高中物理功教案
發(fā)表時間:2021-01-25高考物理考前回扣教材-功與能。
功與能考點要求重溫
考點20功和功率(Ⅱ)
考點21動能和動能定理(Ⅱ)
考點22重力做功與重力勢能(Ⅱ)
考點23功能關(guān)系、機械能守恒定律及其應(yīng)用(Ⅱ)
要點方法回顧
1.如何求解恒力的功、變力的功和合力的功?方法主要有哪些?
答案(1)恒力F做功:W=Flcosα.
兩種理解:①力F與在力F的方向上通過的位移lcosα的乘積.②在位移l方向的分力Fcosα與位移l的乘積.
在恒力大小不確定時,也可以用動能定理求解.
(2)變力F做功的求解方法:
①若變力F是位移l的線性函數(shù),則F=F1+F22,W=Flcosα.有時,也可以利用F-l圖線下的面積求功.
②在曲線運動或往返運動時,滑動摩擦力、空氣阻力的功等于力和路程(不是位移)的乘積,即W=-Ffl,式中l(wèi)為物體運動的路程.
③變力F的功率P恒定,W=Pt.
④利用動能定理及功能關(guān)系等方法根據(jù)做功的效果求解,即W合=ΔEk或W=E.
(3)合力的功W合
W合=F合lcosα,F(xiàn)合是恒力.
W合=W1+W2+…+Wn,要注意各功的正負(fù).
2.一對作用力與反作用力所做的功一定相等嗎?
答案作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,同時存在,同時消失,但它們分別作用在兩個不同的物體上,而這兩個物體各自發(fā)生的位移卻是不確定的.所以作用力做功時,反作用力可能做功,也可能不做功,可能做正功,也可能做負(fù)功.
3.摩擦力做功有哪些特點?一對靜摩擦力和一對滑動摩擦力的功有什么區(qū)別?它們都能把機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能嗎?
答案(1)摩擦力既可以做正功,也可以做負(fù)功,還可以不做功.
(2)一對靜摩擦力的功的代數(shù)和總為零,靜摩擦力起著傳遞機械能的作用,而沒有機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.
(3)一對滑動摩擦力的功的代數(shù)和等于摩擦力與相對位移的乘積,其值為負(fù)值.W=-Ff滑l相對,且Ff滑l相對=ΔE損=Q,即機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
4.什么是平均功率和瞬時功率,寫出求解平均功率和瞬時功率的公式,并指明公式中各字母的含義.
答案(1)平均功率:平均功率應(yīng)明確是哪一過程中的平均功率,其計算公式為P=Wt(一般公式).
P=Fvcosα(F為恒力,v為平均速度).
(2)瞬時功率:瞬時功率對應(yīng)物體運動過程中的某一時刻,其計算公式為P=Fvcosα,其中α為該時刻F與v的夾角.
5.如何理解動能定理?應(yīng)用動能定理解題的基本思路是怎樣的?
答案(1)對動能定理的理解
①總功是指各力做功的代數(shù)和,但要特別注意各功的正負(fù).
②正功表示該力作為動力對物體做功.負(fù)功表示該力作為阻力對物體做功.
③動能定理是標(biāo)量式,所以不能說在哪個方向上運用動能定理.
(2)應(yīng)用動能定理解題的基本思路
①明確研究對象和過程,找出初、末狀態(tài)的速度情況.
②對物體進(jìn)行受力分析,明確各個力的做功情況,包括大小、正負(fù).
③有些力在運動過程中不是始終存在的,計算功時要注意它們各自對應(yīng)的位移.
④如果運動過程包含幾個物理過程,此時可以分段考慮,也可以視為一個整體列動能定理方程.
6.判斷機械能是否守恒的方法有哪些?機械能守恒的常用表達(dá)式有哪些?
答案(1)機械能是否守恒的判斷:①用做功來判斷,看重力(或彈簧彈力)以外的其他力做功的代數(shù)和是否為零.②用能量轉(zhuǎn)化來判斷,看是否有機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.③對繩子突然繃緊、物體間碰撞等問題,機械能一般不守恒,除非題目中有特別說明或暗示.
