选修三知识点总结

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第一篇:选修三知识点总结

选修三知识点总结

专题1

基因工程 基因工程的概念

基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。

(一)基因工程的基本工具

1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。

(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。

(3)结果:经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶

(1)两种DNA连接酶(E•coliDNA连接酶和T4-DNA连接酶)的比较: ①相同点:都缝合磷酸二酯键。

②区别:E•coliDNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DNA片段互补的黏性末端之间的磷酸二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬¬DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DNA片段的末端,形成磷酸二酯键。3.“分子运输车”——载体

(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。②具有一至多个限制酶切点,供外源DNA片段插入。③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。

(2)最常用的载体是¬¬质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。(3)其它载体:

噬菌体的衍生物、动植物病毒(二)基因工程的基本操作程序 第一步:目的基因的获取

1.目的基因是指: 编码蛋白质的结构基因。

2.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。3.PCR技术扩增目的基因(1)原理:DNA双链复制

(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步:基因表达载体的构建

1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。

2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因

(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端。(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。第三步:将目的基因导入受体细胞_ 1.转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

2.常用的转化方法:

将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是 农杆菌转化法,其次还有 基因枪法和 花粉管通道法等。

将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是 显微注射技术。此方法的受体细胞多是 受精卵。

将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是 繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少,最常用的原核细胞是 大肠杆菌,其转化方法是:先用 Ca2+ 处理细胞,使其成为

感受态细胞,再将 重组表达载体DNA分子 溶于缓冲液中与感受态细胞混合,在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子,完成转化过程。

3.重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。

第四步:目的基因的检测和表达

1.首先要检测 转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用 DNA分子杂交技术。

2.其次还要检测 目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用 用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。3.最后检测 目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取 蛋白质,用相应的 抗体进行抗原-抗体杂交。

4.有时还需进行 个体生物学水平的鉴定。如 转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。

(三)基因工程的应用

1.植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。2.动物基因工程:提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。3.基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用。

(四)蛋白质工程的概念

蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)转录

翻译 专题2 细胞工程

(一)植物细胞工程

1.理论基础(原理):细胞全能性

全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞

2.植物组织培养技术

(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞 ―→愈伤组织 ―→试管苗 ―→植物体

(2)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。

(3)地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。

3.植物体细胞杂交技术(1)过程:

(2)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。

(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。

(二)动物细胞工程

1.动物细胞培养

(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。

(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。

(3)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。(4)动物细胞培养需要满足以下条件

①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。

②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血清、血浆等天然成分。③温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃;pH:7.2~7.4。

④气体环境:95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。

(5)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。2.动物体细胞核移植技术和克隆动物

(1)哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。

(2)选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富。

(3)体细胞核移植的大致过程是:(右图)核移植 胚胎移植

(4)体细胞核移植技术的应用:

①加速家畜遗传改良进程,促进良畜群繁育;

②保护濒危物种,增大存活数量; ③生产珍贵的医用蛋白;

④作为异种移植的供体; ⑤用于组织器官的移植等。

(5)体细胞核移植技术存在的问题:

克隆动物存在着健康问题、表现出遗传和生理缺陷等。3.动物细胞融合

(1)动物细胞融合也称细胞杂交,是指两个或多个动物细胞结合形成一个细胞的过程。融合后形成的具有原来两个或多个细胞遗传信息的单核细胞,称为杂交细胞。(2)动物细胞融合与植物原生质体融合的原理基本相同,诱导动物细胞融合的方法与植物原生质体融合的方法类似,常用的诱导因素有聚乙二醇、灭活的病毒、电刺激等。

(3)动物细胞融合的意义:克服了远缘杂交的不亲和性,成为研究细胞遗传、细胞免疫、肿瘤和生物新品种培育的重要手段。(4)动物细胞融合与植物体细胞杂交的比较:

比较项目 细胞融合的原理 细胞融合的方法 诱导手段 用法

植物体细胞杂交 细胞膜的流动性 去除细胞壁后诱导原生质体融合 离心、电刺激、振动,聚乙二醇等试剂诱导 克服了远缘杂交的不亲和性,获得杂种植株 动物细胞融合 细胞膜的流动性 使细胞分散后诱导细胞融合 除应用植物细胞杂交手段外,再加灭活的病毒诱导 制备单克隆抗体的技术之一 4.单克隆抗体

(1)抗体:一个B淋巴细胞只分泌一种特异性抗体。从血清中分离出的抗体产量低、纯度低、特异性差。(2)单克隆抗体的制备过程

(3)杂交瘤细胞的特点:既能大量繁殖,又能产生专一的抗体。(4)单克隆抗体的优点:特异性强,灵敏度高,并能大量制备。(5)单克隆抗体的作用:

① 作为诊断试剂:准确识别各种抗原物质的细微差异,并跟一定抗原发生特异性结合,具有准确、高效、简易、快速的优点。

② 用于治疗疾病和运载药物:主要用于治疗癌症治疗,可制成“生物导弹”,也有少量用于治疗其它疾病。专题3 胚胎工程

(一)动物胚胎发育的基本过程

1、胚胎工程是指对动物早期胚胎或配子所进行的多种显微操作和处理技术,如胚胎移植、体外受精、胚胎分割、胚胎干细胞培养等技术。经过处理后获得的胚胎,还需移植到雌性动物体内生产后代,以满足人类的各种需求。

2、动物胚胎发育的基本过程(1)受精场所是母体的输卵管上段。

(2)卵裂期:特点:细胞有丝分裂,细胞数量不断增加,但胚胎的总体体积并不增加,或略有减小。

(3)桑椹胚:特点:胚胎细胞数目达到32个左右时,胚胎形成致密的细胞团,形似桑椹。是全能细胞。

(4)囊

胚:特点:细胞开始出现分化(该时期细胞的全能性仍比较高)。聚集在胚胎一端个体较大的细胞称为内细胞团,将来发育成胎儿的各种组织。中间的空腔称为囊胚腔。

(5)原肠胚:特点:有了三胚层的分化,具有囊胚腔和原肠腔。

(二)胚胎干细胞

1、哺乳动物的胚胎干细胞简称ES或EK细胞,来源于早期胚胎或从原始性腺中分离出来。

2、具有胚胎细胞的特性,在形态上表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上,具有发育的全能性,可分化为成年动物体内任何一种组织细胞。另外,在体外培养的条件下,可以增殖而不发生分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造。

3、胚胎干细胞的主要用途是:

①可用于研究哺乳动物个体发生和发育规律; ②是在体外条件下研究细胞分化的理想材料,在培养液中加入分化诱导因子,如牛黄酸等化学物质时,就可以诱导ES细胞向不同类型的组织细胞分化,这为揭示细胞分化和细胞凋亡的机理提供了有效的手段;

③可以用于治疗人类的某些顽疾,如帕金森综合症、少年糖尿病等;

④利用可以被诱导分化形成新的组织细胞的特性,移植ES细胞可使坏死或退化的部位得以修复并恢复正常功能;

⑤随着组织工程技术的发展,通过ES细胞体外诱导分化,定向培育出人造组织器官,用于器官移植,解决供体器官不足和器官移植后免疫排斥的问题。

(三)胚胎工程的应用 1.体外受精和胚胎的早期培养(1)卵母细胞的采集和培养:

主要方法:用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后,从输卵管中冲取卵子,直接与获能的精子在体外受精。第二种方法:从刚屠宰母畜的卵巢中采集卵母细胞;第三种方法是借助超声波探测仪、腹腔镜等直接从活体动物的卵巢中吸取卵母细胞。采集的卵母细胞,都要在体外经人工培养成熟后,才能与获能的精子受精。

(2)精子的采集和获能:在体外受精前,要对精子进行获能处理。

(3)受精:获能的精子和培养成熟的卵细胞在获能溶液或专用的受精溶液中完成受精过程。

(4)胚胎的早期培养:精子与卵子在体外受精后,应将受精卵移入发育培养液中继续培养,以检查受精状况和受精卵的发育能力。培养液成分较复杂,除一些无机盐和有机盐外,还需添加维生素、激素、氨基酸、核苷酸等营养成分,以及血清等物质。当胚胎发育到适宜的阶段时,可将其取出向受体移植或冷冻保存。不同动物胚胎移植的时间不同。(牛、羊一般要培育到桑椹胚或囊胚阶段才能进行移植,小鼠、家兔等实验动物可在更早的阶段移植,人的体外受精胚胎可在8~16个细胞阶段移植。)2.胚胎移植

(1)胚胎移植是指将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其它方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其它雌性动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体称为“供体”,接受胚胎的个体称为“受体”。(供体为优良品种,作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种。)

地位:如转基因、核移植,或体外受精等任何一项胚胎工程技术所生产的胚胎,都必须经过胚胎移植技术才能获得后代,是胚胎工程的最后一道“工序”。(2)胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖能力。

(3)生理学基础:①动物发情排卵后,同种动物的供、受体生殖器官的生理变化是相同的。这就为供体的胚胎移入受体提供了相同的生理环境。②早期胚胎在一定时间内处于游离状态。这就为胚胎的收集提供了可能。③受体对移入子宫的外来胚胎不发生免疫排斥反应。这为胚胎在受体的存活提供了可能。

④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但供体胚胎的遗传特性在孕育过程中不受影响。(4)基本程序主要包括:

①对供、受体的选择和处理。选择遗传特性和生产性能优秀的供体,有健康的体质和正常繁殖能力的受体,供体和受体是同一物种。并用激素进行同期发情处理,用促性腺激素对供体母牛做超数排卵处理。②配种或人工授精。

