2018年高考物理(鲁科版)总复习教师用书选修3-3和3-4
2017-2018学年高中物理选修3-4教师用书：第3章 第2+3
第2节电磁波的发射、传播和接收第3节电磁波的应用及防护1．电磁波的发射(1)有效发射条件①振荡频率足够高．②电场、磁场尽可能分布到较大的空间．(2)开放电路为了满足发射条件，可以减小电容器的极板面积，增大极板间距，使电容器变成两条长直导线，一条伸入高空成为天线，另一条接入地下成为地线．2．电磁波的传播(1)无线电波通常有三种传播途径：地波、天波和空间波．①地波：沿地球表面空间传播的无线电波．在无线电技术中，通常采用地波的形式传播长波、中波和中短波．②天波：靠大气层中电离层的反射传播的无线电波．短波最适合采用天波的形式传播．③空间波：象光束那样沿直线传播的无线电波．这种传播方式适用于超短波和微波通信，此外卫星中继通信，卫星电视转播等也主要是利用空间波作为传输途径．3．电磁波的接收(1)电谐振现象当接收电路的固有频率跟收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生电流最强的现象．与机械振动中的共振现象类似．(2)调谐在无线电技术中，对空间存在的各种频率电磁波，需要选择某一特定的频率接收的过程．(3)调谐电路能够调谐的接收电路．调节调谐电路可调电容或电感，改变电路的固有频率，使它与要接收的电台的电磁波的频率相同，这个电磁波在调谐电路里激起的电流最强．1．振荡频率足够高的开放电路才能发射电磁波．(√)2．电磁波波长较长的波贯穿障碍物的能力强．(×)3．电磁波波长较短的波能量大，穿透能力强．(√)如图321，这是著名的法国埃菲尔铁塔，曾经保持世界最高建筑纪录45年，现在塔顶装有超高频(UHF)电视天线，既是法国广播电台的中心，又是气象台和电视发射台．电视塔和电视转播塔为什么都建在高处？图321【提示】电视塔发射和转播采用微波，传播形式为直线传播，越高覆盖范围越大．1．无线电波的发射：由振荡器(常用LC振荡电路)产生高频振荡电流，用调制器将需传送的电信号调制到振荡电流上，再耦合到一个开放电路中激发出无线电波，向四周发射出去．2．调制(1)使电磁波随各种信号而改变的技术叫作调制．(2)调制方法：调幅：使高频电磁波的振幅随信号的强弱而改变． 调频：使高频电磁波的频率随信号的强弱而改变．3．无线电波的接收：天线接收到的所有的电磁波，经调谐选择出所需要的电磁波，再经解调取出携带的信号，放大后再还原成声音或图象的过程．4．电谐振、调谐和检波(1)电谐振：当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时，接收电路中产生的振荡电流最强的现象，类似于机械振动中的共振．(2)调谐：使接收电路发生电谐振的过程． (3)通过解调获取信号．解调：把声音或图象等信号从高频振荡电流中还原出来的过程． 检波：调幅波的解调称为检波．1．关于电磁波的发射和接收，下列说法中正确的是( )【导学号：78510035】A ．为了使振荡电路有效地向空间辐射能量，电路必须是闭合的B ．音频电流的频率比较低，不能直接用来发射电磁波C ．当接收电路的固有频率与收到的电磁波的频率相同时，接收电路产生的振荡电流最强D ．要使电视机的屏幕上有图象，必须要有检波过程E ．电视信号可以直接通过天线向外发射【解析】 有效发射电磁波，必须采用开放电路和高频发射；一般的音频电流和电视信号的频率较低，不能直接用来发射电磁波；电磁波接收原理是一种叫电谐振的现象，与机械振动中的共振有些相似；电视机显示图象时，必须通过检波过程，把有效的信号从高频调制信号中取出来，否则就不能显示．故A 、E 错误，B 、C 、D 正确．【答案】 BCD2．收音机的调谐电路中线圈的自感系数为L ，要想接收波长为λ的电磁波，应把调谐电路中电容器的电容调至(c 为光速)多少？【解析】 接收电磁波必须进行调谐，使接收回路产生电谐振，由产生电谐振的条件f固＝f 电磁波得12πLC ＝cλ，解得C ＝λ24π2Lc 2.【答案】 λ24πLc1．电磁波的发射需要振荡频率高，电磁场分布空间大的开放电路．2．电磁波的接收需要调谐和解调．1．电磁波谱电磁波包括无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等，把这些电磁波按波长或频率顺序排列起来，就构成了电磁波谱．电磁波谱中的各种波有一定的波长范围，它们都具有反射、折射、衍射和干涉的特性；它们在真空中的传播速度均等于光速．2．电磁波的应用(1)红外线和紫外线的应用①红外线：具有明显的热效应．