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文檔簡介
專題課案1物體的平衡一、.考點梳理 1.共點力作用下物體的平衡 (1)平衡條件:合外力為零,即F合=0 (2)平衡條件的推論:當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時,它所受的某一個力與它所受的其余力的合力大小相等,方向相反. (3)三力匯交原理:物體在作用線共面的三個非平行力作用下,處于平衡狀態(tài)時,這三個力的作用線交于一點.2.物體平衡問題分類及解題思維方法分類1.在重力場中的平衡分類1.在重力場中的平衡2.在電場中的平衡3.在重力場、電場和磁場的復(fù)合場中的平衡認真讀題審題認真讀題審題正確受力分析圖解法對力合成或分解,運用平行四邊形定則或三角形定則(當(dāng)物體受三個力作用而處于平衡狀態(tài)時應(yīng)優(yōu)先考慮該種解法)先考慮該種解法)正交分解法建立直角Fx合=0適用多個共點坐標系Fy合=0力作用下平衡3命題趨勢:平衡問題是歷年高考的一個重點,熱點,其中靜摩擦力和力的合力與分解將是重點中的重點,在以能力立意命題的原則下,命題目人會考慮創(chuàng)新情景以考查這部分內(nèi)容,所以對這部分內(nèi)容要引起高度重視.αPαPQFABCACOACO2.如圖所示,質(zhì)量為m的小球用繩子OA拉住放在光滑斜面上.現(xiàn)將細繩由A向C上移時,則繩上的拉力:()A.逐漸增大B.逐漸減小C.先增大后減小D.先減小后增大 BCBCA靜止于地面,它們的質(zhì)量之比為1:2:3,設(shè)所有接觸面是光滑的,當(dāng)沿水平方向迅速抽出C的瞬間,A和B的加速度分別為________,___________三講練平臺4.在勻強電場中將一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電小球由靜止釋θ放,小球的運動軌跡為一直線,該直線與豎直方向的夾角為θ,如圖所示,θ則可知勻強電場的大小()A一定是mgtanθ/qB最大值是mgtan/qC最小值是mgsinθ/qD以上都不對θOABθOABABCFθθ6、如圖所示,物體的質(zhì)量為2kgABCFθθV1vvV2vvBV1vvV2vvBvv (1)V2的數(shù)值;(2)電場強度大小和方向.(g=10m/s2)專題課案2曲線運動一、.考點梳理:1.重點(1).對平拋運動規(guī)律的深刻理解,應(yīng)用及類平拋運動的解題(2).圓周運動與萬有引力,洛侖茲力的綜合應(yīng)用(3).培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問題與解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生知識遷移能力2.解題思維方法(1)對平拋運動(類平拋運動),將之分解成互相垂直兩個方向的直線運動進行研究(2)對于圓周運動主要利用F向=mV2/R=mω2R=mR求解。物體沿半徑方向合外力為向心力。對于勻速圓周運動,合外力為向心力,利用Fn=mV2/RFζ=0求解。V0AɑAɑ(3)對于帶電粒子在電磁場中的運動,應(yīng)與相應(yīng)的力學(xué)知識、電磁學(xué)知識緊密聯(lián)系,由粒子的受力特點尋找粒子的運動特點,或由運動特點分析受力情況.如帶電粒子只在洛侖茲力作用下(合力為洛侖茲力)做圓周運動問題的求解方法:正確畫出運動軌跡→V0AɑAɑ二、熱身訓(xùn)練:如圖所示,人用繩子通過定滑輪拉物體A,當(dāng)人以V勻速前進時,求物體A的速度______(設(shè)繩子與水平方向的夾角為ɑ)2如圖,光滑斜面的頂端有一小球,若給小球一水平的初速度,經(jīng)過時間t1,小球恰落在斜面的底端;若將小球放在斜面頂端由靜止釋放,小球滑落到斜面的底端所需時間為t2,則t1,t2的大小關(guān)系為:At1<t2Bt1>t2Ct1=t2Dt1=2t2Oab3Oab①a處為拉力,b處為拉力ABvABvɑ③a處為推力,b處為拉力④a處為推力,b處推拉力A.①③B.②③C.①②D.②④三.講練平臺4如圖所示,當(dāng)放在墻角的均勻直桿A端靠在豎直墻上,B端放在水平地面上,當(dāng)滑到圖示位置時,B點速度為v,則A點速度為____________(ɑ為已知)1200L5一個空心圓錐體頂角為1200,內(nèi)壁光滑,頂角處固定一長為L=2m的細線,細線下端懸掛質(zhì)量為m=1kg的小球,當(dāng)圓錐體繞其中心軸以角速度ω1=rad/s轉(zhuǎn)動達到穩(wěn)定時,小球與圓錐體轉(zhuǎn)動角速度相等,求此時繩子的拉力T為多少?(g=10m/s21200LV1m6用長L=1.6m的細繩,一端系著質(zhì)量M=1kg的木塊,另一端掛在固定點上?,F(xiàn)有一顆質(zhì)量m=20g的子彈以v1=500m/s的水平速度向木塊中心射擊,結(jié)果子彈穿出木塊后以v2=100m/s的速度前進。問木塊運動的最大高度?(取g=10m/sV1m7如圖所示,在直角坐標系xoy中,x<0的區(qū)域存在沿+y軸方向的勻強電場,場強大小為E;在x>0的區(qū)域中存在一垂直紙面的矩形有界勻強磁場,其左邊界和下邊界分別與Ox,Oy軸重合,磁感應(yīng)強度的大小為B(圖中未畫出),現(xiàn)有一質(zhì)量為m,電量為e的電子從第二象限的某點P以初速度沿+x軸方向開始運動,并以2v0的速度經(jīng)坐標為(0,L)的Q點,再經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)恰好從坐標原點O沿x軸的負方向返回電場,求:yQOyQOx矩形磁場的最小面積.專題課案3天體運動一.考點梳理1.考綱要求:萬有引力定律的應(yīng)用、人造地球衛(wèi)星的運動(限于圓軌道)、動量知識和機械能知識的應(yīng)用(包括碰撞、反沖、火箭)都是Ⅱ類要求;航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行、宇宙速度屬Ⅰ類要求。2.命題趨勢:本章內(nèi)容高考年年必考,題型主要有選擇題:如20XX年江蘇物理卷第4題、2004上海卷第3題、20XX年安徽卷第16題、20XX年全國卷第3題、20XX年北京物理卷第20題、20XX年江蘇物理卷第5題;計算題:如20XX年全國卷第31題、20XX年第24題、20XX年全國卷第23題、20XX年廣西物理卷第16題、20XX年江蘇物理卷第18題、20XX年廣東卷第15題等。飛船、衛(wèi)星運行問題與物理知識(如萬有引力定律、勻速圓周運動、牛頓運動定律等)及地理知識有十分密切的相關(guān)性,以此為背景的高考命題立意高、情景新、綜合性強,對考生的理解能力、綜合分析能力、信息提煉處理能力及空間想象能力提出了極高的要求,是新高考突出學(xué)科內(nèi)及跨學(xué)科間綜合創(chuàng)新能力考查的命題熱點,亦是考生備考應(yīng)試的難點.