求帮助解密 如何弹琴 如图在三角形abc中

  • 科目:中等 来源:学年浙江省杭州市萧山四校八年级上学期期中联考数学试卷(解析版) 题型:选择题

    已知三角形三边长分别为15、17、8,则此三角形的最长边上的高为( )

  • 科目:简单 来源:学年浙江省八年级上学期期中考试数学试卷(解析版) 题型:选择题

    已知三角形三边长分别为15、17、8,则此三角形的最长边上的高为( )

  • 科目:中等 来源:学年陕西省咸阳市武功县八年级上学期期末数学试卷(解析版) 题型:选择题

    已知三角形三边长分别为15、17、8,则此三角形的最长边上的高为( )

  • 科目: 来源: 题型:阅读理解

    第一部分  力&物体的平衡

    法则:平行四边形法则。如图1所示。

    和矢量方向:在、之间,和夹角β= arcsin

    名词:为“被减数矢量”,为“减数矢量”,为“差矢量”。

    法则:三角形法则。如图2所示。将被减数矢量和减数矢量的起始端平移到一点,然后连接两时量末端,指向被减数时量的时量,即是差矢量。

    差矢量的方向可以用正弦定理求得。

    一条直线上的矢量运算是平行四边形和三角形法则的特例。

    例题:已知质点做匀速率圆周运动,半径为R ,周期为T ,求它在T内和在T内的平均加速度大小。

    解说:如图3所示,A到B点对应T的过程,A到C点对应T的过程。这三点的速度矢量分别设为、和。

    由于有两处涉及矢量减法,设两个差矢量 = - ,= - ,根据三角形法则,它们在图3中的大小、方向已绘出(的“三角形”已被拉伸成一条直线)。

    本题只关心各矢量的大小,显然:

    (学生活动)观察与思考:这两个加速度是否相等,匀速率圆周运动是不是匀变速运动?

    矢量的乘法有两种:叉乘和点乘,和代数的乘法有着质的不同。

    名词:称“矢量的叉积”,它是一个新的矢量。

    叉积的大小:c = absinα,其中α为和的夹角。意义:的大小对应由和作成的平行四边形的面积。

    叉积的方向:垂直和确定的平面,并由右手螺旋定则确定方向,如图4所示。

    显然,×≠×,但有:×= -×

    名词:c称“矢量的点积”,它不再是一个矢量,而是一个标量。

    点积的大小:c = abcosα,其中α为和的夹角。

    1、平行四边形法则与矢量表达式

    2、一般平行四边形的合力与分力的求法

    余弦定理(或分割成RtΔ)解合力的大小

    2、按需要——正交分解

    1、特征:质心无加速度。

    例题:如图5所示,长为L 、粗细不均匀的横杆被两根轻绳水平悬挂,绳子与水平方向的夹角在图上已标示,求横杆的重心位置。

    解说:直接用三力共点的知识解题,几何关系比较简单。

    答案:距棒的左端L/4处。

    (学生活动)思考:放在斜面上的均质长方体,按实际情况分析受力,斜面的支持力会通过长方体的重心吗?

    解:将各处的支持力归纳成一个N ,则长方体受三个力(G 、f 、N)必共点,由此推知,N不可能通过长方体的重心。正确受力情形如图6所示(通常的受力图是将受力物体看成一个点,这时,N就过重心了)。

    1、特征:物体无转动加速度。

    如果物体静止,肯定会同时满足两种平衡,因此用两种思路均可解题。

    大小和方向:遵从一条直线矢量合成法则。

    作用点:先假定一个等效作用点,然后让所有的平行力对这个作用点的和力矩为零。

    1、如图7所示,在固定的、倾角为α斜面上,有一块可以转动的夹板(β不定),夹板和斜面夹着一个质量为m的光滑均质球体,试求:β取何值时,夹板对球的弹力最小。

    解说:法一,平行四边形动态处理。

    对球体进行受力分析,然后对平行四边形中的矢量G和N1进行平移,使它们构成一个三角形,如图8的左图和中图所示。

    由于G的大小和方向均不变,而N1的方向不可变,当β增大导致N2的方向改变时,N2的变化和N1的方向变化如图8的右图所示。

    显然,随着β增大,N1单调减小,而N2的大小先减小后增大,当N2垂直N1时,N2取极小值,且N2min = Gsinα。

    看图8的中间图,对这个三角形用正弦定理,有:

    答案:当β= 90°时,甲板的弹力最小。

    2、把一个重为G的物体用一个水平推力F压在竖直的足够高的墙壁上,F随时间t的变化规律如图9所示,则在t = 0开始物体所受的摩擦力f的变化图线是图10中的哪一个?

    解说:静力学旨在解决静态问题和准静态过程的问题,但本题是一个例外。物体在竖直方向的运动先加速后减速,平衡方程不再适用。如何避开牛顿第二定律,是本题授课时的难点。

    静力学的知识,本题在于区分两种摩擦的不同判据。

    水平方向合力为零,得:支持力N持续增大。

    物体在运动时,滑动摩擦力f = μN ,必持续增大。但物体在静止后静摩擦力f′≡ G ,与N没有关系。

    对运动过程加以分析,物体必有加速和减速两个过程。据物理常识,加速时,f < G ,而在减速时f > G 。

    3、如图11所示,一个重量为G的小球套在竖直放置的、半径为R的光滑大环上,另一轻质弹簧的劲度系数为k ,自由长度为L(L<2R),一端固定在大圆环的顶点A ,另一端与小球相连。环静止平衡时位于大环上的B点。试求弹簧与竖直方向的夹角θ。

    解说:平行四边形的三个矢量总是可以平移到一个三角形中去讨论,解三角形的典型思路有三种:①分割成直角三角形(或本来就是直角三角形);②利用正、余弦定理;③利用力学矢量三角形和某空间位置三角形相似。本题旨在贯彻第三种思路。

    分析小球受力→矢量平移,如图12所示,其中F表示弹簧弹力,N表示大环的支持力。

    (学生活动)思考:支持力N可不可以沿图12中的反方向?(正交分解看水平方向平衡——不可以。)

    容易判断,图中的灰色矢量三角形和空间位置三角形ΔAOB是相似的,所以:

    (学生活动)思考:若将弹簧换成劲度系数k′较大的弹簧,其它条件不变,则弹簧弹力怎么变?环的支持力怎么变?

    (学生活动)反馈练习:光滑半球固定在水平面上,球心O的正上方有一定滑轮,一根轻绳跨过滑轮将一小球从图13所示的A位置开始缓慢拉至B位置。试判断:在此过程中,绳子的拉力T和球面支持力N怎样变化?

    4、如图14所示,一个半径为R的非均质圆球,其重心不在球心O点,先将它置于水平地面上,平衡时球面上的A点和地面接触;再将它置于倾角为30°的粗糙斜面上,平衡时球面上的B点与斜面接触,已知A到B的圆心角也为30°。试求球体的重心C到球心O的距离。

    解说:练习三力共点的应用。

    根据在平面上的平衡,可知重心C在OA连线上。根据在斜面上的平衡,支持力、重力和静摩擦力共点,可以画出重心的具体位置。几何计算比较简单。

    (学生活动)反馈练习:静摩擦足够,将长为a 、厚为b的砖块码在倾角为θ的斜面上,最多能码多少块?

    解:三力共点知识应用。

    4、两根等长的细线,一端拴在同一悬点O上,另一端各系一个小球,两球的质量分别为m1和m2 ,已知两球间存在大小相等、方向相反的斥力而使两线张开一定角度,分别为45和30°,如图15所示。则m1 : m2??为多少?

    解说:本题考查正弦定理、或力矩平衡解静力学问题。

    对两球进行受力分析,并进行矢量平移,如图16所示。

    首先注意,图16中的灰色三角形是等腰三角形,两底角相等,设为α。

    而且,两球相互作用的斥力方向相反,大小相等,可用同一字母表示,设为F 。

    对左边的矢量三角形用正弦定理,有:

    (学生活动)思考:解本题是否还有其它的方法?

    答:有——将模型看成用轻杆连成的两小球,而将O点看成转轴,两球的重力对O的力矩必然是平衡的。这种方法更直接、简便。

    应用:若原题中绳长不等,而是l1 :l2 = 3 :2 ,其它条件不变,m1与m2的比值又将是多少?

    解:此时用共点力平衡更加复杂(多一个正弦定理方程),而用力矩平衡则几乎和“思考”完全相同。

    5、如图17所示,一个半径为R的均质金属球上固定着一根长为L的轻质细杆,细杆的左端用铰链与墙壁相连,球下边垫上一块木板后,细杆恰好水平,而木板下面是光滑的水平面。由于金属球和木板之间有摩擦(已知摩擦因素为μ),所以要将木板从球下面向右抽出时,至少需要大小为F的水平拉力。试问:现要将木板继续向左插进一些,至少需要多大的水平推力?

    解说:这是一个典型的力矩平衡的例题。

    以球和杆为对象,研究其对转轴O的转动平衡,设木板拉出时给球体的摩擦力为f ,支持力为N ,重力为G ,力矩平衡方程为:

    再看木板的平衡,F = f 。

    同理,木板插进去时,球体和木板之间的摩擦f′=  = F′。

    1、全反力:接触面给物体的摩擦力与支持力的合力称全反力,一般用R表示,亦称接触反力。

    2、摩擦角:全反力与支持力的最大夹角称摩擦角,一般用φm表示。

    此时,要么物体已经滑动,必有:φm = arctgμ(μ为动摩擦因素),称动摩擦力角;要么物体达到最大运动趋势,必有:φms =

    3、引入全反力和摩擦角的意义:使分析处理物体受力时更方便、更简捷。

    1、隔离法:当物体对象有两个或两个以上时,有必要各个击破,逐个讲每个个体隔离开来分析处理,称隔离法。

    在处理各隔离方程之间的联系时,应注意相互作用力的大小和方向关系。

    2、整体法:当各个体均处于平衡状态时,我们可以不顾个体的差异而讲多个对象看成一个整体进行分析处理,称整体法。

    应用整体法时应注意“系统”、“内力”和“外力”的涵义。

    1、物体放在水平面上,用与水平方向成30°的力拉物体时,物体匀速前进。若此力大小不变,改为沿水平方向拉物体,物体仍能匀速前进,求物体与水平面之间的动摩擦因素μ。

    解说:这是一个能显示摩擦角解题优越性的题目。可以通过不同解法的比较让学生留下深刻印象。

    法一,正交分解。(学生分析受力→列方程→得结果。)

    引进全反力R ,对物体两个平衡状态进行受力分析,再进行矢量平移,得到图18中的左图和中间图(注意:重力G是不变的,而全反力R的方向不变、F的大小不变),φm指摩擦角。

    再将两图重叠成图18的右图。由于灰色的三角形是一个顶角为30°的等腰三角形,其顶角的角平分线必垂直底边……故有:φm = 15°。

    (学生活动)思考:如果F的大小是可以选择的,那么能维持物体匀速前进的最小F值是多少?

    答:Gsin15°(其中G为物体的重量)。

    2、如图19所示,质量m = 5kg的物体置于一粗糙斜面上,并用一平行斜面的、大小F = 30N的推力推物体,使物体能够沿斜面向上匀速运动,而斜面体始终静止。已知斜面的质量M = 10kg ,倾角为30°,重力加速度g = 10m/s2 ,求地面对斜面体的摩擦力大小。

    本题旨在显示整体法的解题的优越性。

    法一,隔离法。简要介绍……

    法二,整体法。注意,滑块和斜面随有相对运动,但从平衡的角度看,它们是完全等价的,可以看成一个整体。

    做整体的受力分析时,内力不加考虑。受力分析比较简单,列水平方向平衡方程很容易解地面摩擦力。

    (学生活动)地面给斜面体的支持力是多少?

    应用:如图20所示,一上表面粗糙的斜面体上放在光滑的水平地面上,斜面的倾角为θ。另一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑。若用一推力F作用在滑块上,使之能沿斜面匀速上滑,且要求斜面体静止不动,就必须施加一个大小为P = 4mgsinθcosθ的水平推力作用于斜面体。使满足题意的这个F的大小和方向。

    解说:这是一道难度较大的静力学题,可以动用一切可能的工具解题。

    由第一个物理情景易得,斜面于滑块的摩擦因素μ= tgθ

    对第二个物理情景,分别隔离滑块和斜面体分析受力,并将F沿斜面、垂直斜面分解成Fx和Fy ,滑块与斜面之间的两对相互作用力只用两个字母表示(N表示正压力和弹力,f表示摩擦力),如图21所示。

    对滑块,我们可以考查沿斜面方向和垂直斜面方向的平衡——

    对斜面体,只看水平方向平衡就行了——

    最后由F =解F的大小,由tgα= 解F的方向(设α为F和斜面的夹角)。

    答案:大小为F = mg,方向和斜面夹角α= arctg()指向斜面内部。

    法二:引入摩擦角和整体法观念。

    仍然沿用“法一”中关于F的方向设置(见图21中的α角)。

    再隔离滑块,分析受力时引进全反力R和摩擦角φ,由于简化后只有三个力(R、mg和F),可以将矢量平移后构成一个三角形,如图22所示。

    解⑴⑵⑶式可得F和α的值。

  • 科目: 来源: 题型:阅读理解

  •  叫做超声波,低于20Hz叫做次声波。

    4、弦乐器发出的声音是靠 弦的振动  产生的,音调的高低与弦的粗细 、 长短 、 松紧  有关。弦乐器通常有一个木制的 共鸣箱来使声音更洪亮。

    6、我们听到声音的两种方式是气传导和骨传导。造成耳聋的两种类型:神经性耳聋和非神经性耳聋。

    7、声源到两只耳朵的距离一般不同,声音传到两只耳朵的  时刻、  强弱  及其它特征也就不同。这些差异就是判断  声源方向  的重要基础。这就是双耳效应。正是双耳效应,人们可以准确地判断声音传来的  方位 。

    11、外科医生用超声的振动除去人体内的结石,这是利用了声波传递 能量  的性质。

    光在 同种均匀介质中和真空中是沿直线传播的,真空中光速是宇宙中最大的速度是3×108  m/s = 3 ×105 km/s。在其它介质中,,随介质而不同。

    1. 小孔成像和影子的形成说明了 光是沿直线传播 的。
    2. 光的反射定律内容是 反射光线、入射光线 和法线在同一平面,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射光线等于入射光线。光在反射中光路可逆。
    3. 我们能看到本身不发光的物体,是因为光射到物体表面发生了 反射 。我们能从不同角度看到同一物体,是因为光射到物体表面发射了 漫反射 。
    4. 平面镜的作用有 成像 、 改变光的传播方向 。平面镜成像特点有  物体经平面镜成的是虚像,像与物体大小相等,像与物体的连线与镜面垂直,像于物体到镜面的距离相等。(成虚像、物、像相对镜面对称——正立、等大、等远。)
    5. 棱镜可以把太阳光分解成 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光,把它们按这个顺序排列起来就是光谱, 在光谱上红光以外人眼看不见的能量的辐射是红外线,  在光谱的紫端,人眼看不见的光 是紫外线。
    6. 红外线主要作用是 热作用强 ,各种物体吸收红外线后温度 升高  ,红外线穿透云雾的能力强,利用灵敏的红外探测器吸收物体发出的红外线,再利用电子仪器对吸收的信号进行处理,可以显示被测物体的 形状 、 特征 ,这就是红外遥感。
    7. 紫外线主要作用是  化学作用强 ,很容易使照相底片感光,紫外线能 杀菌消毒 。紫外线能使荧光物质发光,可进行防伪,鉴别古画,并可用紫外线摄影。

    (1)影是光在传播过程中遇到不透光的物体时,在物体后面光不能直接照射到区域所形成的跟物体相似的暗区部分称为影。它是由光的直线传播产生的。

    (2)、像分为实像和虚像,像是以物体发出的光线,经光学器具形成的与原物相似的图景。

    ⑴实像是物体发出的光线经光学器具后实际光线相交所成的像,如小孔成像,经凸透镜折射后成的倒立的像,   ⑵虚像是物体发出的光线经光学器具后,实际光线反射或折射的反向延长线会聚的像,如平面镜成像,凸透镜折射成正立的像。

    ⑶实像可在屏上呈现,虚像在屏上不呈现,但实、虚像都可用眼睛观察到。

    1.光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象 叫光的折射。 折射光线和法线的夹角           叫折射角。光从空气斜射入水或其他透明介质中时,折射光线 靠近 法线,折射角  小于 入射角。光从水或其他透明介质斜射入空气中时,折射光线 远离 法线,折射角 大于 入射角。

    2. 光的折射规律;折射光线、入射光线和法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧;光从空气斜射入某透明介质时,折射角小于入射角,光从某透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变。

