第一篇：高中物理學(xué)案

考點二 帶電粒子在復(fù)合場中的運動

知識點：電場、磁場的性質(zhì)；帶電粒子在電場中的加速、偏轉(zhuǎn)；帶電粒子在磁場中的圓周運動；

問題：類平拋問題、圓周運動問題、復(fù)雜的曲線運動問題； 關(guān)鍵點：做出帶電粒子的運動軌跡圖；

方法：按粒子的運動過程進(jìn)行分析，分析運動性質(zhì)，找出遵循規(guī)律。

1、如圖,在寬度分別為l1和l2的兩個毗鄰的條形區(qū)域分別有勻強磁場和勻強電場，磁場方向垂直于紙面向里，電場方向與電、磁場分界線平行向右。一帶正電荷的粒子以速率v從磁場區(qū)域上邊界的P點斜射入磁場，然后以垂直于電、磁場分界線的方向進(jìn)入電場，最后從電場邊界上的Q點射出。已知PQ垂直于電場方向，粒子軌跡與電、磁場分界線的交點到PQ的距離為d。不計重力,求電場強度與磁感應(yīng)強度大小之比及粒子在磁場與電場中運動時間之比。

2、如圖所示，直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi)，在水平的x軸下方存在勻強磁場和勻強電場，磁場的磁感應(yīng)為B,方向垂直xOy平面向里，電場線平行于y軸。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球，從y軸上的A點水平向右拋出，經(jīng)x軸上的M點進(jìn)入電場和磁場，恰能做勻速圓周運動，從x軸上的N點第一次離開電場和磁場，MN之間的距離為L,小球過M點時的速度方向與x軸的方向夾角為?.不計空氣阻力，重力加速度為g,求(1)電場強度E的大小和方向；

(2)小球從A點拋出時初速度v0的大小;(3)A點到x軸的高度h.3、如圖甲所示，建立Oxy坐標(biāo)系，兩平行極板P、Q垂直于y軸且關(guān)于x軸對稱，極板長度和板間距均為l，第一四象限有磁場，方向垂直于Oxy平面向里。位于極板左側(cè)的粒子源沿x軸間右連接發(fā)射質(zhì)量為m、電量為+q、速度相同、重力不計的帶電粒子在0~3t時間內(nèi)兩板間加上如圖乙所示的電壓（不考慮極邊緣的影響）。

已知t=0時刻進(jìn)入兩板間的帶電粒子恰好在t0時，刻經(jīng)極板邊緣射入磁場。上述m、q、l、l0、B為已知量。（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）

（1）求電壓U的大小。

（2）求1時進(jìn)入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑。2（3）何時把兩板間的帶電粒子在磁場中的運動時間最短？求此最短時間。

v0

圖乙

圖甲

4、如圖所示，x軸正方向水平向右，y軸正方向豎直向上。在xOy平面內(nèi)有與y軸平行的勻強電場，在半徑為R的圓內(nèi)還有與xOy平面垂直的勻強磁場。在圓的左邊放置一帶電微粒發(fā)射裝置，它沿x軸正方向發(fā)射出一束具有相同質(zhì)量m、電荷量q（q>0）和初速度v的帶電微粒。發(fā)射時，這束帶電微粒分布在0

（1）從A點射出的帶電微粒平行于x軸從C點進(jìn)入有磁場區(qū)域，并從坐標(biāo)原點O沿y軸負(fù)方向離開，求點電場強度和磁感應(yīng)強度的大小和方向。（2）請指出這束帶電微粒與x軸相交的區(qū)域，并說明理由。

（3）若這束帶電微粒初速度變?yōu)?v，那么它們與x軸相交的區(qū)域又在哪里？并說明理由。

5、如圖所示，勻強電場方向沿x軸的正方向，場強為E。在A(d,0)點有一個靜止的中性微粒，由于內(nèi)部作用，某一時刻突然分裂成兩個質(zhì)量均為m的帶電微粒，其中電荷量為q的微粒1沿y軸負(fù)方向運動，經(jīng)過一段時間到達(dá)(0,?d)點。不計重力和分裂后兩微粒間的作用。試求

