高中物理 4.3光的全反射同步练习(含解析)新人教版选修34
第3节光的全反射
1．光从光密介质射入光疏介质时，若入射角增大到某一角度，________光线就会完全消失，只剩下________光线的现象叫全反射，这时的______________叫做临界角．2．要发生全发射，必须同时具备两个条件：(1)光从________介质射入________介质，(2)入射角____________________临界角．
3．光从介质射入空气(真空)时，发生全反射的临界角C与介质的折射率n的关系是____________．
4．在实际应用中的光纤是一根极细的玻璃丝，直径约几微米到100 μm不等，由两种____________不同的玻璃制成，分内外两层，内层玻璃的折射率比外层玻璃的折射率____．当光从一端进入光纤时，将会在两层玻璃的界面上发生____________．
5．在水底的潜水员看来，水面上方的所有景物只出现在顶角为97°的倒立圆锥里，这是因为( )
A．水面上远处的景物反射的阳光都因为全反射而不能进入水中
B．水面上远处的景物反射的阳光折射进入水中，其折射角不可能大于48.5°
C．水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为全反射的原因不可能进入水中
D．水面上方倒立圆锥之外的景物反射的阳光都因为折射的原因不可能进入潜水员的眼中
6．全反射是自然界里常见的现象，下列与全反射相关的说法正确的是( )
A．光只有从光密介质射向光疏介质时才能发生全反射
B．如果条件允许，光从光疏介质射向光密介质时也可能发生全反射
C．发生全反射时，折射光线完全消失，反射光的能量几乎等于入射光的能量
D．只有在入射角等于临界角时才能发生全反射
7．一束光线从折射率为1.5的玻璃内射向空气，在界面上的入射角为45°，下图所示的四个光路图中，正确的是( )
概念规律练
知识点一发生全反射的条件
1．关于全反射，下列说法中正确的是( )
A．发生全反射时，仍有折射光线，只是折射光线非常弱，因此可以认为不存在折射光线而只有反射光线
B．光线从光密介质射向光疏介质时，一定会发生全反射
C．光线从光疏介质射向光密介质时，不可能发生全反射
D．水或玻璃中的气泡看起来特别亮，就是因为光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生了全反射
2．如图1所示，半圆形玻璃砖放在空气中，三条同一颜色、强度相同的光线，均由空气射入玻璃砖，到达玻璃砖的圆心位置．下列说法正确的是( )
图1
A．假若三条光线中有一条在O点发生了全反射，那一定是aO光线
B．假若光线bO能发生全反射，那么光线cO一定能发生全反射
C．假若光线bO能发生全反射，那么光线aO一定能发生全反射
D．假若光线aO恰能发生全反射，则光线bO的反射光线比光线cO的反射光线的亮度大知识点二全反射的临界角
3．光在某种介质中传播的速度为1.5×108 m/s，光从此介质射向空气并发生全反射时的临界角是( )
A．15° B．30° C．45° D．60°
4．已知介质对某单色光的临界角为C，则( )
A．该介质对单色光的折射率等于1
sin C
B．此单色光在该介质中的传播速度等于c·sin C(c是光在真空中的传播速度) C．此单色光在该介质中的传播波长是在真空中波长的sin C倍
D．此单色光在该介质中的频率是在真空中的1
sin C
倍
知识点三光导纤维
5．光导纤维的结构如图2所示，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播．以下关于光导纤维的说法正确的是( )
图2
A．内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
B．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射
C．内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射
D．内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用
6. 如图3所示，一根长为L的直光导纤维，它的折射率为n，光从它的一个端面射入，又从另一端面射出所需的最长时间为多少？(设光在真空中的速度为c)
图3
方法技巧练
应用全反射规律解决实际问题的方法
7．有一折射率为n的长方体玻璃砖ABCD，其周围是空气，如图4所示，当入射光线从它的AB面以入射角α射入时．
图4
(1)要使光线在BC 面发生全反射，证明入射角应满足的条件是sin α≤n 2
－1.(BC 面足够长)；
(2)如果对于任意入射角的光线都能产生全反射，则玻璃砖的折射率应取何值？
8．如图5所示是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，相机的镜头竖直向上．照片中，水立方运动馆的景象呈现在半径r ＝11 cm 的圆形范围内，水面上
的运动员手到脚的长度l ＝10 cm.若已知水的折射率为n ＝4
3
，请根据运动员的实际身高估算
该游泳池的水深h .(结果保留两位有效数字)
图5
1．已知水、水晶、玻璃和二硫化碳的折射率分别为1.33、1.55、1.60和1.63，如果光按下面几种方式传播，可能发生全反射的是( )
A．从水晶射入玻璃B．从水射入二硫化碳
C．从玻璃射入水中D．从水射入水晶
2．如图6所示，ABCD是平面平行的透明玻璃砖，AB面和CD面平行，它们分别是玻璃和空气的界面，设为界面Ⅰ和界面Ⅱ，光线从界面Ⅰ射入玻璃砖，再从界面Ⅱ射出，回到空气中，如果改变光到达界面Ⅰ时的入射角，则( )
图6
A．只要入射角足够大，光线在界面Ⅰ上可能发生全放射现象
B．只要入射角足够大，光线在界面Ⅱ上可能发生全反射现象
C．不管入射角多大，光线在界面Ⅰ上都不可能发生全反射现象
D．不管入射角多大，光线在界面Ⅱ上都不可能发生全反射现象
3．某一束单色光在水中的传播速度是真空中的3/4，则( )
A．水的折射率为3/4
B．水的折射率为4/3
C．从水中射向水面的光线，一定可以进入空气中
D．这束光在水中传播时的频率为真空中的3/4
4．在完全透明的水下某处，放一点光源，在水面上可见到一个圆形透光平面，若透光圆面的半径匀速增大，则光源正( )
A．加速上升B．加速下沉
C．匀速上升D．匀速下沉
5．如图7所示，一束白光通过玻璃棱镜发生色散现象，下列说法正确的是( )
图7
A．红光的偏折最大，紫光的偏折最小
B．红光的偏折最小，紫光的偏折最大
C．玻璃对红光的折射率比紫光大
D．玻璃中紫光的传播速度比红光大
6. 如图8所示，一个三棱镜的截面为等腰直角△ABC，∠A为直角．此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射．该棱镜材料的折射率为( )
图8
A.
6
2
B. 2
C.
