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高三物理总复习专题讲座（运动学）一、基本概念l.描述物体是否运动要看它相对于参照物的位置是否改变.2.同一运动，如果选取的参照物不同，观察到物体运动的状况可能不同.例如，在行驶的火车车厢里自由落下一物体，车厢里的人观察到的是竖直下落运动，但对于站在路边不动的人来说，却是向前的平抛运动.3.虽然参照物可以任意选取，但是应本着使观测方便和尽量使对运动的研究简化为原则.例如，研究火车的运动，运载火箭的发射等，通常取地球或固定在地球上的物体为参照物比较简便，当研究宇航器绕太阳运动时，通常取太阳为参照物比较简便.4.平动和转动是机械运动中两种最基本的运动，任何复杂的机械运动都可以看作是由平动和转动组成的.5.在物理学中，为了突出事物的本质特征，使对事物的研究简化，常常采取抓住主要矛盾，暂时撇开起作用很小的次要因素，将事物理想化的方法.这种经过思维加工，理想化的事物，物理学中称为理想化模型.质点、光线等就是一种理想化模型.6.将物体看成质点的两种情况：(1)物体大小在研究的运动中可以忽略不计(2)不考虑物体的转动效应时.7.物理量是根据对物理问题研究的需要，采用科学简明的方法定义的.定义物理量有不同方式，如初中学过的“力”的定义是“物体对物体的作用”，它是用叙述物理现象的方式来定义的.速度是用“比值”来定义的，即用两个物理量的比值来定义新的物理量，初中学过的密度也是用“比值”来定义的.8.速度不但有大小，而且有方向，是矢量，它的方向就是位移的方向.汽车朝东开或朝西开，实际效果当然不同，用速度矢量才能较全面地反映匀速运动的实际效果，当只考虑运动快慢而不考虑运动方向时，就用速率表示.9.根据实验作出图像，利用图像反映物理规律，是探求自然规律的一个重要的基本的途径.图像较直观表示物理量之间的变化规律，比较方便处理实验(或观测)结果，找出事物的变化规律，必修课本上的图2—6就是典型例子.10.匀速运动的位移和速度随时间变化的规律都可以用图像表示.匀速运动的位移图像是一条过坐标原点的直线，如图2—1所示，它反映位移和时间的正比关系.从图像中可以看出：(1)根据时间求位移.如图2—l所示，2秒内的位移是20m.(2)根据位移求时间，如2—1图，位移30m时，经历时间3s，(3)根据图线求出速度，如图2—2，v=Δs/Δt＝10m／s.匀速运动的速度图像是一条平行于时间轴的直线，如图2—2所示，它反映出速度的值不随时间改变的特点.根据图像不仅可以直观地看出速度的大小及速度不变的特点，而且可以根据某段时间内图线与坐标轴所围成的矩形面积求出位移，如图2—2中，3s内位移是斜线所表示的矩形面积.11.表示物理运动规律的图像一般就是位移图像和速度图像两种，两种图像的区别就在于直角坐标系的纵轴表示的是位移s还是速度v，虽然s和v一字之差，但整个图像表示的物理意义是截然不同的.12.平均速度:平均速度为矢量，也有大小和方向，它的方向就是位移方向，理解平均速度应注意以下几点:(1)变速运动中，不同时间内，平均速度一般不同，所以平均速度总是对应某一段时间(或位移).(2)平均速度大小不叫平均速率.平均速率是指物体通过的路程与通过这段路程所用的时间比值.例如物体从A经C到B,如图，所用时间为t,则有平均速度V＝AB/t.平均速率v＝(AC+CB)/t.(3)平均速度与速度的平均是有严格区别的，两者的物理意义是不同.v＝(v1+v2)/2只运用于匀变速直线运动，不运用于一般变速运动.13.瞬时速度：物体在某时刻(或经过某位置)的速度为瞬时速度.瞬时速度是矢量，瞬时速度的方向是沿着物体运动轨迹各点的切线方向.瞬时速度大小为瞬时速率.在题目中不加特殊说明的速度均指瞬时速度而言.14.加速度和速度是两个不同的物理量，加速度的大小反映了物体速度变化的快慢，速度大小反映了物体运动的快慢，它们之间不存在必然联系.速度大，加速度不一定大，速度为零时，加速度不一定为零，速度小，加速度也可以很大.15.加速度和速度变化所表示的意义也是不同的.速度变化量只表示速度变化大小和方向，并不表示速度变化的快慢，所以速度变化大，并不一定表示加速度大.16.加速度是矢量，加速度的方向与速度变化量的方向相同.17.运动学的基本任务之一是描述瞬时速度和时刻的对应规律,速度公式v t=v0+at反映匀变速运动瞬时速度与时刻的关系，用此公式解匀变速运动问题时要注意，在规定了初速度方向为正方向后，若物体是加速运动，则a取正值；若速度减小，则a取负值.公式中共有四个量，已知其中三个量就可以求第四个量，因此要求会将公式变形，在解题时应首先搞清楚物体运动过程，切忌硬套公式，18.v—t图像的意义和用途:(1)可以从图像上读出某一时刻的瞬时速度，或某一瞬时速度对应的时刻.(2)判断出是加速还是减速运动，可求出物体加速度的大小.(3)可求出物体在某段时间内的位移，速度图线和对应的时间轴上的线段围成的面积表示位移.