全国中学生物理竞赛大纲之欧阳语创编
- 格式:doc
- 大小:34.51 KB
- 文档页数:9
法创编2021.03.09真空中的静电场基本要求一、理解电场强度和电势这两个基本概念和它们之间的联系。
二、掌握反映静电场2021.03.09 欧阳法创编2021.03.09法创编2021.03.09性质的两个基本定理——高斯定理和环流定理的重要意义及其应用。
三、掌握从已知的电荷分布求场强和电势分布的方法。
内容提要一、真空中的库仑定律库仑定律的适用2021.03.09 欧阳法创编2021.03.09法创编2021.03.09条件:1. 点电荷;2. 电荷静止(或低速)。
二、电场和电场强度电场电荷能够产生电场。
电场是一种客观存在的物质形态。
电场对外表现的性质:1. 对处于电场中的其他带电体有作用力;2. 在电场中移2021.03.09 欧阳法创编2021.03.09法创编2021.03.09动其他带电体时,电场力要对它做功,这也表明电场具有能量。
电场强度的定义式点电荷场强公式场强叠加原理电场中某点的场强等于每个电荷单独在该点产生的场强的叠加(矢量和)。
2021.03.09 欧阳法创编2021.03.09法创编2021.03.09几种常见带电体的场强1、电荷线密度为λ的无限长均匀带电直线外一点的场强2、电荷面密度为σ的无限大均匀带电平面外一点的场强方向垂直于带电平面。
3、带电Q、半径为R的均匀带电导体2021.03.09 欧阳法创编2021.03.09法创编 2021.03.092021.03.09 欧阳法创编 2021.03.09球面或导体球的场强分布r<R 时, E =0r>R时,0204r E r Qπε= 4、带电Q 、体密度为ρ的均匀带电球体场强分布r<R时,r E 304R Qπε=r>R时,0204r E r Qπε=法创编2021.03.09三、电通量高斯定理电场线(电力线)画法1. 电场线上某点的切线方向和该点场强方向一致;2. 通过垂直于E的单位面积的电场线的条数等于该点E的大小。
全日制义务教育物理课程标准目录第一部分前言――――――――――――――――一、课程性质――――――――――――――――――――――――二、课程基本理念――――――――――――――――――――――三、课程设计思路―――――――――――――――――――――第二部分课程目标――――――――――――――――一、总目标―――――――――――――――――――――――二、分目标―――――――――――――――――――――――第三部分内容标准――――――――――――――――一、科学探究――――――――――――――――――――――――二、科学内容――――――――――――――――――――――――1.物质――――――――――――――――――――――――2.运动和相互作用―――――――――――――――――――3. 能量――――――――――――――――――――――――第四部分实施建议―――――――――――――――一、教学建议――――――――――――――――――――――――二、评价建议―――――――――――――――――三、教材编写建议――――――――――――――――――――四、课程资源的开发与利用建议―――――――――――――――――附录―――――――――――――――一、学生必做实验说――――――――――――――――――――――二、行为动词说――――――――――――――――――――――三、科学探究实――――――――――――――――――――――第一部分前言20世纪以来,物理科学不断在对宇观、宏观、微观世界探索中取得成就,这极大地推动了科学技术发展和社会进步,改变了人们思想观念和生活方式,引领了信息化时代的来临。
当今,知识经济全球化,信息高度共享,这对教育提出了新的挑战:教育观念更新、知识领域拓展、公民综合能力培养的需求增强等等,中学物理教育责无旁贷地肩负了提升公民科学素养、增强公民适应社会发展的应对能力、培养公民创新能力及创新精神的使命。
高中奥林匹克物理竞赛解题方法微元法方法简介微元法是分析、解决物理问题中的常用方法,也是从部分到整体的思维方法。
用该方法可以使一些复杂的物理过程用我们熟悉的物理规律迅速地加以解决,使所求的问题简单化。
在使用微元法处理问题时,需将其分解为众多微小的“元过程”,而且每个“元过程”所遵循的规律是相同的,这样,我们只需分析这些“元过程”,然后再将“元过程”进行必要的数学方法或物理思想处理,进而使问题求解。
使用此方法会加强我们对已知规律的再思考,从而引起巩固知识、加深认识和提高能力的作用。
赛题精讲例1:如图3—1所示,一个身高为h 的人在灯以悟空速度v 沿水平直线行走。
设灯距地面高为H ,求证人影的顶端C 点是做匀速直线运动。
解析:该题不能用速度分解求解,考虑采用“微元法”。
设某一时间人经过AB 处,再经过一微小过程 △t (△t →0),则人由AB 到达A ′B ′,人影顶端C 点到达C ′点,由于△S AA ′=v △t 则人影顶端的 移动速度h H Hv t S h H H t S v A A t C C t C -=∆∆-=∆∆='→∆'→∆00lim lim 可见v c 与所取时间△t 的长短无关,所以人影的顶端C 点做匀速直线运动.例2:如图3—2所示,一个半径为R 的四分之一光滑球面放在水平桌面上,球面上放置一光滑均匀铁链,其A端固定在球面的顶点,B端恰与桌面不接触,铁链单位长度的质量为ρ.试求铁链A端受的拉力T.解析:以铁链为研究对象,由由于整条铁链的长度不能忽略不计,所以整条铁链不能看成质点,要分析铁链的受力情况,须考虑将铁链分割,使每一小段铁链可以看成质点,分析每一小段铁边的受力,根据物体的平衡条件得出整条铁链的受力情况.在铁链上任取长为△L的一小段(微元)为研究对象,其受力分析如图3—2—甲所示.由于该元处于静止状态,所以受力平衡,在切线方向上应满足:由于每段铁链沿切线向上的拉力比沿切线向下的拉力大△T θ,所以整个铁链对A 端的拉力是各段上△T θ的和,即 ∑∑∑∆=∆=∆=θρθρθcos cos L g Lg T T观察 θcos L ∆的意义,见图3—2—乙,由于△θ很小,所以CD ⊥OC ,∠OCE=θ△Lcos θ表示△L 在竖直方向上的投影△R ,所以 ∑=∆R L θcos 可得铁链A 端受的拉力∑=∆=gRL g T ρθρcos 例3:某行星围绕太阳C 沿圆弧轨道运行,它的近日点A 离太阳的距离为a ,行星经过近日点A 时的速度为A v ,行星的远日点B 离开太阳的距离为b ,如图3—3所示,求它经过远日点B 时的速度B v 的大小.解析:此题可根据万有引力提供行星的向心力求解.也可根据开普勒第二定律,用微元法求解.设行星在近日点A 时又向前运动了极短的时间△t ,由于时间极短可以认为行星在△t 时间内做匀速圆周运动,线速度为A v ,半径为a ,可以得到行星在△t 时间内扫过的面积a t v S A a ⋅∆=21同理,设行星在经过远日点B 时也运动了相同的极短时间△t ,则也有b t v S B b ⋅∆=21由开普勒第二定律可知:S a =S b 即得 A B v b a v = 此题也可用对称法求解.例4:如图3—4所示,长为L 的船静止在平静的水面上,立于船头的人质量为m ,船的质量为M ,不计水的阻力,人从船头走到船尾的过程中,问:船的位移为多大?解析:取人和船整体作为研究系统,人在走动过程中,系统所受合外力为零,可知系统动量守恒.设人在走动过程中的△t 时间内为匀速运动,则可计算出船的位移.设v 1、v 2分别是人和船在任何一时刻的速率,则有 21Mv mv =① 两边同时乘以一个极短的时间△t , 有 t Mv t mv ∆=∆21②由于时间极短,可以认为在这极短的时间内人和船的速率是不变的,所以人和船位移大小分别为t v s ∆=∆11,t v s ∆=∆22 由此将②式化为 21s M s m ∆=∆③把所有的元位移分别相加有 ∑∑∆=∆21s M s m ④ 即 ms 1=Ms 2⑤ 此式即为质心不变原理. 其中s 1、s 2分别为全过程中人和船对地位移的大小, 又因为 L=s 1+s 2⑥由⑤、⑥两式得船的位移 L m M m s +=2例5:半径为R的光滑球固定在水平桌面上,有一质量为M的圆环状均匀弹性绳圈,原长为πR,且弹性绳圈的劲度系数为k,将弹性绳圈从球的正上方轻放到球上,使弹性绳圈水平停留在平衡位置上,如图3—5所示,若平衡时弹性绳圈长为R 2,求弹性绳圈的劲度系数k.解析:由于整个弹性绳圈的大小不能忽略不计,弹性绳圈不能看成质点,所以应将弹性绳圈分割成许多小段,其中每一小段△m两端受的拉力就是弹性绳圈内部的弹力F.在弹性绳圈上任取一小段质量为△m作为研究对象,进行受力分析.但是△m受的力不在同一平面内,可以从一个合适的角度观察.选取一个合适的平面进行受力分析,这样可以看清楚各个力之间的关系.从正面和上面观察,分别画出正视图的俯视图,如图3—5—甲和2—3—5—乙.先看俯视图3—5—甲,设在弹性绳圈的平面上,△m 所对的圆心角是△θ,则每一小段的质量M m πθ2∆=∆△m 在该平面上受拉力F 的作用,合力为因为当θ很小时,θθ≈sin 所以θθ∆=∆=F F T 22 再看正视图3—5—乙,△m 受重力△mg ,支持力N ,二力的合力与T 平衡.即 θtan ⋅∆=mg T现在弹性绳圈的半径为R R r 2222==ππ 所以 ︒===4522sin θθR r 1tan =θ因此T=Mg mg πθ2∆=∆①、②联立,θπθ∆=∆F Mg 2,解得弹性绳圈的张力为:π2MgF =设弹性绳圈的伸长量为x 则 R R R x πππ)12(2-=-=所以绳圈的劲度系数为:R Mg R Mg x F k 222)12()12(2ππ+=-==例6:一质量为M 、均匀分布的圆环,其半径为r ,几何轴与水平面垂直,若它能经受的最大张力为T ,求此圆环可以绕几何轴旋转的最大角速度. 解析:因为向心力F=mr ω2,当ω一定时,r 越大,向心力越大,所以要想求最大张力T 所对应的角速度ω,r 应取最大值.如图3—6所示,在圆环上取一小段△L ,对应的圆心角为△θ,其质量可表示为M m πθ2∆=∆,受圆环对它的张力为T ,则同上例分析可得22sin 2ωθmr T ∆=∆ 因为△θ很小,所以22sin θθ∆≈∆,即 2222ωπθθMr T ∆=∆⋅ 解得最大角速度Mr Tπω2=例7:一根质量为M,长度为L的铁链条,被竖直地悬挂起来,其最低端刚好与水平接触,今将链条由静止释放,让它落到地面上,如图3—7所示,求链条下落了长度x时,链条对地面的压力为多大?解析:在下落过程中链条作用于地面的压力实质就是链条对地面的“冲力”加上落在地面上那部分链条的重力.根据牛顿第三定律,这个冲力也就等于同一时刻地面对链条的反作用力,这个力的冲量,使得链条落至地面时的动量发生变化.由于各质元原来的高度不同,落到地面的速度不同,动量改变也不相同.我们取某一时刻一小段链条(微元)作为研究对象,就可以将变速冲击变为恒速冲击.设开始下落的时刻t=0,在t时刻落在地面上的链条长为x,未到达地面部分链条的速度为v,并设链条的线密度为ρ.由题意可知,链条落至地面后,速度立即变为零.从t时刻起取很小一段时间△t,在△t 内又有△M=ρ△x落到地面上静止.地面对△M作用的冲量为I t Mg F ∆=∆∆-)( 因为 0≈∆⋅∆t Mg所以 x v v M t F ∆=-⋅∆=∆ρ0 解得冲力: t x v F ∆∆=ρ,其中t x∆∆就是t 时刻链条的速度v ,故 2v F ρ= 链条在t 时刻的速度v 即为链条下落 长为x 时的即时速度,即v 2=2g x ,代入F 的表达式中,得 gx F ρ2=此即t 时刻链对地面的作用力,也就是t 时刻链条对地面的冲力.所以在t 时刻链条对地面的总压力为 .332L Mgx gx gx gx N ==+=ρρρ例8:一根均匀柔软的绳长为L ,质量为m ,对折后两端固定在一个钉子上,其中一端突然从钉子上滑落,试求滑落的绳端点离钉子的距离为x 时,钉子对绳子另一端的作用力是多大?解析:钉子对绳子另一端的作用力随滑落绳的长短而变化,由此可用微元法求解.