對于功和能的關(guān)系,下列說法中正確的是


  1. A.
    功就是能,能就是功
  2. B.
    功可以變?yōu)槟,能可以變(yōu)楣?/div>
  3. C.
    做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程
  4. D.
    功是物體能量的量度
C
功和能是兩個密切相關(guān)的物理量,但功和能有本質(zhì)的區(qū)別,功是反映物體間在相互作用過程中能量變化多少的物理量,與具體的能量變化過程相聯(lián)系,是一個過程量.能是用來反映物體具有做功本領(lǐng)的物理量,物體處于一定的狀態(tài)(如速度和相對位置)就具有一定的能量,能是狀態(tài)量;功是反映能量變化的多少,而不是反映能量的多少.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:設(shè)計(jì)必修一物理 魯科版 題型:038

  為研究在月球上跳高問題,課題研究組的同學(xué)小李、小王、小華,在望江樓圖書館的多媒體閱讀室里,上多媒體寬帶網(wǎng)的“世界體壇”網(wǎng)站,點(diǎn)播了當(dāng)年朱建華破世界紀(jì)錄的精彩的視頻實(shí)況錄像,并就“朱建華在月球上能跳多高?”展開了相關(guān)討論.

  解說員:“……各位觀眾你們瞧,中國著名跳高選手朱建華正伸臂、擴(kuò)胸、壓腿做準(zhǔn)備活動,他身高1.83 m.注意了:他開始助跑、踏跳,只見他身輕如燕,好一個漂亮的背躍式,將身體與桿拉成水平,躍過2.38 m高度,成功了!打破世界紀(jì)錄.全場響起雷鳴般的掌聲……”小李:朱建華真棒!如果他在月球上還能跳得更高一些.

  小王:對.據(jù)我們所學(xué)的力學(xué)知識可知,他在月球上的重力加速度g是地球上的重力加速度g的六分之一;那么他在月球上的重力將是地球上重力的六分之一,因此他在月球上能跳過的高度將是地球上能跳過高度的6倍,由2.38×6 m=14.28 m,即朱建華在月球上能跳過的高度是14.28 m.

  小華:你的分析是:“力為地球上的六分之一,則跳過的高度為地球上的6倍”,理由似乎不夠確切.我認(rèn)為應(yīng)從功和能的關(guān)系思考問題,我設(shè)朱建華在踏跳時,腳蹬地彈力做功為W,對于同一個未建華來說,不論是在月球上還是在地球上,W都是相同的,可以計(jì)算出朱建華在月球上能跳過的高度也是14.28 m.

  老師:小華的計(jì)算還有問題,在重心計(jì)算時沒有注意到著名的“黃金律”,這是一條普適律.現(xiàn)給你們介紹如下:

  公元前6世紀(jì)數(shù)學(xué)家華達(dá)可拉斯發(fā)現(xiàn)0.618的比率叫做黃金律又叫黃金比,人體的新陳代謝,生理節(jié)奏,生理功能的最佳環(huán)境溫度23℃,這是由于37℃×0.618≈23℃的緣故.標(biāo)準(zhǔn)身高用黃金分割得肚臍眼,臍眼以上分割得肩膀,肩膀以上分割得鼻眼,臍眼以下分割得膝蓋,上長肢跟下長肢的比≈0.618,下長肢跟身高之比≈0.618等等.

請根據(jù)以上的討論,求出朱建華在月球上能跳多高.

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科目:高中物理 來源:設(shè)計(jì)必修一物理人教版 人教版 題型:038

為研究在月球上的跳高問題,課題研究組的同學(xué)小李、小王、小華,在望江樓圖書館的多媒體閱讀室里上多媒體寬帶網(wǎng)的“世界體壇”網(wǎng)站,點(diǎn)播了當(dāng)年朱建華破世界紀(jì)錄的精彩的視頻實(shí)況錄像,并就“朱建華在月球上能跳多高?”展開了相關(guān)討論.

解說員:“……各位觀眾你們瞧,中國著名跳高選手朱建華正伸臂、擴(kuò)胸、壓腿做準(zhǔn)備活動,他身高1.83米.注意了:他開始助跑、踏跳,只見他身輕如燕,好一個漂亮的背躍式,將身體與桿拉成水平,躍過了2.38米高度,成功了!打破了世界紀(jì)錄.全場響起雷鳴般的掌聲……”

小李:朱建華真棒!如果他在月球上還能跳得更高一些.

