第十六章动量守恒定律
作业与测评·物理(选修3－5·R)教师用书
课时1实验：探究碰撞中的不变量
P1
一、选择题
1．在气垫导轨上进行“探究碰撞中的不变量”实验时首先应该做的是()
A．给气垫导轨通气
B．给光电计时器进行归零处理
C．把滑块放到导轨上
D．检查挡光片通过光电门时是否能够挡光计时
答案A
解析为保护气垫导轨，实验时应该先给它通气。故A正确。
2．在用气垫导轨进行“探究碰撞中的不变量”实验时，不需要测量的物理量是()
A．滑块的质量B．挡光的时间
C．挡光片的宽度D．光电门的高度
答案D
解析从实验原理出发进行分析，A、B、C三个选项都是必须要测量的物理量。故选D。
3．对于“探究碰撞中的不变量”实验最终的结论m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，下列说法正确的是()
A．仅限于一维碰撞
B．任何情况下m1v21＋m2v22＝m1v1′2＋m2v2′2也一定成立
C．式中的v1、v2、v1′、v2′都是速度的大小
D．式中的不变量是m1和m2组成的系统的质量与速度乘积的矢量和
答案D
解析这个实验虽然是在一维情况下设计的实验，但结论具有普遍性，对各种碰撞均成立，A错误；系统的质量与速度乘积的矢量和在碰撞前后为不变量是实验的结论，B项中的结论不成立，而速度是矢量，应考虑方向。故B、C错误，D正确。
4．(多选)在利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验中，下列哪些因素可导致实验误差()
A．导轨安放不水平B．滑块上挡光板倾斜
C．两滑块质量不相等D．两滑块碰后粘在一起
答案AB
解析导轨不水平将导致滑块速度受重力作用影响，从而产生实验误差，A 正确；挡光板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段滑块通过的位移，使滑块的速度测量出现误差，进而导致实验误差，B正确；实验中并不要求两滑块的质量相等，C错误；两滑块碰后粘在一起只意味着碰撞过程机械能损失最大，并不影响碰撞中的守恒量，D错误。
5．(多选)用如图所示的装置探究碰撞中的不变量时，下列注意事项正确的是()
A．A球到达最低点时，两球的球心连线可以不水平
B．A球到达最低点时，两球的球心连线要水平
C．由静止释放A球，以便较准确地计算小球碰撞前的速度
D．两球必须都是刚性球，且质量相同
答案BC
解析要保证碰撞是一维对心碰撞，必须保证碰撞时两球的球心在同一高度，
A错误，B正确；由于计算碰撞前速度时用到了动能定理：mgh＝1
2m v
2－0，故要
求初速度为0，即A球应由静止释放，C正确；本实验中对小球是否有弹性及质量是否相等均无要求，D错误。
6．(多选)利用如图所示的实验装置探究碰撞中的不变量，以下所提供的测量工具中必需的是()
A ．直尺
B ．游标卡尺
C ．天平
D ．弹簧测力计 答案 AC
解析 实验需要测量小球的质量和速度，因为平抛运动的落地高度不变，下落时间不变，所以，测量小球做平抛运动的水平位移能够替代速度的测量，因此，测量距离的直尺是必需的，A 正确；天平用于测量两个小球的质量，C 正确。
二、非选择题
7．如图a 所示，在水平光滑轨道上停着甲、乙两辆实验小车，甲车上系有一穿过打点计时器的纸带，当甲车获得水平向右的速度时，随即启动打点计时器，甲车运动一段距离后，与静止的乙车发生球心对球心的一维碰撞并粘在一起运动，纸带记录下碰撞前甲车和碰撞后两车的运动情况，如图b 所示，电源频率为50 Hz ，规定水平向右为正方向，则碰撞前甲车速度大小为________ m/s ，碰撞后的共同速度大小为________ m/s 。已测得甲小车的质量m 甲＝0.20 kg ，乙小车的质量m 乙＝0.10 kg ，由以上测量结果可得：碰前各自质量与速度乘积的矢量和为________ kg·m/s ；碰后各自质量与速度乘积的矢量和为________ kg·m/s 。
答案0.600.400.120.12
解析电源频率为50 Hz，则打点时间间隔：T＝0.02 s，由题图b可知，碰撞前两点间的距离x
甲
＝1.2 cm＝0.012 m；
碰后两点间的距离x
甲
′＝0.8 cm＝0.008 m；
规定水平向右为正方向，
由图示纸带可知，碰撞前甲车的速度：
v甲＝x甲
T＝
0.012
0.02m/s＝0.60 m/s，
碰撞后甲车的速度：v
甲′＝
x甲′
T＝
0.008
0.02m/s＝0.40 m/s，
碰撞前各自质量与速度的乘积的矢量和为：m
甲v
甲
＝0.20×0.60 kg·m/s＝0.12
kg·m/s，
碰撞后各自质量与速度的乘积的矢量和为：(m
甲＋m
乙
)v
甲
′＝(0.2＋0.1)×0.4
kg·m/s＝0.12 kg·m/s，
由实验数据可知：在碰撞过程中，两车质量与速度的乘积的矢量和保持不变。
8．如图所示，在实验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A、B做“探究碰撞中的不变量”的实验，实验步骤如下：
(1)把两滑块A、B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销(图中未画出)卡住A、B，在A、B的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧处于水平压缩状态。
(2)按下电钮使电动卡销放开，同时启动两个记录两滑块运动时间的电子计时器，A、B与挡板C、D相碰撞的同时，电子计时器自动停止计时，记下A至C的运动时间t1和B至D的运动时间t2。
(3)重复几次取t1、t2的平均值。
①在调整气垫导轨时应注意______________________________________________________________________ __；
②应测量的数据还有______________________________________________________________________ __
__________________________________________________________________ ______；
③只要关系式____________________成立，即可得出碰撞中守恒的量是各自质量与速度乘积的矢量和。
答案见解析
解析 (3)①用水平仪测量使导轨水平；
②滑块A 左端至挡板C 的距离L 1，滑块B 右端至挡板D 的距离L 2； ③由于滑块和气垫导轨间的摩擦力很小，可认为滑块在导轨上做匀速直线运动，因此两滑块作用后的速度可分别表示为v A ＝L 1t 1
，v B ＝L 2
t 2
若(M ＋m )L 1t 1
＝M ·
L 2
t 2
成立，
则(M ＋m )v A ＝M v B 成立，
即(M ＋m )v A －M v B ＝0＋0，规定水平向左为正方向， 则碰撞中的不变量是各自质量与速度乘积的矢量和。
9．“探究碰撞中的不变量”的实验中，入射小球m 1＝15 g ，原来静止的被碰小球m 2＝10 g ，由实验测得它们在碰撞前后的x -t 图象如图所示，由图可知，入射小球碰撞前的m 1v 1是________，入射小球碰撞后的m 1v 1′是________，被碰小球碰
撞
后
的
m 2v 2′
是
________
。
由
此
得
出
结
论
______________________________________。
答案 0.015 kg·m/s'0.0075 kg·m/s
0．0075 kg·m/s 碰撞中m v 的矢量和是守恒量 解析 由题图可知碰撞前入射小球m 1的速度大小： v 1＝0.2
0.2 m/s ＝1 m/s ，
规定入射小球碰前速度方向为正方向，则碰撞前
m 1v 1＝0.015×1 kg·m/s ＝0.015 kg·m/s 。 碰撞后入射小球m 1的速度大小： v 1′＝0.3－0.20.4－0.2 m/s ＝0.5 m/s ，
碰后被碰小球m 2的速度大小： v 2′＝0.35－0.20.4－0.2
m/s ＝0.75 m/s ，
故m 1v 1′＝0.015×0.5 kg·m/s ＝0.0075 kg·m/s ， m 2v 2′＝0.01×0.75 kg·m/s ＝0.0075 kg·m/s ， 可知m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′， 即碰撞中m v 的矢量和是守恒量。
10．某同学设计了一个用打点计时器做“探究碰撞中的不变量”的实验：在小车A 的前端粘有橡皮泥，使小车A 做匀速直线运动，然后与原来静止的小车B 相碰并粘合成一体，继续做匀速直线运动。他设计的具体装置如图甲所示，在小车A 后连接着纸带，电磁打点计时器使用的电源频率为50 Hz ，长木板垫着小木片以平衡摩擦力。
(1)若已得到打点纸带如图乙所示，每隔4个点取一个计数点并测得各计数点间距(标在图上)。A 为运动起点，则应该选择________段来计算小车A 碰前的速度，应选择________段来计算小车A 和小车B 碰后的共同速度。(以上空格均选填“AB ”“BC ”“CD ”或“DE ”)
(2)已测得小车A 的质量m 1＝0.40 kg ，小车B 的质量m 2＝0.20 kg ，由以上测量结果可得碰前m 1v 0＝________ kg·m/s ；碰后(m 1＋m 2)v 共＝________ kg·m/s 。(保留
三
位
有
效
数
