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高中物理新教材《牛顿第二定律》导学案

高中物理新教材《牛顿第二定律》导学案
高中物理新教材《牛顿第二定律》导学案

3.牛顿第二定律

1.理解牛顿第二定律的内容,知道其表达式的确切含义。

2.知道力的国际单位“牛顿”的定义。

3.会用牛顿第二定律进行有关分析和计算。

一、牛顿第二定律的表达式

1.牛顿第二定律:物体加速度的大小跟它受到的作用力成□1正比,跟它的质量成□2反比,加速度的方向跟作用力的方向□3相同。

2.表达式

(1)比例式形式:a∝F

m或F∝

□4ma。

(2)等式形式:F=□5kma,式中k是□6比例系数,F是物体所受的□7合力。

二、力的单位

1.F=kma中k的数值取决于F、m、a的单位的选取。当k=1时,质量为1 kg的物体在某力的作用下获得 1 m/s2的加速度,则这个力F=ma=□1 1_kg·m/s2,力F的单位就是千克米每二次方秒,把它称作“牛顿”,用符号N 表示。

2.在质量的单位取千克(kg),加速度的单位取米每二次方秒(m/s2),力的单位取牛顿(N)时,牛顿第二定律可以表述为:□2F=ma。

判一判

(1)加速度的方向决定了合外力的方向。()

(2)加速度的大小跟合外力成正比,跟物体的质量成反比。()

(3)牛顿第二定律表达式F=kma中的比例系数k,在国际单位制中才等于1。()

提示:(1)×(2)√(3)√

想一想

静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在拉力刚开始作用的瞬间,物体是否立即有加速度?是否立即有较大速度?

提示:力是产生加速度的原因,力与加速度具有瞬时对应关系,故在力刚开始作用的瞬间,物体立即获得加速度;但由公式Δv=aΔt可知,必须经过一段时间加速,物体才能获得较大速度。

课堂任务牛顿第二定律的理解

仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。

活动1:通过上一节的实验,我们知道物体的加速度与物体受到的合力成正比,与物体的质量成反比。那么如何用数学式子来表示这个结论?

提示:由结论可知a∝F

m?F∝ma,引入比例系数k可得F=kma。

活动2:上式为牛顿第二定律的表达式,我们知道质量的单位是kg,加速度的单位是m/s2,根据上述表达式如何确定力的单位?

提示:F=kma中,质量取1 kg,当在某个力的作用下获得1 m/s2的加速度时,F=kma=k·1 kg·m/s2。由此式可知,只有当k的数值确定时,力F的单位才能确定,取k=1,则力的单位为kg·m/s2。

活动3:初中物理我们学过托起两个鸡蛋所用的力大约是1 N,但没有明确定义力的单位,试用自由落体运动分析1 N与此处的1 kg·m/s2的关系。

提示:托起鸡蛋的力等于鸡蛋受到的重力,根据G=mg,质量为1 kg的物体,所受重力为G=1 kg·9.8 N/kg=9.8 N,当它做自由落体运动时,根据牛顿第二定律F=ma,得a=G

m

=9.8 m/s2,所以G=1 kg·9.8 m/s2=9.8 kg·m/s2,即1 N

=1 kg·m/s 2。

活动4:历史上曾经用过厘米·克·秒制单位,即F =kma 中,质量的单位是g ,加速度的单位是cm/s 2,仍取k =1,那么在此单位制中力的单位还是N 吗?

提示:F =kma 中,取k =1,m 为1 g ,a 为1 cm/s 2,则F =ma =1 g·cm/s 2=1×10-5 kg·m/s 2=1×10-5 N 。可见,在厘米·克·秒制单位制中,力的单位不是牛顿。

活动5:讨论、交流、展示,得出结论。

1.表达式F =ma 中F 指物体受到的力,实际物体所受的力往往不止一个,这时F 指物体所受合力,该式中,F 、m 、a 的单位都要用国际单位。

2.对牛顿第二定律的理解

(1)因果性:力是使物体产生加速度的原因,物体加速度的大小跟它受到的作用力的大小成正比,加速度的方向跟作用力的方向相同。

(2)瞬时性:a 与F 同时产生、同时变化、同时消失,为瞬时对应关系。

(3)矢量性:F =ma 是矢量式,任一时刻a 的方向均与力F 的方向一致,当力F 的方向变化时,a 的方向同时变化。

(4)同体性:公式F =ma 中a 、F 、m 对应于同一物体。

(5)相对性:牛顿第二定律适用于相对地面静止或做匀速直线运动的参考系,对相对地面做变速运动的参考系不适用。

(6)独立性:当物体同时受到几个力作用时,各个力都遵循牛顿第二定律F =ma ,每个力都会使物体产生一个加速度,这些加速度的矢量和即为物体具有的合

加速度,故牛顿第二定律可表示为???

F x =ma x ,F y =ma y 。

F x 、a x 分别为x 方向上物体受到的合力、x 方向上物体的加速度;F y 、a y 分别为y 方向上物体受到的合力、y 方向上物体的加速度。

3.合力、加速度、速度的关系

(1)力与加速度为因果关系:力是因,加速度是果。只要物体所受的合力不为零,就会产生加速度。加速度方向与合力方向相同,大小与合力大小成正比。

(2)力与速度无因果关系:合力方向与速度方向可以相同,可以相反。合力方向与速度方向相同时,物体做加速运动,相反时物体做减速运动。

(3)两个加速度公式的区别

a =Δv Δt 是加速度的定义式,是用比值定义法定义物理量,a 与v 、Δv 、Δt 均

无关;a=F

m是加速度的决定式,加速度由物体受到的合力和物体的质量决定。

例1(多选)下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是()

A.由F=ma可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比

B.由m=F

a可知,物体的质量与其所受的合力成正比,与其运动的加速度成

反比

C.由a=F

m可知,物体的加速度与其所受的合力成正比,与其质量成反比

D.由m=F

a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而

求出

物体的质量与外界因素有关吗?

提示:质量是物体本身的一种属性,与外界因素无关。

[规范解答]物体所受的合力,是由物体和与它相互作用的物体共同产生的,不由物体的质量和物体的加速度决定,A错误;物体的质量由物体本身决定,不由物体所受的合力与物体的加速度决定,B错误;由a=F

m

可知,物体的加速度与其所受合力成正比,与其质量成反比,C正确;牛顿第二定律的表达式F=ma 表明了各物理量之间的数量关系,即已知两个量,可以求第三个量,D正确。

[完美答案]CD

搞不清楚力与加速度的因果关系,容易由F=ma得到合力与加速度成正比的错误结论。因为力是使物体产生加速度的原因,所以只能说加速度与合力成正比,而不能说合力与加速度成正比。

[变式训练1](多选)关于牛顿第二定律,下列说法正确的是()

A.公式F=ma中,各量的单位可以任意选取

B.某一时刻的加速度只决定于这一时刻物体所受的合外力,与这一时刻之

前或之后的受力无关

C.公式F=ma中,a实际上是作用于该物体上的每一个力所产生加速度的矢量和

D.物体的运动方向一定与它所受合外力的方向一致

答案BC

解析F、m、a均取国际单位时,牛顿第二定律公式可以写成F=ma的形式,否则比例系数k不一定为1,A错误;牛顿第二定律表述的是某一时刻合外力与加速度的对应关系,它既表明F、m、a三者数值上的对应关系,同时也表明合外力的方向与加速度的方向是一致的,即矢量对应关系,但物体所受合外力的方向与速度方向不一定相同,B正确,D错误;由力的独立作用原理知,作用在物体上的每个力都将各自产生一个加速度,与其他力的作用无关,物体的加速度是每个力所产生的加速度的矢量和,C正确。

课堂任务牛顿第二定律的简单应用

仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。

活动1:马拉雪橇的力沿什么方向?

提示:马拉雪橇的力斜向上。

活动2:雪橇在水平地面上做变速运动,雪橇受到的合力沿什么方向?

提示:雪橇受到的合力沿水平方向。

活动3:怎么求雪橇受到的合力?

提示:因为雪橇受重力、压力、支持力、拉力、摩擦力,受到三个以上的力的作用,所以用正交分解法求合力比较方便。

活动4:如何求雪橇的加速度?

提示:根据牛顿第二定律求解。

活动5:讨论、交流、展示,得出结论。

1.应用牛顿第二定律解题的一般步骤

(1)确定研究对象。

(2)进行受力分析和运动情况分析,画出受力分析图,明确运动性质和运动过程。

(3)求出合力或加速度。

(4)根据牛顿第二定律列方程求解。

2.两种求加速度的方法

(1)矢量合成法:若物体只受两个力作用,应用平行四边形定则求这两个力的合力,再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向。加速度的方向就是物体所受合力的方向。若知道加速度的方向也可应用牛顿第二定律求物体所受合力的方向。

(2)正交分解法:当物体受多个力作用时,常用正交分解法求物体的合力,再应用牛顿第二定律求加速度。在实际应用中常将力分解,且将加速度所在的方向

选为x 轴或y 轴,有时也可分解加速度,即???

