高中生物一輪復(fù)習(xí)教案
發(fā)表時間：2021-01-25高中物理第一輪專題復(fù)習(xí)全套學(xué)案：選修3-5。
考點內(nèi)容要求考綱解讀
動量、動量守恒定律及其應(yīng)用Ⅱ1.動量守恒定律的應(yīng)用是本部分的重點和難點，也是高考的熱點，動量和動量的變化量這兩個概念常穿插在動量守恒定律的應(yīng)用中考查．
2．動量守恒定律結(jié)合能量守恒定律來解決碰撞、打擊、反沖等問題，以及動量守恒定律與圓周運動、核反應(yīng)的結(jié)合已成為近幾年高考命題的熱點．
3．波粒二象性部分的重點內(nèi)容是光電效應(yīng)現(xiàn)象、實驗規(guī)律和光電效應(yīng)方程，光的波粒二象性和德布羅意波是理解的難點．
4．核式結(jié)構(gòu)、玻爾理論、能級公式、原子躍遷條件在選做題部分出現(xiàn)的幾率將會增加，可能單獨命題，也可能與其它知識聯(lián)合出題．
5．半衰期、質(zhì)能方程的應(yīng)用、計算和核反應(yīng)方程的書寫是高考的熱點問題，試題一般以基礎(chǔ)知識為主，較簡單.
彈性碰撞和非彈性碰撞Ⅰ
光電效應(yīng)Ⅰ
愛因斯坦光電效應(yīng)方程Ⅰ
氫原子光譜Ⅰ
氫原子的能級結(jié)構(gòu)、能級公式Ⅰ
原子核的組成、放射性、原子核衰變、半衰期Ⅰ
放射性同位素Ⅰ
核力、核反應(yīng)方程Ⅰ
結(jié)合能、質(zhì)量虧損Ⅰ
裂變反應(yīng)和聚變反應(yīng)、裂變反應(yīng)堆Ⅰ
射線的危害和防護Ⅰ
實驗：驗證動量守恒定律
第1課時動量動量守恒定律及其應(yīng)用
導(dǎo)學(xué)目標1.理解動量、動量變化量的概念，并能與動能區(qū)別.2.理解動量守恒的條件，能用動量守恒定律分析碰撞、打擊、反沖等問題．
一、動量、動能、動量的變化量
[基礎(chǔ)導(dǎo)引]
判斷下列說法的正誤：
(1)速度大的物體，它的動量一定也大()
(2)動量大的物體，它的速度一定也大()
(3)只要物體的運動速度大小不變，物體的動量也保持不變()
(4)物體的動量變化越大則該物體的速度變化一定越大()
[知識梳理]
名稱
項目動量動能動量的變化量
定義物體的質(zhì)量和速度的乘積物體由于運動而具有的能量物體末動量與初動量的矢量差
定義式p＝mvEk＝12mv2
Δp＝p′－p
矢標性矢量標量矢量
特點狀態(tài)量狀態(tài)量過程量
關(guān)聯(lián)方程Ek＝p22m，Ek＝12pv，p＝2mEk，p＝2Ekvwww.lvshijia.net
特別提醒1.因為速度與參考系的選擇有關(guān)，所以動量也跟參考系的選擇有關(guān)，通常情況下，物體的動量是相對地面而言的.2.物體動量的變化率ΔpΔt等于它所受的力，這是牛頓第二定律的另一種表達方式．
二、動量守恒定律
[基礎(chǔ)導(dǎo)引]
關(guān)于系統(tǒng)動量守恒的條件，下列說法正確的是()
A．只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力，系統(tǒng)動量就不可能守恒
B．只要系統(tǒng)中有一個物體具有加速度，系統(tǒng)動量就不守恒
C．只要系統(tǒng)所受的合外力為零，系統(tǒng)動量就守恒
D．系統(tǒng)中所有物體的加速度都為零時，系統(tǒng)的總動量不一定守恒
[知識梳理]
1．內(nèi)容：如果一個系統(tǒng)____________，或者________________________，這個系統(tǒng)的總動量保持不變，這就是動量守恒定律．
2．表達式
(1)p＝p′，系統(tǒng)相互作用前的總動量p等于相互作用后的總動量p′.
(2)m1v1＋m2v2＝________________，相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng)，作用前的動量和等于作用后的動量和．
(3)Δp1＝－Δp2，相互作用的兩個物體動量的增量等大反向．
(4)Δp＝0，系統(tǒng)總動量的增量為零．
3．動量守恒定律的適用條件
(1)不受外力或所受外力的合力為______，而不是系統(tǒng)內(nèi)每個物體所受的合外力都為零．
(2)近似適用條件：系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的內(nèi)力遠大于系統(tǒng)所受到的外力．
(3)如果系統(tǒng)在某一方向上所受外力的合力為零，則在這一方向上動量守恒．
三、碰撞
[基礎(chǔ)導(dǎo)引]
質(zhì)量為m、速度為v的A球跟質(zhì)量為3m且靜止的B球發(fā)生正碰．碰撞可能是彈性的，也可能是非彈性的，因此，碰撞后B球的速度可能有不同的值．請你論證：碰撞后B球的速度可能是以下值嗎？
(1)0.6v(2)0.4v(3)0.2v.
[知識梳理]
碰撞現(xiàn)象
(1)碰撞：兩個或兩個以上的物體在相遇的極短時間內(nèi)產(chǎn)生非常大的相互作用力，而其他的相互作用力相對來說顯得微不足道的過程．
(2)彈性碰撞：如果碰撞過程中機械能________，這樣的碰撞叫做彈性碰撞．
(3)非彈性碰撞：如果碰撞過程中機械能__________，這樣的碰撞叫做非彈性碰撞．
(4)完全非彈性碰撞：碰撞過程中物體的形變完全不能恢復(fù)，以致兩物體合為一體一起運動，即兩物體在非彈性碰撞后以同一速度運動，系統(tǒng)機械能有損失．
考點一動量守恒定律
考點解讀
1．守恒條件
(1)系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，則系統(tǒng)動量守恒．
(2)系統(tǒng)受到的合力不為零，但當(dāng)內(nèi)力遠大于外力時，系統(tǒng)的動量可近似看成守恒．
(3)當(dāng)系統(tǒng)在某個方向上所受合力為零時，系統(tǒng)在該方向上動量守恒．
2．幾種常見表述及表達式
(1)p＝p′(系統(tǒng)相互作用前的總動量p等于相互作用后的總動量p′)．
(2)Δp＝0(系統(tǒng)總動量不變)．
(3)Δp1＝－Δp2(相互作用的兩物體組成的系統(tǒng)，兩物體動量的增量大小相等、方向相反)．
其中(1)的形式最常用，具體到實際應(yīng)用時又有以下三種常見形式：
①m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(適用于作用前后都運動的兩個物體組成的系統(tǒng))．
②0＝m1v1＋m2v2(適用于原來靜止的兩個物體組成的系統(tǒng)，比如爆炸、反沖等，兩者速率與各自質(zhì)量成反比)．
③m1v1＋m2v2＝(m1＋m2)v(適用于兩物體作用后結(jié)合為一體或具有相同速度的情況，如完全非彈性碰撞)．
典例剖析
例1(20xx?山東理綜?38(2))如圖1所示，甲、乙兩船的總質(zhì)量(包
括船、人和貨物)分別為10m、12m，兩船沿同一直線上的同
一方向運動，速度分別為2v0、v0.為避免兩船相撞，乙船上的
人將一質(zhì)量為m的貨物沿水平方向拋向甲船，甲船上的人將
貨物接住，求拋出貨物的最小速度．(不計水的阻力)
思維突破應(yīng)用動量守恒定律解題的步驟：
(1)明確研究對象，確定系統(tǒng)的組成(系統(tǒng)包括哪幾個物體及研究的過程)；
(2)進行受力分析，判斷系統(tǒng)動量是否守恒(或某一方向上動量是否守恒)；
(3)規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)動量；
(4)由動量守恒定律列出方程；
(5)代入數(shù)據(jù)，求出結(jié)果，必要時討論說明．
跟蹤訓(xùn)練1A球的質(zhì)量是m，B球的質(zhì)量是2m，它們在光滑的水平面上以相同的動量運動．B在前，A在后，發(fā)生正碰后，A球仍朝原方向運動，但其速率是原來的一半，碰后兩球的速率比vA′∶vB′為()
A.12B.13C．2D.23
考點二碰撞現(xiàn)象
考點解讀
1．碰撞的種類及特點
分類標準種類特點
機械能是
否守恒彈性碰撞動量守恒，機械能守恒
非彈性碰撞動量守恒，機械能有損失
完全非彈性碰撞動量守恒，機械能損失最大
碰撞前后
動量是否
共線對心碰撞(正碰)碰撞前后速度共線
非對心碰撞(斜碰)碰撞前后速度不共線
2.彈性碰撞的規(guī)律
兩球發(fā)生彈性碰撞時滿足動量守恒定律和機械能守恒定律．
以質(zhì)量為m1，速度為v1的小球與質(zhì)量為m2的靜止小球發(fā)生正面彈性碰撞為例，則有m1v1＝m1v1′＋m2v2′
12m1v21＝12m1v1′2＋12m2v2′2
解得v1′＝(m1－m2)v1m1＋m2v2′＝2m1v1m1＋m2
結(jié)論1.當(dāng)兩球質(zhì)量相等時，v1′＝0，v2′＝v1，兩球碰撞后交換了速度．
2．當(dāng)質(zhì)量大的球碰質(zhì)量小的球時，v1′>0，v2′>0，碰撞后兩球都向前運動．
3．當(dāng)質(zhì)量小的球碰質(zhì)量大的球時，v1′<0>0，碰撞后質(zhì)量小的球被反彈回來．
3．碰撞現(xiàn)象滿足的規(guī)律
(1)動量守恒定律．
(2)機械能不增加．
(3)速度要合理：
①若碰前兩物體同向運動，則應(yīng)有v后>v前，碰后原來在前的物體速度一定增大，若碰后兩物體同向運動，則應(yīng)有v前′≥v后′.
