高考物理第一轮总复习 第十五章学案 教师版
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第54课时机械波考点1 机械波的形成与传播1.机械波的形成条件:(1)波源;(2)介质。
2.机械波的特点(1)机械波传播的只是振动的形式和能量,质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动,并不随波迁移。
(2)介质中各质点的振幅相同(填“相同"或“不同”),振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同(填“相同”或“不同”)。
(3)各质点开始振动(即起振)的方向均相同(填“相同”或“不同").(4)一个周期内,质点完成一次全振动,通过的路程为4A,位移为零。
3.波长、波速、频率及其关系(1)波长在波动中,振动相位总是相同的两个错误!相邻质点间的距离,用λ表示.(2)波速波在介质中的传播速度,由错误!介质本身的性质决定.(3)频率由错误!波源决定,等于波源的振动频率。
(4)波长、波速和频率的关系:错误!v=λf。
特别提醒:机械波从一种介质进入另一种介质,频率不变,波速、波长都改变。
4.机械波的波速仅由介质来决定,波速在固体、液体中比在空气中大。
波速的计算方法:v=错误!错误!或v=错误!错误!.5.波的传播方向与质点振动方向的互判方法内容图象“上下坡”法沿波的传播方向,“上坡”时质点向下振动,“下坡”时质点向上振动“同侧"法波形图上某点,表示传播方向和振动方向的箭头在图线同侧“微平移”法将波形沿传播方向进行微小的平移,再由对应同一x坐标的两波形曲线上的点来判断振动方向[例1] 如图所示,是某绳波形成过程的示意图。
第一部分力学§1. 力一、力重力和弹力第课第课时课型复习课200 年月日编写200年月__日执行总序第_ 个教案目的要求:理解力的概念、弄清重力、弹力,会利用胡克定律进行计算知识要点:1、力:是物体对物体的作用(1)施力物体与受力物体是同时存在、同时消失的;(2)力的大小、方向、作用点称为力的三要素;(3)力的分类:根据产生力的原因即根据力的性质命名有重力、弹力、分子力、电场力、磁场力等;根据力的作用效果命名即效果力如拉力、压力、向心力、回复力等。
2、重力(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力,(2)大小:G=mg,可用弹簧秤测量。
(3)方向:竖直向下,(4)重心:重力作用点,是物体各部分所受重力的合力的作用点,(5)重心的测量方向:均匀规则几何体的重心在其几何中心,薄片物体重心用悬挂法;重心不一定在物体上。
3、弹力(1)发生弹性形变的物体,由于恢复原状,对跟它接触并使之发生形变的另一物体产生的力的作用。
(2)产生条件:两物体接触;有弹性形变。
(3)方向:弹力的方向与物体形变的方向相反,具体情况有:轻绳的弹力方向是沿着绳收缩的方向;支持力或压力的方向垂直于接触面,指向被支撑或被压的物体;弹簧弹力方向与弹簧形变方向相反。
(4)大小:弹簧弹力大小F=kx(其它弹力由平衡条件或动力学规律求解)例题分析:例1、画出图1-1中各物体静止时所受到的弹力(各接触面光滑)例2、有一劲度因数为K2的轻弹簧竖直固定在桌面上,上面连一质量为m的物块,另一劲度系数为k1的轻弹簧竖直固定在物块上,开始时弹簧K1处于原长(如图1-2所示)现将弹簧k1的上端A缓慢地竖直向上提高,当提到K2的弹力大小为2mg/3时,求A点上升的高度为多少?例3、一个量程为1000N 的弹簧秤,原有弹簧锈坏,另换一根新弹簧。
当不挂重物时,弹簧秤的读数为10N,当挂1000N的重物时,弹簧秤的读数为810N,则这个新弹簧秤的量程为多少N?答案:例1略;例2、mg(1/k1+1/k2)/3或5mg(1/k1+1/k2)/3 例3、1237.5牛二、摩擦力第课第课时课型复习课200 年月日编写200年月__日执行总序第_ 个教案目的要求:理解摩擦力的概念、会对滑动摩擦力、静摩擦力方向判定与大小运算知识要点:1、摩擦力:相互接触的粗糙的物体之间有相对运动(或相对运动趋势)时,在接触面产生的阻碍相对运动(相对运动趋势)的力;产生条件:接触面粗糙;有正压力;有相对运动(或相对运动趋势);摩擦力种类:静摩擦力和滑动摩擦力。
高三物理一轮复习详案教案5篇高三物理一轮复习详案教案1功学习目标:1.知识与技能理解做功的两个必要因素。
认识在什么情况下力对物体做了功,在什么情况下没有做功。
理解计算功的公式和单位,并会用功的公式进行简单计算。
2.过程与方法培养学生分析概括推理能力3.情感、态度与价值观乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理教学重点:理解做功的两个必要因素,会用功的公式进行简单计算教学难点:判断在什么情况下力对物体做了功,在什么情况下没有做功。