F x =ma x ,F y =ma y 。

例2 如图所示,车厢顶部固定一定滑轮,在跨过滑轮的绳子的两端分别系一个小球和一个物块,小球的质量为m 1,物块的质量为m 2,且m 2>m 1,物块静止在车厢底板上,当车厢向右运动时,系小球的那段绳子与竖直方向的夹角为θ。若滑轮、绳子的质量和摩擦忽略不计,求:

(1)车厢的加速度大小;

(2)车厢底板对物块的支持力和摩擦力。

(1)小球相对于车厢静止,其加速度与车厢的加速度相

同吗?

提示:相同。

(2)以小球为研究对象,分析小球受哪几个力作用?合力沿什么方向?根据牛顿第二定律可以求出小球的加速度吗?

提示:小球受重力和绳子的拉力两个力作用;合力的方向水平向右;根据牛顿第二定律可以求出小球的加速度。

(3)以物块为研究对象,其水平方向受几个力作用?

提示:物块在水平方向受车厢底板对物块的摩擦力这一个力作用。

[规范解答](1)解法一(力的合成法):设车厢的加速度为a,小球的加速度与车厢的加速度相同,对小球进行受力分析,如图甲所示,由牛顿第二定律得:F合=m1g tanθ=m1a

解得:a=g tanθ。

解法二(正交分解法):以小球为研究对象,进行受力分析,如图乙所示,在水平方向上:T sinθ=m1a

在竖直方向上:T cosθ=m1g

解得车厢的加速度大小为a=g tanθ。

(2)对物块进行受力分析,如图丙所示,

竖直方向上:N+T=m2g,

由(1)知,T=m1g

cosθ

则车厢底板对物块的支持力

N=m2g-m1g

cosθ

,方向竖直向上,

物块受到的摩擦力为f=m2a=m2g tanθ,方向水平向右。[完美答案](1)g tanθ

(2)m2g-m1g

cosθ,方向竖直向上m2g tanθ,方向水平向右

当一个物体只受两个力的作用产生加速度时,一般采用平行四边形定则求合力,合力的方向就是加速度的方向。

[变式训练2-1]如图所示,质量为m的物体随自动扶梯加速上升。已知加

速度的大小为a,方向与水平面成θ角,求:

(1)物体在加速上升过程中受到的摩擦力的大小与方向;

(2)物体所受支持力的大小。

答案(1)ma cosθ方向水平向右

(2)m(g+a sinθ)

解析(1)如图所示,建立直角坐标系,对物体进行受力分析,并将加速度a 沿已知力的方向正交分解,得

a1=a sinθ,a2=a cosθ

由牛顿第二定律知

f=ma2=ma cosθ,方向水平向右。

(2)在竖直方向上:N-mg=ma1

解得N=m(g+a sinθ)。

[变式训练2-2]如图所示,质量为m=1 kg的小球穿在斜杆上,斜杆与水

平方向成30°角,小球与杆之间的动摩擦因数μ=

3

6,小球受到大小为20 N、方

向竖直向上的拉力F作用,则小球的加速度大小是多少?方向是什么?(取g=10 m/s2)

答案 2.5 m/s2方向沿斜杆向上

解析小球受重力、拉力、杆的支持力和滑动摩擦力,如图所示,

根据牛顿第二定律得:

F sin30°-mg sin30°-F f=ma

F cos30°=mg cos30°+F N

F f=μF N

联立以上各式解得a=2.5 m/s2。

则小球的加速度大小为2.5 m/s2,方向沿斜杆向上。

课堂任务牛顿第二定律的瞬时性问题

仔细观察下列图片,认真参与“师生互动”。

活动1:图中细线和弹簧受力而发生形变,形变明显的是弹簧还是细线?

提示:弹簧。

活动2:发生明显形变的物体,恢复原状需要时间吗?它产生的弹力能突变吗?请举出发生明显形变的例子。

提示:需要时间;它产生的弹力不能突变;如弹簧、橡皮筋在力的作用下发生明显形变。

活动3:没有明显形变的物体,恢复原状需要时间吗?它产生的弹力能突变吗?请举出没有明显形变的例子。

提示:不需要时间;它产生的弹力能突变;如线、板、棒等发生的形变不明

显。

活动4:由牛顿第二定律可知,F与a具有瞬时对应关系,当物体受到的合力发生突变时,加速度突变吗?

提示:突变。

活动5:若剪断图中弹簧,则剪断时细线上的力F2发生突变吗?此时小球的加速度是多少?(用g和θ表示)

提示:若剪断图中弹簧,则剪断时细线上的力F2发生突变,立即变为零;此时小球只受重力,加速度为g。

活动6:若剪断图中细线,则剪断时弹簧上的力F1发生突变吗?此时小球的加速度是多少?(用g和θ表示)

提示:若剪断图中细线,则剪断时细线上的拉力立即变为零,弹簧上弹力F1不发生突变,弹簧上的弹力F1的大小、方向均不变;此时小球受重力和弹簧弹力作用,合力大小为F2,方向水平向左,加速度为a=F2

=g tanθ。

m

活动7:讨论、交流、展示,得出结论。

物体在某时刻的瞬时加速度由该时刻所受的合力决定,当物体的受力发生变化时,其加速度同时发生变化。这类问题常会遇到轻绳、轻杆、轻弹簧、橡皮条等模型。全面准确地理解它们的特点,可帮助我们灵活正确地分析问题。

(1)它们的共同点:质量忽略不计,都因发生弹性形变产生弹力,内部弹力处处相等且与运动状态无关。

(2)它们的不同点

分析物体在某时刻的瞬时加速度,关键是分析这一时刻物体的受力情况,明确哪些力不变,哪些力发生突变,再用牛顿第二定律求出瞬时加速度。

例3 如图所示,轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连,下端与另一质量为M 的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a 1、a 2。重力加速度大小为g 。则有( )

A .a 1=0,a 2=g

B .a 1=g ,a 2=g

C .a 1=0,a 2=m +M M g

D .a 1=g ,a 2=m +M M g

木板被抽出瞬间哪些力发生了突变,哪些力保持不

变?

提示:木块1、2的重力不变,弹簧对木块1的弹力和对木块2的弹力未改变,木块2受到的支持力发生了突变。

[规范解答] 在抽出木板的瞬时,木块1受重力和弹力,mg =F (F 为弹簧的

弹力),a 1=0,木块2受重力和弹力,根据牛顿第二定律a 2=F +Mg M =m +M M g ,

故C 正确。

[完美答案] C

(1)分析瞬时加速度的“两个关键”

①明确绳或线类、弹簧或橡皮条类模型的特点。

②分析该时刻前、后的受力情况和运动情况。

(2)分析瞬时加速度的“四个步骤”

第一步:分析物体原来的受力情况;

第二步:分析物体在突变时的受力情况;

第三步:由牛顿第二定律列方程;

第四步:求出瞬时加速度并讨论其合理性。

[变式训练3]如图所示,A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球质量m A=2m B,两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间()

A.A球加速度为3

2g,B球加速度为g

B.A球加速度为3

2g,B球加速度为0

C.A球加速度为g,B球加速度为0

D.A球加速度为1

2g,B球加速度为g

答案 B

解析在剪断悬线的瞬间弹簧的弹力保持不变,T弹=m B g,则B球的合力为零,加速度为零;对A球,剪断悬线的瞬间,悬线对A球的拉力消失,则有F合=m A g+T弹=(m A+m B)g=m A a A,得a A=3

2g,故B正确。

A组:合格性水平训练

1.(力的单位)(多选)在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例系数k的说法,正确的是()

A.k的数值由F、m、a的数值决定

B.k的数值由F、m、a的单位决定

C.在国际单位制中,k=1

D.在任何情况下,k都等于1

答案BC

解析在F=kma中,k的数值由F、m、a的单位决定,而与F、m、a的数值无关,当“m”的单位取kg,“a”的单位取m/s2,“F”的单位取N时,k=1,其他情况下,k不一定等于1,故A、D错误,B、C正确。

2.(力、加速度、速度的关系)关于速度、加速度、合外力的关系,下列说法不正确的是()

A.合外力不等于零时,物体的加速度和速度也一定都不等于零

B.合外力变小时,物体运动的速度可能变大

C.物体做加速直线运动时,合外力的方向一定与速度方向相同

D.加速度的方向与合外力的方向总是一致的,但与速度的方向有可能相反答案 A

解析合外力不等于零时,物体的加速度一定不等于零,但物体的速度可能等于零,如自由落体运动的初始时刻速度为零而加速度不为零,A错误;合外力变小时,物体运动的速度可能变大,例如当合外力的方向与物体的速度方向相同时,合外力减小,物体运动的速度变大,B正确;物体做加速直线运动时,合外力的方向一定与速度方向相同,C正确;由牛顿第二定律可知,加速度的方向与合外力的方向总是一致的,但与速度的方向有可能相反,D正确。本题选不正确的,故选A。