利用红外线的这种热效应，制成了红外线烤箱、红外线炉等；利用红外线还可制成夜视仪、遥感器等．②紫外线：紫外线能使很多物质发出荧光，很容易让底片感光．当紫外线照射人体时，能使人体合成维生素D，可以预防佝偻病，但过量的紫外线会伤害人体，应注意防护．紫外线还具有杀菌作用，医院里的病房利用紫外线消毒；银行利用紫外线灯鉴别钞票的真伪．(2)无线电波的应用①雷达a．雷达的概念：是一种用来检测飞行器、船只等远距离物体位置的系统．b．雷达的工作原理电磁波遇到障碍物会被反射，根据信号的返回时间和方向，判断物体的方位．c．雷达的用途探测目标、导航、预报天气、绘制地图等．②移动电话a．功能：使用户接收到通话对方送来的信息，并能发送自己的信息．b．特点：需通过无线基站转接实现自由通话．3．电磁污染及防护(1)电磁污染又称电磁波污染或射频辐射污染．研究发现，电磁辐射会危害人体健康，波长越短，危害越突出，过量的电磁波辐射对心脏、血液和眼睛等都有很大的危害．(2)电磁波污染的防治从物理学角度看，可以从电磁波源、电磁波的传播途径以及受辐射的人这三个方面进行防护．1．可见光是整个电磁波谱中极狭窄的一段，其中红光波长最长．(√)2．红外线属于可见光．(×)3．紫外线有明显的热效应．(×)生活中的哪些现象应用了电磁波？【提示】生活中，电磁波应用非常广泛，象电视、雷达、卫星导航、微波炉、移动电话(手机)等都应用了电磁波．3．关于电磁波谱，下列说法中正确的是( )【导学号：78510036】A．X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变B．γ射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高C．紫外线比紫光更容易发生干涉和衍射D．在电磁波谱中，更容易发生衍射现象的是γ射线E．红外线容易穿透云雾烟尘【解析】X射线对生命物质有较强的作用，过量的X射线辐射会引起生物体的病变，故A 正确；γ射线是波长最短的电磁波，它比X 射线的频率还要高，故B 正确；在电磁波谱中从无线电波到γ射线，波长逐渐减小，频率逐渐增大，而波长越大，波动性越强，越容易发生干涉、衍射现象，因此紫光比紫外线更容易发生干涉和衍射现象，无线电波最容易发生衍射现象，故C 、D 错；红外线波长比可见光长，更容易发生衍射、易穿透云雾烟尘，E 正确．【答案】 ABE4．某防空雷达发射的电磁波频率为f ＝3×103MHz ，屏幕上尖形波显示，从发射到接收经历时间Δt ＝0.4 ms ，那么被监视的目标到雷达的距离为________ km.该雷达发出的电磁波的波长为________ m.【解析】 s ＝c Δt ＝1.2×105m ＝120 km ，这是电磁波往返的路程，所以目标到雷达的距离为60 km.由c ＝λf 可得λ＝0.1 m.【答案】 60 0.15.一个雷达向远处发射无线电波，每次发射的时间为1 μs ，两次发射的时间间隔为100 μs ，在指示器的荧光屏上呈现出的尖形波如图所示，已知图322中刻度ab ＝bc ，则障碍物与雷达之间的距离是多大？图322【解析】 图中a 和c 处的尖形波是雷达向目标发射无线电波时出现的，b 处的尖形波是雷达收到障碍物反射回来的无线电波时出现的，由ab ＝bc 可知，无线电波从发射到返回所用时间为50 μs.设雷达离障碍物的距离为s ，无线电波来回时间为t ，波速为c ，由2s ＝ct 得s ＝ct 2＝3.0×108×50×10－62m ＝7.5×103m.【答案】 7.5×103m雷达侦察问题的解决方法1．电磁波在空气中的传播速度可认为等于真空中的光速c ，根据雷达荧光屏上发射波形和反射波形间的时间间隔，可求得侦察距离．2．根据发射无线电波的方向和仰角，确定被侦察物体的位置．3．雷达的最大侦察距离应等于电磁波在雷达发射相邻两个脉冲的时间间隔内传播距离的一半．。
鲁科版高中物理选修3-4课件 单摆课件3
方
双
案 设
长度相比可忽略．(√)
基 达
计
标
(3)单摆模型中对摆角的要求是小于 5°.(√)
课
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
LK·物理 选修 3-4
教
课
学
堂
教
互
法 分 析
3．探究交流
动
探
单摆做简谐运动的回复力是摆球所受重力与悬线对摆 究
球的拉力的合力提供的吗？
教
当
学
【提示】 单摆做简谐运动的回复力是摆球所受重力在 堂
基 达
计
标
情感态度 通过介绍科学家的情况，激发学生钻研知识，
与价值观 探索科学的兴趣，鼓励学生勇于创新.