学习过程一.创设情境,二.自主学习,合作探究 ,三.展示汇报自学指导一.阅读课本前两段,知道什么是力学中的功,知道力何时能做功.并填写下列空格:如果一个力作用在物体上,物体在________________________,力学里就说这个力做了功.二.观察课本中前三个图,找出三个实例的共同点:____________________课本中的后三个图中,力都没有做功,想一想这些力为什么没有做功?并写出原因:甲图:没有做功的原因是:________________________________________________.乙图:没有做功的原因是:________________________________________________.阅读课本第一段,找出力学力所说的功包含的两个必要因素:一个是_______________;另一个是_________________________________________.阅读课本第二段,了解两种不做功的情况,要知道为什么不做功.通过各个实例可知力学里功的两个必要因素缺一不可,必须同时具备,力才做功.课堂达标判断下列说法的正误:(1)只要有力作用在物体上,力就对物体做了功 ( )(2)物体只要移动了距离,就做了功 ( )(3)物体从高处落下重力做了功 ( )(4)有力作用在物体上,物体又移动了距离,这个力就做了功 ( )(5)受提着重物在水平地面上行走,人做了功 ( )(6)人用力推车,但车未动,人没有做功 ( )三.阅读课本“功的计算”部分的内容,然后填写下列空白.作用在物体上的力越大,使物体移动的距离越大,力所做的功就___________.在物理学中 ,把__________________________________________叫做功.功=_____×______________________ ______.公式表示为:________________.符号的意义及单位:W---- 功 -----_________( )F----____-----_________( )S----____-----_________( )在国际单位制中,力的单位是___ ____,距离的单位是________,功的单位是_________,它有一个专门的名称叫做_________,简称_______,符号是______,且1J=_____Nm【典型例题】质量为100kg的物体,在拉力F=200N的作用下沿水平地面前进了10m,则拉力所做的功是多少?五.拓展提升1.已知物体受10N的拉力,并沿拉力方向匀速前进了5m,拉力对物体做功_________J.2.用100N的拉力将重500N的木箱在水平地面上运速移动了5m,拉力做功________J,重力做功为_______J.3.马拉着质量为2000kg的车在平路上前进,马的水平拉力是500N,做了2×105J 的功,则马拉车前进了_______m.4.某人沿水平方向用力推着重1500N在水平路面上匀速前进10m,已知受到的阻力为100N,求它推车做的功.5.下面几种情况下,力做了功的是( )A 用力把杠铃举在空中不动B 用力提着水桶水平匀速移动C 用力在斜面上拉车前进D 物体在光滑的平面上运速移动6.一个物体的质量是5kg,用10N的水平拉力在地面上前进了10m,则拉力做的功是_____J,若把物体匀速向上提起10m,则需要的拉力是_______N,拉力所做的功又是_________J.7.起重机将重3×103N的楼板以1m/s的速度举到10m高的三层楼后,又将楼板水平移动了3m,在整个过程中,起重机对楼板做的功是( )A 6×103JB 9×103JC 3×104JD 3.9×104J8.某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远,该同学对足球做的功是( )A 750JB 150JC 没有做功D 做了功,但条件不足,无法确定9.两辆车的重力分别是100N和500N,用200N的力都使它们前进了15m,则( )A 拉大车做的功多B 拉小车做的功多C 拉力对两车做的功一样多D 无法比较10.如图所示三种情况下,物体在力F的作用下都沿接触面匀速移动了S的距离,则功的计算公式W=FS( )A 只适于甲B 只适于乙C 只适于甲和丙D 甲、乙、丙都适用11.质量为100kg的物体,在拉力F的作用下沿水平地面匀速前进了5m,物体运动时受到的摩擦力是重力的0.05倍,求拉力F做的功.(g=10N/kg)高三物理一轮复习详案教案2教学目标知识目标使学生了解自然界中水的分布状况;水与工农业生产和人民日常生活的密切关系;水污染的后果及防止水体污染;了解水的组成及物理性质。
图2第2课时 磁场对运动电荷的作用导学目标1.会计算带电粒子在磁场中运动时受的洛伦兹力,并能判断其方向.2.掌握带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动,确定其圆心、半径、运动轨迹、运动时间等问题.一、洛伦兹力的大小和方向[基础导引]在图1所示的各图中,匀强磁场的磁感应强度均为B ,带电粒子的速率均为v ,带电荷量均为q .试求出图中带电粒子所受洛伦兹力的大小,并指出洛伦兹力的方向.图1 [知识梳理]1.洛伦兹力的定义:磁场对____________的作用力.2.洛伦兹力的大小F =____________,θ为v 与B的夹角.如图2所示.(1)当v ∥B 时,θ=0°或180°,洛伦兹力F=______.(2)当v ⊥B 时,θ=90°,洛伦兹力F =________.(3)静止电荷不受洛伦兹力作用. 3.洛伦兹力的方向(1)左手定则⎩⎪⎨⎪⎧ 磁感线垂直穿过 四指指向的方向拇指指向 的方向(2)方向特点:F 垂直于________决定的平面,即F 始终与速度方向垂直,故洛伦兹力__________. 思考1.怎样用左手定则判断负电荷所受洛伦兹力的方向?2.洛伦兹力与安培力有怎样的联系?二、带电粒子在匀强磁场中的运动[基础导引]试画出图3中几种情况下带电粒子的运动轨迹.图3 [知识梳理]1.若v ∥B ,带电粒子不受洛伦兹力,在匀强磁场中做____________运动.2.