    3.生活中由岸边向水中看,虚像比实际池底位置高,由水中向岸上看虚像比实际物体高等成因都是光的折射现象。例:我们看到水中的鱼,实际是由于光的折射形成的鱼的 虚 象,比鱼的实际位置高。潜水员潜入水中看到岸上的物体,比实际的物体 高 。

    4.凸透镜能使 和主光轴平行的光线会聚于主光轴上一点,这一点叫凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离叫  焦距  。对光有会聚作用,称会聚透镜。

    5.凹透镜能使  和主光轴平行的光线 发散,发散光线的反向延长线交于主光轴上一点,这一点叫凹透镜的虚 焦点。对光有发散作用,称发散透镜。

    应广义地体会“会聚作用”,“发散作用”。

    如从凸透镜焦点射出光线,经折射后平行主光轴,折射光线并没有相交一点,但折射光线的方向与入射光线相比,相互“靠拢”,仍对光起会聚作用。

    可见判断透镜对光线的作用,应当用折射光线与入射光线比较,若相“靠近”,则对光线起会聚作用;若相“远离”,则对光线起发散作用。

    (1)过透镜光心的光线,折射后,方向不变。

    (2)平行于主光轴的光线,经折射后过透镜焦点。

    (3)过透镜焦点的光线,经折射后平行主光轴。

    7.照相机利用了凸透镜成  倒立缩小的实像的性质;投影仪利用了凸透镜成  倒立放大的实像 的性质,投影仪上的平面镜的作用是 改变光的传播方向 ;放大镜利用了凸透镜成  正立放大的虚像 的性质。

    8.在凸透镜的焦点以外,物体经凸透镜成 倒立的实 像,并且物体离凸透镜焦点越近所成的像越  大 ,像到凸透镜的距离越  远 , 到凸透镜的距离等于二倍焦距的点是凸透镜成放大像与缩小的像的分界点,到凸透镜的距离等于一倍焦距  的点是凸透镜成实像与虚像的分界点。 

    9.凸透镜所成实像一定是  倒立的,像与物体在凸透镜的两侧 。

    10.凸透镜所成虚像一定是  正立的,像与物体在凸透镜的同侧。

    1. 实像是由实际光线会聚而成,能用光屏承接,也能用眼睛直接看到;虚像是由实际光线的反向延长线相交而成,不能用光屏承接,能用眼睛直接看到。

    物体到凸透镜的距离大于凸透镜焦距的二倍时,物体经凸透镜成倒立缩小的实像,像到凸透镜的距离大于一倍焦距小于二倍焦距,像和物体在凸透镜的两侧。

    物体到凸透镜的距离等于凸透镜焦距的二倍时,物体经凸透镜成倒立等大的实像,像到凸透镜的距离等于二倍焦距,像和物体在凸透镜的两侧。

    物体到凸透镜的距离大于凸透镜一倍焦距小于二倍焦距时,物体经凸透镜成倒立放大的实像,像到凸透镜的距离大于焦距的二倍,像和物体在凸透镜的两侧。

    物体到凸透镜的距离等于凸透镜的焦距时,物体经凸透镜不成像。

    物体到凸透镜的距离小于凸透镜的焦距时,物体经凸透镜成正立放大的虚像,像和物体在凸透镜的同侧。

    光心的光学性质是通过光心的光线传播方向不改变;焦点的光学性质是平行于主光轴的光束经透镜折射后相交(或者在反方向延长后相交)于该点。

    7、在研究凸透镜成像规律的实验中,在已画好的直线上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏,并使三者的中心在同一高度,目的是能在光屏上接受到烛焰的像。

    8、① 焦点是凸透镜成实像和虚像的分界点,时不成像,成实像,成虚像。

    ② 二倍焦距处是像大小的分界点,时,成等大实像,时,成缩小的实像,时,成放大实像或放大虚像。

    成实像时,物、像在镜的两侧且倒立,同时像变小,像变大,物像移动方向一致。

    成虚像时,物、像在镜同侧,且正立、放大,同时,,像变大,像变小,像物移动方向也一致。

    ⑤ 成实像时,物、像距离最小值为4倍焦距(即)。

    9、不管成实像还是成虚像,像距大于物距,像是放大的,像距等于物距像与物体等大,像距小于物距像是缩小的。

    12、近视眼的产生是由于晶状体  太厚 ,它的折光能力 太强 ,或者眼球在前后方向上  太长 ,而造成的。这样的眼睛应配戴 凹透镜透镜的眼镜。

    14、显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个 凸透镜 ,物体经物镜成 倒立放大的实 像,这个像在经过目镜成 正立放大的虚 像。

    15、有一种望远镜是由两组凸透镜组成,物镜的作用是使远处的物体在 目镜 附近成 倒立缩小的像,这个像在经过目镜成 正立放大的像。

    16、一个物体离我们越近,它对眼睛的 视角就越大。经眼睛所成的像就越大。 

    1、物体的 冷热程度叫温度。家庭和实验室常用的温度计内装液体如水银、煤油、酒精等,是利用液体热胀冷缩   性质来测量温度的。

    4、医用温度计也叫做  体温计   ,内装液体是水银,比普通温度计多一个 缩口 ,使温度计离开人体后仍能表示人体的温度,所以用体温计前要把升上去的液体用力 甩回到玻璃泡里再测人体温度。

    7、使用温度计测液体温度时,正确方法为:温度计的玻璃泡要  全部浸没在被测液体中 ,不要碰 到容器底和容器壁。 ;要待示数 稳定后再读数;读数时玻璃泡 不能离开被测液体,视线 要 与温度计液柱的上表面相平。

    10、同一物质的熔点和凝固点 相同 

    12、汽化的两种方式为:蒸发和 沸腾 

    14、蒸发是液体在 任何温度下都能发生的,并且只在液体 表面 发生的 缓慢 的  汽化现象 。沸腾是在一定 温度下发生的,在液体内部和表面 同时发生的剧烈的汽化现象。

    15、液体蒸发时温度要降低,它要从周围物体 吸收 热量,因此蒸发具有 致冷作用。

    16、水沸腾须具备两个条件:温度达到沸点 和 吸收热量。

    3、电源是提供 电能的;用电器是 消耗 电能的;导线是 输送 电能的。开关是控制电路通断的 

    4、 容易导电的物体 叫导体; 不容易导电的物体 叫绝缘体。下列物质:棉线、塑料、食盐水、玻璃、大地、橡胶、碳棒、人体、空气、铅笔芯、钢尺,属于导体的是: 食盐水、大地、碳棒、人体、铅笔芯、钢尺。

    6、并联电路中,干路开关控制 整个电路,支路开关控制 本支路 

    8、串联电路和并联电路

    (1)串联电路:把元件逐个顺次连接起来组成的电路叫串联电路。各元件互相牵连,通则都通,断则都断,电路中只需要一个开关,并且开关的位置对电路没有影响。

    (2)并联电路:把元件并列地接连起来组成的电路叫并联电路。并联电路电流有两条或多条路径,各元件可以独立工作,干路的开关控制整个干路,支路的开关只控制本支路。

    (3)串联电路和并联电路的判别方法。

    这是最重要的方法,就是从电路图中电源的正极出发沿电流的方向“走”一圈,回到负极,如果电流只有一条通路,依次通过了所有的用电器,则该电路是串联电路,如果电流通路有多条,并且每条通路都经过不同的用电器,则该电路是并联电路。电流表相当于导线,电压表相当于开路

        节点法多用于一些不规范的电路分析过程,不论导线有多长,只要其间没有电源,用电器等,此导线两端点,便可看作一点,从而找出各用电器两端的公共点。

    所谓消元法就是假设电路中某一用电器不存在,看电路会发生什么变化,若取消任一个用电器,电流都形不成通路,其余用电器都不能工作,那么此电路为串联,若取消任一支路中的用电器,其余支路都能形成通路,其余用电器均能正常工作的是并联。

    9、电流是表示电流强弱 的物理量。

    10、单位:安培(A),毫安(mA),微安(A),,。

    11、电流用电流表来测量,电流表必须串 联在待测的电路中,使电流从 正 接线柱流入从 负  接线柱流出。被测电流不能  电流表的量程 。绝对不允许不经过用电器直接把电流表接在 电源上 。

    13、并联电路干路的电流等于各支路的电流 之和 。

    14、电能表:测量用户消耗多少 电能 的仪表。

    15、总开关:家庭电路需修理时 断开 总开关

    16、保险盒:电路中 电流 过大时保险丝熔断,切断电路对线路起到 保护 作用。

    18、电灯:照明。6、进户输电线。

    19、用 测电笔 可以判断零线和火线,手指按住金属笔卡或笔尾金属体,用笔尖接触被测的导线,氖管发光是 火 线,不发光是  零 线。

    20、双线触电:人体的两个部分别接触 火 线和 零 线,造成的触电。

    21、单线触电:人体接触火线,同时人体和  大地  相连通,造成的触电。

    22、如果发生了触电事故,要立即 断开电源。

    24、漏电保护器:站在地上的人不小心接触了火线,电流经过人体流入 大地 ,漏电保护器迅速 切断电流,对人体起到保护作用。

    (1)电压的作用:电压使电路中形成了电流,也就是说电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因。

    (2)单位:伏特(V),千伏(kV),毫伏(mV),微伏(V),,,。

    (3)一些电压值:1节干电池的电压为1.5V,一个蓄电池的电压为2V,家庭电路的电压为220V,对人体的安全电压不高于36V。

    注:某段电路中有电流必有电压,而有电压时不一定有电流。

    ① 必须把电压表和被测电路并联。

    ② 必须让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。

    ③ 被测电压不得超过电压表的量程。

    (2)电压表的量程和读数方法:

    实验室里使用的电压表通常有两个量程0—3V和0—15V,当使用0—3V量程时,每一大格表示1V,每一小格表示0.1V,当使用0—15V量程时,每一大格表示5V,每小格表示0.5V。

    (3) 电流表和电压表的异同点

    ② 都必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。

    ③ 接线时如不能估算被测量的大小,都应先接较大量程接线柱,试触后再根据指针示数接到相应的接线柱上。

    ① 电流表必须串联在待测电路中,电压表必须并联在待测电路两端。

    ② 电流表不能直接连在电源的两极上,电压表能直接连在电源的两端测电源电压。

    6. 串、并联电池组电压特点

    串联电池组的电压等于各节电池的电压之和。

    并联电池组的电压等于每节干电池的电压。

    7. 串、并联电路电压的特点

    (1)串联电路特点:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。

    (2)并联电路特点:并联电路中,各支路两端的电压相等。

    (1)电阻是指导体对电流的阻碍作用,是导体本身的一种性质。

    (2)单位:欧姆,符号,千欧()兆欧()

    (3)决定电阻大小的因素:

    ① 导体的电阻和它的长度成正比,导体越长电阻越大。

    ② 导体的电阻与它的横截面积成反比,导体的横截面积越大其电阻越小。

    ③ 导体的电阻还与导体的材料有关。

    注:由于导体电阻的大小跟长度、材料和横截面积有关,因此在研究电阻和其中一个因素的相互关系时,必须保持其它的因素不变,改变要研究的这一因素,研究它的变化对电阻有什么影响。因此,在常温下,导体的材料、横截面积相同时,导体的电阻跟长度成正比;导体的材料、长度相同时,导体的电阻跟横截面积成反比。

    ④ 导体的电阻和温度有关:

    大多数导体的电阻随温度的升高而增大,但有少数导体的电阻随温度的升高而减小。

    (1)工作原理:根据改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的大小。

    (2)作用:改变电阻值,以达到改变电流大小、改变部分电路电压的目的,还可起到保护电路中其他用电器的作用。

    (3)正确使用滑动变阻器:

    ① 要了解所使用的变阻器的阻值范围和最大允许电流,如一个变阻器标有“”字样,表示此滑动变阻器的电阻最大值是50欧,允许通过的最大电流是1.5A,使用时要根据需要对滑动变阻器进行选择,不能使通过的电流超过最大允许值。

    ② 闭合开关前,应将滑片移到变阻器接入电路的电阻最大处。

    ③ 将变阻器连入电路时应采用“一上一下”两个接线柱的接法。

    注:判断滑动变阻器的滑片P移动时接入电路电阻的变化情况,关键是看接入电路中那段电阻线的长度变化,如变长则电阻变大,反之则变小。

    (4)电阻箱:一种能够表示出阻值的变阻器,实验室用的旋盘式电阻箱,是通过调节四个旋盘来改变连入电路的电阻值的,从旋盘上可读出阻值的大小。

    调节旋盘可得到之间的任意整数阻值,但不能像滑动变阻器那样逐渐改变电阻。

    1. 有关串、并联问题的解题步骤:

    (1)分析电路结构、识别电路元件间的串、并联关系。

    (2)弄清电流表的作用,清楚测量哪段电路的电流。

    (3)根据串联、并联电路中电流的特点,根据题目所给的已知条件,求出未知电流值。

    2、. 用电压表来检查电路

    用电压表来逐段测量电压是检查电路故障常用的方法,解答这类问题时应注意:由于电流表内阻较小,电流表只有串联在被测电路中才能测量电路的电流,电压表内阻很大,电压表只有并联在被测电路两端才能测量电压,在电路中,如果电流表指针几乎不动,而电压表有明显偏转。故障的原因就在于电压并接的哪段电路中某处一定发生了断路。

    3、 怎样判断滑动变阻器接入电路的电阻值的变化

    (1)确定滑动变阻器与电路的接法

    (2)根据电流通过滑动变阻器的情况,判断滑动变阻器的哪段连入了电路。

    (3)根据滑片位置的变化,判断通过电流的电阻长度的变化。

    (4)由电阻的长度变化判断接在电路中的滑动变阻器电阻大小的变化。

    1、 电流跟电压、电阻的关系。

    (1)电流跟电压的关系:

    在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。

    (2)电流跟电阻的关系:

        在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。

    (1)欧姆定律的内容:

    通过导体的电流强度跟导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。

    ① 电流、电压和电阻三个量都是对于同一段导体或同一段电路而言的。

    ② 注意电压、电流的因果关系,电压是原因、电流是结果,因为导体两端加了电压、导体中才有电流,不是因为导体中通了电流才加了电压,因果关系不能颠倒。所以不能说电压与电流成正比。

    ③ 注意电流和电阻的因果关系,不能说导体的电阻与通过它的电流成反比,电阻是导体本身的一种特性,即使导体中不通电流,它的电阻也不会改变,更不会因为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。

    ④ 成“正比”和成“反比”是有前提条件的。

    (2)数学表达式:,变形公式和。

    (1)原理:根据欧姆定律的变形公式,测出待测电阻两端的电压和通过的电流,就可以求出导体的电阻。

    (2)实验器材:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻和导线。

    (4)滑动变阻器的作用:

    ① 改变电路中电流大小,改变串联电阻两端的电压。

    一、(1)电功:电流所做的功叫电功,用W表示,电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能量。

    (2)公式:,即电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电时间的乘积。

    电功公式,是计算电功普遍适用的公式。

    ,这两个公式只适用于纯电阻电路。

    注:① 统一使用国际单位的主单位。

    ② 各物理量必须统一在同一段电路中。

    ③ 统一在同一做功过程中。

    (3)单位:焦耳、千瓦时。

    (4)电能表:是测量电功的仪表,把电能表接在电路中,电能表的计数器上先后两次读数数差,就是这段时间内用电的度数。

    (5)串、并联电路中电功的特点:

    ① 在串联电路中,电流做的总功等于各部分电功之和,各部分电功跟电阻成正比。

    ② 在并联电路中,电流做的总功等于各支路电功之和。各支路电功与电阻成反比:

  • 科目: 来源: 题型:阅读理解

      牛顿(Isaac Newton,1643~1727)伟大的物理学家、天文学家和数学家,经典力学体系的奠基人。

      牛顿1643年1月4日(儒略历1642年12月25日)诞生于英格兰东部小镇乌尔斯索普一个自耕农家庭。出生前八九个月父死于肺炎。自小瘦弱,孤僻而倔强。3岁时母亲改嫁,由外祖母抚养。11岁时继父去世,母亲又带3个弟妹回家务农。在不幸的家庭生活中,牛顿小学时成绩较差,“除设计机械外没显出才华”。

      牛顿自小热爱自然,喜欢动脑动手。8岁时积攒零钱买了锤、锯来做手工,他特别喜欢刻制日晷,利用圆盘上小棍的投影显示时刻。传说他家里墙角、窗台上到处都有他刻划的日晷,他还做了一个日晷放在村中央,被人称为“牛顿钟”,一直用到牛顿死后好几年。他还做过带踏板的自行车;用小木桶做过滴漏水钟;放过自做的带小灯笼的风筝(人们以为是彗星出现);用小老鼠当动力做了一架磨坊的模型,等等。他观察自然最生动的例子是15岁时做的第一次实验:为了计算风力和风速,他选择狂风时做顺风跳跃和逆风跳跃,再量出两次跳跃的距离差。牛顿在格兰瑟姆中学读书时,曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店,这里更培养了他的科学实验习惯,因为当时的药店就是一所化学实验室。牛顿在自己的笔记中,将自然现象分类整理,包括颜色调配、时钟、天文、几何问题等等。这些灵活的学习方法,都为他后来的创造打下了良好基础。