②碰前兩物體相向運動，碰后兩物體的運動方向不可能都不改變．
典例剖析
例2光滑水平面上，用彈簧相連接的質(zhì)量均為2kg的A、B兩
物體都以v0＝6m/s的速度向右運動，彈簧處于原長．質(zhì)量為
4kg的物體C靜止在前方，如圖2所示，B與C發(fā)生碰撞后
粘合在一起運動，在以后的運動中
(1)彈性勢能最大值為多少？
(2)當(dāng)A的速度為零時，彈簧的彈性勢能為多少？
思維突破含有彈簧的碰撞問題，碰撞過程中機械能守恒，因此碰撞過程為彈性碰撞．本題也是一個多次碰撞問題，解決這類問題，一定要注意系統(tǒng)的選取和過程的選取，同時要注意利用動量守恒定律和能量守恒定律結(jié)合解題．
跟蹤訓(xùn)練2如圖3所示，光滑水平直軌道上有三個滑塊
A、B、C，質(zhì)量分別為mA＝mC＝2m，mB＝m，A、B
用細繩連接，中間有一壓縮的輕彈簧(彈簧與滑塊不拴
接)．開始時A、B以共同速度v0運動，C靜止．某時刻細繩突然斷開，A、B被彈開，然
后B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，最終三滑塊速度恰好相同．求B與C碰撞前B的速度．
A組動量守恒的判定
1．如圖4所示，一內(nèi)外側(cè)均光滑的半圓柱槽置于光滑的水平面上．槽的
左側(cè)有一豎直墻壁．現(xiàn)讓一小球(可認為質(zhì)點)自左端槽口A點的正上
方從靜止開始下落，與半圓槽相切并從A點進入槽內(nèi)．則下列說法正
確的是()
A．小球離開右側(cè)槽口以后，將做豎直上拋運動
B．小球在槽內(nèi)運動的全過程中，只有重力對小球做功
C．小球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機械能守恒
D．小球在槽內(nèi)運動的全過程中，小球與槽組成的系統(tǒng)水平方向上的動量不守恒
B組動量守恒的應(yīng)用
2．如圖5所示，質(zhì)量為M的小車靜止在光滑的水平地面上，小車上有n
個質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)用兩種方式將小球相對于地面以恒定速度v
向右水平拋出，第一種方式是將n個小球一起拋出；第二種方式是
將小球一個接一個地拋出，比較用這兩種方式拋完小球后小車的最終速度()
A．第一種較大B．第二種較大
C．兩種一樣大D．不能確定
3.如圖6所示，光滑水平面上兩小車中間夾一壓縮了的輕彈
簧，兩手分別按住小車，使它們靜止，對兩車及彈簧組成的
系統(tǒng)，下列說法中正確的是()
A．兩手同時放開后，系統(tǒng)總動量始終為零
B．先放開左手，后放開右手，動量不守恒
C．先放開左手，后放開右手，總動量向左
D．無論何時放手，兩手放開后在彈簧恢復(fù)原長的過程中，系統(tǒng)總動量都保持不變，但系統(tǒng)的總動量不一定為零
C組碰撞問題
4．(20xx?福建理綜?29(2))在光滑水平面上，一質(zhì)量為m、速度大小為v的A球與質(zhì)量為2m、靜止的B球碰撞后，A球的速度方向與碰撞前相反．則碰撞后B球的速度大小可能是________．(填選項前的字母)
A．0.6vB．0.4vC．0.3vD．0.2v
5．質(zhì)量為M的物塊以速度v運動，與質(zhì)量為m的靜止物塊發(fā)生正碰，碰撞后兩者的動量正好相等．兩者質(zhì)量之比M/m可能為()
A．2B．3C．4D．5
課時規(guī)范訓(xùn)練
(限時：60分鐘)
一、選擇題
1．木塊a和b用一根輕彈簧連接起來，放在光滑水平面上，a緊靠
在墻壁上，在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖1所示，
當(dāng)撤去外力后，下列說法中正確的是()
A．a(chǎn)尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)動量守恒
B．a(chǎn)尚未離開墻壁前，a和b組成的系統(tǒng)動量不守恒
C．a(chǎn)離開墻壁后，a和b組成的系統(tǒng)動量守恒
D．a(chǎn)離開墻壁后，a和b組成的系統(tǒng)動量不守恒
2．如圖2所示，在光滑的水平地面上有一輛平板車，車的兩端分
別站著人A和B，A的質(zhì)量為mA，B的質(zhì)量為mB，mA>mB.最初人
和車都處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)在，兩人同時由靜止開始相向而行，A和
B對地面的速度大小相等，則車()
A．靜止不動B．左右往返運動
C．向右運動D．向左運動
3．斜向上拋出一個爆竹，到達最高點時(速度水平向東)立即爆炸成質(zhì)量相等的三塊，前面一塊速度水平向東，后面一塊速度水平向西，前、后兩塊的水平速度(相對地面)大小相等、方向相反．則以下說法中正確的是()
A．爆炸后的瞬間，中間那塊的速度大于爆炸前瞬間爆竹的速度
B．爆炸后的瞬間，中間那塊的速度可能水平向西
C．爆炸后三塊將同時落到水平地面上，并且落地時的動量相同
D．爆炸后的瞬間，中間那塊的動能可能小于爆炸前的瞬間爆竹的總動能
4．(20xx?大綱全國?20)質(zhì)量為M、內(nèi)壁間距為L的箱子靜止于光滑的水平
面上，箱子中間有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與箱子底板間的動摩
擦因數(shù)為μ.初始時小物塊停在箱子正中間，如圖3所示．現(xiàn)給小物塊一水平向右的初速
度v，小物塊與箱壁碰撞N次后恰又回到箱子正中間，并與箱子保持相對靜止．設(shè)碰撞都是彈性的，則整個過程中，系統(tǒng)損失的動能為()
A.12mv2B.12mMm＋Mv2
C.12NμmgLD．NμmgL
5．A、B兩球之間壓縮一根輕彈簧，靜置于光滑水平桌面上．已
知A、B兩球質(zhì)量分別為2m和m.當(dāng)用板擋住A球而只釋放B
球時，B球被彈出落于距桌邊距離為x的水平地面上，如圖4
所示．當(dāng)用同樣的程度壓縮彈簧，取走A左邊的擋板，將A、
B同時釋放，B球的落地點距桌邊的距離為()
A.x3B.3xC．xD.63x
6．質(zhì)量都為m的小球a、b、c以相同的速度分別與另外三個質(zhì)量都為M的靜止小球相碰后，a球被反向彈回，b球與被碰球粘合在一起仍沿原方向運動，c球碰后靜止，則下列說法正確的是()
A．m一定小于M
B．m可能等于M
C．b球與質(zhì)量為M的球組成的系統(tǒng)損失的動能最大
D．c球與質(zhì)量為M的球組成的系統(tǒng)損失的動能最大
7．如圖5所示，物體A靜止在光滑的水平面上，A的左邊固定
有輕質(zhì)彈簧，與A質(zhì)量相等的物體B以速度v向A運動并與
彈簧發(fā)生碰撞，A、B始終沿同一直線運動，則A、B組成的系統(tǒng)動
能損失最大的時刻是()
A．開始運動時B．A的速度等于v時
C．B的速度等于零時D．A和B的速度相等時
8．A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運動，A球的動量是5kg?m/s，B球的動量是7kg?m/s.當(dāng)A球追上B球時發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動量可能值分別是
()
A．6kg?m/s,6kg?m/s
B．3kg?m/s,9kg?m/s
C．－2kg?m/s,14kg?m/s
D．－5kg?m/s,15kg?m/s
9．在光滑水平面上有三個完全相同的小球，它們成一條直
線，2、3小球靜止并靠在一起，1球以速度v0射向它們，
如圖6所示．設(shè)碰撞中不損失機械能，則碰后三個小球的速度
可能是()
A．v1＝v2＝v3＝13v0B．v1＝0，v2＝v3＝12v0
C．v1＝0，v2＝v3＝12v0D．v1＝v2＝0，v3＝v0
二、非選擇題
10．(20xx?課標?35(2))如圖7，A、B、C三個木塊的質(zhì)量均為m，置
于光滑的水平桌面上，B、C之間有一輕質(zhì)彈簧，彈簧的兩端
與木塊接觸而不固連．將彈簧壓緊到不能再壓縮時用細線把B和C緊連，
使彈簧不能伸展，以至于B、C可視為一個整體．現(xiàn)A以初速度v0沿B、C的連線方向
朝B運動，與B相碰并粘合在一起．以后細線突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A、B
分離．已知C離開彈簧后的速度恰為v0.求彈簧釋放的勢能．
11.如圖8所示，光滑水平桌面上有長L＝2m的擋板C，質(zhì)量mC
＝5
kg，在其正中央并排放著兩個小滑塊A和B，mA＝1kg，mB＝3
kg，開始時三個物體都靜止．在A、B間放有少量塑膠炸藥，
爆炸后A以6m/s的速度水平向左運動，A、B中任意一塊與擋板C碰撞后，都粘在一
起，不計摩擦和碰撞時間，求：
(1)當(dāng)兩滑塊A、B都與擋板C碰撞后，C的速度是多大；
(2)A、C碰撞過程中損失的機械能．
復(fù)習(xí)講義
基礎(chǔ)再現(xiàn)
一、
基礎(chǔ)導(dǎo)引(1)×(2)×(3)×(4)√
二、
基礎(chǔ)導(dǎo)引C
知識梳理1.不受外力所受外力的矢量和為零2.(2)m1v1′＋m2v2′3.(1)零
三、
基礎(chǔ)導(dǎo)引見解析
解析若A和B的碰撞是彈性碰撞，則根據(jù)動量守恒和機械能守恒可以解得B獲得的最大速度為
vmax＝2m1m1＋m2v＝2mm＋3mv＝0.5v
若A和B的碰撞是完全非彈性碰撞，則碰撞之后二者連在一起運動，B獲得最小的速度，根據(jù)動量守恒定律，知m1v＝(m1＋m2)vmin
vmin＝mvm＋3m＝0.25v
B獲得的速度vB應(yīng)滿足：vmin≤vB≤vmax，即0.25v≤vB≤0.5v.
可見，B球的速度可以是0.4v，不可能是
0．2v和0.6v.
知識梳理(2)守恒(3)不守恒
課堂探究
例14v0
跟蹤訓(xùn)練1D
例2(1)12J(2)0
跟蹤訓(xùn)練295v0
分組訓(xùn)練
1．CD2.C3.ACD
4．A
5．AB
課時規(guī)范訓(xùn)練
1．BC
2．D
3．A
4．BD
5．D
6．AC
7．D
8．BC
9．D
10.13mv20
11．(1)0(2)15J
擴展閱讀
高中物理第一輪專題復(fù)習(xí)全套學(xué)案：選修3-1
考綱內(nèi)容要求考綱解讀
物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒Ⅰ1.多個電荷庫侖力的平衡和場強疊加問題．
2．利用電場線和等勢面確定場強的大小和方向，判斷電勢高低、電場力變化、電場力做功和電勢能的變化等．
3．帶電體在勻強電場中的平衡問題及其他變速運動的動力學(xué)問題．
4．對平行板電容器電容決定因素的理解，解決兩類有關(guān)動態(tài)變化的問題．
5．分析帶電粒子在電場中的加速和偏轉(zhuǎn)問題．
6．示波管、靜電除塵等在日常生活和科學(xué)技術(shù)上的應(yīng)用.
靜電現(xiàn)象的解釋Ⅰ
點電荷Ⅰ
庫侖定律Ⅱ
靜電場Ⅰ
電場強度、點電荷的場強Ⅱ
電場線Ⅰ
電勢能、電勢Ⅰ
電勢差Ⅱ
勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系Ⅰ
帶電粒子在勻強電場中的運動Ⅱ
示波管Ⅰ
常用的電容器Ⅰ
電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系Ⅰ
第1課時電荷守恒定律庫侖定律
導(dǎo)學(xué)目標1.能利用電荷守恒定律進行相關(guān)判斷.2.會解決庫侖力參與的平衡及動力學(xué)問題．
一、電荷守恒定律
[基礎(chǔ)導(dǎo)引]
如圖1所示，用絕緣細線懸掛一輕質(zhì)小球b，并且b球表面鍍有一層
金屬膜，在靠近b球旁有一金屬球a，開始時a、b均不帶電，若給a
球帶電，則會發(fā)生什么現(xiàn)象？
[知識梳理]
1．物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)：構(gòu)成物質(zhì)的原子本身包括：__________的質(zhì)子和
__________的中子構(gòu)成__________，核外有帶________的電子，整個原子對外____________表現(xiàn)為__________．
2．元電荷：最小的電荷量，其值為e＝________________.其他帶電體的電荷量皆為元電荷的__________．
3．電荷守恒定律
(1)內(nèi)容：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體________到另一個物體，或者從物體的一部分________到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量____________．
(2)起電方式：____________、____________、感應(yīng)起電．
(3)帶電實質(zhì)：物體帶電的實質(zhì)是____________．
思考：當(dāng)兩個完全相同的帶電金屬球相互接觸時，它們的電荷如何分配？
二、庫侖定律
[基礎(chǔ)導(dǎo)引]
如圖2所示，兩個質(zhì)量均為m的完全相同的金屬球殼a和b，其
殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支座上，兩球心
間的距離l為球半徑的3倍．若使它們帶上等量異種電荷，電荷
量的絕對值均為Q，試比較它們之間的庫侖力與kQ2l2的大小關(guān)系，
如果帶同種電荷呢？
[知識梳理]
1．點電荷：是一種理想化的物理模型，當(dāng)帶電體本身的______和________對研究的問題影響很小時，可以將帶電體視為點電荷．
2．庫侖定律
(1)內(nèi)容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成____________，與它們的距離的二次方成________，作用力的方向在它們的________上．
(2)公式：F＝________________，其中比例系數(shù)k叫做靜電力常量，k＝9.0×109
N?m2/C2.
(3)適用條件：①__________；②____________.
3．庫侖定律的理解：庫侖定律的適用條件是真空中的靜止點電荷．點電荷是一種理想化的物理模型，當(dāng)帶電體間的距離遠遠大于帶電體的自身大小時，可以視其為點電荷而適用庫侖定律，否則不能適用．
思考：在理解庫侖定律時，有人根據(jù)公式F＝kq1q2r2，設(shè)想當(dāng)r→0時得出F→∞的結(jié)論，
請分析這個結(jié)論是否正確.
