小學(xué)英語入門基礎(chǔ)教案

高考物理基礎(chǔ)知識專題復(fù)習(xí)教案。

第四章第一節(jié)曲線運動運動合成與分解
基礎(chǔ)知識一、曲線運動：
1．曲線運動是指物體運動的軌跡為曲線；曲線運動的速度方向是該點的切線方向；曲線運動速度方向不斷變化，故曲線運動一定是變速運動．
2．物體做一般曲線運動的條件：運動物體所受的合外力（或加速度）的方向跟它的速度方向不在同一直線上（即合外力或加速度與速度的方向成一個不等于零或π的夾角）．
說明：做曲線運動的物體，其軌跡向合外力所指一側(cè)彎曲．根據(jù)曲線運動的軌跡，可以判斷出物體所受合外力的大致方向．
當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為銳角時，物體做曲線運動速率將增大，當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為鈍角時，物體做曲線運動的速率將減小。
3.重點掌握的兩種情況：一是加速度大小、方向都不變的曲線運動，叫勻變曲線運動，如平拋運動；另一是加速度大小不變、方向時刻改變的曲線運動，如勻速圓周運動．
例1．如圖5-1-1所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A運動到B，這時突然使它所受力反向，大小不變，即由F變?yōu)椋璅．在此力作用下，物體以后
A．物體不可能沿曲線Ba運動
B．物體不可能沿直線Bb運動
C．物體不可能沿曲線Bc運動
D．物體不可能沿原曲線返回到A點
練習(xí)1．關(guān)于曲線運動性質(zhì)的說法正確的是()
A．變速運動一定是曲線運動
B．曲線運動一定是變速運動
C．曲線運動一定是變加速運動
D．曲線運動一定是加速度不變的勻變速運動
練習(xí)2.質(zhì)點在一平面內(nèi)沿曲線由P運動到Q,如果用v、a、F分別表示質(zhì)點運動過程中的速度、加速度和受到的合外力,下列圖象可能正確的是（）
答案D

二、運動的合成：
1．由已知的分運動求其合運動叫運動的合成．這既可能是一個實際問題，即確有一個物體同時參與幾個分運動而存在合運動；又可能是一種思維方法，即可以把一個較為復(fù)雜的實際運動看成是幾個基本的運動合成的，通過對簡單分運動的處理，來得到對于復(fù)雜運動所需的結(jié)果．
2．描述運動的物理量如位移、速度、加速度都是矢量，運動的合成應(yīng)遵循矢量運算的法則：
（1）如果分運動都在同一條直線上，需選取正方向，與正方向相同的量取正，相反的量取負，矢量運算簡化為代數(shù)運算．
（2）如果分運動互成角度，運動合成要遵循平行四邊形定則．
3．合運動的性質(zhì)取決于分運動的情況:
①兩個勻速直線運動的合運動仍為勻速直線運動．
②一個勻速運動和一個勻變速運動的合運動是勻變速運動，二者共線時，為勻變速直線運動，二者不共線時，為勻變速曲線運動。
③兩個勻變速直線運動的合運動為勻變速運動，當(dāng)合運動的初速度與合運動的加速度共線時為勻變速直線運動，當(dāng)合運動的初速度與合運動的加速度不共線時為勻變速曲線運動。
三、運動的分解
1．已知合運動求分運動叫運動的分解．
2．運動分解也遵循矢量運算的平行四邊形定則．
3．將速度正交分解為vx＝vcosα和vy=vsinα是常用的處理方法．
4．速度分解的一個基本原則就是按實際效果來進行分解，常用的思想方法有兩種：一種思想方法是先虛擬合運動的一個位移，看看這個位移產(chǎn)生了什么效果，從中找到運動分解的辦法；另一種思想方法是先確定合運動的速度方向（物體的實際運動方向就是合速度的方向），然后分析由這個合速度所產(chǎn)生的實際效果，以確定兩個分速度的方向．
四、合運動與分運動的特征：
（1）等時性：合運動所需時間和對應(yīng)的每個分運動所需時間相等．
（2)獨立性：一個物體可以同時參與幾個不同的分運動，各個分運動獨立進行，互不影響．
(3)等效性:合運動和分運動是等效替代關(guān)系，不能并存；
(4)矢量性:加速度、速度、位移都是矢量，其合成和分解遵循平行四邊形定則。
例2.（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（）

解析：根據(jù)運動的合成與分解的知識,可知要使船垂直達到對岸即要船的合速度指向?qū)Π?。根?jù)平行四邊行定則，C能。
規(guī)律方法1、運動的合成與分解的應(yīng)用
合運動與分運動的關(guān)系：滿足等時性與獨立性．即各個分運動是獨立進行的，不受其他運動的影響，合運動和各個分運動經(jīng)歷的時間相等，討論某一運動過程的時間，往往可直接分析某一分運動得出．
例3．如圖所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向運動的小車A，小車下裝有吊著物體B的吊鉤．在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運動的同時，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間的距離以(SI)(SI表示國際單位制，式中H為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化，則物體做（）
(A)速度大小不變的曲線運動．(B)速度大小增加的曲線運動．
(C)加速度大小方向均不變的曲線運動．
(D)加速度大小方向均變化的曲線運動．答案：BC
2、繩子與物體連接時速度分解
把物體的實際速度分解為垂直于繩(或桿)和平行于繩(或桿)的兩個分量，根據(jù)沿繩(桿)方向的分速度大小相同求解
例4．如圖所示，卡車通過定滑輪牽引河中的小船，小船一直沿水面運動.在某一時刻卡車的速度為v，繩AO段與水平面夾角為θ，不計摩擦和輪的質(zhì)量，則此時小船的水平速度多大？

【正解】小船的運動為平動，而繩AO上各點的運動是平動加轉(zhuǎn)動.以連接船上的A點為研究對象，如圖所示，A的平動速度為v，轉(zhuǎn)動速度為vn，合速度vA即與船的平動速度相同.則由圖可以看出vA＝www.lvshijia.net

練習(xí)3．如圖5－1－14示，在河岸上用細繩拉船，為了使船勻速靠岸，拉繩的速度必須是()
A．加速拉
B．減速拉
C．勻速拉
D．先加速后減速拉
例5．如圖所示的裝置中，物體A、B的質(zhì)量mA＞mB。最初，滑輪兩側(cè)的輕繩都處于豎直方向，若用水平力F向右拉A，起動后，使B勻速上升。設(shè)水平地面對A的摩擦力為f,繩對A的拉力為T，則力f,T及A所受合力F合的大小（）
A.F合≠O,f減小，T增大；B.F合≠O,f增大，T不變；
C.F合＝O,f增大，T減小；D.F合＝O,f減小，T增大；
分析:顯然此題不能整體分析。B物體勻速上升為平衡狀態(tài)，所受的繩拉力T恒等于自身的重力，保持不變。A物體水平運動，其速度可分解為沿繩長方向的速度（大小時刻等于B物體的速度）和垂直于繩長的速度（與B物體的速度無關(guān)），寫出A物體速度與B物體速度的關(guān)系式，可以判斷是否勻速，從而判斷合力是否為零。
解：隔離B物體：T=mBg，保持不變。隔離A物體：受力分析如圖所示，設(shè)繩與水平線夾角為θ，則：
①隨A物體右移，θ變小，由豎直平衡可以判斷支持力變大。由f=μN，得f變大。
②將A物體水平運動分解如圖所示，有vB＝vAcosθ，故隨θ變小，cosθ變大，VB不變，VA變小，A物體速度時時改變，必有F合≠O。
所得結(jié)論為：F合≠O，f變大，T不變。B項正確。

3、小船渡河問題分析
船在有一定流速的河中過河時，實際上參與了兩個方向的運動，即隨水流的運動(水沖船的運動)和船相對水的運動(即在靜水中船的運動)，船的實際運動是這兩種運動的合運動。
例6.如圖所示，河水的流速為4m/s，一條船要從河的南岸A點沿與河岸成30°角的直線航行到北岸下游某處，則船的開行速度（相對于水的速度）最小為(A)
A．2m/sB．3m/sC．4m/sD．5m/s
練習(xí)4．如圖1所示，直線AB和CD表示彼此平行且筆直的河岸。若河水不流動，小船船頭垂直河岸由A點勻速駛向?qū)Π?，小船的運動軌跡為直線P。若河水以穩(wěn)定的速度沿平行河岸方向流動，且整個河中水的流速處處相等，現(xiàn)仍保持小船船頭垂直河岸由A點勻速駛向?qū)Π?，則小船實際運動的軌跡可能是圖中的（）
A．直線PB．曲線Q
C．直線RD．曲線S