字
)
由
此
得
出
结
论
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)BC 'DE '(2)0.420'0.417 在误差允许的范围内，一维碰撞中m v 的矢量和是守恒的
解析 (1)分析纸带上的点迹可以看出，BC 段既表示小车A 做匀速直线运动，又表示小车A 具有较大的速度，故BC 段能准确地描述小车A 碰前的运动情况，应当选择BC 段计算小车A 碰前的速度，而DE 段内小车运动稳定，故应选择DE 段计算碰后小车A 和小车B 的共同速度。
(2)规定小车A 碰撞前的速度方向为正方向，小车A 碰撞前的速度： v 0＝BC 5×1f
＝10.50×10－
2
5×0.02
m/s ＝1.050 m/s
小车A 在碰撞前质量与速度乘积： m 1v 0＝0.40×1.050 kg·m/s ＝0.420 kg·m/s 碰撞后小车A 和小车B 的共同速度：
v 共＝
DE 5×1f
＝6.95×10－
2
5×0.02 m/s ＝0.695 m/s 碰撞后小车A 和小车B 的总质量与速度乘积： (m 1＋m 2)v 共＝(0.40＋0.20)×0.695 kg·m/s ＝0.417 kg·m/s
结论：在误差允许的范围内，一维碰撞中m v 的矢量和是守恒的。
11．某同学利用气垫导轨上滑块间的碰撞来寻找物体相互作用过程中的“不变量”，实验装置如图所示，实验过程如下(“＋、－”表示速度方向)：
实验1：使m 1＝m 2＝0.25 kg ，让运动的m 1碰静止的m 2，碰后两个滑块分开，数据如表1。
表1
(1)根据这组实验数据可推知，在实验误差允许的范围内：
①碰前物体的速度的矢量和________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的速度的矢量和；
②碰前物体的动能之和________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的动能之和；
③碰前物体的质量m与速度v的乘积m v的矢量和________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的质量m与速度v的乘积m v的矢量和。
实验2：使m1＝m2＝0.25 kg，让运动的m1碰静止的m2，碰后m1、m2一起运动，数据如表2。
表2
(2)根据这组实验数据可推知，在实验误差允许的范围内：
①碰前物体的速度的矢量和________(填“等于”或“不等于”)碰后物体速度的矢量和；
②碰前物体的动能之和________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的动能之和；
③碰前物体的质量m与速度v的乘积m v的矢量和________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的质量m与速度v的乘积m v的矢量和。
实验3：使2m1＝m2＝0.5 kg，让运动的m1碰静止的m2，碰后m1、m2分开。数据如表3。
表3
速度v/ (m·s－1),＋0.120,0,－0.024,＋0.071
(3)根据这组实验数据可推知，在实验误差允许的范围内：
①碰前物体的速度的矢量和________(填“等于”或“不等于”)碰后物体速度的矢量和；
②碰前物体的动能之和________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的动能之和；
③碰前物体的质量m与速度v的乘积m v的矢量和________(填“等于”或“不等于”)碰后物体的质量m与速度v的乘积m v的矢量和。
(4)还进行了其他情景的实验，最终在实验中发现的“不变量”是__________________________。
(5)在“探究碰撞中的不变量”实验中，关于实验结论的说明，正确的是________。
A．只需找到一种情景的“不变量”即可，结论对其他情景也同样适用
B．只找到一种情景的“不变量”还不够，其他情景未必适用
C．实验中要寻找的“不变量”必须在各种碰撞情况下都不改变
D．进行有限次实验找到的“不变量”，具有偶然性，结论还需要检验
答案(1)①等于②等于③等于
(2)①等于②不等于③等于
(3)①不等于②不等于③等于
(4)质量与速度乘积m v的矢量和(5)BCD
解析(1)两物体的质量相同，从表格中数据看出，碰撞前后物体的速度矢量和相等，动能之和相等，质量与速度的乘积的矢量和相等。
(2)碰前的速度矢量和为v1＝0.140 m/s，碰后的速度矢量和为v2＝0.069 m/s＋0.069 m/s＝0.138 m/s，在误差允许的范围内，速度矢量和相等。碰前的动能之和为：
E k1＝1
2×0.25×0.140
2J＝2.45×10－3J，碰后的动能之和为：E k2＝
1
2
×0.25×0.0692×2 J≈1.19×10－3 J，在误差允许的范围内动能之和不相等。碰前的物体质量与速度乘积的矢量和为：p1＝0.25×0.140 kg·m/s＝0.035 kg·m/s，碰后的物体质量与速度乘积的矢量和为：p2＝0.25×0.069×2 kg·m/s＝0.0345 kg·m/s，在误差允许的范围内物体质量与速度乘积的矢量和相等。
(3)碰前的速度矢量和为v1＝0.120 m/s，碰后的速度矢量和v2＝－0.024 m/s＋
0.071 m/s ＝0.047 m/s ，知速度矢量和不相等。碰前的动能之和E k1＝1
2×0.25×0.1202 J ＝1.80×10－3 J ，碰后的动能之和E k2＝12×0.25×0.0242 J ＋1
2×0.5×0.0712 J ≈1.33×10－3 J ，在误差允许的范围内动能之和不相等。碰前物体质量与速度乘积的矢量和p 1＝0.25×0.12 kg·m/s ＝0.030 kg·m/s ，碰后物体质量与速度乘积的矢量和p 2＝－0.25×0.024 kg·m/s ＋0.5×0.071 kg·m/s ＝0.0295 kg·m/s ，则误差允许的范围内，物体质量与速度乘积的矢量和相等。
(4)综上所述，最终在实验中发现的“不变量”是物体质量与速度乘积的矢量和。
(5)在“探究碰撞中的不变量”实验中，只找到一种情景的“不变量”还不够，其他情景未必适用，必须在各种碰撞的情况下都不改变，有限次实验偶然性较大，得出的结论还需要检验，故B 、C 、D 正确，A 错误。
12．某同学设计如图甲所示的装置通过半径相同的A 、B 两球的碰撞来探究碰撞过程中的不变量，图中PQ 是斜槽，QR 为水平槽，实验时先使A 球从斜槽上某一固定位置G 由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B 球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A 球仍从位置G 由静止开始滚下，和B 球碰撞后，A 、B 球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次。图中O 点是水平槽末端R 在记录纸上的垂直投影点，B 球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于G 、R 、O 所在的平面，米尺的零点与O 点对齐。
(1)碰撞后B球的水平射程是________ cm。
(2)在以下的选项中，本次实验必须进行的测量是________。
A．水平槽上未放B球时，A球落点位置到O点的距离
B．A球与B球碰撞后，A、B两球落点位置到O点的距离
C．A、B两球的质量
D．G点相对于水平槽面的高度
E．A球和B球从抛出到落地的时间
(3)若本实验中测量出未放B球时A球落点位置到O点的距离为x A，碰撞后A、B两球落点位置到O点的距离分别为x A′、x B′，A、B两球的质量分别为m A、m B，则通过式子________________即可验证A、B两球碰撞中的不变量。
答案(1)64.7(64.2～65.2均可)
(2)ABC
(3)m A x A＝m A x A′＋m B x B′
解析(1)由于偶然因素的存在，重复操作时小球的落点不可能完全重合，如题图乙所示，处理的办法是用一个尽可能小的圆将“所有落点位置”包括在内(其中误差较大的位置可略去)，此圆的圆心即可看做小球10次落点的平均位置，则碰撞后B球的水平射程等于圆心到O点的距离，由题图乙可得此射程约为64.7 cm。
(2)由于A、B离开水平槽末端后均做平抛运动，平抛高度相同，运动时间相等，因此可以用平抛运动的水平位移表示小球做平抛运动的初速度，没有必要测量G 点相对于水平槽面的高度及A球和B球从抛出到落地的时间，故A、B均正确，D、E错误；要验证碰撞前后质量与速度的乘积是否守恒，必须测量A、B两球的质量，C正确。
(3)依题意知，碰撞前A球做平抛运动的水平位移为x A，碰撞后A、B做平抛运动的水平位移分别为x A′、x B′，由于碰撞前、后两球做平抛运动的时间相等，因此通过式子m A x A＝m A x A′＋m B x B′即可验证A、B两球碰撞中的不变量。
13．在气垫导轨上进行探究“碰撞中的不变量”实验时，所用到的实验仪器除了光电门、滑块、挡光片外还有__________________。
答案光电计时器、天平
解析该实验需要测量滑块经过光电门的时间，从而计算出两个物体碰撞前
后的速度，因此仪器中应该有光电计时器。测滑块质量需要天平。
14.
