新高考后,根據(jù)省教育考試院向社會(huì)公布的各高校2017年高考選修科目要求,在各學(xué)校提出的專業(yè)(類)中,物理是最受歡迎的學(xué)科,占比高達(dá)81%。誰掌握了物理,誰就掌握了世界。
鑒于物理的重要性,今天小編再給大家送上一篇關(guān)于物理復(fù)習(xí)要點(diǎn)的文章,我們邀請(qǐng)到了紹興市鑒湖中學(xué)特級(jí)物理老師陳敏華,為同學(xué)們解析物理選修考試復(fù)習(xí)要點(diǎn),請(qǐng)注意,文章最后有驚喜哦!
電磁感應(yīng)
考試描述
電磁感應(yīng)這一題目在考試說明中分為6個(gè)知識(shí)內(nèi)容,均為附加考試內(nèi)容;考試要求均為B級(jí)(理解級(jí))以上,其中楞次定律為C級(jí)(簡(jiǎn)單應(yīng)用級(jí))貝語網(wǎng)校,法拉第電磁感應(yīng)為C級(jí)(簡(jiǎn)單應(yīng)用級(jí)),而電磁感應(yīng)定律為D級(jí)(綜合應(yīng)用級(jí))。可見電磁感應(yīng)在物理學(xué)中是相當(dāng)重要的磁通量變化率,這部分內(nèi)容也容易與其他內(nèi)容結(jié)合,因此對(duì)應(yīng)題目比較全面。
教學(xué)材料
本章的重點(diǎn)是楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律。
判定感應(yīng)電流和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向的方法有兩種:右手定則和楞次定律。右手定則其實(shí)就是楞次定律。但是,它們是有區(qū)別的,從研究對(duì)象上講,楞次定律研究的是閉合電路中導(dǎo)體的運(yùn)??動(dòng);從適用范圍上講,楞次定律可以應(yīng)用于各種引起磁通量變化的方式,具有普遍的適用性;右手定則適用于導(dǎo)體在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),切割磁通線的情形,不適用于導(dǎo)線靜止的情形。在利用楞次定律時(shí),還需要利用安培定律來確定感應(yīng)電流的方向。
對(duì)于法拉第電磁感應(yīng)定律,我們需要區(qū)分三個(gè)不同的概念:磁通量、磁通量變化量和磁通量變化率。
【思考與討論1】
磁通量大時(shí),磁通量變化量一定增大嗎? 磁通量變化量大時(shí),磁通量變化率一定增大嗎?
[綜上所述]
磁通量大時(shí),磁通量的變化不一定大。 磁通量的變化大時(shí),磁通量的變化率不一定大。
另外,磁通量的變化在原理上主要有三種方式:B的變化、S的變化、B與S夾角的變化。在練習(xí)中,通常用Bt函數(shù)圖來表示B的變化。
最后,發(fā)電機(jī)是有電磁感應(yīng)的,但是不要以為電動(dòng)機(jī)就沒有電磁感應(yīng),電動(dòng)機(jī)線圈在旋轉(zhuǎn)的時(shí)候也會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),只不過這個(gè)電動(dòng)勢(shì)引起的感應(yīng)電流會(huì)減弱(并且不是外接電源引起的電流),關(guān)于這個(gè)內(nèi)容請(qǐng)大家留意課本上關(guān)于“反電動(dòng)勢(shì)”的內(nèi)容。
【思考與討論2】
如果電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,因?yàn)橥饨缱枇ΧV罐D(zhuǎn)動(dòng),那么線圈中是否還會(huì)產(chǎn)生反向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?此時(shí)電機(jī)中的電流是比轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)大還是小?
