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电磁感应及其应用范文

发布时间:2023-10-29 09:49:53

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电磁感应及其应用

篇1

中图分类号:TN773文献标识码: A

引言:随着经济的发展和科学技术的进步,变频器的应用变得越来越广泛,但随之而来的干扰问题一直困扰着电气技术人员。变频器周边的电气设备以及电气线路对变频器产生干扰,同时变频器也对周边设备产生干扰。如果变频器的干扰问题得不到很好的解决,那么就不能保证变频器系统能够可靠、稳定地运行。本文针对变频器抗干扰问题,首先阐述了干扰的来源、传播方式,然后再针对这些干扰提出了不同的措施。

1、干扰的产生

1. 1外部对变频器的干扰

在空间中存在着各种各样的电磁波,例如通信电磁波、线路产生的电磁波,这些电磁波是由于导线中通过的电流产生的,其强弱受电流强度及线路布设方式的影响较大,该电磁波向空中辐射,从而影响变频器的正常运行。 当变频器的供电电源受到电网中大量谐波影响时,变频器就会出现过压、欠压、掉电等现象,从而可能造成变频器的波动甚至损坏,进而影响生产。变频器的整流管有时会受到补偿电容的影响。在补偿电容投入以及切出系统时,由于补偿电容的性质,会在电网中产生很高的峰值电压。如果此峰值电压过大,就有可能击穿变频器整流管,导致变频器损坏。

1. 2变频器对外部的干扰

变频器的整流电路工作时会产生谐波,这些谐波在电网中传播,会对其他的电气设备产生干扰。变频器工作时,其场控开关器件做高速切换,且产生高次谐波。同时,变频器的逆变电路输出电压及电流功率会携带高次谐波,这两种谐波以及开关器件引起的电磁辐射都不容忽视。在电磁干扰的作用下,变频器控制信号线及检测信号线在输出端会产生较大影响,甚至导致系统不能及时准确地检测到信号,还会使控制系统紊乱。谐波或电磁辐射干扰会导致继电器保护装置误动作,使电气仪表计量不准确,甚至无法正常工作。

2、干扰的抑制与消除

在实际应用中,为减少电磁辐射的干扰,在变频器应用中一般采用硬件和软件两方面的抗干扰措施。硬件抗干扰主要从硬件出发,对可能引起系统干扰的干扰源及干扰途径进行物理防护及切断。一般涉及变频器系统的工程中,较多采用的是隔离、接地、屏蔽以及滤波等方式进行物理抗干扰。

2. 1合理的安装和布线

工程中,对变频器安装的环境要求都有明确的规定,比如变频器的安装环境温度、湿度等。另外,不同的安装方式或者技术等也会对变频器的使用产生较大的影响。合理的布线以及合适的安装距离及角度等都能在一定程度上改善变频器的工作性能。在安装和布线时应注意以下几点:①变频器一般多安装在密闭配电柜中,并且有排风扇等装置,以保证柜内的空气流通,并且,在变频器所在的室内,一般还应装有空调等降温设备;②变频器安装时应避开电磁干扰比较严重的地方,例如电源、信号线比较集中且杂乱的地方,并且应避开灰尘大以及腐蚀性气体的场合;③应安装在一个牢固、结实且不会经常震动的地方,并且应做好对震动冲击的防护措施;④变频器对所安装的环境温度有一定要求,一般为一20℃一60℃;⑤变频器的输入输出控制及信号线应尽量避开其他设备的电源及信号线,同时其电源线要与信号控制线分开;⑥确保控制柜中的接触器有灭弧功能。

2. 2采用电抗器

在变频器电路中,电抗器可以对窜入电路中的谐波电流进行有效的抑制。在输入电路中串入电抗器可以抑制输入电路中较小的谐波电流,同时可以消除因电网电压突变和操作过电压引起的电流冲击。在变频器的输出侧串入输出电抗器,可以改善变频器输出电流。此外,负载电抗器可以限流,在一定程度上还可以保护变频器。因此,在变频器中,合理地使用电抗器可以提高变频器系统的可靠性、运行性能和效率。

2. 3使用滤波器

变频器系统的运行会使电网中产生高次谐波,从而可能造成电网波形畸变,使其功率因数降低。滤波器可以对电路中的高次谐波进行抑制或消除。采用无功补偿装置可对电网功率因数降低的情况进行调节,而对于高次谐波,应根据具体情况,在变频器的进线端及输出端加装滤波器,以改善电网波形畸变对变频器及其他设备等产生的影响。为了防止变频器产生的电磁辐射或者谐波等干扰进入电源或者其他设备,在电路中应设置滤波器。在变频器系统中,有些电源对抗干扰的要求较高,所以,在电源输入端并联滤波器可有效抑制变频器产生的电磁辐射及谐波的干扰。在变频器的输入和输出端分别加入输入和输出滤波器,可有效减少电磁干扰、电网电压突变等造成的影响。对于一些对电磁干扰非常敏感的电子电气设备,也应该加入滤波器。这种滤波器应该加在电源线上,称为电源噪声滤波器。

2. 4屏蔽整个变频器

将整个变频器系统进行屏蔽,可减小其对外界的干扰,也能防止外部的干扰对变频器系统造成影响。同时对于干扰源也要进行屏蔽,例如,对于接入变频器的信号控制线,应使用屏蔽线和屏蔽层,并且接在变频器一端的屏蔽应接控制电路的公共端,而不应接在变频器的接地或大地屏蔽层的另一端,这样可有效抑制外部干扰通过信号电缆影响变频器。再者,输出线最好采用专用的屏蔽电缆或用钢管屏蔽,信号线应尽可能短,最好控制在20 m以内,且信号线应采用双芯屏蔽,并且与主电路线及控制电缆分离开,同时还应对周围电子敏感设备线路进行屏蔽。

2. 5正确的接地

在实际的电气系统中,接地技术得到了广泛的应用。接地可以将电路中外部藕合的噪声消除,防止外界电磁干扰的影响,对提高电子电气设备的兼容性能起到至关重要的作用。所以,接地对于外来干扰及自身干扰都有一定的抑制作用。从安全和抑制干扰的角度考虑,变频器的主回路端子PE(E,G)必须接地。在实践中,通常采用多点接地、一点接地及混合接地等接地方式。具体使用哪一种接地,应根据具体情况具体分析。实际应用中,对变频器接地的要求是比较明确的,接地线严禁接在系统的零线上,更不能接在变频器或其他设备的外壳上。当系统中有多台变频器以及其他的电子电气设备时,其接地线不能拧在一起共同接地,应分开单独接地,以防止设备间的相互干扰。变频器接地时,对接地线也有一定的要求。一般接地线应比较粗,可以用较粗的短线一端接到接地端子PE端,另一端与接地极相连。一般要求接地线截面积应不小于2. 5mm2,接地线长度小于20 m,接地电阻不能大于100Ω。

2. 6采取必要的隔离

在实际工程中,一般要把干扰源单独隔离开或者把干扰源与容易受到干扰的设备隔离开。在安装变频器时应单独安装,使变频器与其他电气设备尽量互不干扰。有时尽管不能单独安装,也应注意将变频器与其他易受干扰的设备分开安装,以避免变频器的电磁噪声对其进行干扰。

3、结语

干扰的形式是多种多样的,干扰的分布是随处可见的,因此采取适当的措施来抑制干扰是十分重要的。在采取抗干扰措施时,还要考虑可行性、成本、效果等因素。采用的措施只要能解决问题即可,往往过多的抗干扰措施有可能会产生额外的干扰。随着技术的进步,变频器应用中存在的干扰问题有可能会通过变频器本身的功能来实现消除。我们相信,在不久的将来,变频器的干扰问题一定会得到有效的解决,变频器也会随着技术的进步,应用得越来越轻松、越来越广泛。

篇2

磁场测量是研究与磁现象有关的物理过程的一种重要手段。磁测量技术的发展和应用有着悠久的历史。自16世纪末期就开始使用的利用磁力为原理的测量方法,到现在广泛使用的电磁感应法和电磁效应法。目前比较成熟的磁场测试方法主要有以下几种:磁力法、电磁感应法、磁饱和法、电磁效应法、磁共振法、超导效应法和磁光效应法。

电磁感应法是利用电磁感应定律来测试磁场的方法,当一个线圈置于变化的磁场中时,当耦合与线圈的磁通发生变化时,在线圈上就会感应出响应的电压,因此,只要测试出对应的电压大小,就可以通过一定的转换方法,获得对应的磁场大小。电磁感应法一般利用具有一定面积的线圈作为探头,因此理论上不能算真正的点磁场测试,一般将线圈面积内的磁场平均值来表征线圈中心点的磁场。

1 电磁感应法测量原理

则当线圈的几何尺寸满足上述关系时,线圈的总磁通量φ只与其中心点处的磁场相关,此时所测得的是线圈中心的“点”磁场值,其方向与线圈轴向平行。

2.2 线圈常数的确定

利用满足一定尺寸要求的感应式磁传感器测量空间“点”磁场,线圈常数是个很重要的概念,

当感应线圈的几何尺寸和匝数设计确定后,线圈常数也就定了,但在实际设计尺寸时,应综合考虑L/D 和NS 值,保证实现“点”磁场测量传感器的最优化设计。

3 电磁感应法脉冲磁场测量系统

3.1 测量系统

利用电磁感应法进行磁场测量时,测试系统主要包含以下几个部分,主要由线圈探头,连接线以及采集系统组成。

线圈探头是由导线绕制,由于仅为观察线圈探头测量磁场对于电流的跟随效果,故在线圈探头设计时并未做过多考究,其参数如下:线圈匝数8匝、外径15.20mm、内径11.48mm、长15.30mm、导线直径为1.64mm,如图2所示。

3.2 试验布置

利用电磁感应法测量磁场时,因为线圈探头有一定的体积,故为了更好的测量到“点”磁场,需将线圈探头正对电感器中心处,并妥善固定。线圈探头固定位置如图3所示,试验布置如图4所示:

3.3 试验数据

(1)示波器所测得的波形如图5至图6所示(其中CH1为线圈测得信号,CH2为电流信号):

(2)将线圈测得的信号积分后,所获得的波形如图7至图8所示:

由于示波器测得的信号存在一定的偏置,其中线圈测得信号大约有-0.02的偏置,电流信号大约有-0. 8的偏置,故对其做了相应处理。在积分前,在EXCEL表格中,分别对线圈信号数据+0.02,对电流信号数据+0. 8。

3.4 试验结果分析

虽然只是简单绕的线圈,但是通过测量的结果可以明显看出,其相对于电流的跟随性良好,并且也没有出现负值。总体来说,其波形满足要求,但是线圈探头的标定仍是一个难点。

有一点值得注意的地方,在线圈测量的dB/dt波形中,同样可以发现有个向下的负脉冲,但是由于数据还要再次经过积分,所以该负脉冲的影响并不明显,并未影响到积分后磁场波形的变化。并且,通过对比第一次试验霍尔探头测量的波形可以发现,其向下的负脉冲出现在同一地方,故可以判定为同一原因引起的负脉冲,并且该负脉冲只是单纯影响测量信号。霍尔探头是直接输出磁场的波形,所以负脉冲对其影响很大;而线圈是经过积分后才获得磁场波形,所以在这两处负脉冲对其积分结果不会造成很大影响。

4 结论

本文首先对利用电磁感应法测量磁场进行了简要的介绍,并且对其注意事项与设计做了一定分析。根据实际条件,对模块的电感外侧磁场进行了测量,并且获得了磁场测试的结果。

对于霍尔效应法而言,测试得到信号后,经过简单的转换就可以得到磁感应强度信号,但是,信号中包含有较多的干扰和毛刺,需要进行平滑处理(差分放大消除共模干扰);而电磁感应法获得的信号,需要进行积分处理才能够获得最终的磁场信号,经过积分处理后的信号失去了一些重要的跳变信息,例如霍尔效应中出现的下降沿信号,就无法在感应法中明显的体现。

为了使磁场测量的工作更加方便,下一步的工作主要为消除示波器中的偏置与设计积分环节,本文的试验数据能够为后一阶段的工作提供一定的参考价值。

参考文献

[1]董李江.模块化电源脉冲磁场测试技术研究[D].南京:南京理工大学,2008.