      牛顿曾因家贫停学务农,在这段时间里,他利用一切时间自学。放羊、购物、农闲时,他都手不释卷,甚至羊吃了别人庄稼,他也不知道。他舅父是一个神父,有一次发现牛顿看的是数学,便支持他继续上学。1661年6月考入剑桥大学三一学院。作为领取补助金的“减费生”,他必须担负侍候某些富家子弟的任务。三一学院的巴罗(Isaac Barrow,1630~1677)教授是当时改革教育方式主持自然科学新讲座(卢卡斯讲座)的第一任教授,被称为“欧洲最优秀的学者”,对牛顿特别垂青,引导他读了许多前人的优秀著作。1664年牛顿经考试被选为巴罗的助手,1665年大学毕业。 

      在1665~1666年,伦敦流行鼠疫的两年间,牛顿回到家乡。这两年牛顿才华横溢,作出了多项发明。1667年重返剑桥大学,1668年7月获硕士学位。1669年巴罗推荐26岁的牛顿继任卢卡斯讲座教授,1672年成为皇家学会会员,1703年成为皇家学会终身会长。1699年就任造币局局长,1701年他辞去剑桥大学工作,因改革币制有功,1705年被封为爵士。1727年牛顿逝世于肯辛顿,遗体葬于威斯敏斯特教堂。

      牛顿的伟大成就与他的刻苦和勤奋是分不开的。他的助手H.牛顿说过,“他很少在两、三点前睡觉,有时一直工作到五、六点。春天和秋天经常五、六个星期住在实验室,直到完成实验。”他有一种长期坚持不懈集中精力透彻解决某一问题的习惯。他回答人们关于他洞察事物有何诀窍时说:“不断地沉思”。这正是他的主要特点。对此有许多故事流传:他年幼时,曾一面牵牛上山,一面看书,到家后才发觉手里只有一根绳;看书时定时煮鸡蛋结果将表和鸡蛋一齐煮在锅里;有一次,他请朋友到家中吃饭,自己却在实验室废寝忘食地工作,再三催促仍不出来,当朋友把一只鸡吃完,留下一堆骨头在盘中走了以后,牛顿才想起这事,可他看到盘中的骨头后又恍然大悟地说:“我还以为没有吃饭,原来我早已吃过了”。

      牛顿的成就,恩格斯在《英国状况十八世纪》中概括得最为完整:“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学,由于进行了光的分解而创立了科学的光学,由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学,由于认识了力的本性而创立了科学的力学”。(牛顿在建立万有引力定律及经典力学方面的成就详见本手册相关条目),这里着重从数学、光学、哲学(方法论)等方面的成就作一些介绍。 

      (1)牛顿的数学成就

      17世纪以来,原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题,例如:如何求出物体的瞬时速度与加速度?如何求曲线的切线及曲线长度(行星路程)、矢径扫过的面积、极大极小值(如近日点、远日点、最大射程等)、体积、重心、引力等等;尽管牛顿以前已有对数、解析几何、无穷级数等成就,但还不能圆满或普遍地解决这些问题。当时笛卡儿的《几何学》和瓦里斯的《无穷算术》对牛顿的影响最大。牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法:正流数术(微分)和反流数术(积分),反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中,以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中。所谓“流量”就是随时间而变化的自变量如x、y、s、u等,“流数”就是流量的改变速度即变化率,写作等。他说的“差率”“变率”就是微分。与此同时,他还在1676年首次公布了他发明的二项式展开定理。牛顿利甩它还发现了其他无穷级数,并用来计算面积、积分、解方程等等。1684年莱布尼兹从对曲线的切线研究中引入了和拉长的S作为微积分符号,从此牛顿创立的微积分学在大陆各国迅速推广。

      微积分的出现,成了数学发展中除几何与代数以外的另一重要分支──数学分析(牛顿称之为“借助于无限多项方程的分析”),并进一步进进发展为微分几何、微分方程、变分法等等,这些又反过来促进了理论物理学的发展。例如瑞士J.伯努利曾征求最速降落曲线的解答,这是变分法的最初始问题,半年内全欧数学家无人能解答。1697年,一天牛顿偶然听说此事,当天晚上一举解出,并匿名刊登在《哲学学报》上。伯努利惊异地说:“从这锋利的爪中我认出了雄狮”。 

      (2)牛顿在光学上的成就

      牛顿的《光学》是他的另一本科学经典著作(1704年)。该书用标副标题是“关于光的反射、折射、拐折和颜色的论文”,集中反映了他的光学成就。

      第一篇是几何光学和颜色理论(棱镜光谱实验)。从1663年起,他开始磨制透镜和自制望远镜。在他送交皇家学会的信中报告说:“我在1666年初做了一个三角形的玻璃棱镜,以便试验那著名的颜色现象。为此,我弄暗我的房间……”接着详细叙述了他开小孔、引阳光进行的棱镜色散实验。关于光的颜色理论从亚里士多德到笛卡儿都认为白光纯洁均匀,乃是光的本色。“色光乃是白光的变种。牛顿细致地注意到阳光不是像过去人们所说的五色而是在红、黄、绿、蓝、紫色之间还有橙、靛青等中间色共七色。奇怪的还有棱镜分光后形成的不是圆形而是长条椭圆形,接着他又试验“玻璃的不同厚度部分”、“不同大小的窗孔”、“将棱镜放在外边”再通过孔、“玻璃的不平或偶然不规则”等的影响;用两个棱镜正倒放置以“消除第一棱镜的效应”;取“来自太阳不同部分的光线,看其不同的入射方向会产生什么样的影响”;并“计算各色光线的折射率”,“观察光线经棱镜后会不会沿曲线运动”;最后才做了“判决性试验”:在棱镜所形成的彩色带中通过屏幕上的小孔取出单色光,再投射到第二棱镜后,得出核色光的折射率(当时叫“折射程度”),这样就得出“白光本身是由折射程度不同的各种彩色光所组成的非匀匀的混合体”。这个惊人的结论推翻了前人的学说,是牛顿细致观察和多项反复实验与思考的结果。

      在研究这个问题的过程中,牛顿还肯定:不管是伽利略望远镜(凹、凸)还是开普勒望远镜(两个凸透镜),其结构本身都无法避免物镜色散引起起的色差。他发现经过仔细研磨后的金属反射镜面作为物镜可放大30~40倍。1671年他将此镜送皇家学会保存,至今的巨型天文望远镜仍用牛顿式的基本结构。牛顿磨制及抛光精密光学镜面的方法,至今仍是不少工厂光学加工的主要手段。

      《光学》第二篇描述了光照射到叠放的凸透镜和平面玻璃上的“牛顿环”现象的各种实验。除产生环的原因他没有涉及外,他作了现代实验所能想到的一切实验,并作了精确测量。他把干涉现象解释为光行进中的“突发”或“切合”,即周期性的时而突然“易于反射”,时而“易于透射”,他甚至测出这种等间隔的大小,如黄橙色之间有一种色光的突发间隔为1/89000英寸(即现今2854×10-10米),正好与现代波长值5710×10-10米相差一半!

      《光学》第三篇是“拐折”(他认为光线被吸收)即衍射、双折射实验和他的31个疑问。这些衍射实验包括头发丝、刀片、尖劈形单缝形成的单色窄光束“光带”(今称衍射图样)等10多个实验。牛顿已经走到了重大发现的大门口却失之交臂。他的31个疑问极具启发性,说明牛顿在实验事实和物理思想成熟前并不先作绝对的肯定。牛顿在《光学》一、二篇中视光为物质流,即由光源发出的速度、大小不同的一群粒子,在双折射中他假设这些光粒子有方向性且各向异性。由于当时波动说还解释不了光的直进,他是倾向于粒子说的,但他认为粒子与波都是假定。他甚至认为以太的存在也是没有根据的。

      在流体力学方面,牛顿指出流体粘性阻力与剪切率成正比,这种阻力与液体各部分之间的分离速度成正比,符合这种规律的(如、空气与水)称为牛顿流体。

      在热学方面,牛顿的冷却定律为:当物体表面与周围形成温差时,单位时间单位面积上散失的热量与这一温差成正比。

      在声学方面,他指出声速与大气压强平方根成正比,与密度平方根成反比。他原来把声传播作为等温过程对待,后来P.S.拉普拉斯纠正为绝热过程。 

      (3)牛顿的哲学思想和科学方法

      牛顿在科学上的巨大成就连同他的朴素的唯物主义哲学观点和一套初具规模的物理学方法论体系,给物理学及整个自然科学的发展,给18世纪的工业革命、社会经济变革及机械唯物论思潮的发展以巨大影响。这里只简略勾画一些轮廓。

      牛顿的哲学观点与他在力学上的奠基性成就是分不开的,一切自然现象他都力图力学观点加以解释,这就形成了牛顿哲学上的自发的唯物主义,同时也导致了机械论的盛行。事实上,牛顿把一切化学、热、电等现象都看作“与吸引或排斥力有关的事物”。例如他最早阐述了化学亲和力,把化学置换反应描述为两种吸引作用的相互竞争;认为“通过运动或发酵而发热”;火药爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞击、分解、放热、膨胀的过程,等等。

      这种机械观,即把一切的物质运动形式都归为机械运动的观点,把解释机械运动问题所必需的绝对时空观、原子论、由初始条件可以决定以后任何时刻运动状态的机械决定论、事物发展的因果律等等,作为整个物理学的通用思考模式。可以认为,牛顿是开始比较完整地建立物理因果关系体系的第一人,而因果关系正是经典物理学的基石。

      牛顿在科学方法论上的贡献正如他在物理学特别是力学中的贡献一样,不只是创立了某一种或两种新方法,而是形成了一套研究事物的方法论体系,提出了几条方法论原理。在牛顿《原理》一书中集中体现了以下几种科学方法:

      ①实验──理论──应用的方法。牛顿在《原理》序言中说:“哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力,而后用这些方去论证其他的现象。”科学史家I.B.Cohen正确地指出,牛顿“主要是将实际世界与其简化数学表示反复加以比较”。牛顿是从事实验和归纳实际材料的巨匠,也是将其理论应用于天体、流体、引力等实际问题的能手。

      ②分析──综合方法。分析是从整体到部分(如微分、原子观点),综合是从部分到整体(如积分,也包括天与地的综合、三条运动定律的建立等)。牛顿在《原理》中说过:“在自然科学里,应该像在数学里一样,在研究困难的事物时,总是应当先用分析的方法,然后才用综合的方法……。一般地说,从结果到原因,从特殊原因到普遍原因,一直论证到最普遍的原因为止,这就是分析的方法;而综合的方法则假定原因已找到,并且已经把它们定为原理,再用这些原理去解释由它们发生的现象,并证明这些解释的正确性”。

      ③归纳──演绎方法。上述分析一综合法与归纳一演绎法是相互结合的。牛顿从观察和实验出发。“用归纳法去从中作出普通的结论”,即得到概念和规律,然后用演绎法推演出种种结论,再通过实验加以检验、解释和预测,这些预言的大部分都在后来得到证实。当时牛顿表述的定律他称为公理,即表明由归纳法得出的普遍结论,又可用演绎法去推演出其他结论。

      ④物理──数学方法。牛顿将物理学范围中的概念和定律都“尽量用数学演出”。爱因斯坦说:“牛顿才第一个成功地找到了一个用公式清楚表述的基础,从这个基础出发他用数学的思维,逻辑地、定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合”,“只有微分定律的形式才能完全满足近代物理学家对因果性的要求,微分定律的明晰概念是牛顿最伟大的理智成就之一”。牛顿把他的书称为《自然哲学的数学原理》正好说明这一点。 

      牛顿的方法论原理集中表述在《原理》第三篇“哲学中的推理法则”中的四条法则中,此处不再转引。概括起来,可以称之为简单性原理(法则1),因果性原理(法则2),普遍性原理(法则3),否证法原理(法则4,无反例证明者即成立)。有人还主张把牛顿在下一段话的思想称之为结构性原理:“自然哲学的目的在于发现自然界的结构的作用,并且尽可能把它们归结为一些普遍的法规和一般的定律──用观察和实验来建立这些法则,从而导出事物的原因和结果”。

      牛顿的哲学思想和方法论体系被爱因斯坦赞为“理论物理学领域中每一工作者的纲领”。这是一个指引着一代一代科学工作者前进的开放的纲领。但牛顿的哲学思想和方法论不可避免地有着明显的时代局限性和不彻底性,这是科学处于幼年时代的最高成就。牛顿当时只对物质最简单的机械运动作了初步系统研究,并且把时空、物质绝对化,企图把粒子说外推到一切领域(如连他自己也不能解释他所发现的“牛顿环”),这些都是他的致命伤。牛顿在看到事物的“第一原因”“不一定是机械的”时,提出了“这些事情都是这样地井井有条……是否好像有一位……无所不在的上帝”的问题,(《光学》,疑问29),并长期转到神学的“科学”研究中,费了大量精力。但是,牛顿的历史局限性和他的历史成就一样,都是启迪后人不断前进的教材。

    选自:《物理教师手册》

  • 科目: 来源: 题型:

    (一) 阅读下面两段文言文,完成7 —10题。(13分)

    [甲]王子曰:仲永之通悟,受之天也。其受之天也,贤于材人远矣。卒之为众人,则其受于人者不至也,彼其受之天也,如此其贤也,不受之人,且为众人;今夫不受之天,固众人,又不受之人,得为众人而已耶?

    (节选自《伤仲永》) [乙]人之为学,不日进则日退。独学无友,则孤陋①而难成。久处一方,则习染而不自觉。不幸而在穷僻之域,无车马之资② ,犹当博学审③问,古人与稽④ ,以求其是非之所在,庶几⑤ 可得十之五六。若既不出户,又不读书,则是面墙之士,虽子羔、原宪⑥之贤,终无济于天下。子曰:“十室之邑⑦必有忠信如丘⑧者焉,不如丘也之好学也。”夫以孔子之圣,犹须好学,今人可不勉⑨乎?

    (节选自顾炎武《与友人书》) [注]①孤陋:片面、浅陋。②资:盘缠。③审:详细。④稽:探究、考察。⑤庶几:差不多。⑥子羔、原宪:孔子的弟子。⑦邑:地方。⑧丘:孔子。⑨勉:勤勉,努力。

    7. 解释下列句子中加点的字。(2分)

    8. 将文中li线的句子翻译成现代汉语。(4分)

    (1) 其受之天也,贤于材人远矣。译文:

    (2) 人之为学,不日进则日退。译文:

    9. [甲]文谈“成才”,[乙]文谈“做学问”,两者强调的重点各有不同。请根据你的理解,谈谈具体有什么不同。 (3分)

    10. [甲][乙]两文都具有较强的议论性,试分别概括两文所论述的主要内容。(4分)

    (二) 阅读《从百草园到三味书屋》节选,完成]一15题。 (12 分)

    不必说碧绿的 ,光滑的石井栏,高大的皂荚树,紫红的 ;也不必说鸣蝉在树叶里长吟,肥胖的黄蜂伏在菜花上, 的叫天子(云雀) 忽然从草间直窜向云霄里去了 ....单是周围的短短的泥墙根一带,就有无限趣味。油蛉在这里低唱,蟋蟀们在这里弹琴。翻开断砖来,有时会遇见蜈蚣;还有斑蝥, 用手指按住它的脊梁,便会拍的一声,从后窍喷出一阵烟雾。何首乌藤和木莲藤缠络着,木莲有莲房一般的果实,何首乌有拥肿的根。有人说,何首乌根是有像人形的,吃了便可以成仙,我于是常常拔它起来,牵连不断地拔起来,也曾因此弄坏了泥墙,却从来没有见过有一块根像人样。如果不怕刺,还可以摘到覆盆子,像小珊瑚珠攒成的小球,又酸又甜,色味都比桑椹要好得远。

    11. 在文中的横线上依次填入恰当的词。(2分)

    12. 对“不必说……也不必说……单是……就有……”这个句式的作用有四种理解,正确的一项是(2分)

       A. 表明前面的内容不需要说,只需要说“单是”后面的内容”

       B. 表明前面的内容是次要的,后面的内容是主要的。

       C. 表明可写的内容很多,前面的略写,后面的详写,是为了强调“单是”后面的内容。

    13. 这段文字中的哪句话可以概括百草园的特点?(2分)

    ;从感官的角度看,既有视觉,又有

    15. 少年时代的作者,把百草园看成“我的乐园”,你认为这中间的原因是什么?(2分)

    ① 那年我上小学三年级。寒假前到学校拿学期成绩单。回家时,我与六七个没带书包的好友同行,刚领的成绩单拿在手上,已经被我们折得皱巴巴了。

    ② “老师给你们什么评语? ”阿益问、“还没看,不知道包括我,好几个人都这么说。反正不会是什么好话,我心想。

    ③ “来猜我的是什么?”阿益翻起成绩单一角,露出老师评语的最后一个字:马。

    ④ “害群之马?”我说。

    ⑤ “没那么糟! ”阿益掀开成绩单。

    ⑥ 我刚刚看错了,是“焉”。“心不在焉”,的确比“害群之马”好多了。

    ⑦ “你的呢?”他们问。我也翻开一小角,露出评语的最后两字:用功。“上一个字是‘不’吧!大家起哄说, “不用功。”

    ⑧ 我再翻开一些,看到的字出乎意料,是“又”。聪明又用功?礼貌又用功?乖巧又用功?不管前面的字是什么,总之是个好评语3我高兴又害羞,便把成绩单压着,不让同学看。直到走到家门口,才翻开看整句评语:活泼又用功。-

    ⑨ 活泼,我当之无愧,但实在想不起来哪里用功了?我上课时玩磁铁、涂鸦……老师看到我,总是皱着眉头,又怎么觉得我用功?难道老师在开玩笑?

