第一篇:高中物理选修3
高中物理选修3—1磁场 磁场·磁现象的电本质·教案
一、教学目标 1在物理知识方面要求 1了解磁现象的电本质2了解磁性材料及其应用。2通过对安培分子电流假说的讲述一方面要使学生了解科学假设的提出要有实验基础和指导思想另一方面也要使学生了解假说是科学发展的形式假说是否正确要看能否解释实验现象导出的结论是否符合实验结果。安培假说已经得到实验的证实假说上升为理论——安培分子电流理论。教学中要向学生渗透科学的研究方法。
二、教学重点 磁铁的磁场也是由运动电荷产生的。
三、教具 1演示软磁铁被磁化的实验 铁架台条形磁铁软铁棒大头针。2演示磁性材料的实验 电源通电螺线管可被轻绳吊起的小磁针塑料棒铜棒铅棒软铁棒硅钢棒扬声器磁电式仪表继电器变压器。
四、主要教学过程 一复习提问 1从上节课的学习我们知道了用几种方法可以产生磁场 回答磁铁能产生磁场电流也能产生磁场。2请学生在黑板上画出条形磁铁和通电螺线管周围的磁场。二引入新课及讲授新课 磁极和电流能够同样产生磁场通电螺线管和条形磁铁周围的磁场又是那么相似这些现象使我们想到磁极的磁场和电流的磁场是不是有相同的起源
第二篇:高中物理选修3-1知识点归纳
枣阳市高级中学高二物理备课组
物理选修3-1经典复习
一、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
222 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r(真空中的点电荷){F:点电荷间的作用力(N);k:静电力常量k=9.0×109N•m/C;Q1、Q2:两点电荷的电量(C);r:两点电荷间的距离(m);作用力与反作用力;方向在它们的连线上;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理);q:检验电荷的电量(C)}
24.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=ΔEP减/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=qEd=ΔEP减{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m);ΔEP减 :带电体由A到B时势能的减少量}
9.电势能:EPA=qφA {EPA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEP减=EPA-EPB {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的减少量}
11.电场力做功与电势能变化WAB=ΔEP减=qUAB(电场力所做的功等于电势能的减少量)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/(4πkd)(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)常见电容器
214.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK增或qU=mVt/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用):
类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot
2平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at/2,a=F/m=qE/m =q U /m 注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的分布要求熟记;
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
2(6)电容单位换算:1F=10μF=10PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面
二、恒定电流
1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}
2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}
23.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m)}
4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r +R)或E=Ir+ IR(纯电阻电路);
E=U内 +U外 ;E=U外 + I r ;(普通适用)
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{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}
5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}
26.焦耳定律:Q=IRt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}
7.纯电阻电路和非纯电阻电路
8.电源总动率P总=IE;电源输出功率P出=IU;电源效率η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}
9.电路的串/并联: 串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)2
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10.欧姆表测电阻
11.伏安法测电阻
1、电压表和电流表的接法
2、滑动变阻器的两种接法 3
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注:(1)单位换算:1A=10mA=10μA;1kV=10V=10mV;1MΩ=10kΩ=10Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;半导体和绝缘体的电阻率随温度升高而减小。
(3)串联时,总电阻大于任何一个分电阻;并联时,总电阻小于任何一个分电阻;
2(4)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E/(4r);
三、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量, B =Φ/S,是矢量,单位(T),1T=1N/(A•m)
2.安培力F=BIL(注:I⊥B); {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下
222(a)f洛=F向=mV/r=mωr=m(2π/T)r=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;
(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=弦切角的二倍)
注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握;
3636
(3)其它相关内容:地磁场、磁电式电表原理、回旋加速器、磁性材料 4
第三篇: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