[2]宫延伟.低频交变磁场测量技术研究及仪器开发[D].上海:上海交通大学,2010.

[3]陈金全.测量低频交变磁场的试验方法[J].桂林电子工业学院学报,2002,22(4):53-56.

[4]强磁场测量科研组.感应法脉冲强磁场测量.

[5]张玉华,罗飞路,白奉天.交变磁场测量系统中磁传感器的设计[J].传感器世界,2003:6-12.

[6]姜智鹏,赵伟,屈凯峰.磁场测量技术的发展及其应用[J].电测与仪表,2008,4:1-10.

篇3

ⅡA摩擦力和牛顿第二定律ⅡA万有引力定律Ⅱ结合我国航母考查V-T图、动力学知识Ⅲ

分析1.2010年、2012年、2013年第14题都涉及对物理学史知识的考查,2011年未出现,这样凸显出物理学的人文性,要求掌握物理学史上的重要实验,力求体现新课改的三维目标.

2.质点的运动是历年高考的高频考查内容,可以与其它知识点相结合,也可以单独考查.考点是匀变速直线运动的规律及v-t图像,而且往往与实际生活相结合.如:2010年第16、17题,第16题是v-t图像结合力做功、功率的考查,第17题是结合静电除尘器进行考查; 2011年第15、20题,第15题与动能结合考查,第20题则与电场结合;2012年回避了v-t图;2013年第19、21题,第19题考查了对位移-时间图像的理解,第21题是v-t图像结合我国航母辽宁号考查动力学知识.

3.平衡类问题及牛顿定律在的应用.如:2010年第16、17题, 2011年第21题,2012年16题.

4.对动能定理、功、平均功率及瞬时功率的考查. 如:2010年第16题; 2011年第16、18题, 2012年回避,2013年第16题.

5.随着我国航天事业的迅猛发展,万有引力定律与航天技术的结合是高考中的热点问题,同时还具有鲜明的时代特色.如:2010年20题;2011年19题;2012年21题,2013年第20题结合科技前沿神舟九号与天宫一号的对接考查万有引力的知识.

6.对电场、磁场性质的考查.如:2010年第21题;2011年第14、20题;2012年18题,2013年第15、16、18题.

7.交流电的有关知识,主要知识点包括:描述交流电的物理量、交流电的图像、变压器等.如:2010年未考;2011年第17题,2012年第17题.

8.电磁感应与直流电路的综合问题,这部分知识是试题出现的高频点,主要知识点包括:法拉第电磁感应定律、楞次定律、闭合电路欧姆定律及电路功率、电路中的动态分析等.如: 2010年第19、21题; 2011年第18题;2012年19、20题,2013年第17题.

总体上选择题的考查突出了主干、基础知识的考查,主干知识题目主要来源于《考试大纲》中的Ⅱ级要求,由于试题量较少,一些题目同时考查多个知识点,同一个题目可以使不同的物理规律、方法交织在一起,综合性较强.选择的考查也突出了以知识为载体的能力考查,理解能力、推理能力、分析综合、运用数学的能力不是孤立考查的,着重对某一种能力进行考查的同时,在不同程度上也考察了与之相关的能力.

这四年试题难度适中,没有偏题、怪题、大难度题,较多的试题背景还生活化,使考生感到亲切而不陌生.在高考的备考中要注重基础,全面复习,千万不能“猜题式”的复习,同时要重视变式训练,深挖概念规律内涵,注重训练的针对性,在训练中还要特别注重能力的培养.

二、2010、2011、2012、2013年实验题部份

分值和知识点分布

2010年2011年2012年2013年题号分值知识内容分值知识内容分值知识内容分值知识内容224分验证机械能守恒定律5分等效替代法测电流表的内阻5分长度测量-读数7分仪器读数、设计测量摩擦因数、误差分析2311分仪器读数、伏安法测电阻、应用图象处理实验数据10分设计测量加速度、应用图象处理实验数据10分电路设计、磁感应强度测定8分仪器读数、多用电表、测电池电势和内阻

分析1.对设计性、探究性实验的考查是不放弃的追求.如:10年设计用伏安法测量对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻的阻值,11年设计用等效法测量电阻,还设计测量物体运动的加速度,12年设计电路测量磁感应强度,13年设计测量摩擦因数.总体上讲,对设计性、探究性实验的考查难度控制恰当,使学生感觉这样考在情理之中.

2.重视利用课程标准所列实验的原理、方法和器材再与其它知识重新组合、推陈出新.如:10年伏安法测量电阻学生很熟悉,但虚线框内却使用了电路的等效电阻;11年测量电阻的方法其实是等效思想的典范应用之一,而滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v1、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式则是应用了匀变速直线运动的规律;12年电路部份的设计应用的仅仅是欧姆定律,而测量磁感应强度却使用了受力分析与安培力等知识;13年第22题结合匀变速直线运动的规律、受力分析、牛顿第二定律等知识,而23题则是组合的典范,把仪器读数、多用电表的使用、测量电动势和内阻很好的结合在一起.

3.考查注重能理解实验原理和方法,能控制实验条件,会使用仪器,会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论,对结论进行分析和评价.如10年第22题,考查仪器的选择,对结论进行分析和评价,第23题会读电流表和电压表;12年考查螺旋测微器的读法;13年第22题考查游标卡尺的读法、误差分析,第23题考查多用电表与电压表的读法.

在备考复习中,要力求全面复习《考试大纲》所要求的必考实验,尤其是基本实验原理、仪器使用方法、读数方法要重点复习,不能有遗漏,更不能凭前几年的感觉复习几个“重点实验”或“重点仪器”,而忽视其他实验;对实验原理和相关步骤要细致周到,不厌其烦地反复练习,做到真正理解实验原理,而不是记忆实验步骤;实验复习不仅仅是复习原理步骤后作一下实验展览,实验操作、实验数据的获得、实验数据的处理、结论的分析要亲自进行,只有真正动手,才能了解实验和仪器使用的细节之处.

三、2010、2011、2012、2013年计算题部份

分值和知识点分布

篇4

物理教材中所阐述的内容主要是经典物理学的基础知识,这些理论是建立在牛顿时空观的基础上,以力学、电磁学为重点。本文就电磁学部分的教学谈谈自己的观点。

一、电磁学的知识体系

电磁运动是物质的一种基本运动形式。电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用,其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象、电磁辐射和电磁场等。为了便于研究,把电现象和磁现象分开处理,实际上,这两种现象总是紧密联系而不可分割的。透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系,才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学。对此,应从以下三个方面来认真分析教材。

1.电磁学的两种研究方式

整个电磁学的研究可分为以“场”和“路”两个途径进行。只有明确它们各自的特征及相互联系,才能有计划、有目的地提高学生的思维品质,培养学生的思维能力。

场是物质的相互作用的特殊方式。电磁学部分完全可用场的概念统一起来,静电场、恒定电场、静磁场、恒定磁场、电磁场等,组成一个关于场的体系。

“路”是“场”的一种特殊情况。物理教材以“路”为线的框架可理顺为:静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等。

“场”和“路”之间存在着内在的联系。麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律,是以“场”为基础的,“场”是电磁运动的实质,因此可以说“场”是实质,“路”是方法。

2.认识物理规律

规律体现在一系列物理基本概念、定律、原理以及它们的相互联系中。

物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验,掌握了充分可靠的事实之后,进行分析和比较,找出它们相互之间存在的关系,并把这些关系用定律的形式表达出来。物理定律的形成,也是在物理概念的基础上进行的。

“恒定电流”一章中重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律。欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的,对金属导电、电解液导电适用,但对气体导电是不适用的。欧姆定律的运用有对应关系,电阻是电路的物理性质,适用于温度不变时的金属导体。

“磁场”这一章阐明了磁与电现象的统一性,用研究电场的方法进行类比,可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念。

“电磁感应”这一章,重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律。在这部分知识中,能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线。本章以电流、磁场为基础,它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面,是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础。电磁感应的重点和核心是感应电动势。运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的。

“电磁振荡和电磁波”一章是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践,进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场,对场的认识又上升了一步。麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律,同时也把波动理论从机械波推进到电磁波而对物质的波动性的认识提高了一步。

3.通过电磁场所表现的物质属性,使学生建立“世界是物质的”的观点

电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的。大量实验证明,在电荷的周围存在电场,每个带电粒子都被电场包围着。电场的基本特性就是对位于场中的其它电荷有力的作用,运动电荷的周围除了电场外还存在着磁场。磁体的周围也存在着磁场,磁场也是一种客观存在的物质。磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用。科学实验证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在,电磁场是物质的一种形态。

运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对其它运动的电荷(电流)有磁场力的作用,所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间是通过磁场而发生作用的。麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象,得出结论:任何变化的磁场能够在周围空间产生电场,任何变化的电场能够在周围空间产生磁场。按照这个理论,变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一场,这就是电磁场。电磁场由近及远的传播就形成电磁波。转从场的观点来阐述路。电荷的定向运动形成电流,产生电流的条件有两个:一是存在可自由移动的电荷;二是存在电场。导体中电流的方向总是沿着电场的方向,从高电势处指向低电势处。导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例,即导体中形成电流时,它的本身要形成电场又要提供自由电荷,当导体中电势差不存在时,电流也随之而终止。

二、以知识体系贯穿始终,使理论学习与技能训练相融合

1.场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题。电场部分是学好电磁学的基础和关键。电场强度、电势、磁感应强度是反映电、磁场是物质的实质性概念。电场线、磁感应线是形象地描述场分布的一种手段。

篇5

随着人们生活水平的提高和生活节奏的加快,导致自由空闲时间压缩,工作的繁忙往往会使人们忽略对家里养殖鱼的喂养。

本课题设计的游水观赏鱼无需喂养,可以在水缸里自由游动极具观赏性,也可用于家用装饰的门店商业装饰,美观而不失科技感。

该设计具有无线充电功能,当观赏鱼游动耗尽电量后在水缸底部充电区域可通过无线充电技术给锂离子聚合物蓄电池实现无线充电。

本课题的设计主要由鱼体驱动电路、锂电池充放电保护电路和电磁感应无线供电电路三大模块构成。

一、设计的技术难点

1.1机械结构设计

观赏鱼在水下的游动由两个独立电机进行驱动,电机转轴的圆周运动要转为左右摆动,观赏鱼尾鳍摆动推动鱼体运动。这种运动方式的转变涉及到机械链杆机构,设计合适的链杆机构对驱动~体前进不可或缺。

1.2防水密封问题的处理

水下推进系统必须合理的处理好内部各类电子元器件的静态和动态防水密封问题。开发的过程中,必须考虑不同部位的密封特点,针对不同密封部位采用不同密封方式,分类处理,完好的防水密封处理将影响鱼体整体运动效果。

二、鱼体驱动电路的设计

鱼体驱动电路设计作为本课题的三大模块之一,合理的设计对实现观赏鱼水下游动至关重要。CD4017是一款计数分频器集成IC,配合受控驰张振荡电路提供的时序脉冲信号通过对继电器触头的控制间接控制鱼体驱动电机,实现鱼体自由游动。

鱼体驱动功能的实现将由四个不同模块配合工作,包括受控驰张振荡源、计数分频器、前进驱动模块和转向控制模块组成。鱼体头部放置一个轻触开关,当鱼体游动碰触水缸壁后将触发受控驰张振荡电路并产生时序信号,随后时序信号通过CD4017芯片计数分频控制转向电机使鱼体转向继续游动,同时在鱼尾设有独立电机驱动鱼体前进游动。

三、锂电池充放电保护板设计

观赏鱼设计中电源模块采用锂电池供电。锂电池具有很高的能量密度可大容量的储存电能,这也导致其安全性能的不稳定。

通常发生的自燃或破裂的险情就是当锂电池处于过充电状态时,因能量过剩使电池发热温度上升促使电解液分解,内部压强急剧升高而引发;锂电池的使用寿命缩短就是受其处于过放电情况影响,引发内部离子传输载体超量分解造成性能恶化。

故此利用锂电池作为电源时必须设计合理的保护电路确保安全性以及性能稳定。

四、电磁感应无线供电电路设计

考虑到观赏鱼在水下的运动,所以电源模块将应用电磁感应原理设计近距离感应式无线供电系统为锂电池充电。选取XKT-412高频大功率无线供电IC和T335滤波整流IC设计无线充电发射模块;选取T3168关断型稳压IC设计无线充电接收模块。