    ⑩ 整个寒假期间,那句“活泼又用功”的评语,却在脑海中挥之不去,还自动变成歌词,配的是《无敌铁金刚》的旋律。我也就手舞足蹈、心甘情愿地收拾玩心写作业。

    ?开学后,即使成绩单缴回给了老师,那句评语还是经常出现在脑海中a我开始专心上课、写作业,从进步奖领到前五名、前三名的奖状,还参加作文、朗读比赛……

    ?一学期过去了。放暑假的前一天,从老师手中接过成绩单时,也多了些期待。我翻开成绩单内页,右边是交错的“优”和“甲”,左边则是这学期的评语“努力进取”,就在上学期的评语“活泼又用功”旁边。

    ?回家的路上,阿益接过我的成绩单,说:“我这学期的评语跟你上学期的一样! ”

    ?“活泼又用功?”我有点惊讶。他挑起一边的眉毛,说:“活泼欠用功啦!”他厌恶我无意的挖苦,丢还我的成绩单。

    ?我这才仔细看清楚,原来墨渍下那个“又”字其实是“欠”字。突然,脑海里伴我整学期的旋律变得荒腔走板。

    ?十多年后,我自己当了老师。在给学生写评语时,我用快干墨水工整书写。学生不必透过误解或猜测,就能直接感受善意和鼓勒。

    ?学生也把对“我”的评语,写成节日小卡《我仔细读过以后,把它们收在纪念品盒子里,也收藏在心里跟我小学三年级的成绩单一起。

    (删改自台湾王传明《评语》)

    16. 本文按照时间顺序,写了两部分内容,请概括。 (6分)

    18. 第?段画线句富有语言表现力。请选择一点简要分析。(4分)

    19. 本文给我们多方面启示,不恰当的一项是(3分)

    20. 本文标题“评语”不能改为“误读”,请简述理由。 (6分)

  • 科目: 来源: 题型:阅读理解

    在奥赛考纲中,静电学知识点数目不算多,总数和高考考纲基本相同,但在个别知识点上,奥赛的要求显然更加深化了:如非匀强电场中电势的计算、电容器的连接和静电能计算、电介质的极化等。在处理物理问题的方法上,对无限分割和叠加原理提出了更高的要求。

    如果把静电场的问题分为两部分,那就是电场本身的问题、和对场中带电体的研究,高考考纲比较注重第二部分中带电粒子的运动问题,而奥赛考纲更注重第一部分和第二部分中的静态问题。也就是说,奥赛关注的是电场中更本质的内容,关注的是纵向的深化和而非横向的综合。

    条件:⑴点电荷,⑵真空,⑶点电荷静止或相对静止。事实上,条件⑴和⑵均不能视为对库仑定律的限制,因为叠加原理可以将点电荷之间的静电力应用到一般带电体,非真空介质可以通过介电常数将k进行修正(如果介质分布是均匀和“充分宽广”的,一般认为k′= k /εr)。只有条件⑶,它才是静电学的基本前提和出发点(但这一点又是常常被忽视和被不恰当地“综合应用”的)。

    电场的概念;试探电荷(检验电荷);定义意味着一种适用于任何电场的对电场的检测手段;电场线是抽象而直观地描述电场有效工具(电场线的基本属性)。

    b、不同电场中场强的计算

    决定电场强弱的因素有两个:场源(带电量和带电体的形状)和空间位置。这可以从不同电场的场强决定式看出——

    结合点电荷的场强和叠加原理,我们可以求出任何电场的场强,如——

    ⑵均匀带电环,垂直环面轴线上的某点P:E = ,其中r和R的意义见图7-1。

    如果球壳是有厚度的的(内径R1 、外径R2),在壳体中(R1<r<R2):

    E =  ,其中ρ为电荷体密度。这个式子的物理意义可以参照万有引力定律当中(条件部分)的“剥皮法则”理解〔即为图7-2中虚线以内部分的总电量…〕。

    ⑷无限长均匀带电直线(电荷线密度为λ):E = 

    ⑸无限大均匀带电平面(电荷面密度为σ):E = 2πkσ

    1、电势:把一电荷从P点移到参考点P0时电场力所做的功W与该电荷电量q的比值,即

    参考点即电势为零的点,通常取无穷远或大地为参考点。

    和场强一样,电势是属于场本身的物理量。W则为电荷的电势能。

    以无穷远为参考点,U = k

    由于电势的是标量,所以电势的叠加服从代数加法。很显然,有了点电荷电势的表达式和叠加原理,我们可以求出任何电场的电势分布。

    静电感应→静电平衡(狭义和广义)→静电屏蔽

    1、静电平衡的特征可以总结为以下三层含义——

    a、导体内部的合场强为零;表面的合场强不为零且一般各处不等,表面的合场强方向总是垂直导体表面。

    b、导体是等势体,表面是等势面。

    c、导体内部没有净电荷;孤立导体的净电荷在表面的分布情况取决于导体表面的曲率。

    导体壳(网罩)不接地时,可以实现外部对内部的屏蔽,但不能实现内部对外部的屏蔽;导体壳(网罩)接地后,既可实现外部对内部的屏蔽,也可实现内部对外部的屏蔽。

    孤立导体电容器→一般电容器

    b、决定式。决定电容器电容的因素是:导体的形状和位置关系、绝缘介质的种类,所以不同电容器有不同的电容

    用图7-3表征电容器的充电过程,“搬运”电荷做功W就是图中阴影的面积,这也就是电容器的储能E ,所以

    电场的能量。电容器储存的能量究竟是属于电荷还是属于电场?正确答案是后者,因此,我们可以将电容器的能量用场强E表示。

    认为电场能均匀分布在电场中,则单位体积的电场储能 w = E2 。而且,这以结论适用于非匀强电场。

    a、电介质分为两类:无极分子和有极分子,前者是指在没有外电场时每个分子的正、负电荷“重心”彼此重合(如气态的H2 、O2 、N2和CO2),后者则反之(如气态的H2O 、SO2和液态的水硝基笨)

    b、电介质的极化:当介质中存在外电场时,无极分子会变为有极分子,有极分子会由原来的杂乱排列变成规则排列,如图7-4所示。

    2、束缚电荷、自由电荷、极化电荷与宏观过剩电荷

    a、束缚电荷与自由电荷:在图7-4中,电介质左右两端分别显现负电和正电,但这些电荷并不能自由移动,因此称为束缚电荷,除了电介质,导体中的原子核和内层电子也是束缚电荷;反之,能够自由移动的电荷称为自由电荷。事实上,导体中存在束缚电荷与自由电荷,绝缘体中也存在束缚电荷和自由电荷,只是它们的比例差异较大而已。

    b、极化电荷是更严格意义上的束缚电荷,就是指图7-4中电介质两端显现的电荷。而宏观过剩电荷是相对极化电荷来说的,它是指可以自由移动的净电荷。宏观过剩电荷与极化电荷的重要区别是:前者能够用来冲放电,也能用仪表测量,但后者却不能。

    第二讲 重要模型与专题

    【物理情形1】试证明:均匀带电球壳内部任意一点的场强均为零。

    【模型分析】这是一个叠加原理应用的基本事例。

    如图7-5所示,在球壳内取一点P ,以P为顶点做两个对顶的、顶角很小的锥体,锥体与球面相交得到球面上的两个面元ΔS1和ΔS2 ,设球面的电荷面密度为σ,则这两个面元在P点激发的场强分别为

    为了弄清ΔE1和ΔE2的大小关系,引进锥体顶部的立体角ΔΩ ,显然

    同理,其它各个相对的面元ΔS3和ΔS4 、ΔS5和ΔS6  激发的合场强均为零。原命题得证。

    【模型变换】半径为R的均匀带电球面,电荷的面密度为σ,试求球心处的电场强度。

    【解析】如图7-6所示,在球面上的P处取一极小的面元ΔS ,它在球心O点激发的场强大小为

    无穷多个这样的面元激发的场强大小和ΔS激发的完全相同,但方向各不相同,它们矢量合成的效果怎样呢?这里我们要大胆地预见——由于由于在x方向、y方向上的对称性,Σ = Σ = 0 ,最后的ΣE

    【答案】E = kπσ ,方向垂直边界线所在的平面。

    〖学员思考〗如果这个半球面在yoz平面的两边均匀带有异种电荷,面密度仍为σ,那么,球心处的场强又是多少?

    〖推荐解法〗将半球面看成4个球面,每个球面在x、y、z三个方向上分量均为 kπσ,能够对称抵消的将是y、z两个方向上的分量,因此ΣE = ΣEx …

    〖答案〗大小为kπσ,方向沿x轴方向(由带正电的一方指向带负电的一方)。

    【物理情形2】有一个均匀的带电球体,球心在O点,半径为R ,电荷体密度为ρ ,球体内有一个球形空腔,空腔球心在O′点,半径为R′,= a ,如图7-7所示,试求空腔中各点的场强。

    【模型分析】这里涉及两个知识的应用:一是均匀带电球体的场强定式(它也是来自叠加原理,这里具体用到的是球体内部的结论,即“剥皮法则”),二是填补法。

    将球体和空腔看成完整的带正电的大球和带负电(电荷体密度相等)的小球的集合,对于空腔中任意一点P ,设 =

    E1和E2的矢量合成遵从平行四边形法则,ΣE的方向如图。又由于矢量三角形PE1ΣE和空间位置三角形OP O′是相似的,ΣE的大小和方向就不难确定了。

    【答案】恒为kρπa ,方向均沿O → O′,空腔里的电场是匀强电场。

    〖学员思考〗如果在模型2中的OO′连线上O′一侧距离O为b(b>R)的地方放一个电量为q的点电荷,它受到的电场力将为多大?

    〖解说〗上面解法的按部就班应用…

    〖答〗πkρq〔?〕。

    二、电势、电量与电场力的功

    【物理情形1】如图7-8所示,半径为R的圆环均匀带电,电荷线密度为λ,圆心在O点,过圆心跟环面垂直的轴线上有P点, = r ,以无穷远为参考点,试求P点的电势U

    【模型分析】这是一个电势标量叠加的简单模型。先在圆环上取一个元段ΔL ,它在P点形成的电势

    环共有段,各段在P点形成的电势相同,而且它们是标量叠加。

    〖思考〗如果上题中知道的是环的总电量Q ,则UP的结论为多少?如果这个总电量的分布不是均匀的,结论会改变吗?

    〖再思考〗将环换成半径为R的薄球壳,总电量仍为Q ,试问:(1)当电量均匀分布时,球心电势为多少?球内(包括表面)各点电势为多少?(2)当电量不均匀分布时,球心电势为多少?球内(包括表面)各点电势为多少?

    〖解说〗(1)球心电势的求解从略;

    球内任一点的求解参看图7-5

    注意:一个完整球面的ΣΔΩ = 4π(单位:球面度sr),但作为对顶的锥角,ΣΔΩ只能是2π ,所以——

    (2)球心电势的求解和〖思考〗相同;

    球内任一点的电势求解可以从(1)问的求解过程得到结论的反证。

    〖答〗(1)球心、球内任一点的电势均为k ;(2)球心电势仍为k ,但其它各点的电势将随电量的分布情况的不同而不同(内部不再是等势体,球面不再是等势面)。

    【相关应用】如图7-9所示,球形导体空腔内、外壁的半径分别为R1和R2 ,带有净电量+q ,现在其内部距球心为r的地方放一个电量为+Q的点电荷,试求球心处的电势。

    【解析】由于静电感应,球壳的内、外壁形成两个带电球壳。球心电势是两个球壳形成电势、点电荷形成电势的合效果。

    根据静电感应的尝试,内壁的电荷量为-Q ,外壁的电荷量为+Q+q ,虽然内壁的带电是不均匀的,根据上面的结论,其在球心形成的电势仍可以应用定式,所以…

    〖反馈练习〗如图7-10所示,两个极薄的同心导体球壳A和B,半径分别为RA和RB ,现让A壳接地,而在B壳的外部距球心d的地方放一个电量为+q的点电荷。试求:(1)A球壳的感应电荷量;(2)外球壳的电势。

    〖解说〗这是一个更为复杂的静电感应情形,B壳将形成图示的感应电荷分布(但没有净电量),A壳的情形未画出(有净电量),它们的感应电荷分布都是不均匀的。

    此外,我们还要用到一个重要的常识:接地导体(A壳)的电势为零。但值得注意的是,这里的“为零”是一个合效果,它是点电荷q 、A壳、B壳(带同样电荷时)单独存在时在A中形成的的电势的代数和,所以,当我们以球心O点为对象,有

    ☆学员讨论:A壳的各处电势均为零,我们的方程能不能针对A壳表面上的某点去列?(答:不能,非均匀带电球壳的球心以外的点不能应用定式!)

    基于刚才的讨论,求B的电势时也只能求B的球心的电势(独立的B壳是等势体,球心电势即为所求)——

    【物理情形2】图7-11中,三根实线表示三根首尾相连的等长绝缘细棒,每根棒上的电荷分布情况与绝缘棒都换成导体棒时完全相同。点A是Δabc的中心,点B则与A相对bc棒对称,且已测得它们的电势分别为UA和UB 。试问:若将ab棒取走,A、B两点的电势将变为多少?

    【模型分析】由于细棒上的电荷分布既不均匀、三根细棒也没有构成环形,故前面的定式不能直接应用。若用元段分割→叠加,也具有相当的困难。所以这里介绍另一种求电势的方法。

    每根细棒的电荷分布虽然复杂,但相对各自的中点必然是对称的,而且三根棒的总电量、分布情况彼此必然相同。这就意味着:①三棒对A点的电势贡献都相同(可设为U1);②ab棒、ac棒对B点的电势贡献相同(可设为U2);③bc棒对A、B两点的贡献相同(为U1)。

    取走ab后,因三棒是绝缘体,电荷分布不变,故电势贡献不变,所以

    〖模型变换〗正四面体盒子由彼此绝缘的四块导体板构成,各导体板带电且电势分别为U1 、U2 、U3和U4 ,则盒子中心点O的电势U等于多少?

    〖解说〗此处的四块板子虽然位置相对O点具有对称性,但电量各不相同,因此对O点的电势贡献也不相同,所以应该想一点办法——

    我们用“填补法”将电量不对称的情形加以改观:先将每一块导体板复制三块,作成一个正四面体盒子,然后将这四个盒子位置重合地放置——构成一个有四层壁的新盒子。在这个新盒子中,每个壁的电量将是完全相同的(为原来四块板的电量之和)、电势也完全相同(为U1 + U2 + U3 + U4),新盒子表面就构成了一个等势面、整个盒子也是一个等势体,故新盒子的中心电势为

    最后回到原来的单层盒子,中心电势必为 U =  U′

    ☆学员讨论:刚才的这种解题思想是否适用于“物理情形2”?(答:不行,因为三角形各边上电势虽然相等,但中点的电势和边上的并不相等。)

    〖反馈练习〗电荷q均匀分布在半球面ACB上,球面半径为R ,CD为通过半球顶点C和球心O的轴线,如图7-12所示。P、Q为CD轴线上相对O点对称的两点

    • 科目:中等 来源:学年浙江省杭州市萧山四校八年级上学期期中联考数学试卷(解析版) 题型:选择题

      已知三角形三边长分别为15、17、8,则此三角形的最长边上的高为( )

    • 科目:简单 来源:学年浙江省八年级上学期期中考试数学试卷(解析版) 题型:选择题

      已知三角形三边长分别为15、17、8,则此三角形的最长边上的高为( )

    • 科目:中等 来源:学年陕西省咸阳市武功县八年级上学期期末数学试卷(解析版) 题型:选择题

      已知三角形三边长分别为15、17、8,则此三角形的最长边上的高为( )

    • 科目: 来源: 题型:阅读理解

      第一部分  力&物体的平衡

      法则:平行四边形法则。如图1所示。

      和矢量方向:在、之间,和夹角β= arcsin

      名词:为“被减数矢量”,为“减数矢量”,为“差矢量”。

      法则:三角形法则。如图2所示。将被减数矢量和减数矢量的起始端平移到一点,然后连接两时量末端,指向被减数时量的时量,即是差矢量。

      差矢量的方向可以用正弦定理求得。

      一条直线上的矢量运算是平行四边形和三角形法则的特例。

      例题:已知质点做匀速率圆周运动,半径为R ,周期为T ,求它在T内和在T内的平均加速度大小。

      解说:如图3所示,A到B点对应T的过程,A到C点对应T的过程。这三点的速度矢量分别设为、和。

      由于有两处涉及矢量减法,设两个差矢量 = - ,= - ,根据三角形法则,它们在图3中的大小、方向已绘出(的“三角形”已被拉伸成一条直线)。

      本题只关心各矢量的大小,显然:

      (学生活动)观察与思考:这两个加速度是否相等,匀速率圆周运动是不是匀变速运动?