(2)機械能守恒的常用表達(dá)式:①Ek1+Ep1=Ek2+Ep2.②ΔEk=-ΔEp.③ΔEA增=ΔEB減.
7.下表是幾個重要的功能關(guān)系,請說明各種功所對應(yīng)的能量變化,并填好下面的表格.
做功←――――――――――→功是能量轉(zhuǎn)化的量度能量變化
↓↓
重力做功WG=mgh←――――――→WG=-ΔEp重力勢能變化ΔEp
彈力做功WF←――――――→WF=-ΔEp彈性勢能變化ΔEp
合力做功W合=W1+W2+W3+…←――――――→W合=ΔEk動能變化ΔEk
除彈力和重力之外其他力做功W總←――――――→W總=ΔE機械能變化ΔE
滑動摩擦力和介質(zhì)阻力做功Wf←――――――→Wf=ΔE內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)能變化ΔE內(nèi)
電場力做功WAB=qUAB←――――――→WAB=-ΔEp電勢能變化ΔEp
電流做功W=IUt←――――――→W=ΔE電能變化ΔE=IUt
安培力做功←――――――→W安=-ΔE電電能轉(zhuǎn)化為機械能:ΔE電=ΔE機
在電磁感應(yīng)中克服安培力做功←――――――→W安=-ΔE電其他形式能轉(zhuǎn)化為電能:ΔE其他=ΔE電
相關(guān)知識
高考物理考前回扣教材-力學(xué)實驗
教案課件是老師上課做的提前準(zhǔn)備,大家開始動筆寫自己的教案課件了。只有制定教案課件工作計劃,接下來的工作才會更順利!適合教案課件的范文有多少呢?以下是小編收集整理的“高考物理考前回扣教材-力學(xué)實驗”,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
物理實驗考點要求重溫
1.要求會正確使用的儀器主要有:刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花計時器或電磁打點計時器、彈簧測力計、電流表、電壓表、多用電表、滑動變阻器、電阻箱等.
2.要求認(rèn)識誤差問題在實驗中的重要性,了解誤差的概念,知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差;知道用多次測量求平均值的方法減小偶然誤差;能在某些實驗中分析誤差的主要來源;不要求計算誤差.
3.要求知道有效數(shù)字的概念,會用有效數(shù)字表達(dá)直接測量的結(jié)果,間接測量的有效數(shù)字運算不作要求.
1力學(xué)實驗
要點方法回顧
1.游標(biāo)卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)
(1)游標(biāo)卡尺
測量大于1mm的長度時,整的毫米數(shù)從主尺上讀出,毫米以下的部分從游標(biāo)尺上讀出,即讀數(shù)=主尺讀數(shù)+游標(biāo)尺讀數(shù),其中“游標(biāo)尺讀數(shù)”就是與主尺某刻度線對齊的游標(biāo)刻度的序數(shù)乘以精確度.注意游標(biāo)卡尺不估讀.
(2)螺旋測微器
圖1
螺旋測微器又叫千分尺,“千分”就是千分之一毫米,即0.001mm.螺旋測微器的讀數(shù)應(yīng)是0.5mm以上的部分從固定刻度上讀,并且要看其“半mm”刻度線是否露出;0.5mm以下的部分從可動刻度上讀,要估讀一位,再把兩部分讀數(shù)相加即得測量值.如圖1所示的讀數(shù)應(yīng)該是6.700mm.
2.研究勻變速直線運動
(1)紙帶處理.從打點計時器重復(fù)打下的多條紙帶中選點跡清楚的一條,舍掉開始比較密集的點跡,從便于測量的地方取一個起始點O,然后每5個點取一個計數(shù)點A、B、C、…(或者說每隔4個點取一個計數(shù)點),這樣做的好處是相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s,便于計算.如圖2所示,測出相鄰計數(shù)點間的距離x1、x2、x3、…
圖2
(2)利用x1、x2、x3、…可以計算相鄰相等時間內(nèi)的位移差x2-x1、x3-x2、x4-x3、…,如果它們在允許的誤差范圍內(nèi)相等,則可以判定被測物體的運動是勻變速直線運動.
