高中物理第七讲

第7讲实验:探究两个互成角度的力的合成规律实验装置实验原理一个力F'的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到①同一点,所以力F' 就是这两个力F1和F2的合力。

作出力F'的图示并根据平行四边形定如此作出力F1和F2的合力F的图示,比拟F和F'的大小和方向是否一样,假设一样,如此说明互成角度的两个力合成时遵循②平行四边形定如此。

1.(多项选择)在做“探究两个互成角度的力的合成规律〞实验时,橡皮条的一端固定在木板上,用两个弹簧测力计把橡皮条的另一端拉到某一确定的O点。

以下操作中不正确的答案是( )A.同一实验过程中,O点位置允许变动B.实验中,弹簧测力计必须与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计刻度C.实验中,先将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大测量值,然后只需调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮条另一端拉到O点D.实验中,把橡皮条的另一端拉到O点时,两弹簧测力计之间的夹角应取90°,以便于算出合力的大小答案ACD 从橡皮条固定点到O点的连线,是合力的作用线方向,如果O点变动,那么合力的大小或方向就要变化,就不能验证力的平行四边形定如此,故A选项错;C选项中,因一个弹簧测力计已拉到最大测量值,再通过另一个弹簧测力计拉橡皮条到O点时,每一个弹簧测力计都可能超过最大测量值,造成损坏,或读数不准,故C选项错;互成角度的两个力的合成,是利用平行四边形定如此进展合成,两弹簧测力计之间的夹角不必一定成90°角,故D选项错。

2.在“探究两个互成角度的力的合成规律〞实验中,某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上,将橡皮条的一端固定在板上一点,两个细绳套系在橡皮条的另一端。

用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套,互成角度地施加拉力,使橡皮条伸长,结点到达纸面上某一位置,如下列图。

请将以下的实验操作和处理补充完整:(1)用铅笔描下结点位置,记为O;(2)记录两个弹簧测力计的示数F1和F2,沿每条细绳(套)的方向用铅笔分别描出几个点,用刻度尺把相应的点连成线;(3)只用一个弹簧测力计,通过细绳套把橡皮条的结点仍拉到位置O,记录弹簧测力计的示数F3, ;(4)按照力的图示要求,作出拉力F1、F2、F3;(5)根据力的平行四边形定如此作出F1和F2的合力F;(6)比拟的一致程度,假设有较大差异,对其原因进展分析,并作出相应的改良后再次进展实验。

王洪成骗局：中国哈尔滨人王洪成曾在 1984年提出一个永动机方案，他利用他设计 的永动机驱动自家的洗衣机、电扇等装置运 转，不久骗局被揭穿，他制作的永动机模型 是用隐藏的钮扣电池驱动的一个电动马达， 而供应洗衣机、电扇运转的则是暗藏在地下 的电线。1998年，王洪成的另一个骗局“水 变油”被揭穿，他本人也因此入狱。
超导永动机 永流机
题记：永动机是一个艰难的话题，能 量守恒定律与热力学第二定律已将其判 定为不可能实现。但是，宇宙不就是一 台活生生的永动机吗？构成物质的基本 粒子，如分子原子，它们不也是在永不 停息地运动作吗？为什么自然界能有 “永动机”而我们人类就不能制造出永 动机呢？为此，仍有不少的人为之不断 努力、不断奋斗。
人们至今未能找到永磁体磁疗器的能源,但它输出磁能对人 体作功是事实。 永磁体好象是『白白』输出能量的。又一永 动机!•它满足第一类永动机定义【不消耗任何能量就能永远作 功的机器】的条件。可称它为:•『永动磁疗器』──【事实永 动机之二】。(简称【磁疗器】)
【③永动供磁机:】 实际上,永磁体常常扮演『白白』输出能量的角色。
结语
永动机理论赋予动态平衡孤立系统的意义不再
是死灭而是可永远作功(•克劳修斯提出热寂说的推
理过程可看为归谬法。证明【死灭状态的孤立系不 可能作功】为谬误)。【传统的发动机利用改变状态 的物系输出的能作功,而永动机利用状态不变的动态 平衡物系能作功】(因而熵、焓理论的修正也势在必 行)。
【宇宙】的机械效率无穷大乃因其内每点滴能量
我们也来为此梦想献一份绵薄之力，对与否望 各位同仁指正。
原理：超导体具有超流性，即电流在超导体 中流动时没有能量损失。那么将超导线圈与 一合适的电容器组成一闭合回路，如图所示
给电容器C充好电后，使其通过超导线圈放 电，则在此LC回路中就应当形成一交变电流， 在线圈周围就会有一交变磁场。

高二物理第七章光的反射和折射2知识精讲 人教版一. 本周教学内容：第七章《光的反射和折射》〔2〕核心内容分析：1. 全反射a. 光疏介质和光密介质的概念b. 全反射〔1〕演示实验：能量的分配，光从光密介质斜射向光疏介质，随着入射角的增大，反射光的能量增加，折射光的能量减小。