小王:對.據(jù)我們所學(xué)的力學(xué)知識可知,他在月球上的重力加速度g是地球上的重力加速度g的六分之一,那么他在月球上的重力將是地球上重力的六分之一,因此他在月球上能跳過的高度將是地球上能跳過高度的6倍,由2.38×6米=14.28米,即朱建華在月球上能跳過的高度是14.28米.

小華:你的分析是:“力為地球上的六分之一,則跳過的高度為地球上的6倍”,理由似乎不夠確切.我認(rèn)為應(yīng)從功和能的關(guān)系思考問題.我設(shè)朱建華在踏跳時,腳蹬地彈力做功為W,對于同一個朱建華來說,不論是在月球上還是地球上,W都是相同的,可以計(jì)算出朱建華在月球上能跳過的高度也是14.28米.

老師:小華的計(jì)算還有問題,在重心計(jì)算時沒有注意到著名的“黃金律”,這是一條普適定律.現(xiàn)給你們介紹如下:

公元前6世紀(jì)數(shù)學(xué)家華達(dá)可拉斯發(fā)現(xiàn)0.618的比率叫做黃金律又叫黃金比,人體的新陳代謝、生理節(jié)奏、生理功能的最佳環(huán)境溫度為23℃,這是由于37℃×0.618≈23℃的緣故.標(biāo)準(zhǔn)身高用黃金分割得肚臍眼,臍眼以上分割得肩膀,肩膀以上分割得鼻眼,肚臍眼以下分割得膝蓋,上長肢跟下長肢的比≈0.618,下長肢跟身高之比≈0.618等等.

請根據(jù)以上的討論,求出朱建華在月球上能跳多高.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

第十部分 磁場

第一講 基本知識介紹

《磁場》部分在奧賽考剛中的考點(diǎn)很少,和高考要求的區(qū)別不是很大,只是在兩處有深化:a、電流的磁場引進(jìn)定量計(jì)算;b、對帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動進(jìn)行了更深入的分析。

一、磁場與安培力

1、磁場

a、永磁體、電流磁場→磁現(xiàn)象的電本質(zhì)

b、磁感強(qiáng)度、磁通量

c、穩(wěn)恒電流的磁場

*畢奧-薩伐爾定律(Biot-Savart law):對于電流強(qiáng)度為I 、長度為dI的導(dǎo)體元段,在距離為r的點(diǎn)激發(fā)的“元磁感應(yīng)強(qiáng)度”為dB 。矢量式d= k,(d表示導(dǎo)體元段的方向沿電流的方向、為導(dǎo)體元段到考查點(diǎn)的方向矢量);或用大小關(guān)系式dB = k結(jié)合安培定則尋求方向亦可。其中 k = 1.0×10?7N/A2 。應(yīng)用畢薩定律再結(jié)合矢量疊加原理,可以求解任何形狀導(dǎo)線在任何位置激發(fā)的磁感強(qiáng)度。

畢薩定律應(yīng)用在“無限長”直導(dǎo)線的結(jié)論:B = 2k 

*畢薩定律應(yīng)用在環(huán)形電流垂直中心軸線上的結(jié)論:B = 2πkI ;

*畢薩定律應(yīng)用在“無限長”螺線管內(nèi)部的結(jié)論:B = 2πknI 。其中n為單位長度螺線管的匝數(shù)。

2、安培力

a、對直導(dǎo)體,矢量式為 = I;或表達(dá)為大小關(guān)系式 F = BILsinθ再結(jié)合“左手定則”解決方向問題(θ為B與L的夾角)。

b、彎曲導(dǎo)體的安培力

⑴整體合力

折線導(dǎo)體所受安培力的合力等于連接始末端連線導(dǎo)體(電流不變)的的安培力。

證明:參照圖9-1,令MN段導(dǎo)體的安培力F1與NO段導(dǎo)體的安培力F2的合力為F,則F的大小為

F = 

  = BI

  = BI

關(guān)于F的方向,由于ΔFF2P∽ΔMNO,可以證明圖9-1中的兩個灰色三角形相似,這也就證明了F是垂直MO的,再由于ΔPMO是等腰三角形(這個證明很容易),故F在MO上的垂足就是MO的中點(diǎn)了。