3.(牛顿第二定律的简单应用)用恒力作用于质量为m1的物体,使物体产生的加速度大小为a1;该力作用于质量为m2的物体时,物体产生的加速度大小为a2;若将该恒力作用于质量为m1+m2的物体时,产生的加速度大小为() A.a1+a2B.a1-a2

C.a1a2

D.

a1a2 a1+a2

答案 D

解析设该恒力为F,由牛顿第二定律,当该力作用于质量为m1的物体时有F=m1a1;当该力作用于质量为m2的物体时有F=m2a2;当该力作用于质量为

m1+m2的物体时,F=(m1+m2)a,解得a=a1a2

a1+a2

,D正确,A、B、C错误。

4.(牛顿第二定律的简单应用)一物体以7 m/s2的加速度竖直下落时,物体受到的空气阻力大小是(g取10 m/s2)()

A.物体重力的0.3倍

B.物体重力的0.7倍

C.物体重力的1.7倍

D.物体质量未知,无法判断

答案 A

解析根据牛顿第二定律得,mg-f=ma,解得f=mg-ma=0.3mg,即空气阻力大小是物体重力的0.3倍,A正确。

5.(牛顿第二定律的简单应用)如图所示,质量为10 kg的物体,在水平地面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2。与此同时,物体受到一个大小为40 N的水平向右的推力F作用,则物体的加速度为(g取10 m/s2)()

A.0 B.4 m/s2,水平向右

C.6 m/s2,水平向右D.2 m/s2,水平向左

答案 C

解析物体在水平地面上向左运动,竖直方向受重力和支持力,水平方向受水平向右的推力F和水平向右的摩擦力。推力F=40 N,摩擦力f=μN=μmg=0.2×100 N=20 N,所以合力大小为F合=(40+20)N=60 N,方向水平向右,根

据牛顿第二定律得a=F合

m

=60

10m/s

2=6 m/s2,方向水平向右,C正确。

6.(瞬时性问题)如图所示,在光滑的水平地面上,质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连,在拉力F作用下,A、B共同以加速度a做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F,撤去瞬间A和B的加速度大小为a1和a2,则()

A.a1=a2=0

B.a1=a,a2=0

C.a1=

m1

m1+m2

a,a2=

m2

m1+m2

a

D.a1=a,a2=m1 m2a

答案 D

解析在拉力F作用下,A、B和轻弹簧组成的整体的加速度为a=

F

m1+m2

隔离A,对A分析得,弹簧的弹力为:F弹=m1a=Fm1

m1+m2

;撤去F后,隔离A,

对A分析,有:a1=F弹

m1

=a;隔离B,对B分析,有:a2=

F弹

m2

=m1

m2a,D正确,A、

B、C错误。

7.(瞬时性问题)如图所示,质量为m的光滑小球A被一轻质弹簧系住,弹簧另一端固定于水平天花板上,小球下方被一梯形斜面B托起保持静止不动,弹簧恰好与梯形斜面平行,已知弹簧与天花板夹角为30°,重力加速度为g=10 m/s2,若突然向下撤去梯形斜面,则小球的瞬时加速度为()

A.0

B.大小为10 m/s2,方向竖直向下

C.大小为5 3 m/s2,方向斜向右下方

D.大小为5 m/s2,方向斜向右下方

答案 C

解析小球原来受到重力、弹簧的弹力和斜面的支持力,斜面的支持力大小为:N=mg cos30°;突然向下撤去梯形斜面,弹簧的弹力来不及变化,重力也不变,支持力消失,所以此瞬间小球的合力与原来的支持力N大小相等、方向相反,由牛顿第二定律得:mg cos30°=ma,解得a=5 3 m/s2,方向斜向右下方,C正确。

8.(牛顿第二定律的简单应用)(多选)乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择。若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行,如图所示,在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面,斜面上放一个质量为m的小物块,

小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行),则()

A.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上

B.小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下

C.小物块受到的静摩擦力为1

2mg+ma

D.小物块受到的静摩擦力为ma

答案AC

解析以物块为研究对象,分析其受力:受重力mg、斜面的支持力N和静摩擦力f,加速度方向沿斜面向上,故f方向沿斜面向上,A正确,B错误;根据牛顿第二定律得:f-mg sin30°=ma,解得f=1

2mg+ma,C正确,D错误。

9.(牛顿第二定律的简单应用)如图,粗糙水平地面与两滑块间的动摩擦因数相同,均为0.4,两滑块A、B的质量分别为M=5 kg、m=1 kg,开始时两滑块静止,细线伸直但无拉力。现用水平向右的恒力F作用在A滑块上,设滑块与水平地面的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。g取10 m/s2。求:

(1)在保证细线中不产生拉力的情況下,F允许的最大值为多少?

(2)当拉力F=30 N时,两滑块贴着地面运动的加速度大小为多少?

(3)要使B滑块能离开地面,拉力F至少要多大?

答案(1)20 N(2)1 m/s2(3)69 N

解析(1)细线刚好不产生拉力时,A滑块受到地面的摩擦力刚好达到最大静摩擦力,则:

F=μMg=0.4×5×10 N=20 N,

所以在保证细线中不产生拉力的情況下,F的最大值为20 N。

(2)根据牛顿第二定律,F -μ(M +m )g =(M +m )a

a =F -μ(M +m )g M +m =30-0.4×(5+1)×105+1

m/s 2 =1 m/s 2。

(3)B 滑块刚要离开地面时,细线拉力T 的竖直分力等于B 滑块的重力,T cos37°=mg ,

水平方向,T sin37°=ma ′

联立解得:a ′=34

g ; 根据牛顿第二定律:F min -μ(M +m )g =(M +m )a ′

解得:F min =????

??0.4×(5+1)×10+(5+1)×34×10 N =69 N 。 B 组:等级性水平训练

10.(力、加速度、速度的关系)如图,轻弹簧上端固定,下端连接一个可视为质点的小球,系统静止时小球的位置为O 1。将小球向下拉到O 2位置(在弹性限度内),从静止释放,小球在O 2、O 3之间往复运动。则在小球运动的过程中( )

A .经过O 1位置时,速度最大

B .经过O 1位置时,加速度最大

C .经过O 1位置时,弹簧弹力最大

D .经过O 3位置时,弹簧弹力方向一定向下

答案 A

解析 从O 2到O 1位置,弹簧弹力大于小球的重力,小球的加速度向上,则小球向上做加速运动,到达O 1点时,重力等于弹力,此时小球的加速度为零,速度最大,A 正确,B 错误;小球在O 2位置时,弹簧形变量最大,此时弹力最大,C 错误;经过O 3位置时,小球受到的合外力方向向下,弹簧弹力方向不一定向下,D 错误。

11.(瞬时性问题)如图所示,质量为m 的小球用水平轻绳系住,并用倾角为30°的光滑木板AB 托住,小球恰好处于静止状态。当木板AB 突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为( )

A .0 B.

233g C .g D.33

g 答案 C

解析 在木板AB 突然向下撤离的瞬间,木板对小球的弹力和轻绳对小球的拉力突然消失,小球只受重力的作用,所以小球的加速度大小为g ,C 正确。

12.(瞬时性问题)如图所示,A 、B 两小球分别连在轻绳两端,A 球的一端与轻弹簧相连,弹簧的另一端固定在倾角为30°的光滑斜面顶端,A 球的质量是B 球的2倍,重力加速度大小为g ,剪断轻绳的瞬间,下列说法中正确的是( )

A .A 的加速度大小为14g ,

B 的加速度大小为12g B .A 的加速度大小为0,B 的加速度大小为g

C .A 的加速度大小为12g ,B 的加速度大小为12

g D .A 的加速度大小为g ,B 的加速度大小为g

答案 A

解析 设A 球质量为2m ,则B 球质量为m ;在剪断轻绳之前,轻绳的拉力为T 1=mg sin30°=0.5mg ,弹簧的拉力T 2=3mg sin30°=1.5mg ;剪断轻绳的瞬间,

弹簧的弹力不变,此时A 的加速度为a A =T 2-2mg sin30°2m =14

g ,B 的加速度a B =mg sin30°m =12

g ,A 正确。 13.(牛顿第二定律的应用)如图所示,小车内的地面和墙面都是光滑的,左下角放一个小球B ,右壁上挂一个相同的球A ,两个球的质量均为4 kg ,悬挂线与

右壁成37°角,小车向右加速前进,此时右壁对A球的压力刚好为零,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,tan37°=0.75,g取10 m/s2)求:

(1)绳对A球的拉力大小;

(2)左壁对B球的压力大小;

(3)若小车向右加速运动的加速度a=10 m/s2,则绳与右壁的夹角是多大?

