小學(xué)數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)教案
發(fā)表時(shí)間:2021-03-01高考物理復(fù)習(xí)對(duì)策。
老師會(huì)對(duì)課本中的主要教學(xué)內(nèi)容整理到教案課件中,到寫教案課件的時(shí)候了。將教案課件的工作計(jì)劃制定好,才能夠使以后的工作更有目標(biāo)性!你們清楚有哪些教案課件范文呢?為滿足您的需求,小編特地編輯了“高考物理復(fù)習(xí)對(duì)策”,歡迎閱讀,希望您能夠喜歡并分享!
高考物理復(fù)習(xí)對(duì)策
1.立足學(xué)科,抓實(shí)雙基
復(fù)習(xí)中必須防止把學(xué)科間交叉綜合放到過高的高度,用過多的精力去處理別的學(xué)科的知識(shí),這會(huì)造成事倍功半的結(jié)果,正確思路是立足于本學(xué)科,看好學(xué)科的“門”。新高考強(qiáng)調(diào)向“以能力立意”的轉(zhuǎn)變,不過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的覆蓋面,但離開基礎(chǔ)知識(shí)講能力,就成無本之木,所以復(fù)習(xí)中要加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系的把握能力。
2.重視說理、論證和表達(dá)能力的培養(yǎng)
從歷年的高考閱卷中可看到,相當(dāng)多的考生說理、論證及表達(dá)能力較差,缺乏規(guī)范性,遇到說理、論證題更是詞不達(dá)意,邏輯混亂,所以考生必須加強(qiáng)這方面能力的訓(xùn)練與培養(yǎng)。(Www.dJz525.COm 勵(lì)志的句子)
3.加強(qiáng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和近代物理知識(shí)在學(xué)習(xí)中的滲透
近幾年高考試題中原子物理占分值越來越大。當(dāng)今科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展和近代物理領(lǐng)域的深入研究,為高中物理物理教學(xué)提供了豐富的材料,學(xué)習(xí)這些最新科技成果、科技動(dòng)態(tài),可開拓視野;同時(shí)要加強(qiáng)應(yīng)用性題目的訓(xùn)練,注重收集有關(guān)出現(xiàn)信息題的生活模型和反映高科技脈搏的科技模式。
4.重視實(shí)驗(yàn),注重原理,強(qiáng)化設(shè)計(jì)能力
在高考物理復(fù)習(xí)中,要抓好實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí),要對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)(包括演示和分組、課后小實(shí)驗(yàn))都要認(rèn)真弄懂實(shí)驗(yàn)原理,熟悉實(shí)驗(yàn)器材,掌握實(shí)驗(yàn)方法和步驟,對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象要仔細(xì)觀察、認(rèn)真分析,并能處理實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的非預(yù)見性現(xiàn)象,能準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù),通過真正動(dòng)手去做實(shí)驗(yàn),得出正確結(jié)論。此外,還要進(jìn)一步向設(shè)計(jì)性和開放性實(shí)驗(yàn)靠近,強(qiáng)化自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),首先要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,如果是測(cè)定性的,就根據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器的功能,找到恰當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律,把被測(cè)的物理量與實(shí)驗(yàn)儀器所能測(cè)的物理量聯(lián)系起來,設(shè)計(jì)方案即可。近年高考中尤以電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為多,主要設(shè)計(jì)思想有電表的量程選擇,電流表、電壓表的內(nèi)外接選擇,滑動(dòng)變阻器的限流、分壓接法選擇,電表的另用(作待測(cè)電阻,電流表作電壓表使用)等。
5.注意提高解答聯(lián)系實(shí)際的物理題的能力
考生比較習(xí)慣較為傳統(tǒng)的、“純理論”特征明顯的“成題”,對(duì)與實(shí)際聯(lián)系的題目不很適應(yīng),即使題目所涉及的物理過程很簡(jiǎn)單,答對(duì)率也不能令人滿意。常見題目的物理情景多是指明如“質(zhì)點(diǎn)”、“小車”、“小球”、“彈簧”、“單擺”、“點(diǎn)電荷”等學(xué)生熟悉的抽象的物體的“規(guī)范”的運(yùn)動(dòng)和變化,遇到具體的實(shí)際物體或情景時(shí),缺乏從具體到抽象又到具體的思維能力、洞察事物本質(zhì)的能力和建立物理模型的能力,不善于在頭腦中把實(shí)際過程轉(zhuǎn)化為熟悉的典型的物理過程;考生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中人文知識(shí)與自然科學(xué)知識(shí)間的斷裂和鴻溝,也是造成困難的重要原因。
所謂“聯(lián)系實(shí)際題”其實(shí)屬于“新情景題”,在進(jìn)行這類專題復(fù)習(xí)時(shí),要著重在思維方法方面入手,抓準(zhǔn)關(guān)鍵詞,剔除“冗余”信息,弄清題目的情景,捕捉解題所需的包括過程、數(shù)據(jù)等方面的顯性和隱性信息,并將其轉(zhuǎn)化成自己熟悉的物理模型。
近年來高考試題不少來源于現(xiàn)實(shí)生活中的有關(guān)理論問題和實(shí)際問題,更加真實(shí)、全面地再現(xiàn)和模擬現(xiàn)實(shí)。試題要求學(xué)生的,主要不是對(duì)事物的局部或某一側(cè)面進(jìn)行描述,而是注重對(duì)事物整體的結(jié)構(gòu)、功能和作用的認(rèn)識(shí),以及對(duì)事物發(fā)展變化過程的分析理解。所涉及的知識(shí),以多樣性、復(fù)雜性和綜合性呈現(xiàn)出來,體現(xiàn)了科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值,推動(dòng)了科學(xué)知識(shí)的普及,有并于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力,打破了過去那種建立在理想化模型基礎(chǔ)上強(qiáng)調(diào)緊扣課本的命題思想,加強(qiáng)了知識(shí)應(yīng)用的考查。
所以在做好基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上還要多關(guān)注社會(huì)、觀察自然現(xiàn)象、關(guān)心科技動(dòng)態(tài)、增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)、聯(lián)系生活實(shí)際去拓寬視野,發(fā)揮想象和創(chuàng)新的潛能。聯(lián)系實(shí)際的對(duì)象包括自然現(xiàn)象、科學(xué)實(shí)驗(yàn)中、現(xiàn)代生活中、各種產(chǎn)業(yè)部門中的實(shí)際問題。
解決這類問題的關(guān)鍵是要善于挖掘出實(shí)際問題的本質(zhì)內(nèi)涵,進(jìn)行模型化處理,把不熟悉的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題,再注意知識(shí)和方法的靈活應(yīng)用,問題就迎刃而解。因此,我們要認(rèn)識(shí)到,解題的關(guān)鍵在于從問題中抽象出模型,模型是連接理論知識(shí)和應(yīng)用的橋梁,背景知識(shí)、實(shí)驗(yàn)事實(shí)和經(jīng)驗(yàn)材料是構(gòu)建模型的基礎(chǔ),而抽象、等效、假設(shè)、類比等則是構(gòu)建模型的基本方法,學(xué)會(huì)如何“脫衣脫帽”提取有用信息,轉(zhuǎn)換成熟悉的物理模型的方法,形成解題思路。
