高考物理最常用的最容易考的24個物理模型匯總

第第頁高考物理最常用的最容易考的24個物理模型匯總模型一：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(diǎn)：一個物體的運(yùn)動導(dǎo)致系統(tǒng)重心的運(yùn)動繩剪斷后臺稱示數(shù)鐵木球的運(yùn)動系統(tǒng)重心向下加速用同體積的水去補(bǔ)充思考問題：斜面對地面的壓力?地面對斜面摩擦力?導(dǎo)致系統(tǒng)重心如何運(yùn)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=tan物體沿斜面勻速下滑或靜止>tan物體靜止于斜面<tan物體沿斜面加速下滑a=g(sin一cos)模型三：連接體是指運(yùn)動中幾個物體或疊放在一起、或并排擠放在一起、或用細(xì)繩、細(xì)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(nèi)的物體間無相對運(yùn)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(nèi)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(jìn)行分析的方法。連接體的圓周運(yùn)動：兩球有相同的角速度；兩球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒(單個球機(jī)械能不守恒)m1mm1m2平面、斜面、豎直都一樣。只要兩物體保持相對靜止記?。篘=(N為兩物體間相互作用力),一起加速運(yùn)動的物體的分子m1F2和m2F1兩項(xiàng)的規(guī)律并能應(yīng)用討論：①F1≠0；F2=0N=m2mm2m1F②F1≠0；F2≠0N=(是上面的情況)F=F=F=F1>F2m1>m2N1<N2例如：N5對6=(m為第6個以后的質(zhì)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、橫向及任意方向的力。╰α╰α如圖：桿對球的作用力由運(yùn)動情況決定只有=arctg()時才沿桿方向最高點(diǎn)時桿對球的作用力。Em，qLEm，qL·O假設(shè)單B下擺，最低點(diǎn)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(fù)功通過輕繩連接的物體①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(yùn)動時，先應(yīng)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(guān)系式，②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(yùn)動最高點(diǎn)速度V0<，運(yùn)動情況為先平拋，繩拉直時沿繩方向的速度消失。即是有能量損失，繩拉緊后沿圓周下落機(jī)械能守恒。而不能夠整個過程用機(jī)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(jī)械能守恒模型五：上拋和平拋1．豎直上拋運(yùn)動：速度和時間的對稱分過程：上升過程勻減速直線運(yùn)動,下落過程初速為0的勻加速直線運(yùn)動.全過程：是初速度為V0加速度為g的勻減速直線運(yùn)動。(1)上升最大高度:H=V02/2g(2)上升的時間t=V0/g(3)從拋出到落回原位置的時間:t=2(4)上升、下落經(jīng)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(jīng)過同一段位移的時間相等。(6)勻變速運(yùn)動適用全過程S=Vot－gt2;Vt=Vo－gt;Vt2－Vo2=－2gS(S、Vt的正負(fù)號的理解)2.平拋運(yùn)動：勻速直線運(yùn)動和初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動（1）運(yùn)動特點(diǎn)：a、只受重力；b、初速度與重力垂直。其運(yùn)動的加速度卻恒為重力加速度g，是一個勻變速曲線運(yùn)動，在任意相等時間內(nèi)速度變化相等。（2）平拋運(yùn)動的處理方法：可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動，兩個分運(yùn)動既具有獨(dú)立性又具有等時性。（3）平拋運(yùn)動的規(guī)律：做平拋運(yùn)動的物體，任意時刻速度的反向延長線一定經(jīng)過此時沿拋出方向水平總位移的中點(diǎn)。證：平拋運(yùn)動示意如圖，設(shè)初速度為V0，某時刻運(yùn)動到A點(diǎn)，位置坐標(biāo)為(x,y),所用時間為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(diǎn)為,位移與水平方向夾角為.以物體的出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn)，沿水平和豎直方向建立坐標(biāo)。