五、结语

观赏鱼的外形体积直接影响到无线充电模块体积的大小,而本次设计的无线充电观赏鱼将用作商业用途其体积较小,所以在选取芯片设计整个系统时应尽可能选择封装较小且以满足系统功能为前提下的高度集成芯片。

参 考 文 献

[1] 高帅.仿生鳐鱼的结构设计与实验研究.哈尔滨工业大学工学硕士学位论文.2014,7:2-6

[2] 郑精辉.基于波动机理的观赏鱼探测器研究.浙江大学硕士学位论文.2007,6:3-8

[3] 陈维山.仿鱼机器人稳态游动的水动力性能研究哈尔滨工业大学.2010,7:2-5

[4] 印健健.解析CD4017集成电路的逻辑功能.电子测试.2013(7):37-38

篇6

高三物理知识点11.光的直线传播

(1)光在同一种均匀介质中沿直线传播.小孔成像,影的形成,日食和月食都是光直线传播的例证。

(2)影是光被不透光的物体挡住所形成的暗区.影可分为本影和半影,在本影区域内完全看不到光源发出的光,在半影区域内只能看到光源的某部分发出的光.点光源只形成本影,非点光源一般会形成本影和半影.本影区域的大小与光源的面积有关,发光面越大,本影区越小。

(3)日食和月食:

人位于月球的本影内能看到日全食,位于月球的半影内能看到日偏食,位于月球本影的延伸区域(即"伪本影")能看到日环食;当月球全部进入地球的本影区域时,人可看到月全食.月球部分进入地球的本影区域时,看到的是月偏食。

2.光的反射现象---:光线入射到两种介质的界面上时,其中一部分光线在原介质中改变传播方向的现象。

(1)光的反射定律:

①反射光线、入射光线和法线在同一平面内,反射光线和入射光线分居于法线两侧。②反射角等于入射角。

(2)反射定律表明,对于每一条入射光线,反射光线是的,在反射现象中光路是可逆的。

3.平面镜成像

(1)像的特点---------平面镜成的像是正立等大的虚像,像与物关于镜面为对称。

(2)光路图作法-----------根据平面镜成像的特点,在作光路图时,可以先画像,后补光路图。

(3)充分利用光路可逆-------在平面镜的计算和作图中要充分利用光路可逆。(眼睛在某点A通过平面镜所能看到的范围和在A点放一个点光源,该电光源发出的光经平面镜反射后照亮的范围是完全相同的。)

4.光的折射--光由一种介质射入另一种介质时,在两种介质的界面上将发生光的传播方向改变的现象叫光的折射。

(2)光的折射定律---①折射光线,入射光线和法线在同一平面内,折射光线和入射光线分居于法线两侧。

②入射角的正弦跟折射角的正弦成正比,即sini/sinr=常数。(3)在折射现象中,光路是可逆的。

5.折射率---光从真空射入某种介质时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫做这种介质的折射率,折射率用n表示,即n=sini/sinr。

某种介质的折射率,等于光在真空中的传播速度c跟光在这种介质中的传播速度v之比,即n=c/v,因c>v,所以任何介质的折射率n都大于1.两种介质相比较,n较大的介质称为光密介质,n较小的介质称为光疏介质。

6.全反射和临界角

(1)全反射:光从光密介质射入光疏介质,或光从介质射入真空(或空气)时,当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光线完全消失,只剩下反射光线,这种现象叫做全反射。

(2)全反射的条件

①光从光密介质射入光疏介质,或光从介质射入真空(或空气)。②入射角大于或等于临界角

(3)临界角:折射角等于90°时的入射角叫临界角,用C表示sinC=1/n

7.光的色散:白光通过三棱镜后,出射光束变为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的光束,这种现象叫做光的色散。

(1)同一种介质对红光折射率小,对紫光折射率大。

(2)在同一种介质中,红光的速度,紫光的速度最小。

(3)由同一种介质射向空气时,红光发生全反射的临界角大,紫光发生全反射的临界角小

高三物理知识点21.电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流。

(1)产生感应电流的条件:穿过闭合电路的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0。(2)产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线路中就有感应电动势。产生感应电动势的那部分导体相当于电源。

(2)电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,回路不闭合,则只有感应电动势而无感应电流。

2.磁通量

定义:磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量,定义式:Φ=BS。如果面积S与B不垂直,应以B乘以在垂直于磁场方向上的投影面积S′,即Φ=BS′,国际单位:Wb

求磁通量时应该是穿过某一面积的磁感线的净条数。任何一个面都有正、反两个面;磁感线从面的正方向穿入时,穿过该面的磁通量为正。反之,磁通量为负。所求磁通量为正、反两面穿入的磁感线的代数和。

3.楞次定律

(1)楞次定律:感应电流的磁场,总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。楞次定律适用于一般情况的感应电流方向的判定,而右手定则只适用于导线切割磁感线运动的情况,此种情况用右手定则判定比用楞次定律判定简便。

(2)对楞次定律的理解

①谁阻碍谁---感应电流的磁通量阻碍产生感应电流的磁通量。

②阻碍什么---阻碍的是穿过回路的磁通量的变化,而不是磁通量本身。③如何阻碍---原磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相反;当原磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,即“增反减同”。④阻碍的结果---阻碍并不是阻止,结果是增加的还增加,减少的还减少。

(3)楞次定律的另一种表述:感应电流总是阻碍产生它的那个原因,表现形式有三种:

①阻碍原磁通量的变化;②阻碍物体间的相对运动;③阻碍原电流的变化(自感)。

4.法拉第电磁感应定律

电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。表达式E=nΔΦ/Δt

当导体做切割磁感线运动时,其感应电动势的计算公式为E=BLvsinθ。当B、L、v三者两两垂直时,感应电动势E=BLv。(1)两个公式的选用方法E=nΔΦ/Δt计算的是在Δt时间内的平均电动势,只有当磁通量的变化率是恒定不变时,它算出的才是瞬时电动势。E=BLvsinθ中的v若为瞬时速度,则算出的就是瞬时电动势:若v为平均速度,算出的就是平均电动势。(2)公式的变形

①当线圈垂直磁场方向放置,线圈的面积S保持不变,只是磁场的磁感强度均匀变化时,感应电动势:E=nSΔB/Δt。

②如果磁感强度不变,而线圈面积均匀变化时,感应电动势E=Nbδs/Δt。

5.自感现象

(1)自感现象:由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。

(2)自感电动势:在自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。自感电动势的大小取决于线圈自感系数和本身电流变化的快慢,自感电动势方向总是阻碍电流的变化。

高三物理知识点31.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}

2.欧姆定律:I=U/R{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}

3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ωm),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}

4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}

5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}

6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}

7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R

8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}

9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)

电阻关系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+

电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+

电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3

功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+

10.欧姆表测电阻

(1)电路组成(2)测量原理

两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得

Ig=E/(r+Rg+Ro)

接入被测电阻Rx后通过电表的电流为

Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)

由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小

(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。

(4)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。

11.伏安法测电阻

电流表内接法:

电压表示数:U=UR+UA

电流表外接法:

电流表示数:I=IR+IV

Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真

Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)

选用电路条件Rx>>RA[或Rx>(RARV)1/2]

12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法

限流接法

电压调节范围小,电路简单,功耗小

便于调节电压的选择条件Rp>Rx

电压调节范围大,电路复杂,功耗较大

便于调节电压的选择条件Rp

注:

(1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω

(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;

(3)串_阻大于任何一个分电阻,并_阻小于任何一个分电阻;

(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;

篇7

带电体的电势及场强求解方法

几个易混的条件模型辨析

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命制电磁感应习题应注意题设条件的自洽性

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比较法在“变压器”教学中应用初探

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从几道中考物理题谈实验探究题教学

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高中物理学案教学中存在的问题与解决策略

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生活问题导学在初中物理复习教学中的应用

培养学生解决物理问题的良好思维习惯初探

提高初中物理教师教学行为有效性的策略研究

基于“微探究”的《电场线》课堂教学案例分析

初中物理教学中培养学生思维能力策略初探

以地球为参考系下太阳系各行星运动轨迹的探讨

用活动引导学生发展的课堂教学设计策略初探

实验和理论相结合探究串联电路总电阻特点

亲历发现感悟科学探究——“探究平面镜成像特点”

基于“过程与方法目标”的初中物理命题初探

“翻转课堂”模式在高中物理实验教学中的应用

浅谈“翻转课堂”在初中物理有效教学中的运用

篇8

判断物体是否有磁性可以从吸铁性、指向性、磁极间的相互作用规律、磁体的磁性强弱分布特点来进行解答.

1.根据磁体的吸铁性判断.分别将钢棒靠近无磁性的铁类物质,如铁屑、大头针等,若能够吸引,则钢棒有磁性,否则没有磁性.

2.根据磁体的指向性判断.分别将钢棒用细线吊起,使它们能在水平面上自由转动,若静止时总是指示南北方向说明钢棒有磁性,否则没有磁性.

3.根据磁极间的相互作用规律判断.将钢棒的一端靠近静止的小磁针的磁极,若发生排斥现象,则钢棒有磁性;若与小磁针的两极都相互吸引,则没有磁性.

4.根据磁极的磁性最强判断.将A棒、B棒如图1放置,因为条形磁体两端的磁性最强,中间的磁性最弱.如果A、B不吸引,则表示钢棒B有磁性,A没有磁性;如果A、B吸引,则表示钢棒A有磁性,B没有磁性.

(二)如何理解通电螺线管外部的磁场和条形磁铁的磁场一样

理解这个问题时应注意以下两点:

1.对通电螺线管概念的理解要到位

两个原则:①同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;②右手定则.

三个因素:有三个因素与通电螺线管周围的磁场有关:螺线管的磁极、电流方向及绕线情况.在这三个因素中,任意两个都能决定第三个.

2.对通电螺线管隐含条件的理解要到位

(1)通电螺线管外部的磁感线是从螺线管的北极发出回到南极.其隐含条件是:通电螺线管内部的磁场方向是从螺线管的南极指向北极.

(2)通电螺线管的磁性强弱与电流大小有关.电流越大,螺线管的磁性越强.

(三)如何分析由电磁继电器组成的电路的工作过程

我们可以用“流程图法”(如图2)来解释电磁继电器的工作过程,总的来说可以分五个步骤.如图所示:

注意:控制电路的通断可以是人为接通或断开,也可以是外界条件变化使之自动接通或断开.

(四)磁场为什么会对电流产生力的作用

我们知道磁体的周围有磁场,当磁体跟另一个磁体接近时,它们之间通过磁场发生相互作用;我们还知道电流周围也存在着磁场,我们可以把通电导体看成一个磁体,当通电导体跟磁体接近时,它们之间也通过磁场发生相互作用.因此,磁场对电流的作用,其实质也是磁体和磁体间通过磁场而发生的作用.

(五)感应电流因何而生

1.由电磁感应现象可知,要得到感应电流应同时满足两个条件:(1)电路必须是闭合的;(2)部分导体在磁场中做切割磁感线运动.

2.要想真正地理解感应电流的产生,除掌握上述两个条件外,还要正确认识以下几个问题:

(1)必须是导体正在做切割磁感线运动.如果某部分导体虽然做过切割磁感线运动,但现在处于静止状态,那么该电路中就不会有感应电流,也就是说只有切割磁感线的过程中,才会产生感应电流.

(2)切割磁线时,导体不一定是运动的.“切割”指的导体与磁场的相对运动.磁体不运动,导体运动,如在电磁感应的实验中,导体切割磁感线,有感应电流产生;导体不运动,磁体运动,如对于大型发电机来说,定子是线圈,转子是磁极,这时导体也会切割磁感线,也有会感应电流产生;导体不动,磁体也不动,但是磁体的磁性强弱发生了变化,即产生了变化了磁场,这时也相当于导体切割了磁感线,也会有感应电流产生.

二、例题解析

考点1.磁场与磁感线

考点归纳:(1)磁体、磁现象在生产生活中的应用;(2)磁极间的相互作用的研究和利用;(3)磁场方向的规定,熟知条形、蹄形磁体周围磁感线的分布情况,还要了解放入磁场中的物体各磁极的受力情况.