證畢。

由于連續(xù)彎曲的導(dǎo)體可以看成是無窮多元段直線導(dǎo)體的折合,所以,關(guān)于折線導(dǎo)體整體合力的結(jié)論也適用于彎曲導(dǎo)體。(說明:這個結(jié)論只適用于勻強(qiáng)磁場。)

⑵導(dǎo)體的內(nèi)張力

彎曲導(dǎo)體在平衡或加速的情形下,均會出現(xiàn)內(nèi)張力,具體分析時,可將導(dǎo)體在被考查點(diǎn)切斷,再將被切斷的某一部分隔離,列平衡方程或動力學(xué)方程求解。

c、勻強(qiáng)磁場對線圈的轉(zhuǎn)矩

如圖9-2所示,當(dāng)一個矩形線圈(線圈面積為S、通以恒定電流I)放入勻強(qiáng)磁場中,且磁場B的方向平行線圈平面時,線圈受安培力將轉(zhuǎn)動(并自動選擇垂直B的中心軸OO′,因?yàn)橘|(zhì)心無加速度),此瞬時的力矩為

M = BIS

幾種情形的討論——

⑴增加匝數(shù)至N ,則 M = NBIS ;

⑵轉(zhuǎn)軸平移,結(jié)論不變(證明從略);

⑶線圈形狀改變,結(jié)論不變(證明從略);

*⑷磁場平行線圈平面相對原磁場方向旋轉(zhuǎn)α角,則M = BIScosα ,如圖9-3;

證明:當(dāng)α = 90°時,顯然M = 0 ,而磁場是可以分解的,只有垂直轉(zhuǎn)軸的的分量Bcosα才能產(chǎn)生力矩…

⑸磁場B垂直O(jiān)O′軸相對線圈平面旋轉(zhuǎn)β角,則M = BIScosβ ,如圖9-4。

證明:當(dāng)β = 90°時,顯然M = 0 ,而磁場是可以分解的,只有平行線圈平面的的分量Bcosβ才能產(chǎn)生力矩…

說明:在默認(rèn)的情況下,討論線圈的轉(zhuǎn)矩時,認(rèn)為線圈的轉(zhuǎn)軸垂直磁場。如果沒有人為設(shè)定,而是讓安培力自行選定轉(zhuǎn)軸,這時的力矩稱為力偶矩。

二、洛侖茲力

1、概念與規(guī)律

a、 = q,或展開為f = qvBsinθ再結(jié)合左、右手定則確定方向(其中θ為的夾角)。安培力是大量帶電粒子所受洛侖茲力的宏觀體現(xiàn)。

b、能量性質(zhì)

由于總垂直確定的平面,故總垂直 ,只能起到改變速度方向的作用。結(jié)論:洛侖茲力可對帶電粒子形成沖量,卻不可能做功;颍郝鍋銎澚墒箮щ娏W拥膭恿堪l(fā)生改變卻不能使其動能發(fā)生改變。

問題:安培力可以做功,為什么洛侖茲力不能做功?

解說:應(yīng)該注意“安培力是大量帶電粒子所受洛侖茲力的宏觀體現(xiàn)”這句話的確切含義——“宏觀體現(xiàn)”和“完全相等”是有區(qū)別的。我們可以分兩種情形看這個問題:(1)導(dǎo)體靜止時,所有粒子的洛侖茲力的合力等于安培力(這個證明從略);(2)導(dǎo)體運(yùn)動時,粒子參與的是沿導(dǎo)體棒的運(yùn)動v1和導(dǎo)體運(yùn)動v2的合運(yùn)動,其合速度為v ,這時的洛侖茲力f垂直v而安培力垂直導(dǎo)體棒,它們是不可能相等的,只能說安培力是洛侖茲力的分力f1 = qv1B的合力(見圖9-5)。

很顯然,f1的合力(安培力)做正功,而f不做功(或者說f1的正功和f2的負(fù)功的代數(shù)和為零)。(事實(shí)上,由于電子定向移動速率v1在10?5m/s數(shù)量級,而v2一般都在10?2m/s數(shù)量級以上,致使f1只是f的一個極小分量。)

☆如果從能量的角度看這個問題,當(dāng)導(dǎo)體棒放在光滑的導(dǎo)軌上時(參看圖9-6),導(dǎo)體棒必獲得動能,這個動能是怎么轉(zhuǎn)化來的呢?

