圖14(2)用如圖14所示的實(shí)驗(yàn)裝置觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象。圖1是點(diǎn)燃的酒精燈(在燈芯上灑些鹽),圖2是豎立的附著一層肥皂液薄膜的金屬絲圈。將金屬絲圈在其所在的豎直平面內(nèi)緩慢旋轉(zhuǎn),觀察到的現(xiàn)象是()。
A. 當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)30°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°
B. 當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)45°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)90°
C. 當(dāng)金屬絲圈旋轉(zhuǎn)60°時(shí)干涉條紋同方向旋轉(zhuǎn)30°
D. 干涉條紋保持原來狀態(tài)不變
2.(1)在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)的操作步驟為:
a. 取一根細(xì)線,下端系住直徑為d的金屬小球,上端固定在鐵架臺(tái)上
b. 用米尺量得細(xì)線長(zhǎng)度l
c. 在擺線偏離豎直方向5°位置釋放小球
d. 用秒表記錄小球完成n次全振動(dòng)的總時(shí)間t,得到周期T=t/n
e. 用公式g=4π2lT2計(jì)算重力加速度
按上述方法得出的重力加速度值與實(shí)際值相比(選填“偏大”、“相同”或“偏小”)。
圖15(2)已知單擺在任意擺角θ時(shí)的周期公式可近似為
T′=T01+asin2θ2,式中T0為擺角趨近于0°時(shí)的周期,a為常數(shù)。為了用圖像法驗(yàn)證該關(guān)系式,需要測(cè)量的物理量有;若某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中得到了如圖15所示的圖像,則圖像中的橫軸表示。
3.某同學(xué)利用圖16所示的電路研究燈泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W)的發(fā)光情況(假設(shè)燈泡電阻恒定),圖17為實(shí)物圖。
圖16圖17圖18(1)他分別將L1、L2接入圖16中的虛線框位置,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時(shí),發(fā)現(xiàn)燈泡均能正常發(fā)光。在圖17中用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連線補(bǔ)充完整。
。2)接著他將L1和L2串聯(lián)后接入圖16中的虛線框位置,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時(shí),發(fā)現(xiàn)其中一個(gè)燈泡亮而另一個(gè)燈泡不亮,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是。
(3)現(xiàn)有如下器材:電源E(6V,內(nèi)阻不計(jì)),燈泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W),L3(6V,10W),單刀雙擲開關(guān)S。, , , 在圖18中設(shè)計(jì)一個(gè)機(jī)動(dòng)車轉(zhuǎn)向燈的控制電路:當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與1相接時(shí),信號(hào)燈L1亮,右轉(zhuǎn)向燈L2亮而左轉(zhuǎn)向燈L3不亮;當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與2相接時(shí),信號(hào)燈L1亮,左轉(zhuǎn)向燈L3亮而右轉(zhuǎn)向燈L2不亮。
五、計(jì)算題(每小題10分,共20分)
1.科研人員乘氣球進(jìn)行科學(xué)考察,氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為990 kg。氣球在空中停留一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)氣球漏氣而下降,及時(shí)堵住,堵住時(shí)氣球下降速度為1 m/s,且做勻加速運(yùn)動(dòng),4s內(nèi)下降了12m。為使氣球安全著陸,科研人員向艙外緩慢拋出一定的壓艙物,此后發(fā)現(xiàn)氣球做勻減速運(yùn)動(dòng),下降速度在5分鐘內(nèi)減少3m/s,若泄漏氣體的質(zhì)量可忽略,重力加速度g=9.89m/s2,求拋掉的壓艙物的質(zhì)量。