(3)利用紙帶可以求被測物體在任一計數(shù)點對應(yīng)時刻的瞬時速度v.如vB=x2+x32T.
(4)利用紙帶求被測物體的加速度a.具體來說又有兩種方法:
①“逐差法”:從紙帶上得到6個相鄰相等時間內(nèi)的位移,則a=x4+x5+x6-x1+x2+x39T2.
②利用v-t圖象求a:求出A、B、C、D、E、F各點的瞬時速度,畫出如圖3所示的v-t圖線,圖線的斜率就等于加速度a.
圖3
(5)注意事項
①細(xì)繩盡可能與木板平行,以確保細(xì)繩對小車的拉力不變;
②開始釋放小車時,小車應(yīng)盡量靠近打點計時器;
③小車的加速度應(yīng)適當(dāng)大一些,以能在紙帶長約50cm的范圍內(nèi)清楚地取7~8個計數(shù)點為宜;
④正確區(qū)別打點計時器打出的點與人為選取的計數(shù)點(一般把打點計時器打出的每5個點作為1個計數(shù)點),選取的計數(shù)點不少于6個;
⑤最好不要分段測量各段位移,應(yīng)盡可能地一次測量完畢.讀數(shù)時估讀到毫米的下一位.
3.探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系
(1)原理:彈簧受到拉力會伸長,平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等,這樣彈力的大小可以通過測定外力而得出(可以用懸掛鉤碼的方法給彈簧施加拉力).彈簧的伸長量可用直尺測出.多測幾組數(shù)據(jù),用列表或作圖的方法探究出彈力和彈簧伸長量的關(guān)系.
(2)注意事項
①懸吊彈簧時讓它自然下垂,另外要記住測量彈簧的原長;
②每改變一次拉力的大小就需要做一次測量記錄.為了探究彈力和彈簧伸長量的關(guān)系,要盡可能地多測幾組數(shù)據(jù),以便在坐標(biāo)紙上能描出更多的點;
③實驗時拉力不要太大,以免彈簧被過分拉伸,超出它的彈性限度;
④在坐標(biāo)紙上嘗試描畫一條平滑曲線時,要順著各點的走向來描,描出的點不一定正好在曲線上,但要注意使描出的點大致分布在曲線兩側(cè).
4.驗證力的平行四邊形定則
(1)原理:如圖4所示,兩只彈簧測力計a、b成角度拉橡皮條AB和一只彈簧測力計c拉橡皮條AB的效果相同,這個效果就是指橡皮條的形變量(大小和方向)相同(兩次必須把橡皮條拉至同一位置).
圖4
(2)注意問題
①在同一實驗中的兩只彈簧測力計的選取方法:將兩只彈簧測力計鉤好對拉,若兩只彈簧測力計在拉的過程中讀數(shù)相同,則可選,否則不可選;
②在滿足合力不超過彈簧測力計量程及橡皮條形變不超過彈性限度的條件下,應(yīng)使拉力盡量大一些,以減少誤差;
③畫力的圖示時,應(yīng)該選定恰當(dāng)?shù)臉?biāo)度,盡量使圖畫得大一些,同時嚴(yán)格按照力的圖示要求和幾何作圖法作出合力;
④在同一次實驗中,橡皮條拉長的節(jié)點位置O一定相同;
⑤本實驗誤差的主要來源除了彈簧測力計外,還可能來自讀數(shù)誤差、作圖誤差,因此讀數(shù)時眼睛一定要正視,按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄,作圖時須保證兩力的對邊一定要平行.
5.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
(1)了解該實驗的系統(tǒng)誤差的來源.
①用砂和砂桶的總重量代替小車受到的拉力.由牛頓第二定律可知,由于砂和砂桶也在做勻加速運動,因此砂和砂桶的總重量肯定大于小車受到的實際拉力.可以推導(dǎo)出結(jié)論:只有在小車的總質(zhì)量M遠(yuǎn)大于砂和砂桶的總質(zhì)量m時,才能使該系統(tǒng)誤差足夠小.
②沒有考慮摩擦阻力的作用.應(yīng)該用平衡摩擦力的方法來消除這個系統(tǒng)誤差.