若v ⊥B ,带电粒子仅受洛伦兹力作用,在垂直于磁感线的平面内以入射速度v 做____________运动.(1)向心力由洛伦兹力提供:qvB =__________=__________;(2)轨道半径公式:R =mv qB; (3)周期:T =2πR v =2πm qB(周期T 与速度v 、轨道半径R 无关); (4)频率:f =1T =qB 2πm; (5)角速度:ω=2πT=__________. 思考:根据公式T =2πR v,能说T 与v 成反比吗? 三、带电粒子在匀强磁场中运动的应用[知识梳理]1.质谱仪(1)构造:如图4所示,由粒子源、____________、__________和照相底片等构成.图5图4(2)原理:粒子由静止被加速电场加速,根据动能定理可得关系式qU =____________.粒子在磁场中受洛伦兹力作用而偏转,做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得关系式qvB =____________.由两式可得出需要研究的物理量,如粒子轨道半径、粒子质量、比荷.r =________,m =________,q m=____________. 2.回旋加速器(1)构造:如图5所示,D 1、D 2是半圆形金属盒,D形盒的缝隙处接______电源.D 形盒处于匀强磁场中.(2)原理:交流电的周期和粒子做圆周运动的周期________,粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D 形盒缝隙,两盒间的电势差一次一次地反向,粒子就会被一次一次地加速.由qvB =mv 2r,得E km =__________, 可见粒子获得的最大动能由________________和D 形盒________决定,与加速电压________.特别提醒 这两个实例都应用了带电粒子在电场中加速,在磁场中偏转(匀速圆周运动)的原理.考点一 洛伦兹力与电场力的比较考点解读1.洛伦兹力方向的特点(1)洛伦兹力的方向与电荷运动的方向和磁场方向都垂直,即洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷的速度方向和磁场方向确定的平面.图6 (2)当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化.2.洛伦兹力与电场力的比较可做负功,也可不做功;电场力对电荷可做正功,可做负功,也可不做功.典例剖析例1 在如图6所示宽度范围内,用场强为E 的匀强电场可使初速度是v 0的某种正粒子偏转θ角.在同样宽度范围内,若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场,使该粒子穿过该区域,并使偏转角也为θ(不计粒子的重力),问:(1)匀强磁场的磁感应强度是多大? (2)粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大?思维突破 电荷在匀强电场和匀强磁场中的运动规律不同.运动电荷图7穿过有界电场的时间与其入射速度的方向和大小有关,而穿出有界磁场的时间则与电荷在磁场中的运动周期有关.在解题过程中灵活运用运动的合成与分解和几何关系是解题关键.跟踪训练 1 一个带正电的小球沿光滑绝缘的桌面向右运动,速度方向垂直于一个垂直纸面向里的匀强磁场,如图7所示,小球飞离桌 面后落到地板上,设飞行时间为t 1,水平射程为s 1,着地速度为v 1.撤去磁场,其余的条件不变,小球飞行时间为t 2,水平射程为s 2,着地速度为v 2.则下列论述正确的是( )A .s 1>s 2B .t 1>t 2C .v 1和v 2大小相等D .v 1和v 2方向相同考点二 带电粒子在匀强磁场中的运动考点解读1.带电粒子在匀强磁场中的运动是各省市每年高考必考内容之一.一般以计算题的形式出现,可以与其他知识相综合,难度中等以上,分值较高,以考查学生的形象思维和逻辑推理能力为主.2.分析方法:找圆心、求半径、确定转过的圆心角的大小是解决这类问题的前提,确定轨道半径和给定的几何量之间的关系是解题的基础,有时需要建立运动时间t 和转过的圆心角α之间的关系作为辅助.(1)圆心的确定①基本思路:与速度方向垂直的直线和图中弦的中垂线一定过圆心.②两种情形a .已知入射方向和出射方向时,可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图8所示,图中P 为入射点,M 为出射点).b .已知入射方向和出射点的位置时,可以通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨道的圆心(如图9所示,图中P 为入射点,M 为出射点).图13 图8图9(2)半径的确定用几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小.(3)运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为T ,当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为α时,其运动时间为:t =α360°T (或t =α2πT ). 3.规律总结带电粒子在不同边界磁场中的运动(1)直线边界(进出磁场具有对称性,如图10)图10(2)平行边界(存在临界条件,如图11)图11(3)圆形边界(沿径向射入必沿径向射出,如图12)图12 典例剖析1.