自主招生物理內(nèi)部課件

1、精品教學(xué)課件設(shè)計(jì)| Excellent teaching plan自主招生物理內(nèi)部講義：考前輔導(dǎo)第一篇關(guān)于自主招生考試的簡(jiǎn)要介紹一、自主招生物理主干知識(shí)與核心知識(shí)（ 1 ）力學(xué)力和運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)學(xué)：五種基本運(yùn)動(dòng)形式及其規(guī)律勻速直線運(yùn)動(dòng)、 勻變速直線運(yùn)動(dòng)、 拋體運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。難點(diǎn)在拋體運(yùn)動(dòng)與簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。動(dòng)力學(xué)：受力分析；平衡問(wèn)題；牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用。功和能動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律能量轉(zhuǎn)化與守恒定律動(dòng)量及其守恒動(dòng)量定理動(dòng)量守恒定律（ 2 ）電磁兩種場(chǎng)：電場(chǎng)和磁場(chǎng)穩(wěn)恒電流電磁感應(yīng)附二：哪些知識(shí)需要加深拓寬?如何加深拓寬？（ 1 ）力學(xué)中可適當(dāng)加寬的內(nèi)容剛體的平動(dòng)和繞定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)心 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)定理均

2、勻球殼對(duì)殼內(nèi)和殼外質(zhì)點(diǎn)的引力公式（不要求導(dǎo)出）開(kāi)普勒定律 行星和人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)慣性力的概念剛體的平衡條件重心物體平衡的種類沖量矩質(zhì)點(diǎn)和質(zhì)點(diǎn)組的角動(dòng)量角動(dòng)量守恒定律質(zhì)點(diǎn)及均勻球殼殼內(nèi)與殼外的引力勢(shì)能公式（不要求導(dǎo)出）參考圓振動(dòng)的速度和加速度由動(dòng)力學(xué)方程確定簡(jiǎn)諧振動(dòng)的頻率駐波 多普勒效應(yīng)（ 2 ）電磁中要適當(dāng)加寬的內(nèi)容點(diǎn)電荷電場(chǎng)的電勢(shì)公式（不要求導(dǎo)出） 電勢(shì)疊加原理均勻帶電球殼殼內(nèi)和殼外的電勢(shì)公式（不要求導(dǎo)出）電容 電容器的連接平行板電容器的電容公式（不要求導(dǎo)出）電容器充電后的電能電介質(zhì)的極化 介電常數(shù)一段含源電路的歐姆定律 基爾霍夫定律惠斯通電橋 補(bǔ)償電路液體中的電流法拉第電解定律氣體中的電流被激

3、放電和自激放電（定性）真空中的電流示波器半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性P 型半導(dǎo)體和 N 型半導(dǎo)體晶體二極管的單向?qū)щ娦匀龢O管的放大作用（不要求機(jī)理）超導(dǎo)現(xiàn)象感應(yīng)電場(chǎng)（渦旋電場(chǎng)）自感系數(shù)整流、濾波和穩(wěn)壓三相交流電及其連接法感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理特別提醒：一要處理好量力而行與盡力而為的關(guān)系；二要有目標(biāo)有重點(diǎn)地進(jìn)行加深拓寬，不要盲目行事；三要力爭(zhēng)在某一學(xué)科或某一領(lǐng)域內(nèi)做到特別突出。二、考試分析： 名校、優(yōu)中選優(yōu)、選拔性考試。1 名校： 清華、北大等國(guó)內(nèi)著名高校。近年進(jìn)行自主招生的學(xué)校越來(lái)越多，各名校也存在一定的梯度。考試科目、考查范圍和試題難度也不盡相同。2考查內(nèi)容分析（ 1 ）純力學(xué)綜合題： 5 題，分值共32 分，

4、占 45.7%選擇題： 4 題（斜面問(wèn)題、平衡問(wèn)題、簡(jiǎn)諧橫波、動(dòng)量能量問(wèn)題）推理論證題： 1 題（慣性參考系）計(jì)算題：天體運(yùn)動(dòng)（ 2 ） 純電磁綜合題： 2 道（電磁感應(yīng)及其應(yīng)用、帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)）（ 3） 力電磁綜合題 , 實(shí)驗(yàn)題： 1 道 , 計(jì)算題： 1 道（ 4 ） 其他內(nèi)容：光電效應(yīng)一道選擇題3考題特點(diǎn)分析（ 1 ） 重點(diǎn)突出： 物理主干知識(shí)和核心知識(shí)； 70 分考題中力和電磁考查內(nèi)容占67 分， 95.7% 。（ 2 ）綜合性強(qiáng)： 要求考生綜合運(yùn)用所學(xué)物理知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題，有的題可能還會(huì)綜合到其他學(xué)科的知識(shí)。（ 3）能力要求高： 11 道題中有 4 道超綱，占 36

