高中光的折射教案
發(fā)表時(shí)間:2021-03-01高考物理知識(shí)點(diǎn)速查復(fù)習(xí)光的干涉。
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,大家開(kāi)始動(dòng)筆寫(xiě)自己的教案課件了。是時(shí)候?qū)ψ约航贪刚n件工作做個(gè)新的規(guī)劃了,這樣接下來(lái)工作才會(huì)更上一層樓!你們了解多少教案課件范文呢?下面是小編精心收集整理,為您帶來(lái)的《高考物理知識(shí)點(diǎn)速查復(fù)習(xí)光的干涉》,歡迎大家與身邊的朋友分享吧!
光的干涉考點(diǎn)1:雙縫干涉原理
(1)產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件
只有兩列光波的頻率相同,位相差恒定,振動(dòng)方向一致的相干光源,才能產(chǎn)生光的干涉。
由兩個(gè)普通獨(dú)立光源發(fā)出的光,不可能具有相同的頻率,更不可能存在固定的相差,因此,不能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。
(2)條紋寬度(或條紋間距)相鄰兩條亮(暗)條紋的間距Δx為:
上式說(shuō)明,兩縫間距離越小、縫到屏的距離越大,光波的波長(zhǎng)越大,條紋的寬度就越大。
當(dāng)實(shí)驗(yàn)裝置一定,紅光的條紋間距最大,紫光的條紋間距最小。這表明不同色光的波長(zhǎng)不同,紅光最長(zhǎng),紫光最短。
(3)【討論】
①教材中說(shuō):“楊氏又發(fā)現(xiàn)用狹縫代替小孔可以得到同樣清晰但明亮得多的干涉圖樣”這“明亮得多”的原因是什么?
用狹縫代替小孔,狹縫成為線光源,而線光源可以認(rèn)為由許多個(gè)發(fā)光點(diǎn)沿一條線排列組成的,每個(gè)點(diǎn)光源分別產(chǎn)生自己的干涉圖樣,在屏上的干涉條紋則是各個(gè)點(diǎn)光源的干涉圖樣的疊加。由于這些點(diǎn)光源與雙縫的相對(duì)位置完全一樣,產(chǎn)生的干涉圖樣完全相同。雖然不同的點(diǎn)光源的光互不相干,但它們疊加起來(lái)仍與點(diǎn)光源產(chǎn)生干涉圖樣相似,只是強(qiáng)度增大而由亮點(diǎn)變成明線,易于觀察。
②在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,如果用紅色濾光片遮住一個(gè)狹縫S1,再用綠濾光片遮住另一個(gè)狹縫S2,當(dāng)用白光入射時(shí),屏上是否會(huì)產(chǎn)生雙縫干涉圖樣?
這時(shí)在屏上將會(huì)出現(xiàn)紅光單縫衍射光矢量和綠光單縫衍射光矢量振動(dòng)的疊加。由于紅光和綠光的頻率不同,因此它們?cè)谄辽席B加時(shí)不能產(chǎn)生干涉,此時(shí)屏上將出現(xiàn)混合色二單縫衍射圖樣。
③在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,如果遮閉其中一條縫,則在屏上出現(xiàn)的條紋有何變化?原來(lái)亮的地方會(huì)不會(huì)變暗?
如果遮住雙縫其中的一條縫,在屏上將由雙縫干涉條紋演變?yōu)閱慰p衍射條紋,與干涉條紋相比,這時(shí)單縫衍射條紋亮度要減弱,而且明紋的寬度要增大,但由于干涉是受衍射調(diào)制的,所以原來(lái)亮的地方不會(huì)變暗。
④雙縫干涉的亮條紋或暗條紋是兩列光波在光屏處疊加后加強(qiáng)或抵消而產(chǎn)生的,這是否違反了能量守恒定律?
