3.3城市垃圾污染的防治第1课时城市垃圾的构成、危害及防治学案(鲁教版选修6)
学习目标 了解城市垃圾的构成和危害;掌握城市垃圾污染的防治措施。
一、城市垃圾的构成和危害
1.含义:城市居民在日常生活中抛弃的各种①____________。
2.危害:占用土地,污染土壤,②________________,污染水质,污染大气,传播疾病,损害健康等。
二、城市垃圾污染的防治
1.防治原则:③________化、无害化、④________化。
2.治理方法:
3.预防途径
(1)总措施:从⑦________入手,实行⑧__________控制。
(2)途径提倡⑨的生活方式,尽量减少城市垃圾 总量改变⑩ 的资源利用方式商品包装尽量使用可分解、可降解或可○11 的材料提高商品○12改善城市居民○13结构
基础达标练
考查点1 城市垃圾的构成和危害
舒适美好的生活环境是人们的追求。然而,卫星遥感资料显示,我国有些大中城市正在变成垃圾包围中的“孤岛”。据此完成1~3题。
1.有关城市垃圾的叙述,正确的是()
A.城市垃圾是居民在日常生活中抛弃的各种废弃物
B.城市垃圾比农村垃圾相对较少
C.城市垃圾的危害主要是可以直接损害人体健康
D.随着垃圾回收处理利用技术的提高,城市垃圾数量在不断减少
2.塑料袋等造成的“白色污染”属于()
A.大气污染B.水污染C.土壤污染D.固体废弃物污染
3.下列属于危险垃圾的是()
A.废旧电池B.碎砖C.菜叶D.枯枝落叶
考查点2 城市垃圾污染的防治
4.下列措施中,最能有效降低固体废弃物污染危害的是()
A.将固体废弃物选择妥当的地方堆放
B.将固体废弃物进行分类回收处理
C.将固体废弃物填埋、焚烧处理
D.将固体废弃物弃入公海
方法技巧练
三种垃圾处理方法优缺点的比较
阅读有关材料,回答下列问题
材料一 有人说:“垃圾是放错地方的资源”,目前世界各国对垃圾的处理主要是通过填埋、堆肥、焚烧等方式,达到垃圾资源化、减量化、无害化。
材料二 世界部分国家垃圾处理方式的比较
国家填埋(%)堆肥(%)焚烧(%)回收(%)
美国6381019
德国4623616
西班牙6417613
中国702055
材料三 目前,我国城市垃圾处理方式比较落后,大多数垃圾进行简易填埋。这种方法实际上是在自然条件下,利用坑、塘、洼地将垃圾集中堆置在一起,不加掩盖,未经科学处理的填埋方法。
(1)根据表中信息,比较我国与美国等发达国家在垃圾处理上的异同。
(2)指出简易填埋垃圾的主要危害,并提出解决我国城市垃圾问题的合理化措施。
方法技巧
方法优点缺点原则
填埋法操作简便,可处理所有种类的垃圾占地面积大,同时存在二次污染,占用土地资源减容、减量、资源化、能源化、无害化
焚烧法减容、减量及无害化都很明显,产生的热量用来发电,可以实现垃圾的能源化焚烧条件控制不当会存在烟气污染问题,且设备投资巨大
堆肥法适于易腐有机质含量高的垃圾处理,且投资比单纯的焚烧处理大大降低不能处理不可腐烂的有机物和无机物
问题 教材P69
一方面,我们要清醒地意识到其危害性,积极寻求更合理、更经济和更环保的方式对垃圾进行处理、回收。另一方面,约束自身行为,减少垃圾产量:生产方面,推行循环经济和清洁生产,最大限度减少“三废”排放;生活方面,提倡健康绿色消费,少用一次性用品,只有从我做起,全民参与,才能保护碧水蓝天。
活动 教材P72
本次活动的目的是使我们了解垃圾填埋场选择的基本原则。选择垃圾填埋场应该少占耕地良田、远离居住区、避开城市的上风向和水源上游,这样可以减少二次污染和对居住区的污染。因此,在家乡选择垃圾填埋场时要考虑家乡的土地利用状况、盛行风向、河流流向等因素。力争选择污染小、投资少、浪费小的地点。
参考答案
知识清单