课
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
LK·物理 选修 3-4
教
课
学 教
●课标解读
堂 互
法
动
分 析
1．知道什么是单摆，知道单摆是一种理想化的模型， 探 究
学会用理想化的方法建立物理模型．
教
2．理解单摆振动的回复力来源，理解摆角很小时单摆 当
法 1.理解单摆振动的特点和单摆
互 动
分 析
做简谐运动的条件.
探
1.单摆的周期公式及其应 究
2.了解影响单摆周期的因素， 用．(重点)
教
学 方
掌握单摆周期的公式.
2.单摆回复力的分析．(重
当 堂
双
案
设 计
3.能利用 T＝2π
l 解释常见 g
点) 3.用近似法证明在偏角很小
高中物理第1章机械运动第4节生活中的振动教师用书鲁科版选修3-4
图 1-4-3
3．共振的应用与防止
(1) 共振的应用
在应用共振时，应使驱动力频率接近或等于振动系统的
固有频率 ，振动将更剧烈．
(2) 共振的防止
在防止共振时，驱动力频率与系统的固有 频率 相差越大越好．
[ 再判断 ]
1．做受迫振动的物体其频率由自身决定． ( ×）
2．驱动力的频率越大振动物体振幅越大． ( ×）
的动能 ( 或势能 ) ，故选项 B、C 不对；摆球摆动过程中一定克服阻力做功， E正确．
【答案】 ADE
3．如图 1-4-8 所示是一个单摆做受迫振动时的共振曲线，表示振幅
A 与驱动力的频率
f 的关系，下列说法正确的是 ( )
图 1-4-8
A．摆长约为 10 cm
B．摆长约为 1 m
C．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向右移动
D．若增大摆长，共振曲线的“峰”将向左移动
E．当驱动力的频率由 0.25 Hz 逐渐增大到 0.75 Hz 时，该单摆的振幅先增大后减小
【解析】 由单摆做受迫振动时的共振曲线可知，当单摆发生共振时，固有频率等于
驱动力的频率，即固有频率为 0.5 Hz ，因而固有周期为 2 s ，由单摆的周期公式可知，此
第 4 节 生活中的振动
阻尼振动
[ 先填空 ]
1．定义
阻尼振动是指振幅逐渐减小的振动．振动系统受到的
阻力 越大，振幅减小得越快．
2．产生的原因
振动系统克服摩擦力和其他阻力做了功，系统的机械能不断
减小 ，振幅也不断 减小 ．
3．图象
如图 1-4-1 所示，振幅 逐渐减小 ，最后停止振动．
图 1-4-1 [ 再判断 ]
擦和空气阻力，振子做什么振动？ (2) 在振子正常振动过程中，以转速 4 r/s 匀速转动把手，振子的振动稳定后，振子做
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第1章 机械振动 第1节 简谐运动 第3节 单摆 第2章 机械波 第1节 波的形成和描述 第3节 波的干涉和衍射 第3章 电磁波 第1节 电磁波的产生 第3节 电磁波的应用及防护 第4章 光的折射与全反射 第1节 光的折射定律 第5章 光的干涉 衍射 偏振 第1节 光的干涉 第3节 光的偏振 专题探究 光学部分的实验与调研 导 入 从双生子佯谬谈起 第2节 爱因斯坦眼中的世界
第1章 机械振动
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导 入 从我国古代的“鱼洗”说起
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第1章 机械振动 第1节 简谐运动 第3节 单摆 第2章 机械波 第1节 波的形成和描述 第3节 波的干涉和衍射 第3章 电磁波 第1节 电磁波的产生 第3节 电磁波的应用及防护 第4章 光的折射与全反射 第1节 光的折射定律 第5章 光的干涉 衍射 偏振 第1节 光的干涉 第3节 光的偏振 专题探究 光学部分的实验与调研 导 入 从双生子佯谬谈起 第2节 爱因斯坦眼中的世界
第导 入 从我国古代的“鱼洗”说起
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2018年新课标高考物理总复习教师用书：第十三章 热 学
