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高三物理选修1高考复习-南京教学研究室第一页,共87页。一、省教学要求的变化旧版修订版(一)电场4.电场线:经历用实验的方法模拟电场线的过程删除9.电容器电容:电容器的计算不作要求具体为:平行板电容器电容决定式的定量计算不作要求10.带电粒子在电场中的运动:了解示波器面板开关与旋纽的作用,并会使用示波器观察直流电与交流电的波形。(只要了解示波管的基本原理,对于示波器的工作原理不作要求)删除第一页第二页,共87页。一、省教学要求的变化旧版修订版(二)电路6.电功电功率增加:不要求讨论电源的最大输出功率和用电器上得到的最大功率及效率问题9.闭合电路欧姆定律增加:有关电路的计算只限于简单的混联电路,不要求解决网络电路问题10.多用电表:初步了解多用电表的基本工作原理选学12.简单的逻辑电路选学第二页第三页,共87页。一、省教学要求的变化旧版修订版(三)磁场2.磁感应强度磁感线:了解安培分子电流假说选学3.磁场对通电导线的作用力:知道磁电式电表的基本构造以及运用它测量电流大小和方向的基本原理删除第三页第四页,共87页。二、2008~2010高考分析2010年共31分第5题单选3分电场中场强和电势第9题多选4分磁场中的偏转第10题实验8分测量电源的电动势和内阻第15题计算16分带电粒子在电场中的运动第四页第五页,共87页。二、2008~2010高考分析2010年共31分第5题单选3分电场中场强和电势第9题多选4分磁场中的偏转第10题实验8分测量电源的电动势和内阻第15题计算16分带电粒子在电场中的运动2009年共34分第1、5题单选6分库仑定律、含容电路第8题多选4分电场中电势、场强和做功第10题实验8分探究决定导线电阻的因素第14题计算16分磁场—回旋加速器第五页第六页,共87页。二、2008~2010高考分析2010年共31分第5题单选3分电场中场强和电势第9题多选4分磁场中的偏转第10题实验8分测量电源的电动势和内阻第15题计算16分带电粒子在电场中的运动2009年共34分第1、5题单选6分库仑定律、含容电路第8题多选4分电场中电势、场强和做功第10题实验8分探究决定导线电阻的因素第14题计算16分磁场—回旋加速器2008年共31分第4题单选3分直流电路—逻辑电路第6题多选4分电场等势线、电势和场强第10题实验8分决定导线电阻的因素第14题计算16分带电粒子在磁场中的运动第六页第七页,共87页。1.(2009)两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F,两小球相互接触后将其固定距离变为r/2,则两球间库仑力的大小为(C)A.B.C.D.12F三、2008~2010高考题目回放第七页第八页,共87页。6.(2008年)如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC,AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的有(ABC)A.φA>φB>φC
B.EC>EB>EAC.UAB<UBC
D.UAB=UBC第八页第九页,共87页。8.(2009年)空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示,x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx,下列说法中正确的有(AD)A.EBx的大小大于ECx的大小B.EBx的方向沿x轴正方向C.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功第九页第十页,共87页。5.(2010年)空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图像如图所示。下列说法正确的是(C)A.O点的电势最低B.x
2点的电势最高C.x1和-x1两点的电势相等D.x1和x3两点的电势相等第十页第十一页,共87页。4.(2008年)在如图所示的逻辑电路中,当A端输入电信号”1”、B端输入电信号”0”时,则在C和D端输出的电信号分别为(C)A.1和0B.0和1C.1和1D.0和0第十一页第十二页,共87页。5.(2009年)在如图所示的闪光灯电路中,电源的电动势为E,电容器的电容为C。当闪光灯两端电压达到击穿电压U时,闪光灯才有电流通过并发光,正常工作时,闪光灯周期性短暂闪光,则可以判定(D)A.电源的电动势E一定小于击穿电压U