①废弃物 ②淤塞河湖水道 ③减量 ④资源
⑤分类收集 ⑥填埋 ⑦源头 ⑧全过程 ⑨健康
⑩粗放型 ○11回收利用 ○12加工深度 ○13燃料
基础达标练
1.A 2.D 3.A [第1题,城市是工业、人口集中的地方,垃圾数量庞大,而且随着生活水平的不断提高,城市垃圾的积存速度不断加快,城市垃圾的数量不断增加。城市垃圾的危害主要是通过大气、水、土壤等多种污染途径而危害人类健康。第2题,所谓“白色污染”是指由农用薄膜、包装用塑料膜、塑料袋和一次性塑料餐具的丢弃所造成的环境污染。从污染类型来看,属于固体废弃物污染。第3题,危险垃圾主要包括废旧电池、废旧灯管以及各种化学生物危险品、易燃易爆物品和含放射性物质的废弃物,因而选A。]
4.B [堆放垃圾,会产生恶臭,产生大气污染;填埋首先污染土壤、水,还会污染大气;焚烧,会污染大气;扔入大海,会污染海洋,同时会扩散。]
方法技巧练
(1)相同点:以填埋为主。不同点:中国回收利用与焚烧处理比重小,堆肥较多;美国等发达国家回收利用与焚烧处理较多,堆肥较少。
(2)危害:占用(大量)土地;污染环境(释放有害物质,使水体水质、大气质量恶化,土壤污染等);危害人体健康。 措施:加强宣传,提高环保意识;清洁生产,从源头减少垃圾;分类处理,综合利用;发展技术,提高垃圾处理水平(提高卫生填埋、焚烧发电、回收利用等水平)
解析 本题综合考查学生对城市垃圾处理方式的认识,尤其是发达国家和发展中国家在城市垃圾处理上的不同,能正确从材料中读取有效信息是解决本题的关键。第(1)题,可从材料二中所列举的不同国家垃圾处理方式所占百分比,结合材料三我国对垃圾处理方式的说明进行归纳总结。第(2)题,第一小问可以结合材料三所列的简易填埋的方法以及已往所学知识进行归纳总结。第二小问,结合所学内容进行回答,只要处理科学,措施得当即可。
一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,帮助高中教师能够更轻松的上课教学。怎么才能让高中教案写的更加全面呢?小编为此仔细地整理了以下内容《1.2旅游业对社会发展的作用学案(鲁教版选修3)》,希望能对您有所帮助,请收藏。
1.2旅游业对社会发展的作用学案(鲁教版选修3)
1.理解旅游业对经济发展的拉动作用。2.掌握旅游业促进社会文化繁荣的具体表现。3.掌握旅游业对环境的有利与不利影响。
基础梳理
知识点一 旅游业对社会发展的作用
知识点二 旅游业发展过程中的消极影响
1.影响:如果对旅游业引导和管理不当,会对当地的社会、经济、文化、生态环境和文物古迹等产生不利影响。
2.措施:加强对旅游业发展的________、管理和________,坚持____________战略。
思维点击
在旅游区内,我们经常可以看到许多有关环保的标语,这说明旅游与环境的关系是怎样的?
旅游业对社会发展的作用
1.
2.促进文化繁荣
表现原因
满足精神
文化需求旅游可以休养生息,弥补消耗,恢复脑力和体力
旅游可以扩大知识视野,体验和了解异地的文化,丰富精神生活
旅游可以增进对旅游地的了解,增加生活阅历,提高旅游者的文化素质
促进文化交
流与发展通过旅游活动,不同国家、不同民族、不同地域之间的科技与文化交流、商务往来更加广泛、频繁和深入,增进了彼此间的相互了解,扩大了文化的传播与交流,强化了民族的认同感
旅游的文化交流作用,也推动了文化保护、艺术创作、文艺表演、文化商品、宗教与民俗、教育和科技等各项文化事业的建设和文化产业的发展
促进传统文
化的保护为了发展旅游业,许多原先几乎被人们遗忘的民间传统习俗和文化活动重新得到开发和恢复
传统的手工艺品因市场需求的扩大重新得到发展
传统的音乐、舞蹈、戏剧等重新受到重视和发掘
濒临湮灭的历史建筑重新得到修缮与管理
3.