第十三章热学（选修3-3）第69课时分子动理论内能(双基落实课)[命题者说]本课时内容既是高考选考内容，又是热学最基本的知识，因此高考针对这些内容命题时，难度不会很大。
在复习这部分内容时，只需全面复习，不需要过深的挖掘。
1.(1)分子的大小①一般无机分子直径的数量级约为：10－10 m。
②一般无机分子质量的数量级约为：10－26 kg。
(2)阿伏伽德罗常数：指1 mol的任何物质中含有相同的微粒个数，用符号N A表示，N A ＝6.02×1023 mol－1。
2．分子热运动：指分子永不停息的无规则运动(1)扩散现象：指相互接触的不同物质彼此进入对方的现象。
温度越高，扩散越快；扩散可在固体、液体、气体中进行。
(2)布朗运动：指悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动。
微粒越小，温度越高，布朗运动越显著。
3．分子间的相互作用力分子间同时存在引力和斥力，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但总是斥力变化得较快，如图所示。
(1)当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0；(2)当r＜r0时，F引和F斥都随距离的减小而增大，但F引＜F斥，F表现为斥力；(3)当r＞r0时，F引和F斥都随距离的增大而减小，但F引＞F斥，F表现为引力；(4)当r＞10r0(10－9m)时，F引和F斥都已经十分微弱，可以认为分子间没有相互作用力(F＝0)。
[小题练通]1．(2016·北京高考)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。
雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并且PM10、PM2.5分别表示球体直径小于或等于10 μm、2.5 μm 的颗粒物(PM是颗粒物的英文缩写)。
某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10的浓度随高度的增加略有减小，大于PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化。
20172018学年高中物理选修34全一册教学案(22份)鲁科版3(教案)
第节单摆．单摆是一个理想化模型，在偏角很小的状况下，单摆做简谐运动。
单摆的回复力由重力沿圆弧切向的分力供应。
．单摆的周期公式为：＝π ，此式仅在摆角小于°时成立，单摆的周期由摆长和重力加速度共同决定，与摆球质量没关。
．由＝π 得＝，依照此式可求出某地的重力加速度。
单摆的运动[ 自读教材·抓基础]．定义把一根细线上端固定，下端拴一个小球，线的质量和球的大小能够忽略不计，这种装置叫做单摆。
．单摆的回复力() 回复力的本源：摆球的重力沿圆弧切线方向的分力。
() 回复力的特点：在偏角很小时，单摆的回复力与它偏离平衡地址的位移成正比，方向总指向平衡地址。
．运动规律单摆在偏角很小时做简谐运动，其振动图像依照正弦函数规律。
[ 随从名师·解疑难]．单摆是一种理想模型，实质摆可视为单摆的要求是什么？() 细线形变要求：细线的伸缩能够忽略。
() 细线与小球质量要求：细线质量与小球质量对照能够忽略。
() 小球密度要求：小球的密度较大。
() 线长度要求：球的直径与线的长度对照能够忽略。
() 受力要求：与小球碰到的重力及线的拉力对照，空气对它的阻力能够忽略。
() 摆角要求：单摆在摇动过程中要求摆角小于°。
．单摆做简谐运动的条件判断单摆可否做简谐运动，可解析摆球的受力状况，看回复力可否吻合＝－的特点，如图-- 所示。
图--() 在随意地址，有向线段OP 为此时的位移，重力沿圆弧切线方向的分力＝θ 供应摆球以点为中心做往来运动的回复力。
() 在摆角很小时，θ ≈ θ＝，＝θ＝，方向与摆球位移方向相反，因此有回复力回＝＝－。
令＝，那么回＝－。
