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教案示例——冲量和动量教学目标一、知识目标1、理解动量的概念，知道动量的定义，知道动量是矢量．2、理解冲量的概念，知道冲量的定义，知道冲量是矢量．3、知道动量的变化也是矢量，知道动量的运算服从矢量运算的规则．二、能力目标1、会计算力的冲量和物体的动量．2、会正确计算一维的动量变化．三、情感目标培养学生的创新思维能力，建立正确的认识论和方法论．教学方法：加强直观教学，组织学生观察讨论．课时安排：1课时教学用具：小车、钩码、带有定滑轮的长木板、细绳、小球、挡板．师生互动活动设计：1、教师通过演示实验展示所要讨论的问题．2、学生观察演示实验，分析寻找物体获得的速度与作用力和作用时间的关系．教学过程1、冲量的概念设问：对于一定质量的物体，力所产生的改变物体速度的效果，与作用力F和力的作用时间t有什么关系呢？（学生思考，教师演示实验）演示实验：实验小车在不同拉力作用下获得同一速度所用的时间不同结果：力大的作用时间短，力小的作用时间长．定量讨论：质量为m的静止物体，在力作用下经时间t将获得多大的速度v？根据牛顿第二定律m F a /=，根据运动学公式at v =，所以，t mF v =变化公式，得：mv Ft = 结论：对一定质量的物体，力所产生的改变物体速度的效果，是由Ft 这个物理量决定的．在物理学中，力F 与力的作用时间t 的积Ft 叫做冲量．说明：冲量是表示物体在力的作用下经历一段时间的积累的物理量，因此，力对物体有冲量作用须具备力和该力作用下的时间两个条件．换句话说，只要有力并且作用一段时间，那么该力对物体有冲量作用．可见，冲量是过程量．（1）定义式：t tF I ⋅=是力F 的作用时间． （2）冲量是矢量．①大小：t F I ⋅=，式中的 F 必须是恒力，因此，该公式只用于求恒力的冲量． ②方向：与F 的方向一致．③单位：注意：求合冲量应按矢量合成法则计算．继续讨论表达式Mv Ft =得出动量的概念．2、动量的概念动量的定义：在物理学中，物体的质量m 和速度v 的乘积mv 叫做动量，动量常用字母p 表示，即：mv p =说明：动量是描述质点运动状态的物理量，它对应着某个时刻或某一位置，是一个状态量，此为动量的瞬时性．（2）动量的单位冲量单位与动量单位相同，动量单位与力的单位不同：1kg ·m ／s ＝1N ·s ，1kg ·m ／2m/s kg 1⋅≠（3）动量的相对性因为物体的运动速度v 与参考系的选取有关，所以物体的动量也与参考系的选取有关．通常选取地球为参考系．（4）动量的矢量性动量是一个矢量，动量的方向与速度的方向相同，对质量一定的物体，只要物体速度的大小和方向有一个发生变化，我们就说物体的动量发生了变化．动量的合成服从矢量运算规则，要按平行四边形定则进行．如果物体的运动在同一直线上，而动量矢量在同一条直线上，在选定一个正方向后，动量的运算就可以化简为代数运算．【例题1】——动量大小与速度的关系质量为60kg 以1m/s 速度步行的人和以800m/s 速度飞行的质量为kg 的子弹，哪个动量大？解 人m /s 60kg m /s 1kg 60111⋅=⋅⨯=⋅=v m p子弹m /s kg 8m /s kg 80001.0222⋅=⋅⨯=⋅=v m p即：人的动量大．3、引入动量概念的目的上例中人与子弹的动量大小不同，那么动量的大小表达了怎样的不同的意义呢？可以考察一个力对物体作用时引起物体运动状态变化的特点，用不同的力作用于质量不同的物体上（阻力不计）11t F22t F33t F经历不同的时间，得到不同的速度，各物理量列表如下)1从表中数据可知，只要力与作用时间的乘积相同，尽管物体运动过程中的加速度各不相同，末速度各不相同，但物体的质量与速度的乘积始终相等，即物体的动量相等．由此可见，质量和速度的乘积可以反映力在时间过程中的累积作用效果，也就是说，引入了动量的概念，就可以把力与力的作用时间联系起来，研究力在一段时间内的累积作用效果，从而比较方便的研究力在不同时间过程中的效果．4、动量的变化末动量p '与初动量p 的矢量差，即p p p -'=∆．动量是矢量，动量的变化量也是矢量．那么如何求动量的变化呢？我们来看下面的例题．【例题2】————［课本例题］一个质量是0.1kg 的钢球，以6 m ／s 的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m ／s 的速度水平向左运动（如图）．碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？