【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
（一）、向心力
【定义】: 。
【问题】：做匀速圆周运动的物体所受的合外力真的指向圆心吗？
分析①地球绕太阳的运动可以近似看成匀速圆周运动，试分析做匀速圆周运动的物体（地球）所有受的合外力的特点。
②光滑桌面上一个小球，由于细绳的牵引，绕桌面上的图钉做匀速圆周运动。
③使转台匀速转动，转台上的物体也随之做匀速圆周运动，转台与物体间没有相对滑动
结论：
【问题】：向心力是不是像重力、弹力、摩擦力那样按性质来命名的？如果是，那么它的施力物体是什么？如果不是，那它是按什么来命名的？例1、分析下面各种匀速圆周运动中向心力是由哪些力提供？
①玻璃球沿碗（透明）的内壁在水平面内运动；或者漏斗里的运动，如图。（不计摩擦）
②圆锥摆运动：细线下面悬挂一钢球，细线上端固定，设法使小球在水平面面上做圆周运动。
观看视频文件：飞机拐弯；花样滑冰；链球运动；摩擦力提供向心力；圆锥摆应用（二）、向心力的作用效果
做匀速圆周运动的物体的运动状态是如何变化的？
结论：
向心力的作用效果是什么？
结论：
（三）、用圆锥摆粗略验证向心力的表达式
阅读教材“实验”部分，思考下面的问题：
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？
分组实验，独立验证。教师巡视，及时发现并记录学生实验过程中存在的问题。
注：d1指悬挂点到纸面的距离,d2指球心到纸面的距离，
d指悬挂点到球心的距离
观看动画：圆锥摆
师生互动，得出结论：课后实验：“做一做”
学生两人一组，完成课本“做一做”栏目中的实验，自己感受向心力的大小。演示实验：向心力演示器
观看视频文件：向心力演示器实验
观看动画：向心力演示器
（四）、变速圆周运动
如果物体做的是变速圆周运动，那合外力还是指向圆心吗？
那变速圆周运动的合外力应该是怎样的呢？
F
O
F n
F t 改变速度的大小
改变速度的方向
例2、如图，小球在关于O 点对称的AB 两点间摆动，最高点时与竖直方向夹角为30°，则
（1） 小球做圆周运动的向心力由哪些力提供？
（2） 若摆线的长度L=32 m ，小球质量为m ，小球在最低点O 的速度为s m g /,求小球
在O 点时绳子拉力多大？小球在B 点时绳子拉力多大、
（五）、一般曲线运动
如果运动轨迹既不是直线，也不是圆周运动，可以称为一般曲线运动。尽管这时曲线各个位置的弯曲程度不一样，但在研究时，可以把这条曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看成圆周运动的一部分。这样在分析质点经过曲线上某位置时，就可以采用圆周运动的分析方法来处理了。
例3、一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M 向N 行驶，速度逐渐减小。图甲、乙、丙、丁分别
画出了汽车转弯时所受合力F 的四种方向，你认为正确的是哪一个？
三、课堂小结 整理总结：
四、当堂检测
1 、 如图所示，小物体A 与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起作匀速圆周运动，则A 的受力情况
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 、重力、支持力、向心力、摩擦力
D 、以上均不正确
2、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？
M
甲
M
乙
丙
丁 F
3、质量分别为M 和m 的两个小球，分别用长2l 和l 的轻绳拴在同一转轴上，当转轴稳定转动时，
拴M 和m 的悬线与竖直方向夹角分别为α和β，如图所示，则（ ）
A ．
2cos cos β
α=
