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高中物理楞次定律教案大全

eq oac(○，1) 、磁铁插入与拔出时指针的偏转相同吗?左偏与右偏意味着什么呢

楞次定律：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。接下来是我为大家整理的高中物理楞次定律教案大全，希望大家喜欢!

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高中物理楞次定律教案大全一

一.教材分析

法拉第电磁感应定律和楞次定律是电磁学中的重要定律，一个判定感应电动势的大小，一个判定感应电流的方向，二者前后关联，映衬了电磁感应现象规律的多样性和复杂性。

楞次定律是电磁感应这一事物 本身属性的一个放映，客观存在且发展变化。既然是放映事物本质的规律，在物理学中称为定律，从新课程标准来看，是体现“过程与 方法 ”这一具体课程目标的切入点。

教材指明了教学的方向，让学生经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题，验证物理规律。但在探究的细节和过程上，留给了教师和学生广阔的思考设计空间，有助与激发新思维，发现新方法，提出新问题，得出新结论，体现新课程。

从教材内容来看，楞次定律将学生知识范围内有关“场”的概念从“静态场”过渡到“动态场”，而且它涉及的物理量多，关系复杂，为教学带来了很大的难度。

楞次定律是电磁学的一个重要规律，对学生而言是以后分析和解决电磁学问题的理论基础，在高考试题中常以综合题的形式表现出来，要求学生能够灵活的运用。

二.学情分析

长期以来， 教育 教学过程中师生地位平等，以人为本，坚持学生的 主体地位，教师的主导地位。

本节课是规律的探究课，呈现在学生面前的是现象，是问题，而不是结论。受应试教育的影响，在上课前告诉学生上课的内容，学生会将结论记住，在课堂上机械的，剧本式的配合老师，没有深入的思考，达不到教学的目的，因此本节课的教学没有要求学生预习。

探究式教学重视的是探究的过程和方法而不是结论，探究过程是产生创造思维的温床，过于重视结果可能会导致丧失探 究热情，扼杀学生探究的欲望。

三.教学目标

知识与技能

a)通过实验探究得出感应电流与磁通量变化的关系，并会叙述楞次定律的内容。

c)通过实验现象的直观比较，进一步明确感应电生的过程仍能遵循能量转化和守恒定律

过程与方法

a)观察实验，体验电磁感应现象中感应电流存在方向问题。

b)尝试用所学的知识，设计感应电流方向的指示方案，并动手实验作。

c)关注实验现象的个性，找出实验现象的共性，并总结出规律，培养学生 抽象思维 能力和 创新思维 能力。

情感态度价值观

热情：在实验设计，作过程中逐步积蓄探究热情，培养学生勇于探究的精神;

参与：养成主动参与科学研究的良好学习习惯;

交流：在自由开放平等的探究交流空间，能互相配合，互相鼓励，友好评价，和谐相处。

哲学思考：能够用因果关系和矛盾论的辨正观点认识 楞次定律;

四.教学重点难点

重点：楞次定律探究实验设计和实验结果的总结。

难点：感应电流激发的磁场与原来磁场之间的关系。

定律内容表述中阻碍二字的理解。

五.设计思想

本节课结合学生的特点对教材的内容进行了深入的挖掘和思考，备教材，备学生，备教法，始终把学生放在教学的主体地位，让学生参与，让学生设计，营造一个“安全”的教学环境，广开言路 ，让学生的思维与教师的共振。

整节课主要采用布鲁纳倡导的“发现法”，结合实验探究总结楞次定律的内容，把规律的得出过程和方法放在首位，把学生的情感价值体验放在重要位置。总体教学布局如下表：

SHAPE MERGEFORMAT

六.教学过程

( 一)实验引入，引发学生猜想与假设，激发学生探究的欲望

师：在探究电磁感应现象的实验中，也许你已经注意到，在不同的情况下产生的感应电流的方向是不同的。我们再来重复一下上节课的实验。

师(演示)：磁铁螺线管和从螺线管拔出时，导致灵敏电流计的指针左右来回摆动。

师：大家是否注意到，当我把磁铁螺线管和从螺线管拔出时，回路中产生的感应电流的方向是不同的。那么，感应电流的方向由哪些因素决定?遵循什么规律?大家通过以上的实验猜想一下。

生：可能与线圈导线的环绕方向，原磁场的方向，原磁通的变化方向有关。

师：我们用实验来探究和验证大家的猜想。

(二)学习新知，开始实验探究过程

1.学生实验，自制线圈，弄清线圈导线的绕向

师：同学们认为，感应电流的方向与线圈的 绕制方向有关，所以我们必须弄清线圈的绕制方向。使用现成的线圈，由于导线的松动等 其它 原因，有时导线的绕向不容易弄清。下面我们同学自己动手绕线圈，这样有利于我们弄清线圈导线的绕向，“纸上谈来终觉浅，绝知此事要躬行”嘛!

分组实验：(分6组，每组选小组长，记录员，汇报人，注意合作探究)

实验准备：一根长约20厘米的塑料管(两端锯出卡线槽);一根长约2米的导线

学生活动：教师指导下学生自行绕制线圈

2.教师启发，完成电流方向的指示设 计

师：△X = λ L / d线圈绕制完成了，我们还要弄清什么问题?

生：感应电流方向的指示。

师：如何指示呢?有哪那些实验器材可以被我们所利用?

生：学生的回答可能有以下两种情况：

A：利用电路改装实验中的表头，没有电流时，指针在表盘的，当电流从不同的接线柱流入时，指针的偏转方向不一样，我们可以根据指针的偏转方向判定电流的输入方向。

B：利用发光二极管的单向导电性，将二极管串连接入闭合回路，当二极管发 光，表明感应电流的方向与二极管的导流方向一致。

EMBED PBrush

(学生的知识得到了应用，能力得到了体现，导致学习热情高涨)

师：该设计怎样的电路来查明电流方向与电表接线柱，或者是电流方向与二极管发光的关系?

