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(一)法拉第电磁感应定律
能产生感应电流的情况:
归纳上述实验观察的结果,可以看出:实验甲中,磁场的强弱没有变化,,将磁铁插入或抽出时,线圈中磁场发生变化;将开关闭合或断开及改变滑动触头的位置,使A中电流变化时,电流产生的磁场也在变,通过B线圈的磁场强弱也在变.
归纳结论:只要穿过闭合导体回路的磁通量发生变化,闭合导体回路中就有感应电流.
【练习】1、首先发现电流的磁效应和电磁感应现象的物理学家分别是 ( )
答案:D
,将电流表、线圈A和B、蓄电池、开关用导线连接成如图所示的实验电路,当它接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其原因是__________________________________.
答案:开关位置接错
3、下列现象属于电磁感应现象的是( )
答案:D
4、如图所示,把一条大约10m长电线的两端连在一个灵敏电流表的两个接线柱上,形成闭合电路,两个同学迅速摇动这条电线,可以发电吗?简述你的理由.
你认为两个同学沿哪个方向站立时,发电的可能性比较大?试一试.
解析:我们知道,闭合电路的部分导体切割磁感线时,闭合电路中有感应电流产生,摇绳发电的实质是,闭合电路的部分导体切割地磁场的磁感线,故绳运动方向与地磁场平行时无感应电流,而运动方向与地磁场垂直时,产生的感应电流最大,地磁场是南北方向的,故摇绳的两位同学沿东西方向站立时,发电的可能性最大.
,用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路,,使副线圈回路产生感应电流的三种方式:
①______________________;
②______________________;
③______________________.
答案:实物连接如图所示.
①合上(或断开)开关瞬间
②将原线圈插入副线圈或从副线圈中取出
③将原线圈插入副线圈中并移动滑动变阻器的滑动片
(二)单摆
(1)单摆:在细线的一端拴一个小球,另一端固定在悬点上,如果线的质量相对于球的质量以及球的直径相对于线长可以忽略,这样就形成单摆.
(2)单摆是一个理想化的模型.
①在这个模型里,悬线无弹性、不可伸缩、没有质量,小球是质点.
②实际做成的单摆,悬线的伸缩越小,质量越轻,小球的质量越大,直径与线长相比可忽略,则越接近理想化的单摆.
(3)单摆的周期与振幅大小、球的质量均无关.
(4)等时性:周期T只与摆长和重力加速度g有关,而与振幅和球的质量无关.
(5)公式T=
【练习】6、在“利用单摆测重力加速度”的实验中
(1)以下做法正确的是 ( )
:用刻度尺量出从悬点到摆球间细线的长
,从小球到达最大位移处开始计时,测出摆球完成一次全振动的时间
,单摆的摆角应尽量大些
(2)下表是一同学在实验中测得的数据:
组次
1
2
3
4
5
6
摆长L/m
周期平方T2/s2
①上述数据中第________组肯定有错误,根据这些数据,在坐标图中作出L-T2图象;
②利用图象,求出当地重力加速度值g为_____m/s2.(保留三位有效数字)
答案:(1)C (2)①2 L-T2图象如图所示
②(~)m/s2
(三)测小灯泡的伏安特性曲线
伏安特性曲线:导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线,叫做导体的伏安特性曲线
图线斜率的物理意义是什么?电阻的倒数
【练习】7、如图,A、B电阻大的是;
8、如图,同一导体电阻逐渐;
(“增大”、“减小”或“不变”)
9
图6
小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图6所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线。则下列说法中正确的是()
,小灯泡的电阻增大
,小灯泡的电阻为R=
,小灯泡的电阻为R=
,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
(四)电磁波
生活中的许多现象表明,我们周围存在着电磁波,如电话机、手机、通讯卫星等工具的信息传播都是靠电磁波进行传递的,电磁波的存在,使当代人“顺风耳,千里眼”的梦想成为了现实.
麦克斯韦电磁理论为:变化的磁场产生电场;变化的电场产生磁场,电磁波在真空的传播速度为光速,电磁波的传播不需介质。麦克斯韦预言了电磁波的存在。1886年,赫兹用实验证明了麦克斯韦预言的正确性,第一次发现了电磁波.
电磁波的产生:变化的电场和变化的磁场总是交替产生,并且由发生的区域向周围空间传播,电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波.
电磁波的传播不需要介质,在真空中的电磁波的传播速度跟光速相同,即c=×108m/s.
(3)电磁波的波速、波长与频率的关系
【练习】10、实验装置如图所示,当穿过螺线管的磁场随时间变化时,上面的线圈中产生感应电流,使灯泡发光.
讨论:①如果用不导电的塑料线绕制线圈,线圈中还有电流、电场吗?
②想像线圈不存在时,线圈所在处的空间还有电场吗?
