力电综合学案

数；（3）铁块沿木板下滑，木板倾角由逐渐增大到90°。

利用力的分解、平衡条件及滑动摩擦力的大小，分别求出铁块在不同阶段所受的摩擦力大小，最后结合图象进行判断。

① 当木板从水平位置缓慢上转，时，铁块始终相对木板静止，此阶段铁块必受沿木板向上的静摩擦力，利用平衡条件可求出摩擦力的大小，由α0αN f F F μ=μαa r c t a n 0≤≤︒αsi n mg F f =此关系可以看出，随角的增大而增大，两者满足正弦关系。

② 当时，铁块处于临界状态，此时木板对铁块的静摩擦力达到了最大值，即为最大静摩擦力。

③ 当，铁块相对木板向下滑动，铁块受到滑动摩擦力作用，根据，可求出。

可见随着的增大，逐渐减小，两者满足余弦关系，当时，。

通过以上分析可以看出，正确的答案为C 。

（2）数学方法的应用：在共点力平衡问题中常常用到的数学方法有：拉密原理、勾股定理、相似三角形、余弦磁场充满正方形区域并垂直穿过该区域,当磁场以△B /t 的变化率变化时,线圈产生的感应电动势大小为_________ 答案:tBl n 2∆∆（3）整体法和隔离法：对物体进行受力分析时，常常采用整体法和隔离法，有时整体法与隔离法综合使用。

a. 隔离法：为了研究系统（连接体）内某个物体的受力和运动情况，一般可采用隔离f F αμαarctan 0=fm F ︒≤<90arctan αμN f F F μ=αμcos mg F f =αf F ︒=90α0=f F5.一个电子在匀强磁场中沿半径为R 的圆周运动，转了3圈回到原位置，运动过程中位移的最大值和路程的最大值分别是（ ）A.，B. ，C. ，D. ， 分析与解答：由位移和路程的概念和表示进行确定。

由起点指向终点的有向线段表示位移，其大小为起点到终点的距离，在电子做圆周运动的过程中，离开起点的最远距离就是直径，所以位移的最大值为2R ；运动的路程是指运动轨迹的实际长度，运动了3圈时的路程就是3个圆周长，所以正确的选项为C 。

物理总复习：电磁感应中的力电综合问题【考纲要求】1、知道电磁感应现象中的电路问题、力学问题、图像问题及能量转化问题；2、知道常见电磁感应现象中与电学相关问题的一般分析思维方法，会画等效电路图3、知道电磁感应现象中与力学相关的运动和平衡问题的分析思路；4、理解安培力做功在电磁感应现象中能量转化方面所起的作用；【考点梳理】考点一、电磁感应中的电路问题要点诠释：1、求解电磁感应中电路问题的关键是分析清楚内电路和外电路。

“切割”磁感线的导体和磁通量变化的线圈都相当于“电源”，该部分导体的电阻相当于内电阻，而其余部分的电路则是外电路。

2、几个概念（1）电源电动势E BLv =或E n tφ∆=∆。

（2）电源内电路电压降r U Ir =，r 是发生电磁感应现象导体上的电阻。

（r 是内电路的电阻）（3）电源的路端电压U ，r U IR E U E Ir ==-=-（R 是外电路的电阻）。

路端电压、电动势和某电阻两端的电压三者的区别：（1）某段导体作为外电路时，它两端的电压就是电流与其电阻的乘积。

（2）某段导体作为电源时，它两端的电压就是路端电压，等于电流与外电阻的乘积，或等于电动势减去内电压，当其内阻不计时路端电压等于电源电动势。

（3）某段导体作为电源时，电路断路时导体两端的电压等于电源电动势。

3、解决此类问题的基本步骤（1）用法拉第电磁感应定律和楞次定律或右手定则确定感应电动势的大小和方向。

（2）画等效电路：感应电流方向是电源内部电流的方向。

（3）运用闭合电路欧姆定律结合串、并联电路规律以及电功率计算公式等各关系式联立求解。

4、解题思路（1）明确电源的电动势B S E n nS nB t t tφ∆∆∆===∆∆∆ E BLv =，212E BL ω=，sin E nBS t ωω=（交流电） （2）明确电源的正、负极：根据电源内部电流的方向是从负极流向正极，即可确定“电源”的正、负极。