在復(fù)習(xí)的過程中還應(yīng)該把教材中的“思考與討論”、“做一做”、“閱讀材料”、課本后的專題以及邊框中的文字?jǐn)⑹龅?,都要認(rèn)真的閱讀思考。要經(jīng)常對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納、整理,形成知識(shí)結(jié)構(gòu)、做到融會(huì)貫通,才能順暢地解決實(shí)際問題。此外,還要關(guān)心自然科學(xué)發(fā)展的最新成就和成果及其對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響,通常這些內(nèi)容課本中是沒有的,常出現(xiàn)在報(bào)刊、雜志和廣播電視等新聞媒體中。注意學(xué)科知識(shí)在現(xiàn)代生活、現(xiàn)代生產(chǎn)和現(xiàn)代科技中的應(yīng)用,以提高學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力和創(chuàng)新能力。
擴(kuò)展閱讀
高考物理考點(diǎn)復(fù)習(xí)
第二課時(shí)單元知識(shí)整合
1.布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象說明了分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),布朗運(yùn)動(dòng)并不是分子的運(yùn)動(dòng),而是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映。
2.分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小,隨分子間的距離的減小而增大,但斥力比引力變化得快;當(dāng)10r0rr0時(shí),分子力表現(xiàn)為引力,當(dāng)rr0時(shí),分子力表現(xiàn)為斥力。
3.物體的內(nèi)能是所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志,物體的內(nèi)能與溫度、體積和分子數(shù)有關(guān)。
4.當(dāng)r=r0時(shí),分子勢(shì)能最小,當(dāng)10r0rr0時(shí),分子勢(shì)能隨r的增大而增大,當(dāng)rr0時(shí),分子勢(shì)能隨r的增大而減小。
5.改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞;它們對(duì)改變物體內(nèi)能是等效的,但做功是能量的轉(zhuǎn)化,熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移。
6.熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式為△U=W+Q。熱力學(xué)第二定律告訴我們不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其他變化;或者說不可能使熱量由低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化,所以說第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成。
7.一定質(zhì)量的氣體的壓強(qiáng),在宏觀上取決于溫度和體積,在微觀上取決于平均動(dòng)能和分子密度。
8.液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢(shì)。
9.液晶一方面像液體具有流動(dòng)性,另一方面又像晶體在特定方向比較整齊,具有各向異性。
1.構(gòu)建理想化模型
(1)計(jì)算分子大小和分子間距時(shí)構(gòu)建“球模型”和“立方體”模型。
(2)研究分子間的相互作用力時(shí)構(gòu)建“彈簧模型”。
(3)研究氣體的狀態(tài)變化時(shí)構(gòu)建“理想氣體模型”。
2.單分子油膜法測(cè)分子直徑,其中還包括“數(shù)格子”的估算方法(有些參考書稱之為“填補(bǔ)法”)。
3.假設(shè)法:如在研究第一類永動(dòng)機(jī)和第二類永動(dòng)機(jī)時(shí)可假?zèng)]它的存在,推出與已知的定律或規(guī)律相矛盾的結(jié)論。
4.統(tǒng)計(jì)法:研究氣體的熱運(yùn)動(dòng),可以從統(tǒng)計(jì)的角度研究氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
5.能量守恒法:能量守恒不僅是一種規(guī)律,而且是研究物理問題的一種重要方法。
6.與NA有關(guān)的計(jì)算的基本思路:
知識(shí)點(diǎn)一分子大小的估算
分子大小估算方法,是根據(jù)題目中給出的條件或情景進(jìn)行的,其中阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀與微觀量的橋梁。
【例1】已知水銀的密度=1.36104kg/m3,摩爾質(zhì)量為=200.610-3kg/mol,求:1cm3水銀中含有的原子數(shù)為多少個(gè)?并估算水銀原子的直徑.
導(dǎo)示:
得:d=3.6×10-10m
估算分子大小時(shí)有兩種模型,對(duì)固體和液體,一般用球模型,對(duì)氣體估算分子間距離時(shí)用立方體模型。
知識(shí)點(diǎn)二氣體分子運(yùn)動(dòng)論
氣體的壓強(qiáng)是由大量分子與容器壁碰撞而產(chǎn)生的,從微觀角度看,它與單位體積內(nèi)的分子數(shù)目有關(guān),與分子運(yùn)動(dòng)的平均速度有關(guān)。在宏觀上看,它與氣體的體積、氣體的溫度有關(guān)。
【例2】(07理綜)如圖所示,質(zhì)量為m的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi),活塞與氣缸之間無摩擦。a態(tài)是氣缸放在冰水混合物中氣體達(dá)到的平衡狀態(tài),b態(tài)是氣缸從容器中移出后,在室溫(270C)中達(dá)到的平衡狀態(tài)。氣體從a態(tài)變化到b態(tài)的過程中大氣壓強(qiáng)保持不變。若忽略氣體分子之間的勢(shì)能,下列說法正確的是()
A、與b態(tài)相比,a態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊活塞的個(gè)數(shù)較多
B、與a態(tài)相比,b態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)活塞的沖量較大
C、在相同時(shí)間內(nèi),a、b兩態(tài)的氣體分子對(duì)活塞的沖量相等
D、從a態(tài)到b態(tài),氣體的內(nèi)能增加,外界對(duì)氣體做功,氣體對(duì)外界釋放了熱量
導(dǎo)示:由于兩種狀態(tài)下壓強(qiáng)相等,所以在單位時(shí)間單位面積里氣體分子對(duì)活塞的總沖量肯定相等;由于b狀態(tài)的溫度比a狀態(tài)的溫度要高,所以分子的平均動(dòng)量增大,因?yàn)榭倹_量保持不變,所以b狀態(tài)單位時(shí)間內(nèi)沖擊活塞的分子數(shù)肯定比a狀態(tài)要少.故選AC。
知識(shí)點(diǎn)三制冷原理
【例3】電冰箱是一種制冷機(jī),是用機(jī)械的方法制造人工低溫的裝置.一般電冰箱使用氟里昂作為制冷劑.壓縮機(jī)工作時(shí),強(qiáng)迫制冷劑在電冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán),那么,下列說法中正確的是()
A.冰箱內(nèi)的管道中,制冷劑迅速膨脹并吸收熱量
B.冰箱外的管道中,制冷劑迅速膨脹并放出熱量
C.冰箱內(nèi)的管道中,制冷劑被劇烈壓縮并吸收熱量
D.冰箱外的管道中,制冷劑被劇烈壓縮并放出熱量.
