自编5恒定电流热光.ppt

1、恒定电流，光，热气体,恒定电流,等效电阻的计算 输出功率问题。 实验的设计。,例1：,对图示电路求总电阻R12,R12,2,1,2,2,2,1,1,1,由图： R12=2.68,C,D,针对练习3. （2010北京大学）一正四面体由六条棱边组成，每条棱边的电阻均为R，求任意两顶点间的等效电阻。,例：一立方体，每边的电阻都为R，求对角线之间的电阻。,解对A点， I=3I1 对C点，I1=2I2,所以,复杂电路电阻计算法,电流叠加法,无限对称网络的电阻计算，常常采用电流叠加法。,例2：,计算下图电路中的电流 I1 。,6. （2009北大）7个电阻均为R的网络如图所示，求AB之间的等效电阻。,求A

2、B间的总电阻RAB,由左侧环路得：,考虑由A到B的一个支路：,电源输出功率,1（2012年华约自主招生）已知两电源的电动势E1E2，当外电路电阻为 R时，外电路消耗功率正好相等。 当外电路电阻减小为 R时， 电源为E1 时对应的外电路功率P1，电源为E2 时对应的外电路功率为P2 ，电源E1的内阻为r1，电源E2的内阻为r2 。则（ ） Ar1 r2，P1 P2 Br1 P2 Dr1 r2，P1 P2,实验,2.(2013年卓越大学联盟)用如图所示电路可以测量电源电动势，其中E、EN、Ex分别为工作电源、标准电源和待测电源。R1、R2为电阻箱。R3为滑动变阻器，G为指针可以左右摆动的表头。S1

3、、S3为单刀单掷开关，S2为单刀双掷开关。已知EN=1.018 V，Ex约为1.5 V，E约为4 V。实验过程如下： I实验开始前，为保护表头，将滑动变阻器R3的阻值调至最大，R1和R2阻值限定在1 0003000； II校准工作电源电动势。将开关S2置于l处，闭合Sl，反复调节电阻R1的阻值，使当S3闭合时，表头的示数为零。减小R3的阻值，通过调整R1的阻值，使表头的示数继续为零，直至R3的阻值为零时，表头示数仍为零； III测量待测电源电动势。将开关S2置于2处，在重复上述操作过程中适当调节R2的阻值，使R3的阻值为零时，表头示数为零。 根据上述实验过程回答下列问题： 在校准工作电源电动势

4、时，测得Rl校和R2校的阻值分别为2931和1069。在测量待测电源电动势的过程中，下列关于RI和R2预估值合理的是_ (填字母代号)。 ARl估=2437，R2估=1463 BRI估=2524，R2估=1376 CRl估=2420，R2估=1580 DRI估=2327，R2估=1628 在测量待测电源电动势的实验过程中，当表头示数 为零时，Rl测的读数为2320，此时R2测的阻值应 为_, 待测电源电动势的表达式 为_,根据实验测得的数据计算待 测电源电动势为_V(结果保留四位有效数字)。,2（2012卓越自主招生）某同学设计了一个测量电阻Rx（约为10）阻值的电路，如图所示。图中直流电流表

5、的量程为50A，内阻Rg约为3k；电源E=3V，内阻不计；R0为六钮电阻箱（099999,9）；R为滑动变阻器（0500，额定电流1.5A）；S1为开关；S2为双刀双掷开关。1请简要写出实验步骤；2请用测量量表示出Rx；3分析该电路的适用条件。,5. （2010南京大学）如图所示为一种加速度仪的示意图质量为m的振子两端连有劲度系数均为k的轻弹簧，电源的电动势为E，不计内阻，滑动变阻器的总阻值为R，有效长度为L，系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中，这时电压表指针恰好在刻度盘正中求：（1）系统的加速度a（以向右为正）和电压表读数U的函数关系式（2）将电压表刻度改为加速度刻度后，其刻度是均匀的还是

