第一篇:高中物理選修3-2知識(shí)點(diǎn)總結(jié)新課標(biāo)人教版
李哲萬歲 選修3-2知識(shí)點(diǎn)
56.電磁感應(yīng)現(xiàn)象Ⅰ
只要穿過閉合回路中的磁通量發(fā)生變化,閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,如果電路不閉合只會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。
這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),是1831年法拉第發(fā)現(xiàn)的。57.感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件Ⅱ
1、回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流的條件是回路所圍面積中的磁通量變化,因此研究磁通量的變化是關(guān)鍵,由磁通量的廣義公式中??B·Ssin?(?是B與S的夾角)看,磁通量的變化??可由面積的變化?S引起;可由磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化?B引起;可由B與S的夾角?的變化??引起;也可由B、S、?中的兩個(gè)量的變化,或三個(gè)量的同時(shí)變化引起。
2、閉合回路中的一部分導(dǎo)體在磁場中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),可以產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,感應(yīng)電流,這是初中學(xué)過的,其本質(zhì)也是閉合回路中磁通量發(fā)生變化。
3、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢、感應(yīng)電流的條件:穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。58.法拉第電磁感應(yīng)定律 楞次定律Ⅱ
①電磁感應(yīng)規(guī)律:感應(yīng)電動(dòng)勢的大小由法拉第電磁感應(yīng)定律確定。
??BLv——當(dāng)長L的導(dǎo)線,以速度v,在勻強(qiáng)磁場B中,垂直切割磁感線,其兩端間感應(yīng)電動(dòng)勢的大小
為?。
如圖所示。設(shè)產(chǎn)生的感應(yīng)電流強(qiáng)度為I,MN間電動(dòng)勢為?,則MN受向左的安培力F?BIL,要保持MN以v勻速向右運(yùn)動(dòng),所施外力F'?F?BIL,當(dāng)行進(jìn)位移為S時(shí),外力功W?BI·L·S?BILv·t。t為所用時(shí)間。
而在t時(shí)間內(nèi),電流做功W'?I·?·t,據(jù)能量轉(zhuǎn)化關(guān)系,W'?W,則I·?·t?BILv·t。
∴??BIv,M點(diǎn)電勢高,N點(diǎn)電勢低。
此公式使用條件是B、I、v方向相互垂直,如不垂直,則向垂直方向作投影。
??n·??,?t公式 ??n??/?t。注意: 1)該式普遍適用于求平均感應(yīng)電動(dòng)勢。2)?只與穿過電路的磁通量的變化率??/?t有關(guān), 而與磁通的產(chǎn)生、磁通的大小及變化方式、電路是否閉合、電路的結(jié)構(gòu)與材料等因素?zé)o關(guān)。
公式二: ??Blvsin?。要注意: 1)該式通常用于導(dǎo)體切割磁感線時(shí), 且導(dǎo)線與磁感線互相垂直(l?B)。2)?為v與B的夾角。l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度(即l為導(dǎo)體實(shí)際長度在垂直于B方向上的投影)。公式??中涉及到磁通量的變化量??的計(jì)算, 對(duì)??的計(jì)算, 一般遇到有兩種情況: 1)回路與磁場垂直的面積??n?t?B?B?B叫磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率, 若是S, 此式中的?t?t?t恒定的, 即磁場變化是均勻的, 那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢是恒定電動(dòng)勢。2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B 不變, 回路與磁場垂直S不變, 磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化, 由????BS, 此時(shí)??n的面積發(fā)生變化, 則???B·?S, 線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變電動(dòng)勢就屬這種情況。
嚴(yán)格區(qū)別磁通量?, 磁通量的變化量??B磁通量的變化率
??, 磁通量??B·S, 表示穿過研究平面的磁?t1
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感線的條數(shù), 磁通量的變化量????2??1, 表示磁通量變化的多少, 磁通量的變化率慢, 公式??Blv一般用于導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度相同, 對(duì)有些導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度不相同的情況, 如何求感應(yīng)電動(dòng)勢?
如圖1所示, 一長為l的導(dǎo)體桿AC繞A點(diǎn)在紙面內(nèi)以角速度?勻速轉(zhuǎn)動(dòng), 轉(zhuǎn)動(dòng)的區(qū)域的有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場, 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B, 求AC產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢, 顯然, AC各部分切割磁感線的速度不相等, vA?0,vC??l, 且AC上各點(diǎn)的線速度大小與半徑成正比, 所以AC切割的速度可用其平均切割速v???表示磁通量變化的快?tvA?vCvC?l, 故??222
1B?l2。2(超經(jīng)典的,我們有次考試考到過關(guān)于這個(gè)、)????12BL?——當(dāng)長為L的導(dǎo)線,以其一端為軸,在垂直勻強(qiáng)磁場B的平2面內(nèi),以角速度?勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其兩端感應(yīng)電動(dòng)勢為?。
如圖所示,AO導(dǎo)線長L,以O(shè)端為軸,以?角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周,所用時(shí)間?t?2??,描過面積?S??L,(認(rèn)為面積變化由0增到?L)則磁通變化222
???B·?L。
??B?L21??BL2?且用右手定則制定A端電勢高,O端電勢低。在AO間產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢???t2?/?2 ?m?n·B·S·?——面積為S的紙圈,共n匝,在勻強(qiáng)磁場B中,以角速度?勻速轉(zhuǎn)坳,其轉(zhuǎn)軸與磁場方向垂直,則當(dāng)線圈平面與磁場方向平行時(shí),線圈兩端有最大有感應(yīng)電動(dòng)勢?m。如圖所示,設(shè)線框長為L,寬為d,以?轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí),ab邊垂直磁場方向向紙外運(yùn)動(dòng),切割磁感線,速度為v??·d(圓運(yùn)動(dòng)半徑為寬邊d的一半)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢 2d1??BL·v?BL·?·?BS·?,a端電勢高于b端電勢。
cd邊垂直磁場方向切割磁感線向紙里運(yùn)動(dòng),同理產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)熱勢??1BS?。c端電勢高于e端電勢。2bc邊,ae邊不切割,不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢,b.c兩端等電勢,則輸出端M.N電動(dòng)勢為?m?BS?。
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如果線圈n匝,則?m?n·B·S·?,M端電勢高,N端電勢低。
參照俯示圖,這位置由于線圈長邊是垂直切割磁感線,所以有感應(yīng)電動(dòng)勢最大值?m,如從圖示位置轉(zhuǎn)過一個(gè)角度?,則圓運(yùn)動(dòng)線速度v,在垂直磁場方向的分量應(yīng)為vcos?,則此時(shí)線圈的產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值即作最大值???m.cos?.即作最大值方向的投影,??n·B·S?·cos?(?是線圈平面與磁場方向的夾角)。
當(dāng)線圈平面垂直磁場方向時(shí),線速度方向與磁場方向平行,不切割磁感線,感應(yīng)電動(dòng)勢為零。總結(jié):計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢公式:
??BLv如v是即時(shí)速度,則?為即時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢。如v是平均速度,則?為平均感應(yīng)電動(dòng)勢。
??n12???t是一段時(shí)間,?為這段時(shí)間內(nèi)的平均感應(yīng)電動(dòng)勢。??BL?
2?t?t?o,為即時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢。??n·B·S?·cos?(?是線圈平面與磁場方向的夾角)
?·BS·??線圈平面與磁場平行時(shí)有感應(yīng)電動(dòng)勢最大值??m?n ???·B·S·?·cos?瞬時(shí)值公式,?是線圈平面與磁場方向夾角???n 注意:公式中字母的含義,公式的適用條件及使用圖景。
區(qū)分感應(yīng)電量與感應(yīng)電流, 回路中發(fā)生磁通變化時(shí), 由于感應(yīng)電場的作用使電荷發(fā)生定向移動(dòng)而形成感應(yīng)電流, 在?t內(nèi)遷移的電量(感應(yīng)電量)為
q?I?t??R?t?n??n???t?, 僅由回路電阻和磁通量的變化量決定, 與發(fā)生磁通量變化的時(shí)間無關(guān)。因R?tR此, 當(dāng)用一磁棒先后兩次從同一處用不同速度插至線圈中同一位置時(shí), 線圈里聚積的感應(yīng)電量相等, 但快插與慢插時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢、感應(yīng)電流不同, 外力做功也不同。②楞次定律: 1、1834年德國物理學(xué)家楞次通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出:感應(yīng)電流的方向總是要使感應(yīng)電流的磁場阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。產(chǎn)生即磁通量變化????感應(yīng)電流?建立???感應(yīng)電流磁場?阻礙???磁通量變化。