導(dǎo)示:熱量不會(huì)自發(fā)地從低溫?zé)嵩匆葡蚋邷責(zé)嵩?要實(shí)現(xiàn)這種逆向傳熱,需要外界做功.氣態(tài)的制冷劑在壓縮機(jī)中經(jīng)壓縮成高溫氣體,送入冷凝器,將熱量傳給空氣或水,同時(shí)制冷劑液化成液態(tài),再通過膨脹閥或毛細(xì)管進(jìn)行節(jié)流減壓膨脹后,進(jìn)入箱內(nèi)蒸發(fā)器,液態(tài)制冷劑在低壓下可以在較低溫度下蒸發(fā)為氣體,在蒸發(fā)過程中制冷劑吸熱,使周圍溫度降低,產(chǎn)生低溫環(huán)境,蒸發(fā)后氣態(tài)的制冷劑再送入壓縮機(jī),這樣周而復(fù)始,由外界(壓縮機(jī))做功,系統(tǒng)(制冷劑)從低溫?zé)嵩?蒸發(fā)器)吸熱,把熱量傳到高溫?zé)嵩?冷凝器),從而在冰箱內(nèi)產(chǎn)生低于室溫的溫度.根據(jù)前面的分析可知AD正確。
應(yīng)理解熱力學(xué)定律和氣體狀態(tài)變化的特點(diǎn)。
知識(shí)點(diǎn)四氣體的實(shí)際問題
氣體的實(shí)際問題,與日常生活聯(lián)系密切,氣體分子數(shù)目、氣體壓強(qiáng)計(jì)算時(shí)要抓住被研究的對(duì)象,進(jìn)行模型化處理。
【例4】(07年山東卷)某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示。蓋好密封鍋蓋,將壓力閥套在出氣孔上,給壓力鍋加熱,當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí),氣體就把壓力閥頂起。假定在壓力閥被頂起時(shí),停止加熱。
(1)若此時(shí)鍋內(nèi)氣體的體積為V,摩爾體積為V0,阿伏加德羅常數(shù)為NA,寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達(dá)式。
(2)假定在一次放氣過程中,鍋內(nèi)氣體對(duì)壓力閥及外界做功1J,并向外界釋放了2J的熱量。鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化?變化了多少?
(3)已知大氣壓強(qiáng)P隨海拔高度H的變化滿足P=P0(1-αH),其中常數(shù)α>0。結(jié)合氣體定律定性分析在不同的海拔高度使用壓力鍋,當(dāng)壓力閥被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度有何不同。
導(dǎo)示:(1)設(shè)鍋內(nèi)氣體分子數(shù)為n,
(2)根據(jù)熱力學(xué)第一定律,ΔE=W+Q=-3J
鍋內(nèi)氣體內(nèi)能減少,減少了3J
(3)由P=P0(1-αH)(其中α>0)知,隨著海拔高度的增加,大氣壓強(qiáng)減??;
由P1=P+mg/S知,隨著海拔高度的增加,閥門被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)減??;
根據(jù)查理定律P1/T1=P2/T2
可知閥門被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體溫度隨著海拔高度的增加而降低。
知識(shí)點(diǎn)五氣體狀態(tài)參量的變化
氣體狀態(tài)參量的變化,涉及P、V、T三個(gè)物理量,分析物理過程中是否有不變的物理量,還是三個(gè)物理量都發(fā)生變化,選擇好研究的氣體對(duì)象后,根據(jù)氣體實(shí)驗(yàn)定律可理想氣體狀態(tài)方程列式求解。
【例5】(07寧夏卷)如圖所示,兩個(gè)可導(dǎo)熱的氣缸豎直放置,它們的底部都由一細(xì)管連通(忽略細(xì)管的容積)。兩氣缸各有一個(gè)活塞,質(zhì)量分別為m1和m2,活塞與氣缸無摩擦?;钊南路綖槔硐霘怏w,上方為真空。當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時(shí),兩活塞位于同一高度h。(已知m1=3m,m2=2m)
⑴在兩活塞上同時(shí)各放一質(zhì)量為m的物塊,求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差(假定環(huán)境溫度始終保持為T0)。
⑵在達(dá)到上一問的終態(tài)后,環(huán)境溫度由T0緩慢上升到T,試問在這個(gè)過程中,氣體對(duì)活塞做了多少功?氣體是吸收還是放出了熱量?(假定在氣體狀態(tài)變化過程中,兩物塊均不會(huì)碰到氣缸頂部)。
導(dǎo)示:⑴設(shè)左、右活塞的面積分別為A/和A,由于氣體處于平衡狀態(tài),故兩活塞對(duì)氣體的壓強(qiáng)相等,即:
由此得:
在兩個(gè)活塞上各加一質(zhì)量為m的物塊后,右活塞降至氣缸底部,所有氣體都在左氣缸中。
在初態(tài),氣體的壓強(qiáng)為,體積為;在末態(tài),氣體壓強(qiáng)為,體積為(x為左活塞的高度)。由玻意耳-馬略特定律得:
解得:,即兩活塞的高度差為
⑵當(dāng)溫度由T0上升至T時(shí),氣體的壓強(qiáng)始終為,設(shè)x/是溫度達(dá)到T時(shí)左活塞的高度,由蓋呂薩克定律得:
活塞對(duì)氣體做的功為:
在此過程中氣體吸收熱量
1.以下關(guān)于分子力的說法,正確的是()
A.分子間既存在引力也存在斥力
B.液體難被壓縮表明液體分子中分子力總是引力
C.氣體分子之間總沒有分子力的作用
D.擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子間不存在引力
2.一個(gè)帶活塞氣缸內(nèi)盛有一定量的氣體,若此氣體的溫度隨其內(nèi)能的增大而升高,則
A.將熱量傳給氣體,其溫度必升高
B.壓縮氣體,其溫度必升高
C.壓縮氣體,同時(shí)氣體向外界放熱,其溫度必不變’
D.壓縮氣體,同時(shí)將熱量傳給氣體,其溫度必升高
3.封閉在玻璃玻璃容器內(nèi)的氣體,溫度升高時(shí),不發(fā)生改變的物理量有:()