若先將導(dǎo)體棒卡住,回路中形成穩(wěn)恒的電流,電流的功轉(zhuǎn)化為回路的焦耳熱。而將導(dǎo)體棒釋放后,導(dǎo)體棒受安培力加速,將形成感應(yīng)電動勢(反電動勢)。動力學(xué)分析可知,導(dǎo)體棒的最后穩(wěn)定狀態(tài)是勻速運(yùn)動(感應(yīng)電動勢等于電源電動勢,回路電流為零)。由于達(dá)到穩(wěn)定速度前的回路電流是逐漸減小的,故在相同時間內(nèi)發(fā)的焦耳熱將比導(dǎo)體棒被卡住時少。所以,導(dǎo)體棒動能的增加是以回路焦耳熱的減少為代價的。

2、僅受洛侖茲力的帶電粒子運(yùn)動

a、時,勻速圓周運(yùn)動,半徑r =  ,周期T = 

b、成一般夾角θ時,做等螺距螺旋運(yùn)動,半徑r =  ,螺距d = 

這個結(jié)論的證明一般是將分解…(過程從略)。

☆但也有一個問題,如果將分解(成垂直速度分量B2和平行速度分量B1 ,如圖9-7所示),粒子的運(yùn)動情形似乎就不一樣了——在垂直B2的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動?

其實(shí),在圖9-7中,B1平行v只是一種暫時的現(xiàn)象,一旦受B2的洛侖茲力作用,v改變方向后就不再平行B1了。當(dāng)B1施加了洛侖茲力后,粒子的“圓周運(yùn)動”就無法達(dá)成了。(而在分解v的處理中,這種局面是不會出現(xiàn)的。)

3、磁聚焦

a、結(jié)構(gòu):見圖9-8,K和G分別為陰極和控制極,A為陽極加共軸限制膜片,螺線管提供勻強(qiáng)磁場。

b、原理:由于控制極和共軸膜片的存在,電子進(jìn)磁場的發(fā)散角極小,即速度和磁場的夾角θ極小,各粒子做螺旋運(yùn)動時可以認(rèn)為螺距彼此相等(半徑可以不等),故所有粒子會“聚焦”在熒光屏上的P點(diǎn)。

4、回旋加速器

a、結(jié)構(gòu)&原理(注意加速時間應(yīng)忽略)

b、磁場與交變電場頻率的關(guān)系

因回旋周期T和交變電場周期T′必相等,故 =

c、最大速度 vmax = = 2πRf

5、質(zhì)譜儀

速度選擇器&粒子圓周運(yùn)動,和高考要求相同。

第二講 典型例題解析

一、磁場與安培力的計(jì)算

【例題1】兩根無限長的平行直導(dǎo)線a、b相距40cm,通過電流的大小都是3.0A,方向相反。試求位于兩根導(dǎo)線之間且在兩導(dǎo)線所在平面內(nèi)的、與a導(dǎo)線相距10cm的P點(diǎn)的磁感強(qiáng)度。

【解說】這是一個關(guān)于畢薩定律的簡單應(yīng)用。解題過程從略。

【答案】大小為8.0×10?6T ,方向在圖9-9中垂直紙面向外。

【例題2】半徑為R ,通有電流I的圓形線圈,放在磁感強(qiáng)度大小為B 、方向垂直線圈平面的勻強(qiáng)磁場中,求由于安培力而引起的線圈內(nèi)張力。

【解說】本題有兩種解法。

方法一:隔離一小段弧,對應(yīng)圓心角θ ,則弧長L = θR 。因?yàn)棣?u> →

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

第九部分 穩(wěn)恒電流

第一講 基本知識介紹

第八部分《穩(wěn)恒電流》包括兩大塊:一是“恒定電流”,二是“物質(zhì)的導(dǎo)電性”。前者是對于電路的外部計(jì)算,后者則是深入微觀空間,去解釋電流的成因和比較不同種類的物質(zhì)導(dǎo)電的情形有什么區(qū)別。

