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14.5_浮力学案

14.5_浮力学案
14.5_浮力学案

甲 乙 图

浮 力 学 案

一、浮力的存在

乒乓球能浮在水面,是因为受到了浮力。铁块在水中会下沉,是没有受到浮力吗?

浮力的测量:

1.测量浮力大小的方法(示数差法):

①、用弹簧测力计测出物体在空气中的重力G =____________

②、把物体放入水中,记下此时弹簧测力计的示数为F 拉=

_______________

③、则浮力的大小:F 浮=____________。

例1:有一金属块,在空气中称时,弹簧秤的示数为5.4N ;浸

没在水中称时,弹簧秤的示数为 3.4N 。金属块受到的浮力为

_______________N 。

定义:一切浸入液体中的物体都会受到液体对它竖直向上的力,这个力就是_______。

二、浮力产生的原因:

解释图所示的现象:

结论:甲图说明左右薄膜所受到水的压力大小

________;乙图说明上下薄膜所受到水的压力

大小________,并且水对上表面薄膜向下的压

力_____于水对下表面薄膜向上的压力。

∴浮力的大小等于液体对下表面向上的压力_____去液体对上表面向下的压力。即F 浮=______________

三、浮力的计算:

浸在液体中的物体所受的浮力,大小等于____________________________________。这就是著名的阿基米德原理。即

F 浮 =_______________= __________________= _____________________

例2:将一块重为10N 的物体放入一装满水的溢水杯,从杯中溢出3N 的水,则物体在水中受到的浮力大小为:( )

A 、10N

B 、3N

C 、13N

D 、7N

例3:将一块重为10N 的物体放入一装满水的溢水杯,从杯中溢出0.3kg 的水,则物体在水中受到的浮力大小为多少?(g 取10N/kg )

例4:将一块重为10N 的物体放入一装满水的溢水杯,从杯中排出的水的体积为

3×10-4m 3,则物体在水中受到的浮力大小为多少?(g 取10N/kg )

巩固练习:

1、用弹簧秤测出某一物体在空气中的重量为10N ,将物体浸没在水中测得弹簧秤的示数为3N ,则物体在水中受到的浮力大小为:( )

A 、10N

B 、3N

C 、13N

D 、7N

2.某实验小组做探究塑料块浸没在水中所受的浮力大小和塑料块排开的水重的关系的实验,按照下面图a 、图b 、图c 、图d 、的

顺序做实验,请将下面记录实验数据的表格

的内容补充完整,并写出实验结论(图中弹

簧测力计每一小格的分度值是1N ,实验结论

可以用式子表示)。

3.如图,将木块轻轻放入已侧放且水已满的大烧杯中内,待木块静止时,从杯中溢出70g 水 ,求:木块受到的浮力。

4:将一块重为5N 的物体放入一装满水的杯中,从杯中排出的水的体积为20ml ,则物体在水中受到的浮力大小为多少?(g 取10N/kg )

5.、如图所示,体积相等,形状不同的铅球、铁板和铝块浸没在水中

不同深度处,则( )

A 、铁板受到的浮力大

B 、铝块受到的浮力大

C 、铅球受到的浮力大

D 、它们受到的浮力一样大

6、质量相等的实心铜块和铝块浸没在水里,比较它们受到的浮力:

( ) A 、铜块受到的浮力较大 B 、铝块受到的浮力较大

C 、两者受到的浮力相等

D 、条件不足,无法确定

5、一个铅球和两个铁球,它们体积相同,使其分别浸入水和煤油中,如图所示,若三者受到的浮力分别为F1、F2、F3,则以下正确的是( )

A 、F1= F2= F3

B 、F1= F2> F3

C 、F1> F2 = F3

D 、F1> F2 > F3

6、有一块金属块,在空气中称得重3.8N ,将它浸没在盛满水的

溢水杯中使,有50mL 的水从溢水杯中流入量筒,求:(1)金属块的体积;(2)金属块在水中受到的浮力;(3)金属块在水中时弹簧称的读数;(4)金属的密度是多少?

(二)实验:

1.对比图A、C

如图(A)所示物体的重力G石=_________N,

图(C)所示物体在水中,测力计的示数F=_________N,

物体受到的浮力为F浮=_______________。

2.图(B)所示是空桶的重力,G桶=_________N

图(D)水和桶的重力G=____________N,

可知物体浸入水后排出水的重力G排=_________N

3.比较发现F浮_________G排。

14.5 浮力(二)

所以

○1浮力大小等于它排开的液体受到的重力

○2浮力大小与它排开的液体的质量m排有关

例1:把一个小球轻轻放入装满水的溢水杯中,溢出水的质量是50g,则小球受到的浮力

F浮=____________=____________=____________N

○3浮力大小与被它排开的液体的体积V排和液体的密度p液有关

例2:体积是1m3的物体,浸没在水中,它所受到的浮力是多少?(计算时取g=10N/kg)

注释:排开液体体积与物体的体积的关系

○1当一个物体全部浸没在液体中时物体体积V物与排开液体体积V液的关系是V排______V物,

○2当一个物体未全部浸没在液体中时,如只有1/n浸没,则V排=_________V物

例3:两手分别拿着一个小木块和一个大木石块(石块体积大于木块体积),把它们浸没在水中,同时放手,木块上浮,石块下沉。下列说法正确的是()A.放手瞬间小木块上浮所以受到浮力,石块下沉所以没有受到浮力

B.因为两物体都浸没在水中,所以所受的浮力一样

C.放手瞬间小木块受到的浮力大于大石块受到的浮力

D.放手瞬间小木块受到的浮力小于大石块受到的浮力

例4:关于物体受到浮力,下列说法正确的是()

漂在水面的物体一定比沉在水底的物体受到的浮力大

物体的密度越大,则受到的浮力越小

物体排开的液体的体积越大,则其所受的浮力就越大

物体排开的液体的重力越大,则其所受的浮力就越大

堂上练习:

1.如图所示,将做成不同形状、相同体积的物体完全浸没在水中,则甲、乙两种形状所受的浮力F甲和F乙的关系为()

A.F甲<F乙 B.F甲=F乙C.F甲>F乙D.不能判断

2.如图12—2所示三个体积相同的实心球体在液体中静止,那么______球所受到的浮力最小,______球所受到的浮力最大。

3.图12—3所示是阿基米德原理的验证过程的实验,从实验中可以验证的规律是:()

A.浮力与物体的体积和形状及物体的重力三者关

B.浮力与物体排开的液体受到的重力有关

C.浮力与物体自身的重力也有关

D.浮力与物体在液体中的深度有关,因为液体对物体产生的力是由压力差所造成的4.同样重的铁块甲和乙,甲浸没在水中,乙浸没在煤油中,哪个铁块受到的浮力大?为什么?