时间轴上方的面积表示正向位移，下方面积表示反向位移，它们的代数和表示合位移.19.描述运动物体的位置与时刻的对应规律是运动学的另一个基本任务. 公式s=v0t+at2/2反映了匀变速运动的位移和时间的关系.用位移公式解题.同样要注意物体的运动是加速还是减速，当运动是加速时“取正值，减速时入取负值，20.匀变速直线运动规律小结:匀变速直线运动的两个基本公式是：v t=v0+at (1)s=v0t+at2/2 (2)由两个基本公式推导的一个有用公式：v t2-v02=2as (3)匀变速运动的平均速度公式：v＝(v1+v2)/2 (4)注意：(3)式中不直接含有时间，所以用它解决一些未知时间条件的问题很方便.要注意加速度的正负取法.(4)式只适用匀变速运动，对于非匀变速运动不能用.21.匀变速直线运动的几个有用推论:(1)对于初速度为零的匀加速运动.物体在 l、2、3、…、ns内位移之比是1:4:9:…:n2物体在第一、第二、第三、…….第Ns内的位移之比是1:3:5: …:(2N-1)(2)做匀变速直线运动物体在各个连续相等时间内位移之差都相等，即：S N-S N-1=aT2式中a是加速度，T是所取的相等的时间间隔，该式常用于判断物体是否做匀变速直线运动.22.匀变速直线运动问题的解题步骤：(1)选定研究对象.(2)明确运动性质：是匀速运动还是匀变速运动，是加速还是减速，位移方向如何等.(3)分析运动过程，并根据题意画草图.要对整个运动过程有个全面了解，分清经历几个不同过程.(4)根据已知条件及待求量，选定有关公式列方程.(5)统一单位，求解方程.(6)分析所得结果，并注意对结果进行有关讨论，舍去不合理部分.23.用运动学公式解题时，可先进行文字运算，得出用已知量表达未知量的关系式，然后进行数值计算.这样能够清楚地看出未知量与已知量的关系，进行数值计算也比较简便.24.伽利略研究自由落体运动的方法：(1)巧妙推理：伽利略用巧妙的推理方法推翻了亚里士多德的“关于物体下落的快慢是由它们所受重力的大小决定的，即物体越重，下落越快”的阐述.(2)提出假说：自由落体是一种最简单的变速运动，即经过相等的时间，速度变化相等.(3)数学推理(4)实验验证：由于自由落体下落的时间太短，伽利略采用间接验证；让一个铜球从阻力很小的斜面滚下，小球通过的位移跟所用时间的平方之比是不变，由此证明小球运动是匀变速直线运动，改变斜面角度和小球质量结论不变.(5)合理外推：把上述结论外推到斜面倾角增大到90°的情况，这时小球成为自由落体运动，小球仍然会保持匀变速运动性质.25.匀速圆周运动与匀速运动的区别：匀速运动是匀速直线运动的简称，它是指速度的大小和方向都不随时问改变的一种运动，匀速圆周运动首先是圆周运动；它的运动方向(即速度的方向)时刻在改变，只是速度大小不变，所以它是一种变速运动。
高三物理总复习专题讲座（运动定律）一、基本概念1、伽利略在研究力与运动的关系方面有着卓越的贡献，理想实验最早揭示出力不是维持物体运动的原因。
2、可以从三个方面理解牛顿第一定律：（1）定律说明了物体不受外力时的运动状态一定是静止或匀速直线运动，物体的运动不需要力来维持；（2）物体具有保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质；（3）外力可以改变物体的运动状态。
3、惯性是物体的固有属性．．．．。
（1）“固有”有两层含义，一是表示一切物体都有，二是表示“一定有”，即不存在没有惯性的物体和场合。
（2）“属性”说明惯性是物体具有的一种性质，而不是物理量，也不是物体间的相互作用，只可说“物体具有惯性”，不可说“受到惯性作用”，也不可说“具有向东惯性”。
4、运动状态的改变既包括速度大小的改变，又包括速度方向的改变；只要物体运动状态改变，就一定有加速度；物体有加速度，其所受合外力一定不为零。
它们之间存在如下关系：5、加速度是描述运动状态改变快慢的物理量，速度改变量是描述运动状态改变的物理量，速度是描述运动状态的物理量。
6、力是产生加速度的原因，也就是使物体运动状态改变的原因。
运动状态改变的快慢程度取决于两个因素，一是合外力，质量相同的物体所受合外力越大，运动状态改变就越快；二是物体的质量，受同样大小合外力作用的物体质量越大，运动状态改变就越慢。
7、质量是惯性的唯一量度，意即：惯性与质量有关而且只与质量有关，与其它任何因素（如速度、作用力、加速度等）都无关。
对一个物体，只要其质量不变，其惯性就一定不变；若质量改变，其惯性就一定改变。