学生活动：(同学之间交流，共同完成设计，对不同的结果给予适当的可行性评价)

师：(从同学的设计中，找到合理设计)如图所示： SHAPE MERGEFORMAT

师：按照设计的方案，连接电路，辩明指示的方向并做简要的交代。

师：通过发光二极管也可以判断电流的方向，正向导电发光，反向不通电，不发光。

3、教师主导，完成实验方案设计和数据收集

师：我们要研究感应电流的方向，接下来该干什么呢?

生：连接闭合回路，让磁通量发生变化，产生感应电流，并用相应的仪器来指示

师：可以设计那些方案来实现呢?

生：(交流互动，依据电磁感应现象，可能性的两种设计如下图所示)

SHAPE MERGEFORMAT

师：请大家利用小组内的器材，选择一种电路，连接器材并完成实验结果记录

(两种方案，设计两种学案)

高中物理楞次定律教案大全二

一、教材分析?

二、教学目标

?1、知识与技能：?

(1)理解楞次定律的内容。?

(2)能初步应用楞次定律判定感应电流方向。?

(3)理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反应。?

(4)、理解楞次定律中“阻碍”二字的含义。

?2、过程与方法?

(1)通过观察演示实验，探索和总结出感应电流方向的一般规律。?

(2)通过实验教学，感受楞次定律的实验探究过程，培养学生观察实验，分析、归纳、总结物理规律的能力。?

3、情感态度与价值观?

(1)使学生学会由个别事物的个性来认识一般事物的共性的认识事物的一种重要的科学方法。?

(3)让学生参与问题的解决，培养学生科学的探究能力和合作精神。?

三、教学重点、难点?

重点：理解楞次定律并能利用其判断感应电流的方向。

难点：对楞次定律?“阻碍变化”?的理解。?

四、学情分析?

我们的学生在全市七所高中属于末流水平，数学功底普遍薄弱，理解能力较。在每一个班里，学生已有的知识水平和实验能力又有距。这就要求我们在进行新课教学前吃透教材，熟悉学情，充分挖掘信息技术的潜力，同时借助物理实验，整合高中物理教学，备好 教学方法 。通过上一节《探究感应电流的产生条件》的教学，学生对产生感应电流的条件已经有了比较清醒的认识，本节课针对感应电流的方向做一个详细的实验探究。学生实验能力、语言表达能力、团队合作能力等都能够得到较好的锻炼。?

五、教学方法?

?1.?实验法：教师演示实验?学生实验。2.学案问题导向教学法

1.学生的学习：导学案、学生实验器材。?

2.教师的教学：多媒体课件制作， 课前预习 学案，课内探究学案，问题设计。?

3.教学环境的设计和布置：分小组合作学习，分6个学习小组。?

七、教学过程?

(一)?检查预习、解疑设问

检查落实了解学生的预习情况，发现学生的疑惑，使教学具有了针对性。?

1、情景导入 展示目标?

创设情景?

视频介绍电磁感应新科技;楞次定律演示器改进实验;演示磁铁穿过铝管实验。?

质疑设问?：?

eq oac(○，1) 、闭合铝环、开口铝环为什么会产生不同的运动

eq oac(○，2) 、强磁性球和铁球为什么通过铝管后不是同时落地

2、引入实验 构建问题

eq oac(○，2) 、电流表指针偏转有规律吗

eq oac(○，3) 、应该通过什么途径来寻找感应电流的方向

3、确定主题 制订?

eq oac(○，2) 、猜想感应电流的方向与哪些因素有关

(1)与线圈的接法有关;(2)与磁铁的运动方式有关;(3)与原磁场的方向有关;(4)……?

eq oac(○，3) 、制订(如何去完成以上的验证)?

(1)、怎样获得感应电流?本实验的研究对象是线圈所对应的闭合回路。?(2)、要查明电流表指针偏转方向与电流方向的关系。?(3)、要知道线圈的绕向怎样，以便确定感应电流的磁场方向。?(4)、如何选择实验器材(5)、实验中要记录线圈中磁场的方向、穿过线圈的磁通量的变化情况、感应电流的方向及其产生的磁场的方向等。?

指导学生对上面问题讨论解决以前学过的，得出本节课的主题：?

1、电流的方向与指针的偏转有何关系

2、如何确定感应电流的方向?并提出猜想。?

3、确定具体内容?

(1)条形磁铁与线圈间的相对运动有几种可能

(二)合作探究、精讲点拨。?

探究一：研究感应电流的方向?

(1)、探究目标：感应电流的方向与哪些因素有关。?

(2)、探究方向：从磁铁和线圈有磁力作用入手。?

(3)、探究手段：分组实验(器材：螺线管，灵敏电流计，条形磁铁，导线)?

(4)、探究过程?：详见课本P10图4.3-2

?(实验记录，完成表格内容)

N极 S极 磁铁在管上静止不动时 磁铁在管中静止不动时 插入 拔出 插入 拔出 N在下 ?S在下? N在下? S在下 原磁场B的方向 向下 向下? 向上 向上? ?向下 ?向上 ?向下 ?向上 原磁场磁通量Φ变化 增大? 减小 增大 减小? 不变? 不变? 不变? 不变 感应电流的磁场B的方向? 向上 向下 向下 向上 无 无 无 无 原磁场B与感应电流的磁场B、的方向关系 相反 相同 相反 相同 (5)、学生分组讨论：?

