─高二物理教案全套（上）
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└─高二物理教案全套（下）
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　　第一单元：机械波、波长、波速、频率
　　一、简要知识点：
　　1、机械波的概念；
　　2、产生机械波的条件：
　　3、横波的简单图象；
　　4、波长和波速、频率的关系。
　　二、基本概念：
　　（一）机械波的基本概念：
　　1、介质：传播振动的媒介物叫做介质。
　　2、机械波的定义：机械振动在介质中的传播过程。波是传播能量（振动形式）的一种方
　　式。
　　注意：波在介质中传播时，介质中的质点只是在平衡位置附近振动，并不随波的传播而
　　迁移。
　　3、产生机械波的条件：有振源和传播振动的介质。
　　4、机械波的分类：横波和纵波
　　质点振动方向与波的传播方向垂直的波叫横波；
　　质点的振动方向与波的传播方向在同一条直线上的波叫纵波。
　　[例题1]下列关于机械波的说法中正确的是：
　　A、有机械振动就有机械波；
　　B、有机械波就一定有机械振动；
　　C、机械波是机械振动在介质中的传播过程，它是传递能量的一种方式；
　　D、没有机械波就没有机械振动。
　　[答案与解析]  BC ；机械波是传递能量的一种形式；产生机械波的两个必要条件是机械振动和介质，单其中一个条件不是产生机械波的充分条件。
　　[例题2]一列波由波源向周围扩展开去，由此可知：
　　A、介质中各质点由近及远地传播开去；
　　B、介质中质点的振动形式由近及远的传播开去；
　　C、介质中质点振动的能量由近及远的传播开去；
　　D、介质中质点只是振动而没有迁移。
　　[答案与解析]BCD ；
　　波在介质中传播时，介质中各质点并不随波逐流，而是在平衡位置附近振动。
　　（二）机械波的图象，波长、频率和波速：
　　1、横波的图象：
　　A、作法：
　　用横轴表示介质中各个质点的平衡位置，用纵轴表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移。用平滑线连接某时刻各质点位移矢量的末端，就是该时刻波的图象。
　　B、图象特点：是一条正弦（余弦）曲线；
　　C、图象的物理意义：描述在波的传播方向上的介质的各个质点在某时刻离开平衡位置的位移。
　　注意：波的图象和振动图象是根本不同的，波的图象描述的是介质中“各质点”在“某一时刻”离开平衡位置的位移；而振动图象描述的是“一个质点”在“各个时刻”离开平衡位置的位移。
　　2、波图象的重复性：
　　相隔时间为周期的整数倍的两个时刻的波的图象是相同的；
　　3、波传播方向双向性：
　　不指定波的传播方向时，图象中波可能向x轴正向或x轴负向传播；
　　（三）波长、频率和波速
　　1、波长：
　　是两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相同的质点间的距离。波长的大小也等于波的振动状态在一周期内传播的距离。
　　2、频率f ：
　　波的频率就是质点的振动频率，波的频率由波源决定，与介质无关；波在传播过程中，频率不变；
　　3、波速：
　　描述波传播的快慢，机械波的波速取决于介质，一般与频率无关；
　　4、波长、波速、频率的关系：
　　= v T =   ；
　　（四）波的图象直接反应的几个物理量：
　　1、各质点的振幅A ；
　　2、波长 ：相邻的两波峰（或相邻的两波谷）之间的距离。
　　第二单元：波的图象应用：
　　一、简要知识点：
　　1、根据波的传播方向确定各质点振动方向；
　　2、画出经过 t时间后的波形图；
　　3、利用波动图象的周期性解决波的问题。
　　二、基本概念：
　　（一）、由波的传播方向确定各质点的振动方向或由质点振动方向确定波的传播方向的方法：
　　1、方法一：特殊点法（带动法）
