牛頓環(huán)課后思考題答案

　　在平日的學習中，相信大家一定都接觸過知識點吧！知識點是知識中的最小單位，最具體的內容，有時候也叫“考點”。為了幫助大家更高效的學習，以下是小編幫大家整理的牛頓環(huán)課后思考題答案知識點，希望能夠幫助到大家。

　　牛頓環(huán)課后思考題答案 篇1

　�。�1）牛頓環(huán)的中心在什么情況下是暗的，在什么情況下是亮的？

　　中心處是暗斑，這是因為中心接觸處的空氣厚度，而光在平面玻璃面上反射時有半波損失，所以形成牛頓環(huán)中心處為暗斑(用反射光觀察時)。當沒有半波損失時則為亮斑。

　�。�2）實驗中為什么用測量式

　　R值？

　　因為用后面?zhèn)�關系式時往往誤差較大，原因在于凸面和平面不可能是理想的點接觸，接觸壓力會引起局部形變，使接觸點成為一個圓面，干涉環(huán)中心為一暗斑，所以無法確定環(huán)的幾何中心。所以比較準確的方法是測量干涉環(huán)的直徑。測出個對應k環(huán)環(huán)直徑Dk，由rk 2 =kλR可知Dk 2=4Rλk,又由于灰塵等存在，是接觸點的dk≠0，其級數也是未知的，則是任意暗環(huán)的級數和直徑Dk難以確定，故取任意兩個不相鄰的暗環(huán)，記其直徑分別為Dm和Dn(m>n),求其平方差即為Dm2-Dn2=4(m-n)Rλ,則R=(Dm2-Dn2)/4(m-n) λ

　　(3) 在本實驗中若遇到下列情況，對實驗結果是否有影響？為什么？

　　①牛頓環(huán)中心是亮斑而非暗斑。

　�、跍y各個Dm時，叉絲交點未通過圓環(huán)的中心，因而測量的是弦長而非真正的直徑。

　　1、環(huán)中心出現亮斑是因為球面和平面之間沒有緊密接觸，接觸處有塵埃，或有破損或磨毛，從而產生了附加光程差。這對測量結果并無影響（可作數學證明）。

　　2、( 提示：從左圖A，看能否證明:2222dmdnDmDn) 沒有影響，可能的附加光程差會導致中心不是暗點而是亮斑,但在整個測量過程中附加光程差是恒定的,因此可以采用不同暗環(huán)逐差的方式消除

　�。�4）在測量過程中，讀數顯微鏡為什么只準單方向前進，而不準后退？

　　圖A

　　圖B 會產生回程誤差，即測量器具對同一個尺寸進行正向和反向測量時，由于結構上的原因，其指示值不可能完全相同，從而產生誤差。

　　牛頓環(huán)課后思考題答案 篇2

　　1、學習全息照相的拍攝方法和觀察要領；

　　2、通過對靜物全息照片的攝制與觀察，了解全息照片的主要特點。

　　牛頓環(huán)儀是由一塊曲率半徑較大的平凸透鏡放在光學平玻璃上構成，平玻璃表面與凸透鏡球面之間形成一楔形的空氣間隙．當用平行光照射牛頓環(huán)儀時，在球面與平玻璃接觸點周圍就形成了同心圓干涉環(huán)———牛頓環(huán)．我們可以用透射光來觀察這些干涉環(huán)，由于空氣隙的邊界表面是彎曲的，干涉環(huán)之間的間距是不等的．

　　圖1光通過空氣楔干涉的圖介紹

　　在圖1中，一束光L從左面照在距離為d的空氣楔處．部分光T1在氣楔的左面邊界反射回去。部分光T2通過氣楔．在氣楔的右面邊界有部分光T3反射回來，由于此處是從折射率大的平玻璃面反射，所以包含一個相位變化。部分光T4先從氣楔右邊界反射回來，然后又從氣楔的左面邊界反射回來，每一次反射均有一個相位變化（即半波損失）。圖2表示兩束光T2和T4形成透射干涉的原理。