考點一電荷守恒定律及靜電現(xiàn)象
考點解讀
1．使物體帶電的三種方法及實質(zhì)
摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸帶電是使物體帶電的三種方法，它們的實質(zhì)都是電荷的轉(zhuǎn)移．實現(xiàn)電荷轉(zhuǎn)移的動力是同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引．
2．驗電器與靜電計的結(jié)構(gòu)與原理
玻璃瓶內(nèi)有兩片金屬箔，用金屬絲掛在一根導(dǎo)體棒的下端，棒的上端通過瓶塞從瓶口伸出(如圖3甲所示)．如果把金屬箔換成指針，并用金屬做外殼，這樣的驗電器又叫靜電計(如圖乙所示)．注意金屬外殼與導(dǎo)體棒之間是絕緣的．
不管是靜電計的指針還是驗電器的箔片，它們張開角度的原因都是同種電荷相互排斥的結(jié)果．
圖3
典例剖析
例1使帶電的金屬球靠近不帶電的驗電器，驗電器的箔片張開．下列各圖表示驗電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的是()
特別提醒電荷守恒定律是電學(xué)中的基本規(guī)律之一，對電荷守恒定律的考查每年都有，但往往滲透在各類電學(xué)題目中，很少單獨考查；而對感應(yīng)起電的考查難度不大，一般出現(xiàn)在選擇題中．
跟蹤訓(xùn)練1把兩個完全相同的金屬球A和B接觸一下，再分開一段距離，發(fā)現(xiàn)兩球之間互相排斥，則A、B兩球原來的帶電情況可能是()
A．帶等量異種電荷
B．帶等量同種電荷
C．帶不等量異種電荷
D．一個帶電，另一個不帶電
考點二庫侖力作用下的平衡問題與動力學(xué)問題
考點解讀
1．庫侖定律的表達式為F＝kq1q2r2，其適用條件是真空中兩靜止點電荷之間相互作用的靜電力．庫侖定律與平衡問題聯(lián)系比較密切，因此關(guān)于靜電力的平衡問題是高考的熱點內(nèi)容，題型多以選擇題為主．對于這部分內(nèi)容，需要注意以下幾點：一是明確庫侖定律的適用條件；二是知道完全相同的帶電小球接觸時電荷量的分配規(guī)律；三是進行受力分析，靈活應(yīng)用平衡條件．
2．三個自由點電荷的平衡問題
(1)條件：兩個點電荷在第三個點電荷處的合場強為零，或每個點電荷受到的兩個庫侖力必須大小相等，方向相反．
(2)規(guī)律：“三點共線”——三個點電荷分布在同一條直線上；
“兩同夾異”——正負電荷相互間隔；
“兩大夾小”——中間電荷的電荷量最小；
“近小遠大”——中間電荷靠近電荷量較小的電荷．
典例剖析
例2(2009?江蘇高考)兩個分別帶有電荷量－Q和＋3Q的相同金屬小球(均可視為點電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)閞2，則兩球間庫侖力的大小為()
A.112FB.34FC.43FD．12F
思維突破分析帶電體力學(xué)問題的方法與純力學(xué)問題的分析方法一樣，學(xué)會把電學(xué)問題力學(xué)化．分析方法是：
(1)確定研究對象．如果有幾個物體相互作用時，要依據(jù)題意，適當(dāng)選取“整體法”或“隔離法”；
(2)對研究對象進行受力分析，多了個靜電力(F＝kq1q2r2)；
(3)列平衡方程(F合＝0或Fx＝0，F(xiàn)y＝0)或牛頓第二定律．
跟蹤訓(xùn)練2(2009?浙江理綜)如圖4所示，在光滑絕緣水平面上
放置3個電荷量均為q(q>0)的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)
均為k0的輕質(zhì)彈簧絕緣連接．當(dāng)3個小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時，每根彈
簧的長度為l.已知靜電力常量為k，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，則每根彈簧的原長為()
A．l＋5kq22k0l2B．l－kq2k0l2
C．l－5kq24k0l2D．l－5kq22k0l2
18.挖掘隱含條件尋求解題突破
例3如圖5所示，豎直平面內(nèi)有一圓形光滑絕緣細管，細管截面半徑
遠小于半徑R，在中心處固定一帶電荷量為＋Q的點電荷．質(zhì)量為
m、帶電荷量為＋q的帶電小球在圓形絕緣細管中做圓周運動，當(dāng)小
球運動到最高點時恰好對細管無作用力，求當(dāng)小球運動到最低點時
對管壁的作用力是多大？
方法提煉在審題過程中，不但要了解題目所描述的是什么物理現(xiàn)象，物理過程如何，求解什么問題，更重要的是要對題目文字和圖象的關(guān)鍵之處仔細領(lǐng)會，從中獲取有效信息，即所謂要挖掘題目中的隱含條件，對有些物理問題，能否快速正確地挖掘隱含條件可成為解題的關(guān)鍵．本題中“細管截面半徑遠小于半徑R”表明小球做圓周運動的半徑就是R；“小球在最高點時恰好對細管無作用力”表明在最高點時小球所需向心力由重力和庫侖力二力的合力提供．另外庫侖力參與的動力學(xué)問題與牛頓運動定律中的動力學(xué)問題本質(zhì)上是相同的，值得注意的兩點是：(1)列方程時，注意庫侖力的方向，如本題中在最高點時向上，在最低點時向下；(2)本題中，庫侖力總與速度方向垂直，庫侖力不做功．
跟蹤訓(xùn)練3三個帶電荷量均為Q(正電)的小球A、B、C質(zhì)量均為m，
放在水平光滑絕緣的桌面上，分別位于等邊三角形的三個頂點，其邊
長為L，如圖6所示，求：
(1)在三角形的中心O點應(yīng)放置什么性質(zhì)的電荷，才能使三個帶電小
球都處于靜止?fàn)顟B(tài)？其電荷量是多少？
(2)若中心電荷帶電荷量在(1)問基礎(chǔ)上加倍，三個帶電小球?qū)⒓铀龠\動，求其加速度大??；
(3)若中心電荷帶電荷量在(1)問基礎(chǔ)上加倍后，仍保持三個小球相對距離不變，可讓它們繞中心電荷同時旋轉(zhuǎn)，求旋轉(zhuǎn)的線速度大?。?br>
A組對電荷及電荷守恒定律的考查
1．以下說法正確的是()
A．物體所帶的電荷量是任意實數(shù)
B．元電荷就是電子或質(zhì)子
C．物體所帶電荷量的最小值是1.6×10－19C
D．凡試探電荷都是點電荷，凡點電荷都能作試探電荷
2.如圖7所示，A、B是兩個帶有絕緣支架的金屬球，它們原來均不帶
電，并彼此接觸．現(xiàn)使帶負電的橡膠棒C靠近A(C與A不接觸)，然
后先將A、B分開，再將C移走．關(guān)于A、B的帶電情況，下列判斷
正確的是()
A．A帶正電，B帶負電
B．A帶負電，B帶正電
C．A、B均不帶電
D．A、B均帶正電
B組庫侖力作用下的平衡問題
3．兩個可自由移動的點電荷分別放在A、B兩處，如圖8所示．A
處電荷帶正電荷量Q1，B處電荷帶負電荷量Q2，且Q2＝4Q1，
另取一個可以自由移動的點電荷Q3，放在AB直線上，欲使整個系統(tǒng)處
于平衡狀態(tài)，則()
A．Q3為負電荷，且放于A左方
B．Q3為負電荷，且放于B右方
C．Q3為正電荷，且放于A、B之間
D．Q3為正電荷，且放于B右方
4.如圖9所示，質(zhì)量分別是m1和m2，電荷量分別是q1和q2的小
球，用長度不等的絕緣輕絲線懸掛起來，兩絲線與豎直方向的
夾角分別是α和β(α>β)，兩小球恰在同一水平線上，那么
()
A．兩球一定帶異種電荷
B．q1一定大于q2
C．m1一定小于m2
D．m1所受的電場力一定大于m2所受的電場力
C組庫侖力參與的動力學(xué)問題
5.如圖10所示，水平光滑的絕緣細管中，兩相同的帶電金屬小球相向運動，當(dāng)相距L時，加速度大小均為a，已知A球帶電荷量為＋q，B球帶電荷量為
－3q.當(dāng)兩球相碰后再次相距為L時，兩球加速度大小為多大？
課時規(guī)范訓(xùn)練
(限時：45分鐘)
一、選擇題
1．關(guān)于點電荷，下列說法正確的是()
A．只有體積很小的帶電體才可以看作點電荷
B．只有球形帶電體才可以看作點電荷
C．帶電體能否被看作點電荷既不取決于帶電體大小也不取決于帶電體的形狀
D．一切帶電體都可以看作點電荷
2．人類已探明某星球帶負電，假設(shè)它是一個均勻帶電的球體．將一帶負電的粉塵置于該星球表面高h處，粉塵恰處于懸浮狀態(tài)．現(xiàn)將同樣的帶電粉塵帶到距星球表面2h處無初速度釋放，則此帶電粉塵將()
A．向星球球心方向下落
B．被推向太空，遠離星球
C．仍在那里懸浮
D．沿星球自轉(zhuǎn)的線速度方向飛出
3．兩個放在絕緣架上的相同金屬球，相距r，球的半徑比r小得多，帶電荷量大小分別為q和3q，相互作用的斥力為3F.現(xiàn)讓這兩個金屬球相接觸，然后分開，仍放回原處，則它們之間的相互作用力將變?yōu)?)
A．FB.4F3
C．4FD．以上三個選項之外的一個值
4．如圖1所示，可視為點電荷的小球A、B分別帶負電和正電，B
球固定，其正下方的A球靜止在絕緣斜面上，則A球受力個數(shù)
可能為()
A．可能受到2個力作用
B．可能受到3個力作用
C．可能受到4個力作用
D．可能受到5個力作用
5．如圖2所示，電荷量為Q1、Q2的兩個正點電荷分別置于A點
和B點，兩點相距為L，在以L為直徑的光滑絕緣半圓環(huán)上，
穿著一個帶電荷量為q的小球(視為點電荷)，在P點平衡，若
不計小球的重力，那么PA與AB的夾角α與Q1、Q2的關(guān)系滿足()
A．tan2α＝Q1Q2B．tan2α＝Q2Q1
C．tan3α＝Q1Q2D．tan3α＝Q2Q1
6．(20xx?海南理綜?13)三個相同的金屬小球1、2、3分別置于絕緣支架上，各球之間的距離遠大于小球的直徑．球1的帶電量為q，球2的帶電量為nq，球3不帶電且離球1和球2很遠，此時球1、2之間作用力的大小為F.現(xiàn)使球3先與球2接觸，再與球1接觸，然后將球3移至遠處，此時1、2之間作用力的大小仍為F，方向不變．由此可知()
A．n＝3B．n＝4C．n＝5D．n＝6
7．放在水平地面上的光滑絕緣圓筒內(nèi)有兩個帶正電小球A、B，A位于筒
底靠在左側(cè)壁處，B在右側(cè)筒壁上受到A的斥力作用處于靜止，如圖
3所示．若A的電荷量保持不變，B由于漏電而下降少許重新平衡，
下列說法正確的是()
A．A對筒底的壓力變小
B．B對筒壁的壓力變大
C．A、B間的庫侖力變小
D．A、B間的電勢能減小
8．如圖4所示，半徑相同的兩個金屬小球A、B帶有電荷量大小相
等的電荷，相隔一定的距離，兩球之間的相互吸引力大小為F.今
用第三個半徑相同的不帶電的金屬小球C先后與A、B兩個球接
觸后移開，這時，A、B兩個球之間的相互作用力大小是()
A.18FB.14F
C.38FD.34F
9．如圖5所示，A、B是帶有等量的同種電荷的兩小球，它們的質(zhì)量
都是m，它們的懸線長度都是L，懸線上端都固定在同一點O，B
球懸線豎直且被固定，A球在力的作用下，在偏離B球x的地方靜
止平衡，此時A受到繩的拉力為FT；現(xiàn)保持其他條件不變，用改變A
球質(zhì)量的方法，使A球在距離B為x2處靜止平衡，則A受到繩的拉力為()
A．FTB．2FTC．4FTD．8FT
二、非選擇題
10．把帶正電荷的導(dǎo)體球C移近彼此接觸的、不帶電的絕
緣金屬導(dǎo)體A、B(如圖6所示)．則：
(1)金屬箔片是否張開？
(2)如果先把C移走，再將A和B分開，上面的金屬箔
片會怎樣？
(3)如果先把A和B分開，然后移開C，上面的金屬箔片又會怎樣？
(4)在(3)的基礎(chǔ)上，再讓A和B接觸，上面的金屬箔片又會怎樣？
11．如圖7所示，絕緣水平面上靜止著兩個質(zhì)量均為m、電荷量均
為＋Q的物體A和B(A、B均可視為質(zhì)點)．它們間的距離為r，
與水平面間的動摩擦因數(shù)均為μ，求：
(1)A受的摩擦力為多大？
(2)如果將A的電荷量增至＋4Q，兩物體開始運動，當(dāng)它們的加速度第一次為零時，A、B各運動了多遠距離？
12．真空中有兩個完全相同的金屬小球，A球帶qA＝6.4×10－16C的正電荷，B球帶qB＝－3.2×10－16C的負電荷，均可視為點電荷．求：
(1)當(dāng)它們相距為0.5m時，A、B間的庫侖力為多大；
(2)若將兩球接觸后再分別放回原處，A、B間的庫侖力又為多大．
復(fù)習(xí)講義
基礎(chǔ)再現(xiàn)
一、
基礎(chǔ)導(dǎo)引a吸引b，接觸后，再把b排斥開．
知識梳理1.帶正電不帶電原子核負電較遠位置電中性2.1.60×10－19C整數(shù)倍3.(1)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移保持不變
(2)摩擦起電接觸起電(3)得失電子
思考：同種電荷電荷量平均分配，異種電荷先中和后平分．
二、
基礎(chǔ)導(dǎo)引當(dāng)它們帶異種電荷時，F(xiàn)庫>kQ2l2，因為兩個金屬球此時距離較近，異種電荷分布在兩球內(nèi)側(cè)，不能將它們看作點電荷，當(dāng)它們帶同種電荷時，F(xiàn)庫
思考：從數(shù)學(xué)角度分析是正確的，但從物理角度分析，這一結(jié)論是錯誤的．錯誤的原因是：當(dāng)r→0時兩電荷已失去了作為點電荷的前提條件，何況實際電荷都有一定的大小，根本不會出現(xiàn)r＝0的情況．也就是說當(dāng)r→0時，已不能再利用庫侖定律計算兩電荷間的相互作用力了．
課堂探究
例1B
跟蹤訓(xùn)練1BCD
例2C
跟蹤訓(xùn)練2C
例36mg
跟蹤訓(xùn)練3(1)負電荷33Q(2)3kQ2mL2
(3)QkLm
分組訓(xùn)練
1．C2.A
3．A
4．AC
課進規(guī)范訓(xùn)練
1．C
2．C
3．C
4．AC
5．D
6．D
7.B
8．A
9．D
10．見解析
解析注意靜電感應(yīng)本質(zhì)上是電荷間的作用，注意感應(yīng)起電的特
點．(1)可以看到A、B上的金屬箔片都張開了，表示A、B都帶
上了電荷．
(2)如果先把C移走，A和B上的金屬箔片就會閉合．
(3)如果先把A和B分開，然后移開C，A和B上的金屬箔片仍然張開．
(4)再讓A和B接觸，它們就不再帶電，A和B上的金屬箔片會閉合．這說明A和B分開后所帶的是等量異種電荷，重新接觸后等量異種電荷發(fā)生中和．
11．(1)kQ2r2(2)均運動了Qkμmg－r2
12．(1)7.37×10－21N(2)9.22×10－22N
高中物理第一輪專題復(fù)習(xí)全套學(xué)案：選修3-2
考點內(nèi)容要求考綱解讀
電磁感應(yīng)現(xiàn)象Ⅰ1.應(yīng)用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方向．
2．結(jié)合各種圖象(如Φ－t圖象、B－t圖象和i－t圖象)，考查感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件及方向的判定，導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的計算．
3．電磁感應(yīng)現(xiàn)象與磁場、電路、力學(xué)等知識的綜合，以及電磁感應(yīng)與實際相結(jié)合的題目.
