高考物理一輪復(fù)習(xí)資料-難點(diǎn)突破（共十講）

2009年高考物理一輪復(fù)習(xí)資料一■■難

點(diǎn)突破

難點(diǎn)1〃追碰〃問(wèn)題與時(shí)空觀

"追碰”類問(wèn)題以其復(fù)雜的物理情景，綜合的知識(shí)內(nèi)涵及廣闊的思維空間，充分體

現(xiàn)著考生的理解能力、分析綜合能力、推理能力、空間想象能力及理論聯(lián)系實(shí)際的

創(chuàng)新能力，是考生應(yīng)考的難點(diǎn)，也是歷屆高考?？汲Ｐ碌拿}熱點(diǎn).

?難點(diǎn)磁場(chǎng)

1.（????1/=120km/h.假設(shè)前方車輛突然停止,后車司機(jī)從發(fā)現(xiàn)這一情況，經(jīng)操縱

剎車，到汽車開(kāi)始減速所經(jīng)歷的時(shí)間（即反應(yīng)時(shí)間）L0.50s,剎車時(shí)汽車受到阻力的

大小，為汽車重的0.40倍，該高速公路上汽車間的距離s至少應(yīng)為多少，（取重力加

速度，-10

2m/s）

.左_______K____克

2.（?????例上，到軌道的距離MN為d=10m,

如圖1-1所示.轉(zhuǎn)臺(tái)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使激光束在水平面內(nèi)掃描，

掃描一周的時(shí)間為7例/V的夾角為45?Af,,光束又

射到小車上，則小車的速度為多少（結(jié)果保留兩位數(shù)字）？

,k

？77777”《

;/_%

,/——?

‘力"磁彳*圖力'”

3.（?????）一段凹槽/倒扣在水平長(zhǎng)木板C

1圖1-1上，槽內(nèi)有一小物塊B,它到槽內(nèi)兩側(cè)的距離均為，2

如圖1-2所示.木板位于光滑水平的桌面上，槽與木板間的

摩擦不計(jì)，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃/、氏CA

圖1-2以大小為

v的初速向右運(yùn)動(dòng)，已知匕.當(dāng)/和8發(fā)生碰撞時(shí)，2,67/oo

兩者的速度互換.求：

(1)從/、8發(fā)生第一次碰撞到第二次碰撞的時(shí)間內(nèi)，木板。運(yùn)動(dòng)的路程.

(2)在工、8剛要發(fā)生第四次碰撞時(shí)，/、8、U三者速度的大小.

?案例探究

，例1,(?????)從離地面高度為分處有自由下落的甲物體,同時(shí)在它正下方的地面上

有乙物體以初速度V豎直上拋，要使兩物體在空中相碰，則做豎直上拋運(yùn)動(dòng)物體的

o

初速度V應(yīng)滿足什么條件,(不計(jì)空氣阻力，兩物體均看作質(zhì)點(diǎn)).若要乙物體在下落過(guò)

0

程中與甲物體相碰，則/應(yīng)滿足什么條件，。

命題意圖:以自由下落與豎直上拋的兩物體在空間相碰創(chuàng)設(shè)物理情景，考杳理解能

力、分析綜合能力及空間想象能力.B級(jí)要求.

錯(cuò)解分析:考生思維缺乏靈活性，無(wú)法巧選參照物，不能達(dá)到快捷高效的求解效果.

解題方法與技巧：

(巧選參照物法)

用心爰心專心

選擇乙物體為參照物，則甲物體相對(duì)乙物體的初速度：/二0-"-1/甲乙0。

甲物體相對(duì)乙物體的加速度a=-g-(-g)=0甲乙

由此可知甲物體相對(duì)乙物體做豎直向下，速度大小為V的勻速直線運(yùn)動(dòng).所以，相遇

0

力時(shí)間為：占h0

2I/O對(duì)第一種情況，乙物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，在空中的時(shí)間為：0?f?g

gh2iz/70BP：O??所以當(dāng)口,兩物體在空中相碰.o2vgo

2i/i/o。對(duì)第二種情況，乙物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，下落過(guò)程的時(shí)間為:？1?gg

2i/Moo即？？.vggo

g力所以當(dāng)？卜?時(shí)，乙物體在下落過(guò)程中與甲物體相碰.gho2

，例2,(?????)如圖1-3圻示,質(zhì)量為m的木塊可

視為質(zhì)點(diǎn)，置于質(zhì)量也為6的木盒內(nèi)，木盒底面水平，長(zhǎng)/=0.8

m,木塊與木盒間的動(dòng)摩蒙因數(shù)〃=0.5,木盒放在光滑的地面

上，木塊/以々5m/s的初速度從木盒左邊開(kāi)始沿木盒底面。

向右運(yùn)動(dòng)，木盒原靜止.當(dāng)木塊與木盒發(fā)生碰撞時(shí)無(wú)機(jī)械能損圖1-32失，且不計(jì)碰

撞時(shí)間，取g=10m/s.問(wèn)：

(1)木塊與木盒無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，木塊停在木盒右邊多遠(yuǎn)的地方，

(2)在上述過(guò)程中，木盒與木塊的運(yùn)動(dòng)位移大小分別為多少，

命題意圖:以木塊與木盒的循環(huán)碰撞為背景，考查考生分析綜合及嚴(yán)密的邏輯推理能

力.B級(jí)要求.

錯(cuò)解分析:對(duì)隔離法不能熟練運(yùn)用，不能將復(fù)雜的物理過(guò)程隔離化解為相關(guān)聯(lián)的多個(gè)

簡(jiǎn)單過(guò)程逐階段分析，是該題出錯(cuò)的主要原因.

解題方法與技巧:

(1)木塊相對(duì)木盒運(yùn)動(dòng)及與木盒碰撞的過(guò)程中，木塊與木盒組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，最

終兩者獲得相同的速度，設(shè)共同的速度為匕木塊通過(guò)的相對(duì)路程為S則有：

1122/ni/=2/ni/?pmgs-mv-?2mv?oo22

由？？解得s=1.25m設(shè)最終木塊距木盒右邊為。由幾何關(guān)系可得:4=s-/=0.45m

用心愛(ài)心專心

(2)從木塊開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到相對(duì)木盒靜止的過(guò)程中，

木盒的運(yùn)動(dòng)分三個(gè)階段:第一階段，木盒向右做初速度

為零的勻加速運(yùn)動(dòng);第二階段，木塊與木盒發(fā)生彈性碰

撞，因兩者質(zhì)量相等，所以交換速度;第三階段，木盒

做勻減速運(yùn)動(dòng)，木盒的總位移等于一、三階段的位移之

和.為了求出木盒運(yùn)動(dòng)的位移，我們畫出狀態(tài)示意圖，如

圖1-4所示.

