高中地球的運(yùn)動(dòng)教案
發(fā)表時(shí)間:2021-03-22高考物理物體的運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)復(fù)習(xí)。
物體的運(yùn)動(dòng)
知識(shí)要點(diǎn):
(一)機(jī)械運(yùn)動(dòng)
(二)質(zhì)點(diǎn)
(三)位移和路程:主要講述質(zhì)點(diǎn)和位移等,它是描述物體運(yùn)動(dòng)和預(yù)備知識(shí)。
(四)勻速直線運(yùn)動(dòng)、速度
(五)勻速直線運(yùn)動(dòng)的圖象:主要講述速度的概念和勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
(六)變速直線運(yùn)動(dòng)、平均速度、瞬時(shí)速度:主要講述變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度和
瞬時(shí)速度的概念。
(七)勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度。
(八)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度
(九)勻變直線運(yùn)動(dòng)的位移:主要講述勻變直線運(yùn)動(dòng)的加速度概念,以及勻變速直
線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式。
(十)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用。
(十一)自由落體運(yùn)動(dòng)。
(十二)豎直上拋運(yùn)動(dòng)主要講述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例。
(十三)系統(tǒng)、綜合全章知識(shí)結(jié)構(gòu)培養(yǎng)分析綜合解決問題的能力。
為了掌握一個(gè)較完整的關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的知識(shí),重點(diǎn)概念是:位移、速度、加速度。重要規(guī)律則是:勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)。
重點(diǎn)、難點(diǎn):
(一)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)、平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)
知道機(jī)械運(yùn)動(dòng)是最普遍的自然現(xiàn)象。是指一個(gè)物體相對(duì)于別的物體的位置改變。為了說明物體的運(yùn)動(dòng)情況,必須選擇參照物——是在研究物體運(yùn)動(dòng)時(shí),假定不動(dòng)的物體,參照它來確定其他物體的運(yùn)動(dòng)。我們說汽車是運(yùn)動(dòng)的,樓房是靜止的是以地面為參照物,我們說,衛(wèi)星在運(yùn)動(dòng),是以地球?yàn)閰⒄瘴?。“閃閃紅星”歌曲中唱的“小小竹排江中游,巍巍青山兩岸走”說明坐在竹排上的人選擇不同的參照物觀察的結(jié)果常常是不同的,選河岸為參照物,竹排是運(yùn)動(dòng)的,選竹排為參照物,竹排是靜止的,河岸上的青山是后退的。這既說明選參照物的重要性,又說明運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性。如果選太陽為參照物地球及地球上的一切物體都在繞太陽運(yùn)動(dòng),若以天上的銀河為參照物,太陽是運(yùn)動(dòng)……,進(jìn)而得出沒有不運(yùn)動(dòng)的物體,從而說明運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,靜止是相對(duì)的。還應(yīng)指出的是:在研究地面上物體運(yùn)動(dòng)時(shí),為了研究問題方便,常取地球?yàn)閰⒄瘴铩?br>
運(yùn)動(dòng)無論多么復(fù)雜,都是由平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)組成,或只有平動(dòng),或只有轉(zhuǎn)動(dòng),或既有平動(dòng),又有轉(zhuǎn)動(dòng)。如判斷物體是平動(dòng)或是轉(zhuǎn)動(dòng),必須抓住,物體上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況都相同,這種運(yùn)動(dòng)叫平動(dòng)。物體上的各點(diǎn)都繞一點(diǎn)(圓心)或一軸做圓周運(yùn)動(dòng),這樣的運(yùn)動(dòng)叫轉(zhuǎn)動(dòng)。如果運(yùn)動(dòng)按運(yùn)動(dòng)軌跡分類,可為直線或曲線運(yùn)動(dòng),而平動(dòng)可沿直線運(yùn)動(dòng),也可沿曲線運(yùn)動(dòng)。只要保持物體上各運(yùn)動(dòng)情況相同即可。
(二)、質(zhì)點(diǎn)
質(zhì)點(diǎn)是一種抽象化的研究物體運(yùn)動(dòng)的理想模型。理想模型是為了便于著手研究物理學(xué)采用的一種方法,今后還會(huì)常用:如高中物理將要學(xué)到的勻速直線運(yùn)動(dòng)理想氣體、點(diǎn)電荷,理想變壓器……。都屬于理想模型。
質(zhì)點(diǎn)是不考慮物體的大小和形狀,而把物體看成一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn),這在第一章物體受力分析時(shí)已經(jīng)這樣做了,在那里所以用一個(gè)點(diǎn)表示物體,就是因?yàn)槟莻€(gè)物體可以抽象為質(zhì)點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)學(xué)中的重要概念,也是下一章開始研究的動(dòng)力學(xué)中的重要概念。運(yùn)動(dòng)學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)只要把物體抽象為一個(gè)點(diǎn),動(dòng)力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)則要求這個(gè)點(diǎn)具有物體的全部質(zhì)量。隨著學(xué)習(xí)的深入,對(duì)質(zhì)點(diǎn)的理解將會(huì)更加深刻。
應(yīng)該知道,理想模型是實(shí)際物體的一種科學(xué)的抽象,采取這種方法是抓住問題中物體的主要特征,簡化對(duì)物體的研究,而把物體看成一個(gè)點(diǎn),它是實(shí)際物體的一種近似。我們把物體看成質(zhì)點(diǎn)是在研究問題中,物體的形狀、大小各部分運(yùn)動(dòng)的差異是不起作用的或是次要的因素。這有兩種情況:①物體各部分運(yùn)動(dòng)情況相同,即物體做平動(dòng);②物體有轉(zhuǎn),但因轉(zhuǎn)動(dòng)引起的物體各部分運(yùn)動(dòng)的差異,對(duì)我們研究問題不起主要作用。一個(gè)很好例子就是研究地球公轉(zhuǎn)時(shí)可把地球看成質(zhì)點(diǎn),研究地球上晝夜交替時(shí)要考慮地球自轉(zhuǎn),不能把地球看成質(zhì)點(diǎn)。再如乒乓球旋轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)球的運(yùn)動(dòng)有較大影響,運(yùn)動(dòng)員在發(fā)球、擊球時(shí)都要考慮,就不能把球簡單地看成質(zhì)點(diǎn)。應(yīng)該指出絕不能誤解為小物體可以看成質(zhì)點(diǎn),大物體就不能看成質(zhì)點(diǎn)。又如我們?cè)谶\(yùn)動(dòng)會(huì)上投擲手榴彈、鉛球、標(biāo)槍時(shí)如何測(cè)量距離計(jì)成績。此時(shí)常常不考慮物體各部分運(yùn)動(dòng)的差異,而物體簡化為一個(gè)沒有大小、形狀的點(diǎn)。這就是研究問題的一種科學(xué)抽象的方法。
最后還要強(qiáng)調(diào)指出:研究質(zhì)點(diǎn)模型的意義有兩個(gè)方面:在物體、形狀、大小不起主要作用時(shí)把物體看成一個(gè)質(zhì)點(diǎn);在物體形狀、大小起主要作用時(shí),把物體看成由無數(shù)多個(gè)質(zhì)點(diǎn)所組成。所以研究質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),是研究實(shí)際物體運(yùn)動(dòng)的近似和基礎(chǔ)。在中學(xué)力學(xué)中研究對(duì)象如不特別指出:(除非涉及到轉(zhuǎn)動(dòng))即是質(zhì)點(diǎn)。