5、.4% 。（ 4 ）難度逐年下降：對(duì)于參加過(guò)競(jìng)賽的同學(xué)來(lái)說(shuō)，可能會(huì)有一定的優(yōu)勢(shì)。但隨著自主招生規(guī)模的擴(kuò)大， 參加自主招生考試的考生越來(lái)越多， 試題難度呈現(xiàn)逐年下降趨勢(shì)， 多數(shù)題已經(jīng)接近高考題的難度。三、應(yīng)對(duì)建議1 準(zhǔn)確定位（ 1 ）個(gè)人能力定位（ 2 ）目標(biāo)學(xué)校定位：各校在考查科目、各科重點(diǎn)、各科分值上會(huì)有很大的不同；（ 3 ）復(fù)習(xí)重點(diǎn)定位：優(yōu)勢(shì)學(xué)科與弱勢(shì)學(xué)科；各科重點(diǎn)難點(diǎn)；主干知識(shí)和核心知識(shí)2類比拓寬在老師的指導(dǎo)下，采用類比的方法進(jìn)行適當(dāng)拓寬。3遞推加深（ 1 ）狠抓重點(diǎn)，以自主招生考試促進(jìn)高考的復(fù)習(xí)備考；（ 2 ）突破難點(diǎn)，加深拓寬，平常練習(xí)題一定要有較大的難度；（ 3 ）強(qiáng)化題后反思，提

6、升能力：閱讀理解能力；邏輯思維能力；計(jì)算分析能力。第二篇力學(xué)中的重點(diǎn)難點(diǎn)分析一.平衡問(wèn)題1 .共點(diǎn)力的平衡例1.如圖所示，在繩下端掛一質(zhì)量為 m的物體，用力F拉繩使懸繩偏離豎直方向 口角, 當(dāng)拉力F與水平方向的夾角 0多大時(shí)F有最小值？最小值是多少？點(diǎn)評(píng)：求解平衡問(wèn)題的一般方法和特殊方法（5）矢量分解法（6）力矩平衡法(1)(2)(3)(4)正交分解法巧妙建軸法矢量三角形定則法拉密定理法例2. （2010自主招生“五校聯(lián)考”題）如圖所示，用等長(zhǎng)絕緣線分別懸掛兩個(gè)質(zhì)量、電量 都相同的帶電小球 A和B,兩線上端固定于 。點(diǎn)，B球固定在。點(diǎn)正下方。當(dāng) A球靜止時(shí), 兩懸線夾角為e。能保持夾角e不變的

7、方法是A.B.C.D.同時(shí)使兩懸線長(zhǎng)度減半同時(shí)使A球的質(zhì)量和電量都減半同時(shí)使兩球的質(zhì)量和電量都減半同時(shí)使兩懸線長(zhǎng)度和兩球的電量都減半2.有固定轉(zhuǎn)軸的物體的平衡有固定轉(zhuǎn)軸的物體的平衡：合力矩為零一般物體的平衡條件：合力為零；合力矩為零。解題方法：列三個(gè)獨(dú)立方程。一般有以下三組形式:(1)Fx0,Fy 0,Mi 0(2)FxM Ai 0,MBi 0（A、B兩點(diǎn)的連線不能與 X軸垂直）(3)M AiM Bi 0Ma 0（A、B、C三點(diǎn)不能在同一直線上）例3.如圖所示，三根長(zhǎng)度均為L(zhǎng)的輕質(zhì)桿用絞鏈連接并固定在水平天花板上的A、B兩點(diǎn),AB相距為2L。今在錢鏈C上懸掛一個(gè)質(zhì)量 m為的重物，要使CD桿保持

8、水平, 施加的最小力為多大？則在D點(diǎn)上應(yīng)例4.如圖所示，均勻的直角三角板 ABC重為20N,在C點(diǎn)有固定的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，A點(diǎn)用豎直的線AD拉住，當(dāng)BC處于水平平衡位置時(shí) AD線上的拉力大小為 F。后將一塊凹槽口朝下、重 為4N的木塊卡在斜邊 AC上，木塊恰能沿斜邊 AC勻速下滑，當(dāng)木塊經(jīng)過(guò)AC的中點(diǎn)時(shí)細(xì)線的 拉力大小變?yōu)镕+4F,則下述正確的是（）A. F=10N B.F>10N C.F=2N D.點(diǎn)評(píng)：力矩平衡條件 F=4N二.運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題1 .質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)與剛體的運(yùn)動(dòng)的類比拓寬概念常見(jiàn)運(yùn)動(dòng)形式 概念 典型運(yùn)動(dòng) 規(guī)律：質(zhì)點(diǎn)略平動(dòng)位移、速度、加速度勻變速直線運(yùn)動(dòng)剛體略定軸轉(zhuǎn)動(dòng)角位移、角速度、角加速

