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振　动　和　波
蕲春一中　江向东
【高考预测】
1．振动图象和波的图象是高考的热点，特别是波长、频率，波速在横波图象中的识别与处理及波的双向性和多解性的考查，在高考中出现的频率最高．
2．简谐运动过程中位移、速度、加速度的周期性变化的规律也是高考的热点之一，经常结合振动质点的加速度和回复力的关系，综合牛顿运动定律来命题。
3．单摆及周期公式也是高考热点之一，有时结合单摆的知识，研究复合场中的单摆以及万有引力知识的综合运用。
【备考方略】
1．理解简谐运动一定要抓住其受力特征F＝－kx、运动特征a＝－kx/m.式中的k对弹簧振子而言是弹簧的劲度系数，一般称为比例系数或回复系数．简谐运动是最简单、最基本的机械振动．在生活中有很多应用，如音叉叉股上各点的振动、弹簧片上各点的振动、钟摆摆锤上各点的振动均是简谐运动。
2．分析简谐运动的运动学特征时，要依题意正确作出物体的运动路径草图，还要注意除两个“端点”外任一个位置的速度方向都有两种可能．
3．分析解决简谐运动问题时，要注意简谐运动的对称性特点：做简谐运动的物体，在通过对称于平衡位置的两个位置时的一些物理量具有对称性。
4．处理振动图像问题的方法
①把简谐运动的图像转化为质点的振动过程．通过画质点的振动过程简图来分析；②观察简谐运动的图像，提取有用的物理信息．
在解决简谐运动的图像问题时，一般把这两种方法结合起来使用．
5．波动和振动都呈周期性，且图像相似，这正是学生易于将两者混淆的原因所在．在复习中应分清两者物理意义上的差别：振动讨论的是某一质点的运动规律，而波动则是参与振动的一系列质点的“群体效应”，振动图像是直观、形象地反映振动规律的有用工具，在复习中应结合具体的振动模型的振动情况加深对其物理意义的理解．而波动图像则直观、形象地揭示了较为抽象的波动规律．复习中，在弄清其物理意义的基础上，应注意利用其特殊作用，能熟练地应用一些基本方法，如“微平移法”“同侧法”等．相对于振动图像，波动图像更难一些，难就难在“静”(图像描述的是某一时刻所有质点的空间分布规律)和“动”(某一段时间后图像沿传播方向平移)的联系上，这是复习中应解决的问题，有关图像问题，虽然年年有，但万变不离其宗，只要真正把振动与波的关系弄清楚，也就完全可以适应高考了．
本章分三个单元复习
第一单元：机械振动
【疑难探究】
一、简谐运动的五个特征
1．动力学特征：F＝－kx， “一”表示回复力的方向与位移方向相反，A是比例系数，不一定是弹簧的劲度系数．
F＝－kx是判定一个物体是否做简谐运动的依据．
2．运动学特征：简谐运动的加速度与物体偏离平衡位置的位移成正比而方向相反，为变加速运动．远离平衡位置时x、F、a、EP均增大，v、Ek均减小．靠近平衡位置时则相反．
3．运动的周期性特征：相隔T或nT的两个时刻振子处于同一位置且振动状态相同．
4．对称性特征：
(1)相隔T/2或(2n＋1)T/2(n为正整数)的两个时刻，振子位置关于平衡位置对称．位移、速度、加速度大小相等，方向相反．
(2)质点在距平衡位置等距离的两个点上具有相等大小的速度、加速度，在平衡位置左右相等距离上运动时间也是相同的．
5．能量特征：振动的能量包括动能和势能，简谐运动过程中．系统动能Ek与势能EP相互转化，系统的机械能守恒．
二、简谐运动的分析方法
1．判断简谐运动的基本思路：正确进行受力分析；找出物体的平衡位置；设物体的位移为x，证明回复力满足关系式F＝－kx．
2．判断简谐运动的回复力、加速度、速度变化的一般思路：
3．充分利用对称性对分析问题能起到事半功倍的效果．
三、应用简谐运动的图象可以获得的信息
1．振幅A、周期T(注意单位)
2．某一时刻振动质点离开平衡位置的位移，
3．某时刻质点的回复力、加速度和速度的方向．
判定方法：
因回复力总是指向平衡位置，故回复力和加速度在图象上总是指向t轴．
速度方向可以通过下一时刻位移的变化来判定。下一时刻位移如增加。振动质点的速度方向就是远离t轴，下一时刻位移如减小，振动质点的速度方向就是指向t轴．
4．某段时间内质点的位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况．
四、单摆的动力学特征
1．单摆的受力分析
单摆在振动过程中受到两个力作用：重力mg，摆线的拉力FT，如图所示．
2．单摆的回复力
将重力分解为沿圆弧切线方向的分力F1=mgsinα及沿摆线方向的分力F2＝mgcosα，由于单摆的振动也是圆弧运动，故需要垂直指向圆心的向心力，向心力F向＝FT一mgcosα．设摆线与竖直方向间夹角为α时。摆球的速度为v，则F向＝FT一mgcosα=．
单摆振动中的回复力是由重力沿切向的分力F1充当的，回复力与合外力不是一回事．
【考点例析】
考点一：简谐运动的特点
例1．两块质量分别为m1、m2的木板，被一根劲度系数为k轻弹簧连在一起，并在m1板上加压力F，如图所示，撤去F后，m1板将做简谐运动。为了使得撤去F后，m1跳起时恰好能带起m2板，则所加压力F的最小值为(　　)
A．m1g B．2m1g
C．(m1＋m2)g　 D．2(m1＋m2) g
　　[答案]C
跟踪训练1：如图所示，轻质弹簧的上端悬挂在天花板上，弹簧的下端拴一小球，在外力的作用下小球静止在位置A，此时弹簧的形变量为零，如果使小球在位置A获得大小为v0(v0≠0)方向竖直向下的初速度，小球将在竖直方向上做简谐运动，小球运动到B时的瞬时速度为零，位置O在A、B连线的中点，则小球做简谐运动的平衡位置(　　)
A．在位置A B．在位置O
C．在A、O之间某位置 D．在O、B之间某位置
跟踪训练2：一个质点在平衡位置O点附近做机械振动，若从O点开始计时，经过3s质点第一次经过M点(如图所示)；再继续运动，又经过2s它第二次经过M点；则该质点第三次经过M点还需的时间是(　　)
A．8s B．4s
C．14s D．s
[答案]CD
考点二：简谐运动的图象
例2．一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4cm，振子的平衡位置位于x轴上的O点，图甲中的a、b、c、d为四个不同的振动状态，黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向，图乙给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象是(　　)

A．若规定状态a时t＝0，则图象为①
B．若规定状态b时t＝0，则图象为②
C．若规定状态c时t＝0，则图象为③
D．若规定状态d时t＝0，则图象为④
[答案]AD
跟踪训练3：劲度系数为20N/cm的弹簧振子，它的振动图像如图所示，在图中A点对应的时刻(　　)
A．振子所受的弹力大小为0.5N，方向指向x轴的负方向
B．振子的速度方向指向x轴的正方向，加速度正在增大
C．在0－4s内振子做了1.75次全振动，四次经过平衡位置
D．在0－4s内振子通过的路程为0.35cm，位移为0
考点三：简谐运动的能量
例3．如图所示，A、B分别为单摆做简谐运动时摆球的不同位置，其中，位置A为摆球摆动的最高位置，虚线为过悬点的竖直线，以摆球最低位置为重力势能零点，则摆球在摆运过程中(　　)
A．位于B处时动能最大
B．位于A处时势能最大
C．在位置A的势能大于在位置B的动能
D．在位置B的机械能大于在位置A的机械能
[答案]BC
跟踪训练4：右图为一弹簧振子的振动图象，由此可知(　　)
A．在t1时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最大
B．在t2时刻，振子的动能最大，所受的弹性力最小
C．在t3时刻，振子的动能最小，所受的弹性力最大
D．在t4时刻，振子的动能最小，所受的弹性力最大
[答案]B
考点四：单摆的简谐运动
例4．绳下端拴一个小球构成单摆，在悬挂点正下方摆长处有一个能挡住摆球的钉子A，如图所示，现将单摆动向左拉开一个小角度，然后无初速地释放，对于以后的运动，下列说法中正确的是(　　)
A．摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小
B．摆球在左、右两侧上升的最大高度一样
C．摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等
D．摆线在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的两倍
　　[答案]AB
跟踪训练5：有一个单摆，原来的周期是2s，在下列情况下，对周期变化的判断正确的是(　　)
A．摆长减为原来的，周期也减为原来的
B．摆球的质量减为原来的，周期不变
C．振幅减为原来的，周期不变
D．重力加速度减为原来的，周期变为原来的2倍
[答案]BCD
考点五：受迫振动与共振
例5．一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，图甲所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动，匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动，把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期，若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示，当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图丙所示。
若用T0表示弹簧振子的固有周期，T表示驱动力的周期，Y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则(　　)
A．由图线可知T0＝4s B．由图线可知T0＝8s
C．当T在4s附近时，Y显著增大，当T比4s小得多或大得多时，Y很小
D．当T在8s附近时，Y显著增大，当T比8s小得多或大得多时，Y很小
[答案]AC
跟踪训练6：铺设铁轨时，每两根钢轨接缝处都必须留有一定的间隙，匀速运行列车经过轨端接缝处时，车轮就会受到一次冲击，由于每一根钢轨长度相等，所以这个冲击力是周期性的，列车受到周期性的冲击做受迫振动，普通钢轨长为12.6m，列车固有振动周期为0.315s，下列说法正确的是(　　)
A．列车的危险速率为40m/s
B．列车过桥需要减速，是为了防止列车发生共振现象
C．列车运行的振动频率和列车的固有频率总是相等的
D．增加钢轨的长度有利于列车高速运行
[答案]AD
第二单元：机械波
【疑难探究】
一、机械波的特点
1．机械波传播的是振动形式和能量．质点只在各自的平衡位置附近振动，并不随波迁移．
2．介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同．
3．离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动．远波源点重复近波源点的振动，参与波动的所有质点的起振方向都与波源的起振方向相同．
二、波长、波速及频率的理解
1．对波长的理解
(1)在波的传播方向上，两个相邻的振动步调总相同的质点间的距离．
(2)质点振动一个周期，波传播的距离．
(3)在横波中，两个相邻的波峰或波谷之间的距离．
(4)在纵波中，两个相邻的密部或疏部之间的距离．
(5)在简谐横波波形图线中，一个完整的正弦曲线在横轴所截取的距离．
(6)波长反映了机械波在传播过程中的空间周期性．
2．对波速的理解
(1)机械波在均匀介质中匀速传播，波速就是指波在介质中的传播速度．
(2)同一类机械波在同一种均匀介质中的传播速度是一个定值．波速的大小完全由介质来决定，和波的频率无关．
(3)注意区别：波的传播速度与波源的振动速度是两个不同的概念。
(4)纵波和横波的传播速度是不同的．
3．对频率的理解
(1)在波的传播方向上，介质各质点都做受迫振动，其振动是由振源的振动引起的，故各质点的振动频率都等于振源的振动频率．
(2)当波从一种介质进入另一种介质时．波的频率不变．
三、波速与质点振动速度的区别
1．机械波的波速只由介质本身决定，频率等于振源的频率，而波长与介质和振源都有关．波源振动几个周期．波就向外传播几个波长．这个比值就表示了波形(或能量)向外平移的速度，即波速．在同一均匀介质中波的传播是匀速的，与波的频率无关．波中各质点都在平衡位置附近做周期性振动，是变加速运动，质点并不沿波的传播方向随波迁移，要区分这两个速度．
2．每一个完整周期，波沿传播方向传播的长度为1个波长，而振动质点经过的路程为4倍的振幅，并回到初始位置．
四、对波的图象的理解及应用
l．振动图象与波的图象的区别
2．横波传播方向和质点振动方向的互判问题
五、机械波的多解问题
1．传播方向不确定出现多解
波总是由波源出发．并由近及远地向前传播．波在介质中传播时．介质中的各个质点的振动情况可以根据波的传播方向确定．反之亦然，但是．如果题中的已知条件不能确定波的传播方向或者不能确定质点的振动方向，则需要分情况进行讨论，此时就会出现多解现象．
2．两质点问位置关系不确定出现多解
在波的传播方向上，如果两个质点间的距离不确定或相位之间关系不确定，就会形成多解．而不能联想到所有可能的情况，就会出现漏解．做这类题时，应根据题意在两质点间先画出最短的波形图，然后再分别分析．
3．传播距离与波长关系不确定出现多解
在波的传播方向上，相隔一个波长的质点振动的步调是完全相同的；但如果题目中没有给定波的传播距离△x与波长λ之间的大小关系．就会出现多解现象．
4．问隔时间与周期关系不确定出现多解
在波向前传播的过程中．质点在各自平衡位置两侧做简谐运动．由于简谐运动具有周期性而出现多解．
即若某一时刻t各振动质点形成一波形．经过时间△t＝nT(n＝0，1，2，…)，各振动质点将回到原来状态，则t＋△t＝t＋nT时刻的波形与t时刻的波形重合．
在处理这类问题时，要始终抓住质点周期性运动及其与波的传播之间的联系，并要灵活地用周期数来表示波的传播时间，用波长个数来表示波的传播距离，才便于分析、表达和解决问题．
六、对波的干涉观象的理解
l．频率不同的两列波可以叠加但不能形成稳定的干涉图象．
2．加强区和减弱区都是两列波引起的位移的矢量和．该处质点的位移的矢量和也随着波的传播和时间而发生变化，它们仍围绕着平衡位置振动，且与波源振动周期相同．
3．加强区振幅最大，等于两列波振幅之和，减弱区振幅最小，等于两振幅之差．且加强区，减弱区的位置是固定的，如两列波振幅相等，则减弱区质点位移为零．而加强区质点的位移随时间周期性变化．
4．波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇处．一定是加强的，用一条平滑的曲线将以上各点连接起来，这条线上的点都是加强的；而波峰与波谷相遇处，一定是减弱的，把以上各点用平滑的曲线连接起来，这条线上的点都是减弱的；加强点和减弱点之间各个质点的振幅介于加强点和减弱点的振幅之间．
5．加强与减弱的条件
当波源振动情况完全相同的两列波相遇时，到两波源路程差△s＝kλ(k＝0，1，2，3…)的质点振动加强，△s＝(2k+1)(k＝0，l，2，3…)的质点振动减弱．当两波源振动情况相反时，上述结果相反．
七、多普勒效应的实质和成因分析
1．多普勒效应的实质
波源频率没有变化，而是观察者接收到的频率发生了变化．
2．多普勒效应的成因分析
(1)接收频率的实质：观察者接收到的频率等于观察者在单位时间内接收到的完全波的个数．当波以速度v通过接收者时，时间t内通过的完全波的个数为N＝，因而单位时间内通过接收者的完全波的个数，即为接收频率．
(2)波源不动：观察者朝向波源以某一速度运动，由于相对速度增大而使得单位时间内通过观察者的完全波的个数增多，接收频率增大了，同理可知．当观察者背离波源运动时．接收频率将减小．
(3)观察者不动：波源朝向观察者以某一速度运动，由于波长变短．而使得单位时间内通过观察者的完全波的个数增多．接收频率亦增大，同理可知，当波源背离观察者运动时，接收频率将减小．
【考点例析】
考点一：波的传播方向与质点的振动方向关系的判断
例1．如图所示，为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A正向上运动，如图中箭头所示．由此可判定此横波 (　 )
A．向右传播，且此时质点B正向上运动
B．向右传播，且此时质点C正向下运动
C．向左传播，且此时质点D正向上运动
D．向左传播。且此时质点E正向下运动
[答案]C
跟踪训练1：一列沿x轴正方向传播的简谐波，t＝0时刻的图象如图所示，波的周期为T，图中两个质点A和B的振动情况是( )
A．A、B质点的振动方向总相同
B．A、B质点的振动方向总相反
C．在t＝时，A、B质点的振动方向是相同的
D．在t＝时，A、B质点的振动方向是相反的
[答案]C
考点二：波动图象与振动图象的综合应用
例2．已知平面简谐波在x轴上传播，原点O的振动图象如图(a)所示，t时刻的波形图线如图(b)所示，则t'＝t＋0.5s时刻的波形图线可能是图中的( 　)
[答案]CD
跟踪训练2：一列简谐横波沿x轴负方向传播，图甲是t＝1s时的波形图，图乙是波中某振动质元位移随时间变化的振动图线(两图用同一时间起点)，则图乙可能是图甲中哪个质点的振动图线 (　 )
A．x＝0处的质点
B．x＝1m处的质点
C．x＝2m处的质点
D．x＝3m处的质点
[答案]A
考点三：由t时刻的波形图(或图象)确定t＋△t时刻的波形图(或图象)
例3．从t＝0开始，经过0.4s，质点A完成了一次全振动，振动传到E点，在介质中形成的波形如图所示，试画出波传到Q(9，0)点时的波形图。
[答案]略
跟踪训练3：细绳的一端在外力作用下从t＝0时刻开始做简谐运动，激发出一列简谐横波，在细绳上选取15个点，如图甲所示，为t＝0时刻各点所处的位置，图乙为t＝T/4时刻的波形图(T为波的周期)，在图丙中画出t＝3T/4时刻的波形图。
[答案]略
考点四：波的多解问题
例4．如图所示，实线为某时刻的波形图象，虚线是0.2s后的波形图。
　　(1)若波向左传播，求它传播的可能距离？
(2)若波向右传播，求它的最大周期？
(3)若波速是35m/s，求波的传播方向。
[答案](1)(4n＋3)m(n＝0、1、2…)　(2)0.8s　(3)向左
跟踪训练4：一列横波沿x轴传播，t0时刻波的图象如图中实线所示，经△t＝0.2s，波的图象如图中虚线所示。已知波长为2m，则下述说法中正确的是(　　)
A．若波向右传播，则波的周期可能大于2s
B．若波向左传播，则波的周期可能大于0.2s
C．若波向左传播，则波的周期可能小于9m/s
D．若波速是19m/s，则波向左传播
[答案]BD
考点五：机械波的特征
例5．两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0m/s的速率沿同一直线相向传播，t＝0时刻的波形如图所示，图中小方格的边长为0.1m，则以下不同时刻，波形正确的是(　　)

　　
[答案] ABD
跟踪训练5：两波相向而行，在某时刻的波形与位置如图所示，已知波的传播速度为v，图中标尺每格长度为l，在图中画出又经过t＝时的波形。
　　[答案]略
例6．如图所示，表示两列同频率相干横波在t＝0时刻的叠加情况，图中实线表示波峰，虚线表示波谷，已知两列波的振幅均为2cm，波速为2m/s，波长为0.4m，E点是BD连线和AC连线的交点，下列说法正确的是(　　)
A．A、C两点是振动的减弱点
B．E点是振动加强点
C．B、D两点在该时刻的竖直高度差是4cm
D．t＝0.05S时，E点离平衡位置的位移大小是2cm
　　[答案]AB
跟踪训练6：如图所示，实线表示两个相干波源S1、S2发出波的波峰位置，则图中的_________点为振动加强的位置，图中的__________点为振动减弱的位置。
[答案]　b，a
第三单元：实验（略）

热学部分高考预测复习方案及方法 罗田一中高三物理组 冯志 郭智鹏
一 高考理综卷热学试题回顾
从全国高考理综Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ卷看，近几年热学题每年都考一道6分的选择题，常为多选题。主要考查的是热学12个考纲中的43、44、45、51、53等考点（参见下表），难度均较大。
考 点
05年
06年
07年
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
Ⅱ
题号
21
16
19
18
21
16
14
42
物质是由大量分子组成的。阿伏伽德罗常量。分子的热运动、布朗运动。分子间的相互作用力
43
分子热运动的动能。温度是物体分子热运动平均动能的标志。物体分子间的相互作用势能。物体的内能
√
√
√
√
√
44
做功和热传递是改变物体内能的两种方式。热量、能量守恒定律
√
√
√
45
热力学第一定律
√
√
√
√
√
46
热力学第二定律
47
永动机不可能
48
绝对零度不可达到
49
能源的开发和利用。能源的利用与环境保护
50
气体的状态和状态参量。热力学温度
51
气体的体积、温度、压强之间的关系
√
√
√
√
√
52
气体分子运动的特点
53
气体压强的微观意义
√
√
√
实验：油膜法测分子的直径
2006年全国卷I第18题：下列说法中正确的是（D）
A.气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大
B.气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大
C.压缩一定量的气体，气体的内能一定增加
D.分子a从远处趋近固定不动的分子b，当a到达受b的作用力为零处时，a的动能一定最大

本题涉及到考纲第43、45、53条等多个知识点：考查温度的微观解释、气体压强的微观意义、热力学第一定律、分子力变化规律、能量守恒等知识的综合应用。
2007年全国卷I第16题：如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦，a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是气缸从容器中移出后，在室温( 27℃)中达到的平衡状态，气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的是( AC )
A.与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B.与a态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C.在相同时间内，a,b两态的气体分子对活塞的冲量相等
D.从a态到b态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体向外界释放了热量
本题通过情景变化，又考到了温度的概念、内能、气体压强的微观意义、热力学第一定律、能量守恒定律等内容，涉及到考纲第43、45、51、53条等，综合性较强，特别是对气体压强的微观意义知识点要求较高，如果学生仅仅会记、会背某些知识点是没用的，应在理解的基础上灵活分析才能作答。
2008年全国卷I第19题已知地球半径约为6.4×106 m，空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为(B)
A.4×1016 m3 B.4×1018 m3
C. 4×1030 m3 D. 4×1022 m3
本题考查了考纲第41、51条等，对于摩尔质量与体积之间的关系，大气压与重力之间的关系及学生的计算能力都有较高的要求。
二 命题特点
1.考试大纲中对本章的知识考点要求都属于I级，题型多为选择题，绝大部分选择题只要求定性分析，少数应用阿伏加德罗常数进行计算或者是估算，这些高考题对于能力的要求只限于“理解能力”------理解物理概念和物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，及它们在简单情况下的应用。
2.分子动理论试题难度多为低档题，热和功部分的试题难度为中档题。由于近几年《考试大纲》对这部分内容的要求基本上没什么变化所以估计今后的高考试题中，以选择题的形式考查可能性最大，并且往往在前几个选择题中出现。
三 复习方法及建议
1.深刻理解基本概念与规律
（1）建立宏观量与微观量的对应关系
对于一个确定的物体来说，其分子动能与物体的温度对应，其分子势能与物体的体积对应，物体的内能与物体的温度、体积、质量对应，物体的内能改变与做功或热传递的过程对应。
概念的辨析，宏观、微观之间千丝万缕的联系，正是高考试题常“光顾”的内容，故应尽可能复习好。
（2）强化基本概念与规律的记忆
通过学习，在理解的基础上记住本章的基本概念与规律，并能灵活运用于解题中。例如：热现象、阿伏加德罗常数、布朗运动、热运动、分子动能、温度、分子势能、物体的内能、热传递等基本概念。再例如：分子动理论的三个要点、估测分子直径的油膜法、分子直径与分子质量数量级、阿伏加德罗常数的意义、布朗运动与什么因素有关、分子力的特点及分子间距离变化的规律、分子动能与温度的关系分子势能随分子间距离的变化关系、改变物体内能的两种方式有何异同点、能量守恒定律等基本规律。
2加强贴近高考的典型题的训练
组选一组符合《考试说明》、贴近高考热点的选择题，通过对这组题目的强化训练，巩固本章的基本概念与规律，提高分析问题与解决问题的能力。
3.全面复习基础知识，掌握知识结构 对考试说明中规定的知识内容，一定要全面复习，不能有任何疏漏，否则将会造成简易题失分。打好基础不是死记硬背概念和公式，而是要在透彻理解的基础上去记忆。对物理概念应该从定义式及变形式、物理意义、单位等方面进行讨论；对定理或定律的理解则应从其实验基础、基本内容、公式形式、物理实质、适用条件等作全面的分析。 复习时还要从整体的高度重新认识所学的知识，抓住重点，了解知识间的纵横联系，形成知识结构。
4.突出重点突破难点
如气体的压强微观意义既是重点又是难点，可以考虑结合压强定义式和推导思路直接给出理想气体压强的公式（分子数密度与分子平均平动动能的三分之二）。虽然中学不作要求，但对学生理解气体压强的微观意义即压强跟分子数密度n（体积相关）和分子平均动能（温度）有关带来直观印象，便于记忆，针对比较好的学生甚至可以在简单情况下推导出此公式。适当地引申一点对突破难点还是有好处的，对解高考热学中压强的难题大有裨益。
5.一题多变，多题比较
可以通过改变关键词变换条件进行一题多变讨论。如导热→绝热；缓慢→迅速；理想气体（不计分子势能、分子力可忽略）→实际气体；真空→气体等。
例：“对一定质量的理想气体，如果保持其温度不变、体积增大，该气体一定从外界吸热。”这句话是否正确？
根据热力学第一定律△U=W+Q，温度不变则内能不变(△U=0)，体积增大对外做功(W<0)，必定从外界吸热(Q>0)。此判断正确。
我们可以把“理想气体”改为“实际气体”，2008年的某次联考题中的热学选择题就作了这一改动：某种实际气体分子之间的作用力表现为引力，则一定质量的该实际气体吸热和放热情况与气体体积、温度之间的关系说法正确的是
C.如果保持其温度不变、体积增大，该气体一定从外界吸热（A、B、D选项略）
实际气体体积增大，克服分子引力做功，内能增大（△U>0），另一方面对外做功（W<0），则必定要吸热（Q>0）。这句话也是对的。如果学生能分析到这些对全面复习是很有好处的，不过，此答案对“理想气体”和“实际气体”都一样，学生不会分析也可能乱猜碰对答案。如果进一步增加一问“吸收的热量是大于、等于、还是小于做功的绝对值”，因对理想气体∣W∣= Q，对实际气体∣W∣< Q，此题即可很好地区分学生是否真懂。
对多个类似的题应引导学生找出共同点，找出解题规律。如气体连接体问题常常要通过压强或温度是否相等进行讨论，活塞类问题常要对活塞隔离列力学方程。
电场一章高考预测和复习方案、方法
英山一中高三备课组 李建钊 余刚
一、近三年在高考中的体现 高考预测
卷Ⅰ
卷Ⅱ
四川
重庆
08年
第25题:带电粒子在匀强电场中的运动
第19题:电场力与牛顿运动定律的综合运用
第17题D选项:电场的基本性质:第21题:平行板电容器的两类基本问题
07年
第20题:匀强电场中
第24题;带电粒子在匀强电场中做类平抛运动
第24题:电场力与力、能量综合
第16题:电场力与物体的平衡；第24题:电场与牛顿运动定律综合
06年
第17题:电场和磁场综合；第25题:电场与牛顿运动定律综合
第17题:电场的叠加
第20题:电场的基本特性及与动能定理综合；第24题:电场与能量综合
第19题:电场的基本特性
从以上统计表中可以看出本章是电学部分的基础，为历年高考试题中考点分布的重点区之一，尤其是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿定律、动能定理等力学知识有机结合起来，要求学生有较高的综合解题的能力。另外，平行板电容器也是命题频率较多的知识点。其它如库仑定律，场强叠加等命题近几年频率有所下降。同时，近几年本部份的命题与生产技术、生活实际、科学研究等联系也很多，如静电屏蔽、尖端放电和避雷针、电容式传感器、静电的防止和应用、示波管原理、静电分选等等，都成为新情景综合问题的命题素材。当然从近几年高考的试验部分的考察内容来看，“描迹法画电场线”实验也不可忽视。这部分内容在明年的考试命题中依然是重点，命题趋于综合能力的考查，且结合力学的平衡问题、运动学、牛顿定律、功、能、及磁场等构成综合试题，来考查考生分析问题能力、综合能力、用数学方法解决物理问题的能力。
二、复习方案、方法
(一)复习要点
1、了解电荷概念、电荷守恒定律及点电荷间相互作用的定量规律——库仑定律。
2、了解电场的力特性，掌握量化电场力特性的电场强度，掌握匀强电声及点电荷的电场等典型电场的电场强度，掌握电场线概念。
3、了解电场的能特性，掌握电势、电势差、电势能等概念，掌握等势面的概念。
4、掌握匀强电场中场强与电势差的关系。
5、了解带电粒子在电场中的行为特征，掌握移动电荷时电场力做功与电势能变化间的关系，掌握“电加速”与“电偏转”的相应规律。
6、了解电容器、电容等概念，掌握电量、电势差及电容间关系。
(二)难点剖析
1、库仑定律的适用条件
对于形如F=kq1q2/r2的电荷间基本相互作用的规律，库仑定律的适用条件有如下两条：
（1）上式只适用于两个点电荷间的基本相互作用力（库仑力）的计算。如相互作用的双方是均匀带电的球体，则可将其视为电量集中于球心处的点电荷；如相互作用的双方是不能视为点电荷的一般带电体，则应将其分割成若干小区域，使每一小区域内所带电荷均可视为点电荷，算出各小区所受的库仑力后再求矢量和。
（2）上式只适用于处在真空中的两个点电荷间的相互作用力（库仑力）的计算。如果两个点电荷是处在某种电介质中，则其间相互作用的库仑力应在上式所计算出的数值基础上除以该介质的介电常数来修正，但通常中学物理阶段并不要求做这样的计算。
2、静电场的基本特性及其描述
关于静电场，中学物理要求了解其两个方面的基本特性：力的特性和能的特性。
所谓力的特性，指的是“放入静电场中的电荷必受电场力作用”，而同一电荷放在静电场的不同位置，所受电场力一般不同，电场强度则是描述电场能特性的物理量。
所谓能的特性，指的是“放入静电场中的电荷必具有电势能”，而同一电荷放在静电场的不同位置，所具有的电势能一般不同，电势则是描述电场能特性的物理量。
在电场中移动电荷时，电场力一般要做功，电荷所具有的电势能也将发生变化，所以描述电场力特性的电场强度与描述电场能特性的电势间存在着一定的关系：在场强为E的匀强电场中，沿场强方向相隔为d的两点间的电势差为 U=Ed
3、带电粒子在静电场中的行为特征
（1）在电场中移动带电粒子时电场力做功及电势能变化的情况。
①把正电荷从高电势处移到低电势处时，电场力做正功，电势能减少；
②把正电荷从低电势处移到高电势处时，电场力做负功，电势能增加；
③把正电荷从高电势处移到低电势处时，电场力做负功，电势能增加；
④把正电荷从低电势处移到高电势处时，电场力做正功，电势能减少；
（2）电加速。
带电粒子质量为m，带电量为q，在静电场中静止开始仅在电场力作用下做加速运动，经过电势差U后所获得的速度v0可由动能定理来求得。即

（3）电偏转
带电粒子质量为m，带电量为q，以初速度v0沿垂直于电场方向射入匀强电声，仅在电场力作用下做电偏转运动。其运动类型为类平抛运动，若偏转电场的极板长度为L，极板间距为d，偏转电压为U。则相应的偏转距离y和偏转角度可由如下所示的类平抛运动的规律

(三)典型例题
例1：如图所示，在x轴上有两个点电荷，一个带正电（Q1），另一个带负电（Q2），且满足Q1=2Q2。用E1和E2分别表示两个电荷所产生的场强的大小，则在x轴上（ ）

E1=E2之点只有一处，该处合场强为零
E1=E2之点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2E2
E1=E2之点共有三处，其中再版合场强为零，另一处合场强为2E2
E1=E2之点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E2
分析：本题可综合应用点电荷场强公式和场强叠加知识进行分析。
解答：由于Q1>Q2，所以E1=E2之点只能在Q1、Q2连线中间或Q2的右侧出现，而前者E合=2E2，后者E合=0，所以B选项正确。
例2：如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可知D点电势UD=______V；若该正方形的边长为a=2cm，且电场方向与正方形所在平面平行，则场强为E=________V/m。
分析：注意到场强与电势差间的关系及匀强电场的特点。
解答：因为UA-UB=12V，而UB-UC=6V，所以连结AC并将其三等分如图17-3所示，则UP=UD，UQ=UB，由此不难得到：UD=9V。在此基础上可进一步判断场强方向必与PD或BQ垂直。设场强方向与AB夹?a角，于是有
E·acosa=UA-UB
而根据正弦定理可得

由此可求得

所以，此例应依次填上：
例3如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两场平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行，整装置处于真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下列四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是（ ）
U1变大，U2变大
B、U1变小，U2变大 o
C、U1变大，U2变小
D、U1变小，U2变小 - +
分析：注意到“电加速”与“电偏转”的规律
解答：电子经加速、偏转飞出电场时偏转角的正切计算公式为：

一定能使变大的情况是U2变大、U1变小，故选项B正确。
例4：如图所示的是在一个电场中的a、b、c、d四个点分别引入检验电荷时，电荷所受的电场力F跟引入的电荷电量之间的函数关系。下列是说法正确的是（ ）
该电场是匀强电场
a、b、c、d四点的电场强度大小关系是Ed>Eb>Ea>Ec
这四点的场强大小关系是Eb>Ea>Ec>Ed
无法比较E值大小
分析：对图象问题要着重理解它的物理意义
解答：对于电扬中给定的位置，放入的检验电荷的电量不同，它
受到的电场力不同，但是电场力F与检验电荷的电量q的比值F/q即场强E是不变的量，因为F=Eq，所以F跟q的关系的图线是一条过原点的直线，该直线的斜率的大小即表示场强的大小，由此可得出Ed>Eb>Ea>Ec。
例5：如图所示，一个均匀的带电圆环，带电量为+Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上。圆心为O点，放O点做一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷+q，则+q在A点所受的电场力为（ ）]
A、，方向向上 B、，方向向上
C、，方向水平向左 D、不能确定
分析：注意到叠加原理的应用。
解答：如画所示将带电圆环等分成无数个相同的点电荷q’，由于对称性所有q’与q的作用力在水平方向分力的合力应为零，因此
且方向向上。
例6：一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在P点，如图所示，以E表示两极板间的场强，U表示电容器的电压，W表示正电荷在P点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则（ ）
A、U变小，E不变 B、E变大，W变大
C、U变小，W不变 D、U不变，W不变
分析：注意到各量间关系的准确把握。
解答：电容器充电后电源断开，说明电容器带电量不变。正极板向负极板移近，
电容变大，由知U变小，这时有。因为,d变小、U变大值不变，即场强E不变。A正确，B、D错误负极板接地即以负极板作为电势、电势能的标准，场强E不变，P点的电势不变，正电荷在P点的电势能也不变，C正确。
单元训练题
1．在点电荷 Q形成的电场中有一点A，当一个－q的检验电荷从电场的无限远处被移到电场中的A点时，电场力做的功为W，则检验电荷在A点的电势能及电场中A点的电势分别为（ ）
A、 B、
C、 D、
2.真空中有甲、乙两个点电荷相距为r，它们间的静电引力为F.若甲的电荷量变为原来的2倍，乙的电荷量变为原来的，它们间的距离变为2r，则它们之间的静电引力将变为( )
A. B. C. D.
3.如图所示，将不带电的导体BC放在带正电的金属球A附近，当导体BC达到静电平衡后，下列结论正确的是（ ）
A．用导线连接B、C两端，导线中有瞬间电流通过
B．用手触摸一下导体的B端，可使导体带正电
C．导体C端的电势高于B端的电势
D．导体上的感应电荷在导体内产生的场强沿BC方向逐渐减小
4．带电量分别为+Q和-2Q的两个点电荷A、B相距为L，在它们连线中点O处有一半径为rA．12KQ/L2 ，方向向左 B．12KQ/L2， 方向向右
C．4KQ/L2，方向向左 ??? D．4KQ/L2，方向向右
5．下列说法中，正确的是( )
A.由公式知，电场中某点的场强大小与放在该点的电荷所受电场力的大小成正比，与电荷的电荷量成反比
B.由公式知，电场中某点的场强方向，就是置于该点的电荷所受电场力的方向
C.在公式中，F是电荷q所受的电场力，E是电荷q产生的电场的场强
D.由F=qE可知，电荷q所受电场力的大小，与电荷的电荷量成正比，与电荷所在处的场强大小成正比
6．（08江苏卷）如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB等于BC，电场中ABC三点的场强分别为、、，电势分别为、、，AB、BC的电势差分别为，下列关系式正确的有( )
A． B． C． D．
7．（08年海南）静电场中，带电粒子在电场力的作用下从电势为的点运动到电势为的点，若带电粒子在、两端点的速率分别为和，不计重力，则带电粒子的比荷为( )
A． B． C． D．
8．图中a、b和c分别表示点电荷的电场中的三个等势面，它们的电势分别为6V、4V和1.5V.一质子（）从等势面a上某处由静止释放，仅受电场力作用而运动，已知它经过等势面b时的速率为v，则对质子的运动有下列判断( )
A．质子从a等势面运动到c等势面电势能增加4.5eV
B．质子从a等势面运动到c等势面动能增加4.5eV
C．质子经过等势面c时的速率为2.25v
D．质子经过等势面c时的速率为1.5v
9．示波管的结构中有两对互相垂直的偏转电极XX′和YY′，若在XX′上加上如图甲所示的扫描电压，在YY′上加如图乙所示的信号电压，则在示波管荧光屏上看到的图形是图丙中的（ ）
10．（08山东卷）如图所示在轴上关于O点对称的AB两点有等量同种点电荷，在轴上的C点有点电荷，且下列判断正确的是( )
A．O点的电场强度为零
B．D点的电场强度为零
C．若将点电荷从O移到C，电势能增加
D．若将点电荷从O移到C，电势能增加
11. （08年海南）匀强电场中有、、三点，在以它们为顶点的三角形中，，电场方向与三角形所在平面平行，已知、和点的电势分别为、和，该三角形外接圆上最低和最高电势分别为( )
A．，， B．，
C．， ， D．，
12．（天津卷）带负电的粒子在某电场中仅受电场力的作用，能分别完成以下两种运动，①在电场线上运动，②在等势面上做圆周运动，该电场可能由( )
一个带正电的点电荷形成
一个带负电的点电荷形成
两个分别带等量负电的点电荷形成
一个带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成
13．(08四川理综延后题)如图，在真空中一条竖直向下的电场线上有两点a和b。一带电质点在a处由静止释放后沿电场线向上运动，到达b点时速度恰好为零。则下面说法正确的是( )
A．a点的电场强度大于b点的电场强度
B．质点在b点所受到的合力一定为零
C．带电质点在a点的电势能大于在b点的电势能
D．a点的电势高于b点的电势
14．(08卷Ⅱ)一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升。若两极板间电压为－U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是( )
A．2v、向下
B．2v、向上
C．3 v、向下
D．3 v、向上
15．(08北京理综)在如图所示的空间中，存在场强为E的匀强电场，同时存在沿x轴负方向，磁感应强度为B的匀强磁场。一质子(电荷量为e)在该空间恰沿y轴正方向以速度v匀速运动。据此可以判断出( )
A．质子所受电场力大小等于eE，运动中电势能减小，沿着z轴方向电势升高
B．质子所受电场力大小等于eE，运动中电势能增大，沿着z轴方向电势降低
C．质子所受电场力大小等于evB，运动中电势能不变，沿着z轴方向电势升高
D．质子所受电场力大小等于evB，运动中电势能不变，沿着z轴方向电势降低
16．如图所示，在O点处放置一个正电荷。在过O点的竖直平面内的A点，自由释放一个带正电的小球，小球的质量为m、电荷量为q。小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以O为圆心、R为半径的圆 (图中实线表示)相交于B、C两点，O、C在同一水平线上，∠BOC = 30°，A距离OC的竖直高度为h。若小球通过B点的速度为v，则下列说法正确的是（ ）
A．小球通过C点的速度大小是
B．小球在B、C两点的电势能不等
C．小球由A点到C点的过程中电势能一直都在减少
D．小球由A点到C点机械能的损失是
17．如图所示，一个质量为m、带电量为q的物体处于场强按E = E0 – kt（E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向）变化的电场中，物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为，当t = 0时，物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是（ ）
A．物体开始运动后加速度先增加后保持不变
B．物体开始运动后加速度不断增加
C．经过时间，物体在竖直墙壁上的位移达最大值
D．经过时间，物体运动速度达最大值
18．如图所示，D是一只二极管，它的作用是只允许电流从
a流向b，不允许电流从b流向a.平行板电容器AB内部
原有带电微粒P处于静止状态，当两极板A和B的间距
稍增大一些后，微粒P的运动情况是 （ ）
A．仍静止不动 B．向下运动
C．向上运动 D．无法判断
19．在竖直平面内有水平向右、场强为E的匀强电场，在匀强电场中有一根长为L的绝缘细线，一端固定在O点，另一端系一质量为m的带电小球，它静止时位于A点，此时细线与竖直方向成37°角，如图所示. 现对在A点的该小球施加一沿与细线垂直方向的瞬时冲量I，小球恰能绕O点在竖直平面内做
圆周运动. 下列对小球运动的分析，正确的
是（不考虑空气阻力，细线不会缠绕在O点
上）（ ）
A．小球运动到C点时动能最小
B．小球运动到F点时动能最小
C．小球运动到Q点时动能最大
D．小球运动到P点时机械能最小
20.(08重庆理综)如图所示，图1是某同学设计的电容式速度传感器原理图，其中上板为固定极板，下板为待测物体，在两极板间电压恒定的条件下，极板上所带电量Q将随待测物体的上下运动而变化，若Q随时间t的变化关系为Q=（a、b为大于零的常数），其图象如图2所示，那么图3、图4中反映极板间场强大小E和物体速率v随t变化的图线可能是( )