(三)、位移和路程
位移:位置的改變。位移是矢量,不僅有大小,而且還有方向,它可用一個(gè)從起點(diǎn)到終點(diǎn)的有向線段表示。例如:從甲地到乙地如右圖所示:可以沿直線從甲到乙地,起點(diǎn)為甲地的A點(diǎn),終點(diǎn)是乙地的B點(diǎn),則位移大小為線段AB長,方向從A到B方向,還可沿ACB曲線由甲地到乙地,還可沿折線ADB從甲地到乙地,盡管通過的路徑不同,但它們的起點(diǎn)和終點(diǎn)相同,所以位移一樣,路程不一樣。路程是運(yùn)動(dòng)的軌跡是標(biāo)量,只有大小無方向。如果物體從甲地A點(diǎn)沿直線到乙地的B點(diǎn)后繼續(xù)沿AB延長線到E,由E又返回到B,此時(shí)位移仍為AB(長)方向:A指向B,而路程則為AE的長度加上線段BE的長度。應(yīng)該指出:只有做直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),且始終向著同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí),位移的大小才等于路程。又如一物體沿半徑為R的圓弧做圓周運(yùn)動(dòng)如圖示:從圖周的一點(diǎn)A出發(fā)(直徑的一端)分別經(jīng)圓弧;到達(dá)直徑的另一端B點(diǎn),其位移大小都為2R方向AB,路程為整個(gè)圓周長的。若經(jīng)圓周長分別沿逆時(shí)和順時(shí)針方向到達(dá)C或D點(diǎn)則位移的大小(因起點(diǎn)為A,終點(diǎn)分別為C、D),方向不同分別為AC;AD,路程相等為。若分別沿逆時(shí)針由A經(jīng)C、B到D,或由A經(jīng)D、B到C,根據(jù)位移表示為起終點(diǎn)的有向線段,則位移大小分別為;方向分別為AD;AC。而路程相等都是圓周長。假如從A點(diǎn)出發(fā),分別沿逆時(shí)針方向或順時(shí)針方向又回到A點(diǎn)。此時(shí)位移為零,路程則為圓長。
又一物體沿斜面從底端的A斜向上滑到最遠(yuǎn)點(diǎn)B后返回滑到C,最后到A如右圖所示:試說明物體分別滑到B、C、A的位移和路程各為多少?從A到B,因?yàn)檠刂本€且方向始終不變,所以位移和路程大小相等為AB線段長度,位移的方向AB。由A經(jīng)B到C,位移大小為AC線段的長度,位移的方向AC,而路程則為線段AB長度加上BC線段的長度。當(dāng)從A經(jīng)B到C又滑到A時(shí),位移為零,則路程為線段AB長度的2倍。
現(xiàn)有皮球從離地面5m高處下落,經(jīng)與地面接觸后彈跳到離地面高4m處接住,試說明皮球的位移,和路程?
依據(jù)位移表示為起點(diǎn)到終點(diǎn)的有向線段,位移大小為(5-4)=1(m)方向豎直向下,而路程為5+4=9(m)。
(四)、勻速直線運(yùn)動(dòng)速度
首先應(yīng)認(rèn)識(shí)到,勻速直線運(yùn)動(dòng)也是一種理想模型,它是運(yùn)動(dòng)中最簡單的一種,研究復(fù)雜的問題,從最簡單的開始,是一種十分有益的研究方法。實(shí)際上物體的勻速直線運(yùn)動(dòng)是不存在的,不過不少物體的運(yùn)動(dòng)可以按勻速直線處理。這里對(duì)物體在一直線上運(yùn)動(dòng)就不好做到,而如果在相等的時(shí)間里位移相等,應(yīng)理解為在任意相等的時(shí)間,不能只理解為一小時(shí)、一分鐘、或一秒鐘,還可以更小……。認(rèn)真體會(huì)“任意”相等的時(shí)間里位移都相等的含意,才能理解到勻速的意義。進(jìn)而再去理解描述物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)快慢的物理量速度的概念,是在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,位移跟時(shí)間的比值,更確切的講是位移跟通過比位移所用時(shí)間的比值。就更加準(zhǔn)確。而不用單位時(shí)間內(nèi)的位移去表述速度概念。只說明速度在數(shù)值上等于單位時(shí)間內(nèi)位移的大小。
還必須強(qiáng)調(diào)指出:①速度和速率常常有些同學(xué)混淆不清。速度是矢量不但有大小,而且有方向。速率通常是指速度的大小,這在今后解決問題時(shí)會(huì)用到。②這里第一次出現(xiàn)用比值的形式表示物理量之間的關(guān)系,只考慮速度大小,稱之為定義式。將來隨著學(xué)習(xí)深入,還會(huì)出現(xiàn),決定式和量度式。③由于勻速直線運(yùn)動(dòng)中,速度大小、方向都不變,所以勻速直線運(yùn)動(dòng)是速度不變的運(yùn)動(dòng)。④由速度的定義式可以準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)物體在給定時(shí)間內(nèi)的位移即稱之為勻速運(yùn)動(dòng)的位移公式。
(五)、勻速直線運(yùn)動(dòng)的圖象,含位移和時(shí)間的關(guān)系圖象——位移時(shí)間圖象以及速度和時(shí)間關(guān)系的圖象——速度時(shí)間圖象。這是學(xué)習(xí)高中物理以來第一次出現(xiàn)圖象,即應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題的能力:必要時(shí)能夠運(yùn)用函數(shù)圖象進(jìn)行表達(dá)分析。通常圖象是根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定的數(shù)據(jù)作出的。如位移圖象依據(jù)S=vt不同時(shí)間對(duì)應(yīng)不同的位移,位移S與時(shí)間t成正比。所以勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖象是過原點(diǎn)的一條傾斜的直線,這條直線是表示正比例函數(shù)。而直線的斜率即勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度。(有)所以由位移圖象不僅可以求出速度,還可直接讀出任意時(shí)間內(nèi)的位移(t1時(shí)間內(nèi)的位移S1)以及可直接讀出發(fā)生任一位移S2所需的時(shí)間t2。
由于勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度不隨時(shí)間而改變,所以它的速度圖象是平行時(shí)間軸的直線。
(六)、變速直線運(yùn)動(dòng)、平均速度、瞬時(shí)速度
變速直線運(yùn)動(dòng),強(qiáng)調(diào)物體沿直線運(yùn)動(dòng),與勻速比相等時(shí)間內(nèi)位移不相等。即沒有恒定的速度,要想描述其運(yùn)動(dòng)快慢程度,只有粗略的按勻速運(yùn)動(dòng)處理,把在變速直線運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)物體的位移和所用時(shí)間的比值,叫做這段時(shí)間內(nèi)的或通過這段位移的平均速度。表示為,如果一段位移S內(nèi),分作幾段位移S1、S2、S3……。而在每一段位移內(nèi)可視為勻速,其速度分別為v1、v2、v3……。求這一段位移S內(nèi)的平均速度?依定義式
并會(huì)用平均速度去計(jì)算位移和時(shí)間。
瞬時(shí)速度:描述的是變速運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度。它能最精確地描述變速運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在某位置運(yùn)動(dòng)快慢和運(yùn)動(dòng)方向,它是把平均速度的時(shí)間無限縮短到時(shí)刻。它的方向總是運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的切線方向。
小結(jié)
1、知道機(jī)械運(yùn)動(dòng)、平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng);參照物的概念;質(zhì)點(diǎn)的概念以及把物體簡化成質(zhì)點(diǎn)的條件。勻速、變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
2、理解靜止和運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性;位移的概念會(huì)用圖象法表示位移矢量,理解速度的定義、物理意義速度是矢量及速率的概念,理解平均速度,即時(shí)速度的物理意義。了解即時(shí)速度與平均速度的區(qū)別和聯(lián)系。