9、度勻變速轉(zhuǎn)動(dòng)vv0 atx v°t-at2 222vVo2ax例5.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速在 12s內(nèi)由1200r/m增加到3000r/m，假設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)是勻加速轉(zhuǎn)動(dòng)。（1）求角加速度；（2）在此時(shí)間內(nèi)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)了多少轉(zhuǎn)？解析：（1）角加速度定義：角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系:_ ot tn30所以：（2）n1,、, , 2(n n0) 15.7rad/st 3012ott2 40 t2840 (rad)420俾專)例6.某發(fā)動(dòng)機(jī)的飛輪在時(shí)間間隔t內(nèi)的角位移為3,4at bt ct ( 0 :rad, t:s)求t時(shí)刻的角速度和角加速度。2 .兩類典型的直線運(yùn)動(dòng)模型模型一：物體從靜止出發(fā)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，

10、到達(dá)某一地點(diǎn)或某一時(shí)刻突然改為勻減速直 線運(yùn)動(dòng)直到靜止。如圖所示，物體自A點(diǎn)由靜止出發(fā)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)， 至B點(diǎn)突然改為勻減速直線運(yùn)動(dòng), 至C點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)。A如 B atS| t匕設(shè)AR BC段物體的加速度、位移、運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為ai、si、ti、a2、S2、12,物體通過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度大小為 V,則可將物體的運(yùn)動(dòng)看成兩段初速度都為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，于是有：2vati a2t2 vaisi a2s2 2SiS2v-一vVAB VBCVAC一tit222例7.如圖所示，平板 A長(zhǎng)為L(zhǎng)=5m,質(zhì)量M=5kg,放在水平桌面上，板右端與桌邊相齊。在 A 上距右端s=3m處放一物體B (可以看成質(zhì)點(diǎn))，其質(zhì)

11、量m=2kg.已知A B間的動(dòng)摩擦因數(shù)科 i=0.i , A與桌面間和B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是科2=0.2,原來(lái)系統(tǒng)靜止?，F(xiàn)在在板的右 端施一大小一定的水平力F,作用一段時(shí)間后，將 A從B下抽出，且使B最后恰停于桌的右側(cè)邊緣。取g=i0m/s2,求：(i)力F的大小為多少？(2)力F的最短作用時(shí)間為多少？模型二：物體在恒力 Fi作用下從靜止出發(fā)，作用一段時(shí)間后，撤去Fi同時(shí)換上另一與之相反的恒力F2,在相同時(shí)間內(nèi)物體回到出發(fā)點(diǎn)。規(guī)律探究：(i)兩力的大小關(guān)系；(2)兩力的功的關(guān)系；(3)兩力的沖量的關(guān)系；(4)物體在圖中B點(diǎn)和回到A點(diǎn)時(shí)的速度大小關(guān)系；(5)圖中B、C及再回到A點(diǎn)時(shí)，物體的動(dòng)

12、量、動(dòng)能關(guān)系。練習(xí)題.(北京07高考題)在真空中的光滑水平絕緣面上有一帶電小滑塊。開(kāi)始時(shí)滑塊靜止。若在滑塊所在空間加一水平勻強(qiáng)電場(chǎng)E1持續(xù)一段時(shí)間后立刻換成與E1相反方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E2。當(dāng)電場(chǎng)E2與電場(chǎng)Ei持續(xù)時(shí)間相同時(shí)， 滑塊恰好回到初始位置,且具有動(dòng)能Ek。在上述過(guò)程中，Ei對(duì)滑塊的電場(chǎng)力做功為w1沖量大小為I 1 ； E2對(duì)滑塊的電場(chǎng)力做功為 W2 ,. 4Ii沖量大小為12。則A Ii I2C. W10.25Ek,W20.75Ek0.20Ek,W2 0.80Ek3 .簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的遞推加深(1)動(dòng)力學(xué)方程：kx即：ma kxd x m：dtkxd2x dt2k、一,解微分方程md2x dt

13、2Acos(2)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程x A cos( t )式中各符號(hào)的物理意義:A:振幅2 一一：角頻率TT為周期)：相位得:dxdtAsin( t )d2x dt22Aco s( t )h 5cm ,則小球在毛玻璃上的投影點(diǎn)做運(yùn)動(dòng)，小球平拋運(yùn)動(dòng)的初速度是m/s。(3)周期(5)能量一個(gè)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振子的能量由動(dòng)能和勢(shì)能構(gòu)成，即1211212E -mv - kx - kA 222注意：振子的勢(shì)能是由(回復(fù)力系數(shù)) k和(相對(duì)平衡位置位移) x決定的一個(gè)抽象的 概念，而不是具體地指重力勢(shì)能或彈性勢(shì)能。 當(dāng)我們計(jì)量了振子的抽象勢(shì)能后， 其它的具體 勢(shì)能不能再做重復(fù)計(jì)量。4.曲線運(yùn)動(dòng)的模型問(wèn)題 (1)拋體運(yùn)