答案(1)50 N(2)30 N(3)45°

解析(1)对小球A受力分析如图所示,

在竖直方向上受力平衡:

F cos37°=mg

得F=50 N。

(2)设小车的加速度为a1,以A球为研究对象,

根据牛顿第二定律得:mg tan37°=ma1

解得:a1=g tan37°=7.5 m/s2

再以B球为研究对象,根据牛顿第二定律得

N=ma1=4×7.5 N=30 N。

(3)当小车向右加速运动的加速度a=10 m/s2时,由于10 m/s2>7.5 m/s2,所以小球A离开竖直墙面,与墙不接触,设此时绳与竖直方向的夹角为θ,mg tanθ=ma,解得θ=45°。

2017粤教版高中物理必修一滚动检测5

2017粤教版高中物理必修一滚动检测5 滚动检测(五)利用牛顿第二定律解决问 (时间:60分钟满分:100分) 一、单选题(每小题7分) lo下而关于物体的惯性的说法中,哪些是正确的 Ao只有运动的物体才有惯性 B.物体静止时没有惯性 C.人造地球卫星有惯性 D.太空中飘荡的宇航员没有惯性 解析惯性是物体的固有属性,任何物体都有惯性. 答案C 2.关于力和运动状态的改变,下列说法不正确的是()。 Ao物体加速度为零,则运动状态不变 B。只要速度大小和方向二者中有一个发生变化,或者二者都变化,都叫运动状态发生变 C.物体运动状态发生改变就一上受到力的作用 D.物体运动状态的改变就是指物体的加速度在改变 解析加速度为零,说明物体速度不变,运动状态不变,A正确:速度是矢呈:,速度的变化 要从大小、方向两方而去考虑,B正确;物体的运动状态变化,一泄有力的作用,物体也一泄有 加速度,但无法知逍加速度是否在改变,所以C正确,D不正确. 答案D 图] 3.(2011 ?青岛高一检测)如图1所示,乘客在公交车上发现车厢顶部A处有一小水滴 Ao向前加速运动Bo向前减速运动 C.向后匀速运动Do向后减速运动 落下,并落在地板偏前方的万点处,由此判断公交车的运动情况是 解析水滴离开车顶后,由于惯性在水平方向上保持离开时的速度不变,而水滴落点B 在月 点正下方的前而,表明若车向前行驶,水滴下落时,车正在减速,A错,B对.若车向后减速运动 时,水滴下落时将落在月点正下方的后方,C、D错。 答案B

4?由牛顿第二立律F F可知,无论怎样小的力都可能使物体产生加速度,可是当用很

小的力去推很重的桌子时,却推不动,这是因为()。 A.牛顿第二左律不适用于静止的物体 B.桌子加速度很小,速度增量也很小,眼睹观察不到 C.推力小于桌子所受到的静摩擦力,加速度为负值 D.桌子所受的合力为零,加速度为零 解析牛顿第二泄律的表达式尸=加曰中的力尸是指合「外力,用很小的力推很重的桌子时,桌子不动,是因为桌子与地而间的最大静摩擦力大于推力,推力与桌子受到的静摩擦力的合力为零,所以桌子所受的合外力为零,仍然静止不动,牛顿第二泄律同样适用于静止的物体,所以A、B、C都不正确,只有D正确。 答案 5o把两只相同的弹簧测力计甲和乙串接起来,甲挂在支架上,乙的秤钩上吊一重10 N 的物体,不”计秤本身重量,当物体静止时,则两只弹簧秤的示数为 ()。 A.都是10 N B.都是5 N Co甲为10 N,乙为零 Do乙为10 N,甲为零 解析对乙秤,下挂10 N的物体,则示数应为10 N,在甲秤下挂乙秤,由于乙秤受力10N, 故乙给甲秤的作用力仍为10 N,所以甲秤读数为10 N,故B、C、D均错误,A正确。 答案A 图2 6.将物体竖直上抛,假设运动过程中空气阻力不变,其速度一时间图象如图2所示,则物体所受的重力和空气阻力之比为(). A.1 : 10 B.10 : 1 C。9 : 1 Do 8 : 1 解析由l t图象知物体上升、下降阶段的加速度大小分别为? =决=9m/s[

人教版高中物理必修一 精品导学案:第2章 专题2:追及相遇问题

第二章专题二:追及相遇问题 【学习目标】 1.掌握追及、相遇问题的特点 2.能熟练解决追及、相遇问题 【学习重点】掌握追及问题的分析方法,知道“追及”过程中的临界条件 【学习难点】“追及”过程中的临界分析 【知识预习】 两物体在同一直线上追及、相遇或避免碰撞问题中的条件是:两物体能否同时到达空间某位置。因此应分别对两物体进行研究,列出位移方程,然后利用时间关系、速度关系、位移关系求解。 一、追及问题 1.追及问题的特征及处理方法: “追及”主要条件是:两个物体在追赶过程中处在同一位置,常见的情形有三种: ⑴初速度比较小(包括为零)的匀加速运动的物体甲追赶同方向的匀速运动的物体乙,一定能追上。 a.追上前,当两者速度相等时有最大距离; b.当两者位移相等时,即后者追上前者。 ⑵匀减速运动的物体追赶同向的匀速运动的物体时,存在一个能否追上的问题。 判断方法是:假定速度相等,从位置关系判断。 解决问题时要注意二者是否同时出发,是否从同一地点出发。 a.当两者速度相等时,若追者位移仍小于被追者,则永远追不上,此时两者间有最小距离; b.若两者速度相等时,两者的位移也相等,则恰能追上,也是两者避免碰撞的临界条件; c.若两者速度相等时,追者位移大于被追者,说明在两者速度相等前就已经追上;在计算追上的时间时,设其位移相等来计算,计算的结果为两个值,这两个值都有意义。即两者位移相等时,追者速度仍大于被追者的速度,被追者还有一次追上追者的机会,其间速度相等时两者间距离有一个较大值。 ⑶匀速运动的物体甲追赶同向匀加速运动的物体乙,情形跟⑵类似。 匀速运动的物体甲追赶同向匀减速运动的物体乙,情形跟⑴类似;被追赶的物体做匀减速运动,一定要注意追上前该物体是否已经停止运动。 2.分析追及问题的注意点: ⑴要抓住一个条件,两个关系:一个条件是两物体的速度满足的临界条件,如两物体 距离最大、最小,恰好追上或恰好追不上等。两个关系是时间关系和位移关系,通过画

粤教版高中物理教材目录(详细版)

必修一 *第一章运动的描述 第一节认识运动 参考系 质点 第二节时间位移 时间与时刻 路程与位移 第三节记录物体的运动信息 打点计时器 数字计时器 第四节物体运动的速度 平均速度 瞬时速度 第五节速度变化的快慢加速度 第六节用图象描述直线运动 匀速直线运动的位移图像 匀速直线运动的速度图像 匀变速直线运动的速度图像 本章复习与测试 *第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动 落体运动的思考 记录自由落体运动轨迹 第二节自由落体运动规律 猜想与验证 自由落体运动规律 第三节从自由落体到匀变速直线运匀变速直线运动规律 两个有用的推论 第四节匀变速直线运动与汽车行驶本章复习与测试 *第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系 认识形变 弹性与弹性限度 探究弹力 力的图示 第二节研究摩擦力 滑动摩擦力 研究静摩擦力 第三节力的等效和替代 共点力 力的等效 力的替代 寻找等效力 第四节力的合成与分解 力的平行四边形定则 合力的计算 分力的计算 第五节共点力的平衡条件 第六节作用力与反作用力 探究作用力与反作用力的关系 牛顿第三定律 本章复习与测试 *第四章力与运动 第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验 牛顿第一定律 第二节影响加速度的因素 加速度与物体所受合力的关系 加速度与物体质量的关系 第三节探究物体运动与受力的关系 加速度与力的定量关系 加速度与质量的定量关系 实验数据的图像表示 第四节牛顿第二定律 数字化实验的过程及结果分析 牛顿第二定律及其数学表示 第五节牛顿第二定律的应用 第六节超重和失重 超重和失重 超重和失重的解释 完全失重现象 第七节力学单位 单位制的意义 国际单位制中的力学单位 本章复习与测试