　　和T4的光程差Δ為 形成亮紋的條件：

　　（1）

　�。╪ = 1，2，3，……表示干涉條紋的級數），

　�。�2）

　　當二塊玻璃相接觸時d = 0，中心形成亮紋。

　　對于由平凸透鏡和平玻璃所形成的氣楔，氣楔的厚度取決于離平凸透鏡與平

　　玻璃接觸點的距離．換言之，取決于凸透鏡的彎曲半徑．他們存在這樣的關系：

　　可得：

　�。�3）

　　對于小的厚度d，干涉環(huán)即牛頓環(huán)的半徑可以用下式來計算

　　n = 1，2，3…

　�。�4）

　　當平凸透鏡與平玻璃的接觸點受到輕壓時，我們必須相應修正公式（3），

　　近似公式為

　�。�5）

　　對于亮環(huán)rn的關系如下 rn2= n1 Rλ+2Rd0n = 2，3，4……

　�。�6）

　　在這里我先列出CCD定標夾縫的試驗圖像及數據表格,以便在列出牛頓環(huán)數據表格時可直接計算出牛頓環(huán)的真實半徑.

　　1. CCD定標

　　試驗圖像:

　　這是我們在試驗中獲得的夾縫圖像,已經相當清晰.

　　數據表格:

　　L=3.941 mm

　　取三次計算L/x的平均值,得到 L/x=0.00842(mm/像素)

　　2.牛頓環(huán)曲率半徑的測量

　　試驗圖像：

　　下圖是我們測量牛頓環(huán)半徑是的試驗圖像，這個牛頓環(huán)的圓心基本位于圖像中心，試驗時圖像亮度均勻，大小適中，環(huán)數為19-2 環(huán)，是一個比較合適的圖像。

　　在確定圓心坐標時，我們得到的10個數據點的圓心坐標值誤差很小，橫縱坐標最大差距均小于一個像素，這個結果還是很理想的。

　　試驗數據：

　　下面是使用計算繪出的n2與n的關系圖

　　牛頓環(huán)課后思考題答案 篇3

　　實驗一 霍爾效應及其應用

　　1．列出計算霍爾系數 、載流子濃度n、電導率σ及遷移率μ的計算公式，并注明單位。 霍爾系數 ，載流子濃度 ，電導率 ，遷移率 。

　　2．如已知霍爾樣品的工作電流 及磁感應強度B的方向，如何判斷樣品的導電類型？

　　以根據右手螺旋定則，從工作電流 旋到磁感應強度B確定的方向為正向，若測得的霍爾電壓 為正，則樣品為P型，反之則為N型。

　　3．本實驗為什么要用3個換向開關？

　　為了在測量時消除一些霍爾效應的副效應的影響，需要在測量時改變工作電流 及磁感應強度B的方向，因此就需要2個換向開關；除了測量霍爾電壓 ，還要測量A、C間的電位差 ，這是兩個不同的測量位置，又需要1個換向開關�？傊�，一共需要3個換向開關。

　　1．若磁感應強度B和霍爾器件平面不完全正交，按式（5.2-5） 測出的霍爾系數 比實際值大還是小？要準確測定 值應怎樣進行？

　　若磁感應強度B和霍爾器件平面不完全正交，則測出的霍爾系數 比實際值偏小。要想準確測定，就需要保證磁感應強度B和霍爾器件平面完全正交，或者設法測量出磁感應強度B和霍爾器件平面的夾角。

　　2．若已知霍爾器件的性能參數，采用霍爾效應法測量一個未知磁場時，測量誤差有哪些來源？

　　誤差來源有：測量工作電流 的電流表的測量誤差，測量霍爾器件厚度d的長度測量儀器的測量誤差，測量霍爾電壓 的電壓表的測量誤差，磁場方向與霍爾器件平面的夾角影響等。 實驗二 聲速的測量

　　1. 如何調節(jié)和判斷測量系統(tǒng)是否處于共振狀態(tài)？為什么要在系統(tǒng)處于共振的條件下進行聲速測定？

　　答：緩慢調節(jié)聲速測試儀信號源面板上的“信號頻率”旋鈕，使交流毫伏表指針指示達到最大（或晶體管電壓表的示值達到最大），此時系統(tǒng)處于共振狀態(tài)，顯示共振發(fā)生的信號指示燈亮，信號源面板上頻率顯示窗口顯示共振頻率。在進行聲速測定時需要測定駐波波節(jié)的位置，當發(fā)射換能器S1處于共振狀態(tài)時，發(fā)射的超聲波能量最大。若在這樣一個最佳狀態(tài)移動S1至每一個波節(jié)處，媒質壓縮形變最大，則產生的聲壓最大，接收換能器S2接收到的聲壓為最大，轉變成電信號，晶體管電壓表會顯示出最大值。由數顯表頭讀出每一個電壓最大值時的位置，即對應的波節(jié)位置。因此在系統(tǒng)處于共振的條件下進行聲速測定，可以容易和準確地測定波節(jié)的位置，提高測量的準確度。

