版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶(hù)提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡(jiǎn)介
中學(xué)物理基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)復(fù)習(xí)輔導(dǎo)講座目錄第一講:力學(xué) 1其次講:電磁學(xué) 13第三講:光學(xué) 28第四講:現(xiàn)代物理 32第五講:試驗(yàn) 35每講大致包含重要概念和規(guī)律、重要探討方法、基本解題思路等內(nèi)容。第一講:力學(xué)力學(xué)包括靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)。即:力,牛頓運(yùn)動(dòng)定律,物體的平衡,直線運(yùn)動(dòng),曲線運(yùn)動(dòng),振動(dòng)和波,功和能,動(dòng)量和沖量,等。一、重要概念和規(guī)律(一)重要概念1.力、力矩
力是物體間的相互作用。其效果使物體發(fā)生形變和變更物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)即產(chǎn)生加速度。力不能脫離物體而獨(dú)立存在.有力作用時(shí),同時(shí)存在受力物體和施力物體但物體間不肯定接觸。力是矢量。力按性質(zhì)可分重力(G=mg)、彈力(胡克定律f=kx)、摩擦力(0<f靜<fmax、,f=μN(yùn))、分子力、電磁力等。按效果可分拉力、壓力、支持力,張力、動(dòng)力、阻力、向心力、回復(fù)力等。對(duì)于各種力要弄清它的產(chǎn)生緣由、特點(diǎn)、大小、方向、作用點(diǎn)和詳細(xì)效果。
力矩是變更物體轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的緣由。力矩M=FL通常規(guī)定使物體順(逆)時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩為負(fù)(正)。留意力臂L是指轉(zhuǎn)軸至力的作用線的垂直距離。2.質(zhì)點(diǎn)、參照物
質(zhì)點(diǎn)指有質(zhì)量而不考慮大小和形態(tài)的物體。平動(dòng)的物體一般視作質(zhì)點(diǎn)。
參照物指假定不動(dòng)的物體。一般以地面做參照物。3.位置、位移(s)、速度(v)、加速度(a)
質(zhì)點(diǎn)的位置可以用規(guī)定的坐標(biāo)系中的點(diǎn)表示.
位移表示物體位置的變更,是由始位置引向末位置的有向線段。位移是矢量,及路徑無(wú)關(guān).而路程是標(biāo)量,是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)際長(zhǎng)度,及路徑有關(guān)。
速度表示質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的快慢和方向,它的方向就是位移變更的方向。其大小稱(chēng)為速率。在S-t圖象中,某點(diǎn)的速度即為圖線在該點(diǎn)物線的斜率。在勻速四周運(yùn)動(dòng)中,用線速度v=s/t和角速度ω=φ/t,v是矢量,方向?yàn)樵擖c(diǎn)的切線方向,兩者的關(guān)系為v=ωR。
加速度表示速度變更的快慢,它的方向及速度變更的方向相同,但不肯定限速度方向相同。在v-t圖象中某點(diǎn)的加速度即為圖線在該點(diǎn)切線的斜率。
在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,用向心加速度a=v2/R和a=ω2R描述,其方向始終指向圓心。4.質(zhì)量(m)、慣性
質(zhì)量表示物體內(nèi)含有物質(zhì)的多少,是一標(biāo)量且為恒量.慣性指物體保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),是物體固有的屬性。慣性由質(zhì)量來(lái)量度,物體的質(zhì)量越大,其慣性就越大,就越難變更它的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。6.周期(T)、頻率(f)、振幅(A)
在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,周期指物體運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間,頻率指物體在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的周數(shù)。在簡(jiǎn)諧振動(dòng)中,周期指物體完成一次全振動(dòng)的時(shí)間,頻率指在單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)防次數(shù).波動(dòng)的頻率確定于波源振動(dòng)的頻率,它跟傳播的媒質(zhì)無(wú)關(guān)。周期和頻率的關(guān)系;T=1/f。振幅指振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離。振幅越大,振動(dòng)能量也越大。7.相和相差
相是確定作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物理量在任一時(shí)刻的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。相差指兩個(gè)振動(dòng)的相位差,即△Φ=Φ2-Φ1當(dāng)△Φ=0時(shí),稱(chēng)為同相;當(dāng)△Φ=π時(shí),稱(chēng)為反相。8.波長(zhǎng)(λ)、波速(v)
波長(zhǎng)指兩個(gè)相鄰的、在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置的位移總是相同的質(zhì)點(diǎn)間均距離。波速指振動(dòng)傳播的速度。波長(zhǎng)、頻率和波速的關(guān)系為v=λf。同一種波當(dāng)它從一種介質(zhì)進(jìn)入到另一種介質(zhì)時(shí),波長(zhǎng)和波速要發(fā)生變更,但頻率不變。9.波的干涉和衍射
波的干涉指兩個(gè)相干波源(兩個(gè)波源頻率相同、相差恒定)發(fā)出的波疊加時(shí)能形成干涉圖樣(某些振動(dòng)加強(qiáng)的區(qū)域和某些振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔的區(qū)域)。其條件:兩個(gè)相干波源發(fā)出的波疊加。
波的衍射指波繞過(guò)障礙物傳播的現(xiàn)象。發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件:障礙物或孔的尺寸跟波長(zhǎng)差不多。10.音調(diào)、響度、音品
這是表征樂(lè)音三個(gè)特點(diǎn)的物理量,音調(diào)確定于聲源的頻率。響度確定于聲源的振幅。音品確定于泛音的個(gè)數(shù)、泛音的頻率和振幅。11.功(W)功是表示力作用一段位移(空間積累)效果的物理量。要深刻理解功的概念:①假如物體在力的方向上發(fā)生了位移,就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。因此,凡談到做功,肯定要明確指出是哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體做了功。②做功出必需具有兩個(gè)必要的因素;力和物體在力的方向上發(fā)生了位移。因此,假如力在物體發(fā)生的那段位移里做了功,則物體在發(fā)生那段位移的過(guò)程里始終受到該力的作用,力消逝之時(shí)即停止做功之時(shí)。③力做功是一個(gè)物理過(guò)程,做功的多少反映了在這物理過(guò)程中能量變更的多少。④功可用公式W=Fscosα計(jì)算。當(dāng)0<α<90°時(shí),力做正功,當(dāng)α=90°時(shí),力不做功,當(dāng)90°<α<180°時(shí),力做負(fù)功(或說(shuō)成物體克服該力做正功)。⑤功是標(biāo)量,但功有正負(fù)。功的正負(fù)僅表示力在使物體移的過(guò)程中起了動(dòng)力作用還是阻力作用。⑥和外力對(duì)物體所做的功等于各個(gè)外力對(duì)物體做功的代數(shù)和。12.功率(P)
功率是表示做功快慢的物理量。要留意理解:①公式P=W/t是功率的定義式,表示在時(shí)間t內(nèi)的平均功率。②公式P=Fvcosa表示即時(shí)功率。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率肯定時(shí),牽引力F及速度v成反比,但不能理解為當(dāng)v趨近于零時(shí)F可趨近于無(wú)窮大,也不能理解為當(dāng)F趨近于零時(shí)v可趨近于無(wú)窮大,這是由于受到機(jī)器構(gòu)造上的限制的原因。③要留意區(qū)分額定功率(發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)的最大輸出功率)和輸出功率間的區(qū)分和取系。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率等于額定功率時(shí),它所牽引以物體達(dá)最大速度。最大速度受額定功率的限制。④在SI制中,功率的單位是瓦特;好用單位有千瓦等。要留意其換算關(guān)系。13.能量(E)、動(dòng)能(Ek)、勢(shì)能(Ep)
我們認(rèn)為能夠?qū)ν饨缱龉Φ奈矬w具有能量。能量是表示物體狀態(tài)的物理量。能量是標(biāo)量。動(dòng)能和勢(shì)能總稱(chēng)為機(jī)械能。
動(dòng)能是由于物體運(yùn)動(dòng)而具有的能。用公式Ek=mv2/2計(jì)算。要留意:①Ek是相對(duì)于某一時(shí)刻(或某一狀態(tài))的動(dòng)能,動(dòng)能及物體的質(zhì)量和速率有關(guān),而及速度方向無(wú)關(guān)。②動(dòng)能是標(biāo)量,且恒為正值。③物體的動(dòng)能具有相對(duì)性,對(duì)于不同的參照物,由于v不同。因而Ek也不同。通常以地面為參照物。
勢(shì)能包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能。重力勢(shì)能是由于物體被舉高而具有的能。用公式Ep=mgh計(jì)算。要留意:①重力勢(shì)能是物體和地球組成的系統(tǒng)所共有的。因而重力勢(shì)能具有相對(duì)性,它的大小確定于參考平面的選擇,通常選擇地面為參考平面。重力勢(shì)能的差值不因選擇不同的參考平面而有所不同。②重力對(duì)物體做多少正(負(fù))功。物體的重力勢(shì)能就削減(增加)多少.重力做功的特點(diǎn)是只跟物體的起點(diǎn)和終點(diǎn)位置有關(guān),而限物體運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。③重力勢(shì)能是標(biāo)量,但有正負(fù)。當(dāng)物體在參考平面上(下)方時(shí)重力勢(shì)能為正(負(fù))值。
彈性勢(shì)能是由于物體發(fā)生彈性形變而具有的能。任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能.彈力對(duì)彈簧做多少正(負(fù))功,彈簧的彈性勢(shì)能就削減(增加)多少。彈簧的彈性勢(shì)能確定于彈簧被壓縮(或拉伸)的長(zhǎng)度及彈簧的倔強(qiáng)系數(shù)。14.沖量(I)、動(dòng)量(p)
沖量I=Ft,是矢量,其方向確定于力的方向。聽(tīng)從矢量運(yùn)算法則——平行四邊形定則。表示力在時(shí)間上的積累效果。有力作用在物體上即使物體產(chǎn)生加速度,但需經(jīng)過(guò)段時(shí)間才能變更物體的速度。
動(dòng)量p=mv,是矢量,其方向確定于速度的方向。聽(tīng)從矢量運(yùn)算法則——平行四邊形定則。表示物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。(二)重要規(guī)律1.力的獨(dú)立作用原理:當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí),每個(gè)力各自獨(dú)尊地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度,就像其他的力不存在一植物體的實(shí)際加速度為這幾個(gè)加速度的矢量和。2.牛頓運(yùn)動(dòng)定律:經(jīng)典力學(xué)的基本定律。適用于低速運(yùn)動(dòng)的宏觀物體。
牛頓第肯定律揭示了慣性和力的物理睬義。
牛頓其次定律(F=ma)揭示了物體的加速度跟它所受的外力及物體本身質(zhì)皮之間的關(guān)系、運(yùn)用時(shí)留意矢量性(a及F的方向始終一樣)、同時(shí)性(有力F必同時(shí)產(chǎn)生a)、相對(duì)性(相對(duì)于地面參照系)、統(tǒng)一性(單位統(tǒng)一用SI制)。
