A.光線(xiàn)一定從Q的下表面射出
B.光線(xiàn)若從Q的下表面射出,出射光線(xiàn)與下表面的夾角一定等于θ
C.光線(xiàn)若從Q的下表面射出,出射光線(xiàn)與下表面的夾角一定大于θ
D.光線(xiàn)若從Q的下表面射出,出射光線(xiàn)與下表面的夾角一定小于θ
【解析】選D.由于沒(méi)有確定幾何尺寸,所以光線(xiàn)可能射向Q的右側(cè)面,也可能射向Q的下表面,A錯(cuò)誤;當(dāng)光線(xiàn)射向Q的下表面時(shí),它的入射角與在P中的折射角相等,由于nP＜nQ,進(jìn)入空氣中的折射角大于進(jìn)入P上表面的入射角,那么出射光線(xiàn)與下表面的夾角一定小于θ,B、C錯(cuò)誤，D正確.
7.(20xx廣東中山)如圖所示，紅色細(xì)光束a射到折射率為2的透明球表面，入射角為45°，在球的內(nèi)壁經(jīng)過(guò)一次反射后，從球面射出的光線(xiàn)為b，則入射光線(xiàn)a與出射光線(xiàn)b之間的夾角α為()
A．30°B．45°
C．60°D．75°
【答案】A
【詳解】由折射定律有2＝sin45°sinθ，得折射角θ＝30°.畫(huà)出光路圖，由幾何關(guān)系知，夾角α＝30°，A正確．
8.光熱轉(zhuǎn)換是將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換成其他物質(zhì)內(nèi)能的過(guò)程，太陽(yáng)能熱水器就是一種光熱轉(zhuǎn)換裝置，它的主要轉(zhuǎn)換器件是真空玻璃管，這些玻璃管將太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)換成水的內(nèi)能.真空玻璃管上采用鍍膜技術(shù)增加透射光，使盡可能多的太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為_(kāi)________，這種鍍膜技術(shù)的物理學(xué)依據(jù)是________.
【答案】?jī)?nèi)能光的干涉
【詳解】太陽(yáng)能熱水器是把太陽(yáng)光能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置，玻璃管上采用鍍膜技術(shù)增加透射光，此鍍膜為增透膜，是利用了光的干涉原理.
9.(20xx蘇州模擬)如圖所示,在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,已知SS1=SS2,且S1、S2到光屏上P點(diǎn)的路程差Δs=1.5×10-6m.
(1)當(dāng)S為λ=0.6μm的單色光源時(shí),在P點(diǎn)處將形成_____條紋.
(2)當(dāng)S為λ=0.5μm的單色光源時(shí),在P點(diǎn)處將形成_____條紋.(均選填“明”或“暗”)
【答案】(1)暗(2)明
【詳解】(1)由題意，當(dāng)λ=0.6μm時(shí)，Δs=2λ+λ,為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍,故P點(diǎn)為暗條紋.
(2)當(dāng)λ=0.5μm時(shí),Δs=3λ,為波長(zhǎng)的整數(shù)倍,故這時(shí)P點(diǎn)將形成明條紋.
10.登山運(yùn)動(dòng)員在登雪山時(shí)要注意防止紫外線(xiàn)的過(guò)度照射，尤其是眼睛更不能長(zhǎng)時(shí)間被紫外線(xiàn)照射，否則將會(huì)嚴(yán)重地?fù)p傷視力.有人想利用薄膜干涉的原理設(shè)計(jì)一種能大大減小紫外線(xiàn)對(duì)眼睛傷害的眼鏡.他選用的薄膜材料的折射率為n=1.5,所要消除的紫外線(xiàn)的頻率為ν=8.1×1014Hz,
(1)他設(shè)計(jì)的這種“增反膜”所依據(jù)的原理是_________.
(2)這種“增反膜”的厚度是多少？
(3)請(qǐng)判斷以下有關(guān)薄膜干涉的說(shuō)法正確的是()
A.薄膜干涉說(shuō)明光具有波動(dòng)性
B.如果薄膜的厚度不同，產(chǎn)生的干涉條紋一定不平行
C.干涉條紋一定是彩色的
D.利用薄膜干涉也可以“增透”
【答案】(1)兩反射光疊加后加強(qiáng)(2)1.23×10-7m
(3)A、D
【詳解】(1)為了減少進(jìn)入眼睛的紫外線(xiàn)，應(yīng)使入射光分別從該膜的前后兩個(gè)表面反射后形成的反射光疊加后加強(qiáng)，從而使透射的紫外線(xiàn)減弱.
(2)光程差(大小等于薄膜厚度d的2倍)應(yīng)等于光在薄膜中的波長(zhǎng)λ′的整數(shù)倍，即2d=Nλ′(N=1,2,…),因此，膜的厚度至少是紫外線(xiàn)在膜中波長(zhǎng)的.紫外線(xiàn)在真空中的波長(zhǎng)是λ=c/ν=3.7×10-7m.在膜中的波長(zhǎng)是λ′=λ/n=2.47×10-7m,故膜的厚度至少是1.23×10-7m.