　　2. 壓電陶瓷超聲換能器是怎樣實現機械信號和電信號之間的相互轉換的？

　　答：壓電陶瓷超聲換能器的重要組成部分是壓電陶瓷環(huán)。壓電陶瓷環(huán)由多晶結構的壓電材料制成。這種材料在受到機械應力，發(fā)生機械形變時，會發(fā)生極化，同時在極化方向產生電場，這種特性稱為壓電效應。反之，如果在壓電材料上加交變電場，材料會發(fā)生機械形變，這被稱為逆壓電效應。聲速測量儀中換能器S1作為聲波的發(fā)射器是利用了壓電材料的逆壓電效應，壓電陶瓷環(huán)片在交變電壓作用下，發(fā)生縱向機械振動，在空氣中激發(fā)超聲波，把電信號轉變成了聲信號。換能器S2作為聲波的接收器是利用了壓電材料的壓電效應，空氣的振動使壓電陶瓷環(huán)片發(fā)生機械形變，從而產生電場，把聲信號轉變成了電信號。

　　1. 為什么接收器位于波節(jié)處，晶體管電壓表顯示的電壓值是最大值？

　　答：兩超聲換能器間的合成波可近似看成是駐波。其駐波方程為

　　A（x）為合成后各點的振幅。當聲波在媒質中傳播時，媒質中的壓強也隨著時間和位置發(fā)生變化，所以也常用聲壓P描述駐波。聲波為疏密波，有聲波傳播的媒質在壓縮或膨脹時，來不及和外界交換熱量，可近似看作是絕熱過程。氣體做絕熱膨脹，則壓強減��；做絕熱壓縮，則壓強增大。媒質體元的位移最大處為波腹，此處可看作既未壓縮也未膨脹，則聲壓為零，媒質體元位移為零處為波節(jié)，此處壓縮形變最大，則聲壓最大。由此可知，聲波在媒質中傳播形成駐波時，聲壓和位移的相位差為 。令P（x）為駐波的聲壓振幅，駐波的聲壓表達式為

　　波節(jié)處聲壓最大，轉換成電信號電壓最大。所以接收器位于波節(jié)處，晶體管電壓表顯示的電壓值是最大值。

　　2. 用逐差法處理數據的優(yōu)點是什么？

　　答：逐差法是物理實驗中處理數據的一種常用方法，是對等間隔變化的被測物理量的數據，進行逐項或隔項相減，來獲得實驗結果的數據處理方法。逐差法進行數據處理有很多優(yōu)點，可以驗證函數的表達形式，也可以充分利用所測數據，具有對數據取平均的效果，起到減小隨機誤差的作用。本實驗用隔項逐差法處理數據，減小了測量的隨機誤差。

　　實驗三 衍射光柵

　　1. 如何調整分光計到待測狀態(tài)

　　答：（1）調節(jié)望遠鏡適合接收平行光，且其光軸垂直于儀器中心軸；

　�。�2）平行光管能發(fā)出平行光，且其光軸垂直于儀器中心軸；

　�。�3）載物臺的臺面垂直于儀器中心軸。

　　2. 調節(jié)光柵平面與入射光垂直時，為什么只調節(jié)載物臺調平螺釘b、c，而當各級譜線左右兩側不等高時，又只能調節(jié)載物臺調平螺釘a？

　　答：調節(jié)光柵平面與入射光垂直時，光柵放在載物臺調平螺釘b、c的垂直平分線上，望遠鏡和平行光管已調好，調節(jié)載物臺調平螺釘a不能改變光柵面與入射光的夾角，只能調節(jié)螺釘b或c使光柵面反射回來的“+”字像與分劃板上“ ”形叉絲的上十字重合，此時光柵平面與入射光垂直。