A.①和③ B.①和④ C.②和③ D.②和④
21．（1）在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，在下列给出的器材中，应该选用的是 ．(用器材前的字母表示)
A．6 V的交流电源 B．6 V的直流电源 C．220 V的直流电源
D．量程为3 V的电压表 E．量程为300μA的灵敏电流计；
（2）在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，所用的实验器材如图所示，
①请用铅笔画线代替导线，将实物图连接起来供实验使用。
②在某次实验中得到的等势线如图所示：在实验中，按下开关连通电路，当一个探针与基准点a接触，另一探针与点a4接触时，灵敏电流计的指针应 （填“左偏”、“右偏”、“指零”）；当一个探针与基准点c接触，另一探针与点f接触时(如图)，灵敏电流计的指针应 （填“左偏”、“右偏”、“指零”） (已知电流从左端流入电表时指针向左偏，从右端流入电表时指针向右偏) ；当一个质子从a3点移动到d点时，电势能将 （填“增大”、“减小”、“不变”）。
22．(08天津理综)在平面直角坐标系xOy中，第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于Y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成θ=60°角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于Y轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求
(1)M、N两点间的电势差UMN。
(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r；
(3)粒子从M点运动到P点的总时间t。
23.(08宁夏理综)如图所示，在xOy平面的第一象限有一匀强电场，电场的方向平行于y轴向下；在x轴和第四象限的射线OC之间有一匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直于纸面向外。有一质量为m，带有电荷量+q的质点由电场左侧平行于x轴射入电场。质点到达x轴上A点时，速度方向与x轴的夹角，A点与原点O的距离为d。接着，质点进入磁场，并垂直于OC飞离磁场。不计重力影响。若OC与x轴的夹角为，求
（1）粒子在磁场中运动速度的大小：
（2）匀强电场的场强大小。
24. (08海南理综)如图，空间存在匀强电场和匀强磁场，电场方向为y轴正方向，磁场方向垂直于xy平面（纸面）向外，电场和磁场都可以随意加上或撤除，重新加上的电场或磁场与 撤除前的一样．一带正电荷的粒子从P(x＝0，y＝h)点以一定的速度平行于x轴正向入射．这时若只有磁场，粒子将做半径为R0的圆周运动：若同时存在电场和磁场，粒子恰好做直线运动．现在，只加电场，当粒子从P点运动到x＝R0平面（图中虚线所示）时，立即撤除电场同时加上磁场，粒子继续运动，其轨迹与x轴交于M点．不计重力．求：
⑴粒子到达x＝R0平面时速度方向与x轴的夹角以及粒子到x轴的距离；
⑵M点的横坐标xM．
25.(08山东理综)两块足够大的平行金属极板水平放置，极板间加有空间分布均匀、大小随时间周期性变化的电场和磁场，变化规律分别如图1、图2所示（规定垂直纸面向里为磁感应强度的正方向）。在t=0时刻由负极板释放一个初速度为零的带负电的粒子（不计重力）。若电场强度E0、磁感应强度B0、粒子的比荷均已知，且，两板间距。
（1）求粒子在0～t0时间内的位移大小与极板间距h的比值。
（2）求粒子在板板间做圆周运动的最大半径（用h表示）。
（3）若板间电场强度E随时间的变化仍如图1所示，磁场的变化改为如图3所示，试画出粒子在板间运动的轨迹图（不必写计算过程）。
26．有一质量为M、长度为l的矩形绝缘板放在光滑的水平面上，另一质量为m、带电量的绝对值为q的物块（视为质点），以初速度v0从绝缘板的上表面的左端沿水平方向滑入，绝缘板周围空间是范围足够大的匀强电场区域，其场强大小，方向竖直向下，如图所示. 已知物块与绝缘板间的动摩擦因数恒定，物块运动到绝缘板的右端时恰好相对于绝缘板静止；若将匀强电场的方向改变为竖直向上，场强大小不变，且物块仍以原初速度从绝缘板左端的上表面滑入，结果两者相对静止时，物块未到达绝缘板的右端. 求：
（1）场强方向竖直向下时，物场在绝缘板上滑
动的过程中，系统产生的热量；
（2）场强方向竖直向下时与竖直向上时，物块
受到的支持力之比；
（3）场强方向竖直向下时，物块相对于绝缘板滑行的距离。
27. 如图所示，一根长 L = 1.5m 的光滑绝缘细直杆MN ，竖直固定在场强为 E =1.0 ×105N / C 、与水平方向成θ＝300角的倾斜向上的匀强电场中。杆的下端M固定一个带电小球 A ，电荷量Q＝+4.5×10－6C；另一带电小球 B 穿在杆上可自由滑动， 电荷量q＝+1.0 ×10一6 C，质量m＝1.0×10一2 kg 。现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。（静电力常量k＝9.0×10 9N·m2／C2，取 g =l0m / s2）
（l）小球B开始运动时的加速度为多大？
（2）小球B 的速度最大时，距 M 端的高度 h1为多大？
（3）小球 B 从 N 端运动到距 M 端的高度 h2＝0.6l m 时，速度为v＝1.0m / s ，求此过程中小球 B 的电势能改变了多少？
电场高考训练题、预测题答案
1、A 2、A 3、D 4、A 5、D 6、ABC 7、C 8、BD 9、C 10、BD
11、B 12、A 13、AC 14、C 15、C 16、D 17、BC 18、A 19、BD 20、C
21.（1）B、E （2）图略 指零 右偏 减小
22.解:（1） （2） （3）
23.解: (1) (2)
24.解:⑴ ⑵
25.解：（1）
（2）粒子运动的最大半径。
（3）粒子在板间运动的轨迹如图2所示。
26.（1） （2） （3）
27.解：⑴ a＝3.2 m/s2 ⑵ h1＝0.9 m ⑶

2009届高三物理《恒定电流》的复习

麻城市第二中学高三备课组 王值锋 袁智
我国的高考改革经历了持续发展的阶段，高考总的趋向是整体稳定、局部微调、稳中有改、稳中有变、稳中有进。因此，在探索备考的方案和策略上，必须从如下几个方面思考： ⑴深入研究大纲，掌握考查宗旨 ⑵认真分析考题，明确命题意头 ⑶全面布局复习，突出重要考点 ⑷咬紧力电两块，兼顾“实热光原” ⑸坚持精讲精练，强化自学指导。
2008年《考纲》没有变化，包括考试形式、试卷结构、物理学科的能力要求、考试范围、所占分数以及题型示例中所选的样题都没有变化。目前，高考物理要考核的能力主要包括以下几个方面：理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验能力。
恒定电流的备考策略
概述:本章分为四个单元
第一单元　第一节和第四节，讲述欧姆定律、电阻定律、电阻率，介绍半导体和超导现象。第二单元　第五节，讲述电功和电功率。第三单元　第六节，讲述闭合电路欧姆定律。第四单元　第七节，讲述电流表和电压表，以及电阻的测量。
第一单元欧姆定律、焦耳定律往往与电磁感应现象相交叉渗透；电功率、焦耳热计算往往与现实生活联系较密切，是应用型、能力型题目的重要内容之一，也是高考命题热点内容之一.
历届高考命题形式一是以选择、填空方式考查知识；二是与静电、磁场和电磁感应结合的综合题，值得说明的是，近年来高考在对本章的考查中，似乎更热衷于电路的故障分析.这类题通常都来自生活实际，是学生应具备的基本技能.尤其引人关注的是电路实验有成为必考题的趋势.
【例1】如图1所示，在NaCI溶液中，正、负电荷定向移动，方向如右图所示，若测得2s内有1.0×1018个Na+和Cl—通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中的电流方向如何?电流多大?
【解析】NaCI溶液导电是靠自由移动的Na+和Cl—，它们在电场力作用下向相反方向运动.因为电流方向规定为正电荷定向移动的方向，故溶液中电流方向与Na+离子定向移动方向相同.即由A指向B
Na+和Cl—都是一价离子，每个离子的电荷量为le=1.6×10-19C，NaCl溶液导电时，Na+由A向B定向移动，Cl—由B向A运动，负离子的运动可以等效地看做正离子沿相反方向的运动，可见，每秒钟通过M横截面的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有
方向由A指向B


【例2】有一种电阻叫做“压敏电阻”，它是以氧化锌为主要材料，掺入少量的氧化铋、氧化锑、氧化钴等经烧结制成，其伏安特性图线如图A-10-43-4所示，它经常被用于家用电器的保护电路.图2是某影碟机(VCD)的电源电路的一部分，CT表示电源插头，S是电源开关，BX是保险丝，B是变压器，R是压敏电阻，试通过伏安特性图线说明压敏电阻对变压器的保护作用.
【解析】从图线上看，无论加正向电压还是反向电压，当电压低于250 V时，电阻上流过的电流几乎是零。即电阻可看作无限大，压敏电阻R对电路无任何影响.当电源电压突然升高，高于250 V时(250 V以上的电压会威胁变压器的安全)，流过该电阻的电流会迅速增大，电阻几乎是零，使得a、c两点短路，这时保险丝立即熔断，电源被切断，保护了变压器的安全，正是压敏电阻这一独特的性质，使它在用电器的保护电路里获得了广泛的应用.
第三单元 闭合电路的欧姆定律
1．电动势的概念在高中是个难点，教材可以有不同的讲法．本书采取讨论闭合电路中电热升降的方法，给出电动势等内、外电路上电势降落之和的结论。教学中不要求论证这个结论。教材中给出一个比喻（儿童滑梯），帮助学生接受这个结论。??? 2．路端电压与电流（或外电阻）的关系，是一个难点。希望作好演示实验，使学生有明确的感性认识，然后用公式加以解释。路端电压与电流的关系图线，可以直观地表示出路端电压与电流的关系，务必使学生熟悉这个图线。
学生应该知道，断路时的路端电压等于电源的电动势。因此，用电压表测出断路时的路端电压就可以得到电源的电动势。在考虑电压表的内阻时，希望通过第五节的“思考与讨论”，让学生自己解决这个问题。　　3．最后讲述闭合电路中的功率，得出公式EI＝UI＋U′I＝I2R＋I2r这里，要从能量转化的观点说明，公式左方的EI表示单位时间内电源提供的电能．理解了这一点，就容易理解上式的意义：电源提供的电能，一部分消耗在内阻上，其余部分输出到外电路中．
本章是历届高考的重点内容，试题趋向联系生产，生活，科研和实际电路分析计算。
【例3】如图3所示，当滑动变阻器的滑动片P向上端移动时，则电表示数的变化情况是：
A．V1减小，V2增大，A增大
B．V1增大，V2减小，A增大
C．V1增大，V2增大，A减小
D．V1减小，V2减小，A减小
【解析】首先弄清V2测量的是R2和R3并联支路上的电压，V1测量的是路端电压，再利用闭合电路欧姆定律判断主干电路上的物理量变化：P向上滑，R3的有效电阻增大，外电阻R外增大，干路电流I减小，路端电压增大，从而判定V1读数增大。再进行支路上的物理量的变化情况分析：由于I减小，引起内电压U内及电阻R1上电压UR1减小，而，由此可知，并联电阻R2和R3上的电压U并增大，判定V2表示数的增大；由于U并增大，R2所在支路的电流I2增大，通过R3的电流I3＝I-I2，因I 减小，I2增大，故I3减小，判定A的示数减小，所以本题应选C
【例4】 如图4所示的是用直流电动机提升重物的装置，重物质量m=50千克，电源电动势E=110伏,r1=1欧，电动机内阻 r2=4欧，不计摩擦，当匀速提升重物时，电路中的电流I=5安，试求：
⑴电源的总功率和输出功率；
⑵重物上升速度的大小．(g取10米／秒2)
【解析】电源转化的电能，一部分消耗于自身的内阻(转化为内能)，其余的输入给电动机；输给电动机的电能小部分消耗于电动机的内阻上(转化为内能)，大部分转化为机械能，由能量转化和守恒定律可解得．
⑴， ，
⑵对电动机有，，
所以
第四单元 实验
本考点是高考中的热点，要注意基本方法和实验技能并注意迁移能力的培养.
电学部分是高考命题的最主要内容之一，该考点内容在高考命题中既是重点又是热点，在以往高考考试中多次出现，因为其考查知识点广、能力要求高，这在以后的考试中仍会出现，只是要求会更高，也更基础。
【例5】滑动变阻器的限流接法和分压接法
【解析】⑴两种电路的比较
图5所示的两种电路中，滑动变阻器(最大阻值为R0)对负载RL的电压、电流强度都起控制调节作用，我们通常把图(a)电路称为限流接法，图(b)电路称为分压接法，虽然两种电路都能调节负载的电流或电压，但在相同条件下的调节效果不同(见下表)，实际应用中要根据情况恰当地选择限流接法和分压接法.
负载上电压调节范围(忽略电源内阻)
相同条件下电路消耗的总功率
限
流
接
法
分
压
接
法
比
较
分压电路调节范围较大
限流电路能耗较小
⑵对两种电路的选择
①通常情况下(满足安全条件)，由于限流电路能耗较小，结构连接简单，因此，优先考虑限流接法。
②在下面三种情况下必须选择分压接法
a.要使某部分电路的电压或电流从零开始延续调节，只有分压电路才能满足.
b.如果实验所提供的电压表、电流表量程或电阻元件允许最大电流较小，采用限流接法时，无论怎样调节，电路中实际电流(压)都会超过电表量程或电阻元件允许的最大电流(压)，为了保持电表和电阻元件免受损坏，必须采用分压接法连接电路.
c.伏安法测电阻实验中，若所用的变阻器阻值小于待测电阻阻值，采用限流接法时，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流(压)变化也很小，这不利于多次测量求平均值或用图象法处理数据，为了在变阻器阻值远小于待测电阻阻值的情况下能大范围地调节待测电阻上的电流(压)，应选择变阻器的分压接法.
3.描绘小电珠的伏安特性曲线
本实验主要要注意：
①本实验中，因被测小灯泡灯丝电阻较小，因此实验电路必须采用电流表外接法.
②因本实验要作I－u图象，要求测出一组包括零在内的电压、电流值，因此变阻器要采用分压接法.
③电键闭合前变阻器滑片移到电阻最大端.
④在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流，横轴表示电压，两坐标轴选取的标度要合理，使得根据测量数据画出的图线尽量占满坐标纸；要用平滑曲线将各数据点连接起来.
【例6】《测定电源电动势和内阻》实验电路分析
有如图6-1中甲、乙两种电路，现对它们分析如下：
①甲电路：因V的分流作用使A所测的电流小于电路的总电流而引起实验误差，要减小误差，应满足电压表内阻》r.
②乙电路：因A的分压作用使V所测的电压小于电源的路端电压而引起实验误差，要减小误差，应满足电流表内阻《r。
由于中学实验器材易满足RV》r，故学生实验中采用甲电路.
3.误差分析
方法一：对甲电路(乙电路同样可分析)有，
，，
由此可得电动势和内阻的真实值

方法二：
下面用图象法定性地分析电动势和内电阻的测量值与真实值的大小关系.
对于一个闭合电路，其路端电压和干路电流的关系图线与纵轴(U)的交点U=E，图线斜率的绝对值即为电源的内阻，在图6-2中用虚线表示待测电源组成的闭合电路的真实的U-I图线.
若采用图(甲) 所示电路，电压表测量的的确是路端电压，而电流表测量的电流即实验中的干路电流比实际干路电流小，故反映在同一U-I图中，对应同一U值，实验数据点应在真实点的左方，当U=0(理想情况)时，电压表的分流对干路电流无影响，即实验图线与实际图线在横轴上截距相等，所以可得实际图线(虚)与实验图线(实)大致如图(甲)所示，由图(甲)可明显看出.
若用图(乙)所示电路，由于电流表测量的的确是干路电流，而电压表测量的电压比实际路端电压小，故而反映在同一U-I图中，对应同一I值，实验数据点应在真实点下方，但当I=0(理想情况)时，电流表的分压对路端电压无影响，即实验图线与实际图线在纵轴上截距相等，所以可得实际图线(虚)与实验图线(实)大致如图(乙)所示，由图(乙)可明显看出：.
4.实验注意
①选择甲电路进行测量，要注意》r。
②本实验由于干电池内阻较小，路端电压U的变化也较小，故画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标必须从零开始)，但这时图线和横轴的交点不再是短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势E，图线斜率的绝对值仍为内电阻r.
③画U-I图线时，由于读数的偶然误差，描出的点不在一条直线上，在作图时应使图线通过尽可能多的点，并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去，这样就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度.
【说明】本实验是高考中的热点，主要考查对原理的理解及实验步骤和误差分析，命题不仅局限于课本上的实验要求，要注意解题方法的迁移。
从近几年的高考来看，随着招生比例的增大，试题的难度相对而言有所下降，思维难度大，起点高的超难试题没有了，但同时送分题也没有了，在论述题，计算题的思维起点都不是很高，随着对物理过程研究的深入，思维难度逐步增大，因此有效的考查了学生的物理思维能力。因此抓好基本物理知识的教学仍是中学物理教学的首要任务。把握好复习节奏，适当降低起点和速度，着重学生思维能力的培养过程，以基础题训练方法，努力培养学生正确，良好的解题习惯，加强对学生复习方法，应试策略与技巧的训练和指导。
09届高三一轮复习
磁场一章高考预测 高考复习方案、方法
红安一中 李胜山 张应元
●磁场考纲要求●
考 点 内 容
能力层级
说 明
电流的磁场
Ⅰ
1.安培力的计算限于直导线跟B平行或垂直的两种情况。
2.洛伦兹力的计算限于v跟B平行或垂直的两种情况。
磁感应强度、磁感线、磁通量、地磁场
Ⅱ
磁性材料、分子电流假说
Ⅰ
磁场对通电直导线的作用，安培力、左手定则
Ⅱ
磁电式电流表原理
Ⅰ
磁场对运动电荷的作用，洛伦兹力，带电粒子在匀强磁场中的运动
Ⅱ
质谱仪，回旋加速器
Ⅰ
●磁场知识结构●
？
●磁场高考预测●
1.高考对磁场及其描述、磁场对电流的作用的考查面大，几乎每个知识点都考到，如磁感应强度、磁通量这样重要的基本概念应完整准确地理解、掌握． 安培力、左手定则是高考重点考查的知识点，高考中反复出现，并与力、电内容广泛结合，考查考生综合分析能力、灵活解题能力．
2.磁场对运动电荷的作用是高考重点考查的内容，在历届高考中反复多次出现．多与力学知识结合在一起考查考生的综合分析能力．在2004年考试说明中把带电粒子在匀强磁场中的圆周运动中的“圆周”去掉使考查更灵活范围更广，应引起考生足够重视．
3.带电粒子在复合场中的运动是磁、电、力学的综合问题，要求考生具有较高的分析、解决问题的能力，该类问题在高考中多次出现．也是今后高考命题的一个重点. 综合题一般在中等难度及以上。从思维能力看：主要考查学生全面把握物体的受力分析，从物体的受力及初状态出发，分析物体的运动过程和运动形式，把握运动过程中所满足的规律，扣住运动过程中的临界点（如力的突变点、运动形式的转折点、轨迹的切点、磁场的边界点等）。从高考命题趋势看，命题表现为：基本知识，新技术应用情景，理解、分析综合能力相结合可能更多些。
●磁场高考复习方案、方法●
第一课时 磁场及其描述
一、考点透视
（一）磁场
1．磁场的产生：磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的物质，本质上讲磁场是由于电荷运动所产生的。变化的电场空间也产生磁场。
2．磁场的基本特性：磁场对处于其中的磁极、电流和运动电荷有力的作用；磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的。
3．磁场的方向：规定在磁场中任意一点小磁针北极的受力方向（小磁针静止时N极的指向）为该点处磁场方向。
4．磁现象的电本质：奥斯特发现电流磁效应（电生磁）后，安培提出分子电流假说：认为在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流——分子电流，分子电流使每个物质微粒都成为微小的磁体，它的两侧相当于两个磁极；从而揭示了磁铁磁性的起源：磁铁的磁场和电流的磁场一样都是由电荷运动产生的；根据分子电流假说可以解释磁化、去磁等有关磁现象。
（二）磁感线
1．磁感线的定义：为了形象描述磁场，在磁场中画出一簇有向曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致，这簇曲线叫做磁感线。
2．磁感线的性质：（1）磁感线上任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同（该点处磁场方向、磁感应强度方向、磁感线的切线方向、小磁针北极受力方向、小磁针静止时N极指向都是同一个方向）；（2）任何两条磁感线不相交、不相切；（3）任何一根磁感线都不中断，是闭合曲线；在磁体外部磁感线从北极出，南极进，在磁体内部磁感线从南极指向北极；（4）磁感线的稀密表示磁场的强弱，磁感线越密处磁场越强，反之越弱；（5）磁感线并不真实存在，但其形状可以用实验模拟；没有画出磁感线的地方，并不等于没有磁场。
3．熟悉几种常见磁场的磁感线的分布：蹄形磁体的磁场、条形磁体的磁场、直线电流的磁场、环形电流的磁场、通电螺电管的磁场。
4．地磁场：（1）地球是一个巨大的磁体、地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近；（2）地磁场的分布和条形磁体磁场分布近似；（3）在地球赤道平面上，地磁场方向都是由南向北且方向水平（平行于地面）；（4）近代物理研究表明地磁场相对于地球是在缓慢的运动和变化的；地磁场对于地球上的生命活动有着重要意义。
（三）电流的磁场、安培定则
1．直线电流的磁场。磁感线是以导线为圆心的同心圆，其方向用安培定则判定：右手握住导线，让伸直的大姆指指向电流方向，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
直线电流周围空间的磁场是非匀强磁场，距导线近，磁场强；距导线远，磁场弱。
2．环形电流的磁场。右手握住环形导线，弯曲的四指和环形电流方向一致，伸直的大姆指所指方向就是环形电流中心轴线上磁感线的方向。
3．通电螺线管的磁场。右手握住螺线管，让弯曲的四指指向电流方向，伸直的大姆指的指向为螺线管内部磁感线方向；长通电螺线管内部的磁感线是平行均匀分布的直线，其磁场可看成是匀强磁场，管外空间磁场与条形磁体外部空间磁场类似。
（四）磁感应强度（描述磁场力的性质的矢量）
1．定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L之乘积IL的比值叫做磁感应强度，定义式为B＝F/IL。
2．对定义式的理解：
（1）定义式中反映的F、B、I方向关系为：B⊥I，F⊥B，F⊥I，则F垂直于B和I所构成的平面。
（2）定义式可以用来量度磁场中某处磁感应强度，不决定该处磁场的强弱，磁场中某处磁感应强度的大小由磁场自身性质来决定。
（3）磁感应强度是矢量，其矢量方向是小磁针在该处的北极受力方向，与安培力方向是垂直的。
（4）如果空间某处磁场是由几个磁场共同激发的，则该点处合磁场（实际磁场）是几个分磁场的矢量和；某处合磁场可以依据问题求解的需要分解为两个分磁场；磁场的分解与合成必须遵循矢量运算法则。
（5）在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉（T） 1T＝1N/(A·m)
（五）磁通量、磁通密度
1．磁通量的定义：穿过某面积的磁感线的条数叫做穿过这一面积的磁通量。
2．磁通量的计算公式：
（1）若面积S所在处为匀强磁场B，磁感应强度方向又垂直面积S，则穿过面积S的磁通量为φ=B·S。
（2）若面积S与垂直于磁场方向的平面间的夹角为θ，则穿过S的磁通量
φ＝B·S⊥＝BScosθ；若S与B之间的夹角为α，则φ＝B·S⊥＝BSsinα；无论采用哪一种公式计算，关键把握住“线圈的有效面积——线圈平面沿磁场方向的投影”。
（3）若平面S与磁场B平形，则φ=0。
3．磁通量是标量，没有方向，但有正负。若规定磁感线从某一边穿过平面时磁通量为正，则反方向穿过平面的磁通量就为负，当某面上同时有正反两个方向的磁感线穿过时，则穿过该面的实际磁通量为正负磁通量的代数和，φ＝φ正－φ负。
4．穿过某一线圈（多匝时）平面的磁通量的大小与线圈的匝数无关。穿过任意闭合曲面的总磁通量总是为零（如：穿过地球表面的总磁通量为零）。
5．在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯（Wb）：1Wb＝1T·m2＝1N·m2/A·m＝1N·m/A＝1J/A＝1V·A·S/A＝1V·S。
6．磁通密度：垂直穿过单位面积上磁感线的条数（φ/S⊥）叫磁通密度。由φ＝B·S⊥，有B＝φ/S⊥，故磁感应强度也叫磁通密度。磁通密度是从磁感线的稀密角度来描述磁场强弱的。国际单位制中规定：垂直穿过1m2面积上的磁感线条数为1根时，该面上的磁感应强度为1T（1T＝1Wb/m2）。

二、高考攻略
（一）判断小磁针在磁场中北极的指向
小磁针在磁场中静止时，北极指向的判断，主要是综合考虑两个方面的问题；（1）磁场在空间的分布。要熟练掌握常见磁场的磁感线在空间的分布，会画磁感线的立体空间分布图，会选择适当的切面，画出磁感线的平面分布图。（2）把握住小磁针北极的指向和该处磁感线间的关系。一方面小磁针北极的指向就是该处磁感线的切线方向，另一方面，穿过任何磁体的磁感线必定从磁体的南极进，北极出。
（二）磁场的合成与分解
空间某处磁场可能是由几个分磁场共同激发的，则该处的磁场是由几个分磁场矢量的叠加。则先分析各分磁场在该处的分磁场矢量，然后依据平行四边形法则求矢量的合成。某处磁场也可以分解为两个分磁场，理论上，一个矢量可以分解为任意方向的两个分矢量，但解题时对磁感应强度矢量分解，要么依据需要分解，要么依据效果分解。如：求穿过线圈平面的磁通量时，将磁感应强度分解为平行于平面和垂直于平面的两个分矢量；求导线所受安培力时，将磁感应强度分解为平行于导线和垂直于导线的两个分矢量；求运动电荷所受洛伦兹力时，将磁感应强度分解为平行于速度和垂直于速度的两个分矢量；求线圈所受磁力矩时，将磁感应强度分解为平行于线圈平面和垂直于线圈平面的两个分矢量；求直导体作切割磁感线运动产生感应电动势时，将磁感应强度分解为平行于速度和垂直于速度的两个分矢量，或者分解为平行于导体和垂直于导体的两个分矢量。
（三）穿过线圈平面的磁通量以及磁通量的变化
磁通量的计算公式φ=B·S中要求B⊥S，若B与S之间的夹角为α，则计算φ时有两种思考方法。（1）将B分解为平行于S的分量B∥＝Bcosα，垂直于S的分量B⊥＝Bsinα，则φ＝B⊥·S＝BSsinα。（2）求S的有效面积S⊥—线圈沿磁场方向的投影（垂直磁场的面积S⊥），S⊥＝Ssinα，则φ＝B·S⊥＝BSsinα（如图所示）。计算磁通量变化时，要特别注意，线圈旋转或磁场方向发生变化时，引起穿过线圈平面的磁通量的正负发生变化。

三、典型例析
例1．如图所示，直导线AB、螺线管C、电磁铁D三者相距较远，它们的磁场互不影响，当电键S闭合后，小磁针北极（黑色的一端）N的指向正确的是：（B D）
A。a B。b C。c D。d
分析：小磁针北极的指向就是该处磁场的方向，要确定小磁针北极的指向是否正确，先根据安培定则确定有关磁场中经过小磁针的磁感线及其方向；通电直导线AB的磁场，磁感线是以导线AB上各点为圆心的同心圆，且都在与导线垂直的平面上，其方向为逆时针方向，显然小磁针a的指向不对；通电螺线管C的磁感线及其方向与条形磁铁相似，螺线管内的磁感线由左指向右，外部的磁感线由右指向左，则b的指向正确，c的指向不对；对电磁铁D，磁感线的分布与蹄形磁体相似，由安培定则可以确定，电磁铁的左端为N极，右端为S极，通过小磁针d处的磁感线方向是由左向右，d的指向正确。通过各小磁针处的磁感线分布如图所示。
解答：小磁针北极的指向正确的是B、D。
点评：（1）磁场是分布在立体空间的，要熟练掌握常见磁场的磁感线的立体图和截面图的画法，这是解答磁场问题的基础；（2）判断小磁针的指向有两种方法，①小磁针北极的指向就是该处磁场方向，也是该处磁感线的切线方向；②穿过小磁针的磁感线必定是从小磁针的南极进北极出。
例2.如图所示，三根平行长直导线分别垂直穿过一个等腰三角形的三个顶点A、C、D，如图所示，A、D处电流垂直纸面向外，C处电流垂直纸面向里。已知每根通导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B，则O点的实际磁感应强度的大小和方向如何？
分析：已知三根导线在O处产生的磁感应强度大小相等，根据安培定则确定每根通导线在O处产生磁感应强度的方向，再依据矢量合成法则求出三个分磁场在O处合磁场的大小和方向。
解答：由安培定则有：IA、IC在O点处产生的磁感强度BA、BC方向相同，ID在O处产生的磁场方向与BA、BC垂直（如图所示），故O点的实际磁感应强度的大小为：B0＝
设磁感应强度B0的方向与斜边夹角为θ，则tanθ＝2B/B＝2，故θ＝arctan2
例3．如图所示，矩形线圈面积为S，置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线圈平面与磁场夹角为30°，若将线圈平面绕OO′轴：（1）顺时针旋转60°；（2）逆时针旋转60°（均沿OO′方向看）：求两种情况下线圈中磁通量的变化△φ。
分析：磁通量φ是标量，但有正负。设磁感线按题中图示方向穿过线圈时，磁通量为正，磁感线反向穿过线圈时磁通量为负；则开始时线圈中的磁通量为φ0＝BSsin300＝BS/2，磁通量为正；当线圈绕轴OO′顺时针转60°后位置如图（1）所示，此时线圈中的磁通量φ1＝BS，磁通量为正；当线圈逆时针转60°后位置如图（2）所示，此时线圈中的磁通量φ2＝－BSsin30°＝－BS/2，磁通量为负。两种情况下，线圈中磁通量的变化分别为：△φ1＝φ1－φ0，△φ2＝φ2－φ0。
解答：（1）当线圈绕轴OO′顺时针转60°后位置如图（1）所示，此时线圈中磁通量的变化为△φ1＝φ1－φ0＝BS－BSsin300＝BS/2。（2）当线圈逆时针转60°后位置如图（2）所示，此时线圈中的磁通量的变化为△φ2＝φ2－φ0＝－BSsin30°－BSsin30°＝－BS。
例4．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B2/2μ，式中B是磁感强度，μ是磁导率，在空气中μ为一已知常数。为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B，一学生用一根端面面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力将铁片与磁铁拉开一段微小距离△L，并测出拉力F，如图所示。因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感应强度B与F、A之间的关系为B＝_____________。
分析：由于铁片与磁体拉开一微小段距离，可以认为在这段微小距离上磁场的磁感应强度没有变化，则认为拉力F是恒力，依据功的计算公式和能量密度的概念可以求出B。
解答：由题意拉力F做的功为：W＝F△L＝（B2/2μ）A△L 解得：B＝
第二课时 磁场对电流的作用
一、考点透视
（一）磁场对直线电流的作用
1．安培力：磁场对电流的作用叫安培力。
2．安培力的大小：（1）安培力的计算公式：F＝BILsinθ，θ为磁场B与直导体L之间的夹角。（2）当θ＝90°时，导体与磁场垂直，安培力最大Fm＝BIL；当θ＝0°时，导体与磁场平行，安培力为零。（3）F＝BILsinθ要求L上各点处磁感应强度相等，故该公式一般只适用于匀强磁场。
3．安培力的方向：（1）安培力方向用左手定则判定：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么大拇指所指的方向就是通电导体在磁场中的受力方向。（2）F、B、I三者间方向关系：已知B、I的方向（B、I不平行时），可用左手定则确定F的唯一方向：F⊥B，F⊥I，则F垂直于B和I所构成的平面（如图所示），但已知F和B的方向，不能唯一确定I的方向。由于I可在图中平面α内与B成任意不为零的夹角。同理，已知F和I的方向也不能唯一确定B的方向。
4．安培力的作用点：安培力是分布在导体的各部分，但直导线在匀强磁场中受安培力的作用点是导体受力部分的几何中心。
（二）磁场对通电线圈的作用
1．通电线圈在匀强磁场中磁力矩计算公式M＝NBIScosθ。
2．对磁力矩公式的理解：（1）公式中θ为线圈平面与磁场的夹角。（2）对线圈转动轴的要求：线圈的转动轴必须同时满足两个条件，即：轴⊥B且轴∥S；当轴满足上述要求时，无论转动轴的位置如何、线圈平面的形状如何、公式M=NBIS cosθ总成立。（3）当θ＝0°时，线圈平面和磁场平行，此时线圈所受磁力矩最大Mm＝NBIS；当θ＝90°时，线圈平面与磁场垂直，此时线圈受磁力矩为零。（4）通电线圈在匀强磁场中，无论怎样放置，线圈所受安培力的合力总为零，但力矩不一定为零。
二、高考攻略
（一）定性判断通电导线或线圈所受安培力方向的几种基本方法。
1．电流元分析法：把各段电流等分为很多段直线电流元，先用左手定则判断出每段电流元受到的安培力方向，再判断整段电流所受安培力的合力方向。
2．特殊位置法：（1）把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后，判断其安培力的方向。（2）寻找导体上磁场分布的特殊点，如与磁感线的切点，与磁场垂直的点，磁场分布的对称点等，应用电流元分析法处理。
3．等效分析法：环形电流可等效为小磁针，条形磁体可等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个相互平行的环形电流或条形磁铁等。
4．利用平行电流相互作用分析法：同向平行电流相互吸引，异向平行电流相互排斥。
5．转换研究对象法：由于电流与电流之间，电流与磁体之间的相互作用满足牛顿第三定律，故在定性分析磁体在电流作用下受力问题时，可先分析电流在磁体所形成的磁场中的受力，然后由牛顿第三定律确定磁体受电流的作用力。
（二）曲线或折线导体安培力计算的等效方法—化曲为直
如果通电导体是弯曲导线，通电导线所在的平面与磁场垂直，则弯曲导线受安培力的有效长度为始末两端的直线长度。如果通电导线为闭合的平面线圈，则线圈的有效长度为L＝0，故闭合线圈在磁场中受安培力的合力为零。
（三）通电导体在磁场中受到安培力作用平衡或运动时主要思考方法：
1．认真分析研究对象的受力情况，并能选择适当的角度将空间图形转化为平面受力图。
2．平衡问题中有静摩擦力的情况下，要把握住静摩擦大小、方向随安培力变化而变化的特点，并能从动态分析中找出静摩擦力转折的临界点（如：最大值、零值、方向变化点）。
3．通电导体在磁场中运动时，安培力作用的冲量F△t＝BIL△t＝BL（I△t）＝BL△q，要充分注意△q＝I△t和动量定理F△t＝△P的应用。
4．很多综合问题中往往通过电流I联系恒定电流的知识。
三、典型例析
例1：如图两个完全相同、互相垂直的导体圆环M、N中间用绝缘细线ab连接，悬挂在天花板下，当M、N中同时通入如图所示方向的电流时，关于两线圈的转动（从上向下看）以及ab中细线张力变化，
下列判断正确的是：（ ）
A．M、N均不转动，细线张力不变
B．M、N都顺时针转动，细线张力减小
C．M顺时针转动，N逆时针转动，细线张力减小
D．M逆时针转动，N顺时针转动，细线张力增加
解析：方法一（微元分析法）：设想N固定不动，分析M上各部分在N的磁场中的受力，可判断M绕oa竖直轴顺时针转动（从上向下看）；由牛顿第三定律可知，M的磁场必定使N逆时针转动，转动的最终结果会使两环在同一平面，并且a、b两点处电流方向相同，由于同向电流相互吸引，细线张力会减小。故C对。
方法二（等效分析法）：设想M和N是两个小磁针，依据磁极间的作用进行分析。
例2：如图所示，相距为L＝20cm的平行金属导轨倾斜放置，导轨所在的平面与水平面的夹角θ＝37°，在导轨上垂直导轨放置一根质量m＝330g的金属杆ab，杆与导轨间的动摩擦因数μ＝0.50，整个装置处于磁感应强度为B＝2T的竖直向上的匀强磁场中，导轨下端接有内阻不计、电动势为E＝15V的电源,滑线变阻器的阻值R可按需
要调节，其它部分电阻均不计，取g＝10m/s2。为保持金属杆ab处于静止状态，求滑动变阻器R的调节范围。
解析：金属杆ab在重力，静摩擦力、弹力、安培力四力作用下平衡，由左手定则可判断ab受安培力方向水平向右。当R较小时，安培力较大，使金属杆有沿导轨上滑趋势，此时静摩擦力沿导轨向下。当R较大时，安培力较小，使金属杆有沿导轨下滑趋势，此时静摩擦力沿导轨向上。对两种临界状态，画出受力图，建立坐标系，列平衡方程求解。
（1）设R＝R1时，金属杆刚要上滑，此时受力如图（1），沿x方向有：F1＝N1sinθ＋ f1cosθ…①
沿y方向有：N1cosθ＝mg+ f1sinθ…② 又f1＝μN1…③ F1＝BI1L…④
I1＝E/R1…⑤ 联立以上五式解得：R1＝0.91Ω
（2）设R＝R2时，导体杆刚要下滑，此时受力如图（2），沿x方向有：F2＋ f2cosθ＝N2sinθ…①
沿y方向有：N2cosθ＋f2sinθ＝mg…② 又f2＝μN2…③ F2＝BI2L…④
I2＝E/R2…⑤ 联立以上五式解得：R2＝10Ω
故R的取值范围为：R∈[0.91Ω，10Ω]
例3：如图所示，金属棒ab质量m＝5g，放在相距L＝1m、处于同一水平面上的两根光滑平行金属导轨最右端，导轨距地高h＝0.8m，电容器电容C＝400μF，电源电动势E＝16V，整个装置放在方向竖直向上、磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中。单刀双掷开关S先打向1，稳定后再打向2，金属棒因安培力的作用被水平抛出，落到距轨道末端水平距离x＝6.4cm的地面上；空气阻力忽略不计，取g＝10m/s2.求金属棒ab抛出后电容器两端电压有多高？
解析：S接通2后，电容器通过ab放电，设通过棒的电量为Q，平均电流为I，安培力F作用时间△t，平抛初速度v0，平抛飞行时间为t，由动量定理有：F△t＝mv0－0，又v0＝X/t，F＝BIL，h＝gt2/2，Q＝I△t，
联立以上各式解得：
设S接通1时，电容器电量为Q1，则Q1＝CE，金属棒抛出后电容器剩余电量为Q2，则Q2＝Q1－Q＝4.8×10－3C，故金属棒抛出后电容器两端电压为：U＝Q2/C＝12V
第三课时 磁场对运动电荷的作用
一、考点透视
（一）洛仑兹力的大小和方向
1．洛仑兹力的概念。磁场对运动电荷的作用力叫洛仑兹力。
2．洛仑兹力的大小。（1）洛仑兹力计算式为F＝qvBsinθ，其中θ为v与B之间的夹角；（2）当θ＝0°时，v∥B，F＝0；当θ＝90°时，v⊥B，F最大，最大值Fmax＝qvB。
3．洛仑兹力的方向。（1）洛仑兹力的方向用左手定则判定：伸开左手，使大拇指和其余四指垂直，并且都跟手掌在同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入掌心，四指指向正电荷的运动方向，那么，大拇指所指的方向就是正电荷所受洛仑兹力的方向；如果运动电荷为负电荷，则四指指向负电荷运动的反方向。（2）F、v、B三者方向间的关系。已知v、B的方向，可以由左手定则确定F的唯一方向：F⊥v、F⊥B、则F垂直于v和B所构成的平面（如图所示）；但已知F和B的方向，不能唯一确定v的方向，由于v可以在v和B所确定的平面内与B成不为零的任意夹角，同理已知F和v的方向，也不能唯一确定B的方向。
（二）洛仑兹力的特性
1．洛仑兹力计算公式F洛＝qvB可由安培力公式F安=BIL和电流的微观表达式I＝nqvS共同推导出：F安＝BIL＝B（nqvS）L＝（nSL）qvB，而导体L中运动电荷的总数目为N＝nsL，故每一个运动电荷受洛伦兹力为F洛＝F安/N＝qvB。安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现。
2．无论电荷的速度方向与磁场方向间的关系如何，洛仑兹力的方向永远与电荷的速度方向垂直，因此洛仑兹力只改变运动电荷的速度方向，不对运动电荷作功，也不改变运动电荷的速率和动能。
（三）带电粒子在匀强磁场中的运动
1．带电粒子不计重力只受洛仑兹力作用的情况下，在匀强磁场中常见有三种典型运动：（1）若带电粒子的速度方向与磁场方向平行时，粒子不受洛仑兹力作用而作匀速直线运动。（2）若粒子的速度方向与磁场方向垂直，则带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度v作匀速圆周运动，其运动所需的向心力全部由洛仑兹力提供。（3）若带电粒子的速度方向与磁场方向成一夹角θ（θ≠0°，θ≠90°），则粒子的运动轨迹是一螺旋线（其轨迹如图）：粒子垂直磁场方向作匀速圆周运动，平行磁场方向作匀速运动，螺距S=v∥T。
2．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的几个基本公式。（1）向心力公式：qvB＝mv2/r；（2）轨道半径公式：r＝mv/qB；（3）周期、频率公式：T＝2πr/v＝2πm/qB，f＝qB/2πm；（4）角速度公式：ω＝2π/T＝qB/m；（5）动能公式Ek＝mv2/2＝P2/2m＝(BqR)2/2m（其中P为粒子动量的大小）。从以上五个公式可以看出T、f、ω的大小与粒子的速度v及半径r无关，只与磁场B及粒子的荷质比（q/m）有关。