[练习一]下列说法正确的是：（A）运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性越大；（B）小球由于受重力的作用而自由下落时，它的惯性不存在了；（C）一个物体竖直上抛，当抛出后，能继续上升，是因为物体受到一个向上推力；（D）物体的惯性仅与本身的质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小；8、对牛顿第二定律表达式F=ma，要注意：（1）四个关系：①正比关系：其内容即牛顿第二定律本身；②同向关系：a与F都是矢量，它们的方向始终一致；③因果关系：力是产生加速度的原因，力是“因”，加速度是“果”；④同时关系：a与F同时产生、同时变化、同时消失。
高三物理知识点专题讲座尊敬的各位同学们：大家好！我是今天的主讲人，将为大家带来一场关于高三物理知识点的专题讲座。
高三阶段是每位学生备战高考的关键时期，物理作为一门科学，对于大家的综合素质提升和高考成绩的提高有着重要的影响。
为了帮助大家更好地复习和掌握物理知识，接下来我将为大家详细介绍一些高三物理知识点。
希望大家能够认真聆听，积极参与，相信这次讲座将对大家的学业发展有所助益。
一、电磁场与电磁感应电磁场是物理学中非常重要的一个概念，通过电荷分布的不同，我们可以得到不同形式的电场和磁场。
电磁感应是电磁场的一个重要应用，是高考物理中的常考内容。
在突出重点的知识点方面，我们需要重点掌握洛伦兹力定律、法拉第电磁感应定律和霍尔效应等知识，并能够熟练运用于解题。
二、波动光学波动光学是高考物理中的重要知识点之一，也是较为复杂的内容之一。
在详细介绍波动光学之前，我们首先要理解光的波动性质和光的衍射、干涉等基本现象。
此外，对于波动光学中的各类问题，我们还需要掌握菲涅尔原理、多普勒效应和杨氏双缝干涉等关键概念，并能够熟练运用这些知识点解题。
三、热学与热力学热学与热力学是物理学中一个非常重要的领域，它与我们日常生活息息相关。
在高考物理中，热学与热力学内容的难度适中，但是涉及的知识点繁多。
我们需要重点掌握热力学第一定律和第二定律、理想气体状态方程、卡诺循环等基本原理，并能够运用这些原理解题。
四、原子核物理原子核物理作为物理学中的前沿分支，是高考物理中的重要内容之一。
在高三物理学习中，我们需要重点掌握质能转化、放射性衰变、核聚变与核裂变等知识点。
此外，对于核能的利用、核辐射与人体健康等问题也需要有一定的了解。
以上仅是高三物理知识点中的一部分，这些知识点都是高考物理考试的重点和难点。
希望同学们能够在日常的学习中重视这些内容，通过针对性的练习和复习，巩固自己的物理基础，提高解题能力。
相信只要我们充分理解和掌握这些知识点，并能够熟练运用于实际问题中，一定能够在高考中取得好成绩。
高考物理总复习专题讲座第一讲 力和运动【考纲要求】1、 深刻理解矢量的概念，掌握矢量的运算的的方法2、 掌握各类典型运动的概念、规律和分析方法，培养建立物理模型的能力3、 深刻理解力与运动间的关系，能熟练应用整体法、隔离法分析物体处在各种状态或过程中物理量间的内在联系，学会用分解的方法处理复杂问题一、 矢量的运算矢量运算有别于标量运算，须注意两者的区别，重点要掌握好矢量运算的图解分析与数学分析（一）常用方法及应用1、平行四边形法——矢量运算的最基本的方法例1：求两分力F 1、F 2的合力变化范围分析：图解分析（展示模型）数学分析：F 合=θcos 2212221F F F F ++例2：将力F 分解为F 1、F 2两分力。
已知F 2的作用线沿OA 射线，与F 的夹角为θ，如图所示，则下列判断正确的是： （ ）A 、 当F 1>Fsin θ时，有两个解B 、 当F>F 1>Fsin θ时，有两个解C 、 当F 1=Fsin θ时，有唯一的解D 、 当F 1<Fsin θ时，无解2、 三角形法三角形法是由平行四边形法变化而来,在处理一些问题时比平行四边形法,它有图形简洁、清晰明了的优点。
例3：河宽a ，在离岸边A 处下距离为b 处是悬崖。
水流速度为V ，若在A 处有一小艇要能安全过河，求小艇的最小速度的大小和方向。
例4：河宽a ，水流速度为V 1，在岸边有一小艇过河时对水的速度大小为V 2，若V 1< V 2，则小艇过河的最小位移是多大?若V 1>V 2，则小艇过河的最小位移是多大?3、正交分解法在处理多力问题、复杂的运动问题时常用的方法。
例5：小船过河，相对于水的划速大小不变，若船头垂直于河岸划行，则经10min可在下游120m处到达对岸；若船头指向与上游河岸成θ角向前划行，则经12.5min小船到达正对岸,据此可知水流的速度是m/s,θ= ,划船的速度是m/s,河宽是m。