牛頓第三定律(F=-F')揭示了物體相互作用力間的關(guān)系。留意相互作用力及平衡力的區(qū)分。3.物體的平衡條件:物體平衡時(shí),即或靜止、或勻速直線運(yùn)動(dòng)、或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)。在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是F=0.有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體的平衡條件是M=0。留意:對(duì)于共點(diǎn)力平衡.必有M=0。對(duì)于固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸平衡,必有F=0。還要留意力的平衡和物體的平衡的區(qū)分。4.勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律:a的大小和方向肯定??梢杂霉胶蛨D象(s-t圖象和v-t圖象)描述。留意:①公式v=(v0+vt)/2只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng).②推斷初速度不為零的句變速直線運(yùn)動(dòng)或測(cè)定其加速度的公式為△s=aT2,即從任一時(shí)刻起先,在連續(xù)相等的各時(shí)間間隔T內(nèi)的位移差△s都相等。推斷初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),方法一;用S1:S2:S3……=1:3:5……推斷(可作為充分必要條件)。方法二:同時(shí)滿(mǎn)意△s=aT2(僅作為必要條件)和△s/s1=2/1。③利用圖象處理問(wèn)題時(shí),要留意其點(diǎn)、線、斜率、面積等的物理意義。5.曲線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:利用運(yùn)動(dòng)的合成和分解方法。平拋運(yùn)動(dòng)可視為水平勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向的自由落體的合運(yùn)動(dòng)。
勻速圓周運(yùn)動(dòng)雖向心加速度的大小不變,但方向時(shí)刻在變且恒指向圓心,所以是一種變加速運(yùn)動(dòng)。其向心力F=mv2/R或F=mω2R,它及速度方向垂直。故只能變更物體的速度方向。向心力不是什么特別的力,任何一種力或幾種力的合力都可供應(yīng)為向心力。
行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律由開(kāi)普勒三定律揭示,三定律分別指明白行星運(yùn)動(dòng)的軌道、行星沿軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)速率的變更以及周期及軌道半徑的關(guān)系(R3/T2=k)。萬(wàn)有引力定律揭示了行星運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)緣由,可應(yīng)用來(lái)發(fā)覺(jué)天體并計(jì)算天體的質(zhì)量和密度。6.振動(dòng)和波動(dòng)的規(guī)律:當(dāng)物體受到指向平衡位置的回復(fù)力作用且阻力足夠小時(shí),物體將作機(jī)械振動(dòng)。振動(dòng)可分自由振動(dòng)和受迫振動(dòng)。當(dāng)策動(dòng)力的頻率跟物體的固有頻率相等時(shí),將發(fā)生共振,振幅達(dá)最大。簡(jiǎn)指振動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng).其特點(diǎn)是所受外力的合力符合F=-kx,加速度符合a=-kx/m。這兩個(gè)特點(diǎn)可作為判別一個(gè)物體是否作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的依據(jù)。簡(jiǎn)諾振動(dòng)的圖象是正弦(或余弦)曲線,它表示振動(dòng)物體的位移隨時(shí)間而變更的狀況。典型的間諧振動(dòng)有單擺和彈簧振子等。作簡(jiǎn)諧振動(dòng)的系統(tǒng)的能量是守恒的,振幅越大,能量越大。
機(jī)械振動(dòng)在煤質(zhì)中的傳播過(guò)程形成機(jī)械波。其特點(diǎn)是只傳播振動(dòng)的能量而媒質(zhì)本身并不遷移.波動(dòng)遵循疊加原理,能發(fā)生干涉和衍射現(xiàn)象。波動(dòng)的任一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期(或頻率)和波源的振動(dòng)周期(或頻率)一樣.波動(dòng)有橫波和縱波之分。波動(dòng)圖象也是正弦6或余弦)曲線,它表示某一時(shí)刻各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的位移。在判別質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向時(shí)要留意波動(dòng)方向。7.動(dòng)能定理
動(dòng)能定理揭示了外力對(duì)物體所做的總功及物體動(dòng)能變更間的關(guān)系。要留意:①動(dòng)能定理的探討對(duì)象是質(zhì)點(diǎn)(或單個(gè)物體)。②由動(dòng)能定理可知:動(dòng)力做正功使物體的動(dòng)能增加Z阻力做負(fù)功,使物體的動(dòng)能削減。③W指作用于物體的各個(gè)力所做功的代數(shù)和,因此要留意辨別功的正負(fù)。④Ek1和Ek2分別為初始狀態(tài)和終了狀態(tài)的動(dòng)能。因此,Ek2-Ek1僅由初末兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)確定,不涉及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的詳細(xì)細(xì)微環(huán)節(jié)。⑤公式W=Ek2-Ek1為標(biāo)量式,但有正負(fù)。W為正(負(fù))表示物體的動(dòng)能增加(削減)。Ek2-Ek1為正(負(fù))也表示物體的動(dòng)能增加(削減)。8.機(jī)械能守恒定律
機(jī)械能守恒定律揭示了物體在只有重力(或彈力)做功的狀況下,物體總的機(jī)械能保持不變及其動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律。可表示為E2=E1,要留意:①該定律所探討的對(duì)象是物體系統(tǒng)。所謂機(jī)械能守恒,是指系統(tǒng)的總機(jī)械能守恒。②機(jī)械能守恒的條件:在只有重力(或彈力)做功的狀況下。③El和E2是指物體系統(tǒng)在隨意兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能,并不涉及El和E2間相互轉(zhuǎn)化的詳細(xì)細(xì)微環(huán)節(jié).④動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律有肯定的關(guān)系:當(dāng)只有重力做功時(shí),應(yīng)用動(dòng)能定理可以得機(jī)械能守恒定律。9.動(dòng)量定理
動(dòng)量定理揭示了物體所受的沖量及其動(dòng)量變更間的關(guān)系。要留意:①動(dòng)量定理所探討的對(duì)象是質(zhì)點(diǎn)(或單個(gè)物體、或可視為單個(gè)物體的系統(tǒng))。②動(dòng)量定理具有普適性,即運(yùn)動(dòng)軌跡不論是直線還是曲線,作用力不論是恒力還是變力(F為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值),幾個(gè)力作用的時(shí)間不論是同時(shí)還是不同時(shí),都適用。③F指物體所受的合外力。沖量Ft的方向及動(dòng)量變更m·△v的方向相同。10.動(dòng)量守恒定律
動(dòng)量守恒定律揭示了物體在不受外力或所受外力的合力為零時(shí)的動(dòng)量變更規(guī)律。對(duì)由兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),可表達(dá)為m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'要留意:①系統(tǒng)的封閉性。動(dòng)量守恒定律所探討的對(duì)象是物體系統(tǒng),所謂動(dòng)量守恒是指系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。②動(dòng)量守恒的限制性。守恒的條件是F=0。這包含幾種狀況:一是系統(tǒng)根本不受到外力;二是系統(tǒng)所受的合外力為零;三是系統(tǒng)所受的外力遠(yuǎn)比內(nèi)力小,且作用時(shí)打很短;四是系統(tǒng)在某個(gè)方向上所受的合外力為零、③速度的相對(duì)性。公式中的速度是相對(duì)于同一參照物而言的。④時(shí)間的同時(shí)性。系統(tǒng)的動(dòng)量守恒是指在同一段時(shí)間里物體相互作用前后而言的。⑤動(dòng)量的矢量性.假如系統(tǒng)內(nèi)物體作用前后的動(dòng)量在同始終線上。則可選定正方向后用正、負(fù)號(hào)表示,將矢量運(yùn)算化簡(jiǎn)為代數(shù)運(yùn)算M6)N律具有普適性。11.碰撞規(guī)律
彈性碰撞同時(shí)滿(mǎn)意動(dòng)量守恒和動(dòng)能守恒,無(wú)能量損失。完全非彈性碰撞只滿(mǎn)意動(dòng)量守恒,動(dòng)能損失最大。6.功和能的關(guān)系
功是能的轉(zhuǎn)化的量度。做功的過(guò)程總是伴隨著能量的變更,能量的變更需通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)。功是描述物理過(guò)程的物理量,能量是描述物理狀態(tài)的物理量。假如只有重力或彈力做功壩u機(jī)械能守恒。假如除重力和彈力做功外,還有其他力做功,則機(jī)械能和其他形式的能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化,但總的能量保持不變,這就是能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律。機(jī)械能守恒定律是能量守恒定律的一種特別狀況。二、重要探討方法1.尋求“守恒量”。物理世界千變?nèi)f化,但有些物理量在肯定條件下遵循守恒的規(guī)律。如力學(xué)中,有質(zhì)量守恒、機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒Z電學(xué)中有電荷守恒等.由于守恒定律適用范圍廣。處理問(wèn)題便利,因此,尋求“守恒量”已成為物理探討的一個(gè)重要方面。2.運(yùn)用等量轉(zhuǎn)化的探討方法。運(yùn)用這種方法,可進(jìn)一步揭示相關(guān)物理量之間的聯(lián)系,發(fā)覺(jué)新規(guī)律.如:由重力做功使物體動(dòng)能增加,可以得到機(jī)械能守恒定律的表達(dá)形式之一。3.發(fā)散思維。多角度地探討同一物理問(wèn)題。如力學(xué)中,從力的瞬時(shí),時(shí)間積累、房間積累效果探討,分別發(fā)覺(jué)了牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理、動(dòng)能定理,從各個(gè)不同的角度揭示了物探規(guī)律;為解決問(wèn)題供應(yīng)了多種渠道。4.選取志向化模型和過(guò)程。這是重要的科學(xué)抽象志向化的方法,即只探討主要因素而忽視次要因素,使探討問(wèn)題簡(jiǎn)化。如。質(zhì)點(diǎn)、自由落體、單擺和彈簧振子等志向化模型和平衡、勻變速直線運(yùn)動(dòng)。勻速四周運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)連振動(dòng)等志向化物理過(guò)程。5.解析法。通過(guò)定量分析用公式表達(dá)物理規(guī)律。解析法具有推理嚴(yán)密和定量分析的特點(diǎn)6.圖象法。通過(guò)建立坐標(biāo)系表達(dá)物理量之間的變更關(guān)系。如:位移圖象、速度圖象、振動(dòng)圖象、波動(dòng)圖象等。圖象法具有直觀形象的特點(diǎn)。7.隔離法。把探討對(duì)象從四周物體中隔離出來(lái)便于受力分析和處理問(wèn)題。被隔離的探討對(duì)象可以是一個(gè)物體或物體的一部分,也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)。8.矢量運(yùn)算法。依據(jù)平行四邊形法則或三角形法則進(jìn)行。當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)在同始終線上時(shí),可選定一個(gè)正方向,將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。選定正方向要以處理問(wèn)題便利為原則,通常可規(guī)定初速度方向,加速度方向、坐標(biāo)軸正方向?yàn)檎较颉?.運(yùn)動(dòng)的分解合成法。將困難運(yùn)動(dòng)看作由幾個(gè)簡(jiǎn)潔運(yùn)動(dòng)所組成。它包括位移、速度、加速度、力的分解及合成。合成和分解要視問(wèn)題的須要和實(shí)際效果進(jìn)行.正交分解法是常用的方法。三、基本解題思路