5.为什么鸡蛋在自来水中下沉,在盐水中上浮?

6.有一块0.1m3木块,放在水中有1/5露出水面,木块受到的浮力为____________。(计算时取g=10N/kg)

7.一个物体的体积为200 cm3,将其体积的二分之一浸入水中时,它受到的浮力是_____ N;全部浸没在水中时,被排开的水所受的重力是_____ N.

8.有一金属块,在空气中称时,弹簧秤的示数为5.4N;浸没在水中称时,弹簧秤的示数为3.4N,求:

(1)这金属块在水中受到的浮力多大?

(2)这金属块的体积是多少?(计算时取g=10牛/千克)

9.1783年,法国物理学家查理做成的世界上第一个氢气球,体积是620m3,这个气球在地面附近受到的浮力有多大?(设地面附近气温是0℃,气压是标准大气压)

高中物理5.5向心加速度、5.6向心力习题课导学案新人教版必修2

高中物理 5.5 向心加速度、5.6 向心力习题课导学案新人教版必修2 【学习目标】 1.进一步掌握向心力、向心加速度的有关知识,理解向心力、向心加速度的概念。 2.熟练应用向心力、向心加速度的有关公式分析和计算有关问题 【学习重点】理解向心力、向心加速度的概念并会运用它们解决实际问题。 【学习难点】应用向心力、向心加速度的有关公式分析和计算有关问题。 【学习过程】 【自主学习】 1.什么是向心力、向心加速度? (1)做圆周运动的物体受到的始终指向的合力,叫做向心力。 注意:向心力是根据力的作用效果命名的,不是一种新的性质的力。向心力的作用效果:只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。 (2)做圆周运动物体的沿半径指向的加速度,叫做向心加速度。 2.向心加速度和向心力的大小怎样计算? (1)、向心加速度公式:a=== (2)、向心力公式:F=== 3.圆周运动中向心力的分析 (1)匀速圆周运动:物体做匀速圆周运动时受到的外力的合力就是向心力,向心力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心,这是物体做匀速圆周运动的条件. (2)变速圆周运动:在变速圆周运动中,合外力不仅大小随时间改变,其方向也不沿半径指向圆心.合外力沿半径方向的分力(或所有外力沿半径方向的分力的矢量和)提供向心力,使物体产生向心加速度,改变速度的方向.合外力沿轨道切线方向的分力,使物体产生切向加速度,改变速度的大小. 4、应用牛顿第二定律解决圆周运动问题的一般步骤: ①确定研究对象,确定圆周运动的轨道平面和圆心位置,从而确定向心力的方向; ②选定向心力的方向为正方向 ③受力分析(不要把向心力作为一种按性质命名的力进行分析) ④由牛顿第二定律列方程 ⑤求解并说明结果的物理意义。 【典型例题剖析】 例题1:如图所示,长0.40m的细绳,一端拴一质量为0.2kg的小球,在光滑水平面上绕绳的另一端做匀速圆周运动,若运动的角速度为5.0rad/s,求绳对小球需施多大拉力? 【变式训练】如图所示,半径为R的半球形碗内,有一个具有一定质量的物体A, A与碗壁间的摩擦不计.当碗绕竖直轴OO’匀速转动时,物体A在离碗底高为h 处紧贴着碗随碗一起匀速转动而不发生相对滑动,求碗转动的角速度. 例题2、如图所示,用同样材料做成的A、B、c三个物体放在匀速转动的水平转台 上随转台一起绕竖直轴转动.已知三物体质量间的关系m a=2m b=3m c,转动半径之间 的关系是r C=2r A=2r B,那么以下说法中错误的是:( ) A.物体A受到的摩擦力最大 B.物体B受到的摩擦力最小 C.物体C的向心加速度最大 D.转台转速加快时,物体B最先开始滑动

必修二5.6向心力导学案

§6.向心力——问题导读(命制教师:张宇强) §6. 向心力——问题导读 使用时间:3月3日——3月5日 姓名班级 【学习目标】 1、理解向心力的概念及其表达式的确切含义; 2、知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行计算; 3、进一步体会力是产生加速度的原因,并通过牛顿第二定律来理解匀速圆周运动、变速圆周运动及一般曲线运动的各自特点。 【知识回顾】 1、用线速度表示的向心加速度公式: 2、用线速度表示的向心加速度公式: 【问题导读】 认真阅读《课本》P23—24内容,并完成以下导读问题: 一、向心力 做匀速圆周运动的物体具有。根据牛顿第二定律,产生这一加速度的原因一定是物体受到了的合力。这个合力叫做。把向心加速度的表达式代入牛顿第二定律,可得向心力的表达式:或。 向心力并不是像重力、弹力、摩擦力那样作为来命名的。它是根据命名的。 二、变速圆周运动和一般的曲线运动 若物体所受的力不通过运动轨迹的圆心,可以把力分解为两个互相垂直的分力: 和。产生向心加速度,它始终与速度方向,其表现是。仅有向心加速度的圆周运动是运动,同时具有向心加速度和切向加速度的圆周运动就是运动。

§6. 向心力——课堂导学 姓名 班级 一、向心力 1、向心力公式 2、向心力的来源 从以下几个方面分析做圆周运动的物体 ①明确该物体做圆周运动的平面;②标出圆周运动的圆心位置和转动半径;③画出物体的受力分析示意图。 3、实验:向心力的测量 用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 ①简述实验原理(怎样达到验证的目的) ②实验器材有哪些? ③实验过程中要测量那些物理量(记录哪些数据)? 二、变速圆周运动和一般的曲线运动 1、变速圆周运动 在变速圆周运动中,物体所受合力不指向圆心,可以把合力分解为沿半径方向的分力F n 和沿切线方向的分力F t ,F n 其中是向心力,只改变速度的方向,F t 只改变速度的大小。 总结:在圆周运动中,当合力F 与v 成锐角时,物体做加速圆周运动;当合力F 与v 成钝角时,物体做减速圆周运动;当合力F 与v 总是成直角时,(即合力等于向心力)物体做匀速圆周运动。

高中物理选修3-1学案:微型专题7 洛伦兹力作用下的实例分析

微型专题7 洛伦兹力作用下的实例分析 [学科素养与目标要求] 物理观念:知道速度选择器、磁流体发电机、电磁流量计的工作原理. 科学思维:进一步了解洛伦兹力在科技生活中的应用,提高学生的综合分析和计算能力.科学态度与责任:体会洛伦兹力的应用实例给现代科技生活带来的变化. 一、速度选择器 1.装置及要求 如图1,两极板间存在匀强电场和匀强磁场,二者方向互相垂直,带电粒子从左侧射入,不计粒子重力. 图1