3
2
D. 3
7．如图8所示，在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形．有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合．已知玻璃的折射率为1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为( )
图8
A．r B．1.5r
C．2r D．2.5r
8．如图9所示，光线从空气垂直射入棱镜界面BC上，棱镜
图9
的折射率n＝2，这条光线离开棱镜时与界面的夹角为( )
A．30° B．45°
C．60° D．90°
9．空气中两条光线a和b从方框左侧入射，分别从方框下方和上方射出，其框外光线如图10所示．方框内有两个折射率n＝1.5的玻璃全反射棱镜．下图给出了两棱镜四种放置方式的示意图．其中能产生如图所示效果的是( )
图10
10.如图11所示，一段横截面为正方形的玻璃棒，中间部分弯成四分之一圆弧形状，一细束单色光由MN端面的中点垂直射入，恰好能在弧面EF上发生全反射，然后垂直PQ端面射出．
图11
(1)求该玻璃棒的折射率．
(2)若将入射光向N端平移，当第一次射到弧面EF上时________(填“能”“不能”或“无法确定能否”)发生全反射．
11．一束单色光由左侧射入盛有清水的薄壁圆柱形玻璃杯，图12为过轴线的截面图，
调整入射角α，使光线恰好在水和空气的界面上发生全反射，已知水的折射率为4
3
，求sin α
的值．
图12
12.在厚度为d、折射率为n的大玻璃板的下表面，有一个半径为r的圆形发光面．为了从玻璃板的上方看不见圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块圆形纸片，所贴纸片的最小半径为多大？
13．如图13所示的圆柱形容器中盛满折射率n＝2的某种透明液体，容器底部安装一块平面镜，容器直径L＝2H，在圆心正上方h高度处有一点光源S，要使S发出光从液体上方观察照亮整个液体表面，h应该满足什么条件．
图13
第3节 光的全反射
答案
课前预习练
1．折射 反射 入射角 2．光密 光疏 大于或等于 3．sin C ＝1
n
4．折射率 大 全反射
5．B [水面上方的所有景物出现在顶角为97°的倒立圆锥里，这是由于水的临界角为48.5°，光由空中射入水中时，最大折射角为48.5°，不能发生全反射；当光由水中射向空中时有可能发生全反射现象，故B 正确，A 、C 、D 错．]
6．AC
7．A [因为sin C ＝1n ＝2
3，则sin C 全反射，A 正确．] 课堂探究练 1．CD [光从光密介质射向光疏介质时，当入射角增大到某一角度后，折射光线完全消失，只剩下反射光线的现象叫全反射，故A 、B 错，C 正确；光从水或玻璃射向气泡时，在界面发生了全反射，即反射光增强，透射光减弱，就使气泡看起来特别亮，D 正确．] 点评 发生全反射的条件：①光从光密介质射向光疏介质；②入射角大于或等于临界角． 2．ACD [三条入射光线沿着指向圆心的方向由空气射向玻璃砖，在圆周界面，它们的入射角为零，均不会偏折．在直径界面，光线aO 的入射角最大，光线cO 的入射角最小，它们都是从光密介质射向光疏介质，都有发生全反射的可能．如果只有一条光线发生了全反射，那一定是aO 光线，因为它的入射角最大，所以选项A 对．假若光线bO 能发生全反射，说明它的入射角等于或大于临界角，光线aO 的入射角更大，所以，光线aO 一定能发生全反射，光线cO 的入射角可能大于临界角，也可能小于临界角，因此，cO 光线不一定能发生全反射．所以选项C 对，B 错．假若光线aO 恰能发生全反射，光线bO 和光线cO 都不能发生全反射，但bO 光线的入射角更接近于临界角，所以，光线bO 的反射光线较光线cO 的反射光线强，即光线bO 的反射光线亮度较大，所以D 对，本题答案选A 、C 、D.] 点评 当光从光密介质射向光疏介质未发生全反射时，随着入射角的增大，折射光线越来越弱，反射光线越来越强，直到增大到临界角之后，折射光线消失，反射光线达到最强． 3．B [因为n ＝c v ＝3.0×108 m/s 1.5×108 m/s ＝2，而且sin C ＝1n ＝1 2，所以C ＝30°，选B.] 4．ABC [该题考查临界角、折射率以及光速之间的关系．由临界角的计算式sin C ＝1 n ， 得n ＝ 1sin C ，选项A 正确；将n ＝c v 代入sin C ＝1n ，得sin C ＝v c ，故v ＝csin C ，选项B 正确；设该单色光的频率为f ，在真空中的波长为λ0，在介质中的波长为λ，由波长、频率、 光速的关系得c ＝λ0f ，v ＝λf，故sin C ＝v c ＝λ λ0，λ＝λ0sin C ，选项C 正确；该单色光 由真空传入介质时，频率不发生变化，选项D 错误．] 点评 临界角、光在介质中传播速度v 以及介质的折射率n 之间的关系为sin C ＝1 n 、n ＝c v . 5．A [光导纤维很细，它的直径只有几微米到一百微米，它由内芯和外套两层组成，内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射．] 6.n 2 L c 解析 由题中的已知条件可知，要使光线从光导纤维的一端射入，然后从它的另一端全部射出，必须使光线在光导纤维中发生全反射现象．要使光线在光导纤维中经历的时间最长，就必须使光线的路径最长，即光线对光导纤维的入射角最小，光导纤维的临界角为C ＝arcsin 1n .光在光导纤维中传播的路程为d ＝L sin C ＝nL.光在光导纤维中传播的速度为v ＝c n . 所需最长时间为t max ＝d v ＝nL c n ＝n 2 L c . 点评 光纤通信就是利用全反射原理，光在内芯内传播时想要减少能量损失，在内芯与外套的界面上就要发生全反射，则内芯的折射率大于外套． 7．(1)证明见解析 (2)大于或等于 2 解析 (1)要使光线在BC 面发生全反射如图所示， 首先应满足 sin β ≥1 n ① 式中β为光线射到BC 面的入射角，由折射定律，有 sin α sin(90°－β) ＝n ， ② 将①②两式联立得sin α≤n 2 －1. (2)如果对于任意入射角的光线都能产生全反射，即0°≤α≤90°都能产生全反射， 则只有当n 2 －1≥1才能满足上述条件，故n≥ 2. 8．2.1 m 解析 设照片圆形区域的实际半径为R ，运动员手到脚的实际长度为L ，由全反射公式得 sin α＝1 n 几何关系sin α＝R R 2 ＋h 2 ， R r ＝L l 得h ＝n 2 －1·L l r 取L ＝2.2 m ，解得h ＝2.1 m(1.6～2.6 m 都算对) 方法总结 应用全反射规律解决实际问题的思路： (1)确定光是由光疏介质进入光密介质还是由光密介质进入光疏介质． (2)若光由光密介质进入光疏介质，则根据sin C ＝1 n 确定临界角，看是否发生全反射． (3)根据题设条件，画出入射角等于临界角的“临界光路”． (4)运用几何关系、三角函数关系、反射定律等进行判断推理、运算及变换，进行动态分析或定量计算． 课后巩固练 1．C [本题考查全反射的条件，光只有从光密介质射入光疏介质才可能发生全反射，从水晶射入玻璃、从水射入二硫化碳，从水射入水晶都是从光疏介质射入光密介质，都不可能发生全反射，故A 、B 、D 错误，从玻璃射入水中是从光密介质射入光疏介质，有可能发生全反射，故C 正确．] 2．CD [在界面Ⅰ光由空气进入玻璃砖，是由光疏介质进入光密介质，不管入射角多大，都不会发生全反射现象，选项C 正确；在界面Ⅱ光由玻璃进入空气，是由光密介质进入光疏介质，但是，由于界面Ⅰ和界面Ⅱ平行，光由界面Ⅰ进入玻璃后再达到界面Ⅱ，在界面Ⅱ上的入射角等于在界面Ⅰ上的折射角，因此入射角总是小于临界角，因此也不会发生全反射现象，选项D 也正确．] 3．B [由于在水中的传播速度v ＝34c ，所以折射率为n ＝c v ＝4 3.故A 错，B 正确．从水 中射向水面，如果发生了全反射，则光不会进入空气中，故C 错．光在不同介质中传播时频 率不变，故D 错．] 4．