1. 如何進行物理教學中的分組實驗
物理學是一門以實驗為基礎的科學。實驗是初中物理實驗教學的重要組成部分,它不僅是建立物理概念和規律、理解和掌握物理知識不可缺少的環節,還能培養學生的觀察能力、思維能力、探索精神以及良好的學習方法,是變應試教育為素質教育,提高人才科學素質的重要手段。對學生進行動手能力、操作能力的培養,讓學生的綜合素質得到全面的發展是我們教學的目的。
學生實驗是學生親身去探究和體驗的過程,是培養學生能力的一個重要途徑,通過實驗可培養學生多方面的能力。
一、培養學生的觀察能力
認真、細致、深入是觀察能力的重要品質之一,也是科學工作者的基本素養和要求。許多自然現象和實驗中的物理現象,有時是稍縱即逝。只有認真、仔細地觀察,才能捕捉到所要觀察的現象;只有深入地觀察,才能發現細微的變化和隱蔽的特徵。物理實驗的觀察來不得半點馬虎。如電磁感應實驗中,若不去認真仔細觀察,就沒法總結磁與電的規律。根據觀察到的現象發現新的問題,促進進一步的觀察。對觀察材料的思維加工,辨別本質現象和非本質現象,去偽存真,得出正確的觀察結果。
二、促進創新意識的形成和創新能力的培養
教師要適當引導,不使他們過多地碰壁。但是,教師也不可包辦代替,要讓學生經受挫折,從中總結經驗教訓,不斷改進實驗,發揮學生的創造性,從而獲得成功,這樣將會增加學生學習的樂趣,並得到更多鍛煉,而且有利於培養學生的實驗技能,增強學生思維的獨創性。讓學生對同一問題,善於全方位、廣角度、多途徑地去分析思考,從而發展學生的求異思維和創新能力,撞擊學生的創造靈感,促進創新意識的形成和創新能力的培養。
在「探究功與速度變化的關系」的教學中,除了與學生一起分析課本提供的實驗方案外,還可引導學生用比較熟悉的運動類型作為研究的載體。如對物體做自由落體運動進行研究,通過學生的獨立思考和師生交流,確定用打點計時器記錄重物的運動過程,並根據紙帶記錄的情況選擇幾個運動過程,然後通過測量、記錄,分析各過程中的速度變化與重力做功的關系。實踐表明,這種方案從實驗操作、數據測量和規律探索等方面都更適合學生的獨立研究,且實驗結果的精度也相對較高。
三、充分發揮教師的主導作用,突出學生的主體地位
在實驗課上,應抽適當時間講清儀器的使用方法和容易發生的故障,點出本次實驗的關鍵所在,引導學生學會自己排除故障。這樣,既能減少盲目操作造成儀器的損壞,又能使教師不陷於被動地解答學生的問題之中。
例如《練習使用打點計時器》等四個實驗,都用到打點計時器,而它的故障率最高。這就要求教師講清它的基本原理,以及可能出故障的幾種情況,啟發學生依靠自己探索排除故障。這樣引導,學生反映收獲大,遠遠不止學到一點知識,更重要的是鍛煉了自己獨立工作的能力和分析、解決問題的能力。同時,教師也擺脫了因排除故障而所致的忙亂,有了指導學生的主動權。
在實驗課上,學生是活動的主體,教師要充分發揮其主導作用,要認真觀察學生實際操作的全過程,仔細分析實驗中存在的問題,及時給予指導。教師是在學生獨立完成實驗的過程中進行教學工作的,工作的重點不是一般的講解和輔導,而應有計劃、有針對性地加以個別指導。特別對於基礎薄弱、動手能力差的學生,要耐心指導,引導他們分析出現問題的原因,指出努力改進的方向。
有些實驗較難做,如《測定加速度》、《把電流表改裝成伏特表》,而學生基礎又普遍較差,完成實驗有困難。如果時間允許,可以採用預先培養「小先生」的做法,利用課外時間由各實驗小組長參加,先進行學習,取得經驗後再由他們帶動其他同學完成實驗。
四、實驗後的反思
在分組實驗中,小組與小組之間、學生與學生之間都有不同程度的收獲,要發動師生之間、學生之間互相交流,找出實驗過程中的經驗與失誤,這對培養學生養成良好的實驗習慣很有幫助,與此同時,教師在試驗中的嚴謹作風和科學態度也會對學生的實驗素養起到潛移默化的作用。除實驗前的准備和實驗中的操作外,必須做到實驗後的反思和總結,引導學生進行反思,對進一步理解實驗、深化實驗、完善實驗起著重要的作用。並且,通過反思可總結實驗規律,優化實驗方案,創新實驗設計,揭示實驗本質,增強實驗效果。因此在學生實驗時,應該積極引導學生進行全方位、多角度反思。[2]何文靜.淺談物理實驗教學經驗[J].當代教育之窗,2010,(8).