依平拋規(guī)律有:Vx=V0速度：Vy=gt①Sx=Vot位移:②由①②得：即③所以:④④式說明：做平拋運(yùn)動的物體，任意時刻速度的反向延長線一定經(jīng)過此時沿拋出方向水總位移的中點(diǎn)。模型六：水流星(豎直平面圓周運(yùn)動)◆變速圓周運(yùn)動研究物體通過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況，并且經(jīng)常出現(xiàn)臨界狀態(tài)。(圓周運(yùn)動實(shí)例)①火車轉(zhuǎn)彎②汽車過拱橋、凹橋3③飛機(jī)做俯沖運(yùn)動時，飛行員對座位的壓力。④物體在水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動（汽車在水平公路轉(zhuǎn)彎，水平轉(zhuǎn)盤上的物體，繩拴著的物體在光滑水平面上繞繩的一端旋轉(zhuǎn)）和物體在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動（翻滾過山車、水流星、雜技節(jié)目中的飛車走壁等）。⑤萬有引力——衛(wèi)星的運(yùn)動、庫侖力——電子繞核旋轉(zhuǎn)、洛侖茲力——帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的偏轉(zhuǎn)、重力與彈力的合力——錐擺、（關(guān)健要搞清楚向心力怎樣提供的）火車轉(zhuǎn)彎：設(shè)火車彎道處內(nèi)外軌高度差為h，內(nèi)外軌間距L，轉(zhuǎn)彎半徑R。由于外軌略高于內(nèi)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(nèi)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(shí)現(xiàn)無支承的小球：在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動過最高點(diǎn)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(jié)論：最高點(diǎn)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(diǎn)條件：V≥V臨（當(dāng)V≥V臨時，繩、軌道對球分別產(chǎn)生拉力、壓力）不能過最高點(diǎn)條件：V<V臨(實(shí)際上球還未到最高點(diǎn)就脫離了軌道)①恰能通過最高點(diǎn)時：mg=，臨界速度V臨=；可認(rèn)為距此點(diǎn)(或距圓的最低點(diǎn))處落下的物體?！畲藭r最低點(diǎn)需要的速度為V低臨=☆最低點(diǎn)拉力大于最高點(diǎn)拉力ΔF=6mg②最高點(diǎn)狀態(tài):mg+T1=(臨界條件T1=0,臨界速度V臨=,V≥V臨才能通過)最低點(diǎn)狀態(tài):T2-mg=高到低過程機(jī)械能守恒:T2-T1=6mg(g可看為等效加速度)②半圓：過程mgR=最低點(diǎn)T-mg=繩上拉力T=3mg；過低點(diǎn)的速度為V低=小球在與懸點(diǎn)等高處靜止釋放運(yùn)動到最低點(diǎn)，最低點(diǎn)時的向心加速度a=2g③與豎直方向成角下擺時,過低點(diǎn)的速度為V低=,此時繩子拉力T=mg(3-2cos)有支承的小球：在豎直平面作圓周運(yùn)動過最高點(diǎn)情況：①臨界條件：桿和環(huán)對小球有支持力的作用當(dāng)V=0時，N=mg（可理解為小球恰好轉(zhuǎn)過或恰好轉(zhuǎn)不過最高點(diǎn)）恰好過最高點(diǎn)時，此時從高到低過程mg2R=低點(diǎn)：T-mg=mv2/RT=5mg；恰好過最高點(diǎn)時，此時最低點(diǎn)速度：V低=注意：物理圓與幾何圓的最高點(diǎn)、最低點(diǎn)的區(qū)別(以上規(guī)律適用于物理圓,但最高點(diǎn),最低點(diǎn),g都應(yīng)看成等效的情況)◆勻速圓周運(yùn)動在向心力公式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(yùn)動所需要的向心力。當(dāng)提供的向心力等于所需要的向心力時，物體將作圓周運(yùn)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(yuǎn)離圓心的運(yùn)動，即離心運(yùn)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(yuǎn)；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(yùn)動，逐漸遠(yuǎn)離圓心。