2.带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是qE =q v B ,即v =E B . 3.速度选择器的特点 (1)v 的大小等于E 与B 的比值,即v =E B .速度选择器只对选择的粒子速度有要求,而对粒子的质量、电荷量大小及带电正、负无要求. (2)当v >E B 时,粒子向F 洛方向偏转,F 电做负功,粒子的动能减小,电势能增大. (3)当v <E B 时,粒子向F 电方向偏转,F 电做正功,粒子的动能增大,电势能减小. 例 1 在两平行金属板间,有如图2所示的互相正交的匀强电场和匀强磁场.α粒子以速度v 0从两板左侧正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时,恰好能沿直线匀速通过.供下列各小题选择的选项有:

图2 A.不偏转 B.向上偏转 C.向下偏转 D.向纸内或纸外偏转 (1)若质子以速度v0从两板左侧正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时,质子将________. (2)若电子以速度v0从两板左侧正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时,电子将________. (3)若质子以大于v0的速度从两板左侧正中央垂直于电场方向和磁场方向射入时,质子将________. (4)若增大匀强磁场的磁感应强度,其他条件不变,电子以速度v0沿垂直于电场和磁场的方向,从两板左侧正中央射入时,电子将________. [[答案]](1)A(2)A(3)B(4)C [[解析]]设带电粒子的带电荷量为q,匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感应强度为B.带电粒子以速度v0从左侧垂直射入正交的匀强电场和匀强磁场中时,若粒子带正电荷,则所受电场力方向向下,大小为qE;所受磁场力方向向上,大小为Bq v0.沿直线匀速通过时, ,即沿直线匀速通过时,带电粒子的速度与其带电荷量无关.如果显然有Bq v0=qE,v0=E B 粒子带负电荷,所受电场力方向向上,磁场力方向向下,上述结论仍然成立.所以,第(1)(2)两小题应选A.若质子以大于v0的速度从左侧射向两板之间,所受磁场力将大于电场力,质子带正电荷,将向上偏转,第(3)小题应选B.磁场的磁感应强度B增大,其他条件不变,电子所受磁场力大于电场力,电子带负电荷,所受磁场力方向向下,将向下偏转,所以第(4)小题应

5-7 向心力学案

5-7 向心力 【教学目标】 1.理解向心力的概念及其表达式的确切含义及其特点 2.知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行计算. 3.知道向心力不是物体受到的一种力,它是以力的效果命名的,由其他性质的力来提供,是物体受到的合外力 【教学重点】 1.体会牛顿第二定律在向心力上的应用. 2.明确向心力的意义、作用、公式及其变形. 【教学难点】 1.向心力在圆周运动中的作用和向心力大小的推导及验证. 2.如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象. 【要解决的问题】 1、物体做圆周运动的条件如何? 2、圆周运动是什么性质的运动?具有什么特征? 3、向心力如何定义?特点如何? 4、向心力与哪些因数有关?如何推导向心力表达式? 5、变速圆周运动的受力有何特点? 6、如何采用圆周运动的分析方法处理一般的曲线运动? 【教学方法】 指导学生自学、探究、讨论、互查、分析、归纳、总结。 【教学过程】 (一)导入课题的背景材料 (二)在自学和实验探究的基础上分小组讨论,找出所要解决问题的答案。 (三)师生共同归纳总结,得出线速度、角速度、转速及周期等概念以及它们之间的关系。【配用习题】 1、典型例题 【例1】关于向心力说法中正确的是() A、物体由于做圆周运动而产生的力叫向心力; B、向心力只改变物体运动的方向,不改变物体运动的快慢; C、做匀速圆周运动的的物体所受向心力是不变的; D、向心力是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力. 【例2】如图2所示,小物块A与圆盘保持相对静止,跟着圆盘一起作匀速圆周运动,则下列关于A的受力情况说法正确的是 A.受重力、支持力 B.受重力、支持力和指向圆心的摩擦力 C.受重力、支持力、摩擦力和向心力 D.受重力、支持力和与运动方向相同的摩擦力

洛伦兹力的教学设计

探究洛伦兹力的教学设计 宁陕中学:周华 ★教学目标 (1)知识与技能 1、知道什么是洛伦兹力,会判断洛伦兹力的方向; 2、知道洛伦兹力大小的推导过程; (2)过程与方法: 1、通过对安培力产生原因的猜测,培养学生的联想和猜测能力; 2、通过演示实验,培养学生的观察能力。 3、通过类比的方法培养学生通过旧知识获得新知识的能力 4、通过推导洛伦兹力的公式,培养学生的逻辑推理能力; (3)情感态度与价值观: 培养学生的科学思维和研究方法,引导学生观察、分析、推理,通过实验验证,使学生认识到洛伦兹力的存在。 ★教学重点 1、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。 2、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算。★教学难点 洛伦兹力大小推导过程 ★教学方法 实验观察法、讲述法、分析推理法 ★教学用具:

电子射线管、电源、磁铁、投影仪、投影片 ★教学过程 (一)引入新课 教师:(复习提问)前面我们学习了磁场对电流的作用力,下面思考两个问题: (1)如图,判定安培力的方向 学生上黑板做,解答如下: (2)电流是如何形成的? 学生:电荷的定向移动形成电流。 教师:磁场对电流有力的作用,电流是由电荷的定向移动形成的,大家会想到什么? 学生:这个力可能是作用在运动电荷上的,而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现。 [演示实验]用阴极射线管研究磁场对运动电荷的作用。如图3.5-1

教师:说明电子射线管的原理: 从阴极发射出来电子,在阴阳两极间的高压作用下,使电子加速,形成电子束,轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光,可以显示电子束的运动轨迹。 学生:观察实验现象。 实验结果:在没有外磁场时,电子束沿直线运动,将蹄形磁铁靠近阴极射线管,发现电子束运动轨迹发生了弯曲。 学生分析得出结论:磁场对运动电荷有作用。 (二)进行新课 洛伦兹力的方向和大小 教师讲述:运动电荷在磁场中受到的作用力称为洛伦兹力。通电导线在磁场中所受安培力实际是洛伦兹力的宏观表现。 我们用左手定则判断安培力的方向,因此可以用安培定则判断洛伦兹力的方向。 左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都和手掌在一个平面内,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向正电荷运动的方向,那么,大拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场