B.电容器所带的最大电荷量一定为CEC.闪光灯闪光时,电容器所带的电荷量一定增大D.在一个闪光周期内,通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等第十二页第十三页,共87页。8.(2008年)如图所示的电路中,三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接,电感的电阻忽略不计.电键K从闭合状态突然断开时,下列判断正确的有(AD)A.a先变亮,然后逐渐变暗B.b先变亮,然后逐渐变暗C.c先变亮,然后逐渐变暗D.b、c都逐渐变暗第十三页第十四页,共87页。4.(2010年)如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,在t=0时刻闭合开关S。经过一段时间后,在t=t1时刻断开S。下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中,正确的是(B)第十四页第十五页,共87页。9.(2010年)如图所示,在匀强磁场中附加另一匀强磁场,附加磁场位于图中阴影区域,附加磁场区域的对称轴OO’与SS’垂直。a、b、c三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向摄入磁场,它们的速度大小相等,b的速度方向与SS’垂直,a、c的速度方向与b的速度方向间的夹角分别为α、β,且α>β。三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点S’,则下列说法中正确的有(CD)A.三个质子从S运动到S’的时间相等B.三个质子在附加磁场以外区域运动时,运动轨迹的圆心均在OO’轴上C.若撤去附加磁场,a到达SS’连线上的位置距S点最近D.附加磁场方向与原磁场方向相同第十五页第十六页,共87页。电阻R(Ω)121.050.023.910.03.1导线直径d(mm)0.80l0.9991.20l1.4941.998导线截面积S(mm2)0.5040.7841.1331.7533.13510
.(8分)(2008年)某同学想要了解导线在质量相同时,电阻与截面积的关系,选取了材料相同、质量相等的5卷导线,进行了如下实验:⑴用螺旋测微器测量某一导线的直径如下图所示.读得直径d=
mm.⑵该同学经实验测量及相关计算得到如下数据:请你根据以上数据判断,该种导线的电阻R与截面积S是否满足反比关系?若满足反比关系,请说明理由;若不满足,请写出R与S应满足的关系.
⑶若导线的电阻率ρ=5.1×10-7Ω·m,则表中阻值为3.1Ω的导线长度l=
m(结果保留两位有效数字)第十六页第十七页,共87页。10.(8分)(2009年)有一根圆台状均匀质合金棒如图甲所示,某同学猜测其电阻的大小与该合金棒的电阻率ρ、长度L和两底面直径d、D有关。他进行了如下实验:⑴用游标卡尺测量合金棒的两底面直径d、D和长度L。图乙中游标卡尺(游标尺上有20个等分刻度)的读书L=________cm.⑵测量该合金棒电阻的实物电路如图丙所示(相关器材的参数已在图中标出)。该合金棒的电阻约为几个欧姆。图中有一处连接不当的导线是__________.(用标注在导线旁的数字表示)⑶改正电路后,通过实验测得合金棒的电阻R=6.72Ω.根据电阻定律计算电阻率为ρ、长为L、直径分别为d和D的圆柱状合金棒的电阻分别为Rd=13.3Ω、RD=3.38Ω.他发现:在误差允许范围内,电阻R满足R2=Rd·RD,由此推断该圆台状合金棒的电阻R=_______.(用ρ、L、d、D表述)
第十七页第十八页,共87页。10.(8分)(2010年)在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路。⑴试验时,应先将电阻箱的电阻调到____。(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”)⑵改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R0=10Ω的定值电阻两端的电压U,下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是____.(选填1或2)⑶根据实验数据描点,绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E=▲,内阻r=▲(用k、b和R0表示)
第十八页第十九页,共87页。14.(16分)(2008年)在场强为B的水平匀强磁场中,一质量为m、带正电q的小球在O点静止释放,小球的运动曲线如图所示.已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍,重力加速度为g,求⑴小球运动到任意位置P(x,y)的速率v.⑵小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym。⑶当在上述磁场中加一竖直向上场强为E(E>mg/q)的匀强电场时,小球从O静止释放后获得的最大速率.