設(shè)第一階段結(jié)束時(shí)，木塊與木盒的速度分別為匕1

匕則6卜+？2012圖1-4

11122pmgL=-mv-m(i/+v)?oi222

因在第二階段中，木塊與木盒轉(zhuǎn)換速度，故第三階段開(kāi)始時(shí)木盒的速度應(yīng)為匕選木

盒1為研究對(duì)象

12對(duì)第一階段:〃/77gS=/77P?122

1122對(duì)第三階段：〃/77gS=/77P-6P?2122

從示意圖得s=s+ss=s+L-d?解得s=1.075ms=1.425m盒塊盒盒塊12

?錦囊妙計(jì)

一、高考走勢(shì)

“追碰”問(wèn)題，包括單純的"追及"類、"碰撞"美和"追及碰撞”類，處理該類

問(wèn)題，首先要求學(xué)生有正確的時(shí)間和空間觀念（物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程總與時(shí)間的延續(xù)和空

間位置的變化相對(duì)應(yīng)）.同時(shí)，要求考生必須理解掌握物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)及規(guī)律，具有

較強(qiáng)的綜合素質(zhì)和能力.該類問(wèn)題綜合性強(qiáng)，思維容量大，且與生活實(shí)際聯(lián)系密切，

是高考選拔性考試不可或缺的命題素材，應(yīng)引起廣泛的關(guān)注.

二、"追及""碰撞"問(wèn)題指要

1."追及"問(wèn)題

討論追及、相遇的問(wèn)題，其實(shí)質(zhì)就是分析討論兩物體在相同時(shí)間內(nèi)能否到達(dá)相同的

空間位置問(wèn)題.一定要抓住兩個(gè)關(guān)系:即時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系.一個(gè)條件:即兩者速度相

等，它往往是物體間能否追上、追不上或（兩者）距離最大、最小的臨界條件，也是

分析判斷的切入點(diǎn).

2."碰撞"問(wèn)題

碰撞過(guò)程作用時(shí)間短，相互作用力大的特點(diǎn)，決定了所有碰撞問(wèn)題均遵守動(dòng)量守恒

定律.對(duì)正碰，根據(jù)碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)能是否變化，又分為彈性碰撞和非彈性碰潼.

彈性碰撞:系統(tǒng)的動(dòng)量和動(dòng)能均守恒，因而有：

11112222/771/+mv-mv'+zn/?/n1/+/n1/=m/+m/?11221122112211222222

上式中乙，分別是6碰前和碰后的速度，人/分別是6碰前和碰后的速度.

111222

解？？式得

用心愛(ài)心專心

(m,m)v,2mv(m,m)v,2/771/12122212111/'=?/=?12mlmm,mini

完全非彈性碰撞：/n與m碰后速度相同，設(shè)為匕則12

mv,mvii2m\/+mv=(m+m)vlv=.112212/77,mi2

111222系統(tǒng)損失的最大動(dòng)能△￡=6l/+6Q(6+6)K非彈性碰撞損失的動(dòng)能

1(6112212222

介于彈性碰撞和完全非彈性碰撞之間.

在處理碰撞問(wèn)題時(shí)，通常要抓住三項(xiàng)基本原則：

(1)碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒原則.

(2)碰撞后系統(tǒng)動(dòng)能不增原則.

(3)碰撞后運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的合理性原則.

碰撞過(guò)程的發(fā)生應(yīng)遵循客觀實(shí)際.如甲物追乙物并發(fā)生碰撞，碰前甲的速度必須大于

乙

的速度，碰后甲的速度必須小于、等于乙的速度或甲反向運(yùn)動(dòng).三、處理"追碰"

類問(wèn)題思路方法

分析兩物體運(yùn)動(dòng)過(guò)由示意圖找兩物據(jù)物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)列(含由示意圖找兩

有時(shí)間)的位移方程程畫運(yùn)動(dòng)示意圖體位移關(guān)系

聯(lián)立方程求解(判若發(fā)生碰撞，據(jù)動(dòng)量關(guān)系(守恒能斷能否碰撞)量轉(zhuǎn)化關(guān)系列方程

求解

解決"追碰”問(wèn)題大致分兩類方法，即數(shù)學(xué)法(如函數(shù)極值法、圖象法等)和物理方

法(參照物變換法、守恒法等).

用心愛(ài)心專心

?殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練

1.(????)凸透鏡的焦距為￡一個(gè)在透鏡光軸上的物體,從距透鏡3,處，沿光軸逐漸

移動(dòng)到距離2,處，在此過(guò)程中

2.(????)兩輛完全相同的汽車，沿水平直路一前一后勻速行駛，速度均為匕。若前

車突然以恒定的加速度剎車，在它剛停住時(shí)，后車以前車剎車時(shí)的加速度開(kāi)始剎

車，已知前車在剎車過(guò)程中所行駛的距離為S若要保證兩車在上述情況中不相撞，

則兩車在勻速行駛時(shí)保持距離至少應(yīng)為多少，

23.(????X10kg的小車力，在/的右方Z=8.0m處，另一輛小車8正以速度

K=4.0sm/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)離/車，為使/車能經(jīng)過(guò)f=10.0s時(shí)

間追上8車，立即給/車適當(dāng)施加向右的水平推力使小車做勻變速直線運(yùn)

4JLv.

動(dòng)，設(shè)小車2受到水平軌道的阻力是車重的0.1倍，試問(wèn)：

在此追及過(guò)程中，推力至少需要做多少功，取9=102m/s)

圖1-5

4.(????)如圖1?6所示，在光滑的水平面上放置一質(zhì)量為m的小車，小車上有一

半

1徑為/?的光滑的弧形軌道，設(shè)有一質(zhì)量為6的小球，以V的。4

速度，方向水平向左沿圓弧軌道向上滑動(dòng)，達(dá)到某一高度力后，

又沿軌道下滑，試求力的大小及小球剛離開(kāi)軌道時(shí)的速度.

圖1-6

用心愛(ài)心專心

nA產(chǎn)nf

r7777777^777777^^77777

5.(?????)如圖1-7所示,長(zhǎng)為2/的板面光滑且不

導(dǎo)電的平板小車。放在光滑水平面上，車的右端有塊擋板，車

的質(zhì)量m=4m,絕緣小物塊8的質(zhì)量m=28以一定速度沿平板CB

向右與C車的擋板相碰，碰后小車的速度總等于碰前物塊8速

度的一半.今在靜止的平板車的左端放一個(gè)帶電量為+/質(zhì)量為圖1-76=6的小

物塊A,將物塊8放在平板車的中央，在整個(gè)空間,

加上一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，金屬塊/由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)/以速度卜與

8發(fā)。

1生碰撞，碰后/以V的速率反彈回來(lái)，8向右運(yùn)動(dòng).。4

(1)求勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向.

(2)若/第二次和8相碰，判斷是在B與U相碰之前還是相碰之后，

(3)/1從第一次與8相碰到第二次與8相碰這個(gè)過(guò)程中，電場(chǎng)力對(duì)A做了多少功，

x戶Xxxx

XXxdX

)XXXX

xf

bX<X

XXXX

6.(?????津口圖1-8所小,水平放置的導(dǎo)軌，其

電阻、摩擦均不計(jì)，固定在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感

應(yīng)強(qiáng)度為B,左端間距為2L,右端間距為L(zhǎng),今在導(dǎo)軌上

放己仇u"兩桿，其質(zhì)量分為2例、例，電阻分為2R、R,

現(xiàn)讓ab桿以初速度叱d棒的最終速度(兩棒均在不同的導(dǎo)。

軌上).

