高中生物一輪復(fù)習(xí)教案
發(fā)表時間:2021-02-18高考物理第一輪運動的描述導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)。
作為杰出的教學(xué)工作者,能夠保證教課的順利開展,作為高中教師就要好好準備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動起來,幫助高中教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。所以你在寫高中教案時要注意些什么呢?下面是小編幫大家編輯的《高考物理第一輪運動的描述導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)》,希望對您的工作和生活有所幫助。
20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案
一、運動的描述(3)
【導(dǎo)學(xué)目標】
1.了解伽利略研究自由落體運動所用的實驗和推理方法;知道自由落體的概念
2.掌握自由落體運動和豎直上拋運動的規(guī)律并能用來解決一些實際問題。
【導(dǎo)學(xué)重點】
一、自由落體運動
1、定義:只受重力作用,從靜止開始下落的運動。
2、特點:①只受一個力,即重力。②初速v0=0,加速度a=g。③方向豎直向下
3、性質(zhì):初速為零的勻加速直線運動。
二、自由落體運動的規(guī)律
自由落體運動時可以看成是勻變速直線運動在初速v0=0,加速度a=g時的一種特例。因此其運動規(guī)律可由勻變速直線運動的一般公式來推導(dǎo):
速度公式:v1=gt;
位移公式:h=gt2/2;vt2=2gh
三、豎直上拋運動
1、物體獲得豎直向上的初速度υ后僅在重力作用下的運動。
2、特點:只受重力作用且與初速度方向反向,以初速方向為正方向則a=-g
3、運動規(guī)律:υt=υ0-gt;h=υ0t-gt2/2;υt2=υt2-2gh
【典型剖析】
[例1](1)落體的運動是司空見慣的,但人類對它的認識卻經(jīng)歷了近兩千年的時間。是什么因素決定物體下落的快慢呢?亞里十多德的論斷是:物體下落的快慢由它們的重量決定,物體越重,下落就越快。他的這一論斷一直被人家奉為經(jīng)典,后來是哪位物理學(xué)家推翻了他的論斷()
A.牛頓B.伽利略C.愛因斯坦D.哥白尼
(2)(南通市08屆高三第三次調(diào)研測試)關(guān)于伽利略對自由落體運動的研究,下列說法中正確的是()
A.伽利略認為在同一地點,重的物體和輕的物體下落快慢不同
B.伽利略猜想運動速度與下落時間成正比,并直接用實驗進行了驗證
C.伽利略通過數(shù)學(xué)推演并用小球在斜面上驗證了位移與時間的平方成正比
D.伽利略用小球在斜面上驗證了運動速度與位移成正比
[例2](山東沂源一中08屆高三模塊終結(jié)性檢測)一座高6m的水塔頂端滲水,每隔一定的時間有一個水滴落下,當?shù)?滴離開水塔頂端時,第1個小滴正好落到地面,則此時第3個水滴距地面的高度為多少米?
[例3](07年佛山市教學(xué)質(zhì)量檢測)小球從空中自由下落,與水平地面相碰后彈到空中某一高度,其速度隨時間變化的關(guān)系如圖所示,則()
A.小球下落時的加速度為5m/s2
B.小球第一次反彈初速度的大小為3m/s
C.小球是從5m高處自由下落的
D.小球能彈起的最大高度為0.45m
[例4](常州高中08屆高考物理模擬卷)以速度V上升的電梯內(nèi)豎直向上拋出一球,電梯內(nèi)觀察者看見小球經(jīng)時間t后到達最高點,則()
A、電梯中的人看見球拋出時的初速度V0=gt
B、地面的人所見球拋出時的速度為V0=gt;
C、地面上的人看見球上升的最大高度h=1/2gt2;
D、地面上的人看見球上升的時間也為t;
