新高考后,根据省教育考试院向社会公布的各高校2017年高考选修科目要求,在各学校提出的专业(类)中,物理是最受欢迎的学科,占比高达81%。谁掌握了物理,谁就掌握了世界。
鉴于物理的重要性,今天小编再给大家送上一篇关于物理复习要点的文章,我们邀请到了绍兴市鉴湖中学特级物理老师陈敏华,为同学们解析物理选修考试复习要点,请注意,文章最后有惊喜哦!
电磁感应
考试描述
电磁感应这一题目在考试说明中分为6个知识内容,均为附加考试内容;考试要求均为B级(理解级)以上,其中楞次定律为C级(简单应用级)贝语网校,法拉第电磁感应为C级(简单应用级),而电磁感应定律为D级(综合应用级)。可见电磁感应在物理学中是相当重要的磁通量变化率,这部分内容也容易与其他内容结合,因此对应题目比较全面。
教学材料
本章的重点是楞次定律和法拉第电磁感应定律。
判定感应电流和感应电动势方向的方法有两种:右手定则和楞次定律。右手定则其实就是楞次定律。但是,它们是有区别的,从研究对象上讲,楞次定律研究的是闭合电路中导体的运动;从适用范围上讲,楞次定律可以应用于各种引起磁通量变化的方式,具有普遍的适用性;右手定则适用于导体在磁场中运动,切割磁通线的情形,不适用于导线静止的情形。在利用楞次定律时,还需要利用安培定律来确定感应电流的方向。
对于法拉第电磁感应定律,我们需要区分三个不同的概念:磁通量、磁通量变化量和磁通量变化率。
【思考与讨论1】
磁通量大时,磁通量变化量一定增大吗? 磁通量变化量大时,磁通量变化率一定增大吗?
[综上所述]
磁通量大时,磁通量的变化不一定大。 磁通量的变化大时,磁通量的变化率不一定大。
另外,磁通量的变化在原理上主要有三种方式:B的变化、S的变化、B与S夹角的变化。在练习中,通常用Bt函数图来表示B的变化。
最后,发电机是有电磁感应的,但是不要以为电动机就没有电磁感应,电动机线圈在旋转的时候也会产生感应电动势,只不过这个电动势引起的感应电流会减弱(并且不是外接电源引起的电流),关于这个内容请大家留意课本上关于“反电动势”的内容。
【思考与讨论2】
如果电机在运转过程中,因为外界阻力而停止转动,那么线圈中是否还会产生反向感应电动势?此时电机中的电流是比转动时大还是小?
[综上所述]
如果电动机在运行过程中,由于外界阻力的作用而停止转动,由于线圈不再切割磁通线,线圈中就不会产生反向感应电动势,此时电动机内的电流比转动时要大。
实践
1、如图所示,一台小型电动机由蓄电池供电,在电路中串联一个电流表,观察电动机启动时电流的变化。下列结论正确的是:[ ]
A、由于电机线圈自感的原因,电流增加缓慢;
B、由于电机线圈自感的原因,电流下降缓慢;
C、由于电机线圈反电动势的作用,使电流增大;
D.由于电机线圈的反电动势,电流减小。
2、现代科学研究中经常用到高速电子。电子感应加速器是一种利用感应电场加速电子的装置。如图所示,上图为侧视图,上下部分为电磁铁的两个磁极。线圈中电流的大小可以变化;下图为磁极之间的真空腔的顶视图。现在一个电子在真空腔内做圆周运动,从上方看去,它按逆时针方向加速。下列判断哪一项是正确的:[ ]
A.流入螺线管的电流增加
B. 流入螺线管的电流正在减少。
C.电子在轨道上做圆周运动时受到的向心力就是电场力。
D.加速轨道中电子的驱动力是电场力
3、如图所示,在相距1m且长度足够长的水平轨道ab、cd上放置一根质量为0.1kg的铜条MN。电源电动势为6V(忽略内阻)。R=18Ω,RMN=2Ω,C=1μF。轨道电阻可忽略不计。一个磁感应强度为2T的均匀磁场垂直穿过轨道间的整个表面。求:
(1)开关 K 闭合瞬间,MN 的加速度;
(2)MN的最大速率;
(3)从时刻 K 接近时刻到时刻 MN 达到最大速率时,电容器电荷的变化。
功能与能源
考试描述
在考试说明中,与功、能量相关的知识内容主要集中在《机械能守恒定律》一章中,该章8个知识内容中,有7个是加考内容,且大部分都是C级(简单应用),唯一要求达到B级(理解级)的就是“弹性势能”,显然,功、能量的概念在物理学中非常重要。
因为能量是一个很宽泛的概念,涵盖了物理学的各个分支,所以在考试说明的其他章节中也会提到能量,比如在“静电场”一章中提到了“电势能”(级别C),在“交流电”一章中提到了“电能的传输”(级别C),在“机械振动”一章中提到了“简谐运动的能量”(级别B),在“波粒二象性”一章中提到了“简谐运动的能量”(级别B)。在能量量化(级别B)一章中,原子核一章中提到了“结合能”(级别C)。其实,关于功和能量的章节远不止这些。
教学材料
教材在必修二第七章第二节“功”中明确指出:“如果物体在力的作用下,其能量发生了变化,那么这个力一定对物体做了功。”简单地说,功就是能量的变化。这就是所谓的函数关系。我们可以将函数关系表达如下:
教材中,函数关系有多种表达方式,学生应学会区分它们。
【思考与讨论1】
如果 W 是净外力所作的功,那么它等于多少能量变化? 如果 W 是重力所作的功,那么它等于多少能量变化? 如果 W 是电力所作的功,那么它等于多少能量变化? 如果 W 是重力和弹性以外的力所作的功,那么它等于多少能量变化?