特別是今年10月神州六號飛船再次實現(xiàn)載人航天飛行試驗以來,明年高考有很大可能考查與“神六”相關(guān)的天體運動問題。3.思路及方法:(1).基本方法:把天體運動近似看作圓周運動,它所需要的向心力由萬有引力提供,即:G=mω2r=m (2).估算天體的質(zhì)量和密度由G=m得:M=.即只要測出環(huán)繞星體M運轉(zhuǎn)的一顆衛(wèi)星運轉(zhuǎn)的半徑和周期,就可以計算出中心天體的質(zhì)量.由ρ=,V=πR3得:ρ=.R為中心天體的星體半徑特殊:當(dāng)r=R時,即衛(wèi)星繞天體M表面運行時,ρ=(20XX年高考),由此可以測量天體的密度.(3)行星表面重力加速度、軌道重力加速度問題表面重力加速度g0,由得:軌道重力加速度g,由得:(4)衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期與半徑的關(guān)系(1)由G得:v=.即軌道半徑越大,繞行速度越小(2)由G=mω2r得:ω=即軌道半徑越大,繞行角速度越小(3)由得:即軌道半徑越大,繞行周期越大.(5)地球同步衛(wèi)星所謂地球同步衛(wèi)星是指相對于地面靜止的人造衛(wèi)星,它的周期T=24h.要使衛(wèi)星同步,同步衛(wèi)星只能位于赤道正上方某一確定高度h.由:G(R+h)得:=3.6×104km=5.6RR表示地球半徑二.熱身訓(xùn)練1.把火星和地球繞太陽運行的軌道視為圓周。由火星和地球繞太陽運動的周期之比可求得A.火星和地球的質(zhì)量之比 B.火星和太陽的質(zhì)量之比C.火星和地球到太陽的距離之比 D.火星和地球繞太陽運動速度之比2.某人造衛(wèi)星運動的軌道可近似看作是以地心為中心的圓.由于阻力作用,人造衛(wèi)星到地心的距離從r1慢慢變到r2,用EKl、EK2分別表示衛(wèi)星在這兩個軌道上的動能,則(A)r1<r2,EK1<EK2(B)r1>r2,EK1<EK2(C)r1<r2,EK1>EK2(D)r1>r2,EK1>EK23.宇航員在探測某星球時,發(fā)現(xiàn)該星球均勻帶電,且電性為負,電荷量為Q.在一次實驗時,宇航員將一帶負電q(q<<Q)的粉塵置于離該星球表面h高處,該粉塵恰好處于懸浮狀態(tài).宇航員又將此粉塵帶至距該星球表面2h高處,無初速釋放,則此帶電粉塵將babac地球圖3-1C.向該星球球心方向下落D.沿該星球自轉(zhuǎn)的線速度方向飛向太空4.如圖3-1所示,a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運動的3顆衛(wèi)星,下列說法正確的是:A.b、c的線速度大小相等,且大于a的線速度;B.b、c的向心加速度大小相等,且大于a的向心加速度;C.c加速可追上同一軌道上的b,b減速可等候同一軌道上的c;D.a(chǎn)衛(wèi)星由于某原因,軌道半徑緩慢減小,其線速度將增大。三.講練平臺圖3-2yxP1P2P4P3【例1】如圖3-2所示為一空間探測器的示意圖,P1、P2、P3、P4是四個噴氣發(fā)動機,P1、P3的連線與空間一固定坐標系的x軸平行,P2、P4的連線與y軸平行,每臺發(fā)動機開動時,都能向探測器提供推力,但不會使探測器轉(zhuǎn)動。開始時,探測器以恒定的速率v0向x圖3-2yxP1P2P4P3A.先開動P1適當(dāng)時間,再開動P4適當(dāng)時間B.先開動P3適當(dāng)時間,再開動P2適當(dāng)時間C.開動P4適當(dāng)時間D.先開動P3適當(dāng)時間,再開動P4適當(dāng)時間【例2】中子星是恒星演化過程的一種可能結(jié)果,它的密度很大?,F(xiàn)有一中子星,觀測到它的自轉(zhuǎn)周期為。問該中子星的最小密度應(yīng)是多少才能維持該星的穩(wěn)定,不致因自轉(zhuǎn)而瓦解。計算時星體可視為均勻球體。(引力常量:G=6.6710m/kg·s)【例3】宇航員在一星球表面上的某高處,沿水平方向拋出一小球。經(jīng)過時間t,小球落到星球表面,測得拋出點與落地點之間的距離為L。若拋出時初速度增大到2倍,則拋出點與落地點之間的距離為L。已知兩落地點在同一水平面上,該星球的半徑為R,萬有引力常數(shù)為G。求該星球的質(zhì)量M?!纠础總刹煨l(wèi)星在通過地球兩極上的圓軌道上運行,它的運行軌道距地面高度為h,要使衛(wèi)星在一天的時間內(nèi)將地面上赤道各處在日照條件的情況下全都拍攝下來,衛(wèi)星在通過赤道上空時,衛(wèi)星上的攝像機至少應(yīng)拍攝地面上赤道圓周的弧長是多少?設(shè)地球半徑為R,地面處的重力加速度為g,地球自轉(zhuǎn)的周期為T。專題課案4功和能一.考點梳理1.考綱要求:功、動能定理、機械能守恒定及能量守恒定律都是Ⅱ類要求2.高考命題特點:《高考說明》對本章要求掌握的程度極高,是歷年高考必考的重點、熱點之一。涉及本節(jié)知識的高考題每年都有、題型全(選擇題、填空題、實驗題、論述計算等題型)、份量重,而且多年的高考壓軸題均與本章的功、能知識有關(guān)。這些試題的共同特點是,物理情景設(shè)置新穎,物理過程復(fù)雜,條件隱蔽,是拉開得分檔次的關(guān)鍵,對學(xué)生的分析綜合能力和利用數(shù)學(xué)工具解決物理問題的能力要求均很高。解題時需對物體或系統(tǒng)的運動過程進行詳細分析,挖掘隱含條件,尋找臨界點,綜合使用動量守恒定律、機械能守恒定律和能量守恒定律求解。還需指出的是“彈性勢能”在“高考說明”中只要求定性了解,是A級要求,但在近幾年的高考中常出現(xiàn)彈性勢能參與的能量守恒試題,如97年全國高考25題,2000年全國高考22題。對涉及彈性勢能與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化的過程,一定要真正明了,不可掉以輕心,故本節(jié)知識應(yīng)重點掌握。3.解題方法及解題思維要點:(1)求功的幾種基本方法:①恒力做功應(yīng)用公式:W=FScosθ求解;②用等效代替法求功的大小,即把變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功;③變力所做的功,若已知功率和時間可用W=Pt求解;若知物體的動能變化,可用動能定理求解;若作用力的大小隨位移作線性變化,可用平均力作為恒力按功的定義求解;④在有幾個力同時對物體做功的情況下,求合力所做的功時,也可以先算各個力所做的功, 再求它們的代數(shù)和;⑤人對物體做功問題,往往從能量守恒定律這個角度去求解會比較方便。(2)應(yīng)用動能定理的解題思路:①首先確定研究對象及研究過程;②進行受力分析,確認每個力是否作功,做多少功;③然后確定物體的初、末狀態(tài)的動能;④最后根據(jù)動能定理列方程求解。(3)應(yīng)用機械能守恒定律的解題思路:①首先根據(jù)題意確定研究系統(tǒng)(通常是物體和地球、彈簧);②再對研究對象進行受力分析及各力做功情況,確認是否滿足守恒的條件;③選擇零勢能參考面(點);④明確物體在初、末狀態(tài)的動能和勢能;⑤然后根據(jù)機械能守恒定律列方程求解。VAVAM例1:如圖所示,電動機的額定輸出功率為1200w,通過電動機牽引質(zhì)量m=10kg的物塊A由靜止開始上升。取g=10m/s2若在物塊上升過程中,電動機的輸出功率一直為額定功率,求物塊上升的最大速度?在此過程中,若物體上升7.2m時達到最大速度,求物體達到最大速度所用的時間。(2)若物塊從靜止開始,以2m/s2的加速度加速上升,求物塊作勻加速運動的時間。(擴展:若物體A放在動摩擦因數(shù)為μ的斜面上,此題又如何求解?只講思路)例2:如圖所示,AB與