分析：动量是矢量，它的大小和（或）方向发生了变化，动量就发生了变化，碰撞前后虽然钢球速度大小没有变化，都是6m ／s ，但速度的方向发生了变化，动量的方向与速度的方向相同，动量的方向也发生了变化，所以钢球的动量发生了变化．解：取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度6=v m/s ，碰撞前钢球的动量为： m/s 0.6kg m/s kg 61.0⋅=⋅⨯==mv p碰撞后钢球的速度6-='v m/s ，碰撞后钢球的动量为m/s 0.6kg m/s kg 61.0⋅-=⋅⨯-='='v m p碰撞前后钢球动量的变化为m/s kg 2.1m/s 0.6kg m/s 0.6kg ⋅-=⋅-⋅-=-'p p动量的变化p p p -'=∆也是矢量，求得的数值为负值，表示p ∆的方向与所取的正方向相反，p ∆的方向水平向左。
实验八用单摆测定重力加速度第一关：基础关展望高考基础知识（一）实验目的（1）学会用单摆测定当地的重力加速度.（2）能正确使用秒表.（3）巩固和加深对单摆周期公式的理解.（4）学习用累积法减小相对误差的方法.（二）实验原理物理学中的单摆是指在细线的一端系一小球，另一端固定于悬点.若线的伸缩和质量忽略，小球的直径远小于线长，这样的装置称为单摆.单摆发生机械振动时，若摆角小于10°，这时的振动可以看成是简谐运动.由简谐运动知识可以导出单摆的振动周期T=l2g π.式中l是摆长，g是当地的重力加速度.将上式变形为g=224lTπ.可以看出，只要能测定出单摆的摆长和对应的振动周期，就很容易计算出重力加速度g 的数值了.由于一般单摆的周期都不长，例如摆长1m左右的单摆其周期约为2s.所以依靠人为的秒表计时产生的相对误差会很大.针对这一问题本实验采用累积法计时，即不是测定一个周期，而是测定几十个周期，例如30或50个周期.这样一来，人用秒表计时过程中产生的误差与几十个周期的总时间相比就微乎其微了.这种用累积法减小相对误差的方法在物理实验中经常会遇到，希望读者要认真领会其精神实质，为以后的应用打下基础.（三）实验器材长约1m的细丝线1根、球心开有小孔的金属小球1个、带有铁夹的铁架台1个、毫米刻度尺1根、秒表1块、游标卡尺1把.（四）实验步骤（1）安装①让线的一端穿过小球的小孔，然后打一个比小孔大一些的线结，做成单摆.②把线的上端用铁夹固定在铁架台上，把铁架台放在实验桌边，使铁夹伸到桌面以外，让摆球自由下垂，在单摆平衡位置处做上标记，如图所示.实验时以这个位置为基础.（2）实验步骤①用米尺测出悬线长度l（准确到毫米），用游标卡尺测出摆球的直径d.②将摆球从平衡位置拉开一个很小角度（不超过10°），然后放开摆球，使摆球在竖直平面内摆动.③用秒表测出单摆完成30次或50次全振动的时间t（注意记振动次数时，以摆线通过标记为准）.④计算出平均完成一次全振动所用的时间，这个时间就是单摆的振动周期.⑤改变摆长，重做几次实验，每次都要记录摆线长度l，振动次数n和振动总时间t.（3）实验记录①根据单摆的周期公式，计算出每次实验的重力加速度，求出几次实验得到的重力加速度的平均值，即是本地区的重力加速度的平均值.②将测得的重力加速度数值与当地重力加速度数值加以比较，分析产生误差的可能原因.第二关：技法关解读高考解题技法一、实验注意事项技法讲解（1）选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线，长度一般在1 m左右、小球应选用密度较大的金属球，直径应较小，最好不超过2 cm(2)单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上，应夹紧在铁夹中，以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象.(3)注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过10°.可通过估算振幅的方法掌握.(4)摆球振动时，要使之保持在同一个竖直平面内，不要形成圆锥摆.(5)计算单摆的振动次数时，应以摆球通过最低位置时开始计时，以后摆球从同一方向通过最低位置时进行计数，且在数“零”按下停表，开始计时计数.典例剖析例1在用单摆测定重力加速度实验中：（1）为了比较准确地测量出当地的重力加速度值，应选用下列所给器材中的哪些？将你所选用的器材前的字母填在题后的横线上.A.长1 m左右的细绳；B.长30 cm左右的细绳；C.直径2 cm的铅球；D.直径2 cm的铁球；E.秒表；F.时钟；G.分度值是1 cm的直尺；H.