（3）明确电源的内阻：相当于电源的那部分电路的电阻。

3 电学综合
物以类聚，人以群分。

《易经》
如海学校 陈泽学
一、电学综合
1.以欧姆定律为基础的综合：
（1）串联电路：
串联电路中各处电流相等.
I=I1=I2
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和.U= U1+U2
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和R=R1+R2
（2）并联电路：
并联电路干路中的电流等于各支路的电流之和.
I= I1+I2
并联电路两端的总电压与各支路两端的电压相等. U=U1=U2
并联电路的总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和.
（3）欧姆定律:R
U I 2. 以电能为基础的综合：
（1）消耗的电能:W=Pt.
（2）电功率:P=UI.
（3）发热功率:P热=I2R.
（4）家庭电路消耗的总电能：W总=W1+W2 （5）家庭电路消耗的总功率：P总=P1+P2 （6）焦耳定律：Q=I2Rt
3. 电学实验综合：
（1）探究串、并联电路中电流的规律.
（2）探究串、并联电路中电压的规律.
（3）探究电阻的大小与什么因素有关.
（4）用滑动变阻器改变电流.
（5）探究电流跟电压、电阻的关系.
（6）测电阻.
（7）测功率.
二、电学与其他专题的综合
1. 电和力综合:机械功与电功的等量代换计算
2. 电和热综合：电功与内能的等量代换计算
【素材积累】
司马迁写《史记》汉朝司马迁继承父业，立志著述史书。

他游历各地，阅读了大量书籍。

不料正在他着手编写《史记》时，遭到了李陵之祸的株连。

但他矢志不渝，忍辱负重，身受腐刑，幽而发愤，经过十余年的艰苦奋斗，终于写成了鸿篇巨著——《史记》。

1.真空中存在电场强度大小为E1的匀强电场，一带电油滴在该电场中竖直向上做匀速直线运动，速度大小为v0。

在油滴处于位置A时，将电场强度的大小突然增大到某值，但保持其方向不变。

持续一段时间t1后，又突然将电场反向，但保持其大小不变；再持续同样一段时间后，油滴运动到B点。

重力加速度大小为g。

(1)求油滴运动到B点时的速度；(2)求增大后的电场强度的大小；为保证后来的电场强度比原来的大，试给出相应的t1和v0应满足的条件。

已知不存在电场时，油滴以初速度v0做竖直上抛运动的最大高度恰好等于B、A两点间距离的两倍。

2.如图，O、A、B为同一竖直平面内的三个点，OB沿竖直方向，∠BOA=600,OB=3OA/2,将一质量为m的小球以一定的初动能自O点水平向右抛出，小球在运动过程中恰好通过A点，使此小球带正电，电荷量为q。

同时加一匀强电场、场强方向与ΔOAB所在平面平行。

现从O点以同样的初动能沿某一方向抛出此带电小球，该小球通过了A点，到达A点的动能是初动能的3倍；若将该小球从O点以同样的初动能沿另一方向抛出，恰好通过B点，且到达B点的动能是初动能的6倍.重力加速度为g。

求(1)无电场时，小球到达A 点时的动能与初动能的比值；(2)电场强度的大小和方向3. 如图，两水平面（虚线）之间的距离为H，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。

自该区域上方的A点将质量为m、电荷量分别为q和–q（q>0）的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。

小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开。

已知N离开电场时的速度方向竖直向下；M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为N刚离开电场时的动能的1.5倍。

不计空气阻力，重力加速度大小为g。

求（1）M与N在电场中沿水平方向的位移之比；（2）A点距电场上边界的高度；（3）该电场的电场强度大小。

4.如图所示，两竖直虚线间距为L ，之间存在竖直向下的匀强电场。

× ×× ×× ×× ×× × × ×Ba b cd电磁感应综合专题（学案）例1、均匀导线制成的单位正方形闭合线框abcd ，每边长为L ，总电阻为R ， 总质量为m ．将其置于磁感强度为B 的水平匀强磁场上方h 处，如图所示． 线框由静止自由下落，线框平面保持在竖直平面内，且cd 边始终与水平的 磁场边界平行．求解：1）c d 边刚进入磁场时，cd 两点间的电势差大小；比较c 、d 两点电势高低。

2）若当h=h 0时，线框进入磁场的加速度恰好为零，求h 0大小。

3）若h> h 0线圈进入磁场将如何运动？若h< h 0呢？4）若线圈从2h 0的高度下落，到 ab 场过程中线圈产生的焦耳热为多少？5）若磁场有界，宽度为d （d 〉L ）。

当cd 边刚进入磁场时，线框 刚好匀速运动：①试比较线圈进入磁场的时间t 1和线圈穿出磁场的时间t 2的大小； ②试比较线圈进入磁场的过程中产生的热量Q 1与线圈穿出磁场的过程 中产生的热量Q 2的大小6）试求解线圈进入磁场过程中通过某横截面的电荷量q例2、如图所示，平行金属导轨MN 和PQ 与水平面成θ角，导轨两端各与阻值均为R 的固定电阻R 1和R 2相连，匀强磁场磁感应强度为B ，方向垂直穿过导轨平面。