2、當(dāng)閉合電路中的磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流時(shí),用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。
楞次定律的內(nèi)容:感應(yīng)電流的磁場總是阻礙引起感應(yīng)電流為磁通量變化。
楞次定律是判斷感應(yīng)電動(dòng)勢方向的定律,但它是通過感應(yīng)電流方向來表述的。通過感應(yīng)電流的磁場方向和原磁通的方向的相同或相反,來達(dá)到“阻礙”原磁通的“變化”即減或增。這樣一個(gè)復(fù)雜的過程,可以用圖表理順如下:
(這個(gè)不太好理解、不過很好用 口訣:增縮減擴(kuò),來拒去留)
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楞次定律也可以理解為:感應(yīng)電流的效果總是要反抗(或阻礙)產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因,即只要有某種可能的過程使磁通量的變化受到阻礙,閉合電路就會(huì)努力實(shí)現(xiàn)這種過程:
(1)阻礙原磁通的變化(原始表述);
(2)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng),可理解為“來拒去留”,具體表現(xiàn)為:若產(chǎn)生感應(yīng)電流的回路或其某些部分可以自由運(yùn)動(dòng),則它會(huì)以它的運(yùn)動(dòng)來阻礙穿過路的磁通的變化;若引起原磁通變化為磁體與產(chǎn)生感應(yīng)電流的可動(dòng)回路發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),而回路的面積又不可變,則回路得以它的運(yùn)動(dòng)來阻礙磁體與回路的相對(duì)運(yùn)動(dòng),而回路將發(fā)生與磁體同方向的運(yùn)動(dòng);
(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢;
(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)。
利用上述規(guī)律分析問題可獨(dú)辟蹊徑,達(dá)到快速準(zhǔn)確的效果。如圖1所示,在O點(diǎn)懸掛一輕質(zhì)導(dǎo)線環(huán),拿一條形磁鐵沿導(dǎo)線環(huán)的軸線方向突然向環(huán)內(nèi)插入,判斷在插入過程中導(dǎo)環(huán)如何運(yùn)動(dòng)。若按常規(guī)方法,應(yīng)先由楞次定律 判斷出環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的方向,再由安培定則確定環(huán)形電流對(duì)應(yīng)的磁極,由磁極的相互作用確定導(dǎo)線環(huán)的運(yùn)動(dòng)方向。若直接從感應(yīng)電流的效果來分析:
條形磁鐵向環(huán)內(nèi)插入過程中,環(huán)內(nèi)磁通量增加,環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的效果將阻礙磁通量的增加,由磁通量減小的方向運(yùn)動(dòng)。因此環(huán)將向右擺動(dòng)。顯然,用第二種方法判斷更簡捷。
應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流方向的具體步驟:
(1)查明原磁場的方向及磁通量的變化情況;
(2)根據(jù)楞次定律中的“阻礙”確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向;
(3)由感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向用安培表判斷出感應(yīng)電流的方向。
3、當(dāng)閉合電路中的一部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),用右手定則可判定感應(yīng)電流的方向。
運(yùn)動(dòng)切割產(chǎn)生感應(yīng)電流是磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流的特例,所以判定電流方向的右手定則也是楞次定律的特例。用右手定則能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是不少情況下,不如用右手定則判定的方便簡單。反過來,用楞次定律能判定的,并不是用右手定則都能判定出來。如圖2所示,閉合圖形導(dǎo)線中的磁場逐漸增強(qiáng),因?yàn)榭床坏角懈睿糜沂侄▌t就難以判定感應(yīng)電流的方向,而用楞次定律就很容易判定。
(“因電而動(dòng)”用左手,“因動(dòng)而電”用右手)59.互感 自感 渦流Ⅰ
互感:由于線圈A中電流的變化,它產(chǎn)生的磁通量發(fā)生變化,磁通量的變化在線圈B中激發(fā)了感應(yīng)電動(dòng)勢。這種現(xiàn)象叫互感。
自感現(xiàn)象是指由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢叫做自感電動(dòng)勢。自感系數(shù)簡稱自感或電感, 它是反映線圈特性的物理量。線圈越長, 單位長度上的匝數(shù)越多, 截面積越大, 它的自感系數(shù)就越大。另外, 有鐵心的線圈的自感系數(shù)比沒有鐵心時(shí)要大得多。
自感現(xiàn)象分通電自感和斷電自感兩種, 其中斷電自感中“小燈泡在熄滅之前是否要閃亮一下”的問題, 如圖2所示, 原來電路閉合處于穩(wěn)定狀態(tài), L與LA并聯(lián), 其電流分別為IL和IA, 方向都是從左到右。在斷開S的瞬間, 燈A中原來的從左向右的電流IA立即消失, 但是燈A與線圈L構(gòu)成一閉合回路, 由于L的自感作用, 其中的電流IL
不會(huì)立即消失, 而是在回路中逐斷減弱維持暫短的時(shí)間, 在這個(gè)時(shí)間內(nèi)燈A中有從右向左的電流通過, 此時(shí)通過燈A的電流是從IL開始減弱的, 如果原來IL?IA, 則在燈A熄滅之前要閃亮一下;如果原來IL?IA, 則燈A是逐斷熄滅不再閃亮一下。原來IL和IA哪一個(gè)大, 要由L的直流電阻RL和A的電阻RA的大小來決定, 如果RL?RA,則IL?IA, 如果RL?RA,IL?IA。
2、由于線圈(導(dǎo)體)本身電流的變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象叫自感現(xiàn)
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象。在自感現(xiàn)象中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢叫自感電動(dòng)勢。
由上例分析可知:自感電動(dòng)勢總量阻礙線圈(導(dǎo)體)中原電流的變化。
3、自感電動(dòng)勢的大小跟電流變化率成正比。?自?L?I ?t L是線圈的自感系數(shù),是線圈自身性質(zhì),線圈越長,單位長度上的匝數(shù)越多,截面積越大,有鐵芯則線圈的自感系數(shù)L越大。單位是亨利(H)。
如是線圈的電流每秒鐘變化1A,在線圈可以產(chǎn)生1V 的自感電動(dòng)勢,則線圈的自感系數(shù)為1H。還有毫亨(mH),微亨(?H)。渦流及其應(yīng)用
1.變壓器在工作時(shí),除了在原、副線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢外,變化的磁通量也會(huì)在鐵芯中產(chǎn)生感應(yīng)電流。一般來說,只要空間有變化的磁通量,其中的導(dǎo)體就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,我們把這種感應(yīng)電流叫做渦流
2.應(yīng)用:
(1)新型爐灶——電磁爐。
(2)金屬探測器:飛機(jī)場、火車站安全檢查、掃雷、探礦。60.交變電流 描述交變電流的物理量和圖象Ⅰ
一、交流電的產(chǎn)生及變化規(guī)律:
(1)產(chǎn)生:強(qiáng)度和方向都隨時(shí)間作周期性變化的電流叫交流電。
矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中,繞垂直于勻強(qiáng)磁場的線圈的對(duì)稱軸作勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),如圖5—1所示,產(chǎn)生正弦(或余弦)交流電動(dòng)勢。當(dāng)外電路閉合時(shí)形成正弦(或余弦)交流電流。
圖5—1(2)變化規(guī)律:
(1)中性面:與磁力線垂直的平面叫中性面。
線圈平面位于中性面位置時(shí),如圖5—2(A)所示,穿過線圈的磁通量最大,但磁通量變化率為零。因此,感應(yīng)電動(dòng)勢為零。
圖5—2 當(dāng)線圈平面勻速轉(zhuǎn)到垂直于中性面的位置時(shí)(即線圈平面與磁力線平行時(shí))如圖5—2(C)所示,穿過線圈的磁通量雖然為零,但線圈平面內(nèi)磁通量變化率最大。因此,感應(yīng)電動(dòng)勢值最大。
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?m?2·N·B·l·v?N·B·?·S(伏)(N為匝數(shù))
(2)感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式:
若從中性面開始,感應(yīng)電動(dòng)勢的瞬時(shí)值表達(dá)式:e??m·sin?t(伏)如圖5—2(B)所示。感應(yīng)電流瞬時(shí)值表達(dá)式:i?Im·sin?t(安)
若從線圈平面與磁力線平行開始計(jì)時(shí),則感應(yīng)電動(dòng)勢瞬時(shí)值表達(dá)式為:e??m·cos?t(伏)如圖5—2(D)所示。感應(yīng)電流瞬時(shí)值表達(dá)式:i?Im·cos?t(安)
二、表征交流電的物理量:
(1)瞬時(shí)值、最大值和有效值:
交流電在任一時(shí)刻的值叫瞬時(shí)值。
瞬時(shí)值中最大的值叫最大值又稱峰值。
交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的:讓交流電和恒定直流分別通過同樣阻值的電阻,如果二者熱效應(yīng)相等(即在相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生相等的熱量)則此等效的直流電壓,電流值叫做該交流電的電壓,電流有效值。正弦(或余弦)交流電電動(dòng)勢的有效值?和最大值?m的關(guān)系為:??交流電壓有效值U??0.707Um;
交流電流有效值I??0.707Im。
?m2??0.707?m
注意:通常交流電表測出的值就是交流電的有效值。用電器上標(biāo)明的額定值等都是指有效值。用電器上說明的耐壓值是指最大值。
(2)周期、頻率和角頻率
交流電完成一次周期性變化所需的時(shí)間叫周期。以T表示,單位是秒。
交流電在1秒內(nèi)完成周期性變化的次數(shù)叫頻率。以f表示,單位是赫茲。
周期和頻率互為倒數(shù),即T?1。f我國市電頻率為50赫茲,周期為0.02秒。角頻率?:??2??2?f 單位:弧度/秒 T交流電的圖象:e??m·sin?t圖象如圖5—3所示。e??m·cos?t圖象如圖5—4所示。