二、高考攻略
（一）带电粒子在匀强磁场中作匀速圆周运动的分析方法
研究带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的规律时，关键是：定圆心，求半径，找回旋角，求运动时间。
1．圆心的确定。（1）由于洛仑兹力方向总是垂直于速度指向圆心，则圆心必在垂直于速度并指向洛仑兹力方向的直线上。（2）从几何知识可知：圆心必定在弦的中垂线上。所以已知圆弧上任意两点的速度方向可以确定圆心；已知圆弧上某一点的速度方向和该段圆孤的弦（或该圆弧上的两点）也可以确定圆心。
2．半径的计算。圆心确定后，寻找与半径和已知量相关的直角三角形，利用几何知，求解圆轨迹的半径。
3．偏向角、回旋角、弦切角。偏向角（β）是指末速度与初速度之间的夹角；一段圆弧所对应的圆心角叫回旋角（α）；圆弧的弦与过弦的端点处的切线之间的夹角叫弦切角（θ）；由几何知识可知：α＝β＝2θ。
4．运动时间的求解。由α＝ωt可知t＝α/ω＝αT/2π。如图，在粒子运动的圆轨迹上任取两点A、B，粒子从A经N运动到B过程中回旋角为α，则tAB＝αT/2π；粒子从B经M运动到A过程中回旋角为2π－α，则tBA＝（2π－α）T/2π，同时还满足tAB＋tBA＝T；
（二）“电偏转”与“磁偏转”的比较
1．概念：带电粒子垂直电场方向进入匀强电场后，在电场力作用下的偏转叫“电偏转”。带电粒子垂直磁场进入匀强磁场后，在洛伦兹力作用下的偏转叫“磁偏转”。
2．“电偏转”和“磁偏转”的比较。（1）带电粒子运动规律不同。电偏转中：粒子做类平抛运动，轨迹为抛物线，研究方法为运动分解和合成，加速度a＝Eq/m，（粒子的重力不计）侧移量（偏转量）y＝at2/2＝qEt2/2m；磁偏转中：带电粒子做匀速圆周运动，从时间看T=2πm/qB，从空间看：R=mv/qB。
（2）带电粒子偏转程度的比较。电偏转：偏转角（偏向角）θE＝tan－1(VY/VX)＝tan－1（Eqt/mv0），由式中可知：当偏转区域足够大，偏转时间t充分长时，偏转角θE接近π/2，但不可能等于π/2。磁偏转的偏转角θB＝ωt＝Vt/r＝qBt/m，容易实现0—π角的偏转。三、典型例析例1：在边长为L的正方形abcd区域内有匀强磁场，方向垂直纸面向里，两个电子1和2各以不同的速率从a点沿ab方向垂直磁场射入磁场区域，电子1和2分别从bc和cd边的中点M和N射出，如图所示。求这两个电子的速度大小
之比V1：V2以及两个电子在磁场中运动时间之比t1：t2。
解析:先确定电子做圆周运动的圆心。（1）对电子1：圆心必在ad直线上，也必在aM的中垂线上，连aM，作aM的中垂线PO1交ad的延长线于O1，则O1为电子1轨道圆心。设电子1的轨道半径为R1，过M作MM1⊥ad交ad于M1，在Rt△O1M1M中，有R12＝（R1－L/2）2+L2R1＝5L/4；
（2）对电子2：连aN，作aN的中垂线QO2交ad于O2点，则O2为电子2的圆心。设电子2的轨道半径为R2，连O2N，在Rt△O2dN中有：R22＝（L/2）2＋（L－R2）2R2＝5L/8。由R1＝mV1/qB，R2＝mV2/qB，有V1：V2＝R1：R2＝2：1。
由于两电子在磁场中运动的周期T＝2πm/qB相同，则运动时间t＝θT/2π，关键是求出两个电子轨迹所对应的圆心角θ1、θ2，由图示和几何关系可知：在Rt△O1M1M中，tanθ1＝M1M/O1M1＝L/(R1－L/2)＝4/3，
故θ1＝tan－1（4/3）；在Rt△O2dN中：tan（π－θ2）＝dN/O2d＝4/3θ2＝π－tan－1（4/3），
故：t1：t2＝θ1:θ2＝tan－1（4/3）：[π－tan－1（4/3）]
例2：（05广东物理卷）如图所示，在一个圆形区域内，两个方向相反且都垂直于纸面的匀强磁场分布在以直径A2A4为边界的两个半圆形区域Ⅰ、Ⅱ中，直径A2A4与A1A3的夹角为60°。一质量为m、带电量为+q的粒子以某一速度从Ⅰ区的边缘点A1处沿与A1A3成30°角的方向射入磁场，随后该粒子以垂直于A2A4的方向经过圆心O进入Ⅱ区，最后再从A4处射出磁场。已知该粒子从射入到射出磁场所用的时间为t，求Ⅰ区和Ⅱ区中磁感应强度的大小B1和B2（忽略粒子重力）。
解析：设粒子的速度为V，在Ⅰ区中运动半径为R1，周期为T1，运动时间为t1；在Ⅱ区中运动半径为R2，周期为T2，运动时间为t2；磁场的半径为R。
（1）粒子在Ⅰ区运动时：轨迹的圆心必在过A1点垂直速度的直线上，也必在过O点垂直速度的直线上，故圆心在A2点，由几何知识和题意可知，轨道半径R1=R，又R1＝mV/qB1，
则：R＝mV/qB1 …①，轨迹所对应的圆心角θ1＝π/3，则运动时间t1＝T1/6＝2πm/6qB1＝πm/3qB1…②
（2）粒子在Ⅱ区运动时：由题意及几何关系可知：R2＝R/2，又R2＝mv/qB2，则R＝2mV/qB2…③，轨迹对应的圆心角θ2＝π，则运动时间t2＝T2/2＝πm/qB2…④
又t1＋t2＝t，将②④代入得：πm/3qB1＋πm/qB2＝t…⑤，由①③式联立解得B2＝2B1，代入⑤式解得：
B1＝5πm/6qt, B2＝5πm/3qt。
例3．（04全国理综卷Ⅳ）空间中存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，一带电量为＋q、质量为m的粒子，在P点以某一初速开始运动，初速方向在图中纸面内如图中P点箭头所示。该粒子运动到图中Q点时速度方向与P点时速度方向垂直，如图中Q点箭头所示。已知P、Q间的距离为L。若保持粒子在P点时的速度不变，而将匀强磁场换成匀强电场，电场方向与纸面平行且与粒子在P点时速度方向垂直，在此电场作用下粒子也由P点运动到Q点。不计重力。求：
（1）电场强度E的大小。（2）两种情况中粒子由P运动到Q点所经历的时间之差△t。
解析：（1）当只存在磁场时，粒子由P到Q作匀速圆周运动，设速度为v0，半径为R，由题意可知弧PQ为1/4圆弧，则：R＝L/2…①，又R＝mv0/qB，两式联立解得： V0＝BqL/2m…②；当只存在电场时，粒子作类平抛运动，设运动时间为tE，则：平行于电场方向：R＝EqtE2/2m…③垂直于电场方向有：R＝V0 tE…④，联立①③④消去R及tE解得：V02＝EqL/4m…⑤，联立②⑤解得：E =错误！链接无效。B2Lq/m…⑥（2）粒子在磁场中运动时间tB＝T/4＝πm/2qB…⑦，粒子在电场中运动时间tE由R＝mV0/qB及R＝V0tE联立解得：tE＝m/qB…⑧
则两种情况下运动的时间差：
△t＝tB－tE＝（π/2－1）m/qB。
第四课时 带电粒子在磁场中的运动
一、高考攻略
（一）带电粒子在有界匀强磁场中运动的问题
有界匀强磁场是指在局部空间内存在着匀强磁场。对磁场边界约束时，可以使磁场有着多种多样的边界形状，如：单直线边界、平行直线边界、矩形边界、圆形边界、三角形边界等。这类问题中一般设计为：带电粒子在磁场外以垂直磁场方向的速度进入磁场，在磁场内经历一段匀速圆周运动后离开磁场。粒子进入磁场时速度方向与磁场边界夹角不同，使粒子运动轨迹不同，导致粒子轨迹与磁场边界的关系不同，由此带来很多临界问题。
1．基本轨迹。（1）单直线边界磁场（如图1所示）。带电粒子垂直磁场进入磁场时，①如果垂直磁场边界进入，粒子作半圆运动后垂直原边界飞出；②如果与磁场边界成夹角θ进入，仍以与磁场边界夹角θ飞出（有两种轨迹，图1中若两轨迹共弦，则θ1＝θ2）。
（2）平行直线边界磁场（如图2所示）。带电粒子垂直磁场边界并垂直磁场进入磁场时，①速度较小时，作半圆运动后从原边界飞出；②速度增加为某临界值时，粒子作部分圆周运动其轨迹与另一边界相切；③速度较大时粒子作部分圆周运动后从另一边界飞出。
（3）矩形边界磁场（如图3所示）。带电粒子垂直磁场边界并垂直磁场进入磁场时，①速度较小时粒子作半圆运动后从原边界飞出；②速度在某一范围内时从侧面边界飞出；③速度为某临界值时，粒子作部分圆周运动其轨迹与对面边界相切；④速度较大时粒子作部分圆周运动从对面边界飞出。（4）圆形边界磁场（如图4所示）。带电粒子垂直磁场并对着磁场圆心进入磁场时，必定背离磁场圆心飞出。
2．基本方法。带电粒子在匀强磁场中作部分圆周运动时，往往联系临界和多解问题，分析解决这类问题的基本方法是：（1）运用动态思维，确定临界状态。从速度的角度看，一般有两种情况：①粒子速度方向不变，速度大小变化；此时所有速度大小不同的粒子，其运动轨迹的圆心都在垂直于初速度的直线上，速度增加时，轨道半径随着增加，寻找运动轨迹的临界点（如：与磁场边界的切点，与磁场边界特殊点的交点等）；②粒子速度大小不变，速度方向变化；此时由于速度大小不变，则所有粒子运动的轨道半径相同，但不同粒子的圆心位置不同，其共同规律是：所有粒子的圆心都在以入射点为圆心，以轨道半径为半径的圆上，从而找出动圆的圆心轨迹，再确定运动轨迹的临界点。（2）确定临界状态的圆心、半径和轨迹，寻找临界状态时圆弧所对应的回旋角求粒子的运动时间（见前一课时）。
（二）带电粒子在匀强磁场运动的多解问题
带电粒子在匀强磁场中运动时，可能磁场方向不定、电荷的电性正负不定、磁场边界的约束、临界状态的多种可能、运动轨迹的周期性以及粒子的速度大小和方向变化等使问题形成多解。
1．带电粒子的电性不确定形成多解。当其它条件相同的情况下，正负粒子在磁场中运动的轨迹不同，形成双解。
2．磁场方向不确定形成多解。当磁场的磁感应强度的大小不变，磁场方向发生变化时，可以形成双解或多解。
3．临界状态不唯一形成多解。带电粒子在有界磁场中运动时，可能出现多种不同的临界状态，形成与临界状态相对应的多解问题。
4．带电粒子运动的周期性形成多解。粒子在磁场中运动时，如果改变其运动条件（如：加档板、加电场、变磁场等）可使粒子在某一空间出现重复性运动而形成多解。
（三）磁场最小范围问题
近年来高考题中多次出现求圆形磁场的最小范围问题，这类问题的求解方法是：先依据题意和几何知识，确定圆弧轨迹的圆心、半径和粒子运动的轨迹，再用最小圆覆盖粒子运动的轨迹（一般情况下是圆形磁场的直径等于粒子运动轨迹的弦），所求最小圆就是圆形磁场的最小范围。

二、典型例析
例1：如图所示，矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m，带电量为＋q的粒子（不计重力），以速度V0从ad边的中点O处，垂直磁场进入，已知ad边长为L，ab、dc足够长。试求：（1）粒子能从ab边射出磁场的V0值。（2）粒子在磁场中运动的最长时间t。
解析：（1）由于有界磁场区域的限制，使带电粒子由ab边射出磁场时的速度有一定的范围。当V0较小时，
运动轨迹恰好与ab边相切，然后从ad边穿出；当V0较大时，其轨迹恰好与dc边相切，然后从ab边穿出；由于初速度V0的方向不变，则所有粒子的轨道圆心都在过O点垂直V0的直线上，如图所示。
当速度较小为V1时，由临界轨迹和几何知识有：R1+R1sin30°＝L/2，解得R1＝L/3，又由半径公式R1＝mv1/qB，可得V1＝qBL/3m, 当速度较大为V2时，由临界轨迹和几何知识有：R2＝L。又由半径公式R2＝mV2/qB，可得V2＝qBL/m；可见，带电粒子在磁场中从ab边射出时，其速度范围应为：qBL/3m＜V0＜qBL/m
（2）带电粒子在磁场中运动的周期为T＝2πm/qB。要使带电粒子运动的时间长，其运动轨迹所对的圆心角应最大。当速度为V0≤V1时，粒子都从ad边穿出，其运动轨迹所对的圆心角都为θ＝5π/3，此时粒子运动的最长时间是：tmax＝Tθ/2π＝5πm/3qB。（本题中学生还可以讨论粒子从边界飞出的范围）
例2：（2000。广东）如图所示，某装置中有一匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于xOy平面向外。某时刻在点A（L、0）处，一质子沿y轴的负方向进入磁场，同一时刻在点C（－L、0）处，一α粒子进入磁场，速度方向与磁场垂直。
不考虑质子与α粒子间的相互作用（重力不计），设质子的质量为m、电量为e。（1）如果质子能经过坐标原点O，它的速度多大？（2）如果α粒子第一次通过坐标原点就与质子相遇，α粒子的速度应为何值？方向如何？
解析:（1）质子从A（L，0）点沿y轴负方向出发到达O点，则质子的轨道圆心必在x轴上且轨道半径rP＝L/2，又：rP＝mVp/eB，联立上面两式可解得：VP＝eBL/2m。
（2）质子做圆周运动的周期：TP＝2πm/eB，由于α粒子的电量qα＝2e，质量mα＝4m，则α粒子的周期Tα＝4πm/eB＝2TP。质子做圆周运动的过程中，在t＝TP/2，3TP/2，5TP/2…各时刻通过O点，α粒子要与质子相遇，必在同一时刻到达O点，这些时刻分别对应t＝Tα/4，3Tα/4…，考虑到α粒子第一次通过原点时就与质子相遇，则α粒子运动时间只有两种可能：①α粒子在t＝Tα/4时到达O点，表明α粒子运动轨迹为1/4圆弧；②α粒子在t＝3Tα/4时刻到达O点，表明α粒子运动轨迹为3/4圆弧。两种情况下共用一弦OC，作出轨迹如图。由几何知识可知：rα＝L/2，又rα＝mαVα/qαB＝2mVα/eB。联立上面两式可解得：Vα＝eBL/4m。α粒子射出方向对应两个解，即速度方向与x轴正方向夹角分别为：θ1＝π/4，θ2＝3π/4。
例3：如图所示，磁感应强度大小为B，范围足够大的匀强磁场中，固定放置一绝缘材料制成的边长为L的刚性等边三角形框架△DEF，其平面与磁场方向垂直，在DE边上的S点（DS＝L/4）处有一发射带电粒子（重力不计）的放射源，发射粒子的方向皆在图中纸面内且垂直DE边向下，发射粒子的电量都为＋q，质量均为m，但速度v有各种不同的数值，若这些粒子与框架的碰撞均为无能量、无电量损失的碰撞，并且每一次碰撞前后速度方向都垂直于被碰的边，试问：
（1）带电粒子速度V的大小取哪些值时可使S点发出的粒子最终又回到S点？
（2）这些粒子中，回到S点所用的最短时间是多少？
解析:（1）由于碰撞时速度v与边框垂直，粒子运动轨迹的圆心一定位于三角形的边上，粒子绕过三角形顶点D、E、F时的圆心就一定要在相邻边的交点（即D、E、F）上。粒子从S点开始向左做圆周运动，在SD上碰撞后，其轨迹为一系列半径相等的半圆，设粒子在SD上碰撞n次，轨道半径为Rn，则粒子在SD边上第n次碰撞点与D点的距离应为Rn，所以SD的长度应是Rn的奇数倍，即：SD＝Rn (2n+1)，（n＝0，1，2，3，…），又SD＝L/4，以上两式联立解得Rn＝L/4(2n＋1)，（n＝0，1，2，3，…）。粒子从EF边绕过E点回到S点时，由于SE＝3SD，因此SE的长度也是轨道半径的奇数倍，由对称关系可知该粒子的所有碰撞都能满足题意。根据牛顿第二定律有：qBvn＝mvn2/Rn，得vn＝qBRn/m将Rn代入得到： vn＝qBL/4(2n＋1)m，（n＝0，1，2，3，…）。
（2）这些粒子在磁场中运动时，由上面结果可知vn越大，n取值越小，其最小值为n＝0，此时粒子从S点射出后直接绕过D点到达DF边，此种情况下粒子与框架碰撞的次数最少（轨迹如图所示），则粒子回到S点处所经历的时间也最短；又T＝2πm/qB；由图可以看出该粒子的轨迹包括3个半圆和3个圆心角为5π/3的圆弧，故：所需最短时间为tmin＝3×(T/2)+3×(5T/6)＝4T＝8πm/qB。
例4：如图所示，质量为m、带电量为q的粒子以速度V0从原点O沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，已知磁场方向垂直纸面，当粒子飞出磁场区域后，从x轴上的b处穿过x轴，穿过x轴时速度方向与x轴正方向夹角为30°（粒子重力忽略不计）。试求：
（1）圆形磁场区域的最小面积S。
（2）粒子从O点进入磁场区域到达b点所经历的时间t。
（3）b点的坐标。
解析:本题中要求最小圆形磁场区域，重点是求出粒子在磁场中做部分圆周运动的轨迹，要求轨迹，难点是确定圆心。由题意可知粒子运动半径r＝mV0/qB为已知，又知粒子从O点就进入磁场，则轨道的圆心必在x轴上离O点距离为r处的O1点，以O1为圆心，以OO1为半径画弧，作出弧上与x轴成30°角的切线ab交x轴于b点。
（1）由图中几何关系可知：圆轨迹的弦长Oa＝2rsin60°＝mV0/qB，要使圆形磁场区域面积最小，则磁场区域的直径（2R）为粒子运动轨迹的弦长（Oa）。故：圆形磁场区域的最小面积为S＝πR 2＝π(Oa/2)2＝3πm2V02/4q2B2。
（2）粒子从O点到a点回旋角α＝120°，则运动时间为t1＝T/3＝2πm/3qB，从a到b做匀速直线运动：ab＝rtan60°＝r，则直线运动的时间t2＝r/V0＝m/qB，故总时间t＝t1+ t2＝（2π/3＋）m/qB
（3）O1b＝r/cos600＝2r，则Ob＝3r＝3mV0/qB，故b点坐标为b（3mV0/qB，0）。
例5：如图所示，半径为R＝10cm的圆形匀强磁场区域的边界跟y轴相切于坐标原点O处，圆形区域的水平直径与x轴重合，磁场的磁感应强度B＝0.332T，方向垂直于纸面向里；在O处有一放射源S，可放射出沿纸面向各个方向速率均为V＝3.2×106m/s的α粒子，已知α粒子的质量m＝6.64×10－27kg，电量q＝3.2×10－19C。
（1）画出α粒子通过磁场空间作圆周运动的圆心的轨迹。
（2）求出α粒子通过磁场空间的最大偏转角θ。
（3）再以过O点并垂直纸面的直线为轴旋转磁场区域，能使穿过磁场区域且偏转角最大的α粒子射到正方向的y轴上，则圆形磁场的直径OA至少转过多大的角度β。
解析:（1）所有α粒子在匀强磁场中的运动半径均为r＝mV/qB＝20cm，则所有α粒子做圆周运动轨迹的圆心离粒子源S（即O点）的距离均为r＝20cm，故所有α粒子做圆周运动的圆心的轨迹为：以S为圆心，以r为半径的一段圆弧（图中粗实线所示）。
（2）由于α粒子的轨道半径r大于磁场区域半径R，则α粒子通过磁场区域时只做部分圆周运动，运动的轨迹越长（半径一定的情况下），则偏转角越大，由于粒子在磁场中运动的最长弦（最长轨迹对应的弦）为圆形磁场的直径，而弦长又恰等于圆弧半径，故该弧所对应的圆心角为60°，则偏转角θ＝60°。
（3）由（2）解可知：当α粒子运动的圆弧所对应的弦为圆形磁场的直径时，α粒子的偏转角最大，此时α粒子离开磁场时速度方向与x轴夹角φ＝30°，要使偏转角最大的粒子离开磁场时能打在正方向的y轴上，则α粒子飞出磁场时与x轴正方向的夹角要大于90°，故OA应绕过O点的水平轴至少旋转β＝90°－φ＝60°。
例6:武汉市2007届高中毕业生四月调研测试25．（20分）如图13，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里的匀强磁场分布在半径的圆形区域内，圆的左端跟y轴相切于直角坐标系原点Ｏ，右端跟荧光屏ＭＮ相切于x轴上的Ａ点。置于原点Ｏ的粒子源可沿x轴正方向射出速度的带正电粒子流，粒子重力不计，比荷为。现以过Ｏ点并垂直于纸面的直线为轴，将圆形磁场逆时针缓慢旋转90，求此过程中粒子打在荧光屏上的范围。
解:设粒子在磁场中沿着OB弧做匀速圆周运动的半径为r，由牛顿第二定律 qv0B＝m…………4分
代入数据得 r＝＝0.20m………………………①
如图1所示，当圆得直径OD转动到与x轴的夹角为α时，粒子从圆形磁场中的B点射出，粒子在磁场中的偏转角为θ，打在荧光屏上的点到x轴的距离为S，由几何知识 S＝Catanθ……………②2分
CA＝2R－OC…………………………………………③2分
OC＝rtan……………………………………………④2分
联立②③④得 S＝(2R－rtan)tanθ…………………………………………………⑤
代入数据并化简得 S＝m，故θ最大时，S最大。
如图2，当D点与出射点B重合时，θ最大。
由几何知识 sin＝………………………………⑥4分
由①⑥得 θ＝60°……………………………………⑦2分
[或解：根据作图分析：θ增大时，S增大。如图2，当θ最大时，S最大。此时弦OB为磁场圆直径，且OB＝2R，故△OO′B为等边三角形，θmax＝60°.如果学生用此法说明得到θmax＝60°，给⑥⑦式的6分]
将①⑦代入⑤，求得粒子打在荧光屏上最远点到x轴的距离 Smax＝m＝0.15m………………2分
此时α由0°变化到30°的过程中，θ逐渐增大，S也逐渐增大；当α由30°变化到90°过程中，θ
逐渐较小至零，S也逐渐较小至零。
故粒子打在荧光屏上的范围S为0～0.15m………………………………………………………2分
例7：（05江苏物理卷）如下图所示，M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板，S1、S2为板上正对的小孔，N板右侧有两个宽度均为d的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直于纸面向外和向里，磁场区域右侧有一个荧光屏，取屏上与S1、S2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴，M板左侧电子枪发射出的热电子经小孔S1进入两板间，电子的质量为m、电荷量为e，初速度可以忽略。
（1）当两板间电势差为U0时，求从小孔S2射出的电子的速度v0;
（2）求两金属板间电势差U在什么范围内，电子不能穿过磁场区域而打到荧光屏上；
（3）若电子能够穿过磁场区域而打到荧光屏上，试着定性地画出电子运动的轨迹；
（4）求电子打到荧光屏上的位置坐标x和金属板间电势差U的函数关系。
解析:（1）电子在电场中加速由动能定理有U0e＝mv02/2解得v0=。
（2）要使电子不穿过磁场区域，应有R＝mv/eB（3）由于两磁场的磁感应强度大小相等方向相反，则两段轨迹关于交点对称，运动轨迹如图所示。
（4）设电子运动的半径为r，由轨迹图可得，电子打在荧光屏上的位置x＝2r－2，又r＝mv/eB，eU＝mv2/2，
联立以上三式解得x＝2（－）/eB。(U≥d2eB2/2m)。

第五课时 带电质点在复合场中的运动（一）
一、高考攻略
（一）带电质点在复合场中运动的基本分析
1、复合场。所谓复合场是指某一空间同时存在电场、磁场、重力场，或者同时存在三种场中的两种场。
2、基本分析方法：带电质点在复合场中运动时，由于电场、磁场设计的灵活性，质点受力的复杂性，质点运动具有多形式、多阶段、多变化等特点。这类问题的解答，是对受力分析、运动分析、动态分析、临界点的挖掘以及不同运动形式对应不同物理规律的把握等的综合考察。主要把握四个观点。
（1）力的观点。在力学中我们知道力是物体运动过程发展、变化的原因，在分析质点在复合场中运动时，同样要把握住“力以及力的变化”这一根本。一般而言，重力大小方向不变（有时明确要求不计重力）；匀强电场中带电质点受电场力大小方向都不变；洛仑兹力随带电质点运动状态的改变而发生变化，但洛仑兹力方向总垂直于磁场和速度所确定的平面；有弹力和摩擦力的情况下，要特别注意，速度变化时引起洛仑兹力变化，洛仑兹力变化引起弹力变化，再又引起摩擦力变化，进而引起合外力的变化，出现一系列变加速运动的动态过程，临界点经常在这一动态过程发生转折时出现。
（2）运动的观点。带电质点在复合场中可以设计出多阶段、多形式、多变化、具有周期性的丰富多彩的运动过程。在分析物体的运动过程时，主要把握住以下几个方面：①全面把握质点的受力以及力的变化特点（力的观点）。②始终抓住力和运动之间相互促进、相互制约的关系。在全面把握质点受力以及力的变化特点的基础上，结合每一运动阶段的初始运动状态，综合考察力的变化和运动状态变化之间的相互制约、相互促进的关系。如速度的变化引起洛仑兹力变化，洛仑兹力变化又引起弹力和摩擦力的变化，从而引起合外力的变化，合外力的变化又引起加速度和速度的变化，速度变化反过来又引起洛伦兹力的变化，在这一系列变化中，力和运动相互促进、相互制约。③准确划分质点运动过程中的不同运动阶段、不同运动形式，以及不同运动阶段、不同运动形式之间的转折点和临界点，只有明确质点在某一阶段的运动形式后，才能确定解题所用到的物理规律。④明确不同运动阶段、不同的运动形式所遵循的物理规律，包括物理规律使用时所必须满足的条件；设定未知量，表述原始物理规律式。⑤充分注意质点运动过程的重复性。带电质点在磁场中运动就可能具有周期性，如果在其运动空间加上与运动方向在同一直线上的电场，电场力就可能使带电质点减速运动到速度为零，然后反向加速，再次回到磁场中，使粒子又重复原来的运动。类似的还可以在质点运动过程中加上挡板或与其它的质点相互碰撞等也可能使带电质点回到磁场中重复原来的运动形式。分析质点运动的周期性，一般是先分析一个周期内运动的基本轨迹，然后要考虑两方面的周期性：①时间的周期性。即质点运动的总时间和各阶段运动时间的关系。②空间的周期性。即在一定的空间范围内，质点有可能多少次重复原来的运动形式，这也是列式的关键。
（3）能量的观点。由于带电质点在复合场中运动时，除重力、电场力以外还有洛仑兹力参与，而洛仑兹力是随运动状态改变而变化，使合外力是一个变力，导致质点的运动轨迹可能是曲线，运动可能形式是变加速曲线运动，对这类问题应用牛顿运动定律和运动学知识不能有效解决。但从力对物体做功的角度看，由于洛仑兹力方向始终垂直于速度方向，洛仑兹力对质点不做功，从而运用动能定理或能量守恒的观点来处理这类问题时往往又能“柳暗花明”。
（4）动态的观点。由于带电质点在复合场中的运动过程经常出现多阶段、多形式的运动，必然存在一个阶段到另一阶段的状态连接点或一种运动形式转化为另一种运动形式的转折点。在运动过程中，必定伴随着物理量由量变到质变的飞跃，如弹力、摩擦力、加速度、速度、位移等物理量在渐变过程中出现极值点（最大值、最小值、定值、方向变化处等），而物理问题的求解往往是求解这些临界点的问题，这就要求必须运用动态的观点，把握力和运动之间的联系，认真分析运动过程的变化，挖掘出运动过程中的临界点，以临界点列式求解。这就是物理问题求解的观点：分析以动，处理以静。
总之分析带电质点在复合场中运动的方法归纳为四句话：受力分析是根本，运动分析是关键，把握规律是重点，临隐挖掘破难点。
（二）带电质点在复合场中的主要运动形式
带电质点在复合场中运动时，从整个物理过程看可能有多种不同的运动形式，但分解为不同阶段看主要有三种不同的运动形式。
1、直线运动。①无轨道约束情况下的直线运动。带电质点在复合场中若只受重力、电场力和洛仑兹力作用而作直线运动，必定为匀速直线运动，质点受力平衡。除非质点运动方向与磁场平形而不受洛仑兹力作用。因为重力和电场力都为恒力，若它们的合力不能与洛仑兹力平衡，则质点的速度大小、方向将会改变，就不可能做直线运动。②有轨道约束情况的直线运动。带电质点所受的约束通常有平面、杆、绳、环套、圆轨道等，有约束的情况下要注意运用动态分析的方法，挖掘物理过程变化中的临界状态。
2、圆周运动。①带电质点在复合场中无轨道约束情况下做匀速圆周运动。带电质点在匀强磁场、匀强电场和重力场共存的复合场中，由于电场力和重力是恒力一般不提供做圆周运动的向心力，而是电场力与重力相平衡，洛仑兹力提供做圆周运动所需的向心力，又洛仑兹力不做功，只改变质点的运动方向，故质点作匀速圆周运动。②有轨道约束情况下的圆周运动。带电质点受约束做圆周运动时，除受电场力、重力、洛仑兹力作用外，还必定受其它力作用，如弹力、摩擦力等，此时要从受力分析入手，结合物体的运动状态，确定圆周运动的性质。
3、曲线运动。当带电质点在复合场中所受的合力大小、方向发生变化时，质点将作非匀变速曲线运动（变加速曲线运动），其轨迹不是抛物线。这一类问题求解的主要思路是能量的观点，应用动能定理、能量守恒，或动量定理求解，而牛顿运动定律和运动学公式联立求解时总是显得比较困难。
由于物理过程千变万化，习题设计丰富多彩，质点在复合场中运动时，从整个物理过程看，可能全过程是一种运动形式，也可能全过程是由几种运动形式在不同阶段中的分布，由此要特别注意不同运动阶段的连接点（临界点）的研究。还可能是不同的运动形式周期性的交替出现。运动形式分析的目的是划分运动阶段，挖掘临界状态，确定各阶段和临界点所满足的物理规律，从而更准确的解答物理问题。