（1）分裂時兩個微粒各自的速度；

（2）當(dāng)微粒1到達(dá)（0,?d)點時，電場力對微粒1做功的瞬間功率；

（3）當(dāng)微粒1到達(dá)（0,?d)點時，兩微粒間的距離。

6、如題25圖，離子源A產(chǎn)生的初速為零、帶電量均為e、質(zhì)量不同的正離子被電壓為U0的加速電場加速后勻速通過準(zhǔn)直管，垂直射入勻強偏轉(zhuǎn)電場，偏轉(zhuǎn)后通過極板HM上的小孔S離開電場，經(jīng)過一段勻速直線運動，垂直于邊界MN進(jìn)入磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場。已知HO＝d，HS＝2d，?MNQ＝90°。（忽略粒子所受重力）

（1）求偏轉(zhuǎn)電場場強E0的大小以及HM與MN的夾角φ；（2）求質(zhì)量為m的離子在磁場中做圓周運動的半徑；

（3）若質(zhì)量為4m的離子垂直打在NQ的中點S1處，質(zhì)量為16m的離子打在S2處。求S1和S2之間的距離以及能打在NQ上的正離子的質(zhì)量范圍。

7、如圖所示，在xOy平面的第一象限有一勻強電場，電場的方向平行于y軸向下；在x軸和第四象限的射線OC之間有一勻強磁場，磁感應(yīng)強度的大小為B，方向垂直于紙面向外。有一質(zhì)量為m，帶有電荷量+q的質(zhì)點由電場左側(cè)平行于x軸射入電場。質(zhì)點到達(dá)x軸上A點時，速度方向與x軸的夾角?，A點與原點O的距離為d。接著，質(zhì)點進(jìn)入磁場，并垂直于OC飛離磁場。不計重力影響。若OC與x軸的夾角為?，求

（1）粒子在磁場中運動速度的大?。?/p>

（2）勻強電場的場強大小。

8、如圖所示，在坐標(biāo)系xoy中，過原點的直線OC與x軸正向的夾角φ120°,在OC右側(cè)有一勻強電場：在第二、三象限內(nèi)有一心強磁場，其上邊界與電場邊界重疊、右邊界為y軸、左邊界為圖中平行于y軸的虛線，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直抵面向里。一帶正電荷q、質(zhì)量為m的粒子以某一速度自磁場左邊界上的A點射入磁場區(qū)域，并從O點射出，粒子射出磁場的速度方向與x軸的夾角θ＝30°，大小為v，粒子在磁場中的運動軌跡為紙面內(nèi)的一段圓弧，且弧的半徑為磁場左右邊界間距的兩倍。粒子進(jìn)入電場后，在電場力的作用下又由O點返回磁場區(qū)域，經(jīng)過一段時間后再次離開磁場。已知粒子從A點射入到第二次離開磁場所用的時間恰好等于粒子在磁場中做圓周運動的周期。忽略重力的影響。求

（1）粒子經(jīng)過A點時速度的方向和A點到x軸的距離；（2）勻強電場的大小和方向；（3）粒子從第二次離開磁場到再次進(jìn)入電場時所用的時間。

9、兩塊足夠大的平行金屬極板水平放置，極板間加有空間分布均勻、大小隨時間周期 性變化的電場和磁場，變化規(guī)律分別如圖

1、圖2所示(規(guī)定垂直紙面向里為磁感應(yīng)強度的正方向)。在t=0。時刻由負(fù)極板釋放一個初速度為零的帶負(fù)電的粒子(不計重力)。若電場強度E0、磁感應(yīng)強度B0、粒子的比荷

q均已知，且m，兩板間距h=。

(1)求粒子在0～to時間內(nèi)的位移大小與極板間距h的比值。(2)求粒子在極板間做圓周運動的最大半徑(用h表示)。(3)若板間電場強度E隨時間的變化仍如圖l所示，磁場的變化改為如圖3所示，試畫出粒子在板間運動的軌跡圖(不必寫計算過程)。

10、飛行時間質(zhì)譜儀可以對氣體分子進(jìn)行分析。如圖所示，在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價位的正離子，自a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場，從b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入M、N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測器。已知元電荷電量為e，a、b板間距為d，極板M、N的長度和間距均為L。不計離子重力及進(jìn)入a板時的初速度。（1）當(dāng)a、b間的電壓為U1時，在M、N間加上適當(dāng)?shù)碾妷篣2，使離子到達(dá)探測器。請導(dǎo)出離子的全部飛行時間與比荷K（K=ne/m）的關(guān)系式。