歸納起來(lái),力學(xué)中有三把金鑰匙,那么.遇到力學(xué)問(wèn)題,原委怎樣選用和運(yùn)用金鑰匙呢?基本思路是:1.審清題意,弄清物理過(guò)程,明確探討對(duì)象,畫(huà)好兩圖:物理過(guò)程示意圖和探討對(duì)象受力分析圖。2.對(duì)涉及要求速度和位移的問(wèn)題,先從能量觀點(diǎn)入手分析往往會(huì)帶來(lái)便利。即對(duì)各個(gè)力所做的功,物體速度的變更狀況作出分析。假如探討對(duì)象是一系統(tǒng),且只有重力做功,則應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解。假如探討對(duì)象是一物體,且還有其他力做功.則應(yīng)用動(dòng)能定理解.要留意分清正負(fù)功。選定零勢(shì)能點(diǎn)。初末狀態(tài)的機(jī)械能或動(dòng)能、統(tǒng)一單位等問(wèn)題。3.對(duì)涉及要求時(shí)間和速度的問(wèn)題,先從動(dòng)量和沖量觀點(diǎn)入手分析往往會(huì)帶來(lái)便利。即對(duì)各個(gè)力的沖量、物體動(dòng)量的變更狀況作出分析。假如探討對(duì)象是一系統(tǒng),且所受合力F=0,則應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解。假如探討對(duì)象是一物體,且F≠0,則應(yīng)用動(dòng)量定理解。要留意選定正方向、分清動(dòng)量和沖量的正負(fù)。初末狀態(tài)的動(dòng)量、統(tǒng)一單位等問(wèn)題。4.對(duì)涉及要求加速度和時(shí)間的問(wèn)題,先從牛頓運(yùn)動(dòng)定律入手分析往往會(huì)帶來(lái)方民即對(duì)探討對(duì)象分析其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力狀況后,列出其運(yùn)動(dòng)方程,必要時(shí)再運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解之。要留意分析各運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的受力狀況、選定正方向。統(tǒng)一單位等問(wèn)題。5.選用上述三把金鑰匙解題是相對(duì)的。一切要視詳細(xì)問(wèn)題來(lái)定。有時(shí)需同時(shí)用之,有時(shí)可分別用之。這就須要通過(guò)解題不斷總結(jié)閱歷教訓(xùn)。才能深刻領(lǐng)悟,敏捷運(yùn)用。解答力學(xué)問(wèn)題通??砂慈缦滤悸愤M(jìn)行:1.審清題意,弄清物理過(guò)程,畫(huà)出示意圖。2.明確探討對(duì)象,正確受力分析,畫(huà)出受力圖。3.選取坐標(biāo)系,規(guī)定正方向。4.選準(zhǔn)物理規(guī)律,列出方程.5.解出所求物理量的文學(xué)表達(dá)式,代入統(tǒng)一單位后的數(shù)據(jù)。6.計(jì)算結(jié)果,驗(yàn)算探討。四、復(fù)習(xí)建議
通過(guò)本講力學(xué)的復(fù)習(xí),要求明確力學(xué)中以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為核心的學(xué)問(wèn)整體結(jié)構(gòu),深刻理解以力、速度、加速度、質(zhì)量等為主體的重要力學(xué)概念,嫻熟駕馭靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)中的重要規(guī)律。要求明確力學(xué)中以牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律為核心的學(xué)問(wèn)體系,深刻理解功、功率、動(dòng)能、勢(shì)能、機(jī)械能、動(dòng)量、沖量等重要概念,嫻熟駕馭動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律等重要規(guī)律,能敏捷地運(yùn)用三把力學(xué)金鑰匙解決力學(xué)問(wèn)題,不斷開(kāi)拓解題思路,增加解題實(shí)力。進(jìn)一步了解探討力學(xué)乃至探討物理學(xué)的重要探討方法,能似明晰的思路嫻熟地解決有關(guān)力學(xué)問(wèn)題。接著激發(fā)學(xué)習(xí)物理的愛(ài)好,熏陶良好的學(xué)習(xí)(包括復(fù)習(xí))習(xí)慣,培育實(shí)力,開(kāi)發(fā)智力,并為后續(xù)內(nèi)容的復(fù)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。1.制訂復(fù)習(xí)支配
為加強(qiáng)支配性,提高復(fù)習(xí)效率,應(yīng)當(dāng)留意制訂切實(shí)可行的復(fù)習(xí)支配。一般分兩輪進(jìn)行:第一輪要求一章一節(jié)全面細(xì)致的復(fù)習(xí),著重抓好基礎(chǔ)。其次輪要求深化學(xué)問(wèn),綜合提高,敏捷運(yùn)用。要留意重點(diǎn)內(nèi)容的專(zhuān)題復(fù)習(xí),在重解題方法和技巧的敏捷運(yùn)用,留意解題規(guī)范化和試驗(yàn)技能的訓(xùn)練,留意科學(xué)的支配時(shí)間以提高復(fù)習(xí)效率。切忌重理論輕實(shí)際、重資料輕教材、重結(jié)論輕過(guò)程、重解題輕應(yīng)用的不良傾向.2.把握學(xué)問(wèn)的深廣度
要切實(shí)遵循大綱和教材,不要隨意拓寬加深,留意擺脫題海,避開(kāi)陷入偏、怪、難的歧途,要把握好學(xué)問(wèn)的深廣度。如下列內(nèi)容不作要求:靜摩擦系數(shù)的概念,物體的一般平衡條件和開(kāi)普勒三定律等物理規(guī)律,按有效數(shù)字規(guī)則運(yùn)算,用速度圖象去計(jì)算問(wèn)題,互換振動(dòng)圖象和波動(dòng)圖象。對(duì)矢量運(yùn)算僅限于解直角三角形,對(duì)力矩平衡問(wèn)題僅限于有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的狀況,對(duì)連接體問(wèn)題僅限于相連物體的加速度大小和方向相同的狀況,對(duì)有關(guān)向心力的計(jì)算僅限于掏心力是由一條直線上的力合成的狀況,對(duì)豎直平面上的圓周運(yùn)動(dòng)僅限于計(jì)算最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的有關(guān)問(wèn)題.關(guān)于負(fù)功的概念,只要求明確它的物理意義。關(guān)于功率的概念,有時(shí)由于負(fù)功的出現(xiàn)也會(huì)遇到功率是負(fù)值的狀況,則僅要求知道它的物理意義是阻力在單位時(shí)間里所做的功。關(guān)于彈性勢(shì)能,只要求定性了解它的產(chǎn)生、及哪些因素有關(guān)、及其它能的轉(zhuǎn)化,而不要求用公式進(jìn)行計(jì)算。不要求用功能關(guān)系解題。關(guān)于碰撞,只探討正碰,不區(qū)分彈性碰撞和非彈性碰撞,且只探討一維的狀況。應(yīng)用動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律解題只限于一維的狀況。3.駕馭學(xué)問(wèn)結(jié)構(gòu)
力學(xué)所探討的對(duì)象是質(zhì)點(diǎn)和有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸的物體。力學(xué)所探討的物理現(xiàn)象是平衡狀態(tài)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、振動(dòng)和波動(dòng)、反沖運(yùn)動(dòng)、碰撞等。力學(xué)所探討的方法及其獲得的規(guī)律可分為:從力的角度考慮,有牛頓運(yùn)動(dòng)定律,動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律;從能的角度考慮,有動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律.為此,要特別留意深化對(duì)力學(xué)概念、規(guī)律和思維方法的理解和應(yīng)用。
力學(xué)從總體上可分運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)兩大部分,靜力學(xué)只是運(yùn)動(dòng)學(xué)中當(dāng)速度為零(或角速度為定值)時(shí)的特別狀況。運(yùn)動(dòng)學(xué)所探討的是物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),描述的是運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象;而動(dòng)力學(xué)所探討的則是變更物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由,即從力和能兩個(gè)不同的角度揭示了運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)(即三把力學(xué)金鑰匙)。學(xué)習(xí)力學(xué)的過(guò)程就是不斷分析運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象及揭示運(yùn)動(dòng)本質(zhì)的過(guò)程。在總復(fù)習(xí)之時(shí),應(yīng)當(dāng)充分意識(shí)到這一點(diǎn),從而更好地將已學(xué)過(guò)的揭示本質(zhì)的物理規(guī)律去分析和解決已學(xué)過(guò)的運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象和尚未遇見(jiàn)的很多問(wèn)題。4.要留意深化對(duì)物理概念的理解
如,關(guān)于功的概念,在初中規(guī)定功W=FS,其中S為物體在力的方向上通過(guò)的距離。在中學(xué)則將功定義為W=FScosα,即功等于力跟物體在力的方向上的位移的乘積。探討了正功和負(fù)功的意義以及合外力所做功的計(jì)算方法。探討力做功除了力學(xué)中涉及的力外,還有電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力、洛舍茲力等,復(fù)習(xí)時(shí),要把它們串起來(lái),比較它們做功的特點(diǎn)。在中學(xué)學(xué)習(xí)能量時(shí),進(jìn)一步揭示了功的本質(zhì),功是描述物理過(guò)程的物理量。做功總是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。關(guān)于功率的概念,探討了平均功率、即時(shí)功率、額定功率、輸出功率等概念。關(guān)于能量的概念,從初中的定性探討發(fā)展至中學(xué)的定量計(jì)算動(dòng)能和重力勢(shì)能。通過(guò)動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律,定量地揭示了功和能的關(guān)系;功是能量轉(zhuǎn)化的量度,能量在轉(zhuǎn)化中保持守恒.5.要留意揭示物理規(guī)律之間的區(qū)分和內(nèi)在聯(lián)系
從力的角度總結(jié)出了牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律。從能的角度總結(jié)出了動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律。雖然,從不同的角度所得的規(guī)律不同,但描述的是同一物理現(xiàn)象,揭示的本質(zhì)是一樣的。當(dāng)然,也有著很多不同之處,要留意通過(guò)列表等形式從探討對(duì)象、探討角度、適用范圍、成立條件、矢量性、解題思路等方面加以比較,以加深對(duì)相近學(xué)問(wèn)的理解。6.要留意加強(qiáng)思維訓(xùn)練
可先以物理規(guī)律為專(zhuān)題訓(xùn)練收斂思維,歸納出運(yùn)用三把力學(xué)金鑰匙解題的不同的基本思路。然后,可在解同一道題時(shí),訓(xùn)練發(fā)散思維,從多角度地考慮問(wèn)題,防止用某一規(guī)律訓(xùn)練解題所造成的思維定勢(shì),從而有效地培育敏捷地綜合應(yīng)用學(xué)問(wèn)的實(shí)力.其次講:電磁學(xué)本講內(nèi)容包括靜電場(chǎng)、穩(wěn)恒電流、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)、溝通電、電磁振蕩和電磁波。一、重要概念和規(guī)律(一)重要概念1.兩種電荷、電量(q)
自然界只存在兩種電荷。用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒上帶的電荷叫做正電荷,用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒上帶的電荷叫做負(fù)電荷。留意:兩種物質(zhì)摩擦后所帶的電荷種類(lèi)是相對(duì)的。電荷的多少叫電量。在SI制中,電量的單位是C(庫(kù))。2.元電荷、點(diǎn)電荷、檢驗(yàn)電荷
元電荷是指一個(gè)電子所帶的電量e=1.6×10-19C。點(diǎn)電荷是指不考慮形態(tài)和大小的帶電體。檢驗(yàn)電荷是指電量很小的點(diǎn)電荷,當(dāng)它放入電場(chǎng)后不會(huì)影響該電場(chǎng)的性質(zhì)。3.電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度(E)、電場(chǎng)力(F)
電場(chǎng)是物質(zhì)的一種特別形態(tài),它存在于電荷的四周空間,電荷間的相互作用通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生。電場(chǎng)的基本特性是它對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用。電場(chǎng)強(qiáng)度是反映電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量。
描述電場(chǎng)強(qiáng)度有幾種方法。
其一,用公式法定量描述;定義式為E=F/q,適用于任何電場(chǎng)。真空中的點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)為E=kq/r2。勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為E=U/d。要留意理解:①場(chǎng)強(qiáng)是電場(chǎng)的一種特性,及檢驗(yàn)電荷存在及否無(wú)關(guān)。②E是矢量。它的方向即電場(chǎng)的方向,規(guī)定場(chǎng)強(qiáng)的方向是正電荷在該點(diǎn)受力的方向。③留意區(qū)分三個(gè)公式的物理意義和適用范圍。④幾個(gè)電場(chǎng)疊加計(jì)算合場(chǎng)強(qiáng)時(shí),要按平行四邊形法則求其矢量和。