因此，在摆角θ 不高出°时，单摆做简谐运动。
．单摆的运动特点() 摆球以悬挂点 ( ′点 ) 为圆心在竖直平面内做变速圆周运动。
() 摆球以最低点 ( 点 ) 为平衡地址做简谐运动。
[ 特别提示 ]() 单摆振动的回复力为摆球重力沿圆弧切线方向的分力，回复力不是摆球所受的合外力，自然向心力也不是摆球所受的合外力( 最高、最低点除外) 。
2018年高考物理(教科版)总复习教师用书选修3-3和3-4
[高考导航]基础课1分子动理论内能知识点一、分子动理论的基本观点、阿伏加德罗常数1．物体是由大量分子组成的(1)分子很小：①直径数量级为10－10m。
②质量数量级为10－26～10－27kg。
(2)分子数目特别大：阿伏加德罗常数N A＝6.02×1023mol－1。
2．分子的热运动(1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。
温度越高，扩散越快。
(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息地做无规则运动。
其特点是：①永不停息、无规则运动。
②颗粒越小，运动越明显。
③温度越高，运动越激烈。
3．分子间存在着相互作用力(1)分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力。
(2)引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化得快。
知识点二、温度是分子平均动能的标志、内能1．温度一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
2．两种温标摄氏温标和热力学温标。
关系：T＝t＋273.15 K。
3．分子的动能(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。
(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志。
(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。
4．分子的势能(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能。
(2)分子势能的决定因素：微观上——决定于分子间距离和分子排列情况；宏观上——决定于体积和状态。
5．物体的内能(1)等于物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，是状态量。
(2)对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。
(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。
(4)改变内能的方式知识点三、气体分子运动速率的统计分布气体和气体分子运动的特点知识点四、用油膜法估测分子的大小1．原理与操作2．注意事项(1)将所有的实验用具擦洗干净，不能混用。
(2)油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜。
鲁科版高中物理选修3-4课件1.3单摆
3.单摆做简谐运动的周期跟摆长的平方根成正比，跟重 力加速度的平方根成反比，跟振幅、摆球的质量无关．
T 2 l
g
4.单摆作简谐运动时的动能和重力势能在发生相互 转化，但机械能的总量保持不变，即机械能守恒。
回复力：F kx
加速度：a F kx
mm
这是判断一种运动是否是简 谐振动的依据。
日常生活中那些现象属于机械振动？
生活中常见的几种摆动
谁是单摆？
我才是 单摆！
一、单 摆 1、一根细线上端固定，下端系着一个小球，细 线的质量和小球的大小可以忽略不计，这样的 装置就叫单摆。
2、单摆是实际摆的理想化模型
结论2 单摆的振动周期与摆球的质量无关。
结论3
单摆振动周期和摆长有关，摆 长越长，周期越大。
三、单摆的周期
猜想4：周期与重力加速度g是否有关?