　　（1）明确波的传播方向，确定波源方位（波由波源传出）；
　　（2）在质点P点靠近波源一方附近（不超过1/4）图象上另找一点P'；
　　（3）在P'在P的上方，则P'带动P向上运动，若P'在P点下方，则P'点带动P点向下运
　　动；
　　2、方法二、微平移法：
　　作出经微小时间 t后（ t<T/4）后的波形，就知道了各质点经过 t时间到达的位置，
　　则运动方向就知道了。
　　（二）画出再经 t时间波形图的方法：
　　1、方法一、平移法：
　　（1）确定 t=？
　　（2）算出 t时间内波的传播距离 s = v t = ？
　　（3）把整个波形沿波的传播方向平移 s 。
　　2、方法二、特殊点法：
　　（1）找两点（原点和 的点并确定其运动方向；
　　（2）确定经 t = ？T时间内这两点所达到的位置；
　　（3）按正弦规律画出新的波形。
　　3、注意：
　　（1）若要画出 t时间前的波形，则往相反方向平移即可。
　　（2）若 s或 t较大，则可根据波的图象的重复性采用去整留零头（即整数倍的周期
　　去掉，只画出不足周期部分即可）方法处理即可。
　　[例题1]如图所示，是一列横波在某一时刻的波形图，波沿x轴正向传播，则：
　　（1）A点的振动方向是_______， C点振动方向是_______，D点的振动方向是__________。
　　（2）再经T/2质点A通过的路程是________cm ，质点C的位移是______cm。
　　[分析和解答：]
　　（1）波沿c轴正向传播，波源在左方，则在A点的左方找一点A'，见图A'在A上方，故A点向上运动。
　　同理C左方附近找一C'，见图C'在C下方，故C向下运动，同理知D向下运动（或用方法二，画出经很小时间 t的波形图见图虚线所示，则易知A向上，C、D向下）
　　（2）质点A在T/2时间内振动了1/2 个全振动，通过路程s = 2A = 2×2 = 4cm，而确定点C的位移，应先确定其运动方向，因C向下运动，经T/2，其刚好会到原来的地方，故其位移是0；
　　可见，上述两种方法应用是很简单的，注意：
　　（1）上述方法反过来应用也可以，即知道了质点的运动方向，也可以确定波的传播方向。
　　（2）与振动图象中质点运动方向判断方法不同。
　　[例题2]如图所示，是一列沿x轴正方向传播的简谐波，试画出经3T/4时间的波形图。
　　[分析和解答]
　　方法一、平移法：
　　因为 s = v t = v 3T/4 = 3v /4v = 3 /4 ，把整个波形向右平移3 /4 ，见图中虚线所示。
　　方法二、特殊点法：
　　取O点和隔 /4 的A点来研究，见图所示，由上面方法易判定O向下运动，A也向下运动，经3T/4时间，O到O'，A到A'点（注意质点只是上下振动），再由正弦曲线规律画出图示虚线的波形。
　　[例题3]如图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图，已知A点此时向下运动，则波的传播方向是________，并画出T/4的波形。
　　[分析和解答]
　　质点A向下运动，由上面判断质点运动方向的方法知，此时所找的点A'应在其右下方，故波源在右方，即波向左传播。
　　用特殊点画出波形图：O点此时在最大值处，故T/4前O在负最大位移O'处，B点在平衡位置B'且向上运动，故按正弦规律易作出如图虚线所示的波形。（或用平移法，将整个波形向右平移 /4，也可以得出）
　　可见解决这两类问题，只要熟记并灵活运用上面两种方法即可。
　　（三）利用波动图象的周期性来解决有关波的各种问题。
　　关键时是：
　　（1）应用上述两种方法
　　（2）注意波传播过程中的周期性带来的多解的可能性
　　（3）在波的传播方向上，相距为波长的整数倍的质点，振动情况完全相同，相距为半波长第十一单元：期中复习
　　一、知识要点及高考要求：
　　1、波、横波和纵波；
　　2、波的图象、波的频率、波长和波速的关系；
　　3、波的叠加、波的干涉、波的衍射；
