通用 高考常用24個物理模型

1、北京高考常用24個物理模型物理復習和做題時需要注意思考、善于歸納整理，對于例題做到觸類旁通，舉一反三，把老師的知識和解題能力變成自己的知識和解題能力，下面是物理解題中常見的24個解題模型，從力學、運動、電磁學、振動和波、光學到原子物理，基本涵蓋高中物理知識的各個方面。主要模型歸納整理如下：模型一：超重和失重系統(tǒng)的重心在豎直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量ay)向上超重(加速向上或減速向下)F=m(g+a)；向下失重(加速向下或減速上升)F=m(g-a)難點：一個物體的運動導致系統(tǒng)重心的運動 繩剪斷后臺稱示數(shù) 鐵木球的運動 系統(tǒng)重心向下加速 用同體積的水去補充Fmaq 斜面對地面的壓力

2、? 地面對斜面摩擦力? 導致系統(tǒng)重心如何運動？ 模型二：斜面搞清物體對斜面壓力為零的臨界條件斜面固定：物體在斜面上情況由傾角和摩擦因素決定=tg物體沿斜面勻速下滑或靜止 > tg物體靜止于斜面< tg物體沿斜面加速下滑a=g(sin一cos) 模型三：連接體是指運動中幾個物體或疊放在一起、或并排擠放在一起、或用細繩、細桿聯(lián)系在一起的物體組。解決這類問題的基本方法是整體法和隔離法。 整體法：指連接體內的物體間無相對運動時,可以把物體組作為整體，對整體用牛二定律列方程。 隔離法：指在需要求連接體內各部分間的相互作用(如求相互間的壓力或相互間的摩擦力等)時，把某物體從連接體中隔離出來進行

3、分析的方法。 連接體的圓周運動：兩球有相同的角速度；兩球構成的系統(tǒng)機械能守恒(單個球機械能不守恒)m1m2與運動方向和有無摩擦(相同)無關，及與兩物體放置的方式都無關。平面、斜面、豎直都一樣。只要兩物體保持相對靜止記住：N= (N為兩物體間相互作用力), 一起加速運動的物體的分子m1F2和m2F1兩項的規(guī)律并能應用討論：F10；F2=0 N=m2m1F F10；F20N= (是上面的情況)F=F=F=F1>F2 m1>m2 N1<N2例如：N5對6=(m為第6個以后的質量) 第12對13的作用力 N12對13=模型四：輕繩、輕桿繩只能受拉力，桿能沿桿方向的拉、壓、橫向及任意方

4、向的力。 通過輕桿連接的物體 如圖：桿對球的作用力由運動情況決定只有=arctg()時才沿桿方向 最高點時桿對球的作用力。Em，qL·O 假設單B下擺，最低點的速度VB= mgR=整體下擺2mgR=mg+ = ； => VB= 所以AB桿對B做正功，AB桿對A做負功 通過輕繩連接的物體在沿繩連接方向(可直可曲)，具有共同的v和a。特別注意：兩物體不在沿繩連接方向運動時，先應把兩物體的v和a在沿繩方向分解，求出兩物體的v和a的關系式，被拉直瞬間，沿繩方向的速度突然消失，此瞬間過程存在能量的損失。討論：若作圓周運動最高點速度 V0<，運動情況為先平拋，繩拉直時沿繩方向的速度消

5、失。 即是有能量損失，繩拉緊后沿圓周下落機械能守恒。而不能夠整個過程用機械能守恒。 自由落體時，在繩瞬間拉緊(沿繩方向的速度消失)有能量損失(即v1突然消失)，再v2下擺機械能守恒 模型五：上拋和平拋1豎直上拋運動：速度和時間的對稱 分過程：上升過程勻減速直線運動,下落過程初速為0的勻加速直線運動. 全過程：是初速度為V0加速度為-g的勻減速直線運動。(1)上升最大高度:H = (2)上升的時間:t= (3)從拋出到落回原位置的時間:t =2 (4)上升、下落經過同一位置時的加速度相同，而速度等值反向 (5)上升、下落經過同一段位移的時間相等。 (6)勻變速運動適用全過程S = Vo t g

