北京高考用个物理模型

1、北京高考常用 24 个物理模型整理：冬子物理复习和做题时需要注意思考、善于归纳整理，对于例题做到触类旁通，举一反三，把老师的知识和解题能力变成自己的知识和解题能力，下面是物理解题中常见的 24 个解题模型，从力学、运动、电磁学、 振动和波、光学到原子物理，基本涵盖高中物理知识的各个方面。主要模型归纳整理如下：模型一：超重和失重 错误!未定义书签。模型二：斜面 错误!未定义书签。模型三：连接体 错误!未定义书签。模型四：轻绳、轻杆 错误!未定义书签。模型五：上抛和平抛 错误!未定义书签。模型六：水流星 （ 竖直平面圆周运动） 错误! 未定义书签。模型七：万有引力 错误!未定义书签。模型八：汽车启

2、动 错误!未定义书签。模型九：碰撞 错误!未定义书签。模型十：子弹打木块： 错误!未定义书签。模型十一：滑块 错误!未定义书签。模型十二：人船模型 错误!未定义书签。模型十三：传送带 错误!未定义书签。模型十四：弹簧振子和单摆 错误!未定义书签。模型十五：振动和波 错误!未定义书签。模型十六：带电粒子在复合场中的运动 错误!未定义书签。模型十七：电磁场中的单杠运动 错误!未定义书签。模型十八：磁流体发电机模型 错误!未定义书签。模型十九：输电 错误!未定义书签。模型二十：限流分压法测电阻 错误!未定义书签。模型二十一：半偏法测电阻 错误!未定义书签。模型二十二：光学模型 错误!未定义书签。模型

3、二十三：玻尔模型 错误!未定义书签。模型二十四：放射现象和核反应 错误!未定义书签。模型一：超重和失重系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度 （或此方向的分量a） y向上超重（加速向上或减速向下）F=m（g+a）; 向下失重（加速向下或减速上升）F=m（g-a）难点：一个物体的运动导致系统重心的运动绳剪断后台称示数铁木球的运动系统重心向下加速用同体积的水去补充F a 斜面对地面的压力？.?地面对斜面摩擦力导致系统重心如何运动？ , m模型二：斜面 搞清物体对斜面压力为零的临界条件.斜面固定：物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定,？?g=tg物体静止于斜面物体沿斜面匀速下滑或静止?） 一 c

4、os物体沿斜面加速下滑a=g（sin< tg模型三：连接体 是指运动中几个物体或叠放在一起、或并排挤放在一起、或用细绳、细杆联系在一起的物体组。解决 这类问题的基本方法是整体法和隔离法。：指连接体内的物体间无相对运动时，可以把物体组作为整体，对整体用牛二定律列方程。整体法把某物体）时，隔离法：指在需要求连接体内各部分间的相互作用 （如求相互间的压力或相互间的摩擦力等从连接体中隔离出来进行分析的方法。）连接体的圆周运动：两球有相同的角速度；两球构成的系统机械能守恒（单个球机械能不守恒.无关，及与两物体放置的方式都无关。（u相同）与运动方向和有无摩擦 m平面、斜面、竖直都一样。只要两物体保

5、持相对静止FmmF?）,（N为两物体间相互作用力N=记住：22"mm?|m 2 mF?Fm和F一起加速运动的物体的分子 m两项的规律并能应用N.mm?,.p0； F=0 讨论： F,F)aF=(m+m mm 21 2，aN=m 2m2FN= m?m 2ig)(mg) ?mm(m ww。； FC f F=2i22，m?m FmF?m2,2211N=gsingm(m) ?m(m mm?F=i2122imm ?1 情面的(是上 0F?2F)m(mg?mBAB f=)况 mm?2i <nf>f m>m Nmm-m的作用力N=例如：N=（m为第6个以后的质量）第12对13&#

6、187;，。杵a ?时才沿杆方向轻杆 绳只能受拉力，杆能沿杆方向的拉、压、横向及任意方向的力如图：杆对球的作用力由运动情况决定只有=arctg（ 1 g最高点时杆对球的作用IlliE l2?nvR2gmgR=假设单V=B下摆，最低点的速度B211R'2'2mv如V +2mgR=mg 体下摆ba22236' ''gR2gR?VV ?VV ?2V2 Rg2=；=>功=VbAABAB 55所以AB杆又8做正功，AB杆对A做负通过轻绳连接的物体在沿绳连接方向（可直可曲）,具有共同的v和a。特别注意：两物体不在沿绳连接方向运动时，先应把两物体的v和a在沿绳方