2. 一階動態電路時間常數的物理意義是什麼
RC電路時間常數反映了電流充放電的快慢。如果按初始速度放電,正好在T秒放完,當然實際放電速度是變化的。實驗錄到電壓或電流的波形,就可以找出T。研究一階電路的意義在於更好地分析電路和知道電路工藝。 一般來說,當電路中含有如電容電感一樣的動態元件時,電路中的條件改變電路會經歷一個換路的過程重新達到穩定狀態,這個過程往往非常的短暫,且會出現高電壓高電流的現象,而且在某些特定的情況下電路不經過過渡過程就進入穩定狀態。一階動態電路不能狹隘理解為電信號稍縱即逝的電路,重要應用是實現波形轉換。就RC串聯而言,輸入信號在直流激勵(0初態)與無激勵(0輸入)之間轉換時,等價於輸入矩形波信號,此時電容上輸出三形波,電阻上輸出尖脈沖,這是令無線電愛好者興奮的。當外加信號周期T > τ (RC時間常數),屬RC波形變換電路;當T < τ (RC時間常數),屬RC耦合電路。(0初態)與(0輸入)之間轉換可用自激多諧振盪器替代,三角波可作為一種信號源,尖脈沖可做為邏輯電路觸發器。電視機中很多波形變換電路,大多依靠一階動態電路配合二極體三極體集成塊實現。振盪波依靠二階電路配合放大器產生。
3. 高中文科生,會考要的物理公式全來 。清楚點啊,我物理很差。如果有...
超級全面的物理公式!!!很有用的說~~~(按照咱們的物理課程順序總結的)
1)勻變速直線運動
1.平均速度V平=s/t(定義式) 2.有用推論Vt2-Vo2=2as
3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0}
8.實驗用推論Δs=aT2 {Δs為連續相鄰相等時間(T)內位移之差}
註:
(1)平均速度是矢量;
(2)物體速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式;
2)自由落體運動
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh
(3)豎直上拋運動
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
1)平拋運動
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.豎直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.豎直方向位移:y=gt2/2
5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向與水平夾角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
2)勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期與頻率:T=1/f 6.角速度與線速度的關系:V=ωr
7.角速度與轉速的關系ω=2πn(此處頻率與轉速意義相同)
3)萬有引力
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質量無關,取決於中心天體的質量)}
2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m),M:天體質量(kg)}
4.衛星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步衛星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;
(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等;
(3)地球同步衛星只能運行於赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同;
(4)衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(5)地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9km/s。
1)常見的力
1.重力G=mg (方向豎直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點在重心,適用於地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢復形變方向,k:勁度系數(N/m),x:形變數(m)}
3.滑動摩擦力F=μFN {與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數,FN:正壓力(N)}
4.靜摩擦力0≤f靜≤fm (與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力)
5.萬有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
6.靜電力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它們的連線上)
7.電場力F=Eq (E:場強N/C,q:電量C,正電荷受的電場力與場強方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ為B與L的夾角,當L⊥B時:F=BIL,B//L時:F=0)
9.洛侖茲力f=qVBsinθ (θ為B與V的夾角,當V⊥B時:f=qVB,V//B時:f=0)
2)力的合成與分解
1.同一直線上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(餘弦定理) F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)
四、動力學(運動和力)
1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止
2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}