D [所形成的透光圆面是由于全反射造成的，如图甲所示，圆面的边缘处是光发生全反射的位置，即i ＝C. 若光源向上移动，只能导致透光圆面越来越小，所以光源只能向下移动．如图乙所示，取时间为t ，则透光圆面扩大的距离为s ＝vt. 设这段时间内，光源下移的距离为L ，由几何关系可得L ＝vt tan C ＝vtcot C ，由上面的 表达式可知vcot C 为定值，L 与t 成正比例关系，满足匀速运动条件，所以，光源应向下匀速运动．] 5．B [由光的色散知识可知，红光的偏折最小，紫光的偏折最大，玻璃对红光的折射率比紫光小，玻璃中紫光的传播速度比红光小．] 6．A [根据折射率定义有，sin ∠1＝nsin ∠2，nsin ∠3＝1，已知∠1＝45°，又∠2＋ ∠3＝90°，解得：n ＝ 62 .] 7．C [由sin C ＝1 n ，得C≈42°，可知光线首先发生全反射，作出光路图如图所示， 由图中几何关系，可得rtan 60°＝(R ＋r)tan 30°，故R ＝2r.] 8．B [光路图如图所示，此棱镜的临界角为C ，则sin C ＝1n ＝2 2，所以C ＝45°，光 线在AB 面上发生全反射，又因为n ＝sin αsin 30°＝2，所以sin α＝2 2，所以α＝45°， 故光线离开棱镜时与界面夹角为45°.] 9．B [四个选项产生光路效果如下图： 由上图可知B 项正确．] 10．(1) 2 (2)能 解析 (1)如图所示，单色光照射到EF 弧面上时恰好发生全反射，由全反射的条件可知 C ＝45° ① 由折射定律得n ＝sin 90° sin C ② 联立①②式解得n ＝ 2 ③ (2)当入射光向N 端移动时，光线在EF 面上的入射角将增大，所以能产生全反射． 11. 73 解析 当光线在水面发生全反射时，有sin C ＝1 n ① 当光线从左侧射入时，由折射定律 sin α sin ? ????π2－C ＝n ② 联立①②式，代入数据可得sin α＝ 73 . 12．r ＋ d n 2 －1 解析 根据题述，光路如图所示，图中S 点为圆形发光面边缘上一点， 由该点发出的光线能射出玻璃板的范围由临界光线SA 确定，当入射角大于临界角C 时，光线就不能射出玻璃板了．图中Δr＝dtan C ＝d sin C cos C ，而sin C ＝1n ，则 cos C ＝n 2 －1n ，所以Δr＝d n 2－1.故所贴纸片的最小半径R ＝r ＋Δr＝r ＋d n 2－1. 13．H>h≥(3－1)H 解析 设点光源S 通过平面镜所成像为S′，如图，反射光线能照亮全部液面，入射角θ≤C，C 为全反射临界角 sin C ＝1/n ＝1/2 C ＝30° tan θ＝(L/2)/(H ＋h)≤tan C 解得h≥(3－1)H 则H>h≥(3－1)H 物理 1.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( ) A. B. C. D. [解析] 1.设中子质量为m,则原子核的质量为Am。设碰撞前后中子的速度分别为v0、v1,碰后原子核的速度为v2,由弹性碰撞可得mv0=mv1+Amv2,m=m+Am,解得v1=v0,故=,A正确。 2.很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率( ) A.均匀增大 B.先增大,后减小 C.逐渐增大,趋于不变 D.先增大,再减小,最后不变[解析] 2.对磁铁受力分析可知,磁铁重力不变,磁场力随速率的增大而增大,当重力等于磁场力时,磁铁匀速下落,所以选C。 3.(2014大纲全国，19，6分)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时, 上升的最大高度为H,如图所示;当物块的初速度为时,上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( ) A.tan θ和 B.tan θ和 C.tan θ和 D.tan θ和 [解析] 3.由动能定理有 -mgH-μmg cos θ=0-mv2 -mgh-μmg cos θ=0-m()2 解得μ=(-1)tan θ,h=,故D正确。 4.两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是( ) A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2| B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2 C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 [解析] 4.两列振动方向相同的相干波相遇叠加,在相遇区域内各质点仍做简谐运动,其振动位移在0到最大值之间,B、C项错误。在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差,在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和,故A、D项正确。 人教版高中物理选修3-1 全册知识点总结大全 第一章 静电场 第1课时 库仑定律、电场力的性质 考点1.电荷、电荷守恒定律 自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。例如：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引；电荷的基本性质：能吸引轻小物体 1. 元电荷：电荷量c e 191060.1-?=的电荷，叫元电荷。说明：任意带电体的电荷量都是 元电荷电荷量的整数倍。 2.使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种：①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。 3电荷守恒定律：电荷既不能被创造，又不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量保持不变。 考点2.库仑定律 1. 内容：在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在他们的连线上。 2. 公式：叫静电力常量）式中,/100.9(2 292 21C m N k r Q Q k F ??== 3. 适用条件：真空、点电荷。 4. 点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状体积对相互作用力的影响可忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。 考点3.电场强度 1.电场 ⑴ 定义：存在电荷周围能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。 ⑵ 基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。 ⑶ 静电场：静止的电荷产生的电场 2.电场强度 ⑴ 定义：放入电场中的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度。 ⑵ 定义式： q F E = E 与 F 、q 无关，只由电场本身决定。 ⑶ 单位：N/C 或V/m 。 ⑷ 电场强度的三种表达方式的比较 定义式 决定式 关系式 表达式 q F E /= 2/r kQ E = d U E /= 适用 范围 任何电场 真空中的点电荷 匀强电场 说明 E 的大小和方向与检验电荷 的电荷量以及电性以及存在与否无关 Q ：场源电荷的电荷量 r:研究点到场源电荷的距离 U:电场中两点的电势差 d ：两点沿电场线方向的距离 （5）矢量性：规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向，或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。 （6）叠加性：多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫做电场强度的矢量叠加，电场强度的叠加遵从平行四边形定则。 考点4.电场线、匀强电场 1. 电场线：为了形象直观描述电场的强弱和方向，在电场中画出一系列的曲线，曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向，曲线的疏密程度表示场强的大小。 2. 电场线的特点 ⑴ 电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。 ⑵ 始于正电荷或无穷远，终于无穷远或负电荷，电场线是不闭合曲线。 ⑶ 任意两条电场线不相交。 ⑷ 电场线的疏密表示电场的强弱，某点的切线方向表示该点的场强方向，它不表示电荷在电场中的运动轨迹。 ⑸ 沿着电场线的方向电势降低；电场线从高等势面（线）垂直指向低等势面（线）。 3. 匀强电场 ⑴定义：场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称之为匀强电场。 ⑵特点：匀强电场中的电场线是等距的平行线。平行正对的两金属板带等量异种电荷后，在 高中物理典型例题集锦 (电磁学部分) 25、如图22-1所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板 的中央各有小孔M、N。今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N三点在同一竖直线上)，空气阻力不计，到达N点时速度恰好 为零，然后按原路径返回。若保持两板间的电压不变，则： A.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。 B.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。 C.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过 N孔继续下落。 图22-1 D.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过N 孔继续下落。 分析与解：当开关S一直闭合时，A、B两板间的电压保持不变，当带电质点从M向N 运动时，要克服电场力做功，W=qU AB，由题设条件知：带电质点由P到N的运动过程中，重力做的功与质点克服电场力做的功相等，即：mg2d=qU AB 若把A板向上平移一小段距离，因U AB保持不变，上述等式仍成立，故沿原路返回， 应选A。 若把B板下移一小段距离，因U AB保持不变，质点克服电场力做功不变，而重力做功 增加，所以它将一直下落，应选D。 由上述分析可知：选项A和D是正确的。 想一想：在上题中若断开开关S后，再移动金属板，则问题又如何(选A、B)。 26、两平行金属板相距为d，加上如图23-1(b)所示的方波形电压，电压的最大值为U0，周期为T。现有一离子束，其中每个 离子的质量为m，电量为q，从与两板 等距处沿着与板平行的方向连续地射 入两板间的电场中。设离子通过平行 板所需的时间恰为T(与电压变化周图23-1 图23-1(b) 高中物理教学研究 一、传统物理教学中存在的问题 1.教学方法过于单一，只注重传授式教育 传统的教学方式过于死板化、强制化，教师的教学方法偏重于传授式，一味地向学生灌输概念，解题方法，这种方式抹灭了学生自我发现的能力，发散性的思维模式得不到发挥。在课堂上，往往是教师以传授方式教学，将概念和实验结果不断重复地传输到学生的脑中，将物理教学变得机械化、单一化，很少有与学生互动的机会。这种填鸭式的教学方式，不能让学生更好地理解知识，并且学生发现问题的能力得不到培养，有问题却无法提出，同时教师得不到学生是否理解知识的反馈信息。这种单向的教学方式，对学生的学习成长是不利的。 2.创新意识培养的缺失，缺乏教学交流 传统的物理教学方式，教师一味地灌输课本上的知识，将物理实验应该呈现的现象，通过口述或者文字的方式表达出来，让学生对于那些生硬的物理概念以及物理实验死记硬背，学生只要记住这些会发生的现象就等于接受了这些知识，完全丧失了创新的意识能力。久而久之，学生对物理这门应该生动的学科产生了抵触心理，学生无法想象、无法亲眼验证物理的神奇，也就没有学习物理的兴趣。 3.过分注重教学结果，一味地追求高分 传统的物理教学方式，教师一味地注重学生的学习成绩，因为这是对教学方式好坏最直接反馈，然而这往往使学生缺乏自主学习的能力。如今的学习最直观的目的就是高考，高考的分数压力，不仅给学生带来了巨大的压力，同样迫使教师加快对学生分数的提高，教师不断地传授提高分数的解题方法，学生则只是掌握这些解题技巧，并没有从思想上接受这些知识，因此就出现了学生学习是为了应付考试，创造力和学习兴趣则慢慢地消失的现象。 二、讨论式教学方式实施的意义 1.能够激发学生的内在学习能力，促使学生自主学习 物理是一门充满魅力的学科。它是在探索大自然的过程中所呈现出来的现象的综合。刚开始学习的时候，我相信每个学生都是充满好奇心的，对所有未知的事物都有探知的本能，好奇心是创造发明的前提条件，是激发学生求知欲的根本。相信很多人小时候都是十万个为什么，为什么苹果会下落，为什么泡沫可以浮在水上。在传统的教学中，学生往往得不到提问的机会，讨论式教学使物理课堂拥有了新的生命力，学生可以自主提出问题，通过小组讨论的方式，表达自己的 物理选修3-1 知识总结 第一章 第1节 电荷及其守恒定律 一、电荷守恒定律 表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个 物体，或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，电荷的总量保持不变。 表述2、在一个与外界没有电荷交换的系统内，正、负电荷的代数和保持不变。 二、电荷量 1、电荷量：电荷的多少。 2、元电荷：电子所带电荷的绝对值1.6×10－19 C 3、比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。 第一章 第2节 库仑定律 一、电荷间的相互作用 1、点电荷：带电体的大小比带电体之间的距离小得多。 2、影响电荷间相互作用的因素 二、库仑定律：在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比，跟它们距离的平方 成反比，作用力的方向在它们的连线上。 2 2 1r Q Q k F 注意（1）适用条件为真空中静止点电荷 （2）计算时各量带入绝对值，力的方向利用电性来判断 第一章 第3节 电场 电场强度 一、电场 电荷（带电体）周围存在着的一种物质，其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用。 二、电场强度 1、检验电荷与场源电荷 2、电场强度 检验电荷在电场中某点所受的电场力F 与检验电荷的电荷q 的比值。 q F E = 国际单位：N /C 电场强度是矢量。规定：正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。 三、点电荷的场强公式 2r Q k q F E == 四、电场的叠加 五、电场线 1、电场线：为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线，曲线的疏密程度表示场强的大小， 曲线上某点的切线方向表示场强的方向。 2、几种典型电场的电场线 3、电场线的特点 （1）假想的 （2）起----正电荷；无穷远处 止----负电荷；无穷远处 （3）不闭合 （4）不相交 （5）疏密----强弱 切线方向---场强方向 第一章 第4节 电势能 电势 一、电势能 1、电势能：电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能. 