第十九页第二十页,共87页。14.(16分)(2009年)1932年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的D形金属盒半径为R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子,质量为m、电荷量为+q,在加速器中被加速,加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。⑴求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比;⑵求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t;⑶实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm,试讨论粒子能获得的最大动能Ekm。第二十页第二十一页,共87页。15.(16分)(2010年)制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为d的两平行极板,如图甲所示,加在极板A、B间的电压UAB作周期性变化,其正向电压为U0,反向电压为-kU0(k>1),电压变化的周期为2τ,如图乙所示。在t=0时,极板B附近的一个电子,质量为m、电荷量为e,受电场作用由静止开始运动。若整个运动过程中,电子未碰到极板A,且不考虑重力作用。⑴若k=5/4,电子在0-2τ时间内不能到达极板A,求d应满足的条件;⑵若电子在0-2τ时间未碰到极板B,求此运动过程中电子速度随时间t变化的关系;⑶若电子在第N个周期内的位移为零,求k的值。第二十一页第二十二页,共87页。2010年共31分第5题单选3分电场中场强和电势第9题多选4分磁场中的偏转第10题实验8分测量电源的电动势和内阻第15题计算16分带电粒子在电场中的运动2009年共34分第1、5题单选6分库仑定律、含容电路第8题多选4分电场中电势、场强和做功第10题实验8分探究决定导线电阻的因素第14题计算16分磁场—回旋加速器2008年共31分第4题单选3分直流电路—逻辑电路第6题多选4分电场等势线、电势和场强第10题实验8分决定导线电阻的因素第14题计算16分带电粒子在磁场中的运动第二十二页第二十三页,共87页。四、2008~2010高考试卷的特点⑴分值固定:三年在选修3-1中均为31分;⑵题型固定:一题单选、一题多选、一题实验、一题计算⑶难度系数:三年中的四道题目均属于较难或难范围⑷内容定向:三年中电场中的内容均为场强、电势、电势差、等势面方面的综合;电路中基本上是含有电容、电感元件的综合;实验基本是以探究为主;计算题均为带电粒子在场中的较为复杂的运动第二十三页第二十四页,共87页。五、2011高考命题展望
由上分析可见,三年来,专家对选修3-1内容的命题已基本形成定式,三年没变,所以2011年高考在本模块的命题也应该延续,特别强调的是,考试说明中增加的“描绘小灯泡的伏安特性曲线”原来认为2010年考试的希望很大,结果没考,因此今年的高考实验中,电学实验以它命题可能性特别大,建议下点功夫复习。另外,分析2010年的物理高考试卷可以看到,命题难度较前两年有较大的降低,是否可以理解为,在现在的大形势下,2011年高考物理试卷也应该较为平稳,且难度维持?第二十四页第二十五页,共87页。六、2011高考复习对策
由于高考政策的不断调整,现今的录取政策是先语文、数学、英语三科总分划线,然后选修二门等第一B一C即可,现在各学校均是“血拼”三科,挤压选修学科的时间和要求,且很多学校不允许选修学科布置家庭作业或时间控制得很短,在这样的大环境下,我们物理老师更要充分地利用课堂这个主阵地,最大限度的提高课堂效率,这就需要我们老师备课时夯实基础,重视建立知识体系,精选题目,强化对思想方法的训练,最终达到能力的提高。第二十五页第二十六页,共87页。1.夯实基础,重视基本概念和基本规律的复习
任何复杂的物理问题的分析与解答,都离不开对基本概念和基本规律的正确认识、理解和应用。只有深入理解基本概念,明确各知识点的内涵和外延,掌握好基本规律,才能去解释一些物理现象和解决实际的物理问题。越是基本概念和基本规律,越是具有较大的包容性,它对新的问题的适应性就越宽广,从基本概念和基本规律出发,往往能找到解决问题的捷径。