在用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”实验时，左侧滑块质量m 1＝170 g ，右侧滑块质量m 2＝110 g ，挡光片宽度为3.00 cm ，两滑块之间有一压缩的弹簧片，并用细线连在一起，如图所示。开始时两滑块静止，烧断细线后，两滑块分别向左、右方向运动。挡光片通过光电门的时间分别为Δt 1＝0.32 s ，Δt 2＝0.21 s 。取向左方向为正方向，则两滑块的速度分别为v 1′＝________ m/s ，v 2′＝________ m/s 。烧断细线前m 1v 1＋m 2v 2＝________ kg·m/s ，烧断细线后m 1v 1′＋m 2v 2′＝________
kg·m/s
。
可
得
到
的
结
论
是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 0.094'－0.143'0'2.5×10－4'在实验允许的误差范围内，两滑块质量与各自速度的乘积之和为不变量
解析 取向左为正方向，两滑块速度 v 1′＝d Δt 1
＝3.00×10－
2
0.32 m/s ≈0.094 m/s ，
v 2′＝－d Δt 2＝－3.00×10－2
0.21 m/s ≈－0.143 m/s 。
烧断细线前m 1v 1＋m 2v 2＝0 烧断细线后m 1v 1′＋m 2v 2′
＝(0.170×0.094－0.110×0.143) kg·m/s
＝2.5×10－4 kg·m/s，
在实验允许的误差范围内，m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。
15．用如图所示装置来探求碰撞中的不变量，质量为m B的钢球B放在小支柱N上，球离地面高度为H；质量为m A的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角为α；球A由静止释放，摆到最低点时恰与球B发生正碰，碰撞后，A球把轻质指示针C推移到与竖直方向夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录球B的落点。
(1)用图中所示各个物理量的符号表示碰撞前后两球A、B的速度(设两球A、B 碰前的速度分别为v A、v B；碰后速度分别为v A′、v B′)，则v A＝__________；v A′＝________；v B＝________；v B′＝________。
(2)请你提供两条提高实验精度的建议：______________________________________________________________________ __
__________________________________________________________________ ______。
答案(1)2gL(1－cosα)'2gL(1－cosβ)'0's
g
2H(2)见解析
解析(1)根据机械能守恒定律，有
12
m A v 2A ＝m A gL (1－cos α) 可得v A ＝2gL (1－cos α)
碰撞后，同理可得v A ′＝2gL (1－cos β) 由题意，碰撞前v B ＝0
碰撞后小球B 做平抛运动，可得1
2gt 2＝H v B ′t ＝s 解得v B ′＝s
g 2H
。 (2)①让球A 多次从同一位置摆下，求B 球落点的平均位置；②α角取值不要太小；③两球A 、B 质量不要太小；④球A 质量要尽量比球B 质量大。
16．某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验。气垫导轨装置如图a 所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成。在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地浮在导轨上，这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差。
(1)下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通入压缩空气；
③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计
时器与弹射架并固定在滑块1的左端，调节打点计时器的高度，直至滑块1拖着纸带移动时，纸带始终在水平方向；
④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧；
⑤把滑块2放在气垫导轨的中间；
⑥先__________________，然后________，让滑块1带动纸带一起运动；
⑦取下纸带，重复步骤④⑤⑥，选出理想的纸带如图b所示；
⑧测得滑块1的质量为310 g，滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g。
完善实验步骤⑥的内容。
(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，计算可知两滑块相互作用以前质量与速度的乘积的矢量和为________ kg·m/s；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积的矢量和为________ kg·m/s。(保留三位有效数字)
(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是______________________________。
答案(1)⑥接通打点计时器的电源'放开滑块1
(2)0.620'0.618
(3)纸带与打点计时器限位孔之间有摩擦
解析(1)⑥实验时应先接通打点计时器的电源，再放开滑块1。
(2)v0＝
0.2
0.02×5
m/s＝2 m/s，
作用前质量与速度的乘积的矢量和为滑块1的质量与速度的乘积，
m1v0＝0.310×2 kg·m/s＝0.620 kg·m/s。
作用后质量与速度的乘积的矢量和为滑块1和滑块2的质量与速度的乘积和，
且此时两滑块具有相同的速度v，v＝
0.168
0.02×7
m/s＝1.2 m/s，(m1＋m2)v＝(0.310＋
0.205)×1.2 kg·m/s＝0.618 kg·m/s。
(3)存在误差的主要原因是纸带与打点计时器限位孔之间有摩擦。
17．某实验小组在进行“探究碰撞中的不变量”的实验。入射球与被碰球半径相同。
(1)实验装置如图所示，先不放B球，使A球从斜槽上某一固定点C由静止滚下，落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。再把B球静置于水平槽前端边缘处，
让A球仍从C处由静止滚下，A球和B球碰撞后分别落在记录纸上留下各自落点的痕迹。记录纸上的O点是重垂线所指的位置，M、P、N分别为落点的痕迹。未放B球时，A球落地点是记录纸上的________点。
(2)释放多次后，取各落点位置的平均值，测得各落点痕迹到O点的距离：OM ＝13.10 cm，OP＝21.90 cm，ON＝26.04 cm。用天平称得入射小球A的质量m1＝16.8 g，被碰小球B的质量m2＝5.6 g。若将小球质量与水平位移的乘积作为“动量”，请将下面的数据处理表格填写完整。
根据上面表格中的数据，你认为能得到的结论是：__________________________________________。
(3)实验中可以将表达式m1v1＝m1v1′＋m2v2′转化为m1s1＝m1s1′＋m2s2′来
进行验证，其中s1、s1′、s2′为小球平抛的水平位移。可以进行这种转化的依据是________。(请选择一个最合适的答案)
A．小球飞出后的加速度相同
B．小球飞出后，水平方向的速度相同
C．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，水平位移与时间成正比
D．小球在空中水平方向都做匀速直线运动，又因为从同一高度平抛，运动时间相同，所以水平位移与初速度成正比
(4)完成实验后，实验小组对上述装置进行了如下图所示的改变：
①在木板表面先后钉上白纸和复写纸，并将木板竖直立于靠近槽口处，使小球A从斜槽轨道上某固定点C由静止释放，撞到木板并在白纸上留下痕迹O；
②将木板向右平移适当的距离固定，再使小球A从原固定点C由静止释放，撞到木板上得到痕迹P；
③把半径相同的小球B静止放在斜槽轨道水平段的最右端，让小球A仍从固定点C由静止开始滚下，与小球B相碰后，两球撞在木板上得到痕迹M和N；
用刻度尺测量纸上O点到M、P、N三点的距离分别为y1、y2、y3。请你写出用直接测量的物理量来验证两球碰撞过程中不变量的表达式：____________________。
答案(1)P(2)3.66×10－30.54%在误差允许范围内，系统碰前的总“动量”与碰后的总“动量”相等
新课程高中物理演示实验7盘DVD 作者：专家团 出版社：电化教育电子音像出版社 出版日期：2009年出版 开本：0 册数：0 光盘数：7盘DVD 定价：210元 优惠价：178元 进入20世纪，书籍已成为传播知识、科学技术和保存文化的主要工具。随着科学技术日新月异地发展，传播知识信息手段，除了书籍、报刊外，其他工具也逐渐产生和发展起来。但书籍的作用，是其他传播工具或手段所不能代替的。在当代, 无论是中国，还是其他国家，书籍仍然是促进社会政治、经济、文化发展必不可少的重要传播工具。 详细介绍：