例1 为了收集实验台上的铁粉,小明用塑料袋包好磁铁吸引铁粉,当磁铁靠近桌面上的铁粉时,出现如图3所示的情况,小明说:“我终于看到了真正的磁感线”.小红用如图4所示的通电线圈去收集铁粉.

(1)根据如图3所示,条形磁铁有

个磁极,铁粉能够一个接着一个吸引排列下去,说明铁粉被 后也具有磁性,相当于小磁体的铁粉靠在一起的磁极一定是 (选填“同名”或“异名”)磁极.

(2)小明的说法中错误的是 .

磁感线显示的是 .

(3)小红所用线圈绕在铁芯上的作用是 ,图4中画出了部分磁感线,则a点的磁场比b点的磁场 (选填“强”或“弱”);根据图中磁感线的方向,标出螺线管的磁极和电源的正负极.

解析 任何磁铁都具有两个磁极,磁极就是磁体上磁性最强的部位,也就是吸引铁粉最多的部位.铁粉本身不具有磁性,被磁化后变为小磁体,各个小磁体的异名磁极相互吸引而连成一串.磁感线是描述磁场的假想曲线,这个曲线的要求是:该曲线每点的切线方向与该点的磁场方向一致,曲线的箭头代表磁场方向,同时磁场方向规定磁体外部从N极出发进入S极,因此电磁铁的左端为S极.而磁感线的疏密程度代表了该点的磁场强度,越密集磁场越强.因此图中b点比a点磁感线密集些,b点比a点的磁场强些.根据右手螺旋定则,大拇指向右指向N极,电流必须从左侧流入,因此电源的左端为正极.

答案 (1)两 磁化 异名

(2)磁感线是假想的曲线,看不见的磁场的方向和强弱

(3)增强磁性 弱 如图5

考点2.电流的磁场及其应用

考点归纳:(1)奥斯特实验的实验方法、步骤和结论,最早做实验者及实验的意义;(2)电流磁场的应用;(3)利用安培定则判断电磁铁的磁极、电源的正负极,并绕制通电螺线管;(4)探究电磁铁的磁性强弱与电流大小、线圈匝数的关系.

例2 如图6所示,试判断通电螺线管的南北极.

解析 由图6可知,在我们看到螺线管的一侧导线中电流方向向上,看不到的一侧电流方向向下.如图7所示,根据安培定则,让右手弯曲的四指指向电流方向,则拇指所指的方向就是通电螺线管的北极,即螺线管的左端为N极,右端为S极.

变式 开关S闭合后,通电螺线管上方小磁针静止时的指向如图8所示,试确定电源的正负极.

解析 由磁场规律知,通电螺线管的左端为S极,右端为N极,根据安培定则得,电源的左端为负极,右端为正极.如图9所示.

点评 本题是母题的逆用,先从小磁针的指向,确定通电螺线管的N、S极,再用安培定则判断螺线管中的电流方向,进而确定电源的正负极.

考点3.电磁继电器

考点归纳:(1)电磁继电器的原理和工作过程;(2)能快速判断各种自动控制电路的原理.

例3 如图10是一种水位自动报警器的原理图,有关该报警器工作情况的下列叙述,不正确的是( ).

A.该报警器红灯是报警灯,报警器工作时,必须依靠一般水的导电性,且水位必须到达A

B.该报警器的红、绿灯不会同时亮

C.当水位没有达到A时,电磁铁没有磁性,只有绿灯亮

D.当该报警器报警时,电磁铁的上端是N极

解析 水、金属块A和B组成了控制电路的“开关”.当水位没有到达A点时,这个“开关”处于断开状态,控制电路中没有电流,电磁铁没有磁性,此时衔铁在弹簧的拉力作用下使动触点与上面的静触点接触,工作电路中的绿灯亮以示安全;当水位到达A点时,控制电路中的“开关”闭合,电路有电流,使得电磁铁具有磁性,从而吸引衔铁使动触点与下面的静触点接触,工作电路中的红灯亮以示危险.根据电磁铁中的电流方向及其绕线方式,运用右手定则易知电磁铁的下端为N极.

答案 D

点评 此题通过一个自动控制电路来考查电磁继电器的应用.分析这类自动控制作用的电磁继电器的工作原理,通常按下面的程序进行:控制无件或开关处于什么状态——控制电路的通断——电磁铁有无磁性——是否吸引衔铁——工作电路的通断.

考点4.电动机与发电机的区别

考点归纳:(1)从制作原理来区分:电动机是利用通电线圈在磁场中受到力的作用而转动的原理制成的;发电机是利用电磁感应现象制成的.

(2)从构造来区分:电动机的构造:主要由磁铁、线圈、换向器和电刷等组成;发电机的构造:主要由磁铁、线圈、铜环和电刷等组成.

(3)从能量转化形式区分:电动机工作时将电能转化为机械能;发电机工作时将机械能转化成电能.

(4)从结构示意图来区分:由以上两图可以看出电动机和发电机模型非常相似,但不难看出两者最显著的区别就是:①电动机外部有电源,通电线圈通过受力而转动(如图11);发电机外部无电源,导体运动产生电流,电流表发生偏转(如图12);②电动机线圈两端连接的滑环是半圆环,发电机线圈两端连接的滑环是圆环.

例4 如图13所示的4个实验装置中,能说明发电机工作原理的是( ).

解析 如图13所示的是教科书上4个重要的演示实验装置.A图是用来演示通电导体周围存在磁场,使小磁针受磁场作用发生偏转的现象的;B图是用来演示开关闭合时,导体ab中通过电流在磁场中受力运动的现象的;C图是用来演示通电线圈在磁场中受力转动现象的,B图和C图都能说明电动机的原理;D图是用来演示开关闭合后导体ab在磁场中做切割磁感线运动时,电路中会产生感应电流的电磁感应现象,是用来说明发电机工作原理的实验装置.

答案 选D.

点评 本题考查对实验现象的观察理解能力,同时考查对电磁现象的综合认识和理解.物理学的发展离不开实验,因此认真做好实验、观察研究实验现象和规律,是学习物理应具备的基本技能.

考点5.发电机应用的探究

考点归纳:电磁感应现象的产生条件

例5 实际的发电机采取线圈不动(称为“定子”)而磁铁运动(称为“转子”)的方式发电,为了增强磁铁的磁性,转子一般不用永磁铁,而用电磁铁代替.小明利用如图14所示的实验装置进行了模拟探究.其中为A电磁铁,B为螺线管(其作用相当于线圈),B与灵敏电流计组成闭合回路.

探究一:闭合开关后,B保持不动,A迅速向下插入B,电流计指针向右偏;A向上拔出时,电流计指针向左偏.

(1)以上操作说明 .

(2)若保持A不动,螺线管B由下向上套住A的过程中,电流计指针应向 偏.

(3)感应电流的大小可能与什么因素有关?

①请说出你的猜想(至少说出两个不同的猜想): ; .

②请你针对其中一个猜想设计实验来验证猜想是否正确.要求说出实验方案.

探究二:将A放在B内并保持不动.闭合开关瞬间,电流计指针偏转;闭合开关一段时间,A中电流稳定后,电流计指针不偏转;移动滑动变阻器的滑动触头,电流计指针偏转;断开开关瞬间,电流计指针偏转.

(4)探究二说明,闭合电路中的磁场 (选填“发生变化”或“不发生变化”)时,就能产生感应电流.

(5)闭合电路中感应电流的大小与磁场强弱变化的快慢有什么关系呢?将放在内保持不动,闭合开关,快速移动滑动变阻器的滑动触头时,电流计的指针偏转角度较大;慢慢移动滑动变阻器的滑动触头时,电流计的指针偏转角度较小.由此可得出结论: .

解析 B保持不动,当A向下或向上运动即切割磁感线运动方向发生改变时,电流计指针偏转方向发生改变即感应电流发生改变,说明感应电流的方向与切割磁感线的运动方向有关.保持A不动,螺线管B由下向上套住A,相当于B保持不动,A向下插入B,根据题设条件可知,此时电流计指针应向右偏.设计验证猜想的实验方案要体现控制变量法.

篇9

电磁运动是物质的一种基本运动形式.电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用.其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象,电磁辐射和电磁场等.为了便于研究,把电现象和磁现象分开处理,实际上,这两种现象总是紧密联系而不可分割的.透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系,才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学.对此,应从以下三个方面来认真分析教材.

1.电磁学的两种研究方式

整个电磁学的研究可分为以“场”和“路”两个途径进行,这两种方式均在高中教材里体现出来.只有明确它们各自的特征及相互联系,才能有计划、有目的地提高学生的思维品质,培养学生的思维能力.

场的方法是研究电磁学的一般方法.场是物质,是物质的相互作用的特殊方式.中学物理的电磁学部分完全可用场的概念统帅起来,静电尝恒定电尝恒定磁尝静磁尝似稳电磁尝迅变电磁场等,组成一个关于场的系统,该系统包括中学物理电学部分的各章内容.

“路”是“场”的一种特殊情况.中学教材以“路”为线的大骨架可理顺为:静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等.

“场”和“路”之间存在着内在的联系.麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律,是以“场”为基础的.“场”是电磁运动的实质,因此可以说“场”是实质,“路”是方法.

2.物理知识规律物

理知识的规律体现为一系列物理基本概念、定律和原理的规律,以及它们的相互联系.

物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验,掌握了充分可靠的事实之后,进行分析和比较找出它们相互之间存在着的关系,并把这些关系用定律的形式表达出来.物理定律的形成,也是在物理概念的基础上进行的.但是,物理定律并不是绝对准确的,在实验基础上建立起来的物理定律总是具有近似性和局限性,因此其适用范围有一定的局限性.

第二册第一章“电潮重要的物理规律是库仑定律.库仑定律的实验是在空气中做的,其结果跟在真空中相差很小.其适用范围只适用于点电荷,即带电体的几何线度比它们之间的距离小到可以忽略不计的情况.

“恒定电流”一章中重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律.欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的,对金属导电、电解液导电适用,但对气体导电是不适用的.欧姆定律的运用有对应关系.电阻是电路的物理性质,适用于温度不变时的金属导体.

“磁场”这一章阐明了磁与电现象的统一性,用研究电场的方法进行类比,可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念.

“电磁感应”这一章,重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律.在这部分知识中,能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线.本章以电流、磁场为基础,它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面,是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础.电磁感应的重点和核心是感应电动势.运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的.

“电磁振荡和电磁波”一章是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践,进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场,对场的认识又上升了一步.麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律,同时也把波动理论从机械波推进到电磁波而对物质的波动性的认识提高了一步.

3.通过电磁场在各方面表现的物质属性,使学生建立“世界是物质的”的观点

电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的.大量实验证明在电荷的周围存在电场,每个带电粒子都被电场包围着.电场的基本特性就是对位于场中的其它电荷有力的作用.运动电荷的周围除了电场外还存在着另一种唱—磁场.磁体的周围也存在着磁场.磁场也是一种客观存在的物质.磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用.现在,科学实验和广泛的生产实践完全肯定了场的观点,并证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在,电磁场是物质的一种形态.

运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对其它运动的电荷(电流)有磁场力的作用.所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间是通过磁场而发生作用的.麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象,得出结论:任何变化的磁场能够在周围空间产生电场,任何变化的电场能够在周围空间产生磁场.按照这个理论,变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一场,这就是电磁场.电磁场由近及远的传播就形成电磁波.

从场的观点来阐述路.电荷的定向运动形成电流.产生电流的条件有两个:一是存在可自由移动的电荷;二是存在电场.导体中电流的方向总是沿着电场的方向,从高电势处指向低电势处.导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例,即导体中形成电流时,它的本身要形成电场又要提供自由电荷.当导体中电势差不存在时,电流也随之而终止.

二、以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体

1.场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题.第一章“电潮是学好电磁学的基础和关键.电场强度、电势、磁尝磁感应强度是反映电、磁场是物质的实质性概念.电场线,磁感线是形象地描述场分布的一种手段.要进行比较,找出两种力线的共性和区别以加强对场的理解.

2.电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用.在教学中要使学生认识场和受场作用这两类问题的联系与区别,比如,场不是力,电势不是能等.场中不同位置场的强弱不同,可用受场力者受场力的大小(方向)跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度.在电场中用电场力做功,说明场具有能量.通常说“电荷的电势能”是指电荷与电场共同具有的电势能,离开了电场就谈不上电荷的电势能了.

