第一篇：高中物理 帶電粒子比荷類高考試題歸類解析 新人教版選修1

帶電粒子比荷類高考試題歸類解析

應(yīng)用電場和磁場的有關(guān)知識求解帶電粒子比荷類試題是近幾年高考常見的考題，這類試題考查學(xué)生把所學(xué)的知識用來解決實際問題的能力，體現(xiàn)了物理與科學(xué)、技術(shù)、社會的結(jié)合和聯(lián)系，符合新課程標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)就這類試題歸類解析：

一、用平衡求解

1．用帶電粒子在勻強電場中平衡求比荷

例1 電子的比荷最早由美國科學(xué)家密立根通過油滴實驗測出，如圖兩塊水平放置的平行金屬板上下極板與電源正負極相接，上下極板分別帶正負電荷，油滴從噴霧器噴出后，由于摩擦而起電，油滴進入上板中央小孔后落到勻強電場中，通過顯微鏡可以觀察到油滴的運動，兩金屬板間距為d，不計空氣阻力和浮力，調(diào)節(jié)兩板的電勢差，當(dāng)U=U0時，使油滴做勻速直線運動，求油滴的比荷。

解析：油滴勻速運動受電場力和重力平衡，油滴帶負電，由平衡條件得

2．用帶電粒子在電磁場平衡求比荷

（96年全國高考）設(shè)在地面上方的真空室內(nèi)，存在勻強電場和勻強磁場，已知電場強度和磁感應(yīng)強度的方向是相同的E=4．0v/m，B=0．15T，今有一個帶負電的質(zhì)點以v=20m/s的速度在此區(qū)域內(nèi)沿垂直于磁場方向作勻速直線運動，求此質(zhì)點的電量和質(zhì)量之比以及磁場的所有可能方向。

用心

愛心

專心 解析：根據(jù)帶電粒子做勻速直線運動的條件得知，此粒子受重力、電場力和洛侖茲力的合力必定為零，由此可知三力在同一豎直平面內(nèi)，如圖，質(zhì)點的速度垂直紙面向外，因質(zhì)點帶負電，電場方向和電場力的方向相反，磁場方向也與電場力的方向相反，設(shè)磁場方向與重力方向成θ角，由平衡條件

解得

且斜向下的一切方向。

二、用偏轉(zhuǎn)求解

1．用帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)求比荷

（04年江蘇）湯姆遜用來測定電子的比荷實驗裝置如下：真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出電子，（不計初速，重力和電子間相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過A的中心小孔沿中心軸O/O的方向進入到兩塊水平正對旋轉(zhuǎn)的平行極板P和P/間的區(qū)域，當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，電子束打在熒光屏的中心O點，形成一個亮點；加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點偏轉(zhuǎn)到O/點，O與O/點的豎直間距為d，水平間距可以忽略此時在P和P/間的區(qū)域內(nèi)，再加一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場，調(diào)節(jié)磁場的強弱，當(dāng)磁感應(yīng)強度的大小為B時，亮點重先回到O點，已知極板水平方向的長度為L1板間距離為b，板右端到熒光屏的距離為L2如圖所示，求（1）打在熒光屏O點的電子速度的大小，（2）推導(dǎo)電子的比荷表達式。

解析：（1）當(dāng)電子受到電場力與洛侖茲力相等時，電子做勻速直線運動，亮點重先回到O點，由得

用心

愛心

專心

（2）當(dāng)板間僅有偏轉(zhuǎn)電場時，電子以速度v進入后，豎直方向作勻加速直線運動，加速度為，電子在水平方向做勻速直線運動，在電場中運動時間

這樣，電子在豎直方向偏轉(zhuǎn)的距離為

離開電場時豎直方向的分速度為，電子離開電場后做勻速直線運動，經(jīng)t2時間到達熒光屏，這段時間內(nèi)電子向上運動的距離為，電子向上的總偏轉(zhuǎn)距離為

解之

2．帶電粒子在勻強磁場中偏轉(zhuǎn)求比荷

（01年全國高考）如圖所示，在ｙ<0的區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁場方向垂直xy平面并指向紙面外，磁感應(yīng)強度為B，一帶正電的粒子以速度ｖ0從O點射入磁場，入射方向在平面內(nèi)，與軸正向的夾角為，若粒子射出磁場的位置與點的距離為L求粒子的電量與質(zhì)量之比

解析：由洛侖茲力提供向心力得

由幾何關(guān)系得

用心

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專心 3

3．帶電粒子在電場和磁場的復(fù)合場中偏轉(zhuǎn)比荷類試題

質(zhì)譜儀是一種測帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具，現(xiàn)有一質(zhì)譜儀，粒子源產(chǎn)生出質(zhì)量為m電量為的速度可忽略不計的正離子，出來的離子經(jīng)電場加速，從點沿直徑方向進入磁感應(yīng)強度為B半徑為R的勻強磁場區(qū)域，調(diào)節(jié)加速電壓U使離子出磁場后能打在過點并與垂直的記錄底片上某點上，測出點與磁場中心點的連線物夾角為，求證：粒子的比荷