李哲萬歲
61。正弦交變電流的函數(shù)表達(dá)式Ⅰ
u=Umsinωt i=Imsinωt 62.電感和電容對(duì)交變電流的影響Ⅰ
①電感對(duì)交變電流有阻礙作用,阻礙作用大小用感抗表示。
低頻扼流圈,線圈的自感系數(shù)L很大,作用是“通直流,阻交流”; 高頻扼流圈,線圈的自感系數(shù)L很小,作用是“通低頻,阻高頻”. ②電容對(duì)交變電流有阻礙作用,阻礙作用大小用容抗表示 耦合電容,容量較大,隔直流、通交流
高頻旁路電容,容量很小,隔直流、阻低頻、通高頻 63.變壓器Ⅰ
變壓器是可以用來改變交流電壓和電流的大小的設(shè)備。
理想變壓器的效率為1,即輸入功率等于輸出功率。對(duì)于原、副線圈各一組的變壓器來說(如圖5—6),原、副線圈上的電壓與它們的匝數(shù)成正。即 U1n1? U2n2電流強(qiáng)度與它 因?yàn)橛蠻1·I1?U2·I2,因而通過原、副線圈的們的匝數(shù)成反比。即 I1n2 ?I2n1
注意:1.理想變壓器各物理量的決定因素
輸入電壓U1決定輸出電壓U2,輸出電流I2決定輸入電流I1,輸入功率隨輸出功率的變化而變化直到達(dá)到變壓器的最大功率(負(fù)載電阻減小,輸入功率增大;負(fù)載電阻增大,輸入功率減小)。
2.一個(gè)原線圈多個(gè)副線圈的理想變壓器的電壓、電流的關(guān)系 U1:U2:U3:…=n1:n2:n3:… I1n1=I2n2+I3n3+…
因?yàn)镻入?P出,即U1·I1?U2·I2,所以變壓器中高壓線圈電流小,繞制的導(dǎo)線較細(xì),低電壓的線圈電流大,繞制的導(dǎo)線較粗。
上述各公式中的I、U、P均指有效值,不能用瞬時(shí)值。(3)電壓互感器和電流互感器
電壓互感器是將高電壓變?yōu)榈碗妷海势湓€圈并聯(lián)在待測高壓電路中;電流互感器是將大電流變?yōu)樾‰娏鳎势湓€圈串聯(lián)在待測的高電流電路中。
(二)解決變壓器問題的常用方法
思路1 電壓思路。變壓器原、副線圈的電壓之比為U1/U2=n1/n2;當(dāng)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)U1/n1=U2/n2=U3/n3=……
思路2 功率思路。理想變壓器的輸入、輸出功率為P入=P出,即P1=P2;當(dāng)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)P1=P2+P3+…… 思路3 電流思路。由I=P/U知,對(duì)只有一個(gè)副繞組的變壓器有I1/I2=n2/n1;當(dāng)變壓器有多個(gè)副繞組時(shí)n1I1=n2I2+n3I3+……
思路4(變壓器動(dòng)態(tài)問題)制約思路。
(1)電壓制約:當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比(n1/n2)一定時(shí),輸出電壓U2由輸入電壓決定,即U2=n2U1/n1,可簡述為“原制約副”.李哲萬歲
(2)電流制約:當(dāng)變壓器原、副線圈的匝數(shù)比(n1/n2)一定,且輸入電壓U1確定時(shí),原線圈中的電流I1由副線圈中的輸出電流I2決定,即I1=n2I2/n1,可簡述為“副制約原”.(3)負(fù)載制約:①變壓器副線圈中的功率P2由用戶負(fù)載決定,P2=P負(fù)1+P負(fù)2+…;②變壓器副線圈中的電流I2由用戶負(fù)載及電壓U2確定,I2=P2/U2;③總功率P總=P線+P2.動(dòng)態(tài)分析問題的思路程序可表示為:
UUn21?1I?2RnPP1?P2(I1U1?I2U2)1?I1U1U1?U負(fù)載22????????I??????P1 ?????U???????I??122決定決定決定決定思路5 原理思路。變壓器原線圈中磁通量發(fā)生變化,鐵芯中ΔΦ/Δt相等;當(dāng)遇到“有
”型變壓器時(shí)ΔΦ1/Δt=ΔΦ2/Δt+ΔΦ3/Δt,此式適用于交流電或電壓(電流)變化的直流電,但不適用于穩(wěn)壓或恒定電流的情況.64.電能的輸送Ⅰ
由于送電的導(dǎo)線有電阻,遠(yuǎn)距離送電時(shí),線路上損失電能較多。
在輸送的電功率和送電導(dǎo)線電阻一定的條件下,提高送電電壓,減小送電電流強(qiáng)度可以達(dá)到減少線路上電能損失的目的。
線路中電流強(qiáng)度I和損失電功率計(jì)算式如下:
I?P輸U(kuò)出P損?I2·R線
2U出注意:送電導(dǎo)線上損失的電功率,不能用P損?R線求,因?yàn)閁出不是全部降落在導(dǎo)線上。
第二篇:高中物理選修知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
高中物理選修知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
第一章第1節(jié)
宇宙中的地球
一、地球在宇宙中的位置
1、宇宙的概念:時(shí)間和空間的統(tǒng)一,天地萬物的總稱。
宇宙在空間上無邊無際,在時(shí)間上無始無終,是運(yùn)動(dòng)、發(fā)展和變化的物質(zhì)世界。
2、宇宙中的天體以及它們各自的特點(diǎn)
恒星——明亮發(fā)光,發(fā)熱;相對(duì)靜止。例如,太陽是距地球最近的恒星。
星云——輪廓模糊,云霧狀外貌。由氣體和塵埃組成,其主要成分是氫。
行星——在橢圓軌道上環(huán)繞恒星運(yùn)行的、近似球狀的天體。質(zhì)量比恒星小,本身不
發(fā)光,靠反射恒星的光而發(fā)亮。例如地球是目前人們發(fā)現(xiàn)唯一存在生命的行星。
衛(wèi)星——圍繞行星運(yùn)動(dòng)的天體,例如月球(衛(wèi)星)是離地球最近的自然天體。
流星體——塵粒和固體小塊
彗星——扁長軌道,拖著長尾的彗星。圍繞太陽公轉(zhuǎn)的哈雷彗星(周期76年)
星際物質(zhì)——?dú)怏w和塵埃
3、天體的類型:
自然天體——主要為恒星和星云等
人造天體——人造衛(wèi)星,航天飛機(jī),天空實(shí)驗(yàn)室等。
宇宙中的距離相近的天體因相互吸引而相互繞轉(zhuǎn),構(gòu)成不同級(jí)別的天體系統(tǒng)。
4、天體系統(tǒng)的層次
二、太陽系中的一顆普通行星
太陽系模型圖
1、按離太陽由近及遠(yuǎn)的順序依次是:
A水星,B金星,C地球,D火星,E木星,F(xiàn)土星,G天王星,H海王星。
小行星帶位于木星和火星之間;木星是體積和質(zhì)量最大的行星;地球是密度最大的行星。
2、運(yùn)動(dòng)特征:同向性、共面性、近圓性。
3、太陽系行星的分類:類地行星:水星,金星,地球,火星
巨行星:木星,土星
遠(yuǎn)日行星:天王星,海王星。
4、表現(xiàn):地球是太陽系中一顆普通的行星。
三,存在生命的行星
1、地球的特殊性:地球是太陽系唯一存在生命的行星。
2、地球存在生命的條件:
(1)地球所處的宇宙環(huán)境條件是:a光照條件穩(wěn)定,生命從低級(jí)各高級(jí)的演化沒有中斷。
b安全的宇宙環(huán)境:大小行星互不干擾。
(2)地球的物質(zhì)條件是:a日地距離適中:適宜的溫度。
b體積、質(zhì)量適中:適合生物呼吸的大氣。
c地球上有液體水:海洋、液態(tài)水的形成。
第一章第2節(jié)
太陽對(duì)地球的影響
一、太陽輻射與地球:
太陽的概況:太陽與其他恒星一樣能發(fā)光發(fā)熱,是一個(gè)巨大熾熱的氣體星球,主要成分是氫
(71%)和氦(27%).表面溫度約為6000K。
1.太陽輻射能量來源:太陽內(nèi)部的核聚變反應(yīng):
H——>1
He
+
能量
2.太陽輻射:太陽源源不斷地以電磁波的形式向四周放射能量,這種現(xiàn)象稱為太陽輻射。
3.太陽輻射對(duì)地球的影響
(1)直接為地球提供光、熱資源。
(2)維持地表溫度,是促進(jìn)地球上的水、大氣運(yùn)動(dòng)和生物活動(dòng)的主要?jiǎng)恿Α?/p>
(3)為人類生活、生產(chǎn)提供能源:直接能源:太陽輻射能;間接能源:礦物能、水能、風(fēng)能、生物能
4、太陽輻射的規(guī)律:從低緯度向高緯度減少。
二、太陽活動(dòng)對(duì)地球的影響
1.太陽大氣層的結(jié)構(gòu):光球、色球和日冕
太陽大氣結(jié)構(gòu)
亮度
厚度
溫度
觀測條件
(最外層)
日冕
逐漸
增強(qiáng)
逐漸變薄
越來越低
日全食時(shí)或使用特殊儀器
(中間層)
色球
(最里層)
光球
眼睛直接可見
2.太陽活動(dòng)的重要標(biāo)志:黑子、耀斑
黑子:太陽光球常出現(xiàn)一些暗黑的斑點(diǎn),叫作黑子。黑子實(shí)際上并不黑,只是因?yàn)樗臏囟缺忍柋砻嫫渌胤降停圆棚@得暗一些。其變化的周期為
年。它的多少是太陽活動(dòng)強(qiáng)弱的主要標(biāo)志。
耀斑:太陽色球有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一塊突然增大、增亮的斑塊,叫做耀斑。活動(dòng)周期也是11年,是太陽活動(dòng)最激烈的顯示.日
珥
注:通常,黑子數(shù)目最多的地方和時(shí)期,也是耀斑等其他形式的太陽活動(dòng)出現(xiàn)頻繁的地方和時(shí)期。這體現(xiàn)了太陽活動(dòng)的整體性。
3.太陽活動(dòng)對(duì)地球的影響
(1)電磁波擾亂地球上空電離層,影響無線電短波通訊。
(2)高能帶電粒子流擾亂地球的磁場,產(chǎn)生“磁暴”現(xiàn)象。(影響飛機(jī)和船等航行)
(3)
高能帶電粒子流作用于兩極高空大氣,產(chǎn)生極光(常出現(xiàn)在地球高緯度地區(qū))
(4)太陽活動(dòng)影響地球的自然環(huán)境,產(chǎn)生自然災(zāi)害(如地震、水旱災(zāi)害等)
第一章第3節(jié)
地球的運(yùn)動(dòng)
--------------(1)地球和地球儀
1.地球的形狀和大小
(1)地球的形狀:赤道略鼓、兩極稍扁的橢球體。
(2)地球的大小::赤道半徑:6378千米
極半徑:6357千米
赤道周長:4萬千米
2、經(jīng)線和緯線
幾個(gè)重要的經(jīng)線和緯線
南(北)極圈:66°34′S(N)
南(北)回歸線:23°26′S(N)低緯度:0°—
30°
中緯度:30°—
60°
高緯度:60°—
90°南北半球的分界線:赤道(0度緯線);
0°和180°東西經(jīng)的分界線;180°國際日期變更線;東西半球的分界線:160°E和20°W3、經(jīng)度和緯度
組成經(jīng)線圈的兩條經(jīng)線:度數(shù)相加等于180,東西經(jīng)相反。
4、經(jīng)緯網(wǎng)及其應(yīng)用
(1)
地球上任意一個(gè)點(diǎn)都有唯一的經(jīng)緯度坐標(biāo)與之對(duì)應(yīng)。
如,B(40°N,40°E)
B點(diǎn)關(guān)于赤道的對(duì)稱點(diǎn)坐標(biāo)(40°S,40°E)
規(guī)律:緯度度數(shù)不變,南北緯相反;經(jīng)度不變。
B點(diǎn)關(guān)于地軸的對(duì)稱點(diǎn)坐標(biāo)(40°N,140°W)
規(guī)律:緯度不變;經(jīng)度度數(shù)互補(bǔ),東西經(jīng)相反。
B點(diǎn)關(guān)于地心的對(duì)稱點(diǎn)坐標(biāo)(40°S,140°W)
規(guī)律:緯度度數(shù)不變,南北緯相反;經(jīng)度度數(shù)互補(bǔ),東西經(jīng)相反。
(2)
判定方向:
南北方向:同為南緯,度數(shù)大的在南
同是北緯,度數(shù)大的在北
既有南緯又有北緯,南緯在南北緯在北
東西方向:都是東經(jīng),度數(shù)大的在東
都是西經(jīng),度數(shù)大的在西