答案:①有电场,无电流 ②有
(五)x-t图像和v-t图像
【练习】,它们的速度—时间图象分别如图9中的甲和乙所示。在t1时刻()
:
(1)物体在OA段作____运动,速度为______m/s,在AB段作______运动,速度是______m/s.
(2)物体在2s末的速度是________m/s.
(3)物体的最大位移是__________m.
(六)生活中的电池
电池的容量就是电池放电时能输出的总电荷量,通常以安培小时()或毫安小时()做单位。例如,,大约可以工作
10h。电池的容量与放电状态也有关系,同样的电池,小电流、间断性放电就比大电流、连续性放电的容量大。
电池还有一个重要的参数是电池的内电阻,即内阻,电池的内阻在使用过程中变化较大。对同一电池来说,体积越大,电池的容量越大,内阻越小。
(七)电阻定律
金属电阻率随温度升高而增大。应用:电阻温度计。
半导体的电阻率随温度的升高而减小。应用:热敏电阻,光敏电阻。
部分合金如锰铜、镍铜电阻率几乎不受温度的影响。应用:标准电阻。
超导体:某些材料当温度降低到一定温度时,电阻率为零。
【练习】13、金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”,U-I图中可能表示金属铂电阻的U-I图线的是:(B)
(八)发电机和电动机原理
交变电流:大小和方向都随时间做周期性变化的电流,叫做交变电流,简称交流(AC).方向不变的电流叫直流电(DC),大小不变方向改变的电流也是交变电流.
【练习】14、(1)大小和方向都________,这样的电流叫做交变电流,例如家庭电路中的电流.
(2),图中只画出了一匝线圈,它的ab边连在金属滑环K上,cd边连在滑环L上;两个滑环通过金属片做的电刷A、,当线圈转到图乙的位置时,电流________流动,而当线圈转到图丁的位置时,则________流动;在图丙和图戊的位置,因为__________,,.
答案:(1)随时间做周期性变化的电流.
(2)由a向b;由b向a;导线ab的运动方向和磁感线平行;不断改变.
15、如下图所示图象中属于交流电的有 ( )
答案:ABC
16、当矩形线圈在匀强磁场中匀速转动时,会产生正弦交变电流,让电流通过一小灯泡,小灯泡会亮,请同学们做以下实验:找一块磁性比较强的蹄形磁铁,把接在交流电上的灯泡放入其中,使磁感线与灯丝垂直,观察灯丝是否颤动,然后把手电筒上发光的小灯泡放入磁铁之中,让灯丝与磁感线垂直,观察灯丝是否颤动,试解释你所观察到的现象.
解析:灯泡灯丝垂直于磁场放置,磁场对电流有较强的安培力,当灯泡通以交变电流时,由于电流大小和方向周期性变化,安培力也周期性改变大小、方向,因此灯丝会颤动;灯泡接手电筒电源时,由于电流大小、方向均不发生变化,安培力大小、方向不变,因此不会发生颤动.
(九)牛顿三大定律
理想实验的魅力
:小球沿斜面由静止滚下,再滚上另一个斜面,如不计摩擦将滚到原高度处,放低后一斜面,仍达到同一高度,,球将永远滚下去.
“理想实验”和科学推理,得出的结论是:力不是维持物体运动的原因,而恰恰是改变物体运动的原因.
,他提出:除非物体受到外力的作用,将永远保持其静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动.
,是指物体速度的大小或方向发生了改变.
牛顿第一定律和惯性
:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力,迫使它改变这种状态.
:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,任何物体都具有惯性,所以牛顿第一定律又称惯性定律.
:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量只有大小,没有方向,是标量,符号是m,国际单位制中,质量的单位是千克,符号kg.
,不是维持运动状态的原因,物体的运动状态发生改变必定受到不为零的外力作用,反之亦然,力和物体的运动状态没有必然的联系.
(1)牛顿第一定律的意义在于揭示了力和运动的关系,纠正了力是维持物体运动状态的原因的错误观点,明确了力是改变物体运动状态的原因.
(2)揭示了物体都有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质——惯性.
(3)牛顿第一定律是由“理想实验”加以“科学推理”得到的,所谓“理想实验”就是在实际实验的基础上,根据实验现象抓住问题的主要方面,忽略影响实验的次要因素,在理想情况下对实验进行合理外推从而得出结论的实验方法.
对惯性概念的理解和应用
:惯性是一种性质,保持原有运动状态不变的性质,是物体的固有属性.
:由质量唯一决定,与运动状态无关,与是否受力无关.
(1)在不受外力条件下,惯性表现出“保持”原来的“运动状态”,有“惰性”的意思.
(2)在受力条件下,惯性表现为运动状态改变的难易程度,质量大,惯性大,运动状态难以改变;质量小,惯性小,运动状态容易改变.