其二,用電場(chǎng)線形象描述:電場(chǎng)線的密(疏)程度表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)(弱)。電場(chǎng)線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向。勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是方向相同、距離相等的相互平行的直線。要留意:a.電場(chǎng)線是使電場(chǎng)形象化而假想的線.b.電場(chǎng)線起始于正電行而終止于負(fù)電荷。c.電場(chǎng)中任何兩條電場(chǎng)線都不相交。電場(chǎng)力是電荷間通過(guò)電場(chǎng)相互作用的力。正(負(fù))電荷受力方向及E的方向相同(反)。4.電勢(shì)能(B)、電勢(shì)(U)、電勢(shì)差(UAB)
電勢(shì)能是電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能。要留意理解:①物理意義;電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能在數(shù)值上等于把電荷從這點(diǎn)移到電勢(shì)能為零處電場(chǎng)力所做的功。②電勢(shì)能是相對(duì)的,通常取電荷在無(wú)限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能為零,這樣,電勢(shì)能就有正負(fù)。③電場(chǎng)力對(duì)電荷所做的正(負(fù))功總等于電荷電勢(shì)能的削減(增加),即WAB=εA-εB。(A點(diǎn)電勢(shì)高于B點(diǎn))。④電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功,只跟電荷的始、末位置有關(guān),跟詳細(xì)路徑無(wú)關(guān)。
電勢(shì)是反映電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量.描述電勢(shì)有幾種方法。其一,用公式法定量描述:電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)定義為U=ε/q。要留意理解:①電勢(shì)是電場(chǎng)的一種特性,及檢驗(yàn)電荷存在及否無(wú)關(guān)。②電勢(shì)是標(biāo)量。③在SI制中的單位:1V=1J/C。④電勢(shì)是相對(duì)的,通常取無(wú)限遠(yuǎn)處(或大地)的電勢(shì)為零,這樣,電勢(shì)就有正負(fù)。⑤幾個(gè)電場(chǎng)疊加計(jì)算合電勢(shì)時(shí),只需求各個(gè)電場(chǎng)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電勢(shì)的代數(shù)和。其二,用等勢(shì)面形象描述:隨意兩個(gè)等勢(shì)面不能相交。等勢(shì)面及電力線垂直。不同等勢(shì)面的電勢(shì)沿電力線方向漸漸降低。任何相鄰兩等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等,場(chǎng)強(qiáng)大(小)的地方等勢(shì)面間的距離小(大)。在同一等勢(shì)面上的任何兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí),電場(chǎng)力不做功。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面是一族限電力線垂直的平面。
電勢(shì)差指電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)的差值,有時(shí)又叫做電壓。表示為UAB=UA-UB。留意:①電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差值是肯定的。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)事實(shí)上是指該點(diǎn)及無(wú)窮遠(yuǎn)處間的電勢(shì)差。②電勢(shì)差有正負(fù),UAB=-UBA。5.電客(C)
電容器的電容定義為C=Q/U。留意理解:①電容是表征電容器特性的物理量。對(duì)于給定的電容器,C肯定。②電容器所帶電量指每個(gè)導(dǎo)體(或極板)所帶電量的肯定值。③電容器的電容只眼它的結(jié)構(gòu)(兩個(gè)導(dǎo)體的大小、形態(tài)、相對(duì)位置)、介質(zhì)性質(zhì)有關(guān),而及它所帶的電量q和電勢(shì)差U無(wú)關(guān)。④平行板電容器的電容C=εS/4πkd,表示C及介電常數(shù)ε成正比,跟正對(duì)面積S成正比,跟極板間的距離d成反比。⑤電容器的額定電壓應(yīng)低于擊穿電壓。6.電流強(qiáng)度(I)
電流強(qiáng)度是表示電流強(qiáng)弱的物理量。定義為I=q/t,要留意理解:①電流的形成:電荷的定向移動(dòng)。②導(dǎo)體中存在持續(xù)電流的條件:一是要有可移動(dòng)的電荷;二是保持導(dǎo)體兩端的電勢(shì)差(如電源)。③電流的方向:規(guī)定正電荷的移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较?。在?內(nèi))電路電流從電源的正(負(fù))極流向負(fù)(正)極。④導(dǎo)體中自由電子定向移動(dòng)速率并不快,電流的傳導(dǎo)速率即電場(chǎng)的傳播速率等于光速。7.電阻(R)、電阻率(ρ)、超導(dǎo)體
電阻是表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用的物理量,定義為R=U/I,其單位依據(jù)歐姆定律規(guī)定是歐姆,即1歐=1伏/安。電阻是導(dǎo)體的一種特性。電阻率是反映材料導(dǎo)電性好壞的物理量,依據(jù)電阻定律定義為ρ=RS/l,單位是歐姆“Ω·m”,各種材料的電阻率都隨溫度而變更,金屬的電阻率隨溫度的上升(降低)而增大(減小)。當(dāng)溫度降低到肯定零度旁邊時(shí)某些金屬、合金和化合物的電阻率會(huì)突然減小為零,此謂超導(dǎo)現(xiàn)象。處于這種狀態(tài)的導(dǎo)體叫做超導(dǎo)體。超導(dǎo)體的電阻為零。8.電功(W)電熱(Q)、電功率(P)
電功是描述電路中電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的物理量??杀硎緸閃=UIt。在純電阻電路中,W=UIt=I2Rt=U2t/R。電功的好用單位1干瓦小時(shí)(度)=3.6×106焦。電熱指電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量。在純電阻電路里,W=Q,即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。在非純電阻(如含電動(dòng)機(jī)、電解槽等用電器)電路里,w>Q;電功率是描述電流做功快慢的物理量,可表示為P=W/t=UI。在純電阻電路中,P=UI=I2R=U2/R。9.電源、電動(dòng)勢(shì)(ε)、路端電壓(U)
電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。對(duì)于給定的電源,電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)電阻和允許通過(guò)的最大電流肯定。電動(dòng)勢(shì)是表征電源特性的物g量之一。要留意理解:①S是由電源本身所確定的,跟外電路的狀況無(wú)關(guān)。②ε的物理意義;電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于路中通過(guò)1庫(kù)侖電量時(shí)電源所供應(yīng)的電能。③留意區(qū)分電動(dòng)勢(shì)和電壓的概念。電動(dòng)勢(shì)是描述其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的物理量,是反映非靜電力做功的特性。電壓是描述電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的物理量,是反映電場(chǎng)力做功的特性。路端電壓是外電路兩端的電壓??杀硎緸椋篣=ε-U'(U'=Ir)。要明確:①U隨I的變更規(guī)律。當(dāng)I增大時(shí),U減??;當(dāng)I=0時(shí),U=ε。②U隨R的變更規(guī)律:當(dāng)R增大(減小)時(shí),U隨著增大(減小)當(dāng)R→∞(斷路)時(shí),U=ε(據(jù)此原理可用伏特計(jì)干脆測(cè)ε)。當(dāng)R→0(短路)時(shí),U→0,此時(shí)有I=ε/r,電流很大。10.磁性、磁體、磁極、磁化
磁性指物體能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)。具有磁性的物體叫磁體。磁體上最強(qiáng)的部分叫磁極,指南(北)的磁極叫南(北)極,用S(N)表示。磁化指使原來(lái)沒(méi)有磁性的物體得到磁性的過(guò)程。11.磁場(chǎng)、磁感強(qiáng)度(B)
磁場(chǎng)是一種特別形態(tài)的物質(zhì),它存在于磁體四周的空間,磁體間的相互作用通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生。磁場(chǎng)的基本特性是它對(duì)放入其中的電流(或磁極)有磁場(chǎng)力的作用。磁感強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量。描述磁感強(qiáng)度有幾種方法。其一,用公式定量描述。定義式為B=F/Il。要留意理解:①B是磁場(chǎng)的一種特性,及磁場(chǎng)力F、電流強(qiáng)度I、導(dǎo)線長(zhǎng)度l無(wú)關(guān)。B不是電流I所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。②B是矢量。它的方向即圍場(chǎng)的方向,規(guī)定B的方向是磁針N極在該點(diǎn)受力的方向。③在SI制中,B的單位為(T)特斯拉。其二,用磁感線描述:磁感線的密(疏)程度表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。磁感線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線是方向相同的距離相等的相互平行的直線;直線電流磁場(chǎng)的磁力線是以導(dǎo)線上各點(diǎn)為圓心的在限導(dǎo)線垂直的平面上的同心圓,通電螺線管磁場(chǎng)的磁力線及條形磁鐵相像。要留意:a.磁感線是使磁場(chǎng)形象化而假想的線。b.磁感線是閉合曲線,在磁體外(內(nèi))部,從N(S)極到S(N)極。③磁場(chǎng)中任何兩條磁力線都不相交。12.磁通量(Φ)
為了探討穿過(guò)某一個(gè)面上的磁場(chǎng),定義磁通量Φ=BScosθ要理解:①適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)。②物理意義:穿過(guò)磁場(chǎng)中某個(gè)面的磁感線條線。③θ為所探討的平面的法線及B的夾角。④磁通量有正負(fù)。⑤在SI制中的單位為韋伯(Wb),⑤由B=Φ/S,常稱(chēng)磁通密度。13.電磁感應(yīng)、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(ε)、感應(yīng)電流(I)
電磁感應(yīng)是指利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。所產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。要留意理解;①產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。②產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)及電路是否閉合無(wú)關(guān),而產(chǎn)生感應(yīng)電流必需閉合電路。③產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩種敘述是等效的,即閉合電路的一部分導(dǎo)體作切割磁力線運(yùn)動(dòng)及穿過(guò)閉合電路中的磁通量發(fā)生變更等效。14.自感現(xiàn)象、自感電動(dòng)勢(shì)、自感系數(shù)(L)
自感現(xiàn)象是指由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變更而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。飾產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì)。自感系數(shù)簡(jiǎn)稱(chēng)自感或電感,它是反映線圈特性的物理量。線圖越長(zhǎng),單位長(zhǎng)度上的匝數(shù)越多,截面積越大,它的自感系數(shù)越大。另外,有鐵心的線圇的自感系數(shù)比沒(méi)有鐵心時(shí)要大得多。15.溝通電、表征溝通電的物理量
溝通電是指電流強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間作周期性變更的電流。溝通電有單相和三相之分。中學(xué)所探討的是正弦溝通電.
