2011届高考物理第一轮考点复习教案22
2011届高考物理第一轮考点复习教案2
2011 届高考物理第一轮考点复习教学设计 2 静悟导读纲要:(三)曲线运动万有引力定律【考试说明】抛体运动与圆周运动运动的合成与分解抛体运动匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加快度匀速圆周运动的向心力离心现象ⅡⅡⅠⅡⅠ斜抛运动只作定性要求万有引力定律万有引力定律及其应用围绕速度第二宇宙速度和第三宇宙速度ⅡⅡⅠ【知识网络】【考试说明解读】一、曲线运动1.曲线运动的条件:质点所受合外力的方向(或加快度方向)跟它的速度方向不在同向来线上。
当物体遇到的协力为恒力(大小恒定、方向不变)时,物体作匀变速曲线运动,如平抛运动;当物体遇到的协力大小恒定而方向总跟速度的方向垂直,则物体将做匀速率圆周运动.2.曲线运动的特色:曲线运动的速度方向必定改变,因此是变速运动。
二、运动的合成与分解1.合运动与分运动的特色:等时性、独立性v1甲乙αv1v22.连带运动问题:物拉绳(杆)或绳(杆)拉物问题。
因为高中研究的绳都是不行伸长的,杆都是不行伸长和压缩的,即绳或杆的长度不会改变,因此解题原则是:把物体的实质速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个重量,根据沿绳(杆)方向的分速度大小同样求解。
【例 1】如下图,汽车甲以速度v1 拉汽车乙行进,乙的速度为 v2,甲、乙都在水平面上运动,求v1∶ v2。
分析:甲、乙沿绳的速度分别为v1 和 v2cos α,二者应当相等,因此有v1∶ v2=cos α∶ 1三、平抛运动1.定义:当物体初速度水平且仅受重力作用时的运动,被称为平抛运动。
其轨迹为抛物线,性质为匀变速曲线运动。
2.一个实用的推论:平抛物体随意时辰刹不时速度方向的反向延伸线与初速度延伸线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。
【例 2】小球从空中以某一初速度水平抛出,落地前1s时辰,速度方向与水平方向夹角30°,落地时速度方向与水平方向夹角 60°,g= 10/s2 ,求小球在空中运动时间及抛出的初速度。
高考物理第一轮复习教案
高考物理第一轮复习教案本教案是针对高考物理考试的第一轮复习内容而制定,旨在帮助学生巩固基础知识,提高解题能力。
本教案内容全面、系统、科学,具有很好的可操作性和实用性。
通过本教案的学习,相信学生们能够在物理考试中取得好成绩。
一、基础知识复习1. 电学基础(1) 电荷守恒定律电路中的电荷守恒定律是指:在任何时刻,电路中封闭表面内的总电量不变,即电路中的电荷守恒。
(2) 电流和电量电流是电荷在电路中运动所产生的效应,是单位时间内通过导体横截面的电量。
电量是电荷的数量单位。
(3) 电势差和电场强度电势差是一个物理量,描述两点之间发送电场力所需要的能量,记作V。
电场强度是受力电荷单位所受的电场力,记作E。
2. 光学基础(1) 光的传播方式光线传播方式包括直线传播和弯曲传播两种,其中直线传播是光在同一均匀介质中直线传播,弯曲传播是光在介质分界面反射、折射、绕射、散射等情况下的传播方式。
(2) 光的物理特性光的物理特性包括反射、折射、干涉、衍射等。
光线从一种介质到另一种介质时,会发生反射和折射。
干涉是指两束光线相遇时发生的相长、相消的现象。
衍射是指光线遇到物体在它们的背后弯曲或弯曲而通过物质时,光线被散射以产生图案。
二、解题技巧提高1. 答题方法在做物理题目时,需要结合基础知识和解题技巧,进行分析、计算和判断。
特别是在考试中,要注重解题速度和准确性,根据题目要求进行分类讨论,并在解答中加上必要的图像。
2. 常见难点在物理学习中,对于电学和光学方面的知识,并不如力学那么直观,因此很容易出现一些难点。
如电荷分布和场强方向的计算、光线的衍射现象等,这些难点需要同学们进行反复训练。
三、课堂实践操作1. 电路实验电路实验是检验电学知识的重要手段,可以将理论知识和实际操作相结合。
学生们可以通过实验来深入了解电路中的电流、电势差、电容器和电阻的作用,提高实验技能和解决问题的能力。
2. 光学实验光学实验是学生了解光的性质和传播方式的有效方式。
2011届高考物理第一轮考点复习教案1
2011届高考物理第一轮考点复习教案 1静悟导读提纲:(四)动能定理能量守恒定律【考试说明】机械能功和功率动能和动能定理重力做功与重力势能功能关系、机械能守恒定律及其应用ⅡⅡⅡⅡ【知识网络】【考试说明解读】一、功1 功的计算公式=F•ssα说明:⑴式中F是作用在物体上的外力,s是受力物体的位移,α是F与s 之间的夹角由功的计算式可知,有力和位移不一定有功(α=90°时,=0)⑵当F、s、α确定后,某个力F对物体做的功有确定的值,与物体的运动形式(无论是匀速或变速)无关,也与物体同时受到的其他力无关2 正功和负功⑴当α<90°时,>0,力对物体做正功,此时力对物体的运动有推动作用,此力叫动力时,<0,力对物体做负功,此时力对物体的运动起⑵当90°<α≤180°阻碍作用,此力叫阻力,也可说成物体克服这个力做了功注意:力(F)和位移(s)都是矢量,功()虽然有正负,但功是标量。
正负既不表示方向,也不表示大小只表示力在做功过程中所起的作用二、功率1 计算功率的两个公式⑴公式p=/t:是功率的定义式,算出的是在时间t内力做功的平均功率⑵公式P=Fv (F、v在一条直线上):当v为瞬时速度时,算出的是瞬时功率;当v为平均速度时,算出的是一段时间内的平均功率。
若F、v不共线,夹角为θ时,P=Fvsθ2 机车起动⑴以恒定功率起动,其运动情况是:变加速(a↓)→(a=0)匀速;⑵匀加速起动,其运动情况是:匀速匀加速(a恒定,P增大) →额定P后,作变加速(a↓) →(a=0)【例1】某人用F=100N的恒力,通过滑轮把物体拉上斜面,如图所示,用力F方向恒与斜面成60°,若物体沿斜面运动1,他做的功是。
(g取10/s2)(10 )1 动能:⑴表达式:E=v2/2单位:焦耳()⑵理解①动能是状态量;②动能是标量;③动能具有瞬时性,与某一时刻或位置相对应④动能具有相对性,对于不同的参考系,物体速度有不同的瞬时值,动能也就有不同的瞬时值在研究物体的动能时一般都是以地面为参考系的2 动能定理⑴内容:合外力对物体所做的功等于物体动能的增量动能定理也可叙述为:合外力对物体所做的功,等于物体动能的增加;物体克服外力所做的功,等于物体动能的减少⑵公式:总=v22/2-v21/2注意:⑴总是物体所受各外力对物体做功的代数和,特别注意功的正负,也可以先求出合外力,再求合外力的功⑵公式等号右边是动能的增量,是末状态的动能减初状态的动能⑶不论作用在物体上的力是恒力还是变力,也不论物体是做直线运动还是曲线运动,动能定理都适用⑷应用动能定理解题,一般比应用牛顿第二定律和运动学公式解题要简便,当题设条涉及力的位移效应,或求变力做功问题,均优先考虑【例2】质量为的子弹,以水平速度v射入静止在光滑水平面上质量为的木块,并留在其中,下列说法正确的是( BD )A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功四.机械能守恒定律1重力做功的特点:由于重力的方向始终竖直向下,因而在物体运动的过程中,重力的功只取决于初、末位置间的高度差,与物体运动的路径无关,即G=gh 2重力势能⑴定义:受重力作用的物体,具有的与它相对地球的位置有关的能量叫重力势能重力势能大小的公式为Ep=gh⑵注意问题①重力势能是地球和物体组成的系统共有的,而不是物体单独具有的②重力势能的大小和零势能面的选取有关③重力势能是标量,但有正、负⑶做功跟重力势能改变的关系:重力做正功,重力势能减小;重力做负功,重力势能增加,总之,重力做功等于势能增量的负值,即G=-△EP 3弹性势能。
2011届高考物理第一轮考点复习教案6
2011 届高考物理第一轮考点复习教课设计 6 共点力作用下物体的均衡知识点复习一、物体的均衡物体的均衡有两种状况:一是质点静止或做匀速直线运动,物体的加快度为零;二是物体不转动或匀速转动(此时的物体不可以看作质点)。
评论:对于共点力作用下物体的均衡,不要以为只有静止才是均衡状态,匀速直线运动也是物体的均衡状态.所以,静止的物体必定均衡,但均衡的物体不必定静止.还需注意,不要把速度为零和静止状态相混杂,静止状态是物体在一段时间内保持速度为零不变,其加快度为零,而物体速度为零可能是物体静止,也可能是物体做变速运动中的一个状态,加快度不为零。
因而可知,静止的物体速度必定为零,但速度为零的物体不必定静止.所以,静止的物体必定处于均衡状态,但速度为零的物体不必定处于静止状态。
总之,共点力作用下的物体只需物体的加快度为零,它必定处于均衡状态,只需物体的加快度不为零,它必定处于非均衡状态。
二、共点力作用下物体的均衡1.共点力几个力作用于物体的同一点,或它们的作用线交于同一点(该点不必定在物体上),这几个力叫共点力。
2.共点力的均衡条件在共点力作用下物体的均衡条件是协力为零,即 F合=0 或Fx 合=0, Fy 合=03.判断定理物体在三个互不平行的力的作用下处于均衡,则这三个力必为共点力。
(表示这三个力的矢量首尾相接,恰能构成一个关闭三角形)4.解题方法当物体在两个共点力作用下均衡时,这两个力必定等值反向;当物体在三个共点力作用下均衡时,常常采纳平行四边形定章或三角形定章;当物体在四个或四个以上共点力作用下均衡时,常常采纳正交分解法。