为了配合新课程、新教材的课堂教学需要，我社精心研制开发了本系列节目。本系列片中的实验严格按照新课标的要求，并参考人教版等主流版本教材内容框架的基础上设计开发的，因此实验覆盖全面、适用性强，适用于高中不同版本教材的教学需要。片中的大部分实验设计巧妙，追求超越与创新，不但强调现象的真实性、可视性，而且注重引发兴趣、启发思考，力求反映新课程的要求和当代科学成果，提升对知识、现象的理解。在实验的制作过程中，我们还使用了目前较为先进的视频技术手段和设备器材，通过特写、显微摄像、定格播放、控制播放速度等电视手法，使实验现象更为明显，可视性更强，超越了课堂现场实验演示的效果。 详细目录 第一盘 1、瞬时速度的测量 2、探究小车速度随时间变化的规律 3、自由落体运动的研究 4、用打点计时器研究自由落体运动 5、物体的微小形变 6、探究弹簧的弹力与形变量的关系 7、探究分力与合力的关系 8、研究静摩擦力与滑动摩擦力 第二盘
1、验证牛顿第一定律 2、探究加速度与力、质量的关系 3、研究作用力与反作用力的关系 第三盘 1、超重与失重 2、研究平抛运动的规律 3、验证机械能守恒定律 4、摩擦起电 5、接触起电 6、感应起电 7、法拉第圆筒实验 8、研究影响平行板电容器电容的因素 9、观察电容器的充电与放电过程 10、探究导体中电流与电压的关系 第四盘 1、伏安法测电阻 2、探究导体的电阻与导体长度、截面积的关系 3、描绘小灯泡伏安特性曲线 4、电压表内阻的测定 5、电流表的改装 6、探究电源输出电压与内电压的关系 第五盘 1、电源电动势与内阻的测定
高二物理第一学期选修 3-1 期末考试试卷 1.有一电场的电场线如图1 所示，场中A、B 两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B和U A、U B表示，则[] A.E a＞E b U a＞U b B．E a＞E b U a＜U b C．E a＜E b U a＞U b D．E a＜E w b U a＜U b 2.图2 的电路中C 是平行板电容器，在S 先触1 后又扳到2，这时将平行板的板间距拉大一点，下列说法正确的是[ ] A.平行板电容器两板的电势差不变B．平行扳电容器两板的电势差变小C．平行板电容器两板的电势差增大D．平行板电容器两板间的的电场强度不变 3.如图3，真空中三个点电荷A、B、C，可以自由移动，依次排列在同一直线上，都处于平衡状态，若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但AB＞BC，则根据平衡条件可断定[] A．A、B、C 分别带什么性质的电荷B．A、B、C 中哪几个带同种电荷，哪几个带异种电荷C．A、B、C 中哪个电量最大D．A、B、C 中哪个电量最小 4.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S 极转向纸内，如图 4 所示，那么这束带电粒子可能是[ ] A.向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束 C．向右飞行的负离子束D．问左飞行的负离子束 5.在匀强电场中，将一个带电量为q，质量为m 的小球由静止释放，带电小球的轨迹为一直线，该直线与竖直方向夹角为θ，如图5 所示，那么匀强电场的场强大小为[ ] A.最大值是mgtgθ／q B．最小值是mgsinθ／q C．唯一值是mgtgθ／q D．同一方向上，可有不同的值．
。 高中物理实验汇总 实验一：、探究匀变速直线运动的规律（含练习使用打点计时器） 1，装置图与原理：小车在勾码拉动下作运动，通过研究纸带可以探究小车运动规律 2，打点计时器是一种使用电源的计时仪器，电源的频率 是，电火花打点计时器使用V电压，电磁打点计时器 使用V电压。 3，在某次“练习使用打点计时器”实验中，其中一段打点纸带如图 所示， A、 B、 C、D是连续打出的四个点．由图中数据可知，纸带 的运动是运动，其中连接勾码的应该是端 3，纸带处理方法： ★求 B 点瞬时速度的方法： ★求加速度的方法： ★本实验注意点：1，长度肯定不是国际单位！2，留意相邻计数点间究竟有几个0.02s 2，本实验需要平衡摩擦力吗？ 实验二：探究力的合成的平行四边形定则 1，装置图与原理：用两个力可以把结点拉到O 位置，用一个力也能把结点 拉到 O点，即它们的相同。本实验要验证力的合成是否满足平 行四边形。图中用平行四边形法作出的合力实验值是，实际由 等效替代得到的合力真实值是，和橡皮绳肯定一直线的 是。 2 ，主要实验步骤： （ 1）在水平放置的木板上垫一张，把橡皮条的一端固定在板上， A 另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条， 使结点达到某一位置O点，此时需要记下。O （ 2）在纸上根据，应用求出合力 F。 F 1 （ 3）只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使， F 2 此时需要记下。 （ 4）如果比较发现，则说明力的合成 F F′ 满足平行四边形定则。 3，本实验注意点： 实验时橡皮绳、细绳、弹簧秤要和白纸，拉力大小、两个力夹角要，确定拉力方向时描下的两个点距离要 实验三：探究加速度与力、质量的关系 1，原理：本实验用到的科学方法是 （ 1）保持不变，探究的关系 （ 2）保持不变，探究的关系 2 ，装置：重物作用是 纸带作用是 3，实验前首先重物，适当倾斜木板直到 轻推小车运动后纸带上的点为 止，本步骤称为，目的是让小车受的外力等于 4 ，绳子拉力理论上大小为F= 为方便改变拉力，还应该满足，则可认为F=
2017年上海市普通高中学业水平等级性考试 物理 试卷 考生注意： 1．试卷满分100分，考试时间60分钟。 2．本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综台题。 3．答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。 一、选择题（共40分。第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。每小题只有一个正确答案。） 1．由放射性元素放出的氦核流被称为（ ） （A ）阴极射线 （B ）α射线 （C ）β射线 （D ）γ射线 2．光子的能量与其（ ） （A ）频率成正比 （B ）波长成正比 （C ）速度成正比 （D ）速度平方成正比 3．在同位素氢、氘，氚的核内具有相同的（ ） （A ）核子数 （B ）电子数 （C ）中子数 （D ）质子数 4．用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条纹为（ ） 5．如图，在匀强电场中，悬线一端固定于地面，另一端拉住一个带电小球，使之处于静止状态。忽略空气阻力，当悬线断裂后，小球将做（ ） （A ） （B ） （C ） （D ）
（A ）曲线运动 （B ）匀速直线运动 （C ）匀加速直线运动 （D ）变加速直线运动 6．一碗水置于火车车厢内的水平桌面上。当火车向右做匀减速运动时，水面形状接近于图（ ） 7．从大型加速器射出的电子束总能量约为500GeV （1GeV ＝1.6×10-10J ），此能量最接近（ ） （A ）一只爬行的蜗牛的动能 （B ）一个奔跑的孩子的动能 （C ）一辆行驶的轿车的动能 （D ）一架飞行的客机的动能 8．一个密闭容器由固定导热板分隔为体积相同的两部分，分别装有质量不等的同种气体。当两部分气体稳定后，它们的（ ） （A ）密度相同 （B ）分子数相同 （C ）分子平均速率相同 （D ）分子间平均距离相同 9．将四个定值电阻a 、b 、c 、d 分别接入电路，测得相应的电流、电压值如图所示。其中阻值最接近的两个电阻是（ ） （A ）a 和b （B ）b 和d （C ）a 和c （D ）c 和d 10．做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的9 4 倍，摆球经过 平衡位置的速度减为原来的2 3 ，则单摆振动的（ ） （A ）周期不变，振幅不变 （B ）周期不变，振幅变小 （C ）周期改变，振幅不变 （D ）周期改变，振幅变大 11．如图，一导体棒ab 静止在U 型铁芯的两臂之间。电键闭合后导体棒受到的安培力方向（ ） （A ）向上 （B ）向下 （C ）向左 （D ）向右 （A ） （B ） （C ） （D ） O I U a · d · b · c ·