既有東經(jīng)又有西經(jīng),東經(jīng)+西經(jīng)度數(shù)<180,東經(jīng)在東,西經(jīng)在西
東經(jīng)+西經(jīng)度數(shù)>180,東經(jīng)在西,西經(jīng)在東。
(3)計(jì)算距離
經(jīng)線上差一度:111千米
緯線上差一度:111千米*cos緯度度數(shù)
第一章第3節(jié)
地球的運(yùn)動(dòng)
地球運(yùn)動(dòng)的基本形式
一、、地球的自轉(zhuǎn)
1、概念:地球繞其自轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)
(自轉(zhuǎn)軸:假想的軸線,經(jīng)過地球球心,其北端始終指向北極星)
2、自轉(zhuǎn)的特點(diǎn)
(1)方向:自西向東
地球的自轉(zhuǎn)——北極上空逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)
地球的自轉(zhuǎn)——南極上空順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)
(2)周期
恒星日:真正周期
23時(shí)56分4秒(以距離地球遙遠(yuǎn)的同一恒星為參照物)
太陽日:晝夜更替周期
為24h
(以太陽為參照物)
(3)速度
1)地球自轉(zhuǎn)角速度角速度:單位時(shí)間轉(zhuǎn)過的角度。
自轉(zhuǎn)角速度:南北兩極點(diǎn)為0之外,其他任何地點(diǎn)的自轉(zhuǎn)角速度均為15°/小時(shí)(360°/24小時(shí))
2)地球自轉(zhuǎn)線速度線速度:單位時(shí)間轉(zhuǎn)過的弧長(長度)
自轉(zhuǎn)線速度:從赤道向兩極遞減,兩極點(diǎn)為0
(任意緯線的線速度=1670*cos緯度(千米/小時(shí)))
二、地球的公轉(zhuǎn)
1、概念:地球圍繞太陽的運(yùn)動(dòng)
公轉(zhuǎn)軌道:近似正圓的橢圓軌道,太陽位于其中一個(gè)焦點(diǎn)上。
2、公轉(zhuǎn)的特點(diǎn):
(1)方向:自西向東(和地球自轉(zhuǎn)具有同向性)
(2)(真正)周期:恒星年→地球公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間單位,為365天6時(shí)9分10秒。
太陽直射點(diǎn)回歸運(yùn)動(dòng)周期:回歸年→為365天5時(shí)48分46秒。
(3)地球公轉(zhuǎn)速度:線速度、角速度
①一年之中,平均而言
地球公轉(zhuǎn)的角速度約為1°/天≈360°÷365天
地球公轉(zhuǎn)的線速度約為30千米/秒≈2×3.14×1.5億千米÷(365×24×60×60)秒
②地球公轉(zhuǎn)的實(shí)際速度并不均勻,有快有慢
開普勒定律,行星圍繞恒星運(yùn)動(dòng)的軌道是一個(gè)橢圓,半徑在單位時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等
近日點(diǎn)(1月初)
—A距離太陽最近,此時(shí)的角速度、線速度最快
遠(yuǎn)日點(diǎn)(7月初)
—B距離太陽最遠(yuǎn),此時(shí)的角速度、線速度最慢
線速度:近日點(diǎn)到遠(yuǎn)日點(diǎn)—由快變慢;遠(yuǎn)日點(diǎn)到近日點(diǎn)則相反
角速度:與線速度的變化一致
第一章第3節(jié)地球的運(yùn)動(dòng)
(3)太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)
地球自轉(zhuǎn)的同時(shí)也在圍繞太陽公轉(zhuǎn),過地心并與地軸垂直的平面稱為赤道平面,地球公轉(zhuǎn)的軌道平面稱為黃道平面。
1.黃赤交角
(1)概念:赤道平面與黃道平面之間的交角,叫做黃赤交角。目前黃赤交角是23°26′。
(2)黃赤交角的特點(diǎn):一軸兩面三角度,三個(gè)基本不變
一軸:地軸
兩面:黃道平面和赤道平面
三角度:黃道平面和赤道平面的交角為23°26′地軸和黃道的平面的交角為66°34′
地軸與赤道平面的交角為90°
三個(gè)基本不變:地球在運(yùn)動(dòng)過程中,地軸的空間指向基本不變,北極始終指向北極星附近;黃赤交角的大小基本不變,保持23°26′;地球運(yùn)動(dòng)的方向不變,總是自西向東。
“兩個(gè)變”是指地球在公轉(zhuǎn)軌道的不同位置,黃道平面與赤道平面的交線、地軸與太陽光線的相對(duì)位置是變化的。
黃赤交角的度數(shù)=南、北回歸線的度數(shù)
極圈的度數(shù)=90°—黃赤交角的度數(shù)
2.太陽直射點(diǎn)的移動(dòng)規(guī)律
黃赤交角在一定時(shí)期內(nèi)是不變的,但是地球在公轉(zhuǎn)軌道上的不同位置,地表接受太陽垂直照射的點(diǎn)在變化。(簡稱太陽直射點(diǎn))
(1)軌跡
(2)太陽直射點(diǎn)的位置
直射的緯度:太陽直射點(diǎn)在南北回歸線之間作往返性周期運(yùn)動(dòng),大約1個(gè)月移動(dòng)8°,與陽歷的日期對(duì)應(yīng)。
直射的經(jīng)度:地方時(shí)為12點(diǎn)的經(jīng)線
(2)周期:回歸年;365日5時(shí)48分46秒
第一章第3節(jié)地球的運(yùn)動(dòng)
(4)地方時(shí)區(qū)間的計(jì)算
一、地方時(shí)
由于地球自西向東自轉(zhuǎn),則在同一緯度地區(qū),東邊的地點(diǎn)總是比西邊的地點(diǎn)先看到日出,因此東邊的地點(diǎn)的時(shí)刻總是比西邊的地點(diǎn)的時(shí)刻要早。(早:即體現(xiàn)在時(shí)刻數(shù)值的“大”)
1、地方時(shí)之概念:
同一時(shí)刻,不同經(jīng)度的地方具有不同的地方時(shí)。
即:因經(jīng)度的不同而形成的不同時(shí)刻,叫做地方時(shí)。(經(jīng)度相同,地方時(shí)必定相同)
2、地方時(shí)之表現(xiàn):
經(jīng)度差15°時(shí)間差1小時(shí);經(jīng)度差1°時(shí)間差4分鐘
;經(jīng)度差1′時(shí)間差4秒
3、地方時(shí)之計(jì)算:
所求另一地的地方時(shí)=已知某地的地方時(shí)±4分鐘/1°×(兩地的經(jīng)度差)
須注意的原則:
(1)都是東經(jīng)或者都是西經(jīng)時(shí),東邊的時(shí)間早,求東邊的用加號(hào)“+”號(hào),求西邊的用“-”號(hào);既有東經(jīng)又有西經(jīng)時(shí),求東經(jīng)的用“+”號(hào),求西經(jīng)的用“-”號(hào)。
(2)兩地的經(jīng)度差確定原則:“同-,異+”
(3)所求地方時(shí)處理原則:
A】若所求地方時(shí)﹥24:00,則所求地方時(shí)-24:00,日期+1,變?yōu)槊魈欤?/p>
B】若所求地方時(shí)﹤00:00,則所求地方時(shí)+24:00,日期-1,變?yōu)樽蛱臁?/p>
當(dāng)堂訓(xùn)練1:
1、當(dāng)經(jīng)線0°(即經(jīng)過倫敦的本初子午線)為06:00時(shí),請(qǐng)問10°E的地方時(shí)是多少?30°W的地方時(shí)又是多少?答案:10°E地方時(shí)是06:40.30°W的地方時(shí)是04:00.2、精彩絕倫的2012倫敦奧運(yùn)開幕式于當(dāng)?shù)貢r(shí)間12年7月27日20:12正式開始,請(qǐng)問我國的CCTV(經(jīng)度為120°E)什么時(shí)候會(huì)準(zhǔn)時(shí)直播?答案:2012年7月28日凌晨04:12.3、當(dāng)五華縣(經(jīng)度為120°E)為10月8日凌晨01:40,請(qǐng)問新疆吐魯番(經(jīng)度為90°E)的地方時(shí)是多少?答案:10月7日23:56.二、時(shí)區(qū)
如果如果大家都使用自己的地方時(shí)的,那么同一時(shí)刻,地方時(shí)會(huì)有n多種,異常混亂。為了便于交流,就必須解決此麻煩,所以在1884年召開的國際經(jīng)度會(huì)議上,決定按統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)劃分全球時(shí)區(qū),即分(時(shí))區(qū)計(jì)時(shí)法。
劃分方法:全球劃分為24個(gè)時(shí)區(qū),每個(gè)時(shí)區(qū)跨15個(gè)經(jīng)度。
計(jì)算方法:各時(shí)區(qū)都以本時(shí)區(qū)中央經(jīng)線的地方時(shí)作為本區(qū)的區(qū)時(shí)。相鄰兩個(gè)時(shí)區(qū)差1小時(shí)。
1、如何求中央經(jīng)線?
中央經(jīng)線的度數(shù)=時(shí)區(qū)數(shù)×15°
2、如何判斷某經(jīng)線位于哪個(gè)時(shí)區(qū)?
時(shí)區(qū)數(shù)=已知的某地經(jīng)度數(shù)/15°
所得余數(shù)<7.5度,相除所得商即為時(shí)區(qū)數(shù);所得余數(shù)>7.5度,所得商
+1
即為時(shí)區(qū)數(shù)。
3、所求的另一地區(qū)時(shí)=已知的某地區(qū)時(shí)±(兩地的時(shí)區(qū)差)(與“地方時(shí)”計(jì)算的3個(gè)原則完全相同)
東8區(qū)的區(qū)時(shí)(即120°E的地方時(shí)),即“北京時(shí)間”
中時(shí)區(qū)的區(qū)時(shí)(即0°經(jīng)線的地方時(shí)),為“倫敦時(shí)間”也稱“世界時(shí)、國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間、格林尼治時(shí)間”
第一章第3節(jié)地球的運(yùn)動(dòng)
--(5)日界線
一、國際日界線
(1)含義:1884年國際經(jīng)度會(huì)議規(guī)定原則上以180°經(jīng)線作為“今天”與
“昨天”的分界線.(2)特點(diǎn):
1)屬于“人為日界線”
2)位置固定不變
3)與180°經(jīng)線并不完全重合,而是有幾處凹凸,凹凸的原因是:照顧附近國家人們生活方便,避免通過陸地。
地球上東12區(qū)的時(shí)刻最早,西12區(qū)的時(shí)刻最遲.東12區(qū)向東進(jìn)西12區(qū),日期減1天;
西12區(qū)向西進(jìn)東12區(qū),日期加1天.當(dāng)堂訓(xùn)練1:
有一輪船10月15日09:00(船上的掛鐘)在國際日界線附近航行,10秒之后,此輪船越過了國際日界線,請(qǐng)問越過國際日界線后的輪船掛鐘的準(zhǔn)確時(shí)刻應(yīng)是什么?
答案:①10月14日09:10(自西向東越線);
或②10月16日09:10(自東向西越線)。
二、00:00日界線
(1)含義:將地方時(shí)為00:00的經(jīng)線作為作為“今天”與
“昨天”的分界線.(2)特點(diǎn):
1)屬于“自然日界線”
2)其位置每分每秒都在變,自E向W移動(dòng)
3)一定與經(jīng)線完全重合4)每分每秒與國際日界線同時(shí)存在當(dāng)堂訓(xùn)練2:
若120°E為10月15日09:00,請(qǐng)問:
1)00:00日界線是哪個(gè)經(jīng)度?
15°W
2)10月15日跨越的經(jīng)度范圍是什么?
15°W→向東→180°
[國際日界線]
10月14日跨越的經(jīng)度范圍又是什么?
180°[國際日界線]→向東→
15°W
10月15日與14日的范圍之比是
?:?