【例 1】(1)以下哪组力作用在物体上,有可能使物体处于均衡状态A .3N, 4N,8NB. 3N,5N, 1Nc.4N, 7N,8ND. 7N,9N, 6N(2)用手施水平力将物体压在竖直墙壁上,在物体一直保持静止的状况下 A.压力加大,物体受的静摩擦力也加大B.压力减小,物体受的静摩擦力也减小c.物体所受静摩擦力为定值,与压力大小没关D.无论物体的压力改变与否,它遇到的静摩擦力总等于重力( 3)以以下图所示,木块在水平桌面上,受水平力F1=10N,F2=3N而静止,当撤去 F1 后,木块仍静止,则此时木块受的协力为A.0B.水平向右, 3Nc.水平向左, 7ND.水平向右, 7N分析:( 1)cD 在共点力作用下物体的均衡条件是协力为零,即 F 合= 0。
2011年高考第一轮总复习物理全套学案(教师版):第十五章
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2011届高三物理第一轮复习全套教案设计(共25专题,约280000万字)1
2011届高三物理第一轮复习教案(上集)2011届高三第一轮复习1——直线运动 (2)2011届高三第一轮复习2——力 (23)2011届高三第一轮复习3——共点力平衡 (37)2011届高三第一轮复习4——牛顿定律 (43)2011届高三第一轮复习5——曲线运动 (65)2011届高三第一轮复习6——万有引力定律及其应用 (79)2011届高三第一轮复习7——动量 (87)2011届高三第一轮复习8——机械能 (105)2011届高三第一轮复习9——机械振动和机械波 (134)2011届高三第一轮复习10——电场 (155)2011届高三第一轮复习11——磁场 (181)2011届高三第一轮复习12——恒定电流 (204)(下集)2011届高三第一轮复习13——交变电流 (231)2011届高三第一轮复习14——电磁感应 (245)2011届高三第一轮复习15——电磁场和电磁波 (273)2011届高三第一轮复习16——分子动理论 (279)2011届高三第一轮复习17——内能热和功 (283)2011届高三第一轮复习18——气体的状态参量 (285)2011届高三第一轮复习19——光的折射 (288)2011届高三第一轮复习20——光的干涉 (297)2011届高三第一轮复习21——光的偏振、激光 (304)2011届高三第一轮复习22——原子的核式结构玻尔理论天然放射现象 (306)2011届高三第一轮复习23——核反应核能质能方程 (311)2011届高三第一轮复习24——力学实验 (316)2011届高三第一轮复习25——电磁学实验 (323)直线运动知识网络:单元切块:按照考纲的要求,本章内容可以分成三部分,即:基本概念、匀速直线运动;匀变速直线运动;运动图象。
其中重点是匀变速直线运动的规律和应用。
难点是对基本概念的理解和对研究方法的把握。
基本概念 匀速直线运动知识点复习 一、基本概念1、质点:用来代替物体、只有质量而无形状、体积的点。
2011届高考物理第一轮单元知识点复习课件
1.先确定是Q还是U不变:电容器保持与电源连接,U不变;电容器充电后断开电源,Q不变。
2.据平行板电容器C=εr S/(4πkd)来确定电容的变化。
3.由C=Q/U的关系判定Q、U的变化。
要点一电容器的动态问题分析方法4.动态分析如下表1.如图6-3-2所示电路中,A 、B 为两块竖直放置的金属板,G 是一只静电计。
开关S 合上充电完毕后再断开开关,静电计指针张开一个角度,下述哪些做法可使指针张角增大( )A.使A 、B 两板靠近一些B.使A 、B 两板间加绝缘介质C.使B 板向右平移一些D.使A 、B 正对面积错开一些C D *体验应用*图6-3-22.物理模型(1)带电粒子在电场中的加速(如图6-3-3)由动能定理得:qU 加=1/2mv 2得:。
(2)带电粒子在电场中的偏转(如图6-3-4)v x t =v 0t =L 1/2at 2=y y =1/2at 2=qU 偏L 2/(2mdv 20)v x =v 0v y =at 要点二带电粒子在电场中的运动图6-3-3图6-3-42qU v m =加222200x y qU L v v v v mdv ⎛⎫=+=+ ⎪⎝⎭偏①位移→v y =qU 偏L /(mdv 0)②速度:20tan y x v v mdv ϕ==偏1.求解方法(1)从力的观点出发,应用牛顿第二定律求解。
(2)从能的观点出发,应用动能定理或能量守恒定律求解。
要点三带电体在重力场、电场中的运动1.用正交分解法处理带电体在重力场、电场中受到的重力、电场力均为恒力,可用正交分解法。
处理这种运动的基本思想与处理偏转运动是类似的,可以将此复杂的运动分解为两个互相正交的比较简单的直线运动,而这两个直线运动的规律我们是可以掌握的,然后再按运动合成的观点去求出复杂运动的有关物理量。
2.用能量的观点处理从功能观点出发分析带电粒子的运动问题时,在对带电粒子受力情况和运动情况进行分析的基础上,再考虑恰当的规律解题。
2011届高考物理第一轮考点复习教案3
2011 届高考物理第一轮考点复习教学设计 3 静悟导读纲要:(二)互相作用与牛顿运动定律【考试说明】主题内容要求说明互相作用与牛顿运动定律滑动摩擦、静摩擦、动摩擦因数形变、弹性、胡克定律矢量和标量力的合成和分解牛顿运动定律、牛顿定律的应用超重和失重ⅠⅠⅠⅡⅡⅠ包含共点力的均衡【知识网络一】【考试说明解读】1、弹力方向:弹力的方向与施力物体的形变方向相反,作用在迫使物体发生形变的物体上。
注意:有些弹力要依据物体的运动状况,利用平行条件或动力学规律判断.. 弹力能否存在的判断方法:①形变法:第一观察能否有形变,进而判断有无弹力产生。
②假定法:当形变不显然,或没法判断时,假定撤掉与之接触的物体,看被研究物体的状态能否改变,若改变则说明存在弹力,不然不存在弹力。
③计算证明法:依据均衡条件或牛顿运动定律等求解。
2、摩擦力的大小:在计算摩擦力的大小以前,一定第一分析物体的运动的状况,判明是滑动摩擦,仍是静摩擦,假如滑动摩擦,可用 f= μ N 计算.但要注意N 是接触面的正压力,其实不老是等于物体的重力。
假如静摩擦.一般应依据物体的运动状况(静止、匀速运动或加快运动),利用均衡条件或运动定律求解。
3、共点力作用下物体的均衡条件:物体遇到的合外力为零.即 F 合=0①三力汇交原理:当物体遇到三个非平行的共点力作用而平衡时,这三个力必交于一点;①物体遇到N 个共点力作用而处于均衡状态时,拿出此中的一个力,则这个力必与剩下的(N-1)个力的协力等大反向。
②若采纳正交分解法求均衡问题,则其均衡条件为: FX 合 =0,Fy 合=0;【知识网络二】【考试说明解读】1、理解牛顿第必定律时应注意的问题①牛顿第必定律不是实脸直接总结出来的.牛顿以伽利略的理想斜面实脸为基拙,加之高度的抽象思想,归纳总结出来的.不行能由实质的实验来考证;②牛顿第必定律不是牛顿第二定律的特例,而是不受外力时的理想化状态.③定律揭露了力和运动的关系:力不是保持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原由.2、理解牛顿第二定律时应注意的问题( 1)刹时性:加快度与合外力在每个刹时都有大小、方向上的对应关系, F 变 a 则变, F 大小变, a 则大小变, F 方向变 a 也方向变(2)矢量性:牛顿第二定律公式是矢量式。
2011届高考物理第一轮考点复习教案7
2011 届高考物理第一轮考点复习教学设计7 模块 3-5主题内容要求说明碰撞与动量守恒动量、动量守恒定律及其应用弹性碰撞和非弹性碰撞ⅡⅠ只限于一维原子构造氢原子光谱氢原子的能级构造、能级公式ⅠⅠ原子核原子核的构成、放射性、原子核的衰变、半衰期放射性同位素核力、核反响方程联合能、质量损失裂变反响和聚变反响、裂变反响堆射性线的危害和防备ⅠⅠⅠⅠⅠⅠ实验与研究考证动量守恒定律选修 3-5 模块静悟资料导读一、动量守恒定律1.动量、动量拥有以下性质:( 1)矢量性;( 2)刹时性,是状态量;( 3)相对性与参照系的选用相关。
2.动量守恒定律( 1)内容:( 2)几种常有表述及表达式:①。
②=- ,③Δ p 总=0 (3)理解:矢量性、刹时性、相对性、普适性。
(4)动量守恒定律建立条件:①系统不受外力或所受外力和为零;②系统所受外力比所受内力小好多;③系统某一方向不受外力或所受外力的和为零,或所受外力比内力小很多,系统在该方向的动量守恒。
( 5)动量守恒定律的解题步骤①确立研究对象(物系统);②做好受力剖析和过程剖析;③判断动量能否守恒;④规定正方向、确立初末状态的动量;⑤列方程求解。
3.对于碰撞过程的议论(1)碰撞过程的基本种类①弹性碰撞:碰撞过程中不只系统的总动量守恒,并且碰撞前后动能也守恒。
一般地两个硬质小球的碰撞,都很靠近弹性碰撞。
如两个物体弹性正碰,碰前速度分别为 v1、v2,碰后速度分别为 v1′、 v2′,则有:;能够解得碰后速度。
②非弹性碰撞:碰撞过程中只有动量守恒,动能其实不守恒。
③完整非弹性碰撞:两个物体碰撞后粘在一同。
(2)碰撞过程的三个基来源则①动量守恒。
②动能不增添。
③碰撞后各物体运动状态的合理性。
4.反冲、爆炸现象反冲指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象。
喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例。
在反冲现象里,系统的动量是守恒的。
2011届高考物理第一轮考点复习教案12