（2）去掉偏轉(zhuǎn)電壓U2，在M、N間區(qū)域加上垂直于紙面的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B，若進(jìn)入a、b間所有離子質(zhì)量均為m，要使所有的離子均能通過控制區(qū)從右側(cè)飛出，a、b間的加速電壓U1至少為多少？

第二篇：高中物理3-5教學(xué)案

高中物理3-5教學(xué)案

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教案部分

6．6

用動量概念表示牛頓第二定律

【教學(xué)目標(biāo)】

（一）知識與技能

．理解動量定理的確切含義和表達(dá)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(dá)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(dá)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(xì)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】

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(yán)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(xì)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(xì)線拉斷，如果在細(xì)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(yuǎn)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(jìn)行新課

．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(dá)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(dá)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(dá)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：N?s，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(dá)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(fù)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(fù)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(fù)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(yuǎn)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，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t1

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，tlF1t1，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。

[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?？梢苑诌^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

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=0，則F=1500N，方向向上。

[點評]

解答本題時，容易出現(xiàn)以下錯誤：未能正確地進(jìn)行受力分析、漏算重力，誤認(rèn)為所求的平均力就是合外力；

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(yuǎn)=5m處，以v。=10m／s的水平速度拋出，不計空氣阻力，g取10m／s2，求：

平拋運動過程中小球動量的增量ΔP；

小球落地時的動量P，；

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

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=10kg?m／s。

由速度合成知，落地速度v=10

m／s。

所以小球落地時的動量大小為p，=mv=10

kg?m／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。

小球飛行過程中只受重力作用，所以合外力的沖量為

I=mgt=10N?s，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(rèn)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。

6．6

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(biāo)引領(lǐng)】

（一）知識與技能

．理解動量定理的確切含義和表達(dá)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(dá)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】、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(dá)式。

2、沖量：

表達(dá)式：

3、動量定理：

【合作解疑】、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?

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

B．向下，m

c．向上，m

D．向上，m

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。

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(yuǎn)=5m處，以v。=10m／s的水平速度拋出，不計空氣阻力，g取10m／s2，求：

平拋運動過程中小球動量的增量ΔP；

小球落地時的動量P，；

飛行過程中小球所受的合外力的沖量I

【訓(xùn)練鞏固】

．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，0

B．Ftcosθ，0

c．mv，mgt

D．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(hù)，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．500N

B．1100N

c．600N

D．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：

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?

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詏為

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：

小球水平拋出時的初速度。

在繩被拉直的瞬間，圓心o受到的沖量。

第三篇：高中物理人教版功的導(dǎo)學(xué)案

§7.2功編寫人：李志雄

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

1、通過聽老師講解，理解功的概念和做功的兩個要素。

2、通過例題學(xué)會利用公式進(jìn)行有關(guān)運算．理解正、負(fù)功的含義，能解釋相關(guān)現(xiàn)象．

3、通過聯(lián)系實際學(xué)會應(yīng)用功的概念解釋相關(guān)的實際問題．

【自主學(xué)習(xí)】

1、功：一個物體受到的作用，如果在的力的方向上發(fā)生一段，這個力就對物體做了功。做功的兩個不可缺少的因素：和在力的方向上發(fā)生的。功的公式：功的單位：，符號是。功是（矢、標(biāo)）量。

2、正功和負(fù)功

根據(jù)W=Fscosα可知

（1）當(dāng)α=時，W=0。即當(dāng)力F和位移時，力對物體不做功。這種情況，物體

在力F的方向上沒有發(fā)生位移。

（2）當(dāng)≤α＜時，W＞0。即當(dāng)力F跟位移s的夾角為（銳、鈍）角時，力F對物體做正功，這時力F是（動、阻）力，所以，（動、阻）力對物體做正功。

（3）當(dāng)≤α＜時，W＜0。即當(dāng)力F跟位移s的夾角為（銳、鈍）角時，力F對物體做負(fù)功，這時力F是（動、阻）力，所以，（動、阻）力對物體做負(fù)功