CD為兩個傾角相同的斜軌道,傾角θ為600,斜軌道足夠長,下端分別與一個光滑的圓弧軌道BC的兩端相切,過圓弧軌道最低點E的重錘線是整個裝置的對稱軸,圓弧所對圓心角為2θ=1200,半徑R=2m,一質(zhì)量m=2kg的小滑塊在離圓弧底E高度h=3m的A點以速率V0=4m/s的速度開始沿斜軌道滑動,若小滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1,試求:物體在斜軌道上(不包含除圓弧軌道)運動的總路程S多大?(2)運動中小滑塊對圓弧軌道最低點E的最小壓力N是多大?(取g=10m/s2)AADDθθhθθhBCBCEE例3.兩個小球A和B質(zhì)量分別為mA=2kg,mB=1.6kg,A球靜止在光滑水平面上的C點,B球在水平面上從遠處沿兩球中心連線以V0=9m/s向著A球運動,假設(shè)兩球相距L≤18m時存在著恒定斥力F,L>18m時無相互作用力。當(dāng)兩球相距最近時,他們之間距離為2m,求:(1)兩球間的斥力大??; (2)球A的最大速度以及A達到最大速度時距C點的最小距離。 例4.如圖所示,直角三角形的斜邊傾角為300,底邊BC長為2L,處在水平位置,斜邊AC是光滑絕緣的,在底邊中點O處放置一正電荷Q,一個質(zhì)量為m,電荷量為q的帶負電的質(zhì)點從斜面頂端A沿斜邊滑下,滑到斜邊上垂足D時速度為V,據(jù)此回答下列問題: (1)在質(zhì)點的運動中不發(fā)生變化的是[] ①動能 ②電勢能與重力勢能之和 ③動能與重力勢能之和④動能、電勢能、重力勢能三者之和 A.①②B.②③C.④ D.② (2)質(zhì)點的運動是[]勻加速運動 300300OCBDA C.先勻加速運動后勻減速運動 D.加速度隨時間變化的運動 (3)該質(zhì)點滑到非常接近斜邊底端C點時速度VC為多少?沿斜面向下的加速度aC為多少?三.講練平臺 1.下列說法正確的是 [] A.做平拋運動的物體機械能守恒 B.曲面上勻速下滑的物體機械能守恒 C.一個系統(tǒng)受到合外力為零時,系統(tǒng)的機械能守恒 D.除重力,彈力以外的力只要對系統(tǒng)作用,系統(tǒng)的機械能就不守恒CACADB固定在天花板上,今在最低點C施加一豎直向下的力將繩拉到D點,在此過程中,繩索AB的重心位置[] A.逐漸升高 B.逐漸降低 C.先降低后升高 D.始終不變 3.矩形滑塊由不同材料的上、下兩層固結(jié)而成,將其放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的子彈以速度V水平射向滑塊,若射中上層,子彈剛好不穿出,若射中下層,則剛好能嵌入,則[] A.子彈兩次射入對滑塊做功一樣多 B.滑塊兩次所受沖量一樣大 C.子彈嵌入下層時,對滑塊做功多 D.子彈嵌入上層時,滑塊所受沖量大 4.在光滑水平面上,動能為E0,動量大小為P0的小鋼球I與靜止的小鋼球II發(fā)生碰撞,碰撞前、后球I的運動方向相反,將碰撞后球I的動能、動量大小分別記為E1、P1,球II的動能和動量大小分別記為E2、P2,則必有 [ ] A.E1<E0B.P1<P0C.E2>E0D.P2>P0BaBabRF的拉力F作用下,沿軌道勻速上滑,則在上滑過程中 A.作用在ab桿上所有力做功的代數(shù)和為零 B.拉力F和安培力做功的代數(shù)和等于ab桿機械能增加量 C.拉力F和重力做功的代數(shù)和等于回路內(nèi)能的增加量 D.拉力F所做功等于ab桿機械能與回路內(nèi)能增加量之和專題課案五機械振動和機械波【考點梳理】1.簡諧運動的三個特征簡諧運動物體的受力特征:F=;簡諧運動的能量特征:機械能轉(zhuǎn)化及守恒;簡諧運動的運動特征:變加速運動。2.單擺的振動規(guī)律單擺的擺角越小,其運動越接近簡諧運動。單擺回復(fù)力是重力沿切線方向的分力,而不是重力和繩子張力的合力。3.阻尼振動與無阻尼振動阻尼振動和無阻尼振動的區(qū)別只在于表面現(xiàn)象,即振幅是否衰減。但無阻尼振動不能單一理解成無阻力自由振動,例如:當(dāng)策動力補充能量與克服阻力消耗能量相等時,此時的受迫振動盡管有阻力作用,但由于能量不變,振幅不變,所以仍為無阻尼振動。4.幾個辯析①機械振動能量只取決于振幅,與周期和頻率無關(guān);②機械波的傳播速度只與介質(zhì)有關(guān),與周期和頻率無關(guān);波由一介質(zhì)進入另一介質(zhì),只改變波速和波長,不改頻率;③波干涉中振動加強的點比振動減弱的點振幅大,但每一時刻的位移并不一定大,即振動加強的點也有即時位移為零的時候;波的干涉圖像中除加強和減弱點外,還有振動介于二者之間的質(zhì)點。同時波的干涉是有前提條件的。5.波動問題的周期性和多解性波動過程具有時間和空間的周期性。第一:介質(zhì)在傳播振動的過程中,介質(zhì)中每一個質(zhì)點相對于平衡位置的位移隨時間作周期性變化,這體現(xiàn)了時間的周期性。第二:介質(zhì)中沿波傳播方向上各個質(zhì)點的空間分布具有空間周期性。如相距波長整數(shù)倍的兩個質(zhì)點振動狀態(tài)相同,即它們在任一時刻的位移、速度及相關(guān)量均相同;相距半波長奇數(shù)倍的兩個質(zhì)點振動狀態(tài)相反,即它們在任一時刻的位移、速度及相關(guān)量均相反。雙向性與重復(fù)性是波的兩個基本特征。波的這兩個特征決定了波問題通常具有多解性。為了準確地表達波的多解性,通常選寫出含有“n”或“k”的通式,再結(jié)合某些限制條件,得出所需要的特解,這樣可有效地防止漏解?!緹嵘碛?xùn)練】AB左右1.如圖所示,兩單擺擺長相同,平衡時兩擺球剛好接觸?,F(xiàn)將擺球A在兩擺線所在平面內(nèi)向左拉開一小角度后釋放,碰撞后,兩擺球分開各自做簡諧運動。以、分別表示擺球A、B的質(zhì)量,則(AB左右A.如果>,下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置右側(cè)B.如果<,下一次碰撞將發(fā)生在平衡位置左側(cè)C.