例7．一條寬度為L的河，水流速度為vs，已知船在靜水中的航速為vc，那么，（1）怎樣渡河時間最短？（2）若vs＜vc怎樣渡河位移最小？（3）若vs＞vc，怎樣渡河船漂下的距離最短？
分析與解：（1）如圖2甲所示，設(shè)船上頭斜向上游與河岸成任意角θ，這時船速在垂直于河岸方向的速度分量V1=Vcsinθ,渡河所需時間為：.
可以看出：L、Vc一定時，t隨sinθ增大而減??；當(dāng)θ=900時，sinθ=1,所以，當(dāng)船頭與河岸垂直時，渡河時間最短，.
(2)如圖2乙所示，渡河的最小位移即河的寬度。為了使渡河位移等于L，必須使船的合速度V的方向與河岸垂直。這是船頭應(yīng)指向河的上游，并與河岸成一定的角度θ。根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系有：Vccosθ─Vs=0.
所以θ=arccosVs/Vc,因為0≤cosθ≤1,所以只有在VcVs時，船才有可能垂直于河岸橫渡。
（3）如果水流速度大于船上在靜水中的航行速度，則不論船的航向如何，總是被水沖向下游。怎樣才能使漂下的距離最短呢？如圖2丙所示，設(shè)船頭Vc與河岸成θ角，合速度V與河岸成α角。可以看出：α角越大，船漂下的距離x越短，那么，在什么條件下α角最大呢？以Vs的矢尖為圓心，以Vc為半徑畫圓，當(dāng)V與圓相切時，α角最大，根據(jù)cosθ=Vc/Vs,船頭與河岸的夾角應(yīng)為：θ=arccosVc/Vs.
船漂的最短距離為：.此時渡河的最短位移為：.
4、曲線運動條件的應(yīng)用
做曲線運動的物體，其軌跡向合外力所指的一方彎曲，若已知物體的運動軌跡，可判斷出合外力的大致方向．若合外力為變力，則為變加速運動；若合外力為恒力，則為勻變速運動；
例8．質(zhì)量為m的物體受到一組共點恒力作用而處于平衡狀態(tài)，當(dāng)撤去某個恒力F1時，物體可能做()
A．勻加速直線運動；B．勻減速直線運動；
C．勻變速曲線運動；D．變加速曲線運動。
分析與解：
當(dāng)撤去F1時，由平衡條件可知：物體此時所受合外力大小等于F1，方向與F1方向相反。
若物體原來靜止，物體一定做與F1相反方向的勻加速直線運動。
若物體原來做勻速運動，若F1與初速度方向在同一條直線上，則物體可能做勻加速直線運動或勻減速直線運動，故A、B正確。
若F1與初速度不在同一直線上，則物體做曲線運動，且其加速度為恒定值，故物體做勻變速曲線運動，故C正確，D錯誤。正確答案為：A、B、C。
例9．圖中實線是一簇未標明方向的由點電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時的運動軌跡,a,b是軌跡上的兩點．若帶電粒子在運動中只受電場力作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是（）
A.帶電粒子所帶電荷的符號B.帶電粒子在a,b兩點的受力方向
C.帶電粒子在a,b兩點的速度何處較大
D.帶電粒子在a,b兩點的加速度方向如何
解析：由圖中的曲線可以看出，不管帶電粒子由a→b還是由b→a，力的方向必然指向左下方，從而得到正確答案：BCD
例10.（09廣東理科基礎(chǔ)16）如圖所示，一帶負電粒子以某速度進入水平向右的勻強電場中，在電場力作用下形成圖中所示的運動軌跡。M和N是軌跡上的兩點，其中M點在軌跡的最右點。不計重力，下列表述正確的是（C）
A．粒子在M點的速率最大
B．粒子所受電場力沿電場方向
C．粒子在電場中的加速度不變
D．粒子在電場中的電勢能始終在增加
解析：根據(jù)做曲線運動物體的受力特點合力指向軌跡的凹一側(cè),再結(jié)合電場力的特點可知粒子帶負電，即受到的電場力方向與電場線方向相反，B錯；從N到M電場力做負功，減速，電勢能在增加，當(dāng)達到M點后電場力做正功加速電勢能在減小則在M點的速度最小A錯，D錯；在整個過程中只受電場力，根據(jù)牛頓第二定律加速度不變。

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高考物理基礎(chǔ)知識要點復(fù)習(xí)磁場

20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)全案：第3章磁場單元復(fù)習(xí)（選修3-1）
【單元知識網(wǎng)絡(luò)】
【單元歸納整合】
1．帶電粒子在勻強磁場中作部分圓周運動基本方法。
帶電粒子在勻強磁場中作部分圓周運動時，往往聯(lián)系臨界和多解問題，分析解決這類問題的基本方法是：
(1)運用動態(tài)思維，確定臨界狀態(tài)。從速度的角度看，一般有兩種情況：
①粒子速度方向不變，速度大小變化；此時所有速度大小不同的粒子，其運動軌跡的圓心都在垂直于初速度的直線上，速度增加時，軌道半徑隨著增加，尋找運動軌跡的臨界點（如：與磁場邊界的切點，與磁場邊界特殊點的交點等）；
②粒子速度大小不變，速度方向變化；此時由于速度大小不變，則所有粒子運動的軌道半徑相同，但不同粒子的圓心位置不同，其共同規(guī)律是：所有粒子的圓心都在以入射點為圓心，以軌道半徑為半徑的圓上，從而找出動圓的圓心軌跡，再確定運動軌跡的臨界點。
（2）確定臨界狀態(tài)的圓心、半徑和軌跡，尋找臨界狀態(tài)時圓弧所對應(yīng)的回旋角求粒子的運動時間（見前一課時）。
2．帶電粒子在勻強磁場運動的多解問題
帶電粒子在勻強磁場中運動時，可能磁場方向不定、電荷的電性正負不定、磁場邊界的約束、臨界狀態(tài)的多種可能、運動軌跡的周期性以及粒子的速度大小和方向變化等使問題形成多解。
（1）．帶電粒子的電性不確定形成多解。當(dāng)其它條件相同的情況下，正負粒子在磁場中運動的軌跡不同，形成雙解。
（2）．磁場方向不確定形成多解。當(dāng)磁場的磁感應(yīng)強度的大小不變，磁場方向發(fā)生變化時，可以形成雙解或多解。
（3）．臨界狀態(tài)不唯一形成多解。帶電粒子在有界磁場中運動時，可能出現(xiàn)多種不同的臨界狀態(tài)，形成與臨界狀態(tài)相對應(yīng)的多解問題。
（4）．帶電粒子運動的周期性形成多解。粒子在磁場中運動時，如果改變其運動條件（如：加檔板、加電場、變磁場等）可使粒子在某一空間出現(xiàn)重復(fù)性運動而形成多解
3．磁場最小范圍問題
近年來高考題中多次出現(xiàn)求圓形磁場的最小范圍問題，這類問題的求解方法是：先依據(jù)題意和幾何知識，確定圓弧軌跡的圓心、半徑和粒子運動的軌跡，再用最小圓覆蓋粒子運動的軌跡（一般情況下是圓形磁場的直徑等于粒子運動軌跡的弦），所求最小圓就是圓形磁場的最小范圍
【單元強化訓(xùn)練】
1（20xx北京東城區(qū)二模）如圖所示，兩平行金屬板中間有相互正交的勻強電場和勻強磁場，電場強度為E，磁感應(yīng)強度為B，一質(zhì)子沿極板方向以速度v0從左端射入，并恰好從兩板間沿直線穿過。不計質(zhì)子重力，下列說法正確的是（）
A．若質(zhì)子以小于v0的速度沿極板方向從左端射入，它將向上偏轉(zhuǎn)
B．若質(zhì)子以速度2v0沿極板方向從左端射入，它將沿直線穿過
C．若電子以速度v0沿極板方向從左端射入，它將沿直線穿過
D．若電子以速度v0沿極板方向從左端射入，它將沿直線穿過
2（20xx北京市豐臺區(qū)二模）如圖所示，空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場，電場和磁場相互垂直。在電磁場區(qū)域中，有一個豎直放置的光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球。O點為圓環(huán)的圓心，a、b、c為圓環(huán)上的三個點，O點為最高點，c點為最低點，Ob沿水平方向。已知小球所受電場力與重力大小相等?，F(xiàn)將小球從環(huán)的頂端。點由靜止釋放。下列判斷正確的是（）
A．當(dāng)小球運動的弧長為圓周長的l／4時，洛侖茲力最大
B．當(dāng)小球運動的弧長為圓周長的1／2時，洛侖茲力最大
C．小球從O點到b點，重力勢能減小，電勢能增大
D．小球從b點運動到c點，電勢能增大，動能先增大后減小
3（20xx北京市朝陽區(qū)二模）如圖所示，在豎直虛線MN和M′N′之間區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場，一帶電粒子（不計重力）以初速度v0由A點垂直MN進入這個區(qū)域，帶電粒子沿直線運動，并從C點離開場區(qū)。如果撤去磁場，該粒子將從B點離開場區(qū)；如果撤去電場，該粒子將從D點離開場區(qū)。則下列判斷正確的是（）
A．該粒子由B、C、D三點離開場區(qū)時的動能相同
B．該粒子由A點運動到B、C、D三點的時間均不相同
C．勻強電場的場強E與勻強磁場的磁感應(yīng)強度B之比
D．若該粒子帶負電，則電場方向豎直向下，磁場方向垂直于紙面向外
4（20xx北京市海淀區(qū)二模）如圖7所示，兩平行、正對金屬板水平放置，使上面金屬板帶上一定量正電荷，下面金屬板帶上等量的負電荷，再在它們之間加上垂直紙面向里的勻強磁場，一個帶電粒子以初速度沿垂直于電場和磁場的方向從兩金屬板左端中央射入后向上轉(zhuǎn)。若帶電粒子所受承力可忽略不計，仍按上述方式將帶電粒子射入兩板間，為使其向下偏轉(zhuǎn)，下列措施中一定不可行的是（）
A．僅增大帶電粒子射入時的速度
B．僅增大兩金屬板所帶的電荷量
C．僅減小粒子所帶電荷量
D．僅改變粒子的電性
5（20xx北京市西城區(qū)二模）歐洲強子對撞機在20xx年初重新啟動，并取得了將質(zhì)子加速到1.18萬億ev的階段成果，為實現(xiàn)質(zhì)子對撞打下了堅實的基礎(chǔ)。質(zhì)子經(jīng)過直線加速器加速后進入半徑一定的環(huán)形加速器，在環(huán)形加速器中，質(zhì)子每次經(jīng)過位置A時都會被加速（圖1），當(dāng)質(zhì)子的速度達到要求后，再將它們分成兩束引導(dǎo)到對撞軌道中，在對撞軌道中兩束質(zhì)子沿相反方向做勻速圓周運動，并最終實現(xiàn)對撞（圖2）。質(zhì)子是在磁場的作用下才得以做圓周運動的。下列說法中正確的是（）
A．質(zhì)子在環(huán)形加速器中運動時，軌道所處位置的磁場會逐漸減小
B．質(zhì)子在環(huán)形加速器中運動時，軌道所處位置的磁場始終保持不變
C．質(zhì)子：在對撞軌道中運動時，軌道所處位置的磁場會逐漸減小
D．質(zhì)子在對撞軌道中運動時，軌道所處位置的磁場始終保持不變
6、如圖所示，空間存在水平向左的勻強電場和垂直紙面向里的水平勻強磁場。在該區(qū)域中，有一個豎直放置光滑絕緣圓環(huán)，環(huán)上套有一個帶正電的小球。O點為圓環(huán)的圓心，a、b、c、d為圓環(huán)上的四個點，a點為最高點，c點為最低點，bd沿水平方向。已知小球所受電場力與重力大小相等?，F(xiàn)將小球從環(huán)的頂端a點由靜止釋放。下列判斷正確的是（）
A．小球能越過與O等高的d點并繼續(xù)沿環(huán)向上運動
B．當(dāng)小球運動到c點時，洛侖茲力最大
C．小球從a點到b點，重力勢能減小，電勢能增大
D．小球從b點運動到c點，電勢能增大，動能先增大后減小