【針對訓(xùn)練】

1、討論力F在下列幾種情況下做功的多少．

（1）用水平推力F推質(zhì)量是m的物體在光滑水平面上前進(jìn)了s．

（2）用水平推力F推質(zhì)量為2m的物體沿動摩擦因數(shù)為μ的水平面前進(jìn)了s．

（3）斜面傾角為θ，與斜面平行的推力F，推一個質(zhì)量為2m的物體沿光滑斜面向上推進(jìn)了s．（）

A．（3）做功最多B．（2）做功最多C．做功相等D．不能確定

2、某人將質(zhì)量m為的物體搬到h高處則人至少做功

3、起重機的吊鉤下掛著質(zhì)量為m的木箱，如果木箱以加速度a勻減速下降了高度h，則木箱重力所做的功為，重力勢能了，拉力做功為。

【能力訓(xùn)練】

1．關(guān)于人對物體做功，下列說法中錯誤的是()

A．人用手拎著水桶在水平地面上勻速行走，人對水桶做了功

B．人用手拎著水桶從3樓勻速下至l樓，人對水桶做了功

C．人用手拎著水桶從1樓上至3樓，人對水桶做了功

D．人用手拎著水桶站在原地不動，雖然站立時間很久，但人對水桶沒有做功

2．下列關(guān)于功的敘述中，正確的是()

A．力和位移是做功的二要素，只要有力、有位移，就一定有功

B．功等于力、位移、力與位移夾角的余弦三者的乘積

C．功等于力和力方向上的位移的乘積

D．功等于位移和位移方向上的力的乘積

第四篇：談?wù)勱P(guān)于高中物理學(xué)案的研究

談?wù)勱P(guān)于高中物理學(xué)案的研究

嘉積中學(xué)物理組 趙清

摘要：高中物理學(xué)案是溝通學(xué)與教的橋梁，學(xué)案設(shè)計要有前瞻性，引導(dǎo)性 階梯性，針對性，以及階段性和系統(tǒng)性的統(tǒng)一。

關(guān)鍵詞：高中物理 學(xué)案 研究

首先我們應(yīng)該知道什么是學(xué)案。學(xué)案是指教師依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平,知識經(jīng)驗,為指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行主動的知識建構(gòu)而編制的學(xué)習(xí)方案。學(xué)案實質(zhì)上是教師用以幫助學(xué)生掌握教材內(nèi)容,溝通學(xué)與教的橋梁,也是培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和建構(gòu)知識能力的一種重要媒介,具有“導(dǎo)讀,導(dǎo)聽,導(dǎo)思,導(dǎo)做”的作用。

在當(dāng)今這個時代，各種物理資料汗牛充棟，但是它們往往是根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)或者某個地區(qū)的學(xué)生進(jìn)行編寫的，而各個地方的學(xué)生基礎(chǔ)各不相同，這就導(dǎo)致針對性不強，白白浪費寶貴的學(xué)習(xí)時間做無用功。因此針對自己所在學(xué)?；蛘叩貐^(qū)的學(xué)生編寫適合的學(xué)案勢在必行。下面我就結(jié)合自己的經(jīng)驗對高中物理學(xué)案作一些探討。

第一，高中物理學(xué)案設(shè)計要有前瞻性，所謂“知己知彼百戰(zhàn)不殆”。我們在設(shè)計學(xué)案之前應(yīng)該做好充分的準(zhǔn)備工作，充分了解所教學(xué)生的知識儲備情況，做到有的放矢。只有這步工作做好了，學(xué)案才會有質(zhì)量。就拿我教的高一學(xué)生來說，他們的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)普遍較差，物理學(xué)習(xí)還用死記硬背機械模仿這一套，尤其是女同學(xué)居多。針對這一特點，我專門設(shè)計了關(guān)于數(shù)學(xué)知識的一個學(xué)案，在學(xué)案中有一次函數(shù)二次函數(shù)，正弦余弦函數(shù)的題目，幫助他們打好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。第二，高中物理學(xué)案設(shè)計要體現(xiàn)引導(dǎo)性。實驗向來是學(xué)習(xí)難點，我們可以通過學(xué)案引導(dǎo)學(xué)生如何做實驗，突破這一難點。比如我設(shè)計的描繪一個平拋運動的軌跡實驗學(xué)案，所設(shè)計問題依次為 ①如何保證物體的運動是平拋運動，即初速度水平？②如何得到軌跡線？③每次只能記錄小球做平拋運動經(jīng)過的一個位置即描一個點，而要得到軌跡需要多個點，怎么辦？④怎樣保證水平初速度大小不變？⑤小球做平拋運動的起點O就是槽口的端點嗎？應(yīng)該在哪里？⑥在坐標(biāo)紙上畫出軌跡圖，并以O(shè)點為原點建立XY軸。⑦怎樣計算出所描平拋運動的初速度。