5.7向心力学案

【导学案】 学校:临清二中 学科:物理 编写人:梁述敏 审稿人:李延青 5.7 向心力 课前预习学案 一、预习目标 预习本节内容,了解什么是向心力?向心力有什么特点?,初步把握变速圆周的分析方法。 二、预习内容 1、本节主要学习向心力概念、向心力的大小和方向,以及变速圆周运动特点、一般曲线运动及其研究方法等。其中,向心力概念,向心力的大小和方向是本节重点,变速圆周运动特点及研究方法则是本节难点。 2、向心力 ,向心力是产生 的原因,它使物体速度的 不断改变,但不能改变速度的 。向心力是按命名的力,它可由重力、弹力、摩擦力等提供,也可以是这些力的合力或它们的分力来提供。向心力大小的计算公式 。 3、力与运动的关系 ①力与速度同一直线,力只改变速度 ,不改变速度 。 ②力与速度垂直,力只改变速度 ,不改变速度 。 ③力与速度成其它任意角度, 。 4、用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 ①、实验器材有哪些? ②、简述实验原理(怎样达到验证的目的) ③、实验过程中要注意什么?测量那些物理量(记录哪些数据)? ④、实验过程中差生误差的原因主要有哪些? 5、当物体沿圆周运动,不仅速度方向不断变化,其大小也在不断变化,这样的圆周运动称为变速圆周运动。物体做变速圆周运动的原因是所受合外力的方向不是始终指向圆心,这时合外 力的作用效果是:使物体产生向心加速度的同时,产生切向加速度。匀速圆周运动可看作变速圆周运动的一个特例。 6、一般曲线运动及研究方法:运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动,可称为一般曲线运动。研究时,可将曲线分割为许多极短的小段,每一段均可看作圆弧,这样即可采用圆周运动的分析方法进行处理了。 三、提出疑惑 课内探究学案 一、学习目标 1. 知道什么是向心力,理解它是一种效果力 2. 知道向心力大小与哪些因素有关。理解公式的确切含义,并能用来进行计算 3. 结合向心力理解向心加速度 4. 理解变速圆周运动中合外力与向心力的关系 ★教学重点 理解向心力的概念和公式的建立。 ★教学难点 运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。 二、学习过程

2020-2021年高二物理 洛伦兹力导学案

2019-2020年高二物理洛伦兹力导学案 教学目标 知道什么是洛伦兹力。知道影响洛伦兹力方向的因素。 会用左手定则判断带电粒子在磁场中受到洛伦兹力的方向。 了解电子束的磁偏转原理及其在技术中的应用。 【知识回顾】 判断下列图中安培力的方向 若已知上图中:B=4.0×10-2 T,导线长L=10 cm,I=1 A。求:通电导线所受的安培力大小?认识洛伦兹力 洛伦兹力的定义 安培力与洛伦兹力的关系 洛伦兹力的方向 判断下列图中洛伦兹力的方向 【变式训练】.试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。 宏观微观

【思考】如果带电粒子射入匀强磁场时,初速度跟磁场方向垂直(如图所示),粒子在洛仑兹力的作用下将做什么运动 结论 【当堂检测】 A.此空间一定不存在磁场B.此空间可能有方向与电子速度平行的磁场 C.此空间可能有磁场,方向与电子速度垂直D.以上说法都不对 2.下列说法正确的是:() A.运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受到洛仑兹力的作用 B.运动电荷在某处不受洛仑兹力,则该处的磁感应强度一定为零 C.电荷受到洛仑兹力,该电荷相对磁场一定是静止的 D.电荷受到洛仑兹力,该电荷相对磁场一定是运动的 20.一个不计重力的带正电荷的粒子,沿图中箭头所示方向进入磁场,磁场方向垂直于纸面向里,则粒子的运动轨迹 A.可能为圆弧 B.可能为直线 C.可能为圆弧 D.、、都有可能 21.汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子。如图所示,把电子射线管(阴极 射线管)放在蹄形磁铁的两极之间,可以观察到电子束偏转的方向是 A.向上B.向下 C.向左D.向右 21、如图所示,虚线区域内存在匀强磁场,当一个带正电的粒子(重力不计)沿 箭头方向穿过该区域时,运动轨迹如图中的实线所示,则该区域内的磁场方向可 能是() A、平行纸面向右 B、平行纸面向下 C、垂直纸面向里 D、垂直纸面向外

5.6向心力导学案

5.6 《向心力》导学案 学习目标: 1、理解向心力的概念。 2、知道向心力与哪些因素有关,理解公式的确切含义并能用来计算。 3、能够应用向心力公式求解圆周运动的问题。 教学重点 理解向心力公式的确切含义。 教学难点 向心力公式的运用。 自主学习 一、向心力 1、向心力:做 运动的物体,会受到指向 的合力,这个合力叫做向心 力。 (1)向心力总是指向圆心,始终与 垂直,只改变速度的 而不改变速度 的 。 (2)向心力是根据力的 命名,可是各种性质的力,也可以是它们 的 ,还可以是某个力的 。 (3)如果物体做匀速圆周运动,向心力就是物体受到的 ;如果物体做 运动(线速度大小时刻改变),向心力并非是物体受到的合外力。 (4)向心力的公式:F=ma= = 二、向心力大小的粗略验证 分析课本实验,加深对向心力的理解: 1、用秒表记录钢球运动若干周的 ,再通过纸 上的圆测出钢球做匀速圆周运动的 ,测量出绳 长l 。 2、用 测出钢球的质量。 3、用公式计算钢球所受的合力F 。 4、利用公式F= 算出向心力的大小。 三、变速圆周运动和一般曲线运动 1、物体做变速圆周运动时,若合外力方向 与 夹角小于900,此时把F 分解为两个互相 的分力:跟圆 的F t 和指 向 的F n ,如图所示,其中F t 只改变v 的 ,F n 只改变v 的 ,F n 产生的加 速度就是 加速度。若F 与v 的夹角大于900时,F t 使v 减速,F n 改变v 的方向,综上可知同时具有向心加速度和 加速度的圆周运动就是变速圆周运动。 2、一般曲线运动 运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动,称为一般的曲线运动。 一般的曲线运动可以把曲线分割成许多小段,每一小段看成一小段 ,然后当 作许多 不同的圆处理,再应用圆周运动的分析方法处理。 【互动探究】 问题1、分析下面几种情况中作圆周运动的物块或小球向心力的来源: F F t F n O F t F n F O h