单摆的振动周期与其振幅/摆角无关，这
结论1
是单摆的重要特性，称为单摆的等时性。 单摆振动的等时性是伽利略首先发现的。
结论2 单摆的振动周期与摆球的质量无关。
课堂练习
用下列哪些材料能做成单摆( A、F )
A.长为1米的细线 B.长为1米的细铁丝 C.长为0.2米的细丝线 D.长为1米的麻绳 E.直径为5厘米的泡沫塑料球 F.直径为1厘米的钢球 G.直径为1厘米的塑料球 H.直径为5厘米的钢球
悬线：细、长、伸缩可以忽略
摆球：小而重（即密度大）
思考：单摆做什么运动？
mg l
x
x
结论：在摆角很小的情况，单摆所受回
复力跟位移成正比且方向相反，单摆做简谐
高中物理第1章机械运动章末分层突破教师用书鲁科版选修3-4
改变 O、 A 间细线长度以改变摆长．实验中，当
O、A 间细线的长度分别为 l 1、 l 2 时，测得
相应单摆的周期为 T1、 T2. 由此可得重力加速度 g＝ ________( 用 l 1、 l 2、 T1、 T2 表示 ) ．
【解析】 (1) 根据 T＝ 2π
L g，得
T2
＝
4π２ g L，即当
如图 1-1 所示，一个质点做简谐运动，先后以相同的速度依次通过
A
和 B 两点，历时 2 s ．质点通过 B 点后再经过 1 s 第二次通过 B 点，在这 3 s 内，质点通
过的总路程为 18 cm. 则质点振动的周期和振幅分别是多少？
图 1-1 【解析】 由于质点先后以相同的速度依次通过 A 和 B 两点，历时 2 s ，则 A 和 B 两 点关于平衡位置对称， A―→ O和 O―→ B所用时间都为 1 s ．质点通过 B 点后再经过 1 s 第
(2) 若在圆弧的最低点 C的正上方 h 处由静止释放小球甲，让其自由下落，同时乙球从
圆弧左侧由静止释放，欲使甲、乙两球在圆弧最低点
C 处相遇，则甲球下落的高度 h 是多
少？
【解析】 (1) 甲球做自由落体运动
1 R＝ 2gt 21，所以 t 1＝
2R g ，乙球沿圆弧做简谐运
动 ( 由于 AB ? R，可认为摆角 θ ＜ 5°）．此振动与一个摆长为 R 的单摆振动模型相同，故
4 22
R g(2 n＋ 1)( n＝
0,1,2 ，…）
由于甲、乙在 C 点相遇，故 t 甲＝ t 乙
2n＋ 1 2π2R
解得 h＝
8
( n＝ 0,1,2 ， …）
22
2n＋ 1 2π2R
鲁科版高中物理选修3-4课件 单摆课件2
出摆球的直径d，则单摆的摆长l=l线
d。 2
(3)测周期：将单摆从平衡位置拉开一个小于5°的角，然后释
放摆球，当单摆振动稳定后，过平衡位置时开始用秒表计时，
测量N次(一般取30～50次)全振动的时间t，则周期 T＝ t 。
N
(4)变摆长：将单摆的摆长变短(或变长)，重复实验三次，测
出相应的摆长l和周期T。
二、单摆的周期 1.影响单摆周期因素的实验探究： (1)探究方法：_控__制__变__量__法。 (2)实验结论： ①单摆周期与摆球质量_B_(A.有关 B.无关)。 ②单摆周期与振幅_B_(A.有关 B.无关)。 ③单摆的摆长越长，周期_越__长__；摆长越短，周期_越__短__。
2.周期公式及应用： (1)周期公式是荷兰物理学家_惠__更__斯__首先提出的。 (2)单摆的等时性：单摆做简谐运动时，其周期与振幅_B_(A.有 关 B.无关)。 (3)公式：T 2 l ，即T与摆长l的二次方根成_正__比__，与重力 加速度g的二次方g根成_反__比__。
【标准解答】摆球释放后到达右边最高点B处，由机械能守恒
可知B和A等高，则摆球始终做简谐运动。摆球做简谐运动的摆
长有所变化，它的周期为两个不同单摆的半周期的和。
小球在左边的周期为 T1 2
l g
小球在右边的周期为T2 2
0.81l g
则整个单摆的周期为
T T1 T2 l 0.81l 1.9 l 。
(2)在摆角很小时，sin
x l
, G1
Gsin
mg l
x,
G1方向与摆球
位移方向相反，所以回复力表示为
F
鲁科版高中物理选修3-4课件第1章第3节第4节
所以甲摆的等效摆长为l·sinα,其周期图 T(b) 2 乙在纸面内小角度摆动时，与丙等效，其周期
(2)如图，在一倾角为θ 的光滑的斜面上，一个单摆一端固定 于O1点，摆线长为l，其周期为多少？
F T m
提示：球静止在O点时，FT=mgsinθ，等效重力加速度g′=