高三物理第二轮专题讲座(51讲)92法拉第电磁感应定律及其应用新人教版温故自查1．感应电动势在电磁感应现象中产生的电动势叫感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源．只要穿过回路的发生改变，在回路中就会产生感应电动势．2．法拉第电磁感应定律(1)内容电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的成正比．磁通量磁通量的变化率(2)公式E＝考点精析感应电动势的产生与磁通量发生变化的原因无关，感应电动势的大小与磁通量的大小无关，只与磁通量的变化率(即磁通量的变化快慢)有关，在E＝中，E的大小是由线圈的匝数及磁通量的变化率决定的，与Φ与ΔΦ之间无大小上的必然联系，Φ大，ΔΦ及不一定大；大，Φ及ΔΦ也不一定大.1．E＝n (n为．本式是确定感应电动势的普遍规律，适用于所有导体回路．回路闭合)2．当导体做切割磁感线运动时，其感应电动势的计算公式为.(适用于回路中一部分导体在匀强磁场中做切割磁感线运动时B、v、l两两互相垂直的情况，当B、v、l不满足上述情况时，应取其垂直分量进行计算．若导体是曲折的，则l是，即与B和v 垂直的有效长度)线圈匝数不一定E＝Blv导体的有效切割长度3．转动轴与磁感线平行，如图所示，磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外，长L 的金属棒Oa以O为轴在该平面内以角速度ω逆时针匀速转动．求金属棒中的感应电动势．在用导体切割磁感线产生感应电动势的公式时注意其中的速度v应该是平均速度，即，此时E＝BL·ω＝BωL2.金属棒中点的速度4．线圈的转动轴与磁感线垂直．如图所示，矩形线圈的长、宽分别为L1、L2，所围面积为S，向右的匀强磁场的磁感应强度为B，线圈绕图示的轴以角速度ω匀速转动．线圈的ab、cd两边切割磁感线，产生的感应电动势相加可得E＝BSω.如果线圈由n匝导线绕制而成，则E＝nBSω.从图示位置开始计时，则感应电动势的瞬时值为e＝nBSωcosωt.该结论与线圈的形状和转动轴的具体位置无关(但是轴必须与B垂直)．实际上，这就是交流发电机发出的交流电的瞬时电动势的计算公式．考点精析公式E＝n 与E＝BLv的比较1．研究对象不同：前者是一个回路(不一定闭合)，后者是一段直导线(或等效成直导线)．2．适用范围不同：前者具有普遍性，无论什么方式引起的磁通量的变化都适用，后者只适用于一部分导体做切割磁感线运动的情况．3．条件不同：前者不一定是匀强磁场，E由决定与ΔΦ大小无必然联系；后者B、L、v之间应取两两互相垂直的分量，可采用投影的办法．5．公式E＝n 与E＝BLv是统一的．公式E＝n 中当Δt→0时，求出的E为瞬时感应电动势；公式E＝BLv中当v代入平均速度时，则求出的的E为平均感应电动势.温故自查在电磁感应中，的导体或磁通量发生变化的回路将产生感应电动势，该导体或回路相当于，与其他导体构成闭合的电路．因此，电磁感应往往又和电路问题联系在一起．切割磁感线电源考点精析解决与电路相联系的电磁感应问题的基本方法(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向；(2)画出等效电路图；(3)运用闭合电路欧姆定律、串并联电路的性质、电功率等公式联立求解.温故自查电磁感应中常涉及、磁通量Φ、感应电动势E、感应电流I、安培力F安或外力F外随时间t变化的图象，即、Φ－t图、E－t图、I－t图、F－t图．对于切割磁感线产生感应电动势和感应电流的情况，还常涉及感应电动势E和感应电流I随位移x变化的图象，即E－x图、I－x图等．磁感应强度BB－t图考点精析电磁感应中的图象问题大体上可分为两类(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象．(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程，求解相应的物理量．不管是何种类型，电磁感应中的图象问题常需利用左手定则、右手定则、楞次定律和法拉第电磁感应定律等规律分析解决.温故自查1．自感现象(1)自感现象：由于导体本身电流发生而产生的电磁感应现象叫自感现象．(2)自感电动势的方向：根据楞次定律判定．自感电动势总要阻碍导体中电流的，当导体中的电流增大时，自感电动势与原电流方向；当导体中的电流减小时，自感电动势与原电流方向．变化变化相反相同2．自感现象的应用——日光灯原理(1)日光灯的电路图：主要由灯管、和启动器组成．(2)启动器的作用：启动时，通过启动器的通断，在镇流器中产生，从而激发日光灯管内的气体导电．正常工作时，镇流器的线圈产生自感电动势，阻碍电流的变化，这时镇流器就起着的作用，保证日光灯的正常工作．镇流器瞬间高电压降压限流考点精析1．自感现象和自感电动势当导体中电流发生变化时，导体自身产生的电磁感应现象，叫自感现象．在自感现象中产生的电动势，叫自感电动势．自感电动势的表达式为：(不要求定量计算)L叫自感系数，自感系数的单位是亨利(H)．自感系数由线圈自身条件决定．线圈直径大、长度长、单位长度匝数多，自感系数大；若线圈中有铁芯，自感系数会更大．2．对自感现象应从以下几方面理解：(1)根据楞次定律，电磁感应的效果总是阻碍引起电磁感应现象的某种变化，因此，自感现象总是阻碍自身电流的变化．