7、向分解，求出两物体的 v和a的关系式,被拉直瞬间，沿绳方向的速度突然消失，此瞬间过程存在能量的损失。.gR V讨论：若作圆周运动最高点速度V，运动情况为先平抛，绳拉直时沿绳方向的速度消失。0即是有能量损失，绳拉紧后沿圆周下落机械能守恒。而不能够整个过程用机械能守恒。VV下摆机械能守，再突然消失沿绳方向的速度消失自由落体时，在绳瞬间拉紧（）有能量损失（即）21恒模型五：上抛和平抛 :速度和时间的对称1.竖直上抛运动.下落过程初速为0的匀加速直线运动，分过程：上升过程匀减速直线运动全过程：是初速度为V加速度为g的匀减速直线运动。2VVoo：t=（1）上升最大高度：H =（2） 上升的时间gg2Vo

8、：t =2从抛出到落回原位置的时间（3） g （4）上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度等值反向 上升、下落经过同一段位移的时间相等。（5） J的正负号的、VV = 2gS （St （6）匀变速运动适用全过程S = V- = Vg t ; V-g t ; V t.o o2 ）理解 平抛运动：匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的合运动2.,是一个）运动特点：（1a、只受重力；b、初速度与重力垂直。其运动的加速度却恒为重力加速度 g匀变速曲线运动，在任意相等时间内速度变化相等。两个分运可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落 体运动，2）平抛运动的处理方法：（动既具有独立性又

9、具有等时性。任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出 方向水平平抛运动的规律：做平抛运动的物体，）（3总位移的中点。此所用时间为，某时刻运动到证：平抛运动示意如图，设初速度为VA点，位置坐标为（x,y ）,t.?以物时速度与水平方向的夹角为，速度的反向延长线与水平轴的交点为，位移与水平方向夹角为.体的出发点为原点，沿水平和竖直方向建立坐标。：依平抛规律有V=V速度：。x=gtyx'WX?<0xVvgtyy22?V?Vv ?an?:S= V 位移t12gta y22y 1gtgt122as ?s?in yxxv t2voo1yy 1?antan?即由得:x22）x（x?1'

10、;x?X 所以：2式说明：做平抛运动的物体，任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水总位移的中点。模型六：水流星（竖直平面圆周运动）变速圆周运动研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态。（圆周运动实例）火车转弯汽车过拱桥、凹桥3飞机做俯冲运动时，飞行员对座位的压力。物体在水平面内的圆周运动（汽车在水平公路转弯，水平转盘上的物体，绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转）和物体在竖直平面内的圆周运动（翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等）。万有引力一一卫星的运动、库仑力一一电子绕核旋转、洛仑兹力一一带电粒子在匀强磁场中的偏转、重力与弹力的合力一一锥摆、（关健要搞清楚向

11、心力怎样提供的）（1 ）火车转弯：设火车弯道处内外轨高度差为h,内外轨间距L,转弯半径R由于外轨略高于内轨，使得火车所受重力和支持力的合力F 提供向心力。3 2vRghh ?tangRv? 0?先转弯时规定速度）（mgtan?rngsinmmg?/得 v?相 FoooLLR ）（是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件 火车提速靠增大轨道半径或倾角来实现无支承的小球（2）:在竖直平面内作圆周运动过最高点情况：2此时小球重力作向心，最小值只能为零T越小,T知受力: 由mg+T=mv/L小球速度越小，绳拉力或环压力 力。对小球没有力的作用，此时只有重力提供作向心力。（或轨道）结论: 最高点时绳子V时，绳

12、、轨道对球分别产生拉力、压力）（当。能过最高点条件：V用实际上球还未到最高点就脱离了轨道不能过最高点条件：V<V（a2V临mgR恰能通过最高点时： mg=临界速度Y= R .5RR或距圆的最低点处落下的物体。（）可认为距此点？!?!225gR 此时最低点需要的速度为最低点拉力大于最 高点拉力A VF=6mg=«=2v 高 mgR=mg+T V >v才能通过）（临界条件：最高点状态t=0,临界速度v-m2V1122低mmg2Lmv?mv?- mg = T ：最低点状态：高到低过程机械能守恒2低高L22=6mgT- T）可看为等效加速度（g 12 2vi2m?mv2gR T=