[综上所述]
如果W是净外力所作的功,那么它等于动能的变化量;如果W是重力所作的功,那么它等于重力势能的变化量;如果W是电力所作的功,那么它等于电势能的变化量;如果W是重力和弹力以外的力所作的功,那么它等于机械能的变化量。
【思考与讨论2】
选修课 3-5 中是否有关于函数关系的方程式?
[综上所述]
爱因斯坦光电效应方程
其实它是函数关系在光电效应中的应用。
功实际上是一个物体(或系统)与另一个物体(或系统)之间交换的能量的量。由于一个系统的能量变化量恰好等于它和其他系统之间交换的能量量,这就相当于说“能量既不会产生,也不会消失(有的书上说是湮灭),这就是能量守恒定律。”教材中在“产生”和“消失”之前都加上了“不会凭空而来”的字眼,这意味着,一个系统能量的增加(或减少)一定是由另一个系统能量的减少(或增加)引起的。换句话说,如果能量这个物理量不守恒,那么一个系统能量的增加(或减少)不一定是由另一个系统能量的减少(或增加)引起的。一个系统的能量减少(或增加),一个系统也会凭空增加(或减少)能量。所以,同学们要注意这里的写法:产生不等于增加,消失不等于减少。还有两点同学们也要注意:第一,守恒定律必须适用于某些物理量;第二,守恒定律同其他物理定律一样,也是通过大量实验得出的结论。
最后,我们可以把功率理解为能量变化与时间的比值,即: 根据上面的公式,有些书上把功率称为P能量流。这个是有道理的,同学们可以根据电流的公式来理解这个名字的含义。 意思。 电流(教材中省略了Δ)是单位时间内通过导体横截面积的电荷量。 同样,功率(能量流)是单位时间内通过“导体”横截面积的能量。 对功率的这个理解很重要,对思考一些比较复杂的问题很有帮助。
实践
1.如图所示,一颗子弹水平射入放置在光滑水平面上的一块木块A,留在A内。另一块木块B通过弹簧与A相连。在子弹射入木块A的过程中,[ ]
A.子弹和木块A、B的动量保持不变。
B.子弹和木块A、B的机械能减小。
C.子弹、弹簧、块A、B的机械能保持不变。
D.子弹、弹簧以及块A和B的机械能减小。
2、跳高伸高是一项健身运动。某学生身高h=1.72m,体重m=60kg,站立时伸高h0=2.14m。在做伸高活动时,他先屈身两腿,下蹲并用力蹬地跳起。蹬地后t=0.40s垂直跳离地面。设他蹬地的力为F=1050N,按匀速直线运动定律,重心上升。忽略空气阻力。取g为10m/s2。求:
(1)他能达到的最大高度H;
(2)从他蹬离地面到他刚跳离地面之间所增加的机械能 ΔE。
专题练习答案及解释
电磁感应:
1. 答案:D
分析:电机启动的时候,线圈还没有转动,电流很大,启动之后,线圈的转动产生电磁感应,相应的感应电动势(反电动势)使电流变小,如果再卡住,电流就会增大到启动瞬间的值,因为此时还没有电磁感应现象,也没有反电动势。
2. 答案:AD
分析:电子在轨道上做圆周运动,是受电场力驱动的,而这个电场是由变化的磁场产生的,电场强度的方向和磁场磁感应强度变化方向的关系符合楞次定律。利用安培定律可知结果正确。
3. 答案:(1)6 米/秒2,(2)3 米/秒,(3)
分析:
(2)当MN运动时,会发生电磁感应,它两端的反电动势使原有的电流减弱,当MN两端的反电动势等于左边电源的电动势时,电路中无电流,MN的转速最大。,
(3)当开关K闭合时,电容器两端的电压为:
此时它所承担的电荷是:
当MN达到最大转速时,电路中I=0,电容两端的电压等于E磁通量变化率,此时它所带的电荷为:
功能与能量:
1. 答案:AD
分析:在这个过程中,除了重力和弹力在做功外,还有摩擦力在做功,所以机械能不守恒,根据摩擦生热和能量守恒定律,子弹的动能有一部分变成了内能。所以,子弹和弹簧的机械能减小了。但是,块A、B和弹簧的机械能增加了。由于地面是光滑的,子弹原来水平方向的动量无法流进地面。所以,子弹和块A、B的机械能都增加了。动量保持不变。
2. 答案:(1)2.59 米,(2)630 焦耳
分析:
(1)对于起飞过程:
最后还有大福利!陈老师还准备了试卷给大家作为复习练习,试卷仅供复习使用,不得用于其他商业用途~
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