(2)自感现象的阻碍作用，只是延缓了过程的进行，但它不能阻止过程的发生，如在接有线圈的回路中，当电路接通时，电流会逐渐增大至稳定值，自感现象只是使这个增加过程缓慢了些，但最终回路的电流还是增加的，自感现象对回路中电流的变化有延缓作用．(3)自感现象的一般性和特殊性一般性：自感电动势阻碍磁通量变化．特殊性：阻碍发生自感现象的导体自身电流的变化．即当它所在支路电流增大，自感电动势即与原电流方向相反，反之相同．(4)在交流电路中，由于电流的大小和方向不断变化，所以自感电动势一直存在．3．日光灯主要由灯管、镇流器、启动器组成．(1)灯管：管两端各有一个灯丝，管内充有微量的氩和稀薄汞蒸气，管壁涂有荧光粉．(2)镇流器：是一个带铁芯的线圈，自感系数很大．(3)启动器：是一个充有氖气的小玻璃泡，里面有两个电极，一个是固定不动的静触片，另一个是用双金属片制成的U型动触片．4．日光灯的工作原理(1)如图所示，当开关闭合后，电源电压加在启动器的两极之间，使氖气放电发出辉光．辉光产生的热量使U型触片膨胀伸长，与静触片接触，电路导通，于是镇流器的线圈和灯管的灯丝中就有电流通过．(2)电路接通后，启动器中氖气停止放电，U型动触片冷却收缩，两个触片分离，电路断开，镇流器中产生很高的自感电动势，方向与原来电压的方向相同，两者加在一起形成瞬时高电压，加在灯管两端，使灯管中气体开始放电，日光灯管成为电流的通路开始发光．(3)正常发光时，镇流器降压限流，保证日光灯正常工作．命题规律利用法拉第电磁感应定律，求平均电动势或回路中通过某导体截面的电荷量．[考例1] (2009·山东广饶月考)如图所示，一圆环与外切正方形线圈均由相同的绝缘导线制成，并各自形成闭合电路，匀强磁场布满整个正方形线圈，当磁场均匀变化时，线圈和圆环中的感应电动势之比为多少？[解析]设正方形线圈的边长为a，则正方形的面积为a2，圆环的面积为πa2/4，由法拉第电磁感应定律得E＝＝如下图(左)所示，n＝50匝的圆形线圈M，它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连，线圈中磁通量的变化规律如下图(右)所示，则ab两点的电势高低与电压表的读数为( )A．φa>φb,20V B．φa>φb,10VC．φa<φb,20V D．φa<φb,10V[解析]从题图中可看出穿过线圈的磁通量在不断增加，根据楞次定律和右手定则可知：感应电流方向为从b→a，则感应电动势方向也从b→a，即φa>φb.根据法拉第电磁感应定律：[答案] B命题规律根据题所给条件，利用E＝n 或E＝BLv sinθ，求平均电动势或瞬时电动势．[考例2] 如图所示，平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中(方向向里)，间距为L，左端电阻为R，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C的电容器．现有一长2L的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针以角速度ω转过90°的过程中，通过R的电荷量为多少？[解析]设ab棒以a为轴旋转到b端刚脱离导轨的过程中，通过R的电量为Q1.根据法拉第电磁感应定律和闭合电路的欧姆定律得：在这一过程中电容器充电的总电荷量Q2＝CU m，U m为ab棒在转动过程中产生的感应电动势的最大值，即(2009·山东)如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是( )A．感应电流方向不变B．CD段直线始终不受安培力C．感应电动势最大值E m＝BavD．感应电动势平均值[解析]本题主要考查电磁感应问题，在线圈进入磁场过程中磁通量一直增大，由楞次定律知，感应电流方向不变，A正确，由于CD中有电流且垂直B，所以CD始终受安培力作用，B 错，当线圈一半进入磁场时，相当于半径a切割磁感线，此时产生的电动势最大E m＝Bav，C正确，线圈由D进入磁场至C进入磁场所用时间t＝磁通量变化量[答案]ACD命题规律(1)根据发生的电磁感应过程画图象．(2)由图象分析电磁感应过程，求解相对应的问题．[考例3] (2008·上海)如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R，磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势ε与导体棒位置x关系的图象是( )[解析]由题图可知导体棒的有效切割长度l随x的变化率先减小后增大，因感应电动势ε＝Blv，B和v均恒定，故ε随x的变化率也应先减小后增大，选A.[答案]A[总结评述]考查电磁感应、感应电动势图象问题．主要考查学生分析图象能力、推理能力、用数学知识处理物理问题的能力．