《磁场对运动电荷的作用--洛伦兹力》导学案

《磁场对运动电荷的作用—洛伦兹力》导学案 【学习目标】 (一)知识与技能 1、知道什么是洛伦兹力。 2、利用左手定则会判断洛伦兹力的方向,理解洛伦兹力对电荷不做功。 3、了解洛伦兹力大小的推理过程。 4、掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算。 5、了解电视机显像管的工作原理。 (二)过程与方法 通过洛伦兹力大小的推导过程进一步培养学生的分析推理能力。 (三)情感、态度与价值观 让学生认真体会科学研究最基本的思维方法:“推理—假设—实验验证” 【重难点】教学重点 1.利用左手定则会判断洛伦兹力的方向。 2.掌握垂直进入磁场方向的带电粒子,受到洛伦兹力大小的计算。 教学难点 1.理解洛伦兹力对运动电荷不做功。 2.洛伦兹力方向的判断。 【复习提问】如图,判定安培力的方向 磁场对电流有力的作用,电流是由电荷的定向移动形成的,大家会想到什么 (提示:这个力可能是作用在运动电荷上的,而安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现。) 【同步导学】 1、洛伦兹力的方向和大小 运动电荷在磁场中受到的作用力称为。通电导线在磁场中所受实际是洛伦兹力的宏观表现。 方向(左手定则): 。 如果运动的是负电荷,则四指指向负电荷运动的反方向,那么拇指所指的方向就是负电荷所受洛伦兹力的方向。讨论并判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向。 甲乙丙丁洛伦兹力的大小 若有一段长度为L的通电导线,横截面积为S,单位体积中含有的自由电荷数为n,每个自由电荷的电量为q,定向移动的平均速率为v,将这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中。 这段导体所受的安培力为 电流强度I的微观表达式为 这段导体中含有自由电荷数为 安培力可以看作是作用在每个运动上的洛伦兹力F的合力,这段导体中含有的自由电荷数为nLS,所以每个自由电荷所受的洛伦兹力大小为 qvB nLS nqvSLB nLS BIL nLS F F= = = =安 洛 当运动电荷的速度v方向与磁感应强度B的方向不垂直时,设夹角为θ,则电荷所受的洛伦兹力大小为 θ sin qvB F= 洛 上式中各量的单位: 洛 F为牛(N),q为库伦(C),v为米/秒(m/s),B为特斯拉(T) 思考与讨论: 同学们讨论一下带电粒子在磁场中运动时,洛伦兹力对带电粒子是否做功 洛伦兹力只改变速度的方向,不改变速度的大小,所以洛伦兹力对 电荷。 2、电视显像管的工作原理 在图-4中,如图所示: (1)要是电子打在A点,偏转磁场应该沿什么方向 (2)要是电子打在B点,偏转磁场应该沿什么方向 (3)要是电子打从A点向B点逐渐移动,偏转磁场应该怎样变化 例1.来自宇宙的电子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空 的某一点,则这些电子在进入地球周围的空间时,将() A.竖直向下沿直线射向地面B.相对于预定地面向东偏转 C.相对于预定点稍向西偏转D.相对于预定点稍向北偏转 解答:。地球表面地磁场方向由南向北,电子是带负电,根据左手定则可判定,电子自赤道上空竖直下落过程中受洛伦兹力方向向西。故C项正确 例2:如图3所示,一个带正电q的小带电体处于垂直纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度为B,若小带电体的质量为m,为了使它对水平绝缘面正好无压力,应该() A.使B的数值增大 B.使磁场以速率 v= mg qB ,向上移动 C.使磁场以速率v= mg qB ,向右移动 D.使磁场以速率v= mg qB ,向左移动 解答:为使小球对平面无压力,则应使它受到的洛伦兹力刚好平衡重力,磁场不动而只增大B,静止电荷在磁场里不受洛伦兹力, A不可能;磁场向上移动相当于电荷向下运动,受洛伦兹力向右,不可能平衡重力;磁场以V向右移动,等同于电荷以速率v向左运动,此时洛伦兹力向下,也不可能平衡重力。故B、C也不对;磁场以V向左移动,等同于电荷以速率v向右运动,此时洛伦兹力向上。当qvB=mg时,带电体对绝缘水平面无压力,则v= mg qB , 年级班级姓名科目课型课题课时 高2015届物理新授2 图3

高中物理2.2向心力学案1(粤教版必修2)

2.2 向心力学案1(粤教版必修2) 【学习目标】 【知识和技能】 (1)经历向心力的实验探究过程,体验什么力是向心力及向心力与哪些因素有关,知道向心力的两种表达式和其物理意义, (2)理解向心加速度的两种表达式和其物理意义,会判断向心加速度在什么情况下与半径成正比,什么情况下与半径成反比。 (3)会根据向心力和牛顿第二定律的知识分析和讨论与圆周运动相关的物理现象。 【过程和方法】 (1)通过向心力和向心力加速度概念的学习,知道从不同角度研究问题的方法。 (2)体会物理规律在探索自然规律中的作用及其运用。 【情感、态度和价值观】 (1)经历科学探究的过程,领略实验是解决物理问题的一种基本途径,培养实事求是的科学态度。 (2)通过探究活动,获得成功的喜悦,提高学习物理的兴趣和自信心。 (3)通过向心力和向心加速度概念的学习,认识实验对物理学研究的作用,体会物理规律与生活的联系。 【学习重点】 向心力和向心加速度的理解和应用 【知识要点】 1.向心力 利用本节教科书中图2-2-1,认真做好该实验,回答手有什么感觉?如果增大或减少转的速度,手的感觉又如何?如果松手,将会发生什么现象? 2.向心加速度 直接用牛顿第二定律推导出向心加速度的表达式 3.生活中的向心力 (1)汽车转弯——利用书中内容即可。而后讨论和分析转盘上用细线栓着的小球的匀速圆周运动的向心力、转盘上木块的匀速圆周运动的向心力是如何提供的,摩托车赛车手转弯时向里倾斜的向心力是如何提供的。 (2)荡秋千通过最低点,人对底座的压力、汽车通过拱形桥顶,对桥面是压力、游乐园中的翻滚过山车通过最高点时,人不掉下来的最小速度是多大等等 (3)圆锥摆 【问题探究】 问题 1 假如把地球当作一个巨大的拱型桥,桥面的半径就是地球的半径R(R约为6400km)。地球表面有一条南北走向的高速公路。地面上有一辆汽车,其重力为G,地面对它的支持力为N。汽车沿这条高速公路行驶,不断加速。请同学们根据所学知识展开丰富的想象,把实际问题抽象出物理模型,共同讨论下述问题: (1)随着汽车速度的增大,地面对它的支持力会发生怎样的变化? (2)会不会发生这样的情况:当汽车速度达到一定的程度时,地面对汽车的支持力为0,这时驾驶员与座椅之间的作用力是多少?他这时可能会有什么感觉? 探究思路(1)由于汽车在行驶时,沿地球表面作圆周运动,而作圆周运动的物体需要