　　當各級譜線左右兩側不等高時，說明光柵刻線與載物臺平面不垂直，調節(jié)b、c破壞入射光垂直光柵面，只調節(jié)a即可使各級譜線左右兩側等高。

　　1. 利用本實驗的裝置如何測定光柵常數？

　　答：與實驗步驟一樣，調出光譜線，已知綠光波長 m，測量一級（ ）綠光衍射角 ，根據光柵方程 ，可計算出光柵常數d 。

　　2. 三棱鏡的分辨本領 ,b是三棱鏡底邊邊長，一般三棱鏡 約為1000cm-1。問邊長多長的三棱鏡才能和本實驗用的光柵具有相同的分辨率？

　　解：已知：實驗測得 =27000， cm-1 求b。

　　由 得b= (cm)

　　答：略。

　　實驗四 多用電表的設計與制作

　　1． 校準電表時，如果發(fā)現改裝表的讀數相對于標準表的讀數都偏高或偏低，即 總向一個方向偏，試問這是什么原因造成的？欲使 有正有負（合理偏向）應采取什么措施？

　　分流電阻或分壓電阻的阻值不符合實際情況，導致讀數都偏高或偏低。欲使 有正有負（合理偏向）應選擇合適的分流電阻或分壓電阻。

　　2． 證明歐姆表的中值電阻與歐姆表的內阻相等。

　　滿偏時（因Rx=0）

　　半偏時

　　可得中值電阻綜合內阻

　　實驗五 邁克耳孫干涉儀的調整與使用

　　1． 邁克爾孫干涉儀是利用什么方法產生兩束相干光的？

　　答：邁克爾孫干涉儀是利用分振幅法產生兩束相干光的。

　　2． 邁克爾孫干涉儀的等傾和等厚干涉分別在什么條件下產生的？條紋形狀如何？隨M1、M2’的間距d如何變化？

　　答：（1）等傾干涉條紋的產生通常需要面光源，且M1、M2’應嚴格平行；等厚干涉條紋的形成則需要M1、M2’不再平行，而是有微小夾角，且二者之間所加的空氣膜較薄。

　�。�2）等傾干涉為圓條紋，等厚干涉為直條紋。

　　（3）d越大，條紋越細越密；d 越小，條紋就越粗越疏。

　　3． 什么樣條件下，白光也會產生等厚干涉條紋？當白光等厚干涉條紋的中心被調到視場中央時，M1、M2’兩鏡子的位置成什么關系？

　　答：白光由于是復色光，相干長度較小，所以只有M1、M2’距離非常接近時，才會有彩色的干涉條紋，且出現在兩鏡交線附近。

　　當白光等厚干涉條紋的中心被調到視場中央時，說明M1、M2’已相交。

　　1． 用邁克爾孫干涉儀觀察到的等傾干涉條紋與牛頓環(huán)的干涉條紋有何不同？

　　答：二者雖然都是圓條紋，但牛頓環(huán)屬于等厚干涉的結果，并且等傾干涉條紋中心級次高，而牛頓環(huán)則是邊緣的干涉級次高，所以當增大（或減�。┛諝鈱雍穸葧r，等傾干涉條紋會向外涌出（或向中心縮進），而牛頓環(huán)則會向中心縮進（或向外涌出）。

　　2． 想想如何在邁克爾孫干涉儀上利用白光的等厚干涉條紋測定透明物體的折射率？

　　答：首先將儀器調整到M1、M2’相交，即視場中央能看到白光的零級干涉條紋，然后根據剛才鏡子的移動方向選擇將透明物體放在哪條光路中（主要是為了避免空程差），繼續(xù)向原方向移動M1鏡，直到再次看到白光的零級條紋出現在剛才所在的位置時，記下M1移動的距離所對應的圓環(huán)變化數N，根據 ，即可求出n。

　　實驗六 用牛頓環(huán)法測定透鏡的曲率半徑

　　1．白光是復色光，不同波長的光經牛頓環(huán)裝置各自發(fā)生干涉時，同級次的干涉條紋的半徑不同，在重疊區(qū)域某些波長的光干涉相消，某些波長的光干涉相長，所以牛頓環(huán)將變成彩色的。

　　2．說明平板玻璃或平凸透鏡的表面在該處不均勻，使等厚干涉條紋發(fā)生了形變。

　　3．因顯微鏡筒固定在托架上可隨托架一起移動，托架相對于工作臺移動的距離也即顯微鏡移動的距離可以從螺旋測微計裝置上讀出。因此讀數顯微鏡測得的距離是被測定物體的實際長度。