A.分子動(dòng)能B.分子勢(shì)能C.氣體的壓強(qiáng)D.分子的密度E.氣體的狀態(tài)
參考答案
1.A2.D3.BD
高考文綜復(fù)習(xí):記清概念解區(qū)位分析命題談對(duì)策
高考文綜復(fù)習(xí):記清概念解區(qū)位分析命題談對(duì)策
天津五中特級(jí)教師朱紅
區(qū)位選擇與分析更多的是考查學(xué)生抓住主導(dǎo)區(qū)位因素,具體問題具體分析、對(duì)區(qū)位因素的綜合分析、評(píng)價(jià)的能力。在高考中要做到少失分,在復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)該注意把握以下幾點(diǎn):
一、準(zhǔn)確記住不同類型人類活動(dòng)的區(qū)位因素,這是進(jìn)行人文地理成因分析的基本原理和出發(fā)點(diǎn)。
農(nóng)業(yè)區(qū)位因素包括:1.自然因素:氣候(光照、熱量、水分)、地形、土地、土壤、水源、植被(畜牧業(yè)和林業(yè))。2.社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素(主導(dǎo)):市場(chǎng)、交通、勞動(dòng)力、政策、工業(yè)基礎(chǔ)(機(jī)械)、農(nóng)業(yè)歷史、食物偏好、科技等。3.環(huán)境因素:綠色食品。
工業(yè)區(qū)位因素包括:1.自然因素:水源、土地、礦產(chǎn)資源。2.社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素(主導(dǎo)):原材料、動(dòng)力(能源)、勞動(dòng)力、市場(chǎng)、交通、信息網(wǎng)絡(luò)、政府政策、技術(shù)、國(guó)防安全、個(gè)人偏好、工業(yè)慣性、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)等。3.環(huán)境因素:風(fēng)向、水源、距離居民區(qū)、農(nóng)田的遠(yuǎn)近、生態(tài)環(huán)境。
高考物理備考復(fù)習(xí):渦流
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。作為高中教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生能夠聽懂教師所講的內(nèi)容,幫助高中教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。你知道怎么寫具體的高中教案內(nèi)容嗎?為滿足您的需求,小編特地編輯了“高考物理備考復(fù)習(xí):渦流”,供您參考,希望能夠幫助到大家。
§X4.6渦流
[學(xué)習(xí)目標(biāo)]
1.知道什么是渦流
2.知道電磁阻尼和電磁驅(qū)動(dòng)
3.知道渦流的危害和應(yīng)用
[自主學(xué)習(xí)]
1.如圖1所示,磁場(chǎng)方向垂直穿過金屬圓板,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小時(shí),產(chǎn)生圖示的感應(yīng)電流,看起來就像水中旋渦,叫做。
2.如圖2所示,U型金屬導(dǎo)軌水平放置,磁場(chǎng)方向豎直向下;導(dǎo)體棒ab以一定的初速度滑動(dòng),導(dǎo)體棒的速度越來越小,最后將靜止;這種現(xiàn)象叫做。
3.如圖3所示,平行的水平金屬導(dǎo)軌一端與電源相連接,另一端放一導(dǎo)體棒,磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面,開關(guān)閉合后,導(dǎo)體棒在安培力作用下會(huì)運(yùn)動(dòng)起來,這種現(xiàn)象叫做。
[典型例題]
例1電磁爐(或電磁灶)是采用電磁感應(yīng)原理產(chǎn)生渦流加熱的,它利用變化的電流通過線圈產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),當(dāng)變化的磁場(chǎng)通過含鐵質(zhì)鍋的底部時(shí),即會(huì)產(chǎn)生無數(shù)之小渦流,使鍋體本身自行高速升溫,然后再加熱鍋內(nèi)食物。電磁爐工作時(shí)產(chǎn)生的電磁波,完全被線圈底部的屏蔽層和頂板上的含鐵質(zhì)鍋所吸收,不會(huì)泄漏,對(duì)人體健康無危害。關(guān)于電磁爐,以下說法中正確的是:
(A)電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)在食物中產(chǎn)生渦流對(duì)食物加熱的
(B)電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生渦流,使含鐵質(zhì)鍋底迅速升溫,進(jìn)而對(duì)鍋內(nèi)食物加熱的
(C)電磁爐是利用變化的磁場(chǎng)使食物中的極性水分子振動(dòng)和旋轉(zhuǎn)來對(duì)食物加熱的
(D)
G)電磁爐跟電爐一樣是讓電流通過電阻絲產(chǎn)生熱量來對(duì)食物加熱的
分析:由以上電磁爐的工作原理可知,(A)(D)錯(cuò)誤(B)正確,關(guān)于(C)是微波爐的加熱原理。
例2彈簧上端固定,下端掛一只條形磁鐵,使磁鐵上下振動(dòng),磁鐵的振動(dòng)幅度不變。若在振動(dòng)過程中把線圈靠近磁鐵,如圖4所示,觀察磁鐵的振幅將會(huì)發(fā)現(xiàn):
(C)S閉合時(shí)振幅逐漸減小,S斷開時(shí)振幅不變
(B)S閉合時(shí)振幅逐漸增大,S斷開時(shí)振幅不變
(C)S閉合或斷開,振幅變化相同(D)S閉合或斷開,振幅都不發(fā)生變化
分析:S斷開時(shí),磁鐵振動(dòng)穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,線圈中無感應(yīng)電流,振幅不變;S閉合時(shí)有感應(yīng)電流,有電能產(chǎn)生;磁鐵的機(jī)械能越來越少,振幅逐漸減少,A正確。
