高中物理第四章 课件
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人教版高中物理选择性必修第三册精品课件 第四章 1.普朗克黑体辐射理论
小,宏观变化中有大量的能量子,就可以看作连续的。而研究微观粒子时,
单个的能量子能量就显示出不连续性。
方法突破
1.普朗克的量子化假设
(1)能量子
振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。例如,可能
是ε或2ε、3ε……当带电微粒辐射或吸收能量时,也是以这个最小能量值为
单位一份一份地辐射或吸收的。这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
(3)能量子是可以再分的。( × )
提示 能量子是不可再分的最小能量值。
即学即用 练一练
(多选)以下宏观概念中,哪些是“量子化”的(
)
A.物体的电荷量
B.物体的质量
C.物体的动量
D.学生的个数
答案 AD
解析 “量子化”是不连续的,是一份一份的,故选A、D。
重难探究•能力素养全提升
探究一
黑体与黑体辐射
小的,而是处在最大与最小波长之间,故A错误,B正确;黑体辐射的强度与温
度有关,温度越高,黑体辐射的强度越大,且辐射强度的极大值也就越大,C
正确;随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故D
正确,故选B、C、D。
4.已知某种电磁波的波长为λ,在真空中电磁波的速度为c,普朗克常量为h,
则电磁波辐射的能量子ε的值为(
A.h
ℎ
B.
C.
ℎ
D.以上均不正确
)
答案 A
解析 由波速公式 c=λν,可得
ν= ,由能量子公式得
ε=hν=h ,故选项
A 正确。
(3)一般物体与黑体的比较
项目
热辐射特点
一般 辐射电磁波的情况与温度有关,与材料
单个的能量子能量就显示出不连续性。
方法突破
1.普朗克的量子化假设
(1)能量子
振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍。例如,可能
是ε或2ε、3ε……当带电微粒辐射或吸收能量时,也是以这个最小能量值为
单位一份一份地辐射或吸收的。这个不可再分的最小能量值ε叫作能量子。
(3)能量子是可以再分的。( × )
提示 能量子是不可再分的最小能量值。
即学即用 练一练
(多选)以下宏观概念中,哪些是“量子化”的(
)
A.物体的电荷量
B.物体的质量
C.物体的动量
D.学生的个数
答案 AD
解析 “量子化”是不连续的,是一份一份的,故选A、D。
重难探究•能力素养全提升
探究一
黑体与黑体辐射
小的,而是处在最大与最小波长之间,故A错误,B正确;黑体辐射的强度与温
度有关,温度越高,黑体辐射的强度越大,且辐射强度的极大值也就越大,C
正确;随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动,故D
正确,故选B、C、D。
4.已知某种电磁波的波长为λ,在真空中电磁波的速度为c,普朗克常量为h,
则电磁波辐射的能量子ε的值为(
A.h
ℎ
B.
C.
ℎ
D.以上均不正确
)
答案 A
解析 由波速公式 c=λν,可得
ν= ,由能量子公式得
ε=hν=h ,故选项
A 正确。
(3)一般物体与黑体的比较
项目
热辐射特点
一般 辐射电磁波的情况与温度有关,与材料
新教材高中物理第四章普朗克黑体辐射理论pptx课件新人教版选择性必修第三册
上去才是黑色的;有些可看作黑体的物体由于有较强的辐射,
看起来会很明亮,如带小孔的炼钢炉腔.一些发光的物体(如太
阳、白炽灯灯丝)有时也可以被看作黑体.
3.黑体同其他物体一样也在辐射电磁波,黑体的辐射规律最为
简单,黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关,
与构成黑体的材料、形状无关.
4.一般物体与黑体的比较.
3.只有高温物体才能辐射电磁波.(×)
4.黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关.(√ )
5.随着温度的升高,黑体辐射电磁波的强度的极大值向波长较
长的方向移动.(×)
6.微观粒子的能量只能是能量子的整数倍.(√ )
7.能量子不是任意的,其大小与电磁波的频率成正比.(√ )
探究一
黑体与黑体辐射
能从窗户射出的光极弱,所以房内看起来较暗.
2.如图所示,一个用不透明材料制成的空心容器,器
壁上开一小孔,带小孔的容器能否看成绝对黑体?
答案:外界经小孔射入容器的光在内部多次反射和
吸收,没有光射出,所以带小孔的容器可以看成绝对
黑体.
3.黑体和普通物体都存在热辐射,为什么科学家研究物体热辐
射的规律选择的是黑体而不是普通物体?
项目
一般物体
辐射电磁波的情况与温度有
热辐射特点
关,与材料的种类及表面状
况有关
吸收、反射
电磁波的特点
既吸收又反射电磁波,其能
力与材料的种类及入射电磁
波波长等因素有关
黑体
辐射电磁波的强度按波长的
分布只与黑体的温度有关
完全吸收入射的各种电磁波,
不反射
【典例1】(多选)按照推算，宇宙中应存在黑体辐射.科学家发
现了宇宙微波背景辐射的光谱形状及其温度在不同方向上的
看起来会很明亮,如带小孔的炼钢炉腔.一些发光的物体(如太
阳、白炽灯灯丝)有时也可以被看作黑体.
3.黑体同其他物体一样也在辐射电磁波,黑体的辐射规律最为
简单,黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关,
与构成黑体的材料、形状无关.
4.一般物体与黑体的比较.