(完整版)人教版高中物理必修2《生活中的圆周运动》导学案习题及答案

第八节生活中的圆周运动 【目标要求】 1.知识与技能 知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速,它就是圆周运动的物体所受的向心力。会在具体问题中分析向心力的来源。 理解匀速圆周运动的规律。 知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动,会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度。 2.过程与方法 通过对匀速圆周运动的实例学习,渗透理论联系实际的观点,提高分析和解决问题的能力. 通过匀速圆周运动的规律也可以在变速圆周运动中使用,渗透特殊性和一般性之间的辩证关系,提高分析能力. 3.情感.态度与价值观 通过对几个实例的学习,明确具体问题必须具体分析,学会用合理.科学的方法处理问题。 通过离心运动的应用和防止的实例分析,明白事物都是一分为二的,要学会用一分为二的观点来看待问题。 【巩固教材-稳扎稳打】 1.关于列车转弯处内外铁轨间的高度关系,下列说法中正确的是( ) A.内外轨一样高,以防列车倾倒造成翻车事故 B.因为列车转弯处有向内倾倒的可能,故一般使内轨高于外轨,以防列车倾倒 C.外轨比内轨略高,这样可以使列车顺利转弯,减少车轮与铁轨的挤压 D.以上说法都不对 2.关于离心运动,下列说法中正确的( ) A.物体突然受到向心力的作用,将做离心运动。 B.做匀速圆周运动的物体,在外界提供的向心力突然变大时将做离心运动。 C.做匀速圆周运动的物体,只要向心力的数值发生变化,就将做离心运动。 D.做匀速圆周运动的物体,当外界提供的向心力突然消失或变小时将做离心运动。3.下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动( ) ①汽车转弯时要限制速度②转速很高的砂轮半径不能做得太大。 ③在修筑铁路时,转弯处轨道的内轨要低于外轨④洗衣机脱水工作。 A.①②③B.②③④ C.①②④D.①③④ 4.市内公共汽车在到达路口转变前,车内广播中就要播放录音:“乘客们请注意,前面车辆转弯,请拉好扶手”,这样以( ) A.提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手,以免车辆转弯时可能向前倾倒 B.提醒包括坐着和站着的全体乘客均拉好扶手,以免车辆转弯时可能向后倾倒 C.主要是提醒站着的乘客拉好扶手,以免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒 D.主要是提醒站着的乘客拉好扶手,以免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒 【重难突破—重拳出击】 1.一个做匀速圆周运动的物体,当合力F

3-1粤教版高中物理基础知识汇编

选修3-1 第一章 电场 一、电场的力的性质 1.电荷及电荷守恒定律 ⑴自然界中只有正负两种电荷,元电荷e =1.60× 10-19 C ⑵使物体带电的方法有三种:①摩擦起电;②接触起电;③感应起电. ⑶电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或着从物体的一个部分转移到另一部分。在转移过程中,电荷的代数和不变(总量不变)。 ⑷两完全相同的金属球接触后分开其电量平分. 2.库仑定律 ⑴内容:在真空中两个点电荷之间的作用力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。电荷间的这种作用力称静电力,又叫库伦力。 ⑵公式:122 q q F k r = (其中9229.010/k N m C =??,叫静电力常量) ⑶适用条件:①真空中②点电荷:若带电体本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多时就可看作是点电荷。★☆注意:①两点电荷间的库仑力是相互的,是一对作用力与反作用力;②计算时只需带入电荷量的绝对值。 3.电场强度 ⑴电场:带电体周围客观存在的一种物质,是电荷间相互作用的媒介。 ⑵电场的基本性质:是对放入其中的电荷有力的作用。 ⑶电场强度:放入电场中某点的电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值,叫做该点的电场强度,是矢量。 a.定义式:/E F q = ,方向:正电荷在该点所受电场力的方向。 b.说明: ①/E F q =是电场强度的定义式,适用于任何电场。电场中某点的场强由电场本身决定与试探电荷q 无关。 ②2r Q k E =是真空中点电荷所形成的电场强度的决定式。某点场强E 由场源电荷Q 和距离r 决定。 (正点电荷周围某点的场强背离正电荷;负点电荷周围某点的场强指向负电荷) ③d U E =是场强与电势差的关系式,只适用于匀强电场,注意式中d 为两点间沿电场线方向的距离. ④电场强度是矢量,当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候,空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和。 4.电场线 ⑴电场线:在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该处的场强方向一致,这样的曲线叫电场线。 ①电场线是起源于正电荷(或无穷远处),终止于负电荷(或无穷远); ②电场线的疏密反映电场强度的大小; ③电场线不是带电粒子在电场中运动的轨迹,只是某种情况下带电粒子运动轨迹可以与电场线重合. ⑷匀强电场:在电场中,如果各点的场强的大小和方向都相同,这样的电场叫匀强电场.匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线. 二、电场的能的性质 1.基本概念 ⑴电势差:电荷在电场中由某点A 移到另一点B 的过程中,电场力所做的功与该电荷电量的比值叫做这两点的电势差即/AB AB U W q =. (电势差是标量但有正负,正负表示某两点相对电势的高低;计算时要注意电荷的正负。) ⑵电势:电场中某点A 的电势A ?等于该点与参考点P (电势零点0P ?=)之间的电势差。(/AP A AP U W q ?==) ★☆①电势是为描述电场能的性质而引入的物理量,它由电场本身的性质决定,与是否放入电荷无关,是标量。电势的高低还与零电势点的选取有关,通常选无穷远处或大地的电势为零电势。 ②沿着电场线的方向,电势降低。(与拿什么电荷沿电场线移动无关) ⑶电势能:电荷在电场中所具有的势能叫电势能,它由电场和电荷共同决定。(q ε?=) ★☆电场力做功与电势能变化的关系: ①如同重力做功与重力势能变化的关系一样,电场力做正功时,电荷的电势能减少,电场力做负功时,电荷的电势能增加;电场力对电荷做的功等于电荷电势能的变化量。B εεε--W A AB =?= ②若只有电场力做功,动能和电势能的总能量守恒,但可以互相转化,如动能增加,电势能就减少。 2.电势与电场强度的关系 ⑴电势反映电场能的特性,而电场强度反映电场力的特性. 匀强电场

高中物理选修3-4全册导学案

选修3-4全册教学学案 选修3-4_11.1简谐振动 【学习目标】 1.认识弹簧振子并能判断出振动的平衡位置。 2.理解简谐运动的位移-时间图像是一条正(余)弦曲线,知道简谐运动图 像的意义。 3.能够根据简谐运动图像弄清楚各时刻质点的位移、速度和加速度的方向 和大小规律。 【自主学习】 1.弹簧振子 (1).组成:由______和________组成的系统叫弹簧振子,它是一个理想化 的模型(为什么?)。 (2).平衡位置:振子__________时的位置。 (3).机械振动:振子在______位置附近的________运动,简称________。 2.简谐运动及其图像 (1).简谐运动:质点的位移与时间的关系遵从___________规律,即它的振 动图像(x-t 图像)是一条________曲线。简谐运动是最简单、最基本的振动, 弹簧振子的运动就是__________。 (2).简谐运动的图像 ①坐标系的建立:在简谐运动的图像中,以横坐标表示______,以纵坐标表 示振子离开平衡位置的_________。 ②物理意义:表示振动物体的_______随_______的变化规律。 重点知识或易混知识 问题1.根据对平衡位置的理解,判断正误并举例说明 ① 在弹簧振子中弹簧处于原长时的状态为平衡状态。 ② 在弹簧振子中物块速度为零时的状态为平衡状态。 ③在弹簧振子中合外力为零时的状态为平衡状态。 问题2.振动图像的理解,结合判断正误 ① 如右图所示正弦曲线为质点的运动轨迹。 ② 如右图,3s 内的位移为x 1大小为cm cm 10910322=+。 ③ 如右图,3s 内的位移为x 2 大小为10cm 。 ④ 如右图,1.5s 时的速度方向为曲线上该点的切线方向。 ⑤ 0.5s 和1.5s 时的位移相同,速度也相同。 ⑥ 0.5s 和3.5s 时的位移相反,速度相反。 X X 1

4.3 牛顿第二定律—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册导学案

第四章第三节牛顿第二定律导学案 一.知识梳理 牛顿第二定律 1.内容:物体的加速度跟 ________ 成正比,跟 ___________ 成反比,加速度的方向跟_____ 方向相同。 2.比例式:___ 或者 _________,也可以写成等式:______ 。 3.力的单位:式中k是比例系数,它的选取与公式中物理量单位的选取有关。当时还没有力的单位,为了使用方便,k取1时,能使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力定义为“1个单位的力”,为纪念牛顿,把该单位称为“牛顿”,用符号N表示,即1N=1kg·m/s2。此时,牛顿第二定律的数学表达式为:F= _______。 4. 当物体受到几个力的作用时,式中的F指____________。表达式:F合= _______ 1. 作用力质量作用力 2. a∝ F/m F∝ma F=kma 3. ma 4. 物体所受的合力 ma 对牛顿第二定律定律的理解: (1)瞬时性:_____________________________________ (2)矢量性:_____________________________________ (3)同一性:_____________________________________ (4)相对性;_____________________________________ (5)局限性:_____________________________________ 【例1】如图所示,如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是()

粤教版高中物理必修一第一学期.doc

高中物理学习材料 广州市真光中学 2011-2012学年第一学期 班别 评分 姓名 学号 一、选择题(第1、2、3、4题是单项选择题,每题3分;第5、6题是双项选题,每题4 分;6小题,共20分。) 1.以下关于重力的说法正确的是( ) A .物体所受的重力的大小只与它的质量有关 B .物体所受的重力方向总是跟支持它的支承面垂直 C .静止于水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力 D .同一物体在地面上同一位置,不论是运动还是静止,所受重力都相等 2. 一个物体从静止开始做加速运动,但加速度不断减小,直到加速度等于零,在这段过 程中,运动物体 A .速度不断减小,位移不断增大 B .速度不断减小,位移也不断减小 C .速度不断增大,且增加得越来越慢 D .速度不断增加,且增加得越来越快 3.质量为1kg 的物体,放在水平面上,受到向东的力F=3N 作用向西运动,设物体与水平面 间的动摩擦因数μ=0.2,则作用在物体上的合力为(g 取10m/s 2) A 1N ,向东 B 1N ,向西 C 5N ,向东 D 5N ,向西 4、有关惯性大小的下列叙述中,正确的是 ( ) A .物体跟接触面间的摩擦力越小,其惯性就越大 B .物体所受的合力越大,其惯性就越大 C .物体的质量越大,其惯性就越大 D .物体的速度越大,其惯性就越大 5、由图1的图像中可以判断物体做的是匀变速直线运动的是 ( ) 6、如图2所示, 有A 、B 两物体, m A =2m B , 用细绳连接后放在光滑的斜面上, 在它们下滑的过 程中 ( ) A. 它们的加速度a =g sin θ B. 它们的加速度a

教科版高中物理选修3-1全册学案.