暗條紋處的光能量幾乎是零,表明兩列光波疊加,彼此相互抵消,這是按照光的傳播規(guī)律,暗條紋處是沒(méi)有光能量傳到該處的原因,不是光能量損耗了或轉(zhuǎn)變成了其它形式的能量。同樣,亮條紋處的光能量比較強(qiáng),光能量增加,也不是光的干涉可以產(chǎn)生能量,而是按照波的傳播規(guī)律到達(dá)該處的光能量比較集中。雙縫干涉實(shí)驗(yàn)不違反能量守恒定律。
考點(diǎn)2:薄膜干涉及其應(yīng)用
(1)原理
①干涉法檢查精密部件的表面
取一個(gè)透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板,放在待檢查的部件表面并在一端墊一薄片,使樣板的平面與被檢查的平面間形成一個(gè)楔形空氣膜,用單色光從上面照射,入射光從空氣層的上下表面反射出兩列光形成相干光,從反射光中就會(huì)看到干涉條紋,如圖2-3甲所示。
如果被檢表面是平的,那么空氣層厚度相同的各點(diǎn)就位于一條直線上,產(chǎn)生的干涉條紋就是平行的(如圖2-3乙);如果觀察到的干涉條紋如圖2-3丙所示,A、B處的凹凸情況可以這樣分析:由丙圖知,P、Q兩點(diǎn)位于同一條亮紋上,故甲圖中與P、Q對(duì)應(yīng)的位置空氣層厚度相同。由于Q位于P的右方(即遠(yuǎn)離楔尖),如果被檢表面是平的,Q處厚度應(yīng)該比P處大,所以,只有當(dāng)A處凹陷時(shí)才能使P與Q處深度相同。同理可以判斷與M對(duì)應(yīng)的B處為凸起。
②增透膜
是在透鏡、棱鏡等光學(xué)元件表面涂的一層氟化鎂薄膜。當(dāng)薄膜的兩個(gè)表面上反射光的路程差等于半個(gè)波長(zhǎng)時(shí),反射回來(lái)的光抵消。從而增強(qiáng)了透射光的強(qiáng)度。顯然增透膜的厚度應(yīng)該等于光在該介質(zhì)中波長(zhǎng)的1/4。
由能量守恒可知,入射光總強(qiáng)度=反射光總強(qiáng)度+透射光總強(qiáng)度。
光恰好實(shí)現(xiàn)波峰與波谷相疊加,實(shí)現(xiàn)干涉相消,使其合振幅接近于零,即反射光的總強(qiáng)度接近于零,從總效果上看,相當(dāng)于光幾乎不發(fā)生反射而透過(guò)薄膜,因而大大減少了光的反射損失,增強(qiáng)了透射光的強(qiáng)度。
增透膜只對(duì)人眼或感光膠片上最敏感的綠光起增透作用。當(dāng)白光照到(垂直)增透膜上,綠光產(chǎn)生相消干涉,反射光中綠光的強(qiáng)度幾乎是零。這時(shí)其他波長(zhǎng)的光(如紅光和紫光)并沒(méi)有被完全抵消。因此,增透膜呈綠光的互補(bǔ)色——淡紫色。
延伸閱讀
高考物理知識(shí)點(diǎn)速查復(fù)習(xí)光的直線傳播的考點(diǎn)分析
光的直線傳播的考點(diǎn)分析
考點(diǎn):平面鏡的特點(diǎn):
①光線的角度變化關(guān)系
入射角改變多少,反射角改變多少
平面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)θ角,入射角改變?chǔ)龋瓷涔饩€的反射角改變2θ角。
②運(yùn)動(dòng)關(guān)系
鏡不動(dòng),物像移動(dòng)的速度大小相等,方向相反。
當(dāng)物不動(dòng),平面鏡與物像的連線的夾角為θ時(shí),平面鏡移動(dòng)的速度V1和像移動(dòng)的速度V2的關(guān)系為:V2=2V1sinθ。
③物像關(guān)系(透視關(guān)系)
大小相等,正立的虛像,像、物關(guān)于平面鏡對(duì)稱,左右顛倒
(平面鏡內(nèi)成的像,若在平面鏡后面透視,看到即為實(shí)際)
④光源在兩相交的平面鏡內(nèi)的成像個(gè)數(shù)
考點(diǎn):平面鏡成像作圖
物像對(duì)稱定光路,入射、反射兩角度;光路可逆巧應(yīng)用,虛實(shí)、箭頭尺規(guī)圖。
考點(diǎn):發(fā)生折射的兩個(gè)面平行,則出射光線與入射光線平行。
考點(diǎn):介質(zhì)的折射率測(cè)定的方法
1、用折射法測(cè)定
1、如圖所示,一儲(chǔ)油桶,底面直徑與高均為d,當(dāng)桶內(nèi)無(wú)油時(shí),從某點(diǎn)A恰能看到桶底邊緣上的某點(diǎn)B。當(dāng)桶內(nèi)油的深度等于桶高一半時(shí),由A沿AB方向看去,看到桶底上的點(diǎn)C,兩點(diǎn)C、B相距d/4,求油的折射率和光在油中傳播速度。
答案:
如圖所示,因底面直徑與桶高相等,由此可知
∠AOF=∠ABG=450;由OD=2CD可知∠COD的正弦
油的折射率
油中的傳播速度
2、如圖所示,將刻度尺直立在裝滿某種透明液體的廣口瓶中,從刻度尺上A和B兩點(diǎn)射出的光線AC和BC在C點(diǎn)被折射和反射都沿直線CD傳播,已知刻度尺上兩相鄰兩根刻度線間的距離為10cm,刻度尺在右邊緣與廣口瓶右內(nèi)壁之間的距離d=25cm,則瓶?jī)?nèi)流體的折射率為多少?