2011 届高考物理第一轮考点复习教学设计12 静悟导读纲要:(五)电场(选修3-1)一、【考纲对本模块的要求】主体内容要求静电场物质的电构造、电荷守恒Ⅰ静电现象的解说Ⅰ点电荷Ⅰ库仑定律Ⅱ静电场Ⅰ电场强度、点电荷的场强Ⅱ电场线Ⅰ电势能、电势Ⅰ电势差Ⅱ匀强电场中电势差与电场强度的关系。
Ⅰ带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ示波管Ⅰ常用的电容器Ⅰ电容器的电压、电荷量和电容的关系Ⅰ二、【考试说明解读】本章知识构造【高考常观察的知识点】静电场主要以观察库仑定律的理解、电场线的应用、电势、电势差、电势能和电场力做功之间的关系、带电粒子的加快与偏转为主【典型题目】1.静电现象的解说(观察机率不高,注意文字表述)习题:在燃气灶和燃气热水器中,常常到安装电子点火器,接通电子线路时产生高电压,经过高压放电的电火花来点燃气体。
点火器的放电电极做成了针形,这是为何?与此相反,验电器的金属杆上端却固定一个金属球而不做成尖状,这又是为何?解答:点火器的放电电极做成了针形是采用尖端放电现象,使在电压不高的状况下也简单点火;验电器的金属杆上端却固定一个金属球是防备出现尖端放电现象,使验电器在电压较高时也不会放电。
2.库仑定律:只适应于真空中的点电荷,注意电荷的电性习题 1:两个完整同样的金属小球,所带电荷量之比为 7:1,相距为 r (远大于小球的直径),二者互相接触后,再放回到本来地点上,则它们之间的库仑力可能为本来的解答:两球间的距离远大于小球的直径,两小球可视为点电荷,若两小球带同种电荷,电荷均分,由库仑定律得D;若两小球带异种电荷,则电荷先中和再均分,由库仑定律得c。
-5-3-11-4Q+9Q3.电场强度:电场强度是矢量习题 1:如图,在x 轴上的 x=- 1 和 x=1 两点分别固定电荷量为- 4Q和 +9Q的点电荷。
求:x 轴上合场强为零的点的坐标。
并求在哪个范围内的场强沿x 轴的正方向。
解答:由点电荷的的电场强度公式和叠加原理,得x=-3 处的合场强为零,则在-19 范围内电场强度沿x 轴的正方向NPab 左右习题2:图中 a.b 是两个点电荷,它们的电量分别为 Q1. Q2,N 是 ab 连线的中垂线,P 是中垂线上的一点。
2011届高考物理第一轮总复习闭合电路的欧姆定律教案27
2011届高考物理第一轮总复习闭合电路的欧姆定律教案27闭合电路的欧姆定律一、电1.电:是将其它形式的能转化成电能的装置.2.电动势:单位:V。
非静电力搬运电荷所做的功跟搬运电荷电量的比值,E=/q。
表示电把其它形式的能电能本领的大小,等于电路中通过 1 电量时电所提供的电能的数值在数值上= 电没有接入电路时两极板间的电压,内外电路上电势降落之和E=U外+U内.3.电动势是标量.要注意电动势不是电压;电动势与电势差的区别(见表格)电动势电势差物理意义反映电内部非静电力做功把其它形式的能量转化为电能的情况反映电路中电场力做功把电能转化为其它形式能的情况定义式E=/q为电的非静电力把正电荷从电内由负极移到正极所做的功U=/q为电场力把正电荷从电外部由正极移到负极所做的功量度式E=IR+Ir=U外+U内U=IR测量动用欧姆定律间接测量用伏特表测量决定因素与电的性质有关与电、电路中的用电器有关特殊情况当电断开时路端电压值=电的电动势二、闭合电路的欧姆定律(对于给定电:一般认为E,r不变,但电池用久后,E略变小,r明显增大。
)(1)内、外电路①内电路:电两极(不含两极)以内,如电池内的溶液、发电机的线圈等.内电路的电阻叫做内电阻r.内电路分得的电压称为内电压,②外电路:电两极间包括用电器和导线等,外电路的电阻叫做外电阻R,外电路分得的电压称为外电压(在电闭合电路中两两极的电压是外电压)(2) 闭合电路的欧姆定律适用条:纯电阻电路①内容:闭合电路的电流跟电的电动势成正比,与内、外电路的电阻之和成反比,即I=E/(R+r)研究闭合电路,主要物理量有E、r、R、I、U,前两个是常量,后三个是变量。
②表达形式:③讨论:1外电路断开时(I=0),路端电压等于电的电动势(即U=E);而这时用电压表测量时,其读数略小于电动势(有微弱电流)2外电路短路时(R=0,U=0)电流最大为(一般不允许这种情况,会把电烧坏)(3)路端电压跟负载的关系①路端电压:外电路的电势降落,也就是外电路两端的电压.U=E-Ir, 路端电压随着电路中电流的增大而减小;,反之亦然。
2011届高考物理第一轮精编复习资料001
2011 届高考物理第一轮精编复习资料001计算题的答题规范与分析技巧计算题往常被称为“大题”,其原由是:此类试题一般文字表达量较大,波及多个物理过程,所给物理情境较复杂;波及的物理模型许多且不显然,甚至很隐蔽;要运用许多的物理规律进行论证或计算才能求得结论;题目的赋分值也较重.从功能上讲,计算题能很全面地观察学生的能力,它不单能很好地观察学生对物理观点、物理规律的理解能力和依据已知条件及物理事实对物理问题进行逻辑推理和论证的能力,并且还可以更有效地观察学生的综合剖析能力及应用数学方法办理物理问题的能力.所以计算题的难度较大,对学生的要求也比较高.要想解答好计算题,除了需要扎实的物理基础知识外,还需要掌握一些有效的解题方法.答题规范每年高考成绩出来,总有一些考生的得分与自己的估分之间存在着不小的差别,有的甚至相差甚远.造成这种状况的原由有好多,但主要原由是答题不规范.表述不正确、不完好,书写不规范、不清楚,卷面不整齐、不悦目,必定会造成该得的分得不到,不应失的分失去了,以致所答试卷不可以展现自己的最高水平.所以,要想提高得分率,获得好成绩,在复习过程中,除了要抓好基础知识的掌握、解题能力的训练外,还一定重申答题的规范,培育优秀的答题习惯,形成规范的答题行为.对考生的书面表达能力的要求,在高考的《考试纲领》中已有明确的表述:在“理解能力”中有“理解所学自然科学知识的含义及其合用条件,能用适合的形式 ( 如文字、公式、图或表 ) 进行表达”;在“推理能力”中有“并能把推理过程正确地表达出来”,这些都是考纲对考生书面表达能力的要求.物理题的解答书写与答题格式,在高考试卷上还有明确的说明:解答应写出必需的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出答案的不可以得分;有数字计算的题目,答案中一定明确写出数值和单位.评分标准中也有这样的说明:只有最后答案而无演算过程的,不给分;解答中纯真列出与解答没关的文字公式,或虽列出公式,但文字符号与题目所给定的不一样,不给分.事实上,规范答题表现了一个考生的物理学科的基本修养.但是,令广大教育工作者担忧的是,这些基本修养正在渐渐缺失.在鼎力倡议素质教育的今日,这一现象应惹起我们足够的重视.本模块拟从考生答题的现状及成因,规范答题的细则要求,优秀修养的培育门路等方面与大家进行商讨.一、必需的文字说明必需的文字说明的目的是说明物理过程和答题依照,有的同学不明确应当说什么,常常将物理解答过程变为了数学解答过程.答题时应当说些什么呢?我们应当从以下几个方面赐予考虑:1.说明研究对象( 个体或系统,特别是要用整体法和隔绝法相联合求解的题目,必定要注意研究对象的转移和转变问题).2.画出受力剖析图、电路图、光路图或运动过程的表示图.3.说明所设字母的物理意义.4.说明规定的正方向、零势点 ( 面 ) .5.说明题目中的隐含条件、临界条件.6.说明所列方程的依照、名称及对应的物理过程或物理状态.7.说明所求结果的物理意义 ( 有时需要议论剖析 ) .二、要有必需的方程式 [ 根源:高考 %资源网 S%5U] 物理方程是表达的主体,怎样写出,要点要注意以下几点.1.写出的方程式 ( 这是评分依照 ) 一定是最基本的,不能以变形的结果式取代方程式( 这是相当多的考生所忽视的 ) .如带电粒子在磁场中运动时应有 qvB=v2R,而不是其变形结果式 R= vqB.2.要用字母表达方程,不要用掺有数字的方程,不要方程套方程.3.要用原始方程组联立求解,不要用连等式,不停地“续”进一些内容.4.方程式有多个的,应分式布列 ( 分步得分 ) ,不要合写一式,免得一错而致全错,对各方程式最好能编号.三、要有必需的演算过程及明确的结果1.演算时一般先进行文字运算,从列出的一系列方程推导出结果的计算式,最后辈入数据并写出结果.这样既有益于减少运算负担,又有益于一般规律的发现,同时也能改变每列一个方程就代入数值计算的不良习惯.2.数据的书写要用科学记数法.3.计算结果的有效数字的位数应依据题意确定,一般应与题目中开列的数据邻近,取两位或三位即可.若有特别要求,应按要求选定.4.计算结果是数据的要带单位,最好不要以无理数或分数作为计算结果 ( 文字式的系数能够 ) ,是字母符号的不用带单位.四、解题过程中运用数学的方式有讲究1.“代入数据” ,解方程的详细过程能够不写出.2.所波及的几何关系只需写出判断结果而不用证明.3.重要的中间结论的文字表达式要写出来.4.所求的方程若有多个解,都要写出来,而后经过讨论,该舍去的舍去.5.数字相乘时,数字之间不要用“”?,而应用“×”进行连结;相除时也不要用“÷” ,而应用“ / ”.五、使用各样字母符号要规范1.字母符号要写清楚、规范,忌笔迹潦草.阅卷时因为“ v 、 r 、ν”不分,大小写“、”或“ L、l”不分,“ G”的草体像“ a”,希腊字母“ρ、μ、β、η”笔顺或形状不对而被扣分已层出不穷.2.尊敬题目所给的符号,题目给了符号的必定不要再另立符号.如题目给出半径是 r ,你若写成 R 就算错.3.一个字母在一个题目中只好用来表示一个物理量,忌一字母多用;一个物理量在同一题中不可以有多个符号,免得混杂.4.