14、動(dòng)例8.(清華大學(xué)自主招生考題 5分)如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)定平拋運(yùn)動(dòng)初速度的實(shí)驗(yàn)裝置，。點(diǎn)是小球拋出點(diǎn)，在 。點(diǎn)有一個(gè)頻閃的點(diǎn)光源，閃光頻率為30Hz,在拋出點(diǎn)的正前方，豎直放置一塊毛玻璃， 在小球拋出后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中當(dāng)光源閃光時(shí)，在毛玻璃上有一個(gè)小球的投影點(diǎn)，在毛玻璃右邊用照相機(jī)多次曝光的方法，拍攝小球在毛玻璃上的投影照片。已知圖中 O點(diǎn)與毛玻璃水平距離 L 1.2m ,兩個(gè)相鄰的小球投影點(diǎn)之間的距離為點(diǎn)評(píng)：(1)判斷物體運(yùn)動(dòng)形式的方法(2)平拋運(yùn)動(dòng)的復(fù)習(xí)例9.如圖所示，小球在光滑軌道上自A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿 ABCD徑運(yùn)動(dòng)，其中半徑為 R的環(huán)形路徑上部正中央有一段缺口CQ該缺口所對(duì)的圓心

15、角為 2”。問(wèn)“為何值時(shí)，小球完成沿ABC曲徑運(yùn)動(dòng)所需的離水平面的高度H為最?。壳襀的最小值為多少?點(diǎn)評(píng)：1 .舊瓶裝新酒考題的特點(diǎn)應(yīng)試技巧2.斜拋運(yùn)動(dòng)的處理方法3.求極值的方法：定積求和(2)圓周運(yùn)動(dòng)例10.如圖所示，固定的光滑水平絕緣軌道與豎直放置的光滑絕緣的圓形軌道平滑連接，圓形軌道處于水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，圓形軌道的最低點(diǎn)有A、R C D四個(gè)小球，已知mAmB mC mD 0.3kg , A球帶正電，電量為 q,其余小球均不帶電.電場(chǎng)強(qiáng)度E=立mg,圓形軌道半徑為 R=0.2m.小球 C D與處于原長(zhǎng)白輕彈簧 2連接，小球 A、B q中間壓縮一輕且短的彈簧，輕彈簧與A B均不連接，由靜

16、止釋放 A B后，A恰能做完整的圓周運(yùn)動(dòng).B被彈開(kāi)后與C小球碰撞且粘連在一起，設(shè)碰撞時(shí)間極短.g取10m/s2,求：(1) A球剛離開(kāi)彈簧時(shí)，速度為多少？彈簧2最大彈性勢(shì)能.(2)點(diǎn)評(píng)：(1) “最高點(diǎn)”的確定(2)機(jī)械能守恒嗎？(3)彈性勢(shì)能最大？三.動(dòng)力學(xué)的兩類問(wèn)題的加深常規(guī)方法：第一步，確定對(duì)象，進(jìn)行受力分析；(何為適當(dāng)？)第二步，建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系，進(jìn)行正交分解;第三步，列方程求解并討論。例11. (2010年五校聯(lián)考)在光滑的水平面上有一質(zhì)量為M傾角為0的光滑斜面，其上有一質(zhì)量為m的物塊，如圖所示。物塊在下滑的過(guò)程中對(duì)斜面壓力的大小為A. Mmgcos 0M+ msin 9 cos

17、 0C. Mmg cos2M+msin 9B. Mmg cosM- nsin 9 cos 0D. Mmg cos_ _2 _M-msin 9四.功和能(1)引力勢(shì)能一般取兩物體相距無(wú)窮遠(yuǎn)時(shí)其間的引力勢(shì)能為零，有以下幾種情況:兩個(gè)質(zhì)量分別為 m和口的質(zhì)點(diǎn)相距為r時(shí)，其引力勢(shì)能為：EppGm1m2rr時(shí)，其引力勢(shì)能為:EpGMm , (r rR)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)量為M半彳至為R的均勻球殼球心相距為r時(shí)，其引力勢(shì)能為EpGMm(rR)EpGMm(rR)質(zhì)量為 m的質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)量為 M半彳至為 R的均勻球的球心相距為例12. (2010年五校聯(lián)考題15.12分)衛(wèi)星攜帶一探測(cè)器在半徑為3R ( R為地球