l =gsinθ，故其周期为 T 2 。 gsin
2.单摆的回复力： 分力 。 (1)回复力的来源：摆球的重力沿圆弧切线方向的_____ (2)回复力的特点：在偏角很小时，单摆所受的回复力的大小 平衡位 与它偏离平衡位置的位移的大小成正比，方向总指向_______ 置 ，即 ___
简谐 运动，其振动图像遵 (3)运动规律：单摆在偏角很小时做_____ 正弦(或余弦)函数 规律。 循_________________
l 小,由可得单摆振动的频率与摆球的质量和振 T 2 ， g
幅无关,故B正确。
【变式备选】(2013·桂林高二检测)如图所示为一单摆的共振
曲线，摆球的质量为0.1kg，求：
gT l 2 4
(1)该单摆的摆长为多少？
2
(2)摆球运动过程中由回复力产生的最大加速度是多大？
【解析】(1)由图像知单摆的固有频率为0.50Hz，即T=2s， A 根据得=0.99m。 ， l (2)设摆线与竖直方向最大偏角为θ，因摆线与竖直方向偏角
②改变单摆的重力加速度(如改变单摆的位置或让单摆失重或 超重)。 (4)明确单摆振动周期与单摆的质量和振幅没有任何关系。
【变式训练】若单摆的摆长不变,摆球的质量增加为原来的4倍,
l 1 摆球经过平衡位置的速度减小为原来的则单摆振动的 () T 2 , f ， g T
A.频率不变,振幅不变 B.频率不变,振幅改变 C.频率改变,振幅改变 D.频率改变,振幅不变 【解析】选B。摆球经过平衡位置的速度减小从而引起振幅减
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摄氏温标和热力学温标。
关系：T＝t＋273.15K。
3．分子的动能
(1)分子动能是分子热运动所具有的动能。
(2)分子热运动的平均动能是所有分子热运动的动能的平均值，温度是分子热运动的平均动能的标志。
(3)分子热运动的总动能是物体内所有分子热运动动能的总和。
4．分子的势能
(1)意义：由于分子间存在着引力和斥力，所以分子具有由它们的相对位置决定的能。
3．误差分析
(1)纯油酸体积的计算引起误差；
(2)油膜形状的画线误差；
(3)数格子法本身是一种估算的方法，自然会带来误差。
[思考判断]
(1)布朗运动是颗粒分子的无规则运动。()
(2)扫地时，在阳光照射下，看到尘埃飞舞，这是尘埃在做布朗运动。()
(3)分子间的引力和斥力都随分子间距的增大而增大。()
(4)当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增大而增大。()
答案BDE
技巧点拨
(1)微观量的估算应利用阿伏加德罗常数的桥梁作用，依据分子数N与摩尔数n之间的关系N＝n·NA，并结合密度公式进行分析计算。
(2)注意建立正方体分子模型或球体分子模型。
(3)对液体、固体物质可忽略分子之间的间隙；对气体物质，分子之间的距离远大于分子的大小，气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值不等于气体分子的体积，仅表示一个气体分子平均占据的空间大小。
Ⅰ
卷Ⅰ：T33(2)
卷Ⅱ：T33
卷Ⅰ：T33
卷Ⅱ：T33(2)
卷Ⅰ：T33(2)
卷Ⅱ：T33
卷Ⅲ：T33(2)
选择题
计算题
①晶体、非晶体
②气体压强的计算
③气体实验定律
④理想气体状态方程
⑤对液体表面张力的理解
液晶的微观结构
Ⅰ
液体的表面张力现象
Ⅰ
气体实验定律
Ⅱ
理想气体
Ⅰ
饱和蒸汽、未饱和蒸汽、饱和蒸汽压
Ⅰ
①永不停息、无规则运动。
②颗粒越小，运动越明显。
③温度越高，运动越激烈。
3．分子间存在着相互作用力
(1)分子间同时存在引力和斥力，实际表现的分子力是它们的合力。
(2)引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但斥力比引力变化得快。
知识点二、温度是分子平均动能的标志、内能
1．温度
一切达到热平衡的系统都具有相同的温度。
答案ACE
2．[气体微观量与宏观量](2017·大连模拟)(多选)某气体的摩尔质量为Mmol，摩尔体积为Vmol，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA不可表示为()
A．NA＝ B．NA＝
C．NA＝ D．NA＝
E．NA＝