2、全反射法測(cè)定液體的折射率
考點(diǎn):全反射的應(yīng)用—光導(dǎo)纖維
光在光導(dǎo)纖維中傳播時(shí),光程為纖維長(zhǎng)度的n倍,其中n為纖維的折射率。S=nL
1、如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)、折射率為n的玻璃磚,若光線從A射入恰好在其中發(fā)生全反射,經(jīng)過(guò)多次全反射后恰好從B端射出。光在真空中的速度為c,求光從A到B的時(shí)間。
光線通信是一種現(xiàn)代化的通信手段,它可以提供大容量、高速度、高質(zhì)量的通信服務(wù),為了研究問(wèn)題的方便,我們將光導(dǎo)纖維簡(jiǎn)化為一根長(zhǎng)直的玻璃管,如下圖所示,設(shè)此玻璃管長(zhǎng)為L(zhǎng),折射率為n且光在玻璃內(nèi)界面上恰好發(fā)生全反射,若光在真空中的傳播速度為c,則光通過(guò)此段玻璃管所需的時(shí)間為
A、B、C、D、
答案:A
如圖5所示,一光導(dǎo)纖維內(nèi)芯折射率為n1,外層折射率為n2,一束光信號(hào)與界面成α角由內(nèi)芯射向外層,要在界面上發(fā)生全反射,必須滿足什么條件
A、n1n2,α大于某一值B、n1n2,α大于某一值
C、n1n2,α小于某一值D、n1n2,α小于某一值
答案:C
一根直玻璃棒材料的折射率為n,要讓從玻璃棒一端面射入的光線都能在玻璃棒內(nèi)發(fā)生全反射而沿玻璃棒向前傳播,則入射光線的入射角θ1應(yīng)滿足一定的條件,這條件是_____(答案:)
如圖所示,是光導(dǎo)纖維的一部分,它可以認(rèn)為是處于空氣中的一個(gè)折射率為n的圓柱型透明體。要使從端面進(jìn)入的所有光線都不會(huì)從側(cè)面射出,而是從另一個(gè)端面射出,這種透明體的折射率必須滿足什么條件?
解:光線從空氣進(jìn)入光導(dǎo)纖維,最大的入射角為900,此時(shí)的折射角為θ2:………………①
在光導(dǎo)纖維的面上仍能發(fā)生全反射,則入射角θ3=900-θ2
θ3≥C,又sinC=1/n,
………………②
又…………………………③
由①②③得:
一根直玻璃棒材料的折射率為n,要讓從玻璃棒一端面射入的光線都能在玻璃棒內(nèi)發(fā)生全反射而沿玻璃棒向前傳播,則入射光線的入射角θ1應(yīng)滿足一定的條件,這條件是_____
答案:
考點(diǎn):各量的變化關(guān)系
高考物理知識(shí)點(diǎn)速查復(fù)習(xí)交變電流
電磁感應(yīng)與電路結(jié)合問(wèn)題
一、等效法處理電磁感應(yīng)與電路結(jié)合問(wèn)題
解決電磁感應(yīng)電路問(wèn)題的關(guān)鍵就是借鑒或利用相似原型來(lái)啟發(fā)理解和變換物理模型,即把電磁感應(yīng)的問(wèn)題等效轉(zhuǎn)換成穩(wěn)恒直流電路,把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體等效為內(nèi)電路.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小相當(dāng)于電源電動(dòng)勢(shì).其余部分相當(dāng)于外電路,并畫(huà)出等效電路圖.此時(shí),處理問(wèn)題的方法與閉合電路求解基本一致,惟一要注意的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,有時(shí)導(dǎo)體兩端有電壓,但沒(méi)有電流流過(guò),這類似電源兩端有電勢(shì)差但沒(méi)有接入電路時(shí),電流為零.
二、電磁感應(yīng)中的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題
這類問(wèn)題覆蓋面廣,題型也多種多樣;但解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵在于通過(guò)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析來(lái)尋找過(guò)程中的臨界狀態(tài),如速度、加速度取最大值或最小值的條件等,基本思路是:
三、電磁感應(yīng)中的能量、動(dòng)量問(wèn)題
無(wú)論是使閉合回路的磁通量發(fā)生變化,還是使閉合回路的部分導(dǎo)體切割磁感線,都要消耗其它形式的能量,轉(zhuǎn)化為回路中的電能。這個(gè)過(guò)程不僅體現(xiàn)了能量的轉(zhuǎn)化,而且保持守恒,使我們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)包含電和磁在內(nèi)的能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律的普遍性。
分析問(wèn)題時(shí),應(yīng)當(dāng)牢牢抓住能量守恒這一基本規(guī)律,分析清楚有哪些力做功,就可知道有哪些形式的能量參與了相互轉(zhuǎn)化,如有摩擦力做功,必然有內(nèi)能出現(xiàn);重力做功,就可能有機(jī)械能參與轉(zhuǎn)化;安培力做負(fù)功就將其它形式能轉(zhuǎn)化為電能,做正功將電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能;然后利用能量守恒列出方程求解。
(一)電磁感應(yīng)中的“雙桿問(wèn)題”
電磁感應(yīng)中“雙桿問(wèn)題”是學(xué)科內(nèi)部綜合的問(wèn)題,涉及到電磁感應(yīng)、安培力、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律及能量守恒定律等。要求學(xué)生綜合上述知識(shí),認(rèn)識(shí)題目所給的物理情景,找出物理量之間的關(guān)系,因此是較難的一類問(wèn)題,也是近幾年高考考察的熱點(diǎn)。
1、“雙桿”向相反方向做勻速運(yùn)動(dòng)
當(dāng)兩桿分別向相反方向運(yùn)動(dòng)時(shí),相當(dāng)于兩個(gè)電池正向串聯(lián)。
2.“雙桿”同向運(yùn)動(dòng),但一桿加速另一桿減速
當(dāng)兩桿分別沿相同方向運(yùn)動(dòng)時(shí),相當(dāng)于兩個(gè)電池反向串聯(lián)。
3.“雙桿”中兩桿都做同方向上的加速運(yùn)動(dòng)。
“雙桿”中的一桿在外力作用下做加速運(yùn)動(dòng),另一桿在安培力作用下做加速運(yùn)動(dòng),最終兩桿以同樣加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
4.“雙桿”在不等寬導(dǎo)軌上同向運(yùn)動(dòng)。
“雙桿”在不等寬導(dǎo)軌上同向運(yùn)動(dòng)時(shí),兩桿所受的安培力不等大反向,所以不能利用動(dòng)量守恒定律解題。
四、電量的計(jì)算Q=IΔt
1、安培力的沖量公式求電量:
感應(yīng)電流通過(guò)直導(dǎo)線時(shí),直導(dǎo)線在磁場(chǎng)中要受到安培力的作用,當(dāng)導(dǎo)線與磁場(chǎng)垂直時(shí),安培力的大小為F=BLI。在時(shí)間△t內(nèi)安培力的沖量
2、由法拉第電磁感應(yīng)定律求:
3、
五、電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題
電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的圖象問(wèn)題通常分為兩類:一類是由給出的電磁感應(yīng)過(guò)程選出或畫(huà)出正確的圖象;二是由給定的有關(guān)圖象分析電磁感應(yīng)過(guò)程,求解相應(yīng)物理量。分析此類問(wèn)題時(shí)要抓住磁通量的變化是否均勻,從而推知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(電流)是否大小恒定,用愣次定律或右手定則判定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(電流)的方向,從而確定其正負(fù).