[例5](無錫市08屆高三基礎(chǔ)測試)總質(zhì)量為24kg的氣球,以2m/s的速度豎直勻速上升。當升至離地面300m高處時,從氣球上落下一個質(zhì)量為4kg,體積很小可以看作質(zhì)點的物體。
(1)試求物體脫離氣球5s后氣球距地面的高度;
(2)此時物體離開地面的距離是多少?(g取10m/s2)。
【訓(xùn)練設(shè)計】
1、(鎮(zhèn)江中學(xué)08屆高三第一學(xué)期期中考試卷)四個小球在離地面不同高度同時從靜止釋放,不計空氣阻力,從開始運動時刻起每隔相等的時間間隔,小球依次碰到地面.下列各圖中,能反映出剛開始運動時各小球相對地面的位置的是()
2、(1)(江蘇省南京市08屆高三質(zhì)量檢測)用如圖所示的方法可以研究不同人的反應(yīng)時間,設(shè)直尺從開始自由下落到直尺被受測者抓住,直尺下落的距離為h,受測者的反應(yīng)時間為t,則下列關(guān)于t和h的關(guān)系正確的是()
A.t∝hB.t∝1/hC.t∝D.t∝h2
(2)人對周圍發(fā)生的事情,都需要一段時間來作出反應(yīng),從發(fā)現(xiàn)情況到采取行動所經(jīng)歷的時間稱為反應(yīng)時間.下面是某種測定反應(yīng)時間的方法:甲同學(xué)用兩手指捏住木尺頂端,乙同學(xué)一只手在木尺下部做握住木尺的準備如圖(a),但手的任何部位都不要碰到木尺,當看到甲同學(xué)放開手時,乙同學(xué)立即握住木尺.現(xiàn)記錄如圖(b),請回答下列問題:
①這個實驗可以測出____同學(xué)的反應(yīng)時間.
②計算該同學(xué)的反應(yīng)時間;
③設(shè)計一把能直接讀出反應(yīng)時間的尺子(尺子上至少標有3個能讀的數(shù)據(jù)),并寫出該工具的使用說明.
3、雨滴自屋檐靜止滴下,每隔0.2秒滴下一滴,第一滴落下時第六滴恰欲滴下,此時第一滴、第二滴、第三滴、第四滴之間的距離依次為1.62m、1.26m、0.90m,設(shè)落下的雨滴的運動情況完全相同,則此時第二滴雨滴下落的速度為:(g=10m/s2)()
A.8.00m/sB.7.84m/sC.7.20m/sD.7.00m/s
4、(山西省實驗中學(xué)08屆高三第二次月考試題)將一小球以初速度V從地面豎直上拋,空氣阻力不計,4s時小球離地面的高度為6m,若要將小球拋出后經(jīng)0.3s到達相同高度,則初速度V'應(yīng)()
A、小于VB、等于VC、大于VD、無法確定
5、(湖北百所重點中學(xué)08屆高三聯(lián)合考試)一雜技演員用一只手拋球、接球,他每隔0.5s拋出一球,接到球便立即把球拋出,球的運動看做是豎直方向的運動.從拋出點算起,球到達的最大高度都是5m,取g=10m/s2.則在此表演過程中球的個數(shù)是()
A.2B.3C.4D.5
7、(山東省濰坊市2008屆教學(xué)質(zhì)量檢測)從足夠高處釋放一石子甲,經(jīng)0.5s,從同一位置再釋放另一石子乙,不計空氣阻力,則在兩石子落地前,下列說法正確的是()
A.它們間的距離與乙石子運動的時間成正比
B.甲石子落地后,經(jīng)0.5s乙石子還在空中運動
C.它們在空中運動的時間相同
D.它們在空中運動的時間與其質(zhì)量有關(guān)
8、氣球以v=4m/s的速度豎直勻速上升,其下方懸掛一重物,在氣球上升到離地某一高度時懸繩突然斷開,則此時重物的速度是______m/s,若重物經(jīng)7秒鐘落地,則懸繩斷開時重物離地高為______m。
9、在2008奧運場館建設(shè)中,建筑工人安裝搭手架進行高空作業(yè),有一名建筑工人由于不慎將抓在手中的一根長5m的鐵桿在豎直狀態(tài)下脫落了,使其做自由落體運動,鐵桿在下落過程中經(jīng)過某一層面的時間為0.2s,試求鐵桿下落時其下端到該樓層的高度?(g=10m/s2,不計層面的厚度)
精選閱讀
高考物理第一輪能力提升復(fù)習(xí):運動的描述
第一章運動的描述
勻變速直線運動的研究
1.近年來,高考對本單元考查的重點是勻變速直線運動的規(guī)律的應(yīng)用及v-t圖象。