3.只有高温物体才能辐射电磁波.(×)
4.黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体的温度有关.(√ )
5.随着温度的升高,黑体辐射电磁波的强度的极大值向波长较
长的方向移动.(×)
6.微观粒子的能量只能是能量子的整数倍.(√ )
7.能量子不是任意的,其大小与电磁波的频率成正比.(√ )
探究一
黑体与黑体辐射
能从窗户射出的光极弱,所以房内看起来较暗.
2.如图所示,一个用不透明材料制成的空心容器,器
壁上开一小孔,带小孔的容器能否看成绝对黑体?
答案:外界经小孔射入容器的光在内部多次反射和
吸收,没有光射出,所以带小孔的容器可以看成绝对
黑体.
3.黑体和普通物体都存在热辐射,为什么科学家研究物体热辐
射的规律选择的是黑体而不是普通物体?
项目
一般物体
辐射电磁波的情况与温度有
热辐射特点
关,与材料的种类及表面状
况有关
吸收、反射
电磁波的特点
既吸收又反射电磁波,其能
力与材料的种类及入射电磁
波波长等因素有关
黑体
辐射电磁波的强度按波长的
分布只与黑体的温度有关
完全吸收入射的各种电磁波,
不反射
【典例1】(多选)按照推算，宇宙中应存在黑体辐射.科学家发
现了宇宙微波背景辐射的光谱形状及其温度在不同方向上的
第四章 运动和力的关系 连接体问题(课件)-高中物理课件(人教版2019必修第一册)
得T3－m1g＝m1a3，联立解得T3＝
F。综上分析可知，细线上拉力始终不变且
大小为
F，选项C正确。
+
+
【变式1】如果将【例题1】中的“拉力”改为“推力”，题目情景如下：将两质量不
同的物体P、Q放在倾角为θ的光滑斜面体上，如图甲所示，在物体P上施加沿斜面
向上的恒力F，使两物体沿斜面向上做匀加速直线运动；图乙为仅将图甲中的斜
在三个阶段的运动中，细线上拉力的大小 ( C )
A.由大变小
B.由小变大
C.始终不变且大小为
F
+
D.由大变小再变大
解析：在水平面上时，对整体由牛顿第二定律得F－μ(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a1，对
m1由牛顿第二定律得T1－μm1g＝m1a1，联立解得T1＝
F；在斜面上时，对整
+
【例】相同材料的物块m和M用轻绳连接，在M上施加恒力 F，使两物块作匀加速
直线运动,求在下列各种情况下绳中张力。
(1)地面光滑，FT=?
mF/(m+M)
(2)地面粗糙， FT =？
m
m
M
F
F
M
mF/(m+M)
(3)竖直加速上升（不考虑阻力）， FT =?
mF/(m+M)
F
F
M
M
m
(4)斜面光滑，加速上升， FT =?
D.a乙＞a甲＞a丙，F甲＝F乙＝F丙
解析： 以P、Q为整体由牛顿第二定律可得：
甲图：F－(mP＋mQ)gsin θ＝(mP＋mQ)a甲，解得：a甲＝
乙图：F＝(mP＋mQ)a乙，解得：a乙＝
(＋)
新教材2023年高中物理 第4章 运动和力的关系 4 力学单位制课件 新人教版必修第一册
对点训练
1．(多选)关于国际单位制，下列说法正确的是
( ABC )
A．国际单位制是世界各国统一使用的一种通用的单位制
B．各国均有不同的单位制，国际单位制是为了交流方便而采用的
一种单位制
C．国际单位制是一种基本的单位制，只要在物理运算中各物理量
均采用国际单位制中的单位，则最后得出的结果必然是国际单位制中的
要点提炼
1．简化运算：在解题计算时，已知量均采用国际单位制，计算过 程中不用写出各个量的单位，只在式子的末尾写出所求量的单位即可， 简化了书写。
2．检验结果：各量的单位统一成国际单位制单位，只要正确地应 用公式，计算结果必定是用国际单位制单位来表示。只有所求物理量的 计算结果的单位和该物理量在国际单位制中的单位完全一致时，该运算 过程才可能是正确的。若所求物理量的单位不对，则结果一定错。
要点提炼
1．单位制的意义 单位是物理量的组成部分，对于物理量，如果有单位一定要在数字 后带上单位，同一物理量，选用不同单位时其数值不同，统一单位，便 于人们的相互交流，统一人们的认识。
2．单位制的组成
长度：米(m)
国 单际力学
基本单位质 时间量：：秒千克(s)(kg)
位 制单 位 制单位制导(例出如单) 位速 功 压度率 强：： ：米瓦 帕特 斯/秒卡((Wm()P/sa))
探究 情景导入
单位制在物理计算中的应用
如图所示，一艘快艇以2 m/s2的加速度在海面上做匀加速直线运 动，快艇的初速度是10 km/h。求这艘快艇在10 min内经过的位移。在 解题过程中，怎样合理应用单位制，才能做到既简单又不容易产生错 误？
提示：把题目中的已知量用国际单位制表示，若不是国际单位的首 先要转化为国际单位，计算的结果同样要用国际单位表示，这样，计算 过程中，就不必一一写出各量后面的单位，只在数字后面写出正确的单 位就可以了。
高中物理第四章《第四节万有引力与航天》教学课件
8
2．星体表面上的重力加速度 (1)设在地球表面附近的重力加速度为 g(不考虑地球自转)，由 mg＝GmRM2 ，得 g＝GRM2 . (2)设在地球上空距离地心 r＝R＋h 处的重力加速度为 g′，由 mg′＝(RG＋Mhm)2，得 g′＝
GM (R＋h)2 所以gg′＝(R＋R2h)2.