带电粒子在直线边界磁场中的运动问题例2 如图13所示,在一底边长为2a ,θ=30°的等腰三角形区域内(D 在底边中点),有垂直纸面向外的匀强磁场.现有一质量为m ,电荷量为q 的带正电的粒子,从静止开始经过电势差为U 的电场加速后,从D 点垂直于EF 进入磁场,不计重力与空气阻力的影响.(1)若粒子恰好垂直于EC 边射出磁场,求磁场的磁感应强度B 为多少?图14 图15 (2)改变磁感应强度的大小,粒子进入磁场偏转后能打到ED 板,求粒子从进入磁场到第一次打到ED 板的最长时间是多少?跟踪训练2 (2011·浙江卷·20) 利用如图14所示装置可以选择一定速度范围内的带电粒子.图中板MN上方是磁感应强度大小为B 、方向垂直纸面向里的匀强磁场,板上有两条宽度分别为2d 和d 的缝,两缝近端相距为L .一群质量为m 、电荷量为q ,具有不同速度的粒子从宽度为2d 的缝垂直于板MN 进入磁场,对于能够从宽度为d 的缝射出的粒子,下列说法正确的是 ( )A .粒子带正电B .射出粒子的最大速度为qB (3d +L )2mC .保持d 和L 不变,增大B ,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大D .保持d 和B 不变,增大L ,射出粒子的最大速度与最小速度之差增大2.带电粒子在圆形边界磁场内的运动问题例3 可控热核聚变反应堆产生能的方式和太阳类似,因此,它被俗称为“人造太阳”.热核反应的发生,需要几千万度以上的高温,然而反应中的大量带电粒子没有通常意义上的 容器可装.人类正在积极探索各种约束装置,磁约束托卡马克装置就是其中一种.如图15所示为该装置的简化模型.有一个圆环形区域,区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,已知其截面内半径为R 1=1.0 m ,磁感应强度为B =1.0 T ,被约束粒子的比荷为q /m =4.0×107 C/kg ,该带电粒子从中空区域与磁场交界面的P 点以速度v 0=4.0×107 m/s 沿环的半径方向射入磁场(不计带电粒子在运动过程中的相互作用,不计带电粒子的重力).(1)为约束该粒子不穿越磁场外边界,求磁场区域的最小外半径R 2;(2)若改变该粒子的入射速度v ,使v =33v 0,求该粒子从P 点进入磁场开始到第一次回到P 点所需要的时间t .图16 图17 思维突破 带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的程序解题法——三步法(1)画轨迹:即确定圆心,用几何方法求半径并画出轨迹.(2)找联系:轨道半径与磁感应强度、运动速度相联系,偏转角度与圆心角、运动时间相联系,在磁场中运动的时间与周期相联系.(3)用规律:即牛顿第二定律和圆周运动的规律,特别是周期公式、半径公式.跟踪训练3 如图16所示,在某空间实验室中,有两个靠在一起的等大的圆柱形区域,分别存在着等大反向的匀强磁场,磁感应强度B =0.10 T ,磁场区域半径r =233 m ,左侧区圆心为O 1, 磁场向里,右侧区圆心为O 2,磁场向外,两区域切点为C .今有质量m =3.2×10-26 kg 、带电荷量q =1.6×10-19 C 的某种离子,从左侧区边缘的A 点以速度v =1×106 m/s 正对O 1的方向垂直射入磁场,它将穿越C 点后再从右侧区穿出.求:(1)该离子通过两磁场区域所用的时间;(2)离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离多大?(侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离)8.带电粒子在多个磁场中运动的分析例4 如图17所示,在一个圆形区域内,两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A 2A 4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中,A 2A 4与A 1A 3的夹角为60°.一质量为m 、带电荷量为+q 的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A 1处沿与A 1A 3成30°角的方向射入磁场,随后该粒子以垂直于A 2A 4的方向经过圆心O进入Ⅱ区,最后再从A 4处射出磁场.已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t ,求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小(忽略粒子重力).建模感悟 粒子在多个磁场中连续运动时,会画出不同的轨迹,从复杂的轨迹中找出规律,寻找解决问题的突破口,解这类问题时,关键在于能画出轨迹,想清楚粒子的运动过程,借助圆周运动的特点图18 图19 解决问题.跟踪训练4 如图18所示,以ab 为边界的两匀强磁场的磁感应强度为B 1=2B 2=B ,现有一质量为m 、带电荷量+q 的粒 子从O 点以初速度v 沿垂直于ab 方向发射.在图中作出粒子的运动轨迹,并求出粒子发射后第7次穿过直线ab 时所经历的时间、路程及离开点O 的距离.(粒子重力不计)A 组 考查对洛伦兹力的理解1.带电荷量为+q 的粒子在匀强磁场中运动,下列说法中正确的是( )A .只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同B .如果把+q 改为-q ,且速度反向,大小不变,则洛伦兹力的大小、方向均不变C .