3、掌握位移和路程的區(qū)別和聯(lián)系,并能在具體問題中正確識(shí)別位移和路程;掌握速度的概念,速度的單位和換算;掌握勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,能熟練運(yùn)用勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式和位移公式求解問題。會(huì)畫勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移圖象和速度圖象,會(huì)從圖象判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài);掌握平均速度的定義,并能運(yùn)用公式求變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度,從而計(jì)算位移和時(shí)間。
必須再次強(qiáng)調(diào)以下三點(diǎn):
1、位移和路程不同
位移是表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量,可以用由初位置到末位置的有向線段來表示,位移既有大小,又有方向,是矢量。路程表示質(zhì)點(diǎn)在一定時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡的長度,只有大小,沒有方向,是標(biāo)度。只有當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條直線,運(yùn)動(dòng)方向不變時(shí),路程與位移的大小相等,其他情況下,路程的數(shù)值都大于位移的數(shù)值。
2、時(shí)刻和時(shí)間不同
時(shí)間反映一段時(shí)的間隔,如“一節(jié)課的時(shí)間是45分鐘”“一秒內(nèi)”“第二秒”等都表示時(shí)間。而時(shí)刻反映的是時(shí)間里的某一點(diǎn),如上第一節(jié)課的時(shí)刻是“八點(diǎn)十分”“一秒末”“第三秒初”等表示的是時(shí)刻。時(shí)間與時(shí)刻都是標(biāo)量。對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體,時(shí)刻與位置對(duì)應(yīng),時(shí)間與位移對(duì)應(yīng)。
3、速度和速率不同
速度是描述物體位置變化快慢的物理量,在勻速直線運(yùn)動(dòng)中速度等于位移跟時(shí)間的比值,是矢量,方向與位移方向一致。速率是速度的大小,是標(biāo)量。在勻速直線運(yùn)動(dòng)中,速度與速率數(shù)值相等,僅是矢量和標(biāo)量的區(qū)別。
在變速運(yùn)動(dòng)中,物體位移與時(shí)間的比是平均速度;路程與時(shí)間的比是平均速率。如果運(yùn)動(dòng)物體軌跡是曲線,或做往返直線運(yùn)動(dòng),由于路程的值大于位移的值,所以平均速度和平均速率不僅有矢量和標(biāo)量的區(qū)別,數(shù)值上也不相等。如汽車環(huán)城跑了一圈又回到初始位置,位移是零,平均速度是零,而路程不為零,平均速率不為零。
在變速運(yùn)動(dòng)中,當(dāng)時(shí)間趨于零時(shí),在極短時(shí)間內(nèi)的平均速度,叫該時(shí)刻的即時(shí)速度。即時(shí)速率與即時(shí)速度的大小相等,只是標(biāo)量與矢量的區(qū)別。
相關(guān)閱讀
高考物理運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)點(diǎn)總結(jié)復(fù)習(xí)
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計(jì)劃,準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生們能夠在上課時(shí)充分理解所教內(nèi)容,幫助高中教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。那么,你知道高中教案要怎么寫呢?下面是小編精心為您整理的“高考物理運(yùn)動(dòng)定律知識(shí)點(diǎn)總結(jié)復(fù)習(xí)”,歡迎閱讀,希望您能閱讀并收藏。
運(yùn)動(dòng)定律
知識(shí)要點(diǎn):
第一專題:牛頓三個(gè)定律,是在學(xué)過的運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律的基礎(chǔ),進(jìn)一步研究物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因,揭示出運(yùn)動(dòng)和力之間的本質(zhì)關(guān)系,理解慣性的概念和質(zhì)量的概念。知道什么是單位制及單位制在物理計(jì)算中的應(yīng)用。
第二專題:牛頓定律的應(yīng)用,介紹超重和失重。理解并掌握有關(guān)連接體問題的計(jì)算,從而加深對(duì)牛頓定律的理解和運(yùn)用。通過全章復(fù)習(xí),進(jìn)一步增加分析、解決問題的能力。
一、牛頓三個(gè)定律
1、牛頓第一定律,它講述是物體不受任何力時(shí)所遵循的規(guī)律。其內(nèi)容表敘為:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
對(duì)牛頓第一定律的理解應(yīng)注意如下幾點(diǎn):
(1)物體的這種保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性。一切物體都有慣性。慣性是物體的固有屬性,即不管物體是否運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)快慢,處于何種狀態(tài),受力情況如何等等,物體都有慣性,慣性的大小由物體的質(zhì)量決定,質(zhì)量是物體慣性大小的量度。
(2)肯定了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,而不是維持或產(chǎn)生物體運(yùn)動(dòng)速度的原因。慣性使物體保持原有的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),而要改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),一定要有力的作用。物體一旦開始運(yùn)動(dòng),維持這個(gè)運(yùn)動(dòng),就不再需要力的作用了。這里必須強(qiáng)調(diào)指出的是:伽里略的理想實(shí)驗(yàn),以可靠的事實(shí)為基礎(chǔ),經(jīng)過抽象思維,抓住主要矛盾,忽略次要因素,從而更深刻地反映了自然規(guī)律,這種把可靠的事實(shí)和深刻的理論思維結(jié)合起來的理想實(shí)驗(yàn),是科學(xué)研究中的一種重要方法。要知道理想實(shí)驗(yàn),雖然是由人們?cè)诔橄笏季S中設(shè)想出來而實(shí)際上無法做到的“實(shí)驗(yàn)”。但它并不是脫離實(shí)際的主觀臆想,首先它是以實(shí)踐為基礎(chǔ),是在真實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾對(duì)實(shí)際過程作出更深入一層的抽象分析,其次,理想實(shí)驗(yàn)的推理過程是以一定的邏輯法則為根據(jù)的,而這些邏輯法則又都是從長期的社會(huì)實(shí)踐中總結(jié)出來的,并為實(shí)踐所證實(shí)了的。在自然科學(xué)研究中,它作為一種抽象思維的方法,可以使人們對(duì)實(shí)際的科學(xué)實(shí)驗(yàn)有更深刻的理解,可以進(jìn)一步揭示客觀現(xiàn)象和過程之間內(nèi)在的邏輯聯(lián)系,并由此得出正確的結(jié)論。這從牛頓第一定律及其應(yīng)用中體會(huì)到。在原來學(xué)習(xí)中,還會(huì)知道愛因斯坦在建立狹義相對(duì)論,廣義相對(duì)論、量子論過程中都與“理想實(shí)驗(yàn)”密切相關(guān)的事實(shí)。
(3)牛頓第一定律定性的說明力是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因,即產(chǎn)生加速度的原因有牛頓第二定律的含義。而第一定律是物體不受任何力作用下的規(guī)律與物體受了力而合力為零等效,所以在處理問題時(shí)可按處理,但第一定律不能視為第二定律的特例。
(4)在運(yùn)用牛頓第一定律解釋自然現(xiàn)象時(shí),應(yīng)抓住三點(diǎn):第一物體的原狀態(tài),哪部分受力了,改變了原狀態(tài),哪一部分還未來得及受力仍保持原來的狀態(tài)。因此會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象。
2、對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變的理解:
(1)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),一般指的是物體的運(yùn)動(dòng)速度。
(2)速度是矢量,物體的速度的大小改變(由靜止到運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)到靜止,由快到慢,由慢到快等),速度方向的改變(曲線運(yùn)動(dòng)或轉(zhuǎn)彎)或速度大小方向同時(shí)改變都叫物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變。
(3)物體有加速度,物體的速度就不斷變化,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不斷變化;物體沒有加速度,物體的速度就保持不變,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)就不變。加速大的物體,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的快;加速度小的物體,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的慢。
(4)力是使物體產(chǎn)生加速度的原因,但物體的加速度大小,又不完全由力的大小決定,還與物體的質(zhì)量有關(guān)。因此,決定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變程度的物理量加速度,當(dāng)A物體質(zhì)量一定時(shí),外力越大加速度越大;B外力一定時(shí),物體的質(zhì)量越大加速度越小,若為了產(chǎn)生相同的加速度質(zhì)量大的物體需的力大,由此可以說明質(zhì)量大的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難于改變,即它的慣性大,因此可以用質(zhì)量來量度物體的慣性,質(zhì)量是物體本身的屬性,與它和外界的關(guān)系無關(guān)與它與它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。物體的慣性只由其質(zhì)量來量度。認(rèn)為靜止物體無慣性運(yùn)動(dòng),物體有慣性或速度大的物體慣性大等都是錯(cuò)誤的。
3、牛頓第二定律
(1)內(nèi)容:物體的加速度跟物體所受的外力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向和外力的方向相同。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為。
(2)對(duì)定律的理解應(yīng)注意如下幾點(diǎn):
①具有三性即瞬時(shí)性:有力就有加速度,力大加速度在,力小加速度大,力恒定加速度不變,力消失加速度無。矢量性:加速度的方向始終與合外力方向一致。對(duì)應(yīng)性:一物體受幾個(gè)力作用,各個(gè)力產(chǎn)生各自的加速,不能張冠李戴。
②是加速度的決定式,即加速度的大小對(duì)其質(zhì)量相同的物體F越大加速度越大,對(duì)F相同的不同物體,質(zhì)量越小加速度越大。應(yīng)能區(qū)別加速度的定義式。
(3)由定律中的a,m選取國際單位,規(guī)定力的單位(牛頓)使F=Kma中的K為1,
即m定為1kg,a為1m/s2,此時(shí)力的大小定為1N,其中K=1,使運(yùn)算簡化。
(4)由牛頓定律可知重力和質(zhì)量的關(guān)系G=mg(G為重力,g為重加速度)。
(5)研究對(duì)象是質(zhì)點(diǎn)或可看質(zhì)點(diǎn)的物體。
(6)加速度對(duì)力的依賴關(guān)系。對(duì)一定質(zhì)量的物體,其加速度的大小和方向,完全由力的大小方向決定,跟物體的速度大小方向無關(guān)。
(7)應(yīng)用牛頓第二定律解題,一般按下列步驟進(jìn)行。
①明確研究對(duì)象(即受力物體——視為質(zhì)點(diǎn));
②分析研究對(duì)象所受的全部力——受力物體以外的物體對(duì)它的作用,準(zhǔn)確畫出各力的圖示;
③選好坐標(biāo),對(duì)各個(gè)力進(jìn)行正文分解,或求出各力的合力;
④應(yīng)用牛頓第二定律列出方程;
⑤統(tǒng)一為國際單位,認(rèn)真求解,最后給出明確答案,有數(shù)值計(jì)算的題答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
4、單位制說明:運(yùn)算中一律取統(tǒng)一的國際單位,力學(xué)中長度取米m,質(zhì)量?。ㄇЭ耍﹌g,時(shí)間?。耄﹕,如果掌握了單位制的知識(shí)對(duì)于物理計(jì)算是很重要的。當(dāng)已知量都統(tǒng)一為國際單位制,只要正確地應(yīng)用物理公式,計(jì)算的結(jié)果未知量的單位也總是國際單位中它的單位。這樣在解題時(shí)就沒有必要在計(jì)算過程中一一寫出各個(gè)量的單位,只是在最后標(biāo)出所求量的單位就行了。此外用單位制可粗略檢查計(jì)算結(jié)果是否正確。
5、牛頓第三定律講述的是兩個(gè)物體之間相互作用的這一對(duì)力必須遵循的規(guī)律。這對(duì)力叫作用力和反作用力,實(shí)驗(yàn)結(jié)論是:兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。
對(duì)牛頓第三定律的理解應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)作用與反作用是相對(duì)而言的,總是成對(duì)出現(xiàn)的,具有四同:即同時(shí)發(fā)生、存在、消失、同性質(zhì)。(如果作用力是摩擦力反作用力也是摩擦力,絕不會(huì)是彈力或重力。)
(2)一對(duì)作用力和反作用力,分別作用于兩個(gè)相互作用的物體上,不能抵消各自產(chǎn)生各自的效果,(F=m1a1,F=m2a2)不存在相互平衡問題。而平衡力可以抵消也可以是不同性質(zhì)的力。
(3)作用力與反作用力與相互作用的物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān),無論物體處于靜止、作勻速運(yùn)動(dòng),或變速運(yùn)動(dòng),此定律總是成立的。
(4)必須弄清:拔河、跳高或馬拉車。
如果拔河:甲隊(duì)能占勝乙隊(duì)是由于甲隊(duì)對(duì)乙隊(duì)的拉力大于乙隊(duì)受到的摩擦力,而甲隊(duì)對(duì)乙隊(duì)的拉力和乙隊(duì)對(duì)甲隊(duì)的拉力是一對(duì)作用反作用力。同理跳高是人對(duì)地面的壓力和地面對(duì)人的支持力是一對(duì)作用力和反作用力,人只所以能跳起來,是地對(duì)人的支持力大于人受到的重力。
(5)應(yīng)指出的是應(yīng)用牛頓第三定律解釋問題最易出錯(cuò)。
高考物理電學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)復(fù)習(xí)
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)提前最好準(zhǔn)備,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來,幫助教師更好的完成實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的教案呢?以下是小編收集整理的“高考物理電學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)復(fù)習(xí)”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
電學(xué)綜合
知識(shí)要點(diǎn):
1、基礎(chǔ)知識(shí)
對(duì)于電學(xué)綜合問題,狀態(tài)分析往往是解題的第一步,如對(duì)帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和導(dǎo)線切割磁感線運(yùn)動(dòng),應(yīng)分析其受力狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài);對(duì)于直流電路的計(jì)算,應(yīng)首先分析其電路的連接狀態(tài);對(duì)于電磁振蕩,通常需要分析振蕩過程中的一些典型狀態(tài)。
2、電場(chǎng):