二、典型例析
（一）带电质点在复合场中的直线运动
例1：如图所示，套在很长的绝缘直棒上的小球，质量为m＝1.0×10－4kg，带电量＋q＝4.0×10－4C，小球在棒上可以滑动。将此棒竖直放在互相垂直匀强电场和匀强磁场中，匀强电场的电场强度E＝10N/C，方向水平向右，匀强磁场的磁感应强度B＝0.5T，方向垂直纸面向里。小球与棒间动摩擦因数μ＝0.2。求小球由静止沿棒竖直下落的最大速度（设小球在运动过程中所带电量保持不变，g＝10m/s2）。
分析:带电小球沿绝缘棒下滑过程中，受竖直向下的重力，竖直向上的摩擦力，水平方向弹力、洛仑兹力及电场力作用。当小球静止时，弹力等于电场力，如图（1）所示，此时小球在竖直方向所受摩擦力最小，合外力最大，其加速度最大；小球运动后，出现洛伦兹力，但弹力等于电场力与洛仑兹力之和，随着小球运动速度的增加，所受洛仑兹力增大，小球在竖直方向摩擦力也随之增大，合外力减小，小球的加速度减小，其速度仍然增加，小球作加速度减小的加速运动，当小球加速度为零时，速度达到最大，此时的受力如图（2）所示。此状态为过程转折的临界点。以后小球作匀速运动。
解答:（1）小球开始下滑时，加速度最大，设为am，其受力为图（1），此时竖直方向有：mg－f＝mam…①；水平方向有：qE－N＝0…②；又f＝μN…③；由①②③联立解得：am＝(mg－μqE)/m＝2m/s2。
（2）小球沿棒竖直下滑至速度最大为vm时，加速度a=0。其受力为图（2），此时在竖直方向有：mg－fm＝0…④；水平方向有：qvmB＋qE－Nm＝0…⑤；又fm＝μNm…⑥；联立④⑤⑥解得：vm＝(mg－μqE)/μqm＝5m/s
点评:物体运动过程中，当加速度与速度方向相同时，即使加速度减小，速度也不断增大，当加速度减为零时，速度达到最大，此速度即为物体运动的收尾速度。求收尾速度问题，一般物体受到的合外力大小随速度发生变化，可用牛顿第二定律列出动力学方程，然后令加速度为零，求得的瞬时速度即为收尾速度。
例2：空间存在水平方向互相正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E＝10N/C，磁感应强度为B＝1T，方向如图所示。有一个质量m＝2.0×10－6kg，带电量q＝＋2.0×10－6C的粒子在空间做直线运动，试求其速度的大小和方向（g＝10m/s2）。
分析:先分析重力是否可以忽略。粒子的重力mg＝2.0×10－5N，电场力F1＝Eq＝2×10－5N。因重力与电场力的大小处在同一数量级，故重力不能忽略。再看粒子是否受到洛仑兹力。若粒子平行于磁感线方向运动时，不受洛仑兹力，但这样一来，粒子的运动方向与重力和电场力的合力方向垂直，它不可能做直线运动，与题设情景不符，故粒子一定受到洛仑兹力。可见，粒子运动时共受到三个力：重力mg，方向竖直向下；电场力F1=Eq，方向水平向右；洛仑兹力F2的大小方向与速度的大小方向有关，只要确定了洛仑兹力的大小和方向，就可确定速度的大小和方向。
那么是否存在这样一种情形：洛仑兹力与重力平衡，粒子沿电场方向做直线运动呢？如果有，其受力如图（1）所示，这种情形是不可能存在的，原因是随粒子速度v的变化，洛仑兹力F2=qvB的大小也将变化，从而竖直方向的平衡被打破，粒子不可能作直线运动。可见粒子不可能做变速直线运动，而只能做匀速直线运动。且重力mg、电场力F1、洛伦兹力F2三力平衡。
解答:粒子的受力如图（2）所示，由图可得：tanα＝qE/mg＝；则：α＝600，F2＝mg/cos600。因为，F2⊥v，所以θ＝α＝600，qvB＝mg/cos600=2mg。由此可得：
v＝2mg/qB＝20m/s。即粒子将以20m/s的速度，与电场方向成600角斜向上做匀速直线运动。
点评:本题只给定粒子在复合场中做直线运动，首先需要讨论在复合场中力的作用下，只能做匀速直线运动，并由此确定重力、电场力以及洛仑兹力三个力大小和方向的关系，再进一步确定带电粒子速度的大小和方向。
例3：一带电量为＋q、质量为m的小球，从一倾角为θ的光滑斜面上由静止开始下滑。斜面处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向平行于斜面且垂直于纸面向外，如图所示，求小球在斜面上滑行的速度范围和最大距离。
分析:以小球为研究对象，其受力情况为：重力、大小为mg，方向竖直向下；支持力N，方向垂直斜面向上；洛仑兹力F洛，方向垂直斜面向上；受力如图（1）。
小球在离开斜面之前，小球受沿斜面方向的力不变，则加速度a不变，小球作匀加速直线运动。沿斜面方向有：mgsinθ＝ma。沿垂直于斜面方向有：N＋F洛＝mgcosθ。由F洛＝qvB，知F洛随着小球运动速度的增大而增大，当F洛增大到使N＝0时，小球将脱离斜面（临界状态）。此时小球的受力图如图（2）。以后小球作变加速曲线运动。
解答:小球沿斜面作匀加速直线运动，加速度为a＝gsinθ；当小球刚离开斜面时，弹力N＝0，受力如图（2），设此时小球在斜面上运动速度的最大值为vm，沿斜面的位移为sm。此状态下沿垂直斜面方向有：F洛＝qvmB＝mgcosθ，解得：vm＝mgcosθ/qB。则小球在斜面上滑行的速度范围是：0＜v≤mgcosθ/qB。
小球在斜面上匀加速运动的最大距离为：sm＝vm2/2a＝m2gcos2θ/2q2B2sinθ。
点评:这是一道较为典型的电荷在复合场中运动的综合题，解这类题时，首先应从分析受力情况和运动情况着手，抓住F洛随着v的增大而增大这一动态过程，挖掘出N＝0这一临界状态的条件，从而判断出小球在斜面上运动的最大速度。求小球在斜面上运动的最大距离，还可以从洛仑兹力对带电质点不做功出发，推得小球的机械能守恒来求解。即：mvm2/2＝mgs·sinθ。
拓展：如图所示，在相互垂直的匀强磁场和匀强电场中，有一倾角为θ，足够长的光滑绝缘斜面；磁感应强度为B，方向垂直纸面向外；电场强度的方向竖直向上。有一质量为m、带电量为＋q的小球静止在斜面顶端，此时小球对斜面的压力恰好为零。若迅速把电场方向改为竖直向下，小球能在斜面上连续滑行多远？所用时间是多少？
[s＝m2gcos2θ/q2B2sinθ，t＝mcotθ/qB。]
例4：如图所示，一个质量为m＝0.01kg，电量q＝＋10－2C的小球M，和一个质量也为m、不带电的小球N相距L＝0.2m，放在光滑绝缘水平面上。当加上水平向左的E＝103N/C的匀强电场和B＝0.5T、方向垂直于纸面向外的匀强磁场后，带电小球向左运动，与不带电小球相碰并在粘在一起，则两球碰后的共同速度v为多少？两球碰后至两球离开水平地面过程中通过的位移s为多少？
分析:带电小球M在电场力作用下向左作匀加速直线运动，运动过程中受到向上的洛仑兹力，当洛仑兹力小于小球重力时，小球仍在光滑水平面上向左作匀加速直线运动；M运动的位移为L时与N球碰撞，碰撞过程中，两球构成的系统动量守恒，可求出两球碰后的共同速度v；碰后两球整体继续向左作匀加速直线运动，仍受向上的洛仑兹力，速度增加时，洛伦兹力也增大，当洛仑兹力等于两球重力时，地面弹力N＝0，两球离开水平地面（出现临界状态），此时两小球离开地面的速度为vmax，由Bqvmax=2mg可求出vmax；由于碰后两球在水平方向做匀加速运动，由匀变速直线运动的运动学关系可求出碰撞后到两球离开水平地面过程中通过的位移s。
解答:M球在和N球碰前的速度vM为：vM＝＝＝20m/s。M、N两球相碰，由动量守恒有：mMvM＝（mM＋mN）v，解得：v＝mMvM /（mM＋mN）＝10m/s。M、N粘合后，运动的加速度a共＝qE/（mM＋mN）＝500 m/s2。当M、N对地面的压力N＝0时，则有：Bqvmax＝2mg，vmax＝2mg/qB＝40m/s。根据：vmax2－v2＝2a共s有：s＝（vmax2－v2）/2a共＝1.5m
点评:此题关键是把小球的整个运动划分为几个阶段：匀加速直线运动、碰撞、匀加速直线运动，然后根据各阶段的动力学特点列出相应的动力学方程求解。

第六课时 带电质点在复合场中的运动（二）
典型例析
（二） 带电质点在复合场中的圆周运动
例1：一带电液滴在相互垂直的匀强电场和匀强磁场中运动，已知电场强度大小为E，方向竖直向下，磁感应强度大小为B，方向垂直纸、面向里。若此液滴在垂直磁场的竖直平面内作半径为R的匀速圆周运动，设液滴的质量为m。求：（1）液滴的速度的大小和绕行方向；（2）如果液滴运动到轨迹的最低点A时，分裂成完全相同的两滴，其中一滴仍在原来平面内按原绕行方向作半径为R1=3R的圆周运动且此圆周运动的最低点也是A点，则另一液滴将如何运动？
分析:（1）因为液滴在竖直平面内作匀速圆周运动，故mg＝qE…①，电场力方向向上，而电场方向向下，则可以判断液滴带负电。由qvB＝mv2/R，有R＝mv/qB…②，联立①②解得：v＝BgR/E。由左手定则可以判断液滴的绕行方向为顺时针环绕。
（2）分裂成完全相同的两个液滴后，两个液滴的质量与电量均相同，所以两个液滴各自所受电场力与重力仍平衡，已知其中一个液滴按原绕行方向做半径为3R的匀速圆周运动，设其速度为v1，依据上述（1）的解法可知：v1＝BgR1/E＝3BgR/E =3v。设分裂后的另一半液滴的速度为v2，由分裂前后系统动量守恒有：mv＝mv1/2＋mv2/2，解得：v2＝2v－v1＝－v。这说明另一半液滴仍以R为半径做圆周运动，其轨迹的最高点为A，绕行方向仍为顺时针方向，如图中虚线所示。
例2：如图所示，水平直线MN为两个匀强磁场的理想分界面，MN上方磁场的磁感应强度为B1＝B，MN下方磁场的磁感应强度为B2＝2B，磁场方向均垂直纸面向外。在磁场空间还有匀强电场，电场强度大小为E，方向竖直向上。一带电小球从界面A点沿电场方向射入上部磁场区域后恰能在竖直平面做圆周运动。在A点右侧的界面上有一点P，与A点相距为d。要使小球能经过P点，则：
（1）小球从A点射出的速度v应满足什么条件？
（2）小球从A点射出的最大速度 vm应是多大？
分析:小球射出后恰能在竖直平面内做圆周运动，而重力和电场力不可能提供向心力，只能由洛伦兹力提供向心力，说明小球做匀速圆周运动，故小球所受电场力恰与重力平衡。设小球的质量为m，电量为q，则有mg＝Eq…①。由于MN上下两部分磁场的磁感应强度关系为B2=2B1，由R＝mv/qB可知小球在上方磁场中的运动半径R1与小球在下方磁场中运动半径R2的关系为R1=2R2…②。
根据题意要使小球通过P点：（1）若2R1＝d，小球只作一次半园运动就过P点，其轨迹如图中①，设此时小球速度为v1，由2mv1/qB＝d和①式联立解得v1＝Bdg/2E。
（2）设想小球的速度v＞v1，小球在上方磁场中绕行半周后进入下方磁场再绕行半周，有可能过P点。设小球速度为v2时恰好过P点，则必须满足2R1－2R2＝d，和②式联立解得R1＝d，又R1＝mv2/qB＝d，联立①式解得v2＝Bdg/E。如果v再增加，小球必定从P点的右侧通过MN，不可能过P点，故v2为满足题意的最大速度。其轨迹如图中②。（3）若小球速度v＜v1，小球经历在下方磁场绕行n个半周，上方磁场绕行（n＋1）半周后恰好过P点，则必定满足（n＋1）2R1－n2R2＝d，即（n＋2）R1＝d，（n＝0，1，2，3，…），设对应n的速度为vn，又R1＝mvn/qB，代入上式并联立①式解得vn＝Bdg/(n＋2)E，（n＝0，1，2，3，…）。其轨迹如图中③。
解答:（1）由上面分析可知，小球通过P点必须满足的条件是：R1＝d、2R1＝d、（n＋2）R1＝d，综合三个条件得到统一表达式为d＝kR1，（k＝1，2，3，…）。又R1＝mv/qB，mg＝qE，三式联立解得v＝Bdg /kE，（k＝1，2，3，…）
（2）当k=1时，v有最大速度值vm＝Bdg /E。
点评:本题的关键是：（1）小球的运动是匀速圆周运动。（2）小球运动轨迹的多种可能的分析。（3）小球通过P点的条件分析以及各种条件的综合。
（三）带电质点在复合场中的曲线运动
例3：武汉市2008届高中毕业生四月调考25.（20分）如图所示，在同时存在匀强电场和匀强磁场的空间中取正交坐标系Oxyz（x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向上）。匀强磁场方向与Oxy平面平行，且与x轴的夹角为，重力加速度为g。一质量为m、电荷量为的带电质点沿平行于z轴正方向以速度v0做匀速直线运动。
（1）求电场强度的最小值及对应的磁感应强度；
（2）若电场强度为最小值，当带电质点通过y轴上的点时，撤去匀强磁场，求带电质点落在Oxz平面内的位置。

解：（1）如图答1所示，带电质点受到重力mg（大小及方向均已知）、洛伦兹力qv0B（方向已知）、电场力qE（大小及方向均未知）的作用做匀速直线运动。根据力三角形知识分析可知：当电场力方向与磁场方向相同时，场强有最小值。根据物体的平衡规律有
① 2分
② 2分
由①②得 4分
（2）如图答2所示，撤去磁场后，带电质点受到重力mg和电场力qEmin作用，其合力沿PM方向并与v0方向垂直，大小等于qv0B，故带电质点在与Oxz平面成角的平面内作类平抛运动。
由牛顿第二定律 ③ 2分
解得 a=g/2
设经时间t到达Oxz平面内的点N（x,y,z），由运动的分解可得
沿v0方向 ④ 2分
沿PM方向 ⑤ 2分
又 ⑥ 2分
⑦ 2分
联立③～⑦解得 2分
所以，带电质点落在N（，0，2）点（或带电质点落在Oxz平面内，的位置）
点评:本题关键在于：（1）依据题意从空间上分析出粒子的运动轨迹（2）根据力的独立作用原理和运动的独立性原理，对曲线运动进行合理分解为两个分运动，这种思考方法很重要，应掌握好。
例4：图中，MN为水平放置的带电平行金属板，两板相距为d，板间的电势差为U，两板间有方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，某时刻，一个质量为m、带电量为－q的粒子A，从N板的P点由静止出发，当它经过轨迹最高点位置K时，正好与原来静止在K点、质量也为m的中性粒子C相结合，随之从K点开始作匀速直线运动（不计粒子的重力）。试求：（1）带电粒子A与中性粒子C结合后的速度Vk；（2）带电粒子A到达K点与中性粒子C作用前的速度VA；（3）带电粒子A与中性粒子C作用过程中AC系统消耗的机械能△E；（4）K点到N板的距离h。
分析:带电粒子在复合场中的运动分为三个阶段。（1）粒子A由P点到K点作非运变速曲线运动，用牛顿第二定律与运动学公式联立求解时有困难，但，该过程中只有电场力做功，洛伦兹力不作功，满足动能定理；（2）A与C发生碰撞，系统满足动量守恒；（3）AC结合后作匀速直线运动，所受电场力与洛伦兹力平衡；（4）求h时，考虑到匀强电场中电势差与沿场强方向间的距离成正比，可以列式求解。
解答:（1）AC结合后整体做匀速直线运动，有∑F＝0，即qE＝qVkB…①，解得Vk＝E/B＝U/dB…②。（2）AC碰撞时系统动量守恒，则有：mVA＝（m＋m）Vk…③，所以VA＝2Vk＝2U/dB…④。
（3）A、C碰撞时，机械能损失为系统动能的减少，△E＝mVA2/2－（m＋m）Vk2/2＝mU2/(dB)2…⑤。
（4）带电粒子A从P到K过程中，洛伦兹力不作功，只有电场力做功，由动能定理有：qUKP＝mVA2/2＝2mU2/B2d2…⑥，所以UKP＝2mU2/qB2d2…⑦。由于MN间的电场是匀强电场，则有：UKP/h＝U/d…⑧，解得h＝UKP d/U＝2mU/qdB2…⑨
点评:本题的关键是：（1）运动过程中的不同阶段以及每一阶段的运动形式。（2）正确把握不同运动形式所满足的物理规律。（3）注意匀强电场中电势差的分布特点。
（四）带电质点在复合场中的多形式运动
例5：如图所示，在地面附近，坐标系xOy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。在x＜0的空间内还有沿x轴负方向的匀强电场，场强大小为E。一个带正电的油滴经图中x轴上的M点，沿着与水平方向成α=30°角的方向斜向下做直线运动，进入x＞0的区域，要使油滴进入x＞0区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动，需在x＞0的区域内加一个匀强电场，若带电油滴做圆周运动时通过x轴上的N点，且MO=ON，求：
（1）油滴运动速率；
（2）在x＞0空间内所加电场的场强大小和方向；
（3）油滴从x轴上的M点开始到达x轴上的N点所用的时间。
分析：带正电油滴在x＜0区域能沿与水平方向成α=30°方向斜向下做直线运动，在直线运动过程中，带电油滴所受洛仑兹力一定与重力和电场力的合力相平衡，即油滴作匀速直线运动。油滴进入x＞0区域要做匀速圆周运动，重力与电场力
的合力必定为零，由此可求出电场强度的大小和方向。画出带电液滴做部分圆周运动的轨迹，由几何关系找出PN圆弧所对应的圆心角，根据圆周运动的周期公式即可求出由P至N做圆周运动的时间。
解答：（1）如图所示带电油滴在x＜0区域受电场力qE、重力mg和洛仑兹力f的作用，油滴所受电场力、重力为恒
力，则与运动方向垂直的洛仑兹力f的大小一定不变，因此油滴做匀速直线运动，所受合力一定为零，其受力如图（1）。
由平衡条件可知，沿X轴方向有：Eq＝qvBsinα，解得v＝2E/B…①。又tanα＝qE/mg，解得m/q＝E/g…②。
（2）设x＞0区域所加匀强电场的场强大小为E0，油滴进入x＞0区域后，受电场力qE0、重力mg及洛仑兹力f的作用。要求油滴做匀速圆周运动，qE0的方向一定竖直向上，且qE0＝mg＝qEcotα，解得：E0=E，方向竖直向上。
（3）过P点作PO1⊥MP，交x轴于O1点，∵∠OPO1＝30°，∴∠PO1N＝120°。作PN的中垂线必交于O1点，则O1为油滴作圆周运动的圆心。作出部分圆周运动的轨迹，如图（2）。设油滴作圆周运动的半径为R，则R＝PO1＝MP·tanα，解得MP＝R＝mv/qB＝3vE/gB。油滴从M点至P点时间：t1＝MP/v＝R /v＝3E/gB，由M点至N点时间：t2＝T/3＝2πm/3qB＝2πE/3gB。故：油滴从M点至N点时间：t＝ t1＋t2＝。
点评：带电油滴在不同空间区域运动，一类是已知它所受的各种场力大小和方向确定它的运动形式，另一类是已知运动形式确定它所受到的某些场力。本题中，给定了两个区域内带电液滴运动形式。x＜0区域内做直线运动，则带电液滴所受合力为零。x＞0区域中，在竖直平面内做匀速圆周运动，带电油滴所受重力与电场力的合力必为零。然后由受力特点列出相应方程，结合动力学有关规律和相关的几何知识求解。
例6：如图所示，两块水平放置的平行金属板，长为L＝1.40m，板间距离为d＝30cm，两板间有B＝1.25T，方向垂直纸面向里的匀强磁场和图示的脉动电压。当t＝0时，质量m＝2.00×10－15kg，电量q＝1.00×10－10C的正粒子，以速度V0＝4.00×10－3 m/s从两板中央水平射入（不计重力）。试分析：
（1）粒子在两板间如何运动？会不会碰到极板上？
（2）粒子在两板间的运动时间是多少？
分析：粒子在极板间运动时，运动环境有两种：（1）电场、磁场同时存在。此时，粒子同时受方向相反的电场力和洛伦兹力的作用，电场力F＝Eq＝Uq/d＝5×10－7N，洛伦兹力f＝BqV0＝5×10－7 N，由于F＝f，则粒子做匀速直线运动。（2）只存在磁场时，粒子作匀速圆周运动，轨道半径为r＝mV0/qB＝6.4×10－2m＜d/4。则粒子不会打到极板上。运动周期T＝2πm/qB＝10－4s，恰好为脉动电压的半个周期，表明在无电场时间内，粒子恰好在磁场中运动一周后回到刚开始作圆周运动的位置。分析粒子运动的周期性，可以作出粒子运动的轨迹如图，从轨迹图上容易分析出粒子的运动时间。
解答：（1）在t1＝0～10－4s内，粒子同时受到方向相反的电场力和洛仑兹力的作用，电场力的大小为：F＝qE＝qU/d＝5×10－7N。洛伦兹力的大小为：f＝BqV0＝5×10－7 N。因为F＝f，所以粒子做匀速直线运动，相应的位移为L0＝V0t＝0.4s。
在t2＝10－4～2×10－4s内，板间没有电场，只有磁场，粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动，轨道半径为r＝mV0/qB＝6.4×10－2m＜d/4。所以，粒子不会打到极板上。粒子的运动周期为：T＝2πm/qB＝10－4s。恰好为脉动电压的半个周期，表明在无电场时间内，粒子恰好在磁场中运动一周后回到刚开始作圆周运动的位置。
当两板间又周期性加上电压时，粒子又重复上述运动，轨迹如图所示。
（2）由轨迹图分析可得，粒子在极板间匀速运动的总时间为：t1＝L/V0＝3.5×10－4s；粒子做匀速圆周运动的时间为：t2＝3T＝3×10－4s。所以，粒子在两板间运动的总时间为：t＝ t1＋t1＝6.5×10－4s。
点评：本题的关键是：（1）从受力分析入手，分析出粒子在两种环境下的运动形式。（2）分析运动形式的周期性。（3）作出轨迹图，从而利用轨迹图，形象、直观地反映粒子在两极板间的运动过程及其所需的时间。

第七课时 带电粒子在复合场中的实际应用
一、霍尔效应
1．霍尔效应。金属导体板放在垂直于它的匀强磁场中，当导体板中通过电流时，在平行于磁场且平行于电流的两个侧面间会产生电势差，这种现象叫霍尔效应。
2．霍尔效应的解释。如图，截面为矩形的金属导体，前后两个侧面垂直于匀强磁场，当导体中通以电流时，导体中自由电子逆着电流方向运动。由左手定则可以判断，运动的电子在洛伦兹力作用下向下表面C聚集，在导体的上表面A就会出现多余的正电荷，形成上表面电势高，下表面电势低的电势差，导体内部出现电场，电场方向由A指向C，以后运动的电子将同时受洛伦兹力F洛和电场力F电作用，随着表面电荷聚集，电场强度增加，F电也增加，最终会使运动的电子达到受力平衡（F洛＝F电）而匀速运动，此时导体上下两表面间就出现稳定的电势差。
3．霍尔效应中的结论。设导体板厚度为h、宽度为d、通入的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，导体中单位体积内自由电子数为n，电子的电量为e，定向移动速度大小为v，上下表面间的电势差为U；（1）由qvB＝Uq/hU＝Bhv…①。（2）实验研究表明，U、I、B的关系还可表达为U＝k(IB/d)…②，k为霍尔系数。又由电流的微观表达式有：I＝nevS＝nevhd…③。联立①②③式可得k＝1/ne。由此可通过霍尔系数的测定来确定导体内部单位体积内自由电子数。（3）考察两表面间的电势差U＝Bhv，相当于长度为h的直导体垂直匀强磁场B以速度v切割磁感线所产生的感应电动势E感＝Bhv。

二、电磁流量计
电磁流量计是利用霍尔效应来测量管道中液体流量（单位时间内通过管内横截面的液体的体积）的一种设备。其原理为：如图所示，圆形管道直径为d（用非磁性材料制成），管道内有向左匀速流动的导电液体，在管道所在空间加一垂直管道向里的匀强磁场，设磁感应强度为B；管道内随液体一起流动的自由电荷（正、负离子）在洛伦兹力作用下垂直磁场方向偏转，使管道上ab两点间有电势差，管道内形成电场；当自由电荷受电场力和洛伦兹力平衡时，ab间电势差就保持稳定，测出ab间电势差的大小U，则有：qvB＝Uq/dv＝U/Bd，故管道内液体的流量Q＝Sv＝(πd2/4)·(U/Bd)＝πdU/4B。

三、速度选择器速度选择器是近代物理学研究中常用的一种实验工具，其功能是为了选择某种速度的带电粒子。
1．原理结构。如图所示，（1）平行金属板M、N，将M接电源正极，N板接电源负极，M、N间形成匀强电场，设场
强为E；（2）在两板之间的空间加上垂直纸面向里的匀强磁场，设磁感应强度为B；（3）在极板两端加垂直极板的档板，档板中心开孔S1、S2，孔S1、S2水平正对。
2．工作原理。设一束质量、电性、带电量、速度均不同的粒子束（重力不计），从S1孔垂直磁场和电场方向进入两板间，当带电粒子进入电场和磁场共存空间时，同时受到电场力和洛伦兹力作用，F电＝Eq，F洛＝qvB，若F电＝F洛Eq＝qvBv＝E/B。即：当粒子的速度v＝E/B时，粒子匀速运动，不发生偏转，可以从S2孔飞出。由此可见，尽管有一束速度不同的粒子从S1孔进入，但能从S2孔飞出的粒子只有一种速度，而与粒子的质量、电性、电量无关。
说明：（1）速度选择器只选择粒子的速度，不选择粒子的电性、电量、质量；（2）如果粒子从S2孔进入时，粒子受电场力和洛伦兹力的方向相同，所以无论粒子多大的速度，所有粒子都将发生偏转。

四、质谱仪质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。1．质谱仪的结构原理。质谱仪的原理结构如图所示。（1）离子发生器A：A中发射出电量q、质量m的粒子，粒子从A中小孔S飘出时速度大小不计；（2）静电加速器C：静电加速器两极板M和N的中心分别开有小孔S1、S2，粒子从S1进入后，经电压为U的电场加速后，从S2孔以速度v飞出；（3）速度选择器D：由正交的匀强电场E0和匀强磁场B0构成，调整E0和B0的大小可以选择度为v0＝E0/B0的粒子通过速度选择器，从S3孔射出；（4）偏转磁场B：粒子从速度选择器小孔S3射出后，从偏转磁场边界挡板上的小孔S4进入，做半径为r的匀速圆周运动；（5）感光片F：粒子在偏转磁场中做半圆运动后，打在感光胶片的P点被记录，可以测得PS4间的距离L。装置中S、S1、S2、S3、S4五个小孔在同一条直线上。
2．问题讨论。设粒子的质量为m、带电量为q（重力不计），粒子经电场加速由动能定理有：qU＝mv2/2…①；粒子在偏转磁场中作圆周运动有：r＝mv/qB…②；又L＝2r…③；联立①②③解得：m＝qB2L2/8U…④；由④式可以看出：（1）可以计算粒子的质量：如果粒子的电量q已知，则可以测出粒子的质量m＝qB2L2/8U；（2）可以测量粒子的比荷（荷质比）：q/m＝8U/ B2L2；（3）可以分离同位素：当q相同，质量m不同时，L不同，从而得到同位素的质量谱线。（4）另一种表达形式：如果已知速度选择器的电场强度E0和磁感应强度B0，由qE0＝qvB0有v＝E0/B0…⑤，联立②③⑤可以解得：m＝LqBB0/2E0，仍然可以作出上述结论。

五、回旋加速器
回旋加速器是用来加速带电粒子使之获得高能量的装置。
1．回旋加速器的结构。回旋加速器的核心部分是两个D形金属扁盒（如图所示），在两盒之间留有一条窄缝，在窄缝中心附近放有粒子源O。D形盒装在真空容器中，整个装置放在巨大的电磁铁的两极之间，匀强磁场方向垂直于D形盒的底面。把两个D形盒分别接到高频电源的两极上。
2．回旋加速器的工作原理。如图所示，从粒子源O放射出的带电粒子，经两D形盒间的电场加速后，垂直磁场方向进入某一D形盒内，在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，经磁场偏转半个周期后又回到窄缝。此时窄缝间的电场方向恰好改变，带电粒子在窄缝中再一次被加速，以更大的速度进入另一D形盒做匀速圆周运动……，这样，带电粒子不断被加速，直至它在D形盒内沿螺线轨道运动逐渐趋于盒的边缘，当粒子达到预期的速率后，用特殊装置将其引出。
3．问题讨论。（1）高频电源的频率f电。带电粒子在匀强磁场中运动的周期T＝2πm/qB。带电粒子运动时，每次经过窄缝都被电场加速，运动速度不断增加，在磁场中运动半径不断增大，但粒子在磁场中每运动半周的时间t＝T/2＝πm/qB不变。由于窄缝宽度很小，粒子通过电场窄缝的时间很短，可以忽略不计，粒子运动的总时间只考虑它在磁场中运动的时间。因此，要使粒子每次经过窄缝时都能被加速的条件是：高频电源的周期与带电粒子运动的周期相等（同步），即高频电源的频率为f电=qB/2πm，才能实现回旋加速。（2）粒子加速后的最大动能Ekmax。由于D形盒的半径R一定，由qBv＝mv2/r可知vmax=qBR/m，所以带电粒子的最大动能Ekmax=mvmax2/2=q2B2R2/2m。虽然洛伦兹力对带电粒子不做功，但Ekmax却与B有关；由于nqU= mvmax2/2=Ekmax，由此可知，加速电压的高低只会影响带电粒子加速的总次数，并不影响回旋加速后的最大动能。（3）能否无限制地回旋加速。由于相对论效应，当带电粒子速率接近光速时，带电粒子的质量将显著增加，从而带电粒子做圆周运动的周期将随带电粒子质量的增加而加长。如果加在D形盒两极的交变电场的周期不变的话，带电粒子由于每次“迟到”一点，就不能保证粒子每次经过窄缝时总被加速。因此，同步条件被破坏，也就不能再提高带电粒子的速率了。
六、磁流体发电机
磁流体发电就是利用等离子体来发电。
1．等离子体的产生。在高温条件下（例如2000K）气体发生电离，电离后的气体中含有离子、电子和部分未电离的中性粒子，因为正负电荷的密度几乎相等，从整体看呈电中性，这种高度电离的气体就称为等离子体，也有人称它为“物质的第四态”。
2．磁流体发电机的发电原理。磁流体发电机结构原理如图（1）所示，其平面图如图（2）所示。M、N为平行板电极，极板间有垂直于纸面向里的匀强磁场，让等离子体平行于极板从左向右高速射入极板间，由于洛伦兹力的作用，正离子将向M板偏转，负离子将向N板偏转，于是在M板上积累正电荷，在N板上积累负电荷。这样在两极板间就产生电势差，形成了电场，场强方向从M指向N，以后进入极板间的带电粒子除受到洛伦兹力FB之外，还受到电场力FE的作用，只要FB＞FE，带电粒子就继续偏转，极板上就继续积累电荷，使极板间的场强增加，直到带电粒子所受的电场力FE与洛伦兹力FB大小相等为止。此后带电粒子进入极板间不再偏转，极板上也就不再积累电荷而形成稳定的电势差。
3．问题讨论。（1）电动势的大小：设带电粒子的运动速度为v，带电量为q，磁场的磁感应强度为B，极板间距离为d，极板间最后形成的电势差为U，由FB＝FE，有qvB＝Uq/d，得U＝Bdv。当此电路断开时，电源电动势的大小等于路端电压，所以磁流体发电机的电动势为E电＝U＝Bdv。（2）持续电流的形成：将开关S闭合，负载电阻R中就有电流流过，极板上的电荷减少，极板间的电压U、极板间的电场强度E、带电粒子所受电场力FE就都有减小的趋势，带电粒子的受力平衡状态遭到破坏而又发生偏转，正、负电荷就源源不断地向两极板上移动。这样维持一个动态平衡状态，两极板间保持一定的电压（路端电压），使电路中有持续电流。（3）极板两端的压强差：当电路接通时，为维持等离子体以恒定的速度流动，对电场、磁场区域两端的等离子体应维持一定的压强差。设等离子体束的截面积为S，等离子体向两极板流动时的等效内阻为r，外电路的负载电阻为R，当图（2）中的开关S闭合后，等离子体以速度v通过极板，可以计算极板左、右两端的气体的压强差。设左端入口处气体的压强为P1，右端出口处压强为P2，则等离子气体从左侧流入时的功率为P入＝F1v＝P1Sv，从右侧流出时的功率为P出＝F2v＝P2Sv。根据能的转化与守恒定律，两侧功率之差应该等于此发电机的功率，故有P1Sv－P2Sv＝E电2/(R＋r)＝(Bdv)2/(R＋r)，求得压强差：△P＝P1－P2＝B2d2v/S（R＋r）。（4）等离子发电与直导体切割磁感线产生感应电动势的关系：①考察E电＝Bdv，相当于长度为d的直导体以速度v垂直磁场B切割磁感线时所产生的感应电动势E＝Bdv。②考察△P＝P1－P2＝B2d2v/S（R＋r），可以变形为△F＝△P S＝B2d2v/（R＋r）＝Bd·Bdv/（R＋r）＝BId，相当于垂直磁场B放置的长度为d的直导体通入电流I＝Bdv/（R＋r）时所受的安培力，由此也可以帮助理解等离子气体通过磁场时，为什么两端需要压强差。
由于磁流体发电机是直接将等离子体的内能转化为电能的新型发电方式，它可以把传统的火力发电的最高效率由40%提高到60%，从而可以充分利用能源，所以这种发电机是很有发展前途的。