B ．βαcos 2cos =
C ．
2tan tan β
α=
D ．βαtan tan =
4、如图所示，半径为R 的圆筒绕轴以角速度ω匀速转动，物体m 与圆筒壁的动摩擦因数为μ，设
滑
MAX f f =，为使 m 不下滑，ω至少为多大？
课后练习与提高
1、如图所示，将一质量为m 的摆球用长为L 的细绳吊起，上端固定，使摆球在水平面内做匀速圆
周运动，细绳就会沿圆锥面旋转，这样就构成了一个圆锥摆，则关于摆球A 的受力情况，下列说法中正确的是（ ）
A ．摆球受重力、拉力和向心力的作用
B ．摆球受拉力和向心力的作用
C ．摆球受重力和拉力的作用
D ．摆球受重力和向心力的作用
2、如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等
的小球A 和B 紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是（ ）
A ．A 球的线速度必定大于
B 球的线速度 B ．A 球的角速度必定小于B 球的线速度
C ．A 球的运动周期必定小于B 球的运动周期
D ．A 球对筒壁的压力必定大于B 球对筒壁的压力
3、如图所示，细绳的一端固定于O 点，另一端系一个小球，在O 点的正下方钉一个钉子A 。让小
球从一定高度摆下，经验告诉我们，当细绳与钉子相碰时，如果钉子的位置越靠近小球，绳就越容易断。请用圆周运动的知识加以论证。
4、如图，已知绳长a ＝0.2m ，水平杆长b ＝0.1m ，小球质量m ＝0.3kg ，整个装置可绕竖直轴转动。
（1）要使绳子与竖直方向成450
角，试求该装置必须以多大的角速度旋转？（2）此时绳子对小球的拉力为多大？
5、如图所示，被长为L 的细线OB 系住的小球处于静止状态，把水平线OA 剪断的瞬间小球的加速
度大小。 。
6、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 与碗壁间的动摩擦因数
为
，当碗绕竖直轴
匀速转动时，物体A 刚好能紧贴在碗口附近随碗一起匀速转动而不
发生相对滑动，求碗转动的角速度．
7、如图所示，在光滑的水平面上钉两个钉子A 和B ，相距20 cm.用一根长1 m 的细绳，一端系一
个质量为0.5 kg 的小球，另一端固定在钉子A 上.开始时球与钉子A 、B 在一直线上，然后使小球以2 m/s 的速率开始在水平面内做匀速圆周运动.若绳子能承受的最大拉力为4 N ，那么从开始到绳断所经历的时间是多少
?
8、如图所示，水平转盘的中心有个竖直小圆筒，质量为m的物体A放在转盘上，A到竖直筒中心
的距离为r.物体A通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B相连，B与A质量相同.物体A与转盘间的最大静摩擦力是正压力的μ倍，则转盘转动的角速度在什么范围内，物体A才能随盘转动.
参考答案
[当堂达标]
1、B
2、【解析】：小球沿半径等于绳长的圆周做匀速圆周运动，根据向心力公式，所需向心
力的大小为：
运动中，小球受到竖直向下的重力G，竖直
向上的水平面支持力N和沿绳指向圆心的
绳的拉力F，如图所示，这三个力的合力提
供了小球做匀速圆周运动所需的向心力，由
于其中重力G和支持力N为一对平衡力，因
此实际由绳的拉力为小球做匀速圆周运动的向心力，为此绳对小球需施拉力的大小为
N．
3、A
4、【解析】：小物块在水平面内做匀速圆周运动，向心力由墙壁对它的弹力F N提供，竖
直方向必须满足f 静＝mg，根据题设有：f 静max = f 滑=μF N，且F N=mω2R，得ω≥
R
g
[课后练习]
1、【答案】:C
【解析】：我们在进行受力分析时，“物体受到哪几个力的作用”中的力是指按照性质命名的力，显然，物体只受重力G和拉力F T的作用，而向心
力F是重力和拉力的合力，如图所示。也可以认为向心力就是FT沿