[針對(duì)訓(xùn)練]
1.在水平放置的光滑導(dǎo)軌上,沿導(dǎo)軌固定一個(gè)條形磁鐵,如圖5所示。現(xiàn)有銅、鋁和有機(jī)玻璃制成的滑塊甲、乙、丙,使它們從導(dǎo)軌上的A點(diǎn)以某一初速向磁鐵滑去。各物塊在向磁鐵運(yùn)動(dòng)的過程中:
(A)都做勻速運(yùn)動(dòng)(B)甲、乙做加速運(yùn)動(dòng)
(C)甲、乙做減速運(yùn)動(dòng)(D)乙、丙做勻速運(yùn)動(dòng)
2.磁電式儀表的線圈常常用鋁框做骨架,把線圈繞在鋁框上;而不用塑料做骨架是因?yàn)椋?br>
(A)塑料材料的堅(jiān)硬程度達(dá)不到要求
(B)塑料是絕緣的,對(duì)線圈的絕緣產(chǎn)生不良影響
(C)鋁框是導(dǎo)體,在鋁框和指針一塊擺動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生渦流,使指針很快停止擺動(dòng)
(D)鋁框的質(zhì)量比塑料框的質(zhì)量大
3.如圖6所示,在水平通電直導(dǎo)線的正下方,有一半圓形光滑弧形軌道,一導(dǎo)體圓環(huán)自軌道右側(cè)的P點(diǎn)無初速度滑下,下列判斷正確的是:
(A)圓環(huán)中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生
(B)圓環(huán)能滑到軌道左側(cè)與P點(diǎn)等高處
(C)圓環(huán)最終停到軌道最低點(diǎn)(D)圓環(huán)將會(huì)在軌道上永遠(yuǎn)滑動(dòng)下去
4.變壓器、電動(dòng)機(jī)的線圈都是繞在鐵芯上的,當(dāng)線圈中通過變化的電流時(shí),在鐵芯中會(huì)產(chǎn)生使鐵芯發(fā)熱,造成能量的浪費(fèi)。
5.一些電風(fēng)扇的調(diào)速器、日光燈的鎮(zhèn)流器是把線圈繞在鐵芯上制成的,當(dāng)電風(fēng)扇、日光燈工作時(shí),線圈中通過交變電流,從而產(chǎn)生交變的磁場(chǎng),變化的磁場(chǎng)通過鐵芯;就在鐵芯中產(chǎn)生,使鐵芯的溫度升高。所以,電風(fēng)扇、日光燈工作一段時(shí)間后,調(diào)速器、鎮(zhèn)流器會(huì)發(fā)熱。
6.用來冶煉合金鋼的真空冶煉爐,爐外繞有線圈,線圈中通有高頻電流,產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)使?fàn)t內(nèi)的金屬中產(chǎn)生;從而使金屬的溫度升高來冶煉高質(zhì)量的合金。
7.對(duì)于金屬殼地雷或有較大金屬零件的地雷,可以使用一種探雷器來探測(cè),這種探雷器有一個(gè)線圈,線圈中通過變化的電流會(huì)產(chǎn)生變化的磁場(chǎng),使埋在地下的金屬殼地雷或金屬零件產(chǎn)生。
8.電動(dòng)機(jī)的線圈中通有電流時(shí),磁場(chǎng)對(duì)線圈有安培力的作用,線圈就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來,即電動(dòng)機(jī)就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),這種作用叫做。
[學(xué)后反思]_______________________________________________________
__________________________________________________。
參考答案:
自主學(xué)習(xí)1.渦流2.電磁阻尼3.電磁驅(qū)動(dòng)
針對(duì)訓(xùn)練1.C2.C3.AC4.渦流5.渦流6.渦流
7.渦流8。電磁驅(qū)動(dòng)
高考物理沖刺專題復(fù)習(xí)
20xx屆高考黃岡中學(xué)物理沖刺講解、練習(xí)題、預(yù)測(cè)題18:第9專題高中物理常見的物理模型(2)能力演練
一、選擇題(10×4分)
1.圖示是原子核的核子平均質(zhì)量與原子序數(shù)Z的關(guān)系圖象,下列說法正確的是()
A.若D和E結(jié)合成F,結(jié)合過程中一定會(huì)吸收核能
B.若D和E結(jié)合成F,結(jié)合過程中一定會(huì)釋放核能
C.若A分裂成B和C,分裂過程中一定會(huì)吸收核能
D.若A分裂成B和C,分裂過程中一定會(huì)釋放核能
【解析】D、E結(jié)合成F粒子時(shí)總質(zhì)量減小,核反應(yīng)釋放核能;A分裂成B、C粒子時(shí),總質(zhì)量減小,核反應(yīng)釋放核能.
[答案]BD
2.單冷型空調(diào)器一般用來降低室內(nèi)溫度,其制冷系統(tǒng)與電冰箱的制冷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基本相同.某單冷型空調(diào)器的制冷機(jī)從低溫物體吸收熱量Q2,向高溫物體放出熱量Q1,而外界(壓縮機(jī))必須對(duì)工作物質(zhì)做功W,制冷系數(shù)ε=Q2W.設(shè)某一空調(diào)的制冷系數(shù)為4,若制冷機(jī)每天從房間內(nèi)部吸收2.0×107J的熱量,則下列說法正確的是()
A.Q1一定等于Q2
B.空調(diào)的制冷系數(shù)越大越耗能
C.制冷機(jī)每天放出的熱量Q1=2.5×107J
D.制冷機(jī)每天放出的熱量Q1=5.0×106J
【解析】Q1=Q2+W>Q2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;ε越大,從室內(nèi)向外傳遞相同熱量時(shí)壓縮機(jī)所需做的功(耗電)越小,越節(jié)省能量,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;又Q1=Q2+Q2ε=2.5×107J,故選項(xiàng)C正確.