第一章 静电场 第1节 电荷及其守恒定律 摩擦起电 感应起电 接触起电 产生及条件 两不同绝缘体摩擦时 导体靠近带电体时 带电导体和导体接触时 现象 两物体带上等量异种电 荷 导体两端出现等量异种电荷,且电性与原带电 体“近异远同” 导体上带上与带电体相 同电性的电荷 原因 不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而 发生电子转移 导体中的自由电子受到带正(负)电物体吸引(排 斥)而靠近(远离) 电荷之间的相互排斥 实质 电荷在物体之间和物体 内部的转移 接触起电的电荷分配原则 两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配,如图1-1-2所示. 电荷分配的原则是:两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和;带异种电荷接触后先中和再平分. 图1-1-2 1.“中性”与“中和”之间有联系吗? “中性”和“中和”是两个完全不同的概念,“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等,对外不显电性,表现为不带电的状态.可见,任何不带电的物体,实际上其中都带有等量的异种电荷;“中和”是指两个带等量异种电荷的物体,相互接触时,由于正负电荷间的吸引作用,电荷发生转移,最后都达到中性状态的一个过程. 2.电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么? (1)两种表述:①电荷既不会创生,也不会消灭,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;在转移的过程中,电荷的总量保持不变.②一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变的. (2)区别:第一种表述是对物体带电现象规律的总结,一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电,原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和),但其实质是电荷的转移,电荷的数量并没有减少.第二种表述则更具有广泛性,涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律,近代物理实验发现,由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子,一对正负电子可同时湮灭,转化为光子.在这种情况下,带电粒子总是成对产生或湮灭,电荷的 代数和不变,即正负电子的产生和湮灭与电荷守恒定律并不矛盾. 一、电荷基本性质的理解 【例1】 绝缘细线上端固定,

粤教版高中物理必修一课后习题答案(1~4章)

物理必修一第一章课后习题答案 第一节认识运动 1.以地球做作为参考系 2.车厢内的人是注视另一站台的火车,即人的视线以离开了地面,人不以自身为参考系,就会一另一站台的火车为参考系,显然,人习惯于以自身为参考系,故有此感觉。 3.(1)、(3) 4.以列车位参考系时,人向西运动;以地面为参考系时,人随列车向东运动。 5.在研究瓢虫的星数、翅膀扇动问题时,不可以将瓢虫视为质点。在研究瓢虫的爬行轨迹、飞行路线问题时,可以将瓢虫视为质点。 6.地球同步卫星与地球自转一周的时间一致,都是一天,因此地球同步卫星与地球总是相对静止的。 第二节时间位移 1.位移为零;路程1600m。 2.物体运动的路程不一定大于物体运动的位移,物体作直线运动并没有改变运动方向时,位移的大小才等于路程。 3.“3s内”是指时间,时间为3s;“第3s内”是指时间,时间为1s;“3s 末”是指时刻;“前3s”是指时间,时间为3s;“最后1s”是指时间,时间为1s。 4.(1)“9时0分50秒”是时刻;“21小时”是时间;“6时23分”是时刻。(2)是时刻。(3)是时刻。 5.(1)影子的边缘在“圭”上的位置可以表示时刻,就象时间坐标轴上的一点;影子边缘在“圭”上移动的距离可以表示时间,就象时间坐标轴上的

一段。 (2)经过长期观测,古人不仅了解到一天钟表影在正午最短,而且得出一年内夏至日的正午,烈日高照,表影最短;冬至日的正午,煦阳斜照,表影则最长。于是古人就以正午时的表影长度来确定节气和一年的长度。如果连续两次测得表影的最长值(或最短值),这两次最长值(或最短值)相隔的天数,就是一年365天的时间长度。 第三节记录物体的运动信息 1.下面一条纸带运动比较快,上、下两条纸带运动的时间之比是16:10。 2.在DK范围内点于点之间的距离几乎是等间距的,所以纸带做匀速直线运动,在A到D和K到N范围内,点与点之间的距离不是等间距的, 所以纸带做变速直线运动。 3.略。 第四节物体运动的速度 1.大白鲨合某优秀运动员的速度都是平均速度。大白鲨在水中的速度约为 11.94m/s,某优秀运动员的速度为2.29m/s,所以大白鲨的速度更快。2. B 3.100km/h 4.略。 第五节速度变化的快慢加速度 1.C 2.不对。匀减速直线运动的加速度就与物体的运动方向相反。 3.已知汽车运动的初速度,末速度等于零,又知减速时间,加设汽车作匀减

新课标高中物理必修1第一章运动的描述 第二节时间和位移导学案

学校:百灵庙中学学科:高一物理编写人:史殿斌审稿人: 必修一 1.2时间和位移学案 课前预习学案 【预习目标】 1.知道时间和时刻的区别和联系. 2.知道什么是位移,了解路程与位移的区别. 3.知道什么是标量和矢量. 【预习内容】(自主学习课本第二节) 【提出疑惑】 课内探究学案 【学习目标】 1.知道时间和时刻的区别和联系. 2.理解位移的概念,了解路程与位移的区别. 3.知道标量和矢量. 4.能用数轴或一维直线坐标表示时刻和时间、位置和位移. 5.知道时刻与位置、时间与位移的对应关系. 【学习重点】 1.时间和时刻的概念以及它们之间的区别和联系 2.位移的概念以及它与路程的区别. 【学习难点】 1.正确认识生活中的时间与时刻. 2.理解位移的概念,会用有向线段表示位移. 【教学方法】自主探究、交流讨论、自主归纳 【学习过程】 一、时刻和时间间隔 阅读课本p9页的内容想一想: 1、我国运动员刘翔在奥运会田径男子110米栏决赛中以时间12秒91的成绩夺得中国男选手在奥运会上的首枚田径金牌 2、北京时间8点整 3、各位旅客请注意,由温州开往杭州5114次列车开车时间12点30分,请各位旅客自觉排队等候检票 以上几句话中的“时间”是不是同一个意思呢?有什么区别? 思考:1、结合上面的学习你能给出时间、时刻的定义吗? 时刻:。 时间:,也是时间坐标轴上两个不同的时刻之差。 2、如何用数轴表示时刻和时间间隔? 在表示时间的数轴上,时刻用表示,时间间隔用表示。 3、时间和时刻有区别,也有联系,在时间轴上,时间表示一段,时刻表示一个点。如图

所示,0点表示开始计时,0~3表示3s的时间,即前3s。2~3表示第3s,不管是前3s,还是第3s,这都是指。3s所对应的点计为3s末,也为4s初,这就是。 4.特征:时刻有先后,无大小;时间无先后,有大小 例1.以下的计时数据中指时间间隔的是( ) A.“嫦娥一号”卫星于2007年10月24日18时5分点火发射 B.第29届奥运会于2008年8月8日20时8分在北京开幕 C.刘翔创造了12.88秒的110米栏最好成绩 D.在一场NBA篮球赛开赛8分钟时,姚明投中第三个球 E.小明同学迟到了 例2、请在如图1所示的时间轴上指出下列时刻或时间间隔(填相应的字母): (1)第1s末,第3s初,第2个两秒的中间时刻; (2)第2s,第5s内,第8s内; (3)第二个2s,头5s,前8s内; 二、路程和位移 暑假期间小明一家和小强一家分从北京分别乘飞机和坐火车到重庆 旅游,两家在红岩革命纪念馆正好走到一块,小明对小强说:北京到 重庆也不是很远才1500公里,一会就来了。小强说:嗯,我们是做 火车来的,走了2087公里。 小明和小强都是从北京到重庆,两人所说的数据有什么区别? 思考:1、根据上面的学习你能给出位移及路程的定义吗? 路程: 位移:表示的物理量。 定义:,其大小与路径无关,方向由起点 指向终点 2、在坐标系中,我们也可以用数学的方法表示出位移. 实例:观察教材第13页图1.2—3质点从A点运动到B点,我们可以用从_____________A 指向____________B的_______线段表示位移,. 阅读下面的对话: 甲:请问到市图书馆怎么走? 乙:从你所在的市中心向南走400 m到一个十字路口,再向东走