圖1-8

用心愛(ài)心專心

2X10m2.提示:該題為一"追及"的問(wèn)題，有兩種可能解，第一次為物追光點(diǎn)，

在相同時(shí)間內(nèi)，汽車與光點(diǎn)掃描的位移相等」=4(tan45?-tan30?),則

r==1.7m/5,11,V

22第二次為(光)點(diǎn)追物，時(shí)間相同，空間位移相同，￡=d(tan60?-tan45?),可得

1/==2.922,t

2i/13om/s.3.(1)5=/-⑵匕wv408co484,g

明殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練,LABC2.2s3.14/xlOJmin

4.小球從進(jìn)入軌道，到上升到力高度時(shí)為過(guò)程第一階段，這一階段類似完全非彈性

的碰撞，動(dòng)能損失轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能(而不是熱能).

II222據(jù)止匕可歹I」方程:m)匕?/77i/=(/77+/77)1/+mg\\?解得力=u74g.

uoo22

小球從進(jìn)入到離開(kāi)，整個(gè)過(guò)程屬?gòu)椥耘鲎材Ｐ?，又由于小球和車的等質(zhì)量，由彈性

碰撞規(guī)律可知，兩物體速度交換，故小球離開(kāi)軌道時(shí)速度為零.

說(shuō)明:廣義上的碰撞，相互作用力可以是彈力、分子力、電磁力、核力等，因此，碰

撞可以是宏觀物體間的碰撞，也可以是微觀粒子間的碰撞.拓寬后的碰撞，除例超代

表的較長(zhǎng)時(shí)間的碰撞題型外，還有非接觸型碰撞和非彈力作用的碰撞.

2/7714205.(1)對(duì)金屬塊A用動(dòng)能定理/所以電場(chǎng)強(qiáng)度大小E二方向水平向右

o22qL

1(2)/、8碰撞，由系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律得6l/=/77(-l/)+/77l/4(M0864

L8L5用代入解得hy8碰后做勻速運(yùn)動(dòng)，碰到擋板的時(shí)間t=,B8。

B8I/5i/8o

2的加速度3=/在蚱殳時(shí)間的位移為AB2L

21/81/II68/220,s=vt+at=-/???()二24a88o2425522￡5VVQQ

因s〃，故工第二次與8相碰必在8與U相碰之后“

(3)8與C相碰，由動(dòng)量守恒定律可得

1m1/=/77/+/77I/*，二卜/'二0BBBBCCCBB2

用心爰心專心

力從第一次相碰到第二次與8相碰的位移為L(zhǎng),因此電場(chǎng)力做的功

1^2120W-qEL-mv.6.申o23

難點(diǎn)2電磁感應(yīng)電路分析與模型轉(zhuǎn)換

電磁感應(yīng)電路的分析與計(jì)算以其覆蓋知識(shí)點(diǎn)多，綜合性強(qiáng)，思維含量高，充分體現(xiàn)

考

生能力和素質(zhì)等特點(diǎn)，成為歷屆高考命題的特點(diǎn).

?難點(diǎn)磁場(chǎng)

1.(???)(1999年廣東)如圖15-1所示，例MPQ為兩平行金屬導(dǎo)軌，例、P間連

有一阻值為月的電阻，導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌所

在平面垂直，圖中磁場(chǎng)垂直紙面向里.有一金屬圓環(huán)沿兩導(dǎo)軌滑動(dòng)，速度為囁與導(dǎo)

軌接觸良好，圓環(huán)的直徑d與兩導(dǎo)軌間的距離相等.設(shè)金屬環(huán)與導(dǎo)軌的電阻均可忽

略，圖15-1

當(dāng)金屬環(huán)向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)

dBv,R,大小為R

dBvR,大小為R

2dBvR,大小為R

R

」----L------導(dǎo)軌

2.(????)兩根相距^=0.20m的平行金屬長(zhǎng)導(dǎo)軌固定在

同一水平面內(nèi)，并處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)

度Br=0.25Q,回路中其余部分的電阻可不計(jì)，已知兩金屬細(xì)桿

在平行導(dǎo)軌的拉力作用下沿導(dǎo)軌朝相反方向勻速平移,速度大小

圖15-2都是i/=5.0m/s,如圖15-2所示，不計(jì)導(dǎo)軌上的摩擦.

(1)求作用于每條金屬細(xì)桿的拉力的大小.

(2)求兩金屬細(xì)桿在間距增加0.40m的滑動(dòng)過(guò)程中共產(chǎn)生的熱量.

3.(????)(1999年上海)如圖15-3所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻r=0.3。、質(zhì)量加二0.1

kg的金屬棒垂直跨擱在位于水平面上的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌間距

也是L,棒與導(dǎo)軌間接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌左端接有/?=0.5Q的電阻，量

程為了0,3.0A的電流表串接在一條導(dǎo)軌上，量程為0,1.0V的電壓表接圖15-3

在電阻RFV=2m/s的速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動(dòng)時(shí)，觀察到電路中

用心愛(ài)心專心

的一個(gè)電表正好滿偏，而另一個(gè)電表未滿偏.問(wèn)：

(1)此滿偏的電表是什么表？說(shuō)明理由.

(2)拉動(dòng)金屬棒的外力尸多大？

(3)此時(shí)撤去外力尸/?的電量.

?案例探究3,例l,(??????xlOm/s,從航天飛機(jī)上向地心方向發(fā)射一顆衛(wèi)星，攜

帶一根

一5長(zhǎng)20km,電阻為800QxlOT,且認(rèn)為懸繩上各點(diǎn)的切割速度和航天飛機(jī)的速度

相同.根據(jù)理論設(shè)計(jì)，通過(guò)電離層(由等離子體組成)的作用，懸繩可以產(chǎn)生約3A的感

應(yīng)電流，試求：

(1)金屬懸繩中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)；

(2)懸繩兩端的電壓；

(3)航天飛機(jī)繞地球運(yùn)行一圈懸繩輸出的電能(已知地球半徑為6400km).

命題意圖:考查考生信息攝取、提煉、加工能力及構(gòu)建物理模型的抽象概括能力,B級(jí)

要求.

錯(cuò)解分析:考生缺乏知識(shí)遷移運(yùn)用能力和抽象概括能力，不能于現(xiàn)實(shí)情景中構(gòu)建模型

(切割磁感線的導(dǎo)體棒模型)并進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換(轉(zhuǎn)換為電源模型及直流電路模型)，無(wú)

法順利運(yùn)用直流電路相關(guān)知識(shí)突破.

----------H電離層)

解題方法與技巧:將飛機(jī)下金屬懸繩切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)

勢(shì)看作電源模型，當(dāng)

它通過(guò)電離層放電可看作直流電路模型.如圖15-4所示.

(1)金屬繩產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)：圖15-4-5333F=^/i/=4xl0x20xl0xxlOxlOV

(2)懸繩兩端電壓，即路端電壓可由閉合電路歐姆定律得:

33Z/=￡-Z/-xlO-3xxlOV

(3)飛機(jī)繞地運(yùn)行一周所需時(shí)間

332,3.14,(6400,10,3000,10)2,/?3r==xios3內(nèi).5,10

則飛機(jī)繞地運(yùn)行一圈輸出電能：

37F=^=2800x3xxlOx10,

，例2,(?????)如圖15-b所示,豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，

,8磁感應(yīng)強(qiáng)度8=0.5T,并且以=0.1T/s在變化,水平軌道電阻不"

計(jì)，且不計(jì)摩擦阻力，寬0.5m的導(dǎo)軌上放一電阻/?=0.1Q的導(dǎo)體。

棒,并用水平線通過(guò)定滑輪吊著質(zhì)量例=0.2kg的重物，軌道左端連

接的電阻/?=0.4Q,圖中的/=0.8m,求至少經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能吊起

圖15-5重物.