交變電流
一、交流電中的各量:
電壓電流適用范圍備注
瞬時(shí)值e=Emsinωti=Imsinωt粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
最大值εm=NBSωIm=εm/R電容器耐壓
有效值正弦
電流做功、電阻發(fā)熱、保險(xiǎn)絲的熔斷、儀表讀取的電壓、電流有效值是對(duì)能的平均
非正弦根據(jù)電流的熱效應(yīng)計(jì)算
平均值
計(jì)算通過(guò)的電量平均值是對(duì)時(shí)間的平均
變壓器
一、變壓器的原理
1、構(gòu)造
由一個(gè)閉合鐵芯、原線圈、副線圈組成
2、工作原理
在同一鐵芯上的磁通量的變化率處處相同
3、理想變壓器中的幾個(gè)關(guān)系
沒(méi)有漏磁和發(fā)熱損失的變壓器即沒(méi)有能量損失的變壓器叫理想變壓器
(1)電壓關(guān)系
在同一鐵芯上只有一組副線圈時(shí)
當(dāng)有幾組副線圈時(shí)
(2)功率關(guān)系
對(duì)于理想變壓器不考慮能量損失,總有P入=P出
(3)電流關(guān)系
由功率關(guān)系,當(dāng)只有一組副線圈時(shí),I1U1=I2U2,得
當(dāng)有多組副線圈時(shí):I1U1=I2U2+I(xiàn)3U3+……,得I1n1=I2n2+I3n3+……
二、變壓器的題型分析
(1)在同一鐵芯上磁通量的變化率處處相同
(2)電阻和原線圈串聯(lián)時(shí),電阻與原線圈上的電壓分配遵循串聯(lián)電路的分壓原理。
(3)理想變壓器的輸入功率等于輸出功率
3.解決變壓器問(wèn)題的常用方法
思路1電壓思路.變壓器原、副線圈的電壓之比為U1/U2=n1/n2;當(dāng)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)U1/n1=U2/n2=U3/n3=……
思路2功率思路.理想變壓器的輸入、輸出功率為P入=P出,即P1=P2;當(dāng)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)P1=P2+P3+……
思路3電流思路.由I=P/U知,對(duì)只有一個(gè)副繞組的變壓器有I1/I2=n2/n1;當(dāng)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)n1I1=n2I2+n3I3+……
思路4(變壓器動(dòng)態(tài)問(wèn)題)制約思路.
(1)電壓制約:當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比(n1/n2)一定時(shí),輸出電壓U2由輸入電壓決定,即U2=n2U1/n1,可簡(jiǎn)述為“原制約副”.
(2)電流制約:當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比(n1/n2)一定,且輸入電壓U1確定時(shí),原線圈中的電流I1由副線圈中的輸出電流I2決定,即I1=n2I2/n1,可簡(jiǎn)述為“副制約原”.
(3)負(fù)載制約:①變壓器副線圈中的功率P2由用戶負(fù)載決定,P2=P負(fù)1+P負(fù)2+…;②變壓器副線圈中的電流I2由用戶負(fù)載及電壓U2確定,I2=P2/U2;③總功率P總=P線+P2.
動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題的思路程序可表示為:
U1P1
思路5原理思路.變壓器原線圈中磁通量發(fā)生變化,鐵芯中ΔΦ/Δt相等;當(dāng)遇到“”型變壓器時(shí)有
ΔΦ1/Δt=ΔΦ2/Δt+ΔΦ3/Δt,
此式適用于交流電或電壓(電流)變化的直流電,但不適用于穩(wěn)壓或恒定電流的情況.