電荷在其周圍空間激發(fā)電場(chǎng),靜止電荷激發(fā)的電場(chǎng)是靜電場(chǎng)。電場(chǎng)對(duì)處在場(chǎng)中的其它電荷有力的作用;電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí),一般說來電場(chǎng)力對(duì)電荷要做功,在靜電場(chǎng)中,電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的功與路徑無關(guān),所以在靜電場(chǎng)中電荷具有電勢(shì)能。在靜電場(chǎng)中引入場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)這兩個(gè)物理量,來分別描寫靜電場(chǎng)有關(guān)力的性質(zhì)和能的性質(zhì)。只有深入地理解場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的概念,才能加深對(duì)電場(chǎng)這一概念的理解。
靜電場(chǎng)是不隨時(shí)間變化的場(chǎng),在空間各點(diǎn)描寫電場(chǎng)的物理量場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì),均不隨時(shí)間變化。但是,在場(chǎng)中的不同點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的數(shù)值一般來說是不同的,它是隨著空間點(diǎn)的位置的變化而變化的。關(guān)于這一點(diǎn)在中學(xué)物理中要特別注意,因?yàn)槲覀兘?jīng)常研究勻強(qiáng)電場(chǎng),在這一特殊的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向是相同的,而一般的電場(chǎng)卻不是這樣,必須考慮場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)在場(chǎng)中不同點(diǎn)的分布情況。
電力線和等勢(shì)面是分別用來形象地描寫場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)在空間中的分布的工具。對(duì)于它們的性質(zhì)及描寫電場(chǎng)的方法的理解和掌握,不僅對(duì)于深入理解電場(chǎng)的概念、形象的建立電場(chǎng)的模型和圖象非常重要,而且對(duì)于解決很多電學(xué)中的問題也是非常有用的。
值得注意的是,對(duì)于電場(chǎng)中一些概念的學(xué)習(xí),如:電場(chǎng)力對(duì)電荷的功、電勢(shì)能……,應(yīng)對(duì)照力學(xué)中的重力對(duì)物體做的功,重力勢(shì)能……來學(xué)習(xí)和理解。帶電粒子在電場(chǎng)中的平衡和運(yùn)動(dòng)的問題,實(shí)際上,就是力學(xué)問題。所以靜電場(chǎng)的學(xué)習(xí)是對(duì)力學(xué)問題的一次很好的復(fù)習(xí)和提高的機(jī)會(huì)。
3、穩(wěn)恒電流:
這部分知識(shí)內(nèi)容要注意以下幾點(diǎn):
(1)樹立等效思想,學(xué)會(huì)畫等效電路圖
課本中,在講串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)時(shí),所說的“串聯(lián)電路的總電阻”、“并聯(lián)電路的總電阻”都是指等效電阻。在講電池組時(shí),所說的“電池組的電動(dòng)勢(shì)”
“電池組的內(nèi)阻”也是分別指與所說的電池組等效的電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。所謂甲與乙等效,是指在所研究的問題上,甲與乙的效果相同。在電路計(jì)算中,經(jīng)常把一個(gè)電路,用另一個(gè)與之等效的電路來代替,這就是畫等效電路的問題。一個(gè)電路用一個(gè)什么樣的等效電路來代替,要根據(jù)討論的問題的性質(zhì)來決定。
(2)對(duì)“理想化”問題的處理:
對(duì)問題進(jìn)行理想化處理,采用理想化模型是物理學(xué)的重要研究方法。很多情況下可忽略電表對(duì)電路的影響,即降電流表和電壓表均看成是理想電表;有時(shí)忽略電源的內(nèi)阻;很多情況下,不考慮溫度對(duì)電阻的影響。但在有些情況下,卻不能做這樣的理想化處理。在題目中如果沒有明顯的告訴我們是否可以對(duì)某一問題進(jìn)行理想化處理時(shí),一點(diǎn)要仔細(xì)分析題意,來判斷是否可以做理想化處理。
(3)從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來分析問題
能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是自然界普遍適用的基本規(guī)律。從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)來分析物理問題往往可以不考慮過程的細(xì)節(jié),使問題得到簡化,有關(guān)反電動(dòng)勢(shì)的問題比較復(fù)雜,是數(shù)學(xué)中不做要求的內(nèi)容。直流電路中有關(guān)反電動(dòng)勢(shì)的問題,一般可避開反電動(dòng)勢(shì)的概念,從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)比較容易解決。養(yǎng)成用能量的觀點(diǎn)分析物理問題的習(xí)慣,掌握用能量的觀點(diǎn)分析物理問題的方法,對(duì)物理學(xué)習(xí)是非常重要的。
(4)從函數(shù)關(guān)系的角度來討論各物理量之間的關(guān)系:
任何一個(gè)物理公式,都是表示該公式中的各物理量之間的關(guān)系,哪些量是不變的,哪些量是變化的,哪些變量之間存在這因果關(guān)系以及在我們所研究的問題中,將哪個(gè)量當(dāng)做自變量,哪個(gè)量看作是它的函數(shù),它們之間是什么樣的函數(shù)關(guān)系等等。這樣研究問題,可以加深對(duì)物理規(guī)律的理解,更有效地利用數(shù)學(xué)工具來解決物理問題,防治簡單的亂套公式。這樣的分析方法,對(duì)解決電路計(jì)算的問題同樣是非常重要的。
4、磁場(chǎng):
磁場(chǎng)中各物理量的方向之間的關(guān)系比電場(chǎng)中要復(fù)雜,要很好地掌握判定電流(直線電流、環(huán)形電流、螺線管)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的方向的右手螺旋法則和磁場(chǎng)對(duì)電流和運(yùn)動(dòng)電荷的作用力的方向的左手定則,必須很好地樹立空間立體觀念,并能根據(jù)需要將立體圖形改畫成適當(dāng)?shù)钠拭鎴D,實(shí)現(xiàn)“立體圖形平面化”,以利于對(duì)問題的分析和解決。
要很好地掌握洛侖茲力的特點(diǎn)(總與磁場(chǎng)方向垂直,與速度方向垂直,因而對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功)并能結(jié)合力學(xué)的基本規(guī)律解決帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問題。掌握安培力的特點(diǎn),并能結(jié)合力學(xué)的規(guī)律解決通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)和通電線圈在磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)的問題。
在學(xué)習(xí)中要與電場(chǎng)對(duì)比,了解研究場(chǎng)的方法的共同點(diǎn),但更要注意磁場(chǎng)與電場(chǎng)的不同點(diǎn)。
5、電磁感應(yīng):
法拉第電磁感應(yīng)定律是用來確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)普遍適用的規(guī)律,必須深刻的理解它的意義,熟練的掌握它的應(yīng)用。對(duì)于法拉第電磁感應(yīng)定律我們應(yīng)注意:A、明確磁通量、磁通量的變化量=2-1、磁通量的變化率/t,它們各自的意義,尤其是要注意它們的區(qū)別。B、它的研究對(duì)象是一閉合回路,即用它求得的是整個(gè)閉合回路的總的電動(dòng)勢(shì),用它來確定某一段電路的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),一般說來是很不方便的。C、由于在中學(xué)階段我們只會(huì)計(jì)算在一段時(shí)間內(nèi)磁通量的平均變化率,因而用法拉第電磁感應(yīng)定律的公式=n/t求得的是在該段時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。應(yīng)當(dāng)指出,后兩條并不是法拉第電磁感應(yīng)定律本身的局限性,前面已經(jīng)說過,它是用來解決感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小時(shí)普遍適用的規(guī)律。這種局限性只是由于中學(xué)階段我們掌握的物理知識(shí)和數(shù)學(xué)知識(shí)不足造成的。