尊敬习习用法.如拉力用 F,摩擦力用 f 表示,阅卷人一看便理解,假如用反了就会带来误会.5.角标要讲究.角标的地点应当在右下角,比字母本身小很多.角标的采纳亦应讲究,如经过 A 点的速度用vA 就比用v1 好;经过某同样点的速度,准时间次序第一次用v1、第二次用v2 就很清楚,假如倒置,必定带来误会.6.物理量单位的符号源于人名的单位,由单个字母表示的应大写,如库仑 c、亨利 H;由两个字母构成的单位,一般前方的字母用大写,后边的字母用小写,如Hz、 Wb.六、学科语言要规范,有学科特点1.学科术语要规范.如“定律” 、“定理”、“公式”、“关系”、“定章”等词要用正确,阅卷常常可看到“牛顿运动定理”、“动能定律” 、“四边形公式” 、“油标卡尺” 等错误说法.2.语言要富裕学科特点.在有图示的坐标系中将电场的方向说成“西南方向” 、“南偏西 45°”、“向左下方”等均是不规范的,应说成“与 x 轴正方向的夹角为135°”或“如图所示”等.七、绘制图形、图象要清楚、正确1.一定用铅笔 ( 便于改正 ) 、圆规、直尺、三角板绘制,反对为所欲为徒手画.2.画出的表示图 ( 受力剖析图、电路图、光路图、运动过程图等 ) 应大概能反应有关量的关系,图文要对应.3.画函数图象时,要画好坐标原点和坐标轴上的箭头,标好物理量的符号、单位及坐标轴上的数据.4.图形、图线应清楚、正确,线段的虚实要分明,有差别.●例 1(28 分) 太阳现正处于序星演化阶段.它主假如由电子和、等原子核构成.保持太阳辐射的是它内部的核聚变反响,核反响方程是 2e+ 4→+开释的核能,这些核能最后转变为辐射能.依据当前对于恒星演化的理论,若因为核变反响而使太阳中的 11H 核数量从现有的减少 10%,太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段.为了简化,假定目前太阳所有由电子和核构成.(1)为了研究太阳演化进度,需知道当前太阳的质量.已知地球的半径 R= 6.4 × 106,地球的质量= 6.0 × 1024g,日地中心的距离r = 1.5 × 1011,地球表面处重力加快度g=10/s2 ,1 年约为 3.2 × 107s.试估量当前太阳的质量.(2)已知质子的质量 p= 1.6726 × 10- 27g,核的质量α=6.6458 × 10- 27g,电子的质量 e= 0.9 × 10- 30g,光速 c =3× 108/s .求每发生一次题中所述的核聚变反响所开释的核能.(3)又已知地球上与太阳光垂直的每平方米的截面上,每秒经过的太阳辐射能 w= 1.35 ×103W/2.试估量太阳持续保持在主序星阶段还有多少年的寿命. ( 估量结果保存一位有效数字 )[2001 年高考 ?全国理综卷Ⅰ ]【分析】 (1)( 第一记分段:估量太阳的质量14 分)设地球的公转周期为T,则有:Gr2 = (2 π T)2r (3 分 )g =GR2(等效式为:′g= G′ R2) (3 分 )联立解得:=(2 πT)2 ?r3gR2 (4 分)代入数值得:=2× 1030g.(4 分 )(卷面上裸露出来的易出错误的一些问题:①不用题中给的物理量符号,自己另用一套符号, r 、R、、错用,扔掉14 分;②对题中给出的地球的质量和地球表面处的重力加快度 g 置若罔闻,把G 的数值代入计算太阳的质量,扔掉11 分;③太阳的质量的计算结果的有效数字不对,(2)(第二记分段:核聚变反响所开释的核能E= (4p + 2e-α )c2 (4 分 ) 扔掉74 分.)分 )代入数值得:E= 4×10- 12j .(3 分 )(卷面上裸露出来的易出错误的一些问题:①数字运算能力低,能导出E= (4p + 2e-α )c2 ,却算不出E= 4× 10- 12j ,扔掉 3 分;②Δ E 的计算结果的有效数字不对,扔掉 3 分;③Δ E 的计算结果的单位不对,扔掉 1 分. )(3)(第三记分段:估量太阳持续保持在主序星阶段的时间 7分)核聚变反响的次数 N= 4p×10% (2 分 )太阳共辐射的能量E= N? E太阳每秒辐射的总能量ε=4πr2 ?w (2 分 )太阳持续保持在主序星阶段的时间t = Eε(2 分 )由以上各式得:t = 0.1(4p + 2e-α)c24p × 4π r2w[ 来源:高考%资源网S%5U]代入数值得:t = 1× 1010 年.(1 分 )( [★精选文档★卷面上裸露出来的易出错误的一些问题:因不熟习天体辐射知识,大部分考生解答不出来.答案 ](1)2 × 1030g (2)4 × 10 - 12j(3)1)× 1010年●例 2(18 分) 图 10- 1 中滑块和小球的质量均为,滑块可在水平搁置的圆滑固定导轨上自由滑动,小球与滑块上的悬点 o 由一不行伸长的轻绳相连,轻绳长为l .开始时,轻绳处于水平拉直状态,小球和滑块均静止.现将小球由静止开释,当小球抵达最低点时,滑块恰巧被一表面涂有黏性物质的固定挡板粘住,在极短的时间内速度减为零,小球持续向左摇动,当轻绳与竖直方向的夹角θ=60°时小球达到最高点.求:图 10-1(1)从滑块与挡板接触到速度恰巧变为零的过程中,挡板阻力对滑块的冲量.(2)小球从开释到第一次抵达最低点的过程中,绳的拉力对小球做功的大小.[2008年高考 ?全国理综卷Ⅰ ]【分析】 (1)( 第一问给分点:12 分 )解法一设小球摆至最低点时,滑块和小球的速度大小分别为 v1、v2,对于滑块和小球构成的系统,由机械能守恒★精选文档★定律得:12v12 + 12v22 = gl (3 分 )同理,滑块被粘住后,对于小球向左摇动的过程,有:12v22 = gl(1 -cos60 °) (3 分 )解得:v1= v2= gl (2 分 )对于滑块与挡板接触的过程,由动量定理得:I =0- v1可知挡板对滑块的冲量I =- gl ,负号表示方向向左. (4 分,此中方向占 1 分 )解法二设小球摆至最低点时,滑块和小球的速度大小分别为 v1、 v2,由动量守恒定律得:v1 -v2= 0 (3 分)对于小球向左摇动的过程,由机械能守恒定律得:12v22 = gl(1 -cos60 °) (3 分)可解得: v1= v2= gl (2 分)对于滑块与挡板接触的过程,由动量定理有:I =0- v1可解得挡板对滑块的冲量为:I=- gl ,负号表示方向向左. (4 分,此中方向占 1 分 ) 解法三设小球摆至最低点时,滑块和小球的速度大小分别为 v1、 v2,由机械能守恒定律得:12v12 + 12v22 = gl (3 分 )又由动量守恒定律得:v1 +( - v2) =0 (3 分 )可解得: v1= v2= gl (2 分)对于滑块与挡板接触的过程,由动量定理得:I =0- v1可解得挡板对滑块的冲量为:I=- gl ,负号表示方向向左. (4 分,此中方向占 1 分 ) 解法四由全过程的能量变换和守恒关系可得( 滑块在碰撞时损失的能量等于系统机械能的减少,等于滑块碰前的动能) :IE= gl - gl(1 - cos60 ° ) = 12v2 (6 分 )可解得滑块碰前的速度为:v=gl (2 分 )对于滑块与挡板接触的过程,由动量定理得:I = 0- v 可解得挡板对滑块的冲量为:=- gl ,负号表示方向向左.(4分,此中方向占 1分 )解法五由全过程的能量变换和守恒关系可得( 滑块在碰撞时损失的能量等于系统机械能的减少,等于滑块碰前的动能):E= glcos60 °= 12v2 (6 分)可解得滑块碰前的速度为:v=gl (2 分 )对于滑块与挡板接触的过程,由动量定理得:I =0- v可解得挡板对滑块的冲量为:I =- gl ,负号表示方向向左.(4分,此中方向占 1 分 )(2)(第二问给分点:6分)解法一对小球下摆的过程,由动能定理得:gl+W= 12v22 (4 分 )可解得细绳对其做的功为:W=-12gl.(2 分 )解法二绳的张力对小球所做的功的绝对值等于滑块在碰前的动能 ( 或等于绳索的张力对滑块做的功) ,则有:W ′= 12v12 或 W′= 12v12- 0 (4 分)可解得: W=- W′=- 12gl .(2 分)解法三绳索的张力对小球做的功等于小球在全过程中的机械能的增量,有:W= ( - g?l2) -0=- 12gl( 取滑块所在高度的水平面为参照平面 ) (6 分)或 W= gl(1 - cos60 ° ) - gl =- 12gl( 取小球所抵达的最低点为参照平面 )或 W= 0-g?l2 =- 12gl( 取小球摆起的最高点为参照平面 ) .解法四对小球运动的全过程,由动能定理得:W +glcos60 °= 0 或 W+ g?l2 = 0 (4 分)解得: W=- 12gl .(2 分)解法五考虑小球从水平地点到最低点的过程:若滑块固定,绳索的张力对小球不做功,小球处于最低点时的速率 v 球′= 2gl( 由 gl =12v 球′ 2 获取 ) (2 分) 若滑块不固定,绳索的张力对小球做功,小球处于最低点时的速率 v 球= gl(v 球应由前方正确求得 )则绳索对小球做的功为: W= 12v 球 2-12v 球′2 (2 分 )=- 12gl .(2 分)[ 答案 ] (1) - gl ,负号表示方向向左(2) - 12gl 【评论】①越是综合性强的试题,常常解题方法越多,同学们经过本例的多种解题方法要仔细地总结动能定理、机械能守恒定律和能量的转变与守恒定律之间的关系.②要仔细地斟酌各样解题方法的评分标准,进而成立起自己解题的规范化程序.