　　4、声波；
　　5、物质是由大量分子组成的；
　　6、分子的热运动、布朗运动；
　　7、分子间的相互作用力；
　　8、分子热运动的动能、物体分子间相互作用的势能、物体的内能；
　　9、改变内能的两种方式、能量的转化和守恒定律；
　　10、热力学第一定律、热力学第二定律；
　　11、气体的状态参量、热力学温度，求封闭气体的压强；
　　12、气体的实验定律、气体分子动理论；
　　13、电荷守恒定律、库仑定律；
　　14、电场、电场强度；
　　二、期中复习知识点：
　　（一）描述波的若干概念：
　　1、机械波：机械振动在介质中的传播。波传播的是振动的形式和能量，介质本身并不随波
　　的方向迁移，沿波的传播方向上的各质点只是在其平衡位置附近做受迫振动。产生机械
　　波的两个条件是同时存在振源和传播振动的介质。
　　2、波的分类：横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直，波的凸部叫波峰，波的凹部
　　叫波谷。
　　纵波：质点的振动方向与波的传播方向在一直线上，有密部和疏部。
　　3、波长：两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离为波长，也恰好等于波在一个周期内传播
　　的距离。
　　4、周期：质点完成一次全振动所需的时间。波的周期与传播波的介质无关，取决于振源，
　　波从一种介质进入另一种介质，周期T、频率f不会改变。
　　5、波速：波在单位时间内传播的距离，机械波的波速取决于介质，一般与频率无关。波从
　　一种介质进入另一种介质时，其频率不变，波长随波速增大而增大、减小而减小。
　　（二）波动图象的物理含义：
　　1、波动图象的物理意义：表示介质中沿波的传播方向上一系列质点在某一时刻相对于平
　　衡位置的位移。
　　2、图象能够直接反映的物理量：波长（相邻两个波峰或波谷之间的距离），质点的振幅A、
　　该时刻每一个质点的位移、速度方向、加速度方向、回复力方向。
　　3、由图象及波的传播方向确定各质点的振动方向。
　　4、振动图象与波动图象的区别：（1）研究对象不同；（2）意义不同；（3）坐标不同；（4）
　　两个相邻的峰值间距的意义不同。
　　（三）波的特有现象及声波：
　　1、叠加：两列波相遇时、分离后都能保持其原来的特性沿原来的方向传播，在两列波重叠
　　的区域里，任一个质点的总位移，都等于两列波分别引起的位移的矢量和。
　　2、干涉：频率相同的两列波叠加使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动
　　加强和减弱的区域相互间隔。
　　3、衍射：波绕过障碍物的现象叫波的衍射，波发生明显的衍射现象的条件是：障碍物（或
　　小孔）的尺寸比波长小或能与波长相比。
　　4、声波：能引起人耳朵感觉的频率为20~20000Hz，能把回声与原声区分开来的最小时间
　　间隔为0.1s，在空气中的传播速度约为340m/s 。
　　（四）分子动理论：
　　1、物质是由大量分子组成的：分子（包含化学中所说的原子）是各种物质具有化学性质的
　　最小微粒；分子间存在间隙；分子直径的数量级为10 m，由油膜法可以测定。
　　2、分子的热运动：布朗运动是悬浮在液体中的微粒不停息的做无规则的运动，它不是分子
　　运动，它是由各个方向液体分子对微粒冲力不平衡而引起的，但它的运动规律反映出分
　　子的运动规律，即分子永不停息的作无规则的热运动，且随温度的升高而更加剧烈。
　　3、分子间的相互作用力：
　　分子间同时存在着引力和斥力，引力和斥力都随分子间距离增大而减小，但斥力的变化
　　第十八单元：期末复习：
　　一、简要知识点：
　　1、电荷间的相互作用；
　　2、含有库仑力的共点力问题；
　　3、电场强度、电场线；
　　4、电场的叠加与合成；
　　5、电场中的导体、静电感应；
　　6、电势能、电势、电场力做功；