7、質(zhì)譜儀的工作原理示意圖如右圖所示．帶電粒子被加速電場加速后，進人速度選擇器．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．下列表述不正確的是
A．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向外
B．質(zhì)譜儀是分析同位素的重要儀器
C．能通過狹縫P的帶電粒子的速率等于E/B
D．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫P，粒子的比荷越小
8、（20xx北京東城區(qū)二模）如圖所示，間距為L、電阻為零的U形金屬豎直軌道，固定放置在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直紙面里。豎直軌道上部套有一金屬條bc，bc的電阻為R，質(zhì)量為2m，可以在軌道上無摩擦滑動，開始時被卡環(huán)卡在豎直軌道上處于靜止狀態(tài)。在bc的正上方高H處，自由落下一質(zhì)量為m的絕緣物體，物體落到金屬條上之前的瞬問，卡環(huán)立即釋改，兩者一起繼續(xù)下落。設(shè)金屬條與導(dǎo)軌的摩擦和接觸電阻均忽略不計，豎直軌道足夠長。求：
（1）金屬條開始下落時的加速度；
（2）金屬條在加速過程中，速度達到v1時，bc對物體m的支持力；
（3）金屬條下落h時，恰好開始做勻速運動，求在這一過程中感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量。
解析：（1）物塊m自由下落與金屬條碰撞的速度為
設(shè)物體m落到金屬條2m上，金屬條立即與物體有相同的速度v開始下落，
由m和2m組成的系統(tǒng)相碰過程動量守恒
則
金屬條以速度v向下滑動，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，在閉合電路中有感應(yīng)電流
則金屬條所受安培力為
對于，金屬條和物體組成的整體，由牛頓第二定律可得
則金屬條開始運動時的加速度為
（8分）
（2）當(dāng)金屬條和物體的速度達到v1時，加速度設(shè)為，同理可得，
對物體m來說，它受重力mg和支持力N，則有
（4分）
（3）金屬條和物體一起下滑過程中受安培力和重力，隨速度變化，安培力也變化，做變加速度運動，最終所受重力和安培力相等，加速度也為零，物體將以速度做勻速運動，則有
金屬條的最終速度為
下落h的過程中，設(shè)金屬條克服安培力做功為WA，由動能定理
感應(yīng)電流產(chǎn)生的熱量Q=WA
得：（6分）
9、（20xx北京市豐臺區(qū)二模）如圖所示，兩塊平行金屬板MN、PQ水平放置，兩板間距為d、板長為L，在緊靠平行板右側(cè)的等邊三角形區(qū)域內(nèi)存在著勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里，三角形底邊BG與PQ在同一水平線上，頂點A與MN在同一水平線上。
一個質(zhì)量為m、電量為+q的粒子沿兩板中心線以初速度v0水平射入，若在兩金屬板間加某一恒定電壓，粒子離開電場后垂直AB邊從D點進入磁場，BD=AB，并垂直AC邊射出（不計粒子的重力）。求：
（1）兩金屬板問的電壓；
（2）三角形區(qū)域內(nèi)磁感應(yīng)強度大??；
（3）若兩金屬板問不加電壓，三角形區(qū)域內(nèi)的磁場方向垂直紙面向外。要使粒子進入場區(qū)域后能從BC邊射出，試求所加磁場的磁感應(yīng)強度的取值范圍。
解：（6分）
（1）粒子在兩塊平行金屬板間的電場中，沿水平方向做勻速運動，豎直方向做初速度為零的勻加速運動。
粒子垂直AB邊進入磁場，由幾何知識得，粒子離開電場時偏角。根據(jù)類平拋運動的規(guī)律有：
①（1分）
②（1分）
③（1分）
④（1分）
聯(lián)立①②③④解得：（2分）
（8分）（2）由幾何關(guān)系得：
粒子在磁場中做圓周運動的軌道半徑為：
⑤（2分）
粒子進入磁場時的速率為：⑥（2分）
根據(jù)向心力公式有：⑦（2分）
聯(lián)立⑤⑥⑦解得：（2分）
（6分）（3）若兩板間不加電壓，粒子將沿水平以速率v0從AB邊的中點進入磁場。
當(dāng)粒子剛好從C點射出磁場，磁感應(yīng)強度最小。設(shè)磁感應(yīng)強度的最小值為B2，
由幾何關(guān)系知，對應(yīng)粒子的最大軌道半徑r2為：r2=d（1分）
根據(jù)向心力公式有：（1分）
解得：（1分）
當(dāng)粒子剛好從E點射出磁場時，磁感應(yīng)強度最大。
設(shè)磁感應(yīng)強度的最大值為B3，由幾何關(guān)系知，
對應(yīng)粒子的最小軌道半徑r3為：（1分）
同上解出：（1分）
所以所加磁場的磁感應(yīng)強度的取值范圍為（1分）
10、（20xx北京市宣武區(qū)二模）下圖為湯姆生在1897年測量陰極射線（電子）的荷質(zhì)比時所用實驗裝置的示意圖。K為陰極，A1和A2為連接在一起的中心空透的陽極，電子從陰檢發(fā)出后被電場加速，只有運動方向與A1和A2的狹縫方向相同的電子才能通過，電子被加速后沿方向垂直進入方向互相垂直的電場、磁場的疊加區(qū)域。磁場方向垂直紙面向里，電場極板水平放置，電子在電場力和磁場力的共同作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)。已知圓形磁場的半徑為R，圓心為C。
某校物理實驗小組的同學(xué)們利用該裝置，進行了以下探究測量：
首先他們調(diào)節(jié)兩種場強的大?。寒?dāng)電場強度的大小為E，磁感應(yīng)強度的大小為B時，使得電子恰好能夠在復(fù)合場區(qū)域內(nèi)沿直線運動；然后撤去電場，保持磁場和電子的速度不變，使電子只在磁場力的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，打要熒屏上出現(xiàn)一個亮點P，通過推算得到電子的偏轉(zhuǎn)角為α（即：之間的夾角）。若可以忽略電子在陰極K處的初速度，則：
（1）電子在復(fù)合場中沿直線向右飛行的速度為多大？
（2）電子的比荷為多大？
（3）利用上述已知條件，你還能再求出一個其它的量嗎？若能，請指出這個量的名稱。
（1）電子在復(fù)合場中二力平衡，
即①
（2）如圖所示，其中r為電子在磁場中做圓（?。┻\動的圓軌道半徑。
所以：③
④
又因：⑤
聯(lián)解以上四式得：⑥
（3）還可以求出電子在磁場中做圓弧運動的圓半徑r等（或指出：加速電場的電壓U，等即可）

高考物理基礎(chǔ)知識要點復(fù)習(xí)光

一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計劃，作為教師就要精心準備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點，幫助教師更好的完成實現(xiàn)教學(xué)目標。教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？小編為此仔細地整理了以下內(nèi)容《高考物理基礎(chǔ)知識要點復(fù)習(xí)光》，供大家借鑒和使用，希望大家分享！