遠(yuǎn)距離輸電
一定要畫(huà)出遠(yuǎn)距離輸電的示意圖來(lái),包括發(fā)電機(jī)、兩臺(tái)變壓器、輸電線等效電阻和負(fù)載電阻。并按照規(guī)范在圖中標(biāo)出相應(yīng)的物理量符號(hào)。一般設(shè)兩個(gè)變壓器的初、次級(jí)線圈的匝數(shù)分別為、n1、n1/n2、n2/,相應(yīng)的電壓、電流、功率也應(yīng)該采用相應(yīng)的符號(hào)來(lái)表示。
從圖中應(yīng)該看出功率之間的關(guān)系是:P1=P1/,P2=P2/,P1/=Pr=P2。
電壓之間的關(guān)系是:。
電流之間的關(guān)系是:。
可見(jiàn)其中電流之間的關(guān)系最簡(jiǎn)單,中只要知道一個(gè),另兩個(gè)總和它相等。因此求輸電線上的電流往往是這類問(wèn)題的突破口。
輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計(jì)算時(shí)都必須用,而不能用。
特別重要的是要會(huì)分析輸電線上的功率損失,由此得出結(jié)論:⑴減少輸電線功率損失的途徑是提高輸電電壓或增大輸電導(dǎo)線的橫截面積。兩者相比,當(dāng)然選擇前者。⑵若輸電線功率損失已經(jīng)確定,那么升高輸電電壓能減小輸電線截面積,從而節(jié)約大量金屬材料和架設(shè)電線所需的鋼材和水泥,還能少占用土地。
需要引起注意的是課本上強(qiáng)調(diào):輸電線上的電壓損失,除了與輸電線的電阻有關(guān),還與感抗和容抗有關(guān)。當(dāng)輸電線路電壓較高、導(dǎo)線截面積較大時(shí),電抗造成的電壓損失比電阻造成的還要大。
高考物理知識(shí)點(diǎn)速查復(fù)習(xí)電與磁
作為優(yōu)秀的教學(xué)工作者,在教學(xué)時(shí)能夠胸有成竹,教師在教學(xué)前就要準(zhǔn)備好教案,做好充分的準(zhǔn)備。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn),幫助教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。你知道怎么寫(xiě)具體的教案內(nèi)容嗎?為此,小編從網(wǎng)絡(luò)上為大家精心整理了《高考物理知識(shí)點(diǎn)速查復(fù)習(xí)電與磁》,僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。
磁場(chǎng)對(duì)電流的作用
1、判斷安培力作用下物體運(yùn)動(dòng)方向的方法
(1)電流元法
把整段電流等效為多段直線電流元,運(yùn)用左手定則判斷出每小段電流元受到的安培力的方向,從而判斷出整段電流所受合力的方向,最后確定運(yùn)動(dòng)方向。
(2)等效法
環(huán)形電流和通電螺線管都可以等效成條形磁鐵,條形磁鐵也可等效成環(huán)形電流或通電螺線管,通電螺線管也可以等效成很多匝的環(huán)形電流來(lái)分析。
(3)利用結(jié)論法
①兩電流相互平行時(shí),同向電流相互吸引,反向電流相互排斥
②兩電流不平行時(shí),有轉(zhuǎn)動(dòng)到相互平行且方向相同的趨勢(shì),利用這些結(jié)論分析。
(4)特殊位置法
帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
A、處理方法——定圓心,求半徑,畫(huà)軌跡,算周期
(1)、圓心的確定
①粒子線速度垂直半徑,兩半徑的交點(diǎn)即為圓心
②圓心位置必定在圓中的一根弦的中垂線上。圓心也可認(rèn)為是一個(gè)半徑與弦的中垂線的交點(diǎn)。
(2)、半徑的確定
①由公式計(jì)算②利用平面幾何的關(guān)系求幾何關(guān)系:如圖12所示a、粒子速度的偏向角(Φ)等于回旋角(α)并等于AB弦與切線夾角(弦切角θ)的2倍。即Φ=α=2θ=ωt
b、直徑所對(duì)的圓頂角是直角c、圓的弧長(zhǎng)s與圓心角關(guān)系有:S=rθ
(3)、粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
①利用公式:②粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B、帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題分類
①求偏轉(zhuǎn)角問(wèn)題②求運(yùn)動(dòng)時(shí)間問(wèn)題③求入射速度、粒子質(zhì)量、磁感應(yīng)強(qiáng)度等問(wèn)題
④磁場(chǎng)區(qū)域或粒子運(yùn)動(dòng)區(qū)域的大小問(wèn)題
C、洛倫茲力作用下的多解問(wèn)題
(1)帶電粒子的電性的不確定形成多解(2)磁場(chǎng)方向不確定形成多解
(3)臨界狀態(tài)不惟一形成多解(4)運(yùn)動(dòng)的重復(fù)性形成多解
電磁感應(yīng)的基本知識(shí)
考點(diǎn)1、磁通量(Φ)
(1)定義:穿過(guò)某一面積的磁感線的條數(shù)叫做穿過(guò)這一面積的磁通量。磁通量簡(jiǎn)稱磁通。
①若磁場(chǎng)方向與面積垂直,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,平面的面積為S,則穿過(guò)該平面的磁通量為Φ=BS
②若磁場(chǎng)方向與面積不垂直,則穿過(guò)該平面的磁通量等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與該平面在垂直于磁場(chǎng)方向上投影面積的乘積。
③若磁感線沿相反方向穿過(guò)同一平面,且正向磁感線條數(shù)為Φ1,反向磁感線條數(shù)為Φ2,則磁通量為Φ=Φ1-Φ2
(2)磁通量的變化量的計(jì)算
①ΔΦ=Φ2-Φ1;ΔΦ=BΔS;ΔΦ=SΔB
②開(kāi)始和轉(zhuǎn)過(guò)1800時(shí)平面都與磁場(chǎng)垂直,則磁通量的變化量ΔΦ=2BS(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,平面的面積為S)
(3)磁通量的變化率
①磁通量的變化率:描述磁場(chǎng)中穿過(guò)某個(gè)面磁通量變化快慢的物理量。
②大小計(jì)算:
③在數(shù)值上等于單匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。
④在Φ—t圖象中,圖象的斜率表示
(4)引起某一回路磁通量變化的原因
(1)磁感強(qiáng)度的變化(2)線圈面積的變化(部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng))
(3)線圈平面的法線方向與磁場(chǎng)方向夾角的變化
考點(diǎn)2、感應(yīng)電流的方向判斷
(1)判斷的方法:
①右手定則——部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向
②楞次定律
(2)楞次定律的理解
運(yùn)用楞次定律判定感應(yīng)電流方向的基本思路可歸結(jié)為:“一原、二感、三電流”,即為:
①明確原磁場(chǎng):弄清原磁場(chǎng)的方向及磁通量的變化情況.