[綜上所述]
如果電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過程中,由于外界阻力的作用而停止轉(zhuǎn)動(dòng),由于線圈不再切割磁通線,線圈中就不會(huì)產(chǎn)生反向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),此時(shí)電動(dòng)機(jī)內(nèi)的電流比轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)要大。
實(shí)踐
1、如圖所示,一臺(tái)小型電動(dòng)機(jī)由蓄電池供電,在電路中串聯(lián)一個(gè)電流表,觀察電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流的變化。下列結(jié)論正確的是:[ ]
A、由于電機(jī)線圈自感的原因,電流增加緩慢;
B、由于電機(jī)線圈自感的原因,電流下降緩慢;
C、由于電機(jī)線圈反電動(dòng)勢(shì)的作用,使電流增大;
D.由于電機(jī)線圈的反電動(dòng)勢(shì),電流減小。
2、現(xiàn)代科學(xué)研究中經(jīng)常用到高速電子。電子感應(yīng)加速器是一種利用感應(yīng)電場(chǎng)加速電子的裝置。如圖所示,上圖為側(cè)視圖,上下部分為電磁鐵的兩個(gè)磁極。線圈中電流的大小可以變化;下圖為磁極之間的真空腔的頂視圖。現(xiàn)在一個(gè)電子在真空腔內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),從上方看去,它按逆時(shí)針方向加速。下列判斷哪一項(xiàng)是正確的:[ ]
A.流入螺線管的電流增加
B. 流入螺線管的電流正在減少。
C.電子在軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的向心力就是電場(chǎng)力。
D.加速軌道中電子的驅(qū)動(dòng)力是電場(chǎng)力
3、如圖所示,在相距1m且長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)的水平軌道ab、cd上放置一根質(zhì)量為0.1kg的銅條MN。電源電動(dòng)勢(shì)為6V(忽略內(nèi)阻)。R=18Ω,RMN=2Ω,C=1μF。軌道電阻可忽略不計(jì)。一個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為2T的均勻磁場(chǎng)垂直穿過軌道間的整個(gè)表面。求:
(1)開關(guān) K 閉合瞬間,MN 的加速度;
(2)MN的最大速率;
(3)從時(shí)刻 K 接近時(shí)刻到時(shí)刻 MN 達(dá)到最大速率時(shí),電容器電荷的變化。
功能與能源
考試描述
在考試說明中,與功、能量相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容主要集中在《機(jī)械能守恒定律》一章中,該章8個(gè)知識(shí)內(nèi)容中,有7個(gè)是加考內(nèi)容,且大部分都是C級(jí)(簡(jiǎn)單應(yīng)用),唯一要求達(dá)到B級(jí)(理解級(jí))的就是“彈性勢(shì)能”,顯然,功、能量的概念在物理學(xué)中非常重要。
因?yàn)槟芰渴且粋€(gè)很寬泛的概念,涵蓋了物理學(xué)的各個(gè)分支,所以在考試說明的其他章節(jié)中也會(huì)提到能量,比如在“靜電場(chǎng)”一章中提到了“電勢(shì)能”(級(jí)別C),在“交流電”一章中提到了“電能的傳輸”(級(jí)別C),在“機(jī)械振動(dòng)”一章中提到了“簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量”(級(jí)別B),在“波粒二象性”一章中提到了“簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的能量”(級(jí)別B)。在能量量化(級(jí)別B)一章中,原子核一章中提到了“結(jié)合能”(級(jí)別C)。其實(shí),關(guān)于功和能量的章節(jié)遠(yuǎn)不止這些。
教學(xué)材料
教材在必修二第七章第二節(jié)“功”中明確指出:“如果物體在力的作用下,其能量發(fā)生了變化,那么這個(gè)力一定對(duì)物體做了功。”簡(jiǎn)單地說,功就是能量的變化。這就是所謂的函數(shù)關(guān)系。我們可以將函數(shù)關(guān)系表達(dá)如下:
教材中,函數(shù)關(guān)系有多種表達(dá)方式,學(xué)生應(yīng)學(xué)會(huì)區(qū)分它們。
【思考與討論1】
如果 W 是凈外力所作的功,那么它等于多少能量變化? ??如果 W 是重力所作的功,那么它等于多少能量變化? ??如果 W 是電力所作的功,那么它等于多少能量變化? 如果 W 是重力和彈性以外的力所作的功,那么它等于多少能量變化?
[綜上所述]
如果W是凈外力所作的功,那么它等于動(dòng)能的變化量;如果W是重力所作的功,那么它等于重力勢(shì)能的變化量;如果W是電力所作的功,那么它等于電勢(shì)能的變化量;如果W是重力和彈力以外的力所作的功,那么它等于機(jī)械能的變化量。
【思考與討論2】
選修課 3-5 中是否有關(guān)于函數(shù)關(guān)系的方程式?