如图3—8所示,当左边绳端离钉子的距离为x 时,左边绳长为)(21x l -,速度 gx v 2=, 右边绳长为).(21x l + 又经过一段很短的时间△t 以后, 左边绳子又有长度t V ∆21的一小段转移到右边去了,我们就分析这一小段绳子,这一小段绳子受到两力:上面绳子对它的拉力T 和它本身的重力l m g t v /(21=∆λλ为绳子的线密度),根据动量定理,设向上方向为正)21(0)21(v t v t g t v T ⋅∆--=∆∆-λλ 由于△t 取得很小,因此这一小段绳子的重力相对于T 来说是很小的,可以忽略,所以有λλgx v T ==221 因此钉子对右边绳端的作用力为例9:图3—9中,半径为R的圆盘固定不可转动,细绳不可伸长但质量可忽略,绳下悬挂的两物体质量分别为M、m.设圆盘与绳间光滑接触,试求盘对绳的法向支持力线密度.解析:求盘对绳的法向支持力线密度也就是求盘对绳的法向单位长度所受的支持力.因为盘与绳间光滑接触,则任取一小段绳,其两端受的张力大小相等,又因为绳上各点受的支持力方向不同,故不能以整条绳为研究对象,只能以一小段绳为研究对象分析求解.在与圆盘接触的半圆形中取一小段绳元△L,△L所对应的圆心角为△θ,如图3—9—甲所示,绳元△L两端的张力均为T,绳元所受圆盘法向支持力为△N ,因细绳质量可忽略,法向合力为零,则由平衡条件得: 当△θ很小时,22sin θθ∆≈∆∴△N=T △θ又因为 △L=R △θ则绳所受法向支持力线密度为 R T R T L N n =∆∆=∆∆=θθ① 以M 、m 分别为研究对象,根据牛顿定律有 Mg -T=Ma ②T -mg=m a ③ 由②、③解得:m M Mmg T +=2 将④式代入①式得:R m M Mmgn )(2+=例10:粗细均匀质量分布也均匀的半径为分别为R 和r 的两圆环相切.若在切点放一质点m ,恰使两边圆环对m 的万有引力的合力为零,则大小圆环的线密度必须满足什么条件?解析:若要直接求整个圆对质点m 的万有引力比较难,当若要用到圆的对称性及要求所受合力为零的条件,考虑大、小圆环上关于切点对称的微元与质量m 的相互作用,然后推及整个圆环即可求解.如图3—10所示,过切点作直线交大小圆分别于P 、Q 两点,并设与水平线夹角为α,当α有微小增量时,则大小圆环上对应微小线元其对应的质量分别为 αρρ∆⋅=∆=∆21111R l m αρρ∆⋅=∆=∆22222r l m 由于△α很小,故△m 1、△m 2与m 的距离可以认为分别是 ααcos 2cos 221r r R r ==所以△m 1、△m 2与m 的万有引力分别为由于α具有任意性,若△F 1与△F 2的合力为零,则两圆环对m 的引力的合力也为零, 即 2221)cos 2(2)cos 2(2ααρααρr m r G R m R G ∆⋅=∆⋅ 解得大小圆环的线密度之比为:r R =21ρρ例11:一枚质量为M 的火箭,依靠向正下方喷气在空中保持静止,如果喷出气体的速度为v ,那么火箭发动机的功率是多少?解析:火箭喷气时,要对气体做功,取一个很短的时间,求出此时间内,火箭对气体做的功,再代入功率的定义式即可求出火箭发动机的功率.选取在△t 时间内喷出的气体为研究对象,设火箭推气体的力为F ,根据动量定理,有F △t=△m ·v 因为火箭静止在空中,所以根据牛顿第三定律和平衡条件有F=Mg即 Mg ·△t=△m ·v △t=△m ·v/Mg对同样这一部分气体用动能定理,火箭对它做的功为: 221mv W ∆=所以发动机的功率 MgV Mg mV mv t W P 21)/(212=∆∆=∆=例12:如图3—11所示,小环O 和O ′分别套在不动的竖直杆AB 和A ′B ′上,一根不可伸长的绳子穿过环O ′,绳的两端分别系在A ′点和O 环上,设环O ′以恒定速度v 向下运动,求当∠AOO ′=α时,环O 的速度.解析:O 、O ′之间的速度关系与O 、O ′的位置有关,即与α角有关,因此要用微元法找它们之间的速度关系. 设经历一段极短时间△t ,O ′环移到C ′,O 环移到C ,自C ′与C 分别作为O ′O 的垂线C ′D ′和CD ,从图中看出. ααcos ,cos D O C O OD OC ''=''= 因此OC+O ′C ′=αcos D O OD ''+① 因△α极小,所以EC ′≈ED ′,EC ≈ED , 从而OD+O ′D ′≈OO ′-CC ′②由于绳子总长度不变,故 OO ′-CC ′=O ′C ′③ 由以上三式可得:OC+O ′C ′=αcos C O '' 即)1cos 1(-''=αC O OC等式两边同除以△t 得环O 的速度为)1cos 1(0-=αv v 例13: 在水平位置的洁净的平玻璃板上倒一些水银,由于重力和表面张力的影响,水银近似呈现圆饼形状(侧面向外凸出),过圆饼轴线的竖直截面如图3—12所示,为了计算方便,水银和玻璃的接触角可按180°计算.已知水银密度33/106.13m kg ⨯=ρ,水银的表面张力系数./49.0m N =σ当圆饼的半径很大时,试估算其厚度h 的数值大约为多少?(取1位有效数字即可)解析:若以整个圆饼状水银为研究对象,只受重力和玻璃板的支持力,在平衡方程中,液体的体积不是h 的简单函数,而且支持力N 和重力mg 都是未知量,方程中又不可能出现表面张力系数,因此不可能用整体分析列方程求解h.现用微元法求解.在圆饼的侧面取一个宽度为△x ,高为h 的体积元,,如图3—12—甲所示,该体积元受重力G 、液体内部作用在面积△x ·h 上的压力F ,x gh xh hg S P F ∆⋅=∆⋅==22121ρρ,还有上表面分界线上的张力F 1=σ△x 和下表面分界线上的张力F 2=σ△x .作用在前、后两个侧面上的液体压力互相平衡,作用在体积元表面两个弯曲分界上的表面张力的合力,当体积元的宽度较小时,这两个力也是平衡的,图中都未画出.由力的平衡条件有:0cos 21=--F F F θ即 0cos 212=∆-∆-∆x x x gh σθσρ 解得:θρθσcos 1107.2)cos 1(23+⨯=+=-g h 由于,2cos 11,20<+<<<θπθ所以 故 2.7×10-3m<h<3.8×10-3m 题目要求只取1位有效数字,所以水银层厚度h 的估算值为3×10-3m 或4×10-3m.例14:把一个容器内的空气抽出一些,压强降为p ,容器上有一小孔,上有塞子,现把塞子拔掉,如图3—13所示.问空气最初以多大初速度冲进容器?(外界空气压强为p0、密度为ρ)解析:该题由于不知开始时进入容器内分有多少,不知它们在容器外如何分布,也不知空气分子进入容器后压强如何变化,使我们难以找到解题途径.注意到题目中“最初”二字,可以这样考虑:设小孔的面积为S,取开始时位于小孔外一薄层气体为研究对象,令薄层厚度为△L,因△L很小,所以其质量△m进入容器过程中,不改变容器压强,故此薄层所受外力是恒力,该问题就可以解决了.由以上分析,得:F=(p0-p)S ①对进入的△m气体,由动能定理得:221mvLF∆=∆②而△m=ρS△L联立①、②、③式可得:最初中进容器的空气速度ρ)(20p p v -=例15:电量Q 均匀分布在半径为R 的圆环上(如图3—14所示),求在圆环轴线上距圆心O 点为x 处的P 点的电场强度.解析:带电圆环产生的电场不能看做点电荷产生的电场,故采用微元法,用点电荷形成的电场结合对称性求解.选电荷元 ,2R Q R q πθ∆=∆它在P 点产生的电场的场强的x 分量为:根据对称性 322322322)(2)(2)(2x R kQx x R kQx x R kQxE E x +=+=∆+=∆=∑∑ππθπ 由此可见,此带电圆环在轴线P 点产生的场强大小相当于带电圆环带电量集中在圆环的某一点时在轴线P 点产生的场强大小,方向是沿轴线的方向.例16:如图3—15所示,一质量均匀分布的细圆环,其半径为R,质量为m.令此环均匀带正电,总电量为Q.现将此环平放在绝缘的光滑水平桌面上,并处于磁感应强度为B的均匀磁场中,磁场方向竖直向下.当此环绕通过其中心的竖直轴以匀角速度ω沿图示方向旋转时,环中的张力等于多少?(设圆环的带电量不减少,不考虑环上电荷之间的作用)解析:当环静止时,因环上没有电流,在磁场中不受力,则环中也就没有因磁场力引起的张力.当环匀速转动时,环上电荷也随环一起转动,形成电流,电流在磁场中受力导致环中存在张力,显然此张力一定与电流在磁场中受到的安培力有关.由题意可知环上各点所受安培力方向均不同,张力方向也不同,因而只能在环上取一小段作为研究对象,从而求出环中张力的大小.在圆环上取△L=R △θ圆弧元,受力情况如图3—15—甲所示.因转动角速度ω而形成的电流 πω2Q I =,电流元I △L 所受的安培力θπω∆=∆=∆QB R LB I F 2 因圆环法线方向合力为圆弧元做匀速圆周运动所需的向心力,当△θ很小时,R m QB R T 2222sin ωθπωθθθ∆=∆-∆∆≈∆ 解得圆环中张力为 )(2ωπωm QB R T +=例17:如图3—16所示,一水平放置的光滑平行导轨上放一质量为m 的金属杆,导轨间距为L ,导轨的一端连接一阻值为R的电阻,其他电阻不计,磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面.现给金属杆一个水平向右的初速度v0,然后任其运动,导轨足够长,试求金属杆在导轨上向右移动的最大距离是多少?解析:水平地从a向b看,杆在运动过程中的受力分析如图3—16—甲所示,这是一个典型的在变力作用下求位移的题,用我们已学过的知识好像无法解决,其实只要采用的方法得当仍然可以求解.设杆在减速中的某一时刻速度为v,取一极短时间△t,发生了一段极小的位移△x,在△t时间内,磁通量的变化为△φ△φ=BL △x tR x BL tR R I ∆∆=∆∆Φ==ε金属杆受到安培力为tR x L B ILB F ∆∆==22安 由于时间极短,可以认为F 安为恒力,选向右为正方向,在△t 时间内,安培力F 安的冲量为:R x L B t F I ∆-=∆⋅-=∆22安 对所有的位移求和,可得安培力的总冲量为x R L B R x L B I 2222)(-=∆-=∑① 其中x 为杆运动的最大距离,对金属杆用动量定理可得 I=0-mV 0②由①、②两式得:220L B RmV x =例18:如图3—17所示,电源的电动热为E ,电容器的电容为C ,S 是单刀双掷开关,MN 、PQ 是两根位于同一水平面上的平行光滑长导轨,它们的电阻可以忽略不计,两导轨间距为L ,导轨处在磁感应强度为B 的均匀磁场中,磁场方向垂直于两导轨所在的平面并指向图中纸面向里的方向.L 1和L 2是两根横放在导轨上的导体小棒,质量分别为m 1和m 2,且21m m .它们在导轨上滑动 时与导轨保持垂直并接触良好,不计摩擦,两小棒的电阻相同,开始时两根小棒均静止在导轨上.现将开关S 先合向1,然后合向2.求:(1)两根小棒最终速度的大小;(2)在整个过程中的焦耳热损耗.(当回路中有电流时,该电流所产生的磁场可忽略不计)解析:当开关S 先合上1时,电源给电容器充电,当开关S 再合上2时,电容器通过导体小棒放电,在放电过程中,导体小棒受到安培力作用,在安培力作用下,两小棒开始运动,运动速度最后均达到最大.(1)设两小棒最终的速度的大小为v ,则分别为L 1、L 2为研究对象得:1111v m v m t F i i -'=∆∑=∆v m t F i i 111① 同理得:∑=∆v m t F i i 222②由①、②得:v m m t F t F i i i i )(212211+=∆+∆∑∑又因为 11Bli F i =21i i t t ∆=∆22Bli F i =i i i =+21所以 ∑∑∑∑∆=∆+=∆+∆i i i i t i BL t i i BL t BLi t BLi )(212211 而Q=CE q=CU ′=CBL v所以解得小棒的最终速度 2221)(L CB m m BLCEv ++=(2)因为总能量守恒,所以热Q v m m C q CE +++=22122)(212121即产生的热量 22122)(212121v m m C q CE Q +--=热针对训练1.