2.如圖19,空間存在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng),電場(chǎng)方向?yàn)?SPAN lang=EN-US>y軸正方向,磁場(chǎng)方向垂直于xOy平面(紙面)向外,電場(chǎng)和磁場(chǎng)都可以隨意加上或撤除,重新加上的電場(chǎng)或磁場(chǎng)與撤除前的一樣,一帶正電荷的粒子從P(x=0,y=h)點(diǎn)以一定的速度平行于x軸正向入射,這時(shí)若只有磁場(chǎng),粒子將做半徑為R0的圓周運(yùn)動(dòng);若同時(shí)存在電場(chǎng)和磁場(chǎng),粒子恰好做直線運(yùn)動(dòng),F(xiàn)在,只加電場(chǎng),當(dāng)粒子從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到x=R0平面(圖中虛線所示)時(shí),立即撤除電場(chǎng)同時(shí)加上磁場(chǎng),粒子繼續(xù)運(yùn)動(dòng),其軌跡與x軸交于M點(diǎn),不計(jì)重力,求:
圖19(1)粒子到達(dá)x=R0平面時(shí)速度方向與x軸的夾角以及粒子到x軸的距離;
(2)M點(diǎn)的橫坐標(biāo)xM。
六、教學(xué)設(shè)計(jì)題(12分)
以第一部分 教育理論與實(shí)踐
一、多項(xiàng)選擇題
1.AC2.ABC3.ABCD4.BCD5.ABCD
二、名詞解釋
1.學(xué)校教育是指根據(jù)一定社會(huì)的要求和受教育者身心發(fā)展的特點(diǎn),有目的、有計(jì)劃、有組織實(shí)施地教育,其目的是把受教育者培養(yǎng)成一定社會(huì)所需要的人。
2.教育目的是指社會(huì)對(duì)學(xué)校教育培養(yǎng)造就人才個(gè)體的質(zhì)量規(guī)格或素質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求的總設(shè)想、總規(guī)定。
3.基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能和技巧,通稱為“雙基”。
第二部分專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)
一、單項(xiàng)選擇題
1.B[解析] 略。
2.D[解析] 略。
3.B[解析] 電壓表指針有偏轉(zhuǎn)說明A、B兩極間有電壓,故水果電池把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,選項(xiàng)B正確,C、D錯(cuò)誤;由圖可知金屬片B是水果電池的負(fù)極,選項(xiàng)A錯(cuò)誤。
4.A[解析] 考查能量的轉(zhuǎn)換,由c到d的過程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,故通過d時(shí)的速度比通過c時(shí)大,選項(xiàng)A正確。
5.B[解析] 根據(jù)熱機(jī)效率的定義易知η=E4E1×100%,選項(xiàng)B正確。
6.A[解析] 各種微波都屬于電磁波,其在真空中的速度均等于光速,但由于各種微波各自頻率不同而會(huì)不同的波長(zhǎng),且其頻率范圍不在可見光范圍內(nèi)。
7.A[解析] 根據(jù)凸透鏡成像特點(diǎn)可知當(dāng)物體距離凸透鏡在一倍焦距到兩倍焦距之間時(shí),會(huì)在光屏上成放大的實(shí)像,故可判斷出選項(xiàng)A正確。
8.D[解析] 略。
9.C[解析] 略。
10. B[解析] 根據(jù)力矩的相關(guān)知識(shí)可知在相同力矩下,力的大小與力到作用點(diǎn)的距離成反比,從而可判斷出B正確。
11. A[解析] 比較相同時(shí)間內(nèi)甲乙兩種液體溫度變化可知,甲液體溫度升高較少,從而可知甲液體比熱容較大,從而可判斷出選項(xiàng)A正確。
12. C[解析] 略。
13. D[解析] 由于小物塊勻速上滑,而楔形物塊保持靜止,故楔形物塊和小物塊組成的系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),則有FN+Fsinθ=Mg+mg,所以FN=(M+m)g-Fsinθ,D選項(xiàng)正確。
14. C[解析] 由于帶電粒子只受電場(chǎng)力作用,故帶電粒子的動(dòng)能與電勢(shì)能總和保持一致,從而有qφa+12mv2a=qφb+12mv2b,所以qm=v2a-v2b2(φb-φa),選項(xiàng)C正確。
15. B[解析] 兩夸克從相距無窮遠(yuǎn)到相距接近r2過程中,引力為零,故引力不做功,勢(shì)能一直為零。當(dāng)兩夸克從相距r2逐漸減小到相距r1過程中,勢(shì)能U=F(r2-r1);當(dāng)兩夸克相距r1時(shí),U=-F0(r2-r1)=-U0;當(dāng)兩夸克距離小于r1且減小時(shí),引力為零,不再做功,勢(shì)能保持-U0不變,故B正確。
二、填空題
1.(1)擴(kuò)散蒸發(fā)升華(2)C
2.(1)“他掙扎著力圖把一只腳拔出來”(2)“在泥沼上鋪上木板,從木板上靠近該男子”“平躺在泥沼上以蛙泳姿勢(shì)移離泥沼”壓力一定,接觸面積增大,則壓強(qiáng)減小
3.電動(dòng)慣性電磁感應(yīng)
三、作圖題
1.2.3.