篇10

电磁运动是物质的一种基本运动形式.电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用.其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象,电磁辐射和电磁场等.为了便于研究,把电现象和磁现象分开处理,实际上,这两种现象总是紧密联系而不可分割的.透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系,才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学.对此,应从以下三个方面来认真分析教材.

1.电磁学的两种研究方式

整个电磁学的研究可分为以“场”和“路”两个途径进行,这两种方式均在高中教材里体现出来.只有明确它们各自的特征及相互联系,才能有计划、有目的地提高学生的思维品质,培养学生的思维能力.

场的方法是研究电磁学的一般方法.场是物质,是物质的相互作用的特殊方式.中学物理的电磁学部分完全可用场的概念统帅起来,静电尝恒定电尝恒定磁尝静磁尝似稳电磁尝迅变电磁场等,组成一个关于场的系统,该系统包括中学物理电学部分的各章内容.

“路”是“场”的一种特殊情况.中学教材以“路”为线的大骨架可理顺为:静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等.

“场”和“路”之间存在着内在的联系.麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律,是以“场”为基础的.“场”是电磁运动的实质,因此可以说“场”是实质,“路”是方法.

2.物理知识规律物

理知识的规律体现为一系列物理基本概念、定律和原理的规律,以及它们的相互联系.

物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验,掌握了充分可靠的事实之后,进行分析和比较找出它们相互之间存在着的关系,并把这些关系用定律的形式表达出来.物理定律的形成,也是在物理概念的基础上进行的.但是,物理定律并不是绝对准确的,在实验基础上建立起来的物理定律总是具有近似性和局限性,因此其适用范围有一定的局限性.

第二册第一章“电潮重要的物理规律是库仑定律.库仑定律的实验是在空气中做的,其结果跟在真空中相差很小.其适用范围只适用于点电荷,即带电体的几何线度比它们之间的距离小到可以忽略不计的情况.

“恒定电流”一章中重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律.欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的,对金属导电、电解液导电适用,但对气体导电是不适用的.欧姆定律的运用有对应关系.电阻是电路的物理性质,适用于温度不变时的金属导体.

“磁场”这一章阐明了磁与电现象的统一性,用研究电场的方法进行类比,可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念.

“电磁感应”这一章,重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律.在这部分知识中,能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线.本章以电流、磁场为基础,它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面,是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础.电磁感应的重点和核心是感应电动势.运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的.

“电磁振荡和电磁波”一章是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践,进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场,对场的认识又上升了一步.麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律,同时也把波动理论从机械波推进到电磁波而对物质的波动性的认识提高了一步.

3.通过电磁场在各方面表现的物质属性,使学生建立“世界是物质的”的观点

电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的.大量实验证明在电荷的周围存在电场,每个带电粒子都被电场包围着.电场的基本特性就是对位于场中的其它电荷有力的作用.运动电荷的周围除了电场外还存在着另一种唱—磁场.磁体的周围也存在着磁场.磁场也是一种客观存在的物质.磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用.现在,科学实验和广泛的生产实践完全肯定了场的观点,并证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在,电磁场是物质的一种形态.

运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对其它运动的电荷(电流)有磁场力的作用.所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间是通过磁场而发生作用的.麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象,得出结论:任何变化的磁场能够在周围空间产生电场,任何变化的电场能够在周围空间产生磁场.按照这个理论,变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一场,这就是电磁场.电磁场由近及远的传播就形成电磁波.

从场的观点来阐述路.电荷的定向运动形成电流.产生电流的条件有两个:一是存在可自由移动的电荷;二是存在电场.导体中电流的方向总是沿着电场的方向,从高电势处指向低电势处.导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例,即导体中形成电流时,它的本身要形成电场又要提供自由电荷.当导体中电势差不存在时,电流也随之而终止.

二、以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体

1.场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题.第一章“电潮是学好电磁学的基础和关键.电场强度、电势、磁尝磁感应强度是反映电、磁场是物质的实质性概念.电场线,磁感线是形象地描述场分布的一种手段.要进行比较,找出两种力线的共性和区别以加强对场的理解.

2.电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用.在教学中要使学生认识场和受场作用这两类问题的联系与区别,比如,场不是力,电势不是能等.场中不同位置场的强弱不同,可用受场力者受场力的大小(方向)跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度.在电场中用电场力做功,说明场具有能量.通常说“电荷的电势能”是指电荷与电场共同具有的电势能,离开了电场就谈不上电荷的电势能了.

篇11

电磁运动是物质的一种基本运动形式.电磁学的研究范围是电磁现象的规律及其应用.其具体内容包括静电现象、电流现象、磁现象,电磁辐射和电磁场等.为了便于研究,把电现象和磁现象分开处理,实际上,这两种现象总是紧密联系而不可分割的.透彻分析电磁学的基本概念、原理和规律以及它们的相互联系,才能使孤立的、分散的教学变成系统化、结构化的教学.对此,应从以下三个方面来认真分析教材.

1.电磁学的两种研究方式

整个电磁学的研究可分为以“场”和“路”两个途径进行,这两种方式均在高中教材里体现出来.只有明确它们各自的特征及相互联系,才能有计划、有目的地提高学生的思维品质,培养学生的思维能力.

场的方法是研究电磁学的一般方法.场是物质,是物质的相互作用的特殊方式.中学物理的电磁学部分完全可用场的概念统帅起来,静电尝恒定电尝恒定磁尝静磁尝似稳电磁尝迅变电磁场等,组成一个关于场的系统,该系统包括中学物理电学部分的各章内容.

“路”是“场”的一种特殊情况.中学教材以“路”为线的大骨架可理顺为:静电路、直流电路、磁路、交流电路、振荡电路等.

“场”和“路”之间存在着内在的联系.麦克斯韦方程是电磁场的普遍规律,是以“场”为基础的.“场”是电磁运动的实质,因此可以说“场”是实质,“路”是方法.

2.物理知识规律物

理知识的规律体现为一系列物理基本概念、定律和原理的规律,以及它们的相互联系.

物理定律是在对物理现象做了反复观察和多次实验,掌握了充分可靠的事实之后,进行分析和比较找出它们相互之间存在着的关系,并把这些关系用定律的形式表达出来.物理定律的形成,也是在物理概念的基础上进行的.但是,物理定律并不是绝对准确的,在实验基础上建立起来的物理定律总是具有近似性和局限性,因此其适用范围有一定的局限性.

第二册第一章“电潮重要的物理规律是库仑定律.库仑定律的实验是在空气中做的,其结果跟在真空中相差很小.其适用范围只适用于点电荷,即带电体的几何线度比它们之间的距离小到可以忽略不计的情况.

“恒定电流”一章中重要的物理规律有欧姆定律、电阻定律和焦耳定律.欧姆定律是在金属导电的基础上总结出来的,对金属导电、电解液导电适用,但对气体导电是不适用的.欧姆定律的运用有对应关系.电阻是电路的物理性质,适用于温度不变时的金属导体.

“磁场”这一章阐明了磁与电现象的统一性,用研究电场的方法进行类比,可以较好地解决磁场和磁感应强度的概念.

“电磁感应”这一章,重要的物理规律是法拉第电磁感应定律和楞次定律.在这部分知识中,能的转化和守恒定律是将各知识点串起来的主线.本章以电流、磁场为基础,它揭示了电与磁相互联系和转化的重要方面,是进一步研究交流电、电磁振荡和电磁波的基础.电磁感应的重点和核心是感应电动势.运用楞次定律不仅可判断感应电流的方向,更重要的是它揭示了能量是守恒的.

“电磁振荡和电磁波”一章是在电场和磁场的基础上结合电磁感应的理论和实践,进一步提出电磁振荡形成统一的电磁场,对场的认识又上升了一步.麦克斯韦的电磁场理论总结了电磁场的规律,同时也把波动理论从机械波推进到电磁波而对物质的波动性的认识提高了一步.

3.通过电磁场在各方面表现的物质属性,使学生建立“世界是物质的”的观点

电现象和磁现象总是紧密联系而不可分割的.大量实验证明在电荷的周围存在电场,每个带电粒子都被电场包围着.电场的基本特性就是对位于场中的其它电荷有力的作用.运动电荷的周围除了电场外还存在着另一种唱—磁场.磁体的周围也存在着磁场.磁场也是一种客观存在的物质.磁场的基本特性就是对处于其中的电流有磁场力的作用.现在,科学实验和广泛的生产实践完全肯定了场的观点,并证明电磁场可以脱离电荷和电流而独立存在,电磁场是物质的一种形态.

运动的电荷(电流)产生磁场,磁场对其它运动的电荷(电流)有磁场力的作用.所有磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间是通过磁场而发生作用的.麦克斯韦用场的观点分析了电磁现象,得出结论:任何变化的磁场能够在周围空间产生电场,任何变化的电场能够在周围空间产生磁场.按照这个理论,变化的电场和变化的磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一场,这就是电磁场.电磁场由近及远的传播就形成电磁波.

从场的观点来阐述路.电荷的定向运动形成电流.产生电流的条件有两个:一是存在可自由移动的电荷;二是存在电场.导体中电流的方向总是沿着电场的方向,从高电势处指向低电势处.导体中的电流是带电粒子在电场中运动的特例,即导体中形成电流时,它的本身要形成电场又要提供自由电荷.当导体中电势差不存在时,电流也随之而终止.

二、以“学科体系的系统性”贯穿始终,使知识学习与智能训练融合于一体

1.场的客观存在及其物质性是电学教学中一个极为重要的问题.第一章“电潮是学好电磁学的基础和关键.电场强度、电势、磁尝磁感应强度是反映电、磁场是物质的实质性概念.电场线,磁感线是形象地描述场分布的一种手段.要进行比较,找出两种力线的共性和区别以加强对场的理解.

2.电磁场的重要特性是对在其中的电荷、运动的电荷、电流有力的作用.在教学中要使学生认识场和受场作用这两类问题的联系与区别,比如,场不是力,电势不是能等.场中不同位置场的强弱不同,可用受场力者受场力的大小(方向)跟其特征物理量的比值来描述场的强弱程度.在电场中用电场力做功,说明场具有能量.通常说“电荷的电势能”是指电荷与电场共同具有的电势能,离开了电场就谈不上电荷的电势能了.

篇12

1.【考纲解读】

质点的直线运动是高中物理的重要专题,涉及的基本概念较多,其中位移、速度和加速度,匀变速直线运动及其公式、图象等为Ⅱ级要求.考查的重点是:加速度、xt图象、vt图象、运动和力的关系等知识.

2.【考题预测】

从高考试题看,作为一个孤立的知识点单独考查的命题并不多,更多的是与牛顿定律、带电粒子在电磁场中的运动等结合起来,作为综合试题中的一个知识点而加以体现.主要题型为选择题、解答题,其中解答题多为中等或较难题.

样题预测我国第一艘航母已经投入使用,这让国人自豪.在航母上都搭载有战斗机,因此战斗机的起飞是一个重要研究课题.若航空母舰飞行甲板长度为L=300m,某种战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度为a=4.5m/s2,飞机速度要达到v=60m/s才能安全起飞.

(1)如果航空母舰静止,战斗机被弹射装置弹出后开始加速,要保证飞机起飞安全,战斗机被弹射装置弹出时的速度至少是多大?

(2)如果航空母舰匀速前进,在没有弹射装置的情况下,要保证飞机安全起飞,航空母舰前进的速度至少是多大?

解析:题中虽未指明,但质点的概念已经蕴含其中.(1)中飞机可视为质点;(2)中飞机与航母均可视为质点.运用质点的直线运动公式求解即可.

(1)设战斗机被弹射出来时的速度为v0,由运动规律可得

v2-v20=2aL

解得v0=30m/s.

(2)设飞机起飞所用时间为t,在时间t内航空母舰航行距离为L1,航空母舰的最小速度为v1.对航空母舰

L1=v1t

对飞机

v=v1+at

v2-v21=2a(L+L1)

解得v1=8m/s.