(2009·广东一模)如图(甲)所示，矩形导线框abcd放在匀强磁场中，在外力控制下静止不动；磁场方向与线圈平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图象如图(乙)所示，t＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．在0～4s时间内，线框ab边受安培力随时间变化的图象可能是图中的(规定力向左为正) ( )[解析]由B－t图象可知，在0～1s内，匀强磁场垂直纸面向里，且均匀减小．据楞次定律可判定线框中感应电流方向b→a→d→c→b进一步由左手定则判定ab边受安培力方向向左，为正值．又根据综合考虑不难得出正确答案为D.[答案] D命题规律根据自感线圈的特性，分析它在电路中的作用及电路中的电流变化情况．[考例4] 如图所示电路中，L为电感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则( )A．合上S的瞬间，A先亮，B后亮B．合上S的瞬间，A、B同时亮C．合上S后，A逐渐变亮，B逐渐变暗直至熄灭D．断开S时，A熄灭，B重新亮后再熄灭[解析]合上S时由于电感线圈的自感作用，A、B同时亮．然后由于自感作用的逐渐结束，电感线圈慢慢把灯B短路，故A逐渐变亮，B逐渐变暗直至熄灭．断开S时由于电感线圈的自感作用，灯B和电感线圈构成闭合回路，因此A熄灭，B重新亮后再熄灭．正确答案为BCD. [答案]BCD[总结评述]本题考查自感现象的规律，合上S时L产生的自感电动势阻碍电流增大；断开S 时L产生的自感电动势阻碍电流减小．易错的地方是L为电感线圈，电阻不计的条件理解不当，导致错选．因此在做题时，要充分理解题目条件的含义，才能正确解题．右图所示的实验中带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联．当合上电键K后，灯A正常发光．下列说法中正确的是( )A．当断开K时，灯A立即熄灭B．当断开K时灯A突然闪亮后熄灭C．若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开K，灯A立即熄灭D．若用阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，当断开K，灯A突然闪亮后熄灭[解析]原来电路闭合处于稳定状态，L与A并联，其电流分别为I L和I A，方向都是从右向左．在断开K的瞬时，灯A中原来的从右向左的电流I A立即消失，但是灯A与线圈L组成一闭合回路，由于L的自感作用，其中的电流I L不会立即消失，而是在回路中逐渐减弱维持短暂的时间，在这个时间内灯A中有从左向右的电流通过，这时通过A的电流是从I L开始减弱，如果原来I L>L A，则在灯A熄灭之前要闪亮一下；如果原来I L≤I A则灯A是逐渐熄灭不再闪亮一下，原来的I L和I A哪一个大，再由L的直流电阻R L与A的电阻R A的大小来决定．如果R L≥R A，则I L≤I A；如果R L<R A；则I L>I A，若用R取代L，则当K断开时不会产生E自．[答案]BC。
高三物理专题讲座（八）----霍尔效应霍尔效应它解释涉及高中物理中的电磁学、力学、运动学等有关知识。
考试以现代高科技为载体，综合考查力的平衡、欧姆定律、电场、磁场、能量守恒和功率等知识点，一般为学科内综合题，另外此类题信息量较大，只有认真读题审题才有可能将题意弄懂，并将有用的信息提取出来，应用于解题。
霍尔效应原理的应用常见的有速度选择器、磁流体发电机、霍尔效应、电磁流量计、血流计、磁强计等。
霍尔效应：如图1所示，将一导电板放在垂直于它的磁场中。
当有电流通过它时，垂直于电流和磁场方向会产生一个附加的横向电场，在导电板的A A '、两侧会产生一个电势差A A U '。
这个现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的，后被称为霍尔效应。
霍尔效应可以用带电粒子在磁场中所受的洛仑兹力来说明。
因为磁场使导体内移动的电荷发生偏转，结果在A A '、两侧分别聚集了正、负电荷，形成电势差。
设导电板内定向移动电荷的平均定向移动为v ，它们在磁场中受到的洛仑兹力为qvB 。
当A A '、之间形成电势差后，电荷还受到一个相反方向的电场力（E 为电场强度，b 为导电板的宽度，如图（1），最后达到稳恒状态时，两个力平衡：bU q qvB A A '=。
例1. （北京市东城区试题）将导体放在沿x 方向的匀强磁场中，并通有沿y 方向的电流时，在导体的上下两侧面间会出现电势差，此现象称为霍尔效应。
利用霍尔效应的原理可以制造磁强计，测量磁场的磁感应强度。
磁强计的原理如图所示，电路中有一段金属导体，它的横截面为边长等于a 的正方形，放在沿x 正方向的匀强磁场中，导体中通有沿y 方向、电流强度为I 的电流，已知金属导体单位体积中的自由电子数为n ，电子电量为e ，金属导体导电过程中，自由电子所做的定向移动可以认为是匀速运动，测出导体上下两侧面间的电势差为U 。