某地强风的风速为v ,设空气的密度为ρ,如果将通过横截面积为S的风的动能全部转化为电能,则其电功率为多少?2.如图3—19所示,山高为H,山顶A和水平面上B点的水平距离为s.现在修一条冰道ACB,其中AC为斜面,冰道光滑,物体从A点由静止释放,用最短时间经C到B,不计过C点的能量损失.问AC和水平方向的夹角θ多大?最短时间为多少?3.如图3—21所示,在绳的C端以速度v匀速收绳从而拉动低处的物体M水平前进,当绳AO段也水平恰成α角时,物体M的速度多大?4,如图3—22所示,质量相等的两个小球A和B 通过轻绳绕过两个光滑的定滑轮带动C球上升,某时刻连接C球的两绳的夹角为θ,设A、B两球此时下落的速度为v,则C球上升的速度多大?5.质量为M 的平板小车在光滑的水平面上以v 0向左匀速运动,一质量为m 的小球从高h 处自由下落,与小车碰撞后反弹上升的高度仍为h.设M>>m ,碰撞弹力N>>g ,球与车之间的动摩擦因数为μ,则小球弹起后的水平速度可能是 ()A .gh 2B .0C .gh 22D .v 06.半径为R 的刚性球固定在水平桌面上.有一质量为M 的圆环状均匀弹性细绳圈,原长2πa ,a =R/2,绳圈的弹性系数为k (绳伸长s 时,绳中弹性张力为ks ).将绳圈从球的正上方轻放到球上,并用手扶着绳圈使其保持水平,并最后停留在某个静力平衡位置.考虑重力,忽略摩擦.(1)设平衡时弹性绳圈长2πb ,b=a 2,求弹性系数k ;(用M 、R 、g 表示,g 为重力加速度)(2)设k=Mg/2π2R ,求绳圈的最后平衡位置及长度.7.一截面呈圆形的细管被弯成大圆环,并固定在竖直平面内,在环内的环底A处有一质量为m、直径比管径略小的小球,小球上连有一根穿过环顶B处管口的轻绳,在外力F作用下小球以恒定速度v沿管壁做半径为R的匀速圆周运动,如图3—23所示.已知小球与管内壁中位于大环外侧部分的动摩擦因数为μ,而大环内侧部分的管内壁是光滑的.忽略大环内、外侧半径的差别,认为均为R.试求小球从A点运动到B点过程中F做的功W F.8.如图3—24,来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV的直线加速器加速,形成电流为1.0mA的细柱形质子流.已知质子电荷e=1.60×10-19C.这束质子流每秒打到靶上的质子数为.假设分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距l和4l的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中质子数分别为n1和n2,则n1: n2.9.如图3—25所示,电量Q均匀分布在一个半径为R的细圆环上,求圆环轴上与环心相距为x的点电荷q 所受的力的大小.10.如图3—26所示,一根均匀带电细线,总电量为Q,弯成半径为R 的缺口圆环,在细线的两端处留有很小的长为△L的空隙,求圆环中心处的场强.11.如图3—27所示,两根均匀带电的半无穷长平行直导线(它们的电荷线密度为η),端点联线LN垂直于这两直导线,如图所示.LN的长度为2R.试求在LN的中点O处的电场强度.12.如图3—28所示,有一均匀带电的无穷长直导线,其电荷线密度为η.试求空间任意一点的电场强度.该点与直导线间垂直距离为r.13.如图3—29所示,半径为R的均匀带电半球面,电荷面密度为δ,求球心O处的电场强度.14.如图3—30所示,在光滑的水平面上,有一垂直向下的匀强磁场分布在宽度为L的区域内,现有一个边长为a(a<L),质量为m的正方形闭合线框以初速v0垂直磁场边界滑过磁场后,速度变为v(v<v0),求:(1)线框在这过程中产生的热量Q;(2)线框完全进入磁场后的速度v′.15.如图3—31所示,在离水平地面h高的平台上有一相距L的光滑轨道,左端接有已充电的电容器,电容为C,充电后两端电压为U1.轨道平面处于垂直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中.在轨道右端放一质量为m的金属棒,当闭合S ,棒离开轨道后电容器的两极电压变为U 2,求棒落在离平台多远的位置.16.如图3—32所示,空间有一水平方向的匀强磁场,大小为B ,一光滑导轨竖直放置,导轨上接有一电容为C 的电容器,并套一可自由滑动的金属棒,质量为m ,释放后,求金属棒的加速度a .答案:1.321v S ρ 2.θ=60°)223(2h s g h + 3.)cos 1/(x v + 4.2cos /θv 5.CD6.(1)RMg22)12(π+ (2)绳圈掉地上,长度为原长7.22v m mgR πμ+ 8.6.25×1015,2:1 9.2322)(x R QqxK + 10.32R l Q K ρ∆11.R k λ2 12.r k λ213.σπR 2 14.2),(210220v v v v v m +='- 15.g hm u u CBL 2)(21- 16.22L CB m mga +=。
高中物理实验复习要点整理一、验证性实验⑴验证力的平等四边形定则1:目的:验证平行四边形法则。
2.器材:方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺,图钉几个。
3.主要测量:a.用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长,绳的结点到达某点O。
结点O的位置。
记录两测力计的示数F1、F2。
两测力计所示拉力的方向。
b.用一个测力计重新将结点拉到O 点。
记录:弹簧秤的拉力大小F及方向。
4.作图:刻度尺、三角板5.减小误差的方法:a.测力计使用前要校准零点。
b.方木板应水平放置。
c.弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行.d.两个分力和合力都应尽可能大些.e.拉橡皮条的细线要长些,标记两条细线方向的两点要尽可能远些.f.两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取600---1200为宜(2)验证动量守恒定律原理:两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。
m1v1=m1v1/+m2v2/本实验在误差允许的范围内验证上式成立。
两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的初速度:OP-----m1以v1平抛时的水平射程OM----m1以v1’平抛时的水平射程O‘N-----m2以V2’ 平抛时的水平射程验证的表达式:m1OP=m1OM+m2O/N2.实验仪器:斜槽、重锤、白纸、复写纸、米尺、入射小球、被碰小球、游标卡尺、刻度尺、圆规、天平。
3.实验条件:a.入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2(m1 >m2)b.入射球半径等于被碰球半径c.入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滑下。
d.斜槽未端的切线方向水平e.两球碰撞时,球心等高或在同一水平线上4.主要测量量:a.用天平测两球质量m1、m2b.用游标卡尺测两球的直径,并计算半径。
C.确定小球的落点位置时,应以每次实验的落点为参考,作一尽可能小的圆,将各次落点位置圈在里面,就把此圆的圆心定为实验测量数据时所对应的小球落点位置。
高考物理解答题规范化要求欧阳歌谷(2021.02.01)物理计算题可以综合地考查学生的知识和能力,在高考物理试题中,计算题在物理部分中的所占的比分很大(60%),单题的分值也很高。
一些考生考后感觉良好但考分并不理想,一个很重要的原因便是解题不规范导致失分过多。
在高考的物理试卷上对论述计算题的解答有明确的要求:“解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
”具体地说,物理计算题的解答过程和书写表达的规范化要求,主要体现在以下几个方面。
一、文字说明要清楚必要的文字说明是指以下几方面内容:①说明研究的对象①对字母、符号的说明。
题中物理量有给定符号的,必须严格按题给符号表示,无需另设符号;题中物理量没有给定符号的,应该按课本习惯写法(课本原始公式)形式来设定。
②对物理关系的说明和判断。
如在光滑水平面上的两个物体用弹簧相连,"在两物体速度相等时弹簧的弹性势能最大","在弹簧为原长时物体的速度有极大值。
"③说明研究对象、所处状态、所描述物理过程或物理情境要点,关健的条件作必要的分析判断。
题目中的隐含条件,临界条件等。
即说明某个方程是关于"谁"的,是关于"哪个状态或过程"的。
④说明所列方程的依据及名称,规定的正方向、零势点及所建立的坐标系.这是展示考生思维逻辑严密性的重要步骤。
⑤选择物理规律的列式形式;按课本公式的“原始形式”书写。
⑥诠释结论:说明计算结果中负号的物理意义,说明矢量的方向。
⑦对于题目所求、所问的答复,说明结论或者结果。
文字说明防止两个倾向:①过于简略而显得不完整,缺乏逻辑性。
②罗嗦,分不清必要与必不要。
答题时表述的详略原则是物理方面要祥,数学方面要略.书写方面,字迹要清楚,能单独辨认.题解要分行写出,方程要单列一行,绝不能连续写下去,切忌将方程、答案淹没在文字之中.二、主干方程要突出(在高考评卷中,主干方程是得分的重点)主干方程是指物理规律、公式或数学的三角函数、几何关系式等(1) 主干方程式要有依据,一般表述为:依xx物理规律得;由图几何关系得,根据……得等。
2018年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na23 Mg 24 Al 27 S 32 Cr 52 Zn 65I 127一、选择题:本题共13个小题,每小题6分,共78分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列研究工作中由我国科学家完成的是A.以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验B.用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验C.证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验D.首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成2.下列关于细胞的结构和生命活动的叙述,错误的是A.成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量B.细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素C.两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递D.哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆3.神经细胞处于静息状态时,细胞内外K+和Na+的分布特征是A.细胞外K+和Na+浓度均高于细胞内B.细胞外K+和Na+浓度均低于细胞内C.细胞外K+浓度高于细胞内,Na+相反D.细胞外K+浓度低于细胞内,Na+相反4.关于某二倍体哺乳动物细胞有丝分裂和减数分裂的叙述,错误的是A.有丝分裂后期与减数第二次分裂后期都发生染色单体分离B.有丝分裂中期与减数第一次分裂中期都发生同源染色体联会C.一次有丝分裂与一次减数分裂过程中染色体的复制次数相同D.有丝分裂中期和减数第二次分裂中期染色体都排列在赤道板上5.下列关于生物体中细胞呼吸的叙述,错误的是A.植物在黑暗中可进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸B.食物链上传递的能量有一部分通过细胞呼吸散失C.有氧呼吸和无氧呼吸的产物分别是葡萄糖和乳酸D.植物光合作用和呼吸作用过程中都可以合成ATP 6.某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查,下列叙述错误的是A.趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者B.黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息C.黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度D.黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目7.化学与生活密切相关。