證明：離子從粒子源出來后在加速電場中運動

由 得，離子以此速度垂直進入磁場

即

三、用電磁場截止法求解

如圖所示是是對光電效應(yīng)中產(chǎn)生的光電子進行比荷測定的原理圖，兩塊平行金屬板相距很近，板間距為d，放在真空中，其中N為鋅板，受紫外線照射后將激發(fā)出沿不同方向的光電子，光電子打在M板上形成電流，引起微安表偏轉(zhuǎn)，若調(diào)節(jié)變阻器R，逐漸增大兩板間電壓，可以使光電流逐漸減小到零，當(dāng)電壓表讀數(shù)為U時，電流恰好為零，打開電鍵，在MN之間加一垂直紙面的磁場，逐漸增大磁感應(yīng)強度，也能使光電流逐漸減小到零，此時的磁感應(yīng)強度為B，那么光電子的比荷是多少？

用心

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專心

解析：當(dāng)電壓表的示數(shù)為U時，光電流恰好為零，可知，光電子的最大初動能為打開電鍵，在MN之間加一垂直紙面的磁場，隨B的增大，也能使光電流為零，最大初動能的光電子做圓周運動的直徑為板間距d

四、雙電容法求解

測量電子的比荷精確的現(xiàn)代代方法之一是雙電容法，在真空管中由陰極K發(fā)出的電子，其初速度為零此電子被陰極K和陽極A間電場加速后穿過屏障D1上的小孔，然后按順序穿過電容器C1、屏障D2上小孔和第二個電容器C2而射到熒光屏F上，陽極和陰極間的電壓為U。分別在電容器上加有頻率f的完全相同的交流電壓，C1之間的距離為L，選擇頻率使電子束在熒光屏上亮點不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。試證明：電子的比荷為

。（n為整數(shù)）

解析：由于電子通過電容器的時間極短，在此極短時間內(nèi)可以認為加在電容器C1、C2兩端交流電壓值不變，因而，要使電子通過C1與C2時，其電場方向恰好相反，那么電子通過兩電容器間的距離所需要的時間滿足 n=1，2，3……，電子經(jīng)過KA間電場加速時獲得的速度v滿足，解得。

五、用磁聚焦法測比荷

如圖是用磁法測量電子比荷的實驗裝置示意圖。在抽空的真空玻璃管中有熱陰極K和有小孔的陽極A，在AK之間加電壓U時電子被加速從A孔射入，然后沿直線進入電容器C，在電容器C上加一較小交變電壓，不同時刻的電子進入電容器C的過程中被橫向偏轉(zhuǎn)加速，射出電容器C后橫向速度不同（其橫向位移很?。┰陔娙萜饔覀?cè)加一水平方向的勻強磁場，電

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專心 子在C的右側(cè)將做螺旋運動，調(diào)節(jié)B的大小，使電子經(jīng)過一個周期都會聚在同一水平線上的一點，求電子的比荷。

解析：設(shè)電子水平方向的速度為vx，豎直方向的速度為vy，電子在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做勻速圓周運動，運動周期一個周期向右運動的水平距離，調(diào)節(jié)B使電子會聚到熒光屏上O點，得

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專心 6

第二篇：高中物理 7.4《溫度和溫標(biāo)》教案 新人教選修3-3

7.4 溫度和溫標(biāo)

新課標(biāo)要求

（一）知識與技能

1．了解系統(tǒng)的狀態(tài)參量以及平衡態(tài)的概念。2．掌握熱平衡的概念及熱平衡定律

3．掌握溫度與溫標(biāo)的定義以及熱力學(xué)溫度的表示。

（二）過程與方法

通過學(xué)習(xí)溫度與溫標(biāo)，體會熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的關(guān)系。

（三）情感、態(tài)度與價值觀

體會生活中的熱平衡現(xiàn)象，感應(yīng)熱力學(xué)溫度的應(yīng)用。

教學(xué)重點

熱平衡的定義及熱平衡定律的內(nèi)容。

教學(xué)難點

有關(guān)熱力學(xué)溫度的計算。

教學(xué)方法

講練法、舉例法、閱讀法

教學(xué)用具：

投影儀、投影片

教學(xué)過程

（－）引入新課

教師：在初中我們已學(xué)過了測量溫度時常用的一種單位，叫“攝氏度”。大家都知道：它是以冰水混合物的溫度為0度，以一個大氣壓下沸水的溫度為100度，在這兩溫度之間等分100個等份，每一等份為1個溫度單位，叫“攝氏度”。這種以冰水混合物的溫度為零度的測溫方法叫攝氏溫標(biāo)，以攝氏溫標(biāo)表示的溫度叫攝氏溫度。今天我們將要進一步學(xué)習(xí)有關(guān)溫度和溫標(biāo)的知識。

（二）進行新課

1．平衡態(tài)與狀態(tài)參量

教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P11有關(guān)內(nèi)容。回答問題：（1）什么是系統(tǒng)的狀態(tài)參量？并舉例說明。（2）舉例說明，什么平衡態(tài)？