09届高三一轮复习——电磁感应一章高考预测和复习方案
麻城市第一中学高三物理组 胡 戈
一、考纲展示
内 容
要 求
说 明
电磁感应现象、磁通量、法拉第电磁感应定律
楞次定律
Ⅱ
1.导体切割磁感线时感应电动势的计算，只限于l垂直于B、v的情况
导体切割磁感线时的感应电动势
右手定则
Ⅱ
2.在电磁感应现象里，不要求判断内电路中各点电势的高低
自感现象
Ⅰ
日光灯
Ⅰ
二、重要考点的分析
电磁感应部分是高中物理的难点之一，在近几年的湖北省高考理综试题中常借助选择题进行考查，尤其是电磁感应现象中的I-t图象和E-t图象问题；而其它省份的高考试题中则以考查电磁感应现象中的电学、力学、能量等问题的综合分析为主，本章重点考查以下内容
1.磁通量
①磁通量的定义：垂直于磁感强度方向上的面积S与磁感强度B的乘积。计算公式
②物理意义：反映穿过平面的磁感线条数
③磁通量的变化
④产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化
2.楞次定律
楞次定律是判断感应电流方向的通用法则，其内容是：感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。在实际应用中，为了更方便地判断感应电流的方向，可将楞次定律的含义表述为：感应电流总是阻碍产生感应电流的原因.在高中阶段，可将其分别表述为：
①阻碍原磁通量的变化（闭合回路的面积或磁感应强度发生变化）
②阻碍物体间的相对运动（因相对运动而引起的感应电流）
③阻碍原电流的变化（自感现象）
当感应电流是由于闭合电路中部分导体切割磁感线而产生的情况下，其方向可用右手定则判定。
3.法拉第电磁感应定律
在电磁感应现象中，产生感应电动势的那部分导体相当于电源，电路的其余部分为外电路，在处理相关问题时一定要注意弄清内、外电路的结构，必要时画出等效电路图.
①导体棒平动垂直切割磁感线时，用公式E=Blv计算感应电动势
②导体棒绕一端在匀强磁场中转动垂直切割时，用公式计算感应电动势
③穿过回路的磁通量发生变化时，用公式计算感应电动势
4.自感现象、日光灯
了解课本中关于通电、断电自感现象中的现象并能解释其原理，了解日光灯的基本构造和工作原理.
三、复习方法
在复习电磁感应的内容时，基于考纲的要求与近几年的高考题所体现出来的特点，将其分为七个部分来进行复习：
1.楞次定律及其运用
在这一部分主要让学生掌握楞次定律的内容以及使用楞次定律判断感应电流方向的方法，使学生能够熟练、快速、准确地判断感应电流的方向，为处理复杂问题打好基础.
使用楞次定律判断感应电流方向的步骤：
①确定研究对象
②明确回路中原磁场的方向
③明确穿过闭合回路的磁通量的变化规律
④由楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向
⑤由安培定则确定感应电流的方向
[典型例题]电阻R、电容C与一线圈连成闭合回路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示.现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是（ ）
A.从a到b，上极板带正电 B.从a到b，下极板带正电
C.从b到a，上极板带正电 D.从b到a，下极板带正电
2.法拉第电磁感应定律及其应用
在这一部分主要让学生掌握计算感应电动势的方法，并且能够在感生、动生、感生动生均有等多种情况下准确求解感应电动势.
①定义式，在高中阶段常用于计算平均感应电动势
②若闭合回路与磁感应强度垂直方向上的面积S不变，感应电动势仅由B的变化引起，则
③若磁场的磁感强度不变，感应电动势仅由S的变化引起，则
④若回路中与磁场垂直的面积S及磁感应强度B均随时间变化则 ，要特别注意题目要求的是哪个时刻的感应电动势
⑤导体线框平动垂直切割匀强磁场磁感线时，，该式常用于计算瞬时感应电动势
⑥导体棒在匀强磁场中以一端为轴转动垂直切割磁感线时，
[典型题例]如下图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C处分别接有短电阻丝（图中用粗线表示），R1=4Ω，R2=8Ω(导轨其他部分电阻不计).导轨OAC的形状满足方程（单位：m）.磁感应强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面.一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直.不计棒的电阻.求：
（1）外力F的最大值；
（2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率；
（3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系.
3.电磁感应现象中的图象问题
I-t图象、E-t图象是近几年高考中常考的重点内容，对于图象问题.需要结合楞次定律、法拉第电磁感应定律，右手定则、电路的知识进行分析，在处理过程中要注意以下几点：①明确方向，与所取正方向相同的I感取正值，与所取正方向相反的电流取负值；②注意切割的形式与有效切割的等效长度或磁感强度变化的快慢；③注意物理模型的几何特点与电路连接特点.
[典型例题]如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方面垂直；虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直,ba的延长线平分导线框.在t=0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域.以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正.下列表示i-t关系的图示中，可能正确的是
4.电磁感应现象与电学知识的综合
这一部分内容是高考的一个热点，产生感应电动势的部分相当于电源，其与电阻、电容、电表等设备组成闭合回路，回路中即形成电流，从而牵涉出与电学相关的电动势、电流、功率、焦耳热、通过导体横截面的电量等相关问题的求解.在近几年的高考中，这类问题所占比例较大.处理此类问题的方法：
①明确电源：产生感应电动势的部分相当于电源，可利用法拉第电磁感应定律算出其电动势大小，利用右手定则或楞次定律判断感应电流的方向.注意明确电源的正、负极，在电源内部，电流由负极流向正极.当电路中有多个部分产生感应电动势时，可等效为电源的串并联处理.
②作出等效电路图.将电路的等效图作出，注意电路中各用电器的连接关系，注意电表测量的是哪些部分的电压、电流值；注意闭合回路中电源两端电压为路端电压等.
③借助闭合电路的欧姆定律以及，，
等公式进行计算
[典型例题]两根光滑的长直金属导轨MN、M′N′平行置于同一水平面内，导轨间距为l，电阻不计，M、M′处接有如图所示的电路，电路中各电阻的阻值均为R，电容器的电容为C.长度也为l、阻值同为R的金属棒ab垂直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中.ab在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，在ab运动距离为s的过程中，整个回路中产生的焦耳热为Q.求：
（1）ab运动速度v的大小；
（2）电容器所带的电荷量q.
5.电磁感应与力学的综合
电磁感应现象会产生感应电流，感应电流通过处于磁场中的导体，使导体受到安培力的作用，从而产生了与力学知识相关的求解未知力、加速度、运动参量等一系列问题，其基本思路如下：
在处理此类问题时，是在常见的重力、弹力、摩擦力，电场力的基础之上加上一个安培力，安培力随导体运动速度的变化而变化，从而导致弹力、摩擦力随之变化、进而又导致导体的运动状态发生变化，在分析问题时要注意它们之间相互制约的联系，
[典型例题]如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值为R的电阻.匀强磁场方向与导轨平面垂直.质量为0.2kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.
（1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；
（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小；
（3）在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向.（g取10m/s2,sin37°=0.6，cos37°=0.8）
6.电磁感应与力学、电学、动量、能量知识的综合运用
电磁感应现象中出现的电能，是由其他形式的能转化而来，在具体问题中会涉及多种形式的能之间的转化，因此需要把握住两点：①能的转化和守恒定律，要有能量守恒的思想，明确能量不能凭空产生，也不会凭空消失，把握住了能量的转化和转移，就能认清电能的由来；②安培力做功是电能与其他形式的能转化的量度，安培力做正功表明电能转化为其他形式的能，安培力做负功表明其他形式的能转化为电能.
这一部分也是高考考查的重点，往往过程复杂，涉及的能量形式众多，难度较大，因此需要培养学生分析物理过程、分析物理状态、综合运用知识的能力，使学生真正懂得电磁感应的过程其实也是一种能量转化的过程.
[典型例题]用密度为d、电阻率为ρ、横截面积为A的薄金属条制成边长为L的闭合正方形形框abb′a′.如图所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行.
设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计.可认为方框的aa′边和bb′边都处在磁极间，极间磁感应强度大小为B.方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）.
（1）求方框下落的最大速度vm（设磁场区域在竖直方向足够长）；
（2）当方框下落的加速度为g/2时，求方框的发热功率P；
（3）已知方框下落时间为t时，下落高度为h，其速度为vt(vt＜vm).若在同一时间t内，方框内产生的热与一恒定电流I0在该框内产生的热相同，求恒定电流I0的表达式.
7.自感与自感现象
本部分主要掌握自感现象的原理和特点，自感现象是一种特殊的电磁感应现象，是由于流过导体自身的电流发生变化而引起的.
特点：①自感电动势阻碍自身电流的变化，但不能阻止.“阻碍”电流变化实质是使电流不发生“突变”，使其变化过程有所延缓.
②自感电动势的大小跟自身电流变化的快慢有关.
L—自感系数，由线圈本身的因素决定.
日光灯中镇流器的作用.
在启起瞬间：提供瞬时高压
在正常工作时：起限流降压作用.
[典型例题]如图所示的电路中，三个相同的灯泡a、b、c和电感L1、L2与直流电源连接，电感的电阻忽略不计.电键K从闭合状态突然断开时，下列判断正确的有（ ）
A.a先变亮，然后逐渐变暗 B.b先变亮，然后逐渐变暗
C.c先变亮，然后逐渐变暗 D.b、c都逐渐变暗
四、重点关注
近两年各省市高考题中电磁感应部分试题的知识点分布情况：
知识点
自感现象
楞次定律的应用
电磁感应现象中电路各点电势高低的
I-t图象与E-t图象的问题
电磁感应与力学、电学、动量、能量的综合
相关选择题
2008年江苏卷8
2007年，宁夏卷20
2008年，宁夏卷16
2007年 山东卷21
2007年全国卷Ⅰ21
2007年全国卷Ⅱ21
2008年全国卷Ⅰ20
2008年全国卷Ⅱ21
2008年山东卷22
知识点
电磁感应与电学知识的综合
电磁感应与力学知识的综合
I-t图象与E-t图象的问题
电磁感应与力学、电学、动量、能量的综合
相关计算题
2007年广东卷18
2007年天津卷24
2007年重庆卷23
2007年四川卷23
2008年全国卷Ⅱ24
2008年北京卷22
2008年天津卷25
2008年广东卷18
2007年上海卷 23
2007年江苏卷 18
2007年北京卷24
2008年江苏卷15
从上表中不难看出近几年高考中考查的重点仍是两个：
① 电磁感应中的图象问题
以考查电流随时间变化和电动势随时间变化的情况居多，而且磁场边界的形状越来越怪异、导体棒运动的角度也由与边界平行或垂直变成了45°或其他角度，难度也在增加.在复习备考中应重点加强学生的审题能力、理解能力，培养学生对过程的分析和判断能力，切实提高学生读图，还原物理信息的水平.
②电磁感应与力学、电学、能量的综合
此类问题是高考中常见的问题，尽管湖北省考题仍未在大题中考查过，但若出现，极有可能作为压轴题形式出现，其涉及的知识点包括匀变速运动的规律、圆周运动、牛顿运动定律、动量定理、动量守恒定律、动能定理、能的转化和守恒定律，闭合电路的欧姆定律等多个.因而需要加强学生的基本功训练，使学生在复习电磁感应之前具备扎实的基本知识与基本技能，通过训练提高学生的逻辑推理能力与综合分析能力，使学生掌握分析这类问题的思路与方法.
电磁感应现象中的双棒切割导轨问题
龚知栋 麻城市麻城二中 438307
在电磁感应中，有三类重要的导轨问题：1．发电式导轨；2．电动式导轨；3．双棒切割式导轨。导轨问题，不仅涉及到电磁学的基本规律，还涉及到受力分析，运动学，动量，能量等多方面的知识，以及临界问题，极值问题。尤其是双棒切割式导轨问题要求学生要有较高的动态分析能力，它对培养学生综合应用知识解决问题的能力具有独特的意义。笔者在平时教学实践中总结了下列几种常见的情况，以供大家探讨。
一、等间距水平导轨，无水平外力作用（安培力除外，下同）
例1 两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为。导轨上面横放着两根导体棒和，构成矩形回路，如图所示。两根导体棒的质量皆为，电阻皆为，回路中其余部分的电阻可不计。在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为。设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，棒静止，棒有指向棒的初速度。若两导体棒在运动中始终不接触，求：
（1）在运动中产生的焦耳热最多是多少？
（2）当棒的速度变为初速度的时，棒的加速度是多少？
解析 棒向棒运动时，两棒和导轨构成的回路面积变小，磁通量变小，于是产生感应电流。棒受到与其运动方向相反的安培力而做减速运动，棒则在安培力的作用下向右做加速运动。只要棒的速度大于棒的速度，回路总有感应电流，棒继续减速，棒继续加速，直到两棒速度相同后，回路面积保持不变，不产生感应电流，两棒以相同的速度做匀速运动。
（1）从开始到两棒达到相同速度的过程中，两棒的总动量守恒，有，根据能量守恒定律，整个过程中产生的焦耳热 。
（2）设棒的速度变为时，棒的速度为，则由动量守恒可知得，此时棒所受的安培力。
由牛顿第二定律可得：棒的加速度。
二、不等间距水平导轨，无水平外力作用
例2 如图所示，光滑导轨、等高平行放置，间宽度为间宽度的3倍，导轨右侧水平且处于竖直向上的匀强磁场中，左侧呈弧形升高。、是质量均为的金属棒，现让从离水平轨道高处由静止下滑，设导轨足够长。试求： (1)、棒的最终速度；(2)全过程中感应电流产生的焦耳热。
解析 下滑进入磁场后切割磁感线，在电路中产生感应电流，、各受不同的磁场力作用而分别作变减速、变加速运动，电路中感应电流逐渐减小，当感应电流为零时，、不再受磁场力作用，各自以不同的速度匀速滑动。
(1)自由下滑，机械能守恒： ①
由于、串联在同一电路中，任何时刻通过的电流总相等，金属棒有效长度，故它们的磁场力为： ②
在磁场力作用下，、各作变速运动，产生的感应电动势方向相反，当时，电路中感应电流为零()，安培力为零，、运动趋于稳定，此时有：
所以 ?③
、受安培力作用，动量均发生变化，由动量定理得：
?④
? ⑤
联立以上各式解得：，
(2)根据系统的总能量守恒可得：
三、等间距水平导轨，受水平外力作用
例3 两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感强度的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可忽略不计。导轨间的距离，两根质量均为的平行金属棒甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属棒的电阻为。在时刻，两棒都处于静止状态。现有一与导轨平行，大小为0.20N的恒力作用于金属棒甲上，使金属棒在导轨上滑动。经过，金属棒甲的加速度为，求此时两金属棒的速度各为多少？
解析 设任一时刻两金属棒甲、乙之间的距离为，速度分别为和，经过很短时间，杆甲移动距离，杆乙移动距离，回路面积改变
由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势：
回路中的电流：
棒甲的运动方程：
由于作用于棒甲和棒乙的安培力总是大小相等、方向相反，所以两棒的动量变化（时为0）等于外力F的冲量：
联立以上各式解得:
代入数据得＝8.15m/s? ＝1.85m/s
四、竖直导轨问题
例4　如图所示，竖直放置的两光滑平行金属导轨，置于垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，两根质量相同的导体棒和，与导轨紧密接触且可自由滑动。先固定，释放，当的速度达到时，再释放，经过1s后，的速度达到，则（1）此时的速度大小是多少？（2）若导轨很长，、棒最后的运动状态。
解析 （1） 当棒先向下运动时，在和以及导轨所组成的闭合回路中产生感应电流，于是棒受到向下的安培力，棒受到向上的安培力，且二者大小相等。释放棒后，经过时间t，分别以和为研究对象，根据动量定理，则有：
代入数据可解得：
（2）在、棒向下运动的过程中，棒产生的加速度，棒产生的加速度。当棒的速度与棒接近时，闭合回路中的逐渐减小，感应电流也逐渐减小，则安培力也逐渐减小。最后，两棒以共同的速度向下做加速度为g的匀加速运动。
以上几种常见的情况归纳如下：
类型
水平导轨，无水平外力
不等间距导轨，无水平外力
水平导轨，受水平外力
竖直导轨
终态分析
两导体棒以相同的速度做匀速运动
两导体棒以不同的速度做匀速运动
两导体棒以不同的速度做加速度相同的匀加速运动
两导体棒以相同的速度做加速度相同的匀加速运动
速度图象
解题策略
动量守恒定律，能量守恒定律及电磁学、运动学知识
动量定理，能量守恒定律及电磁学、运动学知识
动量定理,能量守恒定律及电磁学、运动学知识
动量定理,能量守恒定律及电磁学、运动学知识
以上笔者简单归纳了几种常见的情况，电磁感应中的双棒切割式导轨问题其实已经包含有了电动式和发电式导轨，由于这类问题中物理过程比较复杂，状态变化过程中变量比较多，关键是能抓住状态变化过程中变量“变”的特点和规律，从而确定最终的稳定状态是解题的关键，求解时注意从动量、能量的观点出发，运用相应的规律进行分析和解答。
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09届高三一轮复习--------光学部分高考预测和复习方案方法
黄州区第一中学 余海涛
考纲解读
光学部分所包含的知识点及要求
知识点
要求
光的直线传播，本影和半影
I
光的反射，反射定律，平面镜成像作图法
II
光的折射，折射定律，折射率，全反射和临界角
II
光导纤维
I
棱镜，光的色散
I
实验：测定玻璃的折射率
光的本性学说的发展简史
I
光的干涉现象，双缝干涉，薄膜干涉，双缝干涉的条纹间距与波长的关系
I
光的衍射
I
光的偏振现象
I
红外线，紫外线，X射线，r射线以及它们的
应用，光的电磁本性，电磁波谱
I
激光的特性及其应用
I
实验：用双缝干涉测光的波长

二．考向预测及题型示例
从2004年到2008年连续五年，全国高考中光学部分每年都考了，光学部分一般以选择题出现，分数在6分左右。笔者认为光学问题中有以下几个方面的问题值得关注。
关注平面镜成像的作图及有关动态问题
该问题属于II级要求，但近四年来未考查，在2002年—2004年均有体现，例如：
①　一个点光源S放在平面镜前，如下图所示，镜面跟水平方向成30°角，当光源S不动，如下图所示，镜面跟水平方向成30°角，当光源S不动，平面镜以速度v沿水平
OS向光源S平移，求光源S的像S′的移动速度。
分析：引起像移动的有效速度应为垂直镜面方向的分速度。利用物像对称性作出开始时光源S的像S′。
解：设在t时间平面镜沿水平方向OS平移到S时，此时像与物重合，又由于物像与镜面的对称性可知；此过程像S′的运动方向必沿着S′S方向（垂直于镜面）。
OS＝vt，S′S＝2（vtsin30°）＝v′t，故像的速度v′＝S′S/t＝v即像以v沿S′S方向向S平移。
② 如下图所示，S为一个在xOy平面内的点光源，一平面镜垂直于xOy平面放置，它与xOy平面的交线为MN，MN与x轴的夹角θ＝30°。现保持S不动，令平面镜以速度v沿x轴正方向运动，则S经平面镜所成的像 D
D.???? 以速率v沿x轴正方向运动????????
?????? B. 以速率v沿y轴正方向运动
C. 以速率沿像与S连线方向向S运动
D. 以速率v沿像与S连线方向向S运动
关注以光的折射，全反射规律为中心的几何光学问题
例如： ③ 2007年普通高等学校招生全国统一考试（全国卷）在桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截面
为等边三角形，如图所示。有一半径为r的圆柱形平行
光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的
轴重合。已知玻璃的折射率为1.5，则光速在桌面上形成
的光斑半径为 C
A．r B．1.5r C．2r D．2.5r
④ 2005年普通高等学校招生全国统一考试（全国卷 I）在图示为一直角棱镜的横截面，。一平行细光束从O点沿垂直于bc面的方向射入棱镜。已知棱镜材料的折射率n=，若不考试原入射光在bc面上的反射光，则有光 B D
A．从ab面射出
B．从ac面射出
C．从bc面射出，且与bc面斜交
D．从bc面射出，且与bc面垂直
关注光的本性与几何关系相结合的问题
例如：⑤ 2004年普通高等学校招生全国统一考试（全国卷）发出白光的细线光源ab，长度为l0，竖直放置，上端a恰好在水面以下，如图。现考虑线光源ab发出的靠近水面法线(图中的虚线)的细光速经水面折射后所成的 像，由于水对光有色散作用，若以l1表示红光成的像的长度，l2表示紫光成的像的长度，则 D A．l1l2>l0
C．l2>l1>l0 D．l2⑥ 2006年普通高等学校招生全国统一考试（全国卷）红光和紫光相比， B
A.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较大
B.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较大
C.红光光子的能量较大；在同一种介质中传播时红光的速度较小
D.红光光子的能量较小；在同一种介质中传播时红光的速度较小
⑦ 2008年普通高等学校招生全国统一考试（全国卷）一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖自下表面射出。已知该玻璃对红光的折射率为1.5。设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则光线从0o逐渐增大至90o的过程中 B
A．t1始终大干t2 B．t1始终小于t2
C．t1先大干后小于t2 D．t1先小于后大于t2
4、关注各种光学现象的原理
例如 ⑧ 2004年普通高等学校招生全国统一考试（全国卷）下面是四种与光有关的事实： B
①用光导纤维传播信号
②用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度
③一束白光通过三棱镜形成彩色光带
④水面上的油膜呈现彩色
其中，与光的干涉有关的是
A．①④ B．②④ C．①③ D．②③
⑨ 在下列说法中符合实际的是 B
①医院里常用X射线对病房和手术室消毒
②医院里常用紫外线对病房和手术室消毒
③在人造卫星上对地球进行拍摄是利用紫外线有较好的分辨能力
④在人造卫星上对地球进行拍摄是利用红外线有较好的穿透云雾烟尘的能力
A. ①③??????????????? B. ②④???????????? C. ①④?????????? D. ②③
5、关注实验原理及数据处理方法
例如： ⑩ （2006年普通高等学校招生全国统一考试（全国卷）1）利用图中装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：
A.将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄
B.将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
C.将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D.换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
E.去掉滤光片后，干涉现象消失
其中正确的是：____A B D___。

2009年高考原子物理预测及复习方案
湖北省团风中学 冯和平
一、知识网络框架
二、高考试题回顾及特点
随着高考命题的不断深入，从近几年高考命题的情况上看，原子物理部分的考查，具有以下特点：
（一）.考查内容侧重于基础知识的灵活运用和迁移，但重点突出，注重对主干知识的考查，主要集中在原子的核式结构、氢原子的能级跃迁、半衰期的计算、质能方程及核反应方程等知识点，其中原子能级、核反应方程和质能方程等命题率较高。
（二）.考题的立意新颖，体现新课程理念。随着高考对考生能力要求的逐步提高，联系实际、联系生活、联系高科技、联系社会热点已成为高考命题的新趋势，主要考查学生采集信息、综合运用知识的综合能力，体现高考与时俱进、学以致用的时代特征和物理学科特色。而原子物理部分与现代科学和技术发展联系非常紧密，是高考中不可忽视的部分。
（三）.学科内综合显著。考查学生理解、分析、推理和综合应用能力，强调的仍然是学科内基础知识和主干知识的综合应用。这一点主要体现在光学和原子物理综合，原子物理与力学、电磁学综合，如2006年江苏18题原子物理和力学综合，2005年Ⅱ卷17题氢原子能量与光电效应的结合等等。
（四）.题量相对稳定，题型趋于一致，纵观各地历年试卷多以选择题、填空题形式出现，每年1～2小题，偶尔也有大型计算题，一般则与力学、电磁学知识联系综合考查，如2005年天津25题是与力学综合考查。
三、应试策略
（一）紧扣课本，注重基础知识的掌握，特别是一些重点内容的掌握，形成知识框架。
本单元的知识分为两大块内容:一块属于原子物理，主要是卢瑟福的核式结构学说和玻尔理论、能级；另一块属于原子核物理，主要是原子核的组成和核能。在复习时应紧扣课本，突出原子核式结构理论、玻尔理论、能级跃迁规律、以及核反应方程中质量数和核电荷数守恒、衰变、衰变的规律、核能及其计算两条主线。其中氢原子的能级图的理解、原子的跃迁规律和光子的辐射和吸收、核反应方程式的书写、质能方程及核能的计算都是高考中的重点，为Ⅱ类要求，其它知识为Ⅰ类要求。
（二）复习过程中要注意熟悉物理学史。
近代物理学史的考查也是近年高考命题的热点，复习中应以物理学，尤其是人们对微观世界的认识为主线，对重要的物理实现、重要的物理理论、重要的物理学家及贡献做相应的了解，结合上述重要实验理论和物理学家的贡献理解记忆相关内容。
（三）复习过程中应加强知识间的综合训练，同时注重联系实际应用，凸现创新理念。
近几年的高考涉及热光原子物理的综合及热光原子物理与力学、电磁知识的综合，特别是光学与原子物理、力学与原子物理的综合以及原子学与电磁学的综合试题比较多，并且原子物理与科技前沿和实际生活联系比较紧密，这类应用问题在高考中出现几乎不少，预计2009年高考中仍会进一步延续前几年高考的特点，密切联系科技前沿和生活实际，考查综合应用物理知识解决实际问题的能力，从而体现试题的时代性、实践性和应用性。
四、方法导学
（一）原子结构、能级
1．原子核式结构、粒子散射实验
【例1】（2006年高考·上海卷）卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出（ ）
A．原子的核式结构模型 B．原子核内有中子存在
C．电子是原子的组成部分 D．原子核是由质子和中子组成的
【解析】本题考查了卢瑟福自1909年起做的粒子散射实验后提出的科学结论，选项A显然正确.选项B、D都是关于原子核相关知识的判断，而对原子核的研究是在人们发现天然放射现象以后.1932年科学家们通过实验发现了中子，在发现中子后苏联物理学家伊凡宁柯提出了原子核组成的假说：原子核是由质子和中子组成的.选项C中汤姆生发现电子后就知道它是构成各种物质的共有成分，电子是原子的组成部分，他在1906年因为此发现获得诺贝尔物理学奖.
本题考查了原子物理学史的相关知识，卢瑟福对于粒子散射实验后提出结论学生大多是清楚的，但对于物理学的发展时间先后是模糊的，特别是选项C，如果撇开题目不看此结论肯定正确，但这并不是卢瑟福对于粒子散射实验后提出的结论.该题中的干扰因素较多，要求学生对这段物理学史有比较清楚的了解.
【答案】A
2．能级
氢原子在各个不同的能量状态对应不同的电子轨道，电子绕核做圆周运动的动能和系统的电势能之和即为原子的能量，即.
（1）电子运动的速度、周期、动能与半径的关系：
由库仑力提供向心力
电子速度
电子运动周期
电子的动能
（2）系统的电势能变化根据库仑力做功来判断：靠近核，库仑力做正功，系统电势能减小；远离核，库仑力对电子做负功，系统电势能增加；
（3）一群氢原子处于量子数为的激发态时，可能辐射的光谱条数
（4）氢原子在跃迁时辐射或吸收光子的频率或波长的计算
首先由能级的高低或轨道半径的大小确定是吸收还是放出光子.
然后由玻尔理论求.
【例2】处于基态的一群氢原子受某种单色光的照射时，只发射波长为、、的三种单色光，且，则照射光的波长为（ ）
A． B．
C． D．
【解析】本题考查考生对玻尔理论和能级跃迁等知识的理解能力.
根据玻尔理论，原子只能处于一系列能量不连续的定态中，在这些定态中，原子在轨道上做加速运动而不向外辐射能量.在正常情况下，原子处于能量最低的定态，这时电子在离原子核最近的轨道上运动，这种能量最低的定态称为基态.能量较高的定态称为激发态，加热物体或用光照射物体，物体中有些原子可从相互碰撞或从入射光子吸收能量而从基态跃迁到激发态.而处于激发态的原子也可以向外辐射光子而跃迁到能量较低的激发态或基态.原子的各个定态的能量值称为它的能级.图中画出了包括基态在内能量最低的四个定态的氢原子能级的示意图.能级1的能量最低，是基态.能级2、3、4依次分别是三个能量最低的激发态.在正常情况下，氢原子处于基态，受某种单色光照射时，有些氢原子将吸收该单色光的光子能量而跃迁到某个激发态.根据题干中说明，处于该激发态的氢原子只发射波长为、、的三种单色光，这样由玻尔假设就可推知，原来处于基态的氢原子吸收单色光的光子能量而跃迁到的那个激发态是能级3，因为只有处于能级3激发态的氢原子向较低能级跃迁时才能发射出、且只能发射出三种光子.这三种光子的能量分别为、和，这里E1、E2、E3分别是能级1、2、3的能量，、、分别是与这三种光子对应的单色光的频率.可以看出，，即.再应用单色光在真空中的波长与其频率的关系式，立即就导出照射光的波长等于，所以在给出的四个选项中只有D项是正确选项.
【答案】D
（二）核反应、核能
1．与衰变有关的计算
（1）与衰变次数有关的计算
【例1】铀核裂变的产物之一氪90（Kr）是不稳定的，它经过一系列衰变最终成为稳定的锆90（Zr），这些衰变是（ ）
A．1次衰变、6次衰变 B．4次衰变
C．2次衰变 D．2次衰变、2次衰变
【解析】由Kr衰变到Zr可知，质量数不变，核电荷数增加4，由衰变规律可知发生4次衰变.
【答案】B
【评析】确定衰变次数的方法：设放射性元素经过次衰变和次衰变后，变成稳定的新核，则表示该衰变反应的核反应方程为：→+He+e，因核反应遵循电荷数守恒和质量数守恒，所以有
解得衰变次数，衰变次数
（2）与半衰期有关的计算
半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间.半衰期是大量原子核衰变的统计结果。半衰期的长短是由原子核内部本身因素决定的，跟原子核所处的物理状态或化学态度无关.设放射性元素的半衰期为T，衰变时间为
，则放射性元素经过个半衰期时未发生衰变的原子核个数N和原有原子核个数N0之间的关系是，对应的质量关系为.
【例2】（2006年高考·重庆卷）C是一种半衰期为5730年的放射性同位
素.若考古工作者探测到某古木中C的含量为原来的，则该古树死亡时间距今大约（ ）
A．22920年 B．11460年 C．5730年 D．2865年
【解析】由“古木中C的含量为原来的”，根据半衰期的意义，可知该古树死亡时间距今大约为两个半衰期2×5730年=11460年.
【答案】B
【评析】用T表示半衰期，表示某时刻放射性元素的质量，则经过时间，剩下的放射性元素质量.半衰期是由原子核内部本身的因素决定的，与原子核所处的物理、化学状态无关.
（3）衰变与力、电磁及数学的综合计算
【例3】在足够强的匀强磁场中，有一个静止的氡核Rn，它放出一个粒子后变成Po核.假设放出的粒子运动方向与磁场方向垂直，求：
①粒子与Po核在匀强磁场中的径迹圆半径之比；
②粒子与Po核两次相遇的时间间隔与粒子的运动周期的关系.
【解析】①氡衰变方程式为Rn→Po+He
衰变过程遵守动量守恒定律，
由洛伦兹力提供向心力得，，：1
②粒子与Po核在匀强磁场中的运动周期分别为、，
由得：，，则
要使粒子与Po核两次相遇，应有，且、均为整数.由最小公倍数知，粒子每转190圈，Po核转84圈才能相遇，故
2．核反应方程
四种核反应：（1）衰变核反应.特点：自发进行，核反应方程左边只有一个原子核，右边两个且其中包含一个氦核或电子.（2）人工核反应.特点：用粒子、中子、质子、氘核等轰击原子核，实现原子核的人工转变.核反应方程左边有一个原子核和粒子、中子、质子、氘核等粒子中的一个，右边一个新核，还可能放出一个粒子.（3）重核的裂变.特点：重核在中子的轰击下分裂成两个以上的核并放出若干个粒子.（4）轻核的聚变.特点：轻核在高温下聚合成质量较大的核.例如氘核和氘核聚变成氦核的反应.
【例4】（2006年高考·全国卷Ⅰ）某原子核吸收一个中子后，放出一个电子，分裂为两个粒子.由此可知（ ）
A．A=7，Z=3 B．A=7，Z=4
C．A=8，Z=3 D．A=8，Z=4
【解析】审题时应注意其中的三个动词“吸收”、“放出”和“分裂”，区分“反应物”与“生成物”.根据题意，核反应方程为：+n→e+2He，根据电荷数守恒可得：Z=，根据质量数守可得：，A=7，选项A正确.
【答案】A
【评析】守恒的观点是分析解决原子物理问题的一个重要观点，它可以从更广阔的角度去认识系统中某些物理量可以转移或转化但总量守恒，能很好地培养综合应用知识的能力.在衰变、裂变、聚变及人工转变等核反应过程中，有“四个守恒”：质量数守恒；电荷数守恒；动量守恒；能量守恒.其中质量数守恒和电荷数守恒是正确书写核反应方程必须掌握的最基本的知识，动量守恒和能量守恒是分析带电粒子运动情况、计算核能和质量亏损最常用的方法.
3．核能
核能的计算方法很多，常见的有：
①由计算，关键是确定质量亏损，即核变化前后的质量差；同时应注意的单位，若用kg作单位，m/s，核能的单位为J，若以原子质量单位u为单位，则核能利用公式MeV来计算，其结果是以兆电子伏（MeV）为单位.
②利用平均结合能计算.
③由核能的转化来计算.
【例5】用速度几乎是零的慢中子轰击静止的硼核（B），产生锂核（Li）和粒子.已知中子质量u，硼核质量u，锂核质量u，粒子质量u.
（1）写出该反应的核反应方程；
（2）求出该核反应放出的能量；
（3）若核反应中放出的能量全部变成生成物的动能，则锂核和粒子的动能各是多少（1u相当于931MeV）？
【解析】（1）核反应方程为B+n→Li+He.
（2）核反应过程中的质量亏损为=（10.01677+1.00898）u–（7.01822+4.00388）u=0.00365u.
释放出的能量为MeV=3.40MeV.
（3）根据动量守恒定律有
根据动能定义式有，
与上式联立解得
根据能量守恒定律有MeV.
解得生成物的动能分别为 MeV，MeV.
【评析】本题综合性较强，但只要根据质量数守恒、电荷数守恒、动量守恒及总能量守恒等规律求解并不困难，这种解题的常规方法应该熟练掌握.
4．综合性问题
这里指与力学、电磁学以及高新科技相关的实际问题.如：动量守恒、能量守恒在核反应中的应用，核电站原理等，对于这样的试题，首先写出核变化方程，分清前后状态，列出动量守恒（能量守恒）方程，再据有关运动学知识求解.
【例6】太阳正处于主序星演化阶段,它主要是由电子和、等原子核组成，维持太阳辐射的是它内部的核聚变反应，核反应方程是，这些核能最后转化为辐射能.根据目前关于恒星变化的理论，若由于聚变反应而使太阳中的核数目从现有数减少10%，太阳将离开主序星阶段而转入红巨星的演化阶段.为了简化，假定目前太阳全部由电子和核组成.
（1）已知质子质量 =1.6726×10-27kg,的质量=6.6458×10-27kg,电子质量=0.9×10-30kg，光速c=3.0×108m/s,求每发生一次题中所述的核聚变反应所释放的核能.
（2）又知地球上与太阳光垂直 的每平方米截面积上,每秒通过的太阳辐射能=1.35×103W/m2.日地中心距离m，太阳质量M=kg.试估算太阳继续保持在主序星阶段还有多少年的寿命.(估算结果只要求一位有效数字)
【解析】（1）根据质量亏损和质能公式，该核反应每发生一次释放的核能为
，代入数值，解得
（2）根据题给假定，在太阳继续保持在主序星阶段的时间内，发生题中所述的核聚变反应的次数为
上式中M为太阳的质量，其大小约为kg，则太阳总共辐射出的能量为
设太阳辐射是各向同性的，则每秒内太阳向外放出的辐射能为
所以太阳继续保持在主序星的时间为.
由以上各式解得.
以题给数据代入，并以年为单位，可得年即1百亿年.
【评析】本题是考查爱因斯坦质能方程、热核反应和光子能量的试题.考查同学们综合运用物理学知识，认识天体运动的规律的能力.
高考物理实验复习的对策
黄梅五中 周伟
物理实验是高考理科综合物理试题的重要组成部分，从历年的高考试题看：实验试题的命制仍然是作为考查学生实验能力的有效途径和重要手段。实验题在理科综合试卷中一直占有14%左右的比重，并且学生在理科综合考试中实验题得分率偏低。因此，在一轮复习中，教师应在教学中采取有效的手段，合适的方法，得当的对策，着力培养学生观察能力、分析能力、动手能力、迁移能力、设计能力、发散性思维能力等，帮助学生全面提升实验素养，从而增强学生的学习信心，以利于提高高考成绩。在本届高三一轮复习过程中，我校对实验教学主要采取以下对策。
一、研透考纲，培养学生两个基本能力
我校物理教师在复习的开始就已经仔细阅读了去年的《全国统一考试理科综合科考试大纲》，虽然每年大纲有所变化，但变化不大。全面透彻理解大纲中有关物理实验能力考查的要求，结合我校实际情况，在一轮复习中从以下两个方面注重实验基本能力的培养。
1、培养学生熟练使用基本仪器的能力
按照大纲中要求掌握的13种基本仪器（它们是刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、温度计、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等），这些仪器是实验的基础和工具，历年考查又相对稳定。我们教师要一个一个的让学生掌握这13个仪器的基本结构，熟悉各部分的名称，懂得测量原理，掌握合理的操作方法，会正确读数，明确注意事项，复习时不放过任何一个基本仪器，逐个落实，这样可确保高考中在这一块不丢分，由于学生对基本仪器相当熟练，在器材选择方面就能应用自如。在这一方面我校具体做法是；按教学进度大约每两周一章的复习时间中，抽出一个单位时间将该章实验所涉及的基本仪器的原理及其使用给学生讲一遍，并进行具体操练．
2、培养学生灵活掌握基本物理实验方法的能力
在物理实验中常用的方法有：理想实验法、等效法、累积法、替代法、近似法、控制变量法、放大法、留迹法、图象法等，我们教师通过复习在教学过程中，让学生领会这些方法，并能知道在各个实验中用了什么物理思想方法，并且使这些方法深入学生的脑海中。这对学生准确把握和深刻领会物理实验是有好处的，同时借助这些物理思想方法也大大提高了学生的实验设计能力和解决新颖物理实验能力，这样可保证学生在高考做实验题时有法可想，从容镇定．
例如：有一根用新材料制成的金属杆，长为４米，横截面积为，设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的千分之一，问最大拉力多大？由于这一拉力很大，杆又较长，直接测试很困难，选用同种材料制成样品进行测试，通过测试取得的数据如下：
长度（m）
截面积（）
２５０Ｎ
500N
750N
1000N
1
0.05
0.04
0.08
0.12
0.16
2
0.05
0.08
0.16
0.24
0.32
1
0.10
0.02
0.04
0.06
0.08
测得结果表明：材料受拉力作用后其伸长与材料的长度成＿＿＿＿＿＿，
与材料的截面积成＿＿＿＿＿．
（２）上述金属细杆承受的最大拉力为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
分析：本实验题研究的是长度，截面积，伸长量和拉力的四个物理量间的关系，这就是应用控制变量法，即研究多个物理量间的关系时往往控制其他物理量不变，只研究其中两个变量间的关系．因此该题很容易得出在拉力和截面积不变时伸长与长度成正比，在拉力和长度不变时伸长与材料的截面积成反比．同理可得出拉力与伸长量，拉力与截面积均成正比，拉力与长度成反比，由此可知上述金属细杆承受的最大拉力为１００００Ｎ．
通过本题讲解使学生掌握控制变量法，并在以后的学习和测试中碰到此类型问题能熟练应用．如：研究向心力与物体的质量、线速度、角速度、半径多个物理量间的关系时很容易想到控制变量法．
二、深钻教材，做好演示实验
从近几年的高考中，我们看到：实验题来源于教材而又不拘泥于教材的原则，既有利于引导学生在学习过程中重视物理课本中的基本实验，又注重对学生观察能力、分析能力、动手能力、设计能力的考查，因此，这就要求我们在复习中不能生搬硬套课本实验，课本实验仅仅是为了我们提供了一套可行的实验设计方案和操作规程，但它决不是唯一可行的，也不一定是最佳的方案，因此在复习教学过程中，要从中悟出实验设计的思想的方法，要根据实际情况，尽可能作出更合理的改进。例如：电学实验中，在“把电流表改装成电压表来使用”的实验中，悟出可把电压表改装成电流表来使用。根据“半偏法”测电流表内阻，理解其原理是恒流法，也可悟出恒压法，就可用“半偏法”测电压表的内阻。这些不但提高了学生参与学习与研究物理实验的热情，而且又提高了学生实验设计能力，在钻研教材实验的同时又要做好课本中的演示实验，演示实验可以激发学生学习物理的兴趣，加深对物理概念的理解，同时通过演示实验，可以培养学生观察能力，通过演示实验讲解物理过程，也提高学生分析物理问题和解决物理问题的能力，培养了学生探究性学习的好习惯。对于教材的实验和演示实验，在复习时，我们采取先在集体备课中进行讨论并提出深究的方向，然后设计一些新问题，新方法并让学生进行实验观察和思考．
三、动手操作，引导创新
物理学是一门以实验为基础的学科，物理教学离不开实验，培养学生动手操作能力既是物理学科特点决定的也是全面落实课程改革目标，提高物理教学质量，实施素质教育的教学要求。在复习每一章后，集中一个时间，让学生亲自动手操作一下课本的演示实验，在实验课上，不但要学生做好课本实验外，还要在该实验的基础之上提出一些问题，让学生带着问题做实验，也可以通过理论分析、设计一些新问题，例如：利用“平抛”的原理可测量物体的速度，可设计测量物体的动能，还可以测液体的流量。让学生根据已学的实验方法自已去设计实验并动手操作，还可以通过更换实验仪器，修订实验方案重新操作，这样通过创设新的问题，新的实验方法，不断培养学生探索能力、实验能力。例如，在＂静电场中等势线的描绘＂实验中，由等量异种电荷的等势线创新到孤立的正负电荷的等势线，以及匀强电场的等势线，按照这种创新方案引导学生进行动手操作．
四、预测高考、强化训练
自从国家实施普通高中新课程方案以来，高考试题就突出了考察学生的能力，尤其是体现新课程理念的高考物理实验试题。因此掌握新课程改革的动向和趋势，准确预测高考物理实验是非常重要的，在复习过程中，首先应根据高考实验题类型，如：测量型、验证型、设计性、探究性等。精心设计好各类型的实验习题，要让学生训练到位，其次加强对物理实验数据处理的能力训练，要让学生掌握数据处理方法，如：图象法、列表法、直接计算分析法、对比分析法等。通过强化训练，使学生不漏一个能力训练点，同时对重点物理实验和典型方法还要经常性考查训练。从而使学生实验能力全方位提高．这方面，我校物理组按照教学计划，将本届高三物理老师分成５组，每组３人组织收集和编制各章物理实验试题，最后由小组长精选试题并在每周统考中进行训练．同时，针对学生掌握的程度进行分析，对没有落实的实验方法和理论要在下次统考中进一步加强训练．
以上就是我校在一轮实验复习中采取的措施和对策．我校本届高三物理教师将按上述对策认真落实，逐步实施，相信本届高三学生在物理实验能力上会有较大进步，实现０９届高考理科综合新的跨越．