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们的向心加速度大小分别为 a 金、a 地、a 火，它们沿轨道运行的速率分别为 v 金、v 地、v 已 火．
知它们的轨道半径 R 金<R 地<R 火，由此可以判定
()
A．a 金>a 地>a 火
B．a 火>a 地>a 金
C．v 地>v 火>v 金
D．v 火>v 地>v 金
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第四章 曲线运动 万有引力与航天
A．5×109 kg/m3
B．5×1012 kg/m3
C．5×1015 kg/m3
D．5×1018 kg/m3
解析：选 C.毫秒脉冲星稳定自转时由万有引力提供其表面物体做圆周运动的向心力，根
据 GMRm2 ＝m4πT22R，M＝ρ·43πR3，得 ρ＝G3Tπ2，代入数据解得 ρ≈5×1015 kg/m3，C 正确．
地球引力，能够描述 F 随 h 变化关系的图象是
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第四章 曲线运动 万有引力与航天
12
[解析] 在嫦娥四号探测器“奔向”月球的过程中，根据万有引力定律，可知随着 h 的增大，探测器所受的地球引力逐渐减小但并不是均匀减小的，故能够描述 F 随 h 变化 关系的图象是 D. [答案] D
Mm G R2
人教版高中物理必修1精品课件 第4章 运动和力的关系 5.牛顿运动定律的应用
计摩擦和空气阻力,规定沿斜面向上为正方向,关于玻璃珠的这段运动,下
列等式正确的是( D )
A.末速度vB=2 m/s
3
B.平均速度v= 2 m/s
C.速度变化量Δv=1 m/s
1
D.沿斜面向上运动的最大位移x= 6 m
解析 由题知,规定沿斜面向上为正方向,故末速度vB=-2 m/s,A错误;设斜面
(2)求滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ。
(3)设游客连同滑草装置滑下50 m后进入水平草坪,滑草装置与水平草坪间
的动摩擦因数也为μ,求游客连同滑草装置在水平草坪上滑行的最大距离。
解析 (1)设在山坡上游客连同滑草装置的加速度为a1,则x=
1 2
a
t
1
2
由牛顿第二定律可得mgsin θ-Ff=ma1
对点演练
2.(2023山东潍坊期末)质量为0.6 kg的物体静止在水平地面上。现有水平
拉力F作用于物体上,2 s后撤去拉力F,物体运动的速度—时间图像如图所
示。由以上信息可求得水平拉力F的大小为( C )
A.1.5 N
B.2.1 N
C.2.5 N
D.3.0 N
解析 v-t图像的斜率代表加速度,减速阶段的加速度大小a1=
5
2,则阻力
m/s
3
5
Ff=ma1,加速阶段的加速度大小a2= 2 m/s2,根据牛顿第二定律F-Ff=ma2,联
立以上各式得F=2.5 N,故选C。
学以致用·随堂检测全达标
1.(从受力确定运动)静止在水平地面上的小车,质量为5 kg,在50 N的水平
拉力作用下做直线运动,2 s内匀加速前进了4 m,在这个过程中
Δ
=-3 m/s,故C错误;根据加速度的定义式,则加速度为 a= Δ =-3
列等式正确的是( D )
A.末速度vB=2 m/s
3
B.平均速度v= 2 m/s
C.速度变化量Δv=1 m/s
1
D.沿斜面向上运动的最大位移x= 6 m
解析 由题知,规定沿斜面向上为正方向,故末速度vB=-2 m/s,A错误;设斜面
(2)求滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ。
(3)设游客连同滑草装置滑下50 m后进入水平草坪,滑草装置与水平草坪间
的动摩擦因数也为μ,求游客连同滑草装置在水平草坪上滑行的最大距离。
解析 (1)设在山坡上游客连同滑草装置的加速度为a1,则x=
1 2
a
t
1
2
由牛顿第二定律可得mgsin θ-Ff=ma1
对点演练
2.(2023山东潍坊期末)质量为0.6 kg的物体静止在水平地面上。现有水平
拉力F作用于物体上,2 s后撤去拉力F,物体运动的速度—时间图像如图所
示。由以上信息可求得水平拉力F的大小为( C )
A.1.5 N
B.2.1 N
C.2.5 N
D.3.0 N
解析 v-t图像的斜率代表加速度,减速阶段的加速度大小a1=
5
2,则阻力
m/s
3
5
Ff=ma1,加速阶段的加速度大小a2= 2 m/s2,根据牛顿第二定律F-Ff=ma2,联
立以上各式得F=2.5 N,故选C。
学以致用·随堂检测全达标
1.(从受力确定运动)静止在水平地面上的小车,质量为5 kg,在50 N的水平
拉力作用下做直线运动,2 s内匀加速前进了4 m,在这个过程中
Δ
=-3 m/s,故C错误;根据加速度的定义式,则加速度为 a= Δ =-3
人教版高中物理必修第一册精品课件 第4章 运动和力的关系 本章整合 (4)
B.kg·m/(s2·A2)
C.kg·m2/(s3·A)
D.kg·m2/(s3·A3)
解析 长度单位都约掉,k 的单位为
N
2
A
=
kg·m
2 ,选项
2
s ·A
B 正确。
试题情境 较简单的学习探索问题情境
必备知识 单位制
关键能力 理解、推理能力
教材链接