模型七：萬有引力1思路和方法：①衛(wèi)星或天體的運(yùn)動看成勻速圓周運(yùn)動,②F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(zhì)量M和密度ρ由G==mr=mM=()ρ=(當(dāng)r=R即近地衛(wèi)星繞中心天體運(yùn)行時)ρ（M=V球=r3）s球面=4r2s=r2(光的垂直有效面接收，球體推進(jìn)輻射)s球冠=2Rh軌道上正常轉(zhuǎn)：F引=G=F心=ma心=m2R=mm4n2R地面附近：G=mgGM=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(zhuǎn)：G=m①沿圓軌道運(yùn)動的衛(wèi)星的幾個結(jié)論:v=，，T=②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(yùn)行速度=v第一宇宙=7.9km/s(最小的發(fā)射速度)；T最小=84.8min=1.4h③同步衛(wèi)星幾個一定：三顆可實(shí)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(yuǎn)=3.56ｘ104km(為地球半徑的5.6倍)V同步=3.08km/s﹤V第一宇宙=7.9km/s=15o/h(地理上時區(qū))a=0.23m/s2④運(yùn)行速度與發(fā)射速度、變軌速度的區(qū)別⑤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⑦衛(wèi)星在軌道上正常運(yùn)行時處于完全失重狀態(tài),與重力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)不能進(jìn)行⑥應(yīng)該熟記常識：地球公轉(zhuǎn)周期1年,自轉(zhuǎn)周期1天=24小時=86400s,地球表面半徑6.4ｘ103km表面重力加速度g=9.8m/s2月球公轉(zhuǎn)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(guān)鍵是發(fā)動機(jī)的功率是否達(dá)到額定功率，恒定功恒定功率啟動速度V↑F=↓a=當(dāng)a=0即F=f時，v達(dá)到最大vm保持vm勻速∣→→→變加速直線運(yùn)動→→→→→→→∣→→→→勻速直線運(yùn)動→→……恒定加速度啟動恒定加速度啟動a定=即F一定P↑=F定v↑即P隨v的增大而增大當(dāng)a=0時，v達(dá)到最大vm，此后勻速當(dāng)P=P額時a定=≠0，v還要增大F=a=∣→→勻加速直線運(yùn)動→→→→∣→→→變加速（a↓）運(yùn)動→→→→→∣→勻速運(yùn)動→(1)若額定功率下起動,則一定是變加速運(yùn)動,因?yàn)闋恳﹄S速度的增大而減小．求解時不能用勻變速運(yùn)動的規(guī)律來解。(2)特別注意勻加速起動時,牽引力恒定．當(dāng)功率隨速度增至預(yù)定功率時的速度(勻加速結(jié)束時的速度)，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(yùn)動(這階段類同于額定功率起動)直至a=0時速度達(dá)到最大。模型九：碰撞碰撞特點(diǎn)①動量守恒②碰后的動能不可能比碰前大③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(yīng)同時滿足：①一動一靜且二球質(zhì)量相等時的彈性正碰：速度交換②大碰小一起向前；質(zhì)量相等，速度交換；小碰大，向后返。③原來以動量(P)運(yùn)動的物體，若其獲得等大反向的動量時，是導(dǎo)致物體靜止或反向運(yùn)動的臨界條件?！簟耙粍右混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'=（被碰球速度上限）◆完全非彈性碰撞應(yīng)滿足：◆一動一靜的完全非彈性碰撞特點(diǎn)：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：①E損可用于克服相對運(yùn)動時的摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能E損=fd相=mg·d相=一=d相==②也可轉(zhuǎn)化為彈性勢能；③轉(zhuǎn)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：u2－u1=υ1－υ2推論二：當(dāng)質(zhì)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(yùn)動的合理性)三個條件的制約。碰撞模型1A1Av0vsMv0Lv0v0ABABv0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(dāng)子彈從木塊一端到達(dá)另一端，相對木塊運(yùn)動的位移等于木塊長度時，兩者速度相等。實(shí)際上子彈打木塊就是一動一靜的完全非彈性碰撞設(shè)質(zhì)量為m的子彈以初速度v0射向靜止在光滑水平面上的質(zhì)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(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能。