洛伦兹力方向一定与电荷速度方向垂直,磁场方向一定与电荷运动方向垂直D .粒子在只受到洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变2.带电质点在匀强磁场中运动,某时刻速度方向如图19所示,所受的重力和洛伦兹力的合力恰好与速度方向相反,不计阻力,则在此后的一小段时间内,带电质点将( )A .可能做直线运动B .可能做匀减速运动C .一定做曲线运动D .可能做匀速圆周运动B 组带电粒子在洛伦兹力作用下的匀速圆周运动3.质量为m 、带电荷量为q 的粒子(忽略重力)在磁感应强度为B 的匀强磁场中做匀速圆周运动,形成空间环形电流.已知粒子的运行速率为v 、半径为R 、周期为T ,环形电流的强度为I .则下面说法中正确的是( )A .该带电粒子的比荷为q m =BR v图20图21图22B .在时间t 内,粒子转过的圆弧对应的圆心角为θ=qBt mC .当速率v 增大时,环形电流的强度I 保持不变D .当速率v 增大时,运动周期T 变小4.如图20所示,质量为m ,电荷量为+q 的带电粒子,以不同的初速度两次从O 点垂直于磁感线和磁场边界向上射入匀强磁场,在 洛伦兹力作用下分别从M 、N 两点射出磁场,测得OM ∶ON =3∶4,则下列说法中错误的是 ( )A .两次带电粒子在磁场中经历的时间之比为3∶4B .两次带电粒子在磁场中运动的路程长度之比为3∶4C .两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为3∶4D .两次带电粒子在磁场中所受的洛伦兹力大小之比为4∶3C 组 带电粒子在有界匀强磁场中的运动5.如图21所示,在圆形区域内,存在垂直纸面向外的匀强磁场,ab是圆的一条直径.一带电粒子从a 点射入磁场,速度大小为2v ,方向与ab 成30°时恰好从b 点飞出磁场,粒子在磁场中运动的时间为t ;若仅将速度大小改为v ,则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力)( )A .3t B.32t C.12t D .2t6.如图22所示,有一个正方形的匀强磁场区域abcd ,e 是ad 的中点,f 是cd 的中点,如果在a 点沿对角线方向以速度v 射入一带负电的带电粒子,恰好从e 点射出,则 ( )A .如果粒子的速度增大为原来的二倍,将从d 点射出B .如果粒子的速度增大为原来的三倍,将从f 点射出C .如果粒子的速度不变,磁场的磁感应强度变为原来的二倍,也将从d 点射出D .只改变粒子的速度使其分别从e 、d 、f 点射出时,从e 点射出图1所用时间最短第2课时 磁场对运动电荷的作用(限时:60分钟)一、选择题1.两个电荷量相等的带电粒子,在同一匀强磁场中只受洛伦兹力作用而做匀速圆周运动.下列说法中正确的是( )A .若它们的运动周期相等,则它们的质量相等B .若它们的运动周期相等,则它们的速度大小相等C .若它们的轨迹半径相等,则它们的质量相等D .若它们的轨迹半径相等,则它们的速度大小相等2. 如图1所示,在两个不同的匀强磁场中,磁感强度关系为B 1=2B 2,当不计重力的带电粒子从B 1磁场区域运动到B 2磁场区域时(在运动过程中粒子的速度始终与磁场垂直),则粒子的 ( )A .速率将加倍B .轨道半径将加倍C .周期将加倍D .做圆周运动的角速度将加倍3. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图2所图2图3图4示.这台加速器由两个铜质D 形盒D 1、D 2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是 ( )A .离子由加速器的中心附近进入加速器B .离子由加速器的边缘进入加速器C .离子从磁场中获得能量D .离子从电场中获得能量4.如图3所示,ABC 为与匀强磁场垂直的边长为a的等边三角形, 磁场垂直纸面向外,比荷为e m的电子以速度v 0从A 点沿AB 方向射入,欲使电子能经过BC 边,则磁感应强度B 的取值应为( )A .B >3mv 0aeB .B <2mv 0aeC .B <3mv 0aeD .B >2mv 0ae5.如图4所示,平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里,磁感应强度为B .一质量为m 、电荷量为q 的粒子 以速度v 从O 点沿着与y 轴夹角为30°的方向进入磁场,运动 到A 点时速度方向与x 轴的正方向相同,不计粒子的重力,则( )A 该粒子带正电B .A 点与x 轴的距离为mv 2qB图5图6 C .粒子由O 到A 经历时间t =πm 3qBD .运动过程中粒子的速度不变6. (2011·海南单科·10)空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场,图5中的正方形为其边界.一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O 点入射.这两种粒子带同种电荷,它们的电荷量、 质量均不同,但其比荷相同,且都包含不同速率的粒子.不计重 力.下列说法正确的是 ( )A .入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B .入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C .在磁场中运动时间相同的粒子,其运动轨迹一定相同D .