人教版必修第一册第103页第5题,同属根据单位制知识推导物
示物体质量,由图像可知,甲的斜率大于乙的斜率,所以m甲>m乙;图像的截距
表示μmg,由图像可知甲、乙截距相等,所以μ甲<μ乙,选项B、C正确。
试题情境 较简单的学习探索问题情境
必备知识 牛顿第二定律、滑动摩擦力公式、一次函数
关键能力 推理能力、数形结合能力
教材链接 人教版必修第一册第94页探究a-F图像,在此基础上拓展设问
1 2
at
2 1
解得a1=8 m/s2
由牛顿第二定律得F1-mg=ma1
解得F1=36 N。
(2)由牛顿第二定律得F合=ma2
由几何关系得 F2= ()2 + 合
解得F2=25 N。
2
(3)无人机突然失去升力而坠落,下落过程中,有mg-Ff=ma3
解得a3=7 m/s2
当设备重新启动并提供向上动力时,无人机的速度最大,有
速度最大或最小
当所受合力最大时,具有最大加速度;
合力最小时,具有最小加速度
加速度为零
4.三种解题方法
极限 在题目中若出现“最大”“最小”“刚好”等词语时,则一般隐含着临界问
法
题,处理这类问题时,应把物理过程推向极限,从而使临界条件暴露出来
第四章 运动和力的关系 临界(极值)问题(课件)高中物理课件(人教版2019必修第一册)
θ
G
【例题】在水平向右运动的小车上，有一倾角θ=370的光滑斜面，质量为m的小球被平行
于斜面的细绳系住而静止于斜面上，如图所示。当小车分别以a1=g和a2=2g 的加速度水平
a
向右运动时，绳对小球的拉力及斜面对小球的弹力各为多大？
FT
解：小球即将脱离斜面支持力FN =0
对小球进行受力分析，得合力：
必须大于或等于1 N．
当F较大时，在A到达B的右端之前，就与B具有相同的速度，之后A必须相对于B
静止，才不会从B的左端滑落．对A、B整体和A分别应用牛顿第二定律
得F＝(m＋M)a，μMg＝Ma 解得F＝3 N．
若F大于3 N，A就会相对于B向左滑下
综合得出力F应满足的条件是1 N≤F≤3 N．
【例题】如图甲所示，物体P置于光滑的水平面上，用轻细线跨过质量不计的光滑
沿y轴方向
FNcosθ + FTsinθ=mg
将 a=g 代入
得
FT=－0.2mg
FN=1.4mg
FT的负号表示绳已松弛，故FT=0
a
y
FN
FT
x
θ
G
【拓展】上述问题中，若小车向左加速运动 ，试求加速度a=g时的绳中张力。
解：绳子即将变柔软时拉力FT =0
a
对小球进行受力分析，得合力：
FN
F=mgtanθ =ma
M
fm
则两者保持相对静止的最大加速度为
am=fm/M= µmg/M=3m/s2
再取整体为研究对象受力如图
得：Fm=(M+m) am=30N
m
而 F=25N <Fm
M
Fm
木块与小车保持相对静止一起加速
2023学年新教材高中物理第四章运动和力的关系：牛顿运动定律的应用pptx课件新人教版必修第一册
典例示范 例2 一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4 s内通 过8 m的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2 s停止，已知汽车的 质量m＝2×103 kg，汽车运动过程中所受的阻力大小不变，求： (1)关闭发动机时汽车的速度大小； (2)汽车运动过程中所受到的阻力大小； (3)汽车牵引力的大小．
(1)冰壶与冰面之间的摩擦力； (2)30 s内冰壶的位移大小．
答案：(1)3.8 N (2)40 m
5.牛顿运动定律的应用
必备知识•自主学习
关键能力•合作探究
新课程标准
理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象， 解决有关问题．
核心素养目标
科学思维
科学探究
科学态度 与责任
真实情境下，应用牛顿运动定律解决综合问题． 利用生产生活中的实际问题，探究、论证运动和力的 关系． 感受物理和生活、科学、技术的联系，培养探索自然 的内在动力．
(1)人(含滑板)从斜坡上滑下的加速度为多大； (2)若由于场地的限制，水平滑道的最大距离BC为L＝20.0 m，则人(含滑 板)从斜坡上滑下的距离应不超过多少．
答案：(1)2 m/s2 (2)50 m
探究点二 从运动情况确定受力 导学探究
房屋屋顶的设计要考虑很多因素，其中很重要的一点是要考虑排 水问题，如果某地降雨量较大，为了使雨滴能尽快地淌离房顶，设雨 滴沿房顶下淌时做无初速度、无摩擦的运动．
针对训练1 如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动．某人坐在滑板 上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B点后，沿水平的滑道 再滑行一段距离到C点停下来．如果人和滑板的总质量m＝60 kg，滑板与 斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ＝0.5，斜坡的倾角θ＝37°(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)，斜坡与水平滑道间是平滑连接的，整个运动过 程中空气阻力忽略不计，重力加速度g取10 m/s2.求：
高中物理课件：生产和生活中的机械能守恒
械能是否守恒?