水平方向的分力FT2，显然，FT沿竖直方向的分力FT1与重力G平衡。
所以，本题正确选项为C。
2、【答案】:AB
【解析】：小球A和B的受力情况如图所示，由图可知，两球
的向心力都来源于重力G和支持力FN的合力，建立如图所示
的坐标系，则有：
FN1＝FNsinθ＝mg
FN2＝FNcosθ＝F
所以F＝mgcotθ。
也就是说FN在指向圆心方向的分力即合力F＝mgcotθ提供小球做圆周运动所需的向心力，可
见A、B两球受力情况完全一样，当然向心力肯定也大小相等。由于前提是两球的向心力一样，
所以比较时就好比较了
比较两者线速度大小时，由F＝m
v2
r
可知：r越大，v一定较大，因此选项A正确。
比较两者角速度大小时，由F＝mrω2可知：r越大，ω一定较小，因此选项B正确。
比较两者的运动周期时，由F＝mr（
2π
T
）2可知：r越大，T一定较大，因此选项C不正确。
F
由受力分析图可知，小球A 和B 受到的支持力FN 都等于
mg
sin θ
，因此选项D 不正确。 3、【解析】：在绳子与钉子相碰的瞬间，速度大小不变，但小球从大半径的圆周运动突变到小半径
的圆周运动，所以由于v 不变，根据公式mg r
mv F r V m mg F +=?2
2-＝知：r 越小，F 越
大，故绳越易断。
4、【答案】: ω＝6.4 （rad/s ），F=2.77N
【解析】：以小球为研究对象，其圆周运动的圆心在竖直轴上。
半径r=b+acos450
=0.24(m) 小球受重力和绳子拉力F ，以竖直方向和指向圆心方向建立直角坐标系，则有：
Fcos450
– mg ＝ 0 （1） Fsin450
＝m ω2
r （2）
由（1）（2）解得：ω＝6.4 （rad/s ），F=2.77N 5、【答案】:αsin g
【解析】：剪断的瞬间，OA 绳子的拉力瞬间消失，小球将开始由静止做圆周运动，由于开始速度为0，所以向心力为0，即绳子拉力等于αcos mg ,合加速度为切向加速度αsin g
6、【答案】:
【解析】：物体A 随碗一起转动而不发生相对滑动，放物体做匀速圆周运动的角速度 就等于
碗转动的角速度
。因为物体A 在碗口附近，所以可以认为物体在水平面内做圆周运动，则
物体A 做匀速圆周运动所需的向心力是由碗壁对物体的弹力提供，此时物体所受的摩擦力与重力平衡。
解：物体A 做匀速圆周运动，向心力：
而摩擦力与重力平衡，则有：
即：
由以上两式可得：
即碗匀速转动的角速度为：
7、【答案】:3.768s
【解析】：球每转半圈，绳子就碰到不作为圆心的另一颗钉子，然后再以这颗钉子为圆心做匀速圆周运动，运动的半径就减少0.2 m ，但速度大小不变（因为绳对球的拉力只改变球的速度方向）.根据F ＝mv 2
／r 知，绳每一次碰钉子后，绳的拉力（向心力）都要增大，当绳的拉力增大到F max ＝4 N 时，球做匀速圆周运动的半径为r min ，则有
F max ＝mv 2／r min
r min ＝mv 2／F max ＝（0.5×22／4）m ＝0.5 m.
绳第二次碰钉子后半径减为0.6 m ，第三次碰钉子后半径减为0.4 m.所以绳子在第三次碰到钉子后被拉断，在这之前球运动的时间为：
t ＝t 1＋t 2＋t 3
＝πl ／v ＋π（l －0.2）／v ＋π（l －0.4）／v ＝（3l －0.6）·π／v ＝（3×1－0.6）×3.14／2 s
＝3.768 s
答案 3.768 s
说明需注意绳碰钉子的瞬间，绳的拉力和速度方向仍然垂直，球的速度大小不变，而绳的拉力随半径的突然减小而突然增大.
8、【答案】:
r
g/)
1(μ
-
≤ω≤
r
g/)
1(μ
+
【解析】：若要A在圆盘上随盘做匀速圆周运动，所以它所受的合外力必然指向圆心，而其中重力、支持力平衡，绳的拉力指向圆心，所以A所受的摩擦力的方向一定沿着半径或指向圆心，或背离圆心.