13、3mg T-mg= ； mgR=绳上拉力=最低点 半圆：过程过低点的速度为 V.R2小球在与悬点等高处静止释放运动到最低点，最低点时的向心加 速度a=2g）CoSgR（12T=mg（3-2cos）=此时绳子拉力，与竖直方向成角下摆时，过低点的速度为V«）有支承的小球：（3在竖直平面作圆周运动过最高点情况：,2U （由mg?N?m知）临界条件：杆和环对小球有支持力的作用R当V=0时，N=mg（可理解为小球恰好转过或恰好转不过最高点）当0?V也R时，支持力N向上且随v增大而减小，且mg?N0 0?寸，N当vR圆心。增大而增大，方向指向随vv殉 下（即拉力）gR时，N当当小球运动到最高点时

14、，速度v时，受到杆的作用力gRN （支才|） ?（力的大小用有向线段长短 表示）但N?mg,当小球运动到最高点时，速度 v?gR时，杆对小球无作用力 N0当小球运动到最高点时，速度 v>gR时，小球受到杆的拉力N作用i2mv mg2R=恰好过最高点时，此时从高到低过程 2支gR2； T=5mg 彳氐点：T-mg=mv/RV =恰好过最高点时，此时最低点速度：«注意：物理圆与几何圆的最高点、最低点的区别（以上规律适用于物理圆，但最高点，最低点，g都应看成等效的情况）匀速圆周运动2?2V22?R （m） R?t?尸?m?建立方程组TR?0F?F=mv/Rmv/R是物体作圆周运动所需

15、要的中，F是物体所受合外力所能提供的向心力，在向心力公式 册向心力。当提供的向心力等于所需要的向心力时，物体将作圆周运动；若提供的向 心力消失或小于所需要的向心力时，物体将做逐渐远离圆心的运动，即离心运动。其中提供的向心力消失时，物体将沿切线飞去，离圆心越来越远；提供的向心力小于所需要的向心力时，物体不会沿切线飞去，但沿切线和圆周之间的某条曲线运动，逐渐远离圆心。.模型七：万有引力 =F ()类似原子模型1思路和方法：卫星或天体的运动看成匀速圆周运动，F缶？/2GMGMrMm22v=,公式：2G=ma 又 a=, , 丁=则 ？?()7?32GM rTrrr M和密度 p 3 求中心 天体的质

16、量 3r 32£r4?Mm2?l量？=由 GM=m()r = (=m 22T2TGTr31M3?1h3R?3?33?(?p = =p ?即近地卫 星绕中心天体运行时当r=R（ 22243RGT32GT?TGRRrG远近34S?Sr22 r=4 s=r ，Rh光的垂直有效面接收，球体推进辐射）=2M=V= （ （*M 22=m= =R= R轨道上正常转 Mg= GM=g= mgr=7.9km/s地面附近黄金代换）却,R题目中常隐含：（地球表面重力加速度为g）；这时可能要用到上式与其它方程联立来求解。GM = G 轨道上正常，T= V=，r：沿圆轨道运动的卫星的几个结论 GMGM?2?G

17、Mrr理解近地卫星：来历、意义 万有引力*重力=向心力、r时为地球半径、最v=7.9km/s （最小的发射速度）；T常大的运行速度=*,*告同步卫星几 个一定：三颗可实现全球通讯（南北极仍有盲区）轨道为赤道平面 T=24h=86400s离地高h= x 104km伪地球半径的倍）V 同步=3.08km/sV 第一宇宙=7.9km/s =15o/h（ 地理上时区）a=0.23m/s2运行速度与发射速度、变轨速度的区 ？也面上需要的发射速度越所（<）需克服引力做功越：r卫星的能增减增减k大卫星在轨道上正常运行时处于完全失重状态，与重力有关的实验不能进行3表面重力加=86400s, 1自转周期天

18、=24小时 地球表面半径x 10km ,1应该熟记常识：地球公转周期年2天月球公转周期g=9.8 m/s速度30模型八：汽车启动关键是发动机的功率是否达到额定功率，具体变化过程可用如下示意图表示.P时，即F=f当a=0f ?F?恒定功F=« a=?T速度Vv匀速保持m?Vm vv达到最大 率启动mI |匀速直线运动变加速直线运动P时，当P=P时a=0PT =FvT当域F=*?fF0口恒定=a宅RfF挞到最vP随v的即定，w a=0m靛启速度mf?F,此增 大而增大v大.a=?F一定即 动m还要增大后匀速v> > > > > I > > I &

19、gt;>>>>> I 匀速运动 a匀加速直线运动J）运动变加速（求解时不能用匀变速运，因为牵引力随速度的增大而减小.若额定功率下起动，则一定是变加速运动 （1） 动的规律来 解。，）当功率随速度增至预定功率时的速度（匀加速结束时的速度特别注意匀加速起动时（2）,牵引力恒定.）这阶段类同 于额定功率起动此后，车仍要在额定功率下做加速度减小的加速运动 （并不是车行的最大速度. 时速度达到最大。直至 a=0模型九：碰撞 碰后后面物体的速度不可能大于，碰后的动能不可能比碰前大 对追及碰撞碰撞特点 动量守恒前面物体的速度。弹性碰撞应同时满足：弹性碰撞：?v1mv（?mmv?