無論兩擺球的質(zhì)量之比是多少,下一次碰撞都不可能在平衡位置右側(cè)D.無論兩擺球的質(zhì)量之比是多少,下一次碰撞都不可能在平衡位置左側(cè)2.一物體在某行星表面受到的萬有引力是它在地球表面受到的萬有引力的1/4。那么在地球上走時很準的擺鐘搬到此行星上后,鐘的分針走一圈所經(jīng)歷的時間實際上是()A.1/4h B.1/2h C.2h D.4h3.一列簡諧橫波原來波形如圖中實線所示,經(jīng)過時間t后變成圖中虛線所示的波形。已知波向左傳播,時間t小于1個周期,圖中坐標為(12,2)的A點,經(jīng)時間t后振動狀態(tài)傳播到B點,則B點的坐標為,此時刻A點的坐標為,A在時間t內(nèi)通過的路程為cm。專題課案六電場一.考點梳理本章考綱要求是:1.電荷守恒定律;2.電場強度、電勢、電勢差、電勢能等概念;3.勻強電場中電勢差跟電場強度的關(guān)系;4.電容器和電容;5.帶電粒子在勻強電場中的運動。本考點高考命題頻率較高,且有一定難度的知識集中在電場力做功與電勢能變化、帶電粒子在電場中的運動等方面,尤其是與力學(xué)知識的結(jié)合中巧妙地把電場概念、牛頓運動定律、功能關(guān)系等聯(lián)系命題,對學(xué)生能力有較好的測試作用。另外平行板電容器等知識,也可能以小題形式考查。二.熱身訓(xùn)練1.一電場的電場強度隨時間變化的圖象如圖所示,此電場中有一個帶電粒子,在t=0時刻由靜止釋放,若帶電粒子只受電場力的作用,則下列判斷正確的是A.帶電粒子將做往復(fù)運動B.4s內(nèi)的總位移為零C.2s末帶電粒子的速度最大D.前2s內(nèi),電場力所做的總功為零2.如圖(a)所示,AB是某電場中的一條電場線,若在A點放置一初速度為零的電子.電子僅在電場力的作用下,沿AB由A運動到B的過程中的速度圖象如圖(b)所示,則下列關(guān)于A、B兩點電勢和電場強度E的判斷中正確的是() A.A>B,EA>EB B.A>B,EA<EB C.A<B,EA<EB D.A<BEA>EB3.一金屬球,原來不帶電,現(xiàn)在沿球的直徑的延長線放置一均勻帶電細桿MN,如圖所示,金屬球上感應(yīng)電荷在球內(nèi)直徑上A、B、C三的場強大小分別為EA、EB、EC,三者相比()A.EA最大B.EB最大 C.EC最大D.EA=EB=EC4.如圖所示,一個面積不大的薄圓盤帶負電,規(guī)定圓心電勢為零,一個帶負電,質(zhì)量為m,電量大小為q的微粒從O點的正上方緊靠著O點處由靜止釋放,微粒運動到O點正上方的A點速度最大,運動到O點正上方的B點時,速度恰好為零,重力加速度為g,B點到O點的距離為h,由以上條件可以求出下列那些物理量的值?() ①圓盤所帶負電荷在A點的電場強度②微粒運動到A點的速度 ③微粒運動到B點的加速度④微粒運動到B點時的電勢 A.①② B.③④ C.①④ D.②③三、講練平臺:1.一平行板電容器的電容為C,兩板間的距離為d,上板帶正電,電量為Q,下板帶負電,電量也為Q,它們產(chǎn)生的電場在很遠處的電勢為零。兩個帶異號電荷的小球用一絕緣剛性桿相連,小球的電量都為q,桿長為l,且l<d?,F(xiàn)將它們從很遠處移到電容器內(nèi)兩板之間,處于圖示的靜止狀態(tài)(桿與板面垂直),在此過程中電場力對兩個小球所做總功的大小等于多少?(設(shè)兩球移動過程中極板上電荷分布情況不變)()A. B. C.D.02.如圖所示,A、B、C、D為勻強電場中相鄰的兩個等勢面,一個電子垂直經(jīng)過等勢面D時的動能為20eV,經(jīng)過等勢面C時的電勢能為-10ev,到達等勢面B時的速度恰好為零,已知相鄰等勢面間的距離為5cm,不計電子的重力,下列說法中正確的是A.A等勢面的電勢為10VB.勻強電場的場強為200V/mC.電子再次經(jīng)過D等勢面時,動能為10eVD.電子的運動是勻變速曲線運動3.如圖所示,把一個帶電小球A固定在光滑的水平絕緣桌面上,在桌面的另一處放置帶電小球B?,F(xiàn)給B一個沿垂直AB方向的速度v0,下列說法中正確的是A.若A、B為異性電荷,B球一定做圓周運動B.若A、B為異性電荷,B球可能做勻變速曲線運動C.若A、B為同性電荷,B球一定做遠離A的變加速曲線運動D.若A、B為同性電荷,B球的動能一定會減小4.如圖所示,A和B是兩個點電荷,電量均為q,A固定在絕緣架上,B放在它的正上方的塊絕緣板上,現(xiàn)手持絕緣板使B從靜止起以加速度a(a<g)豎直向下做勻加速運動。已知B的質(zhì)量為m,靜電力常量為k,求:(1)B剛開始脫離絕緣板時離A的高度h。(2)如果B、A起始高度差為3h,則B在脫離絕緣板前的運動過程中,電場力和板的支持力對B做功的代數(shù)和為多少?專題課案七電路分析考點梳理:1.[考綱導(dǎo)練](1)歐姆定律和電阻定律;(2)電功、電功率、電熱;(3)電阻的測量;(4)電路連接;(5)電動勢和閉合電路歐姆定律。2.[命題預(yù)測]本單元命題熱點內(nèi)容依次為:部分電路歐姆定律、閉合電路歐姆定律、串并聯(lián)電路和實驗,特別是實驗,年年有電學(xué)實驗。本考點知識又容易聯(lián)系生活與科研實際,容易與勻強電場電磁感應(yīng)等內(nèi)容關(guān)聯(lián),應(yīng)高度關(guān)注。熱身訓(xùn)練:1.如圖1,四個相同的燈泡連結(jié)在電路中,比較它們的亮度。正確的說法是()L1L2L3L4U圖1A. LL1L2L3L4U圖1L1與L3一樣亮;D.L1比L2亮。R3RR3R2R1S2.如圖2中電阻R1、R2、R3的阻值相等,電池的內(nèi)阻不計,開關(guān)S接通后流過R2的電流是S接通前的()圖21/2;B.2/3;C.1/3;D.1/4;圖2R3R3R1R2R1SR2甲R3R3R1R2R1SR2甲S乙圖3(1)電源電動勢和內(nèi)阻各為多大?(2)閉合S前后R1消耗的功率分別是多大?(3)若將電路改為圖乙所示的電路,其他條件不變,則S斷開和閉合時電壓表的示數(shù)分別多大?RCRCEAB1.如圖所示,電源電壓為E,待平行板電容器充電平衡后,增大兩極板間的距離,則對于電阻R來說,在增大極板距離的過程中,通過R的電流方向為2.有一個小燈泡標有“6V0.6W”的字樣,現(xiàn)在要用伏安法測量這個燈泡的I—U圖線,下列器材可供選用:
A、電壓表(0~5V,內(nèi)阻10KΩ)B、電壓表(0~10V,內(nèi)阻20KΩ)
C、電流表(0~0.3V,內(nèi)阻1Ω)D、電流表(0~0.6V,內(nèi)阻0.4Ω)
E、滑動變阻器(30Ω,2A)F、學(xué)生電源(直流9V),還有開關(guān)和導(dǎo)線
(1)實驗中選用電壓表應(yīng)選_________,電流表應(yīng)選__________,(用序號字母表示)
(2)為使實驗誤差盡可能減小,畫出實驗電路圖。3.用伏安法測量某一電阻Rx的阻值,現(xiàn)有實驗器材如下:
A、待測電阻Rx(阻值大約為5Ω,額定功率為1W)