序言
夏凯煊
在基础教育改革春风的吹拂下,我校立足于教育科研,不断拚搏创新,积极探索教育教学的新思路,“教研兴教,科研兴校”的理念已深入人心,全员自觉参与科研的风气尤让人感到一种朝气与活力。
老师们在学习中研究,在研究中实践,在实践后反思,促进了教师专业化发展,取得了丰硕的成果。
呈现在我们面前的散发着浓油墨清香的论文集,就是由我校教师在省、地区、市级获奖的科研论文和曾在地区、市级以上刊物上发表的论文编辑而成,内容包括师德师风、课堂教学艺术、教学心得、实验教学、班级管理、图书管理等方方面面。
它虽然算不上鸿篇巨制,甚至在某种程度上还显得不够成熟,但它确实凝聚了各位老师辛勤教育、潜心研究的点点心血,映现出他们求真务实、不懈求索、奋进创新的感人风采。
当我们阅读了这本论文集后,一种明显的感觉便会油然而生——我们老师的教学理念已在悄然地发生着变化,以“学生为主体”和“以学生发展为本”的教学思想已具体体现为教师的教学行为。
这本论文集,能够使我们感受到老师们的那份自信、深沉和睿智。
鲜活的素材、生动的描述、鲜明的见解,源自于老师们在教学工作中的认真和执著。
论文的形成反映了老师们对事业无限的爱和对学生无限的情,体现了老师们聪明的才智和丰富的经验,经历了实践、反思、再实践、再反思的思维火花反复撞击的过程。
“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。
”我们镇小全体教师将继续大兴教研之风,深入教研教改,克难奋进、开拓创新,力争在更广的领域、更深的层面开展教育教学研究和实践,以我们的勤勉和智慧,共同铸造学校辉煌的明天,迎来一个个丰硕的成果!。
2010年高三物理第二轮总复习(大纲版)第7专题高考物理实验知识网络考点预测物理实验是高考的主要内容之一.《考试大纲》就高考物理实验共列出19个考点,其中力学8个、热学1个、电学8个、光学2个.要求会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等,并且对实验误差问题提出了更明确的要求.一、《考试大纲》中的实验与探究能力要求验方法和实验仪器去处理问题.二、实验题的主要特点物理实验年年考,年年有变化.从近年的实验题来看,其显著特点体现在如下两个方面.(1)从简单的背诵实验转向分析、理解实验实验原理是物理实验的灵魂.近年来,高考物理实验题既不是简单地回答“是什么”,也不是背诵“该怎样”,而是从物理实验情境中理解“为什么”,通过分析推理判断“确实是什么”,进而了解物理实验的每一个环节.(2)从既定的课本学生实验转向变化的创新实验只有创新,试题才有魅力;也只有变化,才能永葆实验考核的活力.近年来,既定刻板的学生实验已经从高考物理实验题中淡出,取而代之的是学生尚未接触过的要通过解读物理原理的新颖实验(如应用性、设计性、专题性实验等).创新的实验题可以使能力考核真正落到实处.要点归纳一、实验题的归纳与说明1.等效法等效法是科学研究中常用的一种思维方法.对一些复杂问题采用等效法,可将其变换成理想的、简单的、已知规律的过程来处理,常使问题的解决得以简化.因此,等效法也是物理实验中常用的方法.如在“验证力的平行四边形定则”的实验中,要求用一个弹簧秤单独拉橡皮条时,要与用两个互成角度的弹簧秤同时拉橡皮条时产生的效果相同——使结点到达同一位置O,即要在合力与两分力等效的条件下,才能找出它们之间合成与分解时所遵循的关系——平行四边形定则.又如在“验证动量守恒定律”的实验中,用小球的水平位移代替小球的水平速度;在“验证牛顿第二定律”的实验中,通过调节木板的倾斜度使重力的分力抵消摩擦力而等效于物体不受摩擦力作用.还有,电学实验中电流表的改装、用替换法测电阻等,都是等效法的应用.2.转换法将某些不易显示、不易直接测量的物理量转化为易于显示、易于测量的物理量的方法称为转换法(间接测量法).转换法是物理实验常用的方法.如:弹簧测力计是把力的大小转换为弹簧的伸长量;打点计时器是把流逝的时间转换成振针的周期性振动;电流表是利用电流在磁场中受力,把电流转化为指针的偏转角;用单摆测定重力加速度g是通过公式T=2πLg把g的测量转换为T和L的测量,等等.3.留迹法留迹法是利用某些特殊的手段,把一些瞬间即逝的现象(如位置、轨迹等)记录下来,以便于此后对其进行仔细研究的一种方法.留迹法也是物理实验中常用的方法.如:用打点计时器打在纸带上的点迹记录小车的位移与时间之间的关系;用描迹法描绘平抛运动的轨迹;在“测定玻璃的折射率”的实验中,用大头针的插孔显示入射光线和出射光线的方位;在描绘电场中等势线的实验中,用探针通过复写纸在白纸上留下的痕迹记录等势点的位置等等,都是留迹法在实验中的应用.4.累积法累积法是把某些难以直接准确测量的微小量累积后测量,以提高测量的准确度的一种实验方法.如:在缺乏高精密度的测量仪器的情况下测细金属丝的直径,常把细金属丝绕在圆柱体上测若干匝的总长度,然后除以匝数就可求出细金属丝的直径;测一张薄纸的厚度时,常先测出若干页纸的总厚度,再除以被测页数即所求每页纸的厚度;在“用单摆测定重力加速度”的实验中,单摆周期的测定就是通过测单摆完成多次全振动的总时间除以全振动的次数,以减小个人反应时间造成的误差影响等.5.模拟法模拟法是一种间接实验方法,它是通过与原型相似的模型来说明原型的规律性的.模拟法在中学物理实验中的典型应用是“用描迹法画出电场中平面上的等势线”这一实验,由于直接描绘静电场的等势线很困难,而恒定电流的电场与静电场相似,所以用恒定电流的电场来模拟静电场,通过它来了解静电场中等势线的分布情况.6.控制变量法在多因素的实验中,可以先控制一些量不变,依次研究某一个因素的影响.如在“验证牛顿第二定律”的实验中,可以先保持质量一定,研究加速度和力的关系;再保持力一定,研究加速度和质量的关系;最后综合得出加速度与质量、力的关系.三、实验数据的处理方法1.列表法在记录和处理数据时,常常将数据列成表格.数据列表可以简单而又明确地表示出有关物理量之间的关系,有助于找出物理量之间联系的规律性.列表的要求:(1)写明表的标题或加上必要的说明;(2)必须交代清楚表中各符号所表示的物理量的意义,并写明单位;(3)表中数据应是正确反映测量结果的有效数字.2.平均值法现行教材中只介绍了算术平均值,即把测定的数据相加求和,然后除以测量的次数.必须注意的是,求平均值时应该按测量仪器的精确度决定应保留的有效数字的位数.3.图象法图象法是物理实验中广泛应用的处理实验数据的方法.图象法的最大优点是直观、简便.在探索物理量之间的关系时,由图象可以直观地看出物理量之间的函数关系或变化趋势,由此建立经验公式.作图的规则:(1)作图一定要用坐标纸,坐标纸的大小要根据有效数字的位数和结果的需要来定;(2)要标明轴名、单位,在轴上每隔一定的间距按有效数字的位数标明数值;(3)图上的连线不一定通过所有的数据点,而应尽量使数据点合理地分布在线的两侧;(4)作图时常通过选取适当的坐标轴使图线线性化,即“变曲为直”.虽然图象法有许多优点,但在图纸上连线时有较大的主观任意性,另外连线的粗细、图纸的大小、图纸本身的均匀程度等,都对结果的准确性有影响.四、实验误差的分析及减小误差的方法中学物理中只要求初步了解绝对误差与相对误差、偶然误差与系统误差的概念,以及能定性地分析一些实验中产生系统误差的主要原因.(1)绝对误差与相对误差设某物理量的真实值为A0,测量值为A,则绝对误差为ΔA=|A-A0|,相对误差为ΔAA0=|A-A0|A0.(2)偶然误差与系统误差偶然误差是由于各种偶然因素对实验的影响而产生的.偶然误差具有随机性,有时偏大,有时偏小,所以可以通过多次测量求平均值的方法减小偶然误差.系统误差是由于仪器本身不够精确,或实验方法粗略,或实验原理不完善而产生的.它的特点是使测量值总是偏大或总是偏小.所以,采用多次测量求平均值的方法不能减小系统误差.要减小系统误差,必须校准仪器,或改进实验方法,或设计在原理上更为完善的实验方案.课本上的学生实验中就有不少减小实验系统误差的方法和措施.譬如,在“研究匀变速直线运动”的实验中,若使用电磁打点计时器测量,由于电磁打点计时器的振针与纸带之间有较大的且不连续、不均匀的阻力作用,会给加速度的测定带来较大的系统误差;若改用电火花计时器,就可以使这一阻力大为减小,从而减小加速度测定的系统误差.再如:在用伏安法测电阻时,为减小电阻测量的系统误差,就要根据待测电阻阻值的大小考虑是采用电流表的外接法还是内接法;在用半偏法测电流表的内阻时(如图7-1所示),为减小测量的系统误差,就要使电源的电动势尽量大,使表满偏时限流电阻R比半偏时并联在电流表两端的电阻箱R′的阻值大得多.图7-1五、电学实验电路的基本结构及构思的一般程序1.电学实验电路的基本结构一个完整的电学实验电路往往包括测量电路与控制电路两部分.测量电路:指体现实验原理和测量方法的那部分电路,通常由电表、被测元件、电阻箱等构成.控制电路:指提供电能、控制和调节电流(电压)大小的那部分电路,通常由电源、开关、滑动变阻器等构成.有些实验电路的测量电路与控制电路浑然一体,不存在明显的分界.如“测定电源的电动势和内阻”的实验电路.2.实验电路构思的一般程序(1)审题①实验目的;②给定器材的性能参数.(2)电表的选择根据被测电阻及给定电源的相关信息,如电源的电动势、被测电阻的阻值范围和额定电流等,估算出被测电阻的端电压及通过它的电流的最大值,以此为依据,选定量程适当的电表.(3)测量电路的选择根据所选定的电表以及被测电阻的情况,选择测量电路(估算法、试触法).(4)控制电路的选择通常优先考虑限流式电路,但在下列三种情形下,应选择分压式电路:①“限不住”电流,即给定的滑动变阻器阻值偏小,即使把阻值调至最大,电路中的电流也会超过最大允许值;②给定的滑动变阻器的阻值R太小,即R≪R x,调节滑动变阻器时,对电流、电压的调节范围太小;③实验要求电压的调节范围尽可能大,甚至表明要求使电压从零开始变化.如描绘小电珠的伏安特性曲线、电压表的校对等实验,通常情况下都采用分压式电路.(5)滑动变阻器的选择根据所确定的控制电路可选定滑动变阻器.①限流式电路对滑动变阻器的要求:a.能“限住”电流,且保证不被烧坏;b.阻值不宜太大或太小,有一定的调节空间,一般选择阻值与负载阻值相近的变阻器.②分压式电路对滑动变阻器的要求:电阻较小而额定电流较大,I额>ER(R为变阻器的总电阻).3.电表的反常规用法其实,电流表、电压表如果知道其内阻,它们的功能就不仅仅是测电流或电压.因此,如果知道电表的内阻,电流表、电压表就既可以测电流,也可以测电压,还可以作为定值电阻来用,即“一表三用”.热点、重点、难点一、应用性实验1.所谓应用性实验,就是以熟悉和掌握实验仪器的具体使用及其在实验中的应用为目的的一类实验;或者用实验方法取得第一手资料,然后用物理概念、规律分析实验,并以解决实际问题为主要目的的实验.主要有:①仪器的正确操作与使用,如打点计时器、电流表、电压表、多用电表、示波器等,在实验中能正确地使用它们是十分重要的(考核操作、观察能力);②物理知识的实际应用,如科技、交通、生产、生活、体育等诸多方面都有物理实验的具体应用问题.2.应用性实验题一般分为上面两大类,解答时可从以下两方面入手.