求：（1）导体上、下侧面那个电势较高？（2）磁场的磁感应强度是多少？答案（1）上侧电势高（2）IneaU B = 二、速度选择器例2。
带电粒子以速率v 0从小孔沿着与电场线和磁感线都垂直的方向射入一粒子速度选择器时，恰能做匀速直线运动。
如果粒子以速率v v <0仍沿与电场线和磁感线都垂直的方向射入，那么此带电粒子飞离场区时的速率v '和v 的关系如何。
（不计粒子的重力）解：由粒子以v 0垂直射入时恰能做匀速直线运动可知，此种情况下粒子所受的洛仑兹力与电场力平衡，从而有Bqv Eq v E B 00==，从而得 由于粒子电量不变、板间电场强度不变，可知粒子所受的电场力是恒定的。
当粒子以v v <0垂直射入时将有Bqv Eq <。
从而可知b U q qE A A '= 图2v E B v v <<，即0 以v 射入时，由于Bqv Eq <，粒子将沿电场力方向偏离ab 直线，因粒子在场区内运动时电场对粒子做正功（这与粒子带正电还是带负电无关）。
在这种情况下，设粒子飞出的速率为v '，则由动能定理可知 121222mv mv '>，从而得v v '>。
要研究v '与v 0的关系需要知道v 与v 0的定量关系，还需知道电场力功的确切值，题中没有给出这样的条件，因而无法确定v '与v 0的关系。
此题答案应为：v v v v '><，0三．磁强计磁强计是利用霍尔效应来测量磁感应强度B 的仪器。
其原理可解为：如图3所示，一块导体接上a 、b 、c 、d 四个电极，将导体放在匀强磁场之中，a 、b 间通以电流I ，c 、d 间就会出现电势差，只要测出c 、d 间的电势差U ，就可测得B 。
设c 、d 间电势差达到稳定，则U=EL ，此时导电的自由电荷受到的电场力与洛伦兹力相平衡，Eq=qvB ，式中v 为自由电荷的定向移动速度。
由此可知， Lv U v E B ==。
设导体中单位体积内的自由电荷数为n ，则电流I=nqsv ，式中S 为导体横截面积，S=Ld 。
因此I nqdU B nqLd I v ==,，由此可知B ∝U 。
这样只要将装置先在已知磁场中定出标度，就可通过测定U 来确定B 的大小了。
四．电磁流量计电磁流量计根据霍尔效应其原理可解释为：如图4所示，一圆形导管直径为d ，用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动。
导电液体中的自由电荷（正负离子）在洛伦兹力作用下横向偏转，a 、b 间出现电势差。
当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a 、b 间的电势差就保持稳定。
由q v B=Eq=q d U ，可得v =Bd U ，流量Q=sv =BdU Bd U d 4.42ππ= 例3（湖北省高考题）：电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。
为了简化，假设流量计是如图5所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、 高分别为图中的a 、b 、c 。
流量计的两端与输送流体的管道连接（图中虚线）。
图中流量计的上下两面是金属材料，前后两侧面是绝缘材料。
现于流量计所在处加磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。
当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R 的电流表的两端连接，I 表示测得的电流值。
已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为（A ）。
A. )(a c bR B I ρ+ B. )(c b aR B I ρ+ C. )(b a cR B I ρ+ D. )(abc R B I ρ+ 五．磁流体发电机磁流体发电机所依据的基本原理就是霍尔效应。
如图6所示，等离子气体喷入磁场，正、负离子在洛伦兹力作用下发生偏转而聚集到A 、B 板上，产生电势差。
设A 、B 平行金属板的面积为S ，相距L ，等离子气体的电阻率为ρ，喷入气体速度为v ，板间磁场的磁感应强度为B ，板外电阻为R ，当等离子气体匀速通过A 、B 板间时，A 、B 板上聚集的电荷最多，板间电势差最大，即为电源电动势。
此时离子受力平衡：Eq=qvB ，E=Bv ，ε=EL=BLv 。
电源内阻S L r ρ=。
例4（江西省试题）：图7为磁流体发电机的示意图。
设两金属板间的距离为d ，两极板间匀强磁场的磁感应强度为B 。
等离子体垂直进入磁场的速度为v ,单个离子所带的电量为q 。
离子通道（即两极板内所围成空间）的等效电阻为r ，负载电阻为R 。
求（1）该发电机的电动势；（2）发电机的总功率。