提示：机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮转动过程中，做匀速圆周运动，
座舱的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，不守恒。
【典例精析】
2.过山车是游乐场中常见的设施。如图是一种过山车运行轨道的简易模型，它由竖
直平面内粗糙斜面轨道和光滑圆形轨道组成。过山车与斜面轨道间的动摩擦因数为
第四章 机械能及其守恒定律
第七节
生产和生活中的机械能守恒
学习目标
1.了解机械能守恒定律在生产、生活中的具体应用。
2.结合生产和生活实际，建立物理模型，解决落锤打桩机、跳台滑雪、
过山车等问题。
3.能用机械能守恒定律分析生产和生活中的有关问题。
自主学习
1．落锤打桩机
(1)构造：主要由桩锤、卷扬机和导向架组成。
者可视作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求:
(1)滑雪者落点Q与最高点D之间的距离。
(2)滑雪者运动到C点的速度大小。
(3)滑雪者在圆弧滑道CD上损失的机械能。
解析：
(1)滑雪者在最高点D时恰好对滑道没有压力，设此时的速度为v，则由圆周运
动可知mg =
2
m
，
代入数据得v =10 m/s。
的一条规律.
表达式：
①E初＝E末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和.
②ΔE增＝ΔE减，增加的那些能量的增加量等于减少的那些能量的减少量.
【典例精析】
3.如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态.小物块的质量为m，从A处
以一定的初速度向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止.
合外力做功
动能的改变
W合＝ΔEk
教科版高中物理必修第三册精品课件 第四章 本章整合
Ff=0.3mg。摩擦力对物体做的功为 Wf=-Ff·sin37°=-0.5mgH,因此物体的机械
能损失了 0.5mgH,故 D 正确。
二、能源的类型和应用
1.太阳能:无污染,可再生,总量丰富;但分布分散,不易利用。
2.风能:无污染,可再生,发电成本低;但受风速稳定性、季节性限制,并且储
存、输送困难。
2
FNB-mg=m
由牛顿第三定律得 FNB=FNB'=8mg
1
7
2
由能量守恒定律可知,物体在 A 点时的弹性势能 EP=2 = 2mgR。
2
(2)设物体在 C 点的速度为 vC,由题意可知 mg=m ,物体由 B 点运动到 C 点
1
2 1
的过程中,由能量守恒定律得 Q=2 -(2 2 +2mgR)
3.能量守恒定律
(1)内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为
另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中其
总量保持不变。
(2)适用范围:能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律,是各种自然现象中
普遍适用的一条规律。
4.对功能关系的进一步理解
(1)做功的过程就是能量转化的过程。不同形式的能量发生相互转化是通
W=8.4×1010 kW·h。假设发电机效率η=80%,试根据这些数据计算出水利
枢纽的流量Q,并写出每个物理量应选用的单位。(不进行具体计算,用字母
表示)
答案:Q=
(其中各物理量均取国际制单位)
ℎ
Δ
解析:设在时间 Δt 内,有 ΔV 的水通过水利枢纽,则 Q= Δ ,ΔV=QΔt
减少的势能 ΔEp=mgh=ΔVρgh=QΔtρgh
教科版高中物理选择性必修第三册精品课件 第四章原子结构 本章整合
1
知
1
Ek=2mv2,
故电子在基态轨道上运动的动能为
2
Ek= 2
1
=
9×109 ×(1.6×10 -19 )2
2×0.528×10-10
J=2.18×10-18 J=13.6 eV。
=
2
,又
1
(2)当 n=1 时,能级为
-13.6
E1= 12
eV=-13.6 eV。
当 n=2 时,能级为
在此基础上,卢瑟福提出了原子核式结构模型。在α粒子散射实验中,极少
数的α粒子出现了大角度的偏转,其原因是(
)
A.α粒子之间互相干扰,运动路径发生变化
B.原子只能处于一系列不连续的能量状态中
C.原子核的存在,使α粒子在十分靠近原子核时,受到斥力
D.α粒子与电子发生碰撞,偏离原来的运动方向
答案:C
解析:当α粒子与原子核十分接近时,会受到很大的库仑斥力,会发生大角度
的偏转,故C正确,A、B、D错误。
二、
对玻尔原子模型及原子能级跃迁的理解
1.玻尔原子模型
(1)原子只能处于一系列能量不连续的状态中,具有确定能量的稳定状态叫
作定态,能量最低的状态叫作基态,其他的状态叫作激发态。
(2)玻尔频率条件
当电子从能量较高的定态轨道(Em)跃迁到能量较低的定态轨道(En)时会放
原子电离;当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于13.6 eV时,氢原子电
离后,电子具有一定的初动能。
3.原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发。由于实物
粒子的动能可全部或部分被原子吸收,所以只要入射粒子的能量大于或等
于两能级的能量差(E=Em-En),均可使原子发生能级跃迁。
知
1
Ek=2mv2,
故电子在基态轨道上运动的动能为
2
Ek= 2
1
=
9×109 ×(1.6×10 -19 )2
2×0.528×10-10
J=2.18×10-18 J=13.6 eV。
=
2
,又
1
(2)当 n=1 时,能级为
-13.6
E1= 12
eV=-13.6 eV。
当 n=2 时,能级为
在此基础上,卢瑟福提出了原子核式结构模型。在α粒子散射实验中,极少
数的α粒子出现了大角度的偏转,其原因是(
)