③对胚胎的收集、检查、培养或保存。配种或输精后第7天,用特制的冲卵装置,把供体母牛子宫内的胚胎冲洗出来(也叫冲卵)。对胚胎进行质量检查,此时的胚胎应发育到桑椹或胚囊胚阶段。直接向受体移植或放入-196℃的液氮中保存。④对胚胎进行移植。

⑤移植后的检查。对受体母牛进行是否妊娠的检查。3.胚胎分割

(1)概念:是指采用机械方法将早期胚胎切割2等份、4等份等,经移植获得同卵双胎或多胎的技术。

(2)意义:来自同一胚胎的后代具有相同的遗传物质,属于无性繁殖。

(3)材料:发育良好,形态正常的桑椹胚或囊胚。(桑椹胚至囊胚的发育过程中,细胞开始分化,但其全能性仍很高,也可用于胚胎分割。)

(4)操作过程:对囊胚阶段的胚胎分割时,要将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。专题4 生物技术的安全性和伦理问题

(一)转基因生物的安全性争论 :(1)基因生物与食物安全:

反方观点:反对“实质性等同”、出现滞后效应、出现新的过敏原、营养成分改变

正方观点:有安全性评价、科学家负责的态度、无实例无证据(2)转基因生物与生物安全:对生物多样性的影响

反方观点:扩散到种植区之外变成野生种类、成为入侵外来物种、重组出有害的病原体、成为超级杂草、有可能造成“基因污染” 正方观点:生命力有限、存在生殖隔离、花粉传播距离有限、花粉存活时间有限(3)转基因生物与环境安全:对生态系统稳定性的影响

反方观点:打破物种界限、二次污染、重组出有害的病原微生物、毒蛋白等可能通过食物链进入人体

正方观点:不改变生物原有的分类地位、减少农药使用、保护农田土壤环境

(二)生物技术的伦理问题

(1)克隆人:两种不同观点,多数人持否定态度。

否定的理由:克隆人严重违反了人类伦理道德,是克隆技术的滥用;克隆人冲击了现有的婚姻、家庭和两性关系等传统的伦理道德观念;克隆人是在人为的制造在心理上和社会地位上都不健全的人。

肯定的理由:技术性问题可以通过胚胎分级、基因诊断和染色体检查等方法解决。不成熟的技术也只有通过实践才能使之成熟。

中国政府的态度:禁止生殖性克隆,不反对治疗性克隆。四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人的实验。

(2)试管婴儿:两种目的试管婴儿的区别两种。不同观点,多数人持认可态度。否定的理由:把试管婴儿当作人体零配件工厂,是对生命的不尊重;早期生命也有活下去的权利,抛弃或杀死多余胚胎,无异于“谋杀”。

肯定的理由:解决了不育问题,提供骨髓中造血干细胞救治患者最好、最快捷的方法,提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤。(3)基因身份证:

否定的理由:个人基因资讯的泄漏造成基因歧视,势必造成遗传学失业大军、造成个人婚姻困难、人际关系疏远等严重后果。

肯定的理由:通过基因检测可以及早采取预防措施,适时进行治疗,达到挽救患者生命的目的。

(三)生物武器

(1)种类:致病菌、病毒、生化毒剂,以及经过基因重组的致病菌。(2)散布方式:吸入、误食、接触带菌物品、被带菌昆虫叮咬等。

(3)特点:致病力强、多数具传染性、传染途径多、污染面广、有潜伏期、不易被发现、危害时间长等。

(4)禁止生物武器公约及中国政府的态度

第二篇:高中生物选修三知识点总结

具有动能的生命体,也是一个物体的集合,而个体生物指的是生物体,与非生物相对。下面是小编为大家整理的高中生物选修三知识点总结,希望对大家有所帮助。

高中生物选修三知识点总结

基因工程的概念

基因工程是指按照人们的愿望,进行严格的设计,通过体外DNA重组和转基因技术,赋予生物以新的遗传特性,创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的,又叫做DNA重组技术。

(一)基因工程的基本工具

1.“分子手术刀”——限制性核酸内切酶(限制酶)

(1)来源:主要是从原核生物中分离纯化出来的。

(2)功能:能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷酸序列,并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,因此具有专一性。

(3)结果:经限制酶切割产生的DN段末端通常有两种形式:黏性末端和平末端。

2.“分子缝合针”——DNA连接酶

(1)两种DNA连接酶(DNA连接酶和DNA连接酶)的比较:①相同点:都缝合磷酸二酯键。

②区别:DNA连接酶来源于T4噬菌体,只能将双链DN段互补的黏性末端之间的磷酸

二酯键连接起来;而T4DNA连接酶能缝合两种末端,但连接平末端的之间的效率较低。

(2)与DNA聚合酶作用的异同:DNA聚合酶只能将单个核苷酸加到已有的核苷酸片段的末端,形成磷酸二酯键。DNA连接酶是连接两个DN段的末端,形成磷酸二酯键。

3.“分子运输车”——载体

(1)载体具备的条件:①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一至多个限制酶切点,供外源DN段插入。③具有标记基因,供重组DNA的鉴定和选择。

(2)最常用的载体是质粒,它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外,并具

有自我复制能力的双链环状DNA分子。

(3)其它载体:噬菌体的衍生物、动植物病毒

(二)基因工程的基本操作程序

第一步:目的基因的获取

从基因文库中获取

1、获取目的基因的方法鸟枪法

人工合成2.目的基因是指:编码蛋白质的结构基因。3.原核基因采取直接分离获得,真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法_和化学合成法_。4.PCR技术扩增目的基因

(1)原理:DNA双链复制

(2)过程:第一步:加热至90~95℃DNA解链;第二步:冷却到55~60℃,引物结合到互补DNA链;第三步:加热至70~75℃,热稳定DNA聚合酶从引物起始互补链的合成。第二步:基因表达载体的构建

1.目的:使目的基因在受体细胞中稳定存在,并且可以遗传至下一代,使目的基因能够表达和发挥作用。

2.组成:目的基因+启动子+终止子+标记基因

(1)启动子:是一段有特殊结构的DN段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质。

(2)终止子:也是一段有特殊结构的DN段,位于基因的尾端。

(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。

3、目的基因与运载体结合(以质粒为运载体)

第三步:将目的基因导入受体细胞_1.将目的基因导入受体细胞

受体细胞:细菌

↓氯化钙细胞壁的通透性增大

重组质粒进入受体细胞

目的基因随受体细胞的繁殖而复制

2.转化的概念:是目的基因进入受体细胞内,并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

3.常用的转化方法:

将目的基因导入植物细胞:采用最多的方法是农杆菌转化法,其次还有基因枪法和花粉管通道法等。

将目的基因导入动物细胞:最常用的方法是显微注射技术。此方法的受体细胞多是受精卵。将目的基因导入微生物细胞:原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传2+物质相对较少,最常用的原核细胞是大肠杆菌,其转化方法是:先用Ca处理细胞,使其成为感受态细胞,再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合。

4.重组细胞导入受体细胞后,筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。

第四步:目的基因的检测和表达

1.首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因,方法是采用DNA分子杂交技术。

2.其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA,方法是采用用标记的目的基因作探针与mRNA杂交。

3.最后检测目的基因是否翻译成蛋白质,方法是从转基因生物中提取蛋白质,用相应的抗体进行抗原-抗体杂交。

4.有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如转基因抗虫植物是否出现抗虫性状。

(三)基因工程的应用

1.植物基因工程:抗虫、抗病、抗逆转基因植物,利用转基因改良植物的品质。

2.动物基因工程:提高动物生长速度、改善畜产品品质、用转基因动物生产药物。3.基因治疗:把正常的外源基因导入病人体内,使该基因表达产物发挥作用。

(四)蛋白质工程的概念

蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其生物功能的关系作为基础,通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类的生产和生活的需求。(基因工程在原则上只能生产自然界已存在的蛋白质)转录翻译

专题2细胞工程

(一)植物细胞工程

1.理论基础(原理):细胞全能性全能性表达的难易程度:受精卵>生殖细胞>干细胞>体细胞;植物细胞>动物细胞2.植物组织培养技术

(1)过程:离体的植物器官、组织或细胞―→愈伤组织―→试管苗―→植物体

(2)用途:微型繁殖、作物脱毒、制造人工种子、单倍体育种、细胞产物的工厂化生产。

(3)地位:是培育转基因植物、植物体细胞杂交培育植物新品种的最后一道工序。

3.植物体细胞杂交技术

(1)过程:

(2)诱导融合的方法:物理法包括离心、振动、电刺激等。化学法一般是用聚乙二醇(PEG)作为诱导剂。

(3)意义:克服了远缘杂交不亲和的障碍。

(二)动物细胞工程1.动物细胞培养

(1)概念:动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后放在适宜的培养基中,让这些细胞生长和繁殖。

(2)动物细胞培养的流程:取动物组织块(动物胚胎或幼

龄动物的器官或组织)→剪碎→用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞→制成细胞悬液→转入培养瓶中进行原代培养→贴满瓶壁的细胞重新用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理分散成单个细胞继续传代培养。

(3)细胞贴壁和接触抑制:悬液中分散的细胞很快就贴附在瓶壁上,称为细胞贴壁。细胞数目不断增多,当贴壁细胞分裂生长到表面相互抑制时,细胞就会停止分裂增殖,这种现象称为细胞的接触抑制。

(4)动物细胞培养需要满足以下条件

①无菌、无毒的环境:培养液应进行无菌处理。通常还要在培养液中添加一定量的抗生素,以防培养过程中的污染。此外,应定期更换培养液,防止代谢产物积累对细胞自身造成危害。

②营养:合成培养基成分:糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素等。通常需加入血

清、血浆等天然成分。

③温度:适宜温度:哺乳动物多是36.5℃+0.5℃;pH:7.2~7.4。

④气体环境:95%空气+5%CO2。O2是细胞代谢所必需的,CO2的主要作用是维持培养液的pH。

(5)动物细胞培养技术的应用:制备病毒疫苗、制备单克隆抗体、检测有毒物质、培养医学研究的各种细胞。

2.动物体细胞核移植技术和克隆动物

(1)哺乳动物核移植可以分为胚胎细胞核移植(比较容易)和体细胞核移植(比较难)。

(2)选用去核卵(母)细胞的原因:卵(母)细胞比较大,容易操作;卵(母)细胞细胞质多,营养丰富。

第三篇:人教版高中生物选修三 知识点

基因工程

DNA重组技术的基本工具

1.基因工程的基本原理是?基因工程又叫?基因工程的操作水平? 2.基因工程中用到的工具有?工具酶有?