命題意圖:考查理解能力、推理能力及分析綜合能力.B級(jí)要求.

用心愛(ài)心專心

錯(cuò)解分析：(1)不善于逆向思維，采取執(zhí)果索因的有效途徑探尋解題思路;(2)實(shí)際運(yùn)算

過(guò)程忽視了8的變化，將8代入F=BH,導(dǎo)致錯(cuò)解安北

解題方法與技巧：

6由法拉第電磁感應(yīng)定律可求出回路感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):￡=?.S.t.t

￡由閉合電路歐姆定律可求出回路中電流/,?/?,/?0

由于安培力方向向左，應(yīng)用左手定則可判斷出電流方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较颍ㄓ缮贤驴矗?

再根據(jù)楞次定律可知磁場(chǎng)增加，在。時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為：

.BB'SB,?t）?此時(shí)安培力為尸=8'〃？段ab,t

由受力分析可知F=mg?安

由？？？？？式并代入數(shù)據(jù):f=495s

?錦囊妙計(jì)

一、命題特點(diǎn)

對(duì)電磁感應(yīng)電路的考查命題，常以學(xué)科內(nèi)綜合題目呈現(xiàn)，涉及電磁感應(yīng)定律、直流

電路、功、動(dòng)能定理、能量轉(zhuǎn)化與守恒等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，突出考查考生理解能力、分

析綜合能力，尤其從實(shí)際問(wèn)題中抽象概括構(gòu)建物理模型的創(chuàng)新能力.

二、求解策略

"類同"變換，"類似"變換，"類異"變換，可使復(fù)雜、陌生、抽象的問(wèn)題變成

簡(jiǎn)單、熟悉、具體的題型，從而使問(wèn)題大為簡(jiǎn)化.

解決電磁感應(yīng)電路問(wèn)題的關(guān)鍵就是借鑒或利用相似原型來(lái)啟發(fā)理解和變換物理模

型，即把電磁感應(yīng)的問(wèn)題等效轉(zhuǎn)換成穩(wěn)恒直流電路，把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的那部分導(dǎo)

體等效為內(nèi)電路.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小相當(dāng)于電源電動(dòng)勢(shì).其余部分相當(dāng)于外電路，并

畫出等效電路圖.此時(shí)，處理問(wèn)題的方法與閉合電路求解基本一致，惟一要注意的是

電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，有時(shí)導(dǎo)體兩端有電壓，但沒(méi)有電流流過(guò)，這類似電源兩端有電勢(shì)

差但沒(méi)有接入電路時(shí)，目流為零.

用心愛(ài)心專心

?殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練

1.(????)在方向水平的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5T的勻強(qiáng)磁

場(chǎng)中，有兩根豎直放置的導(dǎo)體軌道cd、ef,其寬度為1m,其下端

與電動(dòng)勢(shì)為12V、內(nèi)電阻為1Q的電源相接，質(zhì)量為0.1kg的金屬

棒例/V的兩端套在導(dǎo)軌上可沿導(dǎo)軌無(wú)摩擦地滑動(dòng)，如圖15-6所示，

2除電源內(nèi)阻外，其他一切電阻不計(jì)，g=10m,s,從S閉合直到金圖15-6屬棒做勻

速直線運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中

C.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為20m,s

D.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電路中的電流強(qiáng)度大小是2A

2.(????)兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為。的

斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻Rm、電阻可不計(jì)的金屬棒ab,在

圖15-7沿著斜面與棒垂直的恒力尸作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，并上升萬(wàn)高

度.如圖15-7所示，在這過(guò)程中

mgh與電阻/?上發(fā)出的焦耳熱之和

尸與安培力的合力所做的功等于零

廠與重力的合力所做的功等于電阻用上發(fā)出的焦耳熱

3.(?????)如圖15-8所示，空間存在垂直于紙面的均勻磁場(chǎng)，在半徑為a的圓形區(qū)

域內(nèi)、外，磁場(chǎng)方向相反，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為8.一半徑為b,電阻為/?的圓形

導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心與圓形區(qū)域的中心重合.在內(nèi)、外磁場(chǎng)同時(shí)由8均勻地

減小到零的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線截面的電量Q=________.

圖15-8圖15-9

4.(?????)如圖15?9所示，放在絕緣水平面上的兩條平行金屬導(dǎo)軌例/V和PQ之

間的寬度為/,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度值為8的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，8的方向垂直于導(dǎo)軌平面，

導(dǎo)軌左端接有電阻為Rt其他電阻不計(jì)，導(dǎo)軌右端接有電容為。的電容器，長(zhǎng)為2/

的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，其a端絞鏈在導(dǎo)軌PQ±.,現(xiàn)將

棒以角速度3繞8點(diǎn)沿水平導(dǎo)軌平面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)9。？角，求這個(gè)過(guò)程中通過(guò)/?的

總電量是多少？

5.(????)如圖15-10所示，和U。是足夠長(zhǎng)的平行光

滑導(dǎo)軌，其間距為/,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為6.整個(gè)裝置處在

用心愛(ài)心專心

圖15-10

磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中/C端連有電阻值為

RM,垂直于導(dǎo)軌的金屬棒￡尸在距8。端s處由靜止釋放，在EFF,方向沿斜面向

上的恒力把￡尸棒從8。位置由靜止推至距8。端s處，突然撤去恒力F,棒EF最

后又回到8。端.求：(1)￡尸棒下滑過(guò)程中的最大速度.

(2)“■棒自8。端出發(fā)又回到8。端的整個(gè)過(guò)程中，有多少電能轉(zhuǎn)化成了

內(nèi)能(金屬棒、導(dǎo)軌的電阻均不計(jì))？

6.(?????)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為8:0.4T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放一個(gè)

半徑r=50cm的圓形導(dǎo)軌,上面擱有互相垂直的兩根導(dǎo)體棒，一起。3以角速度

/*ad/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).圓導(dǎo)軌邊緣和兩棒中央通過(guò)

電刷與外電路連接，若每根導(dǎo)體棒的有效電阻為/?=0.8Q,外接電。

阻AQ,如所示,求：

(1)每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì).圖15-11

(2)當(dāng)電鍵S接通和斷開(kāi)時(shí)兩電表示數(shù)(假定/???,/??0).

參考答案:，難點(diǎn)磁場(chǎng),LB.提示:將圓環(huán)轉(zhuǎn)換為并聯(lián)電源模型，如圖15'-L

用心愛(ài)心專心

提示:將電路轉(zhuǎn)換為直流電路模型如圖15'—2.