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例如电场这一章基本概念既多又抽象(场强、电场线、电势、电势差、电势能、等势面等),基本规律多且相互之间联系密切(库仑定律、电场力做功与电势能变化的关系、电场线与场强以及电势的关系、匀强电场中电势差与电场强度的关系、带电粒子在电场中的各种运动等)。本章的内容是每年高考考查的重点,只有正确理解这些基本概念和掌握这些基本规律,才是学好本章的关键。第二十七页第二十八页,共87页。⑴电场线总是从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷;⑵在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线较密,电场场强较小的地方电场线较疏;⑶电场线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向,也就是正电荷在该点所受电场力的方向;
⑷电场线指向电势降低的方向;⑸电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面;⑹等差等势面越密的地方电场强度越大,反之越小。⑺顺电场线方向移动正电荷,电场力做正功,电荷具有的电势能减小⑻电场线不是带电粒子运动的轨迹例:电场线的概念第二十八页第二十九页,共87页。几种常见电场的电场线:第二十九页第三十页,共87页。例:(2009上海)两带电量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距L,能正确反映两电荷连线上电场强度大小E与x关系的是图(A)第三十页第三十一页,共87页。例.(2009北京)某静电场的电场线分布如图所示,图中P、Q两点的电场强度的大小分别为EP和EQ,电势分别为φP
和φQ,则(A)A.EP>EQ,φP>φQB.EP>EQ,φP<φQC.EP<EQ,φP>φQD.EP<EQ,φP<φQ第三十一页第三十二页,共87页。例.(2010山东)某电场的电场线分布如图所示,以下说法中正确的是(BD)A.c点场强大于b点场强B.a点电势高于b点电势C.若将一试探电荷+q由a点释放,它将沿电场线运动到b点D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一试探电荷+q由a移至b
的过程中,电势能减小第三十二页第三十三页,共87页。例:(2009全国)如图所示,一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称,O、M、N是y轴上的三个点,且OM=MN。P点在y轴右侧,MP⊥ON,则(AD)A.M点的电势比P点的电势高B.将负电荷由O点移动到P点,电场力做正功C.M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差D.在O点静止释放一带正电粒子,该粒子将沿y轴做直线运动第三十三页第三十四页,共87页。6.(2008年)如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,且AB=BC,电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC,AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的有(ABC)A.φA>φB>φCB.EC>EB>EAC.UAB<UBCD.UAB=UBC第三十四页第三十五页,共87页。8.(2009年)空间某一静电场的电势φ在x轴上分布如图所示,x轴上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是EBx、ECx,下列说法中正确的有(AD)A.EBx的大小大于ECx的大小B.EBx的方向沿x轴正方向C.电荷在O点受到的电场力在x方向上的分量最大D.负电荷沿x轴从B移到C的过程中,电场力先做正功,后做负功第三十五页第三十六页,共87页。5.(2010年)空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图像如图所示。下列说法正确的是(C)A.O点的电势最低B.x