(2)對(duì)于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁力線時(shí),可用公式:=Blvsin來計(jì)算導(dǎo)體上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(動(dòng)生電動(dòng)勢(shì))。對(duì)于該公式應(yīng)注意:A、公式中的B,一般說來是勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度,如不是勻強(qiáng)磁場(chǎng),需要求導(dǎo)線所在處的各點(diǎn)B的大小相等;導(dǎo)線與磁場(chǎng)B的方向、與導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向都垂直,如不垂直時(shí),需將導(dǎo)線在磁場(chǎng)B的垂直方向,速度v的垂直方向投影,式中l(wèi)可理解為這個(gè)投影的長度;一般說來,要求整個(gè)導(dǎo)線平動(dòng),即各點(diǎn)的速度相同,如導(dǎo)線在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng),導(dǎo)線上各點(diǎn)速度不相同時(shí),應(yīng)先將導(dǎo)線(或?qū)Ь€在與磁場(chǎng)垂直、與速度垂直方向的投影)分成很多小段,認(rèn)為每一小段上各點(diǎn)速度相同,再求各小段速度(在空間上)的平均值,式中的v既是上述的平均值;式中的是v與B之間的夾角。B、該公式求得的是一段導(dǎo)線上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。C、公式中的v是某一時(shí)刻的即時(shí)速度,為該時(shí)刻的即時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),若v是某段時(shí)間內(nèi)的平均速度,則為該段時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。在中學(xué)階段,求某段導(dǎo)線的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),求即時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),我們必須用公式=Blvsin。
(4)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律是物理學(xué)中最重要的基本定律之一。用能量及其轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)來分析問題的方法是物理學(xué)中最重要的方法之一。在電磁感應(yīng)現(xiàn)象的問題中,要特別注意用能量及其轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)和方法來分析和處理問題。A、從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)加深對(duì)楞次定律的理解。楞次定律是符合能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的。或者說,它是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律的必然結(jié)果??梢詫⒗愦味衫斫鉃椋焊袘?yīng)電流總是反抗產(chǎn)生它的原因。如反抗原磁通的變化、反抗導(dǎo)體與磁場(chǎng)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)、反抗原來電流的變化(自感),……,其實(shí)質(zhì)都是要求產(chǎn)生感應(yīng)電流的外界因素做功,從而將其它形式的能量轉(zhuǎn)化為(感應(yīng)電流的)電能。B、在解決有關(guān)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的問題中,注意從能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)來分析問題,即可使問題得到較簡化的解決,又可加深對(duì)物理問題的理解。
6、交流電:
關(guān)于交流電的初步知識(shí),主要有交流電的產(chǎn)生、變化規(guī)律和表征交流電的物理量,變壓器的原理及電能的輸送。交流電的問題實(shí)質(zhì)是電磁感應(yīng)和電路知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用。因此,分析交流電問題,應(yīng)運(yùn)用電磁感應(yīng)的規(guī)律和電路分析知識(shí)。
高考物理磁場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)復(fù)習(xí)
磁場(chǎng)
磁場(chǎng)的主要概念磁場(chǎng)對(duì)直線電流的作用磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力
知識(shí)要點(diǎn):
1、磁場(chǎng)
磁場(chǎng)是存在于磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷周圍空間的一種特殊形態(tài)的物質(zhì)。
(1)磁場(chǎng)的基本特性——磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有磁場(chǎng)力的作用。
(2)磁現(xiàn)象的電本質(zhì)——磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)都產(chǎn)生于電荷的運(yùn)動(dòng),并通過磁場(chǎng)而相互作用。
(3)最早揭示磁現(xiàn)象的電本質(zhì)的假說和實(shí)驗(yàn)——安培分子環(huán)流假說和羅蘭實(shí)驗(yàn)。
2、磁感應(yīng)強(qiáng)度
為了定量描述磁場(chǎng)的大小和方向,引入磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念,在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線,受到磁場(chǎng)力F跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值,叫通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。用公式表示是
磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量。它的方向就是小磁針N極在該點(diǎn)所受磁場(chǎng)力的方向。
公式是定義式,磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁極或電流有關(guān),和該點(diǎn)在磁場(chǎng)中的位置有關(guān)。與該點(diǎn)是否存在通電導(dǎo)線無關(guān)。
3、磁感線
磁感線是為了形象描繪磁場(chǎng)中各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度情況而假想出來的曲線,在磁場(chǎng)中畫出一組有方向的曲線。在這些曲線上每一點(diǎn)的切線方向,都和該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同,這組曲線就叫磁感線。磁感線的特點(diǎn)是:
磁感線上每點(diǎn)的切線方向,都表示該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。
磁感線密的地方磁場(chǎng)強(qiáng),疏的地方磁場(chǎng)弱。
在磁體外部,磁感線由N極到S極,在磁體內(nèi)部磁感線從S極到N極,形成閉合曲線。
磁感線不能相交。
對(duì)于條形、蹄形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁感線畫法必須掌握。
4、磁通量()和磁通密度(B)
(1)磁通量()——穿過某一面積(S)的磁感線的條數(shù)。
(2)磁通密度——垂直穿過單位面積的磁感線條數(shù),也即磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。
(3)與B的關(guān)系=BScos式中Scos為面積S在中性面上投影的大小。
5、公式=BScos及其應(yīng)用