在磁场中运动时间越长的粒子,其轨迹所对的圆心角一定越大7.如图6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(带电粒子的重力不计).速度选择器内有互相垂直的匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B ,电场的场强为E .挡板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,挡板S 下方有磁感应强度为B 0的匀强磁场.下列表述正确的是( )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里C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于B/ED.带电粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,带电粒子的比荷越小8.在y>0的区域内存在匀强磁场,磁场垂直于xOy平面向外,原点O处有一离子源,沿各个方向射出速率相等的同价负离子,对于进入磁场区域的离子,它们在磁场中做圆周运动的圆心所在的轨迹可用下图给出的四个半圆中的一个来表示,其中正确的是( )图7图8 9. 在x 轴上方有垂直于纸面的匀强磁场,同一种带电粒子从O点射入磁场,当入射方向与x 轴的夹角α=60°时,速度为v 1、v 2的两个粒子分别从a 、b 两点射出磁场,如图7所示,当α=45°时,为了使粒子从ab 的中点c 射出磁场,则速度 应为( )A.12(v 1+v 2)B.64(v 1+v 2) C.33(v 1+v 2) D.66(v 1+v 2)10. 如图8所示,纸面内有宽为L 水平向右飞行的带电粒子流,粒子质量为m ,电荷量为-q ,速率为v 0,不考虑粒子的重力 及相互间的作用,要使粒子都汇聚到一点,可以在粒子流的右侧虚线框内设计一匀强磁场区域,则磁场区域的形状及对应的磁感应强度可以是(其中B 0=mv 0qL,A 、C 、D 选项中曲线均为半径是L 的14圆弧,B 选项中曲线为半径是L 2的圆)( )图9二、非选择题11. “上海光源”发出的光,是接近光速运动的电子在磁场中做曲线运动改变运动方向时产生的电磁辐射.若带正电的粒子 以速率v 0进入匀强磁场后,在与磁场垂直的平面内做半径为mv 0qB的匀速圆周运动(见图9),式中q 为粒子的电荷量,m 为 其质量,B 为磁感应强度,则其运动的角速度ω=______.粒 子运行一周所需要的时间称为回旋周期.如果以上情况均保持不变,仅增大粒子进入磁场的速率v 0,则回旋周期________(填“增大”、“不变”或“减小”).12.在图10甲中,带正电粒子从静止开始经过电势差为U 的电场加速后,从G 点垂直于MN 进入偏转磁场,该偏转磁场是一个以直线MN 为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁场的磁感应强度为B ,带电粒子经偏转磁场后,最终到达照相底片上的H 点,如图甲所示,测得G 、H 间的距离为d ,粒子的重力可忽略不计.图10(1)设粒子的电荷量为q ,质量为m ,求该粒子的比荷q m;图11(2)若偏转磁场的区域为圆形,且与MN 相切于G 点,如图乙所示,其他条件不变.要保证上述粒子从G 点垂直于MN 进入偏转磁场后不能打到MN 边界上(MN 足够长),求磁场区域的半径R 应满足的条件.13.在某平面上有一半径为R 的圆形区域,区域内、外均有垂直于该平面的匀强磁场,圆外磁场范围足够大,已知两部分磁场方 向相反且磁感应强度都为B ,方向如图11所示.现在圆形区域的边界上的A 点有一个电荷量为q ,质量为m 的带正电粒子, 以沿OA 方向的速度经过A 点,已知该粒子只受到磁场对它的 作用力.(1)若粒子在其与圆心O 的连线绕O 点旋转一周时恰好能回到A 点,试求该粒子运动速度v 的最大值;(2)在粒子恰能回到A 点的情况下,求该粒子回到A 点所需的最短时间.答案基础再现一、基础导引 (1)因v ⊥B ,所以F =qvB ,方向与v 垂直向左上方.(2)v 与B 的夹角为30°,将v 分解成垂直磁场的分量和平行磁场的分量,v ⊥=v sin 30°,F =qvB sin 30°=12qvB .方向垂直纸面向里. (3)由于v 与B 平行,所以不受洛伦兹力.(4)v 与B 垂直,F =qvB ,方向与v 垂直向左上方.知识梳理 1.运动电荷 2.qvB sin θ (1)0(2)qvB 3.(1)手心 正电荷运动 即为运动的正电荷所受洛伦兹力(2)B 与v 不做功思考 1.(1)按正电荷判断,负电荷受力方向与正电荷受力的方向相反.(2)四指指向负电荷运动的反方向,拇指指向即为负电荷受力方向.2.安培力是洛伦兹力的宏观表现,洛伦兹力是安培力的微观实质,但各自的表现形式不同,洛伦兹力对运动电荷永远不做功,而安培力对通电导线可做正功,可做负功,也可不做功.二、基础导引知识梳理 1.匀速直线 2.匀速圆周 (1)m v 2R m ω2R (5)qB m思考:不能三、1.(1)加速电场 偏转磁场 (2)12mv 2 m v 2r 1B 2mU q qr 2B 22U 2U B 2r 22.