(2)為研究a、F、m三者的關(guān)系,要利用“控制變量法”,分別研究a與F、a與m的關(guān)系.
(3)用圖象法驗證a∝F、a∝1m(后者必須用a-1m圖象,不能用a-m圖象).
6.探究功與速度變化的關(guān)系
(1)作用在物體上的力越大,相同時間內(nèi)在力的方向上發(fā)生的位移就越大,力對物體做的功就越多.力越大產(chǎn)生的加速度也就越大,物體通過較大的位移后獲得的速度也就越大.所以力對物體做的功與速度是正相關(guān)性關(guān)系,可能與速度的一次方、二次方、三次方等成正比.
如圖5所示,小車在一條橡皮筋的作用下彈出,沿木板滑行.當(dāng)我們用2條、3條、…同樣的橡皮筋進(jìn)行第2次、第3次、…實驗時,每次實驗中橡皮筋拉伸的長度都保持一致,那么,第2次、第3次、…實驗中橡皮筋對小車做的功就是第一次的2倍、3倍、…如果把第一次實驗時橡皮筋做的功記為W,以后各次做的功就是2W、3W、…
圖5
橡皮筋做功而使小車獲得的速度可以由紙帶和打點計時器測出,進(jìn)行若干次測量,就得到若干次功和速度的數(shù)據(jù).
(2)按圖組裝好實驗器材,由于小車在運動中會受到阻力,平衡阻力的方法是將木板固定有打點計時器的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨?,使小車緩慢勻速下?
(3)在處理數(shù)據(jù)時,應(yīng)先對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行估計,大致判斷兩個量可能的關(guān)系,然后以W為縱坐標(biāo),v2(或v、v3、v)為橫坐標(biāo)作圖.
7.驗證機械能守恒定律
本實驗要求驗證自由下落過程中機械能守恒,如圖6所示的紙帶的左端是用夾子夾重物的一端.
圖6
(1)原理:用刻度尺量出從0點到1、2、3、4、5各點的距離h1、h2、h3、h4、h5,利用“勻變速直線運動中間時刻的瞬時速度等于該段位移內(nèi)的平均速度”,算出2、3、4各點對應(yīng)的瞬時速度v2、v3、v4,驗證與2、3、4各點對應(yīng)的重力勢能減少量mgh和動能增加量12mv2是否相等.
(2)注意事項
①實驗中打點計時器的安裝,重物與紙帶限位孔必須在同一豎直線上,以減小摩擦阻力;
②實驗時必須先接通電源,讓打點計時器正常工作后才能松開紙帶讓重物下落;
③要多做幾次實驗,選點跡清晰,且第一、二兩點間距離接近2mm的紙帶進(jìn)行測量;
④測量下落高度時,必須從起始點算起.為了減小測量值h的相對誤差,選取的各個計數(shù)點要離起始點遠(yuǎn)些,紙帶也不宜過長,有效長度可在60~80cm;
⑤因不需要知道動能的具體數(shù)值,因此不需要測出重物的質(zhì)量m;
⑥由于摩擦和空氣阻力的影響,mgh總是稍大于12mv2.
高考物理考前回扣教材-力與曲線運動
一名優(yōu)秀的教師在每次教學(xué)前有自己的事先計劃,準(zhǔn)備好一份優(yōu)秀的教案往往是必不可少的。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識點,幫助教師營造一個良好的教學(xué)氛圍。那么如何寫好我們的教案呢?以下是小編收集整理的“高考物理考前回扣教材-力與曲線運動”,相信您能找到對自己有用的內(nèi)容。
力與曲線運動
考點要求重溫
考點11運動的合成與分解(Ⅱ)
考點12拋體運動(Ⅱ)
考點13勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度(Ⅰ)
考點14勻速圓周運動的向心力(Ⅱ)
考點15離心現(xiàn)象(Ⅰ)
考點16萬有引力定律及其應(yīng)用(Ⅱ)
考點17環(huán)繞速度(Ⅱ)
考點18第二宇宙速度和第三宇宙速度(Ⅰ)
考點19經(jīng)典時空觀和相對論時空觀(Ⅰ)
要點方法回顧
1.怎樣分析平拋運動問題?平拋運動有哪些規(guī)律?