(3)干涉和衍射都證明光具有波動(dòng)性，如果薄膜厚度均勻變化，則干涉條紋一定平行，白光的干涉條紋為彩色條紋，單色光的干涉條紋則為該色光顏色，當(dāng)膜的厚度為四分之一波長(zhǎng)時(shí)，兩反射光疊加后減弱則會(huì)“增透”.
11.(20xx海南?？谀M)一束光波以45°的入射角，從AB面射入如圖所示的透明三棱鏡中，棱鏡折射率n＝2.試求光進(jìn)入AB面的折射角，并在圖上畫(huà)出該光束在棱鏡中的光路．
【答案】C＝45°光路圖如下
【詳解】sinr＝sinin＝222＝12，r＝30°
由sinC＝1n＝22，得C＝45°.
光在AC面發(fā)生全反射，并垂直BC面射出．
12．如圖表示某雙縫干涉的實(shí)驗(yàn)裝置，當(dāng)用波長(zhǎng)為0.4μm的紫光做實(shí)驗(yàn)時(shí)，由于像屏大小有限，屏上除中央亮條紋外，兩側(cè)只看到各有3條亮條紋，若換用波長(zhǎng)為0.6μm的橙光做實(shí)驗(yàn)，那么該像屏上除中央條紋外，兩側(cè)各有幾條亮條紋？
【答案】2
【詳解】設(shè)用波長(zhǎng)為0.4μm的光入射，條紋寬度為Δx1，則Δx1＝ldλ1，屏上兩側(cè)各有3條亮紋，則屏上第三條亮紋到中心距離為3Δx1.
用0.6μm光入射，設(shè)條紋寬度為Δx2，則Δx2＝ldλ2，設(shè)此時(shí)屏上有x條亮紋，則有xΔx2＝3Δx1
∴x＝ldλ2＝3ldλ1
代入數(shù)據(jù)解之得x＝2，∴兩側(cè)各有2條亮紋．

高考物理第一輪考綱知識(shí)復(fù)習(xí):磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用

第1節(jié)磁場(chǎng)及其對(duì)電流的作用
【高考目標(biāo)導(dǎo)航】
考綱點(diǎn)擊熱點(diǎn)提示
磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁感線(xiàn)
通電電流導(dǎo)線(xiàn)和通電線(xiàn)圈周?chē)艌?chǎng)的方向
安培力、安培力的方向
勻場(chǎng)磁場(chǎng)中的安培力
洛倫茲力、洛倫茲力方向
洛倫茲力公式
帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
質(zhì)譜儀和回旋加速器
說(shuō)明：（1）安培力的計(jì)算只限于電流與磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直的情形
（2）洛倫茲力的計(jì)算只限于速度與磁場(chǎng)方向垂直的情形1.考查磁場(chǎng)的基本概念，如磁感線(xiàn)、磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量等，一般以選擇題的形式出現(xiàn)
2.結(jié)合左手定則分析解決通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的平衡，運(yùn)動(dòng)類(lèi)問(wèn)題，以非選擇題的形式考查居多
3.帶電粒子在勻場(chǎng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，確定其圓心、半徑、運(yùn)動(dòng)軌跡等
4.帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，以及分析解決電磁式電表、電流天平、粒子速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、質(zhì)譜儀、回旋加速器、霍爾效應(yīng)、電磁流量計(jì)等磁場(chǎng)知識(shí)在生活和科技方面的應(yīng)用問(wèn)題，幾乎是每年高考考查的重點(diǎn)，常以計(jì)算題的形式出現(xiàn)。
【考綱知識(shí)梳理】
磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度
磁場(chǎng)：
（1）基本特性：對(duì)放入磁場(chǎng)中的（磁極、電流、運(yùn)動(dòng)的電荷）有力的作用，它們的相互作用通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生。
（2）方向：磁場(chǎng)中任一點(diǎn)小磁針北極(N極)的受力方向(小磁針靜止時(shí)N的指向)為該處的磁場(chǎng)方向。
2、磁感應(yīng)強(qiáng)度：
（1）表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量
（2）大?。築=F/IL
（3）方向：；是小磁針靜止時(shí)N極的指向
3、磁通量
（1）概念：磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)方向的面積S的乘積叫穿過(guò)這個(gè)面積的磁通量，Φ＝B×S
（2）單位：1wb=1Tm2
4、安培分子環(huán)型電流假說(shuō)：分子、原子等物質(zhì)的微粒內(nèi)部存在一種環(huán)形電流，叫分子電流。這種環(huán)形電流使得每個(gè)物質(zhì)微粒成為一個(gè)很小的磁體。這就是安培分子電流假說(shuō)。
二、磁感線(xiàn)及幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)分布
1、磁感線(xiàn)：磁場(chǎng)中人為地畫(huà)出一系列曲線(xiàn)，曲線(xiàn)的切線(xiàn)方向表示該位置的磁場(chǎng)方向，曲線(xiàn)的疏密能定性地表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，這一系列曲線(xiàn)稱(chēng)為磁感線(xiàn)。
2、幾種常見(jiàn)的磁場(chǎng)分布
（1）
（2）地磁場(chǎng)
三、安培力的大小和方向
1、安培力的大小：
（1）在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在通電直導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直的情況下,電流所受的安培力F安等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I和導(dǎo)線(xiàn)長(zhǎng)度L三者的乘積．F安＝BIL通電導(dǎo)線(xiàn)方向與磁場(chǎng)方向成θ角時(shí),F安＝BILsinθ
（2）當(dāng)I⊥B時(shí)(θ=90°),Fmax=BIL;