〔2〕全反射概念（）临界角概念，计算，，临界角3sin c nc =1 〔4〕发生全反射的条件：①光从光密介质射向光疏介质；②入射角大于或等于临界角，二者缺一不可。

〔5〕由光路可逆，光从真空〔空气〕射向介质，最大的折射角为临界角c. 全反射现象的应用蜃景、光导纤维等2. 棱镜a. 棱镜对光线的偏折作用与其产生的虚像向底面偏折B 底面 C图1 b. 全反射棱镜——改变光路90o ，改变光路180oc. 折射与光的色散七色光在光谱中的排列顺序与色散原因d. 折射与光的频率的关系与折射率与光速与波长的关系同一种介质，，νλν↑→↑→↓==n v v c nv 3. 测定玻璃的折射率a图3实验原理：，光线斜射入两面平行的玻璃板，确定入射光线的出射光线n i rOA =sin sin O B OO ''，找出，则确定折射角。

假设其他形状的玻璃砖，也可测出折射率。

4. 光的折射的应用由折射定律、折射率、全反射、色散等知识分析相关的问题。

二. 重点、难点：对全反射现象的理解与掌握临界角的概念，全反射条件与应用，测折射率的方法，由同一介质对不同频率的光的偏折不同产生色散现象的理解是本周的重点，由相关知识分析具体问题、作出光路图是难点。

【典型例题】1. 4R 例如图所示，半径为的半圆形透明材料折射率，一束平行光从空气以垂n =2 直于其底面方向射入，则下述正确的是（）A. 所有光线都能通过这种材料B.只有距离圆心两侧范围内的光才能通过O R 22C. 射出的光束会形成发散光束D. 射出的光束会形成会聚光束分析与解：光从空气垂直射入半圆形材料中，方向不变，当光从介质射向圆弧面上时有全反射的可能，即时，，，错i >c A sin c nc ==︒145 光线越靠近O 点，如此从玻璃到空气的入射角就越小，反之，越是靠近边缘的光线，第2次入射的入射角就越大设光在点发生全反射，则，，故对M OA OM i OA R R B =⋅=⋅︒=sin sin 4522再做OA 以内的光线经玻璃半圆面的折射，切面中心线会聚，如此D 对图5例2. 如图6所示，横截面是直角三角形ABC 的三棱镜对红光的折射率为n 1，对紫光的折射率为n 2，一束很细的白光由棱镜的一个侧面AB 垂直射入，从另一个侧面AC 折射出来，棱镜顶角∠A=30o ，AC 边平行于光屏MN ，且与光屏的距离为L 。

天体运动中的能量问题难点突破二、重难点提示理解卫星变轨中的能量转化。

当绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径r确定后，与之对应的卫星线速度、角速度、周期等也都是唯一确定的。

对于已知质量的卫星，它与轨道半径r对应的卫星的动能E k、引力势能E p和总机械能E机也是唯一确定的。

一旦卫星发生了变轨，即轨道半径r发生变化，上述所有物理量都将随之变化，从而引发了一系列关于变轨的问题。

高中物理中，主要涉及两类人造卫星的变轨问题。

一、轨道的渐变由于某个因素的影响使原来做匀速圆周运动的卫星的轨道半径发生缓慢的变化（逐渐增大或逐渐减小），由于半径变化缓慢，卫星每一周的运动仍可以看作是匀速圆周运动。

解决此类问题，首先要判断这种变轨是离心还是向心，即轨道半径r是增大还是减小，然后再判断卫星的其他相关物理量如何变化。

如：人造卫星绕地球做匀速圆周运动，无论轨道多高，都会受到稀薄大气的阻力作用。

如果不及时进行轨道维持（即通过启动星上小型发动机，将化学能转化为机械能，保持卫星应具有的状态），卫星就会自动变轨，偏离原来的圆周轨道，从而引起各个物理量的变化。

这种变轨的起因是阻力。

阻力对卫星做负功，使卫星速度减小，卫星所需要的向心力2mv r 减小了，而万有引力2GMmr的大小没有变，因此卫星将做向心运动，即轨道半径r将减小。

从而导致卫星线速度v将增大，周期T将减小，向心加速度a将增大，动能E k将增大，势能E p将减小；因有部分机械能转化为内能（摩擦生热），卫星机械能E机将减小。

为什么卫星克服阻力做功，动能反而增加了呢？这是因为一旦轨道半径减小，在卫星克服阻力做功的同时，万有引力（即重力）将对卫星做正功。

而且万有引力做的正功远大于克服空气阻力做的功，外力对卫星做的总功是正的，因此卫星动能增加。

根据E机=E k+E p，该过程引力势能的减少总是大于动能的增加。

又如：有一种宇宙学的理论认为在漫长的宇宙演化过程中，引力常量G是逐渐减小的。