黄冈市2009届高三物理第一轮复习备考会材料汇编
目 录
1、2008高考全国卷理科综合(Ⅰ)—物理试题分析与评价 湖北省教学研究室 许晓林
2、09届物理高考预测及高三一轮复习的总体设计、安排 黄冈中学 陈瑞安
3、着力“六抓六促”，实现可持续发展
——黄梅县高三物理备考思路、方法与策略 黄梅县教研室 吴吉成
4、近五年高考湖北卷物理试题分析及应对思考 浠水一中 陈 智
5、2008年湖北省高考物理Ⅱ卷评分细则 浠水一中 刘明汉
6、《机械能》复习提要 黄梅一中 傅超球
7、2009届高三第一轮《动量》复习策略 武穴中学 张元富
8、把握方向 夯实基础 决胜高考
——2008年高考物理复习经验总结 武穴中学 张俊敏
9、振动和波的复习 蕲春一中　 江向东
10、热学部分高考预测复习方案及方法 罗田一中 冯志 郭智鹏
11、电场一章高考预测和复习方案、方法 英山一中 李建钊 余刚
12、2009届高三物理《恒定电流》的复习 麻城二中 王值锋 袁智
13、09届高三《磁场》高考预测 高考复习方案、方法 红安一中 李胜山 张应元
14、09届高三《电磁感应》高考预测和复习方案 麻城一中 胡 戈
15、电磁感应现象中的双棒切割导轨问题 麻城二中 龚知栋
16、09届高三《光学》部分高考预测和复习方案方法 黄州区一中 余海涛
17、2009年高考原子物理预测及复习方案 团风中学 冯和平
18、高考物理实验复习的对策 黄梅五中 周伟
19、曲线运动、万有引力定律的复习 黄州中学 童焱铃
20、2008年黄冈市高考情况简要分析
　　　　　　　　　　　　　　


课件64张PPT。2008年高考物理试题得失一、考试成绩略优于全省平均水平

2008年黄冈市物理高考平均分：53.81 ，
全省平均分：52.49 ，难度：0.44，
我市高全省均分：1.32分
2007年黄冈市物理高考平均分：53.26 ，全省平均分：52.94，难度：0.44
我市高全省均分：0.32分
全市平均分略高于全省平均分二、单题成绩高于全省平均水平

有： 14题、18题、19题、20题、21题、
22题、23题、24题、25题第14题 如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足（ D ）
A.tanφ=sinθ
B. tanφ=cosθ
C. tanφ=tanθ
D. tanφ=2tanθ第14题均分：黄冈 5.00
全省 4.98 难度：0.83
高全省均分： 0.02
高于黄冈有： 孝感市 5.21
随州市 5.15
襄樊市 5.12
咸宁市 5.08
荆门市5.04
第18题 三个原子核X、Y、Z，X核放出一个正电子后变为Y核，Y核与质子发生核反应后生成Z核并放出一个个氦（ ）,则下面说法正确的是（ C D）
A.X核比Z核多一个原子
B.X核比Z核少一个中子
C.X核的质量数比Z核质量数大3
D.X核与Z核的总电荷是Y核电荷的2倍第18题均分：黄冈 3.65 ，
全省 3.41，难度：0.57
高全省均分0.235分

高于黄冈有：潜江市 3.74
第19题 已知地球半径约为6.4×106 m，空气的摩尔质量约为29×10-3 kg/mol,一个标准大气压约为1.0×105 Pa.利用以上数据可估算出地球表面大气在标准状况下的体积为（ B ）
A．4×1016 m3 B．4×1018 m3
C．4×1020 m3 D．4×1022 m3解析：本题是一道估算题，要求估算出地球表面大气在标准状况下的体积.大气压强可认为是由地球大气层的大气的重力产生的.设大气的摩尔质量、摩尔体积分别为M、V0，地球表面大气体积为V，对于大气：根据共点力的平衡条件，故有： 由于本题中的g没有给定确定值，故题目要求估算，在g取9.8m/s2时，所得结果如上，故选项B中的数量级与上述解答结果相同.第19题均分： 黄冈 2.20
全省 2.17 难度：0.36
高全省均分0.03
高于黄冈的有：宜昌 2.34 随州 2.28
鄂州 2.25 潜江 2.25
武汉 2.24 黄石 2.22 第20题 矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直，规定磁场的正方向垂直低面向里，磁感应强度B随时间变化的规律如图甲所示.若规定顺时针方向为感应电流I的正方向，则图乙中正确的是（ D ）
图乙图甲第20题均分 黄冈 4.50
全省 4.39 难度：0.73
高全省 0.11
高于黄冈的有：随州 4.55 咸宁 4.55
孝感 4.53 襄樊 4.52第21题 一束由红、蓝两单色光组成的光线从一平板玻璃砖的上表面以入射角θ射入，穿过玻璃砖自下表射出.已知该玻璃对红光的折射率为1.5.设红光与蓝光穿过玻璃砖所用的时间分别为t1和t2，则在θ从0°逐渐增大至90°的过程中( B )
A.t1始终大于t2 B.t1始终小于t2
C.t1先大于后小于t2 D.t1先小于后大于t2第21题均分 黄冈 2.23
全省 2.10 难度：0.35
高全省 0.13
高于黄冈的有： 咸宁 2.28 第22题（1）（6分）如图所示，两个质量各为m1和m2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1＞m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律.
（1）若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有 （在答题卡上对应区域填入选项前的编号）
①物块的质量m1、m2；
②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；
③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间；
④绳子的长度.
（2）为提高实验结果的准确程度，某小组同学对此实验提出以下建议：
①绳的质量要轻：
②在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；
③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；
④两个物块的质量之差要尽可能小.
以上建议中确实对提高准确程度有作用的是 。（在答题卡上对应区域填入选项前的编号）
（3）写出一条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议： .第22题（1）均分 黄冈 2.67
全省 2.62 难度：0.44
高于全省 0.05
高于黄冈的有：咸宁 2.74 武汉 2.70
随州 2.70 第22（ 2）题）（12分）. 一直流电压表，量程为1 V，内阻为1 000Ω,现将一阻值为5000~7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表的量程.为求得扩大后量程的准确值，再给定一直流电源（电动势E为6~7 V，内阻可忽略不计），一阻值R2=2000Ω的固定电阻，两个单刀开关S1、S2及若干导线.
（1）为达到上述目的，将答题卡上对应的图连成一个完整的实验电路图.
（2）连线完成以后，当S1与S2均闭合时，电压表的示数为0.90 V；当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70 V，由此可以计算出改装后
电压表的量程为 V，
电源电动势为 V.解答：?II.
（1）将电压表与标准电阻串联后与电源连接。
（2）设电源电动势为E，则由闭合电路欧姆定律知，当两开关都闭合时R2被短路，有：
当S1闭合，S2断开时，有：
解以上两式得：R1＝6000Ω，
E＝6.3V；
根据串联分压原理，可得改装
后电压表的量程为7V第22题（2）均分 黄冈 5.24
全省 5.19 难度：0.43
高全省 0.05
高于黄冈的有： 咸宁 5.81 孝感 5.81
潜江 5.56 荆门 5.53
武汉 5.45 随州 5.35
襄樊 5.29 第23题 （14分）已知O、A、B、C为同一直线上的四点、AB间的距离为l1,BC间的距离为l2,一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀加速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。求O与A的距离.答案：第23题均分 黄冈 7.71
全省 7.29 难度：0.52
高于全省 0.42
高于黄冈的有： 潜江 7.61
第24题（18分）图中滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l.开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止.现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘住物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零，小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角θ＝60°时小球达到最高点.求：
（1）从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板阻力对滑块的冲量；
（2）小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小.第24题均分 黄冈 6.35
全省 6.06 难度：0.34
高全省 0.29
高于黄冈的有： 襄樊 7.02随州 6.63
孝感 6.36
黄冈（1）（12分）5.20 （2）（6分）1.15
全省（1） 4.90 （2） 1.16

第25题（22分）如图所示，在坐标系xoy中，过原点的直线OC与x轴正向的夹角φ＝120°，在OC右侧有一匀强电场：在第二、三象限内有一匀强磁场，其上边界与电场边界重叠、右边界为y轴、左边界为图中平行于y轴的虚线，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里.一带正电荷q、质量为m的粒子以某一速度自磁场左边界上的A点射入磁场区域，并从O点射出，粒子射出磁场的速度方向与x轴的夹角θ＝30°，大小为v，粒子在磁场中的运动轨迹为纸面内的一段圆弧，且弧的半径为磁场左右边界间距的两倍，粒子进入电场后，在电场力的作用下又由O点返回磁场区域，经过一段时间后再次离开磁场.已知粒子从A点射入到第二次离开磁场所用的时间恰好等于粒子在磁场中做圆周运动的周期.忽略重力的影响.求：
（1）粒子经过A点时速度的方向和A点到x轴的距离；
（2）匀强电场的大小和方向；
（3）粒子从第二次离开磁场到再次进入电场时所用的时间.
分析：首先要明确粒子重力不计，在受力问题上只考虑粒子受到洛伦兹力和电场力作用；粒子从A点射出后在匀强磁场纵做圆周运动；粒子到达O点后进入电场且又要回到O点，说明粒子在电场中受到的电场力与运动方向相反，离开O点时做匀减速直线运动，回到O点时做匀加速直线运动；第二次到达O点后粒子再次进入匀强磁场，在磁场中再做半径不同的圆周运动；离开磁场时，进入既无磁场又无电场区域，粒子将做匀速直线运动直到再进入电场区域。
解答：（1）设磁场左边界与x轴相交于D点，与CO相交于O′点，由几何关系可知，直线OO′与粒子过O点的速度v垂直.在直角三角形OO′D中∠OO′D=300.设磁场左右边界间距为d，则OO′=2d.依题意可知，粒子第一次进入磁场的运动轨迹的圆心即为O′点，圆弧轨迹所对的圆心角为300，且O′A为圆弧的半径R.???? 由此可知，粒子自A点射入磁场的速度与左边界垂直.A点到x轴的距离 ①
由洛伦兹力公式、牛顿第二定律及圆周运动的规律，得： ②
联立①②式得? ③
（2）设粒子在磁场中做圆周运动的周期为T，第一次在磁场中飞行的时间为t1，
有 t1= T/12 ④

⑤ 依题意，匀强电场的方向与x轴正向夹角应为150°由几何关系可知，粒子再次从O点进入磁场的速度方向与磁场右边界夹角为60°.设粒子第二次在磁场中飞行的圆弧的圆心为O″，O″必定在直线OC上.设粒子射出磁场时与磁场右边界交于P点，则∠OO“P=120°.设粒子第二次进入磁场在磁场中运动的时间为t2，
有： ⑥
设带电粒子在电场中运
动的时间为t3，依题意得 t3=T－(t1+t2 ) ⑦
由匀变速运动规律和牛顿定律可知，-v=v- at3 ⑧
⑨

联立④⑤⑥⑦⑧⑨可得 ⑩
（3）粒子自P点射出后将沿直线运动。设其由P′点再次进入电场，由几何关系知
∠O"P′P=30° ⑾
　三角形OPP’为等腰三角形。设粒子在P、P′两点间运动的时间为t4，
有 ⑿
又由几何关系知 ⒀
联立②⑿⒀式得： ⒁
第25题均分 黄冈 3.49
全省 3.32 难度：0.15
高全省 0.17
高于黄冈的有：潜江 4.30 随州 3.94
武汉 3.80
黄冈（1）（6分）1.98 （2）（9分）1.28 （3）（7分）0.23
全省（1） 1.86 （2） 1.24 （3） 0.22
三、单题成绩低于全省平均水平
有：15题、16题、17题
第15题 如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是（ AD ）
A.向右做加速运动
B.向右做减速运动
C.向左做加速运动
D.向左做减速运动第15题均分 黄冈 4.49
全省 4.59 难度：0.77
低全省 0.10
黄冈（1）（6分）1.98 （2）（9分）1.28 （3）（7分）0.23
全省（1） 1.86 （2） 1.24 （3） 0.22高于黄冈的有：襄樊4.77 荆门4.69
孝感4.69 十堰4.68 随州4.65
咸宁4.64 恩施4.64 宜昌4.62
天门4.61 武汉4.61 仙桃4.56
潜江4.51第16题 一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图所示.此时平衡位置位于x=3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa=2.5 m, xb=5.5 m,则( C )
A.当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷
B.t=T/4时，a质点正在向y轴负方向运动
C.t=3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动
D.在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同第16题均分 黄冈 4.02  全省 4.11 难度：0.69  低全省 0.09 高于黄冈的有：潜江4.26 仙桃4.26
宜昌4.22 咸宁4.19 随州4.19
襄樊4.18 荆门4.18 武汉4.18
十堰4.13 荆州4.10 孝感4.04


第17题 已知太阳到地球与地球到月球的距离的比值约为390，月球绕地球旋转的周期约为27天.利用上述数据以及日常的天文知识，可估算出太阳对月球与地球对月球的万有引力的比值约为(B )
A．0.2 B．2 C．20 D．200湖北考生平均分：2.27 平均难度：解析：这是一道估算题，它是物理学研究天体运动的一种很重要的方法.考查万有引力定律及天体质量的计算.月球绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，设月球质量为m，月球绕地球运动的周期为T1，地球绕太阳运动的周期为T2，且T2/T1≈13，即有由于太阳到月球距离比地球到月亮的距离大很多，所以在估算时可认为太阳到月球距离约等于太阳到地球的距离，即R太月≈R太地 ⑤将③⑤代入④得故太阳对月球的万有引力与太阳对地球的万有引力之比为：故太阳对月球的万有引力为与地球对月球的万有引力的比值约为2，选项B正确.在处理本题时要突出估算的意义所在，如太阳到月球距离题目并没有告诉我们，要通过太阳到月球距离与太阳到地球的距离近似相等的处理来实现解题目标，另外还要记住一个常数，那就是地球绕太阳运动的周期.这道试题与前三年同类试题相比，难度有所增加.过去只要求出了比例式就了事，本题则要通过估算才能得到结果，如果计算能力较差，则较难得到正确答案.变式：假设地球的半径为R,地球附近的重力加速度为g,空气的平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,大气压强为p0,试估算地球大气层的空气分子数.解答：设大气层中气体的质量为m,由大气压强产生的原因得:mg=p0S 又 S=4πR2, 分子数n=mNA/M,
所以n= 4πR2p0NA/Mg.
第17题均分 黄冈 2.25  全省 2.27 难度： 0.38  低全省 0.09 高于黄冈的有：孝感2.48 咸宁2.40
荆门2.37 潜江2.34
武汉2.30 仙桃2.27
襄樊2.252006年－2007年I卷高考成绩薄弱试题2006年I卷第18题（全省均分4.34,黄冈均分4.31分)．
下列说法中正确的是（ ）
A．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均 动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大
B．气体的体积变小时，单位体积的分子数增多，单位时间内打到器壁单位面积上的分子数增多，从而气体的压强一定增大
C．压缩一定量的气体，气体的内能一定增加
D．分子 a 从远处趋近固定不动的分子 b ，当 a 到达受 b 的作用力为零处时， a 的动能一定最大19．一砝码和—轻弹簧构成弹簧振子，图 2 所示的装置可用于研究该弹簧振子的受迫振动。匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动。把手匀速转动的周期就是驱动力的周期。改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期。若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图 3所示。当把手以某一速度匀速转动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图线如图 4 所示。若用 To 表示弹簧振子的固有周期，T 表示驱动力的周期，y表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则（AC）
A．由图线可知 To = 4 s
B．由图线可知To = 8 s
C．当 T 在 4 s 附近时，
y 显著增大，当 T 比 4 s
小得多或大得多时，y 很小
D．当 T 在 8 s 附近时，
y 显著增大，当 T 比 8 s
小得多或大得多时，y 很小2006年I卷 全省均分3.61，黄冈均分3.4222．（17分）（1）(6分）（全省均分4.65，黄冈均分4.64分）利用图 6 装置研究双缝干涉现象时，有下面几种说法：
A．将屏移近双缝，干涉条纹间距变窄
B．将滤光片由蓝色的换成红色的，干涉条纹间距变宽
C．将单缝向双缝移动一小段距离后，干涉条纹间距变宽
D．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄
E．去掉滤光片后，干涉现象消失。 其中正确的是（ ）2006年I卷25．（20分）有个演示实验，在上下面都是金属板的玻璃盒内，放了许多用锡箔纸揉成的小球，当上下板间加上电压后，小球就上下不停地跳动。现取以下简化模型进行定量研究。如图 7 所示，电容量为 c 的平行板电容器的极板 A 和 B 水平放置，相距为 d ，与电动势为 ε 、内阻可不计的电源相连 。设两板之间只有一个质量为 m 的导电小球，小球可视为质点。
已知：若小球与极板发生碰撞，则碰撞后小球的速度立即变为零，带电状态也立即改变，改变后，小球所带电荷符号与该极板相同，电量为极板电量的 α 倍（α << 1） 。不计带电小球对极板间匀强电场的影响。重力加速度为 g 。
（1）欲使小球能够不断地在两板间上下
往返运动，电动势 ε 至少应大于多少?
（2）设上述条件已满足，在较长的时间
间隔 T 内小球做了很多次往返运动。求在
T 时间内小球往返运动的次数以及通过
电源的总电量。
2006年I卷 全省均分4.08，黄冈均分3.91第15题（全省均分4.38， 黄冈均分4.28）．
一列简谐横波沿x轴负方向传播，波速为v=4m/s。已知坐标原点（x=0）处质点的振动图像如图所示（a），在下列4幅图中能够正确表示t=0.15s时波形的图是（ ）2007年I卷第16题（全省均分1.99，黄冈均分1.90）．如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸之间无摩擦。a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是气缸从容器中移出后，在室温（270C）中达到的平衡状态。气体从a态变化到b态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法正确的是（ ）
A、与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多
B、与a态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大
C、在相同时间内，a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等
D、从a态到b态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体对外界释放了热量2007年I卷第21题（全省均分3.40，黄冈均分3.36）．如图所示，LOO’L’为一折线，它所形成的两个角∠LOO’和∠OO’L‘均为450。折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直OO’的方向以速度v做匀速直线运动，在t=0时刻恰好位于图中所示的位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流—时间（I—t）关系的是（时间以l/v 2007年I卷2007年I卷第22题第（1）小题（全省均分1.75，黄冈均分1.65）2007年I卷第22题第（2）小题（全省均分4.20，黄冈均分4.17）2007年I卷2008年全市高考理综、物理总成绩 1、2008年黄冈市理综总成绩2、2008年高考县市物理单科成绩3、黄冈市重点中学理综成绩4、黄冈市重点中学物理单科成绩曲线运动、万有引力定律的复习
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　黄州中学 童焱铃
　　曲线运动知识、万有引力定律及应用一直是高考命题的重点、热点，常常体现出主观性较强的综合性特点，考题知识覆盖面宽，且常与电场、磁场及能量结合，以实际生活、高科技、新能源材料为背景。本部分内容高考考题题型全面，选择、填空、计算均有涉及。预计在2009年高考命题中除了对本章基础知识的考查外，更侧重于实际应用方面的考察。
课时安排
运动的合成与分解
圆周运动及其应用
万有引力定律 天体运动
4．人造卫星 宇宙速度
请根据内容和学生情况适当安排课时，第3、4部分可以合并
教学过程
备注
1．运动的合成与分解
曲线运动
运动的合成与分解
平抛运动
曲线运动的条件及其应用
关于船渡河问题及其应用
绳或杆相关联物体运动的合成与分解问题
平抛运动的分析方法及两个推论
类平抛运动的合成与分解
高考趋向
2004年
全国Ⅱ理综，23
16分
计算题
本部分知识在高考中主要考察平抛运动的规律，常与电场力、磁场力一起综合考查。涉及学生的空间想象能力、自主建模能力等。
上海物理，21
12分
2005年
上海物理，10
5分
选择题
江苏物理，13
14分
计算题
上海物理，19
10分
2006年
重庆理综，14
6分
选择题
天津理综，16
6分
2007年
广东理科基础，5
2分
选择题
广东理科基础，6
2分
2．圆周运动及其应用
描述圆周运动的物理量及其关系
圆周运动的向心力
圆周运动各量之间关系的处理
匀速圆周运动及临界问题
变速圆周运动的最高点和最低点
圆周运动与其他知识的综合应用
高考趋向
2004年
全国Ⅳ理综，20
6分
选择题
圆周运动是一种典型的曲线运动。水平面内的匀速圆周运动以考察圆周运动的基本规律及其应用为主。竖直面内非匀速圆周运动以考查受力分析、临界条件、极值、向心力公式和机械能守恒及功能关系为主。这部分知识扩展空间很大，与机械能守恒、功能关系、复合场综合出题较多。
上海春招，5
5分
2005年
江苏物理，18
6分
选择题
上海物理，23
14分
计算题
2007年
全国Ⅱ理综，23
6分
计算题
山东理综，24
16分
3．万有引力定律 天体运动
开普勒三条运动定律
万有引力定律
开普勒三条定律及其应用
用万有引力计算m、ｇ、ρ及临界问题
关于"双星系统"的规律分析
４.人造卫星　宇宙速度　
人造卫星
三种宇宙速度
卫星的ｖ、ω、Ｔ、ａ向与ｒ的关系及其应用
宇宙速度的求解
与卫星相关的两个运动模型
宇宙飞船的发射和运行问题
高考趋向
2004年
上海物理，3
5分
选择题
天体运动的考察频率很高，主要综合考查万有引力定律和圆周运动，经常结合航天技术、人造卫星等现代科技进行考查。
北京理综，20
6分
江苏物理，4
4分
广东综合，16
16分
计算题
豫冀鲁浙闽23
16分
2005年
全国Ⅰ理综，16
6分
选择题
全国Ⅱ理综，18
6分
全国Ⅱ理综，21
6分
北京理综，20
6分
天津理综，21
6分
广东物理，27
3分
江苏物理，5
4分
广东物理，15
4分
2006年
全国Ⅰ理综，16
6分
选择题
重庆理综，15
6分
广东大综合，35
1分
江苏理综，14
14分
计算题
天津理综，25
22分
广东物理，17
16分
2007年
上海春招，47
3分
填空题
全国Ⅰ理综，14
6分
选择题
北京理综，15
6分
宁夏理综，14
6分
天津理综，17
6分
重庆理综，19
6分
江苏物理，10
3分
四川理综，17
6分
山东理综，22
4分
广东物理，16
12分
计算题
上海物理，19
10分
总结
曲线运动、万有引力定律多以现实生活中的问题和空间技术等立意明题，体现STS教育，强调应用所学知识对自然现象进行系统的分析和多角度、多层次的描述，突出综合应用知识的创新意识和能力。在复习过程中不但要重视学科间的渗透而且要经常涉猎科普知识，了解最新物理科学的进展和科技成果，增强物理的时代气息.
【例１】滑雪者从A点由静止沿斜面滑下，经一平台后水平飞离B点，地面上紧靠平台有一个水平台阶，空间几何尺度如图1—12所示．斜面、平台与滑雪板之间的动摩擦因数为，假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向运动，且速度大小不变．求：
（1）滑雪者离开B点时的速度大小；
（2）滑雪者从B点开始做平抛运动的水平距离．
解：（1）设滑雪者质量为m，斜面与水平面夹角为，滑雪者滑行过程中克服摩擦力做功 ①
由动能定理 ②
离开B点时的速度 ③
（2）设滑雪者离开B点后落在台阶上
可解得 ④ 此时必须满足 ⑤
当时，滑雪者直接落到地面上，，
可解得．
【例２】如图所示，在绕竖直轴做水平匀速转动的圆盘上，沿半径方向放着A、Ｂ两物，质量分别为0.3kg和0.2kg，用长L=0.1m的细线把A、B相连，A距转轴0.2m，A、B与盘面间最大静摩擦力均为其重力大小的0.4倍，取g=10m/s2．
（１）为使Ａ、Ｂ同时相对于圆盘滑动，圆盘的角速度至少为多大？
（２）当圆盘转动到使Ａ、Ｂ即将相对圆盘滑动时烧断细线，则Ａ、Ｂ两物运动情况如何？
解：（1）如图所示，当转动的角速度较小时，绳子是松的，A、B两物受到的静摩擦力提供各自运动的向心力，靠静摩擦力能保持A物体不滑动的最大转动的角速度为所以同理可得靠静摩擦力能保持B物体不滑动的最大转动的角速度为，据题意，，所以。当时，绳子绷紧，此时B物体受到的摩擦力已经达到最大值，不能再增大了；而A物体受到的静摩擦力尚未达到最大值，当转速继续增大时，绳子中的张力（拉力）增大，A物体受到的摩擦力逐渐达到最大值，这时，两个物体整体就要发生滑动了。

（2）当圆盘转动到使A、B即将相对圆盘滑动时烧断细线，B物体由于受到的合外力突然减小（T=0），将产生离心现象，故B物体相对于转盘向半径增大的方向运动（对地有两种运动的效果）；A物体在T降为零的瞬时，其所受到的静摩擦力将突然减小，A物体靠静摩擦力仍在原来轨道上作匀速圆周运动，即A物体和转盘保持相对静止。
【例3】如果你用卫星电话通过同步卫星转发的无线电信号与对方通话，则在你讲完话后，最短要等多少时间才能听到对方的回话？已知地球的质量为M，地球半径为R，万有引力常量为G，地球的自转周期为T，无线电信号的传播速度为c.
解：地球同步卫星是相对地面静止的卫星，它绕地球运动的周期与地球自转周期T相同．设卫星距地面的距离h，卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力是地球对卫星的万有引力，由牛顿运动定律和万有引力定律，可得
解得：
信号传递的最短距离是2 h，受话人听到发话人的信号后立即回话，信号又需传播2 h的距离后才能到达发话人处，由此可知最短时间为
2008年黄冈市高考情况简要分析
(一)2008年全市高考参考情况分析
表一 湖北省2008年与2007年高考各类考生(报名人数)比较表
类 别
年 度
理工
文史
体育
艺术
合计
全省
2008年(人数)
297526
149939
12979
40599
501043
2007年(人数)
287632
142823
11386
38390
480231
黄冈
2008年(人数)
44054
15612
1462
5335
66463
2007年(人数)
41845
14844
1269
4336
62294
黄冈占全省人数百分比(%)
2008年
14.8
10.4
11.3
13.1
13.3
2007年
14.6
10.4
11.2
14.6
13.0
湖北省2008年高考报名总人数为501043人（不含中职），其中理工类297526人(比07年增加9894人)；文史类149939人(比07年增加7116人)；体育类12979人；艺术类40599人。
黄冈市2008年高考报名总人数为66463人（不含中职），比07年增加4169人(参考人数全省占比由13.0%提高到13.3%)；其中理工类44054人，比07年增加2209人；文史类15612人，比07年增加768人；体育类1462人；艺术类5335人。各类参考人数全省占比与07年比，均有较大幅度增加(见表一)。
表二 黄冈市2008年与2007年高考各类考生实考人数比较表（不含中职）
理工类
文史类
重点中学
一般高中
应届
往届
小计
其他
(保送等)
总计
2008年
43555
15422
17885
47721
54824
10782
65606
71
65677
2007年
41060
14747
17074
44850
51563
10361
61924
40
61964
增减数
+1951
+675
+811
+2871
+3261
+421
+3682
+31
+3713
表三 2008年高考各县市区各类考生实考人数统计
单位
2008年高考实考人数
人口数
万人比
07年参考人数
08与07比（增减）
理工
文史
体艺
其他
小计
市直
1654
556
435
27
2672
13.0
3021
-349
黄州区
1746
599
646
0
2991
27.2
109.96
2514
+477
团风县
1969
538
242
3
2752
36.5
75.40
2480
+272
红安县
3978
1476
258
0
5712
65.5
87.21
5452
+260
罗田县
3275
1764
317
0
5356
59.8
89.57
5268
+88
英山县
2016
1000
1103
4
4123
39.2
105.15
3928
+195
浠水县
6708
2624
643
1
9976
102.8
97.04
9797
+197
蕲春县
5304
2043
839
27
8213
96.9
84.57
7713
+500
黄梅县
6079
1485
1464
2
9030
95.9
94.16
7308
+1722
麻城市
6369
2064
277
5
8715
116.3
74.94
8527
+188
武穴市
4457
1273
405
2
6137
73.4
83.61
5954
+183
合 计
43555
15422
6629
71
65677
726.5
90．40
61964
+3713
（二） 2008年全市高考上线及单科成绩情况
1．上线总的情况
表四 全市2008年高考四批(一)线以上各批次上线人数统计(不含中职)
理工
文史
体育、艺术
保送等
合计
600分以上
692
3
／
31
726
一本以上
4285
592
510
52
5439
二本以上
10876
2132
1112
52
14172
三本以上
25595
6810
1627
52
34084
四批一以上
27632
7692
2971
52
38347
注：体育、艺术以录取为准。
2．高分情况
表五 05、06、07、08年高考总分我市理科前180名，文科前50名情况
年度
理
文
保送
合计
05
13
7
7
27
06
23
2
7
32
07
17
3
6
26
08
9
2
4
15
08年高考，我市理科最高分668分(黄冈中学)，居全省57位(07年居全省28位)；文科最高分615分(浠水一中)，居全省28位(07年居全省13位)。从录取情况看，高考全市08年录取到清华、北大共11人，其中黄冈中学6人，浠水一中3人，武穴中学、黄梅一中各1人。
3．600分以上情况。
表六 2004年—2007年高考我市600分以上人数及全省占比情况
年份
2005年
2006年
2007年
2008年
类别
理工
文史
合计
理工
文史
合计
理工
文史
合计
理工
文史
合计
全省
2563
32
2595
5189
317
5506
5638
94
5732
5603
123
5726
黄冈
334
5
339
721
21
742
685
6
691
692
3
695
占比
(%)
13.0
15.6
13.1
13.9
6.6
13.5
12.2
6.4
12.1
12．4
2．4
12．2
（三） 2008年全市高考理综、物理总成绩
1、2008年黄冈市理综总成绩
单位
最高分
最低分
平均分
标准差
难度
样本数
全省
292.0
0
152.88
50.31
0.51
294627
黄冈市
279.0
0
154.47
48.07
0.51
43560
黄州区
279.0
0
165.31
52.24
0.55
3360
团风县
269.0
0
150.39
48.47
0.50
2000
红安县
272.0
7.0
146.33
50.89
0.49
3978
罗田县
274.0
0
143.69
49.24
0.48
3268
英山县
275.0
24.0
163.26
43.15
0.54
2022
浠水县
277.0
0
147.14
45.99
0.49
7048
蕲春县
268.0
0
150.69
47.76
0.50
5303
黄梅县
273.0
0
169.42
41.44
0.56
5739
麻城市
274.0
0
152.41
47.04
0.51
6386
武穴市
277.0
27.0
159.11
49.07
0.53
4456
重点中学理综得分情况
学校
最高分
最低分
平均分
标准差
难度
样本数
黄冈中学
279.0
21.0
205.97
38.58
0.69
727
黄州中学
224.0
31.0
134.54
42.00
0.45
125
区一中
270.0
0.0
157.10
47.35
0.52
1138
团风中学
269.0
24.0
170.77
40.17
0.57
936
红安一中
272.0
16.0
190.25
32.32
0.63
863
罗田一中
274.0
49.0
178.06
38.69
0.59
920
英山一中
275.0
55.0
182.20
36.17
0.61
674
浠水一中
277.0
41.0
174.26
43.58
0.58
1425
蕲春一中
268.0
50.0
192.35
33.82
0.64
980
黄梅一中
273.0
34.0
191.39
33.15
0.64
1130
麻城一中
274.0
37.0
192.05
34.70
0.64
916
武穴中学
277.0
57.0
194.95
34.42
0.65
1080
2、2008年高考黄冈市县市物理单科成绩
单位
最高分
最低分
平均分
标准差
难度
样本数
全省
120．0
0
52.49
23.36
0.44
294627
黄冈市
120．0
0
53.81
22.95
0.45
43560
黄州区
118．0
0
59.20②
24.58
0.49
3360
团风县
113．0
0
52.17⑥
22.46
0.43
2000
红安县
118．0
0
48.80⑨
23.15
0.41
3978
罗田县
118．0
0
47.55⑩
22.26
0.40
3268
英山县
115．0
3.0
57.66③
20.41
0.48
2022
浠水县
120．0
0
50.07⑧
21.75
0.42
7048
蕲春县
119．0
0
51.76⑦
22.83
0.43
5303
黄梅县
120．0
0
61.78①
21.78
0.51
5739
麻城市
118．0
0
52.83⑤
22.31
0.44
6386
武穴市
119．0
0
57.32④
23.25
0.48
4456
3、黄冈市重点中学物理单科成绩
单位
最高分
最低分
平均分
标准差
难度
样本数
全省
120.0
0
52.49
23.36
0.44
294627
黄冈市
120.0
0
53.81
22.95
0.45
43560
黄冈中学
118.0
3.0
79.26①
18.55
0.66
727
黄州中学
92.0
0
45.18⑿
19.07
0.38
125
区一中
118.0
0
53.03⑾
22.40
0.44
1138
团风中学
113.0
6.0
59.84⑩
20.59
0.50
936
红安一中
118.0
6.0
70.53⑥
17.45
0.59
863
罗田一中
118.0
3.0
61.68⑨
20.02
0.51
920
英山一中
115.0
15.0
64.17⑦
18.88
0.53
674
浠水一中
118.0
2.0
63.52⑦
21.28
0.53
1425
蕲春一中
119.0
13.0
72.48④
17.84
0.60
980
黄梅一中
120.0
12.0
76.07②
18.22
0.63
1130
麻城一中
118.0
12.0
71.41④
19.13
0.60
916
武穴中学
119.0
15.0
73.64③
19.50
0.61
1080
课件33张PPT。着力“六抓六促” 实现可持续发展 ——黄梅县高三物理备考思路、方法与策略黄梅县教研室 吴吉成黄梅县近几年高考情况连续六年荣获黄冈市高中教学质量“特别优秀奖”
08年全县共获得4块“特优奖”奖牌，3块“优秀奖”奖牌，是黄冈市获得奖牌最多的县市
理科综合连续多年名列黄冈市前茅
08年全县物理人平61.78分，位居黄冈各县市之首
对高考备考工作的认识高考备考既是一项老生常谈的常规工作，又是一项常做常新的创新工作 。
如果以一种平淡无奇的心态去对待它，高考备考必将成为寂寞难耐的教育教学活动。
如果以一种挑战自我的心态去对待它，高考备考又将成为充满生机与活力的教育教学活动。
一、抓目标定位，促教学面向转变高等教育处于“精英教育”时代，教学只是面向少数尖子生，我们用“高标准、高起点、高难度”的教学要求，实施“大容量、高频率、快节奏”的教学模式 ，来提高高考升学率。
高等教育从“精英教育”走向“大众教育”，高考模式也从分科命题转变为“3+小综合”命题 ，如何提高升学率？
一组县市高考升学数据统计一类本科升学率约为10%，其中重点高中约为30%，普通高中约为4%；
二类本科升学率约为26%，其中重点高中约为60%，普通高中约为16%；
三类本科升学率约为60%，其中重点高中约为90%，普通高中约为50%。 我们的目标定位重点高中的目标：冲击一类本科和二类本科
普通高中的目标：冲击二类本科和三类本科
我们的教学面向
重点高中的教学面向：冲击二本有望的学生
普通高中的教学面向：冲击三本有望的学生
各类高中的教学面向：70%～80%的学生
我们的反思在现有高考政策和高考模式下，坚持面向少数尖子生的目标定位， 坚持“高、深、难”的教学要求，是难以取得高考好成绩的。二、抓指南透析，促着力方向明确高考备考的“三个指南”：一是考试大纲（包括考试说明），二是高考试题，三是高考试题评价报告。
对“三个指南”的处理方式：
高三教师人手一份“考纲”并作为备课的指南，人人做十套“考题”并写考点分析，个个研读“评价报告”并写读后反思。 “三个指南”对高考备考的宏观指导“考纲”是统帅、是灵魂，“考题”是根本、是核心，“评价报告”是向导、是杠杆。
研究“考纲”的收获：
明确了知识点与考点的关系：只有那些有承载考查能力的媒介作用、能体现学科特点、且与科学、技术、社会紧密联系的知识点，才可能成为高考的考点；
研明了“考纲”与“大纲（课标）”的联系和区别：“考纲”是命题的依据，对教学有反作用；“大纲”是教学的依据，对考试有参考意义。
研究考题的收获
明确了高考命题“不拘泥于”“大纲”和教材，而受制于“考纲”，其本质在于用“材料在外，答案在内”的试题设计，考查考生解决实际问题的能力，通过“起点高，落点低”的信息题，考查考生获取信息与处理信息的能力。 对考题的研究方式通过对历年高考试题的整体研究找规律
通过对近期高考试题的重点研究找趋势
通过对相同考点试题的比较研究找变化
通过对不同模式试题的分类研究找差别
通过对各地调考试题的集中研究找信息
通过对物理竞赛试题的选择研究找题根 研究“高考试题评价报告”的收获明确了教学的薄弱环节，获取了当年高考试题的评价建议，对效度低但能力考查功能强的试题引起了关注。促使我们更加重视实验教学，更加重视学生的规范化训练。
我们的反思
只有人人深入研究“三个指南”，细致分析考纲、考题和评价报告三者的联系，从变化中找动向，领会其精神实质，高考备考才不会迷失方向。
三、抓两课评议，促备考效益提升复习和评讲的重要性：
复习是学习之母，评讲是内化的润滑剂。
复习课的目的：
疏理知识、落实文本、恢复建构和深化理解。
评讲课的目的：
促进内化、巩固文本、拓展迁移和重点提升。
复习课应该达到的要求： 有目标引导，不主观臆断；有资源整合，不照本宣科；有教学协调，不单向灌输；有问题设疑，不包办代替；有重点建构，不平铺直叙；有网络体系，不散兵游勇；并且有取有舍，主讲与渗透相结合。 评讲课应达到的要求： 有考情分析，加强评讲的选择性；有内容整合，加强评讲的辐射性；有方法渗透，加强评讲的指导性；有重点跟踪，加强评讲的针对性；有原因考究，加强评讲的诊断性；有学情反馈，加强评讲的实效性。 我们的反思复习课以恢复、理解为重点，没有深刻印象的复习课一定不是好的复习课；评讲课以内化、提升为重点，不能越听越明白的评讲课一定不是高效的评讲课。四、抓专题研究，促教师学习反思缺少对教材体系和物理知识结构的整体把握，缺少教学反思，难以上好复习课。
我们开展专题研究的形式：教师的自主研究、各校校本研究和全县集中研究。
全县集中研究方式：把整个高中物理分为6到7个专题，每所学校研究一个专题，各校在教师自主研究和校本研究的基础上，通过整合形成一份质量较高的专题研究材料，然后在全县物理备考会上进行交流，交流之后再进行评议。 《动量和能量》专题研究要回答的问题1、考试大纲对《动量和能量》的要求包含哪些知识点？其中哪些是Ⅰ级要求，哪些是Ⅱ级要求？
2、近三年高考试题对《动量和能量》的考查约占多大比例？主要采用什么题型？考查的重点和热点是什么？
3、如何构建《动量和能量》的知识结构？
4、怎样从理论与实践的结合上分类阐述《动量和能量》的考查重点和热点？ 我们的反思没有真正经历过像编书一样去搞专题研究，教师的学习与反思只能停留在表层，教学教研专业水平也不可能得到实质性的提升。
静下心来搞专题研究，是提升专题复习水平的有效途径。 五、抓训练创新，促三基落实到位有人做过这样的分析：一份高考理综试卷，如果拿到选择题90%的分数，拿到非选择题55%的分数，300分的试卷就可以拿到210分，这是保证二本、冲击一本有望的分数。
做好基础题，拿到基础分是理综高考取胜的法宝。
过硬的基础知识、基本技能和基本方法（“三基”） 是做好基础题的保证。整套大卷训练的不足长期使用整套大卷训练，难以突出基础性和针对性，且过多地占用教学时间。
长期使用整套大卷训练，学生负担和教师负担过重，容易产生疲劳感和厌倦情绪。
尝试新的训练方法
黄梅一中、黄梅三中控制训练频率，做到训练安排适应学生需要；督促学生建立错题档案，让学生收集、整理、弄懂每次训练做错的题，以避免犯第二次或第三次同样的错误；
黄梅二中针对学生知识遗忘和知识缺陷严重的问题，尝试了子母卷训练模式；
黄梅五中针对学生基础题失分严重的实际，尝试了选择题专项训练。
在训练内容上，加强“浅、活、新”，摒弃“高、深、难”，使训练适应高考命题改革要求，有利于激发学生学习兴趣。
使用好黄冈资料是优化训练的有效途径。
把黄冈市组织的调考当着高考的实战演习和热身运动。针对训练做好评讲，针对调考做好评价，是
落实训练、调动备考积极性的得力措施。
我们的反思
越是基础的东西越有用，物理备考要抓住“三基”训练不放松，用好黄冈资料，打好扎实的基础，这是形成强势学科综合能力的基本前提。
六、抓资源整合，促校际均衡发展教学资源的整合，是教学质量均衡发展的重要支撑。一个县市要取得整体的高考好成绩，就必须确保学校内部各班级和校际间的均衡发展。
学校内部教学资源丰富，实行教学大循环、加强备课组建设、建立集体备课制度，是整合学校内部教学资源的有效途径。
教学大循环有利于优化各年级教师结构，激发教研活力，促进年轻教师快速成长。
加强备课组建设是强化高中学科建设、提升学科整体教学水平的主要途径。
备课组建设的关键是选聘教学业务精、组织能力强、教研热情高的教师担任物理备课组长。学校应有计划向备课组下达指令性教研任务。