　　4．（1）調節(jié)目鏡觀察到清晰的叉絲；（2）使用調焦手輪時，要使目鏡從靠近被測物處自下向上移動，以免擠壓被測物，損壞目鏡。（3）為防止空程差，測量時應單方向旋轉測微鼓輪。

　　5．因牛頓環(huán)裝置的接觸處的形變及塵埃等因素的影響，使牛頓環(huán)的中心不易確定，測量其

　　半徑必然增大測量的誤差。所以在實驗中通常測量其直徑以減小誤差，提高精度。

　　6．有附加光程差d0,空氣膜上下表面的光程差 =2dk+d0+ ,產生k級暗環(huán)時, =(2k+1) /2，k=0,1,2…,暗環(huán)半徑rk= ；則Dm2=(m —d0)R，Dn2= (n —d0)R，R= 。

　　1． 把待測表面放在水平放置的標準的平板玻璃上，用平行光垂直照射時，若產生牛頓環(huán)現象，則待測表面為球面；輕壓待測表面時，環(huán)向中心移動，則為凸面；若環(huán)向中心外移動，則為凹面。

　　2．牛頓環(huán)法測透鏡曲率半徑的特點是：實驗條件簡單，操作簡便，直觀且精度高。

　　3．參考答案

　　若實驗中第35個暗環(huán)的半徑為a ,其對應的實際級數為k,

　　a2=kRk=

　　=2d35+ +d0=(2k+1)(k=0,1,2…)

　　d=

　　實驗七 傳感器專題實驗

　　電渦流傳感器

　　1．電渦流傳感器與其它傳感器比較有什么優(yōu)缺點？

　　這種傳感器具有非接觸測量的特點，而且還具有測量范圍大、靈敏度高、抗干擾能力強、不受油污等介質的影響、結構簡單及安裝方便等優(yōu)點。缺點是電渦流位移傳感器只能在一定范圍內呈線性關系。

　　2．本試驗采用的變換電路是什么電路。

　　本實驗中電渦流傳感器的測量電路采用定頻調幅式測量電路。

　　1．若此傳感器僅用來測量振動頻率，工作點問題是否仍十分重要？

　　我們所說的工作點是指在振幅測量時的最佳工作點，即傳感器線性區(qū)域的中間位置。若測量振幅時工作點選擇不當，會使波形失真而造成測量的誤差或錯誤。但僅測量頻率時波形失真不會改變其頻率值。所以，僅測量頻率時工作點問題不是十分重要。

　　2．如何能提高電渦流傳感器的線性范圍？

　　一般情況下，被測體導電率越高，靈敏度越高，在相同的量程下，其線性范圍越寬線性范圍還與傳感器線圈的形狀和尺寸有關。線圈外徑大時，傳感器敏感范圍大，線性范圍相應也增大，但靈敏度低；線圈外徑小時，線性范圍小，但靈敏度增大�？筛鶕�不同要求，選取不同的線圈內徑、外徑及厚度參數。

　　霍爾傳感器

　　1．寫出調整霍爾式傳感器的簡明步驟。

　�。�1）按圖6.2-6接線；

　　（2）差動放大器調零；

　　（3）接入霍爾式傳感器，安裝測微頭使之與振動臺吸合；

　�。�4）上下移動測微頭±4mm，每隔0.5mm讀取相應的輸出電壓值。

　　2．結合梯度磁場分布，解釋為什么霍爾片的初始位置應處于環(huán)形磁場的中間。

　　在環(huán)形磁場的中間位置磁感應強度B為零。由霍爾式傳感器的工作原理可知，當霍爾元件通以穩(wěn)定電流時，霍爾電壓UH的值僅取決于霍爾元件在梯度磁場中的位移x，并在零點附近的一定范圍內存在近似線性關系。

　　1．測量振幅和稱重時的作用有何不同？為什么？

　　測量振幅時，直接測量位移與電壓的關系。要求先根據測量數據作出U~x關系曲線，標出線性區(qū)，求出線性度和靈敏度。稱重時測量電壓與位移的關系，再換算成電壓與重量的關系。振動臺作為稱重平臺，逐步放上砝碼，依次記下表頭讀數，并做出U~W曲線。在平臺上另放置一未知重量之物品，根據表頭讀數從U~W曲線中求得其重量。

