2．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點(diǎn)，用兩條細(xì)繩套結(jié)在橡皮條的另一端。

[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯驗(yàn)證力的合成的平行四邊形定則。

[實(shí)驗(yàn)原理]此實(shí)驗(yàn)是要用互成角度的兩個(gè)力與一個(gè)力產(chǎn)生相同的效果(即：使橡皮條在某一方向伸長(zhǎng)一定的長(zhǎng)度)，看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個(gè)力是否在實(shí)驗(yàn)誤差允許范圍內(nèi)相等。

[實(shí)驗(yàn)器材]

木板一塊、白紙、圖釘若干、橡皮條一段、細(xì)繩、彈簧秤兩個(gè)、三角板、刻度尺、量角器。

[實(shí)驗(yàn)步驟]

1．用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上。

5．探索結(jié)論：按照F-x圖象中各點(diǎn)的分布與走向，嘗試做出一條平滑的曲線(包括直線)。所畫(huà)的點(diǎn)不一定正好在這條曲線上，但要注意使曲線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相同。嘗試寫(xiě)出曲線所代表的函數(shù)，首先嘗試F-x是否為一次

4．根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出F-x圖象，(以F為縱軸，以x為橫軸)

3．將數(shù)據(jù)記錄在表格中；

2．如圖所示，將彈簧一端固定，另一端掛上砝碼(鉤碼)，待彈簧平衡后，記錄下彈簧的長(zhǎng)度及砝碼的重量。然后改變砝碼的質(zhì)量，再讀出幾組數(shù)據(jù)。

[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯

探索彈力與彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系，并學(xué)習(xí)所用的科學(xué)方法。

[實(shí)驗(yàn)原理]

彈簧受到拉力會(huì)伸長(zhǎng)，平衡時(shí)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(guò)測(cè)定外力而得出(可以用懸掛砝碼的方法給彈簧施加拉力)；彈簧的伸長(zhǎng)可用直尺測(cè)出。多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，用列表或作圖的方法探索出彈力與彈簧伸長(zhǎng)的定量關(guān)系。

[實(shí)驗(yàn)器材]彈簧(不同的多根)、直尺、砝碼。

[實(shí)驗(yàn)步驟]

彈簧的彈力用F來(lái)表示，彈簧原長(zhǎng)(自然長(zhǎng)度)用L₀來(lái)表示，彈簧現(xiàn)長(zhǎng)用L來(lái)表示，彈簧的伸長(zhǎng)用x來(lái)表示，則x=L - L₀。

1．用直尺測(cè)出彈簧的原長(zhǎng)L₀，

3、類比法：①點(diǎn)電荷-一-質(zhì)點(diǎn)。②電勢(shì)差--高度差。③電場(chǎng)強(qiáng)做功的特點(diǎn)--重力做功的特點(diǎn)。④電勢(shì)能一一重力勢(shì)能。⑤電勢(shì)能的變化與電場(chǎng)力做功的關(guān)系--重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系。⑥電場(chǎng)線--磁感線。⑦勻強(qiáng)電場(chǎng)中帶電粒子的直線加速(減速)--勻變速直線運(yùn)動(dòng)。⑧垂直進(jìn)入勻強(qiáng)中帶電粒的偏轉(zhuǎn)--重力場(chǎng)中的平拋。

知識(shí)點(diǎn)一庫(kù)侖力的計(jì)算與理解

　　 庫(kù)侖力是兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力，一個(gè)點(diǎn)電荷受到其它多個(gè)點(diǎn)電荷的作用，可分別求出所有庫(kù)侖力，再求其合力。

[例1]如圖所示，一個(gè)均勻的帶電圓環(huán)，帶電量為+Q，半徑為R，放在絕緣水平桌面上。圓心為O點(diǎn)，過(guò)O點(diǎn)做一豎直線，在此線上取一點(diǎn)A，使A到O點(diǎn)的距離為R，在A點(diǎn)放一檢驗(yàn)電荷+q，則+q在A點(diǎn)所受的電場(chǎng)力為(　　 )

A、，方向向上 　　B、，方向向上

C、，方向水平向左　　 D、不能確定

導(dǎo)示:如畫(huà)所示將帶電圓環(huán)等分成無(wú)數(shù)個(gè)相同的點(diǎn)電荷q’，由于對(duì)稱性所有q’與q的作用力在水平方向分力的合力應(yīng)為零，因此

且方向向上。

檢驗(yàn)電荷+q受到的庫(kù)侖力在水平方向上的合力恰好為零。解題時(shí)要注意到疊加原理的應(yīng)用。

知識(shí)點(diǎn)二帶電粒子在組合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

　　 帶電粒子在組合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，物理過(guò)程有先有后，可采用靈活多變的，有針對(duì)性的物理規(guī)律進(jìn)行列式求解。

[例2]如圖所示，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向豎直向上，A、B是兩個(gè)大小相同的金屬小球，B球的質(zhì)量是A球質(zhì)量的4倍．B球不帶電，放在水平臺(tái)面的邊緣；A球帶正電荷，與臺(tái)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4。開(kāi)始時(shí)A球在臺(tái)面上恰好能勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為5 m／s，與B球發(fā)生正碰．碰后B球落到地面上，落地時(shí)的動(dòng)能等于它在下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能．碰撞時(shí)間極短，且兩球總電荷量沒(méi)有損失．A、B兩球始終在電場(chǎng)中，臺(tái)面絕緣且足夠大，其高度為1.6 m，g取10 m／s²．求碰撞后A球還能運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間?