3.【复习指导】

建议复习时要从加速度角度理解匀速直线运动、匀变速直线运动、非匀变速直线运动,分析加速度和速度的关系等知识.在判断vt图象或xt图象时,要注意分析运动的特点,纵横轴分别代表的含义,以及图线的斜率表示的物理意义.有时写出速度公式或位移公式更有利于解决问题.

4.【教师寄语】

寄语1明白命题趋势:高考中涉及本单元的试题与现实生产、生活和现代科技的结合将更紧密,涉及内容更广泛,与高科技相联系的情景会有所增加.

寄语2演练高考真题:

高考考点高考典题精选

参考系、质点2010·山东(16)

位移、速度和加速度2011·新课标(24);2010·天津(24)

匀变速直线运动及其公式、图象2013·广东(13);2013·新课标Ⅰ(19);2012·山东(15);2011·重庆(14);2011·海南(8);2011·海南(6)

研究匀变速直线运动2010·重庆(22)

考点二、相互作用

1.【考纲解读】

相互作用是高中物理的重要内容,其中力的合成和分解、共点力平衡、力的平行四边形定则(实验探究)为Ⅱ级要求.预测2014年高考考查的重点是:力的合成与分解、摩擦力的概念及变化规律等知识,另外也要注重电场力、磁场力及复合场的平衡问题.

2.【考题预测】

纵观近几年的高考题,预测2014年高考相互作用主要有以下几种考查方式:(1)对摩擦力、受力分析、力的合成和分解、共点力作用下物体的平衡等知识点的考查;(2)纯静力学的考题,物体受力不在一条直线上,通常为容易题或中等难度题;(3)连接体的平衡问题,通常考查整体法和隔离法,难度稍大的题目本专题常以选择题形式考查,但也有综合性计算题.

样题预测滑块m放在粗糙的斜面体M的斜面上,用水平推力F推着斜面体和滑块一起向左加速运动,如下图所示.若物块与斜面体保持相对静止,下面说法错误的是()

A.滑块受到斜面的作用力方向可能垂直于斜面向上

B.滑块一定受到了三个力

C.滑块可能受到了两个力

D.滑块受到的合力方向一定水平向左

解析:本题考查物体的平衡.滑块一定受重力、支持力作用,由牛顿第二定律可求得,当a=gtanα时,滑块恰好不受摩擦力,滑块受到斜面的作用力方向垂直于斜面向上;当a≠gtanα时,滑块将受摩擦力,故选项A、C正确,选项B错误;由牛顿第二定律可知,所受合力水平向左,选项D正确.

3.【复习指导】

复习重点应集中在对物体平衡状态及平衡条件的理解、应用上.涉及的内容包括力的概念、常见力的特点、受力分析、力的运算等.其中力的动态变化分析、力的合成与分解是高考的热点,要注意加强受力分析的训练,掌握受力分析的常用方法,如三角形法、正交分解法等.

4.【教师寄语】

寄语1明白命题趋势:考查的重点和热点、题型不会发生变化,仍然是弹力、摩擦力、力的合成与分解、共点力作用下物体的平衡等的创意设计.

寄语2演练高考真题:

高考考点高考典题精选

滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力2013·新课标Ⅱ(14);2013·北京(16);2012·重庆(23);2012·新课标(24);2012·海南(8);2011·海南(5);2011·重庆(22)

形变、弹性、胡克定律2013·新课标Ⅱ(15);2010·新课标(15)

力的合成与分解2013·新课标Ⅱ(15);2013·安徽(14);2013·北京(16);2013·浙江(17);2012·新课标(24);2012·浙江(14)

共点力的平衡2013·山东(15);2013·天津(5);2012·新课标(16);2012·新课标(24);2012·广东(16);2012·山东(17)

考点三、牛顿运动定律

1.【考纲解读】

牛顿运动定律是高中物理的核心内容.牛顿运动定律及其应用为Ⅱ级要求.应用牛顿第二定律求解物体的瞬时加速度、解决动力学问题、追及相遇问题在动力学中的应用是常考内容,在历年的高考中不断以各种形式出现.本专题常以综合性计算题形式考查.

2.【考题预测】

预测2014年高考考查的重点是:牛顿第二定律及其应用、运动和力的关系等知识.本专题内容的命题形式倾向于应用型、综合型和能力型,易与实际生活、军事科技、工农业生产等紧密联系,还常以力、电综合题形式出现.试题大多综合运用牛顿定律知识求解,解题的关键是物体的受力分析和运动状态的分析,且贯穿始终.

样题预测2013年2月26日,埃及卢克索发生一起观光热气球爆炸坠落事故,共有19人遇难.这可能是人类史上伤亡最为严重的一起热气球事故.科研人员乘气球进行科学考察,气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为900kg,在空中停留一段时间后,科研人员发现气球因漏气而下降,及时堵住.堵住时气球下降速度为1m/s,且做匀加速运动,4s内下降了12m.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g取10m/s2,求至少抛掉多重的压舱物才能阻止气球加速下降.

解析:气球因漏气导致其浮力变小,所以气球做向下匀加速运动,为了阻止加速下降,因此抛掉压舱物体,减少重力,确保安全.在此过程中,已知时间、下降的位移、初速度,由运动学公式可求出加速度,再由牛顿第二定律可得抛掉的重物.

设漏气后气球所受浮力为F,加速下降的加速度为a.

由s=v0t+1[]2at2得:

a=2(s-v0t)[]t2=2×(12-1×4)[]42m/s2=1m/s2

由牛顿第二定律得:

mg-F=ma

F=m(g-a)=900×(10-1)N=8100N

抛掉的压舱物的重力为

G=mg-F=ma=900×1N=900N.

3.【复习指导】

在复习中,一定要熟练应用牛顿定律解决已知运动求力和已知力求运动这两种类型的问题,同时要学会用变化的观点来分析解决问题.复习的重点是牛顿第二定律,注意牛顿第二定律结合生活、科技、工农业生产等实际问题,结合电场、磁场有关的综合问题的考查.

4.【教师寄语】

寄语1明白命题趋势:牛顿运动定律与曲线运动、电磁学等知识点综合起来,以实际生活、生产和科学实验中有关问题为命题背景,突出表现物理知识在生活中的应用的命题趋势强烈,同时对与vt图象相结合的问题要予以足够的关注.

寄语2演练高考真题:

高考考点高考典题精选

牛顿运动定律及其应用2013·新课标Ⅰ(14);2013·新课标Ⅱ(14);2013·新课标Ⅱ(25);2013·浙江(19);2013·重庆(6);2012·新课标(14);2012·北京(20);2012·安徽(17);2012·江苏(5);2012·山东(17);2011·福建(16);2012·天津(8);2011·新课标(21);2011·北京(18)

超重和失重2012·浙江(23);2011·天津(2);2010·海南(6);2010·浙江(14)

考点四、曲线运动

1.【考纲解读】

运动的合成与分解、抛体运动、匀速圆周运动、向心力及其应用为本专题的Ⅱ级要求知识,包含了位移、加速度、速度的合成与分解,理解平抛运动并掌握平抛运动的规律,匀速圆周运动及其重要公式等.注意运动的合成与分解是设法把曲线运动(正交)分解成直线运动再用直线运动规律求解问题.从近几年高考看,常见模型:抛体运动问题;船渡河问题;绳拉物体运动问题.出题形式多样,选择题、计算题均有.

2.【考题预测】

预测2014年应用本专题知识方法解决生产生活实际问题的能力,抛体运动及圆周运动与生产生活的联系仍将是高考重点考查的一种趋势.主要考查的有以下几点:(1)运动的合成与分解;(2)平抛物体的运动;(3)匀速圆周运动及其重要公式,如线速度、角速度、向心力等.它不仅涉及力学中的一般的曲线运动、平抛运动、圆周运动,还常常涉及带电粒子在电场、磁场或复合场中的运动问题,动力学问题,功能问题.

样题预测如图所示,参加某电视台娱乐节目的选手从较高的平台上以水平速度跃出后,落在水平传送带上.已知平台与传送带的高度差H=1.8m,水池宽度s0=1.2m,传送带AB间的距离L0=20m.由于传送带足够粗糙,假设选手落到传送带上后瞬间相对传送带静止,经过Δt=1.0s反应时间后,立刻以a=2m/s2恒定向右的加速度跑至传送带最右端,g取10m/s2.

(1)若传送带静止,选手以初速度v0=3m/s的水平速度从平台跃出,求选手从开始跃出到跑至传送带右端所经历的时间.

(2)若传送带以v=1m/s的恒定速度向左运动,选手要能到达传送带右端,则他从平台跃出的水平速度v1至少为多大?

解析:(1)选手离开平台后做平抛运动,在竖直方向上有H=1[]2gt21,得

t1=2H[]g=0.6s

在水平方向上有

s1=v0t1=1.8m

选手在传送带上做匀加速直线运动的位移

s2=L0-(s1-s0)=1[]2at22

得t2=4.4s.

则选手运动的总时间t=t1+t2+Δt=6.0s.

(2)选手水平跃出的速度为v1,落到传送带上1.0s反应时间内向左发生的位移大小为

s3=vΔt=1m

然后选手向左减速至速度为零又向左发生位移

s4=v2[]2a=0.25m

不从传带上掉下,平抛水平位移

s≥s0+s3+s4=2.45m

则v1≥s[]t1=4.08m/s.

所以选手从平台上跃出的水平速度至少为4.08m/s.

3.【复习指导】

解曲线运动问题要注意运动的独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动是各自独立的,互不干扰,任何一个方向的运动都不会因为其他方向运动的存在而受到影响.对曲线运动的复习应注重曲线运动和牛顿运动定律的进一步深化和应用;对圆周运动的复习应加强向心力来源的分析,加强运动和力的关系的理解,提高分析问题和解决问题的能力的培养.

4.【教师寄语】

寄语1明白命题趋势:高考中对平抛运动或类平抛运动和圆周运动的考查仍是命题的热点,尤其是这两种典型的曲线运动从知识上与功能关系综合,从情景上与生产、生活实际应用联系的命题可能性较大.

寄语2演练高考真题:

高考考点高考典题精选

运动的合成与分解2013·北京(19);2013·福建(20);2012·福建(21②);2011·四川(22);2011·新课标(14);2011·全国(15);2011·江苏(3)

抛体运动2012·新课标(15);2012·江苏(6);2012·上海(12);2011·广东(17);2011·海南(15);2010·全国(18);2010·浙江(22)

圆周运动2013·北京(18);2012·上海(19);2011·安徽(17);2009·广东(5)

向心力2013·新课标Ⅱ(21);2012·福建(20);2012·江苏(3);2011·天津(10);2009·广东(17)

竖直平面圆周运动2013·重庆(8);2012·浙江(18);2012·重庆(23);2011·北京(22);2010·重庆(24);2010·江苏(14)

考点五、万有引力与航天

1.【考纲解读】

万有引力及其应用为本专题的Ⅱ级要求知识,万有引力和天体运动,几乎年年都考,但以选择题的形式出现居多.考纲要求考生理解太阳与行星间存在引力,能根据开普勒行星运动定律和牛顿第三定律推导出太阳与行星间的引力表达式;理解万有引力定律的含义并会推导万有引力定律;理解并运用万有引力定律处理天体问题的思路和方法.

2.【考题预测】

预测2014年天体运动与现代航天科技的综合,人造卫星的运动,万有引力定律的应用是高考的热点.由于近年来世界各国空间科技力量的竞争日趋激烈,特别是我国“神舟”系列飞船的成功发射和接收,神舟九号和天宫一号首次手控空间交会对接成功,会使万有引力、天体运动的知识成为一个特别的考查热点.

样题预测2013年6月7日,美国研究人员说,在火星工作的火星车“机遇”号发现非酸性水存在的证据.依据这一发现推断,在火星形成早期,星球环境或许更加适宜孕育生命.假设“机遇”号着陆前在近火点800千米、远火点80000千米的火星椭圆轨道上履行火星探测使命.已知地球质量与火星质量之比为9,地球半径与火星半径之比为2,地球半径为6400km,地球表面重力加速度取10m/s2.由以上信息做出的下列推断中错误的是()

A.“机遇”号在近地轨道上的运行速率在7.9km/s至11.2km/s之间

B.火星表面重力加速度约为4.44m/s2

C.“机遇”号若要在目标轨道的近火点开始沿绕火星的圆轨道运行,需要减速

D.“机遇”号环绕火星做圆周运动的最大速率约为3.72km/s

解析:本题考查万有引力定律与天体运动知识.卫星绕地球运行的速度均小于7.9km/s,选项A错;由g=GM[]R2得火星表面重力加速度g′=M′[]M×R[]R′2g=1[]9×4[]1×10m/s2=4.44m/s2,选项B对;“机遇”号若要在目标轨道的近火点开始沿绕火星的圆轨道运行,需要减小自身的机械能,需要减速,选项C对;由v=GM[]R得“机遇”号环绕火星做圆周运动的最[JP2]大速率v′=M′[]M×R[]R′×7.9km/s=3.72km/s,[JP]选项D对.