高中物理楞次定律教案大全三

一、教材分析：

本节课教学内容是人教版教材，高中物理选修3-2章第三节“感应电流的方向——楞次定律”。?楞次定律是电磁感应规律的重要组成部分，它与法拉第电磁感应定律一样也是本章的一个教学重点，是分析和处理电磁感应现象问题的两个重要支柱之一。

由于此定律所牵涉的物理量和物理规律较多，只有对原磁场方向、原磁通量变化情况、感应电流的磁场方向、以及会用安培定则进行正确的判定，才能得到正确的感应电流的方向。同时，学生还必须能正确运用安培定则，左手定则，安培定则解决问题，所以这部分内容也是电学部分的一个难点。

二、教学重难点：

教学重点：理解感应电流的方向与引起感应电流的磁通量变化之间的关系。

教学难点：根据教学目标，进行实验设计与作。

三、学情分析：

学生已经掌握了磁通量的概念，并会分析磁通量的变化。已经知道了条形磁铁的磁感线的分布。学生已经利用(条形磁铁、电流计、线圈等)实验器材研究感应电生的条件。

四、教学目标：

1.知识与技能?

(1)会表述感应电流的方向与引起感应电流的磁通量的变化之间的关系。

(2)会用自己的语言组织表述“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”中的“阻碍”的意义。?

(3)会用楞次定律判断电磁感应现象中感应电流的方向。

2.过程与方法

(1)通过探究过程体会提出问题、猜想与假设、制定与设计实验、分析论证、验证等科学探究要素。

(3)通过实验探究，学会用实验探究的方法研究物理问题。

3.情感态度与价值观

(1)通过楞次对法拉第研究成果的关注到发现感应电流方向的规律的介绍，让学生发展对科学的好奇心与求知欲，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦。

(2)通过实验学会与他人主动交流合作，培养团队精神。

五、设计思路：

本节作为一堂物理规律课的教学，重点在于指导学生思考问题的方法和利用实验研究物理规律的手段，为此本课采用学生分组随堂实验探究的作模式，学生在老师的启发和帮助下通过自己实验作来发现、解决问题，获取新知识。

为了突破难点本课利用“探究“式教学法，课堂教学设计是这样的：创设一个问题情景→学生讨论、猜想→设计实验→探索实验→(将演示实验改变为学生自己做探索性实验)→分析实验现象→得出楞次定律→课堂讲练→课堂练习。

在教学过程中，抓住知识的产生过程，积极学生主动探究，突出学生的课堂教学的主体地位。

六、器材准备：

多媒体平台、线圈、条形磁铁、导线、干电池、条形磁铁、灵敏电流计、楞次定律演示器.

七、教学过程：

一、设置情景，引入课题

[教师展示情景]：(引入课题实验──三个对比实验)

1.对比实验一：强磁性球和铁球从同一高度同时自由释放。

2.对比实验二： 强磁性球和铁球分别通过甲、乙铝管从同一高度同时自由释放。

强磁性球和铁球是不是同时落地?

对比实验一中两球同时落地;对比实验二、三中两球不是同时落地。

[教师启发]：

1.强磁性球和铁球为什么通过铝管后不是同时落地?

(我们先来学习第四章第三节楞次定律)

二、重温实验，提出问题

[教师展示情景]：(复习引入实验)

1.注意观察灵敏电流表指针是否偏转?向哪边偏转

偏转;向左、向右。

2.灵敏电流表指针偏转说明什么?偏转方向不同说明什么?

线圈中产生的感应电流;感应电流方向会改变。

3.感应电流方向跟哪些因素有关呢?

三、对比实验，合理猜想

[教师展示情景]：(二个对比实验)

对比实验一：如图(4)所示，N极插入和N极抽出。

对比实验二：如图(5)所示，N极插入和S极插入。

[学生思考猜想]：

1.猜想感应电流的方向可能跟哪些因素有关?

A.感应电流的方向可能跟磁通量的变化有关;

B.感应电流的方向可能跟原磁场的方向有关;

[教师启发]：

1.感应电流的方向可能跟原磁场的方向、磁通量的变化有关。

2.下面我们通过实验，探究感应电流的方向跟磁通量的变化、原磁场的方向的关系。

四、实验探究，归纳概括

实验目的：

探究感应电流的方向、磁通量的变化及原磁场的方向的关系即感应电流的方向遵循什么规律?

思考讨论：

2.为了探究感应电流的方向与磁通量的变化、原磁场的方向的关系在物理学中通常采用什么方法?

控制B. 如果增大双缝之间的距离，Δx 将增大变量法

探究方案：

? ? 相对运动 ? ?

? 原磁通量的变化 ? ? ? 原磁场的方向 ? ? ? ? 感应电流的方向(俯视图) ? ? ?

实验前确定：

1.指针偏转方向与电流的方向的关系：

指针右偏——电流从正接线柱流进灵敏电流表;

指针左偏——电流从负接线柱流进灵敏电流表。

2.然后“顺藤摸瓜”确定线圈中的感应电流的方向。

实验步骤：

1.灵敏电流计指针偏转与电流的方向的关系。

2.根据磁通量的变化分成磁通量的增加和磁通量的减少两大类进行实验。

3.分组实验、记录结果。

4.教师学生填写表格。

分组探究：

收集数据：

寻求“中介”归纳规律：

(让学生感受科学家严肃认真、不怕困难的科学态度)

1.产生感应电流的条件是什么?

归纳概括、形成结论：

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高考物理电学实验图像分析急急急急

十五、光学

横纵坐标的图像又该从何入手

确定横纵竞赛一轮用书坐标所表示的物理量和单位

清楚图像的斜率 如U-I 图像斜率K=U/I表示电阻, I-U图像斜率K=I/U就是电阻倒数了 v-t图像斜率Δv/Δt 表示加速度 Φ-t 图像斜率ΔΦ/ΔtΔ表示电动势

面积:v-t面积表示位移，I-t 面积表示电量 F-t面积表示动量变化

截距 U-I 纵轴截距表示电源电动势 横轴六、实验准备截距表示短路电流。v-t图像纵轴截距表示初速度横轴截距表示速度为0的时间

其实你不用管它是否测量电源电动执，只要能从图中算出被测电阻就行。至于电流倒数，象I/A，是表示座标轴变量和单位，I/A表示变量是I，单位是A。写成：I（单位：A）理容易理解。