應(yīng)該說,第一塊的知識和高考考綱對應(yīng)得比較好,深化的部分是對復(fù)雜電路的計(jì)算(引入了一些新的處理手段)。第二塊雖是全新的內(nèi)容,但近幾年的考試已經(jīng)很少涉及,以至于很多奧賽培訓(xùn)資料都把它刪掉了。鑒于在奧賽考綱中這部分內(nèi)容還保留著,我們還是想粗略地介紹一下。

一、歐姆定律

1、電阻定律

a、電阻定律 R = ρ

b、金屬的電阻率 ρ = ρ0(1 + αt)

2、歐姆定律

a、外電路歐姆定律 U = IR ,順著電流方向電勢降落

b、含源電路歐姆定律

在如圖8-1所示的含源電路中,從A點(diǎn)到B點(diǎn),遵照原則:①遇電阻,順電流方向電勢降落(逆電流方向電勢升高)②遇電源,正極到負(fù)極電勢降落,負(fù)極到正極電勢升高(與電流方向無關(guān)),可以得到以下關(guān)系

UA ? IR ? ε ? Ir = UB 

這就是含源電路歐姆定律。

c、閉合電路歐姆定律

在圖8-1中,若將A、B兩點(diǎn)短接,則電流方向只可能向左,含源電路歐姆定律成為

UA + IR ? ε + Ir = UB = UA

 ε = IR + Ir ,或 I = 

這就是閉合電路歐姆定律。值得注意的的是:①對于復(fù)雜電路,“干路電流I”不能做絕對的理解(任何要考察的一條路均可視為干路);②電源的概念也是相對的,它可以是多個電源的串、并聯(lián),也可以是電源和電阻組成的系統(tǒng);③外電阻R可以是多個電阻的串、并聯(lián)或混聯(lián),但不能包含電源。

二、復(fù)雜電路的計(jì)算

1、戴維南定理:一個由獨(dú)立源、線性電阻、線性受控源組成的二端網(wǎng)絡(luò),可以用一個電壓源和電阻串聯(lián)的二端網(wǎng)絡(luò)來等效。(事實(shí)上,也可等效為“電流源和電阻并聯(lián)的的二端網(wǎng)絡(luò)”——這就成了諾頓定理。)

應(yīng)用方法:其等效電路的電壓源的電動勢等于網(wǎng)絡(luò)的開路電壓,其串聯(lián)電阻等于從端鈕看進(jìn)去該網(wǎng)絡(luò)中所有獨(dú)立源為零值時的等效電阻。

2、基爾霍夫(克?品颍┒

a、基爾霍夫第一定律:在任一時刻流入電路中某一分節(jié)點(diǎn)的電流強(qiáng)度的總和,等于從該點(diǎn)流出的電流強(qiáng)度的總和。

例如,在圖8-2中,針對節(jié)點(diǎn)P ,有

I2 + I3 = I1 

基爾霍夫第一定律也被稱為“節(jié)點(diǎn)電流定律”,它是電荷受恒定律在電路中的具體體現(xiàn)。

對于基爾霍夫第一定律的理解,近來已經(jīng)拓展為:流入電路中某一“包容塊”的電流強(qiáng)度的總和,等于從該“包容塊”流出的電流強(qiáng)度的總和。

b、基爾霍夫第二定律:在電路中任取一閉合回路,并規(guī)定正的繞行方向,其中電動勢的代數(shù)和,等于各部分電阻(在交流電路中為阻抗)與電流強(qiáng)度乘積的代數(shù)和。

例如,在圖8-2中,針對閉合回路① ,有

ε3 ? ε2 = I3 ( r3 + R2 + r2 ) ? I2R2 

基爾霍夫第二定律事實(shí)上是含源部分電路歐姆定律的變體(☆同學(xué)們可以列方程 UP = … = UP得到和上面完全相同的式子)。

3、Y?Δ變換

在難以看清串、并聯(lián)關(guān)系的電路中,進(jìn)行“Y型?Δ型”的相互轉(zhuǎn)換常常是必要的。在圖8-3所示的電路中

☆同學(xué)們可以證明Δ→ Y的結(jié)論…

Rc = 

Rb = 

Ra = 

Y→Δ的變換稍稍復(fù)雜一些,但我們?nèi)匀豢梢缘玫?/p>

R1 = 

R2 = 

R3 = 

三、電功和電功率

1、電源

使其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。如發(fā)電機(jī)、電池等。發(fā)電機(jī)是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽桓呻姵、蓄電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽还怆姵厥菍⒐饽苻D(zhuǎn)變?yōu)殡娔;原子電池是將原子核放射能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔;在電子設(shè)備中,有時也把變換電能形式的裝置,如整流器等,作為電源看待。