分度值是1 mm的直尺；所选器材是_________________（2）实验时对摆线偏离竖直线的要求是_______；理由是_________.解析：(1)单摆周期公式为：T=2πLg，经变换得g=224LT.因此，在实验中只要测出单摆的摆长L和振动周期T，就可以求出当地的重力加速度g的值，本实验的目的是测出g的值，而不是验证单摆的振动规律.如果在实验中选用较短的摆线，既会增大摆长的测量误差，又不易于保证偏角θ小于10°、摆线较长、摆角满足小于10°的要求.为让单摆的振动缓慢，方便计数和计时，所以应选A.摆球应尽量选重的，所以选C.因为单摆振动周期T的测量误差对重力加速度g的影响较大，所以计时工具应选精确度高一些的秒表.摆长的测量误差同样对g的影响较大，也应选精度较高的最小刻度为毫米的直尺.(2)因为当摆球振动时，球所受的回复力F=mgsinθ，只有当θ很小时，sinθ≈θ，单摆振动才是简谐运动，周期T=2πLg的关系式才成立.答案：（1）ACEH（2）见解析二、实验误差来源及分析 技法讲解（1）本实验系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求．即悬点是否固定，是单摆还是复摆，球、线是否符合要求，振动是圆锥摆还是在同一竖直平面内振动以及测量哪段长度作为摆长等等．只要注意了上面这些方面，就可以使系统误差减小到远远小于偶然误差而可忽略不计的程度．（2）本实验的偶然误差主要来自长度的测量及时间的测量，测摆长时绝对误差Δl=l-l 0(l 是测量值，l0是真实值)相对误差是ll∆，要减小相对误差，应尽量增大l,所以实验时要用1 m 左右较长的摆线.测量n 次全振动所用时间的绝对误差Δt=t-t 0.周期的测量值T=00t t t tT n n n+∆∆==+，Δt 是不可避免的，所以要使T 与T 0接近相等，应增大n ，本实验n 在30次到50次之间.典例剖析 例2用单摆测定重力加速度的实验中，下述说法正确的是（） A.测量摆长时，应该用力拉紧摆线 B.单摆的摆线越长，测得的重力加速度越 准确C.如果有两个大小相同的带孔空心铁球和实心铁球可供选择，应选用实心铁球作 摆球D.为了便于改变摆线的长度，可将摆线的一头绕在铁架上端的圆杆上以代替铁夹解析：为了减小测摆长时的偶然误差，固定好悬点，要让摆球自然下垂，用毫米刻度尺测出摆线的长度，再用游标卡尺测出球的直径．故A 项不正确．由误差分析可知摆长越长对实验造成的误差越小，故B 项正确．为了尽量减小空气阻力选用体积小密度大的实心铁球，故C 项正确．摆线的一头应用铁夹固定作为悬点而不应该将绳绕在圆杆上，这样摆动过程中很容易使摆长改变，给实验造成误差，D 项不正确．答案：BC三、实验数据的处理 技法讲解本实验可以根据测出的l 、T 数据代入g=224lT π算出g 值，最后取平均值作为最终结果，也可以根据T 2=24g π·l 作出T 2-l 图象，求出图象的斜率k ，由k=24gπ求出g 值.典例剖析例3某同学在用单摆测定重力加速度的实验中，测量5种不同摆长情况下单摆的振动周期，记录数据见表．l/m 0.5 0.8 0.9 1.0 1.2T/s 1.42 1.79 1.90 2.00 2.20T2/s2 2.02 3.20 3.61 4.00 4.84 以l为横坐标，T2为纵坐标，作出T2-l图线，如图所示.请利用此图线求重力加速度.解析：本题考查单摆实验数据的处理方法.公式法：据公式g=224lTπ把实际实验中的数据代入，则g=4π2n2（l+d/2）/t2，求得各次的g值，最后取平均值g.图象法：作T2-l图象，由g=22 4l T π可以知道T2-l图象应是一条过原点的直线，其斜率k的物理意义是4π2/g，所以作出T2-l图象后求斜率k2Tkl⎛⎫∆=⎪∆⎝⎭，然后可以求得重力加速度g=4π2/k.作出图象如上图所示，求得直线斜率k=4.00,即g=4π2/k=4×(3.14)2/4.00 m/s2=9.86 m/s2.第三关：训练关笑对高考随堂训练1.针对用单摆测重力加速度的实验，下面各种对实验误差的影响的说法中正确的是（）A.在摆长和时间的测量中，时间的测量对实验误差影响较大B.在摆长和时间的测量中，长度的测量对实验误差影响较大C.将振动次数n记为（n+1），测算出的g值比当地的公认值偏大D.将摆线长当作摆长，未加摆球的半径测算出的g 值比当地的公认值偏大解析：对于单摆测重力加速度的实验，重力加速度的表达式g=224lTπ由于与周期是平方关系，它若有误差，在平方后会大，所以时间的测量影响更大些，选 A.另外，如果振动次数多数了一次，会造成周期的测量值变小，重力加速度测量值变大，C 也对；若当摆长未加小球的半径，将使摆长的测量值变小，g 值变小，D 项错.