人教版高中物理选修3-1 全册知识点总结大全 第一章 静电场 第1课时 库仑定律、电场力的性质 考点1.电荷、电荷守恒定律 自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。例如：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引；电荷的基本性质：能吸引轻小物体 1. 元电荷：电荷量c e 191060.1-?=的电荷，叫元电荷。说明：任意带电体的电荷量都是 元电荷电荷量的整数倍。 2.使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种：①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。 3电荷守恒定律：电荷既不能被创造，又不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量保持不变。 考点2.库仑定律 1. 内容：在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在他们的连线上。 2. 公式：叫静电力常量）式中,/100.9(2 292 21C m N k r Q Q k F ??== 3. 适用条件：真空、点电荷。 4. 点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状体积对相互作用力的影响可忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。 考点3.电场强度 1.电场 ⑴ 定义：存在电荷周围能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。 ⑵ 基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。 ⑶ 静电场：静止的电荷产生的电场 2.电场强度 ⑴ 定义：放入电场中的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度。
⑵ 定义式： q F E = E 与 F 、q 无关，只由电场本身决定。 ⑶ 单位：N/C 或V/m 。 ⑷ 电场强度的三种表达方式的比较 定义式 决定式 关系式 表达式 q F E /= 2/r kQ E = d U E /= 适用 范围 任何电场 真空中的点电荷 匀强电场 说明 E 的大小和方向与检验电荷 的电荷量以及电性以及存在与否无关 Q ：场源电荷的电荷量 r:研究点到场源电荷的距离 U:电场中两点的电势差 d ：两点沿电场线方向的距离 （5）矢量性：规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向，或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。 （6）叠加性：多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫做电场强度的矢量叠加，电场强度的叠加遵从平行四边形定则。 考点4.电场线、匀强电场 1. 电场线：为了形象直观描述电场的强弱和方向，在电场中画出一系列的曲线，曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向，曲线的疏密程度表示场强的大小。 2. 电场线的特点 ⑴ 电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。 ⑵ 始于正电荷或无穷远，终于无穷远或负电荷，电场线是不闭合曲线。 ⑶ 任意两条电场线不相交。 ⑷ 电场线的疏密表示电场的强弱，某点的切线方向表示该点的场强方向，它不表示电荷在电场中的运动轨迹。 ⑸ 沿着电场线的方向电势降低；电场线从高等势面（线）垂直指向低等势面（线）。 3. 匀强电场 ⑴定义：场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称之为匀强电场。 ⑵特点：匀强电场中的电场线是等距的平行线。平行正对的两金属板带等量异种电荷后，在
教材演示实验汇编 1.探究作用力与反作用力关系的实验装置如图，将台秤放在水平工作台上， 台秤上放有一杯水，读出此时台秤示数为F1，弹簧测力计下用细线悬挂一个小 球，静止时测力计示数为F2 ；将小球浸没到水中，处于静止状态，此时台秤示 数为F3 ，测力计示数为F4。小球在水中所受浮力大小为，方向； 该浮力的反作用力大小为，方向；比较两者关系即可得到作 用力与反作用力的关系。 2.在探究共点力作用下物体的平衡条件的实验中，请将下列步骤补充完整： A.将一方形薄木板平放在桌面上，在板面上用图钉固定好白纸，将三个弹 簧测力计的挂钩用细线系在小铁环上，如图甲所示 B.先将其中两个测力计固定在图板上，再沿某一方向拉着第三个测力计。 当铁环时，分别记下测力计的示数F1、F2、F3和，并作出各个力的图示 C.按作出F1、F2的合力F12，如图乙所示。比较F12和，由此，找出三个力F1、F2、F3的关系。 3.（1）某同学在“探究弹力与弹簧伸长的关系”时，得出了弹簧受到的拉力与弹簧的长度的关系，如图所示．请回答下列问题： （1）这根弹簧的原长是cm． （2）弹簧在受到6N的拉力时，弹簧比原长伸长了cm，此时弹簧发 生了形变． （3）分析图象及有关数据，可以得出的结论是，用此弹簧制作的弹簧测力 计的测量范围是。 （2）在探究“弹簧的弹力与伸长的关系”实验中，通过在悬挂的弹簧下面加 挂钩码，逐渐使弹簧伸长，得到以下的数据．由数据在坐标中画出图象． 由此得到结论：． 弹簧的劲度系数k=N/m．（取两位有效数字） 钩码个数 1 2 3 4 5 6 弹簧弹力F（N）0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 弹簧伸长x（cm） 1.20 2.40 3.60 4.76 6.10 7.10 4.在“研究滑动摩擦力的大小”实验中，如图将一木块和木板叠放于水平桌面上，弹簧测力计一端固定，另一端与木块水平相连，用力拉木板，使之在桌面上滑动，读出弹簧测力计的示数。根据的条件，木块与木板间滑动摩擦力等于测力计示数。 在实验中通过在木块上添加钩码的方法，改变木块对木板的压力，并分别测出滑动摩擦力的大小；把木板换成玻璃板再重复上面实验。下表为某实验小组测得的实验数据：
最新人教版高中物理选修3-1综合测试题全套及答案 综合评估检测卷(一)静电场 一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分．每小题至少一个答案正确) 1. 图中，实线和虚线分别表示等量异种点电荷的电场线和等势线，则下列有关P、Q两点的相关说法中正确的是() A．两点的场强等大、反向 B．P点电场更强 C．两点电势一样高 D．Q点的电势较低 答案： C 2．如图所示，让平行板电容器带电后，静电计的指针偏转一定角度，若不改变A、B两极板带的电荷量而减小两极板间的距离，同时在两极板间插入电介质，那么静电计指针的偏转角度() A．一定增大B．一定减小 C．一定不变D．可能不变 解析：极板带的电荷量Q不变，当减小两极板间距离，同时插入电介质，则电容C一定增大．由U＝Q C可 知两极板间电压U一定减小，静电计指针的偏转角也一定减小，选项B正确． 答案： B 3. 如图所示中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在该直线上有a、b两点，用E a、E b分别表示a、b 两点的场强大小，则() A．a、b两点场强方向相同 B．电场线从a指向b，所以E a＞E b C．电场线是直线，所以E a＝E b D．不知a、b附近的电场线分布，E a、E b大小不能确定
解析：由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，而该电场线是直线，故A正确．电场线的疏密表示电场的强弱，只有一条电场线时，则应讨论如下：若此电场线为正点电荷电场中的，则有E a＞E b；若此电场线为负点电荷电场中的，则有E a＜E b；若此电场线是匀强电场中的，则有E a＝E b；若此电场线是等量异种点电荷电场中那一条直的电场线，则E a和E b的关系不能确定．故正确选项为A、D. 答案：AD 4. 如图所示，三个等势面上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由c经a移到d，电场力做正功W1，若由c经b移到d，电场力做正功W2，则() A．W1>W2φ1>φ2 B．W1
新课标高中物理 实验教学教案资料汇总 隆回一中物理组周宝
物理实验的目的与要求 1、实验目的 (1)教会学生用实验研究物理现象与规律，包括： A.正确选择实验方法与实验器材。 B.学会控制实验条件。 C.知道如何实验、判断结果的可靠程度。 (2)帮助学生理解和掌握有关课程容和重要的物理概念，以形成物理思想， 培养解决物理问题的能力 (3)通过实验培养掌握基本物理量的测量方法，以培养实验技能。 (4)培养学生严谨的实验态度、科学的实验方法及良好的实验习惯。 2、做好实验的基本要求 (1)实验前必须做好如下准备： ①明确实验目的，弄懂实验原理 ②了解仪器性能，熟悉操作步骤 ③设计记录表格，掌握注意事项 (2)实验中必须手脑并用，做到心到、眼到、手到。 ①仔细调整实验装置，正确使用实验仪器 ②保证满足实验条件，注意规实验操作 ③认真观察实验现象，客观记录实验数据 (3)实验后必须对数据进行处理： ①尊重实验客观事实，正确分析记录数据 ②合理做出实验结论，独立完成实验报告 常用基本仪器的使用与读数 物理《考试说明》中要求学生熟练掌握的基本仪器有13种，除打点计时器和滑动变阻器不需要读数外，其余11种都涉及到读数问题。 （一）测量仪器使用常规 对于测量仪器的使用，首先要了解测量仪器的量程、精度、使用注意事项和读数方法。 1．关于量程问题：这是保护测量仪器的一项重要参数，特别是天平、弹簧秤、温度计、电流表、电压表和多用电表等，超量程使用会损坏仪器，所以实验时要根据实验的具体情况选择量程适当的仪器。在使用电流表、电压表时，选用量程过大的仪器，采集的实验数据过小，会造成相对误差较大，应选择使测量值位于电表量程的1/3以