(1)熟悉仪器并正确使用实验仪器名目繁多,具体应用因题而异,所以,熟悉使用仪器是最基本的应用.如打点计时器的正确安装和使用,滑动变阻器在电路中起限流和分压作用的不同接法,多用电表测不同物理量的调试等,只有熟悉它们,才能正确使用它们.熟悉仪器,主要是了解仪器的结构、性能、量程、工作原理、使用方法、注意事项,如何排除故障、正确读数和调试,使用后如何保管等.(2)理解实验原理面对应用性实验题,我们一定要通过审题,迅速地理解其实验原理,这样才能将实际问题模型化,运用有关规律去研究它.具体地说,应用性实验题的依托仍然是物理知识、实验的能力要求等.解答时不外乎抓住以下几点:①明确实验应该解决什么实际问题(分清力学、电学、光学等不同实际问题);②明确实验原理与实际问题之间的关系(直接还是间接);③明确是否仅用本实验能达到解决问题的目的,即是否还要联系其他物理知识,包括数学知识;④明确是否需要设计实验方案;⑤明确实际问题的最终结果.●例1新式游标卡尺的刻度线看起来很“稀疏”,使读数显得清晰明了,便于使用者正确读取数据.通常游标卡尺的刻度有10分度、20分度和50分度三种规格;新式游标卡尺也有相应的三种,但刻度却是:19mm等分成10份,39mm等分成20份,99mm等分成50份.图7-2就是一个“39mm等分成20份”的新式游标卡尺.图7-2(1)它的准确度是__________mm.(2)用它测量某物体的厚度,示数如图6-1所示,正确的读数是__________cm.【解析】(1)游标上20格对应的长度为39mm,即每格长为1.95mm,游标上每格比主尺上每两格小Δx=0.05mm,故准确度为0.05mm.(2)这种游标卡尺的读数方法为:主尺读数+游标对准刻度×Δx=3cm+6×0.005cm=3.030cm.[答案] (1)0.05(2)3.030【点评】游标卡尺、螺旋测微器的使用在高考题中频繁出现.对游标卡尺的使用要特别注意以下两点:①深刻理解它的原理:通过游标更准确地量出“0”刻度与左侧刻度之间的间距——游标对准刻度×Δx;②读准有效数据.●例2图7-3为一简单欧姆表原理示意图,其中电流表的满偏电流I g=300μA,内阻R g=100Ω,可变电阻R的最大值为10kΩ,电池的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色.按正确使用方法测量电阻R x的阻值时,指针指在刻度盘的正中央,则R x=________kΩ.若该欧姆表使用一段时间后,电池的电动势变小、内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述R x,其测量结果与原结果相比将__________(填“变大”、“变小”或“不变”).[2009年高考·天津理综卷]图7-3[答案] 红5变大【点评】欧姆表的原理就是闭合电路的欧姆定律,可以作为结论的是:欧姆表正中央的刻度值等于欧姆表的内阻.二、测量性实验Ⅰ所谓测量性实验,就是以测量一些物理量的具体、准确数据为主要目的的一类实验,可用仪器、仪表直接读取数据,或者根据实验步骤按物理原理测定实验结果的具体数值.测量性实验又称测定性实验,如“用单摆测定重力加速度”、“用油膜法估测分子的大小”、“测定金属的电阻率”、“测定玻璃的折射率”等.●例3如图7-3所示,将打点计时器固定在铁架台上,使重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可以测定重力加速度.图7-4(1)所需器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需________(填字母代号)中的器材.A.直流电源、天平及砝码B.直流电流、毫米刻度尺C.交流电源、天平及砝码D.交流电源、毫米刻度尺(2)通过作图的方法可以剔除偶然误差较大的数据,提高实验的准确程度.为使图线的斜率等于重力加速度,除作v-t图象外,还可作__________图象,其纵轴表示的是__________,横轴表示的是__________.[2009年高考·天津理综卷][答案] (1)D(2)v22-h速度平方的二分之一重物下落的高度【点评】①高中物理中讲述了许多种测量重力加速度的方法,如单摆法、自由落体法、滴水法、阿特伍德机法等.②图象法是常用的处理数据的方法,其优点是直观、准确,还能容易地剔除错误的测量数据.●例4现要测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω),已有下列器材:量程为3V的理想电压表,量程为0.5A的电流表(具有一定内阻),固定电阻R=40Ω,滑动变阻器R′,开关S,导线若干.(1)画出实验电路原理图.图中各元件需用题目中给出的符号或字母标出.(2)实验中,当电流表的示数为I1时,电压表的示数为U1;当电流表的示数为I2时,电压表的示数为U2.由此可求出,E=__________,r=__________.(用I1、I2、U1、U2及R表示)【解析】本题是常规伏安法测电源的电动势和内阻实验的情境变式题,本题与课本上实验的区别是电源的电动势大于理想电压表的量程,但题目中提供的器材中有一个阻值不大的固定电阻,这就很容易把该情境变式题“迁移”到学过的实验上.把固定电阻接在电源的旁边,将其等效成电源的内阻即可(如图甲所示),再把电压表跨接在它们的两侧.显然,“内阻增大,内电压便增大”,电压表所测量的外电压相应的减小,通过定量计算,符合实验测量的要求.这样,一个新的设计性实验又回归到课本实验上了.甲(1)实验电路原理图如图乙所示.乙(2)根据E =U +Ir ,给定的电源B 的电动势E 及内阻r 是一定的,I 和U 都随滑动变阻器R ′的阻值的改变而改变,只要改变R ′的阻值,即可测出两组I 、U 数据,列方程组得:E =U 1+I 1(R +r )E =U 2+I 2(R +r )解得:E =I1U2-I2U1I1-I2,r =U2-U1I1-I2-R . [答案] (1)如图乙所示(2)I1U2-I2U1I1-I2U2-U1I1-I2-R 【点评】本题所提供的理想电压表的量程小于被测电源的电动势,需要学生打破课本实验的思维定式,从方法上进行创新,运用所提供的器材创造性地进行实验设计.三、测量性实验Ⅱ:“伏安法测电阻”规律汇总 纵观近几年的实验题,题目年年翻新,没有一个照搬课本中的实验,全是对原有实验的改造、改进,甚至创新,但题目涉及的基本知识和基本技能仍然立足于课本实验.实验题作为考查实验能力的有效途径和重要手段,在高考试题中一直占有相当大的比重,而电学实验因其实验理论、步骤的完整性及与大学物理实验结合的紧密性,成了高考实验考查的重中之重,测量电阻成为高考考查的焦点.伏安法测电阻是测量电阻最基本的方法,常涉及电流表内外接法的选择与滑动变阻器限流、分压式的选择,前者是考虑减小系统误差,后者是考虑电路的安全及保证可读取的数据.另外,考题还常设置障碍让考生去克服,如没有电压表或没有电流表等,这就要求考生根据实验要求及提供的仪器,发挥思维迁移,将已学过的电学知识和实验方法灵活地运用到新情境中去.这样,就有效地考查了考生设计和完成实验的能力.一、伏安法测电阻的基本原理1.基本原理伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律R=UI,只要测出元件两端的电压和通过的电流,即可由欧姆定律计算出该元件的阻值.2.测量电路的系统误差(1)当R x远大于R A或临界阻值RARV<R x时,采用电流表内接(如图7-5所示).采用电流表内接时,系统误差使得电阻的测量值大于真实值,即R 测>R真.图7-5(2)当R x远小于R V或临界阻值RARV>R x时,采用电流表外接(如图7-6所示).采用电流表外接时,系统误差使得电阻的测量值小于真实值,即R测<R 真.图7-63.控制电路的安全及偶然误差根据电路中各元件的安全要求及电压调节的范围不同,滑动变阻器有限流接法与分压接法两种选择.(1)滑动变阻器限流接法(如图7-7所示).一般情况或没有特别说明的情况下,由于限流电路能耗较小,结构连接简单,应优先考虑限流连接方式.限流接法适合测量小电阻和与变阻器总电阻相比差不多或还小的电阻.图7-7(2)滑动变阻器分压接法(如图7-8所示).当采用限流电路,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时,必须选用滑动变阻器的分压连接方式;当用电器的电阻远大于滑动变阻器的总电阻值,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组实验数据)时,必须选用滑动变阻器的分压接法;要求某部分电路的电压从零开始可连续变化时,必须选用滑动变阻器的分压连接方式.图7-84.常见的测量电阻的方法●例5从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表的内阻r1.要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据.(1)画出电路图,标明所用器材的代号.(2)若选测量数据中的一组来计算r1,则所用的表达式r1=______________________,式中各符号的意义是:________________________________________________.【解析】根据所列仪器的特点,电流表的内阻已知,由此可采用两电流表并联.因为两电流表两端的电压相等,即可省去电压的测量,从而减小实验误差,由I 2r 2=I 1r 1,得r 1=I2r2I1.[答案] (1)电路图如图所示(2)I2r2I1I 1、I 2分别为、的示数【点评】①分析题意可知需测量电流表的内阻,按常规方法应用伏安法,将电压表并联在待测电流表两端,但经分析可知即使该电流表满偏,其两端的电压也仅为0.4V ,远小于量程10V .这恰恰就是本题设计考核学生应变能力的“陷阱”.②此题也可理解为“将已知内阻的电流表当成电压表使用”,这实际也是伏安法的一种推广形式.●例6有一根圆台状匀质合金棒如图7-9甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L 和两底面直径d 、D 有关.他进行了如下实验:图7-9(1)用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d 、D 和长度L .图6-8乙中的游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读数L =________cm .(2)测量该合金棒电阻的实物电路如图6-8丙所示(相关器材的参数已在图中标出).该合金棒的电阻约为几个欧姆.图中有一处连接不当的导线是________.(用标注在导线旁的数字表示)图7-9丙(3)改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R =6.72Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L 、直径分别为d 和D 的圆台状合金棒的电阻分别为R d =13.3Ω、R D =3.38Ω.他发现:在误差允许范围内,电阻R 满足R 2=R d ·R D ,由此推断该圆台状合金棒的电阻R =________.(用ρ、L 、d 、D 表述)[2009年高考·江苏物理卷]【解析】(1)游标卡尺的读数,按步骤进行则不会出错.首先,确定游标卡尺的精度为20分度,即为0.05mm ;然后以毫米为单位从主尺上读出整毫米数99.00mm ,注意小数点后的有效数字要与精度一样;再从游标尺上找出对的最齐一根刻线,精度×格数=0.05×8mm=0.40mm ;最后两者相加,根据题目单位要求换算为需要的数据,99.00mm +0.40mm =99.40mm =9.940cm .(2)本实验为测定一个几欧姆的电阻,在用伏安法测量其两端的电压和通过电阻的电流时,因为安培表的内阻较小,为了减小误差,应用安培表外接法,⑥线的连接使用的是安培表内接法.(3)审题是关键,弄清题意也就能够找到解题的方法.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L 、直径分别为d 和D 的圆柱状合金棒的电阻分别为:R d =13.3Ω,R D =3.38Ω即R d =ρL π⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫d 22,R D =ρL π⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫D 22而电阻R满足R2=R d·R D将R d、R D代入得:R=4ρL πdD.[答案] (1)9.940(2)⑥(3)4ρL πdD三、设计性实验1.所谓设计性实验,就是根据实验目的,自主地运用掌握的物理知识、实验方法和技能,完成实验的各环节(实验目的、对象、原理、仪器选择、实验步骤、数据处理等),拟定实验方案,分析实验现象,并在此基础上作出适当评价.2.设计性实验的显著特点:相同的实验内容可设计不同的过程和方法,实验思维可另辟蹊径,如设计出与常见实验(书本曾经介绍过的实验)有所变化的实验.以控制实验条件达到实验目的而设计的实验问题,不受固有实验思维束缚,完全是一种源于书本、活于书本,且新颖的设计性实验.●例7请完成以下两小题.(1)某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:如图7-10甲所示,将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.图7-10甲①为完成本实验,下述操作中必需的是________.a.测量细绳的长度。