190°:
165°=13:11
小結(jié)
1、一般情況,全球同時(shí)存在2個(gè)不同日期;但因00:00日界線每分每秒都在自E向W移動(dòng),故2個(gè)不同日期的范圍也在每分每秒都在變化著;
2、也存在2種特殊情況:
①當(dāng)00:00日界線為0°經(jīng)線,此時(shí)“今天”
:“昨天”=1:1;
②當(dāng)00:00日界線與180°經(jīng)線(國際日界線)重合,可認(rèn)為全球此刻處于同一日期.或者180°經(jīng)線是n點(diǎn)今天就占n個(gè)小時(shí),昨天占24-n小時(shí)。
北京時(shí)間08:00時(shí),全球兩日平分;北京時(shí)間20:00時(shí),全球位于同一日。
第一章第3節(jié)地球的運(yùn)動(dòng)
--(6)晝夜交替與晨昏線
一、晝夜更替
1、晝夜現(xiàn)象的原因:地球既不發(fā)光也不透明
2、晝夜更替產(chǎn)生原因是:①地球自轉(zhuǎn);②地球既不發(fā)光,也不透明;
③同一時(shí)間內(nèi),太陽只照亮地球的一半;
3、晝夜更替周期是:太陽日,即24小時(shí)
4、晝半球是(向著太陽的一面,即白天);夜半球是(背著太陽的一面,即黑夜);
晝半球
:夜半球=(1
:
1);
晝半球與夜半球的分界線(圈)是(晨昏線(圈))。
二、晨昏線(圈)
1、定義:晨線:順地球自轉(zhuǎn)方向,由夜進(jìn)入晝的分界線;
昏線:順地球自轉(zhuǎn)方向,由晝進(jìn)入夜的分界線.2、判斷晨昏線(圈)的方法:
自轉(zhuǎn)法
a.順地球自轉(zhuǎn)的方向由夜進(jìn)入晝的是晨線,由晝進(jìn)入夜的是昏線
b.逆地球自轉(zhuǎn)方向由夜進(jìn)入晝的是昏線,由晝進(jìn)入夜的是晨線
地方時(shí)法:赤道上地方時(shí)是6點(diǎn)的為晨線,18點(diǎn)的為昏線
3.晨昏線(圈)特點(diǎn):
1】永遠(yuǎn)平分地球(晝:夜=1:1),永遠(yuǎn)平分赤道
2】所在平面過地心,因而是一個(gè)與赤道等大的圓
3】晨昏線(圈)永遠(yuǎn)與太陽光線垂直
4】晨線與赤道相交的點(diǎn)的地方時(shí)永遠(yuǎn)為06:00;而昏線與赤道相交的點(diǎn)的地方時(shí)永遠(yuǎn)為18:00
5】晨昏線(圈)只有在二分日與經(jīng)線圈重合;而其他時(shí)間則與經(jīng)線圈斜交。
6】晨線上必定同時(shí)迎來日出;而昏線上必定同時(shí)迎來日落。
7】移動(dòng)方向和自轉(zhuǎn)相反
4、晨昏線與經(jīng)線、緯線的關(guān)系:
(一)晨昏線與經(jīng)線
(1)在春、秋分日時(shí),晨昏線與經(jīng)線重合,即晨昏線要過南北極點(diǎn)。
(2)其余任何時(shí)候,晨昏線都與經(jīng)線斜交(即晨昏線不經(jīng)過南北極點(diǎn)),其夾角范圍為0~23°26′。在二至日時(shí),其夾角最大,為23°26′。
晨昏線與經(jīng)線相交,其夾角等于此時(shí)太陽直射點(diǎn)的緯度值。
(二)晨昏線與緯線
(1)不與晨昏線相交的緯線,是出線極晝極夜的緯度。
(2)與晨昏線有一個(gè)切點(diǎn)的緯線
如圖1:切點(diǎn)為D,則:
D為晨線和昏線的分界點(diǎn)。D點(diǎn)的緯度+折射點(diǎn)的緯度=90°
D點(diǎn)所在的經(jīng)線的地方時(shí)為0點(diǎn)或者12點(diǎn)(距D點(diǎn)近的極點(diǎn)是極晝,則點(diǎn)所在經(jīng)線為0點(diǎn);距D點(diǎn)近的極點(diǎn)是極夜,則D點(diǎn)所在經(jīng)線為12點(diǎn))
(3)緯線與晨昏線有兩個(gè)交點(diǎn),一個(gè)和晨線,一個(gè)和昏線,兩個(gè)交點(diǎn)為晝弧和夜弧的分界點(diǎn)。與晨線交點(diǎn)所在的經(jīng)線的地方時(shí),為該緯線日出的時(shí)間;與昏線交點(diǎn)所在的經(jīng)線的地方時(shí),為該緯線日落的時(shí)間。
三、地轉(zhuǎn)偏向力:物體水平運(yùn)動(dòng)的方向產(chǎn)生偏向。
地球上水平運(yùn)動(dòng)的物體,無論朝哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng),都會(huì)發(fā)生偏向,在北半球偏右,在南半球偏左。赤道上經(jīng)線是互相平行的,無偏向。第一章第3節(jié)地球的運(yùn)動(dòng)
-(7)地球公轉(zhuǎn)的地理意義(晝夜長短與正午太陽高度)
太陽直射點(diǎn)的移動(dòng),使地球表面接受太陽輻射的能量,因時(shí)因地而變化。這種變化可以用晝夜長短(太陽輻射的時(shí)間)和正午太陽高度(太陽輻射的強(qiáng)度)的變化來描述。
一、晝夜長短
(1)晝夜長短隨緯度和季節(jié)變化。
地球晝半球和夜半球的分界線叫晨昏線(圈)。晨昏線把所經(jīng)過的緯線分割成晝弧和夜弧。由于黃赤交角的存在,除二分日時(shí)晨昏線通過兩極并平分所有緯線圈外,其它時(shí)間,每一緯線圈都被分割成不等長的晝弧和夜弧兩部分(赤道除外)。地球自轉(zhuǎn)一周,如果所經(jīng)歷的晝弧長,則白天長;夜弧長,則白晝短。晝夜長短隨緯度和季節(jié)變化的規(guī)律見下表:
(2)晝夜長短的計(jì)算
晝長=晝弧所跨完整經(jīng)度÷15°/h
夜長=夜弧所跨完整經(jīng)度÷15°/
h
晝長+夜長=24小時(shí)
日出時(shí)刻=12:00—(晝長/2)h
日落時(shí)刻=12:00
+(晝長/2)h
日出+日落=24小時(shí)
(3)小結(jié):
1、同一緯線上的所有地方在同一天的晝長、夜長、日出時(shí)刻、日落時(shí)刻肯定彼此一樣!
2、南北半球相應(yīng)緯度(如30°N與30
°S)的晝長、夜長、日出時(shí)刻、日落時(shí)刻肯定相反!
3、赤道上永遠(yuǎn)晝長=夜長=12h,且永遠(yuǎn)地方時(shí)06:00日出,永遠(yuǎn)地方時(shí)18:00日落;
4、晝半球中分線地方時(shí)定為12:00;夜半球中分線地方時(shí)定為00:00
二、正午太陽高度
(1)正午太陽高度的變化。
①太陽光線對(duì)于地平面的交角,叫做太陽高度角,簡稱太陽高度(用H表示)。同一時(shí)刻正午太陽高度由直射點(diǎn)向南北兩側(cè)遞減。因此,太陽直射點(diǎn)的位置決定著一個(gè)地方的正午太陽高度的大小。在太陽直射點(diǎn)上,太陽高度為90°,在晨昏線上,太陽高度是0°。
②正午太陽高度變化的原因:由于黃赤交角的存在,太陽直射點(diǎn)的南北移動(dòng),引起正午太陽高度的變化。
③正午太陽高度的變化規(guī)律:正午太陽高度就是12點(diǎn)時(shí)的太陽高度。一日內(nèi)最大的太陽高度,它的大小隨緯度不同和季節(jié)變化而有規(guī)律地變化。
(2)正午太陽高度的計(jì)算公式
:H
=
|當(dāng)?shù)鼐暥取乐鄙潼c(diǎn)緯度|四、四季更替。
氣候四季包含的月份。春(3、4、5月)、夏(6、7、8月)、秋(9、10、11月)、冬(12、1、2月)。西方四季:春分、夏至、秋分、冬至為起點(diǎn)。比我國天文四季晚一個(gè)半月。五、五帶劃分。
以地表獲得太陽熱量的多少來劃分熱帶、溫帶、寒帶。熱帶:南北回歸線之間有太陽直射機(jī)會(huì),接受太陽輻射最多。
溫帶:回歸線與極圈之間,受熱適中,四季明顯。
寒帶:極圈與極點(diǎn)之間,太陽高度角低,有極晝、極夜現(xiàn)象。
總結(jié)應(yīng)用:日照?qǐng)D的判讀
1.判斷晨昏線
(1).特點(diǎn):北極在上,南極在下;晨昏線成直線形態(tài),且只能見其局部(即只能見到晨線或昏線)
(2).特點(diǎn):極點(diǎn)為中心的半球圖;晨昏線成弧線形態(tài),且只能見半條晨線和半條昏線。
2.確定某地的地方時(shí)
①晨線與赤道交點(diǎn)所在經(jīng)線上的地方時(shí)為6時(shí);昏線與赤道交點(diǎn)所在經(jīng)線上的地方時(shí)為18時(shí);
②平分晝半球的經(jīng)線上的地方時(shí)為12時(shí);和正午經(jīng)線相對(duì)的另一經(jīng)線地方時(shí)為0時(shí);
③經(jīng)度每相差15°,地方時(shí)相差1小時(shí);同一經(jīng)線上的各點(diǎn)地方時(shí)相同。
3.判斷節(jié)氣:北極圈內(nèi),白天范圍、黑夜范圍各占一半(即晝夜平分),春分日3月21日、秋分日9月23日。北極圈位于晝半球(即極晝),夏至日6月22日;北極圈位于夜半球(即極夜),冬至日12月22日:南極圈內(nèi),白天范圍、黑夜范圍各占一半(即晝夜平分),春分日3月21日、秋分日9月23日。南極圈位于晝半球(即極晝),12月22日;南極圈位于夜半球(即極夜),6月22日。
4.確定太陽直射點(diǎn)位置
(1)平分晝半球那條經(jīng)線所在的經(jīng)度(地方時(shí)12:00的經(jīng)線),即為太陽直射點(diǎn)的經(jīng)度。
(2)直射的緯度取決于日期。
5.確定晝夜長短
D點(diǎn)晝長應(yīng)為18小時(shí),夜長6小時(shí);
解釋:D點(diǎn)所在的緯線,其晝弧所占的比例是:四分之三;
因此,D點(diǎn)的晝長=晝弧所占的比例×24小時(shí)
夜長=夜弧所占的比例×24小時(shí)
晝長+夜長=24小時(shí)
6.判斷太陽出沒時(shí)刻
(在上圖中,D點(diǎn)3時(shí)日出,21時(shí)日落)
日出時(shí)刻=12-晝長/2
日落時(shí)刻=12+晝長/2
7.正午太陽高度計(jì)算
正午太陽高度,直射點(diǎn)為90°,由直射點(diǎn)向南向北正午太陽高度逐漸降低。晨昏線上太陽高度為零。各地正午太陽高度等于90°減去該地地理緯度與太陽直射點(diǎn)地理緯度的差。
第一章第4節(jié)
地球的圈層結(jié)構(gòu)
想一想:夏季,如果讓你挑選西瓜,你會(huì)采用什么樣的方法呢?我們能不能根據(jù)地球內(nèi)部產(chǎn)生的震動(dòng)來研究地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)呢?