湖南高考物理试题难不难？

面对新现象，新问题，且没有固定的，学生有浓厚的探究欲望，为其思维的发散提供了较大的空间。从另外一个角度讲，本节内容，数算，物理理论要求不高，适当地又降低了学习难度，选择探究式教学是的途径。

湖南高考物①、普朗克量子理论～电磁波的发射和接收是不连续的，是一份一份的，每一份叫能理试卷总体来说不难。

物理试题难不难想必一定是考生讨论的热门话题，有的人觉得难，有的人觉得不难。

2023年湖南高考物理试题考查考生对历史本质的理解，考察考生的逻辑推理能力和运算求解题能力，再体现开放性的同时，也考查了考生思维的准确性与有序性。

选择合适的方法是把物理问题转化为数学问题的关键之一。只有我们选择了合适解决问题的办法，我们才能顺利而简捷地解决问题。在这个环节，我们是用分析、综合还是反证、递推，是否要用隔离分析等方法。

20231.条形磁铁与线圈间的相对运动有几种可能?湖南高考物理试卷的难度解析：

2，物理试卷中的大题部分基本是靠公式来得分的，考生要寻找关键点来列方程，列对了方程和公式就会有分得。

新高考物理光学是哪本书

（E

没有指定教材。新高考物理光学科目涵盖了一定的知识范围，但没有特定规《楞次定律》是高中物理选修3—2?四、棱镜和玻璃砖对光路的作用“电磁感应”一章的重点和难点，涉及的要素多且关系复杂(磁场方向、磁通量的变化、线圈绕向、电流方向等)，其规律比较隐蔽，抽象性和概括性很强。因此，学生理解楞次定律有较大的难度，也就成为本章教学的难点。本节课的主要任务是学生通过实验探究过程，总结出感应电流的方向所遵循的一般规律——楞次定律，并对定律内容有初步的认识。本节教学内容的处理是建立在第二节“探究电磁感应的产生条件”基础上，虽说教科书中的实验都是前面教学中做过的，但是从确定“感应电流方向”的角度考虑问题，就需要重新研究第二节中的两个学生实验。楞次定律对判断感应电流的方向，以及理解电磁感应现象中能量转化的规律有普遍重要的意义，对右手定则的理解也有帮助，高考考试说明中属于二级要求。?定使用哪本教材。根据新高考改革的趋势，各地采用不同的教材或教学资源来开展物理光学的教学。但可以参考一些主流的物理教材，如《高中物理》、《物理实验教程》、《物理课本》等。

求高考物理电学实验题解题技巧

⑵光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E 引起的，将E 的振动称为光振动。 ⑶自然光。太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光。

选择电表，主要考虑量程。在量程够用的前提下选小量程的，以提高精度。

选1801年，（英）托马斯·杨择滑动变阻器，主要考虑其总阻值（也有要考虑电流的）。选择总阻值够用的前提下选择小电阻的，以便于作。目录

高考物理重点知识有什么？

(2)通过楞次定律的学习过程，了解物理学的研究方法，认识物理实验在物理学发展过程中的作用。

高考物理重点知识主要包括以下几个方面： 1.力学：这是物理的基础，包括质点、刚体的运动规律，如牛顿三定律、动能定理、动量守恒定律等[学生思考回答]：。此外，还有摩擦力、重力、弹力等力的相关知识。

2.热学：主要研究热量与物质之间相互作用的规律，包括热力学定律、第二定律、第三定律，以及热力学过程中的各种能量转换和传递。 3.电磁学：主要研究电荷在静止和运动状态下的行为，以及磁场对电荷的作用。包括库仑定律、电场、磁场、电磁感应等知识。

4.光学：主要研究光的传播和干涉、衍射、偏振等现象。包括光的反射、折射、干涉、衍射、偏振等知识。 5.原子物理学和量子力学：主要研究原子和分子的结构及其运动规律，以及微观粒子的波粒二象性。包括原子结构、量子数、波函数、薛定谔方程等知识。

6.相对论：主要研究高速运动的物体和强引力场中的物体的性质。包括狭义相对论和广义相对论的基本概念和公式。 7.波动光学：主要研究光的干涉、衍射和偏振现象，以及光的传播速度和波长的关系。包括杨氏双缝实验、薄膜干涉、偏振片等知识。

8.现代物理：主要研究原子核的结构、粒子的相互作用以及宇宙的起源和演化等问题。包括原子核衰变、粒子加速器、宇宙当的入射点，可以使入射光线经过全反射棱镜的作用在射出大爆炸等知识。

新高考物理要学几本书 分别是什么

全反射的一个重要应用就是用于光导纤维（简称光纤）。光纤有内、外两层材料，其中内层是光密介质，外层是光疏介质。光在光纤中传播时，每次射到内、外两层材料的界面，都要求入射角大于临界角，从而发生全反射。这样使从一个端面入射的光，经过多次全反射能够没有损失地全部从另一个端面射出。

新高考高中物理要学7本书（2本必修和5本选修）。必修1、必修2、选修3-1（电学）3.对比实验三： 强磁性球和铁球分别通过乙、甲铝管从同一高度同时自由释放。、选修3-2（电磁感应，变压器，传感器）、选修3-3（热学）、选修3-4（振动与波）、选修3-5（动量与原子物理）。

四、曲线运动、万有引力

新高考物理几本书

新高考高中物理一共有7本（2本必修和5本选修）。必修1、必修2、选修3-1（电学）、选修3-2（电磁感应，变压器，传感器）、选修3-3（热学）、选修3-4（振动与波）、选修3-5（动量与原子物理）。