2点的电势最高C.x1和-x1两点的电势相等D.x1和x3两点的电势相等第三十六页第三十七页,共87页。2.构建知识网络,建立知识体系主干知识是物理知识体系中的最重要的知识,重点复习主干知识是学好物理的基础,而将这些主干知识提纲挈领,明确之间的内在联系,形成系统的知识网络,更是在备考复习中提高学习能力的关键。网络化的知识结构具有知识存贮准确、提取迁移快速等特点,在解决具体问题时,只要触及一点,就能迅速地反应联想,组成一个相关的主干群,有利于问题的解决。在第一轮复习中,构建知识网络是一个基本的目标,就是要根据知识的内在规律,结合《考试说明》中的“考试内容及要求表”,把相关的知识编成一定的结构体系。注意以知识主干为主线,挖掘出其间的纵横联系,编织出结构网络,将所学知识系统化、网络化、结构化,这样可以提高复习效率。第三十七页第三十八页,共87页。例如带电粒子在电场和磁场中的运动电偏转运动的合成与分解类平抛磁偏转牛顿运动定律匀速圆周运动电加速运动和力的观点能量转化的观点直线运动第三十八页第三十九页,共87页。例.(2009福建)如图所示,在水平地面上固定一倾角为θ的光滑绝缘斜面,斜面处于电场强度大小为E、方向沿斜面向下的匀强电场中,一劲度系数为k的绝缘轻质弹簧的一端固定在斜面底端,整根弹簧处于自然状态。一质量为m、带电量为q(q>0)的滑块从距离弹簧上端为s0处静止释放,滑块在运动过程中电量保持不变,设滑块与弹簧接触过程没有机械能损失,弹簧始终处在弹性限度内,重力加速度大小为g。⑴求滑块从静止释放到与弹簧上端接触瞬间所经历的时间;⑵若滑块在沿斜面向下运动的整个过程中最大速度大小为vm,求滑块从静止释放到速度大小为vm的过程中弹簧的弹力所做的功W。第三十九页第四十页,共87页。例.(2010苏州模拟)一质量为m、带电量为+q的小球以水平初速度v0进入竖直向上的匀强电场中,如图甲所示,今测得小球进入电场后在竖直方向下降的高度y与水平方向的位移x之间的关系如图乙所示,根据图乙给出的信息,问:(重力加速度为g)⑴匀强电场的场强大小?⑵小球从进入匀强电场到下降h高度的过程中,电场力做了多少功?⑶小球在h高度处的动能多大?第四十页第四十一页,共87页。例.如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,宽度为d,边界为CD和EF。一电子从CD边界外侧以速率v0垂直匀强磁场射入,入射方向与CD边界间夹角为θ。已知电子的质量为m,电荷量为e,为使电子能从磁场的另一侧EF射出,求电子的速率v0至少多大?第四十一页第四十二页,共87页。例.(2010福州)如图甲所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有孔,右极板电势随时间变化的规律如图乙所示,电子原来静止在左极板小孔处(不计电子的重力).下列说法正确的是(AC)A.从t=0时刻释放电子,电子始终向右运动,直到打到右极板上B.从t=0时刻释放电子,电子可能在两板间振动C.从t=T/4时刻释放电子,电子可能在两板间振动,也可能打到右极板上D.从t=3T/8时刻释放电子,电子必将打到左极板上例如带电粒子在交变场中的运动第四十二页第四十三页,共87页。例.如图甲所示,A、B是两水平放置的足够长的平行金属板,组成偏转匀强电场,B板接地。A板电势随时间变化情况如图乙所示,C、D两平行金属板竖直放置,中间有正对两孔O1′和O2,两板间电压为U2,组成减速电场。现有一带负电粒子在t=0时刻以一定初速度沿AB两板间的中轴线O1O1′进入,并能从O1′沿O1′O2进入C、D间,刚好到达O2孔,已知带电粒子带电荷量-q,质量m,不计其重力。求:⑴该粒子进入A、B的初速度v0的大小;⑵A、B两板间距的最小值和A、B两板长度的最小值。第四十三页第四十四页,共87页。例.如图甲所示,M、N为竖直放置彼此平行的两块平板,板间距离为d,两板中央各有一个小孔O、O′且正对,在两板间有垂直于纸面方向的磁场,磁感应强度随时间的变化如图乙所示.有一束正离子在t=0时垂直于M板从小孔O射入磁场.已知正离子的质量为m,带电荷量为q,正离子在磁场中做匀速圆周运动的周期与磁感应强度变化的周期都为T0,不考虑由于磁场变化而产生的电场的影响,不计离子所受重力.求:⑴磁感应强度B0的大小;⑵要使正离子从O′孔垂直于N板射出磁场,正离子射入磁场时的速度v0的可能值.第四十四页第四十五页,共87页。例.