3.(1)電壓表理由略(2)尸二1.6N(3)(2=0.25C

22228(2db)8(628)，”,殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練,LCD2.AD3。=/△上或Q=RR

324.Q=8/(+20O)2R

5.(1)如圖15'—3當(dāng)￡尸從距8。端s處由靜止開(kāi)始滑至8。的過(guò)程中，受力情況

8/力如圖所示.安培力：F=BI/=B安R

圖15—3

8/iz/Wgsin-8/,/?根據(jù)牛頓第二定律：a=?M

所以，EFa=D時(shí)速度達(dá)到最大值匕m22由？式中3=0有:例gsine-8/iz//?=0?m

MgRsic,v=m22〃/

(2)由恒力廠推至距8。端s處，棒先減速至零，然后從靜止下滑，在滑回8。之前

已達(dá)最大速度v開(kāi)始勻速.m

設(shè)￡尸棒由8。從靜止出發(fā)到再返回8。過(guò)程中，轉(zhuǎn)化成的內(nèi)能為△￡根據(jù)能的轉(zhuǎn)化

與

守恒定律：

例g/?sin,1122Fs-XE=Mv?XE=Fs-M()?m222281

6.(1)每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為

用心愛(ài)心專心

11232￡=B/=^/co=xxl0x(0.5)V,50V.1/122

(2)兩根棒一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，每半根棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相同、方向相同(從邊緣

指向中心)，相當(dāng)于四個(gè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻相同的電池并聯(lián)，得總的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻

11為￡￡50V,/-=;?,0.1Q,1。42

當(dāng)電鍵S斷開(kāi)時(shí)，外電路開(kāi)路，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)等于電源電動(dòng)勢(shì)，為

50V.

當(dāng)電鍵S'接通時(shí)，全電路總電阻為

R'=r+/?=(0.1+3.9)0=40.

由全電路歐姆定律得電流強(qiáng)度(即電流表示數(shù))為

￡50Z,,A=12.5A.,r,RA

此時(shí)電壓表示數(shù)即路端電壓為

U=E-IrxO.lV,48.75V(電壓表示數(shù))

或司,〃?,12.5x3.9V,48.75V.

難點(diǎn)3滑動(dòng)變阻器應(yīng)用分析

滑動(dòng)變阻器是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的儀器，近幾年高考電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)命題對(duì)其應(yīng)用多

次直接或滲透考查.如何選擇滑動(dòng)變阻器的接法設(shè)計(jì)控制電路仍是歷屆考生應(yīng)考的難

點(diǎn).

?難點(diǎn)磁場(chǎng)

1.(????)如圖12-1所示，滑動(dòng)變阻器電阻最大值為R,

負(fù)載電阻R=R,電源電動(dòng)勢(shì)為￡內(nèi)阻不計(jì).1

(1)當(dāng)《斷開(kāi)，滑動(dòng)頭c移動(dòng)時(shí)，/?兩端的電壓范圍是多少，1

(2)當(dāng)《接通，滑動(dòng)頭c移動(dòng)時(shí)，。兩端的電壓范圍是多少，1

(3)設(shè)/?的長(zhǎng)度db二A上單位長(zhǎng)度的電阻各處相同，a、c間

長(zhǎng)度為當(dāng)《接通后，加在/?上的電壓U與x的關(guān)系如何，11圖12-1

2.（?????）用伏安法測(cè)金屬電阻/?（約為5。）的值，x

用心愛(ài)心專心

已知電流表內(nèi)阻為1Q,量程為0.6A,電壓表內(nèi)阻為幾kO,量程為3V,電源電動(dòng)

勢(shì)為9V,滑動(dòng)變阻器的阻值為0~6。,額定電流為5A,試畫出測(cè)量/?的原理圖.

X

?案例探究

，例L（?????）用伏安法測(cè)量某一電阻月阻值,現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下:待測(cè)電X

阻/?（阻值約5Q,額定功率為1W）;電流表4量程0~0.6A,內(nèi)阻0.2Q）;電流表

力八2（量程0~3A,內(nèi)阻0.05Q）;電壓表P（量程0~3V,內(nèi)阻3kQ）;電壓表

1/（量程。~1512V,內(nèi)阻15kQ）;滑動(dòng)變阻器/?（0-50。）,蓄電池（電動(dòng)勢(shì)為6

V）、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線.。

為了較準(zhǔn)確測(cè)量月阻值，電壓表、電流表應(yīng)選_________并畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.，

命題意圖:考查正確選擇實(shí)驗(yàn)儀器及據(jù)實(shí)驗(yàn)原理設(shè)計(jì)合理電路的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?B級(jí)要求.

錯(cuò)解分析:沒(méi)能據(jù)安全性、準(zhǔn)確性原則選擇/和I/,忽視了節(jié)能、方便的原則，采

用了變阻器的分壓接法.

解題方法與技巧:由待測(cè)電阻月額定功率和阻值的大約值，可以計(jì)算待測(cè)電阻月的

X*額定電壓、額定電流的值約為

PR.1,5P/R,l/5U=?2.2V,Z==0.45A.

則電流表應(yīng)選力,電壓表應(yīng)選I/.1!

又因=24.5Q,R,則電流表必須外接.R,尺0.2,3000/

因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器的全阻值大于被測(cè)電阻R,故首先考慮滑動(dòng)變阻器*圖12?2的限

流接法，若用限流接法，則被測(cè)電阻月上的最小電流為X

￡6V==0.11A,/,故可用限流電路.電路如圖12-2所示.?min￡,RS,50，

a%b&Ab

-?hH—L-I|I|——

1E，E1]r=Q>

(a)(b)

?錦囊妙計(jì)

一、滑動(dòng)變阻器的限流接法與分壓接法的特

點(diǎn)圖12-3所示的兩種電路中，滑動(dòng)變阻器(最大

阻值為Q對(duì)負(fù)載R的電壓、電流強(qiáng)度都起控制“

調(diào)節(jié)作用,通常把圖12-3(a)電路稱為限流接法,

圖12?3(b)電路稱為分壓接法.

圖12-3

負(fù)載/?上電壓調(diào)節(jié)范圍(忽負(fù)載/?上電流調(diào)節(jié)相同條件下電路消u

略電源內(nèi)阻)范圍(忽略電源內(nèi)耗的總功率

阻)

限流接法EERL?RE7U7ELLEILR,RRR,RLOLLO

分壓接法E?O?/O?4/?￡z￡(Z+7)LLSPRL

用心愛(ài)心專心

比較分壓電路調(diào)節(jié)范圍較大分壓電路調(diào)節(jié)范圍限流電路能耗較小

較大

￡其中，在限流電路中，通/?的電流/=,當(dāng)/?,/?時(shí)/主要取決于/?的變

LLQLLQR,/?Z0

化，當(dāng)4月時(shí)，/主要取決于R.特別是當(dāng)/?<</?時(shí)，無(wú)論怎樣改變/?的大小，也

不OLLLOLO

會(huì)使/有較大變化.在分壓電路中，不論”的大小如何，調(diào)節(jié)滑動(dòng)觸頭戶的位置，都

可以2。

使/有明顯的變化.，

二、滑動(dòng)變阻器的限流接法與分壓接法的選擇方法

滑動(dòng)變阻器以何種接法接入電路，應(yīng)遵循安全性、精確性、節(jié)能性、方便性原則綜

合考慮，靈活擇取.

(1)要求回路中某部分電路電流或電壓實(shí)現(xiàn)從零開(kāi)始可連續(xù)調(diào)節(jié)時(shí)(如:測(cè)定導(dǎo)體的伏

安特性、校對(duì)改裝后的電表等電路)，即人范圍內(nèi)測(cè)量時(shí)，必須采用分壓接法.