2.對本單元知識的考查既有單獨命題,也有與牛頓運動定律、電場中帶電粒子的運動、電磁感應(yīng)現(xiàn)象等知識結(jié)合起來,作為綜合試題中的一個知識點加以體現(xiàn)。
3.在今后的高考中,有關(guān)加速度、瞬時速度、勻變速直線運動的規(guī)律的應(yīng)用及v-t圖象等仍然是命題熱點。試題內(nèi)容與現(xiàn)實生產(chǎn)、生活和現(xiàn)代科技的結(jié)合將更加緊密,涉及的內(nèi)容也更廣泛。
第一課時運動學(xué)的基本概念勻速直線運動
【教學(xué)要求】
1.理解質(zhì)點、位移、速度和加速度等概念;
2.掌握勻速直線運動的規(guī)律及s-t圖像和v—t圖像,并用它們描述勻速直線運動
【知識再現(xiàn)】
1、質(zhì)點:用來代替物體有質(zhì)量的點,它是一個理想化模型。
2、位移:位移是矢量,位移大小是初位置與末位置之間的距離;方向由初位置指向末位置。
注意:位移與路程的區(qū)別。
3、速度:用來描述物體運動快慢和方向的物理量,是矢量。
○1平均速度:是位移與通過這段位移所用時間的比值。其定義式為v=s/t,平均速度是矢量,方向為這段時間位移的方向
注意:平均速度的大小與平均速率的區(qū)別。
○2瞬時速度:物體在某時刻(或某位置)的速度,瞬時速度簡稱為速度,瞬時速度的大小叫速率,它是一個標量。
注意:時刻與一段時間的區(qū)別。
4、加速度:用來描述物體速度變化快慢的物理量。其定義式為a=△v/t。
加速度是矢量,方向與速度變化方向一致(不一定與速度方向一致),大小由兩個因素決定。
注意:加速度與速度沒有直接聯(lián)系。
5.勻速直線運動:v=s/t,即在任意相等的時間內(nèi)物體的位移相等,它是速度為恒矢量、加速度為零的直線運動。
知識點一關(guān)于位移和路程的關(guān)系
(1)位移是從初位置到末位置的一條有向線段,用來表示位置的變化,與路徑無關(guān);路程是質(zhì)點運動軌跡的長度,與路徑有關(guān)。
(2)位移既有大小又有方向,是一個矢量;路程只有大小沒有方向,是一個標量。
(3)一般情況下,位移的大小不等于路程,只有在質(zhì)點做單方向的直線運動時,位移的大小才等于路程。
【應(yīng)用1】我們假想在2008年北京奧運會上,甲、乙兩運動員將分別參加在主體育場舉行的400m和l00m田徑?jīng)Q賽,且兩個都是在最內(nèi)側(cè)跑道完成了比賽,則兩人在各自的比賽過程中通過的位移大小S甲、S乙和通過的路程大小S甲′、S乙′之間的關(guān)系是()
A.S甲>S乙,S甲′<S乙′
B.S甲<S乙,S甲′>S乙′
C.S甲>S乙,S甲′>S乙′
D.S甲<S乙,S甲′<S乙′
導(dǎo)示:根據(jù)題意知道,甲參加了400m決賽,剛好繞場一周,他的位移是0,通過的路程為400m;乙參加了100m決賽,他運動的路線是直線,因此,他通過的位移大小和路程都是100m。故選B
位移與初、末位置有關(guān)與運動路線無關(guān),而路程與運動路線有關(guān)。
知識點二關(guān)于速度v、速度變化△v、加速度a的理解
【應(yīng)用2】下列說法正確的是()
A.物體運動的速度為0,而加速度卻不一定等于0
B.物體的速度變化量很大,而加速度卻可能較小
C.物體的加速度不變,它一定做直線運動
D.物體做勻速圓周運動時速度是不變的
導(dǎo)示:速度是對物體運動快慢的描述,而加速度是對速度變化快慢的描述,所以速度為零時,加速度可能不為零,例如做自由落體運動的物體開始時,速度為零,而加速度為g不是零,A正確。在同一直線上運動的物體的速度變化△v與加速度a和t兩個因素有關(guān),加速度較小時,如果時間很長,速度變化量可能很大,B正確。物體加速度不變且與初速度方向不一致時,做曲線運動,如平拋運動,C不正確。做勻速圓周運動的物體速度方向與切線方向一致,方向不斷變化,速度矢量發(fā)生變化,D不正確。選A、B.