往届上海普通高中会考物理真题及答案 考生注意： 1、试卷满分100分,考试时间90分钟。 2、本考试分设试卷和答题纸。试卷包括四大题,第一大题和第二大题均为单项选择题,第三大题为填空题,第四大题为综合应用题。 3、答题前,务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号,并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上,在试卷上作答一律不得分。 4、第一大题和第二大题的作答必须用2B铅笔涂在答题纸上相应的区域,第三大题和第四大题的作答必须用黑色的钢笔或圆珠笔写在答题纸上与试卷题号对应的位置（作图可用铅笔）。 5、第24、25、26题要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。 一、单项选择题（共18分,每小题2分。每小题只有一个正确选项） 1．国际单位制中,属于基本单位的是（） （A）千克（B）特斯拉（C）牛顿（D）库仑 2．下列各种射线中,属于电磁波的是（） （A）α射线（B）β射线（C）γ射线（D）阴极射线 3．如图,质量为m的物体沿倾角为α的固定光滑斜面下滑,则物 体对斜面压力的大小为（）
（A）mg sinα（B）mg cosα （C）mg tanα（D）mg cotα 4．静电场的电场线（） （A）可以相交（B）是闭合的曲线 （C）起始于正电荷,终止于负电荷（D）是点电荷在电场中运动的轨迹 5．如图,O点为弹簧振子的平衡位置,小球在B、C间做无摩擦 的往复运动。若小球从C点第一次运动到O点历时0.ls,则小 球振动的周期为（） （A）0.1s （B）0.2s （C）0.3s （D）0.4s 6．如图,一固定光滑斜面高为H,质量为m的小物体沿斜面从顶 端滑到底端。在此过程（） （A）物体的重力势能增加了mgH （B）物体的重力势能减少了mgH （C）重力对物体做的功大于mgH （D）重力对物体做的功小于mgH 7．质量为2kg的质点仅受两个力作用,两个力的大小分别为16N和20N。则该质点加速度的最大值为（）
物理选修3-1 知识总结 第一章 第1节 电荷及其守恒定律 一、电荷守恒定律 表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个 物体，或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，电荷的总量保持不变。 表述2、在一个与外界没有电荷交换的系统内，正、负电荷的代数和保持不变。 二、电荷量 1、电荷量：电荷的多少。 2、元电荷：电子所带电荷的绝对值1.6×10－19 C 3、比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。 第一章 第2节 库仑定律 一、电荷间的相互作用 1、点电荷：带电体的大小比带电体之间的距离小得多。 2、影响电荷间相互作用的因素 二、库仑定律：在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比，跟它们距离的平方 成反比，作用力的方向在它们的连线上。 2 2 1r Q Q k F 注意（1）适用条件为真空中静止点电荷 （2）计算时各量带入绝对值，力的方向利用电性来判断 第一章 第3节 电场 电场强度 一、电场 电荷（带电体）周围存在着的一种物质，其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用。 二、电场强度 1、检验电荷与场源电荷 2、电场强度 检验电荷在电场中某点所受的电场力F 与检验电荷的电荷q 的比值。 q F E = 国际单位：N /C 电场强度是矢量。规定：正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。 三、点电荷的场强公式 2r Q k q F E == 四、电场的叠加 五、电场线 1、电场线：为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线，曲线的疏密程度表示场强的大小，
曲线上某点的切线方向表示场强的方向。 2、几种典型电场的电场线 3、电场线的特点 （1）假想的 （2）起----正电荷；无穷远处 止----负电荷；无穷远处 （3）不闭合 （4）不相交 （5）疏密----强弱 切线方向---场强方向 第一章 第4节 电势能 电势 一、电势能 1、电势能：电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能. 注意：系统性、相对性 2、电势能的变化与电场力做功的关系 3、电势能大小的确定 电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功 二、电势 1.电势：置于电场中某点的检验电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势 q E 电= ? 单位：伏特（V ） 标量 2.电势的相对性 3.顺着电场线的方向，电势越来越低。 三、等势面 1、等势面：电场中电势相等的各点构成的面。 2、等势面的特点 a:在同一等势面的两点间移动电荷，电场力不做功。 b:电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。 c:电场线总是与等势面垂直。 第一章 第5节 电势差 电场力的功 一、电势差：电势差等于电场中两点电势的差值 B A AB U ??-= 电电电电电电）＝－－＝－（－＝E E E E E W A B B A AB ?)(电势能为零的点点电＝A A W E
一、选择题(本题共有10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的4个选项中，至少有一项是正确的。全部选对的给4分，选对但不全的得2分，有选错的或不选的得0分) 1.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是（ ） A.5 F /9 B.4F /5 C.5F /4 D.9F /5 2.点电荷A 和B ，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和Q ，在AB 连线上，如图1-69所示，电场强度为零的地方在 ( ) A ．A 和 B 之间 B ．A 右侧 C ．B 左侧 D ．A 的右侧及B 的左侧 3．如图1-70所示，平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ） A ．保持S 闭合，将A 板向 B 板靠近，则θ增大 B ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ不变 C ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ增大 D ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ不变 4．如图1-71所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ） A ．自由落体运动 B ．曲线运动 C ．沿着悬线的延长线作匀加速运动 D ．变加速直线运动 5.如图是表示在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（ ） A ．这个电场是匀强电场 B ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E d >E a >E b >E c C ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E b >E c >E d D ．无法确定这四个点的场强大小关系 6．以下说法正确的是（ ） A ．由q F E =可知此场中某点的电场强度E 与F 成正比 B ．由公式q E P = φ可知电场中某点的电势φ与q 成反比 图1-69 B A Q 4Q 图1-70 图1-71
1.长度的测量 会使用游标卡尺和螺旋测微器,掌握它测量长度的原理和方法. 2.研究匀变速直线运动 打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后（每隔5个间隔点）取一个计数点A、B、C、D …。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 …利用打下的纸带可以： ⑴求任一计数点对应的即时速度v：如 (其中T=5×0.02s=0.1s） ⑵利用“逐差法”求a： ⑶利用任意相邻的两段位移求a：如 ⑷利用v-t图象求a：求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出v-t图线，图线的斜率就是加速度a。 注意事项 1、每隔5个时间间隔取一个计数点，是为求加速度时便于计算。 2、所取的计数点要能保证至少有两位有效数字 3.探究弹力和弹簧伸长的关系（胡克定律）探究性实验 利用右图装置，改变钩码个数，测出弹簧总长度和所受拉力（钩码总重量）的多组对应值，填入表中。算出对应的弹簧的伸长量。在坐标系中描点，根据点的分布作出弹力F随伸长量x而变的图象，从而发确定F-x间的函数关系。解释函数表达式中常数的物理意义及其单位。