(2)當(dāng)用電器的電阻/?遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的最大值R,且實(shí)驗(yàn)要求的電壓變化范圍

L0

較大(或要求測(cè)量多組數(shù)據(jù))時(shí)，必須采用分壓接法.因?yàn)榘磮D12-3(b)連接時(shí)，因

/?>>/?他凡所以R與/?的并聯(lián)值R?R,而整個(gè)電路的總阻約為R,那么/?兩端電

壓U二井a(chǎn)pLapapGLL

U?R,顯然U?R,且/?越小,這種線性關(guān)系越好,電表的變化越平穩(wěn)均勻，二井

apLapapRQ

越便于觀察和操作.(3)若采用限流接法，電路中實(shí)際電壓(或電流)的最小值仍超過(guò)

心的額定值時(shí)，只能采用分壓接法.

(1)測(cè)量時(shí)電路電流或電壓沒(méi)有要求從零開(kāi)始連續(xù)調(diào)節(jié)，只是小范圍內(nèi)測(cè)量，且RL

與月接近或/?略小于R.采用限流式接法.。，0

(2)電源的放電電流或滑動(dòng)變阻器的額定電流太小，不能滿足分

壓式接法的要求時(shí)，采用限流式接法.

(3)沒(méi)有很高的要求，僅從安全性和精確性角度分析兩者均可采

用時(shí)，可考慮安裝簡(jiǎn)便和節(jié)能因素采用限流式接法.

?殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練

1.(????)(2002年上海)在如圖所示12-4所示電路中,當(dāng)圖12—4變阻器/?的滑

動(dòng)頭P向b端移動(dòng)時(shí)3

A.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小

B.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大

C.電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大

巖

I~~lik—

D.電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小

2.(????)如圖12-5所示，當(dāng)變阻器/?的觸頭戶向右滑動(dòng)2

時(shí)，有

U內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度增大

用心愛(ài)心專心

圖12-5

C./?上消耗的功率增大i

3.(????)如圖12-6所示電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為￡閃電

阻為乙月和月為定值電阻,月為可變電阻，當(dāng)月的滑動(dòng)頭夕由1233

a向b端滑動(dòng)過(guò)程中，電壓表KV和電流表/、＜的讀數(shù)如1212

何變化，

4.(????)(1993年全國(guó)高考題)將量圖12-6

程為lOOpA的電流表改裝成量程為1mA

的電流表，并用一標(biāo)準(zhǔn)目流表與改裝后的

過(guò)電流表的電流能從零連續(xù)調(diào)到1mA,

試按實(shí)驗(yàn)要求回出電路圖.

5.(?????)如圖12-7所示，電源電動(dòng)勢(shì)￡=12V,內(nèi)阻r=0.5Q,/?=2Q,/?=3Q,

滑動(dòng)變阻器的總電阻R=5Q,試分析:在滑動(dòng)片120

《從d端移至b端的過(guò)程中，電流表A的示數(shù)如何變化？

6.(?????)用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的器材規(guī)格如下:待測(cè)圖12-7電阻/?(約100

。)；直流電流表(量程0~10mA、內(nèi)阻50。);直流電*

壓表(量程0~3V、內(nèi)阻5k。);直流電源(輸出電壓4V、內(nèi)阻不計(jì));滑動(dòng)變阻器

(0~15。、允許最大電流1A);開(kāi)關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干.根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求畫

出實(shí)驗(yàn)電路圖.

￡參考答案:，難點(diǎn)磁場(chǎng),1.(1)?〃？￡(2)0?〃？￡ii2

Rx,REELxL(3)U=\R,/?=,/=得：U=1122/?/?￡,x,Lxx,RR,(2,x)并』2

—1

用心愛(ài)心專心

JN—

圖12'—1

，殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練,1.B2.A、B3.1/示數(shù)減小V示數(shù)增加/示數(shù)增大力示數(shù)減小

12121—2

圖12，一2

5.電流表示數(shù)由大變小，然后由小變大.

6.用伏安法測(cè)量電阻有兩種連接方式，即電流表的內(nèi)接法和外接法，由于R,x

,故電流表應(yīng)采用外接法.在控制電路中，若采用變阻器的限流接法，當(dāng)滑動(dòng)變阻

RRAV

￡器阻值調(diào)至最大，通過(guò)負(fù)載的電流最小，/二'一3所示.min/?,R,RAX

圖12—3

難點(diǎn)4變力做功與能量轉(zhuǎn)化

功是中學(xué)物理中的重要概念，它體現(xiàn)了力對(duì)物體的作用在空間上的累積過(guò)程.在考綱

中

屬B級(jí).對(duì)功尤其是變力做功是近年考查熱點(diǎn)，亦是考生應(yīng)考的難點(diǎn).

用心愛(ài)心專心

?難點(diǎn)磁場(chǎng)

1.(????)(1999年全國(guó))一物體靜止在升降機(jī)的地板上,在升降機(jī)加速上升的

過(guò)程中，地板對(duì)物體的支持力所做的功等于

2.(????)一輛車通過(guò)一根跨過(guò)定滑輪的繩

PQ提升井中質(zhì)量為端拴在車后的掛鉤上.設(shè)繩

的總長(zhǎng)不變，繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑

輪上的摩擦都忽略不計(jì).開(kāi)始時(shí)，車在4點(diǎn)，左右兩

側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的，左側(cè)繩長(zhǎng)為H.提升時(shí)，

車向左加速運(yùn)動(dòng)，沿水平方向從/經(jīng)過(guò)8駛向C

設(shè)/到8的距離也為H,車過(guò)8點(diǎn)時(shí)速度為、求車8圖4-1由/移到8的過(guò)程

中，繩Q端的拉力對(duì)物體做的功

是多少，

3.(?????)如圖4-2所示，若在湖水里固定一細(xì)長(zhǎng)圓管,管

25內(nèi)有一活塞,它的下端位于水面上，活塞的底面積S=1cmpxlO//=1502=10m/s)

m,則拉力對(duì)活塞做的功為_(kāi)_____J.(g

?案例探究

，例1,(????)用鐵錘將一鐵釘擊入木塊，設(shè)木塊對(duì)鐵釘?shù)淖枇εc鐵釘進(jìn)入木塊內(nèi)的深

度成正比.在鐵錘擊第一次時(shí)，能把鐵釘擊入木

圖4-2塊內(nèi)1cm.問(wèn)擊第二次時(shí)，能擊入多少深度，(設(shè)鐵錘每次做功相等)

命題意圖:考查對(duì)功概念的理解能力及理論聯(lián)系實(shí)際抽象建立模型的能力.B級(jí)要求.

錯(cuò)解分析：(1)不能據(jù)阻力與深度成正比這一特點(diǎn)，將變力求功轉(zhuǎn)化為求平均阻力的

功，進(jìn)行等效替代.(2)不能類比遷移，采用類似據(jù)勻變速直線速度-時(shí)間圖象

求位移的方式，根據(jù)尸-x圖象求功.

解題方法與技巧:解法一:(平均力法)

鐵錘每次做功都用來(lái)克服鐵釘阻力做的功，但摩擦阻

力不是恒力，其大小與深度成

正比，尸二一片履,可用平均阻力來(lái)代替.

1如圖4-3,第一次擊入深度為用平均阻力二

12做功為14/=x-kx.Fiii12

1第二次擊入深度為X到％平均阻力=%(X+M,E22122圖4-3

用心愛(ài)心專心

122位移為X-X,做功為W-(x-x)=k(x-X).尸212212122

兩次做功相等：〃二〃.12

解后有：x=x=L41cm,2zi

Ax—=0.41cm.2i

解法二:(圖象法)

因?yàn)樽枇=kxXX尸為縱坐標(biāo)，尸方向上的位移x為橫坐標(biāo)，

作出尸-X圖象(圖4-4).曲線上面積的值等于尸對(duì)鐵釘做的功.