3.牛頓第三運動定律:F=-F′{負號表示方向相反,F、F′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區別,實際應用:反沖運動}
4.共點力的平衡F合=0,推廣 {正交分解法、三力匯交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛頓運動定律的適用條件:適用於解決低速運動問題,適用於宏觀物體,不適用於處理高速問題,不適用於微觀粒子
五、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)
1.簡諧振動F=-kx {F:回復力,k:比例系數,x:位移,負號表示F的方向與x始終反向}
2.單擺周期T=2π(l/g)1/2 {l:擺長(m),g:當地重力加速度值,成立條件:擺角θ<100;l>>r}
3.受迫振動頻率特點:f=f驅動力
4.發生共振條件:f驅動力=f固,A=max,共振的防止和應用
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波傳播過程中,一個周期向前傳播一個波長;波速大小由介質本身所決定}
7.聲波的波速(在空氣中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(聲波是縱波)
8.波發生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長小,或者相差不大
9.波的干涉條件:兩列波頻率相同(相差恆定、振幅相近、振動方向相同)
註:
(1)物體的固有頻率與振幅、驅動力頻率無關,取決於振動系統本身;
(2)波只是傳播了振動,介質本身不隨波發生遷移,是傳遞能量的一種方式;
(3)干涉與衍射是波特有的;
1.動量:p=mv {p:動量(kg/s),m:質量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同}
3.沖量:I=Ft {I:沖量(N?s),F:恆力(N),t:力的作用時間(s),方向由F決定}
4.動量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動量變化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.動量守恆定律:p前總=p後總或p=p』′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
6.彈性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系統的動量和動能均守恆}
7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:損失的動能,EKm:損失的最大動能}
8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰後連在一起成一整體}
9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發生彈性正碰:
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推論-----等質量彈性正碰時二者交換速度(動能守恆、動量守恆)
11.子彈m水平速度vo射入靜止置於水平光滑地面的長木塊M,並嵌入其中一起運動時的機械能損失
E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對 {vt:共同速度,f:阻力,s相對子彈相對長木塊的位移}
1.功:W=Fscosα(定義式){W:功(J),F:恆力(N),s:位移(m),α:F、s間的夾角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物體的質量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a與b高度差(hab=ha-hb)}
3.電場力做功:Wab=qUab {q:電量(C),Uab:a與b之間電勢差(V)即Uab=φa-φb}
4.電功:W=UIt(普適式) {U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時間(s)}
5.功率:P=W/t(定義式) {P:功率[瓦(W)],W:t時間內所做的功(J),t:做功所用時間(s)}
6.汽車牽引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬時功率,P平:平均功率}
7.汽車以恆定功率啟動、以恆定加速度啟動、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)
8.電功率:P=UI(普適式) {U:電路電壓(V),I:電路電流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:電熱(J),I:電流強度(A),R:電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
11.動能:Ek=mv2/2 {Ek:動能(J),m:物體質量(kg),v:物體瞬時速度(m/s)}
12.重力勢能:EP=mgh {EP :重力勢能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢能面起)}
13.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)(從零勢能面起)}
14.動能定理(對物體做正功,物體的動能增加):
W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK
{W合:外力對物體做的總功,ΔEK:動能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)}
15.機械能守恆定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
16.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等於物體重力勢能增量的負值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉化多少;