3.限制性核酸内切酶简称?主要来源?作用特点?切割后的末端有?切割的化学键为? 4.DNA连接酶分为哪两类?起作用时分别有什么特点?连接的化学键是? 5.基因进入受体细胞的运载工具是?使用这一工具的目的是? 6.作为运载体的条件是?

7.常用的运载体是?其它运载体还有? 8.比较DNA连接酶与DNA聚合酶 基因工程的基本操作程序

1.基因工程的操作步骤为哪几个?哪个步骤是关键步骤? 2.什么是目的基因?获取方法有哪几种? 3.什么是基因文库?分为哪几种? 4.获取目的基因的有关信息有哪些?

5.PCR技术是什么?PCR的原理?需要怎样的条件?(引物、模板、原料、酶角度、加热角度回答)

6.基因表达载体又叫?(重组DNA或重组运载体),其组成是怎样的? 7.什么是启动子和终止子?标记基因的作用是? 8.基因表达载体的功能是?

9.目的基因导入受体细胞又叫?是指?

10.目的基因导入植物细胞方法有哪些?常用的是哪种?农杆菌转化法的原理? 11.目的基因导入动物细胞的方法是?具体操作程序怎样?

12.将目的基因导入微生物的方法怎样?原核生物的哪些特点适合其做受体细胞? 13.目的基因的检测内容有哪些?(分子水平3点及个体水平)分别怎样检测? 14.目的基因在受体细胞内维持稳定和表达的关键是?

基因工程的应用

1.植物基因工程技术主要应用于哪写方面?(3个,17页第三个自然段)。2.抗虫基因是?来自? 3.培育抗虫作物的有点是?(减轻环境污染,降低生产成本。)4.什么是基因治疗?分为哪两种?

5.乳腺生物反应器是将?与?重组在一起的 6.基因芯片的原理? 蛋白质工程的崛起

1.蛋白质工程是指?其基本原理是? 2.蛋白质工程的基本途径是?

3.蛋白质工程方法制成的电子元件的特点?

细胞工程

植物细胞工程

1.什么是细胞的全能性?原理是什么?

2.不同的细胞全能性的比较。(分三个角度:①受精卵、生殖细胞、体细胞②植物细胞和动物细胞③分化程度高低的细胞)3.植物组织培养的概念。4.植物组织培养的过程。

5.植物组织培养技术所需要的条件。

6.什么是外植体?愈伤组织?什么是人工种子?紫草素是从哪个结构中提取的? 7.植物体细胞杂交技术的概念。

8.植物体细胞杂交技术的原理是什么?终点是什么?意义是? 9.植物体细胞杂交技术的过程。

10.去除细胞壁的方法是?诱导原生质体融合的方法有?融合完成的标志是? 11.什么是微型繁殖技术?特点是? 12.什么是脱毒苗?怎样培育的? 13.比较杂交与体细胞杂交 动物细胞工程

1.动物细胞工程常用的技术手段有?最基础的技术手段是? 2.动物细胞培养的概念、原理是? 3.动物细胞培养的过程。

4.什么是细胞贴壁?什么是接触抑制? 5.什么是原代培养?什么是传代培养? 6.为什么选用幼龄动物的组织或胚胎?

7.如何使组织分散为单个细胞?这说明细胞间的物质是什么?能不能用胃蛋白酶? 8.制成细胞悬液的主要目的是什么?培养细胞的培养瓶或培养皿应具备什么条件? 9.贴满瓶壁的细胞要如何处理才能继续培养? 10.细胞培养50代以后有什么变化?

11.动物细胞培养的条件是?(4点,注意理解4点内容)12.动物细胞培养时如何保证无菌无毒环境?(3点)

13.细胞培养所需气体主要为O2和CO2,它们分别有什么作用? 14.动物细胞培养基中特有的成分是?为什么要加这种成分? 15.动物细胞培养和植物组织培养技术是否都要形成个体?

17.通过动物细胞培养能产生一个个体吗?为什么? 18.动物体细胞核移植的过程怎样?原理是什么?

19.动物体细胞核移植为什么必须先去掉受体卵母细胞的细胞核?用到的具体技术有? 20.动物体细胞核移植技术的应用前景(最少说出3点)

21.什么是细胞融合?何为杂交细胞?动物细胞融合的原理是什么?

22.诱导动物细胞融合的方法有哪些?与植物原生质体融合的诱导手段区别是? 23.生产抗体的传统方法是什么?缺点是?

24.写出单克隆抗体的制备过程。并能准确描述一次注射、二次筛选、三次培养是什么? 25.单克隆抗体的优点是? 26.单抗制备的两个关键步骤是?

27.单克隆抗体的应用是?生物导弹中瞄准装置是?炸药是?

胚胎工程

体内受精和早期胚胎发育 1.胚胎工程的概念。2.精子的发生场所、时期。

4.精子变形时细胞核、高尔基体、中心体、线粒体及其他物质分别变为哪些结构? 5.高尔基体、线粒体转变为其相应结构的原因是什么? 6.卵子发生的场所是?什么是卵泡?形成的时间是? 7.减数第一次分裂发生的时间是? 8.减数第二次分裂发生的时间是? 9.受精的标志是?受精作用完成的标志是? 10.精子和卵子在发生上的重要区别是?

11.受精作用的场所是?准备阶段包括?这些阶段具体过程是? 12.受精作用过程中的顶体反应是指?穿越的结构有? 13.受精作用过程中防止多精入卵的两道屏障是? 15.受精作用之后的胚胎发育包括哪几个阶段?

16.胚胎发育过程中从受精卵到原肠胚胚体的体积会发生怎样的变化? 17.哪一个胚体的细胞属于全能细胞?含有的细胞数目大约为多少? 18什么是内细胞团?什么是滋养层细胞?分别发育为什么? 19.囊胚腔在哪个胚体?原肠腔在哪个胚体?

体外受精和早期胚胎培养

1.不同动物卵母细胞的采集方法是不一样的,请分别举例说明。并进一步说出采集后的操作。2.精子的收集方法有?

3.举例说明不同动物精子获能的方法及过程。4.体外受精作用的完成必须在什么环境中进行? 5.胚胎的早期培养中,培养液的成分有哪些? 6.不同动物胚胎移植的时间不同,请分别举例说明。7.体外受精后,应将受精卵移入发育培养液,以检查? 胚胎工程的应用及前景 1.胚胎移植的概念。

2.胚胎移植的生理学基础是?(4点)3.胚胎移植的基本程序怎样?

4.对供体牛和受体牛的要求分别是什么?胚胎移植时应发育到什么阶段? 5.胚胎移植的方法包括? 6.胚胎分割的概念。

7.胚胎分割移植的时期、注意事项是?。

8.胚胎干细胞简称为?特点有哪些(从形态、功能、体外培养角度说)? 9.胚胎移植的意义。

第四篇:物理选修-知识点总结

高中物理选修3-1知识点归纳总结

电磁场学

2014年

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。

1、元电荷:电荷量的电荷,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。

1)摩擦起电:

(1)

正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷;(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;

(3)实质:电子从一物体转移到另一物体

2)接触起电:

(1)

实质:电荷从一物体移到另一物体;(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;

(3)电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不显电性,这种现象)叫电荷的中和;

3)感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电

(1)电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;(2)实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;(3)感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远端带同种电荷;

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(★牢记)

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联机上。

2.公式:

3.适用条件:真空中的点电荷。

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(★重要)

1.电场

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。

基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。

静电场:静止的电荷产生的电场

提示:任何电荷都产生电场

2.电场强度

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,叫做改点的电场强度。

定义式:

E与F、q无关,只由电场本身决定。

单位:N/C或V/m。

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

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迭加,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(★掌握)

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。

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。

任意两条电场线不相交。

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。

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,在两板之间除边缘外的电场就是匀强电场。

4.几种典型的电场线(★能准确画出)

孤立的正电荷、负电荷;等量异种电荷、等量同种电荷;正点电荷与大金属板间、带等量异种电荷的平行金属板间的电场线

第2课时

电场能的性质

考点1.电势差★

1.定义:电荷在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功与该电荷电荷量的比值就叫做AB两点的电势差,用表示。

2.定义式:

3.单位:

4.矢标性:标量,当有正负,正负代表电势的高低

考点2.电势★

1.定义:电势实际上是和标准位置的电势差,即电场中某点的电势。在数值上等于把1C正电荷从某点移到标准位置(零电势点)是静电力说做的功。

2.定义式:

3.单位:

4.矢标性:是标量,当有正负,电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低。

考点3.电势能★

1.电场力做功WAB

(1)电场力做功的特点:电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,即与初末位置的电势差有关。

(2)表达式:

要带正负号计算(适用于任何电场)

(3)电场力做功与电势能的关系

静电力对电荷做功等于电荷电势能的变化量。

结论:电场力做正功,电势能减少

电场力做负功,电势能增加

2、电势能Ep:

(1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。

(2)定义式:

带正负号计算

(3)特点:

电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大地或无穷远处为零势能面。

电势能的变化量△Ep与零势能面的选择无关。

3、电势φ:

(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。

(2)定义式:

单位:伏(V)

带正负号计算

(3)特点:

电势具有相对性,相对参考点而言。但电势之差与参考点的选择无关。

电势是一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,还是低。

电势的大小由电场本身决定,与Ep和q无关。

电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。

A

B

(4)电势高低的判断方法

根据电场线判断:沿着电场线方向电势降低。φA>φB

根据电势能判断:根据电势的定义式U=W/q来确定

正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。

负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。

结论:只在电场力作用下,静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。

考点4.等势面★

1.定义:电势相等的点构成的面叫做等势面。

2.等势面的特点

⑴等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面

⑶任意两等势面都不会相交

⑷等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷,电场力不做功

⑸电场强度较大的地方,等差等势面较密

(6)

规定:画等势面(或线)时,相邻的两等势面(或线)间的电势差相等。这样,在等势面(线)密处场强较大,等势面(线)疏处场强小

3.几种常见的等势面如下:

几种等势面的性质:

A、等量同种电荷连线和中线上

连线上:中点电势最小

中线上:由中点到无穷远电势逐渐减小,无穷远电势为零。

B、等量异种电荷连线上和中线上

连线上:由正电荷到负电荷电势逐渐减小。

中线上:各点电势相等且都等于零。

4.判断非匀强电场线上两点间的电势差的大小:

靠近场源(场强大)的两点间的电势差大于远离场源(场强小)相等距离两点间的电势差。

A

B

C

若AB=BC,则UAB>UBC5、电势差UAB

(1)定义:电场中两点间的电势之差。也叫电压。

(2)定义式:

单位:伏(V)

(3)特点:

电势差是标量,却有正负,只表示起点和终点的电势谁高谁低。

电场中两点的电势差是确定的,与零势面的选择无关

U=Ed匀强电场中两点间的电势差计算公式。

电场力做功与电势差关系

WAB=UABq

带正负号计算(适用于任何电场)

考点5.匀强电场中电势差和电场强度的关系

1.匀强电场中电势差U和电场强度E的关系式为:

2.说明⑴只适用于匀强电场的计算⑵式中的d的含义是某两点沿电场线方向上的距离,或两点所在等势面间距。由此可以知道:电场强度的方向是电势降落最快的方向。

3.电场强度和电势大小关系:没有必然联系

考点6.静电现象的应用★

⑴静电感应:把金属导体放在外电场中,由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动,使导体的两个端面出现等量的异种电荷,这种现象叫静电感应。

⑵静电平衡:发生静电感应的导体两端面感应的等量异种电荷形成一附加电场,当附加电场与外电场完全抵消时,自由电子的定向移动停止,这时的导体处于静电平衡状态。

⑶处于静电平衡状态导体的特点:

处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零。(即感应电荷的场强与原场强大小相等方向相反E=

E0

+E¢=0)

导体外部电场线与导体表面垂直。

处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,导体表面是个等势面。

电荷只分布在导体的外表面,与导体表面的弯曲程度有关,越弯曲,电荷分布越多。

第3课时

电容器、带电粒子在电场中的运动

考点1.电容器

1.构成:两个互相靠近又彼此绝缘的导体构成电容器。

2.充放电:

(1)充电:使电容器两极板带上等量异种电荷的过程。充电的过程是将电场能储存在电容器中。

(2)放电:使充电后的电容器失去电荷的过程。放电的过程中储存在电容器中的电场能转化为其它形式的能量。

3.电容器带的电荷量:是指每个极板上所带电荷量的绝对值

考点2.电容

1.定义:电容器所带的电荷量Q与两极板间的电压U的比值

2.定义式:

3.电容的单位:法拉,符号:F

4.物理意义:电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量,在数值上等于电容器两板间的电势差增加1V所需的电荷量。

5.制约因素:电容器的电容与Q、U的大小无关,是由电容器本身的结构决定的。对一个确定的电容器,它的电容是一定的,与电容器是否带电及带电多少无关。

考点3.平行板电容器(★重要)

1.平行板电容器的电容的决定式:

即平行板电容器的电容与介质的介电常数成正比,与两板正对的面积成正比,与两板间距成反比。

2.平行板电容器两板间的电场:可认为是匀强电场,E=U/d

3.对平行板电容器有关的C、Q、U、E的讨论问题有两种情况。

电容器始终与电源相连,则电容器的电压不变。

电容器充电完毕,再与电源断开,则电容器的带电量不变。

对平行板电容器的讨论:、、(Ⅰ)电容器跟电源相连,U不变,q随C而变。

d↑→C↓→q↓→E↓

ε、S↑→C↑→q↑→E不变。

(Ⅱ)充电后断开,q不变,U随C而变。

d↑→C↓→U↑→不变。

ε、S↓→C↓→U↑→E↑。

考点4.带电粒子在电场中的运动(平衡问题,加速问题,偏转问题)(★掌握)

Eq

mg

v01、基本粒子不计重力,但不是不计质量,如质子(),电子,α粒子(),氕(),氘(),氚()

带电微粒、带电油滴、带电小球一般情况下都要计算重力。

2、平衡问题:电场力与重力的平衡问题。mg=Eq3、加速问题:若带电粒子仅受电场力且电场力做正功,其电势能减少等于动能增加。

U

v

动能定理:

(1)初速度为零时

解得:

(2)初速度不为零时

上述公式适用于匀强和非匀强电场。

可见加速的末速度与两板间的距离d无关,只与两板间的电压有关,但是粒子在电场中运动的时间不一样,d越大,飞行时间越长。

4、偏转问题:类平抛运动(由两极板间中点射入)

在垂直电场线的方向:粒子做速度为v0类平抛运动。

在平行电场线的方向:粒子做初速度为v0、加速度为a的匀变速直线运动。

带电粒子若不计重力,则在竖直方向粒子的加速度

X方向:Vx=

v0;

t=L/

v0

Y方向:初速度为零的匀加速直线运动

1.离开电场时侧向偏转量y

2.离开电场时的偏转角φ

提示:自己推导公式

推论1..粒子从偏转电场中射出时,其速度反向延长线与初速度方向交一点,此点平分沿初速度方向的位移。

推论2.位移和速度不在同一直在线,且tanφ=2tanα

U1

L

v0

y

v

v0

vy

θ

θ

L'

y'

飞行时间:t=L/vO

偏向角:

侧向偏移量:

y'=

在这种情况下,一束粒子中各种不同的粒子的运动轨迹相同。即不同粒子的侧移量,偏向角都相同,但它们飞越偏转电场的时间不同,此时间与加速电压、粒子电量、质量有关。

如果在上述例子中粒子的重力不能忽略时,只要将加速度a重新求出即可,具体计算过程相同。

第二章

恒定电流

第1课时

电路的基本概念、部分电路

考点1.导体中的电场和电流

1.导线中的电场

⑴形成因素:是由电源、导线等电路组件所积累的电荷共同形成的。

⑵方向:导线与电源连通后,导线内很快形成了沿导线方向的恒定电场。

⑶性质:导线中恒定电场的性质与静电场的性质不同。

2.电流

(1)导体形成电流的条件:①要有自由电荷

②导体两端形成电压(金属导体——自由电子;电解质溶液——正负离子;导电气体——正负离子和电子)

⑵电流定义:通过导体横截面的电量跟这些电荷量所用时间的比值叫电流。

公式:

(Q取正负电荷绝对值的和)

⑶电流是标量但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向(或与负电荷定向移动的方向相反)

单位:A,1A=103mA=106μA

⑷微观表达式:I=nqvs,n是单位体积内的自由电荷数,q是每个自由电荷电荷量,s是导体的横截面积,v是自由电荷的定向移动速率。(适用于金属导体).⑸电流的分类:方向不改变的电流叫直流电流,方向和大小都不改变的电流叫恒定电流,方向改变的电流叫交变电流。

考点2.电动势

1.非静电力:根据静电场知识可知,静电力不可能使电流从低电势流向高电势,因此电源内部必然存在着从负极指向正极的非静电力。

2.电源电动势定义:在电源内部,非静电力把正电荷从负极送到正极所做的功跟被移送电荷量的比值,即

3、物理意义:反映电源把其它形式的能转化为电势能本领的大小,在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极送到正极所做的功。

注意:①

电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关。

②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。

③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

4.电源(池)的几个重要参数

①电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。

②内阻(r):电源内部的电阻。

③容量:电池放电时能输出的总电荷量。其单位是:A·h,mA·h.【注意】:对同一种电池来说,体积越大,容量越大,内阻越小。

考点3.欧姆定律(★重要)

1.内容:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟它的电阻R成反比。

2.公式:

3.适用条件:适用与金属导电和电解液导电,对气体导体和半导体组件并不适用。

4.导体的伏安特性曲线:用表示横坐标电压U,表示纵坐标电流I,画出的I-U关系图线,它直观地反映出导体中的电流与电压的关系。

考点4:串并联电路的特点(★牢记)

几点注意事项:

①几个相同的电阻并联,总电阻为一个电阻的几分之一;

②若不同的电阻并联,总电阻小于其中最小的电阻;

③若某一支路的电阻增大,则总电阻也随之增大;

④若并联的支路增多时,总电阻将减小;

⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻。

1.电流表:

(1)构造:主要由永磁体和放入其中的可转动的线圈组成.