　　2．描述并解釋實驗內容２的示波器上觀察到的波形。

　　交流激勵作用下其輸出～輸入特性與直流激勵特性有較大的不同，靈敏度和線性區(qū)域都發(fā)生了變化。示波器上的波形在振幅不太大時為一正弦波。若振幅太大，超出了其線性范圍，則波形會發(fā)生畸變。

　　試驗八 鐵磁材料磁滯回線的測繪

　　1. 測繪磁滯回線和磁化曲線前為何先要退磁？如何退磁？

　　答：由于鐵磁材料磁化過程的不可逆性即具有剩磁的特點，在測定磁化曲線和磁滯回線時，首先必須對鐵磁材料預先進行退磁，以保證外加磁場H=0時B=0。退磁的方法，從理論上分析，要消除剩余磁感應強度Br，只需要通以反向電流，使外加磁場正好等于鐵磁材料的矯頑力即可，但實際上矯頑力的大小通常并不知道，則無法確定退磁電流的大小。常采用的退磁方法是首先給要退磁的材料加上一個大于（至少等于）原磁化場的交變磁場（本實驗中順時針方向轉動“U選擇”旋鈕，令U從0依次增至3V），鐵磁材料的磁化過程是一簇逐漸擴大的磁滯回線。然后逐漸減小外加磁場，（本實驗中逆時針方向轉動旋鈕，將U從最大值依次降為0），則會出現一簇逐漸減小而最終趨向原點的磁滯回線。當外加磁場H減小到零時，鐵磁材料的磁感應強度B亦同時降為零，即達到完全退磁。

　　2. 如何判斷鐵磁材料屬于軟、硬磁性材料？

　　答：軟磁材料的特點是：磁導率大，矯頑力小，磁滯損耗小，磁滯回線呈長條狀；硬磁材料的特點是：剩磁大，矯頑力也大，磁滯特性顯著，磁滯回線包圍的面積肥大。

　　1. 本實驗通過什么方法獲得H和B兩個磁學量？簡述其基本原理。

　　答：本實驗采用非電量電測技術的參量轉換測量法，將不易測量的磁學量轉換為易于測量的.電學量進行測定。按測試儀上所給的電路圖連接線路，將電壓UH和UB分別加到示波器的“x輸入”和“y輸入”，便可觀察到樣品的磁滯回線，同時利用示波器測繪出基本磁化曲線和磁滯回線上某些點的UH和UB值。根據安培環(huán)路定律，樣品的磁化場強為

　　(L為樣品的平均磁路)

　　根據法拉弟電磁感應定律，樣品的磁感應強度瞬時值

　　由以上兩個公式可將測定的UH和UB值轉換成H和B值，并作出H~B曲線。

　　2. 鐵磁材料的磁化過程是可逆過程還是不可逆過程？用磁滯回線來解釋。

　　答：鐵磁材料的磁化過程是不可逆過程。鐵磁材料在外加磁場中被磁化時，外加磁場強度H與鐵磁材料的磁感應強度B的大小是非線性關系。當磁場H從零開始增加時，磁感應強度B隨之以曲線上升，當H增加到Hm時，B幾乎不再增加，達到飽和值Bm，從O到達飽和狀態(tài)這段B-H曲線，稱為起始磁化曲線。當外加磁場強度H從Hm減小時，鐵磁材料的磁感應強度B也隨之減小，但不沿原曲線返回，而是沿另一曲線下降。當H下降為零時，B不為零，仍保留一定的剩磁Br，使磁場反向增加到-Hc時，磁感應強度B下降為零。繼續(xù)增加反向磁場到-Hm，后逐漸減小反向磁場直至為零，再加上正向磁場直至Hm，則得到一條閉合曲線，稱為磁滯回線。從鐵磁材料的起始磁化曲線和磁滯回線可以看到，外加磁場強度H從Hm減小到零時的退磁曲線與磁場H從零開始增加到Hm時的起始磁化曲線不重合。

　　牛頓環(huán)課后思考題答案 篇4

　　一、問題背景：每一年高三第一輪力學復習中，學生在利用動能定理和能量守恒定律解題時經常出現很多問題，特別是利用它們解決“摩擦生熱”問題時經常混淆。學生容易犯錯的根本原因就是對動能定理和能量守恒定律理解不到位而導致的。下面本人結合課堂教學針對此問題作為一個案例進行闡述。