類型一物體運動的相對性
【例1】(廣州市07屆高三X科統(tǒng)考卷)觀察圖一中煙囪冒出的煙和車上的小旗,關(guān)于甲、乙兩車相對于房子的運動情況,下列說法正確的是()
A.甲、乙兩車一定向左運動
B.甲、乙兩車一定向右運動
C.甲車可能運動,乙車向右運動
D.甲車可能靜止,乙車向左運動
導(dǎo)示:由煙囪冒出的煙可知風(fēng)向左刮,根據(jù)車上的小旗的方向可以分析,乙一定向左運動,而甲車運動有三種可能性:可能向左運動(速度比風(fēng)速?。?;可能靜止;可能向右運動。故D正確。
類型二平均速度、瞬時速度和平均速率的比較
【例2】游泳作為一項體育運動,十分普及,游泳可以健身、陶冶情操,北京體育大學(xué)青年教師張健第一個不借漂浮物而橫渡渤海海峽,創(chuàng)造了男子橫渡渤海海峽最長距離的世界紀錄,為我國爭得榮譽,2000年8月8日8時整,張健從旅順老鐵山南岬角準時下水,于8月10日22時抵達蓬萊閣東沙灘,游程123.58km,直線距離109km,根據(jù)上述材料,試求:
(1)在這次橫渡中,張健游泳的平均速度v和每游100m約需的時間t分別為多少?(保留兩位有效數(shù)字)
(2)在這次橫渡中,張健游泳的平均速率又是多少?
導(dǎo)示:由題意知,張健游泳的時間
t=62h=2.232×105s;
則平均速度v=109×103/2.232×105=0.49m/s;
而平均速率v’=123.58×103/2.232×105=0.55m/s
故每游100m約需的時間t=100/0.55=1.8×102s.
平均速度=位移/時間,平均速率=路程/時間;張健游過100m的速率可以認為近似等于平均速率。
類型三有關(guān)勻速運動的實際問題分析
【例3】某高速公路單向有兩條車道,兩條車道的最高限速分別為120km/h和l00km/h按規(guī)定在高速公路上行駛的車輛最小間距(m)應(yīng)為車速(km/h)數(shù)的2倍,即限速為100km/h的車道,前后車距至少應(yīng)為200m,求:
(1)兩條車道中限定的車流量(每小時通過某一位置的車輛總數(shù))之比.
(2)若此高速公路總長為80km,則車流量達最大允許值時,全路(考慮雙向共四條車道)擁有的車輛總數(shù).
導(dǎo)示:(1)按題設(shè)條件知,兩個車道上前后兩輛車通過同一點最少用時為:
200m100km/h=240m120km/h=2×10-3h,
所以一個小時通過某一位置的車輛總數(shù)為12×10-3=500,兩個車道上車流量相同,即比值為1:1。
(2)100km/h的車道上擁有車輛總數(shù)為:80km200m=400輛
120km/h的車道上擁有車輛總數(shù)為:80km240m=333輛
全路(四條車道)擁有車輛總數(shù)為:(400+333)×2=1466輛
1.下列加點的物體或人可以看作質(zhì)點的是(B)A.研究一列火車通過某一路標所用的時間
B.比較兩列火車運動的快慢
C.研究乒乓球的弧圈技術(shù)
D.研究自由體操運動員在空中翻滾的動作
2.(無錫市08屆高三基礎(chǔ)測試)如圖是一輛汽車做直線運動的s-t圖象,對線段OA、AB、BC、CD所表示的運動,下列說法正確的是(BC)
A.OA段運動最快
B.AB段靜止
C.CD段表示的運動方向與初始運動方向相反
D.運動4h汽車的位移大小為30km
3.(2007高考理綜北京卷)18.圖示為高速攝影機拍攝到的子彈穿透蘋果瞬間的照片。該照片經(jīng)放大后分辨出,在曝光時間內(nèi),子彈影象前后錯開的距離約為子彈長度的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間最接近(B)
A.10-3sB.10-6s
C.10-9sD.10-12s
4.作勻加速直線運動的物體,加速度是2m/s2,它意味著(B)
A.物體在任一秒末的速度是該秒初的兩倍
B.物體在任一秒末的速度比該秒初的速度大2m/s
C.物體在第一秒末的速度為2m/s
D.物體任一秒初速度比前一秒的末速度大2m/s
5.某測量員是這樣利用回聲測距離的;他站在兩平行峭壁間某一位置鳴槍,經(jīng)過1.00s第一次聽到回聲,又經(jīng)過0.50s再次聽到回聲.已知聲速為340m/s,則兩峭壁間的距離為多少??