该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。对探索性实验，要根据描出的点的走向，尝试判定函数关系。（这一点和验证性实验不同。） 4.验证力的平行四边形定则 目的：实验研究合力与分力之间的关系，从而验证力的平行四边形定则。 器材：方木板、白纸、图钉、橡皮条、弹簧秤（2个）、直尺和三角板、细线 该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果，看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的合成的平行四边形定则。 注意事项： 1、使用的弹簧秤是否良好（是否在零刻度），拉动时尽可能不与其它部分接触产生摩擦，拉力方向应与轴线方向相同。 2、实验时应该保证在同一水平面内 3、结点的位置和线方向要准确 5.验证动量守恒定律 (O /N-2r）即可。 OM+m2 OP=m1 由于v1、v1/、v2/均为水平方向，且它们的竖直下落高度都相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和O /N表示。因此只需验证：m1
高中物理会考模拟试题及答案 、单解选择题（本题为所有考生必做?有16小题，每题2分，共32分?不选、多选、错选均不给分） 1.关于布朗运动，下列说法正确的是 A.布朗运动是液体分子的无规则运动 E.布朗运动是悬浮微粒分子的无规则运动 C.悬浮颗粒越大，布朗运动越明显 D.液体温度越高，布朗运动越不明显 2 .下列有关热力学第二定律的说法不正确的是 A .不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化 B .不能可从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化 C. 第二类永动机是不可能制成的 D .热传导的可以由低温物体向高温物体方向进行 3 .如图所示，以下说法正确的是 A .这是直流电 B .这是交流电，电压的有效值为200V C. 这是交流电，电压的有效值为 10^ 2 V D .这是交流电，周期为 2s 4. A、B两物体的动量之比为2:1，动能的大小之比为 1:3，则它们的质量之比为（） A . 12:1 B . 4:3 C. 12:5 D. 4:3 5. 关于运动和力的关系，下列说法正确的是（） A.当物体所受合外力不变时，运动状态一定不变 E.当物体所受合外力为零时，速度大小一定不变 C.当物体运动轨迹为直线时，所受合外力一定为零 D.当物体速度为零时，所受合外力一定为零 6 .关于摩擦力，以下说法中正确的是（） A.运动的物体只可能受到滑动摩擦力 E.静止的物体有可能受到滑动摩擦力 C.滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反 D.滑动摩擦力的方向不可能与运动方向一致 7 .下列关于电容器的说法，正确的是
A .电容器带电量越多，电容越大 B .电容器两板电势差越小，电容越大
高二物理选修3-4教案 11、1简谐运动 一、三维目标 知识与技能 1、了解什么就是机械振动、简谐运动 2、正确理解简谐运动图象得物理含义,知道简谐运动得图象就是一条正弦或余弦曲线过程与方法 通过观察演示实验,概括出机械振动得特征,培养学生得观察、概括能力 情感态度与价值观 让学生体验科学得神奇,实验得乐趣 二、教学重点 使学生掌握简谐运动得回复力特征及相关物理量得变化规律 三、教学难点 偏离平衡位置得位移与位移得概念容易混淆;在一次全振动中速度得变化 四、教学过程 引入:我们学习机械运动得规律,就是从简单到复杂:匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动,今天学习一种更复杂得运动——简谐运动 1、机械振动 振动就是自然界中普遍存在得一种运动形式,请举例说明什么样得运动就就是振动？ 微风中树枝得颤动、心脏得跳动、钟摆得摆动、声带得振动……这些物体得运动都就是振动。请同学们观察几个振动得实验,注意边瞧边想:物体振动时有什么特征？ [演示实验] (1)一端固定得钢板尺[见图1(a)] (2)单摆[见图1(b)] (3)弹簧振子[见图1(c)(d)] (4)穿在橡皮绳上得塑料球[见图1(e)] 提问:这些物体得运动各不相同:运动轨迹就是直线得、曲线得;运动方向水平得、竖直得;物体
各部分运动情况相同得、不同得……它们得运动有什么共同特征？ 归纳:物体振动时有一中心位置,物体(或物体得一部分)在中心位置两侧做往复运动,振动就是机械振动得简称。 2、简谐运动 简谐运动就是一种最简单、最基本得振动,我们以弹簧振子为例学习简谐运动 (1)弹簧振子 演示实验:气垫弹簧振子得振动 讨论:a.滑块得运动就是平动,可以瞧作质点 b.弹簧得质量远远小于滑动得质量,可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点,弹簧得另一端固定,就构成了一个弹簧振子 c.没有气垫时,阻力太大,振子不振动;有了气垫时,阻力很小,振子振动。我们研究在没有阻力得理想条件下弹簧振子得运动。 (2)弹簧振子为什么会振动？ 物体做机械振动时,一定受到指向中心位置得力,这个力得作用总能使物体回到中心位置,这个力叫回复力,回复力就是根据力得效果命名得,对于弹簧振子,它就是弹力。 回复力可以就是弹力,或其它得力,或几个力得合力,或某个力得分力,在O点,回复力就是零,叫振动得平衡位置。 (3)简谐运动得特征 弹簧振子在振动过程中,回复力得大小与方向与振子偏离平衡位置得位移有直接关系。在研究机械振动时,我们把偏离平衡位置得位移简称为位移。 3、简谐运动得位移图象——振动图象 简谐运动得振动图象就是一条什么形状得图线呢？简谐运动得位移指得就是什么位移？(相对平衡位置得位移) 演示:当弹簧振子振动时,沿垂置于振动方向匀速拉动纸带,毛笔P就在纸带上画出一条振动曲线 说明:匀速拉动纸带时,纸带移动得距离与时间成正比,纸带拉动 一定得距离对应振子振动一定得时间,因此纸带得运动方向可以代
高中物理选修3-2测试题 第I 卷(选择题12小题 共 36分) 一选择题(本题包括12小题,每小题3分，共36分。每小题给出的四个选项中,有的只有一 个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全对的得2分,有选错的或不答的得0分) 1.关于电磁场理论,下列说法正确的是:( ) A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的 B. 变化的磁场周围产生的电场不一定是变化的 C. 均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的 D. 振荡电场周围产生的磁场也是振荡的 2.质子和一价钠离子分别垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动,如果它们的圆周半径恰好相等,这说明它们在刚进入磁场时:( ) A.速率相等 B.带电量相等 C.动量大小相等 D.质量相等 3.矩形线圈ABCD 位于通电直导线附近,如图所示,线圈和导线在同一平面内,且线圈的两个边与导线平行,下列说法正确的是:( ) A.当线圈远离导线移动时,线圈中有感应电流 B.当导线中的电流I 逐渐增大或减小时,线圈中无感应电流 C.当线圈以导线为轴转动时,线圈中有感应电流 D.当线圈以CD 为轴转动时,线圈中有感应电流 4.若在磁场是由地球表面带电产生的,则地球表面带电情况是: ( ) A.正电 B.负电 C.不带电 D.无法确定 5.关于日光灯的工作原理下列说法正确的是: ( ) A. 启动器触片接通时,产生瞬时高压 B. 日光灯正常工作时,镇流器起降压限流以保证日光灯正常工作 C.日光灯正常工作时, 日光灯管的电压稳定在220V D.镇流器作用是将交流电变为直流电 6.矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴匀速转动时,线圈跟中性面重合的瞬间,下列说法中正确的是: ( ) A.线圈中的磁通量为零 B. 线圈中的感应电动势最大 C. 线圈的每一边都不切割磁感线 D.线所受到的磁场力不为零 B C D A I
高中物理实验大全——目录 中央电教馆推出的《高中物理实验大全》、《高中化学实验大全》、《高中生物实验大全》就是为了改变我国实验教学的现状而研发的一项科学研究成果。“大全”内容全面、科学、严谨，以满足高中教师对学生实验的要求。“大全”所展示的不是课本的简单再现，而是对实验重新“整合”、组合，适当“加深”和“拓宽”，并把实验能力与计算机技术相结合，从深层上揭示出实验的科学原理。 01.气垫导轨介绍 02.数字计时仪介绍 03用数字计时仪测气垫导轨上滑块的即时速度 04匀速直线运动及其速度 05测运变速直线运动的加速度 06电磁打点记时器 07用打点计时器演示匀速直线运动 08电火花打点计时器 09用打点计时器测匀加速直线运动的加速度 10初速度为零的匀加速直线运动的路程和时间的关系 11用牛顿管演示空气阻力很小时不同物体同事下落 12用悬挂法确定薄板的重心 13用大玻璃瓶演示玻璃微小形变 14用形变演示器演示形变产生弹力 15用激光镜面反射演示桌面微小形变 16静摩擦 17最大摩擦力 18验证滑动摩擦定律 19滑动摩擦 20滚动摩擦与滑动摩擦的比较 21力合成的平行四边形定则 22合力的大小于分力间夹角的关系 23力的分解 24三角衍架演示力的分解 25共点力的平衡条件 26力矩的平衡 27惯性（1） 28惯性（2) 29惯性（3） 30牛顿第一定律 31牛顿第二定律(1) 32牛顿第二定律(2) 33牛顿第三定律 34静摩擦力的相互性 35弹力的相互性 36作用力于反作用力的关系