20、mv?Em?2Em?2mE2mE 堡021122KK21k2K1 2211?111t2?222pppp22）2vmv?mv?m（mv?11?222211112222?2m2m2m2 m2121V2m）vZm?rn?mm）v'22121R121?. 1m?m'1m?m?1 时?0v 当 m21222m v?1v2v?n）Kmmv?m?n212112?/212?m7m21一动一静且二球质量相等时的弹性正碰：速度交换大碰小一起向前；质量相等，速度交换；小碰大，向后返。原来以动量（P）运动的物体，若其获得等大反向的动量时，是导致物体静止或反向运动的临界条件。解得：v'=12mv

21、vm=0代入（1）、式"一动一静"弹性碰撞规律：即=0 ；22222m?m2m112 v'=vv (被碰球速度上限)(主动球速度下限)21 |iim?mm?m22ii完全非弹性碰撞应满足：mv?rnv?/m(vvm ?T?m)22ii?v?2i22ii, m?T2i2)为m(vm111l222iiE?mv?mv7m?n)v?.伍报2222m?m一动一静的完全非弹性碰撞特点：碰后有共同速度，或两者的距离最大(最小)或系统的势能最大等等多种说法.mvRm)0Km?nv?i?/2iiim?T2i ii22' ?E)v ?m?rnvm?0_ 2iii 损 222mm

22、mvmiii 22'22ii22E?mvmrnEv(rn?)v?,1I 11ki2iii 损 222(rn?m)(m?m)2m?T221121 讨论:e可用于克服相对运动时的摩擦力做功转化为内能指222mMvmMvmMv 1 1,2200o?M)v ?mv(m= 一d=fdE=mg. d,频岬01M)g(m22(m ?2(m?M)M)f ?22也可转化为弹性势能；转化为电势能、电能发热等等；(通过电场力或安培力做功)由上可讨论主动球、被碰球的速度取值范围mv(m-m)vvm2mv。皿 R？”® ? 再 ! .m?Tm?Tm?nm?T 2211 2211 "碰撞过程&

23、quot;中四个有用推论推论一：弹性碰撞前、后，双方的相对速度大小相等，即： uu=u u 2ii2推论二：当质量相等的两物体发生弹性正碰 时，速度互换。推论三：完全非弹性碰撞碰后的速度相等三个条件的制约。运动的合理性()(能量不会增加)和碰撞过程受推论四：(动量守恒碰撞模型v 0 MvL s v 0 B1 v 0A v 0 AB mMSl SmA 其它的碰撞模型：模型十：子弹打木块： 子弹击穿木块时，两者速度不相等；子弹未击穿木块时，两者速度相等。临界情况是：当子弹从木块一动一静一端到达另一端，相对木块运动的位移等于木块长度时，两者速度相等。实际上子弹打木块就是的完全非弹性碰撞dmvM设质量

24、为的子弹以初速度的木块，子弹钻入木块深度为射向静止在光滑水平面上的质量为。0?M?mmvof,设子弹、木从能量的角度看，该过程系统损失的动能全部转化为系统的内能。设平均阻力大小为dssss块的位移大小分别为-、=,如图所示，显然有2,2,1122 对子弹用动能定理:mv?金mv0i22l2Mv7 ?对木块用动能定理： 22Mm11?Rv?mmv?jvM 、相减得： ？m2W22Q?: ?ddf恰好等于系统动能的损失，可见式意义：模型十一：滑块 在动量问题中我们常常遇到这样一类问题，如滑块与滑块相互作用，滑块与长木板相互作用，滑块与挡板相互作用，子弹射入滑块等，或在此基础上加上弹簧或斜面等，这些

25、问题中都涉及到滑块，故称之为“滑块模型”，此模型和子弹打木块基本相似。、运动情景1vo对m:匀减速直线运动 M 对：匀加速直线运动 运动，最终相对静止MD对整体：m相对2、动量关V?ngt -?mv?m"：对m 0?Mvmgt ? m：对 vmv(Mim)对整体:。、能量关系 3 1122?mv?mgsmv :动能减小 对 m am2212?Mv?mgs m :动能增大对 M21122?mg ?7?E?Q?rivMmv 对整体：动能减小ok22、临界条件 4 .Ll最小，m最大，恰好不滑下）速度相等（模型十二：人船模型一个原来处于静止状态的系统，在系统内发生相对运动的过程中， 设人的