解析阿伏加德罗常数NA＝ ＝ ＝ ，其中V应为每个气体分子所占有的体积，而题目中的V0则表示气体分子的体积，选项A、C正确，B、E错误；D中的ρV0不是气体分子的质量，因而选项D错误。所以选项B、D、E符合题意。
①直径数量级为10－10m。
②质量数量级为10－26～10－27kg。
(2)分子数目特别大：
阿伽加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1。
2．分子的热运动
(1)扩散现象：由于分子的无规则运动而产生的物质迁移现象。温度越高，扩散越快。
(2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的固体颗粒的永不停息地做无规则运动。其特点是：相对湿度ⅠFra bibliotek热力学
定律与能量守
恒
热力学第一定律
Ⅰ
卷Ⅰ：T33(1)
卷Ⅰ：T33(1)
选择题
计算题
对热力学相关定律的理解及应用
能量守恒定律
Ⅰ
热力学第二定律
Ⅰ
实验
用油膜法估测分子的大小(说明：要求会正确使用温度计)
基础课
知识点一、分子动理论的基本观点、阿伏伽德罗常数
1．物体是由大量分子组成的
(1)分子很小：
(2)分子势能的决定因素：
微观上——决定于分子间距离和分子排列情况；
宏观上——决定于体积和状态。
5．物体的内能
(1)等于物体中所有分子的热运动的动能与分子势能的总和，是状态量。
(2)对于给定的物体，其内能大小由物体的温度和体积决定。
(3)物体的内能与物体的位置高低、运动速度大小无关。
(4)改变内能的方式
1．[固体、液体微观量与宏观量](2016·长江调研)(多选)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3)，摩尔质量为M(单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为NA。已知1克拉＝0.2克，则()
A．a克拉钻石所含有的分子数为
B．a克拉钻石所含有的分子数为
C．每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m)
(2)一个分子的体积：V0＝ ＝ ，对于气体，分子间的距离比较大，V0表示气体分子占据的空间；
(3)物质含有的分子数：n＝ ·NA＝ ·NA。
4.分子模型
(1)球体模型中的直径：d＝ ；
(2)立方体模型中的边长：d＝ 。
5．常识性的数据：室温可取27℃，标准状况下的大气压p0＝76 cmHg、温度T＝273 K、摩尔体积V＝22.4 L。
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分子
动理
论与统计
观点
分子动理论的基本观点和实验依据
Ⅰ
卷Ⅱ：T33(1)
卷Ⅲ：T33(1)
选择题
填空题
①布朗运动
②热运动
③分子力与分子势能
④热量和内能
阿伏加德罗常数
Ⅰ
气体分子运动速率的统计分布
Ⅰ
温度、内能
Ⅰ
固体、
液体
与气
体
固体的微观结构、晶体和非晶体
D．每个钻石分子直径的表达式为 (单位为m)
E．每个钻石分子的质量为
解析a克拉钻石物质的量(摩尔数)为n＝ ，所含分子数为N＝nNA＝ ，选项A正确；钻石的摩尔体积
V＝ (单位为m3/mol)，每个钻石分子体积为V0＝ ＝ ，设钻石分子直径为d，则V0＝ π( )3，联立解得d＝ (单位为m)，选项C正确；根据阿伏加德罗常数的意义知，每个钻石分子的质量m＝ ，选项E正确。
知识点三、气体分子运动速率的统计分布
气体和气体分子运动的特点
知识点四、用油膜法估测分子的大小
1．原理与操作
2．注意事项
(1)将所有的实验用具擦洗干净，不能混用。
(2)油酸酒精溶液的浓度以小于0.1%为宜。
(3)浅盘中的水离盘口面的距离应较小，并要水平放置，以便准确地画出薄膜的形状，画线时视线应与板面垂直。
(5)内能相同的物体，它们的分子平均动能一定相同。()
答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×
微观量与宏观量
1．微观量
分子体积V0、分子直径d、分子质量m0。
2．宏观量
物体的体积V、摩尔体积Vmol、物体的质量m、摩尔质量M、物质的密度ρ。
3．阿伏加德罗常数是联系微观量和宏观量的桥梁
(1)一个分子的质量：m0＝ ；