高中物理的特点：

1、知识深度，理解加深。

高中物理，要加深对重要物理知识的理解，有些将由定性讨论进入定量计算，如力和运动的关系、动能概念、电磁感应、核能等。

2．知识广度，范围扩大。

高中物理，要扩大物理知识的范围，学习很多初中未学过的新内容，如力的合成与分解、牛顿万有引力定律、动量定理、动量守恒定律、光的本性等。

新高考物理怎么学

要重视实验, 勤于实验，在实验的基础上掌握物理规律。

物理学是一门以实验为基础的科学。许多物理规律都是从模拟自然现象的实验中总结出来的。多做实验可以帮助我们形成正确的概念，增强分析问题解决问题的能力，加深对物理规律的理解。宋代诗人陆游曾说："纸上得来终觉浅绝，绝知此事要躬行。"他说，要获得知识，仅靠书本上的知识不够的，还必须我们亲身实践，把知与行、脑与手结合起来。

中学阶段，学校十分注重学生动手能力的培养。因此，课堂上老师将演示很多的实验，学生也将做许多分组实验。对这些实验，对这些实验，同学们要认真观察和分析实验现象，弄清每个实验的目的、原理，了解一些仪器的性能与使用，明确实验的步骤。做实验时，要遵守作规程，依据步骤，认真实验，仔细纪录，通过正确的处理和分析，从而得出正确的结论。

物理学习忌讳不重视实验，甚至不做实验，只凭主观臆断。这往往会"失之毫厘，谬以千里"。作为实验性很强的科学，"大概"、"不多"、"估计"等等这些词是不应出现在物理中的。自己亲手所做的实验往往印象是比较深的。通常人们往往认为触电是与电势有关的。如果亲自做过人体带电的实验，发现人体带上几十万伏的电势也不会触电，从而知道触电是由于有电流通过人体而发生的。

[高考物理光学] 高考物理光学题怎么做

（4）．康普顿效应

第十三章 光学

有时，适当地对概念进行分类，可以使所学的内容化繁为简，重点突出，脉络分明，便于自己进行分析、比较、综合、概括;可以不断地把分散的概念系统化，不断地把新概念纳入旧概念的系统中，逐步在头脑中建立一个清晰的概念系统，使自己在学习的过程中少走弯路。

知识网络：

单元 光的传播 几何光学

一、光的直线传播

1、几个概念

①光源：能够发光的物体

②点光源：忽略发光体的大小和形状，保留它的发光性。（力学中的质点，理想化） ③光能：光是一种能量，光能可以和其他形式的能量相互转化（使被照物体温度升高，使底片感光、热水器电灯、蜡烛、太阳万物生长靠太阳、光电池）

④光线：用来表示光束的有向直线叫做光线，直线的方向表示光束的传播方向，光线实际上不存在，它是细光束的抽象说法。（类比：磁感线 电场线）

⑤实像和虚像

点光源发出的同心光束被反射镜反射或被透射镜折射后，若能会聚在一点，则该会聚点称为实像点；若被反射镜反射或被透射镜折射后光束仍是发散的，但这光束的反向延长线交于一点，则该点称为虚像点．实像点构成的称为实像，实像可以用光屏接收，也可以用肉眼直接观察；虚像不能用光屏接收，只能用肉眼观察．

2．光在同一种均匀介质中是沿直线传播的

注意前提条件：在同一种介质中，而且是均匀介质。否则，可能发生偏折。如光从空气斜射入水中（不是同一种介质）；“海市蜃楼”现象（介质不均

匀）。

点评：光的直线传播是一个近似的规律。当障碍物或孔的尺寸和波长可以比拟或者比波长小时，将发生明显的衍射现

象，光线将可能偏离原来的传播方向。

【例1】如图所示，在A 点有一个小球，紧靠小球的左方

到竖直墙之前，小球在点光源照射下的影子在墙上的运动是

A. 匀速直线运动 B.自由落体运动

C. 变加速直线运动 D.匀减速直线运动

解：小球抛出后做平抛运动，时间t 后水平位移是vt ，竖直位移是h =12gt ，根据相似2

形知识可以由比例求得x =gl t ∝t ，因此影子在墙上的运动是匀速运动。 2v

【例2】某人身高1.8 m，沿一直线以2 m/s的速度前进，其正前方离地面5 m高处有一盏路灯，试求人的影子在水平地面上的移动速度。

解析：如图所示，设人在时间t 内由开始位置运动到G 位置，人头部的影子由D 点运动到C 点。

三角形ABC ∽FGC ，有CF FG = 3.确定状态找量能，再看过程力做功。有功就有能转变，初态末态能量同。FA AB -FG

因为三角形ACD ∽AFE ，所以有 CF CD -EF = FA EF

由以上各式可以得到

即CD -EF FG = EF AB -FG S 影-2t

2t 1. 8= 解得S 影=3.125t 。 5-1. 8可见影的速度为3.125m/s 。

二、反射 平面镜成像

1、反射定律

光射到两种介质的界面上后返回原介质时，其传播规律遵循反射定律．反射定律的基本内容包含如下三个要点：

① 反射光线、法线、入射光线共面；

③ 反射角等于入射角，即 θ1=θ2

2．平面镜成像的特点——平面镜成的像是正立等大的虚像，

像与物关于镜面对称

3．光路图作法——根据成像的特点，在作光路图时，可以先画像，后补画光路图。

4．充分利用光路可逆——在平面镜的计算和作图中要充分利用光路可逆。（眼睛在某点A 通过平面镜所能看到的范围和在A 点放一个点光源，该点光源发出的光经平面镜反射后照亮的范围是完全相同的。）

5．利用边缘光线作图确定范围

【例3】 如图所示，画出人眼在S 处通过平面镜可看到障碍

物后地面的范围。 /解：先根据对称性作出人眼的像点S ，再根据光路可逆，设想S 处有一个点光源，它能通过平面镜照亮的范围就是人眼能通过平面镜看到的范围。图中画出了两条边缘光线。

【例4】如图所示，用作图法确定人在镜前通过平面

镜可看到AB 完整像的范围。

//解：先根据对称性作出AB 的像A B ，分别作出A 点、

B 点发出的光经平面镜反射后能射到的范围，再找到它们

的公共区域（交集）。就是能看到完整像的范围。

三、折射与全反射

1．折射定律 (荷兰 斯涅尔)