      矢量的乘法有两种:叉乘和点乘,和代数的乘法有着质的不同。

      名词:称“矢量的叉积”,它是一个新的矢量。

      叉积的大小:c = absinα,其中α为和的夹角。意义:的大小对应由和作成的平行四边形的面积。

      叉积的方向:垂直和确定的平面,并由右手螺旋定则确定方向,如图4所示。

      显然,×≠×,但有:×= -×

      名词:c称“矢量的点积”,它不再是一个矢量,而是一个标量。

      点积的大小:c = abcosα,其中α为和的夹角。

      1、平行四边形法则与矢量表达式

      2、一般平行四边形的合力与分力的求法

      余弦定理(或分割成RtΔ)解合力的大小

      2、按需要——正交分解

      1、特征:质心无加速度。

      例题:如图5所示,长为L 、粗细不均匀的横杆被两根轻绳水平悬挂,绳子与水平方向的夹角在图上已标示,求横杆的重心位置。

      解说:直接用三力共点的知识解题,几何关系比较简单。

      答案:距棒的左端L/4处。

      (学生活动)思考:放在斜面上的均质长方体,按实际情况分析受力,斜面的支持力会通过长方体的重心吗?

      解:将各处的支持力归纳成一个N ,则长方体受三个力(G 、f 、N)必共点,由此推知,N不可能通过长方体的重心。正确受力情形如图6所示(通常的受力图是将受力物体看成一个点,这时,N就过重心了)。

      1、特征:物体无转动加速度。

      如果物体静止,肯定会同时满足两种平衡,因此用两种思路均可解题。

      大小和方向:遵从一条直线矢量合成法则。

      作用点:先假定一个等效作用点,然后让所有的平行力对这个作用点的和力矩为零。

      1、如图7所示,在固定的、倾角为α斜面上,有一块可以转动的夹板(β不定),夹板和斜面夹着一个质量为m的光滑均质球体,试求:β取何值时,夹板对球的弹力最小。

      解说:法一,平行四边形动态处理。

      对球体进行受力分析,然后对平行四边形中的矢量G和N1进行平移,使它们构成一个三角形,如图8的左图和中图所示。

      由于G的大小和方向均不变,而N1的方向不可变,当β增大导致N2的方向改变时,N2的变化和N1的方向变化如图8的右图所示。

      显然,随着β增大,N1单调减小,而N2的大小先减小后增大,当N2垂直N1时,N2取极小值,且N2min = Gsinα。

      看图8的中间图,对这个三角形用正弦定理,有:

      答案:当β= 90°时,甲板的弹力最小。

      2、把一个重为G的物体用一个水平推力F压在竖直的足够高的墙壁上,F随时间t的变化规律如图9所示,则在t = 0开始物体所受的摩擦力f的变化图线是图10中的哪一个?

      解说:静力学旨在解决静态问题和准静态过程的问题,但本题是一个例外。物体在竖直方向的运动先加速后减速,平衡方程不再适用。如何避开牛顿第二定律,是本题授课时的难点。

      静力学的知识,本题在于区分两种摩擦的不同判据。

      水平方向合力为零,得:支持力N持续增大。

      物体在运动时,滑动摩擦力f = μN ,必持续增大。但物体在静止后静摩擦力f′≡ G ,与N没有关系。

      对运动过程加以分析,物体必有加速和减速两个过程。据物理常识,加速时,f < G ,而在减速时f > G 。

      3、如图11所示,一个重量为G的小球套在竖直放置的、半径为R的光滑大环上,另一轻质弹簧的劲度系数为k ,自由长度为L(L<2R),一端固定在大圆环的顶点A ,另一端与小球相连。环静止平衡时位于大环上的B点。试求弹簧与竖直方向的夹角θ。

      解说:平行四边形的三个矢量总是可以平移到一个三角形中去讨论,解三角形的典型思路有三种:①分割成直角三角形(或本来就是直角三角形);②利用正、余弦定理;③利用力学矢量三角形和某空间位置三角形相似。本题旨在贯彻第三种思路。

      分析小球受力→矢量平移,如图12所示,其中F表示弹簧弹力,N表示大环的支持力。

      (学生活动)思考:支持力N可不可以沿图12中的反方向?(正交分解看水平方向平衡——不可以。)

      容易判断,图中的灰色矢量三角形和空间位置三角形ΔAOB是相似的,所以:

      (学生活动)思考:若将弹簧换成劲度系数k′较大的弹簧,其它条件不变,则弹簧弹力怎么变?环的支持力怎么变?

      (学生活动)反馈练习:光滑半球固定在水平面上,球心O的正上方有一定滑轮,一根轻绳跨过滑轮将一小球从图13所示的A位置开始缓慢拉至B位置。试判断:在此过程中,绳子的拉力T和球面支持力N怎样变化?

      4、如图14所示,一个半径为R的非均质圆球,其重心不在球心O点,先将它置于水平地面上,平衡时球面上的A点和地面接触;再将它置于倾角为30°的粗糙斜面上,平衡时球面上的B点与斜面接触,已知A到B的圆心角也为30°。试求球体的重心C到球心O的距离。

      解说:练习三力共点的应用。

      根据在平面上的平衡,可知重心C在OA连线上。根据在斜面上的平衡,支持力、重力和静摩擦力共点,可以画出重心的具体位置。几何计算比较简单。

      (学生活动)反馈练习:静摩擦足够,将长为a 、厚为b的砖块码在倾角为θ的斜面上,最多能码多少块?

      解:三力共点知识应用。

      4、两根等长的细线,一端拴在同一悬点O上,另一端各系一个小球,两球的质量分别为m1和m2 ,已知两球间存在大小相等、方向相反的斥力而使两线张开一定角度,分别为45和30°,如图15所示。则m1 : m2??为多少?

      解说:本题考查正弦定理、或力矩平衡解静力学问题。

      对两球进行受力分析,并进行矢量平移,如图16所示。

      首先注意,图16中的灰色三角形是等腰三角形,两底角相等,设为α。

      而且,两球相互作用的斥力方向相反,大小相等,可用同一字母表示,设为F 。

      对左边的矢量三角形用正弦定理,有:

      (学生活动)思考:解本题是否还有其它的方法?

      答:有——将模型看成用轻杆连成的两小球,而将O点看成转轴,两球的重力对O的力矩必然是平衡的。这种方法更直接、简便。

      应用:若原题中绳长不等,而是l1 :l2 = 3 :2 ,其它条件不变,m1与m2的比值又将是多少?

      解:此时用共点力平衡更加复杂(多一个正弦定理方程),而用力矩平衡则几乎和“思考”完全相同。

      5、如图17所示,一个半径为R的均质金属球上固定着一根长为L的轻质细杆,细杆的左端用铰链与墙壁相连,球下边垫上一块木板后,细杆恰好水平,而木板下面是光滑的水平面。由于金属球和木板之间有摩擦(已知摩擦因素为μ),所以要将木板从球下面向右抽出时,至少需要大小为F的水平拉力。试问:现要将木板继续向左插进一些,至少需要多大的水平推力?

      解说:这是一个典型的力矩平衡的例题。

      以球和杆为对象,研究其对转轴O的转动平衡,设木板拉出时给球体的摩擦力为f ,支持力为N ,重力为G ,力矩平衡方程为:

      再看木板的平衡,F = f 。

      同理,木板插进去时,球体和木板之间的摩擦f′=  = F′。

      1、全反力:接触面给物体的摩擦力与支持力的合力称全反力,一般用R表示,亦称接触反力。

      2、摩擦角:全反力与支持力的最大夹角称摩擦角,一般用φm表示。

      此时,要么物体已经滑动,必有:φm = arctgμ(μ为动摩擦因素),称动摩擦力角;要么物体达到最大运动趋势,必有:φms =

      3、引入全反力和摩擦角的意义:使分析处理物体受力时更方便、更简捷。

      1、隔离法:当物体对象有两个或两个以上时,有必要各个击破,逐个讲每个个体隔离开来分析处理,称隔离法。

      在处理各隔离方程之间的联系时,应注意相互作用力的大小和方向关系。

      2、整体法:当各个体均处于平衡状态时,我们可以不顾个体的差异而讲多个对象看成一个整体进行分析处理,称整体法。

      应用整体法时应注意“系统”、“内力”和“外力”的涵义。

      1、物体放在水平面上,用与水平方向成30°的力拉物体时,物体匀速前进。若此力大小不变,改为沿水平方向拉物体,物体仍能匀速前进,求物体与水平面之间的动摩擦因素μ。

      解说:这是一个能显示摩擦角解题优越性的题目。可以通过不同解法的比较让学生留下深刻印象。

      法一,正交分解。(学生分析受力→列方程→得结果。)

      引进全反力R ,对物体两个平衡状态进行受力分析,再进行矢量平移,得到图18中的左图和中间图(注意:重力G是不变的,而全反力R的方向不变、F的大小不变),φm指摩擦角。

      再将两图重叠成图18的右图。由于灰色的三角形是一个顶角为30°的等腰三角形,其顶角的角平分线必垂直底边……故有:φm = 15°。

      (学生活动)思考:如果F的大小是可以选择的,那么能维持物体匀速前进的最小F值是多少?

      答:Gsin15°(其中G为物体的重量)。

      2、如图19所示,质量m = 5kg的物体置于一粗糙斜面上,并用一平行斜面的、大小F = 30N的推力推物体,使物体能够沿斜面向上匀速运动,而斜面体始终静止。已知斜面的质量M = 10kg ,倾角为30°,重力加速度g = 10m/s2 ,求地面对斜面体的摩擦力大小。

      本题旨在显示整体法的解题的优越性。

      法一,隔离法。简要介绍……

      法二,整体法。注意,滑块和斜面随有相对运动,但从平衡的角度看,它们是完全等价的,可以看成一个整体。

      做整体的受力分析时,内力不加考虑。受力分析比较简单,列水平方向平衡方程很容易解地面摩擦力。

      (学生活动)地面给斜面体的支持力是多少?

      应用:如图20所示,一上表面粗糙的斜面体上放在光滑的水平地面上,斜面的倾角为θ。另一质量为m的滑块恰好能沿斜面匀速下滑。若用一推力F作用在滑块上,使之能沿斜面匀速上滑,且要求斜面体静止不动,就必须施加一个大小为P = 4mgsinθcosθ的水平推力作用于斜面体。使满足题意的这个F的大小和方向。

      解说:这是一道难度较大的静力学题,可以动用一切可能的工具解题。

      由第一个物理情景易得,斜面于滑块的摩擦因素μ= tgθ

      对第二个物理情景,分别隔离滑块和斜面体分析受力,并将F沿斜面、垂直斜面分解成Fx和Fy ,滑块与斜面之间的两对相互作用力只用两个字母表示(N表示正压力和弹力,f表示摩擦力),如图21所示。

      对滑块,我们可以考查沿斜面方向和垂直斜面方向的平衡——

      对斜面体,只看水平方向平衡就行了——

      最后由F =解F的大小,由tgα= 解F的方向(设α为F和斜面的夹角)。

      答案:大小为F = mg,方向和斜面夹角α= arctg()指向斜面内部。

      法二:引入摩擦角和整体法观念。

      仍然沿用“法一”中关于F的方向设置(见图21中的α角)。

      再隔离滑块,分析受力时引进全反力R和摩擦角φ,由于简化后只有三个力(R、mg和F),可以将矢量平移后构成一个三角形,如图22所示。

      解⑴⑵⑶式可得F和α的值。

    • 科目: 来源: 题型:阅读理解

    •  叫做超声波,低于20Hz叫做次声波。

      4、弦乐器发出的声音是靠 弦的振动  产生的,音调的高低与弦的粗细 、 长短 、 松紧  有关。弦乐器通常有一个木制的 共鸣箱来使声音更洪亮。

      6、我们听到声音的两种方式是气传导和骨传导。造成耳聋的两种类型:神经性耳聋和非神经性耳聋。

      7、声源到两只耳朵的距离一般不同,声音传到两只耳朵的  时刻、  强弱  及其它特征也就不同。这些差异就是判断  声源方向  的重要基础。这就是双耳效应。正是双耳效应,人们可以准确地判断声音传来的  方位 。

      11、外科医生用超声的振动除去人体内的结石,这是利用了声波传递 能量  的性质。

      光在 同种均匀介质中和真空中是沿直线传播的,真空中光速是宇宙中最大的速度是3×108  m/s = 3 ×105 km/s。在其它介质中,,随介质而不同。

      1. 小孔成像和影子的形成说明了 光是沿直线传播 的。
      2. 光的反射定律内容是 反射光线、入射光线 和法线在同一平面,反射光线和入射光线分居法线两侧,反射光线等于入射光线。光在反射中光路可逆。
      3. 我们能看到本身不发光的物体,是因为光射到物体表面发生了 反射 。我们能从不同角度看到同一物体,是因为光射到物体表面发射了 漫反射 。
      4. 平面镜的作用有 成像 、 改变光的传播方向 。平面镜成像特点有  物体经平面镜成的是虚像,像与物体大小相等,像与物体的连线与镜面垂直,像于物体到镜面的距离相等。(成虚像、物、像相对镜面对称——正立、等大、等远。)
      5. 棱镜可以把太阳光分解成 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光,把它们按这个顺序排列起来就是光谱, 在光谱上红光以外人眼看不见的能量的辐射是红外线,  在光谱的紫端,人眼看不见的光 是紫外线。
      6. 红外线主要作用是 热作用强 ,各种物体吸收红外线后温度 升高  ,红外线穿透云雾的能力强,利用灵敏的红外探测器吸收物体发出的红外线,再利用电子仪器对吸收的信号进行处理,可以显示被测物体的 形状 、 特征 ,这就是红外遥感。
      7. 紫外线主要作用是  化学作用强 ,很容易使照相底片感光,紫外线能 杀菌消毒 。紫外线能使荧光物质发光,可进行防伪,鉴别古画,并可用紫外线摄影。

      (1)影是光在传播过程中遇到不透光的物体时,在物体后面光不能直接照射到区域所形成的跟物体相似的暗区部分称为影。它是由光的直线传播产生的。

      (2)、像分为实像和虚像,像是以物体发出的光线,经光学器具形成的与原物相似的图景。

      ⑴实像是物体发出的光线经光学器具后实际光线相交所成的像,如小孔成像,经凸透镜折射后成的倒立的像,   ⑵虚像是物体发出的光线经光学器具后,实际光线反射或折射的反向延长线会聚的像,如平面镜成像,凸透镜折射成正立的像。

      ⑶实像可在屏上呈现,虚像在屏上不呈现,但实、虚像都可用眼睛观察到。

      1.光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象 叫光的折射。 折射光线和法线的夹角           叫折射角。光从空气斜射入水或其他透明介质中时,折射光线 靠近 法线,折射角  小于 入射角。光从水或其他透明介质斜射入空气中时,折射光线 远离 法线,折射角 大于 入射角。

      2. 光的折射规律;折射光线、入射光线和法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧;光从空气斜射入某透明介质时,折射角小于入射角,光从某透明介质斜射入空气中时,折射角大于入射角,当光线垂直射向介质表面时,传播方向不变。

      3.生活中由岸边向水中看,虚像比实际池底位置高,由水中向岸上看虚像比实际物体高等成因都是光的折射现象。例:我们看到水中的鱼,实际是由于光的折射形成的鱼的 虚 象,比鱼的实际位置高。潜水员潜入水中看到岸上的物体,比实际的物体 高 。