學(xué)生：閱讀教材，思考討論，回答問題。

參考答案：

（1）在物理學(xué)中，通常把所研究的對象稱為系統(tǒng)。為了描述系統(tǒng)的狀態(tài)，需要用到一些物理量，例如，用體積描述它的幾何性質(zhì)，用壓強描述力學(xué)性質(zhì)，用溫度描述熱學(xué)性質(zhì)……這些描述系統(tǒng)狀態(tài)的物理量，叫做系統(tǒng)的狀態(tài)參量。

（2）要定量地描述系統(tǒng)的狀態(tài)往往很難，因為有時系統(tǒng)各部分的參量并不相同，而且可能

用心

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專心

正在變化。然而在沒有外界影響的情況下，只要經(jīng)過足夠長的時間，系統(tǒng)內(nèi)各部分的狀態(tài)參量會達到穩(wěn)定。舉例說，把不同壓強、不同溫度的氣體混在同一個容器中，如果容器和外界沒有能量的交換，經(jīng)過一段時間后，容器內(nèi)各點的溫度、壓強就會變得一樣。這種情況下我們說系統(tǒng)達到了平衡態(tài)，否則就是非平衡態(tài)。2．熱平衡與溫度

教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P12有關(guān)內(nèi)容。回答問題：（1）什么是熱平衡？

（2）怎樣理解“熱平衡概念也適用于兩個原來沒有發(fā)生過作用的系統(tǒng)”？（3）怎樣判斷“兩個系統(tǒng)原來是處于熱平衡的”？（4）熱平衡定律的內(nèi)容是什么？

（5）溫度是如何定義的？其物理意義是什么？ 學(xué)生：閱讀教材，思考討論，回答問題。

參考答案：

（1）對于兩個相互作用的系統(tǒng)，如果它們之間沒有隔熱材料，它們相互接觸，或者通過導(dǎo)熱性能很好的材料接觸，這兩個系統(tǒng)的狀態(tài)參量將會互相影響而分別改變。最后，兩個系統(tǒng)的狀態(tài)參量不再變化，說明兩個系統(tǒng)已經(jīng)具有了某個“共同性質(zhì)”，此時我們說兩個系統(tǒng)達到了熱平衡。

（2）兩個系統(tǒng)達到熱平衡后再把它們分開，如果分開后它們都不受外界影響，再把它們重新接觸，它們的狀態(tài)不會發(fā)生新的變化。因此，熱平衡概念也適用于兩個原來沒有發(fā)生過作用的系統(tǒng)。

（3）只要兩個系統(tǒng)在接觸時它們的狀態(tài)不發(fā)生變化，我們就說這兩個系統(tǒng)原來是處于熱平衡的。

（4）實驗表明：如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡，這個結(jié)論稱為熱平衡定律。

（5）兩個系統(tǒng)處于熱平衡時，它們具有一個“共同性質(zhì)”，我們就把表征這一“共同性質(zhì)”的物理量定義為溫度。也就是說，溫度是決定一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)是否達到熱平衡狀態(tài)的物理量，它的特征就是“一切達到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度”。3．溫度計與溫標(biāo)

教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P13有關(guān)內(nèi)容?；卮饐栴}：（1）什么是溫標(biāo)？

（2）如何來確定一個溫標(biāo)？并以“攝氏溫標(biāo)”的確定為例加以說明。

（3）什么是熱力學(xué)溫標(biāo)和熱力學(xué)溫度？熱力學(xué)溫度的單位是什么？熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的換算關(guān)系怎樣？

學(xué)生：閱讀教材，思考討論，回答問題。

參考答案：

（1）如果要定量地描述溫度，就必須有一套方法，這套方法就是溫標(biāo)。

（2）確定一個溫標(biāo)時首先要選擇一種測溫的物質(zhì)，根據(jù)這種物質(zhì)的某個特性來制造溫度計。例如，可以根據(jù)水銀的熱膨脹來制造水銀溫度計，這時我們規(guī)定細管中水銀柱的高度與溫度的關(guān)系是線性關(guān)系；也可以根據(jù)鉑的電阻隨溫度的變化來制造金屬電阻溫度計，這時我們現(xiàn)定鉑的電阻與溫度的關(guān)系是線性關(guān)系。同樣的道理，還可以根據(jù)氣體壓強隨溫度的變化來制造氣體溫度計，根據(jù)不同導(dǎo)體因溫差產(chǎn)生電動勢的大小來制造熱電偶溫度計，等等。確定了測溫物質(zhì)和這種物質(zhì)用以測溫的某種性質(zhì)之后，還要確定溫度的零點和分度的方法。例如，早期的攝氏溫標(biāo)規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰的熔點為0℃，水的沸點為100℃；并據(jù)此把玻璃管上0℃刻度與100℃刻度之間均勻分成100等份，每份算做1℃。

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（3）以-273.15℃（在高中階段可簡單粗略地記成-273℃）作為零度的溫標(biāo)叫熱力學(xué)溫標(biāo)，也叫絕對溫標(biāo)。用熱力學(xué)溫標(biāo)表示的溫度叫做熱力學(xué)溫度。它是國際單位制中七個基本物理量之一，用符號 T表示，單位是開爾文，簡稱開，符號為K。熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的換算關(guān)系是： T= t+273.15K 說明：熱力學(xué)溫度的每一度大小與攝氏溫度每一度大小相同。熱力學(xué)溫度的零度即0K，叫絕對零度，它是宇宙中只能無限接近，但不可能達到的低溫的極限。