当A将要沿盘向外滑时，A所受的最大静摩擦力指向圆心，A的向心力为绳的拉力与最大静摩擦力的合力.即
F＋F m′＝mω12r①
由于B静止，故
F＝mg②
由于最大静摩擦力是压力的μ倍，即
F m′＝μF N＝μmg③
由①、②、③解得
ω1＝
r
g/)
1(μ
+
；
当A将要沿盘向圆心滑时，A所受的最大静摩擦力沿半径向外，这时向心力为：F－F m′＝mω22r④
由②、③、④得ω2＝
r
g/)
1(μ
-
.
要使A随盘一起转动，其角速度ω应满足
r
g/)
1(μ
-
≤ω≤
r g/) 1(μ
+
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
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
高中物理会考复习《磁场》复习案 【文本研读案】 知识点一、磁场的性质: 磁体与磁体间、磁体与通电导体间、通电导体与通电导体间的相互作用，是通过 发生的。它的性质是对放入其中的磁极或电流有______ 的作用。 知识点二、磁感线 磁感线是一些有方向的，每一点的切线方向都跟该点的 __ 方向一 致。 磁感线的特点： 1.磁感线________闭合曲线，在磁体的外部磁感线由_____极出发，回到_____极。在磁体 的内部磁感线则由 _极指向______极。 2.任意两条磁感线不__________。 3.磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线的地方磁场强，磁感线的地方磁场 弱。 4.匀强磁场的磁感线是等间距的______线。 知识点三、安培定则： 1.直线电流的磁感线分布：右手握住导线，让伸直的拇指所指的方向与______方向一致， 弯曲的_________所指的方向就是磁感线环绕的方向。 2.环形电流的磁感线分布：让右手弯曲的四指与____________的方向一致，伸直的拇指所指 的方向就是圆环轴线上___________的方向。 3.通电螺线管的磁感线分布：右手握住螺线管，让弯曲的四指与通电螺线管的电流方向一 致，伸直的拇指所指的方向就是___________________的方向。从外部看，通电螺线管的磁 场相当于________磁铁的磁场，用安培定则时，拇指所指的方向是磁场的______极的方向。 知识点四、磁感应强度：描述磁场强弱的物理量叫磁感应强度. 1.磁感应强度的方向：小磁针静止时极所指的方向规定为该点的磁感应强度的方向， 即磁场方向。 2.磁感应强度的大小：B=________。 3.磁感应强度的单位是，简称，符号。 4.在匀强磁场中，磁感应强度的大小和方向处处______。 知识点五、安培力：磁场对通电导线的作用力通常称为安培力. 1.安培力的大小： （1）当导线与磁场方向垂直时，安培力最大， F安= （2）当导线与磁场方向平行时，安培力最小， F安= 2.安培力的方向判断──左手定则：
1.小杨选择了两个高度分别为和，底面积SA∶SB＝1∶3的实心均匀的圆柱体A、B进行工艺品搭建，A、B置于水平桌面上，如图1所示．他从A的上表面沿水平方向截取高为h的圆柱块，并将截取部分平放在B的中央，则A、B对桌面的压强随截取高度h的变化关系如图2所示，求： (1)圆柱体A的密度； (2)从A截取h＝6 cm的圆柱块平放在B的中央，B对桌面的压强增加量； (3)图2中a的值． 图1 图2 2.如图所示，甲、乙两个质量均为2 kg的实心均匀圆柱体放在水平地面上．甲的底面积为4×10－3 m2， 乙的体积为0.8×10－3 m3.求：(g取10 N/kg) (1)求乙的密度ρ乙． (2)求甲对地面的压强p甲． (3)若甲的底面积是乙的1.5倍，在甲、乙的上部沿水平方向分别切去Δm甲和Δm乙，再将切去部分互叠在对方剩 余部分的上方，使甲、乙对水平地面的压强相等．请比较Δm甲和Δm乙的大小关系并求出两者的差值．