由于兩次做功相等，故有：

5=5(面積),即:12

112kx-k(x+x)(x-x),1212122圖4-4

XXX

XX

XF

AXX+

X

XXX

所以Ax=x-x=0.41cm21

，例2,(?????)如圖4-5所示，置于水平面的平行金

屬導(dǎo)軌不光滑，導(dǎo)軌一端連接電阻R,其他電阻不計(jì)，垂直于導(dǎo)

軌平面有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.當(dāng)一質(zhì)量為加的金屬棒

db在水平恒力尸作用下由靜止向右滑動(dòng)時(shí)

尸對(duì)db棒做的功等于電路中產(chǎn)生的電能

db做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力尸做的功才等于電路中產(chǎn)生的電能

5。做何運(yùn)動(dòng)，它克服安培力做的功一定等于電路中產(chǎn)生的電圖4-5能

db勻速運(yùn)動(dòng)的速度越大，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的效率越高

命題意圖:考查考生理解能力、分析綜合及推理能力.B級(jí)要求.

錯(cuò)解分析:對(duì)整個(gè)物理情景理解不透，對(duì)整個(gè)物理過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化及傳遞途徑理解

不透.

解題方法與技巧：(能量守恒法)

在導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中外力做的功，用來(lái)克服由于發(fā)生電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的感應(yīng)電流

的安培力的那一部分轉(zhuǎn)化為電能，又因?yàn)橛心Σ?，還需克服摩擦力做功，轉(zhuǎn)化成內(nèi)

能.所以A、B錯(cuò)，C對(duì);又當(dāng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)，可知

2/1/()2208/電/?〃〃=匕8、/、F、/?一定，所以〃？匕即p越大〃越大，D對(duì).

PFvFR機(jī)

故CD正確.

?錦囊妙計(jì)

變力做功的求解方法

對(duì)于變力做功一般不能依定義式小二尸scosJ直接求解，但可依物理規(guī)律通過(guò)技巧

的轉(zhuǎn)化間接求解.

用心愛(ài)心專心

1.平均力法:

如果參與做功的變力，其方向不變，而大小隨位移線性

變化，則可求出平均力等效代入公式W=scos8求解.F

2.圖象法：

如果參與做功的變力，方向與位移方向始終一致而大小

圖4-6隨時(shí)變化，我們可作出該力隨位移變化的圖象.如圖4-6,那

么圖線下方所圍成的面積，即為變力做的功.

3.動(dòng)能定理法：

在某些問(wèn)題中，由于力F大小或方向的變化，導(dǎo)致無(wú)法直接由〃二尸scos8求變力

尸做功的值.此時(shí)，我們可由其做功的結(jié)果一一動(dòng)能的變化來(lái)求變力尸的功：”=△￡

k

4.功能關(guān)系法：

能是物體做功的本領(lǐng)，功是能量轉(zhuǎn)化的量度.由此，對(duì)于大小、方向都隨時(shí)變化的變

力尸所做的功，可以通過(guò)對(duì)物理過(guò)程的分析，從能量轉(zhuǎn)化多少的角度來(lái)求解.

?殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練

用心愛(ài)心專心

1.(???)一輛汽車在平直公路上從速度)開(kāi)始加速行駛，經(jīng)時(shí)間1后，前進(jìn)了距。

離與此時(shí)恰好達(dá)到其最大速度匕設(shè)此過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)始終以額定功率P工作，汽車所

受阻max

力恒為尸，則在這段時(shí)間里，發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功為

A.Fs3.Pt

V,1/1122maxoC.7771/+Fs-mvD.F77tmaxo222

2.(????)如圖4-7所示，質(zhì)量為m的物體被細(xì)繩牽引著在光滑水平面上做勻速圓

周運(yùn)動(dòng)，。為一光滑孔，當(dāng)拉力為尸時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為此當(dāng)拉力為8尸時(shí)，物體仍做

勻

/?速圓周運(yùn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為，在此過(guò)程中，外力對(duì)物體做的功為2

FR/2FRI4FR/2FR

圖4—7圖4—8

3.(????)—質(zhì)量為6的小球，用長(zhǎng)為2的輕繩懸掛于。點(diǎn)，小球在水平力尸作用

下，從平衡位置夕點(diǎn)很緩慢地移到Q點(diǎn).如圖4-8所示，此時(shí)懸線與豎直方向夾角

為仇則拉力尸所做的功為

A./npZcos0B./ng/(l-cos8)

C.HsineD.FLO

4.(????)掛在豎直墻上的畫長(zhǎng)1.8m,畫面質(zhì)量為100g,下面畫軸質(zhì)量為200g,今

R

2將它沿墻緩慢卷起，g=10m/s.需做_________J的功.

5.(????)用大小不變、方向始終與物體運(yùn)動(dòng)方向一致的

力F,將質(zhì)量為6的小物體沿半徑為/?的固定圓弧軌道從/點(diǎn)推

AB.

到8點(diǎn),圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為60?,如圖4-9所示，則在此

過(guò)程，力尸對(duì)物體做的功為_(kāi)_______.若將推力改為水平恒力F,

則此過(guò)程力尸對(duì)物體做的功為_(kāi)_________.

圖4-9

用心愛(ài)心專心

336.（?????，m,井的半徑R.21,水的密度pxlOkg/m,大氣壓posxlOPa.求活塞

上升77,9.00m的過(guò)程中拉力尸所做的功.（井和管在水面以上及水面以下

2的部分都足夠長(zhǎng).不計(jì)活塞質(zhì)量，不計(jì)摩擦，重力加速度g取10m/s）

Ft\

U77777777Tx

i

圖4-10

參考答案：

，難點(diǎn)磁場(chǎng)，

1221.CD2./771/+3.100B4

，殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練，

//?341.BC2.C3.BJ5.F,FRxlOJ32

難點(diǎn)5玻爾原子模型及相關(guān)應(yīng)用

玻爾原子模型是中學(xué)物理的重要模型之一，以此為背景的高考命題，有較強(qiáng)的抽象

性

和綜合性，是考生應(yīng)對(duì)的難點(diǎn).

?難點(diǎn)磁場(chǎng)

1.（????）（1996年全國(guó)）根據(jù)玻爾理論，氫原子的電子由外層軌道躍遷到內(nèi)層

軌道后

用心愛(ài)心專心

A.原子的能量增加，電子的動(dòng)能減小

B.原子的能量增加，電子的動(dòng)能增加

*?。?/p>

4---------------------------------------085

3----------------------------------------1.51

2----------------------------------------3.4

1----------------------------------------136

C.原子的能量減小，電子的動(dòng)能減小

D.原子的能量減小，電子的動(dòng)能增加

2,（????）（1995年全國(guó)）如圖19-1所示，給出氫原子

最低的四個(gè)能級(jí)，氫原子在這些能級(jí)之間躍遷即輻射的光子的頻

率最多有________種，其中最小的頻率等于________Hz.（保留兩

圖19-1位有效數(shù)字）

?案例探究

，例L欲使處于基態(tài)的氫原子激發(fā)，下列措施可行的是

A.用10.2eV的光子照射B.用11eV的光子照射

C.用14eV的光子照射D.用11eV的光子碰撞

命題意圖:考查考生對(duì)玻爾原子模型的躍遷假設(shè)的理解能力及推理能力.B級(jí)要求.