6、不均匀的？为什么？（3）若电压表指针指在满刻度的3/4位置，此时系统的加速度大小和方向如何？,光,平面镜成像 光的折射，双缝干涉定量计算。 透镜成像的的三条特殊光线，球面镜的特殊光线。成像公式。,平面镜成像,例题1（2012北约自主招生真题）OA、OB是两面镜子，成 36夹角，观察者在两镜之间，则人从 A 镜中最多能看到 个像；从 B 镜中最多能看到 个像。,练习：1.（2010复旦）两块平面反射镜相互正交如图所示，一光源放在S处，从镜面的反射中可以看到光源的虚像有_个。 A一个B二个 C三个D四个,3人在平面镜前看到站在自己身边朋友在镜中的像时，虽然上下不颠倒，左右却互换了。今将两块相互平行

7、的平面反射镜如图放置，观察者 A 在图示右侧位置可看到站在图示左侧位置的朋友 B，则 A 看到的像必定是( ) A上下不颠倒，左右不互换 B上下不颠倒，左右互换 C上下颠倒，左右不互换 D上下颠倒，左右互换,A,光的折射，干涉定量计算,例2（2012年华约自主招生）若实心玻璃管长40cm，宽4cm，玻璃的折射率为2/ ，光从管的左端正中心射入，则光最多可以在管中反射几次（ ） A5 B6 C7 D8,例3.（2011同济大学）利用尖劈空气膜的干涉可以测量微丝的直径。如图所示，取两块平面玻璃，一端互相接触，另一端夹着待测直径的微丝，微丝与接触棱平行，用单色光直接照射到玻璃上，则两块玻璃之间的空气

8、膜产生等厚干涉。测出干涉条纹的间距可以测出微丝的直径。若已知入射光波长为，光垂直于玻璃表面入射，测得两条相邻明条纹之间的距离为a，微丝到劈棱的距离为L，求微丝的直径D。,1.（2011年卓越自主招生）利用光的干涉可以测量待测圆柱形金属丝与标准圆柱形金属丝的直径差（约为微米量级），实验装置如图所示。T1和T2是具有标准平面的玻璃平晶，A0为标准金属丝，直径为D0；A为待测金属丝，直径为D；两者中心间距为L。实验中用波长为的单色光垂直照射平晶表面，观察到的干涉条纹如图所示，测得相邻条纹的间距为L。 （1）证明D-D0=. （2）若轻压T1的右端，发现条纹间距变大，试由此分析D与D0的大小关系。,2

9、. （2009同济大学）如图所示，一束平行单色光垂直照射到薄膜上，经过上下两表面反射的光束发生干涉，若薄膜的厚度为e，且n1n2n3，为入射光在折射率为n1的介质中的波长，则两束反射光在相遇点的相位差为 Ae Be+ Ce+ De,定义：,反射面是球面的一部分的反射镜叫做球面镜,反射面是球面内表面的叫凹面镜,反射面是球面外表面的叫凸面镜,球面镜,凹面镜对平行光有会聚作用,凸面镜对平行光有发散作用,球面镜,F,凹面镜三条特殊近轴光线,球面镜,F,凹面镜三条特殊光线,球面镜,凹面镜三条特殊光线,球面镜,o,F,凸面镜三条特殊光线,球面镜,成像作图：,球面镜,球面镜成像公式证明一,公式证明二：,球面

10、镜成像公式证明二,球面镜,球面镜成像公式,凹面镜焦距取正，凸面镜焦距取负 实物u取正，虚物u取负； 实像v为正，虚像v为负,球面镜成像特点：,凸面镜只能成正立缩小的虚像，,凹面镜可以成倒立的实像，也可以成正立放大的虚像，,实像成于镜前，虚像成于镜后,球面镜,哈哈镜,是依靠凸面镜和凹面镜的镜面反射原理.哈哈镜凸上去的地方看上去物体会变小.凹下去的地方看上去会变大,分析：,例,透镜,透镜成像公式,凸透镜焦距取正，凹透镜焦距取负 实物u取正，虚物u取负； 实像v为正，虚像v为负,透镜,透镜成像公式,公式：,放大率：,透镜,对光线作用,凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光线有发散作用,透镜,三条特殊光线