B、電流表A1(0~0.6A,內(nèi)阻0.2Ω)
C、電流表A2(0~3V,內(nèi)阻0.05Ω)
D、電壓表V1(0~3V,內(nèi)阻3KΩ)
E、電壓表V2(0~15V,內(nèi)阻15KΩ)
F、滑動變阻器R0(0~50Ω)
G、蓄電池(電動勢為6V)
H、電鍵、導(dǎo)線
為了較準確測量Rx的阻值,保證器材的安全,以便操作方便,電壓表、電流表應(yīng)選擇________,并畫出實驗電路圖。4.如圖所示,a、b是平行金屬導(dǎo)軌,勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面,c、d是分別串有電壓表和電流表金屬棒,它們與導(dǎo)軌接觸良好,當(dāng)c、d以相同速度向右運動時,下列正確的是()A.兩表均有讀數(shù) B.兩表均無讀數(shù)C.電流表有讀數(shù),電壓表無讀數(shù)D.電流表無讀數(shù),電壓表有讀數(shù)5.如圖所示,有一閉合線圈放在勻強磁場中,線圈軸線和磁場方向成300角,磁場磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化.若所用導(dǎo)線規(guī)格不變,用下述方法中哪一種可使線圈中感應(yīng)電流增加一倍?()300300╮BB.線圈面積增加一倍C.線圈半徑增加一倍D.改變線圈的軸線方向6.如圖所示,虛線框內(nèi)是磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,導(dǎo)線框的三條豎直邊的電阻均為r,長均為L,兩橫邊電阻不計,線框平面與磁場方向垂直。當(dāng)導(dǎo)線框以恒定速度v水平向右運動,ab邊進入磁場時,ab兩端的電勢差為U1,當(dāng)cd邊進入磁場時,ab兩端的電勢差為U2,則()A.U1=BLvB.U1=BLvC.U2=BLvD.U2=BLv專題課案八帶電粒子在電磁場中的運動考點梳理熱身訓(xùn)練1在M、N兩條長直導(dǎo)線所在的平面內(nèi),一帶電粒子的運動軌跡示意圖,如下圖所示。已知兩條導(dǎo)線M、N只有一個條導(dǎo)線中通有恒定電流,另一條導(dǎo)線中無電流,關(guān)于電流、電流方向和粒子帶電情況及運動的方向,可能是: A.M中通有自上而下的恒定電流,帶負電的粒子從a點向b 點運動 B.M中通有自上而下的恒定電流,帶正電的粒子從b點向a點運動 C.N中通有自上而下的恒定電流,帶正電的粒子從b點向a點運動 D.N中通有自上而下的恒定電流,帶負電的粒子從a點向b點運動2、豎直放置的兩塊金屬板A、B彼此平行,A、B板分別跟電源的正、負極連接,將電源的正極接地,如圖所示。在A、B中央固定一個帶正電的電荷q。分別用U和表示q所在位置的電勢和q的電勢能,則下述中正確的是: A.保持B板不動,使A板向右平移一小段距離后,U變大,變大 B.保持B板不動,使A板向右平移一小段距離后,U不變,不變 C.保持A板不動,使B板向右平移一小段距離后,U變小,變小 D.保持A板不動,使B板向右平移一小段距離后,U變大,變大3.設(shè)空間存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向里的勻強磁場如圖所示,已知一離子在電場力和洛侖茲力的作用下,從靜止開始自A點沿曲線ACB運動,到達B點時速度為零,C點是運動的最低點,忽略重力,以下說法正確的是:ACACBB.A點和B點位于同一高度C.離子在C點時速度最大D.離子到達B點時,將沿原曲線返回A點講練平臺EB4如圖在某個空間內(nèi)有一個水平方向的勻強電場,電場強度,又有一個與電場垂直的水平方向勻強磁場,磁感強度B=10T?,F(xiàn)有一個質(zhì)量m=2×10-6kg、帶電量q=2×10-6C的微粒,在這個電場和磁場疊加的空間作勻速直線運動。假如在這個微粒經(jīng)過某條電場線時突然撤去磁場,那么,當(dāng)它再次經(jīng)過同一條電場線時,微粒在電場線方向上移過了多大距離。(g取10m/S2)EB5如圖,在某空間同時存在著互相正交的勻強電場和勻強磁場,電場的方向豎直向下。一帶電體a帶負電,電量為q1,恰能靜止于此空間的c點,另一帶電體b也帶負電,電量為q2,正在過c點的豎直平面內(nèi)作半徑為r的勻速圓周運動,結(jié)果a、b在c處碰撞并粘合在一起,試分析a、b粘合一起后的運動性質(zhì)。6如圖,質(zhì)量為1g的小環(huán)帶4×10-4的正電,套在長直的絕緣桿上,兩者間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。將桿放入都是水平的互相垂直的勻強電場和勻強磁場中,桿所在平面與磁場垂直,桿與電場的夾角為37°。若E=10N/C,B=0.5T,小環(huán)從靜止起動。求:(1)當(dāng)小環(huán)加速度最大時,環(huán)的速度和加速度;(2)當(dāng)小環(huán)的速度最大時,環(huán)的速度和加速度。專題課案九電磁感應(yīng)的幾個典型問題考點梳理電磁感應(yīng)重在考查知識的理解與應(yīng)用以及解決與其它知識相結(jié)合的能力,本章綜合題目涉及的知識點很多。如力學(xué)問題、能量問題、磁場問題、圖象問題等都是高考中的熱點問題。電學(xué)中的力學(xué)問題一般解題思路是:先由法拉弟電磁感應(yīng)定律求感應(yīng)電動勢,然后利用歐姆定律求感應(yīng)電流。再求出電培力,最后用力學(xué)規(guī)律求解,并注意能量觀點的應(yīng)用。電磁感應(yīng)的電路問題:一般先畫等效電路圖,然后綜合電磁規(guī)律和電路規(guī)律求解,并注意能量轉(zhuǎn)化問題。電磁感應(yīng)的圖像樣問題一般有兩大類:一類是根據(jù)導(dǎo)體切割磁感應(yīng)情況畫出E-t圖象和i-t圖象。另一類是根據(jù)圖象φ-t或B-t圖象畫出E-t圖象和I-t圖象,或反之。熱身訓(xùn)練1:如圖所示,導(dǎo)線圓環(huán)總電阻為2R,半徑為d,垂直磁場固定于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,此磁場的左邊界正好與圓環(huán)直徑重合,電阻為R的直金屬棒ab以恒定的角速度ω繞過環(huán)心O的軸勻速轉(zhuǎn)動。a、b端正好與圓環(huán)保持良好接觸,到圖示位置時,求:(1)棒上電流的大小和方向及棒兩端的電壓;(2)在圓環(huán)和金屬棒上消耗的電功率。2:如圖所示,da、cb為相距的平行導(dǎo)軌(電阻可以忽略不計),a、b間接一個固定電阻,阻值為R,長直細金屬桿MN可以按任意角架在平行導(dǎo)軌上,并以勻速v滑動(平移),v的方向和da平行,桿MN有電阻,每米長的電阻值為R,整個空間充滿勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B,方向垂直紙面(dabc平面)向里。