磁通量Ⅰ
法拉第電磁感應(yīng)定律Ⅱ
楞次定律Ⅱ
自感、渦流Ⅰ
第1課時電磁感應(yīng)現(xiàn)象楞次定律
導(dǎo)學(xué)目標能熟練應(yīng)用楞次定律和右手定則判斷感應(yīng)電流的方向及相關(guān)的導(dǎo)體運動方向．
一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象
[基礎(chǔ)導(dǎo)引]
試分析下列各種情形中，金屬線框或線圈里能否產(chǎn)生感應(yīng)電流？
[知識梳理]
1．電磁感應(yīng)現(xiàn)象：當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生________時，電路中有____________產(chǎn)生，這種利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)．
2．產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件：
表述1：閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場內(nèi)做______________運動．
表述2：穿過閉合電路的磁通量____________．
3．能量轉(zhuǎn)化
發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，機械能或其他形式的能轉(zhuǎn)化為______．
思考：1.電路不閉合時，磁通量發(fā)生變化是否能產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象？
2．引起磁通量Φ變化的情況有哪些？
二、感應(yīng)電流方向的判斷
[基礎(chǔ)導(dǎo)引]
下圖是驗證楞次定律實驗的示意圖，豎直放置的線圈固定不動，將磁鐵從線圈上方插入或拔出，線圈和電流表構(gòu)成的閉合回路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電流．各圖中分別標出了磁鐵的極性、磁鐵相對線圈的運動方向以及線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向等情況，其中正確的是
()
[知識梳理]
1．楞次定律
(1)內(nèi)容：感應(yīng)電流的磁場總要________引起感應(yīng)電流的__________的變化．
(2)適用情況：所有的電磁感應(yīng)現(xiàn)象．
2．右手定則
(1)內(nèi)容：伸開右手，使拇指與其余四個手指________，并且都與手掌在同一個________，讓磁感線從掌心進入，并使拇指指向____________的方向，這時四指所指的方向就是感應(yīng)電流的方向．
(2)適用情況：____________________產(chǎn)生感應(yīng)電流．
思考：楞次定律中“阻礙”有哪些含義？(按導(dǎo)圖回答)
考點一電磁感應(yīng)現(xiàn)象能否發(fā)生的判斷
考點解讀
判斷流程：
(1)確定研究的閉合電路．
(2)弄清楚回路內(nèi)的磁場分布，并確定該回路的磁通量Φ.
(3)Φ不變→無感應(yīng)電流Φ變化→回路閉合，有感應(yīng)電流不閉合，無感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動勢
典例剖析
例1如圖1所示，一個金屬薄圓盤水平放置在豎
直向上的勻強磁場中，下列做法中能使圓盤中
產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()
A．圓盤繞過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動
B．圓盤以某一水平直徑為軸勻速轉(zhuǎn)動
C．圓盤在磁場中向右勻速平移
D．勻強磁場均勻增加
思維突破判斷能否產(chǎn)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象，關(guān)鍵是看回路的磁通量是否發(fā)生了變化．磁通量的變化量ΔΦ＝Φ2－Φ1有多種形式，主要有：
(1)S、θ不變，B改變，這時ΔΦ＝ΔB?Ssinθ
(2)B、θ不變，S改變，這時ΔΦ＝ΔS?Bsinθ
(3)B、S不變，θ改變，這時ΔΦ＝BS(sinθ2－sinθ1)
跟蹤訓(xùn)練1如圖2所示，一個U形金屬導(dǎo)軌水平放置，其上放有一個
金屬導(dǎo)體棒ab，有一個磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場斜向上穿過軌道
平面，且與豎直方向的夾角為θ.在下列各過程中，一定能在軌道回路
里產(chǎn)生感應(yīng)電流的是()
A．a(chǎn)b向右運動，同時使θ減小
B．使磁感應(yīng)強度B減小，θ角同時也減小
C．a(chǎn)b向左運動，同時增大磁感應(yīng)強度B
D．a(chǎn)b向右運動，同時增大磁感應(yīng)強度B和θ角(0°θ<90>考點二利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向
考點解讀
感應(yīng)電流方向的判定及由此產(chǎn)生的其他問題是這一章的一個重點和難點．利用楞次定律和右手定則都可以判定感應(yīng)電流方向，但楞次定律的應(yīng)用更重要．
典例剖析
例2某實驗小組用如圖3所示的實驗裝置來驗證楞次定律．當(dāng)
條形磁鐵自上而下穿過固定的線圈時，通過電流計的感應(yīng)電流
方向是()
A．a(chǎn)→G→b
B．先a→G→b，后b→G→a
C．b→G→a
D．先b→G→a，后a→G→b
思維突破楞次定律的使用步驟
跟蹤訓(xùn)練2長直導(dǎo)線與矩形線框abcd處在同一平面中靜止不動，如圖4甲所示．長直導(dǎo)線中通以大小和方向都隨時間做周期性變化的交流電：i＝Imsinωt，i－t圖象如圖乙所示．規(guī)定沿長直導(dǎo)線方向上的電流為正方向．關(guān)于最初一個周期內(nèi)矩形線框中感應(yīng)電流的方向，下列說法正確的是()
圖4
A．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向
B．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向
C．由順時針方向變?yōu)槟鏁r針方向，再變?yōu)轫槙r針方向
D．由逆時針方向變?yōu)轫槙r針方向，再變?yōu)槟鏁r針方向
例3如圖5所示，質(zhì)量為m的銅質(zhì)小閉合線圈靜置于粗糙水平桌面
上．當(dāng)一個豎直放置的條形磁鐵貼近線圈，沿線圈中線由左至右
從線圈正上方等高、快速經(jīng)過時，線圈始終保持不動．則關(guān)于線
圈在此過程中受到的支持力FN和摩擦力Ff的情況，以下判斷正確
的是()
A．FN先大于mg，后小于mg
B．FN一直大于mg
C．Ff先向左，后向右
D．Ff一直向左
思維突破楞次定律的推廣應(yīng)用
對楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應(yīng)電流的效果總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因：
(1)阻礙原磁通量的變化——“增反減同”；
(2)阻礙相對運動——“來拒去留”；
(3)使線圈面積有擴大或縮小的趨勢——“增縮減擴”；
(4)阻礙原電流的變化(自感現(xiàn)象)——“增反減同”．
跟蹤訓(xùn)練3(20xx?上海單科?21)如圖6所示，金屬環(huán)A用輕繩懸
掛，與長直螺線管共軸，并位于其左側(cè)，若變阻器滑片P向左移
動，則金屬環(huán)A將向________(填“左”或“右”)運動，并有_
_______(填“收縮”或“擴張”)趨勢．
10.楞次定律、右手定則、左手
定則、安培定則的綜合應(yīng)用
例4如圖7所示，水平放置的兩條光滑軌道上有可自由移動的金
屬棒PQ、MN，MN的左邊有一閉合電路，當(dāng)PQ在外力的作用下
運動時，MN向右運動，則PQ所做的運動可能是()
A．向右加速運動
B．向左加速運動
C．向右減速運動
D．向左減速運動
建模感悟
安培定則、左手定則、右手定則、楞次定律綜合應(yīng)用的比較
基本現(xiàn)象應(yīng)用的定則或定律
運動電荷、電流產(chǎn)生磁場安培定則
磁場對運動電荷、電流有作用力左手定則
電磁
感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運動右手定則
閉合回路磁通量變化楞次定律
跟蹤訓(xùn)練4兩根相互平行的金屬導(dǎo)軌水平放置于圖8所示的勻強磁場
中，在導(dǎo)軌上接觸良好的導(dǎo)體棒AB和CD可以自由滑動．當(dāng)AB在外
力F作用下向右運動時，下列說法中正確的是()
A．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是D→C
B．導(dǎo)體棒CD內(nèi)有電流通過，方向是C→D
C．磁場對導(dǎo)體棒CD的作用力向左
D．磁場對導(dǎo)體棒AB的作用力向左
A組電磁感應(yīng)現(xiàn)象的產(chǎn)生
1.如圖9所示，光滑導(dǎo)電圓環(huán)軌道豎直固定在勻強磁場中，磁
場方向與軌道所在平面垂直，導(dǎo)體棒ab的兩端可始終不離開
軌道無摩擦地滑動，當(dāng)ab由圖示位置釋放，直到滑到右側(cè)虛
線位置的過程中，關(guān)于ab棒中的感應(yīng)電流情況，正確的是
()
A．先有從a到b的電流，后有從b到a的電流
B．先有從b到a的電流，后有從a到b的電流
C．始終有從b到a的電流
D．始終沒有電流產(chǎn)生
2．假如有一宇航員登月后，想探測一下月球表面是否有磁場，他手邊有一只靈敏電流表和一個小線圈，則下列推斷正確的是()
A．直接將電流表放于月球表面，看是否有示數(shù)來判斷磁場的有無
B．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運動，如電流表無示數(shù)，則可判斷月球表面無磁場
C．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈沿某一方向運動，如電流表有示數(shù)，則可判斷月球表面有磁場
D．將電流表與線圈組成閉合回路，使線圈在某一平面內(nèi)沿各個方向運動，如電流表無示數(shù)，則可判斷月球表面無磁場
B組感應(yīng)電流方向的判斷
3．如圖10所示，在磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向上的勻強磁
場中，有一質(zhì)量為m、阻值為R的閉合矩形金屬線框abcd用絕
緣輕質(zhì)細桿懸掛在O點，并可繞O點擺動．金屬線框從右側(cè)某
一位置靜止開始釋放，在擺動到左側(cè)最高點的過程中，細桿和
金屬線框平面始終處于同一平面，且垂直紙面．則線框中感應(yīng)
電流的方向是()
A．a(chǎn)→b→c→d→a
B．d→c→b→a→d
C．先是d→c→b→a→d，后是a→b→c→d→a
D．先是a→b→c→d→a，后是d→c→b→a→d
4．20xx年秋季，北約戰(zhàn)機“幻影－2000”在利比亞班加西(北緯31°附近)上空盤旋，由于地磁場的存在，飛機在一定高度水平飛行時，其機翼就會切割磁感線，機翼的兩端之間會有一定的電勢差．則從飛行員的角度看，機翼左端的電勢比右端的電勢()
A．低B．高
C．相等D．以上情況都有可能
C組楞次定律的拓展應(yīng)用
5．如圖11所示，甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正下方都放置一薄強磁鐵，現(xiàn)將甲、乙、丙拿至相同高度H處同時釋放(各線框下落過程中不翻轉(zhuǎn))，則以下說法正確的是()
圖11
A．三者同時落地