注意：系统性、相对性 2、电势能的变化与电场力做功的关系 3、电势能大小的确定 电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功 二、电势 1.电势：置于电场中某点的检验电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势 q E 电= ? 单位：伏特（V ） 标量 2.电势的相对性 3.顺着电场线的方向，电势越来越低。 三、等势面 1、等势面：电场中电势相等的各点构成的面。 2、等势面的特点 a:在同一等势面的两点间移动电荷，电场力不做功。 b:电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。 c:电场线总是与等势面垂直。 第一章 第5节 电势差 电场力的功 一、电势差：电势差等于电场中两点电势的差值 B A AB U ??-= 电电电电电电）＝－－＝－（－＝E E E E E W A B B A AB ?)(电势能为零的点点电＝A A W E 华辉教育物理学科备课讲义 A．大小为2N，方向平行于斜面向上 B．大小为1N，方向平行于斜面向上 C．大小为2N，方向垂直于斜面向上 D．大小为2N，方向竖直向上 答案：D 解析：绳只能产生拉伸形变， 绳不同，它既可以产生拉伸形变，也可以产生压缩形变、弯曲形变和扭转形变，因此杆的弹力方向不一定沿杆． 2．某物体受到大小分别为 闭三角形．下列四个图中不能使该物体所受合力为零的是 ( 答案：ABD 解析：A图中F1、F3的合力为 为零；D图中合力为2F3. 3．列车长为L，铁路桥长也是 桥尾的速度是v2，则车尾通过桥尾时的速度为 A．v2 答案：A 解析：推而未动，故摩擦力f＝F，所以A正确． ．某人利用手表估测火车的加速度，先观测30s，发现火车前进540m；隔30s 现火车前进360m.若火车在这70s内做匀加速直线运动，则火车加速度为 ( A．0.3m/s2B．0.36m/s2 C．0.5m/s2D．0.56m/s2 答案：B 解析：前30s内火车的平均速度v＝540 30 m/s＝18m/s，它等于火车在这30s 10s内火车的平均速度v1＝360 10 m/s＝36m/s.它等于火车在这10s内的中间时刻的速度，此时刻Δv v1－v36－18 两根绳上的张力沿水平方向的分力大小相等． 与竖直方向夹角为α，BC与竖直方向夹角为 ．利用打点计时器等仪器测定匀变速运动的加速度是打出的一条纸带如图所示．为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s. ，x AD＝84.6mm，x AE＝121.3mm __________m/s，v D＝__________m/s 结果保留三位有效数字) 高中物理教研组工作总结 高一物理从知识体系到学习方法都与高中物理有较大的差别。许多学生在学习时都会有一定的困难，因而是学生易产生分化的一个阶段。因此，教学中我注意研究高中物理的知识特点和学习方法，加强学生学习习惯与思维方法的培养，其中提高学生学习物理的兴趣,是提高高一物理教学质量的关键。了解高一物理学习中存在以下几个难点： 1、大量的概念。 2、教学的难度加大。主要表现在教学函数关系的复杂化、图像的运用等。 3、空间关系的建立,在高中只有一维的问题，高中出现平面问题甚至立体问题。 ４、概念和规律较高中更具复杂性，如曲线运动的速度等。 那么，如何克服这些难点呢？ 首先，要把握好进度,勿图快,尤其在以上几个难点的教学中要把握好进度。第二，重在理解，切勿死记硬背。在高中物理学习中,需要记忆的东西不是很多。必要的物理概念和常数需记忆，而大多数物理知识应在理解的基础上记忆，切勿死记硬背。第三，在教学中,加强观察与实验，教师一定要把物理现象总结、归纳的过程讲清楚，不要草率地给出结论，要使学生体会到物理学是注重讲道理的科学。最后，在教学中不要随意 增加难度。如例题和习题的选择要慎重，应符合学生的实际。对成绩非常好的学生,可选择一些超前性的习题,而对大多数学 生来讲，在高一阶段的习题仍然是对概念的理解和简单的应用。切忌总是将综合性题目拿给学生,更不要把高考的试题拿给学生，那样结果只会适得其反。 物理教学，原本就有教师的教和学生的学两个方面,所以我 们不仅应重视对教师教法的研究，更应重视对改善学生学法的探讨。那种把教学方法只理解为教师的教法和只重视教法研究,而忽视对指导学生学法的探索的现象，对于开发学生智力,培 养学生能力,提高物理教学质量,是极为不利的。物理教学过程，不仅是传授知识技能的过程,而且也是教会学生如何学习物理 的过程。学生学习物理效率的高低，成绩的好坏，在很大程度上又取决于学习方法的是否科学。物理教师教学的最终落脚点,也只能是学生的“学会”和“会学”上面。所以我我们在研究教师 教法的同时,要认真探索学生的学法。 一、在设计教法的同时设计学法 备课的实质，就是一种教法设计。所以从教材的实际和学 生的实际出发，抓住其特点,在备知识、备教法的同时，也备 学生的学法，在设计教法的同时也设计学法，是非常重要的。不同的章节、不同的教材内容，都有其自身的特点,教师在教 法上往往采取不同的形式，同时也要考虑在这种教法下,学生 高二物理选修3-4教案 11、1简谐运动 一、三维目标 知识与技能 1、了解什么就是机械振动、简谐运动 2、正确理解简谐运动图象得物理含义,知道简谐运动得图象就是一条正弦或余弦曲线过程与方法 通过观察演示实验,概括出机械振动得特征,培养学生得观察、概括能力 情感态度与价值观 让学生体验科学得神奇,实验得乐趣 二、教学重点 使学生掌握简谐运动得回复力特征及相关物理量得变化规律 三、教学难点 偏离平衡位置得位移与位移得概念容易混淆;在一次全振动中速度得变化 四、教学过程 引入:我们学习机械运动得规律,就是从简单到复杂:匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动,今天学习一种更复杂得运动——简谐运动 1、机械振动 振动就是自然界中普遍存在得一种运动形式,请举例说明什么样得运动就就是振动？ 微风中树枝得颤动、心脏得跳动、钟摆得摆动、声带得振动……这些物体得运动都就是振动。请同学们观察几个振动得实验,注意边瞧边想:物体振动时有什么特征？ [演示实验] (1)一端固定得钢板尺[见图1(a)] (2)单摆[见图1(b)] (3)弹簧振子[见图1(c)(d)] (4)穿在橡皮绳上得塑料球[见图1(e)] 提问:这些物体得运动各不相同:运动轨迹就是直线得、曲线得;运动方向水平得、竖直得;物体 各部分运动情况相同得、不同得……它们得运动有什么共同特征？ 归纳:物体振动时有一中心位置,物体(或物体得一部分)在中心位置两侧做往复运动,振动就是机械振动得简称。 2、简谐运动 简谐运动就是一种最简单、最基本得振动,我们以弹簧振子为例学习简谐运动 (1)弹簧振子 演示实验:气垫弹簧振子得振动 讨论:a.滑块得运动就是平动,可以瞧作质点 b.弹簧得质量远远小于滑动得质量,可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点,弹簧得另一端固定,就构成了一个弹簧振子 c.没有气垫时,阻力太大,振子不振动;有了气垫时,阻力很小,振子振动。我们研究在没有阻力得理想条件下弹簧振子得运动。 (2)弹簧振子为什么会振动？ 物体做机械振动时,一定受到指向中心位置得力,这个力得作用总能使物体回到中心位置,这个力叫回复力,回复力就是根据力得效果命名得,对于弹簧振子,它就是弹力。 回复力可以就是弹力,或其它得力,或几个力得合力,或某个力得分力,在O点,回复力就是零,叫振动得平衡位置。 (3)简谐运动得特征 弹簧振子在振动过程中,回复力得大小与方向与振子偏离平衡位置得位移有直接关系。在研究机械振动时,我们把偏离平衡位置得位移简称为位移。 3、简谐运动得位移图象——振动图象 简谐运动得振动图象就是一条什么形状得图线呢？简谐运动得位移指得就是什么位移？(相对平衡位置得位移) 演示:当弹簧振子振动时,沿垂置于振动方向匀速拉动纸带,毛笔P就在纸带上画出一条振动曲线 说明:匀速拉动纸带时,纸带移动得距离与时间成正比,纸带拉动 一定得距离对应振子振动一定得时间,因此纸带得运动方向可以代 功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的时间相同，不计空气阻力，则[ ] A．