3.如图所示，棱长分别为0.2 m和0.1 m的实心正方体A、B放置在水平地面上，物体A、 B的密度分别为ρA＝0.2×103 kg/m3，ρB＝0.3×103 kg/m3.求：(1)物体A的质量m A. (2)物体B对地面的压强p B. (3)为使A、B对水平地面的压强相等，小芳与小李讨论后认为将正方体A沿水平方向切下体积V1一块后叠放到正方体B上方，或将正方体A沿竖直方向切下体积V2一块后叠放到正方体B上方都可以达到目的，请求出V1与V2之比． 4.放置在水平地面上的两个物体A和B均为实心长方体，它们的长、宽、高如图所示．物体A的密度为0.8×103 kg/m3， 物体B的质量为8 kg.求：(g取10 N/kg) (1)物体A的质量． (2)物体A和B所受重力之比． (3)在保持物体A、B原有放置方式不变的情况下，分别沿竖直方向从A、B的右侧按相同比例截取一部分长方体， 叠放在对方剩余部分的上表面时，它们对水平地面的压强相等。A、B被截取的长度分别为多少。
§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。
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
高中物理-力学单位制学案 学习目标：1.了解什么是基本单位和导出单位.2.知道单位制和国际单位制,知道力学中的三个基本单位,根据力学中基本量的国际单位能通过物理量的关系式推导其他力学物理量的国际单位.3.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法.4.能根据单位运算简单判断表达式结果正误． 知识点一基本单位 1．基本量：在物理学中,选定几个物理量的单位,就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位,这些被选定的物理量叫作基本量． 2．基本单位和导出单位 (1)基本单位：所选定的基本物理量的单位． ①物理学中,共有七个物理量的单位被选定为基本单位． ②在力学中,选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位． 长度的单位有厘米(cm)、米(m)、千米(km)等． 质量的单位有克(g)、千克(kg)等． 时间的单位有秒(s)、分钟(min)、小时(h)等． (2)导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位． 3．单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制． 知识点二国际单位制 1．不同的单位制在换算中容易出差错,对国际科学技术交流及商业往来极不方便,因此有必要在国际上实行统一的单位标准.1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫作国际单位制,简称SI. 2．下表是国际单位制中的七个基本物理量及相应的基本单位．
1．力学中把长度、质量、力这三个物理量的单位作为基本单位．( ) 2．由物理公式和基本单位推导出的其他物理量的单位叫作导出单位．( ) 3．由基本单位和导出单位一起组成了单位制．( )
4．一般来说物理公式仅能确定各物理量之间的数量关系,不能确定它们之间的单位关系．( ) 5．若某个单位符号中包含几个基本单位的符号,则该单位一定是导出单位．( ) [答案] 1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.√ 为什么规定力学中的长度、质量、时间的单位为基本单位？ [答案] 这是因为力学研究的是物体在运动变化过程中力与运动的关系,所以联系物体自身属性的量(质量)、反映空间尺度的量(长度)和时间必然与物体受力后的运动变化联系得最密切、最普遍、最基本．事实也证明,用这三个物理量的单位作为基本单位,可使力学的基本单位数目最少,所以在力学中规定m、kg、s为国际单位制的基本单位． 要点一单位制的应用 1．简化计算过程的单位表达 在物理计算中,如果所有已知物理量都用同一种单位制的单位来表示,计算结果也必定是用这种单位制中的单位来表示的．因此,在计算过程中不必把各物理量的单位一一代入,只要在式子末尾写出所求物理量的单位即可,从而使计算简便．