(1)求固定電阻R上消耗的電功率為最大時角的值。(2)求桿MN上消耗的電功率為最大時角的值。3:正方形金屬線框abcd,每邊長=0.1m,總質(zhì)量m=0.1kg,回路總電阻Ω,用細線吊住,線的另一端跨過兩個定滑輪,掛著一個質(zhì)量為M=0.14kg的砝碼。線框上方為一磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場區(qū),如圖,線框abcd在砝碼M的牽引下做加速運動,當(dāng)線框上邊ab進入磁場后立即做勻速運動。接著線框全部進入磁場后又做加速運動(g=10m/s2)。問:(1)線框勻速上升的速度多大?此時磁場對線框的作用力多大?(2)線框勻速上升過程中,重物M做功多少?其中有多少轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽?:為了測量列車運行的速度和加速度大小,可采用如圖的裝置,它是由安裝在列車頭底部的強磁體和埋設(shè)在軌道地面的一組線圈及電流測量記錄儀組成(測量記錄儀未畫出)。當(dāng)列車頭部經(jīng)過線圈上方時,線圈中產(chǎn)生的電流被記錄下來了,就能求出列車在各個位置的速度和加速度。如圖下圖所示,假設(shè)磁體端部的磁感應(yīng)強度,且全部集中在端部范圍內(nèi)與端面垂直,磁體寬度與線圈寬度相同,且都很小,線圈匝數(shù)為,長,電阻(包括引出線電阻),測量記錄下的電流——位移圖線如下圖1所示。(1)試計算在離O(原點)30m、130m處列車速度和。(2)假設(shè)列車是勻加速直線運動,求列車加速度。圖1講練平臺1.如圖所示,足夠長的光滑金屬框豎直放置,框?qū)抣=0.5m,框的電阻不計,勻強磁場磁感應(yīng)強度B=1T,方向與框面垂直,金屬棒MN的質(zhì)量為100g,電阻為1Ω.現(xiàn)讓MN無初速地釋放并與框保持接觸良好的豎直下落,從釋放到達到最大速度的過程中通過棒某一橫截面的電量為2C,求此過程中回路產(chǎn)生的電能.(空氣阻力不計,g=10m/s2)2.如圖所示,垂直紙面向外的磁場強弱沿y軸方向不變,沿x軸方向均勻增加,變化率為。有一長,寬的矩形線框abcd以的速度沿x軸方向勻速運動,問:(1)金屬框中感應(yīng)電動勢多大?(2)若金屬框的電阻為,為保持金屬框勻速運動,需加多大的外力?3.如圖所示,虛線框內(nèi)是磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,導(dǎo)線框的三條豎直邊的電阻均為r,長均為L,兩橫邊電阻不計,線框平面與磁場方向垂直。當(dāng)導(dǎo)線框以恒定速度v水平向右運動,ab邊進入磁場時,ab兩端的電勢差為U1,當(dāng)cd邊進入磁場時,ab兩端的電勢差為U2,則()A.U1=BLvB.U1=BLvC.U2=BLvD.U2=BLv4.如圖所示,a、b是平行金屬導(dǎo)軌,勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面,c、d是分別串有電壓表和電流表金屬棒,它們與導(dǎo)軌接觸良好,當(dāng)c、d以相同速度向右運動時,下列正確的是()A.兩表均有讀數(shù) B.兩表均無讀數(shù)C.電流表有讀數(shù),電壓表無讀數(shù)D.電流表無讀數(shù),電壓表有讀數(shù)5.如圖所示,有一閉合線圈放在勻強磁場中,線圈軸線和磁場方向成300角,磁場磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化.若所用導(dǎo)線規(guī)格不變,用下述方法中哪一種可使線圈中感應(yīng)電流增加一倍?()300300╮BB.線圈面積增加一倍C.線圈半徑增加一倍D.改變線圈的軸線方向6.空間存在以、為邊界的勻強磁場區(qū)域,磁感強度大小為B,方向垂直紙面向外,區(qū)域?qū)挒?,現(xiàn)有一矩形線框處在圖中紙面內(nèi),它的短邊與重合,長度為,長邊的長度為2,如圖所示,某時刻線框以初速沿與垂直的方向進入磁場區(qū)域,同時某人對線框施以作用力,使它的速度大小和方向保持不變。設(shè)該線框的電阻為R,從線框開始進入磁場到完全離開磁場的過程中,人對線框作用力所做的功等于。專題課案十力學(xué)實驗一、知識梳理:新課程標準對力學(xué)實驗要求是:1.能獨立完成力學(xué)分組實驗操作;2.能對力學(xué)分組實驗、演示實驗進行調(diào)整或改進;3.嘗試與已有技能建立聯(lián)系等.4.對刻度尺、游標卡尺、千分尺、天平會正確讀數(shù)。命題熱點多集中在驗證性實驗方面,而研究性、測定性和設(shè)計性實驗也應(yīng)關(guān)注。012345678910ABCDEF二、熱身訓(xùn)練圖12-11.在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,某同學(xué)得到一條用打點計時器打下的紙帶,并在其上取了A、B012345678910ABCDEF圖12-1⑴按照有效數(shù)字的讀數(shù)規(guī)則讀出相鄰計數(shù)點AB、BC、CD、DE、EF間的距離s1、s2、s3、s4、s5,它們依次為______cm、______cm、______cm、______cm、______cm.⑵由以上數(shù)據(jù)計算打點計時器在打B、C、D、E各點時,物體的即時速度vB、vC、vD、vE依次是______m/s、______m/s、______m/s、______m/s.⑶根據(jù)以上結(jié)果,試用兩種不同的方法計算該物體的加速度a.圖12-2⑷根據(jù)⑵中得到的數(shù)據(jù),試在右邊所給的坐標系中,用作v-t圖像的方法,從圖像中求物體的加速度a.圖12-2⑸從圖像上求紙帶上的A、F點所對應(yīng)的物體的即時速度vA=______m/s,vF=_____m/s.并由此計算:當(dāng)打點計時器打下A點的時刻,物體已經(jīng)從靜止開始做勻加速運動________s了.⑹如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的頻率是f=49Hz,而做實驗的同學(xué)并不知道,那么由此引起的系統(tǒng)誤差將使加速度的測量值比實際值偏_______.理由是:__________________.圖12-32.圖12-3是卡文迪許扭秤實驗的示意圖。其中固定在T形架上的小平面鏡起著非常大的作用。利用光的反射定律可以把T形架的微小轉(zhuǎn)動放大到能夠精確測量的程度。設(shè)小平面鏡到刻度尺的距離為L,T形架兩端固定的兩個小球中心相距為l,設(shè)放置兩個大球m/后,刻度尺上的反射光點向左移動了Δx,那么在萬有引力作用下,小球向大球移動了多少?圖12-33.