設(shè)平均阻力大小為f，設(shè)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：…………………①對木塊用動能定理：…………②①、②相減得：………………③③式意義：fd恰好等于系統(tǒng)動能的損失，可見V共v0mMV共v0mMSMSml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(chǔ)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。1、運(yùn)動情景①對m：勻減速直線運(yùn)動②對M：勻加速直線運(yùn)動③對整體：m相對M運(yùn)動，最終相對靜止2、動量關(guān)系①對m：②對M：③對整體：3、能量關(guān)系①對m：動能減?、趯：動能增大③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?fàn)顟B(tài)的系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生相對運(yùn)動的過程中，設(shè)人的質(zhì)量m、速度v、位移s，船的質(zhì)量M、速度V、位移S，在此方向遵從①動量守恒方程：mv=MV；ms=MS；②位移關(guān)系方程：人船相對位移d=s+Ss=M/m=Lm/LM20mMmOR20mMmOR模型十三：傳送帶傳送帶以v順時針勻速運(yùn)動，物塊從傳送帶左端無初速釋放。從兩個視角剖析：力與運(yùn)動情況的分析、能量轉(zhuǎn)化情況的分析．◆水平傳送帶：◆功能關(guān)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(chǎn)生的內(nèi)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(guān)系：EK=Q=?！魝魉蛶问剑?.水平、傾斜和組合三種：傾斜傳送帶模型要分析mgsinθ與f的大小與方向2.按轉(zhuǎn)向分順時針、逆時針轉(zhuǎn)兩種；3.按運(yùn)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(yùn)動圖1圖2圖1圖2①彈簧振子做簡諧運(yùn)動時，回復(fù)力F=-kx，“回復(fù)力”為振子運(yùn)動方向上的合力。加速度為②簡諧運(yùn)動具有對稱性，即以平衡位置（a=0）為圓心，兩側(cè)對稱點(diǎn)回復(fù)力、加速度、位移都是對稱的。③彈簧可以貯存能量，彈力做功和彈性勢能的關(guān)系為：W=－△EP其中W為彈簧彈力做功。④在平衡位置速度、動量、動能最大；在最大位移處回復(fù)力、加速度、勢能最大。⑤振動周期T=2(T與振子質(zhì)量有關(guān)、與振幅無關(guān))通過同一點(diǎn)有相同的位移、速率、回復(fù)力、加速度、動能、勢能；半個周期，對稱點(diǎn)速度大小相等、方向相反。半個周期內(nèi)回復(fù)力的總功為零，總沖量為一個周期，物體運(yùn)動到原來位置，一切參量恢復(fù)。一個周期內(nèi)回復(fù)力的總功為零，總沖量為零?！魡螖[(T與振子質(zhì)量、振幅無關(guān))影響重力加速度有：①緯度，離地面高度；②在不同星球上不同，與萬有引力圓周運(yùn)動規(guī)律；③系統(tǒng)的狀態(tài)(超、失重情況)；④所處的物理環(huán)境有關(guān)，有電磁場時的情況；⑤靜止于平衡位置時等于擺線張力與球質(zhì)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(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動并不隨波遷移。①各質(zhì)點(diǎn)都作受迫振動，②起振方向與振源的起振方向相同，③離源近的點(diǎn)先振動，④沒波傳播方向上兩點(diǎn)的起振時間差=波在這段距離內(nèi)傳播的時間⑤波源振幾個周期波就向外傳幾個波長。⑥波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì)，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。②直接讀的物理量不同。

TtTtxO

λxλxyO研究對象一個質(zhì)點(diǎn)介質(zhì)上的各個質(zhì)點(diǎn)研究內(nèi)容位移隨時間的變化某一時刻各個質(zhì)點(diǎn)的空間分布物理意義一個質(zhì)點(diǎn)某時偏離平衡位置情況。各質(zhì)點(diǎn)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(zhì)點(diǎn)的振動方向（同側(cè)法）知波速和波形畫經(jīng)過Δt后的波形（特殊點(diǎn)畫法和去整留零法）(1)波長、波速、頻率的關(guān)系：=VTx=vt（適用于一切波）(2)I如果S1,S2同相①若滿足：，則P點(diǎn)的振動加強(qiáng)。②若滿足：，則P點(diǎn)的振動減弱II如果S1,S2反相，P點(diǎn)振動的加強(qiáng)與減弱情況與I所述正好相反。(3)一個周期質(zhì)點(diǎn)走的路程為4A半個周期質(zhì)點(diǎn)走的路程為2A一個周期波傳播的距離為半個周期波傳播的距離為/2