通常物理计算中都采用国际单位制单位． 2．推导物理量的单位 物理公式在确定了各物理量的数量关系时,也确定了各物理量的单位关系,所以可以根据物理公式中物理量间的关系推导出物理量的单位． 3．判别比例系数的单位 由公式中物理量的单位关系,可判别公式中比例系数的单位的有无,如公式F＝kx中k的单位为N/m；F f＝μF N中μ无单位；F＝kma中k＝1,无单位． 4．验证结果 单位制是为了测量、比较物理量的大小而建立的．因为物理公式在确定了物理量数量关系的同时,也确定了物理量的单位关系,因此,在解题时可以用单位制粗略地判断结果是否正确,
4.4力学单位制学案 【课标要求】 1．知道什么是单位制，什么是基本单位，什么是导出单位。 2．知道物理公式和物理量的关系。 3．知道力学中的三个基本单位。 4．明确单位制在物理计算中的应用。 【重点难点】 重点：什么是基本单位，什么是导出单位，力学中的三个基本单位。 难点：正确理解单位制在物理计算中的应用 【课前预习】 一、基本单位、导出单位和单位制 1．物理学的关系式确定了物理量之间关系的同时，也确定了物理量的___________间的关系。只要选定几个物理量的单位，就能够利用___________推导出其他物理量的单位。这些被选定的物理量叫做__________，它们的单位叫做_________。 2．由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，叫做___________。 3．基本单位和导出单位一起组成了__________________。 4．在力学范围内，选定了___________、___________、_________是基本量，它们的单位__________、___________、_________就是基本单位。速度、加速度和力的单位，是由基本量根据物理关系推导出来的，是导出单位。 二、国际单位制 5．国际单位制是一种_____________的，包括一切计量领域的单位制。它既包括_________，如米、千克、秒，又包括由它们推导出的_________。 6．在国际单位中，热学基本量是____________、____________，基本单位是____________、____________.电学的基本量是____________，基本单位是____________.光学的基本量是____________、基本单位是____________. 三、单位制在物理计算中的应用 7．根据单位制的基本单位和导出单位，可以利用公式推导出其他物理量的单位，并确定该公式的比例常数. 如在国际单位制中，根据牛顿第二定律定义使质量为1 kg的物体产生1 m/s2加速度的力为1 N，即1 N=1 kg·m/s2，这时F=kma中，k=1所以F=ma. 8．根据物理量的单位发现错误. 在查阅资料或进行计算的过程中，如果发现某公式在单位上有问题，或所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致，那么该公式或计算结果肯定是错误的. 9．在物理计算中，如果问题中的已知量的单位都用同一单位制表示时，计算结果也一定是用同一单位制表示的.因此，用同一单位制进行计算时，可以不必一一写出各个量的单位，只要在数字后面写出正确的单位就可以了. 【探讨与生成】 【问题1】基本单位和导出单位 例1．现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空.（填序号字母） A.密度 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度 E.质量 F.秒 G.厘米 H.长度 I.时间 J.千克 （1）属于物理量的是____________. （2）在国际单位制中，作为基本单位的物理量的有____________. （3）在物理量的单位中不属于国际单位的是____________. （4）在国际单位中属于基本单位的是____________，属于导出单位的是____________.