答案:1.B2.BC3.B4.B5.425m
高考物理第一輪導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí)
20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)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(dǎo)學(xué)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(xí)使用打點計時器,學(xué)習(xí)利用打上點的紙帶研究物體的運動。
3、學(xué)習(xí)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(xué)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?。?/p>
(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(xué)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(xué)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(xué)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(yīng)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(xùn)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(yīng)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(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí):磁場
20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案
九、磁場(7)
【課題】帶電粒子在復(fù)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(xué)有關(guān)規(guī)律分析和解決帶電粒子在電磁場中的實際應(yīng)用問題
【導(dǎo)入】
帶電粒子在電磁場中的實際應(yīng)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(yīng)用等方面去掌握。
【導(dǎo)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(yīng)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(yīng)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(dǎo)出電子比荷的表達式.
[例4](2007年蘇州市高三教學(xué)調(diào)研測試)(16分)一塊N型半導(dǎo)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(yīng)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(yīng)來測量磁感應(yīng)強度B的儀器。其測量方法為:將導(dǎo)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(yīng)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(dǎo)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(yīng)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(dǎo)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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
高考物理第一輪導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí):曲線運動
俗話說,居安思危,思則有備,有備無患。教師要準備好教案,這是每個教師都不可缺少的。教案可以讓上課時的教學(xué)氛圍非?;钴S,幫助教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。你知道如何去寫好一份優(yōu)秀的教案呢?以下是小編為大家收集的“高考物理第一輪導(dǎo)學(xué)案復(fù)習(xí):曲線運動”相信能對大家有所幫助。
20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案
四、曲線運動(1)
【課題】曲線運動運動的合成與分解
【導(dǎo)學(xué)目標】
1、了解曲線運動的特點,掌握物體做曲線運動的條件;
2、知道運動合成與分解的方法,并會用來解決一些實際問題。
【知識要點】
一、曲線運動的特點:
1、作曲線運動的物體,速度始終在軌跡的切線方向上,因此,曲線運動速度方向在不斷變化,故曲線運動一定是變速運動;
2、曲線運動中一定有加速度且加速度和速度不能在一條直線上,加速度方向一定指向曲線運動凹的那一邊。