高中物理 3.6洛伦兹力与现代技术 第2课时学案(含解析)粤教版选修

高中物理 3.6洛伦兹力与现代技术第2课时学案(含解析)粤教版选修 3、6 洛伦兹力与现代技术 第2课时 1、带电粒子在匀强磁场中的运动特点:(1)当带电粒子(不计重力)的速度方向与磁场方向平行时,带电粒子所受洛伦兹力F=0,粒子做匀速直线运动、(2)当带电粒子(不计重力)的速度方向与磁场方向垂直时,带电粒子所受洛伦兹力f=qvB,粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,半径为r=,周期为T=、 2、分析带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动问题的关键是确定圆心和半径、(1)圆心的确定:①入、出方向垂线的交点;②入或出方向垂线与弦的中垂线的交点、(2)图1半径的确定:利用几何知识解直角三角形、做题时一定要作好辅助线,由圆的半径和其他几何边构成直角三角形、注意圆心角α等于粒子速度转过的偏向角φ,且等于弦切角θ的2倍,如图1所示,即φ=α=2θ、 3、带电粒子在匀强电场中的运动特点: (1)带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场时,粒子做匀变速直线运动、(2)带电粒子沿垂直于电场方向进入匀强电场时,粒子做类平抛运动、

一、带电粒子在有界磁场中的运动解决带电粒子在有界磁场 中运动问题的方法先画出运动轨迹草图,找到粒子在磁场中做匀 速圆周运动的圆心位置、半径大小以及与半径相关的几何关系是 解题的关键、解决此类问题时应注意下列结论:(1)粒子进入单边磁场时,进、出磁场具有对称性,如图2(a)、(b)、(c)所示、图2(2) 在圆形磁场区域内,沿径向射入的粒子,必沿径向射出,如 图(d)所示、 (3)当以一定的速率垂直射入磁场时,它的运动弧长越长,圆心角越大,则带电粒子在有界磁场中运动时间越长、例1 在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内,存在磁感应强 度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如图3所示、一个不计重力的带电粒子从磁场边界与x轴的交点A处以速度v沿-x方向射入磁场,它恰好从磁场边界与y轴的交点C处沿+y方向飞出、图3(1)请判断该粒子带何种电荷,并求出其比荷;(2)若磁场的方向和所在空间范围不变,而磁感应强度的大小变为B′,该粒子仍从A处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于 入射方向改变了60角,求磁感应强度B′多大?此次粒子在磁场中运动所用时间t是多少?解析(1)由粒子的运动轨迹(如图),利用左手定则可知,该粒子带负电荷、粒子由A点射入,由C点 飞出,其速度方向改变了90,则粒子轨迹半径R=r,又qvB=m,则粒子的比荷=、(2)设粒子从D点飞出磁场,速度方向改变了60

最新人教版必修二高中物理5.6向心力导学案及答案

56 《向心力》导案 【习目标】 1.解向心力的概念(高考要求Ⅱ)。 2.知道向心力大小与哪些因素有关。解向心力公式的确切含义,并能用进行计算。 3.了解变速圆周运动和一般的曲线运动。 【重点难点】 解向心力的概念,向心力公式的实际应用 【法指导】 阅读教材23页“实验”,结合圆锥摆运动体会向心力的概念,结合24页图片体会合外力和向心力的关系。 【知识链接】 1.(1)匀速圆周运动的特点是:线速度___________,角速度______;周期(频率)______ (2)匀速圆周运动的线速度定义式为____________;角速度定义式为___________;线速度与角速度的关系式为_______________;角速度与周期、频率的关系式为_______________ 2.向心加速度的表达式有:__________________;___________________ 3.根据牛顿运动定律,________是改变运动状态的原因,也是产生_______的原因。匀速圆周运动是________运动,故其合外力一定_______零。匀速圆周运动的速度大小不变,则其合外力只改变速度的______,则合外力一定与速度的方向_______(“相同”或“垂直”),即合力一定沿着半径指向_______。 【习过程】 一、向心力 1.概念:做匀速圆周运动的物体受到一个指向的合力的作用,这个合力叫向心力。 2.公式:或 式中各符号的物意义是:

______________________________________________________ 3.对向心力概念的解: ①向心力指向圆心,方向(填“不变”或“不断变”),是________(填“恒力”或“变力)。 ②向心力的作用效果──只改变运动物体的速度,不改变速度。 ③向心力是根据力的(填“作用效果”或“性质”)命名的,它可以是一个力,可以是几个力的合力,也可以是一个力的分力。 探究思考1:课本25页第1题、2题、3题、4题中物体受哪几个力的作用?物体做圆周运动的向心力是由什么力提供的? 1题_______________________________________________________ 2题_______________________________________________________ 3题_______________________________________________________ 二、实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式 课本23页实验,明确验证向心力表达式的方法。 1.制作圆锥摆:如图所示,让小钢球在_______面内做匀速 圆周运动,则小球所做的运动就称为___________运动。 2.粗略验证向心力的表达式 方法一:运动方法测向心力 (1)用________测出小钢球运动N圈的时间,则周期 T=________;(2)用米尺测出小钢球匀速圆周运动的半径r; (3)用_______测出小钢球的质量。则向心力F=__________ 方法二:动力方法测向心力 (1)测出悬点到小球运动平面的竖直高度和运动半径r,则θ=_________ (2)测出小钢球的质量,由受力分析可得向心力F=__________ 3.比较两个方法测出的向心力在误差范围内_________,则可验证向心力的表达式是否正确。[+++++] 三、变速圆周运动和一般的曲线运动 做变速圆周运动的物体,线速度大小和方向都在不断__________;做变速圆周运动的物体,所受合外力不总是指向_______,因此,做变速圆周运动的物体,所受合外力不总是等于________。

高中物理 3.6 洛伦兹力与现代技术学案1 粤教版选修3-1

3.6 洛伦兹力与现代技术 学案1(粤教版选修3-1) 一、带电粒子在磁场中的运动 1.无磁场时,电子束的径迹为______,电子束垂直射入匀强磁场时,径迹为________. 2.质量为m ,电荷量为q 的带电粒子在匀强磁场B 中做匀速圆周运动的轨道半径r =______,周期T =________. 二、质谱仪和回旋加速器 图1 1.质谱仪 (1)结构如图1所示 (2)S 1和S 2间存在着________,P 1和P 2之间的区域存在着相互正交的________和________.只有满足v =________的带电粒子才能做匀速直线运动通过S 0上的狭缝.S 0下方空间只存在 ________.带电粒子在该区域做________运动,运动半径为r =______,消去v 可得带电粒 子的荷质比为q m =____________. 2.回旋加速器 图2 (1)结构如图2所示 (2)回旋加速器的核心部件是两个________,其间留有空隙,并加以________,________处于中心O 附近,______垂直穿过D 形盒表面,由于盒内无电场,离子将在盒内空间做______运动,只有经过两盒的间隙时才受电场作用而被________,随着速度的增加,离子做圆周运动的半径也将增大. 一、带电粒子在磁场中的运动 [问题情境] 图3 当“太阳风”的带电粒子被地磁场拉向两极时,带电粒子的轨迹为什么呈螺旋形?