(2010常州)如图所示的直角坐标系中,在直线x=-2l0到y轴区域内存在两个大小相等、方向相反的有界匀强电场,其中x轴上方的电场方向沿y轴负方向,x轴下方的电场方向沿y轴正方向。在电场左边界上A(-2l0,-l0)到C(-2l0,0)区域内,连续分布着电荷量为+q、质量为m的粒子。从某时刻起由A点到C点间的粒子,依次连续以相同的速度v0沿x轴正方向射入电场。若从A点射入的粒子,恰好从y轴上的A′(0,l0)沿x轴正方向射出电场,其轨迹如图所示。不计粒子的重力及它们间的相互作用。⑴求匀强电场的电场强度的大小。⑵求在AC间还有哪些位置的粒子,通过电场后也能沿x轴正方向运动?第四十五页第四十六页,共87页。(2009年重庆卷)25.如图所示,离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管,垂直射入匀强偏转电场,偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场,经过一段匀速直线运动,垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场。已知HO=d,HS=2d,∠MNQ=90°。(忽略粒子所受重力)⑴求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角φ;⑵求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的半径;⑶若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点S1处,质量为16m的离子打在S2处。求S1和S2之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围。例如带电粒子在复合场中的运动第四十六页第四十七页,共87页。例.⑴若粒子恰能沿图甲中实线途经BCD三点后回到A并做周期性运动,轨迹构成一个“0”字,需在何处加何种电场?各种场的大小应满足哪些关系?第四十七页第四十八页,共87页。⑵如果想使粒子运动轨迹成为上下对称的“8”字,且粒子运动的周期与甲图中相同,请在Ⅱ区域和Ⅲ区域设计适当的匀强电场或匀强磁场。第四十八页第四十九页,共87页。14.(16分)(2008年)在场强为B的水平匀强磁场中,一质量为m、带正电q的小球在O点静止释放,小球的运动曲线如图所示.已知此曲线在最低点的曲率半径为该点到x轴距离的2倍,重力加速度为g,求(1)小球运动到任意位置P(x,y)的速率v.(2)小球在运动过程中第一次下降的最大距离ym。(3)当在上述磁场中加一竖直向上场强为E(E>mg/q)的匀强电场时,小球从O静止释放后获得的最大速率.
第四十九页第五十页,共87页。3.紧扣“教学要求和考试说明”,充分提高复习效率例如:考试说明“带电粒子在匀强电场中的运动---只限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况”第五十页第五十一页,共87页。第五十一页第五十二页,共87页。4.强化实验原理,培养应变能力高考实验题体现了“源于教材高于教材”的命题指导思想,在复习中要注意:①掌握基本仪器的使用,要熟悉各基本仪器的构造及其原理,要在弄清原理的基础上,正确选择使用方法,如电流表的内接、外接与滑动变阻器的限流、分压的选择使用。②强化基本实验原理、方法、思想的复习。认真领会教材中涉及到的实验的基本原理和方法,并培养学生用新视角去思考有无其他完成实验的方法,提高学生的应变能力。第五十二页第五十三页,共87页。探究实验的一般流程实验仪器的选择实验电路的连接实验原理的确定实验数据的处理实验误差的分析实验步骤的操作第五十三页第五十四页,共87页。实验仪器的选择:①安全因素;②误差因素;③便于操作。第五十四页第五十五页,共87页。实验仪器的选择:①安全因素;②误差因素;③便于操作。实验电路的连接:①内接法和外接法的选择;②分压式和限流式电路的选择第五十五页第五十六页,共87页。实验仪器的选择:①安全因素;②误差因素;③便于操作。实验电路的连接:①内接法和外接法的选择;②分压式和限流式电路的选择实验数据的处理:①公式计算法;②作图法第五十六页第五十七页,共87页。例.在“探究电阻的决定因素”的实验中,所用金属电阻丝的电阻约为30Ω。现通过以下实验测量该金属材料的电阻率.