答案(1)平拋運動問題的分析方法:分解為水平方向上的勻速直線運動和豎直方向上的自由落體運動.即運動的合成與分解.
(2)平拋運動的運動規(guī)律:
平拋運動水平分運動豎直分運動合運動
速度大小vx=v0vy=gtv=v2x+v2y
方向x軸正方向y軸正方向tanθ=gtv0
位移大小x=v0ty=12gt2
s=x2+y2
方向x軸正方向y軸正方向tanφ=gt2v0
2.豎直平面內(nèi)的圓周運動模型有哪些,各有什么特點?
答案(1)輕繩模型
如圖所示,球過最高點的速度最小值vmin=rg,若v>rg,繩對球產(chǎn)生拉力.球緊貼圓形光滑內(nèi)側(cè)軌道的運動與此相似,球過最高點時速度最小值同樣是vmin=rg,當(dāng)v>rg時,軌道對球產(chǎn)生壓力.
(2)輕桿模型
如圖所示,球過最高點的速度最小值vmin=0,當(dāng)0<v<rg時,F(xiàn)N隨v增大而減小,F(xiàn)N為支持力;當(dāng)v=rg時,F(xiàn)N=0;當(dāng)v>rg時,F(xiàn)N隨v增大而增大,F(xiàn)N為拉力.球在圓形光滑管道內(nèi)的運動與此相似.
3.萬有引力定律有哪些具體的應(yīng)用?
答案(1)萬有引力定律:F=Gm1m2r2,式中G為萬有引力常量,G=6.67×10-11Nm2/kg2.
是由卡文迪許通過扭秤實驗測得的.
(2)計算離地面高為h處的重力加速度g=GMR+h2.
(3)分析天體運動問題
把天體的運動看成是勻速圓周運動,其所需向心力由萬有引力提供.
GMmr2=mv2r=mω2r=m(2πT)2r=m(2πf)2r
應(yīng)用時可根據(jù)實際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析或計算.
研究天體運動時,一般不考慮天體自轉(zhuǎn)因素的影響,而認(rèn)為物體在某天體表面的重力大小等于天體對物體的萬有引力,即mg=GMmR2,整理得GM=gR2,此式常稱為黃金代換公式.
(4)天體質(zhì)量M、密度ρ的估算
測出衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運動的半徑R和周期T,
由GMmR2=m4π2T2R得M=4π2R3GT2,ρ=MV=M43πR30=3πR3GT2R30(R0為天體的半徑)
當(dāng)衛(wèi)星沿天體表面繞天體運行時,R=R0,則ρ=3πGT2.
4.衛(wèi)星的運行及變軌遵循什么規(guī)律?
答案(1)衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期與半徑r的關(guān)系
①由GMmr2=mv2r得v=GMr,所以r越大,v越小.
②由GMmr2=mω2r,得ω=GMr3,所以r越大,ω越小.
③由GMmr2=m4π2T2r得T=4π2r3GM,所以r越大,T越大.
(2)衛(wèi)星的變軌
阻力作用下漸變:衛(wèi)星線速度v將增大,周期T將減小,向心加速度a將增大,動能Ek將增大,勢能Ep將減小,該過程有部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(摩擦生熱),因此衛(wèi)星機械能E機將減小.
突變:要使衛(wèi)星由較低的圓軌道進(jìn)入較高的圓軌道,即增大軌道半徑(增大軌道高度h),一定要給衛(wèi)星增加能量.與在低軌道時比較,衛(wèi)星在較高軌道上的動能Ek減小,勢能Ep增大,機械能E機也增大.增加的機械能由化學(xué)能轉(zhuǎn)化而來.
(3)同步衛(wèi)星的四個“一定”
軌道平面一定軌道平面與赤道平面共面
周期一定與地球自轉(zhuǎn)周期相同,即T=24h
高度一定由GMmR+h2=m4π2T2(R+h)得同步衛(wèi)星離地面的高度h=
3GMT24π2-R≈3.6×107m
速率一定v=GMR+h≈3.1×103m/s
(4)雙星問題
如圖所示,設(shè)雙星的兩子星的質(zhì)量分別為M1和M2,相距L,M1和M2的線速度分別為v1和v2,角速度分別為ω1和ω2,由幾何關(guān)系得r1+r2=L.