②確定感應(yīng)磁場(chǎng):即根據(jù)楞次定律中的阻礙原則,結(jié)合原磁場(chǎng)磁通量變化情況,確定出感應(yīng)電流產(chǎn)生的感應(yīng)磁場(chǎng)的方向.
③判定電流方向:即根據(jù)感應(yīng)磁場(chǎng)的方向,運(yùn)用安培定則判斷出感應(yīng)電流方向.
(b)判斷閉合電路(或電路中可動(dòng)部分導(dǎo)體)相對(duì)運(yùn)動(dòng)類問(wèn)題的分析策略
在電磁感應(yīng)問(wèn)題中,有一類綜合性較強(qiáng)的分析判斷類問(wèn)題,主要講的是磁場(chǎng)中的閉合電路在一定條件下產(chǎn)生了感應(yīng)電流,而此電流又處于磁場(chǎng)中,受到安培力作用,從而使閉合電路或電路中可動(dòng)部分的導(dǎo)體發(fā)生了運(yùn)動(dòng).對(duì)其運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的分析判斷可有兩種思路方法:
①常規(guī)法:
據(jù)原磁場(chǎng)(B原方向及ΔΦ情況)確定感應(yīng)磁場(chǎng)(B感方向)判斷感應(yīng)電流(I感方向)導(dǎo)體受力及運(yùn)動(dòng)趨勢(shì).
②效果法
由楞次定律可知,感應(yīng)電流的“效果”總是阻礙引起感應(yīng)電流的“原因”,深刻理解“阻礙”的含義.據(jù)阻礙原則,可直接對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)作出判斷,更簡(jiǎn)捷、迅速.
a、阻礙變化阻礙原磁通的變化
b、阻礙變化阻礙(導(dǎo)體間的)相對(duì)運(yùn)動(dòng),即“來(lái)時(shí)拒,去時(shí)留”
c、阻礙變化阻礙原電流的變化,應(yīng)用在解釋自感現(xiàn)象的有關(guān)問(wèn)題。
考點(diǎn)3、電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算
(1)、用法拉第電磁感應(yīng)定律計(jì)算
定律內(nèi)容:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小決定于磁通量的變化率的大小,與穿過(guò)這一電路磁通量的變化率成正比。
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算式:
①線圈面積S不變,磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化:
②磁感強(qiáng)度不變,線圈面積均勻變化:
③B、S均不變,線圈繞過(guò)線圈平面內(nèi)的某一軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),計(jì)算式為:
(2)導(dǎo)體切割磁感線時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小的計(jì)算式:
公式:
①若導(dǎo)體變速切割磁感線,公式中的電動(dòng)勢(shì)是該時(shí)刻的瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
②若導(dǎo)體不是垂直切割磁感線運(yùn)動(dòng),v與B有一夾角,如圖1:
③若導(dǎo)體在磁場(chǎng)中繞著導(dǎo)體上的某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)
高考物理知識(shí)點(diǎn)速查復(fù)習(xí)機(jī)械能、功
俗話說(shuō),磨刀不誤砍柴工。作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來(lái),使高中教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。高中教案的內(nèi)容要寫(xiě)些什么更好呢?下面是小編為大家整理的“高考物理知識(shí)點(diǎn)速查復(fù)習(xí)機(jī)械能、功”,僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。
機(jī)械能1.深刻理解功的概念
功是力的空間積累效應(yīng)。它和位移相對(duì)應(yīng)(也和時(shí)間相對(duì)應(yīng))。計(jì)算功的方法有兩種:
⑴按照定義求功。即:W=Fscosθ。在高中階段,這種方法只適用于恒力做功。當(dāng)時(shí)F做正功,當(dāng)時(shí)F不做功,當(dāng)時(shí)F做負(fù)功。
這種方法也可以說(shuō)成是:功等于恒力和沿該恒力方向上的位移的乘積。
⑵用動(dòng)能定理W=ΔEk或功能關(guān)系求功。當(dāng)F為變力時(shí),高中階段往往考慮用這種方法求功。
這種方法的依據(jù)是:做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程,功是能的轉(zhuǎn)化的量度。如果知道某一過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的數(shù)值,那么也就知道了該過(guò)程中對(duì)應(yīng)的功的數(shù)值。
(3).會(huì)判斷正功、負(fù)功或不做功。判斷方法有:○1用力和位移的夾角α判斷;○2用力和速度的夾角θ判斷定;○3用動(dòng)能變化判斷.