3.【复习指导】

当前星际探索成为世界新的科技竞争焦点,而我国的载人航天已取得了成功,探月计划也进入实质性进程之中,因此在这些知识点的应用上复习时应引起高度重视.与“天宫一号”和“神舟九号”相关的内容可能会成为2014年高考命题的热点.

4.【教师寄语】

寄语1明白命题趋势:近年来我们国家在航天方面的迅猛发展,高考命题易与我国的航天成就紧密联系.

寄语2演练高考真题:

高考考点高考典题精选

天体运动2013·新课标Ⅰ(20);2013·四川(4);2013·天津(9①);2012·全国课标(21);2012·福建(16);2011·上海(15)

双星2013·山东(20);2012·重庆(18);2010·全国1(25)

人造卫星2013·新课标Ⅱ(20);2013·新课标Ⅰ(17);2013·浙江(18);2012·山东(5);2012·四川(15);2011·广东(20);2011·北京(15)

航天器2013·安徽(17);2011·四川(19);2010·江苏(6);2010·山东(18)

考点六、机械能及其守恒

1.【考纲解读】

本专题主要包括五个概念(功、功率、动能、势能、功能关系)和三个规律(动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律).《考试大纲》对本专题考点为Ⅱ级要求.功能关系一直都是高考的“重中之重”,是高考的热点和难点.涉及本专题知识的考题不但题型全、分值重,而且还经常有高考压轴题,常与牛顿运动定律、圆周运动、带电粒子在电场和磁场中的运动等知识综合,该类题目一般过程复杂、难度大、能力要求高.

2.【考题预测】

预测2014年高考中对本专题知识的考查比重不会降低,仍会以功的计算、动能定理以及功能关系为主,同时与曲线运动、电场及电磁感应相联系的综合题紧密相连,所以考生在复习时应多注意这些知识的综合训练和应用,以培养应用知识解决物理实际问题的能力.

样题预测2013年2月15日,一团亮光划过俄罗斯车里雅宾斯克州上空,留下白色尾迹,有视频显示,当时巨大的橘红色火球掠过天空,爆炸时散发出比太阳更耀眼的光芒.陨石雨降落后,车里雅宾斯克州各类建筑的窗户被震碎,屋顶被掀翻.下面有关陨石雨叙述中正确的是()

A.陨石坠入地球是内能转化为机械能的过程

B.陨石下落时,动能转化为重力势能

C.陨石坠入地球大气层成为流星是机械能转化为内能的过程

D.“鸡蛋大的陨石砸在地上就是一个坑”,说明陨石对地面做了功

解析:陨石是从行星际空间穿过地球大气层而陨落到地球表面上的天然固态物体.它涉及地质学、天文学、陨石学、空气动力学、天体物理学、原子物理学中许多理论问题.陨石坠入地球大气层成为流星,是陨石和空气摩擦生热的过程,是机械能转化为内能的过程,选项A错误;陨石下落时,重力势能转化为动能和内能,选项B错误;陨石坠入地球大气层成为流星,是陨石和空气摩擦生热的过程,是机械能转化为内能的过程,选项C正确;陨石落地时,对地面有一个向下的力,地面发生了形变,陨石对地面做了功,选项D正确.

3.【复习指导】

关于功能关系、能量守恒定律的考查在历年高考中都是一道亮丽的风景,且常考常新,主要考查同学们的分析综合能力、推理能力和利用数学工具解决物理问题的能力.复习时要深刻理解、准确掌握功、平均功率、瞬时功率、动能、重力势能等重要的概念及相关物理量的判断和计算;准确理解动能定理,机械能守恒定律的全部内容;熟练掌握它们的运用方法,牢固树立功是能量转化的量度,能量守恒和能的转化观点.

4.【教师寄语】

寄语1明白命题趋势:高考涉及机械能的考题主要表现为以下几种形式:(1)涉及功、功率和功能关系基本概念或机车启动问题的选择题;(2)以生产、生活和体育竞技项目等实际为背景的动力学和能量的综合题;(3)以能量守恒为核心考点并涉及弹簧的力学综合题.

寄语2演练高考真题:

高考考点高考典题精选

功和功率2013·新课标Ⅰ(21);2013·北京(23);2012·福建(17);2012·江苏(17);2011·山东(18);2011·海南(9);2010·全国课标(16);2010·四川(23)动能和动能定理2013·新课标Ⅱ(20);2012·全国(26);2012·江苏(14);2012·山东(22);2012·北京(22);2012·福建(21);2012·安徽(16)

功能关系2013·安徽(17);2012·重庆(23);2012·海南(7);2011·四川(21);2011·浙江(24)

机械能守恒定律2013·新课标Ⅰ(21);2012·海南(15);2012·上海(16);2012·浙江(18);2012·广东(17);2012·山东(16);2011·全国课标(16)

考点七、电场

1.【考纲解读】

电场Ⅱ级要求知识点有库仑定律、电场强度、点电荷的电场、电势差、带电粒子在匀强电场中的运动.电场强度、电势差是近几年高考中频繁考查的知识点.电场力、电势能与力学中的运动、平衡以及能量相结合的题目在近几年的高考中不断以各种形式出现.对电场基本知识的考查多以选择题形式进行,对于带电粒子在电场中的运动以及力电相结合的综合试题多以计算题的形式进行考查.

2.【考题预测】

预测2014年高考中,本专题仍是命题的热点之一,考查的重点是:静电场的基本知识、带电粒子在电场中运动、力电综合.库仑力与其他力相结合的平衡问题,带电粒子在匀强电场中匀变速直线运动、类平抛运动,力电综合与能量相关的问题、与生产生活、工农业生产等紧密联系,考查的可能性较大.

样题预测如图所示,直角坐标系xOy,在y轴上固定着关于O点对称的等量异号点电荷+Q和-Q,O为坐标原点,A、B、C为坐标轴上的三点,A点和B点在x轴上关于O点对称,C点在y轴上,下列判断正确的是()

A.单位正电荷在A点的电势能大于在B点的电势能

B.C点的电势小于A点的电势

C.负电荷从A点运动到B点电场力做正功

D.单位正电荷从C点移动到A点与从C点移动到B点,电场力做的功相同

解析:x轴为两等量异种点电荷连线的中垂线,所以x轴为一等势线,单位正电荷在A点的电势能等于在B点的电势能,选项A错.电场线由+Q指向-Q,沿着电场线方向电势降低,C点的电势大于A点的电势,选项B错.x轴为一等势线,负电荷从A点运动到B点电场力不做功,选项C错.C、A之间的电势差与C、B之间的电势差相等,所以单位正电荷从C点移动到A点与从C点移动到B点,电场力做的功相同,选项D对.

3.【复习指导】

在复习中,始终要围绕两个主线:一是电场力的性质,二是电场能的性质.做好这类问题关键是掌握好基本模型.注意命题与生产技术、生活实际、科学研究等联系也很多,如静电屏蔽、尖端放电和避雷针、电容式传感器、静电的防止和应用、示波管原理、静电分选等等,都成为新情景综合问题的命题素材.

4.【教师寄语】

寄语1明白命题趋势:命题趋于综合能力考查,且结合力学的平衡问题、运动学、牛顿运动定律、功和能以及交变电流等构成综合题.

寄语2演练高考真题:

高考考点高考典题精选

库仑定律2013·新课标Ⅰ(15);2013·新课标Ⅱ(18);2012·上海(11);2012·江苏(1);2011·海南(3)

电场强度2013·安徽(20);2012·海南(12);2011·重庆(19)

电势能、电势和电势差2012·广东(20);2012·福建(15);2012·山东(19);2012·天津(5);2012·重庆(20);2012·海南(3);2011·上海(14)

电容器2013·新课标Ⅰ(16);2012·大纲卷(24);2012·江苏(2);2012·海南(9)

带电粒子在电场中运动2013·新课标Ⅱ(24);2012·新课标(18);2012·四川(24);2011·新课标(20);2011·安徽(20);2011·北京(24);2011·浙江(25)

考点八、恒定电流

1.【考纲解读】

由新课标考纲对“恒定电流”的要求看,欧姆定律、电源的电动势和内阻、闭合电路欧姆定律是Ⅱ级要求.从近几年高考对“恒定电流”的考查来看,电路分析——包括电阻变化、含电容电路、非纯电阻电路等动态分析、电路故障分析,运用电路知识探究实际问题已成为考查的热点.

2.【考题预测】

预测2014年对本部分知识的考查将与实际联系紧密,像超导现象及其在生产、科技方面的应用等,学生应用已有知识解决实际问题的能力将是重点考查的一种趋势,符合现代高考对知识应用和能力考查的要求.基本题型是以选择题、实验题或计算题出现.如以选择题出现难度一般不大,若以实验题和计算题出现,则属于较难的题.

样题预测如图所示,电源电动势为E,内阻为r,平行板电容器两金属板水

平放置,开关S是闭合的,两板间一质量为m,电荷量为q的油滴恰好处于静止状态,G为灵敏电流计.则以下说法正确的是()

A.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,油滴向上加速运动,中有从b到a的电流.

B.在将滑动变阻器滑片P向下移运的过程中,油滴向下加速运动,中有从b到a的电流

C.在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中,油滴仍然静止,中有从a到b的电流

D.在将S断开后,油滴仍保持静止状态,中无电流通过

解析:本题考查电路的动态分析.滑片P向上移动,接入电路的电阻增大,电路总电阻增大,根据闭合电路欧姆定律可知,干路电流减小,因U=E-I(r+R1),可知电容器极板电压变大,油滴受到的电场力增大,油滴向上运动,极板电压变大,说明电容器充电,中电流方向从b到a,选项A正确,选项B、C错误;将S断开后,电容器放电,中有电流,电压减小,电场力减小,油滴向下运动,选项D错误.

3.【复习指导】

复习重点有闭合电路欧姆定律的应用,电功、电热的计算,电阻、电压和电流的测量.从这几年的高考试题看,电路的动态分析考题出现频率较高,是高考的难点和热点.复习时注意电路的计算,包括电阻的计算,串并联电阻的计算,电功、电热的计算(纯电阻电路、非纯电阻电路、混联电路等),闭合电路欧姆定律的计算等.

4.【教师寄语】

寄语1明白命题趋势:高考命题势必会倾向于综合各部分知识的综合题的考查,例如以动力学为背景的力电综合题,以电磁感应为背景的力电综合题,以电路知识为背景的能量守恒问题,结合生产生活实际的应用题等.

寄语2演练高考真题:

高考考点高考典题精选

闭合电路欧姆定律2013·安徽(16);2010·新课标(19);2008·重庆(15)

电功率、焦耳定律2012·上海(13);2012·四川(23);2012·浙江(17);2011·全国(17);2011·北京(20);2011·上海(8)

电路动态分析2012·上海(17);2012·浙江(17);2011·重庆(20);2011·北京(17);2011·海南(2);2011·上海(12);2010·上海(5)

含容电路2010·安徽(18)

电路故障分析2011·重庆(22)

考点九、磁场

1.【考纲解读】

带电粒子在有界磁场中运动及带电粒子在复合场中运动是高考的热点和重点.近几年始终围绕带电粒子在磁场、复合场中运动和实际应用问题考查,如质谱仪和回旋加速器等,尤其复合场中的问题更是每年必考,占分较大.带电粒子在复合场中的运动,一般具有较复杂的运动图景,可以综合考力场、电场、磁场的知识,同时考查学生在复杂的情景中灵活运用解题基本方法,洞察问题的内在联系,更能反映考生的综合素质、带电粒子在复合场中的运动往往受到命题者的青睐.