（3）當(dāng)I∥B時(shí)(θ=0°),Fmin=0;
2、安培力的方向
（1）左手定則：
伸開(kāi)左手，使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直，并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi)，把手放入磁場(chǎng)中，讓磁感線(xiàn)垂直穿入手心，并使伸開(kāi)的四指指向電流的方向，那么，大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中所受安培力的方向．
（2）安培力方向的特點(diǎn)：
總是垂直于B和I所決定的平面，即F安⊥B且F安⊥I（但B、L不一定垂直）。
①已知B和I的方向，可用左手定則唯一確定F安的方向；
②已知B和F安的方向，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)的位置確定時(shí)，可唯一確定I的方向；
③已知I和F安的方向，不能唯一確定B的方向；
四、磁電式電流表工作原理
由于這種磁場(chǎng)的方向總是沿著徑向均勻地分布的，在距軸線(xiàn)等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等的，這樣不管線(xiàn)圈轉(zhuǎn)到什么位置，線(xiàn)圈平面總是跟它所在位置的磁感線(xiàn)平行，I與指針偏角θ成正比，I越大指針偏角越大，因而電流表可以量出電流I的大小，且刻度是均勻的，當(dāng)線(xiàn)圈中的電流方向改變時(shí)，安培力的方向隨著改變，指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變，又可知道被測(cè)電流的方向。
【要點(diǎn)名師透析】
一、對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)性質(zhì)的物理量，是用比值法定義的.
2.勻強(qiáng)磁場(chǎng)：磁感應(yīng)強(qiáng)度處處相同，磁感線(xiàn)是一組平行且等間距的直線(xiàn).
【例1】關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法正確的是()
A.一小段通電導(dǎo)線(xiàn)放在B為零的位置，那么它受到的磁場(chǎng)力也一定為零
B.通電導(dǎo)線(xiàn)所受的磁場(chǎng)力為零，該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度也一定為零
C.放置在磁場(chǎng)中1m長(zhǎng)的通電導(dǎo)線(xiàn)，通過(guò)1A的電流，受到的磁場(chǎng)力為1N，則該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度就是1T
D.磁場(chǎng)中某處的B的方向跟電流在該處受到的磁場(chǎng)力F的方向相同
【答案】選A.
【詳解】根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義，A選項(xiàng)對(duì).B選項(xiàng)通電導(dǎo)線(xiàn)(電流I)與磁場(chǎng)方向平行時(shí)，磁場(chǎng)力為零，磁感應(yīng)強(qiáng)度不為零，B選項(xiàng)錯(cuò).C選項(xiàng)只有通電導(dǎo)線(xiàn)(電流I)與磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小才為1T，C選項(xiàng)錯(cuò).D選項(xiàng)B與F方向一定垂直，D選項(xiàng)錯(cuò).
二、通電導(dǎo)體在安培力作用下運(yùn)動(dòng)的判斷
判定通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，首先必須弄清楚導(dǎo)體所在位置的磁場(chǎng)分布情況，然后利用左手定則準(zhǔn)確判定導(dǎo)體的受力情況，進(jìn)而確定導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向.現(xiàn)對(duì)五種常用的方法列表如下：
【例2】如圖所示，把一重力不計(jì)的通電直導(dǎo)線(xiàn)放在蹄形磁鐵磁極的正上方，導(dǎo)線(xiàn)可以自由移動(dòng).當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)中通有如圖所示方向的電流I時(shí)，試判斷導(dǎo)線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)情況.
【詳解】(1)根據(jù)如圖所示的導(dǎo)線(xiàn)所處的特殊位置判斷其運(yùn)動(dòng)情況.將導(dǎo)線(xiàn)AB從N、S極的中間O分成兩段，由左手定則可得AO段所受安培力的方向垂直于紙面向外，BO段所受安培力的方向垂直于紙面向里，可見(jiàn)從上向下看，導(dǎo)線(xiàn)AB將繞O點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).
(2)根據(jù)導(dǎo)線(xiàn)轉(zhuǎn)過(guò)90°時(shí)的特殊位置判斷其上下運(yùn)動(dòng)情況.如圖所示，導(dǎo)線(xiàn)AB此時(shí)所受安培力方向豎直向下，導(dǎo)線(xiàn)將向下運(yùn)動(dòng).
(3)由上述兩個(gè)特殊位置的判斷可知，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)不在上述的特殊位置時(shí)，所受安培力使AB逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還要向下運(yùn)動(dòng).
三、與安培力有關(guān)的力學(xué)綜合問(wèn)題
1.安培力的大小
安培力常用公式F=BIL，要求兩兩垂直，應(yīng)用時(shí)要滿(mǎn)足：
(1)B與L垂直；
(2)L是有效長(zhǎng)度，即垂直磁感應(yīng)強(qiáng)度方向的長(zhǎng)度；如彎曲導(dǎo)線(xiàn)的有效長(zhǎng)度L等于兩端點(diǎn)所連直線(xiàn)的長(zhǎng)度(如圖所示)，相應(yīng)的電流方向沿L由始端流向末端.因?yàn)槿我庑螤畹拈]合線(xiàn)圈，其有效長(zhǎng)度為零，所以閉合線(xiàn)圈通電后在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，受到的安培力的矢量和為零.