(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做負功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時該力不做功);
(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢能減少
(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(見2、3兩式);(5)機械能守恆成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動能和勢能之間的轉化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢能E=kx2/2,與勁度系數和形變數有關。
八、分子動理論、能量守恆定律
1.阿伏加德羅常數NA=6.02×1023/mol;分子直徑數量級10-10米
2.油膜法測分子直徑d=V/s {V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m)2}
3.分子動理論內容:物質是由大量分子組成的;大量分子做無規則的熱運動;分子間存在相互作用力。
4.分子間的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F分子力表現為斥力
(2)r=r0,f引=f斥,F分子力=0,E分子勢能=Emin(最小值)
(3)r>r0,f引>f斥,F分子力表現為引力
(4)r>10r0,f引=f斥≈0,F分子力≈0,E分子勢能≈0
5.熱力學第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內能的方式,在效果上是等效的),
W:外界對物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),ΔU:增加的內能(J),涉及到第一類永動機不可造出
7.熱力學第三定律:熱力學零度不可達到{宇宙溫度下限:-273.15攝氏度(熱力學零度)}
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運動越明顯,溫度越高越劇烈;
(2)溫度是分子平均動能的標志;
3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處F引=F斥且分子勢能最小;
(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W<0;溫度升高,內能增大ΔU>0;吸收熱量,Q>0
(6)物體的內能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和,對於理想氣體分子間作用力為零,分子勢能為零;
(7)r0為分子處於平衡狀態時,分子間的距離;
十、電場
1.兩種電荷、電荷守恆定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等於元電荷的整數倍
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N?m2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(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:電場強度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
9.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的差值}
11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢能的增量等於電場力做功的負值)
12.電容C=Q/U(定義式,計算式) {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:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數)
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)
類平 垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
拋運動 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規律:原帶異種電荷的先中和後平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發終止於負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
(3)常見電場的電場線分布要求熟記〔見圖[第二冊P98];
(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)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有關;
(5)處於靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直於導體表面,導體內部合場強為零,導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布於導體外表面;
(6)電容單位換算:1F=106μF=1012PF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
十一、恆定電流
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內通過導體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω?m),L:導體的長度(m),S:導體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內+U外