【练习】17、下列运动的物体中,运动状态始终保持不变的是()
解析:运动状态不变是指物体的速度大小和方向都不变的状态,匀变速直线运动与自由落体运动的速度大小都在变化,故BD错误;圆周运动,其轨迹为圆,速度方向一定发生变化,故C错误.
答案:A
18、关于运动和力的关系,下列说法正确的是()
,运动的物体就会停止
解析:力和物体的运动状态无关,力改变了物体的运动状态,故B选项正确.
答案:B
19、关于牛顿第一定律的说法中正确的是()
解析:牛顿第一定律反映的是物体在不受外力的情况下所遵循的规律,而不受力的物体是不存在的,,而惯性定律是反映物体受力和运动状态改变的关系的规律,二者实质不同,故C项错误,B､D选项正确.
答案:BD
20、下列认识正确的是()
解析:真实的实验是一种实践的活动,是可以通过一定的实验器材和实验方法而实现的实验.“理想实验”是一种思维的活动,是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的“实验”.“理想实验”并不是脱离实际的主观臆想,而是以实践为基础的,是在真实的科学实验的基础上抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,是以一定的逻辑法则为依据的,而这些逻辑法则,都是从长期的社会实践中总结出来的,,是一种理想化的状态.
答案:CD
21、关于惯性以下说法中正确的是()
,物体越难停下来,说明运动速度大的物体惯性大
,车上的人向前倾,拐弯时人会向外甩,而车匀速前进时,车上的人感觉平稳,说明突然减速和转变时有惯性,匀速运动时没有惯性
,运动状态越难改变的物体,其惯性一定越大
,所以同一物体在地球上比在月球上惯性大
解析:物体的惯性大小是由质量唯一确定的,与物体的运动状态无关,故A､B选项错误;同样大小的力作用于物体,运动状态越难改变,说明物体保持原来运动状态的本领越大,惯性越大,故C选项正确;同一物体在月球上的重力比地球上小,举起来较容易,但物体质量不变,惯性相同,故D选项错误.
答案:C
,在密封的没有空气流动的车厢内点燃了一支卫生香,则车里乘客看到卫生香所冒出的烟的运动情况应是()
解析:汽车里没有空气流动,汽车里的空气与汽车一起做匀速运动,所以卫生香的烟只是上升,不会向任何一边飘.
答案:C
()
,没有力的作用物体将要静止
,没有力的作用物体就运动
,一定处于静止状态
,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态
解析:物体不受外力时,将保持原来的静止或匀速直线运动状态.
答案:D
牛顿第二定律
:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.
:F=kma式中F为物体所受的合力,k为比例系数.
,符号N,,叫做1N,即1N=1kg、m/s2.
(1)在F=kma中,k的选取有一定的任意性.
(2)在国际单位制中k=1,牛顿第二定律的数学表达式为F=ma,式中F、m、a的单位分别为N、kg、m/s2.
【练面上的物体,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()
,但速度仍为零
,但加速度仍为零
解析:由牛顿第二定律的瞬时性可知,力作用的瞬时即可获得加速度,但无速度.
答案:B
作用力和反作用力
,一个物体受到力的作用的同时也给其他物体施加力的作用.
､反作用力.
:
(1)只要有力发生,就一定有受力物体和施力物体.
(2)物体间力的作用是相互的,说明力是成对出现的.
(3)作用力和反作用力是相对的,其中一个是作用力,另外一个就是反作用力.
二､物体的受力分析
,是分析作为研究象的物体受到其他物体的作用力的过程.
:物体受到两个力处于平衡状态,,这两个力都作用在同一物体上.
三､牛顿第三定律
:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上.
(1)划船时桨向后推水,,从而将船推向前方.
(2)火箭发动机给气体一个向下的作用力,气体给火箭一个向上的推动力,使火箭能够升空.
牛顿第三定律
:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上.
(1)牛顿第三定律是反映物体间相互作用的规律,是客观存在的,牛顿第三定律与所选的参考系无关.
(2)牛顿第三定律叙述中“总是”的理解
这里的“总是”是强调对于任何物体,在任何条件下,这两个相等的关系都成立,对此可以从以下两个方面来理解.
3、不管物体大小形状如何,是有形物体还是场,它们之间的作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上.
4、､运动的物体之间或者静止物体与运动物体之间的相互作用力,总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上.
作用力和反作用力同时产生,同时消失,不能认为先有作用力后有反作用力.
作用力､反作用力分别作用在相互作用的两物体上,产生的效果不尽相同,不可能相互抵消.
､反作用力产生的机理相同,因此一定是同种性质的力.
【练习】25、●思考与讨论
大人和小孩拔河,?为什么小孩运动而大人不动?