第一章分子动理论与内能1.分子动理论重点:应用分子动理论解释某些生活、生产以及自然现象中的实例。
难点:从宏观的热现象中推断出其微观本质。
考点:区分宏观的机械运动与微观的分子运动;扩散现象在生活中的应用;利用分子动理论解释生活、生产以及自然现象中的实例。
2.内能和热量重点:认识到一切物体都具有内能;认识到内能改变的两种方式是做功和热传递;燃料燃烧时热量的计算。
难点:温度、内能、热量三个基本热学概念的联系与区别。
考点:改变内能的两种方式;燃料燃烧时热量的计算。
3.比热容重点:了解比热容的概念;利用比热容来解释自然现象。
难点:比热容概念的建立过程。
考点:对物体吸热能力的探究;利用比热容解释简单的自然现象;比热容与热量的计算。
第二章改变世界的热机1.热机2.内燃机重点:理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能;了解历史上和现实社会中的几种热机;理解内燃机的基本原理;了解汽油机的工作过程;了解汽油机与柴油机的异同;知道汽油机、柴油机是活塞发动机;知道轮机和火箭发动机的原理。
难点:认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”;对汽油机四个冲程的认识,弄清各个冲程的作用。
考点:热机的工作原理;对汽油机四个冲程的认识及相关的能量转化。
3.热机效率重点:了解热机的效率概念;了解不同热机的效率值;了解热机的使用给环境带来的影响。
难点:建立热机效率的概念;理解环境污染与热机使用的关系。
考点:对热机效率的理解;有关热机效率的简单计算;热机的使用与环境污染。
第三章磁与电1.磁现象重点:磁极间的相互作用规律;磁场的描述方法。
难点:磁场、磁感线概念的建立。
考点:磁极间的相互作用规律;磁感线与磁场的方向。
2.电现象重点:知道摩擦起电现象及两种电荷;电荷之间的作用规律;电流的形成和电流的方向。
难点:电能的转化及其应用。
考点:摩擦起电现象;两种电荷间的相互作用;电流的方向;电能与其他形式的能之间的相互转化。
(二)选修Z课程欧阳家百(2021.03.07)l.《选修1一1》本模块是选修模块。
由“曲线运动与宇宙探索”“动量与碰撞现象”“机械振动与机械波”三个主题组成。
1.1曲线运动与宇宙探索内容标准1.1.1经历实验研究平抛运动的过程,能通过对实验数据的分析得出平抛运动的规律。
会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。
能体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。
能关注并分析日常生活中的抛体运动。
例1分别以物体在水平方向和竖直方向的位移为横坐标和纵坐标,描绘做抛体运动物体的轨迹。
1. 1. 2会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动。
知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向。
能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。
了解生产生活中离心现象产生的原因。
例2探究为什么公路拐弯处路面有一定的倾斜度。
l.} 1. 3通过史实,了解万有引力定律的发现过程。
知道万有引力定律。
认识发现万有引力定律的重要意义。
体会科学定律对人类探索未知世界的作用。
例3通过用万有引力定律发现海王星等事实,说明科学定律的作用。
例4了解重物下落与天体运动的多样性与统一性,知道万有引力定律对科学发展的重要作用。
1. 1. 4会计算人造卫星的环绕速度。
知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。
例5了解经典力学对航天技术发展的重大贡献。
1. 1. 5会用洛仑兹力定量分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动。
了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。
例b观察阴极射线在磁场中的偏转。
例7了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。
1. 1. 6初步了解广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据。
关注宇宙学研究的新进展。
活动建议C} )通过查找资料,对比炮弹的实际弹道与理想抛物线的差异,尝试做出解释。
C2)收集资料,探讨自行车拐弯时受到的向心力。
C3)观看有关人造地球卫星、航天飞机、空间站的录像片。
C4)收集我国和世界航天事业发展历史和前景的资料,写出调查报告。
C5)阅读有关相对论的科普书刊,在同学中举办小型讨论会。
义务教育物理课程标准(2011年版)欧阳歌谷(2021.02.01)目录第一部分前言一、课程性质二、课程基本理念三、课程设计思路第二部分课程目标第三部分课程内容一、科学探究二、科学内容第四部分实施建议一、教学建议二、评价建议三、教材编写建议四、课程资源开发与利用建议附录一、学生必做实验说明二、行为动词说明三、科学探究实例第一部分前言物理学是人类科学文化的重要组成部分,是研究物质、相互作用和运动规律的自然科学。
它一直引领着人类探索大自然的奥秘,深化着人类对大自然的认识,是技术进步的重要基础。
尤其是20世纪初建立的相对论和量子论,引发了物理学的革命,对化学、生物学、地学、天文学等自然科学产生了重要的影响,推动了材料、能源、环境、信息等科学技术的进步,改变了人类的生产、生活的方式,对人类文明和社会进步做出了重要贡献。
物理学的迅速发展及其相关技术的广泛应用,使基础教育物理课程面临新的机遇与挑战。
为了适应时代发展的需要,义务教育物理课程应体现物理学的本质,反映物理学对社会发展的影响;应注重学生的全面发展,关注学生应对未来社会挑战的需求;应发挥在培养学生科学素养方面的重要作用。
为此,本标准确定了学生经过义务教育阶段物理课程学习后应达到的要求。
一、课程性质义务教育物理课程应综合反映人类在探索物质、相互作用和运动规律等过程中的成果。
物理学不仅含有探索大自然的知识成果,而且含有探索者的科学思想、科学方法、科学态度和科学精神等。
义务教育物理课程作为科学教育的组成部分,是以提高全体学生科学素养为目标的自然科学基础课程。
此阶段的物理课程不仅应注重科学知识的传授和技能的训练,而且应注重对学生学习兴趣、探究能力和创新意识以及科学态度、科学精神方面的培养。
义务教育物理课程是一门注重实验的自然科学基础课程。
此阶段的物理课程应注意让学生经历实验探究过程,学习科学知识和科学探究方法,提高分析问题和解决问题的能力。
义务教育物理课程应注重与生产、生活实际及时代发展的联系。
首届北京市中小学教职工实验技能比赛时间:2021.02.02 创作:欧阳术培训手册(中学物理单项)目录第一章基本物理实验仪器使用规范中学物理主要包括力、热、声、光和电这五个部分。
而中学物理实验对声学部分的实验涉及较少,即使涉及也多以小实验为主,没有学生实验和教师演示实验,也没有特定的声学实验仪器,所以本章主要介绍力学、热学、光学和电学实验仪器的使用规范。
第一节力学实验仪器的使用规范力学是物理学的一个重要分支,主要研究能量和力以及它们与固体、液体及气体的平衡、变形或运动的关系。
力学可分为静力学、运动力学和动力学三部分。
而这些部分对应的实验也是中学物理实验的重要组成部分。
因而,对这部分实验仪器的熟悉与掌握是中学物理实验必不可少的。
本节将介绍几种中学力学实验中常见实验仪器的使用规范。
一、托盘天平的使用规范托盘天平是中学物理实验的基本仪器之一。
由托盘、横梁、平衡螺母、刻度尺、、刀口、底座、分度标尺、游码、砝码等组成。
主要用于中学物理的质量的测量、密度的测量等实验中。
精确度高的还有物理天平、电子天平等。
具体使用规范如下:1.托盘天平称量前,先把游码拨零点,观察天平是否平;不平应调节平衡螺母。
图1-12.称量物体时左盘放称物,右盘放砝码。
对于潮、腐药品的称量要用器皿盛放。
3.移动游码时要左手扶住标尺左端,右手用镊子轻轻拨动游码;4.称取一定质量的固体粉末时,右盘中放入一定质量的砝码,不足用游码补充。
质量确定好后,在左盘中放入固体物质,往往在接近平衡时加入药品的量难以掌握,这时应用右手握持盛有药品的药匙,用左手掌轻碰右手手腕,使少量固体溅落在左盘里逐渐达到平衡。
5.若不慎在托盘上放多了药品,取出后不要放回原瓶,要放在指定的容器中。
二、刻度尺的使用规范刻度尺是测量物体的工具,刻度尺的一般为1mm 。
刻度尺测量长度是物理实验的基本技能,也是其他测量仪器正确读数的基础。
图1-2具体使用规范如下:1.使用前做到三看,即首先看刻度尺的零刻度是否磨损,如已磨损则应重选一个刻度值作为测量的起点。
第十一届全国初中应用物理知识竞赛试题与答案欧阳家百(2021.03.07)*注意:本卷中的插图实际大小比显示的大小要大,如看不清可适当拉大,插图为灰度图,如要打印请设图片为黑白模式,否则打印时会很模糊。
一、选择题:以下各题所列答案中只有一个是正确的。
把正确答案前面的字母填在题后的方括号内(共33分,每小题3分)1.宇宙飞船进入预定轨道并关闭发动机后,在太空运行,在这飞船中用天平测物体的质量,结果是()A.和在地球上测得的质量一样大B.比在地球上测得的大C.比在地球上测得的小D.测不出物体的质量2.秋高气爽的夜里,当我仰望天空时会觉得星光闪烁不定,这主要是因为:()A.星星在运动B.地球在绕太阳公转C.地球在自转D.大气的密度分布不稳定,星光经过大气层后,折射光的方向随大气密度的变化而变化3.1999年以美国为首的北约军队用飞机野蛮地对南联盟发电厂进行轰炸时,使用了一种石墨炸弹,这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状的石墨覆盖在发电厂的设备上,赞成电厂停电。
这种炸弹的破坏方式主要是:()A.炸塌厂房B.炸毁发电机C.使设备短路D.切断输电线4.小刚家中的几盏电灯突然全部熄灭了,检查保险丝发现并未烧断,用测电笔测试各处电路时,氖管都发光。