模型十六：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動電場中的類平拋運(yùn)動①⑵偏轉(zhuǎn)(類平拋)平行E方向：加速度：②再加磁場不偏轉(zhuǎn)時：水平：l=vot③豎直：④結(jié)論：①不論粒子m、q如何，在同一電場中由靜止加速后進(jìn)入，飛出時側(cè)移和偏轉(zhuǎn)角相同。②出場速度的反向延長線跟入射速度相交于O點(diǎn)，粒子好象從中心點(diǎn)射出一樣。(分別為出場速度和水平面的夾角、進(jìn)場到出場的偏轉(zhuǎn)角)磁場中的圓周運(yùn)動規(guī)律：(不能直接用)找圓心：①(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(diǎn)為圓心；②任意一弦的中垂線一定過圓心；③兩速度方向夾角的角平分線一定過圓心。2、求半徑(兩個方面)：①物理規(guī)律②由軌跡圖得出與半徑R有關(guān)的幾何關(guān)系方程幾何關(guān)系：速度的偏向角=偏轉(zhuǎn)圓弧所對應(yīng)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(bǔ)由軌跡畫及幾何關(guān)系式列出：關(guān)于半徑的幾何關(guān)系式去求。3、求粒子的運(yùn)動時間：偏向角（圓心角、回旋角）=2倍的弦切角，即=2×T4、圓周運(yùn)動有關(guān)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(nèi)，沿徑向射入的粒子，一定沿徑向射出。3、復(fù)合場中的特殊物理模型（1）粒子速度選擇器粒子經(jīng)加速電場后得到一定的速度v0，進(jìn)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qv0B＝qE,v0=E/B，若v=v0=E/B，粒子做直線運(yùn)動，與粒子電量、電性、質(zhì)量無關(guān)若v＜E/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v＞E/B，洛倫茲力大，粒子向磁場力方向偏，電場力做負(fù)功，動能減少．（2）磁流體發(fā)電機(jī)如圖所示，由燃燒室O燃燒電離成的正、負(fù)離子以高速。噴入偏轉(zhuǎn)磁場B中．在洛倫茲力作用下，正、負(fù)離子分別向上、下極板偏轉(zhuǎn)、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(dāng)qvB=qU/d時電勢差穩(wěn)定U＝dvB，這就相當(dāng)于一個可以對外供電的電源．（3）電磁流量計(jì)．電磁流量計(jì)原理可解釋為：如圖所示，一圓形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動．導(dǎo)電液體中的自由電荷（正負(fù)離子）在洛倫茲力作用下縱向偏轉(zhuǎn)，a,b間出現(xiàn)電勢差．當(dāng)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=πUd/4B（4）質(zhì)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(zhuǎn)場B2，膠片．原理：加速場中qU=?mv2選擇器中:Bqv=Eq偏轉(zhuǎn)場中:d＝2r，qvB2＝mv2/r比荷:質(zhì)量作用：主要用于測量粒子的質(zhì)量、比荷、研究同位素．（5）回旋加速器如圖所示：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(zhì)子、氛核,a粒子等）加速，磁場用來使粒子回旋從而能反復(fù)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(yùn)動的周期等于交變電源的變化周期．關(guān)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(yùn)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(yùn)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(yùn)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(jì)算，在粒子電量，質(zhì)量m和磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定的情況下，回旋加速器的半徑R越大，粒子的能量就越大．模型十七：電磁場中的單杠運(yùn)動在電磁場中，“導(dǎo)體棒”主要是以“棒生電”或“電動棒”的內(nèi)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(dǎo)體棒所在的導(dǎo)軌有“平面導(dǎo)軌”、“斜面導(dǎo)軌”“豎直導(dǎo)軌”等。主要考慮棒平動切割B時達(dá)到的最大速度問題；及電路中產(chǎn)生的熱量Q；通過導(dǎo)體棒的電量問題。