B．甲、乙同時落地，丙后落地
C．甲、丙同時落地，乙后落地
D．乙、丙同時落地，甲后落地
6.一長直鐵芯上繞有一固定線圈M，鐵芯右端與一木質(zhì)圓柱密接，
木質(zhì)圓柱上套有一閉合金屬環(huán)N，N可在木質(zhì)圓柱上無摩擦移
動．M連接在如圖12所示的電路中，其中R為滑動變阻器，E1
和E2為直流電源，S為單刀雙擲開關(guān)．下列情況中，可觀測到N
向左運動的是()
A．在S斷開的情況下，S向a閉合的瞬間
B．在S斷開的情況下，S向b閉合的瞬間
C．在S已向a閉合的情況下，將R的滑動頭向c端移動時
D．在S已向a閉合的情況下，將R的滑動頭向d端移動時
課時規(guī)范訓(xùn)練
(限時：45分鐘)
一、選擇題
1．現(xiàn)將電池組、滑動變阻器、帶鐵芯的線圈A、線圈B、電流計及電鍵如圖1所示連接．下列說法中正確的是()
圖1
A．電鍵閉合后，線圈A插入或拔出都會引起電流計指針偏轉(zhuǎn)
B．線圈A插入線圈B中后，電鍵閉合和斷開的瞬間電流計指針均不會偏轉(zhuǎn)
C．電鍵閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動，會使電流計指針靜止在中央零刻度
D．電鍵閉合后，只有滑動變阻器的滑片P加速滑動，電流計指針才能偏轉(zhuǎn)
2．如圖2所示，兩個線圈A、B水平且上下平行放置，分別通以如圖
所示的電流I1、I2，為使線圈B中的電流瞬時有所增大，可采用的
辦法是()
A．線圈位置不變，增大線圈A中的電流
B．線圈位置不變，減小線圈A中的電流
C．線圈A中電流不變，線圈A向下平移
D．線圈A中電流不變，線圈A向上平移
3．北半球地磁場的豎直分量向下．如圖3所示，在北京某中學(xué)實驗室
的水平桌面上，放置邊長為L的正方形閉合導(dǎo)體線圈abcd，線圈的
ab邊沿南北方向，ad邊沿東西方向．下列說法中正確的是()
A．若使線圈向東平動，則a點的電勢比b點的電勢低
B．若使線圈向北平動，則a點的電勢比b點的電勢低
C．若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→a
D．若以ab為軸將線圈向上翻轉(zhuǎn)，則線圈中感應(yīng)電流方向為a→d→c→b→a
4．如圖4所示，在直線電流附近有一根金屬棒ab，當(dāng)金屬棒以b端為
圓心，以ab為半徑，在過導(dǎo)線的平面內(nèi)勻速旋轉(zhuǎn)達到圖中的位置
時()
A．a(chǎn)端聚積電子
B．b端聚積電子
C．金屬棒內(nèi)電場強度等于零
D．Ua>Ub
5．如圖5所示，水平地面上方有正交的勻強電場和勻強磁場，電場豎
直向下，磁場垂直紙面向外．半圓形鋁框從直徑處于水平位置
時，沿豎直平面由靜止開始下落．不計阻力，a、b兩端落到地面
的次序是()
A．a(chǎn)先于b
B．b先于a
C．a(chǎn)、b同時落地
D．無法判定
6．如圖6所示，線圈A、B是由不同材料制成的導(dǎo)體線圈，它們的
質(zhì)量一樣大，形狀一樣，設(shè)磁場足夠大，下列說法正確的是
()
A．電阻大的線圈達到穩(wěn)定速度時的速度大
B．電阻小的線圈達到穩(wěn)定速度時的速度大
C．兩線圈的穩(wěn)定速度是一樣的
D．電阻率大的材料制成的線圈，穩(wěn)定速度大
7．如圖7所示，ab是一個可以繞垂直于紙面的軸O轉(zhuǎn)動的閉合矩形導(dǎo)體
線圈，當(dāng)滑動變阻器R的滑片P自左向右滑動過程中，線圈ab將
()
A．靜止不動
B．逆時針轉(zhuǎn)動
C．順時針轉(zhuǎn)動
D．發(fā)生轉(zhuǎn)動，但因電源的極性不明，無法確定轉(zhuǎn)動的方向
8.如圖8所示，兩個線圈套在同一個鐵芯上，線圈的繞向如
圖．左線圈連著平行導(dǎo)軌M和N，導(dǎo)軌電阻不計，在導(dǎo)軌垂直
方向上放著金屬棒ab，金屬棒處于垂直紙面向外的勻強磁場
中，下列說法中正確的是()
A．當(dāng)金屬棒向右勻速運動時，a點電勢高于b點，c點電勢高于d點
B．當(dāng)金屬棒向右勻速運動時，b點電勢高于a點，c點與d點等電勢
C．當(dāng)金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，c點電勢高于d點
D．當(dāng)金屬棒向右加速運動時，b點電勢高于a點，d點電勢高于c點
9．(20xx?上海單科?13)如圖9，均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同
心共面放置，當(dāng)a繞O點在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時，b中產(chǎn)生順時針方
向的感應(yīng)電流，且具有收縮趨勢，由此可知，圓環(huán)a()
A．順時針加速旋轉(zhuǎn)
B．順時針減速旋轉(zhuǎn)
C．逆時針加速旋轉(zhuǎn)
D．逆時針減速旋轉(zhuǎn)
10.如圖10所示，每米電阻為1Ω的一段導(dǎo)線被彎成半徑r＝1m的三段圓
弧，并組成閉合回路．每段圓弧都是14圓周，位于空間直角坐標系
的不同平面內(nèi)，其中ab段位于xOy平面內(nèi)，bc段位于yOz平面內(nèi)，ca
段位于zOx平面內(nèi)．空間存在一個沿＋x軸方向的磁場，其磁感應(yīng)強度大小隨
時間變化的關(guān)系式為B＝0.7＋0.6t，則()
A．導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是0.1A，方向是a→c→b→a
B．導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是0.1A，方向是a→b→c→a
C．導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是π20A，方向是a→c→b→a
D．導(dǎo)線中的感應(yīng)電流大小是π20A，方向是a→b→c→a
11.一飛機下有一沿豎直方向的金屬桿，若僅考慮地磁場的影響，不考慮磁偏角影響，當(dāng)飛機水平飛行經(jīng)過我國某市上空()
A．由東向西飛行時，金屬桿上端電勢比下端電勢高
B．由西向東飛行時，金屬桿上端電勢比下端電勢高
C．由南向北飛行時，金屬桿上端電勢比下端電勢高
D．由北向南飛行時，金屬桿上端電勢比下端電勢高
12.如圖11所示，金屬棒ab置于水平放置的金屬導(dǎo)體框架cdef上，
棒ab與框架接觸良好．從某一時刻開始，給這個空間施加一個
斜向上的勻強磁場，并且磁場均勻增加，ab棒仍靜止，在磁場均勻
增加的過程中，關(guān)于ab棒受到的摩擦力，下列說法正確的是()
A．摩擦力大小不變，方向向右
B．摩擦力變大，方向向右
C．摩擦力變大，方向向左
D．摩擦力變小，方向向左
二、非選擇題
13．如圖12所示，CDEF為閉合線圈，AB為電阻絲，當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭向下滑動時，線圈CDEF中的感應(yīng)電流在G處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的方向是“?”時，電源的哪一端是正極？
圖12
復(fù)習(xí)講義
基礎(chǔ)再現(xiàn)
一、
基礎(chǔ)導(dǎo)引B、C、D、E均能產(chǎn)生感應(yīng)電流．
知識梳理1.變化感應(yīng)電流2.切割磁感線發(fā)生變化3.電能
思考：1.當(dāng)電路不閉合時，沒有感應(yīng)電流，但有感應(yīng)電動勢，只產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的現(xiàn)象也可以稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象．
2．(1)磁場變化
如：永磁鐵與線圈的靠近或遠離、電磁鐵(螺線管)內(nèi)電流的變化．
(2)回路的有效面積變化
①回路面積變化：如閉合線圈部分導(dǎo)線切割磁感線，如圖甲．
②回路平面與磁場夾角變化：如線圈在磁場中轉(zhuǎn)動，如圖乙．
二、
基礎(chǔ)導(dǎo)引CD
知識梳理1.(1)阻礙磁通量2.(1)垂直平面內(nèi)導(dǎo)體運動(2)導(dǎo)體棒切割磁感線
思考：引起感應(yīng)電流的磁場(原磁場)的磁通量的變化磁通量的變化相反相同阻止延緩繼續(xù)進行
課堂探究
例1BD
跟蹤訓(xùn)練1A
例2D
跟蹤訓(xùn)練2D
例3AD
跟蹤訓(xùn)練3左收縮
跟蹤訓(xùn)練4BD
分組訓(xùn)練
1．D
2．C
3．B
4．B
5．D
6．C
課時規(guī)范訓(xùn)練
1．A
2．BD
3．AC
4．BD
5．A
6．A
7．C
8．BD
9．B
10．A
11．B
12．B
13．下端
20xx高中物理第一輪專題復(fù)習(xí)全套學(xué)案：選修3-4
考點內(nèi)容要求考綱解讀
簡諧運動Ⅰ本章考查的熱點有簡諧運動的特點及圖象、波的圖象以及波長、波速、頻率的關(guān)系，光的折射和全反射，題型以選擇題和填空題為主，難度中等偏下，波動與振動的綜合及光的折射與全反射的綜合，有的考區(qū)也以計算題的形式考查．
復(fù)習(xí)時應(yīng)注意理解振動過程中回復(fù)力、位移、速度、加速度等各物理量的變化規(guī)律、振動與波動的關(guān)系及兩個圖象的物理意義，注意圖象在空間和時間上的周期性，分析幾何光學(xué)中的折射、全反射和臨界角問題時，應(yīng)注意與實際應(yīng)用的聯(lián)系，作出正確的光路圖；光和相對論部分，以考查基本概念及對規(guī)律的簡單理解為主，不可忽視任何一個知識點.
簡諧運動的公式和圖象Ⅱ
單擺、單擺的周期公式Ⅰ
受迫振動和共振Ⅰ
機械波Ⅰ
橫波和縱波Ⅰ
橫波的圖象Ⅱ
波速、波長和頻率(周期)的關(guān)系Ⅱ
波的干涉和衍射現(xiàn)象Ⅰ
多普勒效應(yīng)Ⅰ
光的折射定律Ⅱ
折射率Ⅰ
全反射、光導(dǎo)纖維Ⅰ
光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象Ⅰ
變化的磁場產(chǎn)生電場、變化的電場產(chǎn)生磁場、電磁波及其傳播Ⅰ
電磁波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收Ⅰ
電磁波譜Ⅰ
狹義相對論的基本假設(shè)Ⅰ
質(zhì)速關(guān)系、質(zhì)能關(guān)系Ⅰ
相對論質(zhì)能關(guān)系式Ⅰ
實驗：探究單擺的運動、用單擺測定重力加速度
實驗：測定玻璃的折射率
實驗：用雙縫干涉測光的波長
第1課時機械振動
導(dǎo)學(xué)目標1.理解簡諧運動的概念、公式和圖象，掌握簡諧運動的回復(fù)力的特點和描述簡諧運動的物理量.2.掌握單擺的振動規(guī)律和周期公式.3.理解受迫振動和共振的概念，掌握產(chǎn)生共振的條件．
一、簡諧運動
[基礎(chǔ)導(dǎo)引]
1．圖1是某質(zhì)點做簡諧運動的振動圖象．根據(jù)圖象中的信息，
回答下列問題．
(1)質(zhì)點離開平衡位置的最大距離有多大？
(2)在1.5s和2.5s這兩個時刻，質(zhì)點的位置各在哪里？
(3)在1.5s和2.5s這兩個時刻，質(zhì)點向哪個方向運動？
2．參考圖1，在t＝0到t＝4s的范圍內(nèi)回答以下問題．
(1)質(zhì)點相對平衡位置的位移的方向在哪些時間內(nèi)跟它的瞬時速度的方向相同？在哪些時間內(nèi)跟瞬時速度的方向相反？
(2)質(zhì)點在第2s末的位移是多少？
(3)質(zhì)點在前2s內(nèi)走過的路程是多少？
3．請根據(jù)圖1寫出這個簡諧振動的位移隨時間變化的關(guān)系式．
[知識梳理]
1．概念：如果質(zhì)點的位移與時間的關(guān)系遵從________函數(shù)的規(guī)律，即它的振動圖象(x－t圖象)是一條________曲線，這樣的振動叫簡諧運動．
2．動力學(xué)表達式F＝________.