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內阻(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:時間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導體的電流(A),R:導體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由於I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/並聯 串聯電路(P、U與R成正比) 並聯電路(P、I與R成反比)
電阻關系(串同並反) R串=R1+R2+R3+ 1/R並=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關系 I總=I1=I2=I3 I並=I1+I2+I3+
電壓關系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3
功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成 (2)測量原理
兩表筆短接後,調節Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx後通過電表的電流為
Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由於Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、測量讀數{注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調零。
11.伏安法測電阻
電流表內接法:
電壓表示數:U=UR+UA
電流表外接法:
電流表示數:I=IR+IV
Rx的測量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真
Rx的測量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)<R真
選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
選用電路條件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
限流接法
電壓調節范圍小,電路簡單,功耗小
便於調節電壓的選擇條件Rp>Rx
電壓調節范圍大,電路復雜,功耗較大
便於調節電壓的選擇條件Rp<Rx
注1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(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;
(3)串聯總電阻大於任何一個分電阻,並聯總電阻小於任何一個分電阻;
(4)當電源有內阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
(5)當外電路電阻等於電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r);
十二、磁場
1.磁感應強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量,單位T),1T=1N/A?m
2.安培力F=BIL;(註:L⊥B) {B:磁感應強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導線長度(m)}
3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B); {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(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種):
(1)帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V=V0
(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關,洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);(c)解題關鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。
註:
(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;
十三、電磁感應
1)E=nΔΦ/Δt(普適公式){法拉第電磁感應定律,E:感應電動勢(V),n:感應線圈匝數,ΔΦ/Δt:磁通量的變化率}
2)E=BLV垂(切割磁感線運動) {L:有效長度(m)}
3)Em=nBSω(交流發電機最大的感應電動勢) {Em:感應電動勢峰值}
4)E=BL2ω/2(導體一端固定以ω旋轉切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:勻強磁場的磁感應強度(T),S:正對面積(m2)}
3.感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定{電源內部的電流方向:由負極流向正極}
十四、交變電流(正弦式交變電流)
1.電壓瞬時值e=Emsinωt 電流瞬時值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.電動勢峰值Em=nBSω=2BLv 電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總
3.正(余)弦式交變電流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在遠距離輸電中,採用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失損′=(P/U)2R;(P損′:輸電線上損失的功率,P:輸送電能的總功率,U:輸送電壓,R:輸電線電阻)