37失重 38用测力计演示超重于失重 39用微小压强计演示超重于失重 40物体做曲线运动的条件 41曲线运动中速度的方向 42互成角度的两个直线运动的合成43平抛运动与自由落体运动的等时性44平抛运动与水平匀速运动的等时性45平抛运动的轨迹 46决定向心力大小的因素 47弹簧振子的振动 48简谐振动的图象 49阻尼振动的图象 50单摆的等时性 51单摆的振动周期与摆球的质量无关52单摆的周期与摆长有关 53用计时器研究单摆周期与摆长关系54受迫振动和共振（1） 55受迫振动和共振（2） 56用示波器观察发声物的振动 57物体的动能 58重力势能 59动能与重力势能的转化 60动能与弹性势能的转化 61动量守恒 62完全非弹性碰撞 63完全弹性碰撞(1) 64完全弹性碰撞(2) 65完全弹性碰撞(3) 66斜碰 67碰撞球(1) 68碰撞球(2) 69碰撞球(3) 70单摆小车 71反冲(1) 72反冲(2) 73反冲(3) 74气体的扩散 75液体的扩散速度与温度有关 76布朗运动 77布朗运动的成因 78分子间的相互作用力(1) 79分子间的相互作用力(2) 80压燃实验
高中物理演示实验练习 1(如图23-1所示，在用横截面为椭圆形的墨水瓶演示坚硬物体微小弹性形变的演示实验中，能观察到的现象是:( ) A(沿椭圆长轴方向压瓶壁，管中水面上升;沿椭圆短轴方向压瓶壁，管中水面下降 B(沿椭圆长轴方向压瓶壁，管中水面下降;沿椭圆短轴方向压瓶壁，管中水面上升 C(沿椭圆长轴或短轴方向压瓶壁，管中水面均上升 D(沿椭圆长轴或短轴方向压瓶壁，管中水面均下降 2((1989年广东高考题)如图23-2所示，物体A放在水平桌面上，被水平绳拉着处于静止状态，则 ( ) A(A 对桌面的压力和桌面对A的支持力总是平衡的 B(A 对桌面的摩擦力的方向是水平向右的 C(绳子对A的拉力小于A受的静摩擦力 D(A受的重力和桌面对A的支承力是一对作用力和反作用力 3(用抽成真空的毛线管演示不同质量的物体下落快慢的实验时，所观察到的现象是__ __ ___，说明有空气阻力足够小时，所有物体从同一高度自由下落所需时间是__ ___的。 4(平抛运动物体的规律可以概括为两点: (1)水平方向做匀速运动;
(2)竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验:如图23-3所示，用小锤打击弹性金属片，A球就水平飞出，同时B 球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验( ) A(只能说明上述规律中的第(1)条 B(只能说明上述规律中的第(2)第 C(不能说明上述规律的任何一条 D(能同时说明上述两条规律 5(在光滑水平桌面上固定一根钉子，把绳的一端套在钉子上，另一端系一个小球，使小球在光滑的桌面上做匀速圆周运动，将钉子拔掉，可以看到 ( ) A(小球沿径向远离圆心飞出 B(小球沿曲线远离圆心飞出 C(小球沿圆周的切线飞出 D(小球仍沿原轨道做匀速圆周运动 1 6((1996年全国高考题)如果下表中给出的是做简谐运动的物体的位移x 或速度v，与时刻的对应关系，T是振动周期，则下列选项中正确的是: ( ) A(若a表示位移x ，则c表示相应的速度v B(若d表示位移x，则a表示相应的速度v C(若c表示位移 x，则 a 表示相应的速度v D(若b表示位移x，则c表示相应的速度v 7(图23-7是研究受迫振动的实验装置，当用不同转速匀速转动把手时，把手就给弹簧振子以周期性的驱动力使振子做受迫振动，可以看到 ( )
高中物理选修3-1试题 一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确 .全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.) 1.某静电场的电场线分布如图,图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为P E 和Q E ,电势分别为P ?和Q ?,则（ ） A.P Q E E >，P Q ??< B.P Q E E <，P Q ??> C.P Q E E <，P Q ??< D.P Q E E >，P Q ??> 2.关于电势与电势能的说法正确的是( ) A.电荷在电场中电势高的地方电势能大 B.在电场中的某点,电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大 C.正电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大 D.负电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能小 3.图中水平虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线.两带电小球M 、N 质量相等,所带电荷量的绝对值也相等.现将M 、N 从虚线上的O 点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a 、b 、c 为实线与虚线的交点,已知O 点电势高于c 点.则( ) A.M 带负电荷,N 带正电荷 B.M 在从O 点运动至b 点的过程中,动能不变 C.N 在从O 点运动至a 点的过程中克服电场力做功 D.N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相等 4.下列说法正确的是( ) A.带电粒子仅在电场力作用下做“类平抛”运动,则电势能一定减小. B.带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合. C.带电粒子在电场中运动,如只受电场力作用,其加速度方向一定与电场线方向相同. D.一带电小球在匀强电场中在电场力和重力的作用下运动,则任意相等时间内动量的变化量相同. 5.一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P 点,如图所示.以E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,ε表示正电荷在P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( ) A.U 变小,E 不变 B.E 变大,ε变大 第1题图 Q P q +q +
漠河高级中学物理实验综合测试题 命题人:滕鹏 1. 实验：为了测量某一被新发现的行星的半径和质量，一艘宇宙飞船飞近它的表面进行实验。飞船在引力作用下进入该行星表面的圆形轨道，在绕行中做了第一次测量。绕行数圈后，着陆在该行星上，并进行了第二次测量。依据测量的数据，就可以求出该星球的半径和星球的质量。已知万有引力恒量为G。飞船上备有以下实验器材： A. 一只精确秒表 B. 一个已知质量为m的物体 C. 一个弹簧秤 D. 一台天平（附砝码） 请根据题意回答以下问题： （1）第一次测量所选用的实验器材为______________________， 测量的物理量是______________________。 （2）第二次测量所选用的实验器材为______________________， 测量的物理量是______________________。 （3）试推导出行星的半径、质量的表达式。（用已知量和测出的物理量表示） 2. （1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一工件长度，如图甲所示。图示的读数是_________cm。 （2）如图乙，将一打点计时器固定在斜面上某处，打点计时器使用的交流电频率为50Hz。 用米尺测得斜面的高度与长度之比为1 4 。一辆质量为400g的小车拖着穿过打点计时器的纸 带从斜面上滑下。图丙是打出纸带的一段，相邻记数点间还有四个点未画出。由图可知，打点计时器打纸带上B点时小车的瞬时速度v B=_________m/s，打纸带上E点时小车的瞬时速度v E=_________m/s。 3. 科学实验是人们认识自然的重要手段。在电学实验中经常需要测量某负载的电阻。测量电阻的方法有多种。现需要测量一只标有“220，100W”灯泡的电阻。 （1）这只灯泡正常工作时的电阻为_____________Ω。若用多用电表中的欧姆挡直接接在灯泡两端测量它的电阻，则测出的电阻应_____________灯泡正常工作时的电阻。（填“大于”、“小于”或“等于”） （2）现在提供以下的实验器材： A. 220V的交流电源 B. 单刀双掷开关一只 C. 电阻箱一只（0~999Ω，额定电流1A） D. 交流电流表一只（0~0.6A） E. 导线若干 请你用以上的器材设计一个实验，能较为准确地测出灯泡工作时的电阻值。请画出电路原理图，并简述实验步骤。 4. 甲、乙两位同学在一次应用伏安法测量电阻R x的实验中进行了如下操作：第一步用万用表粗测电阻R x的阻值，第二步用伏安法测量电阻R x的阻值。