光射到两种介质的界面上后从种介质进入第二种

介质时，其传播规律遵循折射定律．折射定律的基本内容

包含如下三个要点： ① 折射光线、法线、入射光线共面；

② 折射光线与入射光线分居法线两侧；

③ 入射角的正弦与折射角的正弦之比等于常数，即

折射定律的各种表达形式：n =sin θ1=sin θ2sin θ1c λ1 (θ1为入、折射角中的较大者，===sin θ2v λ"sin C

C 为全反射时的临界角。)

④折射光路是可逆的。

⑤n ＞1

⑥介质确定，n 确定。（空气1.00028 水n ＝1.33 酒精n ＝1.6）（不以密度为标准） ⑦光密介质和光疏介质——（1）与密度不同(2)相对性 （3）n 大角小，n 小角大

2．全反射现象

（1）现象：光从光密介质进入到光速介质中时，随着入射角的增加，折射光线远离法线，强度越来越弱，但是反射光线在远离法线的同时强度越来越强，当折射角达到90度时，折射光线认为全部消失，只剩下反射光线——全反射。

（2）条件：①光从光密介质射向光疏介质；② 入射角达到临界角，即θ1≥C

（3）临界角: 折射角为900（发生全发射）时对应的入射角, sin C =1 n

【例5】 直角三棱镜的顶角α=15°， 棱镜材料的折射率n =1.5，一细束单色光如图所示垂

直于左侧面射入，试用作图法求出该入射光

次从棱镜中射出的光线。

解：由n =1.5知临界角大于30°小于45°，

边画边算可知该光线在射到A 、B 、C 、D 各点时

的入射角依次是75°、60°、45°、30°，因此在A 、B 、C 均发生全反射，到D 点入射角才次小于临界角，所以才次有光线从棱镜射出。

3．光导纤维，海市蜃楼和内窥镜

【例6】如图所示，一条长度为L =5.0m的光导纤维用折射率为n =2的材料制成。一细束激光由其左端的中心点以α= 45°的入射角射入光导纤维内，经过一系列全反射后从右端射出。求：⑴该激光在光导纤维中的速度v 是多大？⑵该

激光在光导纤维中传输所经历的时间是多少？

⑵由n=sin α/sinr 可得光线从左端面射入后的折射

角为30°，射到侧面时的入射角为60°，大于临界角

45°，因此发生全反射，同理光线每次在侧面都将发生全反射，直到光线达到右端面。由三角关系可以求出光线在光纤中通过的总路程为s =2L /，因此该激光在光导纤维中传输所

-8经历的时间是t =s /v =2.7×10s 。

1．棱镜对光的偏折作用

一般所说的棱镜都是用光密介质制作的。入射光线经三棱镜两次折射

后，射出方向与入射方向相比，向底边偏折，虚像向顶角偏移。

【例7】 如图所示，一细束红光和一细束蓝光平行射到同一个三

棱镜上，经折射后交于光屏上的同一个点M ，若用n 1和n 2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，下列说法中正确的是

A. n 1n 2，a 红光，b 蓝光 D.n 1>n 2，a 蓝光，b 红光 解：由图可知，b 光线经过三棱镜后的偏折角较小，因此折射

率较小，是红光。

2．全反射棱镜

横截面是等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜。选择适

o o 后偏转90（右图1）或180（右图2）。要特别注意两种用

【例8】 如图所示，自行车的尾灯采用了全反射棱镜的原理。它虽然本身不发光，但在夜间骑行时，从后面开来的汽车发出的强光照到尾灯后，会有较强的光被反射回去，使汽车司机注意到前面有自行车。尾灯的原理如图所示，下面说法中正确的是 （ C ）

A. 汽车灯光应从左面射过来在尾灯的左表面发生全反射

B. 汽车灯光应从左面射过来在尾灯的右表面发生全反射

C. 汽车灯光应从右面射过来在尾灯的左

红 表面发生全反射

表面发生全反射

紫3．光的折射和色散

一束白光经过三棱镜折射后形式色散，构成红橙黄绿

蓝靛紫的七条彩色光带，形成光谱。光谱的产生表明白光是由各种单色光组成的复色光，各种单色光的偏转角度不同。

4．玻璃砖——所谓玻璃砖一般指横截面为矩形的棱柱。当光线从上表面入射，从下表面射出时，其特点是：⑴射出光线和入射光线平行；⑵各种色光在次入射后就发生色散；⑶射出光线的侧移和折射率、入射角、玻璃砖的厚度有关；⑷可利用玻璃砖测定玻璃的折射率。