他对故障作了下列四种判断,其中正确的是:()A.灯泡全部都烧坏B.进户零线断路C.室内线路发生短路D.进户火线断路5.下列物体都能导热,其中导热本领最好的是:()A.铁管B.铝管C.铜管D.热管6.室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异味,使用时用脚踩踏板,桶盖开启。
根据室内垃圾桶的结构示意图可确定:()A.桶中只有一个杠杆在起作用,且为省力杠杆B.桶中只有一个杠杆在起作用,且为费力杠杆C.桶中有两个杠杆在起作用,用都是省力杠杆D.桶中有两个杠杆在起作用,一个是省力杠杆,一个是费力杠杆7.小明拿着一个直径比较大的放大镜伸直执行手臂观看远处的物体,可以看到物体的像,下面说法中正确的是:()A.射入眼中的光一定是由像发出的B.像一定是虚像C.像一定是倒立的D.像一定是放大的8.生物显微镜的镜筒下面有一个小镜子,用来增加进入镜筒的光强。
牛顿运动定律第一讲 牛顿三定律一、牛顿第一定律1、定律。
惯性的量度2、观念意义,突破“初态困惑”二、牛顿第二定律1、定律2、理解要点a 、矢量性b 、独立作用性:ΣF → a ,ΣF x → a x …c 、瞬时性。
合力可突变,故加速度可突变(与之对比:速度和位移不可突变);牛顿第二定律展示了加速度的决定式(加速度的定义式仅仅展示了加速度的“测量手段”)。
3、适用条件a 、宏观、低速b 、惯性系对于非惯性系的定律修正——引入惯性力、参与受力分析三、牛顿第三定律1、定律2、理解要点a、同性质(但不同物体)b、等时效(同增同减)c、无条件(与运动状态、空间选择无关)第二讲牛顿定律的应用一、牛顿第一、第二定律的应用单独应用牛顿第一定律的物理问题比较少,一般是需要用其解决物理问题中的某一个环节。
应用要点:合力为零时,物体靠惯性维持原有运动状态;只有物体有加速度时才需要合力。
有质量的物体才有惯性。
a可以突变而v、s不可突变。
1、如图1所示,在马达的驱动下,皮带运输机上方的皮带以恒定的速度向右运动。
现将一工件(大小不计)在皮带左端A点轻轻放下,则在此后的过程中()A 、一段时间内,工件将在滑动摩擦力作用下,对地做加速运动B 、当工件的速度等于v 时,它与皮带之间的摩擦力变为静摩擦力C 、当工件相对皮带静止时,它位于皮带上A 点右侧的某一点D 、工件在皮带上有可能不存在与皮带相对静止的状态解说:B 选项需要用到牛顿第一定律,A 、C 、D 选项用到牛顿第二定律。
较难突破的是A 选项,在为什么不会“立即跟上皮带”的问题上,建议使用反证法(t → 0 ,a →∞ ,则ΣF x →∞ ,必然会出现“供不应求”的局面)和比较法(为什么人跳上速度不大的物体可以不发生相对滑动?因为人是可以形变、重心可以调节的特殊“物体”)此外,本题的D 选项还要用到匀变速运动规律。
用匀变速运动规律和牛顿第二定律不难得出只有当L > g 2v 2时(其中μ为工件与皮带之间的动摩擦因素),才有相对静止的过程,否则没有。
初中物理说课稿-《浮力》一、说教材1、教材内容要点:第一,浮力;第二,物体的浮沉;第三,浮力产生的原因。
2、教材的地位和作用:对浮力这一节内容的研究是在小学自然课和生活经验中已经熟悉浮起的物体受到浮力并结合前几节所学知识的基础上综合地应用液体的压强、压力、二力平衡和二力合成等知识来展开的。
这一节是本章的重点和关键,对浮力的研究为学习阿基米德原理、浮力的利用奠定了基础。
浮力知识对人们的日常生活,生产技术和科学研究有着广泛的现实意义。
3、教学目的根据教学大纲的要求,通过对这一节课的教学,要使学生知道什么是浮力和浮力的方向,理解浮力产生的原因,理解物体的浮沉条件。
培养学生的观察能力、实验操作能力、分析概括能力以及演绎推理能力等。
还要培养学生探索求真知的精神,对学生进行实践观点的教育。
4、教学的重点与难点浮力概念贯穿本章始末,与人们的生活密切联系,所以浮力概念的建立是本节课的一个重点。
对物体浮沉和浮力产生的原因的研究,需要综合应用旧知识来解决新问题,因而对理论分析和推理论证能力要求提高了。
而初中生侧重于对直观现象进行具体、形象的思维来获得知识。
因此这两个知识点既是本节课的重点又是难点。
培养学生的多种能力也是这节课的重点,这是素质教育对现代教学的要求。
二、学生分析任教班级属农村中学,多数学生上进心强,学习态度端正,有良好的学习习惯,但是缺乏一定的探索研究问题的能力。
浮力现象是学生在生活中比较熟悉的,也是他们容易发生兴趣的现象。
教学中要注意培养学生对物理的兴趣,充分发挥演示实验的作用,迎合他们好奇、好动、好强的心理特点,调动他们学习的积极性和主动性。
15岁左右的初中生的思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中应注意积极引导学生应用已掌握的基础知识,通过理论分析和推理判断来获得新知识,发展抽象思维能力。
当然在此过程仍需以一些感性认识作为依托,可以借助实验加强直观性和形象性,以便学生理解和掌握。
三、教学方法这节课可综合应用目标导学、分组实验、直观演示实验、讲授和讨论等多种形式的教学方法,提高课堂效率,培养学生对物理的兴趣,激发学生的求知欲望。
绝密★启用前2018年普通高等学校招生全国统一考试理科综合能力测试注意事项:1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑,如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其它答案标号。
回答非选择题时,将答案写在答题卡上,写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
学·科网可能用到的相对原子质量:H 1 Li 7 C12N14O16 Na 23 S 32 Cl35.5 Ar 40 Fe 56 I 127一、选择题:本题共13个小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.生物膜的结构与功能存在密切的联系。
下列有关叙述错误的是A.叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶B.溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏C.细胞的核膜是双层膜结构,核孔是物质进出细胞核的通道D.线粒体DNA位于线粒体外膜上,编码参与呼吸作用的酶2.生物体内的DNA常与蛋白质结合,以DNA—蛋白质复合物的形式存在。
下列相关叙述错误的是A.真核细胞染色体和染色质中都存在DNA—蛋白质复合物B.真核细胞的核中有DNA—蛋白质复合物,而原核细胞的拟核中没有C.若复合物中的某蛋白参与DNA复制,则该蛋白可能是DNA聚合酶D.若复合物中正在进行RNA的合成,则该复合物中含有RNA聚合酶3.下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述,错误的是A.在酸性土壤中,小麦可吸收利用土壤中的N2和NO-3B.农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收C.土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收D.给玉米施肥过多时,会因根系水分外流引起“烧苗”现象4.已知药物X对细胞增值有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。
某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。
目录中学生全国物理竞赛章程 (2)全国中学生物理竞赛内容提要全国中学生物理竞赛内容提要 (5)专题一力物体的平衡 (10)专题二直线运动……………………………………………………………………12专题三牛顿运动定律…………………………………………………………………13专题四曲线运动…………………………………………………………………… (16)专题五万有引力定律…………………………………………………………………18专题六动量…………………………………………………………………… (19)专题七机械能…………………………………………………………………… (21)专题八振动和波…………………………………………………………………… (23)专题九热、功和物态变化 (25)专题十固体、液体和气体的性质 (27)专题十一电场…………………………………………………………………… (29)专题十二恒定电流……………………………………………………………………31专题十三磁场…………………………………………………………………… (33)专题十四电磁感应……………………………………………………………………35专题十五几何光学……………………………………………………………………37专题十六物理光学原子物理 (40)中学生全国物理竞赛章程第一章总则第一条全国中学生物理竞赛(对外可以称中国物理奥林匹克,英文名为Chinese PhysicOlympiad,缩写为CPhO)是在中国科协领导下,由中国物理学会主办,各省、自治区、直辖市自愿参加的群众性的课外学科竞赛活动,这项活动得到国家教育委员会基础教育司的正式批准。
竞赛的目的是促使中学生提高学习物理的主动性和兴趣,改进学习方法,增强学习能力;帮助学校开展多样化的物理课外活动,活跃学习空气;发现具有突出才能的青少年,以便更好地对他们进行培养。
第二条全国中学生物理竞赛要贯彻“教育要面向现代化、面向世界、面向未来”的精神,竞赛内容的深度和广度可以比中学物理教学大纲和教材有所提高和扩展。
静电场欧阳引擎(2021.01.01)一、电场强度1、实验定律a、库仑定律:[内容]条件:⑴点电荷,⑵真空,⑶点电荷静止或相对静止。
事实上,条件⑴和⑵均不能视为对库仑定律的限制,因为叠加原理可以将点电荷之间的静电力应用到一般带电体,非真空介质可以通过介电常数将k进行修正(如果介质分布是均匀和“充分宽广”的,一般认为k′= k /εr)。
只有条件⑶,它才是静电学的基本前提和出发点(但这一点又是常常被忽视和被不恰当地“综合应用”的)。
b、电荷守恒定律c、叠加原理2、电场强度a、电场强度的定义(使用高斯定理)电场的概念;试探电荷(检验电荷);定义意味着一种适用于任何电场的对电场的检测手段;电场线是抽象而直观地描述电场有效工具(电场线的基本属性)。
b、不同电场中场强的计算:决定电场强弱的因素有两个,场源(带电量和带电体的形状)和空间位置。
这可以从不同电场的场强决定式看出——⑴点电荷:E = k 2r Q 结合点电荷的场强和叠加原理,我们可以求出任何电场的场强 ⑵均匀带电环,垂直环面轴线上的某点P :E =2322)R r (kQr +,其中r和R 的意义见图。
⑶均匀带电球壳内部:E 内 = 0 外部:E 外 = k 2r Q ,其中r 指考察点到球心的距离如果球壳是有厚度的的(内径R 1 、外径R 2),在壳体中(R 1<r <R 2):E = 2313r R r k 34-πρ ,其中ρ为电荷体密度。
这个式子的物理意义可以参照万有引力定律当中(条件部分)的“剥皮法则”理解〔)R r (3433-πρ即为图中虚线以内部分的总电量〕。
⑷无限长均匀带电直线(电荷线密度为λ):E =r k 2λ⑸无限大均匀带电平面(电荷面密度为σ):E = 2πkσ二、电势1、电势:把一电荷从P 点移到参考点P 0时电场力所做的功W 与该电荷电量q 的比值,即U = q W参考点即电势为零的点,通常取无穷远或大地为参考点。
和场强一样,电势是属于场本身的物理量。
高中物理学习方法和技巧物理这门自然科学课程比较比较难学,死记硬背是学不会的,一字不差地背下来,出个题目还是照样不会作。
物理课初中、高中、大学各讲一遍,初中定性的东西多,高中定量的东西多。
在高中理科各科目中,物理科是相对较难学习的一科,学过高中物理的大部分同学,特别是物理成绩中差等的同学,总有这样的疑问:上课听得懂,听得清,就是在课下做题时不会。