18、半徑)的圓軌道上繞地球飛行。在 a點(diǎn)，衛(wèi)星上的輔助動(dòng)力裝置短 暫工作，將探測(cè)器沿運(yùn)動(dòng)方向射出 (設(shè)輔助動(dòng)力裝置噴出的氣體質(zhì)量可忽 略)。若探測(cè)器恰能完全脫離地球的引力，而衛(wèi)星沿新的橢圓軌道運(yùn)動(dòng)， 其近地點(diǎn)b距地心的距離為 nR (n略小于3),求衛(wèi)星與探測(cè)器的質(zhì)量比。(質(zhì)量分別為 M m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距為 r時(shí)的引力勢(shì)能為-GMmr,式中G 為引力常量)(2)機(jī)械能守恒定律應(yīng)用中的難點(diǎn)問(wèn)題例13.如圖所示，物體 B和物體C用勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接并豎直地靜置于水平地面 上。將一個(gè)物體 A從物體B的正上方距離B的高度為 計(jì)處由靜止釋放， 下落后與物體 B碰撞，碰撞后A與B粘合在一起并立刻向下運(yùn)動(dòng)

19、，在以 后的運(yùn)動(dòng)中 A B不再分離。已知物體 A、R C的質(zhì)量均為M,重力加速 度為g,忽略物體自身的高度及空氣阻力。(1)求A與B碰撞后瞬間的速度大小。(2)A和B一起運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度時(shí)， 物體C對(duì)水平地面的壓力為多大？ (3)開(kāi)始時(shí)，物體 A從距B多大的高度自由落下時(shí)，在以后的運(yùn)動(dòng)中 才能使物體C恰好離開(kāi)地面？五.動(dòng)量及其守恒1 .動(dòng)量定理的拓寬應(yīng)用例14.在光滑水平面上有質(zhì)量均為m=150g的四個(gè)球A、R C D,其間以質(zhì)量不計(jì)、不可伸長(zhǎng)白1、2、3三條細(xì)線相連。最初，細(xì)線剛好張直，如圖所示，其中/ABC=z BCD=120。今對(duì)A球施以一個(gè)沿 BA方向的瞬時(shí)沖量I=4.2NS后，四球同

20、時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，試求開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)球 C的速度。2 .碰撞問(wèn)題（1）彈性正碰：例15. （2009北京大學(xué)自主招生）質(zhì)量為 m和m的兩小球放在光滑的水平面上，分別以初 速度Vol和V02發(fā)生彈性正碰，碰后速度為 V1和V2,求V1和V2。二維碰撞:兩質(zhì)量相同的汽車，甲以碰后兩車一同向與東西方向成13m/s的速度向東行駛，60度角飛去，求例16. （2009年浙江大學(xué)自主招生考題） 乙向北。在十字路口發(fā)生完全非彈性碰撞, 碰前乙的速度。（3）動(dòng)量守恒中的相對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題例17.在光滑的水平地面上， 有一輛車，車內(nèi)有一個(gè)人和 N個(gè)鉛球，系統(tǒng)原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)車內(nèi)的人以一定的水平速度將鉛球一個(gè)一個(gè)地向車外拋出

21、，車和人將獲得反沖速度。 第過(guò)程，保持每次相對(duì)地面拋球速率均為v ,直到將球拋完；第二過(guò)程，保持每次相對(duì)車拋球速率均為v ,直到將球拋完。試問(wèn)：哪一過(guò)程使車獲得的速度更大？六.慣性系與非慣性系例18. （2010年五校聯(lián)考）A、日C三個(gè)物體（均可視為質(zhì)點(diǎn)）與地球構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，三個(gè)物體分別受恒外力 Fa、Fb、Fc的作用。在一個(gè)與地面保持靜止的參考系S中，觀測(cè)到此系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)量守恒、機(jī)械能也守恒。S'系是另一個(gè)相對(duì) S系做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系， 討論上述系統(tǒng)的動(dòng)量和機(jī)械能在S'系中是否也守恒。（功的表達(dá)式可用 W=F.S的形式，式中F為某個(gè)恒力，S為在力F作用下的位移）第三

22、篇電磁中的重點(diǎn)難點(diǎn)分析一.靜電場(chǎng)1.典型帶電體場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算(1)均勻帶電球殼內(nèi)外的電場(chǎng)A.球殼內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零B.球殼外任意一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)：E kg,式中r是殼外任意一點(diǎn)到球殼的球心距離，Q為球r殼帶的總電量。(2)均勻球體內(nèi)外的電場(chǎng)設(shè)球體的半徑為 R,電荷體密度為p ,距離球心為 r處場(chǎng)強(qiáng)可表示為：3r R寸,E k =k2-r 3r4r R時(shí)，E k r 3(3)無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的電場(chǎng)一均勻帶電的無(wú)限長(zhǎng)直導(dǎo)線， 若其電荷線密度為刀， 則離直導(dǎo)線垂直距離為 r的空間某點(diǎn)的 場(chǎng)強(qiáng)可表不為：E k2 r(4)無(wú)限大導(dǎo)體板產(chǎn)生的電場(chǎng)無(wú)限大均勻帶電平面產(chǎn)生的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為：E 2 k 式中電荷