[答案]C
3.圖示為一列簡(jiǎn)諧橫波的波形圖象,其中實(shí)線是t1=0時(shí)刻的波形,虛線是t2=1.5s時(shí)的波形,且(t2-t1)小于一個(gè)周期.由此可判斷()
A.波長(zhǎng)一定是60cm
B.波一定向x軸正方向傳播
C.波的周期一定是6s
D.波速可能是0.1m/s,也可能是0.3m/s
【解析】由題圖知λ=60cm
若波向x軸正方向傳播,則可知:
波傳播的時(shí)間t1=T4,傳播的位移s1=15cm=λ4
故知T=6s,v=0.1m/s
若波向x軸負(fù)方向傳播,可知:
波傳播的時(shí)間t2=34T,傳播的位移s2=45cm=3λ4
故知T=2s,v=0.3m/s.
[答案]AD
4.如圖所示,在水平桌面上疊放著質(zhì)量均為M的A、B兩塊木板,在木板A的上面放著一個(gè)質(zhì)量為m的物塊C,木板和物塊均處于靜止?fàn)顟B(tài).A、B、C之間以及B與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ.若用水平恒力F向右拉動(dòng)木板A,使之從C、B之間抽出來,已知重力加速度為g,則拉力F的大小應(yīng)該滿足的條件是(已知最大靜摩擦力的大小等于滑動(dòng)摩擦力)()
A.F>μ(2m+M)gB.F>μ(m+2M)g
C.F>2μ(m+M)gD.F>2μmg
【解析】無論F多大,摩擦力都不能使B向右滑動(dòng),而滑動(dòng)摩擦力能使C產(chǎn)生的最大加速度為μg,故F-μmg-μ(m+M)gM>μg時(shí),即F>2μ(m+M)g時(shí)A可從B、C之間抽出.
[答案]C
5.如圖所示,一束單色光a射向半球形玻璃磚的球心,在玻璃與空氣的界面MN上同時(shí)發(fā)生反射和折射,b為反射光,c為折射光,它們與法線間的夾角分別為β和θ.逐漸增大入射角α,下列說法中正確的是()
A.β和θ兩角同時(shí)增大,θ始終大于β
B.b光束的能量逐漸減弱,c光束的能量逐漸加強(qiáng)
C.b光在玻璃中的波長(zhǎng)小于b光在空氣中的波長(zhǎng)
D.b光光子的能量大于c光光子的能量
【解析】三個(gè)角度之間的關(guān)系有:θ=α,sinβsinα=n>1,故隨著α的增大,β、θ都增大,但是θ<β,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,且在全反射前,c光束的能量逐漸減弱,b光束的能量逐漸加強(qiáng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;又由n=sinβsinα=cv=λλ′,b光在玻璃中的波長(zhǎng)小于在空氣中的波長(zhǎng),但光子的能量不變,選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤.
[答案]C
6.如圖所示,水平傳送帶以v=2m/s的速度勻速前進(jìn),上方漏斗中以每秒50kg的速度把煤粉豎直抖落到傳送帶上,然后一起隨傳送帶運(yùn)動(dòng).如果要使傳送帶保持原來的速度勻速前進(jìn),則傳送帶的電動(dòng)機(jī)應(yīng)增加的功率為()
A.100WB.200WC.500WD.無法確定
【解析】漏斗均勻持續(xù)將煤粉抖落在傳送帶上,每秒鐘有50kg的煤粉被加速至2m/s,故每秒鐘傳送帶的電動(dòng)機(jī)應(yīng)多做的功為:
ΔW=ΔEk+Q=12mv2+fΔs=mv2=200J
故傳送帶的電動(dòng)機(jī)應(yīng)增加的功率ΔP=ΔWt=200W.
[答案]B
7.如圖所示,一根用絕緣材料制成的輕彈簧,勁度系數(shù)為k,一端固定,另一端與質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小球相連,靜止在光滑絕緣水平面上.當(dāng)施加水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E后,小球開始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),下列關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)情況的說法中正確的是()
A.小球的速度為零時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為qEk
B.小球的速度為零時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量為2qEk
C.運(yùn)動(dòng)過程中,小球和彈簧系統(tǒng)的機(jī)械能守恒
D.運(yùn)動(dòng)過程中,小球動(dòng)能變化量、彈性勢(shì)能變化量以及電勢(shì)能的變化量之和保持為零
【解析】由題意知,小球位于平衡位置時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量x0=qEk,小球速度為零時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)或伸長(zhǎng)了2x0=2qEk,選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確.
小球做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的過程中彈簧彈力和電場(chǎng)力都做功,機(jī)械能不守恒,動(dòng)能、彈性勢(shì)能、電勢(shì)能的總和保持不變,選項(xiàng)D正確.
[答案]BD
8.如圖所示,將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為θ的固定斜面上.滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力大小相等,重力加速度為g,則[2009年高考北京理綜卷]()
A.將滑塊由靜止釋放,如果μ>tanθ,滑塊將下滑
B.給滑塊沿斜面向下的初速度,如果μ<tanθ,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μ=tanθ,則拉力大小應(yīng)是2mgsinθ
D.用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動(dòng),如果μ=tanθ,則拉力大小應(yīng)是mgsinθ
【解析】對(duì)于靜止置于斜面上的滑塊,可沿斜面下滑的條件為mgsinθ>μmgcosθ;同理,當(dāng)mgsinθ<μmgcosθ時(shí),具有初速度下滑的滑塊將做減速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;當(dāng)μ=tanθ時(shí),滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦力f=mgsinθ,由平衡條件知,使滑塊勻速上滑的拉力F=2mgsinθ,選項(xiàng)C正確、D錯(cuò)誤.
[答案]C
9.國(guó)產(chǎn)“水刀”——超高壓數(shù)控萬(wàn)能水切割機(jī),以其神奇的切割性能在北京國(guó)際展覽中心舉行的第五屆國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)上引起轟動(dòng),它能切割40mm厚的鋼板、50mm厚的大理石等材料.
將普通的水加壓,使其從口徑為0.2mm的噴嘴中以800m/s~1000m/s的速度射出,這種水射流就是“水刀”.我們知道,任何材料承受的壓強(qiáng)都有一定限度,下表列出了一些材料所能承受的壓強(qiáng)的限度.