①（為導(dǎo)體棒在勻速運(yùn)動時所受到的合外力）。求最大速度問題，盡管達(dá)最大速度前運(yùn)動為變速運(yùn)動，感應(yīng)電流(電動勢)都在變化，但達(dá)最大速度之后，感應(yīng)電流及安培力均恒定，計(jì)算熱量運(yùn)用能量觀點(diǎn)處理，運(yùn)算過程得以簡捷。②Q=WF-Wf-（WF為外力所做的功；Wf-為克服外界阻力做的功）；③流過電路的感應(yīng)電量模型要點(diǎn)：（1）力電角度：與“導(dǎo)體單棒”組成的閉合回路中的磁通量發(fā)生變化→導(dǎo)體棒產(chǎn)生感應(yīng)電動勢→感應(yīng)電流→導(dǎo)體棒受安培力→合外力變化→加速度變化→速度變化→感應(yīng)電動勢變化→……，循環(huán)結(jié)束時加速度等于零，導(dǎo)體棒達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動狀態(tài)。（2）電學(xué)角度：判斷產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的那一部分導(dǎo)體（電源）→利用或求感應(yīng)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(jié)構(gòu)→畫等效電路圖。（3）力能角度：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，當(dāng)外力克服安培力做功時，就有其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；當(dāng)安培力做正功時，就有電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。模型十八：磁流體發(fā)電機(jī)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中去，利用磁場對帶電的流體產(chǎn)生的作用，從而發(fā)出電來。如圖所示，在外磁場中的載流導(dǎo)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(chǎn)生電勢差或電場，稱其為霍爾效應(yīng)。從微觀角度來說，當(dāng)一束速度是v的粒子進(jìn)入磁場強(qiáng)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E霍爾效應(yīng)示意圖E霍爾效應(yīng)示意圖v+ BBdd電動勢、電功率模型原理圖電動勢、電功率模型原理圖我們可以將運(yùn)動的粒子可看成一根根切割磁力線的導(dǎo)電棒，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，會在棒兩端產(chǎn)生動生電動勢，如右圖所示。為了方便求解，假設(shè)在運(yùn)動過程中不變，其中是外界的推力，是安培力。所以利用磁流體發(fā)電，只要加快帶電流體的噴射速度，增加磁場強(qiáng)度，就能提高發(fā)電機(jī)的功率。實(shí)際情況下，考慮等離子體本身的導(dǎo)電性質(zhì)，輸出功率需要乘以一定的系數(shù)。模型十九：輸電遠(yuǎn)距離輸電：畫出遠(yuǎn)距離輸電的示意圖，包括發(fā)電機(jī)、兩臺變壓器、輸電線等效電阻和負(fù)載電阻。一般設(shè)兩個變壓器的初、次級線圈的匝數(shù)分別為、n1、n1/n2、n2/，相應(yīng)的電壓、電流、功率也應(yīng)該采用相應(yīng)的符號來表示。功率之間的關(guān)系是：P1=P1/，P2=P2/，P1/=Pr=P2。電壓之間的關(guān)系是：。電流之間的關(guān)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(jì)算時都必須用，而不能用。特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(nèi)、外接法）要點(diǎn)：內(nèi)大外小，即內(nèi)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(jì)算比較法己知Rv、RA及Rx大致值時內(nèi)AVAVR大R測==RX+RA>RX適于測大電阻Rx>外AVAVR小R測=<Rx適于測小電阻RX<選擇方法：①Rx與Rv、RA粗略比較②計(jì)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Rx比較小、R滑比較大，R滑全>n倍的Rx通電前調(diào)到最大調(diào)壓0～E0～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(diào)到最小R滑唯一：比較R滑與Rx控制電路Rx<R滑<10Rx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(shí)難要求確定控制電路R滑實(shí)難要求：①負(fù)載兩端電壓變化范圍大。②負(fù)載兩端電壓要求從0開始變化。