6.公式1、2、3、4中物理量及單位:ω:角頻率(rad/s);t:時間(s);n:線圈匝數;B:磁感強度(T);
S:線圈的面積(m2);U輸出)電壓(V);I:電流強度(A);P:功率(W)。
注:
(1)交變電流的變化頻率與發電機中線圈的轉動的頻率相同即:ω電=ω線,f電=f線;
(2)發電機中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應電動勢為零,過中性面電流方向就改變;
(3)有效值是根據電流熱效應定義的,沒有特別說明的交流數值都指有效值;
(4)理想變壓器的匝數比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,輸入功率等於輸出功率,當負載的消耗的功率增大時輸入功率也增大,即P出決定P入;
十五、電磁振盪和電磁波
1.LC振盪電路T=2π(LC)1/2;f=1/T {f:頻率(Hz),T:周期(s),L:電感量(H),C:電容量(F)}
2.電磁波在真空中傳播的速度c=3.00×108m/s,λ=c/f {λ:電磁波的波長(m),f:電磁波頻率}
注:
(1)在LC振盪過程中,電容器電量最大時,振盪電流為零;電容器電量為零時,振盪電流最大;
(2)麥克斯韋電磁場理論:變化的電(磁)場產生磁(電)場;
十六、光的反射和折射(幾何光學)
1.反射定律α=i {α;反射角,i:入射角}
2.絕對折射率(光從真空中到介質)n=c/v=sin /sin {光的色散,可見光中紅光折射率小,n:折射率,c:真空中的光速,v:介質中的光速, :入射角, :折射角}
3.全反射:1)光從介質中進入真空或空氣中時發生全反射的臨界角C:sinC=1/n
2)全反射的條件:光密介質射入光疏介質;入射角等於或大於臨界角
注:
(1)平面鏡反射成像規律:成等大正立的虛像,像與物沿平面鏡對稱;
(2)三棱鏡折射成像規律:成虛像,出射光線向底邊偏折,像的位置向頂角偏移;
十七、光的本性(光既有粒子性,又有波動性,稱為光的波粒二象性)
1.兩種學說:微粒說(牛頓)、波動說(惠更斯)
2.雙縫干涉:中間為亮條紋;亮條紋位置: =nλ;暗條紋位置: =(2n+1)λ/2(n=0,1,2,3,、、、);條紋間距 { :路程差(光程差);λ:光的波長;λ/2:光的半波長;d兩條狹縫間的距離;l:擋板與屏間的距離}
3.光的顏色由光的頻率決定,光的頻率由光源決定,與介質無關,光的傳播速度與介質有關,光的顏色按頻率從低到高的排列順序是:紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫(助記:紫光的頻率大,波長小)
4.薄膜干涉:增透膜的厚度是綠光在薄膜中波長的1/4,即增透膜厚度d=λ/4〔見第三冊P25〕
5.光的衍射:光在沒有障礙物的均勻介質中是沿直線傳播的,在障礙物的尺寸比光的波長大得多的情況下,光的衍射現象不明顯可認為沿直線傳播,反之,就不能認為光沿直線傳播
6.光的偏振:光的偏振現象說明光是橫波
7.光的電磁說:光的本質是一種電磁波。電磁波譜(按波長從大到小排列):無線電波、紅外線、可見光、紫外線、倫琴射線、γ射線。紅外線、紫外、線倫琴射線的發現和特性、產生機理、實際應用
8.光子說,一個光子的能量E=hν {h:普朗克常量=6.63×10-34J.s,ν:光的頻率}
9.愛因斯坦光電效應方程:mVm2/2=hν-W {mVm2/2:光電子初動能,hν:光子能量,W:金屬的逸出功}
注:
(1)要會區分光的干涉和衍射產生原理、條件、圖樣及應用,如雙縫干涉、薄膜干涉、單縫衍射、圓孔衍射、圓屏衍射等;
(2)其它相關內容:光的本性學說發展史/泊松亮斑/發射光譜/吸收光譜/光譜分析/原子特徵譜線〔見第三冊P50〕/光電效應的規律光子說〔見第三冊P41〕/光電管及其應用/光的波粒二象性〔見第三冊P45〕/激光〔見第三冊P35〕/物質波〔見第三冊P51〕。
十八、原子和原子核
1.α粒子散射試驗結果a)大多數的α粒子不發生偏轉;(b)少數α粒子發生了較大角度的偏轉;(c)極少數α粒子出現大角度的偏轉(甚至反彈回來)
2.原子核的大小:10-15~10-14m,原子的半徑約10-10m(原子的核式結構)
3.光子的發射與吸收:原子發生定態躍遷時,要輻射(或吸收)一定頻率的光子:hν=E初-E末{能級躍遷}
4.原子核的組成:質子和中子(統稱為核子), {A=質量數=質子數+中子數,Z=電荷數=質子數=核外電子數=原子序數〔見第三冊P63〕}
5.天然放射現象:α射線(α粒子是氦原子核)、β射線(高速運動的電子流)、γ射線(波長極短的電磁波)、α衰變與β衰變、半衰期(有半數以上的原子核發生了衰變所用的時間)。γ射線是伴隨α射線和β射線產生的〔見第三冊P64〕
6.愛因斯坦的質能方程:E=mc2{E:能量(J),m:質量(Kg),c:光在真空中的速度}
7.核能的計算ΔE=Δmc2{當Δm的單位用kg時,ΔE的單位為J;當Δm用原子質量單位u時,算出的ΔE單位為uc2;1uc2=931.5MeV}〔見第三冊P72〕。
註:
(1)常見的核反應方程(重核裂變、輕核聚變等核反應方程)要求掌握;
(2)熟記常見粒子的質量數和電荷數;
(3)質量數和電荷數守恆,依據實驗事實,是正確書寫核反應方程的關鍵;
(4)其它相關內容:氫原子的能級結構〔見第三冊P49〕/氫原子的電子雲〔見第三冊P53〕/放射性同位數及其應用、放射性污染和防護〔見第三冊P69〕/重核裂變、鏈式反應、鏈式反應的條件、核反應堆〔見第三冊P73〕/輕核聚變、可控熱核反應〔見第三冊P77〕/人類對物質結構的認識。(完)
左手定則:
左手定則(安培定則):已知電流方向和磁感線方向,判斷通電導體在磁場中受力方向,如電動機。
伸開左手,讓磁感線穿入手心(手心對准N極,手背對准S極), 四指指向電流方向 ,那麼大拇指的方向就是導體受力方向。
其原理是:
當你把磁鐵的磁感線和電流的磁感線都畫出來的時候,兩種磁感線交織在一起,按照向量加法,磁鐵和電流的磁感線方向相同的地方,磁感線變得密集;方向相反的地方,磁感線變得稀疏。磁感線有一個特性就是,每一條磁感線互相排斥!磁感線密集的地方「壓力大」,磁感線稀疏的地方「壓力小」。於是電流兩側的壓力不同,把電流壓向一邊。拇指的方向就是這個壓力的方向。