23、面密度。(5)電偶極子產(chǎn)生的電場(chǎng)電偶極子：真空中一對(duì)相距為 L的帶等量異種電荷(+Q, -Q)的點(diǎn)電荷系統(tǒng)，且L遠(yuǎn)小于討 論中所涉及的距離。電偶極矩：電量Q與兩點(diǎn)電荷間距L的乘積。ElA.設(shè)兩電荷連線中垂面上有一點(diǎn)巳該點(diǎn)到兩電荷連線的中點(diǎn)的的距離為r,則該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)如圖所示：+Q L/2EiE2L24E 2E1 cos232L2r4Q QL QL kk k2 33/ 2 L 2 r(r )24B.設(shè)P'為兩電荷延長(zhǎng)線上的點(diǎn),P'到兩電荷連線中點(diǎn)的距離為r,則有EiQk,E2L 2(r 2)k (rEi E2 kQ1/ L 2(r 2)12QLK k-QL/ L 2r(r 2)例1

24、9.如圖所示，電荷量為 qi的正點(diǎn)電荷固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O處，電荷量為 q2的正點(diǎn)電荷固定在x軸上，兩電荷相距 l 。已知q2=2qi。(i )求在 x軸上場(chǎng)強(qiáng)為零的 P點(diǎn)的坐標(biāo)。(ii)若把一電荷量為qo的點(diǎn)電荷放在 P點(diǎn)，試討論它的穩(wěn)定性(只考慮qo被限制在沿x軸運(yùn)動(dòng)和被限制在沿垂直于x軸方向運(yùn)動(dòng)這兩種情況)。點(diǎn)評(píng)一：平衡的種類點(diǎn)評(píng)二：“六大電場(chǎng)”例20.如圖所示，一帶-Q電荷量的點(diǎn)電荷 A,與一塊很大的接地金屬板 MN組成一系統(tǒng)，點(diǎn)電荷A與MNS垂直距離為d,試求垂線d中點(diǎn)C處的電場(chǎng)強(qiáng)度。點(diǎn)評(píng)：情境的等效 例21.均勻帶電球殼半徑為 R,帶正電Q若在球面上劃出很小的一塊, 試求球殼的其余部分

25、對(duì)它的作用力。它所帶電量為q(q<<Q)。x處有一點(diǎn)電荷，電量例22.半徑為R的圓環(huán)均勻帶電，電量為q。圓環(huán)軸線上與環(huán)心相距 為Q求點(diǎn)電荷Q與圓環(huán)電荷的相互作用力。例23.兩個(gè)電荷量均為 Q的正點(diǎn)電荷固定在空間某位置，相距 2L,有一個(gè)質(zhì)量為 m帶電 量為-q的電荷(不計(jì)重力)沿上述兩電荷的中垂線運(yùn)動(dòng)過(guò)來(lái)，如圖所示，試問(wèn)：(1)負(fù)電荷的加速度怎樣變化？(2)可能有的最大加速度會(huì)有多大？(3)如無(wú)窮遠(yuǎn)處有負(fù)電荷，速度為零，試問(wèn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中它可能有的最大速度會(huì)有多大？(4)如果負(fù)電荷在平衡位置附近沿中垂線做微振動(dòng)，振動(dòng)周期有多大？點(diǎn)評(píng)一：兩等量同種正點(diǎn)電荷連線中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)分布點(diǎn)評(píng)二：

26、如何求 y sin cos2 的極值。點(diǎn)評(píng)三：將檢驗(yàn)電荷q從無(wú)窮遠(yuǎn)移至離場(chǎng)源電荷 Q距離為L(zhǎng) 處過(guò)程中電場(chǎng)力做功的計(jì)算。2 .均勻帶電球殼內(nèi)、外電勢(shì)公式 (1)點(diǎn)電荷的電勢(shì)公式的推導(dǎo)QP設(shè)想將一電量為q的點(diǎn)電荷由P點(diǎn)移到無(wú)窮遠(yuǎn)處(電勢(shì)為零)，計(jì)算這一過(guò)程中電場(chǎng)力所做 的功，再由電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)及電勢(shì)和電勢(shì)差概念得出。QPdidw Fdx k Qq d xQqQqw Fdx rr所以，距場(chǎng)源電荷k -2- dr k xxQ為r處的P點(diǎn)電勢(shì)公式為:Q k- r(2)均勻帶電球殼內(nèi)任一點(diǎn)電勢(shì)公式：請(qǐng)同學(xué)們自己推導(dǎo)。3 .電容器的串聯(lián)與并聯(lián)例24.三個(gè)電容器分別有不同的電容值G、C2、G .現(xiàn)把這三個(gè)