第三，高中物理學(xué)案設(shè)計要體現(xiàn)階梯性。學(xué)案上的課堂練習(xí)以及課后練習(xí)的習(xí)題應(yīng)當(dāng)遵循循序漸進(jìn)的原則，有一定的梯度，一方面讓學(xué)生們通過做題，逐步加深對所學(xué)知識的理解；另一方面，對于不同基礎(chǔ)的學(xué)生都有適合自己做的題，增強后進(jìn)生的學(xué)習(xí)積極性。比如我在圓周運動的新課學(xué)案里設(shè)計這樣一道題，下列四組物理量中，都是矢量的一組是：A．線速度、轉(zhuǎn)速 B．角速度、角度C．時間、路程 D．線速度、位移。而在學(xué)案課后作業(yè)里我布置下面這道題，對于做勻速圓周運動的物體來說，發(fā)生變化的物理量是：A.周期 B.轉(zhuǎn)速C.角速度 D.線速度。再比如下面這兩道題：如圖1所示，皮帶轉(zhuǎn)動裝置轉(zhuǎn)動時，分析皮帶上A、B點及輪上C點的線速度與角速度的關(guān)系；如圖2所示的皮帶傳動裝置，主動輪O1上兩輪的半徑分別為3r和r，從動輪O2的半徑為2r，A、B、C分別為輪緣上的三點，設(shè)皮帶不打滑，求：⑴ A、B、C三點的角速度之比ωA∶ωB∶ωC⑵ A、B、C三點的線速度大小之比v A∶vB∶vC

B A C（圖一）

(圖二)前一道題通過我引導(dǎo)學(xué)生分析得到結(jié)論，因為有這道題搭臺階，生自然有思路可循，所以后一道題讓學(xué)生先獨立完成我再適當(dāng)點撥。由此可見，設(shè)計階梯性的題目也起到了引導(dǎo)的作用。

第四，高中物理學(xué)案設(shè)計要考慮階段性和系統(tǒng)性的統(tǒng)一。任何事物都存在系統(tǒng)和部分兩個方面，系統(tǒng)的好壞不僅依賴各部分的存在，而且依賴于各部分之間的相關(guān)性。比如加速度的學(xué)習(xí)，第一階段的學(xué)案設(shè)計重點是比值定義式學(xué)習(xí)，通過直線運動來體會矢量性；第二階段是在學(xué)習(xí)完平行四邊形定則及三角形定則后學(xué)習(xí)初末速度不在同一直線上時的加速度該階段的學(xué)案應(yīng)該重點從畫圖角度確定速度變化量設(shè)計；第三階段就是必修2的平拋運動，該階段應(yīng)該把比值定義式和牛頓第二定律結(jié)合起來設(shè)計關(guān)于加速度的題目；第四階段就是勻速圓周運動的加速度學(xué)習(xí)，此時完全可以用引導(dǎo)學(xué)生分析的學(xué)案設(shè)計做到學(xué)以致用。以上分析是在建立在系統(tǒng)研究教材基礎(chǔ)上總結(jié)出的，把系統(tǒng)性貫穿到每一個階段，對于學(xué)生形成好的思維品質(zhì)也有潛移默化的影響。

第五，高中物理學(xué)案設(shè)計要體現(xiàn)針對性。學(xué)案上選擇每一道習(xí)題都要有非常明確的目的，每道題具體用到哪一個知識點，考察學(xué)生哪一方面的能力，都要按照每節(jié)課教學(xué)目標(biāo)來確定，要體現(xiàn)出題目的針對性。針對不同階段應(yīng)該設(shè)計不同類型的學(xué)案。常用的有以下這幾種：新課型學(xué)案，側(cè)重引導(dǎo)性以及和新課課堂教學(xué)的有機結(jié)合；章節(jié)檢測學(xué)案，選題側(cè)重綜合應(yīng)用知識這一類；知識方法總結(jié)學(xué)案，側(cè)重知識系統(tǒng)性讓學(xué)生能高屋建瓴學(xué)習(xí)知識；高考對接學(xué)案，有針對性的選擇合適的高考題，讓學(xué)生從高一就能摸準(zhǔn)高考脈搏找到合適的奮斗目標(biāo)，激發(fā)他們奮斗的動力。