珥
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
慢
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
快
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
第四篇:高中物理选修3-1知识点归纳总结
高中物理选修3-1知识点归纳总结
在人教版普通高中物理课本选修3-1模块中,有很多高考物理考试中会出现的知识点需要我们去进行针对性的复习。下面是 给大家带来的高中物理选修3-1知识点,希望对你有帮助。
高中物理选修3-1知识点(一)
一、电动势
(1)定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。
(2)定义式:E=W/q(3)单位:伏(V)(4)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
二、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.高中物理选修3-1知识点(二)
一、导体的电阻
(1)定义:导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体 的电阻。
(2)公式:R=U/I(定义式)说明:
A、对于给定导体,R一定,不存在R与U成正比,与I成反比的关系,R只跟导体本身的性质有关。
B、这个式子(定义)给出了测量电阻的方法——伏安法。
C、电阻反映导体对电流的阻碍作用
二、欧姆定律
(1)定律内容:导体中电流强度跟它两端电压成正比,跟它的电阻成反比。
(2)公式:I=U/R(3)适应范围:一是部分电路,二是金属导体、电解质溶液。
三、导体的伏安特性曲线
(1)伏安特性曲线:用纵坐标表示电流I,横坐标表示电压U,这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。
(2)线性元件和非线性元件
线性元件:伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。非线性元件:伏安特性曲线是曲线,即电流与电压不成正比的电学元件。
四、导体中的电流与导体两端电压的关系
(1)对同一导体,导体中的电流跟它两端的电压成正比。(2)在相同电压下,U/I大的导体中电流小,U/I小的导体中电流大。所以U/I反映了导体阻碍电流的性质,叫做电阻(R)(3)在相同电压下,对电阻不同的导体,导体的电流跟它的电阻成反比。
高中物理选修3-1知识点(三)
一、电功和电功率
(一)导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动,电场力所做的功称为电功。适用于一切电路.包括纯电阻和非纯电阻电路。
1、纯电阻电路:只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路,白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件。
2、非纯电阻电路:电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路。
在国际单位制中电功的单位是焦(J),常用单位有千瓦时(kW;h)。1kW;h=3.6×106J(二)电功率是描述电流做功快慢的物理量。
额定功率:是指用电器在额定电压下工作时消耗的功率,铭牌上所标称的功率。
实际功率:是指用电器在实际电压下工作时消耗的功率。用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率。
二、焦耳定律和热功率
(一)焦耳定律:电流流过导体时,导体上产生的热量Q=I 2Rt 此式也适用于任何电路,包括电动机等非纯电阻发热的计算.产生电热的过程,是电流做功,把电能转化为内能的过程。(二)热功率:单位时间内导体的发热功率叫做热功率。热功率等于通电导体中电流I 的二次方与导体电阻R 的乘积。
第五篇:高中物理选修3-1恒定电流教案
第二章 恒定电流
第10节
实验:测定电池的电动势和内阻
【课前准备】
【课型】新授课 【课时】1课时 【教学三维目标】
(一)知识与技能
1.知道测定电源的电动势和内阻的实验原理,进一步感受电源路端电压随电流变化的关系.2.掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法.3.学会根据图象合理外推进行数据处理的方法.(二)过程与方法
尝试分析电源电动势和内阻的测量误差,了解测量中减小误差的方法.(三)情感态度与价值观
1.使学生理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本程序和技能,具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神.2.培养学生观察能力、思维能力和操作能力,提高学生对物理学习的动机和兴趣.【教学重点难点】
重点:利用图线处理数据
难点:如何利用图线得到结论以及实验误差的分析 【教学方法】实验、讲解、探究、讨论、分析
【教学过程】
【复习引入】
【问题】闭合电路的欧姆定律内容?表达式?
【回答】闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟整个电路的电阻成反比,这就是闭合电路的欧姆定律,表达式:E=U+Ir
【问题】现在有一个干电池,要想测出其电动势和内电阻,需要什么仪器,采用什么样的电路图,原理是什么? 新课教学 实验:测定电池的电动势和内阻
一、实验原理 【展示】
方法
一、伏安法测电源电动势E , 内电阻r
由闭合电路的欧姆定律E=U+Ir得,用电压表路端电压U、电流表测电路中电流I , 改变滑动变阻器滑片的位置,测出两组U和I相应的数值便可得到,电源电动势E , 内电阻r.方法
二、用电流表、电阻箱测电源电动势E , 内电阻r
由闭合电路的欧姆定律E=IR+Ir得,用电流表测出电路中的电流,调节电阻箱的旋钮,改变电路中的电阻,测出几组R和I相应的数值便可得到,电源电动势E , 内电阻r.方法
二、用电流表、电阻箱测电源电动势E , 内电阻r
由闭合电路的欧姆定律EUUr得,用电压表测出电阻箱两端的电压,调节电阻箱的旋钮,改R变电路中的电阻,测出两组R和U相应的数值便可得到,电源电动势E , 内电阻r.【过渡】根据以上原理均可测得电源电动势E , 内电阻r,以伏安法为例,具体测量
二、实验方法
实验目的:伏安法测电源电动势E , 内电阻r 实验原理:E=U+Ir
实验器材:被测电池、电压表、电流表、滑动变阻器、电键、导线、坐标纸.电路图
实验步骤:
(1)确定电流表、电压表的量程,按照电路原理图把器材连接好.(2)把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端.(3)闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电压表和电流表的读数,用同样方法测量并记录几组I、U值.(4)断开电键,整理好器材.(5)数据处理:在坐标纸上作U-I图,求出E、r.注意事项 1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻应选大些(选用已使用过一段时间的干电池); 2.在实验中不要将I调得过大,每次读完U和I的数据后应立即断开电源,以免干电池在大电流放电时老化现象严重,使得E和r明显变化.