運動學(xué)表達式x＝Asin(ωt＋φ)．
3．描述簡諧運動的物理量
(1)位移x：由____________指向______________________的有向線段表示振動位移，是矢量．
(2)振幅A：振動物體離開平衡位置的____________，是標量，表示振動的強弱．
(3)周期T和頻率f：做簡諧運動的物體完成____________所需要的時間叫周期，而頻率則等于單位時間內(nèi)完成________________；它們是表示振動快慢的物理量．二者互為倒數(shù)關(guān)系．
4．簡諧運動的圖象
(1)物理意義：表示振動物體的位移隨時間變化的規(guī)律．
(2)從平衡位置開始計時，函數(shù)表達式為x＝Asinωt，圖象如圖2所示．
從最大位移處開始計時，函數(shù)表達式為x＝Acosωt，圖象如圖3所示．
圖2圖3
5．簡諧運動的能量
簡諧運動過程中動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，機械能守恒，振動能量與________有關(guān)，________越大，能量越大．
二、單擺
[基礎(chǔ)導(dǎo)引]
圖4是兩個單擺的振動圖象．
(1)甲、乙兩個擺的擺長之比是多少？
(2)以向右的方向作為擺球偏離平衡位置的位移的正方向，從t＝0起，乙第一次到達右方最大位移處時，甲振動到了什么位置？向什么方向運動？
[知識梳理]
如圖5所示，平衡位置在最低點．(1)定義：在細線的一端拴一
個小球，另一端固定在懸點上，如果線的________和________
都不計，球的直徑比________短得多，這樣的裝置叫做單擺．
(2)視為簡諧運動的條件：________________.
(3)回復(fù)力：小球所受重力沿________方向的分力，即：F＝G2
＝Gsinθ＝mglx，F(xiàn)的方向與位移x的方向相反．
(4)周期公式：T＝2πl(wèi)g.
(5)單擺的等時性：單擺的振動周期取決于擺長l和重力加速度g，與振幅和振子(小球)質(zhì)量都沒有關(guān)系．
注意單擺振動時，線的張力與重力沿擺線方向的分力的合力提供單擺做圓周運動的向心力．重力沿速度方向的分力提供回復(fù)力，最大回復(fù)力大小為mglA，在平衡位置時回復(fù)力為零，但合外力等于向心力，不等于零．
三、受迫振動和共振
[基礎(chǔ)導(dǎo)引]
如圖6所示，張緊的水平繩上吊著A、B、C三個小球．B靠近A，
但兩者的懸線長度不同；C遠離球A，但兩者的懸線長度相同．
(1)讓球A在垂直于水平繩的方向擺動，將會看到B、C球有什么表
現(xiàn)？
(2)在C球擺動起來后，用手使A、B球靜止，然后松手，又將看到
A、B球有什么表現(xiàn)？
[知識梳理]
1．受迫振動：系統(tǒng)在________________作用下的振動．做受迫振動的物體，
它的周期(或頻率)等于________的周期(或頻率)，而與物體的固有周期(或頻率)______關(guān)．
2．共振：做受迫振動的物體，它的固有頻率與驅(qū)動力的頻率越接
近，其振幅就越大，當(dāng)二者________時，振幅達到最大，這就是
共振現(xiàn)象．共振曲線如圖7所示.
考點一簡諧運動圖象及運動規(guī)律
考點解讀
1．圖象的應(yīng)用
(1)確定振動物體在任意時刻的位移．如圖8中，對應(yīng)t1、t2
時刻的位移分別為x1＝＋7cm，x2＝－5cm.
(2)確定振動的振幅．如圖振幅是10cm.
(3)確定振動的周期和頻率．振動圖象上一個完整的正弦(余
弦)圖形在時間軸上拉開的“長度”表示周期．
由圖可知，OD、AE、BF的間隔都等于振動周期，T＝0.2s，頻率f＝1T＝5Hz.
(4)確定各質(zhì)點的振動方向．例如圖中的t1時刻，質(zhì)點正遠離平衡位置向位移的正方向運動；在t3時刻，質(zhì)點正向著平衡位置運動．
(5)比較各時刻質(zhì)點加速度的大小和方向．例如在圖中t1時刻質(zhì)點位移x1為正，則加速度a1為負；t2時刻質(zhì)點位移x2為負，則加速度a2為正，又因為|x1|>|x2|，所以|a1|>|a2|.
2．運動規(guī)律：公式x＝Asin(ωt＋φ)
(1)變化規(guī)律
位移增大時回復(fù)力、加速度變大速度、動能減小勢能增大機械能守恒振幅、周期、頻率保持不變
(2)對稱規(guī)律
①做簡諧運動的物體，在關(guān)于平衡位置對稱的兩點，回復(fù)力、位移、加速度具有等大反向的關(guān)系．另外速度的大小、動能也具有對稱性，速度的方向可能相同或相反．
②振動質(zhì)點來回通過相同的兩點間的時間相等，如tBC＝tCB；
質(zhì)點經(jīng)過關(guān)于平衡
位置對稱的等長的兩線段時所用的時間相等，如tBC＝tB′C′，如圖9所示．
典例剖析
例1如圖10為一彈簧振子的振動圖象，求：
(1)該振子簡諧運動的表達式．
(2)在第2s末到第3s末這段時間內(nèi)彈簧振子的加速度、速度、
動能和彈性勢能各是怎樣變化的？
(3)該振子在前100s的總位移是多少？路程是多少？
跟蹤訓(xùn)練1一彈簧振子做簡諧運動，周期為T，則()
A．若t時刻和(t＋Δt)時刻振子運動的位移大小相等、方向相同，則Δt一定等于T的整數(shù)倍
B．若t時刻和(t＋Δt)時刻振子運動的速度大小相等、方向相反，則Δt一定等于T/2的整數(shù)倍
C．若Δt＝T，則在t時刻和(t＋Δt)時刻振子運動的加速度一定相等
D．若Δt＝T/2，則在t時刻和(t＋Δt)時刻彈簧的長度一定相等
考點二單擺的回復(fù)力與周期
考點解讀
1．受力特征：重力和細線的拉力
(1)回復(fù)力：擺球重力沿切線方向上的分力，F(xiàn)回＝－mgsinθ＝－mglx＝－kx，負號表示回復(fù)力F與位移x的方向相反．
(2)向心力：細線的拉力和重力沿細線方向的分力的合力充當(dāng)向心力，F(xiàn)向＝F－mgcosθ.
注意：(1)當(dāng)擺球在最高點時，F(xiàn)向＝mv2R＝0，F(xiàn)＝mgcosθ.
(2)當(dāng)擺球在最低點時，F(xiàn)向＝mv2R，F(xiàn)向最大，F(xiàn)＝mg＋mv2R.
2．周期公式：T＝2πl(wèi)g，f＝12πg(shù)l
(1)測重力加速度g.只要測出單擺的擺長l，周期T，就可以根據(jù)g＝4π2lT2，求出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭.
(2)l為等效擺長，表示從懸點到擺球重心的距離，要區(qū)分擺長和擺線長，懸點實質(zhì)為擺球擺動所在圓弧的圓心．
(3)g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋?br>
典例剖析
例2已知單擺的振動圖象如圖11所示．
(1)讀圖可知振幅A＝______m，振動頻率f＝______Hz；
(2)求此單擺的擺長l；
(3)若擺球質(zhì)量為0.2kg，在擺動過程中，擺球受的回復(fù)力
的最大值Fm是多少？(取g＝10m/s2，π2＝10)
跟蹤訓(xùn)練2細長輕繩下端拴一小球構(gòu)成單擺，在懸掛點正下方12擺長處有
一個能擋住擺線的釘子A，如圖12所示．現(xiàn)將單擺向左方拉開一個小角
度然后無初速度釋放．對于單擺的運動，下列說法中正確的是()
A．?dāng)[球往返運動一次的周期比無釘子時的單擺周期小
B．?dāng)[球在左右兩側(cè)上升的最大高度一樣
C．?dāng)[球在平衡位置左右兩側(cè)走過的最大弧長相等
D．?dāng)[球在平衡位置右側(cè)的最大擺角是左側(cè)的2倍
考點三受迫振動和共振的應(yīng)用
考點解讀
1．受迫振動的頻率等于驅(qū)動力的頻率，與固有頻率無關(guān)．
2．當(dāng)驅(qū)動力頻率等于物體固有頻率時，發(fā)生共振現(xiàn)象，振幅最大．
典例剖析
例3一砝碼和一輕彈簧構(gòu)成彈簧振子，如圖13甲所示，該裝置可用于研究彈簧振子的受迫振動．勻速轉(zhuǎn)動把手時，曲桿給彈簧振子以驅(qū)動力，使振子做受迫振動．把手勻速轉(zhuǎn)動的
周期就是驅(qū)動力的周期，改變把手勻速轉(zhuǎn)動的速度就可以改變驅(qū)動力的周期．若保持把手不動，給砝碼一向下的初速度，砝碼便做簡諧運動，振動圖線如圖乙所示．當(dāng)把手以某一速度勻速運動，受迫振動達到穩(wěn)定時，砝碼的振動圖象如圖丙所示．若用T0表示彈簧振子的固有周期，T表示驅(qū)動力的周期，Y表示受迫振動達到穩(wěn)定后砝碼振動的振幅，則：
圖13
(1)穩(wěn)定后，物體振動的頻率f＝________Hz.
(2)欲使物體的振動能量最大，需滿足什么條件？
答：________________________________________________________________________.
(3)利用上述所涉及的知識，請分析某同學(xué)所提問題的物理依據(jù)．
“某同學(xué)考慮，我國火車第六次大提速時，需盡可能的增加鐵軌單節(jié)長度，或者是鐵軌無接頭”．
答：________________________________________________________________________.
跟蹤訓(xùn)練3圖14所示是一個單擺做受迫振動時的共振曲線，表
示振幅A與驅(qū)動力的頻率f的關(guān)系，下列說法正確的是()
A．?dāng)[長約為10cm
B．?dāng)[長約為1m
C．若增大擺長，共振曲線的“峰”將向右移動
D．若增大擺長，共振曲線的“峰”將向左移動
14.單擺模型的應(yīng)用
例4如圖15所示，ACB為光滑弧形槽，弧形槽半徑為R，R?.甲球
從弧形槽的球心處自由落下，乙球從A點由靜止釋放，問：
(1)兩球第1次到達C點的時間之比．
(2)若在圓弧的最低點C的正上方h處由靜止釋放小球甲，讓其自由下
落，同時乙球從圓弧左側(cè)由靜止釋放，欲使甲、乙兩球在圓弧最低點C處相遇，則甲球
下落的高度h是多少？
建模感悟從以上兩例看出，單擺模型的構(gòu)建及應(yīng)用關(guān)鍵是要看所求實際問題是否具備單擺模型的典型力學(xué)特征，這就需要教師引導(dǎo)學(xué)生仔細分析研究題目所蘊含的力學(xué)條件信息．
跟蹤訓(xùn)練4一個半圓形光滑軌道如圖16所示，半徑是R，圓心是
O，如果拿兩個物體分別放在O點和B點(B點離A點很近)，同時從
靜止釋放，問這兩個物體誰先到達A點？
A組簡諧運動的振動圖象
1．一質(zhì)點做簡諧運動的振動圖象如圖17所示，質(zhì)點的速度與加
速度方向相同的時間段是()
A．0～0.3s
B．0.3s～0.6s
C．0.6s～0.9s
D．0.9s～1.2s
2．某質(zhì)點做簡諧運動，其位移隨時間變化的關(guān)系式為x＝Asinπ4tm，則質(zhì)點()
A．第1s末與第3s末的位移相同
B．第1s末與第3s末的速度相同
C．3s末至5s末的位移方向都相同
D．3s末至5s末的速度方向都相同
B組單擺問題
3．如圖18所示，一單擺懸于O點，擺長為L，若在O點的豎直線上的O′
點釘一個釘子，使OO′＝L2，將單擺拉至A處釋放，小球?qū)⒃贏、
B、C間來回振動，若振動中擺線與豎直方向夾角小于5°，則此擺的
周期是()
A．2πLgB．2πL2g
C．2π(Lg＋L2g)D．π(Lg＋L2g)
4．做簡諧運動的單擺擺長不變，若擺球質(zhì)量增加為原來的4倍，擺球經(jīng)過平衡位置時速度減小為原來的1/2，則單擺振動的()
A．頻率、振幅都不變B．頻率、振幅都改變
C．頻率不變、振幅改變D．頻率改變、振幅不變
5.(1)將一個電動傳感器接到計算機上，就可以測量快速變
化的力，用這種方法測得的某單擺擺動時懸線上拉力的
大小隨時間變化的曲線如圖19所示．某同學(xué)由此圖象提
供的信息做出的下列判斷中，正確的是________．
A．t＝0.2s時擺球正經(jīng)過最低點
B．t＝1.1s時擺球正經(jīng)過最低點
C．?dāng)[球擺動過程中機械能減小
D．?dāng)[球擺動的周期是T＝1.4s
(2)圖20為同一地點的兩單擺甲、乙的振動圖象，下列說法中
正確的是________．
A．甲、乙兩單擺的擺長相等
B．甲擺的振幅比乙擺大
C．甲擺的機械能比乙擺大
D．在t＝0.5s時有最大正向加速度的是乙擺
課時規(guī)范訓(xùn)練
(限時：30分鐘)
一、選擇題
1．簡諧運動的平衡位置是指()
A．速度為零的位置B．回復(fù)力為零的位置
C．加速度為零的位置D．位移最大的位置
2．(20xx?全國Ⅰ?21)一簡諧振子沿x軸振動，平衡位置在坐標原點．t＝0時刻振子的位移x＝－0.1m；t＝43s時刻x＝0.1m；t＝4s時刻x＝0.1m．該振子的振幅和周期可能為()