人教版高中物理必修二高一导学案.docx

高中物理学习材料 高一物理导学案 主备人:赵红梅 2015年4月16日 学生姓名:班级: 第六章万有引力与航天测试题 一、单项选择题 1.在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是( ) A.开普勒进行了“月—地检验”,得出天上和地下的物体都遵从万有引力定律的结论 B.哥白尼提出“日心说”,发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律 C.第谷通过对天体运动的长期观察,发现了行星运动三定律 D.牛顿发现了万有引力定律 2. 不可回收的航天器在使用后,将成为太空垃圾.如图1所示是漂浮在地球附近的太空垃圾示意图, 对此有如下说法,正确的是( ) A.离地越低的太空垃圾运行周期越大 B.离地越高的太空垃圾运行角速度越小 C.由公式v=gr得,离地越高的太空垃圾运行速率越大 D.太空垃圾一定能跟同一轨道上同向飞行的航天器相撞 3.已知引力常量G,在下列给出的情景中,能根据测量数据求出月球密度的是( ) A.在月球表面使一个小球做自由落体运动,测出下落的高度H和时间t B.发射一颗贴近月球表面绕月球做匀速圆周运动的飞船,测出飞船运行的周期T C.观察月球绕地球的圆周运动,测出月球的直径D和月球绕地球运行的周期T D.发射一颗绕月球做匀速圆周运动的卫星,测出卫星离月球表面的高度H和卫星的周期T 4. “嫦娥”一号探月卫星沿地月转移轨道到达月球,在距月球表面200 km的P点进行第一次“刹 车制动”后被月球捕获,进入椭圆轨道Ⅰ绕月飞行,如图2所示.之后,卫星在P点经过几次“刹车制动”,最终在距月球表面200 km的圆形轨道Ⅲ上绕月球做匀速圆周运动.用T1、T2、 鑫达捷 图2

粤教版高中物理必修二知识点

章节 1、机械功 2、功和能 一 功 和 功率3、功率 4、人与机械 1、动能的改变二 2、势能的改变能的 转化 与守 恒 3、能量守恒定律 4、能源与可持 续发展 高中物理必修 2 知识点总结 具体内容主要相关公式 ①机械功的含义▲功 W Fs cos ②机械功的计算 ①机械功原理▲ 功的原理 ②做功和能的转化W 动 W 阻 W 有用 W 额 外 W 输入 W 输 出 W 损失 ①功率的含义▲ 功率P W t ②功率与力、速度的关系 P Fv ①功率与机械效率 W 有用 P 有 用 ②机械的使用▲ 机械效率 W总P 总 ①动能 ▲动能E k 1 mv2 ②恒力做功与动能改变的关系 2 1 mv22 1 mv12 (实验 ▲动能定理Fs ③ 动能定理 2 2 ①重力势能 ▲重力势能 E p mgh ②重力做功与重力势能的改变 ③弹性势能的改变▲ 重力做功 W G E p1 E p 2 E p ①机械能的转化和守恒的实验▲ 只有重力作用下,机械能守恒探索 1 mv2 2 mgh 2 1 mv1 2 mgh 1 ②机械能守恒定律 2 2 ③能量守恒定律 ①能量转化和转移的方向性 ②能源开发与可持续发展

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1、运动的合成与①运动的独立性 分解②运动合成与分解的方法 ①竖直下抛运动 ②竖直上抛运动 2、竖直方向上的 抛体运动 三 抛体 运动 ①什么是平抛运动 3、平抛运动②平抛运动的规律 ①斜抛运动的轨迹 ②斜抛运动物体的射高和射程 4、斜抛运动 ①线速度 ②角速度 ③周期、频率和转速 ④线速度、角速度、周期的关系 1、匀速圆周运动 快慢的描述 ①向心力及其方向 四 ②向心力的大小 匀速 ③向心加速度 圆周2、向心力与向心 运动加速度 ①转弯时的向心力实例分析 3、向心力的实例 ②竖直平面内的圆周运动实例 分析 分析 ①认识离心运动 4、离心运动②离心机械③离心运动的危 害及其防止▲竖直下抛 v t v0 gt s v0 t 1 gt2 2 ▲ 竖直上抛 v t v0 gt s v0 t 1 gt2 2 t v0 v02 h g 2g ▲抛出点坐标原点,任意时刻位置x v0t y 1 gt2 2 ▲ 斜抛初速度v0 v0x v0 cos v 0 y v0 sin ▲ 线速度v s t ▲ 角速度 t 1 ▲ 周期与频率 f T 2 r 2 ▲ v T T ▲ 向心力 F mr 2 F v2 m r ▲ 向心加速度 a 2r 或 a v2 r 2

高中物理导学案()

§1.1质点参考系空间时间 【学习目标】 1.理解质点的概念,知道它是一种科学抽象,知道实际物体在什么条件下可看作质点,知道这种科学抽象是一种常用的研究方法。 2.知道参考系的概念和如何选择参考系。 3.知道时间和时刻的区别和联系。 【学习方法】 观察法、分析法、归纳法、讲授法 【学习过程】 一、机械运动 物体相对于其他物体的改变,叫做机械运动,简称运动。宇宙中的一切物体都在不停地运动,无论是巨大的天体,还是微小的原子、分子,都处在永恒的运动之中。 二、质点[ 1、定义:用来代替物体的。其突出特点是“具有质量”和“占有位置”,但没有大小,它的质量就是它所代替的物体的质量。

2、物体 可以看成质点的条件是什么? _______________________ ______。突出主要因素,忽略次要因素,将实际问题简化为物 理模型,是研究物理学问题的基本思维方法之一,这种思 维方法叫理想化方法。质 点就是利用这种思维方法建立的一个理想化物理模型。 三、参考系 1、定义:在描述一个物体的运动时,必须选择另外的一个物体作为标准,这个被选来作为的物体 叫做参考系。 2、参考系的特点有哪些? 四、空间时间时刻 1、时刻:是指某一瞬时,在表示时间的数轴上用来表示. 2、时间间隔:是指两时刻的间隔,在表示时间的数轴上用来表示.时间间隔简称时间。 【小试身手】

1.下列哪些现象是机械运动() A.神舟5号飞船绕着地球运转 B.西昌卫星中心发射的运载火箭在上升过程中 C.钟表各指针的运动 D.煤燃烧的过程 2.下列关于质点的说法中正确的是() A.体积很小的物体都可看成质点 B.质量很小的物体都可看成质点 C.不论物体的质量多大,只要物体的尺寸跟物体间距离相比甚小时,就可以看成质点 D.只有低速运动的物体才可看成质点,高速运动的物体不可看做质点 3.以下的计时数据中指时间间隔的是() A.“嫦娥一号”卫星于2007年10月24日18时5分点火发射 B.第29届奥运会于2008年8月8日20时8分在北京开幕 C.高考理综考试的时间是150分钟 D.四川省汶川县发生8.0级强烈地震是在2008年5月12日14时28分 【合作探究】

粤教版高中物理必修二高一期末试题

高中物理学习材料 (灿若寒星**整理制作) 廉江市第三中学2013~2014学年度第二学期期末考试 高一级物理试题(理科) 试卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟. 一、单项选择题(每题3分,共24分) 1、竖直上抛运动的物体,到达最高点时( ) A 、具有向上的速度和向上的加速度 B 、速度为零,加速度向上 C 、速度为零,加速度向下 D 、具有向下的速度和向下的加速度 2、有质量相等的两颗人造地球卫星A 和B ,分别在不同的轨道上绕地球做匀速 圆周运动,两卫星的轨道半径分别为 r A 和r B ,且r A >r B ,则A 和B 两卫星相比较,以下说法正确的是( ) A 、卫星A 的运行周期较大 B 、卫星A 受到的地球引力较大 C 、卫星A 运行的线速度较大 D 、卫星A 运行的角速度较大 3、质量为 m 的汽车,以速率v 通过半径为 r 的凹形桥,在桥面最低点时汽车 对桥面的压力大小是:( ) A 、mg B 、r mv 2 C 、r mv mg 2- D 、r mv mg 2+ 4、下列情况中,力对物体做功的是( ) A 、物体在水平面上做匀速直线运动,合力对物体做功 B 、重力对做自由落体运动的物体做功

C、物体在水平面上运动,水平面的支持力对物体做功 D、物体在固定斜面上沿斜面下滑时,斜面的支持力对物体做功 5、在下列情况中,物体的机械能不守恒的是(不计空气阻力):() A、推出的铅球在空中运动的过程中 B、以一定的初速度冲上光滑斜面的物体 C、沿着斜面匀速下滑的物体 D、沿竖直方向自由下落的物体 6、关于功率的概念,下列说法中正确的是() A、功率是描述力对物体做功多少的物理量 B、由P=W/t可知,功率与时间成反比 C、由P=Fv可知,汽车牵引力一定与速度成反比 D、某个力对物体做功越快,它的功率就一定大 7、如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落下,不计空 气阻力,假设物体在桌面处的重力势能为0,则小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化为() A、mgh ,减少mg(H-h) B、mgh ,增加mg(H+h) C、-mgh ,增加mg(H-h) D、-mgh ,减少mg(H+h) 8、下列现象中,能够表明光具有粒子性的是() A、黑体辐射 B、光电效应 C、光的干涉 D、光的衍射 二、双项选择题(全部选对的得6分,选不全的得3分,有 选错或不答的得0分,共36分) 9、对于匀速圆周运动,下列说法正确的是() A、匀速圆周运动是线速度不变的运动 B、匀速圆周运动是角速度不变的运动 C、物体做匀速圆周运动时一定受到恒力的作用 D、物体做匀速圆周运动时所受的合力大小不变,方向不断改变 10、下列单位中,属于功率单位的是()