解题技巧以前方各专题能够看出,在高中物理各种试题的分析中常用到的方法有:整体法、隔绝法、正交分解法、等效类比法、图象法、极限法等,这些方法技巧在高考计算题的分析中自然也是重要的手段,但这些方法技巧波及面广,前方已有许多的阐述和例举,这里就不再赘述.本模块就怎样面对林林总总的阐述、计算题快速正确地找到分析的“打破口”作些议论和例举.阐述、计算题一般都包含对象、条件、过程和状态四要素.对象是物理现象的载体,这一载体能够是物体( 质点) 、系统,或是由大批分子构成的固体、液体、气体,或是电荷、电场、磁场、电路、通电导体,或是光芒、光子和光学元件,还可以够是原子、核外电子、原子核、基本粒子等.条件是对物理现象和物理事实 ( 对象 ) 的一些限制,解题时应“明确”显性条件、“发掘”隐含条件、“吃透”模糊条件.显性条件是易被感知和理解的;隐含条件是不易被感知的,它常常隐含在观点、规律、现象、过程、状态、图形和图象之中;模糊条件常常存在于一些模糊语言之中,一般只指定一个大体的范围.过程是指研究的对象在必定条件下变化、发展的程序.在解题时应注意过程的多元性,可将全过程分解为多个子过程或将多个子过程归并为一个全过程.状态是指研究对象各个时辰所表现出的特点.方法往常表现为解决问题的程序.物理问题的求解往常有剖析问题、追求方案、评估和履行方案几个步骤,而剖析问题( 即审题 ) 是解决物理问题的要点.一、抓住要点词语,发掘隐含条件在读题时不单要注意那些给出详细数字或字母的显性条件,更要抓住此外一些表达性的语言,特别是一些要点词语.所谓要点词语,指的是题目中提出的一些限制性语言,它们或是对题目中所波及的物理变化的描绘,或是对变化过程的界定等.高考物理计算题之所以较难,不单是因为物理过程复杂、多变,还因为潜伏条件隐蔽、难寻,常常使考生们产生条件不足之感而堕入窘境,这也正观察了考生思想的深刻程度.在审题过程中,一定把隐含条件充足发掘出来,这常常是解题的要点.有些隐含条件隐蔽得其实不深,平常又常常有到,发掘起来很简单,比如题目中说“圆滑的平面” ,就表示“摩擦可忽视不计” ;题目中说“恰巧不滑出木板” ,就表示小物体“恰巧滑到木板边沿处且拥有与木板同样的速度”等等.但还有一些隐含条件隐蔽较深或不常有到,发掘起来就有必定的难度了.●例 3(10 分 ) 两质量分别为 1 和 2 的劈 A 和 B,高度同样,放在圆滑水平面上, A 和 B 的倾斜面都是圆滑曲面,曲面下端与水平面相切,如图 10- 2 所示.一质量为的物块位于劈 A 的倾斜面上,距水平面的高度为 h.物块从静止滑下,而后又滑上劈 B.求物块在 B 上能够达到的最大高度. [2009年高考 ?宁夏理综卷 ]图 10-2【分析】设物块抵达劈 A 的底端时,物块和 A 的速度大小分别为v 和 v1,由机械能守恒和动量守恒得:gh =12v2+ 121v12 (2 分 )1v1 = v (2 分 )设物块在劈 B 上达到的最大高度为h′,此时物块和 B 的共同速度大小为v ′,由机械能守恒和动量守恒得:gh ′+ 12(2 +)v ′ 2=12v2 (2 分 )v =(2 + )v ′(2 分 )联立解得: h′= 12(1 + )(2 + )h .(2 分 ) [ 答案 ] 12(1 + )(2 +)h[ 根源:高考 %资源网 S%5U] 【评论】此题应剖析清楚物块从 A 滑下以及滑上 B 的情境,即从 A 滑下和滑上 B 的过程水平方向动量守恒,在 B 上上涨至最大高度时,隐含着与 B 拥有同样速度的条件.二、重视对基本过程的剖析( 画好情境表示图)在高中物理中,力学部分波及的运动过程有匀速直线运动、匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动、简谐运动等,除了这些运动过程外,还有两类重要的过程:一类是碰撞过程,另一类是先变加快运动最后匀速运动的过程 ( 如汽车以恒定功率启动问题 ) .热学中的变化过程主要有等温变化、等压变化、等容变化、绝热变化等 ( 这些过程的定量计算在某些省的高考取已不作要求 ) .电学中的变化过程主要有电容器的充电和放电、电磁振荡、电磁感觉中的导体棒做先变加快后匀速的运动等,而画出这些物理过程的表示图或画出要点情境的受力剖析表示图是分析计算题的惯例手段.画好剖析草图是审题的重要步骤,它有助于成立清楚有序的物理过程和确定物理量间的关系,能够把问题详细化、形象化.剖析图能够是运动过程图、受力剖析图、状态变化图,也能够是投影法、等效法获取的表示图等.在审题过程中,要养成画表示图的习惯.解物理题,能绘图的尽量绘图,图能帮助我们理解题意、剖析过程以及商讨过程中各物理量的变化.几乎无一物理问题不是用图来增强认识的,而绘图又迫使我们审盘问题的各个细节以及细节之间的关系.●例 4(18 分) 如图 10- 3 甲所示,成立oxy 坐标系.两平行极板P、 Q垂直于 y 轴且对于x 轴对称,极板长度和板间距均为 l ,在第一、四象限有磁感觉强度为 B 的匀强磁场,方向垂直于 oxy 平面向里.位于极板左边的粒子源沿 x 轴向右连续发射质量为、电荷量为+ q、速度同样、重力不计的带电粒子.在0~ 3t0 时间内两板间加上如图 10- 3 乙所示的电压 ( 不考虑极板边沿的影响 ) .已知 t = 0 时辰进入两板间的带电粒子恰幸亏 t0 时辰经极板边沿射入磁场.上述、q、l 、t0 、B 为已知量,不考虑粒子间互相影响及返回极板间的状况.(1)求电压 U0 的大小.(2)求 12t0 时辰进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径.(3)何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短?求此最短时间.[2009年高考 ?山东理综卷 ]图 10-3【分析】 (1)t = 0 时辰进入两板间的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动,t0 时辰恰巧从极板边沿射出,在 y 轴负方向偏移的距离为12l ,则有:E=U0l (1 分 )qE =a (1 分 )12l = 12at02 (2 分 )联立解得:两板间的偏转电压U0= l2qt02 .(1 分 )(2)12t0时辰进入两板间的带电粒子,前12t0时间在电场中偏转,后12t0 时间两板间没有电场,带电粒子做匀速直线运动.带电粒子沿x 轴方向的分速度大小v0= lt0 (1 分 )带电粒子走开电场时沿y 轴负方向的分速度大小vy = a ?12t0 (1 分)带电粒子走开电场时的速度大小v=v02 + vy2 (1 分 )设带电粒子走开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为 R,则有: qvB= v2R (1 分 )联立解得: R= 5l2qBt0 .(1 分 )(3)2t0时辰进入两板间的带电粒子在磁场中运动的时间最短.(2 分)带电粒子走开电场时沿y 轴正方向的分速度为:vy ′=at0(1分)图 10-3 丙设带电粒子走开电场时速度方向与y 轴正方向的夹角为α,则tan α= v0vy ′(1 分 )联立解得:α=π 4 (1 分)带电粒子在磁场中的运动轨迹如图10- 3 丙所示,圆弧所对的圆心角2α=π 2,所求最短时间为:tin =14T(1 分 )[ 带电粒子在磁场中运动的周期T= 2π qB(1联立解得: tin =π 2qB.(1 分 )答案 ](1)l2qt02(2)5l2qBt0(3)2t0分 )时辰π2qB【评论】在解决带电粒子在电场、磁场中的偏转问题时,要充足剖析题意,联合必需的计算,画出物体运动的轨迹图.为了保证解题的正确,所画的轨迹图一定正确,同学们能够想一下在做数学中的几何题时是怎样作图的.在解决这类物理题时,也要作出一个标准的图形.三、要慎重仔细,提防定势思想常常碰到一些物理题成心多给出已知条件,或表述物理情境时精心设置一些圈套,安排一些貌同实异的判断,以此形成扰乱要素,来观察学生是非分明的能力.这些要素的迷惑程度愈大,同学们愈简单在解题过程中出错误.在审题过程中,只有有效地清除这些扰乱要素,才能快速而正确地得出答案.有些题目的物理过程含而不露,需联合已知条件,应用有关观点和规律进行详细剖析.剖析前不要急于动笔列方程,免得用假的过程模型取代了实质的物理过程,防备定势思想的负迁徙.●例 5(18 分) 如图 10- 4 甲所示,用长为 L 的丝线悬挂着一质量为、带电荷量为+ q 的小球,将它们放入水平向右的匀强电场中,场强盛小 E= 3g3q.今将小球拉至水平方向的 A 点后由静止开释.图 10-4 甲(1)求小球落至最低点 B 处时的速度大小.(2)若小球落至最低点 B 处时,绳忽然断开,同时使电场反向,大小不变,则小球在此后的运动过程中的最小动能为多少?【分析】 (1) 由题意知:小球遇到水平向右的电场力qE和重力 g 的作用,使小球沿协力的方向做匀加快直线运动到c 点,如图 10- 4 乙所示.由几何知识得:LAc= L (1 分 )图 10-4 乙由动能定理可得:即 gLcos30 °= 12vc2 (1 分)解得: vc = 43gL3 (1 分 )绳索绷紧的瞬时,绳索给小球的冲量使小球沿绳方向的速度减为零沿切线方向的速度 vc ′= vccos30 °= 3gL (2 分 ) 今后小球从 c 点运动到 B 点的过程中,绳索对小球不做功,电场力和重力均对小球做正功,则有:g(L - Lcos30 ° ) + EqLsin30 °= 12vB2- 12vc ′ 2(3 分 )解得: vB2=(2 + 33)gL即 vB= 1.6gL .(2 分)(2)绳断后,电场反向,则重力和电场力的协力对小球先做负功后做正功,把小球的速度沿协力和垂直于协力的方向进行分解,如图 10- 4 丙所示,当沿协力方向的分速度为零时,小球的速度最小,动能最小,则有:图 10-4 丙vL =vBcos30 °= 32vB (2 分 )其最小动能为:E =12vL2 = 0.97gL .(3 分)[ 答案 ] (1)1.6gL(2)0.97gL【评论】此题易错之处有三个:①小球从A运动到 B的过程中,初始阶段并不是做圆周运动;②小球运动到 c 点时绳子拉直的瞬时机械能有损失;③不可以利用协力做功剖析出小球此后最小速度的地点及大小.四、擅长从复杂的情境中快速地提取有效信息此刻的物理试题中介绍性、描绘性的语句相当多,题目的信息量很大,解题时应具备敏锐的目光和灵巧的思想,擅长从复杂的情境中快速地提取有效信息,正确理解题意.●例 6(18 分 ) 风能将成为 21 世纪大规模开发的一种可重生洁净能源.风力发电机是将风能 ( 气流的功能 ) 转变为电能的装置,其主要零件包含风轮机、齿轮箱、发电机等.如图 10- 5 所示.图 10-5(1)利用总电阻 R= 10Ω的线路向外输送风力发电机产生的电能.输送功率 P0=300W,输电电压 U= 10V,求导线上损失。