【例9】 透明材料做成一长方体形的光学器材，要求从上表面射入的光线可能从右侧面射出，那么所选的材料的折射率应满足B

A. 折射率必须大于 B.折射率必须小于2 C. 折射率可取大于1的任意值 D.无论折射率是多大都不可能 解：从图中可以看出，为使上表面射入的光线经两次折射后从右侧

面射出，θ1和θ2都必须小于临界角C ，即θ1

故C >45°，n =1/sinC

第二单元 光的本性 物理光学

知识网络： 微粒说（牛顿）

波动说（惠更斯）

电磁说（麦克斯韦）

光子说（爱因斯坦）

光的波粒二象说

物理光学 光的干涉 波动性 光的衍射

粒子性――光电效应

一、粒子说和波动说

1、 微粒说——（牛顿）认为个光是粒子流，从光源出发，在均匀介质中遵循力学规律做

匀速直线运动。

、反射（经典粒子打在界面上）

困难——干涉，衍射（波的特性），折射（粒子受到界面的吸引和排斥：折射角、

不能一视同仁），光线交叉

2、波动说——（荷兰）惠更斯、（法）菲涅尔，光在“以太”中以某种振动向外传播

成功——反射、折射、 干涉、衍射

困难——光电效应、康普顿效应、偏振

19世纪以前，微粒说一直占

（1） 人们习惯用经典的机械波的理论去理解光的本性。

（2） 牛顿的威望

（3） 波动理论本身不够完善 （以太、惠更斯无法科学的给出周期和波长的概念）

3、光的电磁说——（英）麦克斯韦，光是一种电磁波

4、光电效应——证明光具有粒子性

二、光的双缝干涉——证明光是一种波

1、 实验

2（1） 接收屏上看到明暗相间的等宽等距条纹。亮条纹

（2） 波长越大，条纹越宽

（3）

如果用复色光（白），出现彩色条纹。复色（白）原因：相干光源在屏

上叠加（加强或减弱）

3、 小孔的作用：产生同频率的光

双孔的作用：产生相干光源（频率相同，步调一致，两小孔出来的光是完全相同的。）

4、 条纹的亮暗

L2—L 1=（2K+1）λ/ 2 弱

L2—L 1=2Kλ/ 2 =Kλ 强

5、 条纹间距∝波长

9 10 6、 1 m = 10 nm 1 m = 10

【例1】 用绿光做双缝干涉实验，在光屏上呈现出绿、暗相间的条纹，相邻两条绿条纹间的距离为Δx 。下列说法中正确的有 （ C ）

A. 如果增大单缝到双缝间的距离，Δx 将增大

C. 如果增大双缝到光屏之间的距离，Δx 将增大

D. 如果减小双缝的每条缝的宽度，而不改变双缝间的距离，Δx 将增大

三、薄膜干涉——光是一种波

1、 实验酒精中撒钠盐，火焰发出单色的黄光

2、 现象

（1） 薄膜的反射光中看到了明暗相间的条

纹。条纹等宽

（2） 波长越大，条纹越宽

（3） 如果用复色光，出现彩色条纹

3、 原因——从前后表面反射回来的两列频率相同

的光波叠加，峰峰强、谷谷强、峰谷弱（ 阳光

下的肥皂泡、水面上的油膜、压紧的两块玻璃 ）

（1）查平面的平整程度

单色光入射，a 的下表面与b 的上表面反射光叠加，出现明暗相间的条纹 ，如果被检查的平面是平的，那么空气厚度相同的各点就位于同一条直线上，干涉后得到的是直条纹，否则条纹弯曲。

（2）增透膜

膜的厚度为入射光在薄膜中波长的1/4倍时，从薄膜的两个面

反射的波相遇，峰谷叠加，反射减，抵消黄、绿光，镜头呈淡

【例2】 运动员在登雪山时要注意防止紫外线的过度照

射，尤其是眼睛更不能长时间被紫外线照射，否则将会地损坏视力。有人想利用薄膜干涉的原理设计一种能大大减小紫外线对眼睛的伤害的。他选用的薄膜材料的折射率为n =1.5，所要消除的紫外线的频率为8.1×1014Hz ，那么它设计的这种“增反膜”的厚度至少是多少？

解：为了减少进入眼睛的紫外线，应该使入射光分别从该膜的前后两个表面反射形成的光叠加后加强，因此光程应该是波长的整数倍，因此膜的厚度至少是紫外线在膜中波长的

-7/-71/2。紫外线在真空中的波长是λ=c/ν=3.7×10m ，在膜中的波长是λ=λ/n =2.47×10m ，

-7因此膜的厚度至少是1.2×10m 。

四．光的衍射——光是一种波

1、实验

a 单缝衍射

b小孔衍射

光绕过直线路径到障碍物的阴影里去的现象，称光的衍射，其条纹称衍射条纹

2、条纹的特点：条纹宽度不相同，正是亮条纹，最宽最亮，

若复色光（白），彩色条纹，复色（白）

3、泊送亮斑——（法）菲涅尔理论 泊松数学推导

4、光的直线传播是近似规律

五．光的电磁说——麦克斯韦根据电磁波与光在真空中的传播速

度相同，提出光在本质上是一种电磁波，这就是光的电磁说，赫

兹用实验证明了光的电磁说的正确性。

1、电磁波谱：波长从大到小排列顺序为：电波、线（一切物体都放出线，1800年，英国 赫谢尔

）、可见光、紫外线（一切高温物体，如太阳、弧光灯发出的光都含有紫外线，1801年， 德国

里特）、X 射线（高速电子流照射到任何固体上都会产生x 射线，1895年，德国 伦琴，）、γ射线。各种电磁波中，除可见光以外，相邻两个波段间都有重叠。

各种电磁波的产生机理分别是：电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的；线、可见光、紫外线是原子的外层电子受到激发后产生的；伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的；γ射线是原子核受到激发后产生的。

3、实验证明：物体辐射出的电磁波中辐射最强的波长λm 和物体温度T 之间满足关系λ

。可见高温物体辐射出的电磁波频率较高。在宇宙学中，可以根据接收m T = b （b 为常数）

到的恒星发出的光的频率，分析其表面温度。

【例4】 为了转播火箭发射现场的实况，在发射场建立了发射台，用于发射广播电台和电视台两种信号。其中广播电台用的电磁波波长为550m ，电视台用的电磁波波长为0.566m 。为了不让发射场附近的小山挡住信号，需要在小山顶上建了一个转发站，用来转发_____信号，这是因为该信号的波长太______，不易发生明显衍射。