典例探究

例１ 細心觀察可以發(fā)現(xiàn)，常見液體溫度計的下部的玻璃泡較大，壁也比較薄，上部的管均勻而且很細，想一想，溫度計為什么要做成這樣呢？

解析：這樣做的目的都是為了使測量更準(zhǔn)確、更方便。下部較大而上部很細，這樣下部儲存的液體就比較多，當(dāng)液體膨脹收縮時，膨脹或收縮不大的體積，在細管中的液面就有較大的變化，可以使測量更精確；下部的壁很薄，可以使玻璃泡內(nèi)的測溫物質(zhì)的溫度較快地與待測物質(zhì)的溫度一致；細管的粗細是均勻的，是為了使刻度均勻，更便于讀數(shù)。

（三）課堂總結(jié)、點評 本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)了： 1．平衡態(tài)與狀態(tài)參量。2．熱平衡與溫度的概念。3．溫度計與溫標(biāo)。課余作業(yè)

1．閱讀P14“科學(xué)漫步”中的材料。2．完成P15“問題與練習(xí)”的題目。附：課后練習(xí)

1．關(guān)于熱力學(xué)溫度和攝氏溫度，以下說法正確的是（）A．熱力學(xué)溫度的單位“K”是國際單位制中的基本單位 B．溫度升高了1℃就是升高了1K C．1℃就是1 K D．0℃的溫度可用熱力學(xué)溫度粗略地表示為273K 2．（1）水的沸點是______℃=_________K；（2）絕對零度是______℃=_________K；

（3）某人體溫是36.5℃，也可以說體溫為______K；此人體溫升高1.5℃，也可以說體溫升高了______K。

（4）10℃=______K；

10K=______℃；

27℃=______K；

27K=______℃；

273℃=______K；

273K=______℃；（5）若Δt=40℃，則ΔT=______K；若ΔT=25K，則Δt=______℃。

參考答案： 1．A BD 2．（1）100；373（2）－273.15；0（3）36.5；309；310.5（4）283；－263；300；－246；546；0（5）40；25

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第三篇：高中物理《電源的電動勢和內(nèi)阻》教案教科版選修解析

電源的電動勢和內(nèi)阻

一 教材分析

本節(jié)課是高中物理選修3—1的第四章第三節(jié)，這節(jié)課內(nèi)容是測量電源的電動勢與內(nèi)阻，電源的特性主要由電動勢與內(nèi)阻來描述，因此測量電動勢和內(nèi)阻對于合理使用電源具有重要的意義，在上一節(jié)介紹的測量電源內(nèi)電壓的方法，在許多情況下是不可行的，這一節(jié)在它的基礎(chǔ)上，從實用的角度向?qū)W生提出了新的問題，即怎樣簡潔的測量電源的電動勢與內(nèi)阻？ 只有設(shè)計合理的實驗電路，選擇必要的實驗器材，科學(xué)的處理數(shù)據(jù)，才能得到滿意的結(jié)果。本節(jié)課主要介紹了用伏安法測量電源的電動勢與內(nèi)阻的電路以及一種新的處理實驗數(shù)據(jù)的方法——用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)。重點是：實驗方案的獲取與利用圖像法處理數(shù)據(jù)。難點是如何利用圖線得到結(jié)論以及實驗誤差的分析。本節(jié)教學(xué)中主要讓學(xué)生自己根據(jù)已經(jīng)學(xué)過的關(guān)于閉合電路歐姆定理等相關(guān)知識，通過自己的探索，把學(xué)過的知識應(yīng)用于實際，本節(jié)內(nèi)容涉及到的動手實驗及用圖象法處理數(shù)據(jù)，這正是學(xué)生感興趣的內(nèi)容，通過學(xué)生自己的探索，不但把學(xué)過的知識應(yīng)用于實際還可以激發(fā)他們的創(chuàng)新精神。二 教學(xué)目標(biāo)

1知識與技能：使學(xué)生掌握利用儀器測量電池電動勢和內(nèi)電阻的方法，并通過設(shè)計電路和選擇儀器，開闊思路，激發(fā)興趣。

2.過程與方法：學(xué)會利用圖線處理數(shù)據(jù)的方法。

3.情感態(tài)度與價值觀：使學(xué)生理解和掌握運用實驗手段處理物理問題的基本程序和技能，具備敢于質(zhì)疑的習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度和不斷求索的精神，培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力和操作能力，提高學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的動機和興趣。三 設(shè)計思路

測量電源的電動勢與內(nèi)阻其實就是對閉合電路歐姆定理的應(yīng)用，這節(jié)課的安排主要是對閉合電路歐姆定理的應(yīng)用反饋。因此，本著鞏固和深化所學(xué)知識，以及能夠把所學(xué)過的知識應(yīng)用于實際的思想，本節(jié)內(nèi)容我設(shè)計如下：