6、t2 ; Vt = Vog t ; Vt2Vo2 = 2gS (S、Vt的正負號的理解)2.平拋運動：勻速直線運動和初速度為零的勻加速直線運動的合運動（1）運動特點：a、只受重力；b、初速度與重力垂直。其運動的加速度卻恒為重力加速度g，是一個勻變速曲線運動，在任意相等時間內速度變化相等。（2）平拋運動的處理方法：可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，兩個分運動既具有獨立性又具有等時性。（3）平拋運動的規(guī)律：做平拋運動的物體，任意時刻速度的反向延長線一定經過此時沿拋出方向水平總位移的中點。證：平拋運動示意如圖，設初速度為V0，某時刻運動到A點，位置坐標為(x,y ),所用時間為

7、t.此時速度與水平方向的夾角為,速度的反向延長線與水平軸的交點為,位移與水平方向夾角為.以物體的出發(fā)點為原點，沿水平和豎直方向建立坐標。依平拋規(guī)律有: 速度： Vx= V0 Vy=gt 位移: Sx= Vot 由得： 即 所以: 式說明：做平拋運動的物體，任意時刻速度的反向延長線一定經過此時沿拋出方向水總位移的中點。模型六：水流星 (豎直平面圓周運動)變速圓周運動研究物體通過最高點和最低點的情況，并且經常出現(xiàn)臨界狀態(tài)。(圓周運動實例) 火車轉彎 汽車過拱橋、凹橋3飛機做俯沖運動時，飛行員對座位的壓力。物體在水平面內的圓周運動（汽車在水平公路轉彎，水平轉盤上的物體，繩拴著的物體在光滑水平面上繞繩

8、的一端旋轉）和物體在豎直平面內的圓周運動（翻滾過山車、水流星、雜技節(jié)目中的飛車走壁等）。萬有引力衛(wèi)星的運動、庫侖力電子繞核旋轉、洛侖茲力帶電粒子在勻強磁場中的偏轉、重力與彈力的合力錐擺、（關健要搞清楚向心力怎樣提供的）（1） 火車轉彎：設火車彎道處內外軌高度差為h，內外軌間距L，轉彎半徑R。由于外軌略高于內軌，使得火車所受重力和支持力的合力F合提供向心力。 (是內外軌對火車都無摩擦力的臨界條件)火車提速靠增大軌道半徑或傾角來實現(xiàn)（2） 無支承的小球：在豎直平面內作圓周運動過最高點情況：受力：由mg+T=mv2/L知,小球速度越小,繩拉力或環(huán)壓力T越小,T最小值只能為零,此時小球重力作向心力。結

9、論：最高點時繩子(或軌道)對小球沒有力的作用，此時只有重力提供作向心力。 能過最高點條件：VV臨（當VV臨時，繩、軌道對球分別產生拉力、壓力） 不能過最高點條件：V<V臨(實際上球還未到最高點就脫離了軌道) 恰能通過最高點時：mg=，臨界速度V臨=；可認為距此點 (或距圓的最低點)處落下的物體。此時最低點需要的速度為V低臨= 最低點拉力大于最高點拉力F=6mg 最高點狀態(tài): mg+T1= (臨界條件T1=0, 臨界速度V臨=, VV臨才能通過)最低點狀態(tài): T2- mg = 高到低過程機械能守恒: T2- T1=6mg(g可看為等效加速度) 半圓：過程mgR= 最低點T-mg= 繩上拉力

10、T=3mg； 過低點的速度為V低 = 小球在與懸點等高處靜止釋放運動到最低點，最低點時的向心加速度a=2g與豎直方向成q角下擺時,過低點的速度為V低 =,此時繩子拉力T=mg(3-2cosq)（3） 有支承的小球：在豎直平面作圓周運動過最高點情況：臨界條件：桿和環(huán)對小球有支持力的作用 當V=0時，N=mg（可理解為小球恰好轉過或恰好轉不過最高點） 恰好過最高點時，此時從高到低過程 mg2R= 低點：T-mg=mv2/R T=5mg ；恰好過最高點時，此時最低點速度：V低 =注意：物理圓與幾何圓的最高點、最低點的區(qū)別(以上規(guī)律適用于物理圓,但最高點,最低點, g都應看成等效的情況)勻速圓周運動