右手定則:
確定導體切割磁感線運動時在導體中產生的感應電流方向的定則。(發電機)
右手定則的內容是:伸開右手,使大拇指跟其餘四個手指垂直並且都跟手掌在一個平面內,把右手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,大拇指指向導體運動方向,則其餘四指指向感應電流的方向。
我是理科的,這是我問我姐要的,她今年高3,他們老師小高考就是拿這個給她背的
4. 常見的物理、化學反應各十種
一、物理反應
其特徵是物質狀態發生變化,沒有產生新物質,常見的物理反應有:
水蒸發;
金屬熔化;
二氧化碳凝華成乾冰;
蔗糖熔化;
焰火反應(金屬或其化合物在無色火焰中灼燒時使得火焰發生顏色變化,沒有生成新物質,是原子能中的電子能量變化);
澱粉溶於水。
二、化學反應
其特徵是產生新的物質,是物質的性質發生了變化,常見的化學反應有:
鐵鍋生銹;
糧食釀酒;
鹵水煮豆腐(可溶性鹽使豆腐中的蛋白質溶解度降低而析出);
光合作用;
消化食物(比如唾液中的澱粉酶將糖和碳水化合物進行分解,以便更容易吸收);
酸鹼反應(比如酸性的醋、檸檬汁,和鹼性的肥皂、小蘇打發生反應)。
5. 如何提高高中物理實驗的有效性 張琪
一、實驗教學對高中物理教學的促進作用
實驗教學是一項重要的自然學科教學,對教學目標的實現具有重要的作用。高中的物理教學屬於探究式教學,僅僅依賴理論教學難以達到預期教學效果,反而會適得其反,讓學生對物理產生畏懼心理,從而厭倦對物理的學習。為了改變上述現象,通過將實驗教學引入到高中物理教學中,不僅是物理教學的內在要求,而且也符合學生的認知規律。
實驗教學具有生動性和直觀性,實驗教學不僅有助於學生更好地理解和掌握物理理論知識,而且能夠鍛煉學生的動手操作能力,實現高中物理教學的有效性,達到預期的教學目標。因此,實驗教學促進理論的深化、規律的剖析。
二、提高高中物理實驗教學的有效性的策略
(一)更新教學觀念
隨著新課程改革的深入,傳統物理教學方式的弊端逐漸凸顯出來,更新物理教學觀念,對於提高高中物理實驗教學的有效性具有重要的作用。首先,要更新教學觀念的群體是學校的管理者,提高對實驗教學的重視程度,並且盡可能地在物理實驗教學上增加經費投入,吸引教學水平高、綜合素質好的物理教師,從而將高中物理實驗教學的有效性充分發揮出來。其次,高中物理教師要更新教學理念,加強對新的知識以及方法的學習與研究,從而保證實驗教學有效性的實現。再次,學生也要轉變學習物理的觀念,除了掌握一定的物理理論知識以外,還要將更多的精力投入到實踐操作能力的提高上。
(二)做好演示實驗,提高教學質量
首先,高中物理教師應提前給學生安排好演示實驗,提前將實驗報告單發給學生,以便讓學生填寫實驗人姓名、時間、實驗名稱、目的、器材、步驟、結論等內容。
其次,物理教師應提前做好實驗准備工作。熟悉實驗儀器,提前做好預演工作,對於發現的問題及時解決,排除儀器故障,從而保證課堂實驗教學的順利完成。物理教師還應對實驗准確度做到充分地了解,以便掌握誤差可能產生的原因以及減少誤差的對策。對於實驗時間的長短,教師也要做到心中有數,准確把握,從而在實驗過程中能夠適時地向學生的提出問題。
再次,根據實驗內容、目的以及學生水平的差異,選用最為合適的實驗方法。主要有以下幾種常見的實驗方法:第一,先做實驗,然後分析實驗過程,最後推出物理概念和規律。第二,先學習理論知識,分析推理,最後做實驗進行驗證。第三,演示實驗和分析推理同時進行。第四,在條件允許的情況下,嘗試讓學生分組進行實驗,提高學生的學習積極性,也提高學生的實際操作動手能力。
(三)採用分組實驗,提高學生觀察能力和探究能力
重視課前預習,培養自學習慣。抓好實驗預習工作,提高學生的自主意識和計劃意識,減少了實驗操作的忙亂現象,提高實驗效率,給同學們充足的時間思考,並且給同學們創造探究問題的機會。指導規范操作,培養實驗技能。分組實驗學生多,老師少,時間緊。在學生動手操作之前,教師要闡明實驗原理、實驗目的和要求,介紹實驗注意事項等。重視創新思維的培養,營造探索情景。學生實驗是協同實驗的過程,是學生感性認識和思維活動協同發展的重要過程。在實驗中特別要提醒學生觀察那些反應不明顯或稍縱即逝但卻反應變化本質的實驗現象,以培養學生敏銳的觀察力。針對實驗中的各種現象,要適時提出啟發性問題,增補啟發性實驗,引導學生用所學知識積極思考,解難釋疑。做好探究式實驗的評價。實驗評價可以通過試卷、操作和教師觀察等措施對學生的實驗效果與預期目標進行比較來評價實驗效果。於此同時,教師通過自我反思進行自我評價,讓學生和同行,對教師的此次實驗操作的教學准備、教學過程和教學結果進行綜合評價。
(四)運用多媒體輔助教學,提高實驗效果
傳統的物理實驗教學大多是依靠實驗原理、現象以及公式等展示給學生,對於一些動態的感性認識的物理圖像,通過傳統的方法很難讓學生理解。隨著多媒體信息技術在各個學校的普及,高中物理教學運用多媒體技術輔助教學的頻率越來越高。由於多媒體技術能夠快速地改變實驗條件和物理參數,並在非常短的時間內向學生展示豐富多樣的教學信息,能夠創設不同的物理情境,因而能夠極大地增強學生學習物理的興趣。對於在一般條件下難以實現的實驗通過多媒體就可以輕而易舉的完成。比如,原子物理中的α粒子散射實驗,通過運用多媒體技術能夠讓學生看清α粒子散射過程,從而加深對其的認識和理解。
(五)加強課後延伸,落實教學有效性
可以在業余時間開放物理實驗室,鼓勵學生自己到實驗室去驗證一些難以弄懂的問題。這樣做不僅可以根據學生自己的興趣愛好以及能力水平去挑選項目,激發學生對物理的學習熱情,增強學習的主動性,而且可以保證學生有相對較為充足的實驗預習時間,從而在規定的時間內順利地完成實驗任務。另外,重視物理教材中的「迷你實驗室」的教學,可以利用學生身邊常見的用品來完成。鼓勵學生用身邊的材料做一些妙趣橫生的小實驗,這樣能激發學生廣泛的興趣,培養勇敢自信、發明創新的精神,也是提高實驗教學有效性的重要補充。
三、總結
綜上所述,提高高中物理實驗教學的有效性是一項復雜的系統工程,需要循序漸進地完成。為了達到物理實驗教學有效性的目的,學校管理者、物理教師以及學生應當更新教學觀念;做好演示實驗,提高教學質量;採用分組實驗,提高學生觀察能力和探究能力;運用多媒體輔助教學,提高實驗效果;加強課後延伸,落實教學有效性。