2011届高考物理复习教案:机械波
2011届高三物理一轮教案机械波教学目标:1.掌握机械波的产生条件和机械波的传播特点(规律);2.掌握描述波的物理量——波速、周期、波长;3.正确区分振动图象和波动图象,并能运用两个图象解决有关问题4.知道波的特性:波的叠加、干涉、衍射;了解多普勒效应教学重点:机械波的传播特点,机械波的三大关系(波长、波速、周期的关系;空间距离和时间的关系;波形图、质点振动方向和波的传播方向间的关系)教学难点:波的图象及相关应用教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、机械波1.机械波的产生条件:①波源(机械振动)②传播振动的介质(相邻质点间存在相互作用力)。
2.机械波的分类机械波可分为横波和纵波两种。
(1)质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波,如:绳上波、水面波等。
(2)质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波,如:弹簧上的疏密波、声波等。
说明:地震波既有横波,也有纵波。
3.机械波的传播(1)在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。
波速、波长和频率之间满足公式:v=λ f。
(2)介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动,是变加速运动,介质质点并不随波迁移。
(3)机械波转播的是振动形式、能量和信息。
(4)机械波的频率由波源决定,而传播速度由介质决定。
4.机械波的传播特点(规律):(1)前带后,后跟前,运动状态向后传。
即:各质点都做受迫振动,起振方向由波源来决定;且其振动频率(周期)都等于波源的振动频率(周期),但离波源越远的质点振动越滞后。
(2)机械波传播的是波源的振动形式和波源提供的能量,而不是质点。
5.机械波的反射、折射、干涉、衍射一切波都能发生反射、折射、干涉、衍射。
特别是干涉、衍射,是波特有的性质。
(1)干涉 产生干涉的必要条件是:两列波源的频率必须相同。
需要说明的是:以上是发生干涉的必要条件,而不是充分条件。
要发生干涉还要求两列波的振动方向相同(要上下振动就都是上下振动,要左右振动就都是左右振动),还要求相差恒定。
2011届高考物理第一轮考点复习教案8
2011 届高考物理第一轮考点复习教学设计8 选修 3-3 模块静悟资料导读主题内容要求说明分子动理论与统计看法分子动理论的基本看法和实验依照阿伏加德罗常数气体分子运动速率的统计散布温度是分子均匀动能的标记、内能ⅠⅠⅠⅠ定性认识固体、液体与气体固体的微观构造、晶体和非晶体液晶的微观构造液体的表面张力现象气体实验定律理想气体ⅠⅠⅠⅠⅠ热力学定律与能量守恒热力学第必定律能量守恒定律热力学第二定律ⅠⅠⅠ单位制要知道中学物理中波及到的国际单位制的基本单位和其余物理量的单位。
包含摄氏度( oc)、标准大气压Ⅰ知道国际单位制中规定的单位符号实验用油膜法估测分子的大小见实验能力要求要求会正确使用的仪器有:温度计1.分子动理论三个基本看法:物质是由大批分子构成的;分子永不暂停地做无规则运动;分子之间存在着互相作使劲(斥力和引力).2.物质是由大批分子构成的,分子体踊跃小(一般分子直径的数目级是10-10 )(1)实验:用油膜法估测分子大小——实验采纳使油酸在水面上形成一层单分子油膜的方法估测分子的大小.可算出油酸分子的大小.( 2) 1ol的任何物质含有的微粒数同样,其值为ol-1 ,称为阿伏加德罗常数.(3)对微观量的估量①分子的两种模型:球形或立方体模型②利用阿伏加德罗常数是联系微观量与宏观量的桥梁作用进行估量.3.分子永不暂停地做无规则热运动的实验事实:扩散现象和布朗运动.(1)扩散现象:不一样物质能够相互进入对方的现象.温度越高,扩散越快.(2)布朗运动:悬浮在液体中微粒的无规则运动,微粒越小,温度越高,布朗运动越显然;注意——各个方向液体分子对微粒冲力的不均衡性和无规则性惹起布朗运动,布朗运动不是分子的运动,它间接地反映了液体分子的运动是永不暂停的、无规则的.(3)热运动:分子的无规则运动与温度相关,简称热运动,温度越高,这类运动越强烈.4.分子间的互相作使劲:分子间同时存在着互相作用的引力和斥力,实质表现出来的分子力是引力和斥力的协力.分子间的斥力 f 斥和引力 f 引都随分子间距离 r 的增大而减小,但 f 斥比 f 引减小得更快.5.温度:宏观上温度表示物体的冷热程度,微观上温度是物体大批分子热运动均匀动能的标记.热力学温度和摄氏温度的数目关系:6.内能:( 1)分子均匀动能:物体内全部分子动能的均匀值叫分子均匀动能.温度是分子均匀动能的标记,温度越高,分子均匀动能越大,温度同样的任何物体则其均匀动能相(2)分子势能:由互相作用的分子间相对地点所决定的能叫分子势能.其大小的决定要素:a.微观上:决定于分子间的间距和分子摆列状况.分子势能变化与分子间距离变化相关.b.宏观上:分子势能的大小与物体的体积相关.(3)物体的内能:物体中全部分子热运动动能与分子势能的总和,物体的内能由物质的量、物体的温度、物体的体积等要素决定.注意 : 独自剖析几个分子的内能没存心义;7.气体实验定律(1)玻意耳定律:或,玻意耳定律的微观解说——必定质量的气体,温度保持不变时,分子的均匀动能是必定的.在这类状况下,体积减小时,分子的密集程度增大,气体的压强就增大.(2)查理定律:或,查理定律的微观解说——必定质量的气体,体积保持不变时,分子的密集程度保持不变.在这类状况下,温度高升时,分子的均匀动能增大,气体的压强就增大.(3)盖·吕萨克定律:或,盖·吕萨克定律的微观解说——必定质量的气体,温度高升时,分子的均匀动能增大.只有气体的体积同时增大,使分子的密集程度减小,才能保持压强不变.8.理想气体:理想气体是一种理想化模型,气体分子间不存在互相作使劲,故必定质量的理想气体的内能只与温度有关,与体积没关.理想气体的状态方程:或9.气体热现象的微观意义(1)气体分子运动的特色:对大批分子的整体来说,分子运动都表现出①任一时辰气体分子沿各个方向运动的时机均等;②大批气体分子的速率散布体现中间多(拥有中间速率的分子数多)两端少(速率大或小的分子数目少)的规律.10.晶体和非晶体:判断晶体与非晶体的靠谱依照:能否有确立的熔点 .11.单晶体和多晶体:多晶体没有规则的几何形状,也不显示各向异性,可是同单晶体同样,仍有确立的熔点.12.表面张力:当表面层里的分子比液体内部稀少时,分子间距要比液体内部大,表面层里的分子间表现为引力,使液体表面各部分之间互相吸引产生表面张力,13.液晶:微观构造——分子既保持摆列有序性,保持各向异性,又能够自由挪动,地点无序,所以也保持了流动性;性质——①流动性②各向异性③分子摆列特色:从某个方向上看液晶分子摆列齐整,从另一个方向看液晶分子的摆列是凌乱无章的④液晶的物理性质很简单在外界的影响(电场、压力、光照、温度)下发生改变.14.改变系统内能的两种方式:做功和热传达。
2011届高考物理第一轮考点复习教案5
2011 届高考物理第一轮考点复习教课设计 5 第二章直线运动知识网络:单元切块:依照考纲的要求,本章内容能够分红三部分,即:基本观点、匀速直线运动;匀变速直线运动;运动图象。
此中重点是匀变速直线运动的规律和应用。
难点是对基本观点的理解和对研究方法的掌握。
基本观点匀速直线运动知识点复习一、基本观点1、质点:用来取代物体、只有质量而无形状、体积的点。
它是一种理想模型,物体简化为质点的条件是物体的形状、大小在所研究的问题中能够忽视。
2、时辰:表示时间坐标轴上的点即为时辰。
比如几秒初,几秒末,几秒时。
时间:前后两时辰之差。
时间坐标轴上用线段表示时间,比如,前几秒内、第几秒内。
3、地点:表示空间坐标的点。
位移:由起点指向终点的有向线段,位移是末地点与始地点之差,是矢量。
行程:物体运动轨迹之长,是标量。
注意:位移与行程的差别.4、速度:描绘物体运动快慢和运动方向的物理量,是位移对时间的变化率,是矢量。