11、在向心力公式Fn=mv2/R中，F(xiàn)n是物體所受合外力所能提供的向心力，mv2/R是物體作圓周運動所需要的向心力。當提供的向心力等于所需要的向心力時，物體將作圓周運動；若提供的向心力消失或小于所需要的向心力時，物體將做逐漸遠離圓心的運動，即離心運動。其中提供的向心力消失時，物體將沿切線飛去，離圓心越來越遠；提供的向心力小于所需要的向心力時，物體不會沿切線飛去，但沿切線和圓周之間的某條曲線運動，逐漸遠離圓心。模型七：萬有引力1思路和方法：衛(wèi)星或天體的運動看成勻速圓周運動, F心=F萬 (類似原子模型)2公式：G=man，又an=， 則v=，T= 3求中心天體的質量M和密度由G=mr =mM= ()

12、=(當r=R即近地衛(wèi)星繞中心天體運行時)=（M=V球=r3） s球面=4r2 s=r2 (光的垂直有效面接收，球體推進輻射) s球冠=2Rh軌道上正常轉： F引=G= F心= ma心= m2 R= mm4n2 R 地面附近： G= mg GM=gR2 (黃金代換式) mg = m=v第一宇宙=7.9km/s 題目中常隱含：(地球表面重力加速度為g)；這時可能要用到上式與其它方程聯(lián)立來求解。軌道上正常轉： G= m 沿圓軌道運動的衛(wèi)星的幾個結論: v=，T=理解近地衛(wèi)星：來歷、意義 萬有引力重力=向心力、 r最小時為地球半徑、最大的運行速度=v第一宇宙=7.9km/s (最小的發(fā)射速度)；T最小

13、=84.8min=1.4h同步衛(wèi)星幾個一定：三顆可實現(xiàn)全球通訊(南北極仍有盲區(qū)) 軌道為赤道平面 T=24h=86400s 離地高h=3.56104km(為地球半徑的5.6倍) V同步=3.08km/sV第一宇宙=7.9km/s w=15o/h(地理上時區(qū)) a=0.23m/s2運行速度與發(fā)射速度、變軌速度的區(qū)別衛(wèi)星的能量:r增v減小(EK減小<Ep增加),所以 E總增加;需克服引力做功越多,地面上需要的發(fā)射速度越大衛(wèi)星在軌道上正常運行時處于完全失重狀態(tài),與重力有關的實驗不能進行應該熟記常識：地球公轉周期1年, 自轉周期1天=24小時=86400s, 地球表面半徑6.4103km 表面重

14、力加速度g=9.8 m/s2 月球公轉周期30天模型八：汽車啟動具體變化過程可用如下示意圖表示 關鍵是發(fā)動機的功率是否達到額定功率，恒定功率啟動速度VF=a=當a=0即F=f時，v達到最大vm保持vm勻速變加速直線運動勻速直線運動恒定加速度啟動a定=即F一定P=F定v即P隨v的增大而增大當a=0時，v達到最大vm，此后勻速當P=P額時a定=0，v還要增大F=a=勻加速直線運動變加速（a）運動勻速運動 (1)若額定功率下起動,則一定是變加速運動,因為牽引力隨速度的增大而減小求解時不能用勻變速運動的規(guī)律來解。(2)特別注意勻加速起動時,牽引力恒定當功率隨速度增至預定功率時的速度(勻加速結束時的速度

15、)，并不是車行的最大速度此后，車仍要在額定功率下做加速度減小的加速運動(這階段類同于額定功率起動)直至a=0時速度達到最大。模型九：碰撞碰撞特點動量守恒 碰后的動能不可能比碰前大 對追及碰撞,碰后后面物體的速度不可能大于前面物體的速度。彈性碰撞： 彈性碰撞應同時滿足： 一動一靜且二球質量相等時的彈性正碰：速度交換大碰小一起向前；質量相等，速度交換；小碰大，向后返。原來以動量(P)運動的物體，若其獲得等大反向的動量時，是導致物體靜止或反向運動的臨界條件?！耙粍右混o”彈性碰撞規(guī)律： 即m2v2=0 ；=0 代入(1)、(2)式 解得：v1'=（主動球速度下限） v2'=（被碰球速度