高中物理必修1-第一章第1节导学案

高中物理必修1-第一章第1节导学案 第一章 运动的描述 第1节◆质点 参考系和坐标系 学习目标 1.理解质点的概念,会根据实际情况选定参考系,能用坐标系描述物体的位置和位置变化。 2.通过自主学习、合作探究、训练反馈,学会建立物理模型的方法和对物理概念的学习方法。 3.全力投入,勤于思考,培养科学的态度和正确的价值观。 重点:质点概念的理解、参考系的选取及坐标系的应用。 难点:质点概念的理解和物体可以视为质点的条件。 预习案 使用说明&学法指导 1.先通读教材,勾画出本节内容的基本概念(质点、参考系等),再完成教材助读设置的问题, 依据发现的问题,然后再读教材或与同学交流,解决问题。 2.限时15分钟。 I .课前预习 1.机械运动:一个物体相对于另一个物理 的变化。 2.质点:用来______有质量的点,它是一个理想化的物理模型,自然界中并不存在质点.物体可看做质点的条件:研究物体的运动时,物体的______和______对研究问题的影响可以忽略. 3.参考系:为了研究物体的运动而假定______的另一物体,叫做参考系.对同一物体的运动,所选择的参考系不同,对它的运动的描述就会______.通常以______为参考系来研究物体的运动. 4.坐标系:为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在______上建立坐标系.物体只 沿一条直线运动,应建立______坐标系.物体在一个平面上运动,应建立______坐标系. Ⅱ.预习自测 学习建议》自测题体现一定的基础性,又有一定的思维含量,只有“细心才对,思考才会”。 1.地面上的观察者看雨滴竖直下落时,坐在匀速前进列车车厢中的乘客看雨滴是 ( ) A. 向前运动 B .向后运动

高一物理导学案

第1节《质点参考系和坐标系》(1课时)编写人: 方申马继元审核人:刘学明授课时间:2016年8月21日 【课前预习】 【预习目标】 1、理解质点的定义,知道质点是一个理想化的物理模型。初步体会物理模型在探索自然规律中的作用。 2、理解参考系的概念,知道当选用不同参考系时,对同一运动的描述可能是不同的。 3、理解坐标系的概念,会用一维坐标系定量描述物体的位置以及位置的变化。 【预习指导】 依据学习目标先自学课本,查阅相关资料,完成“自主学习”部分,用红笔在导学案上标注重点、难点、疑点。尝试完成后面的练习。 【自主学习】 知识点一:物体和质点 机械运动:物体的空间位置随时间的变化。(简称运动) 第一部分:物体与质点,并完成下列问题: 【阅读】教材P 9 1、雄鹰拍打着翅膀在空中翱翔,足球在绿茵场上飞滚……在这些司空见惯的现象中,雄鹰、足球都在做机械运动。要准确描述物体的运动是有困难的,你知道困难出在哪里吗?。 2、描述物体的运动时,是否可以将问题简化呢?(思考) 3、用来代替物体的___________的点称为质点。 【思考与交流】 1.地球是一个庞然大物,半径约为6400km,与太阳相距1.5×l08 km,研究地球绕太阳的公转时,能不能把它看成质点? 研究地球的自转时,能不能把它看成质点? ;。 2.撑杆跳高是一项非常刺激的体育运动项目,一般来说可以把撑杆跳高分为如下几个阶段:助跑、撑杆起跳、越过横杆。思考后回答,在下列几种情况下运动员能否被看作质点,从中体会质点模型的建立过程。 (1)教练员针对训练录像纠正运动员的错误时,能否将运动员看成质点? 。 (2)分析运动员的助跑速度时,能否将其看成质点? 。 (3)测量其所跳高度(判断其是否打破纪录)时,能否将其看成质点? 。 归纳物体简化为质点的条件。

高中物理导学案教学模式概述及设计策略お-2019年精选文档

高中物理导学案教学模式概述及设计策略お 随着新课程的开展与深化,“导学案”、“活动单”充实着我们的课堂,对于高中物理教学亦不能外,本文就高中物理导学案教学模式的特点,及其设计策略谈几点笔者的思考,望能有助课堂教学实践. 1 导学案教学模式概述 1.1 导学案教学的目的 传统的高中物理教学过程中主要是教师讲授,学生记录整理,再通过习题训练进行巩固.这种教学方式中,学生始终是被动地听、被动地记,偶有师生之间的对话也是教师问,学生被动地答.将导学案教学模式应用于高中物理教学的目的就是让学生变被动为主动,让整个教学过程让学生实现从“被动学”到“主动学”,直至“自主学”的蜕变,进而激发学生的学习热情,提升其学习能力. 1.2 导学案教学模式的环节划分 导学案教学模式具体讲是怎样一种教学模式呢?该教学模式可以分为三个环节: 第一环节,学生结合导学案进行课前的预习.学生在预习的过程中,通过分析解决教师所发导学案上的有关问题,明确对应章节的所学内容,明确已知和未知,这样可以更加明确上课的目的;

第二环节,学生在课堂上对导学案上的问题进行进一步的思考、讨论、探究.在课前预习的基础上,学生拿出自己对导学案问题的结论和存疑与同学进行交流和讨论,设计探究的基本思路,进行自主探究.在这一阶段,教师可以将各组学生讨论学习的结论罗列在黑板上,引导学生进行分析、整理、总结; 第三环节,学生结合导学案上的内容进行分析巩固. 1.3 优秀导学案的特点 由上文可知,“导学案” 不再是传统意义上的讲义,而是整个教学过程的主要载体.学生的探究活动是否能正常进行,很大程度上依赖于导学案的质量.优秀的高中物理导学案应该有这样一些特点: (1)注重体现教师的主导性,教师要认识到,引导学生自主学习不是让学生放任自流; (2)导学案应该有明确的教学目标,注重物理探究活动的设计; (3)导学案对学生的学习要起到引而不发的作用,推进学[HJ1.55mm]生自主学习,并提供足够的素材帮助学生探究物理规律,巩固物理所学; (4)导学案应该体现物理教学的探究性,导学案应该渗透科学探究的思路,这一点会有助于学生科学方法的养成; (5)导学案的设计要切合学生的认知特点和知识基础. 2 高中物理导学案设计策略

物理粤教版选修1-1教案全册打包

物理(粤教版)选修1-1教案全册打包 第一章电与磁 (1) 第1节有趣的静电现象 (1) 第二节点电荷间的相互作用 (6) 第三节认识磁场 (9) 第四节认识电场 (13) 第五节奥斯特实验的启示 (16) 第六节洛伦兹力初探 (19) 第二章电磁感应与电磁场 (22) 第一节电磁感应现象的发现 (22) 第二节电磁感应定律的建立 (25) 第三节电磁感应现象的应用 (28) 第四节麦克斯韦电磁场理论 (31) 第三章电磁技术与社会发展 (34) 第一节电磁技术的发展 (34) 第二节电机的发明对能源利用的作用 (39) 第三节传感器及其应用 (41) 第四节电磁波的技术应用 (44) 第五节科学、技术、社会的协调 (47) 第一节/第三节我们身边的家用电器及家用电器的选择 (49) 第二节常见家用电器的原理 (51) 第四节家用电器的基本元件 (53) 第五节家用电器故障与安全用电 (55)

第一章 电与磁 第1节 有趣的静电现象 教学目标 知识与技能 了解产生静电的几种方式. 懂得用物质的微观模型去解释静电现象。 知道电荷守恒定律. 认识实验在物理学研究中的重要作用。 过程与方法 观察摩擦起电、接触起电、感应起电这三个实验,对实验现象进行分析,比较三种起电方式异同。了解和认识物理学的一些基本研究方法。 通过对静电现象的解释,归纳总结出电荷守恒规律。 使学生明白实验是了解、研究自然规律的重要方法。 情感态度与价值观 列举生活中的静电现象,引起学生对科学、技术、社会问题的关注。 对实验现象的分析和讨论,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度以及合作学习的精神。 重难点与难点 重点:静电产生的三种方式及原理、电荷守恒定律及电量平分原则 难点:理解静电产生的本质——并没有创造电荷,而是电荷发生转移 教学过程: 新课引入 多媒体展示:生活中有趣的静电现象 本节课我们重点研究了解几种静电现象及其产生原因,电荷守恒定律。

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