均匀速度:在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值, v=s/t (方向为位移的方向)刹时速度:对应于某一时辰(或某一地点)的速度,方向为物体的运动方向。
速率:刹时速度的大小即为速率;均匀速率:质点运动的行程与时间的比值,它的大小与相应的均匀速度之值可能不同样。
注意:均匀速度的大小与均匀速率的差别.【例 1】物体从 A 运动到 B,前半程均匀速度为v1,后半程均匀速度为v2,那么全程的均匀速度是:()A .(v1+v2 ) /2B . c.D.分析:本题考察均匀速度的观点。
全程的均匀速度,故正确答案为 D5 、加快度:描绘物体速度变化快慢的物理量,a=△ v/△t (又叫速度的变化率),是矢量。
a 的方向只与△ v 的方向同样(即与合外力方向同样)。
评论 1:( 1)加快度与速度没有直接关系:加快度很大,速度能够很小、能够很大、也能够为零(某刹时);加快度很小,速度能够很小、能够很大、也能够为零(某刹时)。
2011届高考物理第一轮考点复习教案10
2011 届高考物理第一轮考点复习教学设计10静悟导读纲要:(七)磁场【考试说明】磁场磁场、磁感觉强度、磁感线通电直导线和通电线圈四周磁场的方向安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力洛仑兹力、洛仑兹力的方向洛仑兹力公式带电粒子在匀强磁场中的运动质谱仪和盘旋加快器ⅠⅠⅠⅡⅠⅡⅡⅠ安培力的计算只限于电流与磁感觉强度垂直的情况洛仑兹力的计算只限于速度与磁场方向垂直的情况【知识网络】【考试说明解读】一、磁场1.磁场的方向:(1)磁感线在该点的切线方向 ;(2)规定在磁场中随意一点小磁针北极的受力方向(小磁针静止时 N 极的指向)为该点处磁场方向。
(3)对磁体:外面 (NS) ,内部 (SN) 构成闭合曲线;这点与静电场电场线 ( 不可闭合曲线 ) 不一样。
(4)电流产生的磁场方向用安培左手定章判断2.地磁场的磁感线散布特色:要明确三个问题:( 磁极地点 ?赤道处磁场特色?南北半球磁场方向 ?)( 1)地球是一个巨大的磁体、地磁的N 极在地理的南极附近,地磁的S 极在地理的北极邻近;(2)地磁场的散布和条形磁体磁场散布近似;(3)在地球赤道平面上,地磁场方向都是由北向南且方向水平(平行于地面);3.磁感觉强度( 1)定义:在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线,所受的安培力 F 跟电流 I 和导线长度 L 之乘积 IL 的比值叫做磁感觉强度,定义式为。
(条件是匀强磁场,或非匀强磁场中L 很小,并且 L⊥B)磁感觉强度是矢量,其方向就是磁场方向。
单位是特斯拉,符号为T, 1T=1N/(A( 2)对定义式的理解:①定义式中反应的F、B、I 方向关系为: B⊥ I ,F⊥ B,F⊥ I ,则 F 垂直于 B 和 I 所构成的平面。
②定义式能够用来量度磁场中某处磁感觉强度,不决定该处磁场的强弱,磁场中某处磁感觉强度的大小由磁场自己性质来决定。
③磁感觉强度是矢量,其矢量方向是小磁针在该处的北极受力方向,与安培力方向是垂直的。
2011届高考物理专题综合复习教案22
专题五带电粒子在磁场、复合场中的运动第2讲带电粒子在复合场中的运动【核心要点突破】知识链接一、两种模型1、组合场:即电场与磁场有明显的界线,带电粒子分别在两个区域内做两种不同的运动,即分段运动,该类问题运动过程较为复杂,但对于每一段运动又较为清晰易辨,往往这类问题的关键在于分段运动的连接点时的速度,具有承上启下的作用.2、复合场:即在同一区域内同时有电场和磁场,些类问题看似简单,受力不复杂,但仔细分析其运动往往比较难以把握。
二、三种场力比较深化整合一、带电粒子在复合场中的运动的分类1、带电微粒在三个场共同作用下做匀速圆周运动:必然是电场力和重力平衡,而洛伦兹力充当向心力.2、带电微粒在三个场共同作用下做直线运动:重力和电场力是恒力,它们的合力也是恒力。
当带电微粒的速度平行于磁场时,不受洛伦兹力,因此可能做匀速运动也可能做匀变速运动;当带电微粒的速度垂直于磁场时,一定做匀速运动。
3、较复杂的曲线运动当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的时,粒子将做变加速运动,这类问题一般只能用能量关系处理.4、分阶段运动带电粒子可能一次通过几个情况不同的复合区域,其运动情况随区域发生变化.该类问题运动过程较为复杂,但对于每一段运动又较为清晰易辨,往往这类问题的关键在于分段运动的连接点时的速度,具有承上启下的作用.【典例训练1】(2009·辽宁、宁夏高考)医生做某些特殊手术时,利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度. 电磁血流计由一对电极a和b以及一对磁极N和S构成,磁极间的磁场是均匀的.使用时,两电极a、b均与血管壁接触,两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直,如图5-2-6所示.由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动,电极a、b 之间会有微小电势差.在达到平衡时,血管内部的电场可看做是匀强电场,血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零.在某次监测中,两触点间的距离为3.0 mm,血管壁的厚度可忽略,两触点间的电势差为160 μV ,磁感应强度的大小为0.040 T.则血流速度的近似值和电极a 、b 的正负为()A.1.3 m/s ,a 正、b 负B.2.7 m/s ,a 正、b 负C.1.3 m/s ,a 负、b 正D.2.7 m/s ,a 负、b 正【解析】选A.从右向左看画出示意图如图,由左手定则得正离子向a 极运动,负离子向b 极运动,在a 、b 之间形成电场方向由a 向b 的电场,在达到平衡时,qvB=qE,而E= U d ,即v= UBd =63160100.04310--⨯⨯⨯m/s=1.3 m/s.由以上可得只有选项A 正确.【典例训练2】(2009·北京高考)如图5-2-7所示的虚线区域内,充满垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直向下的匀强电场.一带电粒子a(不计重力)以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域,恰好沿直线由区域右边界的O′点(图中未标出)穿出.若撤去该区域内的磁场而保留电场不变,另一个同样的粒子b(不计重力)仍以相同初速度由O点射入,从区域右边界穿出,则粒子b()A.穿出位置一定在O′点下方B.穿出位置一定在O′点上方C.运动时,在电场中的电势能一定减小D.在电场中运动时,动能一定减小【解析】选 C.a粒子要在电场、磁场的复合区内做直线运动,则一定是匀速直线运动,故qE=qvB,即满足E=Bv.无论粒子带正电还是负电,都可以沿直线穿出复合场.若只保留电场,由于b 粒子不知电性,故无法判断从O ′点的上方或下方穿出,故A 、B 错.粒子b 在穿越电场区时,必受电场力作用而做类平抛运动,电场力做正功,电势能减小,动能增大,故C 对D 错. 【高考真题探究】 1.(2009·浙江理综·T25)如图所示,x 轴正方向水平向右,y 轴正方向竖直向上。
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万有引力定律及其应用知识网络:教学目标:1.掌握万有引力定律的内容并能够应用万有引力定律解决天体、卫星的运动问题2.掌握宇宙速度的概念3.掌握用万有引力定律和牛顿运动定律解决卫星运动问题的基本方法和基本技能 教学重点:万有引力定律的应用教学难点:宇宙速度、人造卫星的运动教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、万有引力定律:(1687年)适用于两个质点或均匀球体;r 为两质点或球心间的距离;G 为万有引力恒量(1798年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出)2211/1067.6kg m N G ⋅⨯=- 二、万有引力定律的应用1.解题的相关知识:(1)在高考试题中,应用万有引力定律解题的知识常集中于两点:一是天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力,即222rv m r Mm G ==r T m 224πr m 2ω=;二是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力,即G 2RmM =mg 从而得出GM =R 2g 。
(2)圆周运动的有关公式:ω=Tπ2,v=ωr 。
讨论:①由222rv m r Mm G =可得:r GM v = r 越大,v 越小。
②由r m rMm G 22ω=可得:3r GM =ω r 越大,ω越小。
③由r T m r Mm G 222⎪⎭⎫ ⎝⎛=π可得:GM r T 32π= r 越大,T 越大。
④由向ma r Mm G =2可得:2rGM a =向 r 越大,a 向越小。
点评:需要说明的是,万有引力定律中两个物体的距离,对于相距很远因而可以看作质点的物体就是指两质点的距离;对于未特别说明的天体,都可认为是均匀球体,则指的是两个球心的距离。
人造卫星及天体的运动都近似为匀速圆周运动。