16、上限）完全非彈性碰撞應滿足： 一動一靜的完全非彈性碰撞特點：碰后有共同速度，或兩者的距離最大(最小)或系統(tǒng)的勢能最大等等多種說法. 討論：E損 可用于克服相對運動時的摩擦力做功轉化為內能E損=fd相=mg·d相=一= d相= 也可轉化為彈性勢能；轉化為電勢能、電能發(fā)熱等等；（通過電場力或安培力做功）由上可討論主動球、被碰球的速度取值范圍 “碰撞過程”中四個有用推論推論一：彈性碰撞前、后，雙方的相對速度大小相等，即： u2u1=12推論二：當質量相等的兩物體發(fā)生彈性正碰時，速度互換。推論三：完全非彈性碰撞碰后的速度相等推論四：碰撞過程受(動量守恒)(能量不會增加)和(運動的合理性)三個

17、條件的制約。碰撞模型1Av0vsMv0Lv0ABABv0其它的碰撞模型：模型十：子彈打木塊： 子彈擊穿木塊時，兩者速度不相等；子彈未擊穿木塊時，兩者速度相等。臨界情況是：當子彈從木塊一端到達另一端，相對木塊運動的位移等于木塊長度時，兩者速度相等。實際上子彈打木塊就是一動一靜的完全非彈性碰撞設質量為m的子彈以初速度v0射向靜止在光滑水平面上的質量為M的木塊，子彈鉆入木塊深度為d。 從能量的角度看，該過程系統(tǒng)損失的動能全部轉化為系統(tǒng)的內能。設平均阻力大小為f，設子彈、木塊的位移大小分別為s1、s2，如圖所示，顯然有s1-s2=d對子彈用動能定理： 對木塊用動能定理：、相減得： 式意義：fd恰好等于

18、系統(tǒng)動能的損失，可見模型十一：滑塊在動量問題中我們常常遇到這樣一類問題，如滑塊與滑塊相互作用，滑塊與長木板相互作用，滑塊與擋板相互作用，子彈射入滑塊等，或在此基礎上加上彈簧或斜面等，這些問題中都涉及到滑塊，故稱之為“滑塊模型”，此模型和子彈打木塊基本相似。V共v0mMSMSml1、運動情景 對m：勻減速直線運動 對M：勻加速直線運動 對整體：m相對M運動，最終相對靜止2、動量關系 對m： 對M： 對整體： 3、能量關系 對m：動能減小 對M：動能增大 對整體：動能減小 4、臨界條件 速度相等（最大，最小，m恰好不滑下）模型十二：人船模型一個原來處于靜止狀態(tài)的系統(tǒng)，在系統(tǒng)內發(fā)生相對運動的過程中，

19、設人的質量m、速度v、位移s，船的質量M、速度V、位移S，在此方向遵從動量守恒方程：mv=MV；ms=MS ；位移關系方程 ： 人船相對位移 d=s+S s= M/m=Lm/LM20mMmORS1S2模型十三：傳送帶傳送帶以v順時針勻速運動，物塊從傳送帶左端無初速釋放。從兩個視角剖析：力與運動情況的分析、能量轉化情況的分析水平傳送帶：功能關系：WF=EK+EP+Q。 （a）傳送帶做的功：WF=F·S帶 功率P=F× v帶 （F由傳送帶受力平衡求得） （b）產生的內能：Q=f·S相對 （c）如物體無初速放在水平傳送帶上，則物體獲得的動能EK，摩擦生熱Q有如下關系：E

20、K=Q= 。傳送帶形式：1.水平、傾斜和組合三種：傾斜傳送帶模型要分析mgsin與f的大小與方向 2.按轉向分順時針、逆時針轉兩種； 3.按運動狀態(tài)分勻速、變速兩種。模型十四：彈簧振子和單擺彈簧振子和簡諧運動圖2圖1彈簧振子做簡諧運動時，回復力F=-kx，“回復力”為振子運動方向上的合力。加速度為簡諧運動具有對稱性，即以平衡位置（a=0）為圓心，兩側對稱點回復力、加速度、位移都是對稱的。彈簧可以貯存能量，彈力做功和彈性勢能的關系為：W =EP 其中W為彈簧彈力做功。在平衡位置速度、動量、動能最大；在最大位移處回復力、加速度、勢能最大。振動周期 T= 2 (T與振子質量有關、與振幅無關) 通過同