典例剖析读下图,回答下列问题。
(1)我国旅游外汇收入较高的地区主要集中在____________地区。
(2)我国西部经济地带中,旅游外汇收入最高的两个省级行政区是________、________。(填写简称)
(3)据世界旅游组织预测,未来的五大时尚旅游产品是:海洋旅游、文化旅游、沙漠旅游、生态旅游和探险旅游。在我国,________铁路沿线同时拥有上述五大时尚旅游产品。
(4)我国西部地区旅游资源丰富,但目前西部地区旅游创汇仅占全国的8.3%。要加快我国西部地区进口旅游业的发展,请你提几条合理化建议。
答案 (1)东部沿海 (2)陕或秦 云或滇 (3)陇海—兰新 (4)提高旅游资源质量,建一批国家级旅游公园、旅游度假区、生态旅游基地、沙漠探险基地;加快交通运输建设;提高地区接待能力;提高环境承载量;加大宣传,提高旅游景区的知名度等。
思路剖析 本题具有一定的开放性。第(1)题,我国旅游外汇收入较高的地区主要集中在东部沿海地区。第(2)题,从图中可以读出我国西部经济地带中,旅游外汇收入最高的两个省级行政区是陕西省和云南省。第(3)题,在我国,陇海—兰新铁路沿线同时拥有海洋旅游、文化旅游、沙漠旅游、生态旅游和探险旅游五大时尚旅游产品。第(4)题,合理化建议有:提高旅游资源质量,建一批国家级旅游公园、旅游度假区、生态旅游基地、沙漠探险基地;加快交通运输建设;提高地区接待能力;提高环境承载量;加大宣传,提高旅游景区的知名度等。
变式训练 张家界市是我国著名的旅游城市,其武陵源风景区1992年被联合国教科文组织列入“世界遗产名录”。根据下列材料,结合所学知识,回答(1)~(3)题。
材料一 张家界地区旅游业资料表
年份
项目198919911995199920032006
游客量(万人)56.6126.1160.0327.4759.61676.0
旅游收入(百万)24.944.4256.8946.23201.07938.0
游客人均花费(元)44.135.2160.5289.0421.4473.6
人均旅游收入(元)17.030.0170.0612.82033.34916.7
GDP(亿元)10.8313.4433.3553.7682.51127.54
材料二 20世纪90年代后期,张家界修建了号称“世界上最高的全暴露户外观光电梯”等人工设施,旅游接待区遍布宾馆、酒店,对景区的美学价值和生态环境造成了很大的负面影响,被联合国世界遗产委员会“黄牌警告”,当地政府启动拆迁工程,拟恢复核心景区原始风貌并控制游客数量。
(1)游客的旅游花费用于食、宿、行、娱、__________、______等方面。
(2)关于张家界市的旅游发展,下列叙述正确的是(多选)()
A.旅游收入持续增长
B.游客人均花费逐年增加
C.人均旅游收入与GDP呈正相关
D.旅游收入提高的主要原因是游客总量快速增加
E.游客人均花费比人均旅游收入增长快
(3)分析旅游业对当地经济发展的有利影响。
(4)提出几点利于当地旅游业可持续发展的合理建议。
易错易混点 分辨不清旅游业对经济发展和社会
文化的影响
错题诊断 读“A、B、C、D四国某年有关旅游业的资料表”,回答下列问题。
国
家国际旅游
收入
(亿美元)出口总
额(亿
美元)国内生产
总值
(亿美元)国际旅游
就业人口
(万人)就业总
人数
(万人)
A1503001500751500
B1204001000501000
C2001000500030015000
D80320100095950
(1)从表中可以看出,国际旅游收入占国内生产总值的比重最高的是____国,达________%。反映出发展旅游业可以促进________的发展。
(2)国际旅游收入占出口总额比重最高的是________国。反映出发展进口旅游能够增加国家的________收入。
(3)国际旅游就业人数占就业总人数比重最高的是______国。反映出发展旅游业能够扩大________。
(4)在国际旅游就业人口中,人均旅游收入最高的国家是________国。
(5)现代旅游业是一项综合性的经济事业,它涉及________、________、________、________、____________、________等许多方面。
(6)由此可知,旅游业的重要作用之一是促进____________________________________,并使之成为一些国家的重要经济支柱。
答案 (1)B 12 国民经济 (2)A 外汇 (3)D
就业 (4)B (5)酒店 餐饮 交通运输 建筑 商品交易 金融 (6)经济发展
错因分析 该题出错的原因:一是不明确表格数据的含义;二是不会处理表格中的数据;三是不能区分旅游对经济和文化的不同影响。
纠错笔记 图解旅游业对经济发展和社会文化的影响
参考答案
基础梳理
①经济 ②外汇 ③地区 ④产业结构 ⑤文化 ⑥精神文化 ⑦文化交流 ⑧传统文化 ⑨社会 ⑩对外开放 就业机会 社区建设 世界和平 规划 调控 可持续发展