把全班同學(xué)分成八個小組，要求每一個小組在課下利用課余時間查閱資料了解測量電阻的各種方案，看是否可以用于本節(jié)內(nèi)容中，能夠設(shè)計哪些方案來測量電源的電動勢與內(nèi)阻，并且設(shè)計好本組將要應(yīng)用的測量方案。4.2節(jié)分兩個課時，第一課時主要課堂上讓學(xué)生分小組展示他們的方案，按照理論闡述、模擬演示、自我評價的程序進行展示。教師和其他小組的學(xué)生作為評委，讓展示的學(xué)生現(xiàn)場答辯，教師和其他小組的學(xué)生可以向他們提問。最后教師對各小組進行評價，確定實驗方案。第二課時主要是引導(dǎo)學(xué)生，讓其探究出處理實驗數(shù)據(jù)的重要方法——圖象法，以及必要的誤差分析。重點是學(xué)習(xí)圖象法處理數(shù)據(jù)。

這節(jié)內(nèi)容以課內(nèi)外相結(jié)合的形式，課下讓學(xué)生進行科學(xué)設(shè)計，課上組織學(xué)生匯報交流，教師只是作為指導(dǎo)者，引導(dǎo)學(xué)生分析原理，指導(dǎo)學(xué)生在實際操作中應(yīng)該考慮哪些問題，幫助學(xué)生完善方案，因此，本節(jié)內(nèi)容中采用研究性的探究式教學(xué)，充分的體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。教師改變原來的傳授式教學(xué)方式，以觀眾的身份對學(xué)生提問，在問題中把這節(jié)課的內(nèi)容滲透給學(xué)生，以評委的身份對學(xué)生的成果進行評價并且提出改進方案。四 教學(xué)準(zhǔn)備

首先，對全班的學(xué)生進行分組，每個小組自己設(shè)計測量方案，設(shè)計過程中要考慮到實際操作，要求能夠方便的測量出電動勢與內(nèi)阻。這一步要提前布置，給學(xué)生足夠的時間去準(zhǔn)備。其次，設(shè)計過程中需要的儀器向?qū)嶒炇疑暾?，需要有關(guān)的知識自己查閱資料，遇到難題時可以找老師幫忙解決。最后，因為這節(jié)內(nèi)容有課件展示，有分組實驗，所以安排在多媒體教室上課。上課前和實驗員協(xié)調(diào)好，預(yù)先將部分一起放在每組的課桌上，同學(xué)們上課前分小組確定座位，留出一張課桌做實驗用。準(zhǔn)備好音箱和話筒，以便使學(xué)生聽得清楚。五 教學(xué)過程（分兩課時）（第一課時）

回顧上節(jié)所學(xué)內(nèi)容，引入新內(nèi)容

教師： 上堂課我們學(xué)習(xí)了閉合電路的歐姆定律，那么此定律文字怎么述？公式怎么寫？ 學(xué)生： 閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的電阻成反 比，這就是閉合電路的歐姆定律。

教師： 這兒有一節(jié)干電池，請問同學(xué)在我們已學(xué)過的物理量中有哪幾個物理量是用來描寫電源的性質(zhì)？ 學(xué)生： E r 教師： 在你們桌上都有一節(jié)這樣的干電池，這些干電池有的是比較新的，有的是比較舊的，我們可以用些什么方法來測出這一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻呢？這就是我們這節(jié)課所需要解決的問題。

投影 4.2 測電源的電動勢和內(nèi)阻

教師： 前面我們已經(jīng)學(xué)了閉合電路的歐姆定律。投影 定律的內(nèi)容

教師： 接下來就請同學(xué)根據(jù)閉合電路的歐姆定律，大家在下面以學(xué)習(xí)小組為單位討論，看可以有哪幾種方法來測電源的電動勢和內(nèi)阻，然后把你們設(shè)計出來的電路圖畫在白紙上，列出求解方程式。設(shè)計完畢以后，每一組請一位同學(xué)起來作為代表講一下你們這一組的設(shè)計思路。我們比賽一下看哪一組的設(shè)計方案即合理又最多，現(xiàn)在開始討論。學(xué)生互相討論、設(shè)計測量方案………… 教師： 請每組同學(xué)推出一名代表介紹設(shè)計的方案，同時將設(shè)計方案中的電路圖投影到屏幕上。學(xué)生介紹設(shè)計方案…………

教師： 同學(xué)們設(shè)計的方案很多，接下來請同學(xué)們針對這些設(shè)計方案來思考一下，如果根據(jù)他們測量時所使用的測量儀器和所列方程的形式，看看有什么相同的地方？ 投影： 方案1電路圖

學(xué)生： 使用一個電流表 一個伏特表 一個滑動變阻器(板書)投影： 方案 2電路圖

學(xué)生： 使用一個伏特表 一個變阻箱(板書)投影： 方案 3電路圖

學(xué)生： 使用一個電流表 一個變阻箱 E=I（R+r）(板書)教師： 同學(xué)們根據(jù)分析對比，現(xiàn)在得出了測電源電動勢和內(nèi)阻的三種方法。投影： 方案1 E=Ir+U 方案2 方案3 E=I（R+r）方案1 方案2 方案3