26、质量m速度v、位移s,船的质量M、速度V、 位移S,在此方向遵从动量守恒方程：mv=MV ms=MS;位移关系方程：M? M/m=L/L 人船相对位移 d=s+S s= &m?M OmRM S S20m模型十三：传送带传送带以v顺时针匀速运动，物块从传送带左端无初速释放。从两个视角剖析：力与运动情况的分析、能量转化情况的分析.水平传送带：v2L2L 或或. ?vg22vvv?v? 一 , ?g22g_?&LvgL ?V 更2gL 2v?功能关系：WWE+-AE+Q pkfW=FS P=FX vF由传送带受力平衡求得）功率（）传送带做的功：（a f -Q=f Sb（）产生的内能：

27、相，l2mv=Q=QE° e,摩擦生热有如下关系：）（c如物体无初速放在水平传送带上，则物体获得的动能一传2传送带形式： f的大小与方向1.水平、倾斜和组合三种：倾斜传送带模型要分析mgsine与 2.按转向分顺时针、逆时针转两种； 按运动状态分匀速、变速两种。3.模型十四：弹簧振子和单摆弹簧振子和简谐运动1图2图kx&?加速度为弹簧振子做简谐运动时，回复力 F=-kx, “回复力”为振子运动方向上的合力。.m两侧对称点回复力、加速度、位移都是对称的。a=0简谐运动具有对称性，即以平衡位置（）为圆心，W为弹簧弹力做功。W =弹簧可以贮存能量，弹力做功和弹性势能的关系为：- E

28、P其中在平衡位置速度、动量、动能最大；在最大位移 处回复力、加速度、势能最大。m）振动周期（T T=2与振子质量有关、与振幅无关水通过同一点有相同的位移、速率、回复力、加速度、动能、势能； mv2半个周期，对称点速度大小相等、方向相反。半个周期内回复力的总功为零，总冲量为t 一个周期，物体运动到原来位置，一切参量恢复。一个周期内回复力的总功为零，总冲量为零。碰撞过程 两个重要的临界点：1）弹簧处于最长或最短状态：两物块共速，具有最大弹性势能，系统总动能最小。（）弹簧恢复原长时：两球速度有极值，弹性势能为零。2 （.V0Abrv vi vwf t j a 21状态分析 过程分析 条件分析受力分析

29、一A球减速，临界状态：速度相同时，BV0A求静止，球速度为，BA球向右球向左，B球加速弹簧压缩量最大 弹簧被压 缩单摆l与振子质量、振幅无关）（T ?T?25?：?3影响重力加速度有：纬度，离地面高度；在不同星球上不同， 与万有引力圆周运动规律；系统；所处的物理环境有关，有电磁场时的情况；静止于平衡位置时等于摆线张力超、 失重情况）的状态（与球质量的比值。模型十五：振动和波介质中各质点只在平衡位置附近振动并不随波迁移。传播的是振动形式和能量，各质点都作受迫振动，起振方向与振源的起振方向相同，离源近的点先振动，没波传播方向上两点的起振时间差=波在这段距离内传播的时间波源振几个周期波就向外传几个波

30、长。？ v=s/t=, 波速/T=®波从一种介质传播到另一种介质，频率不改变.振动图波动图不同理量不同。oX tT入介质上的各个质点一个质点研究对象.某一时刻各个质点的空间分布 位移随时间的变化研究内容物理意义一个质点某时偏离平衡位置情各质点某时偏离平衡位置情况。况。图线平移图象变化 图线延长一个波长 完整曲线 一个周期?贵点的振动方向（同侧法）波的传播方向知波速和波形画经过 t后的波形（特殊点画法和去整留零法）?Vf ? =VT x=vt（适用于一切波）（1）波长、波速、频率的关系：TS、S同相（2） I如果2i?n?0, ?1 , , ？2L?_?1（点的振动加强。，则若满足：P

31、i2?）i2（n?点的振动减弱若满足：，则p）2, （n0L?L?, ?1, A2S、S反相，P点振动的加强与减弱情况与III如果所述正好相反。21（3）一个周期质点走的路程为4A半个周期质点走的路程为2A一个周期波传播的距离为半个周期波传播的距离为/2波的几种特有现象：叠加、干涉、衍射、多普勒效应，知现象及产生条件模型十六：带电粒子在复合场中的运动1、电场中的类平抛运动2qu1 加 2mv?qEdquW?V 加速00加2 m 偏转（类平抛）平彳t e方向:加速度：0dmmdm 水平：l=vtqUUqEF偏偏2q?vqB?a?qE再加磁场不偏转时： 。123 2y竖直：2结论:不论粒子m q如