20xx屆高三物理一輪復(fù)習(xí)全案：第2章光（選修3-4）
【考綱知識梳理】
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：折射光線、入射光線跟法線在同一平面內(nèi)，折射光線、入射光線分居法線兩側(cè)，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．
（3）在折射現(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)生折射時的偏折角最小（注意區(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
三、光的干涉現(xiàn)
1、兩列波在相遇的疊加區(qū)域，某些區(qū)域使得“振動”加強，出現(xiàn)亮條紋；某些區(qū)域使得振動減弱，出現(xiàn)暗條紋。振動加強和振動減弱的區(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，振動步調(diào)一致(振動方向相同)，相差恒定。兩個振動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(因為激光發(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情況完全相同的光。(這樣兩束光都來源于同一個光源,頻率必然相等)
下面4個圖分別是利用雙縫、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(或縫)光源分割法：楊氏雙縫(雙孔)干涉實驗；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遠大于雙縫間距d，O點與雙縫S1和S2等間距，則當(dāng)雙縫中發(fā)出光同時射到O點附近的P點時，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=.若光波長為λ，
①亮紋：則當(dāng)δ=±kλ(k=0,1,2,…)屏上某點到雙縫的光程差等于波長的整數(shù)倍時，兩束光疊加干涉加強；
②暗紋：當(dāng)δ=±(2k－1)(k=0,1,2,…)屏上某點到雙縫的光程差等于半波長的奇數(shù)倍時，兩束光疊加干涉減弱，
據(jù)此不難推算出：(1)明紋坐標x=±kλ(k=0，1，2，…）(2)暗紋坐標x=±(2k－1)(k=1，2，…）
測量光波長的方法(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)
用此公式可以測定單色光的波長。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驗時,由于白光內(nèi)各種色光的波長不同,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)這兩列光波到達某點的路程差為波長的整數(shù)倍時，即δ=kλ，該處的光互相加強，出現(xiàn)亮條紋；
②當(dāng)?shù)竭_某點的路程差為半波長奇數(shù)倍時，既δ=，該點光互相消弱，出現(xiàn)暗條紋；
③條紋間距與單色光波長成正比．(∝λ)，
所以用單色光作雙縫干涉實驗時，屏的中央是亮紋，兩邊對稱地排列明暗相同且間距相等的條紋
用白光作雙縫干涉實驗時，屏的中央是白色亮紋，兩邊對稱地排列彩色條紋，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?？吹侥ど铣霈F(xiàn)明暗相間的條紋。
四、光的衍射。
1.光的衍射現(xiàn)象是光離開直線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)對稱排列強度減弱，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，在圓板的陰影中心出現(xiàn)的亮斑。當(dāng)形成泊松亮斑時，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)的尺寸可以跟波長相比，甚至比波長還小。(當(dāng)障礙物或孔的尺寸小于0.5mm時，有明顯衍射現(xiàn)象)
Δd≤300λ當(dāng)Δd=0.1mm=1300λ時看到的衍射現(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)象表明光沿直線傳播只是近似規(guī)律，當(dāng)光波長比障礙物小得多和情況下(條件)光才可以看作直線傳播。(反之)
③在發(fā)生明顯衍射的條件下，當(dāng)窄縫變窄時，亮斑的范圍變大，條紋間距離變大，而亮度變暗。
光的直進是幾何光學(xué)的基礎(chǔ)，光的衍射現(xiàn)象并沒有完全否認光的直進，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
橫波只沿某個特定方向振動，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)象來判斷波是否橫波，實驗表明，光具有偏振現(xiàn)象，說明光波是橫波。
（1）自然光。太陽、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的光，而且沿各個方向振動的光波的強度都相同，這種光叫自然光。自然光通過偏振片后成形偏振光。
（2）偏振光。自然光通過偏振片后，在垂直于傳播方向的平面上，只沿一個特定的方向振動，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，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，它上面有一個特殊方向(透振方向)只有振動方向和透振方向平行的光波才能通過偏振片。
（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E的方向、磁場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強度E引起的，因此將E的振動稱為光振動。
（5）應(yīng)用：立體電影、照相機的鏡頭、消除車燈的眩光等。
【要點名師精解】
類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點射入玻璃球，并從Q點射出，求光線在玻璃球中的傳播時間。
解析：設(shè)光線在玻璃球的折射角為θ，由折射定律得
解得：θ=30°
由幾何知識可知光線在玻璃球中路徑的長度為
L=2Rcosθ=
光在玻璃的速度為v=
光線在玻璃球中的傳播時間t=
名師點撥：做此類題要能正確畫出光路圖，找準幾何關(guān)系，再根據(jù)折射定律，弄清入射角、折射角、及臨界角的關(guān)系就可正確解題。
類型二光的全反射現(xiàn)象，臨界角及其應(yīng)用
【例2】（09年全國卷Ⅱ）21.一玻璃磚橫截面如圖所示，其中ABC為直角三角形（AC邊末畫出），AB為直角邊ABC=45°；ADC為一圓弧，其圓心在BC邊的中點。此玻璃的折射率為1.5P為一貼近玻璃磚放置的、與AB垂直的光屏。若一束寬度與AB邊長度相等的平行光從AB邊垂直射入玻璃磚，則（）
A.從BC邊折射出束寬度與BC邊長度相等的平行光
B.屏上有一亮區(qū)，其寬度小于AB邊的長度
C.屏上有一亮區(qū)，其寬度等于AC邊的長度
D.當(dāng)屏向遠離玻璃磚的方向平行移動時，屏上亮區(qū)先逐漸變小然后逐漸變大
解析：.寬為AB的平行光進入到玻璃中直接射到BC面,入射角為45o臨界角,所以在BC面上發(fā)生全反射仍然以寬度大小為AB長度的豎直向下的平行光射到AC圓弧面上.根據(jù)幾何關(guān)系可得到在屏上的亮區(qū)寬度小于AB的長度,B對.D正確。
答案：BD
名師點評：本題考查光的折射和全反射。當(dāng)光線由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)入射角大于或等于臨界角時，將會發(fā)生全反射
類型三雙縫干涉中明、暗條紋的分析
【例3】1801年，托馬斯楊用雙縫干涉實驗研究了光波的性質(zhì)。1834年，洛埃利用單面鏡同樣得到了楊氏干涉的結(jié)果（稱洛埃鏡實驗）。
(1)洛埃鏡實驗的基本裝置如圖3(a)所示，S為單色光源，M為一平面鏡。試用平面鏡成像作圖法在答題卡上畫出S經(jīng)平面鏡反射后的光與S直接發(fā)出的光在光屏上相交的區(qū)域。
(2)設(shè)光源S到平面鏡的垂直距離和到光屏的垂直距離分別為a和L，光的波長為λ，在光屏上形成干涉條紋。寫出相鄰兩條亮紋（或暗紋）間距離Δx的表達式。
解析：(1)見圖(b)。
(2)由雙縫干涉相鄰亮紋（或暗紋）間距離公式：。
根據(jù)平面鏡成像的對稱性得d=2a，
所以。
名師點評：楊氏雙縫干涉是光的波動性的有力證據(jù)，要牢記干涉現(xiàn)象中相鄰兩亮紋（或暗紋）間距離相等，條紋間距的計算式，并理解各個字母所代表物理量的物理含義
【感悟高考真題】
１．（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，可得光進入玻璃后光線與豎直方向的夾角為30°。過O的光線垂直入射到AB界面上點C射出，C到B之間沒有光線射出；越接近A的光線入射到AB界面上時的入射角越大，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界面上的臨界點為D，此光線在AO界面上點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之間沒有光線射出。
由此可得沒有光線射出的圓弧對應(yīng)圓心角為90°-（30°+15°）=45°，為1/4R。
2．（20xx全國卷Ⅰ20）某人手持邊長為6cm的正方形平面鏡測量身后一棵樹的高度。測量時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，他在鏡中恰好能夠看到整棵樹的像；然后他向前走了6.0m，發(fā)現(xiàn)用這個鏡子長度的5/6就能看到整棵樹的像，這棵樹的高度約為
A．5.5mB．5.0mC．4.5mD．4.0m
【答案】B
【解析】如圖是恰好看到樹時的反射光路，由圖中的三角形可得
，即。人離樹越遠，視野越大，看到樹所需鏡面越小，同理有，以上兩式解得L=29.6m，H=4.5m。
【命題意圖與考點定位】平面鏡的反射成像，能夠正確轉(zhuǎn)化為三角形求解
3.（20xx全國卷Ⅱ20）頻率不同的兩束單色光1和2以相同的入射角從同一點射入一厚玻璃板后，其光路如右圖所示，下列說法正確的是
A.單色光1的波長小于單色光2的波長
B.在玻璃中單色光1的傳播速度大于單色光2的傳播速度
C.單色光1通過玻璃板所需的時間小于單色光2通過玻璃板所需的時間
D.單色光1從玻璃到空氣的全反射臨界角小于單色光2從玻璃到空氣的全反射臨界角
4．（20xx北京14）對于紅、黃、綠、藍四種單色光，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，藍光的波長最短D.黃光光子的能量最小
【答案】C
【解析】紅、黃、綠、藍四種單色光的頻率依次增大，光從真空進入介質(zhì)頻率不變，B錯。由色散現(xiàn)象同一介質(zhì)對頻率大的光有大的折射率，A錯。頻率大的光在真空中和介質(zhì)中的波長都小，藍光的波長最短，C正確。頻率大，光子能量大，D錯。
5．（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，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可以測量月球到地球的距離
（2）如圖甲所示，在楊氏雙縫干涉實驗中，激光的波長為5.30×m,屏上P點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)改用波長為6.30×m的激光進行上述實驗，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：
6.（20xx新課標33(1)）如圖，一個三棱鏡的截面為等腰直角ABC，為直角.此截面所在平面內(nèi)的光線沿平行于BC邊的方向射到AB邊，進入棱鏡后直接射到AC邊上，并剛好能發(fā)生全反射.該棱鏡材料的折射率為_________.(填入正確選項前的字母)
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=
7．（20xx海南物理18(1)）一光線以很小的入射角射入一厚度為d、折射率為n的平板玻璃，求出射光線與入射光線之間的距離（很小時．）
【答案】
【解析】如圖，設(shè)光線以很小的入射角入射到平板玻璃表面上的A點，折射角為，從平板玻璃另一表面上的B點射出。設(shè)AC為入射光線的延長線。由折射定律和幾何關(guān)系可知，它與出射光線平行。過B點作，交于D點，則的長度就是出射光線與入射光線之間的距離，由折射定律得
①
由幾何關(guān)系得②
③
出射光線與入射光線之間的距離為
④
當(dāng)入射角很小時，有
由此及①②③④式得⑤
2009年高考題
1.（09全國卷Ⅰ15）某物體左右兩側(cè)各有一豎直放置的平面鏡，兩平面鏡相互平行，物體距離左鏡4m，右鏡8m，如圖所示，物體在左鏡所成的像中從右向左數(shù)的第三個像與物體的距離是（B）
A．24mB．32mC．40mD．48m
解析：本題考查平面鏡成像.從右向左在左鏡中的第一個像是物體的像距離物體8cm,第二個像是物體在右鏡所成像的像,第3個像是第一個像在右鏡中的像在左鏡中的像距離物體為32cm.
2.（09浙江18）如圖所示，有一束平行于等邊三棱鏡截面的單色光從空氣射向點，并偏折到F點，已知入射方向與邊的夾角為，、分別為邊、的中點，則（AC）
A．該棱鏡的折射率為
B．光在點發(fā)生全反射
C．光從空氣進入棱鏡，波長變小
D．從點出射的光束與入射到點的光束平行
解析：在E點作出法結(jié)線可知入射角為60o，折射角為30o，折射率為；由光路的可逆性可知，在BC邊上的入射角小于臨界角，不會發(fā)生全反射，B錯；由公式，可知C對；三棱鏡兩次折射使得光線都向底邊偏折，不會與入射到點的光束平行，故D錯。
3.（09上海物理6）光電效應(yīng)的實驗結(jié)論是：對于某種金屬（AD）
A．無論光強多強，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)
B．無論光的頻率多低，只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)
C．超過極限頻率的入射光強度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越小
D．超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大
解析：每種金屬都有它的極限頻率，只有入射光子的頻率大于極限頻率時，才會發(fā)生光電效應(yīng)，且入射光的強度越大則產(chǎn)生的光子數(shù)越多，光電流越強；由光電效應(yīng)方程，可知入射光子的頻率越大，產(chǎn)生的光電子的最大初動能也越大，與入射光的強度無關(guān)，所以AD正確。
4.（09上海物理10）如圖為雙縫干涉的實驗示意圖，若要使干涉條紋的間距變大可改用長更___________（填長、短）的單色光，或是使雙縫與光屏間的距離___________（填增大、減?。?br> 答案：長，增大。
解析：依據(jù)雙縫干涉條紋間距規(guī)律，可知要使干涉條紋的間距變大，需要改用波長更長的單色光，應(yīng)將增大雙縫與屏之間的距離L。
5.（09廣東物理4）硅光電池是利用光電效應(yīng)原理制成的器件。下列表述正確的是（A）
A．硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置
B．硅光電池中吸收了光子能量的電子都能逸出
C．逸出的光電子的最大初動能與入射光的頻率無關(guān)
D．任意頻率的光照射到硅光電池上都能產(chǎn)生光電效應(yīng)
解析：硅光電池是把光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置，A正確；是利用光電效應(yīng)原理制成的器件，依據(jù)光電效應(yīng)方程可見只有當(dāng)入射光子的頻率大于極限頻率時才可能發(fā)生光電效應(yīng)，B錯誤，C錯誤，D錯誤。
6.（09廣東物理14）（1）在陽光照射下，充滿霧氣的瀑布上方常常會出現(xiàn)美麗的彩虹。彩虹是太陽光射入球形水珠經(jīng)折射、內(nèi)反射，再折射后形成的。光的折射發(fā)生在兩種不同介質(zhì)的上，不同的單色光在同種均勻介質(zhì)中不同。
答案：（1）界面，傳播速度
7.（09上海6）英國科學(xué)家瑞利于1871年證明：一束光穿過大氣距離后，其強度從下降為的公式為，其中叫做吸收系數(shù)，式中為光的頻率，為光速，標準狀況下，個/厘米，。定義，叫做衰減長度，它表示光經(jīng)過距離后其強度降低到原來的。根據(jù)以上信息，結(jié)合所學(xué)知識可以判斷（B）
A．可見光中衰減最厲害的是紅光B．可見光中衰減最厲害的是紫光
C．可見光中衰減最厲害的是黃綠光D．不同顏色的光衰減程序基本相同
8.（09寧夏36）（1）關(guān)于光電效應(yīng)，下列說法正確的是_______（填入選項前的字母，有
填錯的不得分）（A）
A．極限頻率越大的金屬材料逸出功越大
B．只要光照射的時間足夠長，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)
C．從金屬表面出來的光電子的最大初動能越大，這種金屬的逸出功越小
D．入射光的光強一定時，頻率越高，單位時間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多
9.（09天津7）已知某玻璃對藍光的折射率比對紅光的折射率大，則兩種光（C）
A.在該玻璃中傳播時，藍光的速度較大
B.以相同的入射角從空氣斜射入該玻璃中，藍光折射角較大
C.從該玻璃中射入空氣發(fā)生反射時，紅光臨界角較大
D.用同一裝置進行雙縫干涉實驗，藍光的相鄰條紋間距較大
解析：由可知，藍光在玻璃中的折射率大，藍光的速度較小，A錯；以相同的入射角從空氣中斜射入玻璃中，藍光的折射率大，向法線靠攏偏折得多，折射角應(yīng)較小，B錯。從玻璃射入空氣發(fā)生全反射時的臨界角由公式可知，紅光的折射率小，臨界角大，C正確；用同一裝置進行雙縫干涉實驗，由公式可知藍光的波長短，相鄰條紋間距小，D錯。
10.（09四川21）如圖所示，空氣中有一橫截面為半圓環(huán)的均勻透明柱體，其內(nèi)圓半徑為r，外圓半徑為R，R＝r?，F(xiàn)有一束單色光垂直于水平端面A射入透明柱體，只經(jīng)過兩次全反射就垂直于水平端面B射出。設(shè)透明柱體的折射率為n，光在透明柱體內(nèi)傳播的時間為t，若真空中的光速為c，則（AB）
A.n可能為B.n可能為2
C.t可能為D.t可能為
解析：只經(jīng)過兩次全反射可知第一次入射角為45°，反射光路圖如右圖所示。
根據(jù)全反射可知臨界角C≤45°，再根據(jù)n＝可知n≥；光在透明柱體中運動路程為L＝4r，運動時間為t＝L/V＝4nr/c，則t≥4r/c，CD均錯。
11.（09重慶21）用a、b、c、d表示四種單色光，若（A）
①a、b從同種玻璃射向空氣，a的臨界角小于b的臨界角；
②用b、c和d在相同條件下分別做雙縫干涉實驗，c的條紋間距最大
③用b、d照射某金屬表面，只有b能使其發(fā)射電子。
則可推斷a、b、c、d可能分別是
A．紫光、藍光、紅光、橙光B．藍光、紫光、紅光、橙光
C．紫光、藍光、橙光、紅光D．紫光、橙光、紅光、藍光
12.（09福建13）光在科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用，下列說法正確的是（D）
A.用透明的標準平面樣板檢查光學(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
解析：用透明的標準平面樣板檢查光學(xué)平面的平整程度是利用光的薄膜干涉現(xiàn)象，A錯；用三棱鏡觀察白光看到的彩色圖樣是利用光的折射形成的色散現(xiàn)象，B錯；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；光學(xué)鏡頭上的增透膜是利用光的干涉現(xiàn)象，D對。
二、非選擇題
13.（09山東37）（物理——物理3-４）（2）一束單色光由左側(cè)時的清水的薄壁圓柱比，圖2為過軸線的截面圖，調(diào)整入射角α，光線拾好在不和空氣的界面上發(fā)生全反射，已知水的折射角為，α的值。