最大值溝通電的最大值是溝通電在一周期內(nèi)所能達(dá)到的最大值.有效值溝通電的有效值是依據(jù)電流熱效應(yīng)規(guī)定的,即假如在相同時(shí)間內(nèi)溝通電和直流電通過(guò)相同的電阻所產(chǎn)生的熱量相等,則把這直流電的數(shù)值叫做這溝通電的有效值。有效值=最大值/。留意:①該關(guān)系式適用于按正弦現(xiàn)律變更的溝通電。②電氣設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定充流以及電表測(cè)量的數(shù)值一般指有效值。③我國(guó)的溝通電,照明電路電壓為220伏,動(dòng)力電路電壓為380伏。周期(T)和頻率(f)都是表征溝通電變更快慢的物理量.其關(guān)系為:T=1/f。我國(guó)的溝通電的周期為0.02S,頻率是50Hz,電流方向每秒變更100次。
16.振蕩電流、電磁振蕩
振蕩電流指大小和方向都作周期性變更的電流。通常由自感線圈和電容器組成的振蕩電路(稱(chēng)LC回路)產(chǎn)生。電磁振蕩是一種物理現(xiàn)象;在振蕩電路里產(chǎn)生振蕩的過(guò)程中,電容器極板上的電荷、回路中的電流以及及它們相聯(lián)系的磁場(chǎng)和電場(chǎng)都在作周期性變更。電磁有無(wú)阻尼振蕩(等幅振蕩)和阻尼振蕩(減幅振蕩)之分。電磁振蕩的過(guò)程可及簡(jiǎn)諧振動(dòng)相類(lèi)比。17.電磁場(chǎng)、電磁波
電磁場(chǎng)是指由變更的電場(chǎng)和磁場(chǎng)組成的不行分別的統(tǒng)一的場(chǎng)。電磁場(chǎng)由近及遠(yuǎn)地傳播形成電磁波。要留意理解:①?zèng)]有靜止的電磁場(chǎng)。②電磁波是橫波,它的傳播方向、電場(chǎng)方民_磁場(chǎng)方向相互會(huì)直。③傳播電磁波不須要介質(zhì)。(二)、重要規(guī)律1.電荷守恒定律
電荷守恒定律揭示了在電荷的分別和轉(zhuǎn)移的過(guò)程沖總量保持不變的規(guī)律。要留意它在中和現(xiàn)象、三種起電(接觸起電、摩擦起電、感應(yīng)起電)過(guò)程、靜電感應(yīng)現(xiàn)象中的應(yīng)用。2.庫(kù)侖定律
庫(kù)侖定律反映了電荷間相互作用力的規(guī)律??杀硎綟=kQ1Q2/r2,其中靜電力恒星k=9X109N·m2/C2.要留意:①適用于真空中的點(diǎn)電荷。②應(yīng)用公式時(shí),可把q和F的肯定值代入計(jì)算,庫(kù)侖力的方向依據(jù)電荷的正負(fù)來(lái)推斷。3.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn)
處于靜電平衡狀態(tài)(指導(dǎo)體中沒(méi)有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài))的導(dǎo)體的特點(diǎn)有四;其一,內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)到處為零。其二,表面上任何一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟該點(diǎn)的表面垂直。其三,電行只能分布在導(dǎo)體的外表面上(可用法拉第圓筒試驗(yàn)驗(yàn)證)。其四,該導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體,它的表面是一個(gè)等勢(shì)面。4.電勢(shì)差限電場(chǎng)力做功、跟電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力做的功跟電勢(shì)差的關(guān)系為W=qU。要留意:①公式適用于任何電場(chǎng)。②q、U、W三個(gè)量都有正、負(fù)。為避開(kāi)錯(cuò)誤,應(yīng)用時(shí),均取肯定值,功的正負(fù)可從電荷的正負(fù)及移動(dòng)方向加以推斷。③在電場(chǎng)力作用下,正(負(fù))電荷總是從高(低)電勢(shì)處移向低(高)電勢(shì)處,且電荷的電勢(shì)能減小。電勢(shì)差跟電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系可從以下三方面理解:①大小關(guān)系:①U=Ed(適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),d為沿電場(chǎng)線方向的兩點(diǎn)間距離)。②方向關(guān)系:場(chǎng)強(qiáng)的方向就是電勢(shì)降低最快的方向.③單位關(guān)系:1V/m=1N/C。5.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律
帶電粒子在重力、電場(chǎng)力作用下?;蛱幱谄胶鉅顟B(tài)、或加速、或偏轉(zhuǎn)(在勻強(qiáng)電場(chǎng)中作類(lèi)拋體運(yùn)動(dòng))。其運(yùn)動(dòng)規(guī)律同樣遵循力學(xué)的三把金鑰匙、只是在受力分析時(shí)要多考慮一個(gè)電場(chǎng)力而已。6.電阻定律
電阻定律是一個(gè)試驗(yàn)定律,它揭示了影響導(dǎo)核電阻的因素間的關(guān)系。要留意理解:①當(dāng)溫度不變時(shí),導(dǎo)線的電阻是由它的長(zhǎng)短、粗細(xì)、材料確定的。而及加在導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)的電流強(qiáng)度無(wú)關(guān)。②電阻還隨著溫度的上升而增大。③該公式適用于粗細(xì)勻稱(chēng)的金屬導(dǎo)體及放度勻稱(chēng)一樣的電解液7.歐姆定律
部分電路歐姆定律為:I=U/R,要留意:①公式中的I、U、R三個(gè)量必需是屬于同一段電路的。②適用范圍;適用于金屬導(dǎo)體和電解質(zhì)的溶液,不適用于氣體?;蚶斫鉃閮H適用于不含電源的某一部分電路。閉合電路歐姆定律可表示為:I=ε/(R+r),要留意:①適用于包括電源的整個(gè)閉合電路。②會(huì)從能量的轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)理解Iε=IU+Ir的物理意義,明確電源的總功率(Iε)、輸出功率(IU)和內(nèi)電路消耗的功率(IU')及其關(guān)系。
8.焦耳定律
焦耳定律是定量反映電流熱效應(yīng)的規(guī)律。在SI制中表示為Q=I2Rt。要留意;①對(duì)任何電路,只要有電阻R存在,由電流熱效應(yīng)產(chǎn)生的熱量都可用該公式計(jì)算。②在純電阻電路中,還可表示為Q=UIt或U2t/R。③在SI制中Q用焦作單位。9.電路串并聯(lián)和電源串并聯(lián)的特點(diǎn)
電路串并聯(lián)要留意理解電壓安排、電流安排、功率安排的規(guī)律。電源(相同電池)串并聯(lián)要留意適用條件:當(dāng)用電器額定電壓高于單個(gè)電他的電動(dòng)勢(shì)時(shí),應(yīng)采納串聯(lián)電池組。當(dāng)用電器的額定電流比單個(gè)電地允許通過(guò)的最大電流大時(shí),應(yīng)采納并聯(lián)電池組。必要時(shí)采納混聯(lián)電池組。10.改裝電表的原理
將電流計(jì)改裝成優(yōu)特計(jì).需給電流計(jì)串聯(lián)一個(gè)分壓電阻,該電阻可由R串=(n—1)Bg計(jì)算,其中n=U/Ug為電壓量程擴(kuò)大的倍數(shù)。將電流計(jì)改裝螨安始計(jì),需給電流計(jì)并取一個(gè)分流電阻,該電阻可由IgRg=(I-Ig)R并計(jì)算,其中n=I/Ig為電流量程擴(kuò)大的倍數(shù)。11.測(cè)量電阻的方法(1)用伏安法測(cè)。應(yīng)明確:當(dāng)測(cè)量小(大)電阻時(shí)應(yīng)采納安培計(jì)外(內(nèi))接法。(2)用歐姆計(jì)測(cè)。應(yīng)理解:①這是一種能干脆讀出電阻值的粗略測(cè)量方法。②要先調(diào)零再測(cè)量。12.磁極間的作用規(guī)律
磁極間相互作用的磁和同(異)名磁極相斥(吸)。13.判定磁場(chǎng)方向的法則
用安培定則判定。留意;當(dāng)判定直線電流的磁場(chǎng)方向時(shí),大拇指表示充流方向,四指表示磁感線的環(huán)繞方向.當(dāng)判定環(huán)形電流和通電螺線管的磁場(chǎng)方向時(shí),大姆指表示磁感線的方向。四指表示電流方向。14.磁場(chǎng)對(duì)電流的作用規(guī)律
(1)大?。弘娏魉艿拇艌?chǎng)力通常稱(chēng)為安培力。其大小F=BIlsinθ,留意:①適用于勻場(chǎng)磁場(chǎng)中長(zhǎng)直通電導(dǎo)線.②θ為I及B的夾角。磁場(chǎng)對(duì)通電線圈有磁力矩作用,其大小M=BIScosθ。留意:①適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)和輻向磁場(chǎng)②S為線圈(不肯定有規(guī)則)面積。③θ為B及線圈平面的夾角。磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力通常稱(chēng)為洛侖茲力。其大小f=qvBsinθ。留意:①洛侖茲力是磁場(chǎng)對(duì)單個(gè)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力,而安培力是磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線上電流的作用力。②θ為B及v的夾角。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,若θ=0,則電荷做勻速直線運(yùn)動(dòng);若θ=90°,則電荷在向心力f=qvB作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),可以證明,電荷的運(yùn)動(dòng)周期跟軌道半徑和運(yùn)動(dòng)速率無(wú)關(guān)。③f對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。