1.什么条件下,电子在匀强磁场中径迹为直线和圆? 2.试推导带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r和周期T的公式. [要点提炼] 1.沿着与磁场________的方向射入磁场的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动. 2.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径r=__________,周期T=__________. 二、质谱仪 [问题情境] 1.质谱仪有什么用途? 2.结合课本叙述质谱仪的构造和各部分的作用? 3.简述质谱仪的工作原理? 二、回旋加速器 [问题情境] 1.回旋加速器主要由哪几部分组成? 2.回旋加速器的原理是怎样的? 3.带电粒子经回旋加速器获得的速度与哪些物理量有关? [问题延伸] 1.粒子在D形盒中运动的轨道半径,每次都不相同,但周期均________. 2.两D形盒间所加交流电压的周期与带电粒子做匀速圆周运动的周期是________的. 图4 例1 两个带异种电荷的粒子以同一速度从同一位置垂直磁场边界进入匀强磁场,如图4所示,在磁场中它们的轨迹均为半个圆周,粒子A的轨迹半径为r1,粒子B的轨迹半径为r2,

5.6《向心力》导学案

5.6《向心力》导学案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

《向心力》导学案 【学习目标】 1.理解向心力的概念及其表达式的确切含义及其特点,知道向心力大小与哪些因素有关,并能用来进行计算。 2.自主学习、合作探究,会分析向心力来源并进行计算。 3.积极投入,全力以赴,养成科学思维习惯和严谨的态度。 【重点】明确向心力的意义、作用及其公式。 【难点】匀速圆周运动的处理方法。 预习案 【知识梳理】 一、向心力 1.定义:做匀速圆周运动的物体受到的合力。 2.方向:始终指向,与方向垂直。 3.公式:F n=或F n=。 4.来源: (1)向心力是按照力的命名的。 (2)匀速圆周运动中向心力可能是物体所受外力的,也可能是某个力的分力。 5.作用:产生,改变线速度的方向。 二、实验验证 1.装置:细线下面悬挂一个钢球,用手带动钢球 使它在某个水平面内做,组成一个圆周 摆,如图所示。 2

2.求向心力: (1)可用F n = 计算钢球所需的向心力。 (2) 可计算 和 的合力。 3.结论:代入数据后比较计算出的向心力F n 和钢球所受合力F 合的大小,即可得出结论:钢球需要的 等于钢球所受外力的 。 三、变速圆周运动和一般的曲线运动 1.变速圆周运动:变速圆周运动所受合外力 向心力,合外力产生两个方向的效果:(1)沿着半径指向圆心的分力F n ,只改变线速度的方向,产生 加速度;(2)跟圆周相切的分力F τ ,只改变线速度的大小,产生 加速度,此加速度描述线速度 的快慢。即若合外力方向与 夹角小于900,此时把F 分解为两个互相 的分力:跟圆 的F t 和指向 的F n ,如图所示,其中F t 只改变v 的 ,F n 只改变v 的 ,F n 产生的加速度就是 加速度。若F 与v 的夹角大 于900时,F t 使v 减速,F n 改变v 的方向,综上可知同时具有向心 加速度和 加速度的圆周运动就是变速圆周运动。

洛伦兹力导学案

《磁场对运动电荷的作用---洛伦兹力》导学案 宝鸡市金台区教研室 刘小刚 一、课程标准与 考纲解读 课程标准:通过实验,认识洛伦兹力。会判断洛伦兹力的方向,会计算洛伦兹力的大小。了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。 考纲要求: 洛仑兹力,洛仑兹力的方向 Ⅰ级要求 洛仑兹力公式 Ⅱ级要求 带电粒子在匀强磁场中的运动 Ⅱ级要求 二、考点精析: (一)对洛伦兹力的理解 例1.(2015重庆理综)题1图中曲线a 、b 、c 、d 为气泡室中某放射物发生衰变放出的部分粒子的径迹,气泡室中磁感应强度方向垂直于纸面向里。以下判断可能正确的是 ( ) A .a 、b 为β粒子的径迹 B .a 、b 为γ粒子的径迹 C .c 、d 为α粒子的径迹 D .c 、d 为β粒子的径迹 知识小结:对洛伦兹力的理解 1.洛伦兹力 磁场对运动电荷的作用力。 2.洛伦兹力的方向 左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向正电荷运动的方向,这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。 (问题:要不要“垂直穿过手心”?) 3.洛伦兹力的大小 F =q v B sin θ,θ为v 与B 的夹角,如图所示。 (1)v ∥B 时,θ=0°或180°,洛伦兹力F =0。 (2)v ⊥B 时,θ=90°,洛伦兹力F =q v B 。 (3)v =0时,洛伦兹力F =0。 跟踪训练:①来自宇宙的质子流,以与地球表面垂直的方向射向赤道上空的某一点,则这些质子在进入地球周围的空间时,将( ) A 、竖直向下沿直线射向地面 B 、相对于预定点,向东偏转 C 、相对于预定点,向西偏转 D 、相对于预定点,向北偏转 ②(2015海南卷)如图所示,a 是竖直平面P 上的一点,P 前有一条形磁铁垂直于P ,且S 极朝向a 点,P 后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向右弯曲经过a 点。在电子经过a 点的瞬间。条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向 ( ) A .向上 B .向下 C .向左 D .向右 例2、如图所示,在竖直绝缘的平台上,一个带正电的小球以水平速度v 0抛出,落在地面上的A 点,若加一垂直纸面向里的匀强磁场,则小球的落点( ) A .仍在A 点 B .在A 点左侧 C .在A 点右侧 D .无法确定 变式:(1)如果与没有磁场时对比,则小球落地时间t 、落地速度v 的大小如何变化?(2)如果将此题中的“垂直纸面向里的匀强磁场”换成“竖直向上的匀强电场”,则小球落地时间t 、落地速度v 的大小、落点位置又会如何变化? 知识小结:洛伦兹力的特点: 1.洛伦兹力的特点 2.洛伦兹力和安培力的关系 3.洛伦兹力与电场力的比较 力 内容 比较项目 洛伦兹力F 电场力F 受力对象 产生条件 大小 力方向与场方向的关系 做功情况 力F 为零时场的情况 作用效果 跟踪训练:如图所示,ABC 为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB 为倾斜直轨道,BC 为与AB 相切的圆形轨道,并且圆形轨道处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.质量相同的甲、乙、丙三个小球中,甲球带正电、乙球带负电、丙球不带电.现将三个小球在轨道AB 上分别从不同高度处由静止释放,都恰好通过圆形轨道的最高点,则( ) A .经过最高点时,三个小球的速度相等 B .经过最高点时,甲球的速度最小 C .甲球的释放位置比乙球的高 D .运动过程中三个小球的机械能均保持不变 变式:如果将甲乙丙三个小球在轨道上同一高度处由静止释放,都能通过圆形轨 题1图 a b c d