A.α粒子之间互相干扰,运动路径发生变化
B.原子只能处于一系列不连续的能量状态中
C.原子核的存在,使α粒子在十分靠近原子核时,受到斥力
D.α粒子与电子发生碰撞,偏离原来的运动方向
答案:C
解析:当α粒子与原子核十分接近时,会受到很大的库仑斥力,会发生大角度
的偏转,故C正确,A、B、D错误。
二、
对玻尔原子模型及原子能级跃迁的理解
1.玻尔原子模型
(1)原子只能处于一系列能量不连续的状态中,具有确定能量的稳定状态叫
作定态,能量最低的状态叫作基态,其他的状态叫作激发态。
(2)玻尔频率条件
当电子从能量较高的定态轨道(Em)跃迁到能量较低的定态轨道(En)时会放
原子电离;当处于基态的氢原子吸收的光子能量大于13.6 eV时,氢原子电
离后,电子具有一定的初动能。
3.原子还可吸收外来实物粒子(例如自由电子)的能量而被激发。由于实物
粒子的动能可全部或部分被原子吸收,所以只要入射粒子的能量大于或等
于两能级的能量差(E=Em-En),均可使原子发生能级跃迁。
教科版高中物理必修第一册精品课件 第四章 牛顿运动定律 1 牛顿第一定律
针对训练2 小云同学为了取出如图所示羽毛球筒中的羽毛球,一手拿着球筒的中部,另 一手用一个较大的力F击打羽毛球筒的上端,则( ) A.该同学无法取出羽毛球 B.该同学是在利用羽毛球的惯性 C.该同学击打筒的上端是为了改变羽毛球筒的惯性 D.羽毛球筒向下运动的过程中,羽毛球受到向上的 摩擦力才会从上端出来
[方法突破] 1.惯性与质量的关系 (1)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性。 (2)质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大。 2.惯性与力无关 (1)惯性不是力,而是物体本身固有的一种性质,因此物体“受到了惯性作 用”“产生了惯性”“受到惯性力”等说法都是错误的。 (2)力是改变物体运动状态的原因。惯性是维持物体运动状态的原因。
A.伽利略合理外推出小球在水平面丁上运动的结果 B.伽利略推断出任何物体都具有惯性 C.伽利略推断出力是维持物体运动状态不变的原因 D.伽利略推断出物体的运动不需要力来维持
答案 AD 解析 如果没有摩擦,小球将上升到释放时的高度,进一步假设若减小第二 个斜面的倾角,小球在这一斜面上仍然要达到原来的高度,继续减小角度, 最后使它成水平面,小球将沿水平面做匀速运动,即伽利略合理外推出小球 在水平面丁上运动的结果,A正确;理想斜面实验只能说明小球具有惯性,推 广到一切物体的是牛顿,B错误;该实验证实了力不是维持物体运动的原因, 即物体的运动不需要力来维持,C错误,D正确。
答案 A 解析 伽利略理想实验条件中的“没有摩擦”是不存在的,所以这个实验是永 远无法做到的,故A正确;伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的 原因,故B错误;牛顿第一定律是牛顿在伽利略等前人实验的基础上,根据逻 辑推理得出的,是以实验为基础,但又不是完全通过实验得出的,故C错误; 根据牛顿第一定律可知,力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动 的原因,当一个做匀加速直线运动的物体所受外力全部消失时,物体将做匀 速直线运动,故D错误。
新教材高中物理第四章光2全反射课件新人教版选择性必修第一册
酒精来说是光疏介质；由v＝
c n
可知，光在光密介质中的速度较小．故
B、D正确．
全反射的应用
1．全反射棱镜 截面为等腰直角三角形的棱镜，利用全反射_改__变__光__的__方__向__． 2．光导纤维 由折射率__较__大____的内芯和折射率___较__小___的外套组成，光传播时 在内芯与外套的界面上发生_全__反___射__．
变式1 光线在空气和玻璃的分界面上发生全反射的条件是 ( ) A．光从空气射到分界面上，入射角足够小 B．光从空气射到分界面上，入射角足够大 C．光从玻璃射到分界面上，入射角足够大 D．光从玻璃射到分界面上，入射角足够小 【答案】C 【解析】全反射是光从光密介质向光疏介质入射时入射角足够大时 才会发生的，玻璃是光密介质，空气是光疏介质，故C正确，A、B、D错 误．
对岸山峰和天空的倒影，水面下的景物则根本看不到．下列说法中正确
的是
()
A．远处山峰的倒影非常清晰，是因为山峰的光线在水面上发生了 全反射
B．光线由水射入空气，光的波速变大，波长变小 C．远处水面下景物的光线射到水面处，入射角很大，可能发生了 全反射，所以看不见 D．近处水面下景物的光线射到水面处，入射角较小，反射光强而 折射光弱，因此有较多的能量射出水面而进入人眼中 【答案】C
(3)光导纤维的应用：携带着数码信息、电视图像、声音等的光信号 沿着光纤传输到很远的地方，实现光纤通信．
素养点评：本探究通过对全反射应用的研究，培养“科学态度与责 任”素养．
光导纤维 精练3 由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以 光导纤维中用激光作为高速传输信息的载体．要使射到粗细均匀的圆形 光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面 射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所 用材料的折射率至少应为多少？
人教版高中物理必修第一册精品课件 第4章 运动和力的关系 4.力学单位制
确,不符合题意;在力学范围内的基本单位有米(m)、千克(kg)、秒(s),故C正
确,不符合题意;牛顿是导出单位,1 N=1 kg·m/s2,故D错误,符合题意。
探究点二
单位制在物理计算中的应用
导学探究
如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m0、倾角为θ的光滑斜面体,斜面
上有一质量为m的物块沿斜面下滑。有一位同学求出的合力结果
身高两米,你能直接比较二者的身高吗?为什么?
