自主招生(物理竞赛)物理讲解.ppt

例2.如图所示，温度为0℃时，两根长度均为L横截面积相同的、均匀的不同金属棒，密度分别为ρ1和ρ2 ，线膨胀系数分别为α1和α2 ，它们的一端粘合在一起并从A点悬挂在天花板上，恰好能水平静止。若温度升高到t℃，仍需它们水平静止平衡，则悬点应该如何调整？（设两棒密度均不变） 例5.证明理想气体的压强 ，其中n为分子数密度， 为气体分子平均动能。 例12.a、b两种单色光以相同的入射角从O点由某种介质射入真空，光路如图所示，请同学们自行设计选项，尽可能全面地复习相关知识： α粒子散射实验 4.静电场与感生电场（涡旋电场）的比较 （1）产生原因：静电场是静止电荷产生的，而感生电场是变化的磁场激发的。 （2）性质：当单位正电荷绕闭合回路一周时，静电场力的功为零。当感生电场驱使单位正电荷绕线圈一周时，感生电场力的功不为零，其数值恰为线圈内产生的感生电动势，数值上等于通过线圈的磁通量对时间的变化率。 （3）静电场是保守场，感生电场是非保守场。 （4）静电场的电场线是有头有尾的不封闭曲线，而感生电场的电场线是无头无尾的闭合曲线。 （5）静电场是有源场，而感生电场是无源场。 例10.无限长螺线管的电流随时间作线性变化(常数)时，其内部的磁感应强度B也随时间作线性变化。已知ΔB/Δt的数值，求管内外的感生电场。 由电动势定义有： 解析：设管的半径为R 由法拉第电磁感应定律有： 所以，当rR时 在rR处 由电动势定义有： 由法拉第电磁感应定律有： (rR) 在rR处 例11.在一个半径为R的长直螺线管中通有变化的电流，使管内圆柱形的空间产生变化的磁场，且ΔB/Δt＞0，如图所示。如果在螺线管横截面内，放置一根长为R的导体棒ab，使得oa=ab=ob，那么ab上的感生电动势是多少？如果将导体棒延伸到螺线管外，并使得ab=bc=R呢？ 点评： （1）长直通电螺线管的磁场分布 （2）如果导体是一闭合回路 解析： （1）由法拉第电磁感应定律，回路oab感应电动势的大小为： 这就是ab上的感生电动势 （2） （3）如果是一复杂电路 例12.将一个半径a、电阻为r的圆形导线，接上一个电阻为R的电压表后按下图a、b两种方式放在磁场中，连接电压表的导线电阻可忽略，a、b中的圆心角都是θ。均匀变化的磁场垂直于圆面，变化率ΔB/Δt=k。试问a、b中电压表的读数各为多少？ 点评： （1）电压表的正负、磁场方向均未知，如何处理？ （2）如何计算电压表的读数？ 解析：设磁场方向垂直于平面向里，且均匀增加 图a 对回路OPS1Q 对回路OPS2Q 回路电阻 由基尔霍夫定律有： 联立以上各式求解得： 故电压表读数为零 图b 由基尔霍夫定律有： 解以上方程组得： 故电压表读数为： 第三讲 非主干知识与物理探究 第一部分 热学中的重点难点分析 一.概述 1．知识特点 （1）内容琐碎，考查点多。 （2）概念多且较抽象，概念间联系多而杂。 （3）理论性较强。 2．复习建议 （1）以分子动理论为基础，逐步延伸。 ①物体分子微观结构的两种模型：球形和立方体形。 ②宏观物理量和微观物理量间的联系。 ③由跟物体宏观运动相联系的机械能扩展到由分子动能和分子势能决定的物体的内能。 （2）从微观角度分析固、液、气的性质。 （3）重点复习三个气体实验定律、理想气体状态方程及热力学第一定律的应用，强化典型题型的训练。 例1.（2012北约）在厚度相同的均匀密度铁板上切割出质量相同的一个圆铁环a和一个圆铁板b，将a、b竖直立于地面上，温度相同，设a、b不与地面和空气交换热量，现对a、b输入相同的热量后，问a、b哪个温度高？ A a高 B b高 C a、b一样高 D 既可能a高，也可能b高 点评： 二、典型问题分析 （1）固体的线膨胀 （2）能量转化与守恒定律的应用 1.简单的热现象 a b 点评： 1.热膨胀公式： 2.力矩平衡条件：合力矩为零 对各向同性的固体 γ=2α β=3α X X’ 解析： 设A点距离粘合端x ，横截面积为s，则 设膨胀后的长度分别为L1和L2 ，而且密度近似处理为不变，则同理有 由线膨胀公式，有 设调整后的悬点为B ，则AB间的距离为 题后反思： 1.若考虑密度的变化，情况要复杂得多，请同学们自己运算； 2.2009年全国一卷就有线性函数表示材料的电阻率随温度变化的内容 例3．（2011年七校联考试题）当压强不变、温度变化量Δt不太大时，液体或固体在某一温度下的体膨胀系数α可以表示为 ，其中V为该温度时的体积，ΔV为体积的变化量。一般来说，在常温常压下液体和固体的体膨胀系数分别在10-3/K量级和10-6～10-5/K量级。 图中所示的装置可以用来测量控温箱中圆筒形玻璃容器内液体的体膨