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
《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
力学单位制 (导学案) 学习目标： 1、知道什么是单位制？力学中的三个基本单位是什么？什么是导出单位？ 2、了解什么是国际单位制？ 3、认识单位制在物理计算中的作用？ 4、能够根据物理关系式确定物理量的单位。 5、学习用单位制判断一个表达式的正误。 重点：国际单位制及力学中的三个基本单位。 难点：单位制在求解过程中的应用。 使用说明学法指导 1、先通读教材，勾画本节内容的基本概念（单位制、基本单位、导出单位、国际单位）再 根据教材助读设置的问题，依据发现的问题，然后再读教材或查阅资料，解决问题。 2、独立完成，限时15分钟。 预习案知识准备 1、回忆牛顿第二定律的内容及表达式。 2、由甲、乙两座山峰，甲的海拔是1500英尺，乙的海拔是750米，你能很容易的知道那 座山峰较高吗？（1米=3.281英尺） 教材助读 一、基本量、基本单位和导出单位 1、物理量的关系式在确定了物理量之间的关系的同时， 也确定了物理量的间的关系。 2、基本量：被选定的利用物理之间的关系推导出其它的一些量。 基本单位：的单位。 3、导出单位：由基本量根据推导出来的其它物理量的单位。 二、单位制和国际单位 1、单位制：单位和单位一起组成。 2、国际单位制：国际通用的，包括一切领域的单位制。 3、国际单位制中的基本单位：
4、在力学范围内，国际单位制中的基本量为：、、、 相应的基本单位为：、、、 预习自测 1、下列物理量或单位，按要求填空： A、质量； B、N； C、m/s； D、密度；E；m/s2；F、㎏；G、㎝；H；s；I、长度；J、时间；（1）是物理量的有。 （2）国际单位制中作为基本单位的物理量有。 （3）国际单位制中属于基本单位的有，属于导出单位的有 2、关于单位制及其应用的说法中，正确的是（） A、在国际单位制中，质量的单位可以是㎏也可以是g B、㎏、N、S、都是基本单位 C、基本单位和导出单位一起组成了单位制 D、㎏、m/s、N都是导出单位 探究案 单位制在物理计算中的作用 1、在物理公式进行计算时，为了在代入数据时不使表达式过于繁杂，我们把各个量换算成 同一单位制中，这样计算时就不必一一写出各量的单位，只要在所求结果后写上对应的单位即可。 例如：光滑的水平桌面上有一个静止的物体，质量是7kg，在14N的水平恒力作用力下开始运动如图所示，5s末的速度是多大？5s内通过的位移是多少？
。 4.4 力学单位制 【教学目标】 （一）知识与技能 1、了解什么是单位制，知道力学中的三个基本单位 2、认识单位制在物理计算中的作用 （二）过程与方法 通过学过的物理量了解单位的重要性，知道单位换算的方法 （三）情感、态度与价值观 通过一些单位的规定方式，了解单位统一的必要性，并能运用单位制对运算过程或结 果进行检验。 【教学重点难点】 知道单位制的作用，即清楚物理公式和物理量的关系，掌握国际单位制中的基本单位 和导出单位。单位制的实际应用 【教学方法】 教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。 【教学用具】投影仪、多媒体等 【教学过程】 （一）引入新课 （1）引导启发学生回忆所学过的主要公式，并说出这些公式中各物理量的单位。 （2）投影学生写出的公式以及式中涉及的物理量的单位讲解并点评，然后提出问题： 物理学的关系式确定了哪几个方面的关系？请同学们阅读教材并回答。 物理学的关系式确定了物理量之间的关系，也确定了各物理量单位之间的关系。今天 我们就来学习有关单位的知识――力学单位制。 （二）进行新课 1.引导学生阅读教材，从课本中找出这几个概念： l 、什么是基本单位？力学中的基本单位都有哪些，分别对应什么物理量？ 2、什么是导出单位？你学过的物理量中哪些是导出单位？借助物理公式来推导。 3、什么是国际单位制？国际单位制中的基本单位共有几个？它们分别是什么？对应 什么物理量？ （学生带着老师提出的问题认真阅读教材，讨论交流，选出代表发言） 2. 投影 84 页表“国际单位制的基本单位”。了解国际单位制的基本单位。 3.例题：一个原来静止的物体，质量是 7k g ，在 14N 的恒力作用下，5s 末的速度是多 大？5s 内通过的位移是多少？ 点评：通过分析实例，培养学生分析问题、解决问题的能力，同时体会单位制的意义。 4.教师引导学生阅读教材 85 页“说一说”，并回答文中提出的问题。 学生阅读教材，讨论并回答问题。 点评：通过这一实例，再次让学生体会到学习单位制的意义。 （三）课堂总结、点评
【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