21、一點有相同的位移、速率、回復力、加速度、動能、勢能；半個周期，對稱點速度大小相等、方向相反。半個周期內回復力的總功為零，總沖量為一個周期，物體運動到原來位置，一切參量恢復。一個周期內回復力的總功為零，總沖量為零。碰撞過程兩個重要的臨界點：（1）彈簧處于最長或最短狀態(tài)：兩物塊共速，具有最大彈性勢能，系統(tǒng)總動能最小。（2）彈簧恢復原長時：兩球速度有極值，彈性勢能為零。V1V2BAV0BAA球速度為V0，B球靜止，彈簧被壓縮狀態(tài)分析受力分析 A球向左，B球向右V2V1過程分析A球減速，B球加速條件分析臨界狀態(tài)：速度相同時，彈簧壓縮量最大FF單擺 (T與振子質量、振幅無關) 影響重力加速度有：緯度，離

22、地面高度；在不同星球上不同，與萬有引力圓周運動規(guī)律；系統(tǒng)的狀態(tài)(超、失重情況)；所處的物理環(huán)境有關，有電磁場時的情況；靜止于平衡位置時等于擺線張力與球質量的比值。 模型十五：振動和波傳播的是振動形式和能量,介質中各質點只在平衡位置附近振動并不隨波遷移。各質點都作受迫振動， 起振方向與振源的起振方向相同，離源近的點先振動，沒波傳播方向上兩點的起振時間差=波在這段距離內傳播的時間波源振幾個周期波就向外傳幾個波長。波從一種介質傳播到另一種介質，頻率不改變, 波速v=s/t=/T=f  振動圖象 波動圖象 橫軸表示的物理量不同。直接讀的物理量不同。 TtxO xyO研究對

23、象 一個質點 介質上的各個質點 研究內容 位移隨時間的變化 某一時刻各個質點的空間分布 物理意義 一個質點某時偏離平衡位置情況。 各質點某時偏離平衡位置情況。圖象變化 圖線延長 圖線平移 完整曲線一個周期一個波長波的傳播方向質點的振動方向（同側法）知波速和波形畫經過t后的波形（特殊點畫法和去整留零法）(1) 波長、波速、頻率的關系： l =VT x=vt（適用于一切波）(2) I如果同相若滿足：，則P點的振動加強。若滿足：，則P點的振動減弱II如果反相，P點振動的加強與減弱情況與I所述正好相反。(3)一個周期質點走的路程為4A 半個周期質點走的路程為2A一個周期波傳播的距離為l 半個周期波傳播

24、的距離為l/2波的幾種特有現(xiàn)象：疊加、干涉、衍射、多普勒效應，知現(xiàn)象及產生條件模型十六：帶電粒子在復合場中的運動1、 電場中的類平拋運動 加速 偏轉(類平拋)平行E方向：加速度： 再加磁場不偏轉時：水平：l=vot 豎直： 結論：不論粒子m、q如何，在同一電場中由靜止加速后進入，飛出時側移和偏轉角相同。出場速度的反向延長線跟入射速度相交于O點，粒子好象從中心點射出一樣。 (分別為出場速度和水平面的夾角、進場到出場的偏轉角)2、 磁場中的圓周運動規(guī)律： (不能直接用) 1、 找圓心：(圓心的確定)因f洛一定指向圓心，f洛v任意兩個f洛方向的指向交點為圓心；任意一弦的中垂線一定過圓心； 兩速度方向

25、夾角的角平分線一定過圓心。2、求半徑(兩個方面)：物理規(guī)律 由軌跡圖得出與半徑R有關的幾何關系方程 幾何關系：速度的偏向角=偏轉圓弧所對應的圓心角(回旋角)=2倍的弦切角 相對的弦切角相等，相鄰弦切角互補 由軌跡畫及幾何關系式列出：關于半徑的幾何關系式去求。3、求粒子的運動時間：偏向角（圓心角、回旋角）=2倍的弦切角，即=2 ×T 4、圓周運動有關的對稱規(guī)律：特別注意在文字中隱含著的臨界條件 a、從同一邊界射入的粒子，又從同一邊界射出時，速度與邊界的夾角相等。 b、在圓形磁場區(qū)域內，沿徑向射入的粒子，一定沿徑向射出。3、復合場中的特殊物理模型1粒子速度選擇器 如圖所示，粒子經加速電場