(4)了解常見(jiàn)力做功的特點(diǎn):
重力做功和路徑無(wú)關(guān),只與物體始末位置的高度差h有關(guān):W=mgh,當(dāng)末位置低于初位置時(shí),W>0,即重力做正功;反之則重力做負(fù)功。
滑動(dòng)摩擦力做功與路徑有關(guān)。當(dāng)某物體在一固定平面上運(yùn)動(dòng)時(shí),滑動(dòng)摩擦力做功的絕對(duì)值等于摩擦力與路程的乘積。
在彈性范圍內(nèi),彈簧做功與始末狀態(tài)彈簧的形變量有關(guān)系。
(5)一對(duì)作用力和反作用力做功的特點(diǎn):○1一對(duì)作用力和反作用力在同一段時(shí)間內(nèi)做的總功可能為正、可能為負(fù)、也可能為零;○2一對(duì)互為作用反作用的摩擦力做的總功可能為零(靜摩擦力)、可能為負(fù)(滑動(dòng)摩擦力),但不可能為正。
2.深刻理解功率的概念
(1)功率的物理意義:功率是描述做功快慢的物理量。
(2)功率的定義式:,所求出的功率是時(shí)間t內(nèi)的平均功率。
(3)功率的計(jì)算式:P=Fvcosθ,其中θ是力與速度間的夾角。該公式有兩種用法:①求某一時(shí)刻的瞬時(shí)功率。這時(shí)F是該時(shí)刻的作用力大小,v取瞬時(shí)值,對(duì)應(yīng)的P為F在該時(shí)刻的瞬時(shí)功率;②當(dāng)v為某段位移(時(shí)間)內(nèi)的平均速度時(shí),則要求這段位移(時(shí)間)內(nèi)F必須為恒力,對(duì)應(yīng)的P為F在該段時(shí)間內(nèi)的平均功率。
(4)重力的功率可表示為PG=mgVy,即重力的瞬時(shí)功率等于重力和物體在該時(shí)刻的豎直分速度之積。
2、斜面上的彈力做功和摩擦力做功問(wèn)題
3、滑輪系統(tǒng)拉力做功的計(jì)算方法
當(dāng)牽引動(dòng)滑輪兩根細(xì)繩不平行時(shí),但都是恒力,此時(shí)若將此二力合成為一個(gè)恒力再計(jì)算這個(gè)恒力的功,則計(jì)算過(guò)程較復(fù)雜。但若等效為兩個(gè)恒力功的代數(shù)和,將使計(jì)算過(guò)程變得非常簡(jiǎn)便。
4、求某力的平均功率和瞬時(shí)功率的方法
平均功率的計(jì)算:
5、機(jī)車的啟動(dòng)問(wèn)題
問(wèn)題1:.機(jī)車起動(dòng)的最大速度問(wèn)題
問(wèn)題2:機(jī)車勻加速起動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間問(wèn)題
問(wèn)題3:.機(jī)車運(yùn)動(dòng)的最大加速度問(wèn)題。
功和功率的計(jì)算
1、求變力做功的幾種方法
功的計(jì)算在中學(xué)物理中占有十分重要的地位,中學(xué)階段所學(xué)的功的計(jì)算公式W=FScosa只能用于恒力做功情況,對(duì)于變力做功的計(jì)算則沒(méi)有一個(gè)固定公式可用,本文對(duì)變力做功問(wèn)題進(jìn)行歸納總結(jié)如下:
(1)等值法
等值法即若某一變力的功和某一恒力的功相等,則可以同過(guò)計(jì)算該恒力的功,求出該變力的功。而恒力做功又可以用W=FScosa計(jì)算,從而使問(wèn)題變得簡(jiǎn)單。
(2)、微元法
當(dāng)物體在變力的作用下作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),若力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的切線方向之間的夾角不變,且力與位移的方向同步變化,可用微元法將曲線分成無(wú)限個(gè)小元段,每一小元段可認(rèn)為恒力做功,總功即為各個(gè)小元段做功的代數(shù)和。
三、平均力法
如果力的方向不變,力的大小對(duì)位移按線性規(guī)律變化時(shí),可用力的算術(shù)平均值(恒力)代替變力,利用功的定義式求功。
(4)、圖象法
(5)、能量轉(zhuǎn)化法求變力做功
功是能量轉(zhuǎn)化的量度,已知外力做功情況可計(jì)算能量的轉(zhuǎn)化,同樣根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化也可求外力所做功的多少。因此根據(jù)動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系等可從能量改變的角度求功。
①、用動(dòng)能定理求變力做功
動(dòng)能定理的內(nèi)容是:外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的增量。它的表達(dá)式是W外=ΔEK,W外可以理解成所有外力做功的代數(shù)和,如果我們所研究的多個(gè)力中,只有一個(gè)力是變力,其余的都是恒力,而且這些恒力所做的功比較容易計(jì)
算,研究對(duì)象本身的動(dòng)能增量也比較容易計(jì)算時(shí),用動(dòng)能定理就可以求出這個(gè)變力所做的功。
③、用功能原理求變力做功
功能原理的內(nèi)容是:系統(tǒng)所受的外力和內(nèi)力(不包括重力和彈力)所做的功的代數(shù)和等于系統(tǒng)的機(jī)械能的增量,如果這些力中只有一個(gè)變力做功,且其它力所做的功及系統(tǒng)的機(jī)械能的變化量都比較容易求解時(shí),就可用功能原理求解變力所做的功。
④、用公式W=Pt求變力做功