(一)地震波
1、概念:當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),地下巖石受到強(qiáng)烈沖擊產(chǎn)生彈性震動(dòng),并以波的形式向四周傳播。
(1)當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),陸地上的人們有什么感覺?先上下顛簸,后左右搖晃
(2)當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),在海洋中航行的人會(huì)怎樣呢?只能感覺到上下顛簸
2、地震波的分類:
縱波(P):質(zhì)點(diǎn)的震動(dòng)方向與波的傳播方向一致。橫波(S):質(zhì)點(diǎn)的震動(dòng)方向與波的傳播方向垂直。
地震波在地球內(nèi)部的傳播速度與其通過的介質(zhì)性質(zhì)有密切關(guān)系。若介質(zhì)是均質(zhì)的,地震波則勻速傳播;介質(zhì)性質(zhì)發(fā)生變化,地震波波速隨之變化。
地震波
傳播速度
傳播介質(zhì)
穿過不連續(xù)面速度變化
橫波
慢
固體
穿過莫霍界面橫縱波速度均增大;穿過古登堡界面橫波消失,縱波速度突然下降。
縱波
快
固體、液體、氣體
3、地震波波速變化圖
地震波在通過性質(zhì)完全不同的兩種介質(zhì)的分界面時(shí),波速會(huì)發(fā)生明顯變化,會(huì)出現(xiàn)不連續(xù)面。
地震波穿過33千米處莫霍界面是,橫縱波速度均增大;穿過2900千米處古登堡界面時(shí),橫波消失,縱波速度突然下降。
4、地震波波速與地球內(nèi)部構(gòu)造圖
以兩個(gè)不連續(xù)面為界,將地球內(nèi)部分為地殼、地幔、地核三個(gè)圈層
(二)地球的內(nèi)部圈層
地殼和上地幔頂部(軟流層以上),有堅(jiān)硬的巖石組成,合稱為巖石圈。
地球的外部圈層示意圖
(三)地球的外部圈層
大氣圈
包圍著地球,由氣體和懸浮物組成,主要成分氮和氧。
水圈
連續(xù)而不規(guī)則的圈層。它包括地下水、地表水、大氣水、生物水等,水圈的水處于不斷的循環(huán)運(yùn)動(dòng)之中。
生物圈
地表生物及其生存環(huán)境的總稱,占有大氣圈的底部、水圈的全部和巖石圈的上部。它是大氣圈、水圈和巖石圈相互滲透相互影響的結(jié)果
第三篇:高中物理選修3-1知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)
高中物理選修3-1知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)
在人教版普通高中物理課本選修3-1模塊中,有很多高考物理考試中會(huì)出現(xiàn)的知識(shí)點(diǎn)需要我們?nèi)ミM(jìn)行針對(duì)性的復(fù)習(xí)。下面是 給大家?guī)淼母咧形锢磉x修3-1知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)你有幫助。
高中物理選修3-1知識(shí)點(diǎn)(一)
一、電動(dòng)勢
(1)定義:在電源內(nèi)部,非靜電力所做的功W與被移送的電荷q的比值叫電源的電動(dòng)勢。
(2)定義式:E=W/q(3)單位:伏(V)(4)物理意義:表示電源把其它形式的能(非靜電力做功)轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小。電動(dòng)勢越大,電路中每通過1C電量時(shí),電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù)值就越多。
二、電源(池)的幾個(gè)重要參數(shù)
(1)電動(dòng)勢:它取決于電池的正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì),與電池的大小無關(guān)。
(2)內(nèi)阻(r):電源內(nèi)部的電阻。
(3)容量:電池放電時(shí)能輸出的總電荷量。其單位是:A;h,mA;h.高中物理選修3-1知識(shí)點(diǎn)(二)
一、導(dǎo)體的電阻
(1)定義:導(dǎo)體兩端電壓與通過導(dǎo)體電流的比值,叫做這段導(dǎo)體 的電阻。
(2)公式:R=U/I(定義式)說明:
A、對(duì)于給定導(dǎo)體,R一定,不存在R與U成正比,與I成反比的關(guān)系,R只跟導(dǎo)體本身的性質(zhì)有關(guān)。
B、這個(gè)式子(定義)給出了測量電阻的方法——伏安法。
C、電阻反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用
二、歐姆定律
(1)定律內(nèi)容:導(dǎo)體中電流強(qiáng)度跟它兩端電壓成正比,跟它的電阻成反比。
(2)公式:I=U/R(3)適應(yīng)范圍:一是部分電路,二是金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液。
三、導(dǎo)體的伏安特性曲線
(1)伏安特性曲線:用縱坐標(biāo)表示電流I,橫坐標(biāo)表示電壓U,這樣畫出的I-U圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。
(2)線性元件和非線性元件
線性元件:伏安特性曲線是通過原點(diǎn)的直線的電學(xué)元件。非線性元件:伏安特性曲線是曲線,即電流與電壓不成正比的電學(xué)元件。
四、導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系
(1)對(duì)同一導(dǎo)體,導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比。(2)在相同電壓下,U/I大的導(dǎo)體中電流小,U/I小的導(dǎo)體中電流大。所以U/I反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì),叫做電阻(R)(3)在相同電壓下,對(duì)電阻不同的導(dǎo)體,導(dǎo)體的電流跟它的電阻成反比。
高中物理選修3-1知識(shí)點(diǎn)(三)
一、電功和電功率
(一)導(dǎo)體中的自由電荷在電場力作用下定向移動(dòng),電場力所做的功稱為電功。適用于一切電路.包括純電阻和非純電阻電路。
1、純電阻電路:只含有電阻的電路、如電爐、電烙鐵等電熱器件組成的電路,白熾燈及轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)也是純電阻器件。
2、非純電阻電路:電路中含有電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)或有電解槽在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的電路。
在國際單位制中電功的單位是焦(J),常用單位有千瓦時(shí)(kW;h)。1kW;h=3.6×106J(二)電功率是描述電流做功快慢的物理量。
額定功率:是指用電器在額定電壓下工作時(shí)消耗的功率,銘牌上所標(biāo)稱的功率。
實(shí)際功率:是指用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)消耗的功率。用電器只有在額定電壓下工作實(shí)際功率才等于額定功率。
二、焦耳定律和熱功率
(一)焦耳定律:電流流過導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體上產(chǎn)生的熱量Q=I 2Rt 此式也適用于任何電路,包括電動(dòng)機(jī)等非純電阻發(fā)熱的計(jì)算.產(chǎn)生電熱的過程,是電流做功,把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。(二)熱功率:單位時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱功率叫做熱功率。熱功率等于通電導(dǎo)體中電流I 的二次方與導(dǎo)體電阻R 的乘積。
第四篇:高中物理選修3-4知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
高中物理選修3-4知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
一.簡諧運(yùn)動(dòng)
1、機(jī)械振動(dòng):
物體(或物體的一部分)在某一中心位置兩側(cè)來回做往復(fù)運(yùn)動(dòng),叫做機(jī)械振動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生的條件是:(1)回復(fù)力不為零。(2)阻力很小。使振動(dòng)物體回到平衡位置的力叫做回復(fù)力,回復(fù)力屬于效果力,在具體問題中要注意分析什么力提供了回復(fù)力。
2、簡諧振動(dòng):
在機(jī)械振動(dòng)中最簡單的一種理想化的振動(dòng)。對(duì)簡諧振動(dòng)可以從兩個(gè)方面進(jìn)行定義或理解:(1)物體在跟位移大小成正比,并且總是指向平衡位置的回復(fù)力作用下的振動(dòng),叫做簡諧振動(dòng)。(2)物體的振動(dòng)參量,隨時(shí)間按正弦或余弦規(guī)律變化的振動(dòng),叫做簡諧振動(dòng),在高中物理教材中是以彈簧振子和單擺這兩個(gè)特例來認(rèn)識(shí)和掌握簡諧振動(dòng)規(guī)律的。
3、描述振動(dòng)的物理量
描述振動(dòng)的物理量,研究振動(dòng)除了要用到位移、速度、加速度、動(dòng)能、勢能等物理量以外,為適應(yīng)振動(dòng)特點(diǎn)還要引入一些新的物理量。
(1)位移x:由平衡位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段叫做位移。位移是矢量,其最大值等于振幅。(2)振幅A:做機(jī)械振動(dòng)的物體離開平衡位置的 最大距離叫做振幅,振幅是標(biāo)量,表示振動(dòng)的強(qiáng)弱。振幅越大表示振動(dòng)的機(jī)械能越大,做簡揩振動(dòng)物體的振幅大小不影響簡揩振動(dòng)的周期和頻率。
(3)周期T:振動(dòng)物體完成一次余振動(dòng)所經(jīng)歷的時(shí)間叫做周期。所謂全振動(dòng)是指物體從某一位置開始計(jì)時(shí),物體第一次以相同的速度方向回到初始位置,叫做完成了一次全振動(dòng)。(4)頻率f:振動(dòng)物體單位時(shí)間內(nèi)完成全振動(dòng)的次數(shù)。
(5)角頻率:角頻率也叫角速度,即圓周運(yùn)動(dòng)物體單位時(shí)間轉(zhuǎn)過的弧度數(shù)。引入這個(gè)參量來描述振動(dòng)的原因是人們在研究質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的射影的運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí),發(fā)現(xiàn)質(zhì)點(diǎn)射影做的是簡諧振動(dòng)。因此處理復(fù)雜的簡諧振動(dòng)問題時(shí),可以將其轉(zhuǎn)化為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的射影進(jìn)行處理,這種方法高考大綱不要求掌握。周期、頻率、角頻率的關(guān)系是:。
(6)相位:表示振動(dòng)步調(diào)的物理量。現(xiàn)行中學(xué)教材中只要求知道同相和反相兩種情況。
4、研究簡諧振動(dòng)規(guī)律的幾個(gè)思路:
(1)用動(dòng)力學(xué)方法研究,受力特征:回復(fù)力F =- Kx;加速度,簡諧振動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)。在平衡位置時(shí)速度最大,加速度為零;在最大位移處,速度為零,加速度最大。