A.橡膠5×107Pa
B.花崗石1.2×108Pa~2.6×108Pa
C.鑄鐵8.8×108Pa
D.工具鋼6.7×108Pa
設(shè)想一“水刀”的水射流橫截面積為S,垂直入射的速度v=800m/s,水射流與材料接觸后,速度為零,且不附著在材料上,水的密度ρ=1×103kg/m3,則此水刀不能切割上述材料中的()
【解析】以射到材料上的水量Δm為研究對(duì)象,以其運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量定理得:
-pSΔt=-ρSvΔtv
得:p=ρv2=6.4×108Pa
由表中數(shù)據(jù)可知:此“水刀”不能切割材料C和D.
[答案]CD
10.如圖甲所示,質(zhì)量為2m的長(zhǎng)木板靜止地放在光滑的水平面上,另一質(zhì)量為m的小鉛塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平速度v0滑上木板的左端,恰能滑至木板的右端且與木板保持相對(duì)靜止,鉛塊在運(yùn)動(dòng)過程中所受到的摩擦力始終不變.若將木板分成長(zhǎng)度與質(zhì)量均相等(即m1=m2=m)的兩段1、2后,將它們緊挨著放在同一水平面上,讓小鉛塊以相同的初速度v0由木板1的左端開始運(yùn)動(dòng),如圖乙所示,則下列說法正確的是()
A.小鉛塊滑到木板2的右端前就與之保持相對(duì)靜止
B.小鉛塊滑到木板2的右端后與之保持相對(duì)靜止
C.甲、乙兩圖所示的過程中產(chǎn)生的熱量相等
D.圖甲所示的過程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過程產(chǎn)生的熱量
【解析】長(zhǎng)木板分兩段前,鉛塊和木板的最終速度為:
vt=mv03m=13v0
且有Q=fL=12mv02-12×3m(v03)2=13mv02
長(zhǎng)木板分兩段后,可定量計(jì)算出木板1、2和鉛塊的最終速度,從而可比較摩擦生熱和相對(duì)滑動(dòng)的距離;也可用圖象法定性分析(如圖丙所示)比較得到小鉛塊到達(dá)右端之前已與木板2保持相對(duì)靜止,故圖甲所示的過程產(chǎn)生的熱量大于圖乙所示的過程產(chǎn)生的熱量.
丙
[答案]AD
二、非選擇題(共60分)
11.(5分)圖示為伏安法測(cè)電阻的部分電路,電路其他部分不變,當(dāng)開關(guān)S接a點(diǎn)時(shí),電壓表的示數(shù)U1=11V,電流表的示數(shù)I1=0.2A;當(dāng)開關(guān)S接b點(diǎn)時(shí),U2=12V,I2=0.15A.那么,為了提高測(cè)量的準(zhǔn)確性,開關(guān)S應(yīng)接______點(diǎn)(填“a”或“b”),Rx的測(cè)量值為________Ω.
[答案]b(2分)80(3分)
12.(10分)如圖所示,光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切,輕彈簧的一端固定在水平軌道的左端,OP是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕桿,且擺到某處就能停在該處;另有一小鋼球.現(xiàn)在利用這些器材測(cè)定彈簧被壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能.
(1)還需要的器材是________、________.
(2)以上測(cè)量實(shí)際上是把對(duì)彈性勢(shì)能的測(cè)量轉(zhuǎn)化為對(duì)________能的測(cè)量,需要直接測(cè)量________和________.
(3)為了研究彈簧的彈性勢(shì)能與勁度系數(shù)和形變量間的關(guān)系,除以上器材外,還準(zhǔn)備了幾個(gè)輕彈簧,所有彈簧的勁度系數(shù)均不相同.試設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格.
[答案](1)天平刻度尺(每空1分)
(2)重力勢(shì)質(zhì)量上升高度(每空1分)
(3)設(shè)計(jì)表格如下(5分)
小球的質(zhì)量m=________kg,彈簧A
壓縮量x(m)
上升高度h(m)
E=mgh(J)
壓縮量x=________cm,小球的質(zhì)量m=________kg
彈簧ABC
勁度系數(shù)k(N/m)
上升高度h(m)
E=mgh(J)
13.(10分)如圖所示,一勁度系數(shù)k=800N/m的輕彈簧的兩端各焊接著兩個(gè)質(zhì)量均為m=12kg的物體A、B,A、B和輕彈簧靜止豎立在水平地面上.現(xiàn)加一豎直向上的力F在上面的物體A上,使物體A開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)0.4s物體B剛要離開地面,設(shè)整個(gè)過程中彈簧都處于彈性限度內(nèi),取g=10m/s2.求:
(1)此過程中所加外力F的最大值和最小值.
(2)此過程中外力F所做的功.
【解析】(1)A原來靜止時(shí)有:kx1=mg(1分)
當(dāng)物體A剛開始做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),拉力F最小,設(shè)為F1.
對(duì)物體A有:F1+kx1-mg=ma(1分)
當(dāng)物體B剛要離開地面時(shí),拉力F最大,設(shè)為F2.
對(duì)物體A有:F2-kx2-mg=ma(1分)
對(duì)物體B有:kx2=mg(1分)
對(duì)物體A有:x1+x2=12at2(1分)
解得:a=3.75m/s2
聯(lián)立解得:F1=45N(1分),F(xiàn)2=285N.(1分)
(2)在力F作用的0.4s內(nèi),初末狀態(tài)的彈性勢(shì)能相等(1分)
由功能關(guān)系得:
WF=mg(x1+x2)+12m(at)2=49.5J.(2分)
[答案](1)285N45N(2)49.5J
14.(12分)如圖甲所示,傾角為θ、足夠長(zhǎng)的兩光滑金屬導(dǎo)軌位于同一傾斜的平面內(nèi),導(dǎo)軌間距為l,與電阻R1、R2及電容器相連,電阻R1、R2的阻值均為R,電容器的電容為C,空間存在方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一個(gè)質(zhì)量為m、阻值也為R、長(zhǎng)度為l的導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置,將其由靜止釋放,下滑距離s時(shí)導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度,這一過程中整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則:
甲
(1)導(dǎo)體棒穩(wěn)定下滑的最大速度為多少?