质量为m 、电阻为R/2的导体棒ab 在斜面上由静止释放，在滑动过程中导体棒与金属导轨始终垂直并接触良好，不计金属棒与轨道间的摩擦。

（轨道足够长，忽略平行金属导轨MN 和PQ 的电阻且不计空气阻力）。

则1）金属杆ab 最大加速度a max2）金属杆ab 最大速度v m3）已知1t 时刻电阻1R 消耗的电功率为1P ，则1t 时刻2R 消耗的电功率多大？金属棒消耗的电功率多大？导体棒受到的安培力的功率为多少？4）金属杆ab 由静止到达最大速度的过程中，ab 上发热量为Q,求ab 下落高度图3N图 6练习：1.均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速度沿四个方向平移出磁场，如图1-3-13所示，则在移出过程中线框的一边a 、b 两点间电势差绝对值最大的是( )2、如图1-4-4所示，一个矩形线框从匀强磁场的上方自由落下，进入匀强磁场中，然后再从磁场中穿出。

《探究电场力的性质——综合运用》导学案【学习目标】综合运用电场力、电场强度、电场强度叠加原理、电场线分析求解静电场及静电场与力学综合问题【学习重点】分析与求解静电场综合问题的思路与方法【学习难点】力电综合问题【归纳点拨】2.电场强度的几个公式（1）是电场强度的定义式，适用于 的静电场。

（2）是点电荷在真空中形成的电场中某点场强的计算式，只适用于 在真空中形成的电场。

3.电场的叠加：电场需按矢量的运算法则，即按平行四边形定则进行运算4.电场线:在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场方向一致，这样的曲线就叫做电场线;要注意电场线不一定与电荷运动轨迹重合。

要牢记以下6种常见的电场的电场线：5.注意电场线的特点：①电场线的方向为该点的场强方向，电场线的疏密表示场强的大小。

②电场线互不相交。

③起始正电荷，终止于负电荷的假想曲线。

④不是带电体的运动轨迹，带电体的运动轨迹是由受到的合外力情况和初速度共同决定。

【案例引路】例1.如图所示，一根长 L = 1.5m 的光滑绝缘细直杆MN，竖直固定在场强为E ==1.0 ×105N / C 、与水平方向成θ＝300角的倾斜向上的匀强电场中。

杆的下端M固定一个带电小球A，电荷量Q＝+4.5×10－6C；另一带电小球B 穿在杆上可自由滑动，电荷量q＝+1.0 ×10-6C，质量m＝1.0×10一2 kg 。

现将小球B从杆的上端N静止释放，小球B开始运动。

（静电力常量k＝9.0×10 9N·m2／C2，取g =l0m / s2)（l）小球B开始运动时的加速度为多大？F NF1F2mg（2）小球B的速度最大时，距M端的高度h1为多大？分析与求解：（1）开始运动时，小球受力如图4 下所示，其合力必沿沿竖直方向，在竖直方向上对小球运用牛顿定律有：，代入已知数据解此得小球B开始运动时的加速度为：（2）小球B开始运动后，小球A对它的库仑力逐渐增大，它所受的合力逐渐减小，运动中向下的加速度逐渐减小，当向下的合力为零时，加速度为零，此后，合力方向向上，且逐渐增大，小球做加速度逐渐增大的减速运动．因此，合力为零时，小球Ｂ速度最大，由力的平衡条件有：，代入已知数据解此式得：．【强化练习】1.图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b两点，若用E a、E b表示a、b两点场强大小，（）A．E a>E b B．E a=E b C．E a<E bD．因不知a、b附近电场线的分布，不能确定E a、E b的大小关系2.a、b为两个带等量正电荷的固定的小球，O为ab连线的中点，如图所示，c、d为中垂线上的两对称点且离O点很近，若在C点静止释放一个电子，关于电子的运动，以下叙述正确的有( )A.在CO的过程中，做匀加速运动B.在CO的过程中，做加速度减小的变加速运动C.在O点速度最大，加速度为零D.在cd间沿中垂线振动3.有两个带有等量异种电荷的小球，用绝缘细线相连后悬起，并置于水平方向的匀强电场中，如图（1）所示。