26、后得到一定的速度v0，進入正交的電場和磁場，受到的電場力與洛倫茲力方向相反，若使粒子沿直線從右邊孔中出去，則有qv0BqE,v0=E/B，若v= v0=E/B，粒子做直線運動，與粒子電量、電性、質量無關 若vE/B，電場力大，粒子向電場力方向偏，電場力做正功，動能增加 若vE/B，洛倫茲力大，粒子向磁場力方向偏，電場力做負功，動能減少2.磁流體發(fā)電機 如圖所示，由燃燒室O燃燒電離成的正、負離子（等離子體）以高速。噴入偏轉磁場B中在洛倫茲力作用下，正、負離子分別向上、下極板偏轉、積累，從而在板間形成一個向下的電場兩板間形成一定的電勢差當qvB=qU/d時電勢差穩(wěn)定UdvB，這就相當于一個可以對外

27、供電的電源3.電磁流量計 電磁流量計原理可解釋為：如圖所示，一圓形導管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有可以導電的液體向左流動導電液體中的自由電荷（正負離子）在洛倫茲力作用下縱向偏轉，a,b間出現(xiàn)電勢差當自由電荷所受電場力和洛倫茲力平衡時，a、b間的電勢差就保持穩(wěn)定 由Bqv=Eq=Uq/d，可得v=U/Bd.流量Q=Sv=Ud/4B4.質譜儀：如圖所示：組成：離子源O，加速場U，速度選擇器（E,B），偏轉場B2，膠片 原理：加速場中qU=½mv2 選擇器中: Bqv=Eq 偏轉場中:d2r，qvB2mv2/r 比荷: 質量 作用：主要用于測量粒子的質量、比荷、研究同位素5.回旋加速

28、器 如圖所示：組成：兩個D形盒，大型電磁鐵，高頻振蕩交變電壓，兩縫間可形成電壓U作用：電場用來對粒子（質子、氛核,a粒子等）加速，磁場用來使粒子回旋從而能反復加速高能粒子是研究微觀物理的重要手段 要求：粒子在磁場中做圓周運動的周期等于交變電源的變化周期關于回旋加速器的幾個問題： (1)回旋加速器中的D形盒，它的作用是靜電屏蔽，使帶電粒子在圓周運動過程中只處在磁場中而不受電場的干擾，以保證粒子做勻速圓周運動 (2)回旋加速器中所加交變電壓的頻率f,與帶電粒子做勻速圓周運動的頻率相等: (3)回旋加速器最后使粒子得到的能量，可由公式 來計算，在粒子電量，、質量m和磁感應強度B一定的情況下，回旋加速

29、器的半徑R越大，粒子的能量就越大模型十七：電磁場中的單杠運動在電磁場中，“導體棒”主要是以“棒生電”或“電動棒”的內容出現(xiàn)，從組合情況看有棒與電阻、棒與電容、棒與電感、棒與彈簧等；從導體棒所在的導軌有“平面導軌”、“斜面導軌”“豎直導軌”等。主要考慮棒平動切割B時達到的最大速度問題；及電路中產生的熱量Q；通過導體棒的電量問題。 （為導體棒在勻速運動時所受到的合外力）。求最大速度問題，盡管達最大速度前運動為變速運動，感應電流(電動勢)都在變化，但達最大速度之后，感應電流及安培力均恒定，計算熱量運用能量觀點處理，運算過程得以簡捷。Q=WF -Wf- （WF 為外力所做的功； Wf-為克服外界阻力做

30、的功）；流過電路的感應電量. 模型要點：（1）力電角度：與“導體單棒”組成的閉合回路中的磁通量發(fā)生變化導體棒產生感應電動勢感應電流導體棒受安培力合外力變化加速度變化速度變化感應電動勢變化，循環(huán)結束時加速度等于零，導體棒達到穩(wěn)定運動狀態(tài)。（2）電學角度：判斷產生電磁感應現(xiàn)象的那一部分導體（電源）利用或求感應電動勢的大小利用右手定則或楞次定律判斷電流方向分析電路結構畫等效電路圖。（3）力能角度：電磁感應現(xiàn)象中，當外力克服安培力做功時，就有其他形式的能轉化為電能；當安培力做正功時，就有電能轉化為其他形式的能。模型十八：磁流體發(fā)電機模型磁流體發(fā)電，是將帶電的流體(離子氣體或液體)以極高的速度噴射到磁場