集体备课是备课组教研活动的主要形式，我县各高中的集体备课，除“四定”：定时间、定地点、定内容、定中心发言人外，还强调了“四议”：议课、议计划、议兰本处理、议训练题命制，“四落实”：落实教学目标、落实重难点、落实训练卷、落实方法措施。
集体备课的方式：中心发言人主讲、备课组长评议、其他教师补充互议。备课组应充分利用校园网络资源，他山之石，可以攻玉。 县市区域性资源整合的途径倡议高中各学校之间进行交流与合作；
发挥重点高中的龙头辐射作用 ；
鼓励普高与一中建立互助协作关系 ；
开好全县物理备考会，落实全市备考会议精神；办好会议现场，以一中为现场，推广一中的备考经验；以普高为现场，推进普高的备考质量提升。
我们的反思抓好县市区域性资源整合，发挥黄冈市的资源优势，是促进校际间均衡发展，提高区域性高考成绩的有效途径。 如何设计2009届高考物理备考？ 2008年高考理综物理试题的基本特点：
1、突出物理主干知识和核心内容的考查， 全国Ⅰ卷力学占62分，电学占40分，占分比分别为51.7%和33.3%，可见，力、电是高考考查的重点。
2、突出对物理基础知识体系的考查，对基本概念、基本规律、基本方法、基本实验以及基本计算的考查构成了理综物理试题的主体框构。如全国Ⅰ卷的14、15、16、18、20、21、22（Ⅰ、Ⅱ）23题等都体现了这一考查特点。
3、在题型设置上，保留了较多的经典题型，用一些学科经典试题取代应用性较强的科学、技术和社会试题，整卷的学科特点更加鲜明。全国Ⅰ卷几乎所有试题的情境都比较经典，没有刻意追求新情境的设置。
4、注重多种能力考查，物理学科的五种能力：理解能力、推理能力、分析综合能力、运用数学处理物理问题的能力、实验能力，几乎都考查到了。全国Ⅰ卷的实验题，注重考查运用课本实验的器材、原理和方法进行改进型实验的迁移能力。近几年高考物理命题的基本趋势：
题型题量基本稳定，8道选择（6单2多）、1道实验（一大一小）、3道计算（两力一电）；突出物理主干、“三基”和学科内综合能力考查，命题稳中求变，稳中求新，但不刻意追求创新，不回避经典试题。
考试大纲对物理考点的要求：
知识内容表中：63个Ⅰ级条目，49个Ⅱ级条目，19个可考实验。考试大纲中知识块考点分布共63个Ⅰ级条目：力学15，电学17，热学12，光学10，原子物理8，单位制1；
共49个Ⅱ级条目：力学26，电学18，光学3，原子物理2；
共19个可考实验：力学8，电学8，光学2，热学1；要求熟练运用13种实验器材。2009届高考物理备考应做好的工作1、做好计划，合理安排 ；
2、明确目标，落实任务 ；
3、着力当前，抓好一轮 。
高三物理第一轮复习突出以下策略
A、全面复习，突出重点 ；
B、重视基础，把准“两度” ；
C、细究广联，加深理解；
D、总结归纳，形成结构 。黄冈市2009届高三物理的一轮复习备考会
日 程 安 排
2008年10月10－11日
时 间
活 动 内 容
主 讲
主持人
10月10日
下午
2:00－
5:30
经验总结，信息交流
黄干生
1、把握方向，夯实基础， 决胜高考
武穴中学 张俊敏
2、着力“六抓六促”，实现可持续发展
黄梅教研室 吴吉成
3、近五年高考湖北卷物理试题分析及应对思考
浠水一中 陈 智
4、《机械能》复习提要
黄梅一中 付超球
5、《磁场》高考预测 高考复习方案、方法
红安一中 李胜山
6、09届物理高考预测及高三一轮复习的总体设计、安排
黄冈中学 陈瑞安
10月11日
上午
8:00－
12:00
1、专家报告――
2008高考全国卷理科综合(Ⅰ)—物理试题分析与评价
省教研室 许晓林
黄干生
2、08年高考阅卷体会
浠水一中 刘明汉
3、会议小结
黄干生
10月11日
下午
散会
会议地点: 三楼会议室
中国教育学会物理教学专业委员会
2008～2010年科研课题指南
一、主题：总结经验，开拓创新，深入开展新课程背景下的物理教学研究，迎接我会建立30周年。?
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　　二、课题分类：招标课题、重点课题、一般课题。
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　　三、申报说明：
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　　1．各立项课题2008年上半年申报，二年研究，第三年结题出成果（学会成立30周年汇总各课题成果）。
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　　2．秘书处提出几个招标参考课题，首先确定牵头人，提出研究的初步思路，刊登在会刊上招标（教师申报：提出申报的思路，研究的基础，可行性……），组织会议审定，成立课题组，颁发协议书。
?
　　3．各课题组可以根据课题指南申报立项研究课题，经评审后确定重点课题。
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　　4．根据“课题管理办法”申报、开展研究和结题。成果形式可以是论文、教材、调查报告、优秀成果汇编等各种形式。
?
　　四、几个招标参考课题
?
　　此类课题事关我国物理教育改革与发展的历史性、全局性、发展性、前瞻性、长远性问题，要以科学发展观为指导，全面总结30年来我国物理教育所取得的成绩和经验，深入开展新课程背景下的物理教学研究，以物理教育理论创新和教育改革发展的重要现实问题为重点，协同攻关，形成标志性成果，为我国物理教育实践做出突出贡献。研究者应系统总结已有研究成果，运用适切的研究技术和方法，立论有据，论证有力，结论可信，对策可行，成为精品力作，并在学术界和实践领域产生积极的影响。
?
　　1．中国教育学会物理教学专业委员会30年发展的成就及功能定位研究（重点：如何开展教学研究；包括全国及各省30周年大事记……）；
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　　2．我国高师物理课程与教学论专业研究生培养研究；
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3．我国中学物理优秀教育传统的继承与创新的研究：
（1）省级以上优秀教学成果的研究。
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　　（2）物理教育教学名师成长历程、教育思想的研究。
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　　（3）中学物理实验的研究。
?
　　（4）我国中学优秀教学模式、教学法、教材、教具的研究。
?
　　4．中学（含高初中）物理优秀教学资源开发与利用的研究（集中全国教师的智慧，给老师提供类似小百科全书似的文字、图片、视频资料库，节省老师查找资料的时间，集中精力研究如何利用资源提高课堂教学质量）；
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　　5．免费政策激励下的物理教师培养和质量提高研究（包括培养方案、质量评价等）；
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　　6．国际视野下的中国物理教育发展研究，国内外物理教师培养模式的比较研究；
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　　7．新课程背景下中学物理教学改革创新与物理教师专业发展的系统研究。
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　　五、立项研究课题
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　　（一）物理教育基本理论的研究
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　　物理教育研究的思维方式和技术方法分析；当代物理教育改革思潮研究；物理教育中的科学观和学习观；物理学的本质与物理教育的关系；物理学史与物理教育的关系；物理教育与学生发展的关系；物理教育与科学素养的关系；物理教育过程中的认识论问题；物理教育过程中的方法论问题；物理教育与其他学科教育的关系；其他科学的发展对物理教育的影响。
?
　　（二）中学物理教育实践与教学改革研究
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　　某项物理教学改革的科学总结与反思；某个教育理念怎样转化为物理教育行为；物理教学中提高教学实效性的有效途径、措施或方法；用现代教育观念指导物理教学；近现代物理内容的教学；物理教学模式的变革；探究式教学模式；促进观念转变的各种教学策略；指导学生开展与物理内容有关的课题研究；有效教学的策略研究；变革教学方式的条件分析研究；新课改后物理教师教学行为变化研究；科学综合课程教学研究。
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　　（三）中学物理课程、教材建设研究
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　　物理课程改革“三维”教学目标的实践模式研究；新课改后课程标准与教学内容的适切性研究；普通高中物理课程改革深化研究；高中课改物理新教材跟踪比较研究；物理课程结构；物理教材的设计与编写；与物理课程相关的校本课程开发；物理·技术·社会课程开发。
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　　（四）中学物理教师发展的研究
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　　物理教师专业化发展标准研究；物理教师专业化的理论和实践研究；物理教师教学创新能力培养的心理机制研究；在物理教学实践中提高教师的科研能力；在教育科研的过程中提高教师的教学能力；物理教师知识结构的调整与完善；提高物理教师实践能力的途径与方法；提高物理教师科研能力的途径与方法；优秀教师教学经验和风格研究；物理教师的态度对物理教学的影响。
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　　（五）物理学习及学习心理的研究
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　　学生物理学习活动研究；合作学习的实践研究；学生物理学习质量研究；“学困生”转化策略研究；学生物理学习潜能开发与提高学习效能研究；学生学习物理的兴趣与动机；学生科学观念的形成与发展；与重要物理概念相关的学生前概念和相异构想；学生对科学探究过程的理解；学生对物理课程的期望；学生科学态度的形成；学生各种技能和能力的形成与发展；物理学习过程中元认知的作用。
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　　（六）物理教学评价的研究
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　　物理教师专业发展的评价；对学生理解物理概念的评价；对学生科学探究能力的评价；物理教学过程中的形成性评价；学生的自我评价；各种评价工具的开发与合理应用。学生综合素质评价研究；物理教学评价标准研究等。
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　　（七）现代信息技术与物理教学整合的研究
教育技术支持物理新课程改革的成功案例研究；数字化教学资源的开发研究；网络环境下物理知识传播和教学模式研究；信息技术整合的教学模式与策略；物理教师网络教学活动设计研究；开发新型教学软件；对已有课件的创造性应用；用计算机工具软件为教学服务；网络环境下学生的自主学习。
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　　（八）物理教育资源开发与利用的研究
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　　新物理实验和新仪器的开发；校内外物理教育资源的合理利用；利用生活中的废旧物品制作教学用具。
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　　（九）其他
?
　　职业教育与物理相关课程开发与教材研究；物理课程对学生职业技能和素养发展的促进研究；与中学物理教与学有关的各种问题的研究。
湖北省教育学会中学物理专业委员会
2008年工作计划 ?
为了全面实施素质教育，深化基础教育课程改革，引导广大教师、学校积极参与教学改革，进一步提高中学物理教师教学研究水平和教研活动质量，实现教研活动的可持续发展，特制定本计划。
一、发展新会员
按一定的名额分配发展新会员，新会员必须是教研活动的积极分子。
二、召开第六届湖北省教育学会中学物理专业委员会代表大会
1.发展新理事成员。
2.增补常务理事、选举理事长、副理事长和名誉理事长。
3.成立第六届湖北省教育学会中学物理专业委员会理事长委员会。理事长委员会由名誉理事长、理事长、副理事长和秘书长组成。
4.学会的重大活动由理事长委员会决定。
5.会议召开时间11月下旬左右。
三、增补湖北省中学应用物理知识竞赛委员会成员
1.湖北省中学应用物理知识竞赛由湖北省教育学会中学物理专业委员会和湖北省物理学会联合举办。
2.湖北省中学应用物理知识竞赛委员会组成：
主 任 李尚仁
副 主 任 胡保祥 张哲华 李来政 陈智慧
秘 书 长 许晓林
常务委员 胡保祥（省教研室）? 赵庭秀（省教研室） 张哲华（武大） 李中辅（武大） 李来政（华师） 陈智慧（湖大）李尚仁（省二师） 许晓林（省教研室）
委 员 全省各市（州）中学物理教研员
3.湖北省中学应用物理知识竞赛委员会常务委员会（全体常务委员）管理整个竞赛。
4.湖北省中学应用物理知识竞赛委员会上级机构是全国中学应用物理知识竞赛委员会。
5.湖北省中学应用物理知识竞赛委员会下属机构是全省各市（州）中学应用物理知识竞赛委员会。
四、继续开展中学应用物理知识竞赛工作
我省继续参加全国教育学会和全国物理学会组织的全国初、高中应用物理知识竞赛。由于我省参加这一竞赛的人数较多，工作责任重大，各市（州）、大型企业的初、高中物理教研员在组织这一活动时应该引起高度重视，特别要注意学生的安全，为保障这一活动的顺利开展，各市（州）、大型企业的初、高中物理教研员应该相互协调、相互合作，使这一活动做到万无一失。
五、中学物理青年教师教学大赛指导教师发证工作
为了调动中老年教师指导青年教师的积极性，促进“校本教研”活动的开展，对与青年教师共同研究、或指导中青年教师参加中学物理青年教师教学大赛的中老年教师发给指导证书。每名参赛教师可有1～3名指导教师（主要为本校教师，不包括市州、县市区两级教研员，市州、县市区两级教研员为当然的指导教师），但这些教师必须确实参加了活动。
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湖北省教育学会中学物理专业委员会
二〇〇八年一月二十一日
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附：发展新理事候选人条件
1.各县（市、区）推举1名中学物理教研员为理事候选人。
2.中学物理特级教教师本人愿意，市（州）中学物理教研员推荐可成为理事、常务理事候选人。
3.各市（州）教研室主任、副主任，省级重点中学校长、副校长，本人愿意，市（州）中学物理教研员推荐可成为理事、常务理事候选人。
4.非省级重点中学校长、副校长，省级重点中学教务主任、教研组长，各县（市、区）教研室主任、副主任，本人愿意，市（州）中学物理教研员推荐可成为理事候选人。
5.各市（州）中学物理教研员均是理事、常务理事候选人。
6.省内大专院校物理师范专业副教授、教授，本人提出申请，可成为理事、常务理事候选人（申报邮箱地址hubeixuxiaolin@163.com）。
09届物理高考预测及高三
一轮复习的总体设计、安排
――黄冈中学高三年级 陈瑞安
一、09届物理高考预测
从湖北省近五年高考看，理科综合试卷用的是全国Ⅰ卷，试卷中没有出现学科间综合题目，也没有出现超出课本知识外的题目（即以往的信息题）。而且物理核心内容重点考查，力学和电学两大块所占比例约为48.3%和36.7%，热学、光学、原子物理学三块所占比例均为5%，即各占一道选择题。
从近五年高考《考试大纲》看，高考要求考查的知识点的数量和要求基本没有变化，高考要求考查的五种能力没有变化，即理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力和实验能力，其中重点考查了实验能力、应用数学处理物理问题的能力。
由于物理所占比例、题型分布不变，考查的物理知识点基本不变。因此根据近五年高考情况，预测09届物理高考题型分布、所占比例、试题难度应该基本不变。
1．选择题
近几年在高考理科综合能力测试卷物理试题(全国卷)中，选择题数量均为8个，分值共48分．占物理试题总分的40％。选择题所占的比例之大显示出它在高考中的重要地位。从命题角度看．选择题容易预测结果和控制难度，从而较好的稳定试卷的整体难度；从考查角度看，选择题具有较大的知识覆盖率．可以较为全面的考查基础知识和基本技能，选择题信息量大，可以提高考试的效度，确保高考与教学基本要求的一致性。因此分析研究选择题的命题方式及备考策略对高考备考具有重要意义。
从近几年的物理试题可以看出．选择题的考查内容较为稳定，题目数量为力学3个(其中1个内容为振动和波)，电学2个，光学、热学、原子物理各1个；考查的主要内容有：力学中主要考查：牛顿运动定律(与运动学结合)、万有引力与圆周运动、动量和能量、振动和波。电磁学中主要考查：带电粒子在电磁场中的运动、法拉第电磁感应定律、楞次定律。热学中主要考查：分子动理论、热和功(热力学第一定律)、气体状态变化。光学中主要考查：光的折射和全反射、光速与折射率关系、色散、光电效应。原子物理考查内容主要有：氢原子能级跃迁、粒子结构、核反应方程、质能方程。近几年高考物理选择题还呈现出以下变化：知识方面，淡化了记忆性知识的考查，强化了对基本概念理解的考查和基本方法掌握的考查。试题的情境方面：情境更加丰富和多样化，使学生从物理的角度分析生活、科技等方面的问题，从而考查学生的科学素质。
近五年高考选择题知识点分布表
2004年
2005年
2006年
2007年
2008年
14
氢原子能级及跃迁
牛顿运动定律
核反应方程
万有引力定律
平抛运动
15
光的折射全
反射色散干涉
电荷守恒定律
牛顿定律摩擦力性质
振动图象
波动图象
牛顿运动定律
16
气体内能
万有引力定律
多普勒效应
气体压强微观定义，热力学第二定律
波动图象
简谐运动
17
波的传播
光的折射全反射
库仑定律
光的全反射
万有引力定律
18
牛顿定律
胡克定律
波的图像
动量守恒
能量守恒
动量定理
核反应中质量数、电荷守恒
19
法拉第电磁感应定律
法拉第电磁感应定律
光电效应
原子能级跃过
气体压强
20
电场力做功
带电粒子在电磁场中的运动
法拉第电磁感应定律
楞次定律
电势、电势差
法拉第电磁感应定律
21
速度时间图象，牛顿运动定律
气体压强微观定义热力学第一定律
气体压强微观定义
法拉第电磁感反应定律，楞次定律
光的折射定律
结合近几年高考情况，我想09届高考选择题分布情况仍然不变，力学中的选择题可能考查：牛顿运动定律(与运动学结合)、万有引力与圆周运动、振动和波（振动图象和波动图象结合，波动图象中非四分之一周期变化）等。电磁学中的选择题可能考查：电场力做功、法拉第电磁感应定律、楞次定律等。热学选择题可能考查：气体压强微观定义、热和功(热力学第一定律)、热力学第二定律等。光学选择题可能考查：光的折射和全反射、光速与折射率关系、光电效应等。原子物理选择题可能考查：氢原子能级跃迁、核反应方程等。
2．实验题
物理实验题在高考中的地位很突出，从近几年高考实验题看，已从考查原理、步骤、数据处理、误差分析过渡到要求考生用学过的实验原理、方法解决新颖灵活的实验问题，强化对考生创新能力的考查。从一道实验题变为一大一小两道实验题。试题从仪器使用，装置改造，电路设计，实验方法等多方面设置了新的物理情境。而且物理实验题赋分较高，成为历年高考的热点内容，它又往往是学生的得分率较低的题目，因此，学生物理实验能力是否提高，及高三物理实验复习的是否成功，是高考能否取胜的关键。
近五年高考实验题知识点分布表
年
内容
04
伏安法测电阻
05
1、验证力的平行四边行定则 2、测电源电动势及内阻
06
1、研究双缝干涉现象 2、测电压表内阻
07
1、示波器的使用 2、验证动量守恒定律
08
1、验证机械转守恒定律 2、改装电压表
我想09届高考实验题仍然为一大一小两道实验题不变，高考范围内的实验共有十九个，考虑到重复考试的可能性很小，其中研究匀变速直线运动、研究平抛物体的运动、用单摆测重力加速度、测金属的电阻率、描绘小电珠的伏安特性曲线、用多用表探索黑箱内的电学元件、测玻璃的折射率等考查可能性非常大，这些实验应该作重点复习。
3．计算题
高考计算题中有较为广泛的情景，一个题目涉及到多个不同知识点，有效地考查了学生的思维能力，物理综合能力和科学素养。计算题侧重于考查高中物理主干、核心知识，试题情景有的来自于科研、实验、生活，有的是旧题改编、推陈出新。计算题中经常考查的高中物理的核心知识点有以下内容：受力分析、物体的平衡；匀速直线运动、牛顿三大定律，平抛运动、圆周运动、万有引力定律，动能定理、机械能守恒、动量定理、动量守恒，电场力做功与电势能的改变，带电粒子在电场中的加速和偏转，欧姆定律；安培力，洛仑兹力、带电粒子在磁场中运动，电磁感应定律等 。
计算题只有三道题，通过由易到难的三个考题，区分考生对主干知识掌握程度、鉴别考生物理学科综合能力的高低，其中24、25题为中等难度以上的考题，区分度较大。而25题为物理压轴题具有对考生的阅读理解能力、综合分析能力、应用数学知识解决物理问题能力等多项能力的考查功能，在高考中有举足轻重的作用，物理压轴题往往含有多个物理过程或具有多个研究对象，需要应用多个物理概念和规律进行求解，难度最大。
近五年高考计算题知识点分布表
年份
23题
24题
25题
04
平抛运动
带电粒子在电磁场中运动
动量守恒，功能关系
05
匀变速直线运动
机械能守恒，胡克定律
恒定电流，带电粒子在电场中运动
06
声波的传播
牛顿运动定律
带电体在电场中的运动
07
匀变速直线运动及相遇问题
动量守恒定律，机械能守恒定律
带电粒子在磁场中的运动
08
匀变速直线运动
机械能守恒，动能定理，动量定理
带电粒子磁场中的运动
近五年计算题的特点是一道运动学的题，一道力学、一道电学题，我想09年高考计算题仍然会延续这种思路，23题可能还是考查运动学的题，24题可能是一道电学题，考查带电粒子在电磁场中的运动，25题可能是一道力学题，考查动量、能量的几个规律的应用。
二、高三一轮复习的总体设计、安排
1．时间安排
高三的物理复习，我们主要是按照传统的三轮复习法进行，第一轮复习从5月底开始，计划在3月10日左右结束；第二轮复习4月底前结束；5月份进入第三轮综合训练。第一轮复习我们按照《学海导航》的章节安排，基本上每章安排两周时间复习，少数章节安排一周时间复习。
2、复习安排
（1）、明确目标 突出重点
第一轮复习重要的目标是：巩固基本概念、基本理论，达到高考考试说明的要求，提高解题能力。教学大纲是各学科编写教材的依据，也是教学和考试命题的依据。在理综物理试题中涉及到的知识点会遵循大纲，不会随意超越大纲，而考查学生的能力则不拘泥于大纲。因此按照教学大纲、结合高考考试说明复习是高考复习的基本要求，物理的主干知识和核心知识点是高考复习的重点。只有抓好基本概念、基本理论的复习，才能达到会做高考题的目标。所以，我们把夯实双基作为第一轮复习最重要的目标和重点。
?? （2）、逐章复习 构建网络
在第一轮复习中，我们根据物理学科的特点，在拟定复习计划时，一轮复习按照教材的顺序进行，逐章复习。在复习过程中，由于时间紧、任务重，复习的效果好坏对学生高考的影响大，因此我们按照计划逐章逐节复习，加强对基础概念、基本理论的理解，逐步落实每个知识点，同时我们必须改变事无巨细、面面俱到的复习方式，而应“以大带小”（突出主干知识），“以点带面”（突出重点、热点知识），“以少胜多”（突出优质高效）。通过第一轮的复习，使学生掌握物理学中的概念、基本规律，及其一般应用。引导学生把每章知识网络化、系统化，把所学的知识连成线，铺成面，织成网，疏理出知识结构，使之有机地结合在一起，建立完整的知识网络。在理解的基础上，能够综合各部分的内容，进一步提高解题能力。
（3）、精心准备 精讲精练
用于第一轮复习的时间是有限的，要求老师精心备课，老师精讲，学生精练。我们每周一次集体备课，每次集体备课有一位中心发言人，由中心发言人对下周的教学进度作出安排，每节课的教学重点、难点作出必要的分析，对照一轮复习参考书指出必要补充的例题和习题，安排一章的检测时间和检测试卷。其他老师根据中心发言人所讲的内容，提出自己的意见，作必要的补充。这样复习过程中基本可以做到：高考考试说明中的考点复习到位，知识归纳到位，网络构建到位，题型讲解到位，巩固练习到位。并且每章一次检测，确保复习效果。这样基本上能让学生明白每节课、每个单元复习的重点和难点，能弄清知识间的联系，加深学生对知识的理解，提高综合运用能力。到一轮复习结束时，学生基本达到高考要求。
黄冈市高三物理备考会交流材料
着力“六抓六促”，实现可持续发展
——黄梅县高三物理备考思路、方法与策略
黄梅县教研室 吴吉成
近几年来，黄梅县高考成绩一直处于持续高位走强的发展态势，连续六年获得黄冈市高中教学质量“特别优秀奖”，黄梅县理科综合高考成绩也连续多年在全市名列前茅。今年高考，黄梅县物理学科又以人平61.78分的优势处于黄冈市领先位置，再一次续写了黄梅县高考物理成绩的辉煌。我认为，这些成绩的取得，得益于市教科院黄主任的正确指导，是黄梅县各高中物理老师精心备考的结果。
大家知道，高考备考既是一项老生常谈的常规工作，又是一项常做常新的创新工作。如果我们以一种平淡无奇的心态去对待它，高考备考必将成为寂寞难耐的教育教学活动。如果我们以一种挑战自我的心态去对待它，高考备考又将成为充满生机与活力的教育教学活动。面对高考命题改革不断深入，高考竞争日益激烈，怎样才能使一个区域的物理教学质量稳步提高？作为一名县级教研员，我的主要体会是：着力“六抓六促”，实现可持续发展。
一、抓目标定位，促教学面向转变
从整体上说，我县高考取得好成绩的一个重要因素，是我们的目标定位比较准，教学面向比较合理。在高等教育处于“精英教育”的时代，我们的教学只是面向少数尖子生，我们采用“高标准、高起点、高难度”的教学要求，实施“大容量、高频率、快节奏”的教学模式，来提高少数尖子生的物理高考成绩，收到了立竿见影的效果。但随着高等教育从“精英教育”走向“大众教育”，高考模式也从分科命题转变为“3+小综合”命题，高校向更多的求学青年敞开了大门。在这样的形势下，如何提高我们的升学率？使我们的农村青年有更多的人接受高等教育？我们经过对近几年高考升学情况的统计分析发现：在一个县（市），一类本科升学率大约在10%左右，其中重点高中接近30%，普通高中约为4%；全县二类本科升学率约为26%，其中重点高中大约60%，普通高中约为16%；全县本科（三本）升学率约为60%，其中重点高中约为90%，普通高中约为50%。这个分析使我们认识到，在高考备考中，不同层次的学校应有不同的目标定位，正确的目标定位才能有合理的教学面向。因此，我们把重点中学的目标定位在冲击一类本科和二类本科上，把普通高中的目标定位在冲击二类本科和三类本科上。在这个目标下，我们重点高中的教学面向就是那些冲击二本有望的学生，普通高中的教学面向就是那些冲击三本有望的学生，因此，无论是重点高中还是普通高中，我们都把教学面向定位在70%～80%的学生身上。我们在复习教学和训练评讲中，都重点关注这些学生，优先考虑这些学生，让这些学生不断取得进步，这是高考取得胜利的基本保证。我们认为：在现有的高考政策和高考模式下，坚持面向少数尖子生的目标定位， 坚持“高、深、难”的教学要求，是难以取得高考好成绩的。
二、抓指南透析，促着力方向明确
众所周知，对于高考备考，有三个文本非常重要，一是高考大纲（包括考试说明），二是高考试题，三是高考试题评价报告。我们把这三个文本称为高考备考的“三个指南”。要提高高考备考的针对性和实效性，就必须对这“三个指南”有透彻的分析和深入的理解。多少年来，我县一直坚持高三教师人手一份“考纲”并作为备课的指南，人人做十套“考题”并写考点分析，个个研读“评价报告”并写读后反思，其目的就是让大家对“三个指南”真正有一个深入的理解。透彻的分析使大家认识到：高考备考，“考纲”是统帅、是灵魂，“考题”是根本、是核心，“评价报告”是向导、是杠杆。通过研究“考纲”，我们明确了知识点与考点的关系：即只有那些有承载考查能力的媒介作用、能体现学科特点、且与科学、技术、社会紧密联系的知识点，才可能成为高考的考点；研明了“考纲”与“大纲（课标）”的联系和区别，“考纲”是命题的依据，对教学有反作用；“大纲”是教学的依据，对考试有参考意义。通过研究“考题”，我们明确了高考命题“不拘泥于”“大纲”和教材，而受制于“考纲”，其本质在于用“材料在外，答案在内”的试题设计，考查考生解决实际问题的能力，通过“起点高，落点低”的信息题，考查考生获取信息与处理信息的能力。对于考题，我们力图通过历年试题整体研究找规律，通过近期试题重点研究找趋势，通过相同考点的试题比较研究找变化，通过不同模式试题分类研究找差别，通过各地调考试题集中研究找信息，通过高中物理竞赛试题选择研究找题根。研究“评价报告”，我们明确了教学的薄弱环节，获取了当年高考试题的评价建议，对效度低但能力考查功能强的试题引起了关注。使我们更加重视实验教学，更加重视学生的规范训练。我们认为：只有人人都来深入研究“三个指南”，细致分析三者的联系，从变化中找动向，领会其精神实质，高考备考才不会迷失方向。
三、抓两课评议，促备考效益提升
提升备考效益的关键在课堂。复习课和评讲课是高考备考的两种主要课型。复习是学习之母。复习课的目的是疏理知识、落实文本、恢复建构和深化理解。评讲是内化的润滑剂。评讲课的目的是促进内化、巩固文本、拓展迁移和重点提升。如果教师不愿动脑，照本宣科地罗列知识，复习课教学很容易变成“炒剩饭”，这样的课不但学生不愿听，而且效率低下。评讲课如果没有考情和学情分析，也很容易平铺直叙地上成逐题论题的解说课，这样的评讲课不但低效费时，而且影响学生的学习兴趣。因此，要提高复习备考的效率，就必须研究“两课”，加强对两课的评议。我们不但在教学视导中加强对两课的评议，即每听完一节课，都及时跟讲课教师交换意见，而且每次物理备考会都要办两节研讨课，一节复习课，一节评讲课，供与会代表进行现场评议。在评议中大家各抒己见，畅所欲言，就优化课堂教学结构、活化课堂教学方法提出有益的建议，最终达成共识。我们认为复习课应该达到的要求是：有目标引导，不主观臆断；有资源整合，不照本宣科；有教学协调，不单向灌输；有问题设疑，不包办代替；有重点建构，不平铺直叙；有网络体系，不散兵游勇；并且有取有舍，主讲与渗透相结合。评讲课应达到的要求是：有考情分析，加强评讲的选择性；有内容整合，加强评讲的辐射性；有方法渗透，加强评讲的指导性；有重点跟踪，加强评讲的针对性；有原因考究，加强评讲的诊断性；有学情反馈，加强评讲的实效性。通过两课评议，使各校的物理两课水平不断达到或接近这些要求，从而提升备考效益。我们认为：复习课以恢复、理解为重点，没有深刻印象的复习课一定不是好的复习课；评讲课以内化、提升为重点，不能越听越明白的评讲课一定不是高效的评讲课。
四、抓专题研究，促教师学习反思
在高考备考中，有这样一种现象：有的教师虽然带了多届毕业班，但复习课教学仍然难以做到突出重点，突破难点，形成结构。这其中一个重要原因，就是缺少对教材体系的研究，缺乏对高中物理知识结构的整体把握和教学反思。根据这一情况，我们要求教师加强对物理知识的专题研究，促进教师学习与反思，使他们学会全面把握物理知识的内在联系和运用规律。我们开展专题研究的方式有：教师的自主研究、校本研究和全县集中研究。教师的自主研究以教师个体自觉行动为基础，以备课组和年级组督促为保证，这是实现校本研究的前提。校本研究以备课组为单位，通过集体备课交流专题研究成果，总结专题研究得失，部署后续专题研究工作。全县集中研究，我们先把整个高中物理分为6到7个专题，每所学校研究一个专题，各校在教师自主研究和校本研究的基础上，通过整合形成一份较高质量的专题研究材料，然后在全县物理备考会上进行交流，交流之后还要进行评议。我们要求专题研究材料中既要有考纲要求的说明，又要有高考考查重点和热点的分析，还要有专题复习策略的研究，把理论阐述与试题分析有机结合，使专题研究更具指导性和可操作性。例如，在《动量和能量》的专题研究中，我们要求回答以下四个问题：1、考试大纲对《动量和能量》的要求包含哪些知识点？其中哪些是Ⅰ级要求，哪些是Ⅱ级要求？2、近三年高考试题对《动量和能量》的考查约占多大比例？主要采用什么题型？考查的重点和热点是什么？3、如何建构《动量和能量》的知识结构？4、怎样从理论与实践的结合上分类阐述《动量和能量》的考查重点和热点？带着这些问题，让教师经历像编书一样去搞专题研究，弄清运用动量和能量的观点解决物理问题的思维方法，既反思了备课，又反思了课堂，教师的学习与反思得到深化，专业水平提升也会水到渠成。我们认为：没有真正经历过像编书一样去搞专题研究，教师的学习与反思只能停留在表层，教师的教学教研专业水平也不可能得到实质性的提升。静下心来搞专题研究，是提升专题复习水平的有效途径。
五、抓训练创新，促三基落实到位
有人做过这样的分析：一份高考理综试卷，如果拿到选择题90%的分数，拿到非选择题55%的分数，300分的试卷就可以拿到210分，这是保证二本、冲击一本有望的分数。可见，做好基础题，拿到基础分是理综高考取胜的法宝。这就要求学生有过硬的基础知识、基本技能和基本方法（“三基”）。实践证明，“三基”的掌握不是单靠教师的讲就能实现的，而是要通过一定的训练才能内化为学生自己的东西。但这种训练也是有讲究的，如果方法不当，即使学生做题不少，但收获不大。例如，在我们的传统训练中，每一次训练都是一套完整的大卷，做题时间长，学生负担重，教师阅卷也很辛苦。每次下来，学生都感觉身心疲惫，久而久之，学生对这样的训练就会产生厌倦情绪，效果当然不会好。2008届高三备考，我们尝试了新的训练方法，提高了训练的针对性和实效性。如黄梅一中和三中适当控制训练频率，使训练安排适应学生需要。他们督促学生建立错题档案，收集、整理、弄懂每次训练做错的题目，帮助学生避免犯第二次、第三次错误；黄梅二中针对学生知识遗忘和知识缺陷严重的问题，尝试了子母卷训练模式；黄梅五中针对学生基础题失分严重的实际，尝试了选择题专项训练。在这些训练中，加强“浅、活、新”，摒弃“高、深、难”，使训练适应高考改革需要，受到学生欢迎。就全县而言，我们重视黄冈资料的使用和全市高三调考，把每一次调考当成高考的实战演习和热身运动，并组织两至三次全县集中阅卷：每次阅卷都采取全县集中装订、混合编号、分题批阅、流水作业、专人登分。每次阅卷后，都要进行试卷分析，组织全县集中评价，有分管校长、年级主任参加的综合性评价，有教研会为主的学科评价，使教师明白学生的缺陷在哪里，导致的原因是什么？不但促进了物理“三基”的落实，而且增强了教师备考的紧迫感和责任感。我们认为：越是基础的东西越有用，物理备考要抓住“三基”训练不放松，用好黄冈资料，打好扎实的基础，这是形成强势学科综合能力的有力保证。
六、抓资源整合，促校际均衡发展
一个县市要取得整体高考好成绩，就必须确保学校内部各班级和校际间的均衡发展。我们认为，教学资源的整合，是教学质量均衡发展的重要支撑。从现在的学校规模看，我县大多数高中的物理教师都有20人以上，30岁以下的年轻教师也占到相当比例，教师的资源十分丰富。因此，我们特别强调学校内部教学资源的整合，这种整合，一方面体现在实行教学大循环，让年轻教师早日上高三得到锻炼，使高三教师保持合理的年龄结构，通过压担子、给任务，让年轻教师亲历备考、快速成长；另一方面，加强备课组建设，选聘那些教学业务精、组织能力强、教研热情高的年轻教师担任物理备课组长。通过备课组建设，强化集体备课制度，除传统的“四定”：定时间、定地点、定内容、定中心发言人外，还强调“四议”：议课、议计划、议兰本处理、议训练题命制，“四落实”：落实教学目标、落实重难点、落实训练卷、落实方法措施。集体备课中，中心发言人主讲，备课组长点评，其他教师补充，使集体备课成为提升年轻教师业务能力有实效的教研活动。同时，充分利用校园网和英特网，给教师提供丰富的教学资源。在此基础上，我们注重区域性教学资源的整合，一方面鼓励各学校之间进行交流与合作，例如，各普高基本建立了定期交流制度，除交流试卷外，还交流高考情况、教学管理的经验和做法。另一方面，充分发挥重点高中的龙头辐射作用，一是在一中举办高三备考会的现场，让普高物理教师有机会进一中课堂听课，受到复习课和评讲课教学模式和方法策略的启示；二是让一中交流高三备考的经验作法，推广一中的经验，比如三人命题小组把关试卷质量就是从一中走向普高的；三是让一中的训练试卷向普高开放，提高全县物理命题水平和训练效度。鼓励普高与一中建立互助协作关系，促进全县物理学科均衡发展。我们认为：抓好县市区域性资源整合，发挥黄冈市的资源优势，是促进校际间均衡发展，提高区域性高考成绩的有效途径。
如何设计2009届高考物理备考？首先看一下2008年高考理综物理试题的基本特点和近几年高考理综物理命题的基本趋势：
2008年试题特点：
1、突出物理主干知识和核心内容的考查， 全国Ⅰ卷力学占62分，电学占40分，占分比分别为51.7%和33.3%，可见，力、电是高考考查的重点。
2、突出对物理基础知识体系的考查，对基本概念、基本规律、基本方法、基本实验以及基本计算的考查构成了理综物理试题的主体架构。如全国Ⅰ卷的14、15、16、18、20、21、22（Ⅰ、Ⅱ）23题等都体现了这一考查特点。
3、在题型设置上，保留了较多的经典题型，用一些学科经典试题取代应用性较强的科学、技术和社会试题，整卷的学科特点更加鲜明。全国Ⅰ卷几乎所有试题的情境都比较经典，没有刻意追求新情境的设置。
4、注重多种能力考查，物理学科的五种能力：理解能力、推理能力、分析综合能力、运用数学处理物理问题的能力、实验能力，几乎都考查到了。全国Ⅰ卷的实验题，注重考查运用课本实验的器材、原理和方法进行改进型实验的迁移能力。
近几年高考物理命题的基本趋势：题型题量基本稳定，8道选择（6单2多）、1道实验（一大一小）、3道计算（两力一电）；突出物理主干、“三基”和学科内综合能力考查，命题稳中求变，稳中求新，但不刻意追求创新，不回避经典试题。
考试大纲的要求：知识内容表中：63个Ⅰ级条目，49个Ⅱ级条目，19个可考实验。
Ⅰ级条目：力学15，电学17，热学12，光学10，原子物理8，单位制1；
Ⅱ级条目：力学26，电学18，光学3，原子物理2；
19个可考实验：力学8，电学8，光学2，热学1；要求熟练运用13种实验器材。五种能力。
综合以上分析和判断，我们认为，2009届高考物理备考应做好以下工作：
1、做好计划，合理安排：坚持三轮复习的黄冈模式，第一轮从08年9月到09年3月上旬，第二轮从09年3月中旬到5月上旬，第三轮从09年5月中旬到5月底，6月考前几天为自由调整阶段。每轮复习进度原则上应与黄冈调考进度相一致。
2、明确目标，落实任务：第一轮的任务是分章节全面复习，目标是夯实基础，培养基本技能；第二轮的任务是分专题专项复习，目标是构建网络，提升能力；第三轮的任务是综合模拟训练，目标是全面清铺，系统提升。每一轮复习的相关资料应提前准备好，如此同时，应重视做好黄冈调考的组织工作和本县集中阅卷工作。
3、着力当前，抓好一轮：高三物理第一轮复习突出以下策略：
A、全面复习，突出重点：一轮复习应逐章逐节展开，但不平均使用力量，要到边到角，但不死抠边角，努力做到突出力、电主干内容和核心知识的复习。
B、重视基础，把准“两度”：复习中要重视物理基本概念、基本规律、基本实验、基本实事的恢复重建，加强中、低档问题的训练，重视通解通法的运用。处理好难度与进度的关系，决不能因为加大教学难度而影响教学进度。
C、细究广联，加深理解：教学中应加强比较和联系，让学生在更广泛的知识背景上，从各个知识的联系上来获得对所学知识的新的理解，避免照本宣科。
D、总结归纳，形成结构：一章要形成一个知识结构，让学生沿着结构“生长”知识，就像树枝和树叶沿着树干生长一样。总结的知识结构要符合学生的思维实际，让学生一看就懂，有助于学生对知识的整体把握。
二〇〇八年九月三十日
近五年高考湖北卷物理试题分析及应对思考
浠水一中 陈智
一.五年试题共性分析：
1.试题考查内容：
（1）总体情况： 考题共13个小题（实验题一个题号实为两个独立试题），5力4电3道热、光、原；还有一道试题多半为力学试题；
（2）具体情况： 力学5道必考题：振动和波；万有引力和天体运动；力与运动（2道）；动量和能量 ；（可能为力学实验）； 电学4道必考题：电磁感应；带电粒子运动2道（电场磁场）；电学实验
2.试题难易设置：
（1）容易题：①识记型问题 ②规律直接应用类问题
（2）难题：①多对象、多过程中的力和运动分析及能量分析；（繁）②带电粒子在电场、磁场中的运动过程分析；（空间想象能力 和抽象思维能力——空）③瞬间过程、微观过程；（隐）④设计性实验（综）
二.两组试题差异比较:
1.选择题中计算型选择题题量大增
2.实验题容量大增
（1）从1大1小向两个都不小发展
（2）评价性和开放性增强
（3）动手能力（实验细节、连线）
（4）计算量不容忽视
3.计算题情景更复杂：
从“2个状态、过程、运动”向“多个状态、过程、运动”发展
三.下年试题发展预期:
1.选择题计算量可能略减
从题型的考查功能来看（选择题注意对物理概念、物理规律的理解，着重考查学生的理解能力和逻辑推能力）选择题的计算量不应该太大，但理综试卷中题量的限制以及命题者对试题的理解又使得选择题的计算量不会太小。可能比04－06年的大，比07－08年的小。
2.实验题会进一步按“大容量、设计性、开放性、实践性”发展方向命题
实验题是物理学科的特色试题，从近几年试题的情况来看，坚持考查实验基础（如基本仪器的使用、和学生分组实验）的同时坚持考查学生的独立设计能力和对实验方案的改进、比较等能力是物理实验自身特点的要求，也有较好认同感，同时也符合新课程要求。两个实验都不小也是理综试卷题量限制和命题者对实验的重视所造成的，未来两方面的情况不会有变化，两个都不小是趋势。
3.计算题的三道试题可能分别在新情景、复杂过程、较高数学要求上着力
从题型的考查功能来看计算题注重独立、灵活地分析解决新情境下的物理问题，着重考查学生对物理过程的分析、建立物理模型及运用数学解决物理问题的综合能力。其难度与三个要素相关，他们分别是：知识，情景，数学要求。04－06年计算题主要在情景的新颖性上着力，测试结果表明难度略大，区分度较好，师生反应也不错。07－08年试题主要在情景的复杂性和数学运用上着力，呈现出“老难题”的面孔，测试结果表明难度和04－06年相当。未来可能会在情景的新颖性上有所着力，但为了控制试题难度，情景的复杂性和数学的要求会适中。
四.本届复习应对思考:
1.坚持回归基础:
①课本知识理清理顺：学生弄清基本知识；教师帮助学生找到知识间的联系，帮助构建知识结构。
②典型问题练熟讲透：学生知道对应的解题方法；教师帮助提炼解题思路（讲清为什么能,为什么要,如何用,以及使用时注意什么?)
2.坚持强化能力：
①滚动训练积淀能力：不滚动练习，复习内容易脱节，不易生发能力。
②变式训练锤炼能力：不变式练习，思维深度表浅化，不易发展能力。
3.坚持面向实战：
①训练内容接近高考：在第一轮（包括知识板块式二轮）复习中主要重视的是物理知识、物理规律、物理方法的理解，而高考试题往往是考查学生面对特定问题能否正确、灵活地选取知识、规律、方法加以解决，故学生虽然于一二轮复习中花了大量时间构建了自己的知结构，但面对高考要求，其应用能力就略显稚嫩，易出现“差把火”的感觉，易出现“再有一个月就好的感觉”。所以要根据学生的情况合理分配一二三轮复习的时间，组织好二三轮复习内容，在二三轮复习中穿插问题模型类专题，在这类专题中要从整合的角度认识常见问题模型中涉及的整个高中所学的物理知识（不是某一板块的知识），练习在一般情景中选用规律、方法和综合运用规律、方法的能力。
②训练要求接轨高考：规范练习要求限时、答题步骤规范，通过规范练习能暴露不成熟的思路,磨炼薄弱的计算能力,积累应试经验（答卷程序、答题心态）。
2008年湖北省高考物理Ⅱ卷评分细则
22题：
小题号
答案
得分
备注
1（1）
①②或①③
2
①或②或③
1
其它，如①②③
0
1（2）
①③
2
①或③
1
其它
0
1（3）
①减小测量误差
2
出现1(2)答案的不给分
a．如：多次测量
物体A的质量m1
物体B的质量m2
物体A下落的距离
物体B上升的距离
物体A下落的距离所用时间
物体B上升的距离所用时间
b．如：测量时增加下落或上升距离对应时间
测量距离增大
质量差小，质量较大或体积小，质量大
②减少损耗
如：绳受力后相对伸长量尽量小，滑轮间摩擦、空气阻力等
③轻质滑轮
2（1）
实验电路图正确（三个模块串联，S2与R2串联。）
4
2（2）
电压表量程7
4
电源电动势6.3 6.30
4
23题：
国家标准
① 3分
② 3分
③ 3分
④ 5分
其它解法：
(1)， 3分
, 3分
3分
(2), 3分
,
3分
(3) ,() 3分
3分
3分
或
(4), 3分
(5) 3分
(6)
,
3分
(7) 3分
,
,
(8) , 3分
3分
3分
24题：
第一问给分点：12分
第一种解法：国家标准
3分
3分
2分
4分（其中方向占1分）
第二种解法：
3分
3分
2分
4分（其中方向占1分）
第三种解法：
3分
3分
2分
4分（其中方向占1分）
第四种解法：
由全过程的能量转换和守恒关系可得，滑块在碰撞时损失的能量等于滑块碰前的动能：
6分
2分
4分（其中方向占1分）
第五种解法：
由全过程的能量转换和守恒关系可得，滑块在碰撞时损失的能量等于滑块碰前的动能：
6分
2分
4分（其中方向占1分）
第二问给分点：6分
第一种解法：国家标准
4分
2分
第二种解法：绳的张力对小球所做的功的大小等于滑块在碰前的动能或等于绳子张力对滑块的功。
4分
2分
第三种解法：
绳子张力对小球做的功等于小球在全过程中的机械能的增量，即
水平位置为重力势能零点
或 最低点为重力势能零点
或 小球运动到的最高点为重力势能零点
第四种解法：
考虑小球运动的全过程，由动能定理
4分
2分
第五种解法：
考虑小球从水平位置到最低点的过程：
若滑块固定，绳子张力对小球不做功，小球最低点的速率
（由）
若滑块不固定，绳子张力对小球做功，小球最低点的速率（应由前面正确求得）
则，绳子对小球做功为 4分
2分
25题：
第一问给分点：6分
1．给出入射速度方向（图示或文字说明）正确的，如v0平行于x轴或垂直于y轴。3分
2．给出或， 1分
3．给出 1分
不给分，如果说明式中则给分。
第二问给分点：9分
1．给出第一次在磁场中飞行的时间 1分
2．给出粒子在磁场中做圆周运动的周期 1分
3．给出电场方向：文字说明或图示正确的（如与x轴正向成210°、150°；与x轴负向成30°；垂直于直线OC指向左下方；与速度v方向相反等等） 2分
4．给出粒子第二次进入磁场中运动的时间 1分
5．给出带电粒子在电场中运动的时间 1分
6．写出 或， 1分
1分
或上述两式用动量定理表达： 2分
 2分
 2分
， 2分
7．给出 1分
第三问给分点：7分
1．给出∠O″P′P=30° 2分
2．给出粒子在P、P′两点间运动的时间 2分
3．给出 1分
4．给出 2分
备注：综合式、连等式全部正确的，给相应的分，有错误的，不给分。
《机械能》复习提要
黄梅一中高三物理组 傅超球
一、本章高考要求及热点：
1．功、功率。（Ⅱ）
2．动能、做功跟动能改变的关系。（Ⅱ）
3．重力势能，重力做功跟重力势能改变的关系。（Ⅱ）
4．弹性势能。（Ⅰ）
5．机械能守恒定律及其应用。（Ⅱ）
高考对本章考查的热点包括功和功率、动能、重力势能、弹性势能、动能定理、机械能守恒和能的转化和守恒定律，对碰撞问题也做了较多的考查。考查的特点是灵活性强、综合面大，能力要求高，如变力功的求法、以及本章知识与牛顿运动定律、圆周运动、动量守恒定律与电磁学、热学知识综合运用等。
二、给学生建立必要的思维定势和理论拓展
必要的思维定势：
A. 用能量观解题优先级别高于牛顿运动定律。
物理学三种解决问题的方案：动量、能量、牛顿运动定律的优先级别逐步降低。对于牵涉力、位移、始末动能的问题首选能量观点解题。在解题中我们依然要对物体受力分析依然要洞悉物体受力的每一次变化，但没必要就像应用牛顿运动定律那样每一次受力变化要再列一次方程。在处理多个恒力分时作用且不断变化过程中，我们只关注在不同阶段哪些力作功，作功的位移如何，分析过程始末动能变化，对于不做功的力可以不必过于关注。对于在物体作功的力中如果其中一个力是变力而其它是恒力且位移已知、始末动能也已知则可间接利用动能定理研究变力所做的功。
B．尽可能列出能量转化始末的全程方程。
物体在进行能量转化过程中，因受力情景的变化往往可分成几个受力稳定的小过程，学生容易受牛顿运动定律解题影响列出类似于强调加速度瞬时性的多个针对小时段的方程。由于能量观点解题不再针对受力变化细节，我们可把整个过程中不同时期出现作功的力看作是全程就有分时间段出现的力，因而把先后出现的作功的力一次性从前往后作的功依次列出来，找到全程始末动能变化，这就是全程方程。全程方程大多数时候能直接解决问题，即使不能一次性解决问题也有助于学生对整个物体运动状态过程了解得更透彻。在全程方程不能直接解决问题时我们可以国辅以做功情况较简单的小过程列方程配合解题，这如同受力分析中的整体法和隔离法是相似的。
在列全程动能定理方程过程中有一个问题值得提起学生注意：当全程中出现类似于碰撞类情形时则应在撞前撞后分别列方程而不应该列出贯穿大过程始末的方程，这并不是全程方程有什么问题而是像碰撞中能量转化涉及作用力，作用时间位移小，这些力的作功在方程中无法呈现的缘故。
C. 有一个系统分析法的观念在大脑中不忘
系统分析法在牛顿运动定律和动量定理中获取了极大的成功，但在动能定理中却受到了极大的压制，但系统分析法从来就是一种优化的解题观念。这里最难办的就是系统内力作功问题，关于内力作功大量的选择题来强化学生的认识，不是无的放矢。系统动能定理不是不能用，但不可滥用。系统动能定量完全可表述为：多物体构成的系统中所有系统外力作功和所有系统内力作功的代数和等于系统内各物体动能变化的总和。但这样一个结论下了和没下没什么差别，因为它在很多时候不能给我们带来便利。
但在系统内力只有一对滑动摩擦力时有一个特定结论：Wf=-fs相对，因而在这种情形下系统动能定理就变得有价值起来了。
必要的理论拓展：
A．机械能守恒定律条件及定律的拓展
狭义条件：只有重力（弹性力）作功。
广义条件：除重力（弹性力）以外力可以作功，但必须代数和为零。
由于重力（弹性力）作功的特点与路径无关，只决定于始末高度差，同样的力还有电场力，分子力，这些力都可引入势能。
故可得出：在只有分子力做功的情况下，分子势能和分子动能总和守恒。
在只有电场力做功的情况下，动能和电势能总和守恒。
在只有电场力和重力做功的情况下，机械能和电势能总和守恒。
我们姑且把后三个结论作为类机械能守恒，这可大大拓展机械能守恒定律理解和应用。
B. 功能原理结论及其拓展
由机械能守恒广义条件可知：除重力（弹性力）以外力所作的功等于机械能的改变。
这个结论很重要。这里也可以让学生建立一个思维定势：如果分析机械能的改变最佳的方案就是直接利用功能原理分析除重力（弹性力）以外的力估作功。如果分析动能变化我们就得全面分析所有力作功。
功能原理还可以在重力和电场的复合场中：除重力和电场力以外的力对物作的功等于机械能和电势能总和的改变。
三、开展好必要的专题讲座让学生对常规难题有必要的体验和应对方案。
A. 变力作功处理专题
变力作功的处理不外乎两种：直接法和间接法。
直接法中有：1. 把变力作功转化为恒力作功问题。
2. 如果变力是随位移均匀变化的，则可利用平均值来求功
间接法：利用动能定理结合其它恒力作功和始末动能变化来求
B. 两类汽车启动问题专题
C. 皮带传动物块类专题
四、分析高考题库对机械能和其它章节综合应用的探索
这里我只提一个最大的热点：机械能和万有引力的综合情形和学生现状。
学生对于卫星绕地作圆形轨道运动从近地轨道变轨为远地转道时不知道机械能要增加，卫星绕地作椭圆轨道运动时不知道卫星机械能守恒。
建议在课堂中把引力势能告诉学生，让学生把第二宇宙速度的由来，把氢原子绕核运动的能级和卫星绕地作圆周运动的机械能对比认识，增进学生体验。
2009届高三第一轮《动量》复习策略
武穴中学 张元富
各位黄冈老师：
今天能与你们聚在一起共商第一轮复习大计，我感到非常荣幸，这不仅增进了我们的认识，而且使我这位年轻老师从你们那里学到扎实的工作作风和有效的复习经验。作为高三教师面临的压力是巨大的，高考成绩的优劣是衡量我们高三教学的主要标准。而且选理科的学生占大多数，使高三物理又成为理综的重中之重。如何更有效地提高复习效果和学生的应战能力，值得我们研究和探讨。下面谈一下本人及武中高三教研组的做法，以达到抛砖引玉之作用。
明确考纲,有的放矢
1． 08年《高考说明》要求
四、动量
内容
要求
说明
1． 动量. 冲量. 动量定理
2． 动量守恒定律
3． 动量知识和机械能知识的应用（包括碰撞、反冲、火箭）
4． 航天技术的发展和宇宙航行
实验: 验证动量守恒定律
Ⅱ
Ⅱ
Ⅱ
Ⅰ
动量定理和动量守恒定律的应用只限于一维情况。
备注：增加了“动量知识和机械能知识的应用（包括碰撞、反冲、火箭）”的知识内容；增加了“航天技术发展和宇宙航行”的知识内容；去掉了“不要求用动量定理的公式进行计算”的说明；去掉了“在碰撞的问题中，不要求使用动能守恒公式进行计算”的说明。
2．研究高考事半功倍
新考纲对本章要求掌握的程度很高，是高考考察的重点之一，动量守恒是每年高考必考的内容。
本章的高考命题有选择、实验、计算等题型，其中计算题居多。而且一般来说对能力的要求高、难度大，尤其偏爱动量守恒和能量守恒相结合的综合计算题，常常作为压轴题。高考试题中涉及的典型问题主要有：人船问题、碰撞问题、子弹打木块问题、弹簧问题、多个物体相互作用的问题。近几年，本章知识在力学范围内综合的命题仍然是主流。但是，本章与其他知识综合的问题还有不少，都不可忽视。如带电粒子在电场和磁场中的运动、碰撞、原子核反应等。
3．高考回顾及预测：近几年这一章都在考。06年全国卷考验证动量守恒定律实验，07年考单摆在磁场中碰撞问题,08年全国Ⅱ23题子弹打木块问题, 全国Ⅰ24题小车上悬挂小球问题(实质是人船模型问题)。以及全国各地重庆、四川、宁夏、广东都考了动量这一章计算题.
明年高考,这一章将仍是重点，但我个人认为出选择题几率较大。近几年各地高考计算题出的比较多，明年可能性还是比较大的。
关注上海、北京高考以及高考模拟题。它一定程度上代表了未来年命题方向，从近年上海、北京试题看，可归纳为下列几种题型：“观察想象的判断题；估算估测的信息题；联系实际的操作题；运用规律的实验题；反思评价的辨析题；特别是构建体系的创意题”。为了让学生涉及到更多的新型题，新题赏析有必要。总之我们应该根据自己的时间情况，适当的汲取一些有用的东西，正确指导我们的复习工作。
二、复习策略及方案
（一）消化环节是关键，管理措施须有力
细节是成败的关键，作为高三物理复习中，最重要的环节就是消化和巩固。因此对作业的管理力度和教师的敬业精神尤为重要。
1．讲义的编制
（1）针对不同学生，提出不同要求
在进入高三复习冲刺阶段时，学生的个体差异还是相当明显，即使重点中学也不例外。因此教师对各个层次的学生不应提出统一的要求，而应该根据不同学生群体的知识储备和能力状况，课堂教学内容与训练体系应立足中等学生，适当照顾两极。对于基础较差的同学提出与其他同学同样的要求，会导致他们每天疲于应付繁重的作业，被—些难题弄得晕头转向，根本没有时间消化巩固复习基本知识，甚至对高考丧失信心。对于这样的同学，应引导他们立足基本知识，对于难题问题可以适当放弃，把他们的复习目标定位在确保完成高考试卷(样题)中的双基题目上。这样他们才有足够的精力和充分的信心去实现他们的目标。对于尖子同学，首先应提醒他们防止滋生骄傲情绪。另外，除了要求他们完成正常作业和认真听好课外，还可以给他们增加一些能力型题目和易错题目的训练，让他们在复习中多一些灵活性与自主权，使他们潜力得到充分发挥。即不同层次同学要求不同,分层作业。
（2）精心编制教案，提高训练质量
第一轮复习的练习应以单元训练为主，复习的训练应注重其回归性与总结性，可以挑选一些前面训练中失误率高的题目反复训练，或回到基本知识与基本技能训练上去，适当做一些查漏补缺，使整个复习疏而不漏。我们要求练习中尽可能不出现重题,每章分配任务到人,审题任务到人,层层把关。而且每隔一星期进行一次测验,命题人、审题人要求高,责任大。
（3）重视知识积累，培养迁移能力
高考物理试题历来既重视知识，又重视能力。尤其近年来，为了适应素质教育的要求，更是把对能力的考核放在首位。所以在高三物理复习中既要重视知识积累，又要注意培养能力。
知识的积累不能只局限于教师对知识的罗列与梳理，还应使其在训练中得到强化。有些知识点光凭教师的讲解不一定能使学生形成很深的印象，在碰到具体问题时往往容易出错。对这些知识点应通过针对性训练，从错误的订正与评讲中吸取教训，加深印象。我们的第一轮备考资料以《绿色通道》为主,我们要求学生先在答题卷上完成,并在书上作好错题订正,并且老师不间断检查。
在不断积累知识的同时，能力的培养也应贯穿于始终。这里首先应排除两种错误认识：一是认为能力完全取决于学生的智力因素，教师无从培养；二是认为培养能力不外乎是多讲或多练一些难题。应该认识到智力也可以开发，创造性思维也可以培养，问题在于培养的方法。讲解难题只能是一个方面，关键在于平时对学生思维积极性的调动和启发。循序渐进，逐步提高，这样就比较切合学生的认知规律，提高了学生的能力迁移效果。比如说教师在讲述了一些典型问题后及时布置与之相对应的习题，或把学生学过的几种解题方法浓缩于一个题目中让学生去练习，通过分析与总结逐步提高能力。这个过程是潜移默化的，学生就不会感到过分的突然。
近几年的高考题都是非常注意物理和实际生活、科技、科研相结合，往往这些题目是大家不太熟悉的，也没有什么诀窍，其实也不要寄希望于找很多很多这样的题目，熟悉了这些情景，到高考的时候就会迎刃而解了，因为这类案例太多了。最关键的是，教师适当选择一些典型例子教会学生怎样去分析、建立合适的物理模型、根据给出的数据求解。告诉学生有好多时候，前面给出的一些信息，很多和科研结合的问题，有一些很大的帽子，比如这是什么原子核实验等等的，大家不要害怕，耐心地把这个题读下去，慢慢你就会发现你自己熟悉的物理模型就在后面，还是按照自己解平常的问题的方法、思路去要想，就没问题了。
2．“批改、统计、讲评、二次检查”一条龙管理
批改——全批全改 统计——错误率、典型情况记载
讲评——归纳串讲 二次检查——督促订正、了解订正
高三训练量大,学校教学要求作业做到全批全改,老师的任务确实很重, 但我们教研组不折不扣去完成。
3．建立备忘录和错题集
要求学生错题汇总便于复习。
备忘录：做用心人，及时记载将疑问扼杀在萌芽状态，进入良性学习循环。
4．指导学生提高作业质量