機(jī)械能及機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用
一、對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解
1、對(duì)機(jī)械能中的重力勢(shì)能的理解
機(jī)械能中的重力勢(shì)能是一個(gè)相對(duì)值,只有選定了零勢(shì)能參考面才有物體相對(duì)于零勢(shì)面的重力勢(shì)能。在機(jī)械能守恒關(guān)系式中初、末兩狀態(tài)的機(jī)械能應(yīng)相對(duì)于同一參考面。
2、對(duì)機(jī)械能守恒定律條件的理解
對(duì)機(jī)械能守恒定律成立條件的理解關(guān)系到能否正確應(yīng)用該定律,對(duì)該定律的理解可從以下兩個(gè)方面:
(1)、從力做功的角度理解機(jī)械能守恒定律成立的條件。
對(duì)某一物體,若只有重力(或彈簧的彈力)做功,其它力不做功,則該物體的機(jī)械能守恒。
(2)、從能量轉(zhuǎn)化的角度理解機(jī)械能守恒定律成立的條件。
對(duì)某一系統(tǒng),物體間只有動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,系統(tǒng)跟外界沒(méi)有發(fā)生機(jī)械能的傳遞,機(jī)械能也沒(méi)有轉(zhuǎn)變成其它形式的能(如沒(méi)有熱能產(chǎn)生),則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。
3、對(duì)于機(jī)械能守恒定律中“守恒”的理解。
正確理解機(jī)械能守恒定律中“守恒”的涵義,對(duì)于正確寫(xiě)出守恒的數(shù)學(xué)表達(dá)式十分重要,同時(shí)對(duì)守恒的理解不同,其對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式也不同。對(duì)守恒的理解主要有以下三種:
(1)、所謂守恒即系統(tǒng)的初態(tài)的總機(jī)械能E1等于末態(tài)的總機(jī)械能E2,其相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:E1=E2。
(2)、系統(tǒng)的機(jī)械能守恒可理解為系統(tǒng)的能量只在動(dòng)能和重力勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化。系統(tǒng)重力勢(shì)能的變化量和系統(tǒng)動(dòng)能的變化量數(shù)值大小相等,即ΔEp=-ΔEk。
(3)、如果系統(tǒng)是有A、B兩個(gè)物體組成的,對(duì)于機(jī)械能守恒可理解為系統(tǒng)的機(jī)械能只在A、B兩物體之間相互轉(zhuǎn)化,A物體的機(jī)械能的變化量和B物體的機(jī)械能的變化量數(shù)值大小相等,即ΔEA=-ΔEB。
二、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用
1、物體運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能守恒
2、變質(zhì)量問(wèn)題中的機(jī)械能守恒
3、多物體組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒問(wèn)題
4、彈簧問(wèn)題中的機(jī)械能守恒
功能關(guān)系
1、常見(jiàn)力做功與能量變化的對(duì)應(yīng)關(guān)系
①重力功:重力勢(shì)能和其他能相互轉(zhuǎn)化②彈簧的彈力做功:彈性勢(shì)能和其他能相互轉(zhuǎn)化
③滑動(dòng)摩擦力做功:機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能④電場(chǎng)力做功:電勢(shì)能與其他能相互轉(zhuǎn)化
⑤安培力做功:電能和其它形式能相互轉(zhuǎn)化
⑥分子力做功:分子勢(shì)能和分子動(dòng)能之間的能的轉(zhuǎn)化
⑦合外力做功:動(dòng)能和其他形式能之間的轉(zhuǎn)化
⑧重力、彈力外的其他力做功:機(jī)械能和其他形式能之間的轉(zhuǎn)化
2、功是能量的轉(zhuǎn)化的量度W=ΔE
沖量、動(dòng)量與動(dòng)量定理
1、沖量---求恒力和變力沖量的方法。
恒力F的沖量直接根據(jù)I=Ft求,而變力的沖量一般要由動(dòng)量定理或F-t圖線與橫軸所夾的面積來(lái)求。
2、動(dòng)量---動(dòng)量及動(dòng)量變化的求解方法。
求動(dòng)量的變化要用平行四邊形定則或動(dòng)量定理。
3、動(dòng)量定理:
應(yīng)用動(dòng)量定理解題的思路和一般步驟為:
10明確研究對(duì)象和物理過(guò)程;20分析研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況;
30選取正方向,確定物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始末兩狀態(tài)的動(dòng)量;40依據(jù)動(dòng)量定理列方程、求解。
小結(jié):三問(wèn)法應(yīng)用動(dòng)量定理:
一問(wèn)能否用(涉及力、時(shí)間和速度變化的問(wèn)題,不涉及加速度與位移)
二問(wèn)研究對(duì)象與過(guò)程;三問(wèn)動(dòng)量的變化與合沖量