(2)用運(yùn)動(dòng)學(xué)方法研究:簡諧振動(dòng)的速度、加速度、位移都隨時(shí)間作正弦或余弦規(guī)律的變化,這種用正弦或余弦表示的公式法在高中階段不要求學(xué)生掌握。
(3)用圖象法研究:熟練掌握用位移時(shí)間圖象來研究簡諧振動(dòng)有關(guān)特征是本章學(xué)習(xí)的重點(diǎn)之一。(4)從能量角度進(jìn)行研究:簡諧振動(dòng)過程,系統(tǒng)動(dòng)能和勢能相互轉(zhuǎn)化,總機(jī)械能守恒,振動(dòng)能量和振幅有關(guān)。
5、簡諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式
振幅A,周期T,相位,初相
6、簡諧運(yùn)動(dòng)圖象描述振動(dòng)的物理量
1.直接描述量:
①振幅A;②周期T;③任意時(shí)刻的位移t。2.間接描述量:
③x-t圖線上一點(diǎn)的切線的斜率等于V。3.從振動(dòng)圖象中的x分析有關(guān)物理量(v,a,F(xiàn))簡諧運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是周期性。在回復(fù)力的作用下,物體的運(yùn)動(dòng)在空間上有往復(fù)性,即在平衡位置附近做往復(fù)的變加速(或變減速)運(yùn)動(dòng);在時(shí)間上有周期性,即每經(jīng)過一定時(shí)間,運(yùn)動(dòng)就要重復(fù)一次。我們能否利用振動(dòng)圖象來判斷質(zhì)點(diǎn)x,F(xiàn),v,a的變化,它們變化的周期雖相等,但變化步調(diào)不同,只有真正理解振動(dòng)圖象的物理意義,才能進(jìn)一步判斷質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。
小結(jié): 1.簡諧運(yùn)動(dòng)的圖象是正弦或余弦曲線,與運(yùn)動(dòng)軌跡不同。2.簡諧運(yùn)動(dòng)圖象反應(yīng)了物體位移隨時(shí)間變化的關(guān)系。
3.根據(jù)簡諧運(yùn)動(dòng)圖象可以知道物體的振幅、周期、任一時(shí)刻的位移。
7、單擺
1單擺周期公式
上述公式是高考要考查的重點(diǎn)內(nèi)容之一。對(duì)周期公式的理解和應(yīng)用注意以下幾個(gè)問題:①簡諧振動(dòng)物體的周期和頻率是由振動(dòng)系統(tǒng)本身的條件決定的。②單擺周期公式中的L是指擺動(dòng)圓弧的圓心到擺球重心的距離,一般也叫等效擺長。
例如圖1中,三根等長的繩L1、L2、L3共同系住一個(gè)密度均勻的小球m,球直徑為d,L2、L3與天花板的夾角 < 30。若擺球在紙面內(nèi)作小角度的左右擺動(dòng),則擺的圓弧的圓心在O1外,故等效擺長為,周期T1=2;若擺球做垂直紙面的小角度擺動(dòng),叫擺動(dòng)圓弧的圓心在O處,故等效擺長為,周期T2=.單擺周期公式中的g,由單擺所在的空間位置決定,還由單擺系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定。所以g也叫等效重力加速度。由可知,地球表面不同位置、不同高度,不同星球表面g值都不相同,因此應(yīng)求出單擺所在地的等效g值代入公式,即g不一定等于9.8m/s2。單擺系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同g值也不相同。例如單擺在向上加速發(fā)射的航天飛機(jī)內(nèi),設(shè)加速度為a,此時(shí)擺球處于超重狀態(tài),沿圓弧切線的回復(fù)力變大,擺球質(zhì)量不變,則重力加速度等效值g = g + a。再比如在軌道上運(yùn)行的航天飛機(jī)內(nèi)的單擺、擺球完全失重,回復(fù)力為零,則重力加速度等效值g = 0,周期無窮大,即單擺不擺動(dòng)了。g還由單擺所處的物理環(huán)境決定。如帶小電球做成的單擺在豎直方向的勻強(qiáng)電場中,回復(fù)力應(yīng)是重力和豎直的電場合力在圓弧切向方向的分力,所以也有-g的問題。一般情況下g值等于擺球靜止在平衡位置時(shí),擺線張力與擺球質(zhì)量的比值。
8、受迫振動(dòng)和共振Ⅰ
物體在周期性外力作用下的振動(dòng)叫受迫振動(dòng)。受迫振動(dòng)的規(guī)律是:物體做受迫振動(dòng)的頻率等于策動(dòng)力的頻率,而跟物體固有頻率無關(guān)。當(dāng)策動(dòng)力的頻率跟物體固有頻率相等時(shí),受迫振動(dòng)的振幅最大,這種現(xiàn)象叫共振。共振是受迫振動(dòng)的一種特殊情況。
9、機(jī)械波 橫波和縱波 橫波的圖象Ⅰ
機(jī)械波:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過程叫機(jī)械波,機(jī)械波產(chǎn)生的條件有兩個(gè):
一是要有做機(jī)械振動(dòng)的物體作為波源,二是要有能夠傳播機(jī)械振動(dòng)的介質(zhì)。橫波和縱波:
質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的叫橫波。質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的叫縱波。氣體、液體、固體都能傳播縱波,但氣體和液體不能傳播橫波,聲波在空氣中是縱波,聲波的頻率從20到2萬赫茲。
第二章、機(jī)械波 1、機(jī)械波的特點(diǎn):
(1)每一質(zhì)點(diǎn)都以它的平衡位置為中心做簡振振動(dòng);后一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)總是落后于帶動(dòng)它的前一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)。(2)波只是傳播運(yùn)動(dòng)形式(振動(dòng))和振動(dòng)能量,介質(zhì)并不隨波遷移。橫波的圖象
用橫坐標(biāo)x表示在波的傳播方向上各質(zhì)點(diǎn)的平衡位置,縱坐標(biāo)y表示某一時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)偏離平衡位置的位移。簡諧波的圖象是正弦曲線,也叫正弦波
簡諧波的波形曲線與質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象都是正弦曲線,但他們的意義是不同的。波形曲線表示介質(zhì)中的“各個(gè)2、波長、波速和頻率(周期)的關(guān)系
描述機(jī)械波的物理量
(1)波長:兩個(gè)相鄰的、在振動(dòng)過程中對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長。振動(dòng)在一個(gè)周期內(nèi)在介質(zhì)中傳播的距離等于波長。
(2)頻率f:波的頻率由波源決定,在任何介質(zhì)中頻率保持不變。(3)波速v:單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)向外傳播的距離。波速的大小由介質(zhì)決定。波速與波長和頻率的關(guān)系:,、波的反射和折射 波的干涉和衍射Ⅰ、.惠更斯原理:介質(zhì)中任一波面上的各點(diǎn),都可以看作發(fā)射子波的波源,而后任意時(shí)刻,這些子波在波前進(jìn)方向的包絡(luò)面便是新的波面。、根據(jù)惠更斯原理,只要知道某一時(shí)刻的波陣面,就可以確定下一時(shí)刻的波陣面。、波的干涉和衍射
相差不多。
衍射:波繞過障礙物或小孔繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。產(chǎn)生顯著衍射的條件是障礙物或孔的尺寸比波長小或與波長干涉:頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng),使某些區(qū)域振動(dòng)減弱,并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱區(qū)域相互間隔的現(xiàn)象。產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件是:兩列波的頻率相同,相差恒定。
穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象中,振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)的空間位置是不變的,加強(qiáng)區(qū)的振幅等于兩列波振幅之和,減弱區(qū)振幅等于兩列波振幅之差。判斷加強(qiáng)與減弱區(qū)域的方法一般有兩種:一是畫峰谷波形圖,峰峰或谷谷相遇增強(qiáng),峰谷相遇減弱。二是相干波源振動(dòng)相同時(shí),某點(diǎn)到二波源程波差是波長整數(shù)倍時(shí)振動(dòng)增強(qiáng),是半波長奇數(shù)倍時(shí)振動(dòng)減弱。干涉和衍射是波所特有的現(xiàn)象。、多普勒效應(yīng)
1.多普勒效應(yīng):由于波源和觀察者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng),使觀察者感到頻率變化的現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng)。他是奧地利物理學(xué)家多普勒在1842年發(fā)現(xiàn)的。
2.多普勒效應(yīng)的成因:聲源完成一次全振動(dòng),向外發(fā)出一個(gè)波長的波,頻率表示單位時(shí)間內(nèi)完成的全振動(dòng)的次數(shù),因此波源的頻率等于單位時(shí)間內(nèi)波源發(fā)出的完全波的個(gè)數(shù),而觀察者聽到的聲音的音調(diào),是由觀察者接受到的頻率,即單位時(shí)間接收到的完全波的個(gè)數(shù)決定的。
3.多普勒效應(yīng)是波動(dòng)過程共有的特征,不僅機(jī)械波,電磁波和光波也會(huì)發(fā)生多普勒效應(yīng)。
4.多普勒效應(yīng)的應(yīng)用: ①現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上使用的胎心檢測器、血流測定儀等有許多都是根據(jù)這種原理制成。②根據(jù)汽笛聲判斷火車的運(yùn)動(dòng)方向和快慢,以炮彈飛行的尖叫聲判斷炮彈的飛行方向等。③紅移現(xiàn)象:在20世紀(jì)初,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)許多星系的譜線有“紅衣現(xiàn)象”,所謂“紅衣現(xiàn)象”,就是整個(gè)光譜結(jié)構(gòu)向光譜紅色的一端偏移,這種現(xiàn)象可以用多普勒效應(yīng)加以解釋:由于星系遠(yuǎn)離我們運(yùn)動(dòng),接收到的星光的頻率變小,譜線就向頻率變小(即波長變大)的紅端移動(dòng)。科學(xué)家從紅移的大小還可以算出這種遠(yuǎn)離運(yùn)動(dòng)的速度。這種現(xiàn)象,是證明宇宙在膨脹的一個(gè)有力證據(jù)。7、波的反射
1.波遇到障礙物會(huì)返回來繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫做波的反射.
2.反射定律:入射線、法線、反射線在同一平面內(nèi),入射線與反射線分居法線兩側(cè),反射角等于入射角。入射角(i)和反射角(i’):入射波的波線與平面法線的夾角i叫做入射角.反射波的波線與平面法線的夾角i’ 叫做反射角.
反射波的波長、頻率、波速都跟入射波相同. 波遇到兩種介質(zhì)界面時(shí),總存在反射
8、波的折射
1.波的折射:波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),波的傳播方向發(fā)生了改變的現(xiàn)象叫做波的折射. 2.折射規(guī)律:
(1).折射角(r):折射波的波線與兩介質(zhì)界面法線的夾角r叫做折射角.