(2)工作原理:当线圈中有电流通过时,线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转,电流越大,指针偏转的角度越大,从表盘上即可读出电压或电流值.

(3)三个主要参数

①内阻Rg:电流表的内电阻.

②满偏电流Ig:指针偏转到最大刻度时的电流,也叫电流表⑥的量程.

③满偏电压Ug:电流表通过满偏电流时加在电流表两端的电压.

(4)三个参数间的关系:Ug=IgRg

2.电压表(V)的改装

电流表的电压量程较小Ug=IgRg,当改装成较大量程为U的电

压表时,应串联一个电阻R如图所示,因为串联电阻有分压作用,因此叫做分压电阻,电压扩大量程倍数n=U/Ug

U=IgRg+IgR

需要串联的电阻为

R=(n-1)Rg

改装后的电压表内阻为:Rv=R+Rg

3.电流表(A)的改装

(1)将量程为Ig表头改装成量程为I电流表应并联一个电阻R,如图所示,因为并联电阻有分流作用,因此叫做分流电阻.扩大量程倍数n=I

/Ig

则需要并联的分流电阻

R=Rg/(n一1).

改装后的电流表内阻等于Rg与R并联时的总电阻.

4.伏安法测电阻电表接法

5.试触法

用伏安法测电阻时,若不知被测电阻的大概值,为了减小测量误差,如何选择正确电路连接?

采用试触法:可将电路如图所示连接,只空出电压表的一个接头S,然后将S分别与a、b接触一下,观察电压表和电流表的示数变化

情况.若电流表示数有显著变化,说明电压表的分流作用较强,即

Rx是一个高阻值电阻,应选用内接法,S应接b测量.若电压表示数有显著变化,说明电流表的分压作用较强,即Rx是一个低阻值电阻,应选用外接法,S应接a测量.

6.滑动变阻器连接方式(★)

Rx

Rx+R0

E

(1)限流式接法:电路中变阻器起限流作用,负载Rx上的电压可调范围

~E,电压变化范围较小;消耗能量少;

适应于用电器电阻阻值与变阻器阻值相当的电路。

(2)分压式接法:电路中变阻器起分压作用,滑片自A端向B端滑动时,负

载上电压的范围为0~E,显然比限流时调节范围大,但消耗能量多,对于

要求电压变化范围大的,或滑动变阻器总阻值较小的,使用此连接方式

考点5.电功和电功率、焦耳定律

1.电功

:在电路中,导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动而形成电流,在此过程中电场力对自由电荷做功,在一段电路中电场力所做的功,用W=Uq=UIt来计算。

2.电功率:单位时间内电流所做的功,P=W/t=UI

3.焦耳定律:电流流过导体产生的热量,有Q=I2Rt来计算

4.热功率:P=I2R

5.电动机三种功率的关系(电功率,热功率,输出功率)

考点6.电阻定律、电阻率

1.电阻定律:同种材料的导体,其电阻与它的长度成正比与它的横截面积成反比,导体的电阻还与构成它的材料及温度有关,公式:

2.电阻率:上式中的比例系数ρ(单位是Ωm),它与导体的材料温度有关,是表征材料导电性质的一个重要的物理量,数值上等于长度1m,截面积为1m

2导体的电阻值。

第2课时

闭合电路欧姆定律及电路分析

考点1.电动势

1.物理意义:反映电源把的能其它形式转化为电势能本领的大小的物理量,它由电源本身的性质决定。

2.大小:(在数值上等于)①在电源内部把1C的正电荷在从负极送到正极非静电力所做的功。

②电源没有接入电路时两极间的电压。③在闭合电路中内外电势降落之和。

考点2.闭合电路欧姆定律(★重要)

1.内容:闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比,跟整个回路的电阻成反比。

2.表达式:

闭合电路欧姆定律的三种表达式:E

=

IR

+

Ir,E

=

U内+

U外,以及I

=

E/(R+r)

3.路端电压与负载R(外电路电阻的关系)

Ø

路端电压:外电路两端的电压,即电源的输出电压

Ø

路端电压与外电阻关系:

U=IR

(路端电压随外电阻增大而增大)

根据I=E/(R+r),U内=Ir,E=U内+U外,当E、r一定时:

外电路电阻(断路)

外电路电阻(短路)

Ø

路端电压与电流关系:

U=E-Ir

理解图象意义

考点3.闭合电路的功率

考点4:多用电表的原理和使用

1.欧姆表测量电阻

(1)欧姆表构造

如图所示,G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的微安表,R0是调零电阻,电池的电动势为E,内阻为r,黑表笔接电池正极,红表笔接电池负极.

(2)欧姆表原理

欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的.当红、黑表笔

间接入待测电阻Rx时,此时通过G表的电流为I,则:

应当注意,欧姆表刻度是不均匀的.

(3)注意事项:①使用前进行机械调零,使指针指在电流表的零刻度.②要使被测电阻与其他元件和电源断开,不能用手接触表笔的金属杆.③合理选择量程,使指针尽量在中间位置附近.④使用欧姆档的另一量程时,一定要重新进行电阻调零(即换档调零)。⑤读数时,应将表针示数乘以选择开关所指的倍率.⑥测量完毕,拔出表笔,开关置于交流电压最高挡或OFF挡,若长期不用,取出电池。

【注意】欧姆表测电阻时,指针越接近半偏位置,测量结果越准确。

2.实验:测定电池的电动势和内阻

目标:1.掌握实验电路、实验原理及实验方法.2.学会用图象法处理实验数据.

原理:根据闭合电路欧姆定律的不同表达形式,可以采用下面几种不同的方法测E和r

(1)由E=U+Ir知,只要测出U、I的两组数据,就可以列出两个关于正、r的方程,从而解出E、r,电路图如图所示.

(2)由E=IR+Ir知,测出I、R的两组数据,列出方程解出E、r,电路图如图所示.

(3)由E=U+Ur/R,,测出U、R两组数据,列出关于E、r的两个方程,电路图如图所示.

(1)

(2)

(3)

数据处理

图象法:以I为横坐标,U为纵坐标建立直角坐标系.据实验数据描点.如果发现个别明显错误的数据,应该把它剔除.用直尺画一条直线,使尽量多的点落在这条直线上,不在直线上的点能均分两侧,注意事项:

(1)为了使电池的路端电压变化明显,电池宜选内阻大些的.

(2)

因该实验中电压U的变化较小,为此可使纵坐标不从零开始,把坐标的比例放大,可减小实验误差.此时图象与横轴交点不表示短路电流,计算内阻时,要在直线上任取两个相距较大的点,用r=△U/△I计算出电池的内阻r.

第3课时(★弄懂)略

实验:

测定金属的电阻率

描绘小电珠的伏安特性曲线

测定电源的电动势和内阻

练习使用多用电表

第三章 磁场

第1课时

磁场、磁场对电流的作用

考点1.磁场的基本概念

1.磁体的周围存在磁场。

2.电流的周围也存在磁场

3.变化的电场在周围空间产生磁场(麦克斯韦)

4.磁场和电场一样,也是一种特殊物质

5.磁场不仅对磁极产生力的作用,对电流也产生力的作用

6.磁场的方向:在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是那一点的磁场方向

7.磁现象的电本质:磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的考点2.磁场的基本性质

磁场对放入其中的磁极或电流有磁场力的作用。(对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。

5.磁极和磁极之间有磁场力的作用

6.两条平行直导线,当通以相同方向的电流时,它们相互吸引,当通以相反方向的电流时,它们相互排斥

7.电流和电流之间,就像磁极和磁极之间一样,也会通过磁场发生相互作用.

8.磁体或电流在其周围空间里产生磁场,而磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用.

9.磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场来传递的.

考点3.磁感应强度(★重要)

1.在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F安跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强度

公式:,(B⊥L,LI小)

2.磁感应强度的单位:特斯拉,简称特,国际符号是T

3.磁感应强度的方向:

就是磁场的方向.

小磁针静止时北极所指的方向,就是那一点的磁场方向. 磁感在线各点的切线方向就是这点的磁场的方向.也就是这点的磁感应强度的方向.

4.磁感应强度的迭加:类似于电场的迭加

考点4.磁感线(★重要)

1.是在磁场中画出的一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都在该点的磁场方向上.磁感线的分布可以形象地表示出磁场的强弱和方向.

2.磁感在线各点的切线方向就是这点的磁场的方向.也就是这点的磁感应强度的方向.

3.磁感线的密疏表示磁场的大小.在同一个磁场的磁感线分布图上,磁感线越密的地方,表示那里的磁感应强度越大.

4.磁感线都是闭合曲线,磁场中的磁感线不相交.

考点5.电流周围的磁感应线(★掌握)

1.直线电流的磁感应线:

直线电流的磁感线方向用安培定则(也叫右手螺旋定则)来判定:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向(即正电荷定向运动方向或与负电荷定向运动方向相反)一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.