（二）抓好二个群体工作
所谓两个群体：一个是学习优等生，一个是学习后进生，对后进生加强个别辅导，对优等生做好培优拔尖工作，均使他们在不同的层面上得到较大的提高。

（三）优化备课组活动
备课组要三统一、一交流、一共开。即统一进度、统一作业、统一测试;交流备课;公开测试结果。增强目标意识、协作意识、危机意识和竞争意识。高三年级要求第一次上高三的年轻教师在搞好教学同时,每星期听课三节。
(四) 复习方案
学生经过夯实基础知识，掌握基本技能的一轮全面复习后，已编织了知识网络结构，但对照选拔要求，尚欠火候，仍需精雕细刻。在一轮复习中抓住以知识为背景，提高综合能力为目标的横线和以典型问题为载体，理顺解题思路，培养物理能力的纵线，真正让每一位学生在双基和技能上上一个新的台阶，下面是第一轮复习教案仅供参考。
课时（2周）
§5.1 冲量、动量 1课时
§5.2 动量定理 1课时
§5.3 动量守恒定律 1课时
§5.4 碰撞与反冲 1课时
§5.5 相互作用过程中的能量转化 1课时
单元练习 1课时
§5.1《 动量 》
1．理解动量概念
动量是描述物体（质点）运动状态的物理量，量度物体运动的强弱。
（1）定义：p = mv
（2）描述物体运动的状态量
（3）动量是矢量，方向和速度的方向相同。
（4）动量的变化，遵循矢量运算法则。计算Δp要建立坐标系。
（5）动量与动能的区别和联系：
瞬时数量关系：p=或Ek=
动量是矢量，动能是标量
p变Ek不一定变化，Ek变动p一定要变；或Δp≠
2．理解冲量概念
冲量是描述力对时间的积累效应，改变物体的动量。
（1）定义：I=Ft
（2）描述力的时间积累效应的物理量，是过程量。
（3）冲量是矢量：（恒力的冲量方向与力的方向一致；变力的冲量方向动量变化的方向间接得出。）
（4）冲量和功区别：W=0，I≠0
（5）冲量的合成：作用在物体上的几个力的时间相同时，则各个力冲量的矢量和等于合外力冲量，合=+
如果作用在物体上的几个恒力作用时间不同时，I=F1t1+F2t2
（6）冲力：一般指物体在相互作用过程中受的平均作用力，是一种在极短时间里变化很快、数值很大的（弹）力。
§5.2《 动量定理 》
1．动量定理及其应用规范
（1）研究对象：单体
（2）动量定理：I合=Δp
（3）矢量性：一维时，规定好正方向
（4）应用动量定理解题规范
① 确定研究对象
② 各力冲量分析：各力及作用时间分析
③ 分析物体的初、末状态的动量
④ 选定正方向
⑤ 列方程
⑥ 解方程讨论答案
2．例题分析
例题1．如图所示，质量为M的铁锤，从h高处自由落下，打到质量为m钉子上后速度减为零（钉子被钉入木头中），且冲击时间为Δt，以竖直向上为正方向。求：
（1）铁锤对钉子冲力的大小；（2）钉子受到木板的平均阻力大小；
解答分析：
（1）根据I=Δp，铁锤M：设完全非弹碰
(N-Mg) Δt=0-(-M)
∴ N=+Mg
只有当 >>Mg时，冲力才为。
（2）根据I=Δp和牛顿第三定律，钉子m：
-(N+mg) Δt + f Δt=0
∴ f= N+mg
且 N>>mg，∴ f= N=+Mg
说明：① 在竖直方向的冲击问题中，当动量变化率远大于重力时，重力可以忽略不计；
② 坐标系方向不会影响计算结果。
§5.3《动量守恒定律》
1．动量守恒条件：
理想守恒：F合外=0。系统不受外力或所受外力合力为零
*“外力合力为零”与“合外力为零”不同
近似守恒：作用时间极短F外<某方向守恒：∑Fx=0，则系统在该方向上动量守恒px=C。
2．动量守恒定律
表达式：p=C
p系统Ⅰ= p系统Ⅱ 或 m1v1+m2v2 = m1v1’+m2v2’
Δp系统=0
Δp1= -Δp2
矢量性：一维情况，规定正方向（相应确定各量的正负）
系统性：解题中注意选择系统物体的数量
瞬时性：p系统Ⅰ= p系统Ⅱ= p系统Ⅲ= …或m1v1+m2v2 = m1v1’+m2v2’ = m1v1’’+m2v2”=…
相对性：对地！（近几年从未出过有相对速度的问题）
§5.4《 碰撞与反冲 》
1．碰撞（打击）
（1）碰撞是物体间相互作用突然发生，持续时间极短，相互作用力很大，作用力是变力的短暂的相互作用过程。
（2）由于物体间相互作用时间极短，在碰撞过程中一般内力远远大于如重力、摩擦力等外力，外力常被忽略，可以用动量守恒解决问题。
（3）碰撞分类
① 完全弹性碰撞：在弹性力的作用下，系统内只发生机械能的转移，无机械能的损失，称完全弹性碰撞。
m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’
m1v+m2v=m1v+m2v
∴ v=v1
v=v1
在v2=0时，分为以下几种情况判定碰撞后的速度方向：
当m1>m2时：v>0，v>0。两球均沿初速v1方向运动
当m1=m2时：v=0，v=v1。两球交换速度。
当m10。m1反弹，m2沿v1方向运动
例如．
② 非弹性碰撞：在非弹性力的作用下，部分机械能转化为物体的内能，机械能有了损失，称非弹性碰撞。
③ 完全非弹性碰撞：在完全非弹性力的作用下，机械能损失最大（转化为内能等），称完全非弹性碰撞。碰撞物体粘合在一起，具有相同的速度。
说明：完全非弹性碰撞并非“粘合”，只是速度相等。
（4）解题一般要考虑：
① 动量守恒；
② 空间、运动关系；
③ 能量守恒（机械能常常要减少）。
2．反冲
（1）反冲是相互作用的物体作用力与反作用力产生的效果。系统向外“发射”部分物质的同时，余下部分同时产生相反方向的运动。如射击时抢身的后坐；发射炮弹时，炮身的后退；火箭喷射燃气，而发射；水轮机因水的冲击而转动等。
（2）内力远大于外力，可用动量守恒。反冲运动的两部分物体之间作用力常为变力。
（3）解题的典型模型为“人船模型”：m1s1=m2s2
3．爆炸
（1）碎片间相互作用时间极短，且内力远大于外力，作用过程中物体的位移很小，一般可忽略不计。
（2）爆炸过程可用动量守恒，但机械能增加。
4．碰撞、反冲、爆炸比较1
作用
作用时间
作用力
动量
机械能
碰撞
短暂
变力、很大
准守恒
ΔE≤0（机械能不增加）
反冲
（有时）短暂
变力、很大
准守恒
爆炸
短暂
变力、很大
准守恒
ΔE>0（其它能转化为机械能）
碰撞、反冲、爆炸比较2
现象
过程特点
方法
碰撞
(t很短，F内很大，一般F内>>F外，p=C处理
(t很短
爆炸
有其它能（化学）转化为机械能，F内>>F外，p=C处理
机械能增加
反冲
常见：射击、发炮、火箭、水轮机…F内>>F外，p=C处理
作用力与反作用力产生的效果，相反方向加速、运动
运动反向
*说明：碰撞、反冲、爆炸均为广义“相互作用”
§5.5《 相互作用过程中的能量转化 》
1．目的：综合应用动量和能量的观点分析、解决物体间相互作用过程中的能量
2．知识要点理解：
（1）相互作用：相互作用过程是一个很大的概念，除了碰撞、反冲、爆炸等常见的作用，一般物体间的相互摩擦，用绳或弹簧连接的物体，通过电、磁场作用的带电体等，均属相互作用过程问题。
（2）物体间相互作用的过程，必然伴随着动量、能量的转移、转化。在解决物体间相互作用的问题时，要牢固树立动量和能量转移、转化的思想，正确分析作用前后系统的动量、能量。
碰撞、吸斥、挤压、摩擦、爆炸、反冲、…中运动（v、mv、…）发生的转移转化。这里的运动是广义的运动，包括力、热、电、光…等运动形式。
3．当∑F= 0时：
v：（例如：质量相等完全弹碰，速度互换）
mv：
：
说明：① 作为运动量的（动能），在相互作用前、后可能不变、减、增。
② 分析mv有没有变化时，只要分析∑F= 0即可；分析有没有变化时，要分析一对相互作用力的功。
4．例题要体现能量转（移）化的多样性，过程的复杂性，还要联系实际
把握方向 夯实基础 决胜高考
——2008年高考物理复习经验总结
武穴中学 张俊敏
高考的成功与否决不是一朝一夕之功，它需要我们全体教师和学生共同努力，科学备考。多年的实践证明，要搞好复习备考，就要采取科学、周密、完整、详细和符合学生实际的高考总复习方法，本届高考，我校的复习经验可概括为：把握方向，夯实基础，稳步提高。具体做法有以下几点：
一、把握方向，控制好复习节奏
古语有云：授人以鱼，不如授人以渔。老师要想教好学生，必须自己先要吃透教材，钻研考纲，把握高考命题方向。否则，就容易走弯路，甚至走瞎路。以往的高考题中有不少只有对物理概念的理解非常精确、深刻、思路极为开阔的学生才能正确解答，近年来这类题有减少的趋势，但突出对主干知识的考察。根据高考大纲的要求，尽管物理知识点有131个（包括19个实验）左右，它们还是有轻重之分。由于理科综合卷中物理只有12道题（8道选择题，1道实验题，3道解答题）。所考查的知识点非常有限（30个左右）。因此在复习中教师要引导学生分清主次，抓住高考的热点和重点。这就要求我们每位教师都要仔细分析和对比近几年的高考题，抓住几乎每年都考的重要知0识点（如力学中的牛顿定律，动量守恒，能量守恒，电磁学中的场，电磁感应等）和近几年考查得较少的。但也同样重要的知识点，以防出现冷门题。同时，教师应对自己的复习进度和复习知识框架非常熟悉，在平时测验，月考中有意识地强化重要知识点，附带查漏补缺。我们学校领导在这方面非常开明，有远见。每年不定期组织全校各科教师尤其是高三教师、各科备课组长、教研组长等外出培训，学习，与兄弟学校互相交流经验。这对我们的复习备考和平时教学帮助很大。
二、夯实基础，排查知识死角
抓好基本物理知识的教学仍是高中物理复习的首要任务。在第一轮复习中，我们以考纲为依据，以课本为根本，按照辅导资料，按步就班地复习。这一轮复习中，不能抢进度，要控制好标高，面对全体学生。在第一轮复习结束后，我们全组老师集体备课，逐一对照考纲，查找知识漏洞，力求做到复习无盲点，无死角。对于热、光、原这几部分内容，由于高考中仅出现几道选择题，且难度一般都不大，我们采取提纲式的复习，尽量让学生多看书，再通过训练，寻找刺激，加以落实，实践表明，这样做的效果还真不错。
三、少讲，精讲，讲透，尽量让学生自主学习
教学的最终目的是让学生掌握好知识点，到了高三，高中的知识已全部学完，学生缺少的是将各章节知识如何提纲存挈领，溶融贯通。因此，从去年开始，我们学校就制定了一项新规定，晚自习一律不讲课。要给学生充分的时间去训练、思考和总结。这样以来，就要求老师上课要少讲，精讲，讲透。为了实现这一目标，就必须在平时备课、阅卷上下功夫。为此，学校特地引进了先进的网上评卷系统软件，当试卷阅完后，计算机自动统计出正确率，每道题得分率，错题易错答案，分数段统计表，平面直方图等。使老师迅速掌握第一手资料，对正确率较低或得分率较低的题作重点讲解，为科学备考赢得了宝贵的时间。
四、立足典型模型，提高综合能力
纵观近五年的全国高考理科综合试卷，不难发现试卷中的物理试题有着很浓的模型特征，相当一部分物理题是从物理模型的角度立意命题的，而物理过程却不复杂。典型的物理模型，是物理现象，物理情景的高度浓缩。因此，我们在第二轮复习中，抓住高考命题的这一特征，确定“立足典型模型，提高综合能力”的专题复习策略。
近几年来的理科综合试卷中，出自课本的或由课本变形而来的模型不少。因此在第二轮复习中，我们做到引导学生回归课本，更重视课本中的模型，发挥课本上这些模型的典型作用，将它们与常见的问题联系起来，挖掘这些模型的发展功能和应用功能，借以提高学生正确运用基础物理知识处理实际问题的能力，培养学生敏锐和深邃的洞察能力，做到举一反三。达到提高学生综合分析问题的能力。
五、发挥群众智慧，强化知识应用能力
近年在高考题中出现不少与生产，生活、科研实际联系紧密的题目（如自行车发电机、电磁流量计、导弹惯性制导、霍尔效应、天体演化等），这类题目选材灵活，立意新颖，要求考生对试题所展示的实际情景进行分析，判断，弄清物理情景，抽象出物理模型，然后运用相应的物理知识解答。为了提高学生应用知识解决实际问题的能力，我们备课组制定了第三轮复习方案；每位教师发挥自己的聪明才智，出两份好题（包括一道实验，三道解答题），尤其是针对高考中的难点和重点部分：物理实验，制定了一套专题复习计划，力争让学生先掌握课本实验，再求其变化。通过这段时间的复习，学生的实验能力（尤其是设计性实验）和分析解决综合应用问题的能力得到了很大提高。并且，由于这些题目是老师们精选出来的，题目新颖，学生们学习兴趣非常浓厚，备考也更加投入，这也为我校最终取得高考的胜利奠定了更加坚实的基础。
以上是我就我校2008届高考物理科复习备考的经验作的一些简单总结，不足之处，请大家批评指正。
谢谢！
2008、9

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