解析：（2）當(dāng)光線在水面發(fā)生全放射時有，當(dāng)光線從左側(cè)射入時，由折射定律有，聯(lián)立這兩式代入數(shù)據(jù)可得。
考點：光的折射和全放射
14.（09江蘇物理12.B）（1）如圖甲所示，強強乘電梯速度為0.9（為光速）的宇宙飛船追趕正前方的壯壯，壯壯的飛行速度為0.5，強強向壯壯發(fā)出一束光進行聯(lián)絡(luò)，則壯壯觀測到該光束的傳播速度為。（填寫選項前的字母）
（A）0.4c（B）0.5c（C）0.9c（D）1.0c
（3）圖丙是北京奧運會期間安置在游泳池底部的照相機拍攝的一張照片，照相機的鏡頭豎直向上。照片中，水利方運動館的景象呈現(xiàn)在半徑的圓型范圍內(nèi)，水面上的運動員手到腳的長度，若已知水的折射率為，請根據(jù)運動員的實際身高估算該游泳池的水深，（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
答案：（1）D；（3）設(shè)照片圓形區(qū)域的實際半徑為,運動員的實際長為折射定律
幾何關(guān)系
得
取，解得（都算對）
解析：（1）根據(jù)愛因斯坦相對論，在任何參考系中，光速不變。D項正確。
(3)根據(jù)題意能畫出光路圖，正確使用物象比解決本題的關(guān)鍵。
設(shè)照片圓形區(qū)域的實際半徑為,運動員的實際長為，光路如圖
折射定律
幾何關(guān)系
得
取，解得
（本題為估算題，在取運動員實際長度時可以有一個范圍，但要符合實際，故求得h值可以不同均可）
15.（09江蘇物理12.C）（3）試通過分析比較，具有相同動能的中子和電子的物質(zhì)波波長的大小。
答案：（3）粒子的動量，物質(zhì)波的波長，由，知，則。
解析：（3）物質(zhì)波的的波長為，要比較波長需要將中子和電子的動量用動能表示出來即，因為，所以，故。
16.（09海南物理18.（1））如圖，一透明半圓柱體折射率為，半徑為R、長為L。一平行光束從半圓柱體的矩形表面垂直射入，從部分柱面有光線射出。球該部分柱面的面積S。
解析：半圓柱體的橫截面如圖所示，為半徑。設(shè)從A點入射的光線在B點處恰好滿足全反射條件，由折射定律有
式中，為全反射臨界角。由幾何關(guān)系得
②
③
代入題所給條件得
④
17.（09海南物理19）（I）已知：功率為100W燈泡消耗的電能的5%轉(zhuǎn)化為所發(fā)出的可見光的能量，光速，普朗克常量，假定所發(fā)出的可見光的波長都是560nm，計算燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)。
解析：（I）一波長為光子能量為
設(shè)燈泡每秒內(nèi)發(fā)出的光子數(shù)為，燈泡電功率為，則
式中，是燈泡的發(fā)光效率。聯(lián)立①②式得
代入題給數(shù)據(jù)得
18.（09寧夏35.（2））一棱鏡的截面為直角三角形ABC，∠A=30o，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)，一條光線以45o的入射角從AC邊的中點M射入棱鏡射出的點的位置（不考慮光線沿原來路返回的情況）。
解析：
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
②
如果入射光線在法線的右側(cè)，光路圖如圖1所示。設(shè)出射點為F，由幾何關(guān)系可得
③
即出射點在AB邊上離A點的位置。
如果入射光線在法線的左側(cè)，光路圖如圖2所示。設(shè)折射光線與AB的交點為D。
由幾何關(guān)系可知，在D點的入射角
④
設(shè)全發(fā)射的臨界角為，則
⑤
由⑤和已知條件得
⑥
因此，光在D點全反射。
設(shè)此光線的出射點為E，由幾何關(guān)系得
∠DEB=
⑦
⑧
聯(lián)立③⑦⑧式得
⑨
即出射點在BC邊上離B點的位置。
【考點精題精練】
1、（20xx天津市六校高三第三次聯(lián)考）氫原子發(fā)出口、6兩種頻率的光，經(jīng)三棱鏡折射后的光路如圖所示，若a光是由能級n=4向n=l躍遷時發(fā)出時，則b光可能是（）
A．從能級n=3向n=1躍遷時發(fā)出的
B．從能級n=5向n=1躍遷時發(fā)出的
C．從能級n=5向n=2躍遷時發(fā)出的
D．從能級n=3向n=2躍遷時發(fā)出的
2、下列說法中正確的是
A．光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波
B.麥克斯韋用實驗方法證實了電磁波的存在
C．從接收到的高頻信號中還原出所攜帶的聲音或圖像信號的過程稱為調(diào)制
D.愛因斯坦狹義相對論指出真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的
3、彩虹和霓是太陽光被大氣中的小水珠折射和反射形成的色散現(xiàn)象如圖所示為太陽光射到空氣中的小水珠發(fā)生色散形成霓的光路示意圖，a、b為兩種折射出的單色光，則以下說法正確的是（）
A．a(chǎn)光光子能量大于b光光子能量
B．在水珠中a光的傳播速度大于b光的傳播速度
C．用同一雙縫干涉裝置看到的a光干涉條紋間距
比b光的大
D．如果a光能使某金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則b光也
一定能使該金屬發(fā)生光電效應(yīng)
3、（20xx浙江省臺州市高三第二次調(diào)考）如圖所示，有兩條細束平行單色光a、b射向空氣中橫截面為矩形的玻璃磚的下表面，已知玻璃磚足夠?qū)?若發(fā)現(xiàn)玻璃磚的上表面只有一束光射出，則下列說法中正確的是
A．其中有束一單色光在玻璃磚的上表面發(fā)生了全反射
B．在玻璃中單色光a的傳播速率大于單色光b的傳播速率
C．若光束a恰好能使某未知金屬發(fā)生光電效應(yīng)，則b也能
D．減小光束與玻璃磚下表面的夾角θ，上表面會有兩束平行單色光射出
4、“井底之蛙”這個成語常被用來諷刺沒有見識的人，現(xiàn)有井口大小和深度相同的兩口井，一口是枯井，一口是水井（水面在井口之下），兩井底都各有一只青蛙，則：(C)
A、枯井中青蛙覺得天比較小，水井中青蛙看到井外的范圍比較大
B、枯井中青蛙覺得天比較大，水井中青蛙看到井外的范圍比較小
C、枯井中青蛙覺得天比較大，水井中青蛙看到井外的范圍比較大
D、兩只青蛙覺得井口一樣大，水井中青蛙看到井外的范圍比較大
5、如圖所示，一束光從空氣垂直射到直角棱鏡的AB面上，已知棱鏡材料的折射率為1.4，則這束光進入棱鏡后的光路圖應(yīng)為下面四個圖中的（D）