提示 不能。因为古代的“尺”和现代的“尺”不一样。由于未知三国时代的
“尺与米”的换算关系,故无法直接比较二者的身高。
教材拓展 阅读教材P100,思考下面的问题:20世纪末,美国曾发射过一个火
星探测器,但是由于探测器制造商计算加速度时使用了英制单位,而喷气推
瓦特(W)等都不是基本单位,而是导出单位。
(2)是国际单位的不一定是基本单位。基本单位只是组成国际单位制的一
小部分,在国际单位制中,除七个基本单位以外的单位都是导出单位。
(3)物理量单位之间的关系可以通过相应的物理公式导出,但并不是所有物
理量的单位都可以互相导出。
应用体验
【例1】 现有下列物理量或单位,按下面的要求选择填空。(填序号字母)
确的是( D )
A.在国际单位制中,力的单位、质量的单位、电流的单位都是基本单位
B.千米不是力学基本单位
C.在厘米、克、秒制中,重力加速度g的值等于9.8 cm/s2
D.牛顿第二定律F=ma中,所涉及的物理量单位都应取国际单位
解析 在国际单位制中,力的单位不是基本单位,A错误;千米不是国际单位
制中的基本单位,但有可能是其他单位制中的力学基本单位,故B错误;在厘
单位 之间的关系。
2.基本量
确,不符合题意;牛顿是导出单位,1 N=1 kg·m/s2,故D错误,符合题意。
探究点二
单位制在物理计算中的应用
导学探究
如图所示,在光滑的水平面上有一质量为m0、倾角为θ的光滑斜面体,斜面
上有一质量为m的物块沿斜面下滑。有一位同学求出的合力结果
身高两米,你能直接比较二者的身高吗?为什么?
提示 不能。因为古代的“尺”和现代的“尺”不一样。由于未知三国时代的
“尺与米”的换算关系,故无法直接比较二者的身高。
教材拓展 阅读教材P100,思考下面的问题:20世纪末,美国曾发射过一个火
星探测器,但是由于探测器制造商计算加速度时使用了英制单位,而喷气推
瓦特(W)等都不是基本单位,而是导出单位。
(2)是国际单位的不一定是基本单位。基本单位只是组成国际单位制的一
小部分,在国际单位制中,除七个基本单位以外的单位都是导出单位。
(3)物理量单位之间的关系可以通过相应的物理公式导出,但并不是所有物
理量的单位都可以互相导出。
应用体验
【例1】 现有下列物理量或单位,按下面的要求选择填空。(填序号字母)
确的是( D )
A.在国际单位制中,力的单位、质量的单位、电流的单位都是基本单位
B.千米不是力学基本单位
C.在厘米、克、秒制中,重力加速度g的值等于9.8 cm/s2
D.牛顿第二定律F=ma中,所涉及的物理量单位都应取国际单位
解析 在国际单位制中,力的单位不是基本单位,A错误;千米不是国际单位
制中的基本单位,但有可能是其他单位制中的力学基本单位,故B错误;在厘
单位 之间的关系。
2.基本量
高中物理课件-楞次定律
学生中的“物理学家” 楞次在中学时期就酷爱物理学，成绩突出。1820年 他以优异成绩考入杰普特大学，学习自然科学。1823年 他还在三年级读书，就因为物理成绩优秀被校方选中， 以物理学家的身分参加了环球考察。1828年2月16日， 楞次向彼得堡皇家科学院作了考察成果汇报，由于报告 生动、出色，被接收为科学院研究生。
当线圈远离导线时，判断线圈中感应电流的方 向，并总结判断感应电流方向的步骤。
分析：
1、原磁场的方向： 向里
I
v 2、原磁通量变化情况：减小
3、感应电流的磁场方向：向里
4、感应电流的方向： 顺时针
楞
安
明 确 研
原磁场 方向?
次
培
定 律
定 则 感应电流 感应电
究
磁场方向 流方向
对 原磁通
象 量变化?
例题1
ABCD中感应电流方向：A→B→C→D→A
ABFE中感应电流方向：A→B→F→E→A
AB中感应电流方向：A→B
1、楞次定律适用于由磁通量变化引 起感应电流的一切情况;右手定则 只适用于导体切割磁感线.
“右手定则”是“楞次定律”的特例.
2、在判断导体切割磁感线产生的感 应电流时右手定则与楞次定律是 等效的, 右手定则比楞次定律方便.
判断“力”用“左手”, 判断“电”用“右手”.
“四指”和“手掌”的放法和意义 是相同的，唯一不同的是拇指的意
义.
例与练2
2、如图,导线AB和CD互相平行,在闭合开 关S时导线CD中感应电流的方向如何?
G
C
ו ו ו ו ו
A
× × ×I × ×
D B
S
例与练3
4、一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁
当线圈远离导线时，判断线圈中感应电流的方 向，并总结判断感应电流方向的步骤。
分析：
1、原磁场的方向： 向里
I
v 2、原磁通量变化情况：减小
3、感应电流的磁场方向：向里
4、感应电流的方向： 顺时针
楞
安
明 确 研
原磁场 方向?
次
培
定 律
定 则 感应电流 感应电
究
磁场方向 流方向
对 原磁通
象 量变化?
例题1
ABCD中感应电流方向：A→B→C→D→A
ABFE中感应电流方向：A→B→F→E→A
AB中感应电流方向：A→B
1、楞次定律适用于由磁通量变化引 起感应电流的一切情况;右手定则 只适用于导体切割磁感线.
“右手定则”是“楞次定律”的特例.
2、在判断导体切割磁感线产生的感 应电流时右手定则与楞次定律是 等效的, 右手定则比楞次定律方便.
判断“力”用“左手”, 判断“电”用“右手”.
“四指”和“手掌”的放法和意义 是相同的，唯一不同的是拇指的意
义.