这是个普遍的问题,值得物理教师和同学们认真研究。
下面就高中物理的学习方法,浅谈一些自己的看法,以便对同学们的学习有所帮助。
一、端正学习态度首先分析一下上面同学们提出的普遍问题,即为什么上课听得懂,而课下不会做?我作为学理科的教师有这样的切身感受:比如读某一篇文学作品,文章中对自然景色的描写,对人物心里活动的描写,都写得令人叫绝,而自己也知道是如此,但若让自己提起笔来写,未必或者说就不能写出人家的水平来。
听别人说话,看别人文章,听懂看懂绝对没有问题,但要自己写出来变成自己的东西就不那么容易了。
又比如小孩会说的东西,要让他写出来,就必须经过反复写的练习才能达到那一步。
因而要由听懂变成会做,就要在听懂的基础上,多多练习,方能掌握其中的规律和奥妙,真正变成自己的东西,这也正是学习高中物理应该下功夫的地方。
要想学好物理,第一条就要好好学习,就是要敢于吃苦,就是要珍惜时间,就是要不屈不挠地去学习。
树立信心,坚信自己能够学好任何课程,坚信能量的转化和守恒定律,坚信有几分付出,就应当有几分收获。
关于这一条,请看以下三条语录:我决不相信,任何先天的或后天的才能,可以无需坚定的长期苦干的品质而得到成功的。
--狄更斯(英国文学家)有的人能够远远超过其他人,其主要原因与其说是天才,不如说他有专心致志坚持学习和不达目的决不罢休的顽强精神。
--道尔顿(英国化学家)世界上最快而又最慢,最长而又最短,最平凡而又最珍贵,最容易被忽视而最令人后悔的就是时间。
--高尔基(苏联文学家)功夫如何下,在学习过程中应该达到哪些具体要求,应该注意哪些问题,下面我们分几个层次来具体分析。
第一章常见的运动2.参照物:要判断一个物体是运动的还是静止的,要选定一个标准物体作参照,这个标准物体叫参照物。
3.机械运动(运动):一个物体相对于另一个物体位置的变化叫做机械运动,简称运动。
4.运动与静止是相对的。
或者说运动是绝对的,静止是相对的。
5.速度:物体在单位时间内通过的路程。
(速度是描述物体运动快慢的物理量)6.匀速直线运动:沿直线且速度始终不变的运动。
7.介质:传播声音的物质。
8.声音是靠介质传播的。
9.音调:声音的高低。
(音调是由发声物体振动频率决定的)10.响度:声音的强弱。
(响度和发声物体振动幅度有关系)11.音色:声音的品质。
(音色也叫音质音品,是由发声物体的材料形状等因素决定的)12.对噪音的控制要从以下三个环节入手:①在源头处减弱噪音;②在噪音传输路径上隔声、消声、吸声;③在人耳处隔离声音。
第二章质量与密度13.质量:物体所含物质的多少。
14.密度:物体单位体积的质量。
第三章运动和力15.力:一个物体对另一个物体的作用。
(物体间的相互作用)16.力可以使物体的运动状态发生改变,也可以使物体发生形变。
17.力三要素:大小、方向、作用点。
18.重力:由于地球吸引而使物体受到的力,重力的方向总是竖直向下的。
19.合力:几个力共同作用在一个物体上时,它们的作用效果可以用一个力来代替,这个力叫做那几个力的合力。
20.力的合成:已知几个力的大小和方向,求合力的大小和方向,叫力的合成。
21.沿同一直线作用的两个同方向的力,其合力方向与这两个力的方向相同,大小是这两个力的大小之和。
22.沿同一直线作用的两个反方向的力,其合力方向与其中较大的力的方向一致,大小是这两个力的大小之差。
23.运动状态:物体运行速度的大小和方向。
24.平衡:物体保持静止或匀速直线运动状态不变。
25.二力平衡:物质只受两个力而处于平衡状态的情况叫做二力平衡。
26.二力平衡条件:作用在同一物体上的两个力的大小相等,方向相反,且作用在同一直线上。
全国中学生物理竞赛内容提要(2015年4月修订,2016年开始实行) 说明:按照中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会第9次全体会议(1990年)的建议,由中国物理学会全国中学生物理竞赛委员会常务委员会根据《全国中学生物理竞赛章程》中关于命题原则的规定,结合我国中学生的实际情况,制定了《全国中学生物理竞赛内容提要》,作为今后物理竞赛预赛、复赛和决赛命题的依据。
它包括理论基础、实验、其他方面等部分。
1991年2月20日经全国中学生物理竞赛委员会常务委员会扩大会议讨论通过并开始试行。
1991年9月11日在南宁经全国中学生物理竞赛委员会第10次全体会议通过,开始实施。
经2000年全国中学生物理竞赛委员会第19次全体会议原则同意,对《全国中学生物理竞赛内容提要》做适当的调整和补充。
考虑到适当控制预赛试题难度的精神,《内容提要》中新补充的内容用“※”符号标出,作为复赛题和决赛题增补的内容,预赛试题仍沿用原规定的《内容提要》,不增加修改补充后的内容。
2005年,中国物理学会常务理事会对《全国中学生物理竞赛章程》进行了修订。
依据修订后的章程,决定由全国中学生物理竞赛委员会常务委员会组织编写《全国中学生物理竞赛实验指导书》,作为复赛实验考试题目的命题范围。
2011年对《全国中学生物理竞赛内容提要》进行了修订,修订稿经全国中学生物理竞赛委员会第30次全体会议通过,并决定从2013年开始实行。
修订后的“内容提要”中,凡用※号标出的内容,仅限于复赛和决赛。
2015年对《全国中学生物理竞赛内容提要》进行了修订,其中标☆仅为决赛内容,※为复赛和决赛内容,如不说明,一般要求考查定量分析能力。
力学1. 运动学参考系坐标系直角坐标系※平面极坐标※自然坐标系矢量和标量质点运动的位移和路程速度加速度匀速及匀变速直线运动及其图像运动的合成与分解抛体运动圆周运动圆周运动中的切向加速度和法向加速度曲率半径角速度和※角加速度相对运动伽里略速度变换2.动力学重力弹性力摩擦力惯性参考系牛顿第一、二、三运动定律胡克定律万有引力定律均匀球壳对壳内和壳外质点的引力公式(不要求导出)※非惯性参考系※平动加速参考系中的惯性力※匀速转动参考系惯性离心力、视重☆科里奥利力3.物体的平衡共点力作用下物体的平衡力矩刚体的平衡条件☆虚功原理4.动量冲量动量质点与质点组的动量定理动量守恒定律※质心※质心运动定理※质心参考系反冲运动※变质量体系的运动5.机械能功和功率动能和动能定理※质心动能定理重力势能引力势能质点及均匀球壳壳内和壳外的引力势能公式(不要求导出)弹簧的弹性势能功能原理机械能守恒定律碰撞弹性碰撞与非弹性碰撞恢复系数6.※角动量冲量矩角动量质点和质点组的角动量定理和转动定理角动量守恒定律7.有心运动在万有引力和库仑力作用下物体的运动开普勒定律行星和人造天体的圆轨道和椭圆轨道运动8.※刚体刚体的平动刚体的定轴转动刚体绕轴的转动惯量平行轴定理正交轴定理刚体定轴转动的角动量定理刚体的平面平行运动9.流体力学静止流体中的压强浮力☆连续性方程☆伯努利方程10.振动简谐振动振幅频率和周期相位振动的图像参考圆简谐振动的速度(线性)恢复力由动力学方程确定简谐振动的频率简谐振动的能量同方向同频率简谐振动的合成阻尼振动受迫振动和共振(定性了解)11.波动横波和纵波波长频率和波速的关系波的图像※平面简谐波的表示式波的干涉※驻波波的衍射(定性)声波声音的响度、音调和音品声音的共鸣乐音和噪声(前3项均不要求定量计算)※多普勒效应热学1.分子动理论原子和分子大小的数量级分子的热运动和碰撞布朗运动※压强的统计解释☆麦克斯韦速率分布的定量计算;※分子热运动自由度※能均分定理;温度的微观意义分子热运动的动能※气体分子的平均平动动能分子力分子间的势能物体的内能2.气体的性质温标热力学温标气体实验定律理想气体状态方程道尔顿分压定律混合理想气体状态方程理想气体状态方程的微观解释(定性)3.热力学第一定律热力学第一定律理想气体的内能热力学第一定律在理想气体等容、等压、等温、绝热过程中的应用※多方过程及应用※定容热容量和定压热容量※绝热过程方程※等温、绝热过程中的功※热机及其效率※卡诺定理4.热力学第二定律※热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述※可逆过程与不可逆过程※宏观热力学过程的不可逆性※理想气体的自由膨胀※热力学第二定律的统计意义☆热力学第二定律的数学表达式☆熵、熵增5.液体的性质液体分子运动的特点表面张力系数※球形液面两边的压强差浸润现象和毛细现象(定性)6.固体的性质晶体和非晶体空间点阵固体分子运动的特点7.物态变化熔化和凝固熔点熔化热蒸发和凝结饱和气压沸腾和沸点汽化热临界温度固体的升华空气的湿度和湿度计露点8.热传递的方式传导※导热系数对流辐射※黑体辐射的概念※斯忒番定律※维恩位移定律9.热膨胀热膨胀和膨胀系数电磁学1.静电场电荷守恒定律库仑定律电场强度电场线点电荷的场强场强叠加原理匀强电场均匀带电球壳内、外的场强公式(不要求导出)※高斯定理及其在对称带电体系中的应用电势和电势差等势面点电荷电场的电势电势叠加原理均匀带电球壳内、外的电势公式电场中的导体静电屏蔽,※静电镜像法电容平行板电容器的电容公式※球形、圆柱形电容器的电容电容器的连联接※电荷体系的静电能,※电场的能量密度,电容器充电后的电能☆电偶极矩☆电偶极子的电场和电势电介质的概念☆电介质的极化与极化电荷☆电位移矢量2.稳恒电流欧姆定律电阻率和温度的关系电功和电功率电阻的串、并联电动势闭合电路的欧姆定律一段含源电路的欧姆定律※基尔霍夫定律电流表电压表欧姆表惠斯通电桥补偿电路3.物质的导电性金属中的电流欧姆定律的微观解释※液体中的电流※法拉第电解定律※气体中的电流※被激放电和自激放电(定性)真空中的电流示波器半导体的导电特性 p型半导体和n型半导体※P-N结晶体二极管的单向导电性※及其微观解释(定性)三极管的放大作用(不要求掌握机理)超导现象☆超导体的基本性质4.磁场电流的磁场※毕奥-萨伐尔定律磁场叠加原理磁感应强度磁感线匀强磁场长直导线、圆线圈、螺线管中的电流的磁场分布(定性)※安培环路定理及在对称电流体系中的应用※圆线圈中的电流在轴线上和环面上的磁场☆磁矩安培力洛伦兹力带电粒子荷质比的测定质谱仪回旋加速器霍尔效应5.电磁感应法拉第电磁感应定律楞次定律※感应电场(涡旋电场)自感和互感自感系数※通电线圈的自感磁能(不要求推导)6.交流电交流发电机原理交流电的最大值和有效值☆交流电的矢量和复数表述纯电阻、纯电感、纯电容电路感抗和容抗※电流和电压的相位差整流滤波和稳压☆谐振电路☆交流电的功率☆三相交流电及其连接法☆感应电动机原理理想变压器远距离输电7.电磁振荡和电磁波电磁振荡振荡电路及振荡频率赫兹实验电磁场和电磁波☆电磁场能量密度、能流密度电磁波的波速电磁波谱电磁波的发射和调制电磁波的接收、调谐、检波光学1. 几何光学※费马原理光的传播反射折射全反射光的色散折射率与光速的关系平面镜成像球面镜成像公式及作图法※球面折射成像公式※焦距与折射率、球面半径的关系薄透镜成像公式及作图法眼睛放大镜显微镜望远镜※其它常用光学仪器2.波动光学光程※惠更斯原理(定性)光的干涉现象双缝干涉光的衍射现象※夫琅禾费衍射※光栅※布拉格公式※分辩本领(不要求导出)光谱和光谱分析(定性)※光的偏振※自然光与偏振光※马吕斯定律※布儒斯特定律近代物理1.光的本性光电效应※康普顿散射光的波粒二象性光子的能量与动量2.原子结构卢瑟福实验原子的核式结构玻尔模型用玻尔模型解释氢光谱※用玻尔模型解释类氢光谱原子的受激辐射激光的产生(定性)和特性3.原子核原子核的尺度数量级天然放射性现象原子核的衰变半衰期放射线的探测质子的发现中子的发现原子核的组成核反应方程质能关系式裂变和聚变质量亏损4.粒子“基本粒子” 轻子与夸克(简单知识)四种基本相互作用实物粒子具有波粒二象性※物质波※不确定关系5爱因斯坦假设洛伦兹变换时间和长度的相对论效应多普勒效应☆速度变换相对论动量相对论能量相对论动能相对论动量和能量关系6.※太阳系,银河系,宇宙和黑洞的初步知识.单位制国际单位制与量纲分析数学基础1.中学阶段全部初等数学(包括解析几何).2.矢量的合成和分解,矢量的运算,极限、无限大和无限小的初步概念.3.※微积分初步及其应用:含一元微积分的简单规则;微分:包括多项式、三角函数、指数函数、对数函数的导数,函数乘积和商的导数,复合函数的导数。
积分:包括多项式、三角函数、指数函数、对数函数的简单积分。
时间:2021.03.01 创作:欧阳语。