6、用如圖所示的實驗裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象.圖（a）是點燃的酒精燈（在燈芯上灑些鹽），圖（b）是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬線圈.將金屬線圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn)，觀察到的現(xiàn)象是（D）
A．當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)30°時,干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°
B．當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)45°時,干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90°
C．當(dāng)金屬線圈旋轉(zhuǎn)60°時,干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°
D．干涉條紋保持不變
7、如圖所示，置于空氣中的一不透明容器中盛滿某種透明液體，容器底部靠近器壁處有一豎直放置的6.0cm長的線光源，靠近線光源一側(cè)的液面上蓋有一遮光板，另一側(cè)有一水平放置的與液面等高的望遠鏡，用來觀察線光源，開始時通過望遠鏡不能看到線光源的任何一部分，將線光源沿容器底向望遠鏡一側(cè)平移至某處時，通過望遠鏡剛好可能看到線光源底端.再將光源沿同一方向移動8.0cm，剛好可以看到其頂端，求此液體的折射率n.
（2）當(dāng)線光源上某一點發(fā)出的光線射到未被遮光板遮住的液面上時，射到遮光邊緣O的那條光線的入射角最小.若線光源底端在A點時，望遠鏡內(nèi)剛好可以看到此光源底端，設(shè)過O點液面的法線為OO1，則①
其中a為此液體到空氣的全反射臨界角(2分)
由折射定律有②(3分)
同理，若線光源頂端在B1點時，通過望遠鏡剛好可以看到此光源頂端，則，設(shè)此時線光源底端位于B點，由圖中幾何關(guān)系可得
③(1分)
聯(lián)立②③式得
④（1分）
由題給條件可知
，
代入③式得n=1.3(3分)
8、如圖所示，有一截面是直角三角形的棱鏡ABC，∠A=30.它對紅光的折射率為n1.對紫光的折射率為n2.在距AC邊d處有一與AC平行的光屏?，F(xiàn)有由以上兩種色光組成的很細的光束垂直AB邊射入棱鏡.
（1）紅光和紫光在棱鏡中的傳播速度比為多少？
（2）為了使紅光能從AC面射出棱鏡，n1應(yīng)滿足什么條件？
（3）若兩種光都能從AC面射出，求在光屏MN上兩光點間的距離.
解：（1）v紅=C/n1
v紫=C/n2
∴v紅/v紫=n2/n1
（3分.方程2分，結(jié)果1分）
（2）C30sinC=
∴n12………………（3分）
（3）
Δx=d(tanr2－tanr1)=d
（方程每個1分，結(jié)果1分）

高考語文基礎(chǔ)知識專題復(fù)習(xí)學(xué)案（四）

一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計劃，高中教師要準備好教案，這是高中教師需要精心準備的。教案可以保證學(xué)生們在上課時能夠更好的聽課，有效的提高課堂的教學(xué)效率。您知道高中教案應(yīng)該要怎么下筆嗎？下面的內(nèi)容是小編為大家整理的高考語文基礎(chǔ)知識專題復(fù)習(xí)學(xué)案（四），僅供參考，大家一起來看看吧。

高考物理基礎(chǔ)知識專題復(fù)習(xí)：電磁振蕩電磁波

一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計劃，準備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點，幫助教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。那么如何寫好我們的教案呢？以下是小編收集整理的“高考物理基礎(chǔ)知識專題復(fù)習(xí)：電磁振蕩電磁波”，相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。