由萬有引力定律和牛頓第二定律得:
GM1M2L2=M1v21r1=M1r1ω21GM1M2L2=M2v22r2=M2r2ω22.
高考物理考前回扣教材-力與直線運動
力與直線運動
考點要求重溫
考點1參考系、質(zhì)點(Ⅰ)
考點2位移、速度和加速度(Ⅱ)
考點3勻變速直線運動及其公式、圖象(Ⅱ)
考點4滑動摩擦力、動摩擦因數(shù)、靜摩擦力(Ⅰ)
考點5形變、彈力、胡克定律(Ⅰ)
考點6矢量和標(biāo)量(Ⅰ)
考點7力的合成與分解(Ⅱ)
考點8共點力的平衡(Ⅱ)
考點9牛頓運動定律、牛頓運動定律的應(yīng)用(Ⅱ)
考點10超重和失重(Ⅰ)
要點方法回顧
1.若質(zhì)點處于平衡狀態(tài),則它的受力、速度、加速度有何特點?若只從速度方面看,速度為零是否說明物體處于平衡狀態(tài)?
答案質(zhì)點處于平衡狀態(tài)時,所受合外力為零,處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài),即速度為零或保持恒定不變,加速度為零.若只從速度方面看,速度為零,而加速度不一定為零,物體不一定處于平衡狀態(tài).
2.在勻變速直線運動中,物體的受力、加速度、速度有什么特點?勻變速直線運動的規(guī)律和推論主要有哪些?
答案在勻變速直線運動中,物體所受合外力恒定,大小、方向不變,加速度不變,速度均勻增大或減小.
勻變速直線運動的規(guī)律和推論:
(1)速度與時間的關(guān)系式:v=v0+at.
(2)位移與時間的關(guān)系式:x=v0t+12at2.
(3)位移與速度的關(guān)系式:v2-v20=2ax.
(4)平均速度公式:v=v0+v2=(某段時間內(nèi)的平均速度,等于該時間段的中間時刻的瞬時速度).
(5)任意相鄰兩個相等的時間內(nèi)的位移之差是一個恒量,即Δx=xn+1-xn=aΔt2.
3.汽車以恒定加速度剎車與豎直上拋運動都是勻減速直線運動,它們處理起來有什么不同?豎直上拋運動有哪些特殊性?
答案汽車以恒定加速度剎車是減速到零就停止的運動,此類問題往往存在時間陷阱,要先計算從剎車到停止的時間;而豎直上拋運動是減速到零又能反向勻加速的運動,在不涉及路程時全程分析較簡單.
所有與豎直上拋類似的運動,即勻減速到零,又能以相同加速度反向加速的運動,都有以下共同特點:
(1)對稱性:豎直上拋運動的上升階段和下落階段具有時間和速度等方面的對稱性.
(2)可逆性:上升過程的勻減速運動可逆向看做初速度為零的勻加速運動來研究.
(3)整體性:把上升階段和下落階段視為一個勻變速直線運動過程.
4.物體于處平衡狀態(tài)的條件是什么?有哪些主要的推論?
答案共點力作用下物體的平衡條件是:ΣF=0,或同時滿足ΣFx=0、ΣFy=0.根據(jù)平衡條件可得以下重要推論:(1)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等值反向;(2)當(dāng)三個共點力作用于物體并處于平衡狀態(tài)時,三個力的矢量組成一封閉的矢量三角形.
5.力的合成與分解遵循什么規(guī)律?處理平衡問題常用的方法有哪些?
答案遵循平行四邊形定則;常用的方法主要有矢量三角形法、正交分解法、推論法.
6.相互作用力與二力平衡的聯(lián)系和區(qū)別是什么?
答案(1)聯(lián)系:力的大小相等、方向相反、作用在同一直線上.
(2)區(qū)別:一對平衡力作用在同一物體上,不一定是同一性質(zhì)的力,一個力消失(或變化),另一個力未必消失(或變化);作用力與反作用力作用在兩個相互作用的物體上,兩力同性質(zhì)、同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失.