四、實(shí)驗(yàn)與探究題
1.(1)正大于(2)D
2.(1)偏小
(2)T′(或t、n)、θT′
圖1圖23.(1)如圖1
。2)由于RL1比RL2大得多,燈泡L2分得的電壓很小,雖然有電流通過,但實(shí)際功率很小,故不能發(fā)光
。3)如圖2
五、計(jì)算題
1.解:
由牛頓第二定律得:mg-f=ma,h=v0t+12at2
拋物后減速下降有:f-(m-m′)g=(m-m′)a′,Δv=a′Δt
解得:m′=ma+Δv/Δtg+Δv/Δt=101kg。
2.解:
(1)做直線運(yùn)動(dòng)有:qE=qBv0
做圓周運(yùn)動(dòng)有:qBv0=mv20R0
只有電場(chǎng)時(shí),粒子做類平拋運(yùn)動(dòng),有:
qE=ma
R0=v0t
vy=at
解得:vy=v0
粒子速度大小為:v=v20+v2y=2v0
速度方向與x軸夾角為:θ=π4
粒子到x軸的距離為:H=h+12at2=h+R02
(2)撤電場(chǎng)加上磁場(chǎng)后,有:qBv=mv2R
解得:R=2R0
粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,圓心C位于與速度v方向垂直的直線上,該直線與x軸和y軸的夾角均為π/4,由幾何關(guān)系得C點(diǎn)坐標(biāo)為:
xC=2R0
yC=H-R0=h-R02
過C作x軸的垂線,在△CDM中:CM=R=2R0
CD=yC=h-R02
解得:DM=CM2-CD2=74R20+R0h-h2
M點(diǎn)橫坐標(biāo)為:xM=2R0+74R20+R0h-h2
六、教學(xué)設(shè)計(jì)題
參考答案:
(一)引入新課
通過光的折射實(shí)驗(yàn)演示折射角和入射角的大小關(guān)系,然后由光的可逆性推斷可能發(fā)生的現(xiàn)象,并用實(shí)驗(yàn)證實(shí)全反射現(xiàn)象。
。ǘ┙虒W(xué)過程
1.做好演示實(shí)驗(yàn):光的折射和光的全反射實(shí)驗(yàn)。
2.帶領(lǐng)學(xué)生分析發(fā)生全反射的條件:
光由光疏介質(zhì)進(jìn)入光密介質(zhì)時(shí),折射角小于入射角,不會(huì)發(fā)生全反射,而光由光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)時(shí),折射角大于入射角,隨著入射角的增大,折射角先達(dá)到90°,就發(fā)生了全反射現(xiàn)象。
強(qiáng)調(diào):入射角必須大于或等于一定的角度——臨界角
全反射:光照射到兩種介質(zhì)的界面上,光線全部反射回原介質(zhì)的現(xiàn)象叫全反射。
A. 產(chǎn)生全反射的條件:①光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì);②入射角大于或者等于臨界角。
B. 當(dāng)光線從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì),在入射角逐漸增大的過程中,反射光的能量逐漸增強(qiáng),折射光的能量逐漸減弱,當(dāng)入射角等于臨界角時(shí),折射光的能量已經(jīng)減弱為零,發(fā)生了全反射。
C. 當(dāng)光由光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)時(shí),應(yīng)先判斷會(huì)不會(huì)發(fā)生全反射,為此應(yīng)畫出入射角等于臨界角的光路,然后再根據(jù)折射定律或反射定律進(jìn)行定量計(jì)算或動(dòng)態(tài)分析。
3.棱鏡:通常指截面是三角形的三棱鏡。
(三)探究活動(dòng)
1.利用光的全反射的有關(guān)知識(shí)自制光導(dǎo)纖維。
2.查閱資料,了解我國(guó)光纖的發(fā)展和過程。
實(shí)驗(yàn)研究:
題目:“海市蜃樓”實(shí)驗(yàn)?zāi)M
內(nèi)容:本實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵在于配置密度分布不均勻的蔗糖溶液,做法如下:先在玻璃缸中加入蔗糖直到析出時(shí)為止,這樣就配置了濃度很高的蔗糖溶液,再在蔗糖溶液上面緩慢加入清水,加入清水時(shí)要注意不能讓溶液與清水混合。過1~2天后,由于蔗糖分子內(nèi)擴(kuò)散,在玻璃缸中就形成了密度分布不均勻的蔗糖溶液,當(dāng)光在其中傳播時(shí),可清晰的看到溶液中彎曲的光路。
建議:配置溶液工作應(yīng)提前1~2天完成,不宜太早,也不宜太晚。
“全反射”為目標(biāo)內(nèi)容寫一篇說課稿并說明思路。