磁通量的定義式=BScos,是一個(gè)重要的公式。它不僅定義了的物理意義,而且還表明改變磁通量有三種基本方法,即改變B、S或。在使用此公式時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
(1)公式的適用條件——一般只適用于計(jì)算平面在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁通量。
(2)角的物理意義——表示平面法線(n)方向與磁場(chǎng)(B)的夾角或平面(S)與磁場(chǎng)中性面(OO)的夾角(圖1),而不是平面(S)與磁場(chǎng)(B)的夾角()。
因?yàn)?=90°,所以磁通量公式還可表示為=BSsin
(3)是雙向標(biāo)量,其正負(fù)表示與規(guī)定的正方向(如平面法線的方向)是相同還是相反,當(dāng)磁感線沿相反向穿過同一平面時(shí),磁通量等于穿過平面的磁感線的凈條數(shù)——磁通量的代數(shù)和,即
=1-2
6、磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用
磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力,叫做安培力,如圖2所示,一根長為L的直導(dǎo)線,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且與B的夾角為。當(dāng)通以電流I時(shí),安培力的大小可以表示為F=BIlsin
式中為B與I(或l)的夾角,Bsin為B垂直于I的分量。在B、I、L一定時(shí),F(xiàn)sin.
當(dāng)=90°時(shí),安培力最大為:Fm=BIL
當(dāng)=0°或180°時(shí),安培力為零:F=0
應(yīng)用安培力公式應(yīng)注意的問題
第一、安培力的方向,總是垂直B、I所決定的平面,即一定垂直B和I,但B與I不一定垂直(圖3)。
第二、彎曲導(dǎo)線的有效長度L,等于兩端點(diǎn)連接直線的長度(如圖4所示)相應(yīng)的電流方向,沿L由始端流向末端。
所以,任何形狀的閉合平面線圈,通電后在勻強(qiáng)磁場(chǎng)受到的安培力的矢量和一定為零,因?yàn)橛行чL度L=0。
公式的運(yùn)動(dòng)條件——一般只運(yùn)用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
7、安培力矩公式
在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一個(gè)匝數(shù)為N、面積為S的矩形線圈,當(dāng)通以電流I時(shí),受到的安培力矩為M=Nfadsin=NBIabadsin(圖5所示),即M=NBISsin
在使用安培力矩公式時(shí),應(yīng)注意下列問題。
(1)角與的區(qū)別與聯(lián)系
公式中的角,表示線圈平面(S)與磁場(chǎng)中性面(S0)的夾角或線圈平面法線(n)與B方向的夾角,而不是線圈平面與B的夾角()。
因?yàn)?=90°,所以安培力矩公式還可以表示為M=NBIScos
一般,規(guī)定通電線圈平面的法線方向由右手螺旋定則確定,即與環(huán)形電流中心的磁場(chǎng)方向一致。
(2)公式的適用條件
勻強(qiáng)磁場(chǎng),且轉(zhuǎn)軸(OO)與B垂直;相對(duì)平行于B的任意轉(zhuǎn)軸,安培力矩均為零。
任意形狀的平面線圈,如三角形、圓形和梯形等。因?yàn)槿我庑螤畹钠矫婢€圈,都可以通過微分法,視為無數(shù)矩形元組成。
8、磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用
在不計(jì)帶電粒子(如電子、質(zhì)子、粒子等基本粒子)的重力的條件下,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)有三種典型的運(yùn)動(dòng),它們決定于粒子的速度(v)方向與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)方向的夾角()。
(1)當(dāng)v與B平行,即=0°或180°時(shí)——落侖茲力f=Bqvsin=0,帶電粒子以入射速度(v)作勻速直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為:s=vt
(2)當(dāng)v與B垂直,即=90°時(shí)——帶電粒子以入射速度(v)作勻速圓周運(yùn)動(dòng),四個(gè)基本公式:
向心力公式:
軌道半徑公式:
周期、頻率和角頻率公式:
動(dòng)能公式:
T、f和的兩個(gè)特點(diǎn)
第一、T、f的的大小與軌道半徑(R)和運(yùn)行速率(V)無關(guān),而只與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)和粒子的荷質(zhì)比(q/m)有關(guān)。
第二、荷質(zhì)比(q/m)相同的帶電粒子,在同樣的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,T、f和相同。
(3)帶電粒子的軌道圓心(O)、速度偏向角()、回旋角()和弦切角()。
在分析和解答帶電粒子作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問題時(shí),除了應(yīng)熟悉上述基本規(guī)律之外,還必須掌握確定軌道圓心的基本方法和計(jì)算、和的定量關(guān)系。如圖6所示,在洛侖茲力作用下,一個(gè)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的粒子,不論沿順時(shí)針方向還是逆時(shí)針方向,從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),均具有三個(gè)重要特點(diǎn)。
第一、軌道圓心(O)總是位于A、B兩點(diǎn)洛侖茲力(f)的交點(diǎn)上或AB弦的中垂線(OO)與任一個(gè)f的交點(diǎn)上。
第二、粒子的速度偏向角(),等于回旋角(),并等于AB弦與切線的夾角——弦切角()的2倍,即==2=t。
第三、相對(duì)的弦切角()相等,與相鄰的弦切角()互補(bǔ),即+=180°。
高考物理電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)復(fù)習(xí)
俗話說,凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。作為教師就要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容制定合適的教案。教案可以讓學(xué)生們充分體會(huì)到學(xué)習(xí)的快樂,使教師有一個(gè)簡單易懂的教學(xué)思路。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?下面是小編為大家整理的“高考物理電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)復(fù)習(xí)”,僅供參考,歡迎大家閱讀。
電場(chǎng)
庫侖定律、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)能、電勢(shì)、電勢(shì)差、電場(chǎng)中的導(dǎo)體、導(dǎo)體
知識(shí)要點(diǎn):
1、電荷及電荷守恒定律
⑴自然界中只存在正、負(fù)兩中電荷,電荷在它的同圍空間形成電場(chǎng),電荷間的相互作用力就是通過電場(chǎng)發(fā)生的。電荷的多少叫電量?;倦姾伞?/p>
⑵使物體帶電也叫起電。使物體帶電的方法有三種:①摩擦起電②接觸帶電③感應(yīng)起電。
⑶電荷既不能創(chuàng)造,也不能被消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或從的體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分,這叫做電荷守恒定律。
2、庫侖定律
在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比,跟它們間的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上,數(shù)學(xué)表達(dá)式為,其中比例常數(shù)叫靜電力常量,。
庫侖定律的適用條件是(a)真空,(b)點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是物理中的理想模型。當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電體的線度時(shí),可以使用庫侖定律,否則不能使用。例如半徑均為的金屬球如圖9—1所示放置,使兩球邊緣相距為,今使兩球帶上等量的異種電荷,設(shè)兩電荷間的庫侖力大小為,比較與的大小關(guān)系,顯然,如果電荷能全部集中在球心處,則兩者相等。依題設(shè)條件,球心間距離不是遠(yuǎn)大于,故不能把兩帶電體當(dāng)作點(diǎn)電荷處理。實(shí)際上,由于異種電荷的相互吸引,使電荷分布在兩球較靠近的球面處,這樣電荷間距離小于,故。同理,若兩球帶同種電荷,則。