32、何，在同一电场中由静止加速后进入，飞出时侧移和偏转角相同。点，粒子好象从中心点射出一样。OD出场速度的反向延长线跟入射速度相交于 V2gtgtgty?gtg?分别为出场速度和水平面的夹角、进场到？2tg2g（Vtv2vVoooo出场的偏转角）2、 磁场中的圆周运动2vmv?mR22 （不能直接用规律：）?R?qBv?m?T?RqBvqBl、找圆心：（圆心的确定）因f 一定指向圆心，f，v任意两个f方向的指向交点为圆心；任意一弦的中垂线一定过圆心；两速度方向夹角的角平分线一定过圆心。2vmv ）:物理规律2、求半径（两个方面？RqBv?mRqB由轨迹图得出与半径R有关的几何关系方程?倍的弦切角=

33、2=偏转圆弧所对应的圆心角（回旋角几何关系：速度的偏向角）相对的弦切角相等，相邻弦切角互补由轨迹画及几何关系式列出：关于半径的几何关系式去求。?，即=2倍的弦切角=23、求粒子的运动时间：偏向角（圆心角、回旋角）圆心角（回旋角）？txT0?）360（2或4、圆周运动有关的对称规律：特别注意在文字中隐含着的临界条件a、从同一边界射入的粒子，又从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等。b、在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，一定沿径向射出。3、复合场中的特殊物理模型1 .粒子速度选择器如图所示，粒子经加速电场后得到一定的速度 v,进入正交的电场和磁场，受到的电场力与洛伦兹力 0方向相反，若 使粒子沿

34、直线从右边孔中出去， 则有qvB=qE,v=E/B ,若v= v=E/B,粒子做直线运动，与000. 粒子电量、电性、质量无关 .,若v<E/B,电场力大，粒子向电场力方向偏，电场力做正功，动能增加.若v>E/B,洛伦兹力大，粒子向磁场力方向偏，电场力做负功，动能减少.2 .磁流体发电机如图所示，由燃烧室O燃烧电离成的正、负离子（等离子体）以高速。喷入偏转磁场B中.在洛伦兹力作用下，正、 负离子分别向上、下极板偏转、积累，从而在板间形成一个向下的电场.两板间形成一定的电势差.当 qvB=qU/d时电 势差稳定Ul= dvB,这就相当于一个可以对外供电的电源. 3.电磁流量计.电磁流

35、量计原理可解释为：如图所示，一圆形导管直径为d,用非磁性材料制成，其中有可以导电的液体向左流动.导 电液体中的自由电荷（正负离子）在洛伦兹力作用下纵向偏转，a,b间出现电势差.当自由电荷所受电场力和洛伦兹力平衡时，a、b间的电势差就保持稳定.由 Bqv=Eq=Uq/a 可得 v=U/Bd.流量 Q=Sv=t Ud/4B4 .质谱仪：如图所示：组成：离子源 Q加速场U,速度选择器（E,B）,偏转场B ,胶片.22 ?mv原理：力口速场中qU=ER?/选择器中=Eq : BqB12 mv/r, qvB =偏转场中：d2rl一q2E?比荷：mBBd2BBdqm?i 质量E2 作用：主要用于测量粒子的

36、质量、比荷、研究同位素.5 .回旋加速器如图所示：组成：两个D形盒，大型电磁铁，高频振荡交变电压，两缝间可形成电压U作用：电场用来对粒子（质子、氛核,a粒子等）加速，磁场用来使粒子回旋从而能反复加速.高能粒子是研究微观物理 的重要手段.要求：粒子在磁场中做圆周运动的周期等于交变电源的变化周期.关于回旋加速器的几个问题：（1）回旋加速器中的D形盒，它的作用是静电屏蔽，使带电粒子在圆周运动过程中只处在磁场中而不受电场的干扰， 以保证粒子做匀速圆周运动（2）回旋加速器中所加交变电压的频率f,与带电粒子做匀速圆周运动的频率相等：I|1qBf?i , ?m2T,222lqBR （3） 来计算，回旋加速器