27、電容器組成圖示的(a)、(b)、(c)、(d)四種混聯(lián)電路，試論證：是否可以通過(guò)適當(dāng)選擇C、C2、C3的數(shù)值，使其中某兩種混聯(lián)電路 A B間的等效電容相等.由電容C、C組成的并聯(lián)電路的等效電容 C并 C C4 .帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)例25.如圖所示為示波器的部分構(gòu)造示意圖，真空室中電極K連續(xù)不斷地發(fā)射電子(初速不計(jì))，經(jīng)過(guò)電壓為 U的加速電場(chǎng)后，由小孔沿水平金屬板間的中心軸線射入兩板間，板長(zhǎng) 為L(zhǎng),兩板距離為d,電子穿過(guò)電場(chǎng)后，打在熒光屏上，屏到兩板右邊緣的距離為L(zhǎng)',水平金屬板間不加電壓時(shí)，電子打在熒光屏的中點(diǎn)。熒光屏上有a、b兩點(diǎn)，到中點(diǎn)的距離均為S,若在水平金屬板間加上變化的電

28、壓，要求 t=0時(shí)，進(jìn)入兩板間的電子打在屏上a點(diǎn)，然后在時(shí)間T內(nèi)亮點(diǎn)勻速上移到 b點(diǎn)，亮點(diǎn)移到b點(diǎn)后又立即跳回到 a點(diǎn)，以后不斷重復(fù)這一 過(guò)程，在屏上形成一條豎直亮線。設(shè)電子的電量為e,質(zhì)量為m,在每個(gè)電子通過(guò)水平金屬板的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)可視為恒定的。(1)求水平金屬板不加電壓時(shí)，電子打到熒光屏中點(diǎn)時(shí)的速度的大小。(2)求水平金屬板間所加電壓的最大值12m。(3)寫出加在水平金屬板間電壓 U2與時(shí)間t (t<T)的關(guān)系式。點(diǎn)評(píng)一：?jiǎn)栴}、情境及其對(duì)應(yīng)關(guān)系的分析(一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)一)；點(diǎn)評(píng)二：一題多問(wèn)型考題的特點(diǎn)與應(yīng)試技巧。點(diǎn)評(píng)三：函數(shù)在物理中的具體應(yīng)用：點(diǎn)評(píng)四：電偏轉(zhuǎn)中的重要等效方法例

29、26. (2010五校聯(lián)考)如圖，三個(gè)面積均為S的金屬板A、日C水平放置，A、B相距d1,日C相距d2, A、C接地，構(gòu)成兩個(gè)平行板電容器。上板A中央有小孔 d B板開(kāi)始不帶電。質(zhì)量為m電荷量為q (q>0)的液滴從小孔 D上方高度為h處的P點(diǎn)由靜止一滴一滴落下。 假設(shè)液,接觸B板可立即將電荷全部傳給 B板。油滴間的靜電相互作用可忽略，重力加速度 取g。(1)若某帶電液滴在 A B板之間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此液滴是從 小孔D上方落下的第幾滴？(2)若發(fā)現(xiàn)第N滴帶電液滴在B板上方某點(diǎn)轉(zhuǎn)為向上運(yùn)動(dòng)，求此 點(diǎn)與A板的距離H(以空氣為介質(zhì)的平行板電容器電容C=S(4兀kd),式中 為極板面積，d為極

30、板間距，k為靜電力常量。) 點(diǎn)評(píng):1 . 一種典型的運(yùn)動(dòng)模型2 .宏觀上，解決物理問(wèn)題的三大方法(1)力和運(yùn)動(dòng)的方法；(2)功和能的方法；(3)動(dòng)量及其守恒的方法。1.復(fù)雜電路分析與計(jì)算方法 (1)基爾霍夫定律第一定律一一節(jié)點(diǎn)定律(Ii) o第二定律一一回路定律EiIiR E2I2R2I3R3(2)電路的等效變換方法電流分布法基本思路：第一步，設(shè)有電流I從A點(diǎn)流入，B點(diǎn) 流出，應(yīng)用基爾霍夫定律建立以網(wǎng)絡(luò)中 各支路的電流為未知量的方程組； 第二步，解出各支路電流與總電流的關(guān) 系，并計(jì)算A B兩點(diǎn)間的電壓(可沿任一路徑)；第三步，由歐姆定律求出 A、B兩點(diǎn)間的電阻。例27. 10根電阻均為R的電阻