(1)交流 (2)相等 q 2B 2r 22m磁感应强度B 半径r 无关 课堂探究例1 (1)E cos θv 0 (2)sin θθ跟踪训练1 ABC例2 (1)1a 2mU q (2)πa 3 m 2qU例3 (1)2.41 m (2)5.74×10-7 s跟踪训练3 (1)4.19×10-6 s (2)2 m例4 5πm 6qt 5πm 3qt分组训练1.B 2.C 3.BC4.AD [设OM =2R 1,ON =2R 2,故R 1R 2=OM ON =34路程长度之比s M s N =πR 1πR 2=34,B 正确;由R =mv qB 知v 1v 2=R 1R 2,故F 洛M F 洛N =qv 1B qv 2B =34,C 正确,D 错误;由于T =2πm Bq ,则t M t N =12T M 12T N =1,A 错.] 5.D [当速度为2v 时,速度方向的偏向角为60°,时间t =16T .当速度大小改为v 时,R ′=mv qB =12R ,画出速度为v 时的运动轨迹,由几何关系可知其圆心角为120°,t ′=13T =2t .] 6.A [TP 722.TIF ;%60%60;Z *2,Y ]作出示意图如图所示,根据几何关系可以看出,当粒子从d 点射出时,轨道半径增大为原来的二倍,由半径公式R =mv qB可知,速度也增大为原来的二倍,A 项正确,显然C 项错误;当粒子的速度增大为原来的四倍时,才会从f 点射出,B 项错误;据粒子的周期公式T =2πm qB,可见粒子的周期与速度无关,在磁场中的运动时间取决于其轨迹圆弧所对应的圆心角,所以从e 、d 射出时所用时间相等,从f 点射出时所用时间最短.]答案1.A [由洛伦兹力提供向心力可得r =mv qB ,T =2πm qB,由此可知,在粒子的电荷量相同的情况下,半径由粒子的动量大小决定,周期由带电粒子的质量决定,A 正确.]2.BC [粒子在磁场中只受到洛伦兹力,洛伦兹力不会对粒子做功,故速率不变,A 错;由半径公式R =mv Bq,B 1=2B 2,则当粒子从B 1磁场区域运动到B 2磁场区域时,轨道半径将加倍,B 对;由周期公式T =2πm Bq,磁感应强度减半,周期将加倍,C 对;角速度ω=2πT,故做圆周运动的角速度减半,D 错.] 3.AD [回旋加速器的两个D 形盒间的空隙分布着周期性变化的电场,不断地对离子加速使其获得能量;而D 形盒处分布有恒定不变的磁场,具有一定速度的带电粒子在D 形盒内受到洛伦兹力提供的向心力而做圆周运动;洛伦兹力不做功故不能使离子获得能量,C 错;离子源在回旋加速器的中心附近.所以正确选项为A 、D.]4.C [由题意,如图所示,TP 724.TIF ;%70%70;Z *2,Y ]电子正好经过C 点,此时圆周运动的半径r =a 2cos 30°=a 3,要想电子从BC 边经过,圆周运动的半径要大于a 3,由带电粒子在磁场中运动的公式r =mv qB 有a 3<mv 0eB ,即B <3mv 0ae ,C 选项正确.] 5.BC [根据粒子的运动方向,由左手定则判断可知粒子带负电,A项错;运动过程中粒子做匀速圆周运动,速度大小不变,方向变化,D 项错;粒子做圆周运动的半径R =mv qB ,周期T =2πm qB,从O 点到A 点速度的偏向角为60°,即运动了16T ,所以由几何知识求得点A 与x 轴的距离为mv 2qB ,粒子由O 到A 经历时间t =πm 3qBB 、C 两项正确.]6.BD [带电粒子进入磁场后,在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,根据qvB =mv 2r 得轨道半径r =mv qB,粒子的比荷相同,故不同速度的粒子在磁场中运动的轨道半径不同,轨迹不同;相同速度的粒子,轨道半径相同,轨迹相同,故B 正确.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期T =2πr v =2πm qB,故所有带电粒子的运动周期均相同,若带电粒子都从磁场左边界出磁场,则这些粒子在磁场中的运动时间是相同的,但不同速度的粒子,其运动轨迹不同,故A 、C 错误.根据θt =2πT 得θ=2πTt ,所以运动时间t 越长,运动轨迹所对的圆心角θ越大,故D 正确.]7.A [在加速电场中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,因此速度选择器中磁场方向垂直纸面向外,B 错误;经过速度选择器时满足qE=qvB ,可知能通过狭缝P 的带电粒子的速率等于E B,C 错误;带。
2019年高考物理一轮复习第十五章光电磁波与相对论第1讲光的折射全反射学案编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(2019年高考物理一轮复习第十五章光电磁波与相对论第1讲光的折射全反射学案)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第1讲光的折射全反射微知识1 光的直线传播1.光源光源是能自行发光的物体,它的特点是能将其他形式的能转化为光能。
光在介质中的传播就是能量的传播。
2.光沿直线传播的条件及光速(1)光在同种均匀介质中,总是沿着直线传播,光在真空中的传播速度c=3.0×108_m/s。
光在任何介质中的传播速度都小于c。
(2)若n为介质的折射率,则光在此介质中的传播速度v=错误!。
微知识2 光的折射1.折射现象光从一种介质进入另一种介质时,在界面上光路发生改变的现象.2.折射定律折射光线与入射光线、法线在同一平面内;折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦和折射角的正弦成正比,即错误!=n。