電源電動勢定義為電源的開路電壓,內(nèi)阻則定義為沒有電動勢時電路通過電源所遇到的電阻。據(jù)此不難推出相同電源串聯(lián)、并聯(lián),甚至不同電源串聯(lián)、并聯(lián)的時的電動勢和內(nèi)阻的值。

例如,電動勢、內(nèi)阻分別為ε1 、r1和ε2 、r2的電源并聯(lián),構(gòu)成的新電源的電動勢ε和內(nèi)阻r分別為(☆師生共同推導(dǎo)…)

ε = 

r = 

2、電功、電功率

電流通過電路時,電場力對電荷作的功叫做電功W。單位時間內(nèi)電場力所作的功叫做電功率P 。

計(jì)算時,只有W = UIt和P = UI是完全沒有條件的,對于不含源的純電阻,電功和焦耳熱重合,電功率則和熱功率重合,有W = I2Rt = t和P = I2R = 。

對非純電阻電路,電功和電熱的關(guān)系依據(jù)能量守恒定律求解。 

四、物質(zhì)的導(dǎo)電性

在不同的物質(zhì)中,電荷定向移動形成電流的規(guī)律并不是完全相同的。

1、金屬中的電流

即通常所謂的不含源純電阻中的電流,規(guī)律遵從“外電路歐姆定律”。

2、液體導(dǎo)電

能夠?qū)щ姷囊后w叫電解液(不包括液態(tài)金屬)。電解液中離解出的正負(fù)離子導(dǎo)電是液體導(dǎo)電的特點(diǎn)(如:硫酸銅分子在通常情況下是電中性的,但它在溶液里受水分子的作用就會離解成銅離子Cu2+和硫酸根離子S,它們在電場力的作用下定向移動形成電流)。

在電解液中加電場時,在兩個電極上(或電極旁)同時產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的過程叫作“電解”。電解的結(jié)果是在兩個極板上(或電極旁)生成新的物質(zhì)。

液體導(dǎo)電遵從法拉第電解定律——

法拉第電解第一定律:電解時在電極上析出或溶解的物質(zhì)的質(zhì)量和電流強(qiáng)度、跟通電時間成正比。表達(dá)式:m = kIt = KQ (式中Q為析出質(zhì)量為m的物質(zhì)所需要的電量;K為電化當(dāng)量,電化當(dāng)量的數(shù)值隨著被析出的物質(zhì)種類而不同,某種物質(zhì)的電化當(dāng)量在數(shù)值上等于通過1C電量時析出的該種物質(zhì)的質(zhì)量,其單位為kg/C。)

法拉第電解第二定律:物質(zhì)的電化當(dāng)量K和它的化學(xué)當(dāng)量成正比。某種物質(zhì)的化學(xué)當(dāng)量是該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量M(克原子量)和它的化合價n的比值,即 K =  ,而F為法拉第常數(shù),對任何物質(zhì)都相同,F(xiàn) = 9.65×104C/mol 。

將兩個定律聯(lián)立可得:m = Q 。

3、氣體導(dǎo)電

氣體導(dǎo)電是很不容易的,它的前提是氣體中必須出現(xiàn)可以定向移動的離子或電子。按照“載流子”出現(xiàn)方式的不同,可以把氣體放電分為兩大類——

a、被激放電

在地面放射性元素的輻照以及紫外線和宇宙射線等的作用下,會有少量氣體分子或原子被電離,或在有些燈管內(nèi),通電的燈絲也會發(fā)射電子,這些“載流子”均會在電場力作用下產(chǎn)生定向移動形成電流。這種情況下的電流一般比較微弱,且遵從歐姆定律。典型的被激放電情形有

b、自激放電

但是,當(dāng)電場足夠強(qiáng),電子動能足夠大,它們和中性氣體相碰撞時,可以使中性分子電離,即所謂碰撞電離。同時,在正離子向陰極運(yùn)動時,由于以很大的速度撞到陰極上,還可能從陰極表面上打出電子來,這種現(xiàn)象稱為二次電子發(fā)射。碰撞電離和二次電子發(fā)射使氣體中在很短的時間內(nèi)出現(xiàn)了大量的電子和正離子,電流亦迅速增大。這種現(xiàn)象被稱為自激放電。自激放電不遵從歐姆定律。