2.通電導(dǎo)線(xiàn)在磁場(chǎng)中的平衡和加速問(wèn)題的分析思路
(1)選定研究對(duì)象;
(2)變?nèi)S為二維，如側(cè)視圖、剖面圖或俯視圖等，并畫(huà)出平面受力分析圖，其中安培力的方向要注意F安⊥B、F安⊥I.
(3)列平衡方程或牛頓第二定律的方程式進(jìn)行求解.
3.安培力做功的特點(diǎn)和實(shí)質(zhì)
(1)安培力做功與路徑有關(guān)，不像重力、電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān).
(2)安培力做功的實(shí)質(zhì)：起傳遞能量的作用.
①安培力做正功：是將電源的能量傳遞給通電導(dǎo)線(xiàn)后轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線(xiàn)的動(dòng)能或轉(zhuǎn)化為其他形式的能.
②安培力做負(fù)功：是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能后儲(chǔ)存起來(lái)或轉(zhuǎn)化為其他形式的能.
【例3】(20xx泉州模擬)(14分)如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌間的距離L=0.40m，金屬導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37°，在導(dǎo)軌所在平面內(nèi)，分布著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).金屬導(dǎo)軌的一端接有電動(dòng)勢(shì)E=4.5V、內(nèi)阻r=0.50Ω的直流電源.現(xiàn)把一個(gè)質(zhì)量m=0.040kg的導(dǎo)體棒ab放在金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)體棒恰好靜止.導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒與金屬導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)間的電阻R0=2.5Ω，金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取10m/s2.已知sin37°=0.60,cos37°=0.80，求：
(1)通過(guò)導(dǎo)體棒的電流；
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力大??；
(3)導(dǎo)體棒受到的摩擦力.
【答案】(1)1.5A(2)0.30N(3)0.06N，方向沿斜面向下
【詳解】(1)根據(jù)閉合電路歐姆定律(4分)
(2)導(dǎo)體棒受到的安培力F安=BIL=0.30N(4分)
(3)將重力正交分解，設(shè)導(dǎo)體棒所受重力沿斜面的分力為F1，則F1=mgsin37°=0.24N(2分)
所以F1F安,導(dǎo)體棒受力如圖,根據(jù)平衡條件有mgsin37°+Ff=F安(2分)
解得Ff=0.06N，方向沿斜面向下(2分)
【感悟高考真題】
1.（20xx上海高考物理T18）如圖，質(zhì)量為、長(zhǎng)為的直導(dǎo)線(xiàn)用兩絕緣細(xì)線(xiàn)懸掛于，并處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)中通以沿正方向的電流，且導(dǎo)線(xiàn)保持靜止時(shí)，懸線(xiàn)與豎直方向夾角為。則磁感應(yīng)強(qiáng)度方向和大小可能為
(A)正向，(B)正向，
(C)負(fù)向，(D)沿懸線(xiàn)向上，
【答案】選BC.
【詳解】對(duì)于A選項(xiàng)，安培力水平向內(nèi)，三力合力不可能為零,A錯(cuò)誤；對(duì)于B選項(xiàng)，安培力豎直向上，當(dāng)安培力時(shí)，可以平衡，此時(shí)，B選項(xiàng)正確；對(duì)于C選項(xiàng)，安培力水平向外，三力平衡時(shí)安培力，此時(shí)，C選項(xiàng)正確；對(duì)于D選項(xiàng)，安培力垂直于繩子的方向向內(nèi)，三力不可能平衡，D錯(cuò)誤.
2.（20xx大綱版全國(guó)T15）如圖，兩根相互平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)分別通有方向相反的電流和，且；a、b、c、d為導(dǎo)線(xiàn)某一橫截面所在平面內(nèi)的四點(diǎn)，且a、b、c與兩導(dǎo)線(xiàn)共面；b點(diǎn)在兩導(dǎo)線(xiàn)之間，b、d的連線(xiàn)與導(dǎo)線(xiàn)所在平面垂直。磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為零的點(diǎn)是
A.a點(diǎn)B.b點(diǎn)C.c點(diǎn)D.d點(diǎn)
【答案】選C
【詳解】空間某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向是兩條直線(xiàn)電流各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)疊加的結(jié)果。距離導(dǎo)線(xiàn)越近的地方，磁場(chǎng)越強(qiáng)。根據(jù)安培定則，只有在c點(diǎn)，兩條導(dǎo)線(xiàn)電流各自產(chǎn)生的磁場(chǎng)才有可能大小相等，方向相反，疊加后互相抵消，磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。
3.（20xx海南物理T7）自然界的電、熱和磁等現(xiàn)象都是相互聯(lián)系的，很多物理學(xué)家為尋找它們之間的聯(lián)系做出了貢獻(xiàn)。下列說(shuō)法正確的是（）
A.奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象和磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系
B.歐姆發(fā)現(xiàn)了歐姆定律，說(shuō)明了熱現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間存在聯(lián)系
C.法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象之間的聯(lián)系
D.焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量經(jīng)出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
【答案】選ACD。
【詳解】奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間的聯(lián)系，故A正確；歐姆定律是反映了導(dǎo)體中的電流與電壓和電阻的關(guān)系，B錯(cuò)誤；法拉第實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)磁為電的夢(mèng)想，揭示了磁現(xiàn)象和電現(xiàn)象的關(guān)系，故C正確；焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，并且定量給出了電能和熱能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，故D正確.