例与练2
2、如图,导线AB和CD互相平行,在闭合开 关S时导线CD中感应电流的方向如何?
G
C
ו ו ו ו ו
A
× × ×I × ×
D B
S
例与练3
4、一水平放置的矩形闭合线圈abcd，在细长磁
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栏目导引
(2)由平衡条件得出的结论： ①物体受两个力作用平衡时，这两力必大小相等， 方向相反，作用在同一直线上． ②物体受三个力作用平衡时，其中任意两力的合 力必与第三个力等大反向． ③物体受三个以上的力作用平衡时，其中任意一 个力与其余几个力的合力等大反向．
④物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的
tamngθ，FN＝
mg sin θ.
答案： A
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
对超重和失重的理解
1．视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台 秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”， 大小等于测力计所受的拉力或秤所受压力． 2．对超重和失重现象的理解 (1)物体处于超重或失重状态时，物体所受的重力 始终不变，只是物体对支持物的压力或对悬挂物 的拉力发生了变化，看起来物重好像有所增大或 减小． (2)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关， 其取决于物体加速度的方向．
(1)合成法求解 三力平衡，任何两个力的合力与 第三个力等大反向，将F、FN合 成，合力为F′，如图所示，且F′ ＝mg. 得到FN＝mg/cos θ F＝mgtan θ.
工具
必修1 第四章 Байду номын сангаас顿运动定律
栏目导引
(2)正交分解法求解 如图建立平面直角坐标系 由平衡条件 Fx＝0，Fy＝0可得 FNcos θ－mg＝0 FNsin θ＝F 解得FN＝mg/cos θ F＝mgtan θ. 答案： C
栏目导引
二、超重和失重
1．超重
(1)定义：由于具有竖直向上的加速度，物体对水 平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉 力)___大__于___物体所受的重力的现象． (2)产生条件：物体具有__竖__直__向__上____的加速度．
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
2．失重
(1)定义：物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂 物的拉力)___小__于____物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有__竖___直__向__下___的加速度．
总之，平衡状态是指 a＝0 的状态．
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
2．对共点力作用下平衡条件的理解 (1)共点力作用下物体平衡条件可有两种表达式： ①F 合＝0 ②FFxy合合＝＝00 ，其中 Fx 合和 Fy 合分别是将力进行正交 分解后，物体在 x 轴和 y 轴上所受的合力．
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
(3)完全失重
①定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉 力)___等__于__零____的状态． ②产生条件：a＝g，方向__竖__直___向__下___．
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
三、从动力学看自由落体运动 1．受力情况：运动过程中只受___重__力___作用， 且所受重力恒定不变，所以物体的___加__速__度____
(1)物体超重与运动状态的关系 (2)物体失重与运动状态的关系
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
(2012·深圳检测)几位同学为了探究电梯起动和制 动时的运动状态变化情况，他们将体重计放在电梯
中，一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从 1 层直接到 10 层，之后又从 10 层直接回到 1 层．用 照相机进行了相关记录，如图所示．图 1 为电梯静 止时体重计的照片．图 2、图 3、图 4 和图 5 分别 为电梯运动过程中体重计的照片．根据照片推断正 确的是( )
合力均为零．
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
(2012·中山检测)如图所示， 质量为m的物块在水平推力F 的作用下，静止在倾角为θ的 光滑斜面上，则物块对斜面 的压力为( )
A．mgcos θ mg
C.cos θ
B．mgsin θ mg
D.sin θ
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
3．超重、失重的分析
特征 状态
加速度
视重(F)与 重力关系
平衡 a＝0 F＝mg
受力图
超重 向上 F＝m(g＋ a) >mg
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
失重 向下 F＝m(g－a) <mg
完全 失重
a＝g
F＝0
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
恒定．
2．运动情况：初速度为零的竖直向下的 ___匀__加__速____直线运动．
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
共点力平衡问题
1．对平衡状态的理解 (1)两种平衡状态：共点力作用下的平衡状态包括静 止状态和匀速直线运动状态． (2)“静止”和“v＝0”的区别与联系 v＝0aa＝ ≠00时 时， ，是 不静 是止 静止，是 ，平不衡是状平态衡状态
思路点拨： 物体受三个力作用而处于平衡状态， 我们可以根据结论：任意两个力的合力与第三个 力大小相等、方向相反来分析，也可以根据矢量 三角形的知识进行分析，正交分解的方法是我们 常用的方法，必须熟练掌握．
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
解析： 以物体m为研究对象，它受到三个力，即 重力、斜面的弹力和推力．
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
【反思领悟】 处理平衡问题，应注意要先确 定研究对象(可以是物体，也可以是一个点)，再 正确地分析物体的受力情况，根据物体的受力， 结合物体的平衡条件来选择合适的解题方法．
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
1－1
如图所示，光滑半球形容器固定
在水平面上，O为球心．一质量
7．用牛顿运动定律解决问题(二)
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
一、共点力作用下物体的平衡条件
1．平衡状态 物体在力的作用下保持__静__止____或 _匀__速__直__线__运__动___的状态．
2．平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件是 __合__力__为__零____．
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
为m的小滑块，在水平力F的作
用下静止于P点．设滑块所受支
持力为FN，OP与水平方向的夹 角为θ.下列关系正确的是( )
A．F＝tamngθ
B．F＝mgtan θ
C．FN＝tamngθ
D. FN＝mgtan θ
工具
必修1 第四章 牛顿运动定律
栏目导引
解析： 滑块受力如图所示，
由滑块静止知 F＝mgcot θ＝