7.什么是超重、失重和完全失重?它們各有什么特點?
答案(1)超重:物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體的重力.特點:物體具有向上的加速度.
(2)失重:物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體的重力.特點:物體具有向下的加速度.
(3)完全失重:物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?為零.特點:物體具有向下的加速度且大小等于重力加速度g.
高考物理考前回扣教材-電學(xué)實驗
電學(xué)實驗
要點方法回顧
1.多用電表
(1)正確使用
①電流的流向:由于使用多用電表時不管測量項目是什么,電流都要從電表的“+”插孔(紅表筆)流入,從“-”插孔(黑表筆)流出,所以使用歐姆擋時,多用電表內(nèi)部電池的正極接的是黑表筆,負(fù)極接的是紅表筆.
②要區(qū)分開“機械零點”與“歐姆零點”:“機械零點”在表盤刻度左側(cè)“0”位置,調(diào)整的是表盤下邊中間的定位螺絲;“歐姆零點”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置,調(diào)整的是歐姆擋的調(diào)零旋鈕.
③選倍率:測量前應(yīng)根據(jù)估計的阻值選用適當(dāng)?shù)膿跷?由于歐姆擋刻度的非線性,使用歐姆擋測電阻時,表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都有較大誤差,通常只使用表盤中間一段刻度范圍(14R中~4R中)為測量的有效范圍,譬如,J0411型多用電表歐姆擋中的R中=15Ω,當(dāng)待測電阻約為2kΩ時,則應(yīng)選用×100擋.
(2)注意問題
①在使用前,應(yīng)觀察指針是否指向電流表的零刻度線,若有偏差,應(yīng)用螺絲刀調(diào)節(jié)多用電表中間的定位螺絲,使指針指在電流表的零刻度;
②測電阻時,待測電阻須與其他元件和電源斷開,不能用手接觸表筆的金屬桿;
③合理選擇歐姆擋的量程,測量時使指針盡量指在表盤中央位置附近;
④換用歐姆擋的另一量程時,一定要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零,才能進(jìn)行測量;
⑤讀數(shù)時,應(yīng)將表針示數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍率;
⑥測量完畢時,要把表筆從測試孔中拔出,選擇開關(guān)應(yīng)置于交流電壓最高擋或“OFF”擋,若長時間不用時,應(yīng)把電池取出.
2.測定金屬的電阻率
(1)實驗原理
用毫米刻度尺測一段金屬絲的長度l,用螺旋測微器測金屬絲的直徑d,用伏安法金屬絲的電阻R,根據(jù)電阻定律R=ρlS可求金屬絲的電阻率ρ=πd24lR.
(2)電流表的內(nèi)、外接法
在伏安法測電阻的實驗中,若RVRx>RxRA,選用電流表外接電路;若RVRx<RxRA,選用電流表內(nèi)接電路.
(3)控制電路的選擇
如果滑動變阻器的額定電流夠用,在下列三種情況下必須采用分壓式接法(如圖7所示).
圖7
①用電器的電壓或電流要求從零開始連續(xù)可調(diào).
②要求用電器的電壓或電流變化范圍大,但滑動變阻器的阻值小.
③采用限流接法時電路中的最小電流仍超過用電器的額定電流.
在安全(I滑額夠大,儀表不超量程,用電器上的電流、電壓不超額定值,電源不過載)、有效(調(diào)節(jié)范圍夠用)的前提下,若Rx<R0,原則上兩種電路均可采用,但考慮省電、電路結(jié)構(gòu)簡單,可優(yōu)先采用限流接法(如圖8所示);而若RxR0,則只能采用分壓電路.
