高考物理易錯題專題三物理微元法解決物理試題(含解析)-展示頁
2025-04-05 05:16本頁面
【正文】 (2)設在Δt時間內(nèi)出水質量為Δm，則Δm= m0Δt，由功能關系得：⑤即解得：P＝＝102 kW ⑥(3)表示一個細管，其中流體由左向右流動．在管的a1處和a2處用橫截面截出一段流體，即a1處和a2處之間的流體，作為研究對象．a(chǎn)1處的橫截面積為S1，流速為v1，高度為h1，a1處左邊的流體對研究對象的壓強為p1，方向垂直于S1向右．a(chǎn)2處的橫截面積為S2，流速為v2，高度為h2，a2處左邊的流體對研究對象的壓強為p2，方向垂直于S2向左．經(jīng)過很短的時間間隔Δt，這段流體的左端S1由a1移到b1．右端S2由a2移到b2．兩端移動的距離分別為Δl1和Δl2．左端流入的流體體積為ΔV1=S1Δl1，右端流出的流體體積為ΔV2=S2Δl2，理想流體是不可壓縮的，流入和流出的體積相等，ΔV1=ΔV2，記為ΔV．現(xiàn)在考慮左右兩端的力對這段流體所做的功．作用在液體左端的力F1=p1S1向右，所做的功W1=F1Δl1=(p1S1)Δl1=p1(S1Δl1) =p1ΔV．作用在液體右端的力F2=p2S2向左，所做的功W2=－F2Δl2=－(p2S2)Δl2=－p2(S2Δl2) =－p2ΔV．外力所做的總功W= W1＋W2=(p1－p2)ΔV ①外力做功使這段流體的機械能發(fā)生改變．初狀態(tài)的機械能是a1處和a2處之間的這段流體的機械能E1，末狀態(tài)的機械能是b1處和b2處之間的這段流體的機械能E2．由b1到a2這一段，經(jīng)過時間Δt，雖然流體有所更換，但由于我們研究的是理想流體的定常流動，流體的密度ρ和各點的流速v沒有改變，動能和重力勢能都沒有改變，所以這一段的機械能沒有改變，這樣機械能的改變(E2－E1)就等于流出的那部分流體的機械能減去流入的那部分流體的機械能．由于m=ρΔV，所以流入的那部分流體的動能為重力勢能為mgh1＝ρΔVgh1流出的那部分流體的動能為重力勢能為mgh2＝ρΔVgh2機械能的改變?yōu)? ②理想流體沒有粘滯性，流體在流動中機械能不會轉化為內(nèi)能，所以這段流體兩端受的力所做的總功W等于機械能的改變，即W=E2－E1 ③將①式和②式代入③式，得 ④整理后得 ⑤a1和a2是在流體中任意取的，所以上式可表示為對管中流體的任意處：（常量）⑥④式和⑤式稱為伯努利方程．流體水平流動時，或者高度差的影響不顯著時（如氣體的流動），伯努利方程可表達為 （常量）⑦從⑥式可知，在流動的流體中，壓強跟流速有關，流速v大的地方要強p小，流速v小的地方壓強p大．【點睛】10．光電效應和康普頓效應深入地揭示了光的粒子性的一面．前者表明光子具有能量,后者表明光子除了具有能量之外還具有動量．由狹義相對論可知,一定的質量m與一定的能量E相對應：E=m，其中c為真空中光速．(1)已知某單色光的頻率為v,波長為λ,該單色光光子的能量E=hv,其中h為普朗克常量．試借用質子、電子等粒子動量的定義：動量=質量速度,推導該單色光光子的動量p=.(2)光照射到物體表面時，如同大量氣體分子與器壁的頻繁碰撞一樣，將產(chǎn)生持續(xù)均勻的壓力，這種壓力會對物體表面產(chǎn)生壓強，這就是“光壓”，用I表示．一臺發(fā)光功率為的激光器發(fā)出一束某頻率的激光，真空中，有一被固定的“∞”字形裝置，其中左邊是圓形黑色的大紙片，右邊是與左邊大小、質量均相同的圓形白色大紙片．①當該激光束垂直照射到黑色紙片中心上,假設光全部被黑紙片吸收,試寫出該激光在黑色紙片的表面產(chǎn)生的光壓的表達式．②當該激光束垂直坪射到白色紙片中心上,假設其中被白紙反射的光占入射光的比例為η,其余的入射光被白紙片吸收,試寫出該激光在白色紙片的光壓的表達式．【答案】(1)見解析；(2)== 【解析】【分析】（1）根據(jù)能量與質量的關系，結合光子能量與頻率的關系以及動量的表達式推導單色光光子的動量．（2）根據(jù)一小段時間△t內(nèi)激光器發(fā)射的光子數(shù)，結合動量定理求出其在物體表面引起的光壓的表達式．【詳解】（1）光子的能量為I＝帶入數(shù)據(jù)解得：
教學教案相關推薦
鄂ICP備17016276號-1