(2)方向:由左手定則判既留意:當(dāng)判定洛侖茲力方向時(shí),四指的指向及正(負(fù))電荷的運(yùn)動(dòng)方向相同(反)。15.電磁感應(yīng)規(guī)律
(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大?。河煞ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律確定。公式一:ε=△Φ/△t。留意;①該式普遍適用于求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).②ε只及穿過(guò)電路的磁通量的變更率△Φ/△t有關(guān),而及磁通的產(chǎn)生、磁通的大小及變更方式、電路是否閉合、電路的結(jié)構(gòu)及材料等因素?zé)o關(guān)。公式二:ε=Blvsinθ。留意:①該式通常用于導(dǎo)體切割磁力線之時(shí)。且導(dǎo)線及磁感線相互垂直。②θ為v及B的夾角。l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度(即l為導(dǎo)體實(shí)際長(zhǎng)度在垂直于B方向上的投影)。公式三:ε=L△I/△t。留意:①該公式由法拉第電磁感應(yīng)定律推出。適用于自感現(xiàn)象。②ε及電流的變更率△I/△t成正比。
(2)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向是一樣的,均由楞次定律和右手定則來(lái)判定。方法一:楞次定律。留意:①正確理解楞次定律比右手定則有更深刻的物理本質(zhì)。反映了在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化及守恒規(guī)律。即發(fā)電機(jī)的基本原理:機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。②普遍適用。只是當(dāng)導(dǎo)體和磁場(chǎng)無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),用楞次定律較便利。③駕馭應(yīng)用楞次定律的正確步驟;第一步,明確原磁場(chǎng)的方向及穿過(guò)閉合電路中的磁通量增減狀況;其次步。依據(jù)格次定律確定感生電流的磁場(chǎng)方向;第三步,利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向。要深刻理解“阻礙”兩字的含義,阻礙不同于相反。方法二:右手定則。留意:①兩種推斷方法結(jié)論一樣。當(dāng)導(dǎo)體和磁場(chǎng)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),用右手定則較便利。右手定則可視為楞確定律的特別狀況.②及左手定則的區(qū)分。15.溝通電的變更規(guī)律(1)用函數(shù)式表示:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值為:e=εmsinωt,εm=2Blv。電流的瞬時(shí)值為:i=Imsinωt,Im=εm/R。(2)用函數(shù)圖象表示:是正弦函數(shù)圖象。16.變壓器的變壓原理和變壓規(guī)律
變壓原理:在原、副線圈中由于電流交變而發(fā)生相互電磁感應(yīng)使之變壓。應(yīng)理解;①變壓過(guò)程的本質(zhì)是傳遞能量。②變壓過(guò)程中穿過(guò)原、副線圈的交變磁通量相同,每匝線圈的感生電動(dòng)勢(shì)相等。③適用于溝通電。直流電不能用變壓器變壓。變壓規(guī)律:對(duì)于志向變壓器有U1/U2=n1/n2,I1/I2=n2/n1留意:該式僅適用于只有一個(gè)副線圈的狀況。當(dāng)有幾個(gè)副線圈時(shí),每個(gè)副線日及原線圈均有這種獨(dú)立關(guān)系,且變壓器的輸出電流工:應(yīng)等于各副線圈中的電流之和。③輸入功率等于輸出功率。17.電磁振蕩的規(guī)律
電磁振蕩的固有周期T、固有頻率f。留意:①適用于無(wú)阻尼自由振蕩(不再?gòu)耐饨绔@得能量)。@T或f及振幅無(wú)關(guān)。18.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論
該理論的要點(diǎn)為;任何變更的電(磁)場(chǎng)都要在四周的空間產(chǎn)生磁(電)場(chǎng)。要理解:勻稱(chēng)變更的電(磁)場(chǎng)在四周產(chǎn)生穩(wěn)擔(dān)的磁(電)場(chǎng);振蕩電(磁)場(chǎng)在四周空間產(chǎn)生同樣頻率的磁(電)場(chǎng)。二、重要探討方法1.用比值定義物理量
若比值為恒量,則反映了物質(zhì)的某種性質(zhì)。如:物質(zhì)的密度ρ、導(dǎo)體的電阻R、電場(chǎng)強(qiáng)度E、電勢(shì)U、電容C等。2.類(lèi)比
如:將電場(chǎng)及重力場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度E及重力場(chǎng)強(qiáng)度(即重力加速度g)、電勢(shì)能及重力勢(shì)能、等勢(shì)面及等高線相類(lèi)比。將電磁振蕩及簡(jiǎn)諧振動(dòng)、電磁波及機(jī)械波、電指振及振動(dòng)的共振相類(lèi)比。其優(yōu)點(diǎn)是利用已學(xué)過(guò)的學(xué)問(wèn)去相識(shí)有類(lèi)似特點(diǎn)或規(guī)律的未知抽象學(xué)問(wèn)。3.運(yùn)用形象思維
如:用電場(chǎng)線和等勢(shì)面描述電場(chǎng)的性質(zhì),幫助理解電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)等抽象概念,用小磁針和磁感線描述磁場(chǎng)的性質(zhì).用安培定則、左手定則描述相關(guān)物理量間的關(guān)系,供應(yīng)判定某物理三的方向等。以達(dá)到由形象思維上升到抽象思維的境界。4.運(yùn)用等效思想
如;借助等效電阻、等效電路簡(jiǎn)化電路,便于解題。5.極端分析法如:探討閉合電路兩端點(diǎn)的電壓即路端電壓、用電鍵的閉合和斷開(kāi)、變阻器滑片移至兩極端、使電路斷路和短路等都是運(yùn)用了極端分析的思想方法。6.尋求守恒規(guī)律
如:電荷守恒定律。在純電阻電路中,電功等于電熱。法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律反映了在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化及守恒規(guī)律。在工C回路中,電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的相互轉(zhuǎn)化。這事實(shí)上是能是守恒定律的詳細(xì)體現(xiàn)。7.運(yùn)用圖象法探討
如:在I-U坐標(biāo)息中畫(huà)出金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線來(lái)探討導(dǎo)體的電阻。在U-I坐標(biāo)系中畫(huà)出圖線來(lái)探討路端電壓隨電流的變更規(guī)律,并借助它測(cè)算ε和r。用正弦函數(shù)圖象描述正孩溝通電、振蕩電流。8.試驗(yàn)檢測(cè)
如:用驗(yàn)電器檢測(cè)物體上是否帶電、帶何種電、帶多少電,用靜電計(jì)檢測(cè)導(dǎo)體間的見(jiàn)勢(shì)差。用庫(kù)侖扭秤探討庫(kù)侖定律,用伏特計(jì)測(cè)電壓,用安培計(jì)測(cè)電流強(qiáng)度,用歐姆計(jì)測(cè)電阻等。9.視察和試驗(yàn)
視察和試驗(yàn)是揭示物理規(guī)律的基本方法,物理規(guī)律依靠試驗(yàn)來(lái)證明。如:奧斯特試驗(yàn)發(fā)覺(jué)了電流的磁場(chǎng),羅蘭試驗(yàn)證明白運(yùn)動(dòng)電荷能產(chǎn)生磁場(chǎng),從而揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。用電子射線管檢驗(yàn)了運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到洛侖茲力的設(shè)想。法拉第的電磁感應(yīng)試驗(yàn)使他的“把磁轉(zhuǎn)變成電”的光輝思想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí).赫茲試驗(yàn)證明白電磁波的存在。還如:用示波器視察波形,用萊頓瓶說(shuō)明電諧振等。三、基本解題思路
解答電場(chǎng)和電路問(wèn)題的基本思路大致及解力學(xué)和熱學(xué)問(wèn)題相仿,下面擇其不同之處作些說(shuō)明:1.關(guān)于探討對(duì)象。電場(chǎng)中的探討對(duì)象往往是電場(chǎng)中的某一點(diǎn)或某一個(gè)電荷。電路的探討對(duì)象住在是某些元件(包括電源、用電器、電表等)或一段電路.2.關(guān)于受力分析。由于電場(chǎng)的參及,要多考慮一個(gè)電場(chǎng)力(庫(kù)侖力)。3.關(guān)于物理過(guò)程。電場(chǎng)中主要探討靜電平衡、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(平衡、加速、偏轉(zhuǎn))等.電路主要探討電路變更,如通過(guò)電鍵、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、變阻器變換電路的組成并引起了電路中各個(gè)量的變更。為了便于相識(shí)電路,經(jīng)常先要畫(huà)出簡(jiǎn)化的等效電路。4.關(guān)于狀態(tài)參量的分析。表征電場(chǎng)的狀態(tài)量主要有場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、電勢(shì)能等,引起電場(chǎng)狀態(tài)量變更的是力、功等。表征電路的狀態(tài)量有電壓、電流等,引起電路狀態(tài)量變更的是電阻等。要抓住關(guān)鍵的物理量,如并聯(lián)電路中的電壓相等、串聯(lián)電路中的電流相等、變更電路中電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻不變、在全電路中能量守恒等.