4.（20xx新課標(biāo)全國(guó)卷T14）為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場(chǎng)是由繞過(guò)地心的軸的環(huán)形電流I引起的。在下列四個(gè)圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是
【答案】選B。
【詳解】由于地磁場(chǎng)的北極在地球的南極附近，由安培定則可知，安培假設(shè)中環(huán)形電流方向如B圖所示，故A、C、D錯(cuò)，B正確。
5.（20xx新課標(biāo)全國(guó)卷T18）電磁軌道炮工作原理如圖所示。待發(fā)射彈體可在兩平行軌道之間自由移動(dòng)，并與軌道保持良好接觸。電流I從一條軌道流入，通過(guò)導(dǎo)電彈體后從另一條軌道流回。軌道電流可形成在彈體處垂直于軌道面的磁場(chǎng)（可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與I成正比。通電的彈體在軌道上受到安培力的作用而高速射出?，F(xiàn)欲使彈體的出射速度增加至原來(lái)的2倍，理論上可采用的方法是
A.只將軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍
B.只將電流I增加至原來(lái)的2倍
C.只將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半
D.將彈體質(zhì)量減至原來(lái)的一半，軌道長(zhǎng)度L變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，其它量不變
【答案】選B、D。
【詳解】設(shè)發(fā)射速度為v時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為I，彈體的質(zhì)量為m，軌道長(zhǎng)度為L(zhǎng)，當(dāng)速度為2v時(shí)，對(duì)應(yīng)的電流為I′，彈體的質(zhì)量為m′，軌道長(zhǎng)度為L(zhǎng)′，依題意有，B=kI，F(xiàn)=BIa=kI2a，由動(dòng)能定理得，F(xiàn)L=12mv2，即kI2aL=12mv2，同理有kI′2aL′=12m′4v2，兩式相比可得：I2Lm′I′2L′m=14，四個(gè)選項(xiàng)中只有BD兩個(gè)選項(xiàng)使前式成立，故A、C錯(cuò)，B、D正確。
6.（20xx安徽卷）20．如圖所示，水平地面上方矩形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)邊長(zhǎng)相等的但匝閉合正方形線(xiàn)圈Ⅰ和Ⅱ，分別用相同材料，不同粗細(xì)的導(dǎo)線(xiàn)繞制（Ⅰ為細(xì)導(dǎo)線(xiàn)）。兩線(xiàn)圈在距磁場(chǎng)上界面高處由靜止開(kāi)始自由下落，再進(jìn)入磁場(chǎng)，最后落到地面。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，線(xiàn)圈平面始終保持在豎直平面內(nèi)且下邊緣平行于磁場(chǎng)上邊界。設(shè)線(xiàn)圈Ⅰ、Ⅱ落地時(shí)的速度大小分別為、，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量分別為、。不計(jì)空氣阻力，則
A．B．
C．D．
答案：D
7.（20xx江蘇卷）9.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中附加另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，附加磁場(chǎng)位于圖中陰影區(qū)域，附加磁場(chǎng)區(qū)域的對(duì)稱(chēng)軸OO’與SS’垂直。a、b、c三個(gè)質(zhì)子先后從S點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)的方向攝入磁場(chǎng)，它們的速度大小相等，b的速度方向與SS’垂直，a、c的速度方向與b的速度方向間的夾角分別為，且。三個(gè)質(zhì)子經(jīng)過(guò)附加磁場(chǎng)區(qū)域后能達(dá)到同一點(diǎn)S’，則下列說(shuō)法中正確的有
A．三個(gè)質(zhì)子從S運(yùn)動(dòng)到S’的時(shí)間相等
B．三個(gè)質(zhì)子在附加磁場(chǎng)以外區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心均在OO’軸上
C．若撤去附加磁場(chǎng)，a到達(dá)SS’連線(xiàn)上的位置距S點(diǎn)最近
D．附加磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同
答案：CD
解析：
A.三個(gè)質(zhì)子從S運(yùn)動(dòng)到S’的時(shí)間不相等，A錯(cuò)誤；
B.三個(gè)質(zhì)子在附加磁場(chǎng)意外區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，只有b運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在OO’軸上，因?yàn)榘霃较嗟?，而圓心在初速度方向的垂線(xiàn)上，所以B錯(cuò)誤；
C.用作圖法可知，若撤去附加電場(chǎng)，a到達(dá)SS’連線(xiàn)上的位置距S點(diǎn)最近，b最遠(yuǎn)；C正確；
D.因b要增大曲率，才能使到達(dá)SS’連線(xiàn)上的位置向S點(diǎn)靠近，所以附加磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同，D正確；
本體選CD。
本體考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。
難度：難。
8.（20xx上海物理）13.如圖，長(zhǎng)為的直導(dǎo)線(xiàn)拆成邊長(zhǎng)相等，夾角為的形，并置于與其所在平面相垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，當(dāng)在該導(dǎo)線(xiàn)中通以電流強(qiáng)度為的電流時(shí)，該形通電導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力大小為