⑴用螺旋测微器测量电阻丝直径,其示数如图所示,则该电阻丝直径的测量值d=____________mm.答案:0.183(0.181~0.185)第五十七页第五十八页,共87页。⑵实验中能提供的器材有开关、若干导线及下列器材:电压表V1(量程0~3V,内阻约3kΩ)电压表V2(量程0~15V,内阻约15kΩ)电流表A1(量程0~100mA,内阻约5Ω)电流表A2(量程0~0.6A,内阻约0.1Ω)滑动变阻器R1(0~10Ω)滑动变阻器R2(0~1kΩ)电源E(电动势为4.5V,内阻不计)为了便于调节电路并能较准确的测出电阻丝的阻值,电压表应选________,电流表应选________,滑动变阻器应选________.答案:V1A1
R1第五十八页第五十九页,共87页。⑶如左图所示,将电阻丝拉直后两端固定在刻度尺两端的接线柱a和b上,刻度尺的中间有一个可沿电阻丝滑动的触头P,触头的另一端为接线柱c,当用手按下触头P时,触头P才与电阻丝接触,触头的位置可在刻度尺上读出。实验中改变触头P与电阻丝接触的位置,并移动滑动变阻器的滑片,使电流表示数I保持不变,分别测量出多组接入电路中电阻丝的长度L与对应的电压U。请在右图中完成实验电路的连接.(要求:能改变电阻丝的测量长度和进行多次测量)第五十九页第六十页,共87页。⑷利用测量数据画出U-L图线,如图所示,其中(L0,U0)是U-L图线上的一个点的坐标。根据U-L图线,用电阻丝的直径d、电流I和坐标(L0,U0)可计算得出电阻丝的电阻率=_________.(用所给字母表示)第六十页第六十一页,共87页。例.某学习小组通过实验来研究电器元件Z的伏安特性曲线。他们在实验中测得电器元件Z两端的电压与通过它的电流的数据如下表:⑴利用这些数据绘出电器元件Z的伏安特性,分析曲线说明通过电器元件Z的电流随电压变化的特点。第六十一页第六十二页,共87页。⑵现提供下列器材:A.低压直流电源(6V,内阻不计)B.电流表(量程为0~0.6A,内阻约为10Ω)C.电流表(量程为0~3A,内阻约为2Ω)D.电压表(量程为0~3V,内阻约为7.2kΩ)E.电压表(量程为0~15V,内阻约为36kΩ)F.滑动变阻器,阻值为0~10Ω,额定电流为3AG.电键K,导线若干请按提供器材,在实物图中连接正确的实验电路,要求测量误差尽量小。第六十二页第六十三页,共87页。⑶若把电器元件Z接入如图所示的电路中时,通过Z的电流为0.10A,已知A、B两端电压恒为1.5V,则此时灯泡L的功率为__________W。答案:0.13第六十三页第六十四页,共87页。(新课标卷)23.(11分)用对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻RT,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的。某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围。为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值,测量电路如图所示,图中的电压表内阻很大。RL的测量结果如表所示。第六十四页第六十五页,共87页。回答下列问题:⑴根据上图所示的电路,在下图所示的实物图上连线。第六十五页第六十六页,共87页。⑵为了检验RL与t之间近似为线性关系,在图示的坐标纸上作RL-t关系图线。第六十六页第六十七页,共87页。⑶在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图所示.电流表的读数为____,电压表的读数为___.此时等效电阻RL的阻值为___:热敏电阻所处环境的温度约为____.。答案:115mA5.0V43.5Ω64.0℃(62.0-66.0℃)第六十七页第六十八页,共87页。例.(2009·北京)某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池的电动势E和内阻r,但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9Ω,可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig=0.6A,内阻rg=0.1Ω)和若干导线。⑴请根据测定电动势E和内阻r的要求,设计图中器件的连接方式,画线把它们连接起来。第六十八页第六十九页,共87页。⑵接通开关,逐次改变电阻箱的阻值R,读出与R对应的电流表的示数I,并作记录。当电阻箱的阻值R=2.6Ω时,其对应的电流表的示数如图所示。处理实验数据时首先计算出每个电流值I的倒数;再制作R-坐标图,如图所示,图中已标注出(R,)的几个与测量对应的坐标点,请你将与图实验数据对应的坐标点也标注在图上。(2,2.6)第六十九页第七十页,共87页。⑶在下图上把描绘出的坐标点连成图线.第七十页第七十一页,共87页。⑷根据图描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=____V,内阻r=_____Ω。答案:E≈1.5V(1.46~1.54V范围内均正确)