(2)導(dǎo)體棒從釋放開始到穩(wěn)定下滑的過程中流過R1的電荷量為多少?
【解析】(1)當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí),導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng),電容器中沒有電流,設(shè)導(dǎo)體棒穩(wěn)定下滑的最大速度為v,有:
E=Blv(1分)
I=ER2+R(1分)
所以F安=BIl=B2l2v2R(2分)
導(dǎo)體棒的受力情況如圖乙所示,根據(jù)受力平衡條件有:
乙
F安=mgsinθ(1分)
解得:v=2mgRsinθB2l2.(2分)
(2)棒加速運(yùn)動(dòng)時(shí)電容器上的電壓增大,電容器充電;當(dāng)棒達(dá)到最大速度后,電容器上的電荷量最大并保持不變,所以流過R1的電荷量就是電容器所帶的電荷量,則:
U=IR2=E2RR=E2=Blv2=mgRsinθBl(3分)
QR1=CU=mgRCsinθBl.(2分)
[答案](1)2mgRsinθB2l2(2)mgRCsinθBl
15.(13分)如圖甲所示,一質(zhì)量為m、電荷量為q的正離子,在D處沿圖示方向以一定的速度射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,此磁場(chǎng)方向垂直紙面向里.結(jié)果離子正好從距A點(diǎn)為d的小孔C沿垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),此電場(chǎng)方向與AC平行且向上,最后離子打在G處,而G處到A點(diǎn)的距離為2d(直線DAG與電場(chǎng)方向垂直).不計(jì)離子重力,離子運(yùn)動(dòng)軌跡在紙面內(nèi).求:
甲
(1)正離子從D處運(yùn)動(dòng)到G處所需時(shí)間.
(2)正離子到達(dá)G處時(shí)的動(dòng)能.
【解析】(1)正離子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖乙所示,在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:
乙
t1=13T=2πm3Bq(1分)
圓周運(yùn)動(dòng)半徑r滿足:r+rcos60°=d(1分)
解得:r=23d(1分)
設(shè)離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度為v0,則有:r=mv0Bq(1分)
解得:v0=2Bqd3m(1分)
離子從C運(yùn)動(dòng)到G所需的時(shí)間t2=2dv0=3mBq(2分)
離子從D→C→G的總時(shí)間為:
t=t1+t2=(9+2π)m3Bq.(2分)
(2)設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E,對(duì)離子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)過程,有:
qE=ma,d=12at22(1分)
由動(dòng)能定理得:Eqd=EkG-12mv02(1分)
解得:EkG=4B2q2d29m.(2分)
[答案](1)(9+2π)m3Bq(2)4B2q2d29m
16.(15分)如圖甲所示,質(zhì)量m1=2.0kg的物塊A隨足夠長(zhǎng)的水平傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng),傳送帶的速度大小v帶=3.0m/s,方向如圖所示;在A的右側(cè)L=2.5m處將質(zhì)量m2=3.0kg的物塊B無初速度放上傳送帶.已知在A、B碰后瞬間B相對(duì)傳送帶的速度大小為1.0m/s,之后當(dāng)其中某一物塊相對(duì)傳送帶的速度為零時(shí),傳送帶立即以大小為2.0m/s2的加速度制動(dòng),最后停止運(yùn)動(dòng).傳送帶的運(yùn)動(dòng)情況不受物塊A、B的影響,且A、B碰撞的時(shí)間極短.設(shè)兩物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.10.求:
甲
(1)物塊B剛開始滑動(dòng)時(shí)的加速度.
(2)碰撞后兩物塊的速度.
(3)兩物塊間的最大距離.
【解析】(1)物塊B剛開始滑動(dòng)時(shí),加速度為:
a=μm2gm2=μg=1m/s2,方向向右.(2分)
(2)設(shè)經(jīng)t1時(shí)間,A、B兩物塊相碰,有:
12at21+L=v帶t1
解得:t1=1s,t1′=5s(由上述分析可知,t1′不合題意,舍去)
碰前B的速度v2=at1=1m/s(2分)
由題意可知:碰后B的速度v2′=2m/s或v2″=4m/s
由動(dòng)量守恒定律得:
m1v帶+m2v2=m1v1′+m2v2′
m1v帶+m2v2=m1v1″+m2v2″
解得:碰后A的速度v1′=1.5m/s或v1″=-1.5m/s
檢驗(yàn):由于12m1v2帶+12m2v22<12m1v1′2+12m2v2″2
故v1″=-1.5m/s、v2″=4m/s這組數(shù)據(jù)舍去
所以碰后A的速度v1′=1.5m/s,方向向右;B的速度v2′=2m/s,方向向右.(3分)
(3)因碰后兩物塊均做加速度運(yùn)動(dòng),加速度都為a=1m/s2,所以B的速度先達(dá)到與傳送帶相同速度,設(shè)B達(dá)到與傳送帶速度相同的時(shí)間為t2.
乙
有:v帶=v2′+at2,t2=1s
此時(shí)A的速度v3=v1′+at2=2.5m/s<v帶
故從t2之后A繼續(xù)加速運(yùn)動(dòng),B和傳送帶開始減速運(yùn)動(dòng),直到A和傳送達(dá)到某個(gè)共同速度v4后,A所受的摩擦力換向,才開始減速運(yùn)動(dòng).設(shè)A繼續(xù)加速度的時(shí)間為t3,則:
v4=v3+at3=v帶-a帶t3,t3=16s
A的速度v4=v3+at3=83m/s(2分)
此時(shí)B的速度v5=v帶-at3=176m/s,之后A、B均做減速運(yùn)動(dòng),因?yàn)樵谡麄€(gè)過程中B的速度始終大于A的速度,所以當(dāng)A、B都靜止時(shí)兩物塊間的距離最大.(1分)
B碰后運(yùn)動(dòng)的總位移s2=v2帶-v2′22a+0-v2帶2×(-a)=7m
或s2=v2′+v帶2t2+v帶2×v帶a=7m(2分)
A碰后運(yùn)動(dòng)的總位移s1=v24-v1′22×a+0-v242×(-a)≈6m(2分)
兩物塊間的最大距離sm=s2-s1=1m.(1分)
[答案](1)1m/s2,方向向左
(2)A的速度為1.5m/s,方向向右;B的速度為2m/s,方向向右
(3)1m