（A）0（B）0.5（C）（D）
答案：C
解析：導(dǎo)線(xiàn)有效長(zhǎng)度為2lsin30°=l，所以該V形通電導(dǎo)線(xiàn)收到的安培力大小為。選C。
本題考查安培力大小的計(jì)算。
難度：易。
9.（20xx重慶卷）21.如題21圖所示，矩形MNPQ區(qū)域內(nèi)有方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有5個(gè)帶電粒子從圖中箭頭所示位置垂直于磁場(chǎng)邊界進(jìn)入磁塊，在紙面民內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)軌跡為相應(yīng)的圓弧，這些粒子的質(zhì)量，電荷量以及速度大小如下表所示
由以上信息可知，從圖中a、b、c處進(jìn)大的粒子對(duì)應(yīng)表中的編號(hào)分別為
A3、5、4B4、2、5
C5、3、2D2、4、5
答案：D
【解析】根據(jù)半徑公式結(jié)合表格中數(shù)據(jù)可求得1—5各組粒子的半徑之比依次為0.5︰2︰3︰3︰2，說(shuō)明第一組正粒子的半徑最小，該粒子從MQ邊界進(jìn)入磁場(chǎng)逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)。由圖a、b粒子進(jìn)入磁場(chǎng)也是逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，則都為正電荷，而且a、b粒子的半徑比為2︰3，則a一定是第2組粒子，b是第4組粒子。c順時(shí)針運(yùn)動(dòng)，都為負(fù)電荷，半徑與a相等是第5組粒子。正確答案D。
10.（09年廣東理科基礎(chǔ)）1．發(fā)現(xiàn)通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖诖艌?chǎng)的科學(xué)家是（B）
A．洛倫茲B．庫(kù)侖
C．法拉第D．奧斯特
解析：發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)的科學(xué)家是丹麥的奧斯特.而法拉第是發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。
11.（09年海南物理）2．一根容易形變的彈性導(dǎo)線(xiàn)，兩端固定。導(dǎo)線(xiàn)中通有電流，方向如圖中箭頭所示。當(dāng)沒(méi)有磁場(chǎng)時(shí)，導(dǎo)線(xiàn)呈直線(xiàn)狀態(tài)：當(dāng)分別加上方向豎直向上、水平向右或垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，描述導(dǎo)線(xiàn)狀態(tài)的四個(gè)圖示中正確的是（D）

12..（09年寧夏卷）16.醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時(shí)，利用電磁血流計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)通過(guò)動(dòng)脈的血流速度。電磁血流計(jì)由一對(duì)電極a和b以及磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場(chǎng)是均勻的。使用時(shí)，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點(diǎn)的連線(xiàn)、磁場(chǎng)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(fù)離子隨血流一起在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，電極a、b之間會(huì)有微小電勢(shì)差。在達(dá)到平衡時(shí)，血管內(nèi)部的電場(chǎng)可看作是勻強(qiáng)電場(chǎng)，血液中的離子所受的電場(chǎng)力和磁場(chǎng)力的合力為零。在某次監(jiān)測(cè)中，兩觸點(diǎn)的距離為3.0mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點(diǎn)間的電勢(shì)差為160V，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為0.040T。則血流速度的近似值和電極a、b的正負(fù)為（A）
A.1.3m/s，a正、b負(fù)B.2.7m/s，a正、b負(fù)
C．1.3m/s，a負(fù)、b正D.2.7m/s，a負(fù)、b正
【考點(diǎn)模擬演練】
1．一段直導(dǎo)線(xiàn)L＝1m，其中通有I＝1A的電流，受到垂直于紙面向外的大小為F＝1N的磁場(chǎng)力作用，據(jù)此
()
A．既可以確定這個(gè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，又可以確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
B．僅能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，不能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向
C．僅能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向，不能確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
D．磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向均無(wú)法確定
【答案】D
【詳解】考慮到I與B的方向不明確，無(wú)法用B＝FIL確定磁感應(yīng)強(qiáng)度的大??；僅知道F的方向，無(wú)法用左手定則判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向．故選D.