11、,透镜,三条特殊光线,透镜,成像作图之三条特殊光线,透镜,成像作图之焦平面法,图解法总结,1) 平行于光轴的入射光线,2) 通过物方焦点的入射光线,3) 通过光心的入射光线,F,F,4) 焦平面上一点发出的入射光线,分析：,例：,2、(15分) (2013年华约自主招生)如图所示，凸透镜和球面反射镜的中心与光源S在同一条直线上。半径为 R的球面反射镜放置在焦距为f的凸透镜右侧，其中心位于凸透镜的光轴上，并可沿凸透镜的光轴左右调节。 (1)固定凸透镜与反射镜之间的距离l，将一点光源放置于凸透镜的左侧光轴上，调节光源在光轴上的位置，使该光源的光线经凸透镜反射镜凸透镜后，成实像于点光源处。问该点光源

12、与凸透镜之间的距离d可能是多少? (2)根据(1)的结果，若固定距离d，调节l以实现同样的实验目的，则l的调节范围是多少?,热，气体,热力学第一定律的应用。 气体的状态变化。,六.热力学定律,1.准静态过程:,所谓准静态过程，就是在过程进行的任意时刻系统的状态都处于平衡态，是一种理想过程，实际过程进行得越缓慢，经过一段确定的时间系统状态变化就越小，各时刻系统的状态就越接近平衡态，当系统发生的实际过程无限缓慢地进行时，各时刻的状态也就无限接近平衡态，过程就成了准静态过程，因此，准静态过程就是实际过程无限缓慢进行时的极限情况。.,2.功:,气体膨胀对外做功,PV图中面积表示功,六.热力学定律,2.

13、功:,压强变化的准静态过程, PV图中面积表示功, 功是过程量，但气体从确定的初态经历不同的过程达到另一个确定的终态，所做的功是不同的。,例：0.020Kg的氦气温度由17 0C升高到270C，若在升温过程中，(1)体积保持不变(2)压强保持不变(3)不与外界交换热量。 试分别求出气体内能的增量，吸收的热量，气体对外界所做的功，设氦的定容摩尔热容Cv=1.5R，定压摩尔热容CP=2.5R 摩尔数,练习；1.（2012清华保送生测试）如图所示,，AB为一定量的理想气体的绝热线，当它以图示ABEA过程变化时，下列关于气体吸热、放热的表述正确的是 A始终吸热 B始终放热 C有时吸热，有时放热，但吸热

14、等于放热 D有时吸热，有时放热，但吸热大于放热,2（2010北京大学）如图所示，一定量的理想气体，从状态A出发，经图中AB、BC、CA状态变化后回到A状态，其中AB为等温变化，BC为等压变化，CA为等体积变化，求： （1）三个过程中哪个过程气体对外做功的绝对值最大？ （2）哪个过程气体内能增加，哪个过程减少？ （3）哪个过程气体与外界交换的热量的绝对值最大？哪个过程最小？,气体状态方程,例4. （2009清华大学）如图，图中数据单位为cm，玻璃管中液体为水银，外界大气压强p0=76cmHg，,初始温度27摄氏度。缓慢加热，当水银全部溢出时，空气柱温度为_。,2、(10分) (2013年华约自主招生)自行车胎打足气后骑着很轻快。当一车胎经历了慢撒气（缓慢漏气）过程后，车胎内气体压强下降了四分之一。求漏掉气体占原来气体的比例。已知漏气过程是绝热的，不考虑气体之间的热交换，且一定质量的气体，在绝热过程中其压强p和体积V满足关系pV=常量，式中参数是与胎内气体有关的常数,3、（2011年卓越自主招生）如图，一导热良好、足够长的气缸水平放置在地面上。气缸质量M=9.0kg， 与地面的动摩擦