      4.凸透镜能使 和主光轴平行的光线会聚于主光轴上一点,这一点叫凸透镜的焦点,焦点到凸透镜光心的距离叫  焦距  。对光有会聚作用,称会聚透镜。

      5.凹透镜能使  和主光轴平行的光线 发散,发散光线的反向延长线交于主光轴上一点,这一点叫凹透镜的虚 焦点。对光有发散作用,称发散透镜。

      应广义地体会“会聚作用”,“发散作用”。

      如从凸透镜焦点射出光线,经折射后平行主光轴,折射光线并没有相交一点,但折射光线的方向与入射光线相比,相互“靠拢”,仍对光起会聚作用。

      可见判断透镜对光线的作用,应当用折射光线与入射光线比较,若相“靠近”,则对光线起会聚作用;若相“远离”,则对光线起发散作用。

      (1)过透镜光心的光线,折射后,方向不变。

      (2)平行于主光轴的光线,经折射后过透镜焦点。

      (3)过透镜焦点的光线,经折射后平行主光轴。

      7.照相机利用了凸透镜成  倒立缩小的实像的性质;投影仪利用了凸透镜成  倒立放大的实像 的性质,投影仪上的平面镜的作用是 改变光的传播方向 ;放大镜利用了凸透镜成  正立放大的虚像 的性质。

      8.在凸透镜的焦点以外,物体经凸透镜成 倒立的实 像,并且物体离凸透镜焦点越近所成的像越  大 ,像到凸透镜的距离越  远 , 到凸透镜的距离等于二倍焦距的点是凸透镜成放大像与缩小的像的分界点,到凸透镜的距离等于一倍焦距  的点是凸透镜成实像与虚像的分界点。 

      9.凸透镜所成实像一定是  倒立的,像与物体在凸透镜的两侧 。

      10.凸透镜所成虚像一定是  正立的,像与物体在凸透镜的同侧。

      1. 实像是由实际光线会聚而成,能用光屏承接,也能用眼睛直接看到;虚像是由实际光线的反向延长线相交而成,不能用光屏承接,能用眼睛直接看到。

      物体到凸透镜的距离大于凸透镜焦距的二倍时,物体经凸透镜成倒立缩小的实像,像到凸透镜的距离大于一倍焦距小于二倍焦距,像和物体在凸透镜的两侧。

      物体到凸透镜的距离等于凸透镜焦距的二倍时,物体经凸透镜成倒立等大的实像,像到凸透镜的距离等于二倍焦距,像和物体在凸透镜的两侧。

      物体到凸透镜的距离大于凸透镜一倍焦距小于二倍焦距时,物体经凸透镜成倒立放大的实像,像到凸透镜的距离大于焦距的二倍,像和物体在凸透镜的两侧。

      物体到凸透镜的距离等于凸透镜的焦距时,物体经凸透镜不成像。

      物体到凸透镜的距离小于凸透镜的焦距时,物体经凸透镜成正立放大的虚像,像和物体在凸透镜的同侧。

      光心的光学性质是通过光心的光线传播方向不改变;焦点的光学性质是平行于主光轴的光束经透镜折射后相交(或者在反方向延长后相交)于该点。

      7、在研究凸透镜成像规律的实验中,在已画好的直线上依次放置蜡烛、凸透镜和光屏,并使三者的中心在同一高度,目的是能在光屏上接受到烛焰的像。

      8、① 焦点是凸透镜成实像和虚像的分界点,时不成像,成实像,成虚像。

      ② 二倍焦距处是像大小的分界点,时,成等大实像,时,成缩小的实像,时,成放大实像或放大虚像。

      成实像时,物、像在镜的两侧且倒立,同时像变小,像变大,物像移动方向一致。

      成虚像时,物、像在镜同侧,且正立、放大,同时,,像变大,像变小,像物移动方向也一致。

      ⑤ 成实像时,物、像距离最小值为4倍焦距(即)。

      9、不管成实像还是成虚像,像距大于物距,像是放大的,像距等于物距像与物体等大,像距小于物距像是缩小的。

      12、近视眼的产生是由于晶状体  太厚 ,它的折光能力 太强 ,或者眼球在前后方向上  太长 ,而造成的。这样的眼睛应配戴 凹透镜透镜的眼镜。

      14、显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个 凸透镜 ,物体经物镜成 倒立放大的实 像,这个像在经过目镜成 正立放大的虚 像。

      15、有一种望远镜是由两组凸透镜组成,物镜的作用是使远处的物体在 目镜 附近成 倒立缩小的像,这个像在经过目镜成 正立放大的像。

      16、一个物体离我们越近,它对眼睛的 视角就越大。经眼睛所成的像就越大。 

      1、物体的 冷热程度叫温度。家庭和实验室常用的温度计内装液体如水银、煤油、酒精等,是利用液体热胀冷缩   性质来测量温度的。

      4、医用温度计也叫做  体温计   ,内装液体是水银,比普通温度计多一个 缩口 ,使温度计离开人体后仍能表示人体的温度,所以用体温计前要把升上去的液体用力 甩回到玻璃泡里再测人体温度。

      7、使用温度计测液体温度时,正确方法为:温度计的玻璃泡要  全部浸没在被测液体中 ,不要碰 到容器底和容器壁。 ;要待示数 稳定后再读数;读数时玻璃泡 不能离开被测液体,视线 要 与温度计液柱的上表面相平。

      10、同一物质的熔点和凝固点 相同 

      12、汽化的两种方式为:蒸发和 沸腾 

      14、蒸发是液体在 任何温度下都能发生的,并且只在液体 表面 发生的 缓慢 的  汽化现象 。沸腾是在一定 温度下发生的,在液体内部和表面 同时发生的剧烈的汽化现象。

      15、液体蒸发时温度要降低,它要从周围物体 吸收 热量,因此蒸发具有 致冷作用。

      16、水沸腾须具备两个条件:温度达到沸点 和 吸收热量。

      3、电源是提供 电能的;用电器是 消耗 电能的;导线是 输送 电能的。开关是控制电路通断的 

      4、 容易导电的物体 叫导体; 不容易导电的物体 叫绝缘体。下列物质:棉线、塑料、食盐水、玻璃、大地、橡胶、碳棒、人体、空气、铅笔芯、钢尺,属于导体的是: 食盐水、大地、碳棒、人体、铅笔芯、钢尺。

      6、并联电路中,干路开关控制 整个电路,支路开关控制 本支路 

      8、串联电路和并联电路

      (1)串联电路:把元件逐个顺次连接起来组成的电路叫串联电路。各元件互相牵连,通则都通,断则都断,电路中只需要一个开关,并且开关的位置对电路没有影响。

      (2)并联电路:把元件并列地接连起来组成的电路叫并联电路。并联电路电流有两条或多条路径,各元件可以独立工作,干路的开关控制整个干路,支路的开关只控制本支路。

      (3)串联电路和并联电路的判别方法。

      这是最重要的方法,就是从电路图中电源的正极出发沿电流的方向“走”一圈,回到负极,如果电流只有一条通路,依次通过了所有的用电器,则该电路是串联电路,如果电流通路有多条,并且每条通路都经过不同的用电器,则该电路是并联电路。电流表相当于导线,电压表相当于开路

          节点法多用于一些不规范的电路分析过程,不论导线有多长,只要其间没有电源,用电器等,此导线两端点,便可看作一点,从而找出各用电器两端的公共点。

      所谓消元法就是假设电路中某一用电器不存在,看电路会发生什么变化,若取消任一个用电器,电流都形不成通路,其余用电器都不能工作,那么此电路为串联,若取消任一支路中的用电器,其余支路都能形成通路,其余用电器均能正常工作的是并联。

      9、电流是表示电流强弱 的物理量。

      10、单位:安培(A),毫安(mA),微安(A),,。

      11、电流用电流表来测量,电流表必须串 联在待测的电路中,使电流从 正 接线柱流入从 负  接线柱流出。被测电流不能  电流表的量程 。绝对不允许不经过用电器直接把电流表接在 电源上 。

      13、并联电路干路的电流等于各支路的电流 之和 。

      14、电能表:测量用户消耗多少 电能 的仪表。

      15、总开关:家庭电路需修理时 断开 总开关

      16、保险盒:电路中 电流 过大时保险丝熔断,切断电路对线路起到 保护 作用。

      18、电灯:照明。6、进户输电线。

      19、用 测电笔 可以判断零线和火线,手指按住金属笔卡或笔尾金属体,用笔尖接触被测的导线,氖管发光是 火 线,不发光是  零 线。

      20、双线触电:人体的两个部分别接触 火 线和 零 线,造成的触电。

      21、单线触电:人体接触火线,同时人体和  大地  相连通,造成的触电。

      22、如果发生了触电事故,要立即 断开电源。

      24、漏电保护器:站在地上的人不小心接触了火线,电流经过人体流入 大地 ,漏电保护器迅速 切断电流,对人体起到保护作用。

      (1)电压的作用:电压使电路中形成了电流,也就是说电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因。

      (2)单位:伏特(V),千伏(kV),毫伏(mV),微伏(V),,,。

      (3)一些电压值:1节干电池的电压为1.5V,一个蓄电池的电压为2V,家庭电路的电压为220V,对人体的安全电压不高于36V。

      注:某段电路中有电流必有电压,而有电压时不一定有电流。

      ① 必须把电压表和被测电路并联。

      ② 必须让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。

      ③ 被测电压不得超过电压表的量程。

      (2)电压表的量程和读数方法:

      实验室里使用的电压表通常有两个量程0—3V和0—15V,当使用0—3V量程时,每一大格表示1V,每一小格表示0.1V,当使用0—15V量程时,每一大格表示5V,每小格表示0.5V。

      (3) 电流表和电压表的异同点

      ② 都必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出。

      ③ 接线时如不能估算被测量的大小,都应先接较大量程接线柱,试触后再根据指针示数接到相应的接线柱上。

      ① 电流表必须串联在待测电路中,电压表必须并联在待测电路两端。

      ② 电流表不能直接连在电源的两极上,电压表能直接连在电源的两端测电源电压。

      6. 串、并联电池组电压特点

      串联电池组的电压等于各节电池的电压之和。

      并联电池组的电压等于每节干电池的电压。

      7. 串、并联电路电压的特点

      (1)串联电路特点:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。

      (2)并联电路特点:并联电路中,各支路两端的电压相等。

      (1)电阻是指导体对电流的阻碍作用,是导体本身的一种性质。

      (2)单位:欧姆,符号,千欧()兆欧()

      (3)决定电阻大小的因素:

      ① 导体的电阻和它的长度成正比,导体越长电阻越大。

      ② 导体的电阻与它的横截面积成反比,导体的横截面积越大其电阻越小。

      ③ 导体的电阻还与导体的材料有关。

      注:由于导体电阻的大小跟长度、材料和横截面积有关,因此在研究电阻和其中一个因素的相互关系时,必须保持其它的因素不变,改变要研究的这一因素,研究它的变化对电阻有什么影响。因此,在常温下,导体的材料、横截面积相同时,导体的电阻跟长度成正比;导体的材料、长度相同时,导体的电阻跟横截面积成反比。

      ④ 导体的电阻和温度有关:

      大多数导体的电阻随温度的升高而增大,但有少数导体的电阻随温度的升高而减小。

      (1)工作原理:根据改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的大小。

      (2)作用:改变电阻值,以达到改变电流大小、改变部分电路电压的目的,还可起到保护电路中其他用电器的作用。

      (3)正确使用滑动变阻器:

      ① 要了解所使用的变阻器的阻值范围和最大允许电流,如一个变阻器标有“”字样,表示此滑动变阻器的电阻最大值是50欧,允许通过的最大电流是1.5A,使用时要根据需要对滑动变阻器进行选择,不能使通过的电流超过最大允许值。

      ② 闭合开关前,应将滑片移到变阻器接入电路的电阻最大处。

      ③ 将变阻器连入电路时应采用“一上一下”两个接线柱的接法。

      注:判断滑动变阻器的滑片P移动时接入电路电阻的变化情况,关键是看接入电路中那段电阻线的长度变化,如变长则电阻变大,反之则变小。

      (4)电阻箱:一种能够表示出阻值的变阻器,实验室用的旋盘式电阻箱,是通过调节四个旋盘来改变连入电路的电阻值的,从旋盘上可读出阻值的大小。

      调节旋盘可得到之间的任意整数阻值,但不能像滑动变阻器那样逐渐改变电阻。

      1. 有关串、并联问题的解题步骤:

      (1)分析电路结构、识别电路元件间的串、并联关系。

      (2)弄清电流表的作用,清楚测量哪段电路的电流。

      (3)根据串联、并联电路中电流的特点,根据题目所给的已知条件,求出未知电流值。

      2、. 用电压表来检查电路

      用电压表来逐段测量电压是检查电路故障常用的方法,解答这类问题时应注意:由于电流表内阻较小,电流表只有串联在被测电路中才能测量电路的电流,电压表内阻很大,电压表只有并联在被测电路两端才能测量电压,在电路中,如果电流表指针几乎不动,而电压表有明显偏转。故障的原因就在于电压并接的哪段电路中某处一定发生了断路。

      3、 怎样判断滑动变阻器接入电路的电阻值的变化

      (1)确定滑动变阻器与电路的接法

      (2)根据电流通过滑动变阻器的情况,判断滑动变阻器的哪段连入了电路。

      (3)根据滑片位置的变化,判断通过电流的电阻长度的变化。

      (4)由电阻的长度变化判断接在电路中的滑动变阻器电阻大小的变化。

      1、 电流跟电压、电阻的关系。

      (1)电流跟电压的关系:

      在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。

      (2)电流跟电阻的关系:

          在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。

      (1)欧姆定律的内容:

      通过导体的电流强度跟导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。

      ① 电流、电压和电阻三个量都是对于同一段导体或同一段电路而言的。

      ② 注意电压、电流的因果关系,电压是原因、电流是结果,因为导体两端加了电压、导体中才有电流,不是因为导体中通了电流才加了电压,因果关系不能颠倒。所以不能说电压与电流成正比。

      ③ 注意电流和电阻的因果关系,不能说导体的电阻与通过它的电流成反比,电阻是导体本身的一种特性,即使导体中不通电流,它的电阻也不会改变,更不会因为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。

      ④ 成“正比”和成“反比”是有前提条件的。

      (2)数学表达式:,变形公式和。

      (1)原理:根据欧姆定律的变形公式,测出待测电阻两端的电压和通过的电流,就可以求出导体的电阻。

      (2)实验器材:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻和导线。

      (4)滑动变阻器的作用:

      ① 改变电路中电流大小,改变串联电阻两端的电压。

      一、(1)电功:电流所做的功叫电功,用W表示,电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,电流做了多少功,就有多少电能转化为其他形式的能量。

      (2)公式:,即电流在某段电路上所做的功,等于这段电路两端的电压,电路中的电流和通电时间的乘积。

      电功公式,是计算电功普遍适用的公式。

      ,这两个公式只适用于纯电阻电路。

      注:① 统一使用国际单位的主单位。

      ② 各物理量必须统一在同一段电路中。

      ③ 统一在同一做功过程中。

      (3)单位:焦耳、千瓦时。

      (4)电能表:是测量电功的仪表,把电能表接在电路中,电能表的计数器上先后两次读数数差,就是这段时间内用电的度数。

      (5)串、并联电路中电功的特点:

      ① 在串联电路中,电流做的总功等于各部分电功之和,各部分电功跟电阻成正比。

      ② 在并联电路中,电流做的总功等于各支路电功之和。各支路电功与电阻成反比:

  • 科目: 来源: 题型:阅读理解

      牛顿(Isaac Newton,1643~1727)伟大的物理学家、天文学家和数学家,经典力学体系的奠基人。

      牛顿1643年1月4日(儒略历1642年12月25日)诞生于英格兰东部小镇乌尔斯索普一个自耕农家庭。出生前八九个月父死于肺炎。自小瘦弱,孤僻而倔强。3岁时母亲改嫁,由外祖母抚养。11岁时继父去世,母亲又带3个弟妹回家务农。在不幸的家庭生活中,牛顿小学时成绩较差,“除设计机械外没显出才华”。

      牛顿自小热爱自然,喜欢动脑动手。8岁时积攒零钱买了锤、锯来做手工,他特别喜欢刻制日晷,利用圆盘上小棍的投影显示时刻。传说他家里墙角、窗台上到处都有他刻划的日晷,他还做了一个日晷放在村中央,被人称为“牛顿钟”,一直用到牛顿死后好几年。他还做过带踏板的自行车;用小木桶做过滴漏水钟;放过自做的带小灯笼的风筝(人们以为是彗星出现);用小老鼠当动力做了一架磨坊的模型,等等。他观察自然最生动的例子是15岁时做的第一次实验:为了计算风力和风速,他选择狂风时做顺风跳跃和逆风跳跃,再量出两次跳跃的距离差。牛顿在格兰瑟姆中学读书时,曾寄住在格兰瑟姆镇克拉克药店,这里更培养了他的科学实验习惯,因为当时的药店就是一所化学实验室。牛顿在自己的笔记中,将自然现象分类整理,包括颜色调配、时钟、天文、几何问题等等。这些灵活的学习方法,都为他后来的创造打下了良好基础。