2．將一個(gè)質(zhì)量很小的金屬圓環(huán)用細(xì)線(xiàn)吊起來(lái)，在其附近放一塊條形磁鐵，磁鐵的軸線(xiàn)與圓環(huán)在同一個(gè)平面內(nèi)，且通過(guò)圓環(huán)中心，如圖23所示，當(dāng)圓環(huán)中通以順時(shí)針?lè)较虻碾娏鲿r(shí)，從上往下看
()
A．圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，靠近磁鐵
B．圓環(huán)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)離磁鐵
C．圓環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，靠近磁鐵
D．圓環(huán)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，遠(yuǎn)離磁鐵
【答案】C
【詳解】該通電圓環(huán)相當(dāng)于一個(gè)垂直于紙面的小磁針，N極在內(nèi)，S極在外，根據(jù)同極相互排斥，異極相互吸引，可得C項(xiàng)正確．
3．如圖所示，金屬細(xì)棒質(zhì)量為m，用兩根相同輕彈簧吊放在水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，彈簧的勁度系數(shù)為k，棒ab中通有穩(wěn)恒電流，棒處于平衡，并且彈簧的彈力恰好為零．若電流大小不變而方向相反，則()
A．每根彈簧彈力的大小為mg
B．每根彈簧彈力的大小為2mg
C．彈簧形變量為mg/k
D．彈簧形變量為2mg/k
【答案】AC
【詳解】彈簧的彈力恰好為零，說(shuō)明安培力應(yīng)向上與重力平衡，即F安＝mg，若電流大小不變而方向相反時(shí)，則安培力應(yīng)向下，但大小不變，彈簧彈力與安培力和重力平衡，即2kx＝F安＋mg＝2mg，所以每根彈簧彈力的大小為mg，彈簧形變量為mg/k，選項(xiàng)A、C正確．
4．如圖所示是云層之間閃電的模擬圖，圖中A、B是位于東、西方向帶有電荷的兩塊陰雨云，在放電的過(guò)程中，在兩云的尖端之間形成了一個(gè)放電通道，發(fā)現(xiàn)位于通道正上方的小磁針N極轉(zhuǎn)向紙里，S極轉(zhuǎn)向紙外，則關(guān)于A、B帶電情況的說(shuō)法中正確的是()
A．帶同種電荷B．帶異種電荷
C．B帶正電D．A帶正電
【答案】BD
【詳解】云層間閃電必須發(fā)生在異種電荷之間，故B正確；在云層間放電時(shí)，形成的強(qiáng)電場(chǎng)和高溫將空氣電離成正離子和負(fù)離子，并在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下做定向移動(dòng)，形成電流，所以此題是考查通電直導(dǎo)線(xiàn)的右手定則，由題意知，從西向東看，磁場(chǎng)是逆時(shí)針的，根據(jù)右手定則可以判斷電流是從A流向B的，故可知A帶正電，B帶負(fù)電，所以D選項(xiàng)正確．
5．(20xx年北京海淀區(qū)期末測(cè)試)有兩根長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)a、b互相平行放置，如圖所示為垂直于導(dǎo)線(xiàn)的截面圖．在圖中所示的平面內(nèi)，O點(diǎn)為兩根導(dǎo)線(xiàn)連線(xiàn)的中點(diǎn)，M、N為兩導(dǎo)線(xiàn)附近的兩點(diǎn)，它們?cè)趦蓪?dǎo)線(xiàn)連線(xiàn)的中垂線(xiàn)上，且與O點(diǎn)的距離相等．若兩導(dǎo)線(xiàn)中通有大小相等、方向相同的恒定電流I，則關(guān)于線(xiàn)段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，下列說(shuō)法中正確的是()
A．M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相同
B．M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反
C．在線(xiàn)段MN上各點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度都不可能為零
D．在線(xiàn)段MN上只有一點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零
【答案】選BD.
【詳解】根據(jù)安培定則和磁場(chǎng)的疊加原理，M點(diǎn)和N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，選項(xiàng)A錯(cuò)B對(duì)；在線(xiàn)段MN上只有在O點(diǎn)處，a、b兩電流形成的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度等大反向，即只有O點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，選項(xiàng)C錯(cuò)D正確．
6．(20xx年廣東六校聯(lián)考)一段長(zhǎng)0.2m，通過(guò)2.5A電流的直導(dǎo)線(xiàn)，關(guān)于在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受安培力F的情況，正確的是()
A．如果B＝2T，F(xiàn)一定是1N
B．如果F＝0，B也一定為零
C．如果B＝4T，F(xiàn)有可能是1N
D．如果F有最大值時(shí)，通電導(dǎo)線(xiàn)一定與B平行
【答案】選C.
【詳解】當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直放置時(shí)，F(xiàn)＝BIL，力最大，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向平行放置時(shí)，F(xiàn)＝0，當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向成任意其他角度放置時(shí)，0FBIL，A、D不正確，C正確；磁感應(yīng)強(qiáng)度是磁場(chǎng)本身的性質(zhì)，與受力F無(wú)關(guān)，B不正確．
7．(20xx年吉林模擬)如圖所示，平行于紙面水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1＝1T．位于紙面內(nèi)的細(xì)直導(dǎo)線(xiàn)，長(zhǎng)L＝1m，通有I＝1A的恒定電流．當(dāng)導(dǎo)線(xiàn)與B1成60°夾角時(shí)，發(fā)現(xiàn)其受到的安培力為零．則該區(qū)域同時(shí)存在的另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小可能為()
A.12TB.32T
C．1TD.3T
【答案】選BCD.