教師： 盡管這三種方法所列的方程形式不同，但他們的本質(zhì)是一樣的，都是閉合電路的歐姆定律。在第一種方法中E=U+Ir，其中E r是要求的，只要得到兩組不同的I和U的數(shù)值，列兩個方程，便可求得E r。至于外電路上的電阻R可以是已知的，也可以是未知的，只要能改變就行了，也就是說可以是兩個定值電阻，可以是滑動變阻器，可以是電阻箱，等等。另外兩種方法與第一種方法相比，最大的區(qū)別在于他們只用了一個電表，但是外電路上的電阻必須是已知的。這就給外電路上的電阻有了一定的限制，在這二種情況下，滑動變阻器是不能

知，U是I的一次函數(shù)，則U—I圖像應(yīng)該是一條直線.投影：U—I 圖象如右圖。

教師：那么大家觀察圖象，直線與U軸、I軸各有交 點，那么兩個交點分別代表什么物理意義，直線的斜率又代表什么呢？

學(xué)生回答總結(jié)：直線與U軸相交點的值，I等于零，此值即為斷路時的路端電壓應(yīng)等于電源電動勢E；這條直線與I軸的交點表示

U=0(外電路短路)時的短路電流 I0，而且I0 =，由U=E-Ir可知直線斜率為-r，計算內(nèi)阻時，要在直線上任取兩個相距較遠的點，用r=| |計算電池的內(nèi)阻r.投影：用幾何畫板模擬畫圖，取一組用方案一得出的數(shù)據(jù)描點。

教師：在坐標(biāo)紙上建立U—I坐標(biāo)系，依據(jù)測量數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中畫出相應(yīng)的點，怎樣連接這些點呢？是否兩兩相連？

學(xué)生討論后回答總結(jié)：兩兩相連得出的折線不符合理論分析的結(jié)果，應(yīng)該作一條直線使之通過盡可能多的點，并使不在直線上的點盡可能均勻的分布在兩旁.離直線教遠的點應(yīng)該舍棄，如圖甲所示，延長這條直線，讀出它與U軸相交點的值，此值即為斷路時的路端電壓應(yīng)等于電源電動勢E；這條直線與I軸的交點表示U=0(外電路短路)時的短路電流 I0，而且I0 =，還計算出內(nèi)阻r=| |.教師：A、B兩點均是無法用實驗實際測到的，是利用得到的圖線向兩側(cè)合理外推得到的。當(dāng)干電池內(nèi)阻較小時，路端電壓U的變化較小，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點所描直線呈現(xiàn)如下圖乙所示的狀況，下部大面積空間得不到利用，作圖時也易造成較大誤差，為此可使坐標(biāo)不從零開始如圖丙所示，并把坐標(biāo)的標(biāo)度取得小一些，可使結(jié)果的誤差減小些，要注意的是: 此時圖像與橫軸的交點不表示短路電流，計算內(nèi)阻時，要在直線上任取兩個相距較遠的點，用r=| |.來計算電池的內(nèi)阻r.（教學(xué)過程中必須明確）：

①圖線的縱坐標(biāo)是路端電壓，它反映的是：當(dāng)電流強度I增大時，路端電壓U將隨之減小，U與I成線性關(guān)系，U=E-Ir。也就是說它所反映的是電源的性質(zhì)，所以也叫電源的外特性曲線。②電阻的伏安特性曲線中，U與I成正比，前提是R保持一定，而這里的U-I圖線中，E、r不變，外電阻R改變，正是R的變化，才有I和U的變化。

實驗中至少得到6組數(shù)據(jù)，畫在圖上擬合出一條直線。要求：使多數(shù)點落在直線上，并且分布在直線兩側(cè)的數(shù)據(jù)點的個數(shù)要大致相等，這樣，可使偶然誤差得到部分抵消，從而提高精確度。

歸納：將圖線兩側(cè)延長，分別交軸與A、B點。

A點意味著斷路情況，它的縱軸截距就是電源電動勢E。

說明：①A、B兩點均是無法用實驗實際測到的，是利用得到的圖線向兩側(cè)合理外推得到的。②由于r一般很小，得到的圖線斜率的絕對值就較小。為了使測量結(jié)果準(zhǔn)確，可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開始，計算r時選取直線上相距較遠的兩點求得。2.誤差分析：

實驗中的誤差屬于系統(tǒng)誤差，請同學(xué)們進一步討論，得到的數(shù)值是偏大還是偏??？（提示：利用圖線及合理的推理）

可以請幾位同學(xué)發(fā)言，最后得到結(jié)論。因為 電壓表的分流作用 所以 I真=I測＋IV

即（I真-I測）↑，反映在圖線上：

第四篇：高中物理.《簡諧運動的圖像和公式》教案教科版選修解析

《簡諧運動的圖像》



一、教學(xué)三維目標(biāo) 

（一）知識與技能



1、知道振動圖像的物理含義。



2、知道簡諧運動的圖像是一條正弦或余弦曲線。

3、能根據(jù)圖象知道振動的振幅、周期和頻率。

（二）過程與方法



1、學(xué)會用圖象法、列表法表示簡諧運動位移隨時間變化規(guī)律，提高運用工具解決物理問題的能力。



2、分析簡諧運動圖像所表示的位移，速度、加速度和回復(fù)力等物理量大小及方向變化的規(guī)律，培養(yǎng)抽象思維能力。

（三）情感態(tài)度與價值觀



1、描繪簡諧運動的圖像，培養(yǎng)學(xué)生認真、嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的科學(xué)態(tài)度。