[綜上所述]
愛因斯坦光電效應(yīng)方程
其實(shí)它是函數(shù)關(guān)系在光電效應(yīng)中的應(yīng)用。
功實(shí)際上是一個(gè)物體(或系統(tǒng))與另一個(gè)物體(或系統(tǒng))之間交換的能量的量。由于一個(gè)系統(tǒng)的能量變化量恰好等于它和其他系統(tǒng)之間交換的能量量,這就相當(dāng)于說“能量既不會(huì)產(chǎn)生,也不會(huì)消失(有的書上說是湮滅),這就是能量守恒定律。”教材中在“產(chǎn)生”和“消失”之前都加上了“不會(huì)憑空而來”的字眼,這意味著,一個(gè)系統(tǒng)能量的增加(或減少)一定是由另一個(gè)系統(tǒng)能量的減少(或增加)引起的。換句話說,如果能量這個(gè)物理量不守恒,那么一個(gè)系統(tǒng)能量的增加(或減少)不一定是由另一個(gè)系統(tǒng)能量的減少(或增加)引起的。一個(gè)系統(tǒng)的能量減少(或增加),一個(gè)系統(tǒng)也會(huì)憑空增加(或減少)能量。所以,同學(xué)們要注意這里的寫法:產(chǎn)生不等于增加,消失不等于減少。還有兩點(diǎn)同學(xué)們也要注意:第一,守恒定律必須適用于某些物理量;第二,守恒定律同其他物理定律一樣,也是通過大量實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論。
最后,我們可以把功率理解為能量變化與時(shí)間的比值,即: 根據(jù)上面的公式,有些書上把功率稱為P能量流。這個(gè)是有道理的,同學(xué)們可以根據(jù)電流的公式來理解這個(gè)名字的含義。 意思。 電流(教材中省略了Δ)是單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面積的電荷量。 同樣,功率(能量流)是單位時(shí)間內(nèi)通過“導(dǎo)體”橫截面積的能量。 對(duì)功率的這個(gè)理解很重要,對(duì)思考一些比較復(fù)雜的問題很有幫助。
實(shí)踐
1.如圖所示,一顆子彈水平射入放置在光滑水平面上的一塊木塊A,留在A內(nèi)。另一塊木塊B通過彈簧與A相連。在子彈射入木塊A的過程中,[ ]
A.子彈和木塊A、B的動(dòng)量保持不變。
B.子彈和木塊A、B的機(jī)械能減小。
C.子彈、彈簧、塊A、B的機(jī)械能保持不變。
D.子彈、彈簧以及塊A和B的機(jī)械能減小。
2、跳高伸高是一項(xiàng)健身運(yùn)動(dòng)。某學(xué)生身高h(yuǎn)=1.72m,體重m=60kg,站立時(shí)伸高h(yuǎn)0=2.14m。在做伸高活動(dòng)時(shí),他先屈身兩腿,下蹲并用力蹬地跳起。蹬地后t=0.40s垂直跳離地面。設(shè)他蹬地的力為F=1050N,按勻速直線運(yùn)動(dòng)定律,重心上升。忽略空氣阻力。取g為10m/s2。求:
(1)他能達(dá)到的最大高度H;
(2)從他蹬離地面到他剛跳離地面之間所增加的機(jī)械能 ΔE。
專題練習(xí)答案及解釋
電磁感應(yīng):
1. 答案:D
分析:電機(jī)啟動(dòng)的時(shí)候,線圈還沒有轉(zhuǎn)動(dòng),電流很大,啟動(dòng)之后,線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生電磁感應(yīng),相應(yīng)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(反電動(dòng)勢(shì))使電流變小,如果再卡住,電流就會(huì)增大到啟動(dòng)瞬間的值,因?yàn)榇藭r(shí)還沒有電磁感應(yīng)現(xiàn)象,也沒有反電動(dòng)勢(shì)。
2. 答案:AD
分析:電子在軌道上做圓周運(yùn)動(dòng),是受電場(chǎng)力驅(qū)動(dòng)的,而這個(gè)電場(chǎng)是由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的,電場(chǎng)強(qiáng)度的方向和磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度變化方向的關(guān)系符合楞次定律。利用安培定律可知結(jié)果正確。
3. 答案:(1)6 米/秒2,(2)3 米/秒,(3)
分析:
(2)當(dāng)MN運(yùn)動(dòng)時(shí),會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng),它兩端的反電動(dòng)勢(shì)使原有的電流減弱,當(dāng)MN兩端的反電動(dòng)勢(shì)等于左邊電源的電動(dòng)勢(shì)時(shí),電路中無電流,MN的轉(zhuǎn)速最大。,
(3)當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí),電容器兩端的電壓為:
此時(shí)它所承擔(dān)的電荷是:
當(dāng)MN達(dá)到最大轉(zhuǎn)速時(shí),電路中I=0,電容兩端的電壓等于E磁通量變化率,此時(shí)它所帶的電荷為:
功能與能量:
1. 答案:AD
分析:在這個(gè)過程中,除了重力和彈力在做功外,還有摩擦力在做功,所以機(jī)械能不守恒,根據(jù)摩擦生熱和能量守恒定律,子彈的動(dòng)能有一部分變成了內(nèi)能。所以,子彈和彈簧的機(jī)械能減小了。但是,塊A、B和彈簧的機(jī)械能增加了。由于地面是光滑的,子彈原來水平方向的動(dòng)量無法流進(jìn)地面。所以,子彈和塊A、B的機(jī)械能都增加了。動(dòng)量保持不變。
2. 答案:(1)2.59 米,(2)630 焦耳
分析:
(1)對(duì)于起飛過程:
最后還有大福利!陳老師還準(zhǔn)備了試卷給大家作為復(fù)習(xí)練習(xí),試卷僅供復(fù)習(xí)使用,不得用于其他商業(yè)用途~
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