      牛顿曾因家贫停学务农,在这段时间里,他利用一切时间自学。放羊、购物、农闲时,他都手不释卷,甚至羊吃了别人庄稼,他也不知道。他舅父是一个神父,有一次发现牛顿看的是数学,便支持他继续上学。1661年6月考入剑桥大学三一学院。作为领取补助金的“减费生”,他必须担负侍候某些富家子弟的任务。三一学院的巴罗(Isaac Barrow,1630~1677)教授是当时改革教育方式主持自然科学新讲座(卢卡斯讲座)的第一任教授,被称为“欧洲最优秀的学者”,对牛顿特别垂青,引导他读了许多前人的优秀著作。1664年牛顿经考试被选为巴罗的助手,1665年大学毕业。 

      在1665~1666年,伦敦流行鼠疫的两年间,牛顿回到家乡。这两年牛顿才华横溢,作出了多项发明。1667年重返剑桥大学,1668年7月获硕士学位。1669年巴罗推荐26岁的牛顿继任卢卡斯讲座教授,1672年成为皇家学会会员,1703年成为皇家学会终身会长。1699年就任造币局局长,1701年他辞去剑桥大学工作,因改革币制有功,1705年被封为爵士。1727年牛顿逝世于肯辛顿,遗体葬于威斯敏斯特教堂。

      牛顿的伟大成就与他的刻苦和勤奋是分不开的。他的助手H.牛顿说过,“他很少在两、三点前睡觉,有时一直工作到五、六点。春天和秋天经常五、六个星期住在实验室,直到完成实验。”他有一种长期坚持不懈集中精力透彻解决某一问题的习惯。他回答人们关于他洞察事物有何诀窍时说:“不断地沉思”。这正是他的主要特点。对此有许多故事流传:他年幼时,曾一面牵牛上山,一面看书,到家后才发觉手里只有一根绳;看书时定时煮鸡蛋结果将表和鸡蛋一齐煮在锅里;有一次,他请朋友到家中吃饭,自己却在实验室废寝忘食地工作,再三催促仍不出来,当朋友把一只鸡吃完,留下一堆骨头在盘中走了以后,牛顿才想起这事,可他看到盘中的骨头后又恍然大悟地说:“我还以为没有吃饭,原来我早已吃过了”。

      牛顿的成就,恩格斯在《英国状况十八世纪》中概括得最为完整:“牛顿由于发明了万有引力定律而创立了科学的天文学,由于进行了光的分解而创立了科学的光学,由于创立了二项式定理和无限理论而创立了科学的数学,由于认识了力的本性而创立了科学的力学”。(牛顿在建立万有引力定律及经典力学方面的成就详见本手册相关条目),这里着重从数学、光学、哲学(方法论)等方面的成就作一些介绍。 

      (1)牛顿的数学成就

      17世纪以来,原有的几何和代数已难以解决当时生产和自然科学所提出的许多新问题,例如:如何求出物体的瞬时速度与加速度?如何求曲线的切线及曲线长度(行星路程)、矢径扫过的面积、极大极小值(如近日点、远日点、最大射程等)、体积、重心、引力等等;尽管牛顿以前已有对数、解析几何、无穷级数等成就,但还不能圆满或普遍地解决这些问题。当时笛卡儿的《几何学》和瓦里斯的《无穷算术》对牛顿的影响最大。牛顿将古希腊以来求解无穷小问题的种种特殊方法统一为两类算法:正流数术(微分)和反流数术(积分),反映在1669年的《运用无限多项方程》、1671年的《流数术与无穷级数》、1676年的《曲线求积术》三篇论文和《原理》一书中,以及被保存下来的1666年10月他写的在朋友们中间传阅的一篇手稿《论流数》中。所谓“流量”就是随时间而变化的自变量如x、y、s、u等,“流数”就是流量的改变速度即变化率,写作等。他说的“差率”“变率”就是微分。与此同时,他还在1676年首次公布了他发明的二项式展开定理。牛顿利甩它还发现了其他无穷级数,并用来计算面积、积分、解方程等等。1684年莱布尼兹从对曲线的切线研究中引入了和拉长的S作为微积分符号,从此牛顿创立的微积分学在大陆各国迅速推广。

      微积分的出现,成了数学发展中除几何与代数以外的另一重要分支──数学分析(牛顿称之为“借助于无限多项方程的分析”),并进一步进进发展为微分几何、微分方程、变分法等等,这些又反过来促进了理论物理学的发展。例如瑞士J.伯努利曾征求最速降落曲线的解答,这是变分法的最初始问题,半年内全欧数学家无人能解答。1697年,一天牛顿偶然听说此事,当天晚上一举解出,并匿名刊登在《哲学学报》上。伯努利惊异地说:“从这锋利的爪中我认出了雄狮”。 

      (2)牛顿在光学上的成就

      牛顿的《光学》是他的另一本科学经典著作(1704年)。该书用标副标题是“关于光的反射、折射、拐折和颜色的论文”,集中反映了他的光学成就。

      第一篇是几何光学和颜色理论(棱镜光谱实验)。从1663年起,他开始磨制透镜和自制望远镜。在他送交皇家学会的信中报告说:“我在1666年初做了一个三角形的玻璃棱镜,以便试验那著名的颜色现象。为此,我弄暗我的房间……”接着详细叙述了他开小孔、引阳光进行的棱镜色散实验。关于光的颜色理论从亚里士多德到笛卡儿都认为白光纯洁均匀,乃是光的本色。“色光乃是白光的变种。牛顿细致地注意到阳光不是像过去人们所说的五色而是在红、黄、绿、蓝、紫色之间还有橙、靛青等中间色共七色。奇怪的还有棱镜分光后形成的不是圆形而是长条椭圆形,接着他又试验“玻璃的不同厚度部分”、“不同大小的窗孔”、“将棱镜放在外边”再通过孔、“玻璃的不平或偶然不规则”等的影响;用两个棱镜正倒放置以“消除第一棱镜的效应”;取“来自太阳不同部分的光线,看其不同的入射方向会产生什么样的影响”;并“计算各色光线的折射率”,“观察光线经棱镜后会不会沿曲线运动”;最后才做了“判决性试验”:在棱镜所形成的彩色带中通过屏幕上的小孔取出单色光,再投射到第二棱镜后,得出核色光的折射率(当时叫“折射程度”),这样就得出“白光本身是由折射程度不同的各种彩色光所组成的非匀匀的混合体”。这个惊人的结论推翻了前人的学说,是牛顿细致观察和多项反复实验与思考的结果。

      在研究这个问题的过程中,牛顿还肯定:不管是伽利略望远镜(凹、凸)还是开普勒望远镜(两个凸透镜),其结构本身都无法避免物镜色散引起起的色差。他发现经过仔细研磨后的金属反射镜面作为物镜可放大30~40倍。1671年他将此镜送皇家学会保存,至今的巨型天文望远镜仍用牛顿式的基本结构。牛顿磨制及抛光精密光学镜面的方法,至今仍是不少工厂光学加工的主要手段。

      《光学》第二篇描述了光照射到叠放的凸透镜和平面玻璃上的“牛顿环”现象的各种实验。除产生环的原因他没有涉及外,他作了现代实验所能想到的一切实验,并作了精确测量。他把干涉现象解释为光行进中的“突发”或“切合”,即周期性的时而突然“易于反射”,时而“易于透射”,他甚至测出这种等间隔的大小,如黄橙色之间有一种色光的突发间隔为1/89000英寸(即现今2854×10-10米),正好与现代波长值5710×10-10米相差一半!

      《光学》第三篇是“拐折”(他认为光线被吸收)即衍射、双折射实验和他的31个疑问。这些衍射实验包括头发丝、刀片、尖劈形单缝形成的单色窄光束“光带”(今称衍射图样)等10多个实验。牛顿已经走到了重大发现的大门口却失之交臂。他的31个疑问极具启发性,说明牛顿在实验事实和物理思想成熟前并不先作绝对的肯定。牛顿在《光学》一、二篇中视光为物质流,即由光源发出的速度、大小不同的一群粒子,在双折射中他假设这些光粒子有方向性且各向异性。由于当时波动说还解释不了光的直进,他是倾向于粒子说的,但他认为粒子与波都是假定。他甚至认为以太的存在也是没有根据的。

      在流体力学方面,牛顿指出流体粘性阻力与剪切率成正比,这种阻力与液体各部分之间的分离速度成正比,符合这种规律的(如、空气与水)称为牛顿流体。

      在热学方面,牛顿的冷却定律为:当物体表面与周围形成温差时,单位时间单位面积上散失的热量与这一温差成正比。

      在声学方面,他指出声速与大气压强平方根成正比,与密度平方根成反比。他原来把声传播作为等温过程对待,后来P.S.拉普拉斯纠正为绝热过程。 

      (3)牛顿的哲学思想和科学方法

      牛顿在科学上的巨大成就连同他的朴素的唯物主义哲学观点和一套初具规模的物理学方法论体系,给物理学及整个自然科学的发展,给18世纪的工业革命、社会经济变革及机械唯物论思潮的发展以巨大影响。这里只简略勾画一些轮廓。

      牛顿的哲学观点与他在力学上的奠基性成就是分不开的,一切自然现象他都力图力学观点加以解释,这就形成了牛顿哲学上的自发的唯物主义,同时也导致了机械论的盛行。事实上,牛顿把一切化学、热、电等现象都看作“与吸引或排斥力有关的事物”。例如他最早阐述了化学亲和力,把化学置换反应描述为两种吸引作用的相互竞争;认为“通过运动或发酵而发热”;火药爆炸也是硫磺、炭等粒子相互猛烈撞击、分解、放热、膨胀的过程,等等。

      这种机械观,即把一切的物质运动形式都归为机械运动的观点,把解释机械运动问题所必需的绝对时空观、原子论、由初始条件可以决定以后任何时刻运动状态的机械决定论、事物发展的因果律等等,作为整个物理学的通用思考模式。可以认为,牛顿是开始比较完整地建立物理因果关系体系的第一人,而因果关系正是经典物理学的基石。

      牛顿在科学方法论上的贡献正如他在物理学特别是力学中的贡献一样,不只是创立了某一种或两种新方法,而是形成了一套研究事物的方法论体系,提出了几条方法论原理。在牛顿《原理》一书中集中体现了以下几种科学方法:

      ①实验──理论──应用的方法。牛顿在《原理》序言中说:“哲学的全部任务看来就在于从各种运动现象来研究各种自然之力,而后用这些方去论证其他的现象。”科学史家I.B.Cohen正确地指出,牛顿“主要是将实际世界与其简化数学表示反复加以比较”。牛顿是从事实验和归纳实际材料的巨匠,也是将其理论应用于天体、流体、引力等实际问题的能手。

      ②分析──综合方法。分析是从整体到部分(如微分、原子观点),综合是从部分到整体(如积分,也包括天与地的综合、三条运动定律的建立等)。牛顿在《原理》中说过:“在自然科学里,应该像在数学里一样,在研究困难的事物时,总是应当先用分析的方法,然后才用综合的方法……。一般地说,从结果到原因,从特殊原因到普遍原因,一直论证到最普遍的原因为止,这就是分析的方法;而综合的方法则假定原因已找到,并且已经把它们定为原理,再用这些原理去解释由它们发生的现象,并证明这些解释的正确性”。

      ③归纳──演绎方法。上述分析一综合法与归纳一演绎法是相互结合的。牛顿从观察和实验出发。“用归纳法去从中作出普通的结论”,即得到概念和规律,然后用演绎法推演出种种结论,再通过实验加以检验、解释和预测,这些预言的大部分都在后来得到证实。当时牛顿表述的定律他称为公理,即表明由归纳法得出的普遍结论,又可用演绎法去推演出其他结论。

      ④物理──数学方法。牛顿将物理学范围中的概念和定律都“尽量用数学演出”。爱因斯坦说:“牛顿才第一个成功地找到了一个用公式清楚表述的基础,从这个基础出发他用数学的思维,逻辑地、定量地演绎出范围很广的现象并且同经验相符合”,“只有微分定律的形式才能完全满足近代物理学家对因果性的要求,微分定律的明晰概念是牛顿最伟大的理智成就之一”。牛顿把他的书称为《自然哲学的数学原理》正好说明这一点。 

      牛顿的方法论原理集中表述在《原理》第三篇“哲学中的推理法则”中的四条法则中,此处不再转引。概括起来,可以称之为简单性原理(法则1),因果性原理(法则2),普遍性原理(法则3),否证法原理(法则4,无反例证明者即成立)。有人还主张把牛顿在下一段话的思想称之为结构性原理:“自然哲学的目的在于发现自然界的结构的作用,并且尽可能把它们归结为一些普遍的法规和一般的定律──用观察和实验来建立这些法则,从而导出事物的原因和结果”。

      牛顿的哲学思想和方法论体系被爱因斯坦赞为“理论物理学领域中每一工作者的纲领”。这是一个指引着一代一代科学工作者前进的开放的纲领。但牛顿的哲学思想和方法论不可避免地有着明显的时代局限性和不彻底性,这是科学处于幼年时代的最高成就。牛顿当时只对物质最简单的机械运动作了初步系统研究,并且把时空、物质绝对化,企图把粒子说外推到一切领域(如连他自己也不能解释他所发现的“牛顿环”),这些都是他的致命伤。牛顿在看到事物的“第一原因”“不一定是机械的”时,提出了“这些事情都是这样地井井有条……是否好像有一位……无所不在的上帝”的问题,(《光学》,疑问29),并长期转到神学的“科学”研究中,费了大量精力。但是,牛顿的历史局限性和他的历史成就一样,都是启迪后人不断前进的教材。

    选自:《物理教师手册》

  • 科目: 来源: 题型:

    (一) 阅读下面两段文言文,完成7 —10题。(13分)

    [甲]王子曰:仲永之通悟,受之天也。其受之天也,贤于材人远矣。卒之为众人,则其受于人者不至也,彼其受之天也,如此其贤也,不受之人,且为众人;今夫不受之天,固众人,又不受之人,得为众人而已耶?

    (节选自《伤仲永》) [乙]人之为学,不日进则日退。独学无友,则孤陋①而难成。久处一方,则习染而不自觉。不幸而在穷僻之域,无车马之资② ,犹当博学审③问,古人与稽④ ,以求其是非之所在,庶几⑤ 可得十之五六。若既不出户,又不读书,则是面墙之士,虽子羔、原宪⑥之贤,终无济于天下。子曰:“十室之邑⑦必有忠信如丘⑧者焉,不如丘也之好学也。”夫以孔子之圣,犹须好学,今人可不勉⑨乎?

    (节选自顾炎武《与友人书》) [注]①孤陋:片面、浅陋。②资:盘缠。③审:详细。④稽:探究、考察。⑤庶几:差不多。⑥子羔、原宪:孔子的弟子。⑦邑:地方。⑧丘:孔子。⑨勉:勤勉,努力。

    7. 解释下列句子中加点的字。(2分)

    8. 将文中li线的句子翻译成现代汉语。(4分)

    (1) 其受之天也,贤于材人远矣。译文:

    (2) 人之为学,不日进则日退。译文:

    9. [甲]文谈“成才”,[乙]文谈“做学问”,两者强调的重点各有不同。请根据你的理解,谈谈具体有什么不同。 (3分)

    10. [甲][乙]两文都具有较强的议论性,试分别概括两文所论述的主要内容。(4分)

    (二) 阅读《从百草园到三味书屋》节选,完成]一15题。 (12 分)

    不必说碧绿的 ,光滑的石井栏,高大的皂荚树,紫红的 ;也不必说鸣蝉在树叶里长吟,肥胖的黄蜂伏在菜花上, 的叫天子(云雀) 忽然从草间直窜向云霄里去了 ....单是周围的短短的泥墙根一带,就有无限趣味。油蛉在这里低唱,蟋蟀们在这里弹琴。翻开断砖来,有时会遇见蜈蚣;还有斑蝥, 用手指按住它的脊梁,便会拍的一声,从后窍喷出一阵烟雾。何首乌藤和木莲藤缠络着,木莲有莲房一般的果实,何首乌有拥肿的根。有人说,何首乌根是有像人形的,吃了便可以成仙,我于是常常拔它起来,牵连不断地拔起来,也曾因此弄坏了泥墙,却从来没有见过有一块根像人样。如果不怕刺,还可以摘到覆盆子,像小珊瑚珠攒成的小球,又酸又甜,色味都比桑椹要好得远。

    11. 在文中的横线上依次填入恰当的词。(2分)

    12. 对“不必说……也不必说……单是……就有……”这个句式的作用有四种理解,正确的一项是(2分)

       A. 表明前面的内容不需要说,只需要说“单是”后面的内容”

       B. 表明前面的内容是次要的,后面的内容是主要的。

       C. 表明可写的内容很多,前面的略写,后面的详写,是为了强调“单是”后面的内容。

    13. 这段文字中的哪句话可以概括百草园的特点?(2分)

    ;从感官的角度看,既有视觉,又有

    15. 少年时代的作者,把百草园看成“我的乐园”,你认为这中间的原因是什么?(2分)

    ① 那年我上小学三年级。寒假前到学校拿学期成绩单。回家时,我与六七个没带书包的好友同行,刚领的成绩单拿在手上,已经被我们折得皱巴巴了。

    ② “老师给你们什么评语? ”阿益问、“还没看,不知道包括我,好几个人都这么说。反正不会是什么好话,我心想。

    ③ “来猜我的是什么?”阿益翻起成绩单一角,露出老师评语的最后一个字:马。

    ④ “害群之马?”我说。

    ⑤ “没那么糟! ”阿益掀开成绩单。

    ⑥ 我刚刚看错了,是“焉”。“心不在焉”,的确比“害群之马”好多了。

    ⑦ “你的呢?”他们问。我也翻开一小角,露出评语的最后两字:用功。“上一个字是‘不’吧!大家起哄说, “不用功。”

    ⑧ 我再翻开一些,看到的字出乎意料,是“又”。聪明又用功?礼貌又用功?乖巧又用功?不管前面的字是什么,总之是个好评语3我高兴又害羞,便把成绩单压着,不让同学看。直到走到家门口,才翻开看整句评语:活泼又用功。-

    ⑨ 活泼,我当之无愧,但实在想不起来哪里用功了?我上课时玩磁铁、涂鸦……老师看到我,总是皱着眉头,又怎么觉得我用功?难道老师在开玩笑?