2、從圖像了解簡諧運動的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力，以及審美能力（逐步認識客觀存在著簡潔美、對稱美等）。

二、重點、難點、疑點及解決辦法 

1、重點

（1）簡諧運動圖像的物理意義。（2）簡諧運動圖像的特點。

2、難點

（1）用描點法畫出簡諧運動的圖像。（2）振動圖像和振動軌跡的區(qū)別。

（3）由簡諧運動圖像比較各時刻的位移、速度、加速度和回復(fù)力的大小及方向。

3、疑點

能用正弦（或余弦）圖像判定一個物體的振動是否是簡諧運動。

4、解決辦法

（1）通過對顆閃照相的分析，利用表格，通過作圖比較，認識簡諧運動的特點。（2）復(fù)習(xí)數(shù)學(xué)中的正弦（或余弦）圖像知識；比較幾種典型運動（勻速直線運動，勻加速、勻減速直線運動）的圖像與簡諧運動圖像的區(qū)別。



三、課時安排 1課時



四、教具、學(xué)具準(zhǔn)備

自制幻燈片、幻燈機（或多媒體課件）、音叉（帶共鳴箱）（附小槌、靈敏話筒、示波器）。

五、學(xué)生活動設(shè)計



1、學(xué)生觀看多媒體課件，觀察振子的簡諧運動情況及其頻閃照片、位移一時間變化表格。



2、學(xué)生根據(jù)表格畫出s-t圖



3、學(xué)生分組討論，確定振子在各時刻的位移、速度、回復(fù)力和加速度的方向。

六、教學(xué)步驟 ［導(dǎo)入新課］

提問



1、在勻速直線運動中，設(shè)開始計時的那一時刻位移為零，則運動的位移圖像是一條什么線？（是一條過原點的直線）



2、在勻變速直線運動中，設(shè)開始計時的那一時刻位移為零，則運動的位移圖像是一條什么線？ （根據(jù)s＝

at,運動的位移圖像是一條過原點的拋物線）

2那么，簡諧運動的位移圖像是一條什么線？ ［新課教學(xué)］

多媒體課件（或幻燈）顯示。觀察氣墊導(dǎo)軌上彈簧振子的振動情況，這是典型的簡諧運動。

觀察振子從離平衡位置最左側(cè)20mm處向右運動的1/2周期內(nèi)頻閃照片，以及接下來1/2周期內(nèi)的頻門照片，已知頻閃的頻率為9.0Hz提問，相鄰兩次閃光的時間間隔t。是多少？

時間t0＝s＝0.11s 提問，頻閃照片上記錄下來什么？

（照片上記錄下來每隔t0振子所在的位置）

取平衡位置的右方為正方向。根據(jù)頻門照片上的讀數(shù)，列出位移。隨時間；變 化的表格，閱讀課本P163的內(nèi)容。

請同學(xué)獨立作圖，以縱軸表示位移X，橫軸表示時間t，根據(jù)表格數(shù)據(jù)在坐標(biāo)平面上一一描出各個點，并用平滑曲線將各點連接起來，看看究竟是一條什么線？ 簡諧運動的位移圖像是一條余弦（或正弦）曲線。

一、簡諧運動的圖像的物理意義

簡諧運動的圖像表示振子對平衡位置的位移隨時間變化的規(guī)律，簡稱x-t圖像。注意：不要把簡諧運動的圖像和振子運動的軌跡混為一談，簡諧運動的圖像不是振子運動的軌跡。

例題設(shè)水平彈簧振子從平衡位置向正方向運動起開始計時。（1）畫出歷時一周期的振動圖像。（2）在上述圖像中標(biāo)出圖。



3、在上述圖像中標(biāo)出振子在上述時刻的速度方向。



4、在上述圖像中標(biāo)出振子在上述時刻的加速度方向。（上述各問可讓同學(xué)討論后回答）

（復(fù)合幻燈片展示，或多媒體課件展示）

從圖像中可以得出的物理量有

①振幅

②振動的周期T

③某時刻振子的位移大小及方向

④某時刻振子的速度方向

⑤某時刻振子的加速度方向

二、簡諧運動圖像中正弦曲線和余弦曲線

圖9-2中（甲）圖表示振子從平衡位置向正向最大位移處運動。

（乙）圖表示振子從正向最大位移處向平衡位置運動。

等時刻的位移矢量 3



甲

 乙

圖9-2



三、振動圖像的廣泛應(yīng)用 心電圖、腦電圖、地震圖等。

（四）總結(jié)、擴展



1、簡諧運動圖像表示了做簡諧運動質(zhì)點的位移隨時間變化的規(guī)律。是一條正弦（或余弦）函數(shù)圖像，它不是質(zhì)點運動的軌跡。



2、在簡諧運動圖像上可以知道振幅、周期的大小，可以判斷位移X、速度v，加速度a、回復(fù)力F的方向，還可以比較其大小。



3、一切復(fù)雜的振動都不是簡諧運動，但它們都可以看做是若于個振幅和頻率不同的簡諧運動的合運動。

演示：用發(fā)聲的音叉通過示波器顯示音叉振動的圖像，反過來振動圖像又可以判斷物體的振動是否是簡諧運動。

七、作業(yè)與思考 

（一）作業(yè)題



1、P167練習(xí)三：①②③ 

2、小聚焦本節(jié)練習(xí)