【例5】 伦琴射线管的结构，电源E 给灯丝K 加热，从而发射出热电子，热电子在K 、A 间的强电场作用下高速向对阴极A 飞去。电子流打到A 极

表面，激发出高频电磁波，这就是X 射线。正确的有

（ AC ） A. P 、Q 间应接高压直流电，且Q 接正极

B. P 、Q 间应接高压交流电 C. K 、A 间是高速电子流即阴极射线，从A 发出的是X

射线即一种高频电磁波

D. 从A 发出的X 射线的频率和P 、Q 间的交流电的频率相同

六．光电效应——在光的照射下物体发射电子的现象叫光电效应。（右图装置中，用弧光灯照射锌版，有电子从锌版表面飞出，使原来不带电的验电器

带正电。）光效应中发的电子叫光电子。

（1）光电效应的规律。①各种金属都存在极限频率ν0，

只有ν≥ν0才能发生光电效应；②光电子的初动能与入

射光的强度无关，只随入光的频率增大而增大；③当入射光

的频率大于极限频率时，光电流的强度与入光的强度成正

-9比；④瞬时性（光电子的产生不超过10s ）。

（2）．光子说

－量子或量子，每一份的能量是E ＝h γ，h ＝6.63×10 34 J ·s ，称为普朗克常量。

②爱因斯坦光子说～光的发射、传播、接收是不连续的，是一份一份的，每一份叫一个光子。其能量E ＝h γ。

解释：一对一，不积累，能量守恒，

③爱因斯坦光电效应方程 1mv 2=h γ-w E=hν h ν- W

k是光电子的ν⑷：E k = 2

初动能；W 是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。）

（3）．光电管

K【例7】 对爱因斯坦光电效应方程E K = h ν-W ，下面的理解正确的有 （C 。）

A. 只要是用同种频率的光照射同一种金属，那么从金属中逸出的所有光电子都会具有同样的初动能E K

B. 式中的W 表示每个光电子从金属中飞出过程中克服金属中正电荷引力所做的功

C. 逸出功W 和极限频率ν0之间应满足关系式W = hν0

D. 光电子的初动能和入射光的频率成正比

在研究电子对X 射线的散射时发现：有些散射波的波长比入射波的波长略大。康普顿认为这是因为光子不能量，也具有动量。实验结果证明这个设想是正确的。因此康普顿效应也证明了光具有粒子性。

七 康普顿效应

八、光的波粒二象性

1．光的波粒二象性

干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波；光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子；因此现代物理学认为：光具有波粒二象性。

2．正确理解波粒二象性

波粒二象性中所说的波是一种概率波，对大量光子才有意义。波粒二象性中所说的粒子，是指其不连续性，是一份能量。

⑴个别光子的作用效果往往表现为粒子性；大量光子的作用效果往往表现为波动性。 ⑵ν高的光子容易表现出粒子性；ν低的光子容易表现出波动性。

⑶光在传播过程中往往表现出波动性；在与物质发生作用时往往表现为粒子性。 ⑷由光子的能量E=hν，光子的动量p =h 表示式也可以看出，光的波动性和粒子性并λ

不矛盾：表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ。

由以上两式和波速公式c=λν还可以得出：E = p c。

【例8】 已知由激光器发出的一细束功率为P =0.15kW的激光束，竖直向上照射在一个

33固态铝球的下部，使其恰好能在空中悬浮。已知铝的密度为ρ=2.7×10kg/m，设激光束的

2光子全部被铝球吸收，求铝球的直径是多大？（计算中可取π=3，g =10m/s）

解：设每个激光光子的能量为E ，动量为p ，时间t 到铝球上的光子数为n ，激光束对铝球的作用力为F ，铝球的直径为d ，则有：P =n E , F =n p 光子能量和动量间关系是E t t

= p c，铝球的重力和F 平衡，因此F=ρg πd ，由以上各式解得d =0.33mm。

八、物质波（德布罗意波）

由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去，得出物质波（德布罗意波）的概念：任何一个运动着的物体都有一种波与它对应，该波的波长λ=h 。

p 3

【例10】 为了观察到纳米级的微小结构，需要用到分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜。下列说法中正确的是

AA. 电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此不容易发生明显衍射

B. 电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此不容易发生明显衍射

C. 电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光短，因此更容易发生明显衍射

D. 电子显微镜所利用电子物质波的波长可以比可见光长，因此更容易发生明显衍射 解：为了观察纳米级的微小结构，用光学显微镜是不可能的。因为可见光的波长数量级-7是10m ，远大于纳米，会发生明显的衍射现象，因此不能聚焦。如果用很高的电压使电子加速，使它具有很大的动量，其物质波的波长就会很短，衍射的影响就小多了。因此本题应选A 。

九．光的偏振

⑴光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。各种电磁波中电场E 的方向、磁场B 的方向和电磁波的传播方向之间，两两互相垂直。

⑷偏振光。自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射和折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向互相垂直。我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。

十、激光

（1）方向性好．激光束的光线平行度极好，从地面上发射的一束极细的激光束，到达月球表面时，也只发散成直径lm 多的光斑，因此激光在地面上传播时，可以看成是不发散的．

（2）单色性强．激光器发射的激光，都集中在一个极窄的频率范围内，由于光的颜色是由频率决定的，因此激光器是最理想的单色光源．

由于激光束的高度平行性及极强的单色性，因此激光是的相干光，用激光器作光源观察光的干涉和衍射现象，都能取得较好的效果．

（3）亮度高．所谓亮度，是指垂直于光线平面内单位面积上的发光功率，自然光源亮度的是太阳，而目前的高功率激光器，亮度可达太阳的1万倍．

【例6】 有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有 BD

A. 只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振

B. 只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振

C. 自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光

D. 除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光

高考物理力学实验主要有哪些

1.解力学题堡垒坚，受力分析是关键;分析受力性质人们无法用其中一种观点把光的所有现象解释清楚，只能认为光具有波粒二象性，但不能把它看成宏观经典的波和粒子。减小窄缝的宽度，减弱光的强度，使光子一个一个的通过，到达接收屏的底片上。若暴光时间短，底片上是不规则的亮点，若暴8解：⑴由n=c/v可得v =2.1×10m/s光时间长，底片上是条纹力，根据效果来处理。

验证平行四边形定则。探究弹力和弹簧伸长的关系。研究匀变速直线运动。验证动能定理。验证机械能守恒。探究平抛运动规律。验证动量守恒。物理实验有如下的知识结构：实验目的、实验原理、实验器材、实验装置、实验作步骤、实验现象的观察、实验数据记录、实验数据的处理、实验结论。