思维点击
旅游与环境存在着极其密切的关系,旅游资源是区域环境的组成部分,而自然风光和历史遗产是构成旅游资源的主体,旅游业以旅游资源为基础,保护区域环境就是保护旅游资源。
变式训练 (1)游 购 (2)ACD
(3)有利影响:①改善产业结构;②增加就业机会;③提高居民收入。
(4)合理建议:①保护旅游资源(如立法保护等);②控制游客数量;③提高管理水平;④提高公众环保意识(加强环境保护);⑤开展生态旅游和绿色旅游。
解析 本题主要考查学生获取地理信息,运用相关知识分析、解决旅游问题的能力。
(1)游客旅行花费主要在餐饮、住宿、交通、娱乐、购物、门票等方面。
(2)据图表,游客人均花费有波动增长的特点,游客人均花费比人均旅游收入增长慢,故选ACD。
(3)旅游业作为第三产业、社会服务业的一个部门,其发展对①改善产业结构;②增加就业机会;③提高居民收入有积极推动作用。
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第一单元蓬勃发展的旅游业章末复习学案(鲁教版选修3)
1.了解旅游的发展进程及现代旅游的特点。2.掌握旅游业的主要特点。3.学会分析旅游业的发展对社会、经济、文化的作用。
专题一 旅游业促进社会进步
作用表现原因
扩大对外开放,提高文明程度旅游业带来了不同地区之间的货币流、商品流、科技流、信息流和人才流,对各地区的社会、经济和文化发展起到了很大的推动作用,进而有效地提高了旅游地的物质与精神文明程度旅游业具有涉外性,实行对外开放政策可以促进旅游业的发展,而旅游业的发展又可以推动对外开放
增加就业机会,促进社会稳定发展旅游业可以为社会提供就业机会。旅游业不仅改善了人们的生活质量,提高了社会福利水平,而且促进了社会进步旅游业属劳动密集型的服务性行业,具有劳动力需求量大、技术限制性小、人员培训期短等特点
促进社区建设,改善生活环境为适应旅游业发展,旅游接待地区的基础设施会得以改善,生活服务设施和其他方便旅游者的设施也会有所增加,旅游环境会不断美化,从而可以改善当地居民的生活环境,方便当地居民的日常生活旅游业是综合性产业,发展旅游业可以带动相关产业的发展
推动世界和平,促进人类进步通过旅游活动,不同国家、不同地区、不同民族、不同信仰以及不同生活方式的人们直接交往,有助于增进相互间的了解和信任,并对促进世界和平和人类进步产生积极影响。我国加强海外旅游业的发展,还有助于推动祖国统一大业旅游活动是异地性的物质文化生活。旅游业具有涉外性特点,是一种跨国界、跨地区的广泛的社会交往活动
专题专练1 青藏铁路通车标志着西藏旅游进入了一个新时代,目前已经开通了北京、广州、上海、兰州、重庆至拉萨五条铁路客运线。根据所给材料,结合所学知识,回答(1)~(4)题。
材料一 图1反映了西藏1980~2005年国内旅游者数量和地区生产总值的变化情况。
材料二 图2反映了入藏游客量变化的季节性特征。
图1
图2
(1)下列对西藏地区叙述正确的是________(填正确项字母)。
A.太阳紫外线辐射强,日温差大
B.北部降水丰富,强风雪天气多
C.水力资源、地热资源丰富
D.气候寒冷,生态环境脆弱
E.气温年较差大
F.高原湖泊多
G.空气稀薄缺氧
(2)西藏1980~2005年的国内旅游者人次数变化特点是________________________。入藏游客量的年内变化特点是________________________________________________________________________。
(3)分析青藏铁路通车对西藏经济发展的积极影响。
专题二 旅游与环境的关系
良好的环境对旅游的产生和发展起着重要的推动作用。旅游和环境之间存在着三种关系:
1.独立关系:旅游和环境保护各自发展,互相没有接触和干扰,保持独立,这种情况一般不会维持太长时间,随着旅游业的发展,旅游对环境将会产生深刻影响。
2.共生关系:旅游与环境保护相互支持,彼此受益。从环境保护学家的观点来看,环境特征和条件保存得越接近原生状态越好。与此同时,良好的环境给旅游者提供了游览内容。但是,世界上能达到这种关系的地方不多。
3.冲突关系:当旅游对环境产生不利影响时,旅游与环境就发生冲突。在某些情况下,旅游与环境的关系会刺激和促进旅游目的地采取措施,以保护脆弱的生态环境,但常常是当人们意识到要保护环境时,损害已经到了难以挽救的程度。
专题专练2 阅读材料和图,回答问题。
材料一 2010年,大陆居民赴台游人次达150万,首超日本居冠。而随着大陆居民赴台个人游的开放,台湾将迎来旅游业的“黄金十年”。
材料二 大陆居民赴台游为台湾旅游业带来巨大商机。截至2011年5月,赴台观光的大陆居民已达到336万人,创造新台币1958亿的收入。
(1)相对大陆地区而言,台湾地区旅游业发展较为成熟,试阐述台湾地区发展旅游业的有利条件。
(2)台湾地区对大陆开放旅游市场,对台湾地区的有利影响有哪些?