2.【考题预测】

预计2014年高考中,带电粒子在同一区域内存在电磁场问题和带电粒子在周期性电磁场作用下运动的题目必将成为考查的重点;电磁场在各种科学仪器中的应用问题仍然不可忽视,与现代高科技相关的物理情景试题也会不断翻新.

考点十、电磁感应

1.【考纲解读】

本专题是历年高考的重点、难点,也是热点,其中Ⅱ级要求知识点有:法拉第电磁感应定律、楞次定律.从近两年的高考命题来分析,新课程高考对本专题的考查有所加强,考查内容全面,主要包括对电磁感应现象的描述、感应电动势大小的计算(法拉第电磁感应定律)和方向的判断(楞次定律、右手定则),特别是经常将电磁感应与电路规律、力学规律、电场规律、磁场规律、能量转化问题、数学函数与图象等相结合,试题的难度和广度均有明显体现;试题的考查形式灵活,选择题、填空题、计算题都经常出现.

2.【考题预测】

预测2014年的高考方向与内容仍然会保持一定的稳定,本考点的知识点并不是很多,但与其他章节的联系却很多,每年的高考题中对这一章的内容均有所涉及.重点考查的内容主要是以导轨上的导体切割磁感线为模型,综合考查电磁感应、恒定电流、磁场、牛顿运动定律、能量的转化和守恒等知识点.

[FK(]样题预测[FK)][HTK]如图甲所示,不计电阻的光滑平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1m,上端接有电阻R=2Ω,虚线OO′下方存在垂直于导轨平面向里的匀强磁场,现将质量为m=0.1kg、电阻不计的金属杆ab,从OO′上方某处由静止释放,金属杆在下落的过程中与导轨保持良好接触,且始终保持水平,不计导轨的电阻.已知金属杆进入磁场时的速度为v0=1m/s,下落0.3m的过程中加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示,(g取10m/s

2).试求:

[TPgkwl-3.TIF,BP][TS(*5][JZ][HT5"H]图甲图乙[TS)]

(1)垂直于导轨平面向里的匀强磁场的磁感应强度.

(2)ab杆下落0.3m的过程中R上产生的热量和通过R的电荷量.

解析:(1)刚进入磁场时a0=10m/s2,方向竖直向上,由牛顿第二定律有

BI0L-mg=ma0

若进入磁场时的速度为v0,有

I0=E0[]R

E0=BLv0

联立上面三式代入数据得磁场的磁感应强度为B=2T.

(2)通过ah图象知,a=0表明金属杆受到的重力与安培力平衡,有mg=BIL,其中I=E[]R,E=BLv,可得下落0.3m时金属杆的速度v=mgR[]B2L2=0.5m/s.

下落0.3m的过程中,由能量守恒定律有

mgh=Q+1[]2mv2

解得Q=0.2875J.

金属杆自由下落的距离满足2gh0=v20,h0=0.05m,所以金属杆在磁场中运动的距离

x=h-h0=0.25m

则q=It[DD(]-[DD)]=[SX(]E[DD(]-[DD)][]R[SX)]t=[SX(]BLv[DD(]-[DD)][]R[SX)]t=[SX(]BL[]R[SX)]x=0.25C.

3.【复习指导】

本内容集中体现了与恒定电流、磁场、力学内容的联系,综合性很强,难度大,复习时特别注意要从能量的角度分析和解决问题.注意与实际生产、科技常识相结合的日光灯原理、磁悬浮列车原理、电磁阻尼现象、电磁流量计、传感器原理、超导技术应用有可能成为高考命题的搭界平台.

4.【教师寄语】

寄语1明白命题趋势:命题频率较高的是感应电流的产生条件、方向判定和导体切割磁感线产生感应电动势的计算.其他像电磁感应现象与磁场、电路、力和运动、能量等知识相联系的综合题及感应电流(或感应电动势)的图象问题等.

寄语2演练高考真题:

[HT6]

高考考点高考典题精选

电磁感应现象、楞次定律2013·新课标Ⅰ(17);2012·北京(19);2012·山东(14);2012·海南(5);2011·海南(7);2011·上海(13);2011·上海(20)

法拉第电磁感应定律、自感、涡流2013·北京(17);2012·新课标(19);2012·四川(16);2012·福建(22);2011·北京(19);2011·广东(15);2010·江苏(2)

电磁感应中的图象问题2013·新课标Ⅱ(16);2012·重庆(21);2012·新课标(20);2012·福建(18);2011·海南(6);2011·山东(22);2010·北京(19)

电磁感应的综合问题2013·新课标Ⅰ(25);2013·安徽(16);2012·山东(20);2011·福建(17);2012·天津(11);2012·浙江(25);2012·广东(35)

考点十一、交变电流

1.【考纲解读】

新课标考纲对“交变电流”的考查都是Ⅰ级要求,对这部分知识的考查一般出现在选择题中,主要考查正弦式交变电流的产生及图象和数学表达式、最大值与有效值、变压器及电能的输送等问题.

2.【考题预测】

本部分知识常与电场和力学知识结合在一起考查考生的综合分析能力,如带电粒子在交变电场中的运动等.本考点知识也易与现代科技和信息技术相联系,如“电动自行车”、“磁悬浮列车”等.

[FK(]样题预测[FK)][HTK]如图所示为一理想变压器的原线圈通入的正弦交流电的输入电压u随时间t的变化规律图象,已知原、副线圈匝数比为n1∶n2=10∶1,当副线圈中接入两个相同的并联电阻R=20Ω时,则()

[TPgkwl-4.TIF,BP]

A.通过电阻R的电流最大值为2.2A

B.与电阻并联的电压表示数为31.1V

C.电阻在1s内产生的热量为24.2[KF(S][]2[KF)]J

D.变压器的输入功率约为48.4

解析:本题考查交流电知识.由图象可知原线圈电压有效值为220V,根据匝数比n1∶n2=10∶1,可得副线圈电压有效值为22V,故与电阻并联的电压表示数为22V,选项B错;根据欧姆定律计算得到通过副线圈的电流有效值为2.2A,即通过电阻的电流有效值为1.1A,最大值为1.1[KF(]2[KF)]A,选项A错;电阻在1s内产生的热量为Q=22×1.1×1J=24.2J,选项C错;变压器的输入功率等于电阻消耗的功率P=22×

2.2W=48.4W,选项D对.

3.【复习指导】

本考点是电磁感应的应用和拓展.复习时要注意“三突出”:一是突出考查交变电流的产生过程;二是突出考查交变电流的图象和交变电流的四值;三是突出考查变压器.

4.【教师寄语】

寄语1明白命题趋势:高考对本考点的考查多集中在变压器的原理及其应用、交流电的有效值、平均值和远距离输电等知识的理解和应用上.

寄语2演练高考真题

高考考点高考典题精选

交变电流的产生及描述2013·四川(2);2012·北京(15);2012·广东(19);2012·全国(19);2012·山东(18);2012·安徽(23);2011·天津(4)

变压器、电能的输送2013·广东(16);2012·重庆(15);2012·新课标(17);2012·福建(14);2012·天津(4);2012·江苏(7);2012·海南(4);2011·新课标(17)

高中物理学史汇编(二)

5.英国物理学家胡克对物理学的贡献:胡克定律;经典题目:胡克认为只有在一定的条件下,弹簧的弹力才与弹簧的形变量成正比.

6.1638年,伽利略在《两种新科学的对话》一书中,运用观察-假设-数学推理的方法,详细研究了抛体运动.

7.人们根据日常的观察和经验,提出“地心说”,古希腊科学家托勒密是代表;而波兰天文学家哥白尼提出了“日心说”,大胆反驳地心说.

篇13

(1)“辽宁舰”的排水量为6.7×104 t,其满载并静止在海面上时,受到的浮力是N,排开海水的体积为m3.(ρ海水=1.03×103 kg/m3)

(2)歼-15在航母上起飞时相对于,它是运动的,当它飞离舰时,航母受到的浮力将,在起飞上升过程中,歼-15的重力势能将.(后两空均选填“变大”、“不变”或“变小”)

(3)歼-15降落着舰后,虽受阻拦索作用并关闭发动机,但飞机仍会向前滑行一段距离,这是因为歼-15具有.

考点阿基米德原理;参照物及其选择;漂浮条件的应用;影响重力势能大小的因素;惯性.

答案6.7×108,6.5×104;航母甲板,变小,变大;惯性.

点评本题以我国第一艘航母“辽宁舰”为内容,从知识、能力层面考查了阿基米德原理的应用、运动和静止的相对性、漂浮条件的应用、惯性的相关知识,具有一定的综合性,是中考的热点题型.同时更突出了新课标的基本理念,要让学生关心科学技术的新进展,关注科技发展给社会进步带来的影响,树立正确的世界观,有振兴中华的使命感和责任感,激发学生强烈的民族自豪感和爱国主义的情感.包括今年中考其他省市考查的我国“蛟龙号”潜水器、“嫦娥三号”月球探测器等新颖热点题型,不但激发了学生学习物理的强烈兴趣,而且在考查学生知识与能力的同时,还很好的落实了热爱科学、热爱祖国、振兴中华这一情感目标.

例2(2013年扬州市)如图2甲是我国某地区风力发电的外景,风力发电机组主要由风机叶片和发动机组成.

(1)风力发电利用的是风能,风能是清洁的、(可再生/不可再生)能源.

(2)风机叶片具有质量轻、强度高、耐磨损等性能,通常用密度小,硬度(大/小)的复合材料制成;叶片形状像飞机机翼,若叶片位置和风向如图2乙所示,由于叶片两面空气流速不同产生压强差,而受到向(上/下)的力使风叶旋转.

(3)风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机,利用原理.实现机械能转化为电能.

(4)某风力发电机的输出功率与风速的关系如图2丙所示,由图像得到的下列信息,正确的有哪些

A.只要有风,机组就能产生电能

B.风速过大,机组不会产生电能

C.风速越大,机组产生的电功率一定越大

D.风速在一定范围内,机组产生的电功率可能不变

(5)下表给出了在不同风速下某风机获得的能量:

平均风速(m/s) 5 10 15 201 s内获得的能量(×104 J) 1 8 27 64①对表格进行分析,你发现该风机1 s内获得的能量与风速的定量关系是(用文字叙述);

②当风速为5 m/s时, 这台风机工作1 s所产生的电能可供1只“220 V 100 W”电灯正常工作10 s,求风机发电的效率.

考点流体压强与流速的关系;电磁感应;电功率、机械效率;能源的分类;图像分析.

答案(1)可再生;(2)大,上;(3)电磁感应;(4)B、D;(5)①风机获得的能量与风速的三次方成正比;②10%.

点评本题考查了可再生能源、电功率、流体压强和流速关系、电磁感应,其它内容都是从给定的材料中分析问题,考查学生对新事物的分析、判断能力、应用数学知识解决物理问题的能力,最近几年中考中出现的频率较高,并且有一定的难度.本题还很好地体现了新课程注意学科渗透,关心科技发展的基本理念,在考查学生综合能力的同时,很好的落实了学生要关注科学技术对社会发展、自然环境及人类生活的影响,有保护环境和可持续发展的意识,有将科学服务于人类的意识的这一情感目标.

例3(2013年成都市)小李同学爱学习,爱家乡,立志为祖国的强盛贡献自己的力量.最近,他向全班同学推荐了两则新闻:

新华网2013年3月19日报道,浙江大学的科学家们研制出了一种超轻材料,这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度为0.16毫克每立方厘米,刷新了世界纪录.如图3所示,用该材料制成的体积为8立方厘米的“碳海绵”放置在鲜花上.

成都全搜索新闻网2013年5月2日报道,5月2日下午,成都开展了“二环路改造工程主线高架桥标准段结构极限承载能力模型试验研究”.根据测试结果,桥墩所受总荷载达到了2800吨,约为正常设计的4.3倍.

小李同学根据上述两则新闻,编制了下面的计算题,请大家一起来完成.(1)求8立方厘米“全碳气凝胶”的质量为多少克?(2)如果将质量为2800吨的物体放在水平地面上,物体与地面的接触面积为28平方米,求物体对地面的压强(g取10 N/kg)?

考点密度公式的应用;压强公式的应用.

答案(1)m=ρV=0.16×10-3 g/cm3×8 cm3

=1.28×10-3 g.

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