第十二章電磁振蕩電磁波相對論
第一節(jié)電磁振蕩電磁波
基礎(chǔ)知識一、電磁振蕩
在振蕩電路里產(chǎn)生振蕩電流的過程中，由容器極板上的電荷，通過線圈的電流，以及跟電流和電荷相聯(lián)系的磁場和電場都發(fā)生周期性變化的現(xiàn)象，叫做電磁振蕩。
1.LC振蕩電路
由自感線圈和電容器組成的電路就是最簡單的振蕩電路，簡稱LC回路。在LC回路里，產(chǎn)生的大小和方向都做周期性變化的電流，叫做振蕩電流。如圖所示，先將電鍵S和1接觸，電鍵閉合后電源給電容器C充電，然后S和2接觸，在LC回路中就出現(xiàn)了振蕩電流。大小與方向都做同期性變化的電流叫振蕩電流．
2．電磁振蕩
在產(chǎn)生振蕩電流的過程中，電容器上極板上的電荷q，電路中的電流i，電容器內(nèi)電場強度E，線圈中磁感應(yīng)強度B都發(fā)生周期性的變化，這種現(xiàn)象叫做電磁振蕩．
（1）從振蕩的表象上看：LC振蕩過程實際上是通過線圈L對電容器C充、放電的過程。
（2）從物理本質(zhì)上看：LC振蕩過程實質(zhì)上是磁場能和電場能之間通過充、放電的形式相互轉(zhuǎn)化的過程。
3．振蕩的周期和頻率
電磁振蕩完成一次周期性變化需要的時間叫做周期。一秒鐘內(nèi)完成的周期性變化的次數(shù)叫做頻率。在電磁振蕩發(fā)生時，如果不存在能量損失，也不受外界其它因素的影響，這時的振蕩周期和頻率叫做振蕩電路的固有周期和固有頻率，簡稱振蕩電路的周期和頻率。理論研究表明，周期T和頻率f跟自感系數(shù)L和電容C的關(guān)系：
注意：當(dāng)電路定了，該電路的周期與頻率就是定值，與電路中電流的大小，電容器上帶電量多少無關(guān)．
4．LC振蕩過程中規(guī)律的表達。
（1）定性表達。在LC振蕩過程中，磁場能及與磁場能相關(guān)的物理量（如線圈中電流強度、線圈電流周圍的磁場的磁感強度、穿過線圈的磁通量等）和電場能及與電場能相關(guān)的物理量（如電容器的極板間電壓、極板間電場的電場強度、極板上電量等）都隨時間做周期相同的周期性變化。這兩組量中，一組最大時，另一組恰最小；一組增大時，另一組正減小。這一特征正是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律所決定的。
（2）定量表達。在LC振蕩過程中，盡管磁場能和電場能的變化曲線都比較復(fù)雜，但與之相關(guān)的其他物理量和變化情況卻都可以用簡單的正（余）弦曲線給出定量表達。以LC振蕩過程中線圈L中的振蕩電流i（與磁場能相關(guān)）和電容器C的極板間交流電壓u（與電場能相關(guān)）為例，其變化曲線分別如圖中所示。
注意：分析電磁振蕩要掌握以下三個要點（突出能量守恒的觀點）：
⑴理想的LC回路中電場能E電和磁場能E磁在轉(zhuǎn)化過程中的總和不變。
⑵回路中電流越大，L中的磁場能越大（磁通量越大）。
⑶極板上電荷量越大，C中電場能越大（板間場強越大、兩板間電壓越高、磁通量變化率越大）。
因此LC回路中的電流圖象和電荷圖象總是互為余函數(shù)。
5．LC振蕩過程的階段分析和特殊狀態(tài)
如圖所示，在O、t2、t4時刻，線圈中振蕩電流i為0，磁場能最小，而電容器極板間電壓u恰好達到最大值，電場能最多，在t1、t3時刻則正相反，振蕩電流、磁場能均達到最大值，而電壓為0，電場能最少。在O→t1和t2→t3階段，電流增強，磁場能增多，而電壓降低，電場能減小，這是電容器放電把電場能轉(zhuǎn)化為磁場能的階段；在t1→t2和t3→t4階段，電流減弱，磁場能減小，而電壓升高，電場能增多，這是電容器充電把磁場能轉(zhuǎn)化為電場能的階段。
例1．在如圖所示的L振蕩電路中，當(dāng)線圈兩端MN間電壓為零時，對電路情況的敘述正確的是（AD）
A．電路中電流最大
B．線圈內(nèi)磁場能為零
C．電容器極板上電量最多
D．電容器極板間場強為零
解析：MN間電壓為零，即電容器極板間電壓為零，這時極板上無電荷，故板間場強為零，電路中電流強度最大，線圈中磁場能最大．
說明：在LC振蕩電路中，由于線圈有自感作用，且線圈無電阻，它的電壓和電流關(guān)系就不同于一般直流電路，決不能用直流電路的知識來進行研究．對于LC振蕩電路中的一般問題，可通過電容器的有關(guān)知識和能量轉(zhuǎn)換關(guān)系來分析求解．
例2．如圖所示電路，K先接通a觸點，讓電容器充電后再接通b觸點．設(shè)這時可變電容器電容為C，線圈自感系數(shù)為L，
（1）經(jīng)過多長時間電容C上電荷第一次釋放完？
（2）這段時間內(nèi)電流如何變化？兩端電壓如何變化？
（3）在振蕩過程中將電容C變小，與振蕩有關(guān)的物理量中哪些將隨之改變？哪些將保持變化？
解析：（1）極板上電行由最大到零需要1／4周期時間，所以t=T/4=π
（2）從能量角度看，電容器釋放電荷，電場能轉(zhuǎn)變?yōu)榇艌瞿?，待電荷釋放完畢時，磁場能達到最大，線圈兩端電壓與電容兩極板間電壓一致，由于放電，電容兩極板間電壓由最大值減至零，線圈兩端電壓也由最大值減為零．值得注意的是這段時間內(nèi)電流由零逐漸增大．當(dāng)線圈兩端電壓為零時，線圈中電流強度增至最大．千萬不要把振蕩電路看成直流電路，把電容器看成一個電源，把線圈看成一個電阻．這里電磁能沒有被消耗掉，只是不斷地相互轉(zhuǎn)化．在直流電路中，電阻上通過的電流和電阻兩端的電壓，變化步調(diào)一致，電壓大電流也大，電壓小電流也小．在振蕩電路中，存在自感現(xiàn)象及線圈電阻為零的情況，電流和電壓變化步調(diào)不一致，所以才出現(xiàn)電壓為零時電流最大的現(xiàn)象．
（3）在振蕩過程中，當(dāng)電容器C變小時，根據(jù)周期公式，周期T變小，頻率f增大．同時不論是增大電容極板間的距離d，還是減小正對面積S，電容C變小，外力都對電容做功，振蕩電路能量都增加，故電場能、磁場能、磁感強度和振蕩電流的最大值都增加．極板上電荷最大值將不變，極板電壓最大值將增加．若減小正對面積S使電容C變小時，電場強度最大值增加．
例3．某時刻LC回路中電容器中的電場方向和線圈中的磁場方向如右圖所示。則這時電容器正在_____（充電還是放電），電流大小正在______（增大還是減?。?。
分析：用安培定則可知回路中的電流方向為逆時針方向，而上極
板是正極板，所以這時電容器正在充電；因為充電過程電場能增大，
所以磁場能減小，電流也減小。
二．電磁場、電磁波
1．麥克斯韋電磁場理論的要點：
（1）變化的磁（電）場將產(chǎn)生電（磁）場。
（2）變化的磁（電）場所產(chǎn)生的電（磁）場取決于磁（電）場的變化率。具體地說，均勻變化的磁（電）場將產(chǎn)生恒定的電（磁）場，非均勻變化的磁（電）場將產(chǎn)生變化的電（磁）場，周期性變化的磁（電）場將產(chǎn)生周期相同的周期性變化的電（磁）場。
（3）變化的磁場和變化的電場互相聯(lián)系著，形成一個不可分離的統(tǒng)一體——電磁場。
變化的電場，其周圍產(chǎn)生磁場，變化的磁場其周圍產(chǎn)生電場．
注意：均勻變化的電場（或磁場）其周圍產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場（或電場）．
2．電磁場：變化的電場磁場形成一個不可分割的統(tǒng)一體叫電磁場．
3．電磁波：變化的電場和變化的磁場交替產(chǎn)生，由近及遠地向周圍傳播，形成了電磁波
①電磁波是怎樣產(chǎn)生的：
如果在空間某處發(fā)生了周期性變化的電場，就會在空間引起周期性變化的磁場，這個周期性變化的磁場又會在較遠的空間引起新的周期性變化的電場，新的周期性變化的電場又會在更遠的空間引起新的周期性變化的磁場……這樣，電磁場就由近及遠向周圍空間傳播開去，形成了電磁波。
②電磁波的特點：
a.電磁波的傳播不需要介質(zhì)，但可以在介質(zhì)中傳播。
b.電磁波是橫波。E與B的方向彼此垂直，而且都跟波的傳播方向垂直，因此電磁波是橫波。電磁波的傳播不需要靠別的物質(zhì)作介質(zhì)，在真空中也能傳播。
c.電磁波的波速等于光速，實際上，光就是特定頻率范圍內(nèi)的電磁波。
電磁波的波長、頻率、波速三者之間的關(guān)系是：λ=C/f。此式為真空中傳播的電磁波各物理量之間的關(guān)系式。
d．場是能量貯存的場所，電磁波貯存電磁能．
e．赫茲用實驗證明了電磁波的存在，還測定了電磁波的波長和頻率，得到了電磁波的傳播速度．
注意：⑴要深刻理解和應(yīng)用麥克斯韋電磁場理論的兩大支柱：變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電場產(chǎn)生磁場?？梢宰C明：振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場；振蕩磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場。
⑵按照麥克斯韋的電磁場理論，變化的電場和磁場總是相互聯(lián)系的，形成一個不可分離的統(tǒng)一的場，這就是電磁場。電場和磁場只是這個統(tǒng)一的電磁場的兩種具體表現(xiàn)。
4.無線電波的發(fā)射和接收
無線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無線電波。無線電波的波長從幾毫米到幾十千米。根據(jù)波長(或頻率)，通常將無線電波分成幾個波段，每個波段的無線電波分別有不同的用途。
⑴無線電波的發(fā)射：
無線電波的發(fā)射必須采用開放電路，如圖⑴所示，開放電路由振蕩器、互感線圈、天線、地線等幾部分組成。
說明：有效地發(fā)射電磁波的條件是：①頻率足夠高（單位時間內(nèi)輻射出的能量P∝f4）；②形成開放電路（把電場和磁場分散到盡可能大的空間離里去）。
在發(fā)射用于通信等無線電波時，必須讓電磁波隨各種信號而改變，這一過程叫調(diào)制。使高頻振蕩的振幅隨信號而改變叫做調(diào)幅，使高頻振蕩的頻率隨信號而改變叫做調(diào)頻。
⑵無線電波的接收：
無線電波的接收必須采用調(diào)諧電路，如圖⑵所示，調(diào)諧電路由可變電容器、電感線圈、天線、地線等幾部分組成。
當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時，接收電路產(chǎn)生的振蕩電流最強，這種現(xiàn)象叫電諧振。使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程叫做調(diào)諧。另外，要還原為原始的信號，還必須有檢波等解調(diào)過程。
5.電視和雷達
⑴電視：
在電視的發(fā)射端，用攝像管將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，利用電信號對高頻振蕩進行調(diào)制然后通過天線把帶有信號的電磁波發(fā)射出去;在電視的接收端，通過調(diào)諧、檢波、解調(diào)等過程將電信號送到顯像管，再由顯像管將電信號還原成圖象。
⑵雷達：
雷達是利用無線電波來測定物體位置的無線電設(shè)備，是利用電磁波遇到障礙物后發(fā)生反射的現(xiàn)象工作的。
例4．關(guān)于電磁場的理論，下列說法中正確的是（BD）
A．變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場一定是變化的
B．變化的電場周圍產(chǎn)生的磁場不一定是變化的
C．均勻變化的磁場周圍產(chǎn)生的電場也是均勻變化的
D．振蕩電場在周圍空間產(chǎn)生同樣頻率的振蕩磁場
解析：麥克斯韋電磁理論指出，如果電場的變化是均勻的，產(chǎn)生的磁場是穩(wěn)定的；如果電場的變化是不均勻的，產(chǎn)生的磁場是變化的；振蕩電路是按正弦（或余弦）規(guī)律變化的，它產(chǎn)生的磁場也按正弦（或余弦）規(guī)律變化．
說明：變化電場有均勻變化和非均勻變化兩種，其產(chǎn)生的磁場就有穩(wěn)定和變化之分．新產(chǎn)生的場在某一時刻的大小取決于原來的場在這一時刻的變化率．均勻變化的場，其變化率是一個定值，故新產(chǎn)生的場就是一個穩(wěn)定場．
例5．LC振蕩電路中線圈的電感為2×10-6Hz，欲使它發(fā)射出長波長為15m的電磁波，電容器的電容應(yīng)多大？
解析：電磁波在真空（或空氣）中傳播時，不論其頻率大小如何，速度均為C（C＝3．00×108m/s），且波長和頻率成反比關(guān)系，由此求得頻率．然后由LC振蕩電路的頻率公式，即可求得電容C的大?。驗镃=λf，所以f=c/λ=2×107Hz。
又f=1/2π得C＝1/4π2Lf2=3．1×10-11F＝31pF
例6．.一臺收音機，把它的調(diào)諧電路中的可變電容器的動片從完全旋入到完全旋出，仍然收不到某一較高頻率的電臺信號。要想收到該電臺信號，應(yīng)該______（增大還是減?。╇姼芯€圈的匝數(shù)。
分析：調(diào)諧電路的頻率和被接受電臺的頻率相同時，發(fā)生電諧振，才能收到電臺信號。由公式可知，L、C越小，f越大。當(dāng)調(diào)節(jié)C達不到目的時，肯定是L太大，所以應(yīng)減小L，因此要減小匝數(shù)。
例7．某防空雷達發(fā)射的電磁波頻率為f=3×103MHZ，屏幕上尖形波顯示，從發(fā)射到接受經(jīng)歷時間Δt=0.4ms，那么被監(jiān)視的目標到雷達的距離為______km。該雷達發(fā)出的電磁波的波長為______m。
分析：由s=cΔt=1.2×105m，這是電磁波往返的路程，所以目標到雷達的距離為s/2=0.6×105m=60km；由c=fλ可得λ=0.1m
例8．電子感應(yīng)加速器是利用變化磁場產(chǎn)生的電場來加速電子
的。如圖所示，在圓形磁鐵的兩極之間有一環(huán)形真空室，用交變電
流勵磁的電磁鐵在兩極間產(chǎn)生交變磁場，從而在環(huán)形室內(nèi)產(chǎn)生很強
的電場，使電子加速．被加速的電子同時在洛倫茲力的作用下沿圓
形軌道運動。設(shè)法把高能電子引入靶室，就能進一步進行實驗工作。
已知在一個軌道半徑為r=0.84m的電子感應(yīng)加速器中，電子在被加
速的4.2ms內(nèi)獲得的能量為120MeV．設(shè)在這期間電子軌道內(nèi)的高頻交變磁場是線性變化的，磁通量的最小值為零，最大值為1.8Wb，試求電子在加速器中共繞行了多少周？
分析：根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，環(huán)形室內(nèi)的感應(yīng)電動勢為E==429V，設(shè)電子在加速器中繞行了N周，則電場力做功NeE應(yīng)該等于電子的動能EK，所以有N=EK/Ee，帶入數(shù)據(jù)可得N=2.8×105周。