1.据中央电视台报道,阳朔农村老太太徐秀珍,年近60岁,会说英、德、法等近10种外语,被外国游客亲切地称为“月亮妈妈”。此事反映出旅游活动的作用是()
A.满足人类需求B.增加国家的外汇收入
C.旅游业带动农业的发展D.扩大交流
阅读材料和图,完成2~3题。
材料 旅游是当今世界发展最快、前景最广阔的新兴产业。西藏旅游资源所蕴涵的新奇感、神秘感、粗犷感和原始感,正吸引着越来越多的国内外游客,这是西藏打造世界级精品旅游地的优势所在。
2.在现代旅游中,就目的性来讲,占绝对优势的是()
A.探亲访友B.娱乐、消遣
C.科学研究D.调研采风
3.西藏打造世界级精品旅游地的主要限制性因素是()
①气候高寒缺氧 ②旅游资源的游览价值低 ③离经济发达地区较远 ④旅游环境的承载量小
A.①②B.③④C.①③D.②④
4.当前最热门的旅游为“乡村游”,关于乡村游的叙述,正确的是()
A.对背景环境无影响
B.对文物古迹的破坏严重
C.加速农村经济发展
D.不属于生态旅游
5.下列旅游形式主要由新加坡推出的是()
A.地震模拟旅游B.保健旅游
C.怀旧旅游D.“中药之旅”
6.阅读下列材料,回答问题。
泸沽湖像一颗熠熠生辉的绿宝石,镶嵌在云南省丽江地区的万山丛中。是丽江玉龙雪山国家级风景名胜区的重要组成部分,被专家誉为“中国西南的一片净土”“高品位世界级的旅游资源”。
早在2000多年前,摩梭人就在湖边聚居生活,他们有自己的语言、服饰和生活习惯,居住在建筑风格独特的木楞房子中。古代摩梭人信奉“女神教”。后来,又接受由西藏传入的佛教,此外,还信仰本民族的“达巴教”。长期以来,这里素有“女儿国”之美称。以母系家庭以及阿夏婚姻(即走婚)为主要特征的摩梭风情,是现代社会罕见的原始母系社会婚姻形态的“活化石”。优美的自然风景、独特的人文风情构成了泸沽湖地区的“情、水、山”为主题的旅游特色,磁铁般吸引着国内外游客。1989年泸沽湖景区旅游人数为6120人,到1991年猛增至10万人左右,目前每年的游客已超过20万人,2011年将超过35万人。但随着经济的发展、旅游资源的开发、旅游人数的逐年增加,威胁环境的各种因素也随之而来,再加上环境保护措施相对滞后,当地民众和游客的环保意识淡薄,旅游污水、旅游垃圾和一些新建的旅游设施对原有的自然环境造成了一定的影响和破坏。
由于地域偏僻和交通不便,故摩梭人文化保存完好,并具有较高的人文科研价值。但随着旅游业的开发,摩梭人的文化将受到商品经济的冲击,同时传统的耕作型的自然经济结构也在逐渐向旅游服务型转变。
(1)泸沽湖地区旅游人数的增加体现了现代旅游的哪些特征?
(2)旅游业的发展给当地带来的环境问题是什么?
(3)旅游业的快速发展对当地文化将产生什么样的影响?
(4)为促进当地旅游业的可持续发展,应采取哪些措施?