導(dǎo)示: 設(shè)電場(chǎng)強(qiáng)度為E，B球質(zhì)量為4m，碰后電荷量為q則A球質(zhì)量為m，A球碰前帶電荷量應(yīng)為2q，速度為v₀，碰后帶電荷量應(yīng)為q．

A球在碰前有2qE=mg，則：qE=mg/2

設(shè)A、B兩球碰撞后的速度分別是v₁、v₂，對(duì)B球碰后由動(dòng)能定理得：

E_k-4mv₂²/2=(4mg-qE)h

由題意有：E_k=4mgh

解得：v₂=2m/s

A、B兩球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，以v₀方向?yàn)檎�方向，則；mv₀=mv₁+4mv₂

解得；v₁=v₀-4v₂=-3m/s

碰后A球返回，設(shè)經(jīng)時(shí)間t停下，由動(dòng)量定理得：μ(mg-qE)t=0-mv₁

解得：t=1.5s

知識(shí)點(diǎn)三圖像信息問(wèn)題

　　 圖像信息問(wèn)題中，題目中會(huì)給予許多相關(guān)條件，解題時(shí)要抓住對(duì)解題有用的特殊點(diǎn)作為解題的突破口。圖中的曲線則表示一定的物理過(guò)程，所以解題時(shí)要認(rèn)識(shí)這些過(guò)程與坐標(biāo)點(diǎn)的意義。

[例3]質(zhì)量為m、帶電量+q的小球以水平初速度v₀進(jìn)入豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，如圖甲所示，今測(cè)得小球進(jìn)入電場(chǎng)后在豎直方向上上升的高度h與水平方向的位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，根據(jù)圖乙給出的信息．求：

(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的大�。�　　

(2)小球從進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)到上升到h高度的過(guò)程中，電場(chǎng)力做了多少功?　

(3)小球在h高度處的動(dòng)能多大? 　

導(dǎo)示: (1)根據(jù)圖乙，小球上升高度h時(shí)在水平方向上的位移x，設(shè)小球上升高度h所用時(shí)間為t，小球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則x＝v₀t

在豎直方向的加速度大小為a，則h＝at²/2

解得a＝2hv₀²/t²

根據(jù)牛頓第二定律得qE一mg＝ma

E=(mg+ma)/q=m(g+2hv₀²/t²)/q

(2)電場(chǎng)力做功W＝gEh=m(gh+2h²v₀²/t²)

(3)根據(jù)動(dòng)能定理，小球在A高度處的動(dòng)能

知識(shí)點(diǎn)四豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)

一物體在豎直面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)對(duì)兩個(gè)特殊位置進(jìn)行研究，即最高點(diǎn)與最低點(diǎn)。由于是電場(chǎng)中的問(wèn)題，所以還需要注意電荷的正負(fù)和電場(chǎng)的方向?qū)εR界狀態(tài)的影響。

[例4](08淮陰中學(xué))如圖所示，在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，用絕緣細(xì)線拴著帶負(fù)電的小球(視為質(zhì)點(diǎn))在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，則下列判斷正確的是(　　 )

A．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線的拉力一定最大

B．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小球的速度一定最大

C．小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小球的電勢(shì)能一定最大

D．小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，小球的機(jī)械能一定最大

導(dǎo)示: 小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受向下的重力、向上的電場(chǎng)力和繩子的拉力作用，但不能確定重力與電場(chǎng)力之間的關(guān)系，所以不能確定物理最低點(diǎn)，故AB錯(cuò)。最低點(diǎn)電勢(shì)最低，負(fù)電荷電勢(shì)最大，C對(duì)。運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程中電場(chǎng)力做功最多，機(jī)械能最多，D對(duì)。應(yīng)選CD。

知識(shí)點(diǎn)五臨界問(wèn)題探究

[例5](08南通高三調(diào)研)如圖所示，真空中水平放置的兩個(gè)相同極板Y和Y'長(zhǎng)為L(zhǎng)，相距d，足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距b．在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓U，一束質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子(不計(jì)重力)從兩板左側(cè)中點(diǎn)A以初速度v₀沿水平方向射入電場(chǎng)且能穿出．

(1)證明粒子飛出電場(chǎng)后的速度方向的反向延長(zhǎng)線交于兩板間的中心O點(diǎn)；

(2)求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U的范圍；

(3)求粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度．

導(dǎo)示: (1)設(shè)粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度大小為a，離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)距離為y，沿電場(chǎng)方向的速度為v_y，偏轉(zhuǎn)角為θ，其反向延長(zhǎng)線通過(guò)O點(diǎn)，O點(diǎn)與板右端的水平距離為x，則有：y＝at²/2

聯(lián)立可得　 　　　　　

即粒子飛出電場(chǎng)后的速度方向的反向延長(zhǎng)線交于兩板間的中心．

(2)　　　　 　　　　　　

解得　　　

當(dāng)時(shí)，　　　　　

則兩板間所加電壓的范圍

(3)當(dāng)時(shí)，粒子在屏上側(cè)向偏移的距離最大(設(shè)為y0)，則　　　　　

而　　 解得 　　　　

則粒子可能到達(dá)屏上區(qū)域的長(zhǎng)度為 　　 　　

2、理想模型法：點(diǎn)電荷。

1、比值定義法：如電場(chǎng)強(qiáng)度，電勢(shì)，電容的定義。