31、絲連接成如圖所示的網(wǎng)絡(luò)，試求A B間的等效電阻Rbol-I汁Il人J例28.有無(wú)限多根水平和豎直放置的電阻絲，交叉處都相連，構(gòu)成無(wú)限多個(gè)小正方形，如圖所示。已知每個(gè)小正方形邊長(zhǎng)的電阻值均為1Q,求圖中A、B兩點(diǎn)的總電阻。無(wú)窮網(wǎng)絡(luò)等效變換法(a>0),求x的值。三角形的數(shù)目趨向無(wú)窮。B兩點(diǎn)間的電阻為多大？例29.如圖所示，框架是用同種細(xì)金屬絲制成的，單位長(zhǎng)度的電阻為p, 一連串的內(nèi)接等邊取AB邊長(zhǎng)為a,以下每個(gè)三角形的邊長(zhǎng)依次減少一半，則框架上 A點(diǎn)評(píng):(1)設(shè)AB間的電阻為R,則除掉大正三角形后的總電阻為多大?(2)如何等效該電路?1 .答案：Rab ( 7 1)a3Y- A變換復(fù)雜電路

32、經(jīng)過(guò) Y-A變換，往往可以變成簡(jiǎn)單電路。將丫變換成A時(shí)，有R2RR2R2R3R3RRR23RRR2RR1R3R2R2R23R2R23R31R3R23R31R12R23R31RiRR2R2R3R1R3R2將A變換成丫時(shí)，有R12R31R12R23R31例30.如圖所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為7V,內(nèi)阻為ia,其余部分電阻值見(jiàn)圖，求電路中的電流I及通過(guò)電阻r的電流。(1)是將A變換成 Y,還是將Y變換成A?(2)電橋的平衡2.電學(xué)實(shí)驗(yàn)(1) What?量什么？驗(yàn)證什么？探究什么？有哪些實(shí)驗(yàn)器材？(2) How變樣測(cè)量？怎樣驗(yàn)證？怎樣探究？所給實(shí)驗(yàn)器材如何使用？(3) Why媯什么用這種方法？還有沒(méi)有其

33、他方法？特殊要求該怎樣處理，為什么要這樣處 理？例31.用以下器材測(cè)量待測(cè)電阻 R的阻值：待測(cè)電阻Rx,阻值約為100 ；電源E ,電動(dòng)勢(shì)約為6.0V ,內(nèi)阻可忽略不計(jì)；電流表A1,量程為0 50mA,內(nèi)電阻r1 20 ；電流表A2,量程為0 300mA,內(nèi)電阻2約為4 ;定值電阻R0,阻值R0 20 ;滑動(dòng)變阻器R,最大阻值為10 ;單刀單擲開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干；(4) 測(cè)量中要求兩塊電流表的讀數(shù)都不小于其量程的三分之一，試在下面的虛線框中畫出 測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路原理圖(原理圖中的元件用題干中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注，有一處標(biāo) 錯(cuò)，本小題不給分)。（2）若某次測(cè)量中電流表Ai的示數(shù)為Ii,電流表A

34、2的示數(shù)為I2。則由已知量和測(cè)量值計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx 例32.右圖為一直線運(yùn)動(dòng)加速度測(cè)量?jī)x的原理示意圖。A為U型底座，其內(nèi)部放置一絕緣滑塊B;B 的兩側(cè)各有一彈簧，它們分別固連在 A的兩個(gè)內(nèi)側(cè)壁上；滑塊 B還與一 阻值均勻的碳膜電阻 CD的滑動(dòng)頭相連（B與A之間的摩擦 及滑動(dòng)頭與碳膜間的摩擦均忽略不計(jì)），如圖所示。電阻CD及其滑動(dòng)頭與另外的電路相連（圖中未畫出）。工作時(shí)將底座 A固定在被測(cè)物體上，使彈簧及電阻CD均與物體的運(yùn)動(dòng)方向平行。當(dāng)被測(cè)物體加速運(yùn)動(dòng)時(shí)， 物塊B將在彈簧的作用下，以同樣的加速度運(yùn)動(dòng)。通過(guò)電路中儀表的讀數(shù)，可以得知加速度的大小。已知滑塊B的質(zhì)量為0.60 kg ,兩彈簧的勁度系數(shù)均為 2.0 X 10 2 N/m , CD的全長(zhǎng)為9.0 cm,被測(cè)物體可能達(dá)到的最大加速度為20m/s2 （此時(shí)彈簧仍為彈性形變）；另有一電動(dòng)勢(shì)為9.0 V、內(nèi)阻可忽略不計(jì)的直流電源，一理想指針式直流電壓表及開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線。設(shè)計(jì)一電路，用電路中電壓表的示值反映加速度的大小。要求：當(dāng)加速度為零時(shí)，電壓表指針在表盤中央；當(dāng)物體向左以可能達(dá)到的最大加速度加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電壓表示數(shù)為滿量程。（所給電