参考答案
专题专练
1.(1)ACDFG
(2)逐年增长,增长速度加快 集中在4~9月(或夏季或夏半年或夏秋季)
(3)①有利于促进旅游业的发展(或推动旅游产品开发或创建西藏旅游新形象);②有利于调整产业结构;③有利于改善经济发展环境(或投资环境);④有利于加强西藏与其它各省区旅游客源地的联系;⑤有利于改善交通条件;⑥有利于同其他区域建立经济联系;⑦有利于促进民族团结。
解析 本题主要考查学生对图表的分析能力以及运用相关原理解决问题的能力。(1)西藏地区地势高,空气稀薄,湖泊多,且多为咸水湖;位于板块交界处和阶梯交界处,地热资源丰富。(2)可结合图表进行分析。(3)青藏铁路通车使西藏与内地联系更加方便,有利于发挥西藏的优势并加强与内地的联系。
2.(1)台湾海岛风光、山地风光、热带亚热带风光秀美,民风民俗独特,旅游资源丰富,类型多样;经济较为发达,旅游基础设施完备,具有较强的地区接待能力;交通比较便利;旅游景区多,旅游线路可选择性强,环境承载量较大(答出其中三点即可)。
(2)扩大了台湾地区的旅游客源市场;提高了该地区的旅游收入,增加了就业机会,带动了相关产业发展(促进了该地区经济的繁荣与发展);促进了大陆与台湾之间的文化交流。
课时作业
1.D
2.B 3.C [第2题,古代旅游一般是事务性出游,而现代旅游以娱乐、消遣为主要目的的占绝对优势。第3题,西藏位于有“世界屋脊”之称的青藏高原,高寒缺氧,自然条件不适合人的活动。西藏离我国东部沿海经济发达地区距离较远,也限制了旅游业的发展。]
4.C [本题主要考查“乡村游”的概况,这是一种新兴旅游,主要是进行农村生活、生产景观的旅游,对象虽然不是文物古迹,也会带来一些环境污染和生态破坏,但整体上属于生态旅游的一部分,具备带动经济发展的作用。]
5.D [美国推出地震模拟旅游;泰国推出保健旅游;西方一些国家推出怀旧旅游;新加坡推出“中药之旅”。]
6.(1)旅游主体的大众化、旅游空间的扩大化。
(2)环境污染和生态破坏。
(3)一方面有利于各个民族文化的交流融合;另一方面对当地文化起同化作用,可能对本民族文化造成冲击,从而不利于摩梭风情的保护和保存。
(4)政策扶持,加强宣传和基础设施建设,控制规模,环境整治。
解析 泸沽湖地区离人口密集区远,旅游人数大幅增加,体现了旅游的大众化和空间的扩大化特征。该地区风景独特,走婚更独具文化特色,有很强的吸引力。随着旅游人数的增加,各民族的文化交流越来越频繁,会对其独特的文化造成一定的冲击。
俗话说,凡事预则立,不预则废。教师要准备好教案,这是教师工作中的一部分。教案可以让学生能够在教学期间跟着互动起来,使教师有一个简单易懂的教学思路。那么如何写好我们的教案呢?以下是小编为大家收集的“1.6示波器的奥秘学案2(粤教版选修3-1)”大家不妨来参考。希望您能喜欢!
1.6示波器的奥秘学案2(粤教版选修3-1)
1.对下列物理公式的理解,其中正确的是()
A.由公式a=Δvt可知,加速度a由速度的变化量Δv和时间t决定
B.由公式a=Fm可知,加速度a由物体所受合外力F和物体的质量m决定
C.由公式E=Fq可知,电场强度E由电荷受到的电场力F和电荷的电荷量q决定
D.由公式C=QU可知,电容器的电容C由电容器所带电荷量Q和两极板间的电势差U决定
答案B
解析A、C、D三项均为比值法定义,且只是计算式,而不是决定式,故A、C、D错误;只有B正确.
2.某平行板电容器的电容为C,带电荷量为Q,相距为d,今在板间中点放一电荷量为q的点电荷,则它所受到的电场力的大小为()
A.2kQqd2B.4kQqd2C.QqCdD.2QqCd
答案C
解析由U=QC,E=Ud,F=Eq得:F=QqCd.
3.电子电荷量为e,质量为m,以速度v0沿着电场线射入场强为E的匀强电场中,如图1所示,电子从A点入射到达B点速度为零,则A、B两点的电势差为________;A、B间的距离为________.
图1
答案mv202emv202eE
解析由分析知,电子进入电场,只在电场力作用下运动,所以电场力对电子做负功.由动能定理得:
0-12mv20=-Ue,U=mv202e
又U=Ed,d=UE=mv202eE.
一、带电微粒在重力作用下的运动
带电微粒不同于带电粒子;它的质量较大,重力不能忽略,因此带电微粒在电场中至少受两个力作用.
例1两平行金属板A、B水平放置,一个质量为m=5×10-6kg的带电微粒,以v0=2m/s的水平速度从两板正中央位置射入电场,如图2所示,A、B两板间距离为d=4cm,板长l=10cm.
图2
(1)当A、B间的电压为UAB=1000V时,微粒恰好不偏转,沿图中虚线射出电场,求该粒子的电荷量和电性.
(2)令B板接地,欲使该微粒射出偏转电场,求A板所加电势的范围.
解析(1)当UAB=1000V时,重力跟电场力相等,微粒才沿初速度v0方向做匀速直线运动,故qUABd=mg,q=mgdUAB=2×10-9C;重力方向竖直向下,电场力方向竖直向上,而场强方向竖直向下(UAB>0),所以粒子带负电.