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
4.4 力学单位制 【学习目标细解考纲】1．知道什么是单位制，什么是基本单位，什么是导出单位。 2．知道物理公式和物理量的关系。 3．知道力学中的三个基本单位。 4．明确单位制在物理计算中的应用。 【知识梳理双基再现】 1．基本单位和导出单位物理学的关系式确定了物理量之间关系的同时，也确定了物理量间的 ____________ 。选定几个物理量的单位，就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。被选定的物理量叫做_____________ ，它们的单位叫做________ 。由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，叫做____________ 。基本单位和导出单位一起组成了____________________ 。 例如，在力学范围内，选定了____________ 、__________ 、 ________ 是基本量，它们的单位__________ 、__________ 、_________ 就是基本单位。速度、加速度和 力的单位，是由基本量根据物理关系推导出来的，是导出单位。 2．国际单位制 国际单位制是一种______________ 的，包括一切计量领域的单位制。它既包括 _________ ，如米、千克、秒，又包括由它们推导出的___________ 。 【小试身手轻松过关】 1．完成下列单位换算： （1）5 t= _______ k g. （2）0.1 g= ___________ kg. （3）72 km/h= _______ m/s. （4）20 cm/s 2= _______ m/s2 2．下列关于单位制及其应用的说法中正确的是（） A. 基本单位和导出单位一起组成了单位制
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
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，
4.4力学单位制 【学习目标】 1. 知道什么是单位制，知道基本单位和导出单位的含义及力学中三个基本单位。 2. 认识单位制在物理计算中的作用。 3．知道力的作用是相互的，理解作用力和反作用力的概念。 【重点、难点分析】 【学习重点】1．什么是基本单位，什么是导出单位． 2．力学中的三个基本单位． 【学习难点】统一单位后，计算过程的正确书写． 【自主学习】 一、单位制（认真阅读教材p77-78页独立完成下列问题） 1．什么是基本量，什么是基本单位?力学中的基本单位都有哪些，分别对应什么物理量? 2．什么是导出单位?你学过的物理量中哪些是导出单位?借助物理公式来推导． 3．什么是单位制？什么是国际单位制?国际单位制中的基本单位共有几个?它们分别是什么?对应什么物理量? 4．在物理计算中，如果所有的物理量都用同一单位制的单位表示，未知量的单位肯定也是表示，从而可省去计算过程中的单位带入，使计算简便。 5．物理公式在确定物理量间数量关系的同时，也确定了物理量间的关系。因此在解题中，可根据物理量的来粗略的判断结果是否正确。如果所的物理量的 不对，结果一定错误。 注意：高中学习阶段，要求计算时一律用力学国际单位制，故一定要掌握好力学国际单位制中物理量的单位(名称和符号)。 【合作探究】 1、一个原来静止的物体，质量是7kg，在14N的恒力作用下，5s末的速度是多大?5s内通过的位移是多少?
【说明】题中的已知量都用国际单位制的单位来表示，得到的答案也是用国际单位制的单位来表示的，因此，解题时就没有必要在式子中一一写出各个物理量的，只要在式子末尾写出所求量的就可以了． 2、一个原来静止在光滑水平面上的物体，质量是20kg，在两个大小都是50N且互成120°角的水平外力作用下，3 s末物体的速度是多大?3 s内物体的位移是多少? 3、一列车的质量为800 t，以72 km/h的速度行驶，运动中所受的阻力是车重的0.05倍。若欲使列车在200 m内停下来，制动力应多大？（g取10m/s2） 4、一辆质量为2t的汽车，在水平公路上以54km/h的速度匀速行驶。根据测试，这辆车在这种路面上紧急刹车时，汽车所受的制动力为4 。求汽车刹车后5秒内的位移。 1.210N 【课堂小结】 【当堂检测】 1、测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组？ A.米尺、弹簧测力计、秒表 B.米尺、测力计、打点计时器 C.量筒、天平、秒表 D.米尺、天平、秒表 2、下列说法错误的是（） Ａ．在有关力学的计算中，只能采用国际单位制，不能采用其他单位制 Ｂ．力学单位制中，选为基本单位的物理量有长度、物质的量和速度 Ｃ．牛顿是国际单位制中的一个基本单位，因他在力学中出现频率很高