r≈0.3Ω(0.25~0.35Ω均正确)第七十一页第七十二页,共87页。(2010广东卷)34.某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R0=5Ω)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图(a).①在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接。第七十二页第七十三页,共87页。②请完成下列主要实验步骤;A.检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(c)所示,读得电阻值是____________;B.将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是1.49V;C.将开关S2_______,电压表的示数是1.16V;断开开关S1。③使用测得的数据,计算出干电池的内阻是_______(计算结果保留二位有效数字)。④由于所有电压表不是理想电压表,所以测得的电动势比实际值偏_________(填“大”或“小”)。答案:②
A.20ΩC.闭合
③
0.69Ω④小第七十三页第七十四页,共87页。5.强化应用数学知识解决物理问题能力的培养带电粒子在有界磁场中的运动问题,综合性较强,解这类问题既要用到物理中的洛伦兹力、圆周运动的知识,又要用到数学中的平面几何知识.第七十四页第七十五页,共87页。例.(2010海南)图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为V,两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向与金属板面平行并垂直于纸面朝里。图中右边有一半径为R、圆心为O的圆形区域,区域内也存在匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。一电荷量为q的正离子沿平行金属板面、垂直于磁场的方向射入平行金属板之间,沿同一方向射出平行金属板之间的区域,并沿直径EF方向射入磁场区域,最后从圆形区域边界上的G点射出。已知弧FG所对应的圆心角为θ。不计重力。求:⑴离子速度的大小;⑵离子的质量。第七十五页第七十六页,共87页。2010全国Ⅱ第七十六页第七十七页,共87页。(2010全国卷Ⅰ)26.(21分)如下图,在区域内存在与xy平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B。在t=0时刻,一位于坐标原点的粒子源在xy平面内发射出大量同种带电粒子,所有粒子的初速度大小相同,方向与y轴正方向的夹角分布在0~180°范围内。已知沿y轴正方向发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界上点离开磁场。求:⑴粒子在磁场中做圆周运动的半径R及粒子的比荷q/m;⑵此时刻仍在磁场中的粒子的初速度方向与y轴正方向夹角的取值范围;⑶从粒子发射到全部粒子离开磁场所用的时间。
第七十七页第七十八页,共87页。例.如图所示,空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右,电场宽度为L;中间区域匀强磁场方向垂直纸面向外,右侧区域匀强磁场方向垂直纸面向里,两个磁场区域的磁感应强度大小均为B。一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后,又回到O点,然后重复上述运动过程。求:⑴中间磁场区域的宽度d;⑵带电粒子的运动周期.第七十八页第七十九页,共87页。6.注重理论联系实际,关注现代科技
理论与实践相结合是高考命题的热点,往往与最新科技成果,前沿相联系,有一定的综合性,具有浓厚的时代气息,如质谱仪、回旋加速器等都是此类问题。解决此类问题的方法一般是抽去科技成果的背景,建立物理模型,由带电粒子在复合场中的运动规律分析求得。第七十九页第八十页,共87页。(2009年广东物理)12.图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A
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