(2)当qE>mg时,带电粒子向上偏,从右上边缘M点飞出,如图所示,设此时φA=φ1,因为φB=0,所以UAB=φ1,电场力和重力都沿竖直方向,粒子在水平方向做匀速直线运动,速度vx=v0;在竖直方向a=qφ1md-g,侧位移y=d2,所以12d=12at2,t=lv0,代入a和t解得φ1=mv20d2+mgdl2ql2=2600V.当qE<mg时,带电微粒向下偏转,设φA=φ2,则竖直方向a′=g-qφ2md,同理可得φ2=600V,故欲使微粒射出偏转电场,A板电势的范围为600V≤φA≤2600V.
答案(1)2×10-9C负电(2)600V≤φA≤2600V
变式训练1如图3所示,水平放置的平行板间的匀强电场正中间的P点有一个带电微粒正好处于静止状态,如果将平行带电板改为竖直放置,带电微粒的运动将是()
图3
A.继续保持静止状态
B.从P点开始做自由落体运动
C.从P点开始做平抛运动
D.从P点开始做初速度为零、加速度为2g的匀加速直线运动
答案D
解析对微粒进行受力分析可知:mg=Eq
若将平行板改为竖直,则微粒受力F=mg2+Eq2=2mg
所以微粒将做初速度为零的匀加速直线运动,a=2g.
方法总结有关带电粒子的重力是否忽略问题
若所讨论的问题,带电粒子受到的重力远远小于电场力,即mgqE,则可忽略重力的影响.譬如:一电子在电场强度为4.0×103V/m的电场中,它所受到的电场力的大小为F=eE=6.4×10-16N,它所受到的重力G=mg≈8.9×10-30N,GF≈1.4×10-14.可见,重力在此问题中的影响微不足道,完全可以略去不计.此时若考虑了重力,反而会给问题的解决带来不必要的麻烦.要指出的是,忽略粒子的重力并不是忽略粒子的质量.反之,若带电粒子所受的重力跟电场力可以比拟,譬如:在密立根油滴实验中,带电油滴在电场中受力平衡,显然这时就必须考虑重力了.若再忽略重力,油滴平衡的依据就不存在了.总之,是否考虑带电粒子的重力要根据具体情况而定,一般说来:(1)基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并不忽略质量).(2)带电粒子:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略重力.
二、带电粒子在偏转过程中的能量变化
粒子动能的变化由动能定理求解.关键是正确的求出各力做功的代数和;粒子电势能的变化等于电场力做的功,关键点是把电场力做的功找准求对.
例2一个初动能为Ek的带电粒子以速度v垂直电场线方向飞入两块平行金属板间,飞出时动能为3Ek.如果这个带电粒子的初速度增加到原来的2倍,不计重力,那么该粒子飞出时动能为()
A.4EkB.4.5EkC.6EkD.9.5Ek
解析带电粒子做类平抛运动,平行于极板方向的速度大小不变,带电粒子通过电场的时间变为原来的12,沿电场方向的位移变为原来的14,电场力做功变为原来的14.
由动能定理得ΔEk′=qEy′=14yqE①
原速飞过时由动能定理有ΔEk=3Ek-Ek=qEy②
而ΔEk′=Ek末′-4Ek③
解得Ek末′=4.5Ek
答案B
变式训练2如图4所示,O1O2为带电平行板电容器的中轴线,三个相同的带电粒子沿轴线射入两板间.粒子1打到B板的中点,粒子2刚好打在B板边缘,粒子3从两板间飞出,设三个粒子只受电场力作用,则()
图4
A.三个粒子在电场中运动时间关系为t1<t2=t3
B.三个粒子在电场中运动时间关系为t1=t2>t3
C.三个粒子在电场中运动的初速度关系为v1=v2=v3
D.三个粒子在飞行过程中动能的变化量关系为ΔE1=ΔE2=ΔE3
答案B
解析粒子在电场中做类平抛运动,竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,设加速度为a,由y=12at2可判断出t1=t2>t3,故A错误,B正确;水平方向做匀速直线运动,结合x=vt可判断出v1<v2<v3,所以C错误;由动能定理知qEy=ΔEk,故ΔE1=ΔE2>ΔE3,故D错误.
方法总结电场力做的功等于qEy,y是粒子在竖直方向的偏转量,y不一定等于d2(d为两板间距).
三、等效法在电场中的应用
等效方法的实质是在力的作用效果相同的前提下相互替代,其优点是将非理想模型转化为理想模型,使复杂问题变得简单.
带电体在匀强电场中受恒定电场力和重力,可根据力的独立作用原理分别研究每一种力对物体的作用效果;也可以求出电场力和重力的合力,即“等效重力”,再与重力场中的力学问题进行类比解答.