3、電場(chǎng)強(qiáng)度
⑴電場(chǎng)的最基本的性質(zhì)之一,是對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用。電場(chǎng)的這種性質(zhì)用電場(chǎng)強(qiáng)度來描述。在電場(chǎng)中放入一個(gè)檢驗(yàn)電荷,它所受到的電場(chǎng)力跟它所帶電量的比值叫做這個(gè)位置上的電場(chǎng)強(qiáng)度,定義式是,場(chǎng)強(qiáng)是矢量,規(guī)定正電荷受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向,負(fù)電荷受電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反。
由場(chǎng)強(qiáng)度的大小,方向是由電場(chǎng)本身決定的,是客觀存在的,與放不放檢驗(yàn)電荷,以及放入檢驗(yàn)電荷的正、負(fù)電量的多少均無關(guān),既不能認(rèn)為與成正比,也不能認(rèn)為與成反比。
要區(qū)別場(chǎng)強(qiáng)的定義式與點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式,前者適用于任何電場(chǎng),后者只適用于真空(或空氣)中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)。
4、電場(chǎng)線
為了直觀形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)的強(qiáng)弱及方向,在電場(chǎng)中畫出一系列曲線,曲線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向,曲線的疏密表示電場(chǎng)的弱度。
電場(chǎng)線的特點(diǎn):(a)始于正電荷(或無窮遠(yuǎn)),終止負(fù)電荷(或無窮遠(yuǎn));(b)任意兩條電場(chǎng)線都不相交。
電場(chǎng)線只能描述電場(chǎng)的方向及定性地描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱,并不是帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是由帶電粒子受到的合外力情況和初速度共同決定。
5、勻強(qiáng)電場(chǎng)
場(chǎng)強(qiáng)方向處處相同,場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等的區(qū)域稱為勻強(qiáng)電場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是等距的平行線,平行正對(duì)的兩金屬板帶等量異種電荷后,在兩極之間除邊緣外就是勻強(qiáng)電場(chǎng)。
6、電勢(shì)能
由電荷在電場(chǎng)中的相對(duì)位置決定的能量叫電勢(shì)能。
電勢(shì)能具有相對(duì)性,通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢(shì)能和零點(diǎn)。
由于電勢(shì)能具有相對(duì)性,所以實(shí)際的應(yīng)用意義并不大。而經(jīng)常應(yīng)用的是電勢(shì)能的變化。電場(chǎng)力對(duì)電荷做功,電荷的電勢(shì)能減速少,電荷克服電場(chǎng)力做功,電荷的電勢(shì)能增加,電勢(shì)能變化的數(shù)值等于電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的數(shù)值,這常是判斷電荷電勢(shì)能如何變化的依據(jù)。
7、電勢(shì)、電勢(shì)差
⑴電勢(shì)是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量
在電場(chǎng)中某位置放一個(gè)檢驗(yàn)電荷,若它具有的電勢(shì)能為,則比值叫做該位置的電勢(shì)。
電勢(shì)也具有相對(duì)性,通常取離電場(chǎng)無窮遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零電勢(shì)(對(duì)同一電場(chǎng),電勢(shì)能及電勢(shì)的零點(diǎn)選取是一致的)這樣選取零電勢(shì)點(diǎn)之后,可以得出正電荷形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為正值,負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為負(fù)值。
⑵電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)之差叫電勢(shì)差,依教材要求,電勢(shì)差都取絕對(duì)值,知道了電勢(shì)差的絕對(duì)值,要比較哪個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)高,需根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的正負(fù)判斷,或者是由這兩點(diǎn)在電場(chǎng)線上的位置判斷。
⑶電勢(shì)相等的點(diǎn)組成的面叫等勢(shì)面。等勢(shì)面的特點(diǎn):
(a)等勢(shì)面上各點(diǎn)的電勢(shì)相等,在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功。
(b)等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直,而且電場(chǎng)線總是由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面。
(c)規(guī)定:畫等勢(shì)面(或線)時(shí),相鄰的兩等勢(shì)面(或線)間的電勢(shì)差相等。這樣,在等勢(shì)面(線)密處場(chǎng)強(qiáng)較大,等勢(shì)面(線)疏處場(chǎng)強(qiáng)小。
⑷電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的計(jì)算公式:,此公式適用于任何電場(chǎng)。電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān),由起始和終了位置的電勢(shì)差決定。
⑸在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)之間的關(guān)系是,公式中的是沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離。
8、電場(chǎng)中的導(dǎo)體
⑴靜電感應(yīng):把金屬導(dǎo)體放在外電場(chǎng)中,由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場(chǎng)力作用而定向移動(dòng),使導(dǎo)體的兩個(gè)端面出現(xiàn)等量的異種電荷,這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。
⑵靜電平衡:發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體兩端面感應(yīng)的等量異種電荷形成一附加電場(chǎng),當(dāng)附加電場(chǎng)與外電場(chǎng)完全抵消時(shí),自由電子的定向移動(dòng)停止,這時(shí)的導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)。
⑶處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點(diǎn):
(a)導(dǎo)體內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)處處為零,電場(chǎng)線在導(dǎo)體的內(nèi)部中斷。
(b)導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體,表面是一個(gè)等勢(shì)面。
(c)導(dǎo)體表面上任意一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟該點(diǎn)的表面垂直。
(d)導(dǎo)體斷帶的凈電荷全部分布在導(dǎo)體的外表面上。