第二節(jié)傳感器
1．光敏電阻
光敏電阻的材料是一種半導(dǎo)體．無光照射時，導(dǎo)電性能不好；隨著光照的增強，導(dǎo)電性能變好．所似光敏電阻的電阻值隨著光照的增強而減?。饷綦娮柙诒还庹丈鋾r電阻發(fā)生變化，這樣光敏電阻就可以把光照強弱轉(zhuǎn)換為電阻大小這個電學(xué)量．
例9．如圖10-3-1所示為光敏電阻自動計數(shù)器的示意圖．其中R1為光敏電阻，R2為定值電阻，此光電計數(shù)器的基本工作原理是（）
A．當(dāng)有光照射R1時信號處理系統(tǒng)獲得高電壓
B．當(dāng)有光照射R1時，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓
C．信號處理系統(tǒng)每獲得一次低電壓就計數(shù)一次
D．信號處理系統(tǒng)每獲得一次高電壓就計數(shù)一次
【例１】解析：R1為光敏電阻，當(dāng)有光照射出R1的阻值變小，R2上的電壓變大，信號處理系統(tǒng)獲得高電壓．由題意知，當(dāng)傳送帶上的物體擋住光時，信號處理系統(tǒng)獲得低電壓，這種電壓高低交替變化的信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字，實現(xiàn)自動計數(shù)的功能，達到自動計數(shù)目的．故AC選項正確．
答案：AC
說明：本題中的自動計數(shù)器具有廣泛的應(yīng)用，它是利用光敏電阻對光的敏感特性將光照強度這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量，并將電路中的電壓用信號處理系統(tǒng)識別以達到計數(shù)的目的．
2．熱敏電阻和金屬熱電阻
熱敏電阻是由半導(dǎo)體材料制成的，其電阻隨溫度變化明顯，導(dǎo)電能力隨溫度的升高而增強
某些金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，用這樣的金屬可以制作成溫度傳感器，稱為熱電阻．有一種常用的金屬熱電阻是用金屬鉑制作的．
熱敏電阻或金屬熱電阻能夠把溫度這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)董，但相比而言，金屬熱電阻的化學(xué)穩(wěn)定性好，測溫范圍大．而熱敏電阻的靈敏度較好．
3．電容式位移傳感器
它是利用運動物體附帶的電介質(zhì)板在電容器內(nèi)部插入的多少來改變電容器的電容，從而把物體的位移這個力學(xué)量轉(zhuǎn)換為電容這個電學(xué)量．
4．霍爾元件
①霍爾元件：在一個很小的矩形半導(dǎo)體（如砷化銦）薄片上，制作四個電極E、F、M、N，當(dāng)該半導(dǎo)體中的電流方向與磁場方向垂直時，它在當(dāng)磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了電勢差．這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)，利用霍爾效應(yīng)制成的元件稱為霍爾元件．如圖10-3-3所示．
霍爾元件能夠把磁感應(yīng)強度這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(xué)量．
②霍爾元件的原理
外部磁場使運動的載流子受到洛倫茲力，在導(dǎo)體板的一側(cè)聚集，在導(dǎo)體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的另一種電荷，從而形成橫向電場；橫向電場對電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力，當(dāng)靜電力與洛倫茲力達到平衡時，導(dǎo)體板左右兩例會形成穩(wěn)定的電壓，被稱為霍爾電勢差或霍爾電壓．
例10．如圖10-3-4所示，有電流流過長方體金屬塊，金屬塊寬度為，高度為，有一磁感應(yīng)強度為的勻強磁場垂直于紙面向里，金屬塊單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為，試問金屬塊上、下表面哪面電勢高？電勢差是多少？
解析：當(dāng)電流在導(dǎo)體中流動時，運動電荷在洛倫茲力作用下，分別向?qū)w上、下表面聚集，在導(dǎo)體中形成電場，其中上表面帶負電，電勢低，隨著正、負電荷不斷向下、上表面積累，電場增強，當(dāng)運動電荷所受電場力與洛倫茲力平衡時即時，電荷將不再向上或向下偏轉(zhuǎn)，上、下表面間形成穩(wěn)定電壓．
因為自由電荷為電子，故由左手定則可判定電子向上偏，則上表面聚集負電荷，下表面帶多余等量的正電荷，故下表面電勢高，設(shè)其穩(wěn)定電壓為U，當(dāng)運動電荷所受電場力與洛倫茲力平衡時，即
又因為導(dǎo)體中的電流故
答案：下表面電勢高；電勢差為
說明：⑴判斷電勢高低時注意載流子是正電荷還是負電荷．
⑵由以上計算得上下兩表面間的電壓穩(wěn)定時，其中為單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)，為電子電荷量，對固定的材料而言為定值，若令，則，此即課本所給出的公式．

第三節(jié)相對論
1.狹義相對論的兩個基本假設(shè)
（1）狹義相對性原理：在不同的慣性參考系中，一切物理定律總是相同的
（2）光速不變原理：真空中的光速在不同的慣性參考系中都是相同的
2．時間和空間的相對性
（1）“同時”的相對性：兩個事件是否同時發(fā)生，與參考系的選擇有關(guān)
（2）長度的相對性（尺縮效應(yīng)）
（3）時間間隔的相對性（鐘慢效應(yīng)）
（4）質(zhì)量的相對性（質(zhì)量隨速度變大）
（4）相對論的時空觀：相對論認為空間和時間與物質(zhì)的運動狀態(tài)有關(guān)．
3．質(zhì)能方程：

課后練習(xí)
1.20xx天津1下列關(guān)于電磁波的說法正確的是
A．均勻變化的磁場能夠在空間產(chǎn)生電場
B．電磁波在真空和介質(zhì)中傳播速度相同
C．只要有電場和磁場，就能產(chǎn)生電磁波
D．電磁波在同種介質(zhì)中只能沿直線傳播
答案：A
2..根據(jù)麥克斯韋的電磁場理論，下列說法中錯誤的是（）
A．變化的電場可產(chǎn)生磁場
B．均勻變化的電場可產(chǎn)生均勻變化的磁場
C．振蕩電場能夠產(chǎn)生振蕩磁場
D．振蕩磁場能夠產(chǎn)生振蕩電場
解析：（1）恒定的磁場不能產(chǎn)生電場，恒定的電場也不能產(chǎn)生磁場。
（2）均勻變化的磁場（B是t的一次函數(shù)）只能產(chǎn)生恒定的電場，均勻變化的電場產(chǎn)生恒定的磁場。
（3）非均勻變化的磁場才能產(chǎn)生變化的電場，非均勻變化的電場才能產(chǎn)生變化的磁場。
（4）振蕩（按正弦規(guī)律變化）的磁場產(chǎn)生同頻率振蕩的電場，反之也然。
所以此題B選項正確

3.關(guān)于電磁波在真空中傳播速度，下列說法中不正確的是（）
A．頻率越高，傳播速度越大
B．電磁波的能量越強，傳播速度越大
C．波長越長，傳播速度越大
D．頻率、波長、強弱都不影響電磁波的傳播速度
解析：頻率由波源決定，能量由頻率決定，傳播速度由介質(zhì)決定，波長由頻率和波源共同決定。此題選項為ABC

4.如圖所示的是一個水平放置的玻璃環(huán)形小槽，槽內(nèi)光滑、槽的寬度和深度處處相同．現(xiàn)將一直徑略小于槽寬的帶正電的小球放入槽內(nèi)，讓小球獲一初速度v0在槽內(nèi)開始運動，與此同時，有一變化的磁場豎直向下穿過小槽外徑所包圍的面積，磁感應(yīng)強度的大小隨時間成正比增大，設(shè)小球運動過程中帶電量不變，那么（）
A．小球受到的向心力大小不變
B．小球受到的向心力大小增加
C．磁場力對小球做功
D．小球受到的磁場力不斷增加
解析：變化的磁場產(chǎn)生的電場對帶正電的小球加速，速度增加，向心力增加，小球的洛倫茲力增加，所以此題選BD。

5.某電路中電場隨時間變化的圖象如下圖所示，能發(fā)射電磁波的電場是哪一種？（）

解析：周期性變化的電磁場會產(chǎn)生周期性變化的磁電場，進而在介質(zhì)中形成電磁場。這樣電磁場傳播出去形成電磁波所以此題選D。

6.將下圖所示的帶電的平行板電容器C的兩個極板用絕緣工具緩緩拉大板間距離的過程中，在電容器周圍空間（）
A．會產(chǎn)生變化的磁場
B．會產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場
C．不產(chǎn)生磁場
D．會產(chǎn)生振蕩的磁場
解析：變化的電場產(chǎn)生磁場，此題選A。

7.電子鐘是利用LC振蕩電路來工作計時的，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電子鐘每天要慢30s，造成這一現(xiàn)象的原因可能是（）
A．電池用久了B．振蕩電路中電容器的電容大了
C．振蕩電路中線圈的電感大了D．振蕩電路中電容器的電容小了
解析：LC回路的周期，由此公式可知電子鐘的周期由電感和電容共同決定，與其它因素?zé)o關(guān)。此題選BC。
8.建立完整的電磁場理論并首先預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是（）
A．法拉第B．奧斯特C．赫茲D．麥克斯韋
解：此題選D。
9.（05.廣東物理8）關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法正確的是（ACD）
A．電磁波是橫波
B．電磁波的傳播需要介質(zhì)
C．電磁波能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象
D．電磁波中電場和磁場方向處處互相垂直
10．河南省南召二高20xx屆高三上學(xué)期期末模擬關(guān)于電磁場和電磁波的認識正確的是（C）
A．任何電場在它周圍空間都會產(chǎn)生磁場
B．電磁波和機械波一樣依賴于介質(zhì)傳播
C．電磁波在真空中的傳播速度等于光在真空中的傳播速度
D．電磁波是縱波
11．四川省宜賓市20xx屆高三摸底測試關(guān)于電磁場和電磁波，下列說法中不正確的是（A）
A.變化的電場周圍產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍產(chǎn)生變化的電場，兩者相互聯(lián)系，統(tǒng)稱為電磁場
B.電磁場從發(fā)生區(qū)域由近及遠的傳播稱為電磁波
C.電磁波是一種物質(zhì)，可在真空中傳播。所以平日說真空是沒有實物粒子，但不等于什么都沒有，有“場”這種特殊物質(zhì)
D.電磁波在真空中的傳播速度總是3×108m/s