2.通电螺线管的磁感线:通电螺线管的磁感线方向—也可用安培定则来判定:

用右手握住螺线管.让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致.大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向.也就是说,大拇指指向通电螺线管的北极.(通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似)

考点6.磁通量(★重要)

1.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Φ

①S与B垂直:Φ=BS

②S与B平行:Φ=0

③S与B夹角为θ:Φ=BS⊥=BSsinθ

2.磁通量的单位:

韦伯,符号是Wb.1Wb=1Tm2

3.磁通量的意义:磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数多少。

4.磁通密度:

从Φ=BS可以得出B=Φ/S,这表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量,因此常把磁感应强叫做磁通密度,并且用Wb/m2作单位.1T=1

Wb/m2=1N/A•m

5.磁通量是标量,但是有正负.如果将从平面某一侧穿入的磁通量为正,则从平面反一侧穿入的磁通量为负.考点7.安培力的大小(★掌握)

在匀强磁场中,在通电直导线与磁场方向垂直的情况下,电流所受的安培力F安等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积.

F安=BIL

通电导线方向与磁场方向成θ角时,F安=BILsinθ

1.当I⊥B时(θ=90°),Fmax=BIL;

2.当I∥B时(θ=

0°),Fmin=

0

;

安培力大小的特点:①不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。②L是有效长度,不一定是导线的实际长度。*弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0

考点8.安培力的方向(★掌握)

1.左手定则:

伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.

2.安培力方向的特点:

总是垂直于B和I所决定的平面,即F安⊥B且F安⊥I(但B、L不一定垂直)。

(1)已知B和I的方向,可用左手定则唯一确定F安的方向;

(2)已知B和F安的方向,当导线的位置确定时,可唯一确定I的方向;

(3)已知I和F安的方向,不能唯一确定B的方向;

第2课时

磁场对运动电荷的作用

考点1.洛仑兹力(★掌握)

5.定义:磁场对运动电荷受到的作用力叫做洛仑兹力.

6.大小:F洛=qvBsinθ,(θ为B与v的夹角)

(1)当v⊥B时,F洛max=qvB;

(2)当v∥B时,F洛min=0

;

7.洛仑兹力的方向:由左手定则判断。

注意:

①洛仑兹力一定垂直于B和v所决定的平面(因为它由B、V决定)即F洛⊥B且F洛⊥V;但是B与V不一定垂直(因为它们由自身决定)

②四指的指向是正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向

8.特点:洛仑兹力对电荷不做功,它只改变运动电荷速度的方向,不改变速度的大小。

原因:

F洛⊥V

考点2.带电粒子在磁场中的圆周运动(★掌握)

1.若v∥B,则F洛=0,带电粒子以速度v做匀速直线运动.2.若v⊥B,则带电粒子在垂直于磁感应线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动.

(1)

洛仑兹力充当向心力:

(2)轨道半径:

(3)周期:

第3课时

带电粒子在复合场中的运动

考点1.带电粒子在复合场中的运动

1.带电粒子在电场、磁场和重力场等共存的复合场中的运动,其受力情况和运动图景都比较复杂,但其本质是力学问题,应按力学的基本思路,运用力学的基本规律研究和解决此类问题。

2.分析带电粒子在复合场中的受力时,要注意各力的特点。如带电粒子无论运动与否,在重力场中所受重力及在匀强电场中所受的电场力均为恒力,它们的做功只与始末位置在重力场中的高度差或在电场中的电势差有关,而与运动路径无关。而带电粒子在磁场中只有运动

(且速度不与磁场平行)时才会受到洛仑兹力,力的大小随速度大小而变,方向始终与速度垂直,故洛仑兹力对运动电荷不做功.3.带电微粒在重力、电场力、磁场力共同作用下的运动(电场、磁场均为匀强场)

⑴带电微粒在三个场共同作用下做匀速圆周运动:必然是电场力和重力平衡,而洛兰兹力充当向心力.⑵带电微粒在三个场共同作用下做直线运动:重力和电场力是恒力,它们的合力也是恒力。

当带电微粒的速度平行于磁场时,不受洛兰兹力,因此可能做匀速运动也可能做匀变速运动;

当带电微粒的速度垂直于磁场时,一定做匀速运动。

⑶与力学紧密结合的综合题,要认真分析受力情况和运动情况(包括速度和加速度)。必要时加以讨论

第五篇:高中物理选修知识点总结

高中物理选修知识点总结

第一章第1节

宇宙中的地球

一、地球在宇宙中的位置

1、宇宙的概念:时间和空间的统一,天地万物的总称。

宇宙在空间上无边无际,在时间上无始无终,是运动、发展和变化的物质世界。

2、宇宙中的天体以及它们各自的特点

恒星——明亮发光,发热;相对静止。例如,太阳是距地球最近的恒星。

星云——轮廓模糊,云雾状外貌。由气体和尘埃组成,其主要成分是氢。

行星——在椭圆轨道上环绕恒星运行的、近似球状的天体。质量比恒星小,本身不

发光,靠反射恒星的光而发亮。例如地球是目前人们发现唯一存在生命的行星。

卫星——围绕行星运动的天体,例如月球(卫星)是离地球最近的自然天体。

流星体——尘粒和固体小块

彗星——扁长轨道,拖着长尾的彗星。围绕太阳公转的哈雷彗星(周期76年)

星际物质——气体和尘埃

3、天体的类型:

自然天体——主要为恒星和星云等

人造天体——人造卫星,航天飞机,天空实验室等。

宇宙中的距离相近的天体因相互吸引而相互绕转,构成不同级别的天体系统。

4、天体系统的层次

二、太阳系中的一颗普通行星

太阳系模型图

1、按离太阳由近及远的顺序依次是:

A水星,B金星,C地球,D火星,E木星,F土星,G天王星,H海王星。

小行星带位于木星和火星之间;木星是体积和质量最大的行星;地球是密度最大的行星。

2、运动特征:同向性、共面性、近圆性。

3、太阳系行星的分类:类地行星:水星,金星,地球,火星

巨行星:木星,土星

远日行星:天王星,海王星。

4、表现:地球是太阳系中一颗普通的行星。

三,存在生命的行星

1、地球的特殊性:地球是太阳系唯一存在生命的行星。

2、地球存在生命的条件:

(1)地球所处的宇宙环境条件是:a光照条件稳定,生命从低级各高级的演化没有中断。

b安全的宇宙环境:大小行星互不干扰。

(2)地球的物质条件是:a日地距离适中:适宜的温度。

b体积、质量适中:适合生物呼吸的大气。

c地球上有液体水:海洋、液态水的形成。

第一章第2节

太阳对地球的影响

一、太阳辐射与地球:

太阳的概况:太阳与其他恒星一样能发光发热,是一个巨大炽热的气体星球,主要成分是氢

(71%)和氦(27%).表面温度约为6000K。

1.太阳辐射能量来源:太阳内部的核聚变反应:

H——>1

He

+

能量

2.太阳辐射:太阳源源不断地以电磁波的形式向四周放射能量,这种现象称为太阳辐射。

3.太阳辐射对地球的影响

(1)直接为地球提供光、热资源。

(2)维持地表温度,是促进地球上的水、大气运动和生物活动的主要动力。

(3)为人类生活、生产提供能源:直接能源:太阳辐射能;间接能源:矿物能、水能、风能、生物能

4、太阳辐射的规律:从低纬度向高纬度减少。

二、太阳活动对地球的影响

1.太阳大气层的结构:光球、色球和日冕

太阳大气结构

亮度

厚度

温度

观测条件

(最外层)

日冕

逐渐

增强

逐渐变薄

越来越低

日全食时或使用特殊仪器

(中间层)

色球

(最里层)

光球

眼睛直接可见

2.太阳活动的重要标志:黑子、耀斑

黑子:太阳光球常出现一些暗黑的斑点,叫作黑子。黑子实际上并不黑,只是因为它的温度比太阳表面其他地方低,所以才显得暗一些。其变化的周期为

年。它的多少是太阳活动强弱的主要标志。

耀斑:太阳色球有时会出现一块突然增大、增亮的斑块,叫做耀斑。活动周期也是11年,是太阳活动最激烈的显示.日

注:通常,黑子数目最多的地方和时期,也是耀斑等其他形式的太阳活动出现频繁的地方和时期。这体现了太阳活动的整体性。

3.太阳活动对地球的影响

(1)电磁波扰乱地球上空电离层,影响无线电短波通讯。

(2)高能带电粒子流扰乱地球的磁场,产生“磁暴”现象。(影响飞机和船等航行)

(3)

高能带电粒子流作用于两极高空大气,产生极光(常出现在地球高纬度地区)

(4)太阳活动影响地球的自然环境,产生自然灾害(如地震、水旱灾害等)

第一章第3节

地球的运动

--------------(1)地球和地球仪

1.地球的形状和大小

(1)地球的形状:赤道略鼓、两极稍扁的椭球体。

(2)地球的大小::赤道半径:6378千米

极半径:6357千米

赤道周长:4万千米

2、经线和纬线

几个重要的经线和纬线

南(北)极圈:66°34′S(N)

南(北)回归线:23°26′S(N)低纬度:0°—

30°

中纬度:30°—

60°

高纬度:60°—

90°南北半球的分界线:赤道(0度纬线);

0°和180°东西经的分界线;180°国际日期变更线;东西半球的分界线:160°E和20°W3、经度和纬度

组成经线圈的两条经线:度数相加等于180,东西经相反。

4、经纬网及其应用

(1)