【詳解】導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力為零，可判斷出合磁感應(yīng)強(qiáng)度為零或沿導(dǎo)線(xiàn)方向，可求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的最小值，B2?。紹1sin60°＝32T，故B、C、D均正確．
8．(20xx年濟(jì)南模擬)如圖所示，質(zhì)量為m的回形針系在細(xì)線(xiàn)下端被磁鐵吸引保持靜止，此時(shí)細(xì)線(xiàn)與豎直方向的夾角為θ，則下列說(shuō)法正確的是()
A．回形針靜止時(shí)受到的磁鐵對(duì)它的磁力大小為mgtanθ
B．回形針靜止時(shí)受到的細(xì)線(xiàn)的拉力大小為mgcosθ
C．現(xiàn)用點(diǎn)燃的火柴對(duì)回形針加熱，過(guò)一會(huì)發(fā)現(xiàn)回形針不被磁鐵吸引了，原因是回形針加熱后，分子電流排列無(wú)序了
D．現(xiàn)用點(diǎn)燃的火柴對(duì)回形針加熱，過(guò)一會(huì)發(fā)現(xiàn)回形針不被磁鐵吸引了，原因是回形針加熱后，分子電流消失了
【答案】選C.
【詳解】回形針靜止時(shí)受到的磁鐵對(duì)它的磁力大小和方向都不確定，拉力大小也不能確定，故A、B錯(cuò)誤；對(duì)回形針加熱，回形針磁性消失是因?yàn)榉肿与娏髋帕袩o(wú)序了，所以選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．
9．(20xx年泉州模擬)如圖所示，在傾角為α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的直導(dǎo)線(xiàn)，當(dāng)通以電流I時(shí)，欲使導(dǎo)線(xiàn)靜止在斜面上，外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的大小和方向可能是()
A．B＝mgtanα/(IL)，方向垂直斜面向上
B．B＝mgsinα/(IL)，方向垂直斜面向下
C．B＝mgtanα/(IL)，方向豎直向上
D．B＝mg/(IL)，方向水平向右
【答案】選B.
【詳解】B方向垂直斜面向上，由左手定則可知，安培力方向沿斜面向下，導(dǎo)線(xiàn)不可能靜止，A錯(cuò)；同理可知C、D錯(cuò)；B方向垂直斜面向下，安培力沿斜面向上，由平衡條件得：BIL＝mgsinα，解得B＝mgsinαIL，故B項(xiàng)對(duì)．
10．(20xx年黃岡質(zhì)檢)如圖所示，用粗細(xì)均勻的電阻絲折成平面梯形框架，ab、cd邊均與ad邊成60°角，ab＝bc＝cd＝L，長(zhǎng)度為L(zhǎng)的電阻絲電阻為r，框架與一電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r的電源相連接，垂直于框架平面有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則框架受到的安培力的合力大小為()
A．0B.5BEL11r
C.10BEL11rD.BELr
【答案】選C.
【詳解】總電阻R＝3r2r3r＋2r＋r＝115r，總電流I＝ER＝5E11r，梯形框架受的安培力可等效為I通過(guò)ad邊時(shí)受到的安培力，F(xiàn)＝BIad＝BI2L＝10BEL11r，所以C選項(xiàng)正確．
11．如圖所示，在傾角為37°的光滑斜面上有一根長(zhǎng)為0.4m，質(zhì)量為6×10－2kg的通電直導(dǎo)線(xiàn)，電流強(qiáng)度I＝1A，方向垂直于紙面向外，導(dǎo)線(xiàn)用平行于斜面的輕繩拴住不動(dòng)，整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度每秒增加0.4T，方向豎直向上的磁場(chǎng)中，設(shè)t＝0時(shí)，B＝0，則需要幾秒，斜面對(duì)導(dǎo)線(xiàn)的支持力為零？(g取10m/s2)
【答案】5s
【詳解】斜面對(duì)導(dǎo)線(xiàn)的支持力為零時(shí)導(dǎo)線(xiàn)的受力如圖所示
由平衡條件FTcos37°＝F
FTsin37°＝mg
由①②解得：F＝mgtan37°
代入數(shù)值得：F＝0.8N
由F＝BIL得B＝FIL＝0.81×0.4T＝2T
B與t的變化關(guān)系為B＝0.4t
解得t＝5s
12．水平面上有電阻不計(jì)的U形導(dǎo)軌NMPQ，它們之間的寬度為L(zhǎng)，M和P之間接入電動(dòng)勢(shì)為E的電源(不計(jì)內(nèi)阻)．現(xiàn)垂直于導(dǎo)軌擱一根質(zhì)量為m，電阻為R的金屬棒ab，并加一個(gè)范圍較大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向與水平面夾角為θ且指向右斜上方，如圖所示，問(wèn)：
(1)當(dāng)ab棒靜止時(shí)，受到的支持力和摩擦力各為多少？
(2)若B的大小和方向均能改變，則要使ab棒所受支持力為零，B的大小至少為多少？此時(shí)B的方向如何？
【答案】(1)mg－BLEcosθRBLEsinθR
(2)Bmin＝mgREL水平向右
從b向a看側(cè)視圖如圖所示
【詳解】(1)水平方向：f＝F安sinθ①
豎直方向：N＋F安cosθ＝mg②
又F安＝BIL＝BERL③
聯(lián)立①②③得：N＝mg－BLEcosθR
f＝BLEsinθR
(2)使ab棒受支持力為零，且讓磁場(chǎng)最小，則受安培力豎直向上．則有F安＝mg，Bmin＝mgREL，根據(jù)左手定則判定磁場(chǎng)方向水平向右．