③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(diào)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(jī)械調(diào)零、選擇量程(大到小)、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù)時注意擋位(即倍率)、撥off擋。注意: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(diào)零。電橋法測：GR2S2R1S1R1SVR2GR2S2R1S1R1SVR2圖A圖B半偏法測電流表內(nèi)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(diào)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(nèi)阻Rg=R2。1、先合下S1，調(diào)節(jié)R1使電流表指針滿偏.2、再合下S2，保持電阻R1不變，調(diào)節(jié)R2使電流表指針半偏，記下R2的值.若R1＞＞R2，則Rg=R2一般情況R測量＜R真實(shí)半偏法測電壓表內(nèi)阻（圖B）先調(diào)分壓使電壓表滿偏，然后接上電阻箱R2，并調(diào)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(nèi)阻RV=R2。1.先合下S，調(diào)節(jié)R2=0，再調(diào)節(jié)R1使電壓表指針滿偏.2.保持變阻器電阻R1不變，調(diào)節(jié)R2使電壓表指針半偏，記下R0的值..若R2＞＞R1，有RV=R2，一般情況R測量＞R真實(shí)模型二十二：光學(xué)模型美國邁克耳遜用旋轉(zhuǎn)棱鏡法較準(zhǔn)確的測出了光速，反射定律(物像關(guān)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(xué)中的一個現(xiàn)象一串結(jié)論色散現(xiàn)象nvλ(波動性)衍射C臨干涉間距γ(粒子性)E光子光電效應(yīng)紅黃紫小大大小大(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(dāng)入射角增大到某一角度C臨時,折射角達(dá)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(yīng)用:光纖通信(玻璃sio2)、內(nèi)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(zhì)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(diào)完全一致)亮條紋位置:ΔS＝nλ；暗條紋位置:（n＝0,1,2,3,、、、）；條紋間距：d兩條狹縫間的距離；L：擋板與屏間的距離)；測出n條亮條紋間的距離。光的電磁說⑴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(zhì)上是一種電磁波——這就是光的電磁說，赫茲用實(shí)驗(yàn)證明了光的電磁說的正確性。⑵電磁波譜。波長從大到小排列順序?yàn)椋簾o線電波、紅外線、可見光、紫外線、X射線、γ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(chǎn)生機(jī)理在振蕩電路中，自由電子作周期性運(yùn)動產(chǎn)生原子的外層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的⑶紅外線、紫外線、X射線的主要性質(zhì)及其應(yīng)用舉例。種類產(chǎn)生主要性質(zhì)應(yīng)用舉例紅外線一切物體都能發(fā)出熱效應(yīng)遙感、遙控、加熱紫外線一切高溫物體能發(fā)出化學(xué)效應(yīng)熒光、殺菌、合成VD2X射線陰極射線射到固體表面穿透能力強(qiáng)人體透視、金屬探傷光五種學(xué)說：原始微粒說(牛頓),波動學(xué)說(惠更斯),電磁學(xué)說(麥克斯韋),光子說(愛因斯坦),波粒兩相性學(xué)說(德布羅意波)概率波各種電磁波產(chǎn)生的機(jī)理,特性和應(yīng)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(chǎn)生特點(diǎn)應(yīng)用(單色性,方向性好,亮度高,相干性好)光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置,現(xiàn)象,所得出的規(guī)律(四)愛因斯坦提出光子學(xué)說的背景愛因斯坦光電效應(yīng)方程：mVm2/2＝hf－W0一個光子的能量E＝hf(決定了能否發(fā)生光電效應(yīng))光電效應(yīng)規(guī)律:實(shí)驗(yàn)裝置、現(xiàn)象、總結(jié)出四個規(guī)律①金屬都有一個極限頻率，入射光大于這個極限頻率產(chǎn)生光電效應(yīng)；低于這個頻率不產(chǎn)生光電效應(yīng)。