地球上任意一个点都有唯一的经纬度坐标与之对应。

如,B(40°N,40°E)

B点关于赤道的对称点坐标(40°S,40°E)

规律:纬度度数不变,南北纬相反;经度不变。

B点关于地轴的对称点坐标(40°N,140°W)

规律:纬度不变;经度度数互补,东西经相反。

B点关于地心的对称点坐标(40°S,140°W)

规律:纬度度数不变,南北纬相反;经度度数互补,东西经相反。

(2)

判定方向:

南北方向:同为南纬,度数大的在南

同是北纬,度数大的在北

既有南纬又有北纬,南纬在南北纬在北

东西方向:都是东经,度数大的在东

都是西经,度数大的在西

既有东经又有西经,东经+西经度数<180,东经在东,西经在西

东经+西经度数>180,东经在西,西经在东。

(3)计算距离

经线上差一度:111千米

纬线上差一度:111千米*cos纬度度数

第一章第3节

地球的运动

地球运动的基本形式

一、、地球的自转

1、概念:地球绕其自转轴的旋转运动

(自转轴:假想的轴线,经过地球球心,其北端始终指向北极星)

2、自转的特点

(1)方向:自西向东

地球的自转——北极上空逆时针方向旋转

地球的自转——南极上空顺时针方向旋转

(2)周期

恒星日:真正周期

23时56分4秒(以距离地球遥远的同一恒星为参照物)

太阳日:昼夜更替周期

为24h

(以太阳为参照物)

(3)速度

1)地球自转角速度角速度:单位时间转过的角度。

自转角速度:南北两极点为0之外,其他任何地点的自转角速度均为15°/小时(360°/24小时)

2)地球自转线速度线速度:单位时间转过的弧长(长度)

自转线速度:从赤道向两极递减,两极点为0

(任意纬线的线速度=1670*cos纬度(千米/小时))

二、地球的公转

1、概念:地球围绕太阳的运动

公转轨道:近似正圆的椭圆轨道,太阳位于其中一个焦点上。

2、公转的特点:

(1)方向:自西向东(和地球自转具有同向性)

(2)(真正)周期:恒星年→地球公转一周的时间单位,为365天6时9分10秒。

太阳直射点回归运动周期:回归年→为365天5时48分46秒。

(3)地球公转速度:线速度、角速度

①一年之中,平均而言

地球公转的角速度约为1°/天≈360°÷365天

地球公转的线速度约为30千米/秒≈2×3.14×1.5亿千米÷(365×24×60×60)秒

②地球公转的实际速度并不均匀,有快有慢

开普勒定律,行星围绕恒星运动的轨道是一个椭圆,半径在单位时间内扫过的面积相等

近日点(1月初)

—A距离太阳最近,此时的角速度、线速度最快

远日点(7月初)

—B距离太阳最远,此时的角速度、线速度最慢

线速度:近日点到远日点—由快变慢;远日点到近日点则相反

角速度:与线速度的变化一致

第一章第3节地球的运动

(3)太阳直射点的移动

地球自转的同时也在围绕太阳公转,过地心并与地轴垂直的平面称为赤道平面,地球公转的轨道平面称为黄道平面。

1.黄赤交角

(1)概念:赤道平面与黄道平面之间的交角,叫做黄赤交角。目前黄赤交角是23°26′。

(2)黄赤交角的特点:一轴两面三角度,三个基本不变

一轴:地轴

两面:黄道平面和赤道平面

三角度:黄道平面和赤道平面的交角为23°26′地轴和黄道的平面的交角为66°34′

地轴与赤道平面的交角为90°

三个基本不变:地球在运动过程中,地轴的空间指向基本不变,北极始终指向北极星附近;黄赤交角的大小基本不变,保持23°26′;地球运动的方向不变,总是自西向东。

“两个变”是指地球在公转轨道的不同位置,黄道平面与赤道平面的交线、地轴与太阳光线的相对位置是变化的。

黄赤交角的度数=南、北回归线的度数

极圈的度数=90°—黄赤交角的度数

2.太阳直射点的移动规律

黄赤交角在一定时期内是不变的,但是地球在公转轨道上的不同位置,地表接受太阳垂直照射的点在变化。(简称太阳直射点)

(1)轨迹

(2)太阳直射点的位置

直射的纬度:太阳直射点在南北回归线之间作往返性周期运动,大约1个月移动8°,与阳历的日期对应。

直射的经度:地方时为12点的经线

(2)周期:回归年;365日5时48分46秒

第一章第3节地球的运动

(4)地方时区间的计算

一、地方时

由于地球自西向东自转,则在同一纬度地区,东边的地点总是比西边的地点先看到日出,因此东边的地点的时刻总是比西边的地点的时刻要早。(早:即体现在时刻数值的“大”)

1、地方时之概念:

同一时刻,不同经度的地方具有不同的地方时。

即:因经度的不同而形成的不同时刻,叫做地方时。(经度相同,地方时必定相同)

2、地方时之表现:

经度差15°时间差1小时;经度差1°时间差4分钟

;经度差1′时间差4秒

3、地方时之计算:

所求另一地的地方时=已知某地的地方时±4分钟/1°×(两地的经度差)

须注意的原则:

(1)都是东经或者都是西经时,东边的时间早,求东边的用加号“+”号,求西边的用“-”号;既有东经又有西经时,求东经的用“+”号,求西经的用“-”号。

(2)两地的经度差确定原则:“同-,异+”

(3)所求地方时处理原则:

A】若所求地方时﹥24:00,则所求地方时-24:00,日期+1,变为明天;

B】若所求地方时﹤00:00,则所求地方时+24:00,日期-1,变为昨天。

当堂训练1:

1、当经线0°(即经过伦敦的本初子午线)为06:00时,请问10°E的地方时是多少?30°W的地方时又是多少?答案:10°E地方时是06:40.30°W的地方时是04:00.2、精彩绝伦的2012伦敦奥运开幕式于当地时间12年7月27日20:12正式开始,请问我国的CCTV(经度为120°E)什么时候会准时直播?答案:2012年7月28日凌晨04:12.3、当五华县(经度为120°E)为10月8日凌晨01:40,请问新疆吐鲁番(经度为90°E)的地方时是多少?答案:10月7日23:56.二、时区

如果如果大家都使用自己的地方时的,那么同一时刻,地方时会有n多种,异常混乱。为了便于交流,就必须解决此麻烦,所以在1884年召开的国际经度会议上,决定按统一标准划分全球时区,即分(时)区计时法。

划分方法:全球划分为24个时区,每个时区跨15个经度。

计算方法:各时区都以本时区中央经线的地方时作为本区的区时。相邻两个时区差1小时。

1、如何求中央经线?

中央经线的度数=时区数×15°

2、如何判断某经线位于哪个时区?

时区数=已知的某地经度数/15°

所得余数<7.5度,相除所得商即为时区数;所得余数>7.5度,所得商

+1

即为时区数。

3、所求的另一地区时=已知的某地区时±(两地的时区差)(与“地方时”计算的3个原则完全相同)

东8区的区时(即120°E的地方时),即“北京时间”

中时区的区时(即0°经线的地方时),为“伦敦时间”也称“世界时、国际标准时间、格林尼治时间”

第一章第3节地球的运动

--(5)日界线

一、国际日界线

(1)含义:1884年国际经度会议规定原则上以180°经线作为“今天”与

“昨天”的分界线.(2)特点:

1)属于“人为日界线”

2)位置固定不变

3)与180°经线并不完全重合,而是有几处凹凸,凹凸的原因是:照顾附近国家人们生活方便,避免通过陆地。

地球上东12区的时刻最早,西12区的时刻最迟.东12区向东进西12区,日期减1天;

西12区向西进东12区,日期加1天.当堂训练1:

有一轮船10月15日09:00(船上的挂钟)在国际日界线附近航行,10秒之后,此轮船越过了国际日界线,请问越过国际日界线后的轮船挂钟的准确时刻应是什么?

答案:①10月14日09:10(自西向东越线);

或②10月16日09:10(自东向西越线)。

二、00:00日界线

(1)含义:将地方时为00:00的经线作为作为“今天”与

“昨天”的分界线.(2)特点:

1)属于“自然日界线”

2)其位置每分每秒都在变,自E向W移动

3)一定与经线完全重合4)每分每秒与国际日界线同时存在当堂训练2:

若120°E为10月15日09:00,请问:

1)00:00日界线是哪个经度?

15°W

2)10月15日跨越的经度范围是什么?

15°W→向东→180°

[国际日界线]

10月14日跨越的经度范围又是什么?

180°[国际日界线]→向东→

15°W

10月15日与14日的范围之比是

?:?