　　先看例題：質量 的小車靜止在光滑的水平面上，現有質量 可視為質點的物塊，以水平向右的速度 從左端滑上小車，最后剛好滑到小車的最右端與小車保持相對靜止，以共同的速度 一起向右勻速運動。物塊與車面間的動摩擦因數m =0.4，取 ，求：

　�。�1）小車的長度L是多少？

　　學生各樣各式的解答如下：

　　1、對m： —fL=1/2mv2—1/2mv02

　　2、對系統(tǒng)：fL=1/2mv2—1/2mv02

　　3、對系統(tǒng)：fL=1/2（m+M）v2—1/2mv02

　　4、對系統(tǒng)：—fL=1/2（m+M）v2—1/2mv02

　　5、對系統(tǒng)：fL—1/2mv02—1/2（m+M）v2

　　6、對m：—fs1=1/2mv2—1/2mv02

　　對M：fs=1/2Mv2

　　二、問題分析

　�。�1）對于第一個學生的解法，很明顯，這個學生是想對m列動能定理的，但這個學生存在的問題是，動能定理中外力做功W=FS公式中的S是對地位移，很顯然，這個學生求出的L并不是m相對M運動的路程（即小車的長度）而是m的對地位移。

　�。�2）第二個學生，從所列的方程可以看出，這個學生是想利用能量守恒定律解題，認為產生的熱能等于減少的動能。很明顯，此學生對能量守恒定律研究的對象沒有弄清楚，從而導致錯誤。

　�。�3）第三個學生，思路非常清晰，對系統(tǒng)列能量守恒定律求解，但存在的問題是：初末狀態(tài)系統(tǒng)動能的大小比較沒有弄清楚，又或者沒有理解動能的減少量應為正值，又或者受動能定理內容的影響，把系統(tǒng)動能的減少量直接認為就是系統(tǒng)的動能變化量，從而導致方程錯誤。

　�。�4）第四個學生的解法：對系統(tǒng)列動能定理，盡管結果是正確的，但高中階段，對系統(tǒng)列動能定理還是較為少見的，而且對于物理基礎一般的學生來說，建議不要采用此方法求解

　　。教師在教學過程也最好不要傳授此方法。 此方程表面看起來不像動能定理方程（因為動能定理的研究對象是單物），另外一方面此方程也不像能量守恒方程。因此應引導學生不要對系統(tǒng)列動能定理方程，否則很容易犯錯。

　�。�5）第五、六個學生的解法是正確的，其中第五個學生是利用能量守恒定律求解，第六個學生是利用動能定理求解，很顯然，第五個學生的解法更加簡單。所以求某一物體的對地位移優(yōu)先考慮動能定理，求相對路程則優(yōu)先考慮能量守恒定律。

　　三、教學反思

　　針對以上學生出現的錯誤，我個人認為，在復習過程中，對于力學幾大解題規(guī)律如：牛頓第二定律、動能定理，動量守恒定律，能量守恒定律，教師在復習的過程中應作為一個總結專題進行復習，讓學生弄清楚每個規(guī)律研究對象是什么，是否有條件限制，數學表達形式是怎么樣的，此外還要通過例題尋找學生容易犯錯的地方，如：

　�、賹τ陬}目中涉及到兩個或者兩個以上的物體，列動能定理或者能量守恒定律時一定要明確研究對象，其中動能定理務必做到 對應同一個物體。能量守恒定律必須要考弄清楚整個系統(tǒng)各種能量的增加與減少。

　　②動能定理中的位移和速度必須是以地面為參考系的

　�、蹆蓚�物體由于存在相對滑動，摩擦力做功產生的熱能 ，故利用能量守恒求摩擦產生的熱量必須要讓學生理解公式中的 為相對路程，而且還要讓學生懂得區(qū)分動能定理恒力做功 公式中 為對地位移。

　　通過以上這個教學案例的分析，本人認為教師要上好一節(jié)高三的物理復習課真的不容易，上好一節(jié)課不在于教師一節(jié)課能講多少知識點，不在于教師表演得有多精彩，而在于學生真正領會了多少，學生存在的關鍵問題，教師有沒有引導學生解決了，這才是高三物理課堂教學需要做的事情。