例3半径为r的绝缘光滑圆环固定在竖直平面内,环上套有一质量为m、带正电的珠子,空间存在水平向右的匀强电场,如图5所示,珠子所受静电力是其重力的34,将珠子从环上最低位置A点由静止释放,则:
图5
(1)珠子所能获得的最大动能是多大?
(2)珠子对环的最大压力是多大?
解析(1)因为qE=34mg,所以qE、mg的合力F合与竖直方向的夹角θ的正切值tanθ=qEmg=34,即θ=37°,则珠子由A点静止释放后从A到B过程中做加速运动,如下图所示,B点动能最大,由动能定理得:qErsinθ-mgr(1-cosθ)=Ek,解得B点动能即最大动能Ek=14mgr.
(2)设珠子在B点受圆环弹力为FN,有FN-F合=mv2r,即FN=F合+mv2r=mg2+qE2+12mg=54mg+12mg=74mg.
由牛顿第三定律得,珠子对圆环的最大压力也为74mg.
答案(1)14mgr(2)74mg
变式训练3在水平向右的匀强电场中,有一质量为m、带正电的小球,用长为l的绝缘细线悬挂于O点,当小球静止时细线与竖直方向夹角为θ,如图6所示,现给小球一个初速度v0,使小球能在竖直平面内做圆周运动.试问:小球在做圆周运动的过程中,在哪一位置速度最小?速度最小值为多大?
图6
答案A点速度最小v20-4glcosθ.
解析重力跟电场力的合力为:mgcosθ,从B到A的过程由动能定理得:-mgcosθ×2l=12mv2A-12mv20
解得:vA=v20-4glcosθ.
方法总结因为小球在B点时静止,所以小球在B点受力平衡,对小球进行受力分析,小球受重力mg、拉力FT和电场力F作用.当小球向上转时,拉力不做功,只有重力和电场力做功,并且重力和电场力始终不变,所以我们可以将小球所受的重力和电场力看做一个力,即这两个力的合力.这样就可以把这个问题转换成一个我们所熟悉的圆周运动来处理了,这个合力就相当于只有重力在小球上做功时的“重力”了,那么平衡点B就相当于小球运动的最低点,A点就相当于小球运动的最高点,此即为小球速度最小的位置.
【即学即练】
1.如图7所示,有一质量为m、带电荷量为q的油滴,被置于竖直放置的两平行金属板间的匀强电场中,设油滴是从两板中间位置,并以初速度为零进入电场的,可以判定()
图7
A.油滴在电场中做抛物线运动
B.油滴在电场中做匀加速直线运动
C.油滴打在极板上的运动时间只决定于电场强度和两板间距离
D.油滴打在极板上的运动时间不仅决定于电场强度和两板间距离,还决定于油滴的比荷
答案BD
解析油滴受重力和电场力作用,且两个力大小方向均恒定,即油滴受到恒定的合外力作用,且初速度为0,所以粒子沿合力方向做匀加速直线运动,B项正确;粒子打到极板上的时间由水平方向位移d2=12at2决定,t=dmqE,故D选项正确.
2.一平行板电容器中存在匀强电场,电场沿竖直方向.两个比荷不同的带正电的粒子a和b从电容器中的P点(如图8所示)以相同的水平速度射入两平行板之间,测得a和b与电容器极板的撞击点到入射点之间的水平距离之比为1∶2.若不计重力,则a和b的比荷之比是()
图8
A.1∶2B.1∶8C.2∶1D.4∶1
答案D
解析两带电粒子都做类平抛运动,在水平方向上做匀速运动,有x=v0t;在竖直方向上做匀加速运动,有y=12at2=qE2mt2,整理得qm=2yv20Ex2,因为场强E相同,初速度v0相同,偏移量y相同,所以比荷与水平位移的平方成反比,故选项D正确.
3.如图9示,有三个质量相等,分别带正电、负电和不带电的小球,从平行板电场中的中点P以相同的初速度垂直于电场方向进入电场,它们分别落在A、B、C三点,可以判断()
图9
A.落在A点的小球带正电,落在B点的小球不带电
B.三个小球在电场中运动的时间相等
C.三个小球到达极板时的动能关系为EkA>EkB>EkC
D.三个小球在电场中运动时的加速度关系为aA>aB>aC
答案A
解析因三球水平速度相同,但水平位移不同,说明tA>tB>tC;由竖直方向y=12at2,y相同则可得出aA<aB<aC,所以A点必为带正电小球,aA=mg-qEm,落于B点的小球不带电,aB=mgm=g,落于C点的小球带负电,aC=mg+qEm;由合外力FA<FB<FC,竖直位移相同,故WA合<WB合<WC合,由动能定理,可得EkC>EkB>EkA.
文章来源:http://m.jab88.com/j/69585.html
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