31、中去，利用磁場對帶電的流體產生的作用，從而發(fā)出電來。如圖所示，在外磁場中的載流導體除受安培力之外，還會在與電流、外磁場垂直的方向上出現(xiàn)電荷分離，而產生電勢差或電場，稱其為霍爾效應。從微觀角度來說，當一束速度是v的粒子進入磁場強度為B的磁場一段時間后，粒子所受的電場力和洛倫茲力相等 這時，粒子進入磁場后不再發(fā)生偏轉，它所產生的電動勢，這樣就形成了磁流體發(fā)電機的原型。-E霍爾效應示意圖v+Bd 電動勢、電功率模型原理圖 我們可以將運動的粒子可看成一根根切割磁力線的導電棒，根據(jù)法拉第電磁感應定律，會在棒兩端產生動生電動勢，如右圖所示。為了方便求解，假設在運動過程中不變，其中是外界的推力，是安培力。所

32、以利用磁流體發(fā)電，只要加快帶電流體的噴射速度，增加磁場強度，就能提高發(fā)電機的功率。實際情況下，考慮等離子體本身的導電性質，輸出功率需要乘以一定的系數(shù)。模型十九：輸電遠距離輸電：畫出遠距離輸電的示意圖，包括發(fā)電機、兩臺變壓器、輸電線等效電阻和負載電阻。一般設兩個變壓器的初、次級線圈的匝數(shù)分別為、n1、n1/ n2、n2/，相應的電壓、電流、功率也應該采用相應的符號來表示。功率之間的關系是：P1=P1/，P2=P2/，P1/=Pr=P2。電壓之間的關系是：。電流之間的關系是：,求輸電線上的電流往往是這類問題的突破口。輸電線上的功率損失和電壓損失也是需要特別注意的。分析和計算時都必須用，而不能用。特

33、別重要的是要會分析輸電線上的功率損失，模型二十：限流分壓法測電阻 電路由測量電路和供電電路兩部分組成，其組合以減小誤差。 測量電路（內、外接法）要點：內大外小，即內接法測大電阻，外接法測小電阻。類型電路圖R測與R真比較條件計算比較法己知Rv、RA及Rx大致值時內AVR大R測=RX+RA > RX適于測大電阻Rx >外AVR小R測=<Rx適于測小電阻RX < 選擇方法： Rx與 Rv、RA粗略比較 計算比較法 Rx 與 比較 供電電路（限流法、分壓法） 以“供電電路”來控制“測量電路”：采用以小控大的原則電路圖電壓變化范圍電流變化范圍優(yōu)勢選擇方法限流E電路簡單附加功耗小R

34、x比較小、R滑 比較大，R滑全>n倍的Rx通電前調到最大調壓0E0電壓變化范圍大要求電壓從0開始變化Rx比較大、R滑 比較小R滑全>Rx/2通電前調到最小R滑唯一：比較R滑與Rx 控制電路 Rx<R滑<10 Rx 限流方式分壓接法R滑Rx兩種均可，從節(jié)能角度選限流R滑不唯一：實難要求確定控制電路R滑實難要求：負載兩端電壓變化范圍大。負載兩端電壓要求從0開始變化。電表量程較小而電源電動勢較大。有以上3種要求都采用調壓供電。無特殊要求都采用限流供電模型二十一：半偏法測電阻歐姆表測：使用方法:機械調零、選擇量程(大到小)、歐姆調零、測量讀數(shù)時注意擋位(即倍率)、撥off擋。注