解答磁場(chǎng)和電磁場(chǎng)問(wèn)題的基本思路大致及前面的相仿,下面擇其不同之處作些說(shuō)明:1.關(guān)于探討對(duì)象。四場(chǎng)中的探討對(duì)象往往是小磁針、帶電粒子、通電直導(dǎo)線、通電線圈、閉合回路等。還有如:變壓器、電磁波、振蕩電流等。2.關(guān)于受力分析。由于磁場(chǎng)的參及,要多考慮一個(gè)磁場(chǎng)力(安培力、洛侖茲力)。3.關(guān)于物理過(guò)程。磁場(chǎng)中主要探討:通電導(dǎo)體受力平衡和帶電粒子受到洛侖茲力而作勻速圓周運(yùn)動(dòng),電磁感應(yīng)現(xiàn)象,溝通電和振蕩電流的正弦變更過(guò)程,電磁波的放射、傳播和接收過(guò)程等.一些問(wèn)題的物理過(guò)程往往是在三維空間進(jìn)行,為此,要擅長(zhǎng)發(fā)揮空間想象力,選擇恰當(dāng)?shù)钠矫嬉晥D(如以通電導(dǎo)線的橫截面作為受力面)將立體圖形轉(zhuǎn)化為平面圖形,畫(huà)出簡(jiǎn)明的物理過(guò)程示意圖。4.關(guān)于狀態(tài)參量的分析。要抓住關(guān)鍵的物理量,如:磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)物體的力(由此涉及加速度、沖量等)和骼(由此涉及功、動(dòng)能、勢(shì)能),電磁感應(yīng)中的磁通量變更率,溝通電中的最大值(或有效值)和周期(或頻率)、傳播電磁波的頻率和波長(zhǎng)、振蕩電流的周期〔或頻率)等。5.留意方向的分析及推斷。尤其是B的方向、安培力和洛侖茲力的方向、通電線因所受磁力矩后的轉(zhuǎn)動(dòng)方向、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的方向等。四、復(fù)習(xí)建議1.通過(guò)對(duì)電磁學(xué)的復(fù)習(xí),要求明確以電場(chǎng)和電路為主線的學(xué)問(wèn)體系,深刻理解電場(chǎng)力、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)能、電勢(shì)、電勢(shì)差和電壓、電容、電動(dòng)勢(shì)、電流強(qiáng)度、電阻、電功、電功率等重要概念,嫻熟駕馭庫(kù)侖定律、電場(chǎng)力做功的規(guī)律、串并聯(lián)電路和串并聯(lián)電池的特點(diǎn)、歐姆定律、焦耳定律等重要規(guī)律。熟識(shí)電流計(jì)、伏特計(jì)、安培計(jì)、歐姆計(jì)的測(cè)量原理和測(cè)量技能。要明確以電和進(jìn)相互轉(zhuǎn)變?yōu)橹骶€的學(xué)問(wèn)體系,深刻理解磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量、電磁感應(yīng)、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流。自感系數(shù)、表征溝通電的物理量(最大值和有效值、周期和頻率)、電磁振蕩、振蕩電流、電磁場(chǎng)、電磁波等重要概念.?huà)故祚{馭磁極間的作用、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用、法拉第電磁感應(yīng)定律、幾個(gè)有關(guān)判定方向的定則(安培定則、右手定則、左手定則)、溝通電的變更、變壓器、電磁振蕩、麥克斯韋電磁場(chǎng)理論等重要規(guī)律。2.把握學(xué)問(wèn)的深廣度
應(yīng)用庫(kù)侖定律求解的題目難度不超過(guò)固定在一條直線上的三個(gè)電荷的相互作用。電場(chǎng)疊加問(wèn)題不要求計(jì)算不在一條直線上的電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加。對(duì)電勢(shì)能不要求探討正電荷或負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中正負(fù)電荷的電勢(shì)能的正負(fù)問(wèn)題。帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)只限于帶電粒子進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)速度的方向垂直于場(chǎng)強(qiáng)的方向狀況.對(duì)平行板電容器不要求記住其電容公式并作定量計(jì)算。對(duì)直流電路計(jì)算不要求解含有反電動(dòng)勢(shì)的電路和有關(guān)電橋的問(wèn)題。計(jì)算安培力時(shí)只要求駕馭I及B垂直的狀況.計(jì)算洛舍茲力時(shí)只要求駕馭v跟B垂直的狀況,計(jì)算導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)時(shí)只要求駕馭l垂直于B、v的簡(jiǎn)潔狀況,不要求用自感系數(shù)計(jì)算自感電動(dòng)勢(shì)。3.要進(jìn)一步明確電磁學(xué)學(xué)問(wèn)的整體結(jié)構(gòu)
對(duì)于電場(chǎng),從力和能兩個(gè)角度探討分別得到了表征電場(chǎng)性質(zhì)的兩個(gè)物理量:電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)。對(duì)于電路,從探討穩(wěn)恒電流得到了以電源、電路、電表為體系的有關(guān)概念和規(guī)律。從電的系列看,由靜電(電場(chǎng))至動(dòng)電,而學(xué)過(guò)的動(dòng)電有:穩(wěn)恒電流、溝通電、振蕩電流等.電流有三大效應(yīng):熱效應(yīng)、磁效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng),本講涉及電流的磁效應(yīng).電轉(zhuǎn)變?yōu)榇诺脑敿?xì)形式較多,但究其本質(zhì)是磁場(chǎng)起源于運(yùn)動(dòng)電荷。從磁的系列看,由磁轉(zhuǎn)變?yōu)殡姷脑敿?xì)形式也很多,但究其本質(zhì)是穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變更。4.要擅長(zhǎng)把握探討問(wèn)題的思想方法
探討力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)的思想方法和解題思路有很多是相類(lèi)似的,只是詳細(xì)的探討對(duì)象、物理過(guò)程、狀態(tài)參量有所不同而巳。5.要擅長(zhǎng)從能量的觀點(diǎn)去揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì)
如;電場(chǎng)中電勢(shì)能和重力勢(shì)能、粒子動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)換,電路中電能、化學(xué)能、內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)換、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)是運(yùn)動(dòng)電行產(chǎn)生磁場(chǎng),電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化和守恒,麥克斯韋電磁場(chǎng)理論的本質(zhì)依據(jù)是能量的轉(zhuǎn)化和守恒,電磁波傳播的本質(zhì)是傳播能量,電磁振蕩的本質(zhì)是電場(chǎng)能和磁場(chǎng)能的相互轉(zhuǎn)化和守恒等等,因此,在解題時(shí)須留意敏捷運(yùn)用。第三講:光學(xué)光學(xué)包括兩大部分內(nèi)容:幾何光學(xué)和物理光學(xué).幾何光學(xué)(又稱(chēng)光線光學(xué))是以光的直線傳播性質(zhì)為基礎(chǔ),探討光在煤質(zhì)中的傳播規(guī)律及其應(yīng)用的學(xué)科;物理光學(xué)是探討光的本性、光和物質(zhì)的相互作用規(guī)律的學(xué)科.一、重要概念和規(guī)律(一)、幾何光學(xué)基本概念和規(guī)律1、基本概念
光源
發(fā)光的物體.分兩大類(lèi):點(diǎn)光源和擴(kuò)展光源.點(diǎn)光源是一種志向模型,擴(kuò)展光源可看成多數(shù)點(diǎn)光源的集合.光線——表示光傳播方向的幾何線.光束
通過(guò)肯定面積的一束光線.它是溫過(guò)肯定截面光線的集合.光速——光傳播的速度。光在真空中速度最大。恒為C=3×108m/s。丹麥天文學(xué)家羅默第一次利用天體間的大距離測(cè)出了光速。法國(guó)人裴索第一次在地面上用旋轉(zhuǎn)齒輪法測(cè)出了光這。實(shí)像——光源發(fā)出的光線經(jīng)光學(xué)器件后,由實(shí)際光線形成的.虛像——光源發(fā)出的光線經(jīng)光學(xué)器件后,由發(fā)實(shí)際光線的延長(zhǎng)線形成的。本影——光直線傳播時(shí),物體后完全照耀不到光的暗區(qū).半影——光直線傳播時(shí),物體后有部分光可以照耀到的半明半暗區(qū)域.2.基本規(guī)律(1)光的直線傳播規(guī)律先在同一種勻稱(chēng)介質(zhì)中沿直線傳播。小孔成像、影的形成、日食、月食等都是光沿直線傳播的例證。(2)光的獨(dú)立傳播規(guī)律
光在傳播時(shí)雖屢屢相交,但互不擾亂,保持各自的規(guī)律接著傳播。(3)光的反射定律
反射線、人射線、法線共面;反射線及人射線分布于法線兩側(cè);反射角等于入射角。(4)光的折射定律
折射線、人射線、法織共面,折射線和入射線分居法線兩側(cè);對(duì)確定的兩種介質(zhì),入射
角(i)的正弦和折射角(r)的正弦之比是一個(gè)常數(shù).介質(zhì)的折射串n=sini/sinr=c/v。全反射條件①光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì);②入射角大于臨界角A,sinA=1/n。(5)光路可逆原理光線逆著反射線或折射線方向入射,將沿著原來(lái)的入射線方向反射或折射.3.常用光學(xué)器件及其光學(xué)特性
(1)平面鏡
點(diǎn)光源發(fā)出的同心發(fā)散光束,經(jīng)平面鏡反射后,得到的也是同心發(fā)散光束.能在鏡后形成等大的、正立的虛出,像及物對(duì)鏡面對(duì)稱(chēng)。(2)球面鏡
凹面鏡有會(huì)聚光的作用,凸面鏡有發(fā)散光的作用.(3)棱鏡光密煤質(zhì)的棱鏡放在光疏煤質(zhì)的環(huán)境中,入射到棱鏡側(cè)面的光經(jīng)棱鏡后向底面偏折。隔著棱鏡看到物體的像向項(xiàng)角偏移。棱鏡的色散作用復(fù)色光通過(guò)三棱鏡被分解成單色光的現(xiàn)象。(4)透鏡在光疏介質(zhì)的環(huán)境中放置有光密介質(zhì)的透鏡時(shí),凸透鏡對(duì)光線有會(huì)聚作用,凹透鏡對(duì)光線有發(fā)散作用.透鏡成像作圖
利用三條特別光線。成像規(guī)律1/u+1/v=1/f。線放大率m=像長(zhǎng)/物長(zhǎng)=|v|/u。說(shuō)明①成像公式的符號(hào)法則——凸透鏡焦距f取正,凹透鏡焦距f取負(fù);實(shí)像像距v取正,虛像像距v取負(fù)。②線放大率及焦距和物距有關(guān).(5)平行透亮板
光線經(jīng)平行透亮板時(shí)發(fā)生平行移動(dòng)(側(cè)移).側(cè)移的大小及入射角、透亮板厚度、折射率有關(guān)。4.簡(jiǎn)潔光學(xué)儀器的成像原理和眼睛(1)放大鏡
是凸透鏡成像在。u<f時(shí)的應(yīng)用。通過(guò)放大餅在物方同地看到正立虛像。
(2)照相機(jī)
是凸透鏡成像在u>2f時(shí)的應(yīng)用.得到的是倒立縮小施實(shí)像。
(3)幻燈機(jī)
是凸透鏡成像在f<u<2f時(shí)的應(yīng)用。得到的是倒立放大的實(shí)像.