3.折射率(1)定义:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做这种介质的折射率.(2)表达式:n=错误!。
(3)决定因素:由介质本身及光的频率共同决定,与入射角、折射角的大小无关,与介质的密度有关。
(4)折射率与光速的关系。
介质的折射率等于光在真空中的速度与在该介质中的速度之比,即n=错误!.(5)光疏介质与光密介质。
任何介质的折射率都大于1,折射率越大,光在其中的传播速度就越小。
两种介质相比较,折射率大的介质叫光密介质,折射率小的介质叫光疏介质.特别提醒(1)在光的折射现象中,光路是可逆的.(2)公式n=错误!中,θ1是真空(或空气)中的光线与法线间的夹角,θ2是介质中的光线与法线间的夹角,不一定称θ1为入射角,θ2为折射角。
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第53课时机械振动考点1 简谐运动的特征1.定义:物体在跟位移大小成正比并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动。
2.平衡位置:物体在振动过程中回复力为零的位置。
3.回复力(1)定义:使物体返回到平衡位置的力。
(2)方向:总是指向平衡位置.(3)来源:属于效果力,可以是某一个力,也可以是几个力的合力或某个力的分力。
4.描述简谐运动的物理量(1)位移x:由平衡位置指向质点所在位置的有向线段,是矢量。
(2)振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离,是错误!标量,表示振动的强弱.(3)周期T:物体完成一次错误!全振动所需的时间.频率f:单位时间内完成全振动的错误!次数。
它们是表示振动快慢的物理量,二者的关系为T=□13错误!.5.简谐运动的位移表达式:x=错误!A sin(ωt+φ)。
[例1](2018·河北沧州月考)如图,在一直立的光滑管内放置一劲度系数为k的轻质弹簧,管口上方O点与弹簧上端初位置A的距离为h,一质量为m的小球从O点由静止下落,压缩弹簧至最低点D,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力。
小球自O点下落到最低点D的过程中,下列说法中正确的是()A.小球最大速度的位置随h的变化而变化B.小球的最大速度与h无关C.小球的最大加速度大于重力加速度D.弹簧的最大压缩量与h成正比解析小球速度最大的位置,加速度为零,即重力等于弹力,有mg=kx,所以x不变,则最大速度位置不变,与h无关,故A错误;小球从下落点到平衡位置,重力和弹力做功,下落的高度不同,小球的最大速度不同,故B错误;若小球在A点释放,根据简谐运动的对称性,在最低点加速度为g,方向向上,若小球在O点释放,最低点位置会下降,则最大加速度大于g,故C正确;在最低点弹簧的压缩量最大,根据能量守恒定律可得mg(h+x)=错误!kx2,故弹簧的最大压缩量与h有关,但不是成正比关系,故D错误。
高三物理一轮复习全套教案完整版一、教学内容1. 力学:牛顿运动定律、曲线运动、万有引力、动量守恒。
2. 电磁学:电场、磁场、电磁感应、交流电。
3. 光学:光的传播、光的反射、光的折射、光的波动。
4. 热学:内能、热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论。
5. 原子物理:原子结构、原子光谱、量子力学初步、核物理。
二、教学目标1. 理解和掌握物理基本概念、基本定律,形成完整的知识体系。
2. 培养学生的科学思维、问题解决能力和创新意识。
3. 提高学生运用物理知识解决实际问题的能力,为高考做好充分准备。
三、教学难点与重点教学难点:电磁学、光学、量子力学初步。
教学重点:力学、热学、原子物理。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体设备、实验器材、模型。
2. 学具:笔记本、教材、练习册。
五、教学过程1. 引入:通过生活实例、实验现象、问题探讨等方式引入新课。
2. 知识回顾:对上节课的内容进行回顾,巩固基础知识。
3. 新课讲解:详细讲解各章节知识点,结合例题进行分析。
4. 随堂练习:布置相关练习题,巩固所学知识。
6. 答疑解惑:解答学生在学习过程中遇到的问题。
7. 课后作业:布置课后作业,加强学生对知识点的掌握。
六、板书设计1. 知识点。
2. 重点、难点提示。
3. 例题及解题步骤。
4. 课堂小结。
七、作业设计1. 作业题目:(1)力学:计算题、选择题、填空题。
(2)电磁学:计算题、选择题、填空题。
(3)光学:选择题、填空题。
(4)热学:计算题、选择题、填空题。
(5)原子物理:选择题、填空题。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸:(1)推荐相关书籍、文章,拓展学生知识面。
(2)布置研究性学习任务,培养学生的探究能力。
(3)组织物理竞赛、讲座等活动,激发学生学习兴趣。
重点和难点解析1. 教学内容的章节和详细内容;2. 教学目标的具体制定;3. 教学难点与重点的划分;4. 教学过程中的新课讲解和随堂练习;5. 作业设计中的题目和答案;6. 课后反思及拓展延伸的实施。
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2011年高考物理第一轮总复习第十五章学案教师版
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