（二）思考題



1、如圖所示的簡諧運動中，物體在第1s內(nèi)通過的路程是（）A、5cm B、10cm

C、15cm

D、20cm

2、做簡諧運動的物體的位移—時間曲線如圖所示，由圖可知，t＝4s時物體的 A、速度為正的最大值，加速度的為零

B、速度為負的最大值，加速度為零

C、速度為零，加速度為正的最大值

D、速度為零，加速度為負的最大值

3、一物體沿x軸做簡諧運動，振動圖像如圖所示，當(dāng)t＝2s時，振動物體

A、向＋x方向運動，加速度有正的最大值

B、向－x方向運動，加速度有負的最大值

C、向＋x方向運動，速度有最大值

D、向－x方向運動，速度有最大值

4、圖9-6為某原點振動圖像，從圖可知 A、第3秒內(nèi)質(zhì)點的位移是－5cm B、第2秒內(nèi)和第3秒的動量方向相同 C、第2秒內(nèi)回復(fù)力做正功 D、第2秒內(nèi)的加速度在逐漸增加

（思考題答案：

1、B

2、D

3、D

4、AD）

八、板書設(shè)計



三、簡諧運動的圖像 

一、簡諧運動圖像的物理意義

簡諧運動的圖像表示振子對平衡位置的位移隨時間變化的規(guī)律。從圖像中可以了解到哪些物理量？ ①振幅 ②推動的周期T ③某時刻振子的位移大小及方向 ④某時刻振子的速度方向 ⑤某時刻振子的加速度方向



二、簡諧運動圖像中正弦曲線和余弦曲線的物理含義 

三、振動圖像的廣泛應(yīng)用

第五篇：高中數(shù)學(xué)《數(shù)學(xué)歸納法》學(xué)案1 新人教A版選修2-2

數(shù)學(xué)歸納法的典型例題分析

例1 用數(shù)學(xué)歸納法證明等式

時所有自然數(shù) 都成立。

證明（1）當(dāng)

（2）假設(shè)當(dāng)

時，左式，右式

時等式成立，等式成立。

即

則

則

時，等式也成立。

均成立。

時等式成立時，注意分析

與的兩

由（1）（2）可知，等式對

評述 在利用歸納假設(shè)論證

個等式的差別。

變到

時，等式左邊增加兩項，右邊增加一項，而且右式的首項由

應(yīng)與

合并，才能得到所證式。因而，因此在證明中，右式中的在論證之前，把

時等式的左右兩邊的結(jié)構(gòu)先作一分析是有效的。

用心愛心專心 1

由例1可以看出，在數(shù)學(xué)歸納法證明過程中，要把握好兩個關(guān)鍵之外：一是

系；二是

與的關(guān)系。

與 的關(guān)

例2 用數(shù)學(xué)歸納法證明

對任意自然數(shù)，證明（?。┊?dāng)

時，能被17整除，命題成立。

（ⅱ）設(shè)

則

時，由歸納假設(shè)，能被17整除，也能被17整除，所以

都能被17整除。

用

表示。上例中的能被17整除。

時，能被17整除。

都能被17整除。

由（ⅰ）（ⅱ）可知，對任意

評述 用數(shù)學(xué)歸納法證明整除問題，常常把

還可寫成，易知它能被17整除。例3 用數(shù)學(xué)歸納法證明

…

用心愛心專心 2

證明（?。┊?dāng)

時，左式

右式

∵

∴

即

時，原不等式成立。

（ⅱ）假設(shè)

（）時，不等式成立，即

則

時，左邊

右邊

要證左邊 右邊

只要證

只要證

只要證

而上式顯然成立，所以原不等式成立。即

時，左式 右式

由（ⅰ）（ⅱ）可知，原不等式對大于1的自然數(shù)均成立。用心愛心專心 3

評述 用數(shù)學(xué)歸納法證明不等式時，應(yīng)分析

與的兩個不等式，找出證明的關(guān)鍵點（一般要利用不等式的傳遞性），然后再綜合運用不等式的方法。如上題，關(guān)鍵是證明不等式

。除了分析法，還可以用比較法和放縮法來解決。

例4 在數(shù)列

中，若它的前 項和

（）

1）計算，，；

2）猜想的表達式，并用數(shù)學(xué)歸納法證明你的結(jié)論。

解（1）由題意，即

∴

即

∴

即

∴

∴

（2）猜想

證明 ⅰ）

時，命題成立。

ⅱ）假設(shè)

時，命題成立，即

當(dāng)

時，∴

用心愛心專心 4

又

因而

解得

即

時，命題也成立。

由?。ⅲ┛芍?，命題對

均成立。

用心愛心 專心5