如圖12-4,光滑水平軌道與光滑圓弧軌道相切,輕彈簧的一端固定在軌道的左端,OP是可繞O點轉(zhuǎn)動的輕桿,且擺到某處就能停在該處;另有一小鋼球?,F(xiàn)在利用這些器材測定彈簧被壓縮時的彈性勢能。(1)還需要的器材是、。圖12-4(2)以上測量實際上是把對彈性勢能的測量轉(zhuǎn)化為對能的測量,進而轉(zhuǎn)化為對和的直接測量。圖12-4(3)為了研究彈簧的彈性勢能與勁度系數(shù)和形變量的關(guān)系,除以上器材外,還準備了兩個輕彈簧,所有彈簧的勁度系數(shù)均不相同。試設(shè)計記錄數(shù)據(jù)的表格。051056(1)三、講練平臺:1.讀出游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù):⑴讀數(shù)為__________cm051056(1)0100200304005006007000100200304005006007008009001000mg圖12-53.一個有一定厚度的圓盤,可以繞通過中心垂直于盤面的水平軸轉(zhuǎn)動,用下面的方法可以測量它勻速轉(zhuǎn)動的角速度。89cm89cm0510A.用游標卡尺測量圓盤的直徑。圖12-6-2B.如圖12-6-1圖12-6-2圖12-6-1圖12-6-1D.經(jīng)過一段時間,停止轉(zhuǎn)動和打點,取下紙帶進行測量。(1)某次用游標卡尺測圓盤的直徑時,示數(shù)見圖12-6-2,由圖讀出直徑的值為__________m。圖12-7圖77-1-3圖77-1-3(2)某次實驗得到的紙帶的一段如圖12-7所示。由圖可知a點到k點的時間間隔是________s。由此可計算出紙帶運動的速度大小為________m/s。若測得圓盤直徑的平均值為8.00×10-2圖12-7圖77-1-3圖77-1-3圖12-8αO圖12-8αOA.石塊用細尼龍線系好,結(jié)點為M,將尼龍線的上端固定于O點B.用刻度尺測量OM間尼龍線的長度L作為擺長C.將石塊拉開一個大約α=30°的角度,然后由靜止釋放D.從擺球擺到最高點時開始計時,測出30次全振動的總時間t,由T=t/30得出周期E.改變OM間尼龍線的長度,再做幾次實驗,記下相應(yīng)的L和T;F.求出多次實驗中測得的L和T的平均值作計算時使用的數(shù)據(jù),帶入公式求出重力加速度g.⑴你認為該同學(xué)以上實驗步驟中有重大錯誤的是________________.為什么?圖12-9⑵該同學(xué)用OM的長作為擺長,這樣做引起的系統(tǒng)誤差將使重力加速度的測量值比真實值偏大還是偏小?_________.你認為用何方法可以解決擺長無法準確測量的困難?圖12-9F/Nx/10-2m56810121.61.20.80.40F/Nx/10-2m56810121.61.20.80.40砝碼質(zhì)量(g)0306090120150彈簧總長(cm)6.007.158.349.4810.6411.79彈力大小(N)⑴試根據(jù)這些實驗數(shù)據(jù)在右邊給定的坐標紙上作出彈簧所受彈力大小跟彈簧總長之間的函數(shù)關(guān)系的圖線.說明圖線跟坐標軸交點的物理意義.圖12-10⑵上一問所得圖線的物理意義是什么?該彈簧的勁系數(shù)k是多大?圖12-10abOABCH6.某同學(xué)用圖12-11裝置做驗證動量守恒定律的實驗.先將a球從斜槽軌道上某固定點處由靜止開始滾下,在水平地面上的記錄紙上留下壓痕,重復(fù)10次;再把同樣大小的b球放在斜槽軌道末端水平段的最右端附近靜止,讓aabOABCH圖12-11⑴本實驗必須測量的物理量有以下哪些_____________.圖12-11A.斜槽軌道末端到水平地面的高度HB.小球a、b的質(zhì)量ma、mbC.小球a、b的半徑rD.小球a、b離開斜槽軌道末端后平拋飛行的時間tE.記錄紙上O點到A、B、C各點的距離OA、OB、OCF.a(chǎn)球的固定釋放點到斜槽軌道末端水平部分間的高度差h454647⑵小球a、b的質(zhì)量ma、mb應(yīng)該滿足什么關(guān)系?為什么?454647圖12-12⑶放上被碰小球后,兩小球碰后是否同時落地?如果不是同時落地,對實驗結(jié)果有沒有影響?為什么?這時小球a、b的落地點依次是圖中水平面上的_____點和_____點.圖12-12⑷為測定未放被碰小球時,小球a落點的平均位置,把刻度尺的零刻線跟記錄紙上的O點對齊,右圖給出了小球a落點附近的情況,由圖可得OB距離應(yīng)為__________cm.⑸按照本實驗方法,驗證動量守恒的驗證式是______________.光電計時器光電門顯示屏00.0ab光電計時器光電門顯示屏00.0ab圖9N12LdPQM圖12-15567cm05101520圖12-14圖12-13現(xiàn)利用圖12-14所示裝置測量滑塊和長lm左右的木塊間的動摩擦因數(shù),圖中MN是水平桌面,Q是木板與桌面的接觸點,1和2是固定在木板上適當(dāng)位置的兩個光電門,與之連接的兩個光電計時器設(shè)有畫出。此外在木板頂端的圖12-15567cm05101520圖12-14圖12-13(1)讀出滑塊的寬度d=cm。(2)滑塊通過光電門1的速度v1=m/s,滑塊通過光電門2的速度v2=m/s。(3)若僅提供一把米尺,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,為完成測量,除了研究v1、v2和兩個光電門之間的距離L外,還需測量的物理量是(說明各量的物理意義,同時指明代表物理量的字母)。(4)用(3)中各量求解動摩擦因數(shù)的表達式μ=(用字母表示)。8.一小球做平拋運動的閃光照片的一部分,圖12-16中背景方格的邊長均為5cm,如果取g=10m/s2,那么:(1)閃光頻率是Hz.(2)小球運動中水平分速度的大小m/s.(3)小球經(jīng)過B點時的速度大小是m/s.專題課案十一電學(xué)實驗考點梳理1、電學(xué)實驗命題走向:①給定條件,進行實驗設(shè)計;②給定測量數(shù)據(jù),選擇處理方法;③給定原理器材,設(shè)計實驗方案;④給出實驗過程情景,判斷過程方法的合理性。2、圍繞中學(xué)物理實驗的設(shè)計原理、控制誤差、處理數(shù)據(jù)三個環(huán)節(jié),主要涉及以下一些方法:設(shè)計實驗原理用到的方法有①控制變量法;②近似替代法;③等效替代法;④模擬法;⑤放大微小量的方法??刂茖嶒灥姆椒ㄓ校孩俣啻螠y量法;②累積法。數(shù)據(jù)處理方法有:①逐差法;②圖象法。3、圍繞電學(xué)實驗的需要,提供電壓的方法有①限流法;②分壓法(題中常出現(xiàn)這樣的字眼:要求電壓從零開始調(diào)節(jié),或是要求測量盡可能精確等)③變壓器變壓法(適用于交流電)。4、電學(xué)實驗通常以設(shè)計型實驗方式考查,它源于課本又高于課本,要求將書本知識遷移到新的情景中,設(shè)計型實驗的設(shè)計原則:①正確性;②安全性;③方便性;④精確性。