190°:

165°=13:11

小结

1、一般情况,全球同时存在2个不同日期;但因00:00日界线每分每秒都在自E向W移动,故2个不同日期的范围也在每分每秒都在变化着;

2、也存在2种特殊情况:

①当00:00日界线为0°经线,此时“今天”

:“昨天”=1:1;

②当00:00日界线与180°经线(国际日界线)重合,可认为全球此刻处于同一日期.或者180°经线是n点今天就占n个小时,昨天占24-n小时。

北京时间08:00时,全球两日平分;北京时间20:00时,全球位于同一日。

第一章第3节地球的运动

--(6)昼夜交替与晨昏线

一、昼夜更替

1、昼夜现象的原因:地球既不发光也不透明

2、昼夜更替产生原因是:①地球自转;②地球既不发光,也不透明;

③同一时间内,太阳只照亮地球的一半;

3、昼夜更替周期是:太阳日,即24小时

4、昼半球是(向着太阳的一面,即白天);夜半球是(背着太阳的一面,即黑夜);

昼半球

:夜半球=(1

:

1);

昼半球与夜半球的分界线(圈)是(晨昏线(圈))。

二、晨昏线(圈)

1、定义:晨线:顺地球自转方向,由夜进入昼的分界线;

昏线:顺地球自转方向,由昼进入夜的分界线.2、判断晨昏线(圈)的方法:

自转法

a.顺地球自转的方向由夜进入昼的是晨线,由昼进入夜的是昏线

b.逆地球自转方向由夜进入昼的是昏线,由昼进入夜的是晨线

地方时法:赤道上地方时是6点的为晨线,18点的为昏线

3.晨昏线(圈)特点:

1】永远平分地球(昼:夜=1:1),永远平分赤道

2】所在平面过地心,因而是一个与赤道等大的圆

3】晨昏线(圈)永远与太阳光线垂直

4】晨线与赤道相交的点的地方时永远为06:00;而昏线与赤道相交的点的地方时永远为18:00

5】晨昏线(圈)只有在二分日与经线圈重合;而其他时间则与经线圈斜交。

6】晨线上必定同时迎来日出;而昏线上必定同时迎来日落。

7】移动方向和自转相反

4、晨昏线与经线、纬线的关系:

(一)晨昏线与经线

(1)在春、秋分日时,晨昏线与经线重合,即晨昏线要过南北极点。

(2)其余任何时候,晨昏线都与经线斜交(即晨昏线不经过南北极点),其夹角范围为0~23°26′。在二至日时,其夹角最大,为23°26′。

晨昏线与经线相交,其夹角等于此时太阳直射点的纬度值。

(二)晨昏线与纬线

(1)不与晨昏线相交的纬线,是出线极昼极夜的纬度。

(2)与晨昏线有一个切点的纬线

如图1:切点为D,则:

D为晨线和昏线的分界点。D点的纬度+折射点的纬度=90°

D点所在的经线的地方时为0点或者12点(距D点近的极点是极昼,则点所在经线为0点;距D点近的极点是极夜,则D点所在经线为12点)

(3)纬线与晨昏线有两个交点,一个和晨线,一个和昏线,两个交点为昼弧和夜弧的分界点。与晨线交点所在的经线的地方时,为该纬线日出的时间;与昏线交点所在的经线的地方时,为该纬线日落的时间。

三、地转偏向力:物体水平运动的方向产生偏向。

地球上水平运动的物体,无论朝哪个方向运动,都会发生偏向,在北半球偏右,在南半球偏左。赤道上经线是互相平行的,无偏向。

第一章第3节地球的运动

-(7)地球公转的地理意义(昼夜长短与正午太阳高度)

太阳直射点的移动,使地球表面接受太阳辐射的能量,因时因地而变化。这种变化可以用昼夜长短(太阳辐射的时间)和正午太阳高度(太阳辐射的强度)的变化来描述。

一、昼夜长短

(1)昼夜长短随纬度和季节变化。

地球昼半球和夜半球的分界线叫晨昏线(圈)。晨昏线把所经过的纬线分割成昼弧和夜弧。由于黄赤交角的存在,除二分日时晨昏线通过两极并平分所有纬线圈外,其它时间,每一纬线圈都被分割成不等长的昼弧和夜弧两部分(赤道除外)。地球自转一周,如果所经历的昼弧长,则白天长;夜弧长,则白昼短。昼夜长短随纬度和季节变化的规律见下表:

(2)昼夜长短的计算

昼长=昼弧所跨完整经度÷15°/h

夜长=夜弧所跨完整经度÷15°/

h

昼长+夜长=24小时

日出时刻=12:00—(昼长/2)h

日落时刻=12:00

+(昼长/2)h

日出+日落=24小时

(3)小结:

1、同一纬线上的所有地方在同一天的昼长、夜长、日出时刻、日落时刻肯定彼此一样!

2、南北半球相应纬度(如30°N与30

°S)的昼长、夜长、日出时刻、日落时刻肯定相反!

3、赤道上永远昼长=夜长=12h,且永远地方时06:00日出,永远地方时18:00日落;

4、昼半球中分线地方时定为12:00;夜半球中分线地方时定为00:00

二、正午太阳高度

(1)正午太阳高度的变化。

①太阳光线对于地平面的交角,叫做太阳高度角,简称太阳高度(用H表示)。同一时刻正午太阳高度由直射点向南北两侧递减。因此,太阳直射点的位置决定着一个地方的正午太阳高度的大小。在太阳直射点上,太阳高度为90°,在晨昏线上,太阳高度是0°。

②正午太阳高度变化的原因:由于黄赤交角的存在,太阳直射点的南北移动,引起正午太阳高度的变化。

③正午太阳高度的变化规律:正午太阳高度就是12点时的太阳高度。一日内最大的太阳高度,它的大小随纬度不同和季节变化而有规律地变化。

(2)正午太阳高度的计算公式

:H

=

|当地纬度±直射点纬度|四、四季更替。

气候四季包含的月份。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、冬至为起点。比我国天文四季晚一个半月。

五、五带划分。

以地表获得太阳热量的多少来划分热带、温带、寒带。

热带:南北回归线之间有太阳直射机会,接受太阳辐射最多。

温带:回归线与极圈之间,受热适中,四季明显。

寒带:极圈与极点之间,太阳高度角低,有极昼、极夜现象。

总结应用:日照图的判读

1.判断晨昏线

(1).特点:北极在上,南极在下;晨昏线成直线形态,且只能见其局部(即只能见到晨线或昏线)

(2).特点:极点为中心的半球图;晨昏线成弧线形态,且只能见半条晨线和半条昏线。

2.确定某地的地方时

①晨线与赤道交点所在经线上的地方时为6时;昏线与赤道交点所在经线上的地方时为18时;

②平分昼半球的经线上的地方时为12时;和正午经线相对的另一经线地方时为0时;

③经度每相差15°,地方时相差1小时;同一经线上的各点地方时相同。

3.判断节气:北极圈内,白天范围、黑夜范围各占一半(即昼夜平分),春分日3月21日、秋分日9月23日。北极圈位于昼半球(即极昼),夏至日6月22日;北极圈位于夜半球(即极夜),冬至日12月22日:南极圈内,白天范围、黑夜范围各占一半(即昼夜平分),春分日3月21日、秋分日9月23日。南极圈位于昼半球(即极昼),12月22日;南极圈位于夜半球(即极夜),6月22日。

4.确定太阳直射点位置

(1)平分昼半球那条经线所在的经度(地方时12:00的经线),即为太阳直射点的经度。

(2)直射的纬度取决于日期。

5.确定昼夜长短

D点昼长应为18小时,夜长6小时;

解释:D点所在的纬线,其昼弧所占的比例是:四分之三;

因此,D点的昼长=昼弧所占的比例×24小时

夜长=夜弧所占的比例×24小时

昼长+夜长=24小时

6.判断太阳出没时刻

(在上图中,D点3时日出,21时日落)

日出时刻=12-昼长/2

日落时刻=12+昼长/2

7.正午太阳高度计算

正午太阳高度,直射点为90°,由直射点向南向北正午太阳高度逐渐降低。晨昏线上太阳高度为零。各地正午太阳高度等于90°减去该地地理纬度与太阳直射点地理纬度的差。

第一章第4节

地球的圈层结构

想一想:夏季,如果让你挑选西瓜,你会采用什么样的方法呢?我们能不能根据地球内部产生的震动来研究地球的内部结构呢?

(一)地震波

1、概念:当地震发生时,地下岩石受到强烈冲击产生弹性震动,并以波的形式向四周传播。

(1)当地震发生时,陆地上的人们有什么感觉?先上下颠簸,后左右摇晃

(2)当地震发生时,在海洋中航行的人会怎样呢?只能感觉到上下颠簸

2、地震波的分类:

纵波(P):质点的震动方向与波的传播方向一致。横波(S):质点的震动方向与波的传播方向垂直。

地震波在地球内部的传播速度与其通过的介质性质有密切关系。若介质是均质的,地震波则匀速传播;介质性质发生变化,地震波波速随之变化。

地震波

传播速度

传播介质

穿过不连续面速度变化

横波

固体

穿过莫霍界面横纵波速度均增大;穿过古登堡界面横波消失,纵波速度突然下降。

纵波

固体、液体、气体

3、地震波波速变化图

地震波在通过性质完全不同的两种介质的分界面时,波速会发生明显变化,会出现不连续面。

地震波穿过33千米处莫霍界面是,横纵波速度均增大;穿过2900千米处古登堡界面时,横波消失,纵波速度突然下降。

4、地震波波速与地球内部构造图

以两个不连续面为界,将地球内部分为地壳、地幔、地核三个圈层

(二)地球的内部圈层

地壳和上地幔顶部(软流层以上),有坚硬的岩石组成,合称为岩石圈。

地球的外部圈层示意图

(三)地球的外部圈层

大气圈

包围着地球,由气体和悬浮物组成,主要成分氮和氧。

水圈

连续而不规则的圈层。它包括地下水、地表水、大气水、生物水等,水圈的水处于不断的循环运动之中。

生物圈

地表生物及其生存环境的总称,占有大气圈的底部、水圈的全部和岩石圈的上部。它是大气圈、水圈和岩石圈相互渗透相互影响的结果

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