37、最后使粒子得到的能量，可由公式2?mvE?k, 22m在粒子电量，、质量m和磁感应强度B一定的情况下，回旋加速器的半径 R越大，粒子的能量就越大.模型十七：电磁场中的单杠运动在电磁场中，“导体棒”主要是以“棒生电”或“电动棒”的内容出现，从组合情况看有棒与电阻、棒与电容、棒与电 感、棒与弹簧等；从导体棒所在的导轨有“平面导轨”、“斜面导轨” “竖直导轨”等。主要考虑棒平动切割B时达到的最大速度问题；及电路中产生的热量 Q通过导体棒的电量问题。.FR合外?/F为导体棒在匀速运动时所受到的合外力）。（.m合外22LB求最大速度问题，尽管达最大速度前运动 为变速运动，感应电流（电动势）都在变化，但达

38、最大速度之后，感应电流及安培力均恒定，计算热量运用能量观点处理， 运算过程得以简捷。"mvWW/克服外界阻力做的功）；q=w（-W为外力所做的功；-F，m2? 2tI ®?t ?）流过电路的感应电量.RtRR?模型要点：（1）力电角度：与“导体单棒”组成的闭合回路中的磁通量发生变化导体棒产生感应电动势-感应电流-导体棒受安培力一合外力变化-加速度变化-速度变化-感应电动势变化一,循环结束时加速度等于零，导体棒达到稳定运动状态。）电学角度：判断产生电磁感应现象的那一部分导体（电源）-利用或求感应电 动势的大小一利用（2右手定则或楞次定律判断电流方向一分析电路结构一画等效电路图

39、。）力能角度：电磁感应现象中，当外力克服安培力做功时，就有其他形式的能转化为电能；当安培3（力做正功时，就有电能转化为其他形式的能。模型十八：磁流体发电机模型以极高的速度喷射到磁场中去，利用磁场对带电的流）磁流体发电，是将带电的流体（离子气体或液体体产生的作用，从而发出电来。如图所示，在外磁场中的载流导体除受安培 力之外，还会在与电流、外磁场垂直的方向上出现电荷分离，而产生电势差或电场，称其为霍尔效应。从微观角度来说， 当一束速度是 的磁场一段时间后，粒子所受的电场力和洛伦兹力相等V的粒子进入磁场强度为BBvq4q Bv?E这时, 粒子进入磁场后不再发生偏转，它所产生的电动势，这样就形成了磁流

40、体发电机的原型。为vd ?Ed+ 电动势、电功率模型原理图意尔霍效应示我们可以将运动的粒子可看成一根根切割磁力线的导电棒，根据法拉第电磁感应定律，会在棒两端产生动生电动势，如右图所示。FvF在运动过程中不变，其中是安培力。是外界的推力，为了方便求解，假设A0pBId ?FFAp?Bv2Kq?I 饱和?IKqBvI ?p?0max饱和?IBV0Il 饱和 r rRr?±22dvB o?=T=AprR ?L222RdBvR L0L不pR?2rR 才R ?Ll所以利用磁流体发电，只要加快带电流体的喷射速度，增加磁场强度，就能提高发电机的功率。实际情况下，考虑等离子体本身的导电性质，输出功率

41、需要乘以一定的系数。模型十九：输电 远距离输电：画出远距离输电的示意图，包括发电机、两台变压器、输电线等效电阻和负载电阻。一，nn nn,相应的电压、电流、功率也应该采用相应般设两个变压器的初、 次级线圈的匝数分别为、的 符号来表示。,“PPPPPPM汽=,。功率之间的关系是：2.”nUUn?ii2。电压之间的关系是：U,U?J?.2r1?m?JUni122?/nnII ?122II ? ?,免流之间的关系是：求输电线上的电流往往是这类问题的突破口。,.2ri?nnI2112输电线上的功率损失和电压损失也是需要特别注意的。2?U2rI ,U?PIr 1?P ,而不能用分析和计算时都必须用。rr

42、rr . r r 2?P1 L特别重要的是要会分析输电线上的功率损失，？? 一 r2?SUUS?模型二十：限流分压法 测电阻 电路由测量电路和供电电路两部分组成，其组合以减小误差。测量电路（内、外接法）要点：内大外小，即内接法测大电阻，外接法测小电阻。计算比较大致值比类电路条己> =+ .适于测大电<R ARRR?R <RRvAvRxv适于测小电阻外选择方法： 粗略比较与RR RvxRR R计算比较法比较与xva供电电路（限流法、分压法）以“供电电路”来控制“测量电路”：采用以小控大的原则电路图电压变化范围电流变化范围优势选择方法R比较小、R比较大，REE a，EE电路简单R