A．0.1m，83sB．0.1m,8s
C．0.2m，83sD．0.2m,8s
3．懸掛在豎直方向上的彈簧振子，周期為2s，從最低點的位置向上運動時開始計時，它的振動圖象如圖1所示，由圖可知()
圖1
A．t＝1.25s時振子的加速度為正，速度為正
B．t＝1.7s時振子的加速度為負，速度為負
C．t＝1.0s時振子的速度為零，加速度為負的最大值
D．t＝1.5s時振子的速度為零，加速度為負的最大值
4．圖2甲是一個彈簧振子的示意圖，在B、C之間做簡諧運動，O是它的平衡位置，規(guī)定以向右為正方向，圖乙是它的速度v隨時間t變化的圖象．下面的說法中正確的是()
甲乙
圖2
A．t＝2s時刻，它的位置在O點左側(cè)4cm處
B．t＝3s時刻，它的速度方向向左
C．t＝4s時刻，它的加速度為方向向右的最大值
D．它的一個周期時間為8s
5．如圖3所示，小球在B、C之間做簡諧運動，O為BC間的中
點，B、C間的距離為10cm，則下列說法正確的是()
A．小球的最大位移是10cm
B．只有在B、C兩點時，小球的振幅是5cm，在O點時，小球的
振幅是0
C．無論小球在任何位置，它的振幅都是5cm
D．從任意時刻起，一個周期內(nèi)小球經(jīng)過的路程都是20cm
6．如圖4所示，將小球甲、乙、丙(都可視為質(zhì)點)分別從A、B、C三點
由靜止同時釋放，最后都到達豎直面內(nèi)圓弧的最低點D，其中甲是
從圓心A出發(fā)做自由落體運動，乙沿弦軌道從一端B到達最低點D，
丙沿圓弧軌道從C點運動到D，且C點很靠近D點，如果忽略一切摩
擦阻力，那么下列判斷正確的是()
A．甲球最先到達D點，乙球最后到達D點
B．甲球最先到達D點，丙球最后到達D點
C．丙球最先到達D點，乙球最后到達D點
D．甲球最先到達D點，無法判斷哪個球最后到達D點
二、非選擇題
7.有一彈簧振子在水平方向上的B，C之間做簡諧運動，已知B，C
間的距離為20cm，振子在2s內(nèi)完成了10次全振動．若從某時刻
振子經(jīng)過平衡位置時開始計時(t＝0)，經(jīng)過14周期振子有正向最大
加速度．
(1)求振子的振幅和周期；
(2)在圖5中作出該振子的位移—時間圖象；
(3)寫出振子的振動方程．
8．一質(zhì)點做簡諧運動，其位移和時間關(guān)系如圖6所示．
(1)求t＝0.25×10－2s時的位移；
(2)在t＝1.5×10－2s到2×10－2s的振動過程中，質(zhì)點的位移、回
復(fù)力、速度、動能、勢能如何變化？
(3)在t＝0到8.5×10－2s時間內(nèi)，質(zhì)點的路程、位移各多大？
復(fù)習(xí)講義
基礎(chǔ)再現(xiàn)
一、
基礎(chǔ)導(dǎo)引(1)10cm
(2)在1.5s時，質(zhì)點的位置在7cm處．在2.5s時，質(zhì)點的位置在－7cm處．
(3)這兩個時刻，質(zhì)點都向下運動．
2．(1)第1s內(nèi)和第3s內(nèi)，位移方向跟速度的方向相同．第2s內(nèi)和第4s內(nèi)，位移方向跟速度的方向相反．
(2)0(3)20cm
3．x＝10sinπ2tcm
知識梳理1.正弦正弦2.－kx
3．(1)平衡位置振動質(zhì)點所在位置
(2)最大距離(3)一次全振動全振動的次數(shù)5.振幅振幅
二、
基礎(chǔ)導(dǎo)引(1)1∶4(2)見解析
解析(2)由圖象可以看出，當(dāng)乙第一次到達右方最大位移處時，t＝2s，振動了14周期，甲振動了12周期，位移為0.此時甲向左方運動．
知識梳理(1)伸長質(zhì)量擺線(2)擺角小于5°(3)切線
三、
基礎(chǔ)導(dǎo)引(1)B、C球也開始振動，且C球振動的振幅比較大
(2)A、B球開始振動，且A球的振幅比較大
知識梳理1.周期性驅(qū)動力驅(qū)動力無2.相等
課堂探究
例1(1)x＝5sinπ2tcm(2)見解析(3)05m
解析(2)由題圖可知，在t＝2s時，振子恰好通過平衡位置，此時加速度為零，隨著時間的延續(xù)，位移值不斷加大，加速度的值也不斷變大，速度值不斷變小，動能不斷減小，彈性勢能逐漸增大，當(dāng)t＝3s時，加速度的值達到最大，速度等于零，動能等于零，彈性勢能達到最大值．
跟蹤訓(xùn)練1C
例2(1)0.10.25(2)4m(3)0.05N
跟蹤訓(xùn)練2AB
例3(1)0.25(2)、(3)見解析
解析(3)若單節(jié)車軌非常長，或無接頭，則驅(qū)動力周期非常大，從而遠離火車的固有周期，使火車的振幅較小，以便來提高火車的車速．
跟蹤訓(xùn)練3BD
例4(1)22π(2)(2n＋1)2π2R8(n＝0,1,2，…)
跟蹤訓(xùn)練4放在O點的物體先到達A點
分組訓(xùn)練
1．BD2.AD3.D4.C
5．(1)AC(2)ABD
課時規(guī)范訓(xùn)練
1．B
2．ACD
3．C
4．BCD
5．CD
6．A
7．(1)A＝10cmT＝0.2s(2)見解析圖
(3)x＝－10sin10πtcm
解析
(2)由振子經(jīng)過平衡位置時開始計時，經(jīng)過14周期振子有正向最大加速度，可知振子此時在負方向最大位移處．所以位移—時間圖象如圖所示．
8．(1)－2cm(2)變大變大變小變小變大(3)34cm2cm0
高中物理3-5教學(xué)案
一名愛崗敬業(yè)的教師要充分考慮學(xué)生的理解性，作為高中教師就要早早地準備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生們有一個良好的課堂環(huán)境，幫助授課經(jīng)驗少的高中教師教學(xué)。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？下面是小編精心為您整理的“高中物理3-5教學(xué)案”，歡迎大家閱讀，希望對大家有所幫助。
教案部分
16．6用動量概念表示牛頓第二定律
【教學(xué)目標】
（一）知識與技能
1．理解動量定理的確切含義和表達式，知道動量定理適用于變力。
2．會用動量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象，并能掌握一維情況下的計算問題。
（二）過程與方法
運用牛頓運動定律和運動學(xué)公式推導(dǎo)出動量定理表達式。
（三）情感、態(tài)度與價值觀
通過運用所學(xué)知識推導(dǎo)新的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。激發(fā)學(xué)生探索新知識的欲望。
【教學(xué)重點】
理解動量定理的確切含義和表達式
【教學(xué)難點】
會用動量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象，并能掌握一維情況下的計算問題
【教學(xué)方法】
教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。
【教學(xué)用具】
生雞蛋、鋪有較厚的海綿墊的白鐵桶、細線、金屬小球、橡皮筋、鐵架臺等，投影片，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備
【課時安排】
1課時
【教學(xué)過程】
（一）引入新課
小實驗引入新課：
演示實驗1：雞蛋落地
【演示】事先在一個白鐵桶的底部墊上一層海綿（不讓學(xué)生知道），讓一個雞蛋從一米多高的地方下落到白鐵桶里，事先讓學(xué)生推測一下雞蛋的“命運”，然后做這個實驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn)并沒有象學(xué)生想象的那樣嚴重：發(fā)現(xiàn)雞蛋不會被打破！
演示實驗2：緩沖裝置的模擬
【演示】用細線懸掛一個重物，把重物拿到一定高度，釋放后重物下落可以把細線拉斷，如果在細線上端拴一段皮筋，再從同樣的高度釋放，就不會斷了。
【讓學(xué)生在驚嘆中開始新課內(nèi)容】
在日常生活中，有不少這樣的事例：跳遠時要跳在沙坑里；跳高時在下落處要放海綿墊子；從高處往下跳，落地后雙腿往往要彎曲；輪船邊緣及輪渡的碼頭上都裝有橡皮輪胎等，這樣做的目的是為了什么呢？而在某些情況下，我們又不希望這樣，比如用鐵錘釘釘子。這些現(xiàn)象中的原因是什么呢？通過我們今天的學(xué)習(xí)來探究其中的奧秘。
（二）進行新課
1．用動量概念表示牛頓第二定律
師：給出問題
假設(shè)一個物體在恒定的合外力作用下，做勻變速直線運動，在t時刻初速度為v，在t′時刻的末速度為v′，試推導(dǎo)合外力的表達式。
學(xué)生：用牛頓第二定律F=ma以及勻變速直線運動的公式自己推導(dǎo)。
（教師巡回指導(dǎo)，及時點撥、提示）
推導(dǎo)過程：如圖所示，由牛頓第二定律得，物體的加速度
合力F=ma
由于，
所以，（1）
結(jié)論：上式表示，物體所受合外力等于物體動量的變化率。這就是牛頓第二定律的另一種表達式。
2．動量定理
教師：將（1）式寫成（2）
（師生討論上式的物理意義）
總結(jié)：表達式左邊是物體從t時刻到t′時刻動量的變化量，右邊是物體所受合外力與這段時間的乘積。（2）式表明，物體動量的變化量，不僅與力的大小和方向有關(guān)，還與時間的長短有關(guān)，力越大、作用時間越長，物體動量的變化量就越大。這個量反映了力對時間的積累效應(yīng)。
教師（講解）：物理學(xué)中把力F與作用時間的乘積，稱為力的沖量，記為I，即
，單位：Ns，讀作“牛頓秒”。
將（2）式寫成（3）
（3）式表明，物體動量的變化量等于物體所受合外力的沖量，這個結(jié)論叫做動量定理。
討論：如果物體所受的力不是恒力，對動量定理的表達式應(yīng)該怎樣理解呢？
教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀選修3－5教材24頁第一段，理解動量定理的過程性。
總結(jié)：盡管動量定理是根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)的有關(guān)公式在恒定合外力的情況下推導(dǎo)
出來的。可以證明：動量定理不但適用于恒力，也適用于隨時間變化的變力。對于變力情況，動量定理中的F應(yīng)理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值。
在實際中我們常遇到變力作用的情況，比如用鐵錘釘釘子，球拍擊乒乓球等，釘子和乒乓球所受的作用力都不是恒力，這時變力的作用效果可以等效為某一個恒力的作用，則該恒力就叫變力的平均值，如圖所示，是變力與平均力的F-t圖象，其圖線與橫軸所圍的面積即為沖量的大小，當(dāng)兩圖線面積相等時，即變力與平均力在t0時間內(nèi)等效。
利用動量定理不僅可以解決勻變速直線運動的問題，還可以解決曲線運動中的有關(guān)問題，將較難計算的問題轉(zhuǎn)化為較易計算的問題。
3．動量定理的方向性
例如：勻加速運動合外力沖量的方向與初動量方向相同，勻減速運動合外力沖量方向與初動量方向相反，甚至可以跟初動量方向成任何角度。在中學(xué)階段，我們僅限于初、末動量的方向、合外力的方向在同一直線上的情況（即一維情況），此時公式中各矢量的方向可以用正、負號表示，首先要選定一個正方向，與正方向相同的矢量取正值，與正方向相反的矢量取負值。
如圖所示，質(zhì)量為m的球以速度v向右運動，與墻壁碰撞后反彈的速度為v’，碰撞過程中，小球所受墻壁的作用力F的方向向左。若取向左為正方向，則小球所受墻壁的作用力為正值，初動量取負值，末動量取正值，因而根據(jù)動量定理可表示為Ft=p′一p=mv′一（一mv）=mv′十mv。此公式中F、v、v′均指該物理量的大?。ù颂幙删o接著講課本上的例題）。
小結(jié)：公式Ft=p′一P=△p是矢量式，合外力的沖量的方向與物體動量變化的方向相同。合外力沖量的方向可以跟初動量方向相同，也可以相反。
演示實驗3：小鋼球碰到堅硬大理石后返回
4．應(yīng)用舉例
下面，我們應(yīng)用動量定理來解釋雞蛋下落是否會被打破等有關(guān)問題。
雞蛋從某一高度下落，分別與石頭和海綿墊接觸前的速度是相同的，也即初動量相同，碰撞后速度均變?yōu)榱?，即末動量均為零，因而在相互作用過程中雞蛋的動量變化量相同。而兩種情況下的相互作用時間不同，與石頭碰時作用時間短，與海綿墊相碰時作用時間較長，由Ft=△p知，雞蛋與石頭相碰時作用大，會被打破，與海綿墊相碰時作用力較小，因而不會被打破。
接著再解釋用鐵錘釘釘子、跳遠時要落入沙坑中等現(xiàn)象。在實際應(yīng)用中，有的需要作用時