2.常见题型万有引力定律的应用主要涉及几个方面:(1)测天体的质量及密度:(万有引力全部提供向心力) 由r T m r Mm G 222⎪⎭⎫ ⎝⎛=π 得2324GT r M π= 又ρπ⋅=334R M 得3233RGT r πρ= 【例1】中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。
现有一中子星,观测到它的自转周期为T =301s 。
问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星的稳定,不致因自转而瓦解。
计算时星体可视为均匀球体。
(引力常数G =6.67⨯1011-m 3/kg.s 2) 解析:设想中子星赤道处一小块物质,只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体所需的向心力时,中子星才不会瓦解。
设中子星的密度为ρ,质量为M ,半径为R ,自转角速度为ω,位于赤道处的小物块质量为m ,则有 R m R GMm 22ω= T πω2= ρπ334R M = 由以上各式得23GT πρ=,代入数据解得:314/1027.1m kg ⨯=ρ。
点评:在应用万有引力定律解题时,经常需要像本题一样先假设某处存在一个物体再分析求解是应用万有引力定律解题惯用的一种方法。
(2)行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题:(重力近似等于万有引力) 表面重力加速度:2002R GM g mg R Mm G =∴= 轨道重力加速度:()()22h R GMg mg h R GMmh h +=∴=+【例2】一卫星绕某行星做匀速圆周运动,已知行星表面的重力加速度为g 0,行星的质量M 与卫星的质量m 之比M /m=81,行星的半径R 0与卫星的半径R 之比R 0/R =3.6,行星与卫星之间的距离r 与行星的半径R 0之比r /R 0=60。
设卫星表面的重力加速度为g ,则在卫星表面有m g r GMm=2 ……经过计算得出:卫星表面的重力加速度为行星表面的重力加速度的1/3600。
上述结果是否正确?若正确,列式证明;若有错误,求出正确结果。
解析:题中所列关于g 的表达式并不是卫星表面的重力加速度,而是卫星绕行星做匀速圆周运动的向心加速度。
正确的解法是 卫星表面2R Gm=g 行星表面20R GM=g 0 即20)(R R M m =0g g 即g =0.16g 0。
(3)人造卫星、宇宙速度:人造卫星分类(略):其中重点了解同步卫星宇宙速度:(弄清第一宇宙速度与发卫星发射速度的区别)【例3】我国自行研制的“风云一号”、“风云二号”气象卫星运行的轨道是不同的。
“一号”是极地圆形轨道卫星。
其轨道平面与赤道平面垂直,周期是12h ;“二号”是地球同步卫星。
两颗卫星相比 号离地面较高; 号观察范围较大; 号运行速度较大。
若某天上午8点“风云一号”正好通过某城市的上空,那么下一次它通过该城市上空的时刻将是 。
解析:根据周期公式T=GM r 32π知,高度越大,周期越大,则“风云二号” 气象卫星离地面较高;根据运行轨道的特点知,“风云一号” 观察范围较大;根据运行速度公式V=r GM知,高度越小,速度越大,则“风云一号” 运行速度较大,由于“风云一号”卫星的周期是12h ,每天能对同一地区进行两次观测,在这种轨道上运动的卫星通过任意纬度的地方时时间保持不变。
则下一次它通过该城市上空的时刻将是第二天上午8点。
【例4】可发射一颗人造卫星,使其圆轨道满足下列条件( )A 、与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面的同心圆B 、与地球表面上某一经度线是共面的同心圆C 、与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是运动的D 、与地球表面上的赤道线是共面同心圆,且卫星相对地面是静止的解析:卫星绕地球运动的向心力由万有引力提供,且万有引力始终指向地心,因此卫星的轨道不可能与地球表面上某一纬度线(非赤道)是共面的同心圆,故A 是错误的。
由于地球在不停的自转,即使是极地卫星的轨道也不可能与任一条经度线是共面的同心圆,故B 是错误的。
赤道上的卫星除通信卫星采用地球静止轨道外,其它卫星相对地球表面都是运动的,故C 、D 是正确的。
【例5】侦察卫星在通过地球两极上的圆轨道上运行,它的运行轨道距地面高度为h ,要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件的情况下全都拍摄下来,卫星在通过赤道上空时,卫星上的摄像机至少应拍摄地面上赤道圆周的弧长是多少?设地球半径为R ,地面处的重力加速度为g ,地球自转的周期为T 。
解析:如果周期是12小时,每天能对同一地区进行两次观测。
如果周期是6小时,每天能对同一纬度的地方进行四次观测。
如果周期是24小时,每天能对同一纬度的地方进行n 次观测。
设上星运行周期为T 1,则有2122)(4)(T R h m R h Mm G +=+π 物体处在地面上时有g m R GMm 020= 解得:g R h R T 31)(2+=π 在一天内卫星绕地球转过的圈数为1T T ,即在日照条件下有1T T 次经过赤道上空,所以每次摄像机拍摄的赤道弧长为1122T T R T T R S ππ==,将T 1结果代入得 gR h TS 32)(4+=π 【例6】在地球(看作质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星,下面说法中正确的是( )A .它们的质量可能不同B .它们的速度可能不同C .它们的向心加速度可能不同D .它们离地心的距离可能不同解析:同步卫星绕地球近似作匀速圆周运动所需的向心力由同步卫星的地球间的万有引力提供。
设地球的质量为M ,同步卫星的质量为m ,地球半径为R ,同步卫星距离地面的高度为h ,由F 引=F 向, G 2)(h R mM+=m 224T π(R+h )得:h =3224πGMT -R ,可见同步卫星离地心的距离是一定的。
由G 2)(h R mM+=m h R v +2得:v =h R GM +,所以同步卫星的速度相同。
由G 2)(h R mM+=ma 得:a = G 2)(h R M+即同步卫星的向心加速度相同。
由以上各式均可看出地球同步卫星的除质量可以不同外,其它物理量值都应是固定的。
所以正确选项为A 。
点评:需要特别提出的是:地球同步卫星的有关知识必须引起高度重视,因为在高考试题中多次出现。
所谓地球同步卫星,是相对地面静止的且和地球有相同周期、角速度的卫星。
其运行轨道与赤道平面重合。
【例7】地球同步卫星到地心的距离r 可由22234πc b a r =求出,已知式中a 的单位是m ,b 的单位是s ,c 的单位是m/s 2,则:A .a 是地球半径,b 是地球自转的周期,C 是地球表面处的重力加速度;B .a 是地球半径。
b 是同步卫星绕地心运动的周期,C 是同步卫星的加速度;C .a 是赤道周长,b 是地球自转周期,C 是同步卫星的加速度D .a 是地球半径,b 是同步卫星绕地心运动的周期,C 是地球表面处的重力加速度。
解析:由万有引力定律导出人造地球卫星运转半径的表达式,再将其与题给表达式中各项对比,以明确式中各项的物理意义。
AD 正确。
【例8】我国自制新型“长征”运载火箭,将模拟载人航天试验飞船“神舟三号”送入预定轨道,飞船绕地球遨游太空t =7天后又顺利返回地面。
飞船在运动过程中进行了预定的空间科学实验,获得圆满成功。
①设飞船轨道离地高度为h ,地球半径为R ,地面重力加速度为g .则“神舟三号”飞船绕地球正常运转多少圈?(用给定字母表示)。
②若h =600 km ,R =6400 km ,则圈数为多少?解析:(1)在轨道上h R v m h R GmM +=+22)( ① v =Th R )(2+π②在地球表面:2R GmM =mg ③联立①②③式得:T =g h R R h R +⋅+)(2π故n =hR g h R tR T t ++=)(2π ②代人数据得:n =105圈(4)双星问题:【例9】两个星球组成双星,它们在相互之间的万有引力作用下,绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动。
现测得两星中心距离为R ,其运动周期为T ,求两星的总质量。
解析:设两星质量分别为M 1和M 2,都绕连线上O 点作周期为T 的圆周运动,星球1和星球2到O 的距离分别为l 1和l 2。
由万有引力定律和牛顿第二定律及几何条件可得M 1:G 221R M M =M 1(T π2)2 l 1 ∴M 2=21224GTl R π 对M 2:G 221R M M =M 2(T π2)2 l 2 ∴M 1=22224GTl R π 两式相加得M 1+M 2=2224GT R π(l 1+l 2)=2324GT R π。
(5)有关航天问题的分析:【例10】无人飞船“神州二号”曾在离地高度为H =3. 4⨯105m 的圆轨道上运行了47小时。
求在这段时间内它绕行地球多少圈?(地球半径R =6.37⨯106m ,重力加速度g =9.8m/s 2)解析:用r 表示飞船圆轨道半径r =H + R ==6. 71⨯106m 。
M 表示地球质量,m 表示飞船质量,ω表示飞船绕地球运行的角速度,G 表示万有引力常数。