3.测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,类似于逐差法,要将测出的I、U数据中,第1和第4组为一组,第2和第5组为一组,第3和第6组为一组,分别解出E、r值再求平均.
4.干电池内阻较小时,U的变化较小,此时,坐标图中数据点将呈现如图(甲)所示的状况,使下部大面积空间得不到利用.为此,可使纵坐标不从零开始而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始),如图(乙)所示,并且把纵坐标的比例放大,可使结果的误差减小.此时图线与横轴交点不表示短路电流而图线与纵轴的截距仍为电动势.要在直线上任取两个相距较远的点,用r=U,计算出电池的内阻r.I
三、数据处理
实验数据的处理是本实验中的一个难点.原则上,利用两组数据便可得到结果,但这样做误差会比较大,为此,可以多测几组求平均,也可以将数据描在图上,利用图线解决问题.图线的纵坐标是路端电压U,横坐标是电流I,实验中至少得到5组以上实验数据,画在图上拟合出一条直线.要求:使多数点落在直线上,并且分布在直线两侧的数据点的个数要大致相等,这样,可使偶然误差得到部分抵消,从而提高精确度.将图线两侧延长,纵轴截距点意味着断路情况,它的数值就是电源电动势E.横轴截距点(路端电压U=0)意味着短路情况,它的数值就是短路电流
E.r说明:①两个截距点均是无法用实验实际测到的,是利用得到的图线向两侧合理外推得到的.②由于r一般很小,得到的图线斜率的绝对值就较小.为了使测量结果准确,可以将纵轴的坐标不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始),这时图线在纵轴上的截距仍为电源电动势,而图线在横轴上的截距不再是短路电流,电源内阻r由U求得,计算r时选
I取直线上相距较远的两点求得.【拓展】作U—I图象的几个原则:(1)适当选择横坐标、纵坐标的单位的比例和坐标起点.坐标的起点不一定通过零点,图线在坐标系中应尽可能占有较大的空间,不要使图线偏于一边或一角.标度能反映读数的准确程度,坐标的最小分格至少与实验数据中最后一位准确数字相当.(2)描绘图线时,应尽可能使实验数据点通过或均匀地分布在光滑图线的两侧.对于个别离图线较远的点,误差很大,应舍弃.误差分析
【问题】选用电路图时,有甲乙两种电路图,原则上也是可以的,那么我们在做实验时是否两个都可以,还是哪一个更好?为什么?(甲图)
1、误差来源:电压表的分流
2、测量值与真实值比较:设电动势为E′,内电阻为r′;
E′=U1(I1U1)r′ RVU2)r′ RVE′=U2(I2解得:E=(I1U2-I2U1rr)(1+)=E(1+)I1-I2RVRV
r=U2-U1rr(1+)=r(1+)I1-I2RVRV由此可知测量值E、r均比真实值偏小,但r′<<RV,故误差很小。适宜测小内阻电源(乙图)
1、误差来源:电流表分压
2、测量值与真实值比较
E=U1+I(1r+RA)E=U2+I(2r+RA)
解得E=I1U2-I2U1=E
I1-I2r=U2-U1-RA=r-RAI1-I2
由此可知测量电动势不存在系统误差,但内电阻测量值r比真实值多了电流表的内阻RA。由于内电阻本身很小,这种方法测出的内电阻相对误差很大,因此我们选用图甲的接法来测量电源电动势和内电阻,但是如果题目仅要求测电源电动势则应选用图乙接法为宜。注意事项:
(1)使用内阻大些(用过一段时间)的干电池,在实验中不要将I调得过大,每次读完U、I读数立即断电,以免于电池在大电流放电时极化现象过重,E、r明显变化(2)测量误差:E、r测量值均小于真实值。
(3)电流不能过大,一般小于0.5A。【课堂小结】
通过本节课的学习,我们知道了伏安法测量电池电动势和内阻的的实验原理,E=U+Ir,E=IR+I,EUUr,实验步骤及注意事项,实验数据的处理方法,以及误差的来源.R【布置作业】 课本P71-72,问题与练习1,2,3 【板书设计】