答案（1）电动势E=Bd v (2)总功率rR v d B +=P 222 作业 1.（09年广东物理）12．图是质谱仪的工作原理示意图。
带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。
速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B 和E 。
平板S 上有可让粒子通过的狭缝P 和记录粒子位置的胶片A 1A 2。
平板S 下方有强度为B 0的匀强磁场。
下列表述正确的是 （ ABC ）A ．质谱仪是分析同位素的重要工具B ．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C ．能通过的狭缝P 的带电粒子的速率等于E/BD ．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P ，粒子的荷质比越小解析：由加速电场可见粒子所受电场力向下，即粒子带正电，在速度选择器中，电场力水平向右，洛伦兹力水平向左，如图所示，因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外B 正确；经过速度选择器时满足qvB qE =，可知能通过的狭缝P 的带电粒子的速率等于E/B ，带电粒子进入磁场做匀速圆周运动则有qB mv R =，可见当v 相同时，qm R ∝，所以可以用来区分同位素，且R 越大，比荷就越大，D 错误。
2.（09年宁夏卷）16. 医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。
电磁血流计由一对电极a 和b 以及磁极N 和S 构成，磁极间的磁场是均匀的。
使用时，两电极a 、b 均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。
由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a 、b 之间会有微小电势差。
在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。
在某次监测中，两触点的距离为3.0mm ，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160µV ，磁感应强度的大小为0.040T 。
则血流速度的近似值和电极a 、b 的正负为 （ A ）A. 1.3m/s ，a 正、b 负B. 2.7m/s ， a 正、b 负C ．1.3m/s ，a 负、b 正 D. 2.7m/s ， a 负、b 正3.2010·北京·23利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器，广泛应用于测量和自动控制等领域。
如图1，将一金属或半导体薄片垂直至于磁场B 中，在薄片的两个侧面a 、b 间通以电流I 时，另外两侧c 、f 间产生电势差，这一现象称霍尔效应。
其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用相一侧偏转和积累，于是c 、f 间建立起电场ＥＨ，同时产生霍尔电势差ＵＨ。
当电荷所受的电场力与洛伦兹力处处相等时，ＥＨ和ＵＨ达到稳定值，ＵＨ的大小与I 和B 以及霍尔元件厚度d 之间满足关系式H HIB U R d=，其中比例系数ＲＨ称为霍尔系数，仅与材料性质有关。
（１） 设半导体薄片的宽度（c 、f 间距）为l ，请写出ＵＨ和ＥＨ的关系式；若半导体材料是电子导电的，请判断图１中c 、f 哪端的电势高；（２） 已知半导体薄片内单位体积中导电的电子数为ｎ，电子的电荷量为ｅ，请导出霍尔系数ＲＨ的表达式。
（通过横截面积Ｓ的电流I nevS =，其中v 是导电电子定向移动的平均速率）；（３） 图2是霍尔测速仪的示意图，将非磁性圆盘固定在转轴上，圆盘的周边等距离地嵌装着ｍ个永磁体，相邻永磁体的极性相反。
霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近。
当圆盘匀速转动时，霍尔元件输出的电压脉冲信号图像如图３所示。
ａ.若在时间ｔ内，霍尔元件输出的脉冲数目为P ，请导出圆盘转速N 的表达式。
ｂ.利用霍尔测速仪可以测量汽车行驶的里程。
除除此之外，请你展开“智慧的翅膀”，提出另一个实例或设想。
解析：（1）由H HIB U R d = ① 得 IBd U R H H = ② 当电场力与洛伦兹力相等时e H E evB = ③得 H E vB = ④将 ③、④代入②，得 1H d d ld R vBl vl IB nevS neS ne==== （2） a.由于在时间t 内，霍尔元件输出的脉冲数目为P ，则P=mNt圆盘转速为 N=P N mt=提出的实例或设想。