35、意:測量電阻時，要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調零。電橋法測：半偏法測表電阻： 斷s2,調R1使表滿偏; 閉s2,調R2使表半偏.則R表=R2；GR2S2R1S1R1SVR2 圖A 圖B 半偏法測電流表內阻（圖A） 先讓電流通過電流表并使其滿偏，然后接上電阻箱R2，并調節(jié)它使電流表半偏，由于總電流幾乎不變，電流表和R2上各有一半電流通過，意味著它們電阻相等，即為電流表的內阻Rg=R2。 1、先合下S1 ，調節(jié)R1使電流表指針滿偏. 2、再合下S2，保持電阻R1不變，調節(jié)R2使電流表指針半偏，記下R2的值. 若R1R2，則Rg=R2 一般情況 R測量R真實 半偏

36、法測電壓表內阻（圖B） 先調分壓使電壓表滿偏，然后接上電阻箱R2，并調節(jié)它使電壓表半偏，由于總電壓幾乎不變，電壓表和R2上電流相同，意味著它們電阻相等，即為電壓表的內阻RV =R2。 1.先合下S ，調節(jié)R2 =0，再調節(jié)R1使電壓表指針滿偏. 2.保持變阻器電阻R1不變，調節(jié)R2使電壓表指針半偏， 記下R0的值. .若R2R1，有 RV = R2， 一般情況 R測量 R真實模型二十二：光學模型美國邁克耳遜用旋轉棱鏡法較準確的測出了光速，反射定律(物像關于鏡面對稱)；由偏折程度直接判斷各色光的n折射定律 光學中的一個現(xiàn)象一串結論色散現(xiàn)象nv(波動性)衍射C臨干涉間距 (粒子性)E光子光電效應紅

37、黃紫小大大小大 (明顯)小 (不明顯)容易難大小大小小 (不明顯)大 (明顯)小大難易全反射現(xiàn)象：當入射角增大到某一角度C臨時,折射角達到900,即是折射光線完全消失,只剩下反射回玻璃中的光線，折射角變?yōu)?00時的入射角叫臨界角。全反射的條件：光密到光疏；入射角等于或大于臨界角。應用:光纖通信(玻璃sio2)、內窺鏡、海市蜃樓、沙膜蜃景、炎熱夏天柏油路面上的蜃景理解：同種材料對不同色光折射率不同；同一色光在不同介質中折射率不同。雙縫干涉: 條件f相同，相位差恒定(即是兩光的振動步調完全一致) 亮條紋位置: Sn； 暗條紋位置: （n0,1,2,3,、）； 條紋間距 ： d兩條狹縫間的距離；L：

38、擋板與屏間的距離) ；測出n條亮條紋間的距離。光的電磁說麥克斯韋根據(jù)電磁波與光在真空中的傳播速度相同，提出光在本質上是一種電磁波這就是光的電磁說，赫茲用實驗證明了光的電磁說的正確性。電磁波譜。波長從大到小排列順序為：無線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、射線。各種電磁波中，除可見光以外，相鄰兩個波段間都有重疊。無線電波紅外線可見光紫外線X射線 n射線組成頻率波 波長：大小 波動性：明顯不明顯 頻率：小大 粒子性：不明顯明顯產生機理在振蕩電路中，自由電子作周期性運動產生原子的外層電子受到激發(fā)產生的原子的內層電子受到激發(fā)后產生的原子核受到激發(fā)后產生的紅外線、紫外線、X射線的主要性質及其應用舉例

39、。種 類產 生主要性質應用舉例紅外線一切物體都能發(fā)出熱效應遙感、遙控、加熱紫外線一切高溫物體能發(fā)出化學效應熒光、殺菌、合成VD2X射線陰極射線射到固體表面穿透能力強人體透視、金屬探傷光五種學說：原始微粒說(牛頓),波動學說(惠更斯),電磁學說(麥克斯韋),光子說(愛因斯坦),波粒兩相性學說(德布羅意波)概率波各種電磁波產生的機理,特性和應用,光的偏振現(xiàn)象說明光波是橫波,也證明光的波動性.激光的產生特點應用(單色性,方向性好,亮度高,相干性好) 光電效應實驗裝置,現(xiàn)象,所得出的規(guī)律(四)愛因斯坦提出光子學說的背景 愛因斯坦光電效應方程：mVm2/2hfW0一個光子的能量Ehf (決定了能否發(fā)生光電效應)光電效應規(guī)律:實驗裝置、現(xiàn)象、總結出四個規(guī)律金屬都有一個極限頻率，入射光大于這個極限頻率產生光電效應；低于這個頻率不產生光