加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B．匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C．两过程中拉力的功一样大 D．上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用：重力mg、拉力F．这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态．设匀加速提升重物时拉力为F1，重物加速度为a，由牛顿第二定律F1－mg=ma， 匀速提升重物时，设拉力为F2，由平衡条件有F2=mg，匀速直线运动的位移S2=v·t=at2．拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2． [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式，不难发现：一切取决于加速度a与重力加速度的关系． 因此选项A、B、C的结论均可能出现．故答案应选D． [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知：恒力对物体做功的多少，只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小，而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关．在一定的条件下，物体做匀加速运动时力对物体所做的功，可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功． [例题2]质量为M、长为L的长木板，放置在光滑的水平面上，长木板最右端放置一质量为m 的小物块，如图8－1所示．现在长木板右端加一水平恒力F，使长木板从小物块底下抽出，小物块与长木板摩擦因数为μ，求把长木板抽出来所做的功． [思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动，进而求功的问题．小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的．分别隔离选取研究对象，均选地面为参照系，应用牛顿第二定律及运动学知识，求出木板对地的位移，再根据恒力功的定义式求恒力F的功． [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t，则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上，头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景，为此要认真画好草图(如图8－2)．在木板与木块发生相对运动的过程中，作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力，作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力，由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和，而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成，再根据恒力功的定义式求出最后结果． 高中物理研究性学习报告 篇一:高中物理研究性学习结题报告 家用电器中的物理现象结题报告 (一)摘要: 物理学是一门基础科学，它的研究领域已几乎涉及所有的自然科学和许多社会领域，已成为各类科学发展的原动力。物理学是以实验为基础的一门科学，它既有科学的思维，数学的方法，又有实际动手能力的训练，因此培养学生的学习能力，科学方法，科学素质，已成为物理教学的一项主要任务，不再是单纯的传授知识，而是要让学生会发现问题，会提出问题，会用科学的实验方法和实践的方法去探究这个问题，去解决这个问题,从科学的探究活动中培养学生的创新精神和实践能力，所以我们物理教学的方法和方式必须进行大规模的变革。但就初中学生而言他们刚接触物理这门学科，抽象思维的能力较差，个人学习的能力不强，更缺乏实际的动手能力，个人难以持续的去探讨一个问题。所以我校物理教研组根据初中学生好奇、好问、好动的特点，从提高学生学习兴趣为切人点，采用“以学带玩，以玩促学”的方法确定了《初中物理探究性学习》的教学模式的研究。 (二)研究背景: 纵观科学的发展，任何一个科学的发现都离不开科学家对自然 现象的质疑，离不开科学家对自然现象的辛勤的探索;任何一个技术上的创新也都是劳动者对生产实践的探究和再创造的结果。德国文化教育家斯普郎格 说:“教育的最终目的不是传授已有的东西，而是把人的创造力诱导出来，将生命的价值感唤醒。” 而传统的物理教学是以传授物理学的知识为主，即向学生传授一般的物理规律，把大量的知识灌输给学生，用这种方法培养的学生能应付各种考试，在考试中 游刃有余，出类拔粹。但让它们去解决一个具体的问题，或独立地去完成一个研究性的课题，就会困难重重，甚至束手无策。 参考书目及资料: 《大气压强原理》、《高中实验大全》、《物理与生活》、《摩托车中物理知识探究》、《密闭液体对外加压强的传递》、《有效进行探究性教学须注意的问题》、《白炽灯炮漫谈18问》、《电与热探究教学的反思》、《利用《物理与社会生活》 (三)目的和意义: 1.让学生通过实验活动感受物理学之美，体验科学探究的乐趣，感受成功的喜悦，激发学生学习物理的兴趣。 2.培养学生善于发现问题，提出问题的能力和勇于探索的精神，敢于创新实践的能力。 3.培养学生敏锐的观察能力，培养学生实际动手操作能力，培养学生不折不绕敢于克服困难的意志力以及实事求是的科学态度。 4.培养学生合理处理信息的能力，培养他们交流合作，共同提高 的能力。 5.培养学生初步掌握研究物理问题的方法，体验物理学和人类社会的关系，体会用物理学为人类社会服务的意识。 (四)研究方法: “创设情景----发现和提出问题----猜想假设，设计实验或实践方案----实验探究和调查分析----总结分析----交流合作，成果展示” (五)体验与反思 本次研究性课题，同学们实诚信,讲原则，说到做到，决不推卸责任;有自制力，做事情始终坚持有始有终，从不半途而废;肯学习,有问题不逃避,愿意虚心向 牛顿第二运动定律 【例1】物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图3-2所示，在A点物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回，则以下说法正确的是： A、物体从A下降和到B的过程中，速率不断变小 B、物体从B上升到A的过程中，速率不断变大 C、物体从A下降B，以及从B上升到A的过程中，速 率都是先增大，后减小 D、物体在B点时，所受合力为零 的对应关系，弹簧这种特 【解析】本题主要研究a与F 合 殊模型的变化特点，以及由物体的受力情况判断物体的 运动性质。对物体运动过程及状态分析清楚，同时对物 =0，体正确的受力分析，是解决本题的关键，找出AB之间的C位置，此时F 合 由A→C的过程中，由mg>kx1，得a=g-kx1/m，物体做a减小的变加速直线运动。在C位置mg=kx c,a=0，物体速度达最大。由C→B的过程中，由于mg 时间：4月25日 地点：会议室 主持人：代秀德 参加教师：赵来国、陈风云、王连霞、刘世莲、时玉霞、王凤花 主题：1、融合三维目标教学法 2、生成课程探析 过程： 1、代秀德主讲融合三维目标教学法 要实现三个维度的目标，学生在课堂教学过程中，就要通过积极参与和有效参与，来达到知识和能力、过程和方法、情感态度价值观三个维度的全面落实。 ★提高研究学生在理化教学活动中如何积极参与，来侧重解决情感、态度、价值观维度。只有对理化持热情、积极的态度，才有可能学好理化。也就是说要通过学生的积极参与，来实现学生的情感目标。 ★通过研究学生在理化教学活动中如何有效的参与，来侧重解决知识和能力、过程与方法维度。传授知识、培养能力、产生情感体验、形成积极的人生态度等，都产生于一定的教学过程。 ★通过研究对知识的理解和感受的过程来达到三维融合的境界。知识和能力、过程和方法、情感态度价值观是相互渗透的，在理化教学过程中，通过积极参与和有效参与，学生自主地去理解和感受知识，在这个过程中，既获得了知识，又产生了情感、激发了想象、启动了思维，形成了一定的学习态度，这一切都体现在学生对知识的理解与感受的过程中。 2、赵来国主讲生成课程的涵义 既然生成课程以生成论为理论背景，那么就有必要对生成论作一简单介绍。生成表示某种事物或现象发生和发展的动态过程。生成与预设相对，“预设”是指已经完成、已经完结。在当前，生成论思想虽然仍缺乏系统的哲学建构，但它已成为国内外学术界所共同关注的亮点。生成论是关于事物生成、演化过程和规律的思想，它坚持宇宙万物在本质上是生成的，它对世界持一种动态的整体性分析观点。 所谓生成课程是指：以真正的对话情境为依托，在教师、学生、教材、环境等多种因素的持续相互作用过程中动态生长的建构性课程。这表明课程弃绝了“本质先定，一切既成”的思维逻辑，而代之以“一切将成”，课程在过程中展开其本质，课程活动成为师生展现与创造生命意义的动态生成的生活过程，而非单纯的认识活动。以此为据，英国进行的开放课程，斯腾豪斯倡导的过程取向课程，意大利著名幼儿教育家瑞吉欧—艾米利亚的“项目活动”课程，以及丰富的后现代课程理论都是生成课程的深刻体现。著名的后现代主义课程学者多尔就认为课程是在师生对话中生成的，“适应复杂多变的21世纪的需要，应构建一种具有开放性、整合性、变革性的新课程体系。课程不再是特定知识体系的载体，而成为一种师生共同探索新知的发展过程；课程发展的过程具有开放性和灵活性，不再是完全预定的，不可更改的。”澳大利亚学者布莫(Boomer)等人倡导的“协商课程”实质上也是一种生成课程，其课程内容方案的制定以及实施都是由师生通过协商合作而共同完成的，同时课程所蕴涵的价值、意义、精神也通过师生的相互理解而得以生成。我国当前进行的新课程改革也从多层面内在地反映了生成课程的精髓，比如研究型课程实际上就是一种生成课程。 这样，在生成课程中，课程就具有了全新的含义，课程真正实现了由“名词”到“动词”的根本跃迁。课程不再仅仅只是已知的结论性知识，而是师生通过对话探究知识并获得发展不断生成的活生生的动态过程。预设课程虽然也讲过程，但是过程是事先预设好的，这样，课程活动中的创造品质和生成品质遭致根本丧失。在生成课程中，教材并非学生必须识记的静态的知识体系， 第四章电磁感应 划时代的发现 教学目标 （一）知识与技能 1．知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。 2．知道电磁感应、感应电流的定义。 （二）过程与方法 领悟科学探究中提出问题、观察实验、分析论证、归纳总结等要素在研究物理问题时的重要性。 （三）情感、态度与价值观 1．领会科学家对自然现象、自然规律的某些猜想在科学发现中的重要性。 2．以科学家不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志激励自己。 教学重点 知道与电流磁效应和电磁感应现象的发现相关的物理学史。领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。 教学难点 领悟科学探究的方法和艰难历程。培养不怕失败、勇敢面对挫折的坚强意志。教学方法 教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。 教学手段 计算机、投影仪、录像片 教学过程 一、奥斯特梦圆“电生磁”------电流的磁效应 引导学生阅读教材有关奥斯特发现电流磁效应的内容。提出以下问题，引导学 生思考并回答： （1）是什么信念激励奥斯特寻找电与磁的联系的在这之前，科学研究领域存在怎样的历史背景 （2）奥斯特的研究是一帆风顺的吗奥斯特面对失败是怎样做的 （3）奥斯特发现电流磁效应的过程是怎样的用学过的知识如何解释 （4）电流磁效应的发现有何意义谈谈自己的感受。 学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。二、法拉第心系“磁生电”------电磁感应现象 教师活动：引导学生阅读教材有关法拉第发现电磁感应的内容。提出以下问题，引导学生思考并回答： （1）奥斯特发现电流磁效应引发了怎样的哲学思考法拉第持怎样的观点 （2）法拉第的研究是一帆风顺的吗法拉第面对失败是怎样做的 （3）法拉第做了大量实验都是以失败告终，失败的原因是什么 （4）法拉第经历了多次失败后，终于发现了电磁感应现象，他 发现电磁感应现象的具体的过程是怎样的之后他又做了大量的实 验都取得了成功，他认为成功的“秘诀”是什么 （5）从法拉第探索电磁感应现象的历程中，你学到了什么谈谈 自己的体会。 学生活动：结合思考题，认真阅读教材，分成小组讨论，发表自己的见解。 三、科学的足迹 1、科学家的启迪教材P3 2、伟大的科学家法拉第教材P4 四、实例探究 【例1】发电的基本原理是电磁感应。发现电磁感应现象的科学家是（C） 圆周运动的实例分析典型例题解析 【例1】用细绳拴着质量为m 的小球，使小球在竖直平面内作圆周运动，则下列说法中，正确的是[ ] A ．小球过最高点时，绳子中张力可以为零 B ．小球过最高点时的最小速度为零 C ．小球刚好能过最高点时的速度是Rg D ．小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相 反 解析：像该题中的小球、沿竖直圆环内侧作圆周运动的物体等没有支承物的物体作圆周运动，通过最高点时有下列几种情况： (1)m g m v /R v 2当＝，即＝时，物体的重力恰好提供向心力，向心Rg 加速度恰好等于重力加速度，物体恰能过最高点继续沿圆周运动．这是能通过最高点的临界条件； (2)m g m v /R v 2当＞，即＜时，物体不能通过最高点而偏离圆周Rg 轨道，作抛体运动； (3)m g m v /R v m g 2当＜，即＞时，物体能通过最高点，这时有Rg ＋F ＝mv 2/R ，其中F 为绳子的拉力或环对物体的压力．而值得一提的是：细绳对由它拴住的、作匀速圆周运动的物体只可能产生拉力，而不可能产生支撑力，因而小球过最高点时，细绳对小球的作用力不会与重力方向相反． 所以，正确选项为A 、C ． 点拨：这是一道竖直平面内的变速率圆周运动问题．当小球经越圆周最高点或最低点时，其重力和绳子拉力的合力提供向心力；当小球经越圆周的其它位置时，其重力和绳子拉力的沿半径方向的分力(法向分力)提供向心力． 【问题讨论】该题中，把拴小球的绳子换成细杆，则问题讨论的结果就大相径庭了．有支承物的小球在竖直平面内作圆周运动，过最高点时： (1)v (2)v (3)v 当＝时，支承物对小球既没有拉力，也没有支撑力； 当＞时，支承物对小球有指向圆心的拉力作用； 当＜时，支撑物对小球有背离圆心的支撑力作用； Rg Rg Rg (4)当v ＝0时，支承物对小球的支撑力等于小球的重力mg ，这是有支承物的物体在竖直平面内作圆周运动，能经越最高点的临界条件． 【例2】如图38－1所示的水平转盘可绕竖直轴OO ′旋转，盘上的水平杆上穿着两个质量相等的小球A 和B ．现将A 和B 分别置于距轴r 和2r 处，并用不可伸长的轻绳相连．已知两球与杆之间的最大静摩擦力都是f m ．试分析角速度ω从零逐渐增大，两球对轴保持相对静止过程中，A 、B 两球的受力情况如何变化？ 解析：由于ω从零开始逐渐增大，当ω较小时，A 和B 均只靠自身静摩擦力提供向心力． A 球：m ω2r ＝f A ； B 球：m ω22r ＝f B ． 随ω增大，静摩擦力不断增大，直至ω＝ω1时将有f B ＝f m ，即m ω＝，ω＝．即从ω开始ω继续增加，绳上张力将出现．12m 112r f T f m r m /2 A 球：m ω2r ＝f A ＋T ；B 球：m ω22r ＝f m ＋T ． 