間短，得到很大的作用力而被人們所利用，有的需要延長作用時間（即緩沖）減少力的作用。請同學(xué)們再舉些有關(guān)實際應(yīng)用的例子。加強對周圍事物的觀察能力，勤于思考，一定會有收獲。
接著再解釋緩沖裝置。
在實際應(yīng)用中，有的需要作用時間短，得到很大的作用力，而被人們所利用；有的要延長作用時間而減少力的作用，請同學(xué)們再舉出一些有關(guān)實際應(yīng)用的例子，加強對周圍事物的觀察，勤于思考，一定會有收獲。
（三）例題講解
例1、甲、乙兩個物體動量隨時間變化的圖象如圖所示，圖象對應(yīng)的物體的運動過程可能是()
A．甲物體可能做勻加速運動
B．甲物體可能做豎直上拋運動
C．乙物體可能做勻變速運動
D．乙物體可能與墻壁發(fā)生彈性碰撞
[解析]a甲物體的動量隨時間的變化圖象是一條直線，其斜率Δp/Δt恒定不變，說明物體受到恒定的合外力作用；
b由圖線可以看出甲物體的動量先減小然后反向增大。綜合a、b知甲物體做勻減速直線運動，與豎直上拋運動類似，所以B選項正確。
c．乙物體的動量隨時間變化規(guī)律是一條曲線，曲線的斜率先增大后減小。根據(jù)動量的變化率就是物體受到的合外力(F合=Δp/Δt)知，乙物體在運動過程中受到的合外力先增大后
減小。
d．由圖線還可以看出，乙物體的動量先正方向減小到零，然后反方向增大。
綜合c、d可知乙物體的運動是一個變加速運動，與水平面上的小球和豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞相類似(彈性小球與豎直墻壁彈性碰撞的過程，小球受到的彈力隨著形變量的增大而增大，隨形變量的減小而減小，是一個變力，且小球與墻壁達到最大壓縮量時，其速度等于零)，所以D選項正確。
[答案]BD
[變式訓(xùn)練]水平推力F1和F2分別作用在水平面上等質(zhì)量的a、b兩物體上，作用一段時間后撒去推力，物體將繼續(xù)運動一段時間后停下，兩物體的v—t圖象如圖所示，圖中AB／／CD，
則()
A．F1的沖量大于F2的沖量
B．Fl的沖量等于F2的沖量
C．兩物體受到的摩擦力大小相等
D．兩物體受到的摩擦力大小不等
[解析]題目中給出了速度一時間圖象，由圖象告訴我們很多隱含條件，如圖象的斜率表示加速度的大小，我們可以根據(jù)斜率的大小關(guān)系確定加速度的大小關(guān)系，從而確定力的大小
關(guān)系，同時也可以從圖上直接找出力作用時間的長短。
設(shè)F1、F2的作用時間分別為t1、t2，則由圖知t1t2，當(dāng)只有摩擦力Ff作用時，由AB//CD知圖線斜率相同，則加速度相同，由牛頓第二定律知，摩擦力Ff相同，故C選項正確，D
選項錯誤；對a，由動量定理得：Flt1—F2t2=mvA；對b同理：F2t2—Fft2=mvc。
由圖象知，vA=vc，tlt2，所以有mvA=mvc知，即F1t1—Fftl=F2t2—Fft2，因此F2t2F1t1，即A、B選項均錯。[答案]C．
例2、蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目。一名質(zhì)量為60kg的運動員，從離水平網(wǎng)面3．2m高處自由下落，觸網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平面5．0m高處，已知運動員與網(wǎng)接觸的時間為1．2s，求這段時間內(nèi)網(wǎng)對運動員的平均作用力大小。(g取10m／s2)
[解析]運動員從高處落下做自由落體運動，與彈性網(wǎng)接觸受到向上的彈力后，再做豎直上拋運動。可以分過程應(yīng)用動量定理求解，也可整個過程應(yīng)用動量定理求解，須注意的是各矢量的方向要明確。
[答案]方法一：運動員剛接觸網(wǎng)時速度的大小v1=8m／s，方向向下。
剛離網(wǎng)時速度的大小v2=10m／s，方向向上。
在運動員與網(wǎng)接觸的過程中，設(shè)網(wǎng)對運動員的作用力為F，以運動員為研究著對象，由動量定理，以向上為正方向，有
(F—mg)Δt=mv2—mv1。
解得F=1．5X103N，方向向上。
方法二：對運動員下降、與網(wǎng)接觸、上升的全過程應(yīng)用動量定理。
從3．2m高處自由下落的時間為t1=0．8s，
運動員彈回到5．0m高處所用的時間為t2=1s
整個過程中運動員始終受重力作用，僅在與網(wǎng)接觸的t2=1．2s的時間內(nèi)受到網(wǎng)對他向上的彈力FN的作用，對全過程應(yīng)用動量定理，有
FNt3—mg(t1十t2+t3)=0，
則F=1500N，方向向上。
[點評]解答本題時，容易出現(xiàn)以下錯誤：(1)未能正確地進行受力分析、漏算重力，誤認為所求的平均力就是合外力；
(2)沒有正確理解動量定理的矢量性，誤將動量的變化寫為mv2—mvlo
例3、將質(zhì)量m=1kg的小球，從距水平地面高h=5m處，以v。=10m／s的水平速度拋出，不計空氣阻力，g取10m／s2，求：
(1)平拋運動過程中小球動量的增量ΔP；
(2)小球落地時的動量P，；
(3)飛行過程中小球所受的合外力的沖量I
[解析]這是一道動量、動量的增量及沖量的綜合題目，在曲線運動中求動量增量Δp可直接用公式Δp=p2—p1，的方法，也可以用動量定理求解，應(yīng)視情況而定。
[答案]畫出小球運動軌跡的示意圖，如圖所示。由于小球做平拋運動，故有h=gt2/2，小球落地時間t=1s
(1)因為水平方向是勻速運動，v。保持不變，所以小球的速度增量Δv=Δvy=gt=10m／s。
所以Δp=Δpy=mΔv=10kgm／s。
(2)由速度合成知，落地速度v=10m／s。
所以小球落地時的動量大小為p，=mv=10kgm／s。
由圖知tanθ=1，則小球落地的動量的方向與水平方向的夾角為450，斜向下。
(3)小球飛行過程中只受重力作用，所以合外力的沖量為
I=mgt=10Ns，方向豎直向下。
[點評]此題考查動量、動量的增量和沖量等基本概念，要注意各概念在曲線運動的求解方法及矢量的使用。
（四）課堂小結(jié)
教師活動：讓學(xué)生概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容。請一個同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請同學(xué)評價黑板上的小結(jié)內(nèi)容。
學(xué)生活動：認真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方。
點評：總結(jié)課堂內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生概括總結(jié)能力。
教師要放開，讓學(xué)生自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，允許內(nèi)容的順序不同，從而構(gòu)建他們自己的知識框架。
（五）作業(yè)：“問題與練習(xí)”1～4題
★教學(xué)體會
思維方法是解決問題的靈魂，是物理教學(xué)的根本；親自實踐參與知識的發(fā)現(xiàn)過程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實踐活動，物理教學(xué)就成了無源之水、無本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月。
16．6用動量概念表示牛頓第二定律
山東泰安英雄山中學(xué)謝龍
【目標引領(lǐng)】
（一）知識與技能
1．理解動量定理的確切含義和表達式，知道動量定理適用于變力。
2．會用動量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象，并能掌握一維情況下的計算問題。
（二）過程與方法
運用牛頓運動定律和運動學(xué)公式推導(dǎo)出動量定理表達式。
（三）情感、態(tài)度與價值觀
通過運用所學(xué)知識推導(dǎo)新的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。激發(fā)學(xué)生探索新知識的欲望。
【自學(xué)探究】
1、假設(shè)一個物體在恒定的合外力作用下，做勻變速直線運動，在t時刻初速度為v，在t′時刻的末速度為v′，試推導(dǎo)合外力的表達式。
2、沖量：
表達式：
3、動量定理：
【合作解疑】
1、光滑水平桌面上，一球在繩拉力作用下，做勻速圓周運動，已知球的質(zhì)量為m，線速度為v，且繩長為L，試求球運動半圓周過程中繩拉力的沖量大小。
2、質(zhì)量為50kg的體操運動員從高空落下，落到墊子前的速度為1．0m／s，方向豎直向下，該運動員經(jīng)墊子緩沖0．5s停下來，求墊子對運動員的作用力?(g取10m／s2)
3、質(zhì)量為m的鋼球自高處落下，以速度v1碰地，豎直向上彈回，碰撞時間極短，離地的速度為v2。在碰撞過程中，地面對鋼球沖量的方向和大小為()
A．向下，m(v1—v2)B．向下，m(v1十v2)
C．向上，m(v1—v2)D．向上，m(v1+v2)
4、通過以上的三個題目討論：在運用動量定理解題時應(yīng)注意哪些問題？
【精講點撥】
例1、甲、乙兩個物體動量隨時間變化的圖象如圖所示，圖象對應(yīng)的物體的運動過程可能是()
A．甲物體可能做勻加速運動
B．甲物體可能做豎直上拋運動
C．乙物體可能做勻變速運動
D．乙物體可能與墻壁發(fā)生彈性碰撞
[變式訓(xùn)練]水平推力F1和F2分別作用在水平面上等質(zhì)量的a、b兩物體上，作用一段時間后撒去推力，物體將繼續(xù)運動一段時間后停下，兩物體的v—t圖象如圖所示，圖中AB／／CD，
則()
A．F1的沖量大于F2的沖量
B．Fl的沖量等于F2的沖量
C．兩物體受到的摩擦力大小相等
D．兩物體受到的摩擦力大小不等
解題反思：
例2、蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目。一名質(zhì)量為60kg的運動員，從離水平網(wǎng)面3．2m高處自由下落，觸網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平面5．0m高處，已知運動員與網(wǎng)接觸的時間為1．2s，求這段時間內(nèi)網(wǎng)對運動員的平均作用力大小。(g取10m／s2)
解題反思：運用動量定理解題的一般步驟？
例3、將質(zhì)量m=1kg的小球，從距水平地面高h=5m處，以v。=10m／s的水平速度拋出，不計空氣阻力，g取10m／s2，求：
(1)平拋運動過程中小球動量的增量ΔP；
(2)小球落地時的動量P，；
(3)飛行過程中小球所受的合外力的沖量I
【訓(xùn)練鞏固】
1．質(zhì)量為m的木箱在光滑的水平地面上，在與水平方向成θ角的恒定拉力F作用下由靜止開始運動，經(jīng)過時間t速度變?yōu)関，則在這段時間內(nèi)拉力F與重力的沖量大小分別為()
A．Ft，0B．Ftcosθ，0C．mv，mgtD．Ft，mgt
2．人從高處跳到低處時，為了安全，一般都是讓腳尖先著地，且雙腿要彎曲，這是為了
()
A．減小沖量
B．使動量的變化減小
C．延長與地面的沖擊時間，從而減小沖力
D．增大人對地的壓強，起到安全作用
3．—質(zhì)量為m的鐵錘，以速度，豎直打在木樁上，經(jīng)過Δt時間后停止，則在打擊時間內(nèi)，鐵錘對木樁的平均沖力的大小是()
A．mgΔt
B．mv/Δt
C．mv/Δt+mg
D．mv/Δt—mg
4．質(zhì)量為60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，由于彈性安全帶的保護，使他懸掛起來，已知彈性安全帶的緩沖時間是1．2s，安全帶長5m，g取10m／s2，則安全帶所受的平均沖力的大小為()
A．500NB．1100NC．600ND．100N
【綜合運用】
5．一輛轎車強行超車時，與另一輛迎面駛來的轎車相撞，兩車相撞后連為一體，兩車車身因相互擠壓，皆縮短了0．5m，據(jù)測算兩車相撞前的速度約為30m／s，求：
(1)若人與車作用時間為1．0s，車禍中車內(nèi)質(zhì)量約60kg的人受到的平均沖力是多大?
(2)若此人系有安全帶，安全帶在車禍過程中與人體作用時間是1s，求這時人體受到的平均沖力為多大？
6．如圖所示，長為L的輕繩一端系于固定點O，另一端系質(zhì)
量為m的小球，將小球從O點正下方L/4處以一定初速度
水平向右拋出，經(jīng)—定時間繩被拉直，以后小球?qū)⒁設(shè)為
圓心在豎直平面內(nèi)擺動。已知繩剛被拉直時，繩與豎直
方向成600角，求：
(1)小球水平拋出時的初速度。
(2)在繩被拉直的瞬間，圓心O受到的沖量。