43、>n倍的RRR?R?RRx*xx滑7t x通电前调到最大附加功耗小限流Eo Rx电压变化范围大要求电压R比较大、R比较小axR>R/2xa金调压0E从0开始变化通电前调到最小R唯比较R与RR不唯一：实难要求礴定控制电路实 难要求：负载两端电压变化范围 大。?确定 控制 电路R<RrRx?10210 R x,RZ 滑有以上负载两端电压要求从电表量程较小而电源电 动势较大。种要求 都采用调压供电。3限 流 方 式 分 压 接 法R*R两种均可，从节能角度选限流无特殊要求都采用限流供电x,=开始变化模型二十一：半偏法测电阻欧姆表测：使用方法：机械调零、选择量程（大到小）、欧姆调零、

44、测量读数时注意挡位（即倍率）、拨off挡。 注意：测量电阻时，要与原电路断开，选择量程使指针在中央附近，每次换挡要重新短接欧姆调零。RRRR231?R?电桥法测：I . RRR2X半偏法测表电阻： 断s,调R使表满偏；闭s,调R使表半偏.则R=R 22122* . V GR2 RS RR,，SS1图A图B半偏法测电流表内阻（图A）R并调节它使电流表半偏，由于总电流几乎不变，先让电流通过电流表并使其满偏，然后接上电阻箱 2RRR电流表和=上各有一半电流通过，意味着它们电阻相等，即为电流表的内阻g22SR使电流表指针满偏.，调节1 、先合下1，SRRR 的值.，保持电阻使电流表指针半偏，记下不变，

45、调节、再合下22 "RRRRRR若>>一般情况，则g真实测量2 12半偏法测电压表内阻（图B）R并调节它使电压表半偏，由于总电压几乎不变，电压表先调分压使电压表满偏，然后接上电阻箱2RRR =和上电流相同，意味着它们电阻相等，即为电压表的内阻. V22RR!电压表指针满偏.先合下1.S ，调节=0,再调节12RR不变，调节 2.保持变阻器电阻使电压表指针半偏，R的值.t己下。RRR RRR= >,若 >>，有一般情况真吴12测,2V模型二十二：光学模型美国迈克耳逊用旋转棱镜法较准确的测出了光速，反射定律 （物像关于镜面对称）；由偏折程度直接判断各色光的n

46、?）90Csinsini折射定律空？SinCsin v介介光学中的一个现象一串结论丫（粒子性）E C干涉间光电效应）色散现象nv入（波动性衍射科距红小大大（明显）（不明显）容易大大 小难小黄易紫 大小小小难 大小（不明大（明显）显）。全反射现象：当入射角增大到某一角度 C时，折射角达到90,即是 折射光线完全消失，只剩下反射回玻府时的入射角叫临界角。璃中的光线，折射角变为 90全反射的条件：光密到光疏； 入射角等于或大于临界角。、内窥镜、海市蜃楼、沙膜蜃景、炎热夏天柏油路面上的蜃景sio）应用：光纤通信（玻璃2理 解：同种材料对不同色光折射率不同；同一色光在不同介质中折射率不同。）（即是两光的

47、振动步调完全一致：条件f相同，相位差恒定双缝干涉1）（2n?、）； nn入；暗条纹位置：=0,1,2,3,（亮条纹位置：AS=?S2Lad?Xda条纹间距：？X?!MLL（n-1）d两条狭缝间的距离；L:挡板与屏间的距离）；测出n条亮条纹间的距离。光的电磁说麦克斯韦根据电磁波与光在真空中的传播速度相同，提出光在本质上是一种电磁波一一这就是光的电磁说，赫兹用实 验证明了光的电磁说的正确性。电磁波谱。波长从大到小排列顺序为：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、丫射线。各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有重叠。 1-无线电波 红外线 可见光 紫外线X射线 射线组成频率波波长：大小波动

48、性：明显不明显频率：小大 粒子性：不明显明显产生机理 在振荡电路中，原子的内层电原子核受到激子受到激发后发后产生的原子的外层电子受到激发产生的子作周电自由产生的期性运动产生射线的主要性质及其应用举例。X3）红外线、紫外线、应用举例 主要性质 类产生种一切物体都能发出红外线遥感、遥控、加热热效应V一切高温物体能发出 化学效应荧光、杀菌、合成紫外线D2阴极射线射 到固体表面 射线X穿透能力强人体透视、金属探伤波粒两相性）,（爱因斯坦电磁学说（麦克斯韦），光子说光五种学说：原始微粒说（牛顿），波动学说（惠更斯），概率波德布 罗意波）学说（.，也证明光的波动性，特性和应用，光的偏振现象说明光波是横波各种电磁波产生的机理 ），相干性好, 方向性好，亮度高激光的产生特点应用（单色性的背景 四）爱因斯坦提出光子学说， 光电效