二、曲線運動的條件:
物體所受合外力與速度方向不在同一直線上。中學(xué)階段實際處理的合外力與速度的關(guān)系常有以下三種情況:
1、合外力為恒力,合外力與速度成某一角度,如在重力作用下平拋,帶電粒子垂直進入勻強電場的類平拋等。
2、合外力為變力,大小不變,僅方向變,且合力與速度垂直,如勻速圓周運動。
3、一般情況,合外力既是變力,又與速度不垂直時,高中階段只作定性分析。
三、運動的合成與分解:
1、運動的合成與分解包含了位移、加速度、速度的合成與分解。均遵循平行四邊形法則。(一般采用正交分解法處理合運動與分運動的關(guān)系)中學(xué)階段,運動的合成與分解是設(shè)法把曲線運動(正交)分解成直線運動再用直線運動規(guī)律求解。
2、常見模型:船渡河問題;
牽連物體運動問題。
3、渡河問題:
(1)要使過河的時間最短,則船頭必須垂直河岸;
(2)要使過河的位移最短:
a、若v船v水,則船頭必須指向河岸上游方向;使合速度垂直河岸,最小位移等于河寬;
b、若v船v水,只有當v船⊥v合時,過河的位移最小。
4、對于牽連物體運動問題:一般把與繩(或其他牽連物)不共線的物體實際速度作為合速度,然后沿繩和垂直繩分解。
【典型剖析】
[例1](2008屆海安如皋高三物理期中聯(lián)考卷)在地面上觀察下列物體的運動,其中物體做曲線運動的是()
A.正在豎直下落的雨滴突然遭遇一陣北風(fēng)
B.向東運動的質(zhì)點受到一個向西方向力的作用
C.河水勻速流動,正在河里勻加速駛向?qū)Π兜钠?/p>
D.在以速度v前進的列車尾部,以相對列車的速度v水平向后拋出的小球
[例2](1)(南通海門市08屆高三第一次診斷性考試試卷)一只小船在靜水中的速度大小始終為5m/s,在流速為3m/s的河中航行,則河岸上的人能看到船的實際航速大小可能是()
A.1m/sB.3m/sC.8m/sD.10m/s
(2)(揚州市08屆高考模擬試卷)河水的流速隨離河岸的距離的變化關(guān)系如下圖左圖所示,船在靜水中的速度與時間的關(guān)系如如下圖右圖所示,若要使船以最短時間渡河,則()
A.船渡河的最短時間是60sB.船在行駛過程中,船頭始終與河岸垂直
C.船在河水中的最大速度是5m/sD.船在河水中航行的軌跡是一條直線
[例3](奉賢區(qū)09屆高三物理試題)3.在抗雪災(zāi)中,空軍從很高的高空用降落傘空投救災(zāi)物資,降落傘下面的重物有500kg,降落傘在下落過程中始終遇3m/s的水平風(fēng),已知降落傘下落中受到的阻力F=kv2(k=200Ns2/m2),而降落傘自身重力忽略不計,則降落傘在勻速運動前做_______________運動,降落傘勻速通過最后的200m高空所需的時間為________s。
[例4]如圖所示,一質(zhì)量為m的氫氣球用細繩拴在地面上,地面上空風(fēng)速水平且恒為v0,球靜止時繩與水平方向夾角為α.某時刻繩突然斷裂,氫氣球飛走.已知氫氣球在空氣中運動時所受到的阻力f正比于其相對空氣的速度v,可以表示為f=kv(k為已知的常數(shù)).則
(1)氫氣球受到的浮力為多大?
(2)繩斷裂瞬間,氫氣球加速度為多大?
(3)一段時間后氫氣球在空中做勻速直線運動,其水平方向上的速度與風(fēng)速v0相等,求此時氣球速度大小(設(shè)空氣密度不發(fā)生變化,重力加速度為g).
【訓(xùn)練設(shè)計】
1、(2008屆蘇州五市三區(qū)高三教學(xué)調(diào)研測試試卷)如圖所示,在一次救災(zāi)工作中,一架沿水平直線飛行的直升飛機,用懸索(重力可忽略不計)救護困在湖水中的傷員。在直升飛機和傷員以相同的水平速度勻速運動的同時,懸索將傷員提起,在某一段時間內(nèi),、之間的距離以(式中為直升飛機離地面的高度,各物理量的單位均為國際單位制單位)規(guī)律變化,則在這段時間內(nèi),下面判斷中正確的是(不計空氣作用力)()
、懸索的拉力小于傷員的重力;
、懸索成傾斜直線;
、傷員做速度減小的曲線運動;
、傷員做加速度大小、方向均不變的曲線運動;
2、(20xx上海物理)12.降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風(fēng),若風(fēng)速越大,則降落傘()
(A)下落的時間越短(B)下落的時間越長
(C)落地時速度越?。―)落地時速度越大
3、(20xx江蘇卷)如圖所示,一塊橡皮用細線懸掛于O點,用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動,運動中始終保持懸線豎直,則橡皮運動的速度()
(A)大小和方向均不變
(B)大小不變,方向改變
(C)大小改變,方向不變
(D)大小和方向均改變
4、(09廣東理科基礎(chǔ)6)船在靜水中的航速為v1,水流的速度為v2。為使船行駛到河正對岸的碼頭,則v1相對v2的方向應(yīng)為()
5、(普陀區(qū)高三年級物理學(xué)科期末調(diào)研試卷)一個物體在幾個共點力的作用下,保持平衡狀態(tài),如果撤去其中一個力F1,而其余力保持不變,關(guān)于該物體的運動,下列說法中正確的是()
A、可能沿著F1的方向做勻變速直線運動
B、可能沿著F1的反方向做勻變速直線運動
C、可能做勻變速曲線運動D、可能做勻速圓周運動
6、(虹口區(qū)2009高三教學(xué)質(zhì)量監(jiān)測題)、在河面上方20m的岸上有人用長繩栓住一條小船,開始時繩與水面的夾角為30°。人以恒定的速率v=3m/s拉繩,使小船靠岸,那么5s后小船前進了_________m,此時小船的速率為_____m/s。