熱身訓(xùn)練1利用圖中給定的器材測量電壓表V的內(nèi)阻RV,圖中B為電源(內(nèi)阻可以忽略),R為電阻箱,K為電鍵,將圖中的實物連接為測量所用的電路寫出實驗中必需記錄的數(shù)據(jù)(用符號表示),并指出各符號的意義用②中記錄的數(shù)據(jù)表示RV的公式為RV=講練結(jié)合2、測量電源B的電動勢E及內(nèi)電阻r(E約為4.5v,r約為1.5Ω),器材:量程為3v的理想電壓表,量程為0.5A電流表(有一定內(nèi)阻),固定電阻R=4Ω,滑動變阻器R`,電鍵K,導(dǎo)線若干畫出實驗電路原理圖,圖中各元件需用題目給出的符號或字母標出實驗中,當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時,電壓表讀數(shù)為U1;當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時,電壓表讀數(shù)為U2;則可以求出:E=r=(用I1,U1,I2,U2及R表示)分析:這是一道構(gòu)思非常巧妙的實驗題,該題源于教材,依托伏安法測電源的電動勢和內(nèi)電阻的學(xué)生實驗,通過給定電源電動勢和內(nèi)電阻的大約值、電表量程和有無內(nèi)阻,亦即給出一系列實驗限制條件,使電路原理設(shè)計圖成為惟一。電路惟一,電流表、電壓表、電阻、變阻器任兩個元件都不能交換位置,所以E、r的表達式也是惟一的(若原理圖錯誤,該題不得分)。要求高于教材。應(yīng)選擇如下電路:說明:考試大綱中的實驗要求“能靈活地運用學(xué)過的物理理論、實驗方法和實驗儀器去處理問題”,連續(xù)幾年的高考實驗題表明這里的“問題”,不是指教材中已做過的實驗問題,但它與做過的實驗、用過的儀器或?qū)嶒灧椒ǎ蚨嗷蛏儆心撤N內(nèi)在聯(lián)系,能從中找到解決問題的方法。3、將滿偏電流Ig=300uA,內(nèi)阻未知的電流表改裝成電壓表并進行校對,利用圖17-7所示的電路測量電流表的內(nèi)阻(圖中電源的電動勢為E=4v):先閉合S1,調(diào)節(jié)R,使電流表指針轉(zhuǎn)到滿刻度;再閉合S2,保持R不變,調(diào)節(jié)R`,使電流表指針轉(zhuǎn)到滿刻度的2/3,讀出此時的R`的阻值為200歐,則電流表內(nèi)阻的測量值Rg=將該表改裝成量程為3v的電壓表,需———(填“串聯(lián)”或是“并聯(lián)”)一個阻值為R0=的電阻把改裝好的電壓表與標準電壓表進行校對,試畫出實驗電路圖和實物連線圖。分析:本題與教材的區(qū)別:就是調(diào)節(jié)R`時,電流表的指針由教材的1/2變成此題的2/3,從本質(zhì)上說就是要求對實驗原理及條件的確切理解,在此題中,通過R`的電流則為Ig/3,則Rg為100歐。實物連接圖的基本方法是:①畫出實驗電路圖;②分析各元件連接方式,明確電表量程;③畫線連接各元件,一般先從電源正極開始,到電鍵,再到滑線變阻器等,按順序以單線連接方式將主電路中要串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來,其次將要并聯(lián)的元件并到相應(yīng)的電路中。連接完畢,再進行檢查,檢查電路也應(yīng)按照連線的方法和順序。實驗儀器的選用:一般應(yīng)考慮三個方面的因素①安全因素,如通過電表和電源的電流不能超過其允許的最大電流;②誤差因素,通常選用電流電壓表時,盡可能使指針轉(zhuǎn)到滿刻度的2/3以上,減少讀數(shù)誤差;使用歐姆表盡可能使指針指在中央刻度附近;③便于操作。選擇儀器的一般步驟:①根據(jù)實驗要求設(shè)計合理的實驗電路;②根據(jù)電路選擇滑動變阻器;③選定電源,選擇電壓表和電流表以及所用量程。思維拓展:將該電流表改裝成量程為3A的安培表,簡要說明方法,并設(shè)計校對電路,畫出電路圖。(參閱2004全國理綜Ⅰ.24題)當(dāng)堂鞏固4、利用圖17-3所示的電路測量電流表的內(nèi)阻RA。圖中R1,R2為電阻,K1,K2為電鍵,B是電源(內(nèi)阻可忽略)。根據(jù)圖17-3所給出的電路原理圖,在圖17-4的實物圖上連線已知R1=140歐,R2=60歐,當(dāng)電鍵K1閉合,K2斷開時,電流表的讀數(shù)為6.4mA;當(dāng)K1,K2均閉合時,電流表讀數(shù)為8.5mA,由此可以求出RA=(保留兩位有效數(shù)字)。達成測試5、要測量一塊多用表直流10mA擋的內(nèi)阻RA(約為40歐)。除了多用表外,還有下列器材:直流電源一個(電動勢約為1.5v,內(nèi)阻可以忽略不計),電阻一個(阻值約為150歐),電鍵一個,導(dǎo)線若干。要求:(1)寫出實驗步驟;(2)給予出RA的表達式。6、如圖所示,E為電源,其電動勢為E,R1為滑動變阻器,R2為電阻箱,A為電流表,用此電路經(jīng)以下步驟可近似測量A的內(nèi)阻RA。閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)R1,使電流表的讀數(shù)等于其量程I0;保持R1不變,閉合S2,調(diào)節(jié)R2,使電流表的讀數(shù)等于I0/2,然后讀出R2的值,取RA≈R2按照圖(a)所示的電路在圖(b)所給的實物圖中畫出連接導(dǎo)線;真實值與測量值之差除以作為測量結(jié)果的相對誤差,即(RA-R2)/RA.試導(dǎo)出它與電源電動勢E、電流表量程I0及電流表內(nèi)阻RA的關(guān)系式;若I0=10mA,真實值RA約為30歐,要想使測量結(jié)果的相對誤差不大于5%,電源電動勢最小應(yīng)為多少?7、要求測量兩節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內(nèi)阻r(約幾歐),提供下列器材:電壓表V1(量程3v,電阻1千歐),電壓表V2(量程15v,內(nèi)阻2千歐),電阻箱(0—9999歐),電鍵,導(dǎo)線若干。某同學(xué)用量程15v的電壓表連接成如圖17-71所示電路,實驗步驟如下:合上電鍵S,將電阻箱R阻值調(diào)到R1=10歐,讀得電壓表的讀數(shù)為U1;將電阻箱阻值調(diào)到R2=20歐,讀得電壓表讀數(shù)為U2,由U1=E-U1r/R1,U2=E-U2r/R2,解出E,r為了解減少實驗誤差,上述實驗在選擇器材和實驗步驟應(yīng)中,作哪引起改進?8、現(xiàn)有一阻值為10.0歐的定值電阻、一個電鍵、若干導(dǎo)線和一個電壓表,該電壓表表面上有刻度但無刻度值,要求設(shè)計一個能測定某電源內(nèi)阻的實驗方案。(已知電壓表內(nèi)阻很大,電壓表量程大于電源電動勢,電源內(nèi)阻為幾歐姆)要求:在下邊方框
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