　　7、等势面、电势差与电场强度的关系；
　　8、带电粒子在电场中的运动；
　　9、电容器、电容；
　　10、静电的防护与应用；
　　11、电流、电流强度；
　　12、部分电路的欧姆定律、电阻定律
　　13、电功、电功率、焦耳定律；
　　14、闭合电路的欧姆定律；
　　15、电阻的测量；
　　16、磁场、磁通量、磁感应强度；
　　17、磁场对电流的作用。
　　二、概念辨析：
　　（一）电流：
　　1、形成电流的条件：形成电流必须具备的两个条件：
　　（1）要有能自由移动的电荷。  在各种导体中都存在自由电荷，但是不同导体中的自由电荷是不同的，在金属导体中自由电荷是自由电子；在电解液中自由电荷是正离子和负离子；在电离气体中自由电荷是正离子、负离子和自由电子。
　　（2）导体两端必须存在电压。  当导体两端存在电压时，导体内部就形成电场。导体中的自由电荷在这个电场力的作用下产生定向移动，于是形成电流。
　　可见，导体内部有自由电荷是导体形成电流的内因，而导体两端保持一定的电势差，是获得持续电流的外部条件，二者必不可少。电源的作用就是使电路两端保持一定的电势差，在内外电路中建立电场。
　　需指出的是，静电平衡导体与通有恒定电流的导体不同。导体静电平衡要求电荷不移动，即没有电流，因此导体静电平衡时内部场强必须为零；而导体中通有恒定电流时，内部场强不为零。
　　2、电流强度：  电流强度的定义为：通过横截面的电量与通过这些电量所用的时间的比值。其大小可用电流表直接测出，规定正电荷定向移动的方向为电流方向。电流强度有大小、有方向，但不是矢量，因为其运算不符合平行四边形法则。电流强度是标量。
　　电流强度是国际单位制中的七个基本物理量之一，它的单位是国际单位制中的基本单位。
　　说明：（1）如果电路中有正负电荷做相反方向的运动，计算电流强度时，关系式I=Q/t
　　中的Q是正负电荷电量的绝对值之和。
　　（2）金属导体中自由电子热运动速度与定向移动速度的区别：金属导体中自由电子的热运动时刻进行着，其速度大小的数量级在10 m / s左右，而定向移动却只有当导体两端存在电压时才有，其速度大小的数量级约为10 m/s，所以，定向移动速率远小于热运动速率。
　　（3）电荷的定向移动速率与电流的传导速率的区别：电荷定向移动的速度极小，但电路一旦接通，用电器中马上就有电流通过。这是由于电路接通后，电场以光速传播，导线中各处的自由电子几乎同时在电场力的作用下定向移动而形成电流。因此，电流的传导与电场的传播是同步的，比电荷的定向移动快得多。
　　（二）电功与电热：
　　电流通过导体时所做的功叫做电功，实质上就是电场力在推动自由电荷做定向移动过程中做的功。即W=q U=I U t  。
　　电流通过电路所产生的热量叫做电热（也叫做焦耳热），即 Q = I Rt
　　国际单位中，两者的单位都是焦。
　　从能量转化的角度看，电流做功的过程，就是将电能转化为其它形式的能的过程。因此，电功是消耗电能的量度，而电热是消耗的电能中转化为内能的多少。在一般电路中，通过电流做功，可以使电能转化为机械能（通过电阻）。因此，一般情况下，电流对用电器做的功只有一部分转化为内能，另一部分转化为其它形式的能，这时电功大于电热。只有在纯电阻电路中，电流做的功全部转化为电阻的内能，这时电功等于电热。
　　（三）电动势
　　1、电动势的物理意义：
　　电源在电路中的作用是向电路提供并保持一定的电压，同时在电源内部将正电荷从电势较低的负极搬运到电势较高的正极。搬运电荷需要克服电场力做功，使被搬运的电荷的电势能增加，这增加的电势能是电源供给的，是电源将其它形式的能转化为电能。因此电源是把其它形式的能转化为电能的一种装置。
　　不同的电源，两极间的电压不同。因此，同样把一个单位电量的正电荷由负极搬运到正极的过程中，由其它形式的能转化的电能不同。电动势是一个表征电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量。