當(dāng)然不是每個學(xué)案都要全部按照以上特性編寫，而應(yīng)該有所側(cè)重。而且在起步階段，應(yīng)該發(fā)揮集體的力量，每人負(fù)責(zé)一部分，然后集體研究，以真正落實學(xué)案。編寫應(yīng)該盡量避免東拼西湊不加選擇。最好學(xué)會改編題目以滿足要求，能與高考進(jìn)行有機銜接。參考文獻(xiàn)： 高中物理教科書 百度百科

第五篇：高中物理反沖運動火箭導(dǎo)學(xué)案

16．5 《反沖運動火箭》教案

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

識記：（1）經(jīng)歷實驗探究，認(rèn)識反沖運動，能舉出幾個反沖運動的實例； 理解：(2)結(jié)合動量守恒定律對反沖現(xiàn)象做出解釋；進(jìn)一步提高運用動量守恒定律分析和解決實際問題的能力；

應(yīng)用：(3)知道火箭的飛行原理和主要用途，了解我國的航空、航天事業(yè)的巨大成就?！局攸c】

運用動量守恒定律認(rèn)識反沖運動的物理實質(zhì) 【難點】

動量守恒定律的應(yīng)用．

【溫故知新】 動量守恒定律表達(dá)式：

動量守恒條件：系統(tǒng)內(nèi)不受外力作用，或所受外力矢量和為零 【引入新課】

一、反沖運動

1實驗將一個氣球吹大，然后松手，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？如何解釋這種現(xiàn)象呢？ 2.反沖運動的特點：內(nèi)力作用一個整體 兩個部分方向相反

3.學(xué)生總結(jié)反沖運動的定義： 4反沖運動遵循的運動規(guī)律：

例題實驗二中假設(shè)氣球質(zhì)量為M，向后運動的氣體總質(zhì)量為m，速度為v,求氣球的速度？ 解：氣球運動時氣體與氣球組成的系統(tǒng)動量守恒,設(shè)氣球運動的反向為正反向 由動量守恒定律：

故氣球運動的速度為=

5反沖運動的應(yīng)用: 噴氣式飛機;榴彈炮的止退犁;槍,火箭

二、火箭

1．發(fā)射火箭的原理

火箭是利用了反沖原理，發(fā)射火箭時，尾管中噴射出的高速氣體有動量，根據(jù)動量守恒定律，火箭就獲得向上的動量，從而向上飛去。

設(shè)火箭發(fā)射前的總質(zhì)量是M，燃料燃盡后的質(zhì)量為m，火箭燃?xì)獾膰娚渌俣葹関.求燃料燃盡后火箭的飛行速度為v′

解：在火箭發(fā)射過程中，由于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力，所以動量守恒。取火箭的速度方向為正方向，發(fā)射前火箭的總動量為0，發(fā)后的總動量為 mv'?(M?m)v由動量守恒定律得 mv'?(M?m)v?0

2.影響火箭獲得速度大小的因素：（1）____________；

（2）質(zhì)量比（火箭______的質(zhì)量與火箭____________質(zhì)量之比）；（3）______越大，______越大，火箭最終獲得的速度就越大。

例如圖所示，長為L的船靜止在平靜的水面上，立于左側(cè)船尾的人的質(zhì)量為m，船的質(zhì)量為M，不計水的阻力，人從船尾走到右側(cè)船頭的過程中，求船對地面的運動位移大小。

解：人和船組成的系統(tǒng)動量守恒，由動量守恒定律得 m??M???0

人和船相對于水面的位移為船的長度L.112x?x?L

由上述得

【課堂小結(jié)】

一．反沖運動

x??x2??

Mx?LM?mmx2?LM?m1.定義：一個靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩個部分，一部分向某個反向運動，另一部分必然向相反的方向運動的現(xiàn)象． 2.原理：動量守恒定律 3.常見反沖運動： 二．火箭

1火箭原理：動量守恒定律

2影響發(fā)射最大速度的因素：①噴氣速度：v②質(zhì)量比M/m

四、作業(yè)

課本p25頁第三題