(4)顯微鏡
由短焦距的凸透鏡作物鏡,長(zhǎng)焦距的透鏡作目鏡所組成。物體位于物鏡焦點(diǎn)外很靠近焦點(diǎn)處,經(jīng)物鏡成實(shí)像于目鏡焦點(diǎn)內(nèi)很靠近焦點(diǎn)處。再經(jīng)物鏡在同側(cè)形成一放大虛像(通常位于明視距離處)。(5)望遠(yuǎn)鏡由長(zhǎng)焦距的凸透鏡作物鏡,轅焦距的〕透鏡作目鏡所組成。極遠(yuǎn)處至物鏡的光可看成平行光,經(jīng)物鏡成中間像(倒立、縮小、實(shí)像)于物鏡焦點(diǎn)外很靠近焦點(diǎn)處,恰位于目鏡焦點(diǎn)內(nèi),再經(jīng)目鏡成虛像于極遠(yuǎn)處(或明視距離處)。(6)眼睛等效于一變焦距照相機(jī),正常人明視距約25厘米。明視距離小子25厘米的近視眼患者需配戴凹透鏡做鏡片的眼鏡;明視距離大于25厘米的遠(yuǎn)視25者需配戴凸透鏡做鏡片的眼鏡。(二)物理光學(xué)——人類(lèi)對(duì)光本性的相識(shí)發(fā)展過(guò)程(1)微粒說(shuō)(牛頓)
基本觀點(diǎn)
認(rèn)為光像一群彈性小球的微粒。試驗(yàn)基礎(chǔ)光的直線傳播、光的反射現(xiàn)象。困難問(wèn)題無(wú)法說(shuō)明兩種媒質(zhì)界面同時(shí)發(fā)生的反射、折射現(xiàn)象以及光的獨(dú)立傳播規(guī)律等。(2)波動(dòng)說(shuō)(惠更斯)基本觀點(diǎn)認(rèn)為光是某種振動(dòng)激起的波(機(jī)械波)。試驗(yàn)基礎(chǔ)
光的干涉和衍射現(xiàn)象。①個(gè)的干涉現(xiàn)象——楊氏雙縫干涉試驗(yàn)條件
兩束光頻率相同、相差恒定。裝置(略)。
現(xiàn)象
出現(xiàn)中心明條,兩邊等距分布的明暗相間條紋。說(shuō)明
屏上某處到雙孔(雙縫)的路程差是波長(zhǎng)的整數(shù)倍(半個(gè)波長(zhǎng)的偶數(shù)倍)時(shí),兩波同相疊加,振動(dòng)加強(qiáng),產(chǎn)生明條;兩波反相疊加,振動(dòng)相消,產(chǎn)生暗條。應(yīng)用檢查平面、測(cè)量厚度、增加光學(xué)鏡頭透射光強(qiáng)度(增透膜).②光的衍射現(xiàn)象——單縫衍射(或圓孔衍射)
條件縫寬(或孔徑)可及波長(zhǎng)相比擬。裝置(略)。現(xiàn)象
出現(xiàn)中心最亮最寬的明條,兩邊不等距發(fā)表的明暗條紋(或明暗鄉(xiāng)間的圓環(huán))。困難問(wèn)題
難以說(shuō)明光的直進(jìn)、找尋不到傳播介質(zhì)。(3)電磁說(shuō)(麥克斯韋)
基本觀點(diǎn)
認(rèn)為光是一種電磁波。試驗(yàn)基礎(chǔ)
赫茲試驗(yàn)(證明電磁波具有跟光同樣的性質(zhì)和波速)。各種電磁波的產(chǎn)朝氣理
無(wú)線電波
自由電子的運(yùn)動(dòng);紅外線、可見(jiàn)光、紫外線
原子外層電子受激發(fā);x射線
原子內(nèi)層電子受激發(fā);γ射線
原子核受激發(fā)。可見(jiàn)光的光譜
放射光譜——連續(xù)光譜、明線光譜;汲取光譜(特征光譜。困難問(wèn)題
無(wú)法說(shuō)明光電效應(yīng)現(xiàn)象。(4)光子說(shuō)(愛(ài)因斯坦)基本觀點(diǎn)
認(rèn)為光由一份一份不連續(xù)的光子組成每份光子的能量E=hν。試驗(yàn)基礎(chǔ)
光電效應(yīng)現(xiàn)象。裝置(略)?,F(xiàn)象①入射光照到光電子放射幾乎是瞬時(shí)的;②入射光頻率必需大于光陰極金屬的極限頻率ν。;
③當(dāng)ν>v。時(shí),光電流強(qiáng)度及入射光強(qiáng)度成正比;④光電子的最大初動(dòng)能及入射光強(qiáng)無(wú)關(guān),只隨著人射光燈中的增大而增大。說(shuō)明①光子能量可以被電子全部汲取.不需能量積累過(guò)程;②表面電子克服金屬原子核引力逸出至少需做功(逸出功)hν。;③入射光強(qiáng)。單位時(shí)間內(nèi)入射光子多,產(chǎn)生光電子多;④入射光子能量只及其頻率有關(guān),入射至金屬表,除用于逸出功外。其余轉(zhuǎn)化為光電子初動(dòng)能。困難問(wèn)題
無(wú)法說(shuō)明光的波動(dòng)性。(5)光的波粒二象性
基本觀點(diǎn)
認(rèn)為光是一種具有電磁本性的物質(zhì),既有波動(dòng)性。又有粒子性。大量光子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律顯示波動(dòng)性,個(gè)別光子的行為顯示粒子性。試驗(yàn)基礎(chǔ)
微弱光線的干涉,X射線衍射.二、重要探討方法1.作圖鋒幾何光學(xué)離不開(kāi)光路圖。利用作圖法可以直觀地反映光線的傳播,便利地確定像的位置、大小、倒正、虛實(shí)以及成像區(qū)域或視察范圍等.把它及公式法結(jié)合起來(lái),可以相互補(bǔ)充、相互驗(yàn)證。2.光路追蹤法
用作圖法探討光的傳播和成像問(wèn)題時(shí),抓住物點(diǎn)上發(fā)出的某條光線為探討對(duì)象。不斷追蹤下去的方法.尤其適合于探討組合光具成多重保的狀況。3.光路可逆法
在幾何光學(xué)中,一全部的光路都是可逆的,利用光路可逆原理在作圖和計(jì)算上往在都會(huì)帶來(lái)便利。第四講:現(xiàn)代物理原子物理包括兩大部分內(nèi)容;原子結(jié)構(gòu)和原子核結(jié)構(gòu)。前者探討原子核外電子的分布及躍遷規(guī)律,后者探討核的組成及其變更規(guī)律。一、重要概念和規(guī)律1.原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)(1909年。盧瑟福)
試驗(yàn)基礎(chǔ)
α粒子散射試驗(yàn)——用放射源發(fā)出的α粒子穿過(guò)金箔,發(fā)覺(jué)絕大多數(shù)α粒子按原方向前進(jìn),少數(shù)α粒子發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)。極少數(shù)發(fā)失大角度偏轉(zhuǎn)。個(gè)別被彈回.基本內(nèi)容
在原子中心有一個(gè)帶正電的核(半徑約10-15~10-14m),集中了幾乎全部原子質(zhì)量、帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)(原子半徑約10-10m)。困難問(wèn)題
按經(jīng)典理論,電子繞核旋轉(zhuǎn)將輻射電磁波,能量會(huì)漸漸減小,電子運(yùn)行的軌道半徑不斷變小,大量原子發(fā)出的光譜應(yīng)當(dāng)是連續(xù)光譜。2.玻爾理論(1913年。玻爾)
試驗(yàn)基礎(chǔ)氫光譜規(guī)律的探討。
基本內(nèi)容(三點(diǎn)假設(shè))(1)原子只能處于一系列不連續(xù)的、穩(wěn)定的能量狀態(tài)(定態(tài)),其總能量En(包括動(dòng)能和電勢(shì)能)及基態(tài)總能量量的關(guān)系為En=E1/n2(n=1、2、3……)。(2)原子在兩個(gè)定態(tài)之間躍遷時(shí),將輻射(或汲取)肯定頻率時(shí)間子;光子的能量為hν=E初-E終。(3)電子繞核運(yùn)行的可能軌道是不連續(xù)的。各可能軌道的半徑rn=n2r1基態(tài)軌道半徑r1。(n=1、2、3……)。困難問(wèn)題無(wú)法說(shuō)明困難原子的光譜.3.放射現(xiàn)象(1896年.貝克勒爾)三種射線(1)α射線
氦原子核流。v≈c/10。貫穿本事很小。電離作用很強(qiáng)。(2)β射線
高速電子流。v≈c。貫穿本事強(qiáng),電離作用弱。(3)γ射線
波長(zhǎng)很短的電磁波。v=c。貫穿本事很強(qiáng),電離作用很弱。衰變規(guī)律
遵循電量、質(zhì)量(和能量)守恒。α衰變、β衰變、γ衰變(γ衰變是伴隨著α衰變或β衰變同時(shí)發(fā)生的)。半衰期
放射性元素的原子讀有半數(shù)發(fā)生衰變所須要的時(shí)間。由核內(nèi)部本身因素確定.跟原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān).4.原子核的組成試驗(yàn)基礎(chǔ)(1)質(zhì)子發(fā)覺(jué)(1919年,盧瑟福)
147N+24He→817O+11H(2)中子發(fā)覺(jué)(1932年,查德威克)
49Be+He→612C+01n基本內(nèi)
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶(hù)所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶(hù)上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶(hù)上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶(hù)因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2024年環(huán)保公益活動(dòng)策劃執(zhí)行合同
- 2024年物流人才培養(yǎng)與交流合同
- 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)課程設(shè)計(jì)日志
- 托班喂飯課程設(shè)計(jì)
- 蘇教版小學(xué)數(shù)學(xué)課程設(shè)計(jì)
- 藝術(shù)治療繪畫(huà)課程設(shè)計(jì)
- 廣東電網(wǎng)公司110kV車(chē)載移動(dòng)式變電站技術(shù)規(guī)范書(shū)
- 洗滌廢水處理課程設(shè)計(jì)
- 編輯文章課程設(shè)計(jì)意圖
- 網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)總結(jié)
- 國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要2021-2035
- GB/T 9128.2-2023鋼制管法蘭用金屬環(huán)墊第2部分:Class系列
- 網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)學(xué)PPT完整全套教學(xué)課件
- 2023年主治醫(yī)師(中級(jí))-臨床醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)學(xué)(中級(jí))代碼:352考試參考題庫(kù)附帶答案
- 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì)鎖梁自動(dòng)成型機(jī)床切削機(jī)構(gòu)
- 順產(chǎn)臨床路徑
- 人教版培智一年級(jí)上生活適應(yīng)教案
- 推動(dòng)架機(jī)械加工工序卡片
- RoHS檢測(cè)報(bào)告完整版
- 中國(guó)近現(xiàn)代史綱要(上海建橋?qū)W院)智慧樹(shù)知到答案章節(jié)測(cè)試2023年
- 同濟(jì)大學(xué)土力學(xué)試卷2023
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論