由B 球可知：当角速度ω增至ω′时，绳上张力将增加△T ，△T ＝m ·2r(ω′2－ω2)．对于A 球应有m ·r(ω′2－ω2)＝△f A ＋△T ＝△f A ＋m ·2r(ω′2－ω2)． 可见△f A ＜0，即随ω的增大，A 球所受摩擦力将不断减小，直至f A ＝0 高一物理必修1知识集锦及典型例题 一． 各部分知识网络 （一）运动的描述： 测匀变速直线运动的加速度：△x=aT 2 ，6543212 ()()(3) a a a a a a a T ++-++= a与v同向，加速运动；a与v反向，减速运动。 （二）力： 实验：探究力的平行四边形定则。 研究弹簧弹力与形变量的关系：F=KX. （三）牛顿运动定律： . 改变 (四)共点力作用下物体的平衡： 静止 平衡状态 匀速运动 F x 合=0 力的平衡条件：F 合=0 F y 合=0 合成法 正交分解法 常用方法 矢量三角形动态分析法 相似三角形法 正、余弦定理法 物 体 的平衡 二、典型例题 例题1..某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50 Hz，下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出．从纸带上测出x1＝3.20 cm，x2＝4.74 cm，x3＝6.40 cm，x4＝8.02 cm，x5＝9.64 cm，x6＝11.28 cm，x7＝12.84 cm. (1)请通过计算，在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字)； (2)根据表中数据，在所给的坐标系中作出v－t图 象(以0计数点作为计时起点)；由图象可得，小车 运动的加速度大小为________m /s2 例2. 关于加速度，下列说法中正确的是 A. 速度变化越大，加速度一定越大 B. 速度变化所用时间越短，加速度一定越大 C. 速度变化越快，加速度一定越大 D. 速度为零，加速度一定为零 例3. 一滑块由静止开始，从斜面顶端匀加速下滑，第5s末的速度是6m/s。求：（1）第4s末的速度；（2）头7s内的位移；（3）第3s内的位移。 例4. 公共汽车由停车站从静止出发以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动，同时一辆汽车以36km/h的不变速度从后面越过公共汽车。求： （1）经过多长时间公共汽车能追上汽车？ （2）后车追上前车之前，经多长时间两车相距最远，最远是多少？ 例5．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是 A. 物体立即获得加速度和速度 高中物理教研活动记录 1 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 时间：4月25日 地点：会议室 主持人：代秀德 参加教师：赵来国、陈风云、王连霞、刘世莲、时玉霞、王凤花 主题：1、融合三维目标教学法 2、生成课程探析 过程： 1、代秀德主讲融合三维目标教学法 要实现三个维度的目标，学生在课堂教学过程中，就要通过积极参与和有效参与，来达到知识和能力、过程和方法、情感态度价值观三个维度的全面落实。 ★提高研究学生在理化教学活动中如何积极参与，来侧重解决情感、态度、价值观维度。只有对理化持热情、积极的态度，才有可能学好理化。也就是说要通过学生的积极参与，来实现学生的情感目标。 ★通过研究学生在理化教学活动中如何有效的参与，来侧重解决知识和能力、过程与方法维度。传授知识、培养能力、产生情感体验、形成积极的人生态度等，都产生于一定的教学过程。 ★通过研究对知识的理解和感受的过程来达到三维融合的境界。知识和能力、过程和方法、情感态度价值观是相互渗透的，在理化教学过程中，通过积极参与和有效参与，学生自主地去理解和感受知识，在这个过程中，既获得了知识，又产生了情感、激发了想象、启动了思维，形成了一定的学习态度，这一切都体现在学生对知识的理解与感受的过程中。 2、赵来国主讲生成课程的涵义 既然生成课程以生成论为理论背景，那么就有必要对生成论作一简单介绍。生成表示某种事物或现象发生和发展的动态过程。生成与预设相对，“预设”是指已经完成、已经完结。在当前，生成论思想虽然仍缺乏系统的哲学建构，但它已成为国内外学术界所共同关注的亮点。生成论是关于事物生成、演化过程和规律的思想，它坚持宇宙万物在本质上是生成的，它对世界持一种动态的整体性分析观点。 所谓生成课程是指：以真正的对话情境为依托，在教师、学生、教材、环境等多种因素的持续相互作用过程中动态生长的建构性课程。这表明课程弃绝了“本质先定，一切既成”的思维逻辑，而代之以“一切将成”，课程在过程中展开其本质，课程活动成为师生展现与创造生命意义的动态生成的生活过程，而非单纯的认识活动。以此为据，英国进行的开放课程，斯腾豪斯倡导的过程取向课程，意大利著名幼儿教育家瑞吉欧—艾米利亚的“项目活动”课程，以及丰富的后现代课程理论都是生成课程的深刻体现。著名的后现代主义课程学者多尔就认为课程是在师生对话中生成的，“适应复杂多变的21世纪的需要，应构建一种具有开放性、整合性、变革性的新课程体系。课程不再是特定知识体系的载体，而成为一种师生共同探索新知的发展过程；课程发展的过程具有开放性和灵活性，不再是完全预定的，不可更改的。”澳大利亚学者布莫(Boomer)等人倡导的“协商课程”实质上也是一种生成课程，其课程内容方案的制定以及实施都是由师生通过协商合作而共同完成的，同时课程所蕴涵的价值、意义、精神也通过师生的相互理解而得以生成。我国当前进行的新课程改革也从多层面内在地反映了生成课程的精髓，比如研究型课程实际上就是一种生成课程。 2 磁场专题 7．【东北师大附中2011届高三第三次模底】如图所示，MN 是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光。MN 的上方有磁感应强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P 为屏上的一小孔，PQ 与MN 垂直。一群质量为m 、带电荷量q 的粒子（不计重力），以相同的速率v ，从P 处沿垂直于磁场方向射入磁场区域，且分布在与PQ 夹角为θ的范围内，不计粒子间的相互作用。则以下说法正确的是（ ） A ．在荧光屏上将出现一个圆形亮斑，其半径为mv qB B ．在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为 ()21cos mv qB θ- C ．在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑，其半径为mv qB D ．在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为()21sin mv qB θ- 10．【东北师大附中2011届高三第三次模底】如图，电源电 动势为E ，内阻为r ，滑动变阻器电阻为R ，开关闭合。两平行极板间有匀强磁场，一带电粒子正好以速度v 匀速穿过两板。以下说法正确的是（忽略带电粒子的重力）（ ） A ．保持开关闭合，将滑片P 向上滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 B ．保持开关闭合，将滑片P 向下滑动一点，粒子将可能从下极板边缘射出 C ．保持开关闭合，将a 极板向下移动一点，粒子将继续沿直线穿出 D ．如果将开关断开，粒子将继续沿直线穿出 4．【辽宁省丹东市四校协作体2011届高三第二次联合考试】如图所示，一粒子源位于一边长为a 的正三角形ABC 的中点O 处，可以在三角形所在的平面内向各个方向发射出速度大小为v 、质量为m 、电荷量为q 的带电粒子，整个三角形位于垂直于△ABC 的匀强磁场中，若使任意方向射出的带电粒子均不能射出三角形区域，则磁感应强度的最小值为 （ ） A ．mv qa B ．2mv qa Q(完整版)高中物理经典选择题(包括解析答案)
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