题目
通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事实,这是物理学中常用的方法,下列事例不属于此方法的为 |
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A.通过扩散现象,知道了分子在不停地运动 B.通过磁体对小磁针力的作用,知道了磁体周围存在磁场 C.通过奥斯特实验,知道了通电导体周围存在磁场 D.通过滚摆实验,知道了动能和势能可以相互转化 |
题型:单选题难度:中档来源:期末题
所属题型:单选题
试题难度系数:中档
答案
考点梳理
初中三年级物理试题“通过直接感知的现象,推测无法直接感知的事实,这是物理学中常用”旨在考查同学们对
扩散现象、
磁场、地磁场、
电流的磁效应、
机械能转化与守恒、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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- 扩散现象
- 磁场、地磁场
- 电流的磁效应
- 机械能转化与守恒
考点名称:扩散现象
扩散现象
不同的物质相互接触时,彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象的实质是分子(原子)的相互渗入。
大家都知道,分子和分子之间是有距离的,就算是再紧密的物质分子也不可能严严实实地积压在一起。分子和分子之间以分子力相连接,分子可以随机在一定范围内移动。粒子(原子、分子或分子集团)的热运动自发地产生物质迁移现象叫“扩散现象”。
扩散现象的实质
扩散现象是气体分子的内迁移现象。从微观上分析是大量气体分子做无规则热运动时,分子之间发生相互碰撞的结果。由于不同空间区域的分子密度分布不均匀,分子发生碰撞的情况也不同。这种碰撞迫使密度大的区域的分子向密度小的区域转移,最后达到均匀的密度分布。
扩散现象说明了什么?
扩散现象表明一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,也说明物质的分子间存在间隙。
分子为什么会扩散?
由于粒子(原子、分子或分子集团)的热运动自发地产生物质迁移现象叫“扩散”。扩散可以在同一物质的一相或固、液、气多相间进行,也可以在不同的固体、液体和气体间进行。
扩散主要由于浓度差或温度差所引起。一般是从浓度较大的区域向浓度较小的区域扩散,直到相内各部分的浓度达到均匀或两相间的浓度达到平衡时为止。物质直接互相接触时,称自由扩散。若扩散是经过隔离物质进行时,则称为渗透。
在自然界中扩散现象起着很大的作用,它使整个地球表面附近的大气保持相同的成分;土壤里所含有的各种盐类溶液的扩散,便于植物吸收,以利生长。此外在半导体,冶金等很多行业都应用扩散,以达目的。扩散,热传导和粘性通称为输运现象,其分别将物质(质量)、热能、动量由一位置移至另一位置,从而达到浓度或温度的均匀。
扩散现象的快慢和什么因素有关?
固体是温度,温度越高,扩散越快,表明温度越高,分子无规则运动越剧烈。液体的话是温度和物质的多少,气体是温度和物质的多少以及气压差之类的。
判断扩散现象的方法
确认某种现象是否属于扩散现象时,关键是要看不同的物质彼此进入对方是自发形成的,还是在外力作用下形成的,是由于分子运动形成的,还是由于宏观的机械运动形成的。由于分子运动而自发形成的属于扩散现象,受外力作用下的宏观机械运动形成的现象就不属于扩散现象。例如,秋天,桂花飘香属于由于分子运动而形成的扩散现象,而冬天,雪花飘扬是由于雪花受重力和风力作用下的机械运动,它不属于扩散现象。
考点名称:磁场、地磁场
磁场:对放入其中的小磁针有磁力的作用的物质叫做磁场。磁场是一种看不见,而又摸不着的特殊物质。
磁场的基本特征是能对其中的运动电荷施加作用力,磁场对电流、对磁体的作用力或力矩皆源于此。
电磁场是电磁作用的媒递物,是统一的整体,电场和磁场是它紧密联系、相互依存的两个侧面,变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场,变化的电磁场以波动形式在空间传播。电磁波以有限的速度传播,具有可交换的能量和动量,电磁波与实物的相互作用,电磁波与粒子的相互转化等等,都证明电磁场是客观存在的物质,它的“特殊”只在于没有静质量。
地磁场:
地球周围空间存在的磁场叫地磁场。地磁北极在地理南极附近;地磁南极在地理北极附近。
磁场:
1、性质:磁场的基本性质是对放入其中的磁体能够产生磁力的作用,也就是说,磁极问的相互作用力是通过磁场来发生的,小磁针静止后一端指南,另一端指北,当把条形磁体放在小磁针附近时,会看到小磁针发生了偏转,这是因为小磁针受到了条形磁体磁场的作用。
2、方向:小磁针放入磁场中不再指南北,N、S极各自都有新的指向,这证明了磁场具有方向性,人们规定:在磁场中的某一点,小磁针北极(N极)所指的方向就是该点的磁场方向,在磁场中不同点,磁场方向一般不同
3、描述:磁场可借助磁感线来描述,磁感线上任何一点的切线方向就是该点的磁场方向,磁感线的疏密还可以表示磁场的强弱。磁感线在磁体外总是从N极发出.最后回到s极。几种常见磁场的磁感线如图所示。
理解转换法在研究磁场时的运用:
对于不易研究或不好直接研究的物理问题,通过研究其表现出来的现象、效应、作用效果来间接研究物理问题的方法,叫转换法。比如电流,看不见、摸不着,判断电路中是否有电流时,我们可以通过电路中的灯泡是否发光来确定。再如磁场,既看不见又摸不着,无法直接感知它,我们可以通过磁场的效应来证明磁场的存在。在磁场周围放入小磁针,小磁针方向发生了偏转,这说明小磁针的周围存在磁场;又如电磁铁磁性的强弱可以通过吸引大头针的多少来判断,吸引的大头针越多,磁性越强。
用铁屑显示永磁体的磁场分布,如图所示,通过铁屑的分布显示出磁场的存在,磁场的方向及磁场的强弱。
磁偏角:
地磁的两极跟地理的两极并不重合,因而水平放置的磁针的指向跟地理子午线之间有一个交角,叫做磁偏角。我国宋代学者沈括(103l一1095年)是世界上最早注意到这一现象的人.比西方早了400年。
考点名称:电流的磁效应
定义:
电流的磁效应(通电会产生磁):奥斯特发现,任何通有电流的导线,都可以在其周围产生磁场的现象,称为电流的磁效应。
非磁性金属通以电流,却可产生磁场,其效果与磁铁建立的磁场相同。
通有电流的长直导线周围产生的磁场:
在通电流的长直导线周围,会有磁场产生,其磁感线的形状为以导线为圆心一封闭的同心圆,且磁场的方向与电流的方向互相垂直。
右手定则1
用右手握住导线,大拇指指向电流的方向(所以必须是直流电,电流的方向,在导线中是由正极流到负极),其余四指所指的方向,即为磁力线的方向或磁针N极所受磁力的方向。
右手定则2
以右手握住线圈,四指指向导线上电流的方向,则大拇指所指即为磁力线方向。
磁场的强度1
H(高斯)=2I(安培)/10r(公分)<;==长直导线
I:系指导线上的总电流,可借着增加线圈的匝数来提高导线上的总电流。
r:为与导线间的垂直距离。
*注:地球磁场约0.2高斯。
磁场强度2
螺管线圈:管面半径a,管长L,线圈总匝数N,距端面为X的P点
a.空心:X点之磁场
b.若在螺线管内塞满磁铁性物质,除了原有空心线圈所产生的磁场外,另外还得加上这些物质磁化后所造的磁场,即总磁场强度(B)应为
B=H+4πM=H+4πXH=(1+4πX)H=μH
X:导磁M:磁化强度H:空心线圈之磁场
由上式可知塞有磁性物质的螺线管,其所产生的磁场强度为空心线圈的M倍。一般铁磁性物质的μ值在数百到数万之间。
通电导体周围存在磁场,电流的磁场的方向和电流方向有关。
直线电流的磁场分布:
直线电流的磁场中的磁感线分布垂直于电流的所有平面上,是以电流为中心的一系列同心圆。
直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用右手螺旋定则(安培定则)来判断:
右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向和电流方向一致,那么弯曲四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
考点名称:机械能转化与守恒
机械能转化与守恒的意义
“能量的转化和守恒”是自然科学的核心内容之一,它反映了物质运动和相互作用的本质,广泛渗透在各门学科这,并和各种产业及日常社会息息相关。机械能是这一主题下的重要组成部分,也是最基础的部分,对今后的学习具有基础性的意义。
机械能转化的分析方法
对于学生而言,简单的机械能转化现象易于理解,如苹果从树上落下,在下落过程中是重力势能转化为动能。可是对于比较复杂的机械能转化现象就会无从下手,不知道该如何分析,下面是有关机械能转化的分析方法。
第一步:看过程
在对机械能转化的分析时,一定看清题目所要研究的是哪一个过程。因为同一物体在不同的过程中,其机械能的转化是不同的。例如这一题,如果题目是这样说的就不一样了:“乒乓球从手中下落的过程中,说出机械能转化情况。”都是乒乓球下落,但是它们所研究的不是同一个过程,因此所得出的结果也就不同了。
为了能更能形象地看出研究的过程,我们可以通过画图的方式来把物体运动的过程呈现出来。从图上我们能很形象地看出,这道题所要研究的过程是从A点到E点这一过程。
第二步:分阶段
对于简单的机械能转化现象同学们都已掌握,可是对于较为复杂的现象就不会分析了。其实,任何一个复杂的过程都是由简单的过程所组成的。像例题中,就是把从A点到E点的过程分解成四个阶段:A点→B点→C点→D点→E点。
第三步:抓要素
在第二步中,已经把整个过程分成四个阶段,然后分析每一个阶段中机械能的转化情况。在分析机械能的转化时,关键是要抓住每种机械能的要素变化情况。
(1)A点→B点
在这一阶段,乒乓球由静止开始下落,高度逐渐减小,重力势能减小,运动的速度逐渐增大,动能增大,所以是重力势能转化为动能。
(2)B点→C点
在乒乓球落地的瞬间,乒乓球发生形变,乒乓球由运动变为静止,所以是动能转化为弹性势能。
(3)C点→D点
在这一阶段,乒乓球恢复原状,开始向上运动,所以是弹性势能转化为动能。
(4)D点→E点
在这一阶段,乒乓球上升,速度减慢,所以是动能转化为重力势能。
根据以上的分析,我们可以把“乒乓球从手中落到地上又弹跳起来。”出这一过程中的能量转化情况概括为重力势能→动能→弹性势能→动能→重力势能。
机械能还能转化成什么能?
理论上讲,我们可以将机械能转化成一切我们需要的能量,简单的列举几个:
(1)发电机:转化成电能
(2)摩擦生热:转化成热能
(3)压缩弹簧:转化成弹性势能
机械能守恒:
物体的动能和势能之和称为物体的机械能,势能可以是引力势能,弹性势能,库伦势等。例如:只有在重力(或弹簧的弹力)做功的情形下,物体的重力势能(或弹性势能)和动能发生相互转化,但总机械能保持不变。
机械能守恒计算公式
动能为
1)系统的初、末状态机械能守恒
2)系统的动能增加量等于势能减少量