圖8
(4)注意事項
①本實驗中待測金屬絲的電阻值較小,為了減小實驗的系統(tǒng)誤差,必須采用電流表外接法;
②實驗連線時,應(yīng)先從電源的正極出發(fā),依次將電源、開關(guān)、電流表、待測金屬絲、滑動變阻器連成主線路,然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬絲的兩端;
③閉合開關(guān)之前,一定要使滑動變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置;
④在用伏安法測電阻時,通過待測金屬絲的電流I的值不宜過大,通電時間不宜過長,以免金屬絲的溫度過高,造成其電阻率在實驗過程中增大;
⑤求Rx的平均值可用兩種方法:第一種是算出各次的測量值,再取平均值;第二種是用U-I圖線的斜率來求出.若采用圖象法,在描點時要盡量使點間的距離拉大一些,連線時要讓各點均勻分布在直線兩側(cè),個別明顯偏離直線較遠(yuǎn)的點不予考慮.
3.描繪小燈泡的伏安特性曲線
(1)實驗原理
①定值電阻的伏安特性曲線是直線,而小燈泡燈絲的電阻隨溫度的升高而增大,故其伏安特性曲線為曲線.
②用電流表測出流過小燈泡的電流,用電壓表測出小燈泡兩端的電壓,測出多組(U、I)值后,在U-I坐標(biāo)系中描出對應(yīng)點,用一條平滑的曲線將這些點連接起來,就得到小燈泡的伏安特性曲線.
(2)電路設(shè)計(如圖9所示).
圖9
①實驗中,小燈泡兩端的電壓要求從零開始變化,滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法.
②實驗中,被測小燈泡電阻一般很小(幾歐或十幾歐),電路采用電流表外接法.
(3)注意事項
①本實驗需作出U-I圖線,要求測出一組包括零在內(nèi)的電壓值、電流值,因此滑動變阻器要采用分壓式接法;
②因被測小燈泡電阻較小,因此實驗電路必須采用電流表外接法;
③開關(guān)閉合后,調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片的位置,使小燈泡的電壓逐漸增大,可在電壓表讀數(shù)每增加一個定值時,讀取一次電流值;調(diào)節(jié)滑片時應(yīng)注意電壓表的示數(shù)不能超過小燈泡的額定電壓;
④在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系,橫、縱坐標(biāo)所取的分度比例應(yīng)該適當(dāng),盡量使測量數(shù)據(jù)畫出的圖線占滿坐標(biāo)紙.連線一定要用平滑的曲線,而不能畫成折線.
4.測定電池的電動勢和內(nèi)阻
(1)由閉合電路歐姆定律:E=U+I(xiàn)r,只要測出兩組U、I值,就可以列方程求出E和r.
由于電池的內(nèi)阻一般很小,為減小測量誤差,常采用圖10甲所示的電路,而不用圖乙所示電路.
圖10
(2)儀器及電路的選擇
①電壓表量程:根據(jù)測量電池的電動勢的值選取,如測兩節(jié)干電池,電壓表應(yīng)選0~3V量程.
②電流表量程,因要求流過電源的電流不宜過大,一般選0~0.6A量程.
③滑動變阻器的選?。鹤柚狄话銥?0~20Ω.
(3)數(shù)據(jù)處理
圖11
改變R的值,測出多組U、I值,作出U-I圖線,如圖11所示,圖線與U軸交點的縱坐標(biāo)即為電池電動勢,圖線斜率的絕對值即為電池內(nèi)阻.
由于電池的內(nèi)阻很小,即使電流有較大的變化,路端電壓變化也很小,為充分利用圖象空間,電壓軸數(shù)據(jù)常從某一不為零的數(shù)開始,但U-I圖象在U軸上的截距和圖線斜率的意義不變.
(4)注意事項
①為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的電阻宜稍大一些;
②電池在大電流放電時極化現(xiàn)象較嚴(yán)重,電動勢E會明顯下降,內(nèi)阻r會明顯增大,故長時間放電電流不宜超過0.3A,短時間放電電流不宜超過0.5A,因此實驗中不要將I調(diào)得過大,讀電表時要快,每次讀完后應(yīng)立即斷電;
③測出不少于6組I、U數(shù)據(jù),且變化范圍要大,用方程組求解,分別求出E、r值再求平均值;
④畫出U-I圖象,要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè),個別偏離直線太遠(yuǎn)的點可不予考慮;
⑤計算內(nèi)阻要在直線上任取兩個相距較遠(yuǎn)的點,用r=|ΔU||ΔI|算出電池的內(nèi)阻r.