2019-2020年高中物理 2.2《向心力》学案粤教教必修2

2019-2020年高中物理 2.2《向心力》学案粤教教必修2 第二章 圆周运动 第2节 向心力 【试题评价】 目标达成 1.一个小球在竖直放置的光滑圆环内槽里做圆周运动,则关于小球加速度方向的描述正确的是 ( ) A .一定指向圆心 B .一定不指向圆心 C .只在最高点和最低点时指向圆心 D .不能确定是否指向圆心 解析:小球做的是变速圆周运动,通常既有向心加速度,又有切向加速度,其加速度不指向圆心,只有最高点和最低点例外,故选C 。 2.作匀速圆周运动的物体,其加速度的数值必定 ( ) A .跟其角速度的平方成正比 B .跟其线速度的平方成正比 C .跟其运动的半径成反比 D .跟其运动的线速度和角速度的乘积成正比 解析:匀速圆周运动物体的向心加速度可以写成,故选项D 正确。 3.长度为L=0.5m 的轻质细杆OA ,A 端有一质量为m=3.0kg 的小球,如图6-7-16所示,小球以O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动,通过最高点时小球的速率是2.0m/s ,g 取10m/s 2 ,则此时细杆OA 受到 ( ) A .6.0N 的拉力 B .6.0N 的压力 C .24N 的拉力 D .24N 的压力 解析:设小球在最高点受到杆向下的拉力为F ,则有F+mg =,由此代入数据得F=-6N ,由此可知小球受杆的支持力为6N ,杆受球压力为6N ,B 选项正确。 4.内壁光滑圆锥筒固定不动,其轴线竖直,如图6-7-17,两质量相同的小球A 和B 紧贴内壁分别在图示所在的水平面内做匀速圆周运动,则 ( ) 图6-7-16

A .A 球的线速度必定大于 B 球的线速度 B .A 球对筒壁的压力必定大于B 球对筒壁的压力 C .A 球的角速度必定大于B 球的角速度 D .A 球的运动周期必定大于B 球的运动周期 解析:小球的重力与筒壁对小球的支持力的合力提供小球做圆周运动的向心力,由此可得小球的向心加速度为a=gcot α(α为轴线与筒壁夹角),即两球的加速度相等。由可知,正确选项为A 。 5.质量为m 的木块从半球形的碗口下滑到碗底的过程中,如果由于摩擦力的作用,使得木块的速率不变,那么 ( ) A.下滑过程中木块加速度为零 B .下滑过程中木块所受合力大小不变 C .下滑过程中木块受合力为零 D .下滑过程中木块所受的合力越来越大 解析:因小木块做匀速圆周运动,故小球受到的合外力即向心力大小不变,向心加速度大小不变,故选项B 正确。 6.水平面内放置一原长为L 的轻质弹簧,一端固定,另一端系一小球,当小球在该水平面内做半径为1.2L 的匀速圆周运动时,速率为V 1;当小球作半径为1.5L 的匀速圆周运动时,速率为V 2,若弹簧未超过弹性限度,求V 1和V 2 的比值。 解析:弹簧弹力提供小球做匀速圆周运动的向心力,设弹簧的劲度系数为k ,则有: k (1.2L-L )=m ……(1) k (1.5L-L )=m ……(2) 由(1)(2)可得:。 7.质量相等的小球A 、B 分别固定在轻杆的中点及端点,当棒在 图6-7-17 图6-7-18

洛伦兹力--教学设计

《运动电荷在磁场中受到的力》教学设计 一、教学设计思路 本设计课题是“运动电荷在磁场中受到的力”,人民教育出版社的《普通高中课程标准实验教科书》(选修3-1),物理第三章第5节内容,该课题放在“通电导线在磁场中受到的力”内容之后,意味教材引导教师利用安培力导出洛伦兹力的大小、方向,绝大多数教师在平时的也是采用此思路展开教学的;但新课程倡导探究式学习,强调科学与社会、生活实践的联系,强调对过程和方法的学习,为了让学生成为教学活动的主体,把教学的重点由学习物理知识变为探索知识的过程,以情景设疑让学生主动思考,鼓励学生大胆猜想,设计实验探究、验证猜想,得出结论;其探究过程体现在洛伦兹力方向的判定法则,定性探究洛伦兹力的大小,理论定量探究洛伦兹力的大小,实验与理论、验证与探究充分表现在课堂教学设计中。 二、教学目标 1.知识与技能目标 (1)知道什么是洛伦兹力。 (2)会用洛伦兹力解答实际生活中的有关问题。 (3)会用左手定则判断有关带电粒子在磁场中受洛伦兹力方向的问题。 2.过程与方法目标 (1)通过猜想、实验探究洛伦兹力的方向研究来培养学生科学思维能力和观察能力。(2)通过猜想、实验定量探究洛伦兹力的大小培养学生分析推理能力和应用知识的能力。 3.情感态度与价值观目标 (1)通过“设问—猜想—探究—推理”来体会科学研究最基本的思维方法。 (2)再合作探究的过程中,培养学生团结协作的精神。 (3)体会物理学习中的逻辑美,规律的统一,联系生活,激发求知的热情。 三、教学重点 (1)洛伦兹力的大小和方向的判定。 (2)初步掌握科学探究的过程。 四、教学难点 (1)左手定则的生成过程及应用。 (2)实验定量探究洛伦兹力的大小。 五、教具 圆形磁铁、有显像管的电视机、自治旋转液体实验装置、显像管、多媒体设备 六、教学过程 (一)课题引入 创设情景、设置疑问 师:在上课前,让我们一起做一个有趣的实验,即通过摄像头把这位同学的图像送到了电视机里,我把这根“魔盒”靠近荧光屏(稍停顿),与刚才相比发生了什么新的现象呢? 生(预测):变形了或走样了或侧移了…… 师:魔盒真有这样的魔力吗?(动作:拿出磁铁,吸引铁钉)这是什么? 生(预测):磁铁。 师:为什么磁铁靠近电视机,就会发生这种现象呢?带着这个问题,今天我们一起学习《运动电荷在磁场中受到的力》(动作:关闭电视机电源开关) 【设计说明】 从生活中发现问题,创设情境,激发热情,引入新课。

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