常見的自激放電有四大類:輝光放電、弧光放電、火花放電、電暈放電。

4、超導(dǎo)現(xiàn)象

據(jù)金屬電阻率和溫度的關(guān)系,電阻率會隨著溫度的降低和降低。當(dāng)電阻率降為零時,稱為超導(dǎo)現(xiàn)象。電阻率為零時對應(yīng)的溫度稱為臨界溫度。超導(dǎo)現(xiàn)象首先是荷蘭物理學(xué)家昂尼斯發(fā)現(xiàn)的。

超導(dǎo)的應(yīng)用前景是顯而易見且相當(dāng)廣闊的。但由于一般金屬的臨界溫度一般都非常低,故產(chǎn)業(yè)化的價值不大,為了解決這個矛盾,科學(xué)家們致力于尋找或合成臨界溫度比較切合實(shí)際的材料就成了當(dāng)今前沿科技的一個熱門領(lǐng)域。當(dāng)前人們的研究主要是集中在合成材料方面,臨界溫度已經(jīng)超過100K,當(dāng)然,這個溫度距產(chǎn)業(yè)化的期望值還很遠(yuǎn)。

5、半導(dǎo)體

半導(dǎo)體的電阻率界于導(dǎo)體和絕緣體之間,且ρ

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

為研究在月球上的跳高問題,課題研究組的同學(xué)小李、小王、小華,在望江樓圖書館的多媒體閱讀室里上多媒體寬帶網(wǎng)的“世界體壇”網(wǎng)站,點(diǎn)播了當(dāng)年朱建華破世界紀(jì)錄的精彩的視頻實(shí)況錄像,并就“朱建華在月球上能跳多高?”展開了相關(guān)討論.

解說員:“……各位觀眾你們瞧,中國著名跳高選手朱建華正伸臂、擴(kuò)胸、壓腿做準(zhǔn)備活動,他身高1.83米.注意了:他開始助跑、踏跳,只見他身輕如燕,好一個漂亮的背躍式,將身體與桿拉成水平,躍過了2.38米高度,成功了!打破了世界紀(jì)錄.全場響起雷鳴般的掌聲……”

小李:朱建華真棒!如果他在月球上還能跳得更高一些.

小王:對.據(jù)我們所學(xué)的力學(xué)知識可知,他在月球上的重力加速度g是地球上的重力加速度g 的六分之一,那么他在月球上的重力將是地球上重力的六分之一,因此他在月球上能跳過的高度將是地球上能跳過高度的6倍,由2.38 × 6米=14.28米,即朱建華在月球上能跳過的高度是14.28米.

小華:你的分析是:“力為地球上的六分之一,則跳過的高度為地球上的6倍”,理由似乎不夠確切.我認(rèn)為應(yīng)從功和能的關(guān)系思考問題.我設(shè)朱建華在踏跳時,腳蹬地彈力做功為W,對于同一個朱建華來說,不論是在月球上還是地球上,W 都是相同的,可以計(jì)算出朱建華在月球上能跳過的高度也是14.28米.

老師:小華的計(jì)算還有問題,在重心計(jì)算時沒有注意到著名的“黃金律”,這是一條普適定律.現(xiàn)給你們介紹如下:

公元前6世紀(jì)數(shù)學(xué)家華達(dá)可拉斯發(fā)現(xiàn)0.618的比率叫做黃金律又叫黃金比,人體的新陳代謝、生理節(jié)奏、生理功能的最佳環(huán)境溫度為23 ℃,這是由于37 ℃×0.618≈23 ℃的緣故.標(biāo)準(zhǔn)身高用黃金分割得肚臍眼,臍眼以上分割得肩膀,肩膀以上分割得鼻眼,肚臍眼以下分割得膝蓋,上長肢跟下長肢的比≈0.618,下長肢跟身高之比≈0.618等等.

請根據(jù)以上的討論,求出朱建華在月球上能跳多高.

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