    ⑩ 整个寒假期间,那句“活泼又用功”的评语,却在脑海中挥之不去,还自动变成歌词,配的是《无敌铁金刚》的旋律。我也就手舞足蹈、心甘情愿地收拾玩心写作业。

    ?开学后,即使成绩单缴回给了老师,那句评语还是经常出现在脑海中a我开始专心上课、写作业,从进步奖领到前五名、前三名的奖状,还参加作文、朗读比赛……

    ?一学期过去了。放暑假的前一天,从老师手中接过成绩单时,也多了些期待。我翻开成绩单内页,右边是交错的“优”和“甲”,左边则是这学期的评语“努力进取”,就在上学期的评语“活泼又用功”旁边。

    ?回家的路上,阿益接过我的成绩单,说:“我这学期的评语跟你上学期的一样! ”

    ?“活泼又用功?”我有点惊讶。他挑起一边的眉毛,说:“活泼欠用功啦!”他厌恶我无意的挖苦,丢还我的成绩单。

    ?我这才仔细看清楚,原来墨渍下那个“又”字其实是“欠”字。突然,脑海里伴我整学期的旋律变得荒腔走板。

    ?十多年后,我自己当了老师。在给学生写评语时,我用快干墨水工整书写。学生不必透过误解或猜测,就能直接感受善意和鼓勒。

    ?学生也把对“我”的评语,写成节日小卡《我仔细读过以后,把它们收在纪念品盒子里,也收藏在心里跟我小学三年级的成绩单一起。

    (删改自台湾王传明《评语》)

    16. 本文按照时间顺序,写了两部分内容,请概括。 (6分)

    18. 第?段画线句富有语言表现力。请选择一点简要分析。(4分)

    19. 本文给我们多方面启示,不恰当的一项是(3分)

    20. 本文标题“评语”不能改为“误读”,请简述理由。 (6分)

  • 科目: 来源: 题型:阅读理解

    在奥赛考纲中,静电学知识点数目不算多,总数和高考考纲基本相同,但在个别知识点上,奥赛的要求显然更加深化了:如非匀强电场中电势的计算、电容器的连接和静电能计算、电介质的极化等。在处理物理问题的方法上,对无限分割和叠加原理提出了更高的要求。

    如果把静电场的问题分为两部分,那就是电场本身的问题、和对场中带电体的研究,高考考纲比较注重第二部分中带电粒子的运动问题,而奥赛考纲更注重第一部分和第二部分中的静态问题。也就是说,奥赛关注的是电场中更本质的内容,关注的是纵向的深化和而非横向的综合。

    条件:⑴点电荷,⑵真空,⑶点电荷静止或相对静止。事实上,条件⑴和⑵均不能视为对库仑定律的限制,因为叠加原理可以将点电荷之间的静电力应用到一般带电体,非真空介质可以通过介电常数将k进行修正(如果介质分布是均匀和“充分宽广”的,一般认为k′= k /εr)。只有条件⑶,它才是静电学的基本前提和出发点(但这一点又是常常被忽视和被不恰当地“综合应用”的)。

    电场的概念;试探电荷(检验电荷);定义意味着一种适用于任何电场的对电场的检测手段;电场线是抽象而直观地描述电场有效工具(电场线的基本属性)。

    b、不同电场中场强的计算

    决定电场强弱的因素有两个:场源(带电量和带电体的形状)和空间位置。这可以从不同电场的场强决定式看出——

    结合点电荷的场强和叠加原理,我们可以求出任何电场的场强,如——

    ⑵均匀带电环,垂直环面轴线上的某点P:E = ,其中r和R的意义见图7-1。

    如果球壳是有厚度的的(内径R1 、外径R2),在壳体中(R1<r<R2):

    E =  ,其中ρ为电荷体密度。这个式子的物理意义可以参照万有引力定律当中(条件部分)的“剥皮法则”理解〔即为图7-2中虚线以内部分的总电量…〕。

    ⑷无限长均匀带电直线(电荷线密度为λ):E = 

    ⑸无限大均匀带电平面(电荷面密度为σ):E = 2πkσ

    1、电势:把一电荷从P点移到参考点P0时电场力所做的功W与该电荷电量q的比值,即

    参考点即电势为零的点,通常取无穷远或大地为参考点。

    和场强一样,电势是属于场本身的物理量。W则为电荷的电势能。

    以无穷远为参考点,U = k

    由于电势的是标量,所以电势的叠加服从代数加法。很显然,有了点电荷电势的表达式和叠加原理,我们可以求出任何电场的电势分布。

    静电感应→静电平衡(狭义和广义)→静电屏蔽

    1、静电平衡的特征可以总结为以下三层含义——

    a、导体内部的合场强为零;表面的合场强不为零且一般各处不等,表面的合场强方向总是垂直导体表面。

    b、导体是等势体,表面是等势面。

    c、导体内部没有净电荷;孤立导体的净电荷在表面的分布情况取决于导体表面的曲率。

    导体壳(网罩)不接地时,可以实现外部对内部的屏蔽,但不能实现内部对外部的屏蔽;导体壳(网罩)接地后,既可实现外部对内部的屏蔽,也可实现内部对外部的屏蔽。

    孤立导体电容器→一般电容器

    b、决定式。决定电容器电容的因素是:导体的形状和位置关系、绝缘介质的种类,所以不同电容器有不同的电容

    用图7-3表征电容器的充电过程,“搬运”电荷做功W就是图中阴影的面积,这也就是电容器的储能E ,所以

    电场的能量。电容器储存的能量究竟是属于电荷还是属于电场?正确答案是后者,因此,我们可以将电容器的能量用场强E表示。

    认为电场能均匀分布在电场中,则单位体积的电场储能 w = E2 。而且,这以结论适用于非匀强电场。

    a、电介质分为两类:无极分子和有极分子,前者是指在没有外电场时每个分子的正、负电荷“重心”彼此重合(如气态的H2 、O2 、N2和CO2),后者则反之(如气态的H2O 、SO2和液态的水硝基笨)

    b、电介质的极化:当介质中存在外电场时,无极分子会变为有极分子,有极分子会由原来的杂乱排列变成规则排列,如图7-4所示。

    2、束缚电荷、自由电荷、极化电荷与宏观过剩电荷

    a、束缚电荷与自由电荷:在图7-4中,电介质左右两端分别显现负电和正电,但这些电荷并不能自由移动,因此称为束缚电荷,除了电介质,导体中的原子核和内层电子也是束缚电荷;反之,能够自由移动的电荷称为自由电荷。事实上,导体中存在束缚电荷与自由电荷,绝缘体中也存在束缚电荷和自由电荷,只是它们的比例差异较大而已。

    b、极化电荷是更严格意义上的束缚电荷,就是指图7-4中电介质两端显现的电荷。而宏观过剩电荷是相对极化电荷来说的,它是指可以自由移动的净电荷。宏观过剩电荷与极化电荷的重要区别是:前者能够用来冲放电,也能用仪表测量,但后者却不能。

    第二讲 重要模型与专题

    【物理情形1】试证明:均匀带电球壳内部任意一点的场强均为零。

    【模型分析】这是一个叠加原理应用的基本事例。

    如图7-5所示,在球壳内取一点P ,以P为顶点做两个对顶的、顶角很小的锥体,锥体与球面相交得到球面上的两个面元ΔS1和ΔS2 ,设球面的电荷面密度为σ,则这两个面元在P点激发的场强分别为

    为了弄清ΔE1和ΔE2的大小关系,引进锥体顶部的立体角ΔΩ ,显然

    同理,其它各个相对的面元ΔS3和ΔS4 、ΔS5和ΔS6  激发的合场强均为零。原命题得证。

    【模型变换】半径为R的均匀带电球面,电荷的面密度为σ,试求球心处的电场强度。

    【解析】如图7-6所示,在球面上的P处取一极小的面元ΔS ,它在球心O点激发的场强大小为

    无穷多个这样的面元激发的场强大小和ΔS激发的完全相同,但方向各不相同,它们矢量合成的效果怎样呢?这里我们要大胆地预见——由于由于在x方向、y方向上的对称性,Σ = Σ = 0 ,最后的ΣE

    【答案】E = kπσ ,方向垂直边界线所在的平面。

    〖学员思考〗如果这个半球面在yoz平面的两边均匀带有异种电荷,面密度仍为σ,那么,球心处的场强又是多少?

    〖推荐解法〗将半球面看成4个球面,每个球面在x、y、z三个方向上分量均为 kπσ,能够对称抵消的将是y、z两个方向上的分量,因此ΣE = ΣEx …

    〖答案〗大小为kπσ,方向沿x轴方向(由带正电的一方指向带负电的一方)。

    【物理情形2】有一个均匀的带电球体,球心在O点,半径为R ,电荷体密度为ρ ,球体内有一个球形空腔,空腔球心在O′点,半径为R′,= a ,如图7-7所示,试求空腔中各点的场强。

    【模型分析】这里涉及两个知识的应用:一是均匀带电球体的场强定式(它也是来自叠加原理,这里具体用到的是球体内部的结论,即“剥皮法则”),二是填补法。

    将球体和空腔看成完整的带正电的大球和带负电(电荷体密度相等)的小球的集合,对于空腔中任意一点P ,设 =

    E1和E2的矢量合成遵从平行四边形法则,ΣE的方向如图。又由于矢量三角形PE1ΣE和空间位置三角形OP O′是相似的,ΣE的大小和方向就不难确定了。

    【答案】恒为kρπa ,方向均沿O → O′,空腔里的电场是匀强电场。

    〖学员思考〗如果在模型2中的OO′连线上O′一侧距离O为b(b>R)的地方放一个电量为q的点电荷,它受到的电场力将为多大?

    〖解说〗上面解法的按部就班应用…

    〖答〗πkρq〔?〕。

    二、电势、电量与电场力的功

    【物理情形1】如图7-8所示,半径为R的圆环均匀带电,电荷线密度为λ,圆心在O点,过圆心跟环面垂直的轴线上有P点, = r ,以无穷远为参考点,试求P点的电势U

    【模型分析】这是一个电势标量叠加的简单模型。先在圆环上取一个元段ΔL ,它在P点形成的电势

    环共有段,各段在P点形成的电势相同,而且它们是标量叠加。

    〖思考〗如果上题中知道的是环的总电量Q ,则UP的结论为多少?如果这个总电量的分布不是均匀的,结论会改变吗?

    〖再思考〗将环换成半径为R的薄球壳,总电量仍为Q ,试问:(1)当电量均匀分布时,球心电势为多少?球内(包括表面)各点电势为多少?(2)当电量不均匀分布时,球心电势为多少?球内(包括表面)各点电势为多少?

    〖解说〗(1)球心电势的求解从略;

    球内任一点的求解参看图7-5

    注意:一个完整球面的ΣΔΩ = 4π(单位:球面度sr),但作为对顶的锥角,ΣΔΩ只能是2π ,所以——

    (2)球心电势的求解和〖思考〗相同;

    球内任一点的电势求解可以从(1)问的求解过程得到结论的反证。

    〖答〗(1)球心、球内任一点的电势均为k ;(2)球心电势仍为k ,但其它各点的电势将随电量的分布情况的不同而不同(内部不再是等势体,球面不再是等势面)。

    【相关应用】如图7-9所示,球形导体空腔内、外壁的半径分别为R1和R2 ,带有净电量+q ,现在其内部距球心为r的地方放一个电量为+Q的点电荷,试求球心处的电势。

    【解析】由于静电感应,球壳的内、外壁形成两个带电球壳。球心电势是两个球壳形成电势、点电荷形成电势的合效果。

    根据静电感应的尝试,内壁的电荷量为-Q ,外壁的电荷量为+Q+q ,虽然内壁的带电是不均匀的,根据上面的结论,其在球心形成的电势仍可以应用定式,所以…

    〖反馈练习〗如图7-10所示,两个极薄的同心导体球壳A和B,半径分别为RA和RB ,现让A壳接地,而在B壳的外部距球心d的地方放一个电量为+q的点电荷。试求:(1)A球壳的感应电荷量;(2)外球壳的电势。

    〖解说〗这是一个更为复杂的静电感应情形,B壳将形成图示的感应电荷分布(但没有净电量),A壳的情形未画出(有净电量),它们的感应电荷分布都是不均匀的。

    此外,我们还要用到一个重要的常识:接地导体(A壳)的电势为零。但值得注意的是,这里的“为零”是一个合效果,它是点电荷q 、A壳、B壳(带同样电荷时)单独存在时在A中形成的的电势的代数和,所以,当我们以球心O点为对象,有

    ☆学员讨论:A壳的各处电势均为零,我们的方程能不能针对A壳表面上的某点去列?(答:不能,非均匀带电球壳的球心以外的点不能应用定式!)

    基于刚才的讨论,求B的电势时也只能求B的球心的电势(独立的B壳是等势体,球心电势即为所求)——

    【物理情形2】图7-11中,三根实线表示三根首尾相连的等长绝缘细棒,每根棒上的电荷分布情况与绝缘棒都换成导体棒时完全相同。点A是Δabc的中心,点B则与A相对bc棒对称,且已测得它们的电势分别为UA和UB 。试问:若将ab棒取走,A、B两点的电势将变为多少?

    【模型分析】由于细棒上的电荷分布既不均匀、三根细棒也没有构成环形,故前面的定式不能直接应用。若用元段分割→叠加,也具有相当的困难。所以这里介绍另一种求电势的方法。

    每根细棒的电荷分布虽然复杂,但相对各自的中点必然是对称的,而且三根棒的总电量、分布情况彼此必然相同。这就意味着:①三棒对A点的电势贡献都相同(可设为U1);②ab棒、ac棒对B点的电势贡献相同(可设为U2);③bc棒对A、B两点的贡献相同(为U1)。

    取走ab后,因三棒是绝缘体,电荷分布不变,故电势贡献不变,所以

    〖模型变换〗正四面体盒子由彼此绝缘的四块导体板构成,各导体板带电且电势分别为U1 、U2 、U3和U4 ,则盒子中心点O的电势U等于多少?

    〖解说〗此处的四块板子虽然位置相对O点具有对称性,但电量各不相同,因此对O点的电势贡献也不相同,所以应该想一点办法——

    我们用“填补法”将电量不对称的情形加以改观:先将每一块导体板复制三块,作成一个正四面体盒子,然后将这四个盒子位置重合地放置——构成一个有四层壁的新盒子。在这个新盒子中,每个壁的电量将是完全相同的(为原来四块板的电量之和)、电势也完全相同(为U1 + U2 + U3 + U4),新盒子表面就构成了一个等势面、整个盒子也是一个等势体,故新盒子的中心电势为

    最后回到原来的单层盒子,中心电势必为 U =  U′

    ☆学员讨论:刚才的这种解题思想是否适用于“物理情形2”?(答:不行,因为三角形各边上电势虽然相等,但中点的电势和边上的并不相等。)

    〖反馈练习〗电荷q均匀分布在半球面ACB上,球面半径为R ,CD为通过半球顶点C和球心O的轴线,如图7-12所示。P、Q为CD轴线上相对O点对称的两点

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