初中物理力电综合教案教学目标：1. 了解力电综合的概念和基本原理；2. 掌握力电综合中的基本物理公式和规律；3. 能够应用力电综合的知识解决实际问题。

教学内容：1. 力电综合的概念和基本原理；2. 力电综合中的基本物理公式和规律；3. 力电综合在实际问题中的应用。

教学步骤：一、导入（5分钟）1. 引导学生回顾力学和电学的基本知识，如力的作用、电流的形成等；2. 提问：力学和电学之间有什么联系呢？引出力电综合的概念。

二、讲解力电综合的基本原理（15分钟）1. 讲解力电综合的定义：力电综合是指力学和电学在某些特定条件下相互作用、相互影响的现象；2. 介绍力电综合的基本原理，如电磁感应、电流的磁效应等；3. 通过示例或实验，让学生直观地感受力电综合的现象。

三、讲解力电综合中的基本物理公式和规律（15分钟）1. 讲解力电综合中的基本物理公式，如电动势公式、电流公式、电阻公式等；2. 讲解力电综合中的基本规律，如欧姆定律、基尔霍夫定律等；3. 通过示例或练习，让学生掌握力电综合中的基本物理公式和规律。

四、应用力电综合的知识解决实际问题（15分钟）1. 给出实际问题，如电动机的原理、电路中的电流分布等；2. 引导学生运用力电综合的知识解决问题；3. 通过讨论或解答，让学生理解力电综合在实际问题中的应用。

五、总结和复习（5分钟）1. 总结力电综合的概念、基本原理、基本物理公式和规律；2. 提醒学生注意力电综合在实际问题中的应用；3. 布置作业，让学生巩固所学知识。

教学评价：1. 学生能够理解力电综合的概念和基本原理；2. 学生能够掌握力电综合中的基本物理公式和规律；3. 学生能够应用力电综合的知识解决实际问题。

教学资源：1. 教材或教学参考书；2. 示例或实验器材；3. 练习题或实际问题。

教学建议：1. 注重理论与实践相结合，通过示例或实验让学生直观地感受力电综合的现象；2. 多举一些实际例子，让学生了解力电综合在生活中的应用；3. 引导学生主动思考和探究，提高学生的学习兴趣和能力。

成妍如学案《力电综合闯关冲刺题组一》大连市物理名师工作室 门贵宝一．单选题1.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。

已知发电机线圈内阻为 5.0，则外接一只电阻为95.0的灯泡，如图乙所示，则（ ）A.电压表○v 的示数为220v B.电路中的电流方向每秒钟改变50次C.灯泡实际消耗的功率为484wD.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J2.图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示电压按正弦规律变化，下列说法正确的是 ( )A ．图甲表示交流电，图乙表示直流电B ．两种电压的有效值都是311VC ．图甲所示电压的瞬时值表达式为u ＝220sin100πt （V ）D ．图甲所示电压经原、副线圈匝数比为10:1的理想变压器变压后，功率比为1：13.图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1min 的时间，两电阻消耗的电功之比W 甲：W乙为 ( )4.如图所示，理想变压器的原线圈接在u ＝（100πt）（V ）的交流电源上，副线圈接有R ＝55 Ω的负载电阻。

原、副线圈匝数之比为2∶1。

电流表、电压表均为理想电表。

下列说法正确的是 ( )A ．原线圈中电流表的读数为1 AB ．原线圈中的输入功率为C ．副线圈中电压表的读数为110VD ．副线圈中输出交流电的周期为50s5.竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个ΩΩ2－－2 s) 图甲 －－2 s) 图乙带正电的小球，将平行金属板按图所示的电路图连接，绝缘线与左极板的夹角为θ。

当滑动变阻器R 在a 位置时，电流表的读数为I 1，夹角为θ1当滑片在b 位置时，电流表的读数为I 2，夹角为θ2，则 （ ）A ．B ．C ．D ．6.如图所示，电源内阻不能忽略，安培表、伏特表都是理想电表，当滑动变阻器R 的滑动头从a 端滑到b 端过程中 （ ） A ．V 的示数先增大后减小，A 示数增大 B ．V 的示数先增大后减小，A 示数减小C ．V 的示数先减小后增大，A 示数增大D ．V 的示数先减小后增大，A 示数减小7..如图所示，在磁感强度为B 的匀强磁场中，有半径为r 的光滑半圆形导体框架，OC为一能绕O 在框架上滑动的导体棒，OC 之间连一个电阻R ，导体框架与导体棒的电阻均不计，若要使OC 能以角速度ω匀速转动，则外力做功的功率是： ( )A. B. C. D. 8.如图所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量均为的相同小球，小球之间用劲度系数均为的轻质弹簧绝缘连接。