(2).折射定律:入射線、法線、折射線在同一平面內(nèi),入射線與折射線分居法線兩側(cè).入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一種介質(zhì)中的速度跟波在第二種介質(zhì)中的速度之比: 當(dāng)入射速度大于折射速度時(shí),折射角折向法線.當(dāng)入射速度小于折射速度時(shí),折射角折離法線.當(dāng)垂直界面入射時(shí),傳播方向不改變,屬折射中的特例. 在波的折射中,波的頻率不改變,波速和波長都發(fā)生改變.、光的折射定律 折射率
光的折射定律,也叫斯涅耳定律:入射角的正弦跟折射角的正弦成正比.如果用n來表示這個(gè)比例常數(shù),就有
折射率:光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)時(shí),雖然入射角的正弦跟折射角的正弦之比為一常數(shù)n,但是對(duì)不同的介質(zhì)來說,這個(gè)常數(shù)n是不同的.這個(gè)常數(shù)n跟介質(zhì)有關(guān)系,是一個(gè)反映介質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)的物理量,我們把它叫做介質(zhì)的折射率.
i是光線在真空中與法線之間的夾角.
r是光線在介質(zhì)中與法線之間的夾角.光從真空射入某種介質(zhì)時(shí)的折射率,叫做該種介質(zhì)的絕對(duì)折射率,也簡稱為某種介質(zhì)的折射率
第三章、電磁波 電磁波的傳播
一、麥克斯韋電磁場理論
1、電磁場理論的核心之一:變化的磁場產(chǎn)生電場
在變化的磁場中所產(chǎn)生的電場的電場線是閉合的(渦旋電場)◎理解:(1)均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定電場
(2)非均勻變化的磁場產(chǎn)生變化電場
2、電磁場理論的核心之二:變化的電場產(chǎn)生磁場
麥克斯韋假設(shè):變化的電場就像導(dǎo)線中的電流一樣,會(huì)在空間產(chǎn)生磁場,即變化的電場產(chǎn)生磁場 ◎理解:(1)均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定磁場
(2)非均勻變化的電場產(chǎn)生變化磁場 〖規(guī)律總結(jié)〗
1、麥克斯韋電磁場理論的理解: 恒定的電場不產(chǎn)生磁場 恒定的磁場不產(chǎn)生電場
均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場 均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場 振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場 振蕩磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場
2、電場和磁場的變化關(guān)系
二、電磁波
1、電磁場:如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場,那么這個(gè)變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場;這個(gè)變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場,變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系著的,形成不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場 這個(gè)過程可以用下圖表達(dá)。
2、電磁波:
電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠(yuǎn)處的傳播就是電磁波.3、電磁波的特點(diǎn):
(1)電磁波是橫波,電場強(qiáng)度E 和磁感應(yīng)強(qiáng)度 B按正弦規(guī)律變化,二者相互垂直,均與波的傳播方向垂直(2)電磁波可以在真空中傳播,速度和光速相同.v=λf(3)電磁波具有波的特性
三、赫茲的電火花
赫茲觀察到了電磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等現(xiàn)象.,他還測量出電磁波和光有相同的速度.這樣赫茲證實(shí)了麥克斯韋關(guān)于光的電磁理論,赫茲在人類歷史上首先捕捉到了電磁波。
第四章、電磁振蕩 電磁波的發(fā)射和接收
1、LC回路振蕩電流的產(chǎn)生
先給電容器充電,把能以電場能的形式儲(chǔ)存在電容器中。
(1)閉合電路,電容器C通過電感線圈L開始放電。由于線圈中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢的阻礙作用。放電開始瞬時(shí)電路中電流為零,磁場能為零,極板上電荷量最大。隨后,電路中電流加大,磁場能加大,電場能減少,直到電容器C兩端電壓為零。放電結(jié)束,電流達(dá)到最大、磁場能最多。
(2)由于電感線圈L中自感電動(dòng)勢的阻礙作用電流不會(huì)立即消失,保持原來電流方向,對(duì)電容器反方向充電,磁場能減少,電場能增多。充電流由大到小,充電結(jié)束時(shí),電流為零。
接著電容器又開始放電,重復(fù)(1)、(2)過程,但電流方向與(1)時(shí)的電流方向相反。電磁波的發(fā)射和接收
有效的向外發(fā)射電磁波的條件:
(1)要有足夠高的振蕩頻率,因?yàn)轭l率越高,發(fā)射電磁波的本領(lǐng)越大。
(2)振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間,才有可能有效的將電磁場的能量傳播出去。采用什么手段可以有效的向外界發(fā)射電磁波? 改造 振蕩電路——由閉合電路成開放電路、電磁波的接收條件
①電諧振:當(dāng)接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時(shí),接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流最強(qiáng),這種現(xiàn)象叫做電諧振。
②調(diào)諧:使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程。通過改變電容器電容來改變調(diào)諧電路的頻率。③檢波:從接收到的高頻振蕩中“檢”出所攜帶的信號(hào)。.電磁波譜及其應(yīng)用Ⅰ、光的電磁說
(1)麥克斯韋計(jì)算出電磁波傳播速度與光速相同,說明光具有電磁本質(zhì)(2)電磁波譜
電磁波譜 無線電波 紅外線 可見光 紫外線 X射線 射線 產(chǎn)生機(jī)理 在振蕩電路中,自由電子作周期性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生
原子的外層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的
原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的 原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的
(3)光譜 ①觀察光譜的儀器,分光鏡 ②光譜的分類,產(chǎn)生和特征
發(fā)射光譜 連續(xù)光譜 產(chǎn)生 特征
由熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)光產(chǎn)生的 由連續(xù)分布的,一切波長的光組成 明線光譜 由稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生的 由不連續(xù)的一些亮線組成
吸收光譜 高溫物體發(fā)出的白光,通過物質(zhì)后某些波長的光被吸收而產(chǎn)生的 在連續(xù)光譜的背景上,由一些不連續(xù)的暗線組成的光譜 ③ 光譜分析:
一種元素,在高溫下發(fā)出一些特點(diǎn)波長的光,在低溫下,也吸收這些波長的光,所以把明線光波中的亮線和吸收光譜中的暗線都稱為該種元素的特征譜線,用來進(jìn)行光譜分析。
第五篇:高中物理選修3-1知識(shí)點(diǎn)歸納
棗陽市高級(jí)中學(xué)高二物理備課組
物理選修3-1經(jīng)典復(fù)習(xí)
一、電場
1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍
222 2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r(真空中的點(diǎn)電荷){F:點(diǎn)電荷間的作用力(N);k:靜電力常量k=9.0×109N?m/C;Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C);r:兩點(diǎn)電荷間的距離(m);作用力與反作用力;方向在它們的連線上;同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強(qiáng)度:E=F/q(定義式、計(jì)算式){E:電場強(qiáng)度(N/C),是矢量(電場的疊加原理);q:檢驗(yàn)電荷的電量(C)}
24.真空點(diǎn)(源)電荷形成的電場E=kQ/r {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=UAB/d {UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V),d:AB兩點(diǎn)在場強(qiáng)方向的距離(m)}
6.電場力:F=qE {F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強(qiáng)度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=ΔEP減/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=qEd=ΔEP減{WAB:帶電體由A到B時(shí)電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關(guān)),E:勻強(qiáng)電場強(qiáng)度,d:兩點(diǎn)沿場強(qiáng)方向的距離(m);ΔEP減 :帶電體由A到B時(shí)勢能的減少量}
9.電勢能:EPA=qφA {EPA:帶電體在A點(diǎn)的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點(diǎn)的電勢(V)}
10.電勢能的變化ΔEP減=EPA-EPB {帶電體在電場中從A位置到B位置時(shí)電勢能的減少量}
11.電場力做功與電勢能變化WAB=ΔEP減=qUAB(電場力所做的功等于電勢能的減少量)
12.電容C=Q/U(定義式,計(jì)算式){C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/(4πkd)(S:兩極板正對(duì)面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數(shù))常見電容器
214.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK增或qU=mVt/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用):
類平拋運(yùn)動(dòng)(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)垂直電場方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)L=Vot
2平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)d=at/2,a=F/m=qE/m =q U /m 注:(1)兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球接觸時(shí),電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷,電場線不相交,切線方向?yàn)閳鰪?qiáng)方向,電場線密處場強(qiáng)大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
(3)常見電場的分布要求熟記;
(4)電場強(qiáng)度(矢量)與電勢(標(biāo)量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負(fù)有關(guān);
(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢體,表面是個(gè)等勢面,導(dǎo)體外表面附近的電場線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;
2(6)電容單位換算:1F=10μF=10PF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10J;
(8)其它相關(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽、示波管、示波器及其應(yīng)用、等勢面
二、恒定電流
1.電流強(qiáng)度:I=q/t{I:電流強(qiáng)度(A),q:在時(shí)間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時(shí)間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導(dǎo)體電流強(qiáng)度(A),U:導(dǎo)體兩端電壓(V),R:導(dǎo)體阻值(Ω)}
23.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導(dǎo)體的長度(m),S:導(dǎo)體橫截面積(m)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r +R)或E=Ir+ IR(純電阻電路);
E=U內(nèi) +U外 ;E=U外 + I r ;(普通適用)
棗陽市高級(jí)中學(xué)高二物理備課組
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內(nèi)阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時(shí)間(s),P:電功率(W)}
26.焦耳定律:Q=IRt{Q:電熱(J),I:通過導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(Ω),t:通電時(shí)間(s)}
7.純電阻電路和非純電阻電路
8.電源總動(dòng)率P總=IE;電源輸出功率P出=IU;電源效率η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/并聯(lián): 串聯(lián)電路(P、U與R成正比)并聯(lián)電路(P、I與R成反比)2
棗陽市高級(jí)中學(xué)高二物理備課組
10.歐姆表測電阻
11.伏安法測電阻
1、電壓表和電流表的接法
2、滑動(dòng)變阻器的兩種接法 3
棗陽市高級(jí)中學(xué)高二物理備課組
注:(1)單位換算:1A=10mA=10μA;1kV=10V=10mV;1MΩ=10kΩ=10Ω
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;半導(dǎo)體和絕緣體的電阻率隨溫度升高而減小。
(3)串聯(lián)時(shí),總電阻大于任何一個(gè)分電阻;并聯(lián)時(shí),總電阻小于任何一個(gè)分電阻;
2(4)當(dāng)外電路電阻等于電源電阻時(shí),電源輸出功率最大,此時(shí)的輸出功率為E/(4r);
三、磁場
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來表示磁場的強(qiáng)弱和方向的物理量, B =Φ/S,是矢量,單位(T),1T=1N/(A?m)
2.安培力F=BIL(注:I⊥B); {B:磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),F:安培力(F),I:電流強(qiáng)度(A),L:導(dǎo)線長度(m)}
3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B);質(zhì)譜儀{f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),V:帶電粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不計(jì)(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進(jìn)入磁場的運(yùn)動(dòng)情況(掌握兩種):
(1)帶電粒子沿平行磁場方向進(jìn)入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運(yùn)動(dòng)V=V0
(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進(jìn)入磁場:做勻速圓周運(yùn)動(dòng),規(guī)律如下
222(a)f洛=F向=mV/r=mωr=m(2π/T)r=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;
(b)運(yùn)動(dòng)周期與圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和線速度無關(guān),洛侖茲力對(duì)帶電粒子不做功(任何情況下);(c)解題關(guān)鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=弦切角的二倍)
注:
(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負(fù);
(2)磁感線的特點(diǎn)及其常見磁場的磁感線分布要掌握;
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(3)其它相關(guān)內(nèi)容:地磁場、磁電式電表原理、回旋加速器、磁性材料 4