解題方法與技巧:由?玻爾理論"的躍遷假設(shè)可知，氫原子在各能級(jí)間，只能吸收能量

值剛好等于兩能級(jí)之差的光子.由氫原子能級(jí)關(guān)系不難算出，10.2eV剛好為氫原子

n=l和n=2的兩能級(jí)之差，而11eV則不是氫原子基態(tài)和任一激發(fā)態(tài)的能量之

差，因而氫原子只能吸收前者被激發(fā)，而不能吸收后者.對(duì)14eV的光子，其能量

大于氫原子電離能，足可使"氫原子"電離，而不受氫原子能級(jí)間躍遷條件限制.由

能的轉(zhuǎn)化和守恒定律不難知道，氫原子吸收14eV的光子電離后產(chǎn)生的自由電子仍

具有0.4eV的動(dòng)能.

另外，用電子去碰撞氫原子時(shí)，入射電子的動(dòng)能可全部或部分地為氫原子吸收，所

以只要入射電子的動(dòng)能大于或等于基態(tài)和某個(gè)激發(fā)態(tài)能量之差，也可使氫原子激

發(fā)，故正確選項(xiàng)為ACD.

，例2,光子能量為￡的一束光照射容器中的氫（設(shè)氫原子處于77=3的能級(jí)），氫原子

吸收光子后，能發(fā)出頻率Y、丫、V、丫、V、Y六種光譜線，且

Y，Y，Y123456123，Y，Y，Y，則￡等于"6

A.AyR.Ayif,

C./7（Y-Y）D./?（Y+Y+丫+丫+丫+V）61123456

命題意圖:考查對(duì)玻爾理論躍遷假設(shè)的理解能力及推理能力.B級(jí)要求.

錯(cuò)解分析:出現(xiàn)錯(cuò)解的原因有（1）對(duì)氫原子躍遷機(jī)理理解不透.（2）對(duì)量子數(shù)為n的氫

原子自發(fā)輻射產(chǎn)生譜線條數(shù)"（"-1）/2這一規(guī)律把握不牢，難以執(zhí)果索因，逆向思

維推斷氫原子吸收光子后所在能級(jí)量子數(shù)/7=4.

解題方法與技巧:因?yàn)?，?duì)于量子為〃的一群氫原子，向較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷

時(shí)，可能產(chǎn)生的譜線條數(shù)為"（"-1）/2,故/7（/7-1）/2=6,可判定氫原子吸收光子

的能量后可能的能級(jí)是"二4,從77=4到z,故處于n=3能級(jí)的氫原子吸收頻率

為丫（￡二力丫）的光11子能量，從〃=3能級(jí)躍遷到〃=4能級(jí)后,方可發(fā)出6種譜線

的頻率，故A選項(xiàng)正確.

?錦囊妙計(jì)

一、高考走勢(shì)

中學(xué)所涉及的原子物理知識(shí)是大學(xué)《高能物理》的必備基礎(chǔ)，盡管中學(xué)教材的要求

較低，但歷屆高考命題均有涉及，其中對(duì)玻爾理論的考查常以氫原子為例，集中體

現(xiàn)對(duì)定態(tài)

用心愛(ài)心專心

假設(shè)、躍遷假設(shè)的理解能力及推理能力、抽象思維能力的考查.該考點(diǎn)仍不失為今后

高考命題的考查熱點(diǎn)和洼點(diǎn).

二、處理玻爾原子模型應(yīng)用問(wèn)題要點(diǎn)

設(shè)，為某定態(tài)(量子數(shù)為")時(shí)氫原子核外電子的軌道半徑，電子繞核速度乙電子

〃〃動(dòng)能E,系統(tǒng)電勢(shì)能E,原子總能量E,

據(jù)玻爾的軌道假設(shè)和經(jīng)典力學(xué)規(guī)律得：

?mv.r.n,h/2(n,l,2,3),??,nn,,222,ke/r,mv/rnnn,?

由此方程可得以下結(jié)論：2(1)電子繞行速度：々2"八/"九1/=〃,.(/7=1,2,3“〃)

”“12222(2)電子軌道半徑:7?二77/7/4Timke,r=nr.(n=l,2,3?”“1332223(3)電子繞行

周期T-nh/4nmke,T-nT.(n=1,2,3".1224222(4)電子動(dòng)能

E—2Ttmke/nh,E-E/n.(n-1,2,3?k”k〃H222422(5)系統(tǒng)電勢(shì)能:E=-ke/r--

4nmke/nh.(/7=1,2,3??)pnn

1且I￡|二I￡|k〃p〃2

￡224221(6)原子總能量￡=-2nmke/nh,￡=.(n=X,2,3,,?)nnin

以上結(jié)論是對(duì)相關(guān)氫原子定態(tài)問(wèn)題進(jìn)行判斷、推理的主要依據(jù).

(1)氫原子受激發(fā)由低能級(jí)向高能級(jí)躍遷：

當(dāng)光子作用使原子發(fā)生躍遷時(shí)，只有光子能量滿足hy=G￡的躍遷條件時(shí)，原子才

mn

能吸收光子的全部能量而發(fā)生躍遷.

當(dāng)用電子等實(shí)物粒子作用在原子上，只要入射粒子的動(dòng)能大于或等于原子某兩"定態(tài)

"能量之差E-E,即可使原子受激發(fā)而向較高能級(jí)躍遷.6〃

如果光子或?qū)嵨锪Ｗ优c原子作用而使原子電離(繞核電子脫離原子的束縛而成為"自

由電子"，即"二？的狀態(tài))時(shí)，不受躍遷條件限制，只不過(guò)入射光子能量越大，原

子電離后產(chǎn)生的自由電子的動(dòng)能越大.

(2)氫原子自發(fā)輻射由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷：

當(dāng)一群氫原子處于某個(gè)能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，可能產(chǎn)生的譜線條數(shù)為"("-1)/2條.

當(dāng)單個(gè)氫原子處于某個(gè)能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，最多可能產(chǎn)生(〃-1)個(gè)頻率的光子.

?殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練

按照玻爾理論，在氫原子中，當(dāng)電子從半徑為4/■的軌道躍遷到半徑1

為，的軌道時(shí)，它的能量變化是I

A.電勢(shì)能減少，動(dòng)能增加B.電勢(shì)能減少，動(dòng)能減少

用心爰心專心

2.(????)根據(jù)氫原子的玻爾模型，核外電子在第一(〃二1),第三(〃=3)軌道上運(yùn)動(dòng)

時(shí)，以下說(shuō)法正確的是

??3

??3

3.(????)一個(gè)氫原子中的電子從一半徑為廣的軌道躍遷到另一半徑為，的軌道…b

已知r.r,則在此過(guò)程中ab

4.(????)用能量為12.3eV的光子去照射一群處于基態(tài)的氫原子，受光子照射后，

下列的說(shuō)法正確的是

n=2的軌道上去

〃=3的軌道上去

"二4的軌道上去

-------------------------------------------16e￥

-------------------------------------------2.7eV

-------------------------------------------5.5W

------------------------