答案：AC2.在“用单摆测定重力加速度”的实验中，用刻度尺量悬点到小球的距离为96.60 cm ，用卡尺量得小球直径是5.260 cm ，测量周期有3次，每次是在摆球通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，接着一直数到计时终止，结果如下表 1 2 3 数的次数 61 81 71 时间（s ）60.4079.8070.60这个单摆振动周期的测定值是___________s ，当地重力加速度的值是_______m/s 2，（取三位有效数字）.解析：由题可知单摆的周期 T 1=()60.40611/2- s=2.013 sT 2=()79.80811/2-s=1.995 sT 3=()70.60711/2- s=2.017 s则周期T=123T T T 3++ =2.01 s摆长l=l ′+d 2 =(0.966+12×0.052 6) m=0.992 3 m 故重力加速度g=22224l 4 3.140.9923T 2.01π⨯⨯= m/s 2=9.69 m/s 2答案：2.019.693.利用单摆周期公式测重力加速度时,测出几组摆长和相应周期T,并作出了T 2-L 图线,如图所示,已知图象与横轴间的夹角为θ,图线上A\,B 两点的坐标分别为(x 1,y 1),(x 2,y 2),则可以得重力加速度g=____.解析：令图线斜率为k,则k=22121y y T x x L -=-,由周期公式得22T 4L gπ=,有g=()221214x x y y π--答案：4π2(x 2-x 1)/(y 2-y 1)4.在做“用单摆测定重力加速度”的实验中，有人提出以下几点建议：其中对提高测量结果精确度有利的是（）A.适当加长摆线B.质量相同，体积不同的摆球，应选用体积较大的C.单摆偏离平衡位置的角度不能太大D.当单摆经过平衡位置时开始计时，经过一次全振动后停止计时，用此时间间隔作为单摆振动的周期解析：单摆实验的精确度取决于实验装置的理想化程度及相关物理量的测量精度.适当加大摆线长度，有利于把摆球看成质点，在摆角小于10°的条件下，摆球的空间位置变化较大，便于观察，A 对.摆球体积越大，所受空气阻力越大，对质量相同的摆球其影响越大，B 错.摆角应小于10°,C 对.本实验采用累积法测量周期，若仅测量一次全振动，由于球过平衡位置时速度较大，难以准确记录，且一次全振动的时间太短，偶然误差较大，D 错.答案：AC5.某同学在“用单摆测定重力加速度”时，测得的重力加速度数值明显大于当地的重力加速度的实际值，造成这一情况的可能原因是()A.测量摆长时，把悬挂状态的摆线长当成摆长B.测量周期时，当摆球通过平衡位置时启动秒表，此后摆球第30次通过平衡位置时制动秒表，读出经历的时间为t ，并由计算式T=t30求得周期 C.开始摆动时振幅过小 D.所用摆球的质量过大 答案：B 6.在利用单摆测定重力加速度的实验中，某同学测出了多组摆长和运动周期，并根据相应的实验数据作出了T 2—l 的关系图象如图所示.（1）由图可判定该同学出现的错误可能是.（2）虽然实验中出现了错误，但根据图象中的数据仍能算出重力加速度，其数值为m/s 2. 解析：由T=2πl g 知：T 2=4π2l g =kl （其中k=24g π），作出T 2—l 图线，是一条过原点的直线，k 为图线的斜率，求出k 后，则可求得当地重力加速度：g=24k π=4π2×299.01.00104.00-+⨯-（）m/s 2≈9.86 m/s 2.当漏测r 时，相当于以线长l ′为摆长l ，这时T 2=kl=k（l-r ），由数学知识可知，这时的图线的斜率不变，如图所示，可将原图线a 向右平移r ，就得到漏测r 后的图线b ，其横截距的物理意义即为半径r.同理，当多加r 时，图线为c ，因此，该同学实验中出现的错误是测摆长时多加了摆球的半径.答案：（1）测量摆长时多加了摆球的半径（2）9.867.某班学生在“利用单摆测当地重力加速度”的实验中.（1）某同学先测得摆线长为97.50 cm，摆球直径为2.0 cm，然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间如图所示，秒表所示读数为______s.由此可计算出当地的重力加速度为_____.（结果保留两位有效数字）（2）另一位同学将单摆挂起后，进行了如下操作：A.测摆长l，用米尺量出摆线的长度B.测周期T，将摆球拉起，然后放开，在摆球某次通过最低点时，按下秒表开始计时，同时将此次通过最低点作为第一次，接着一直数到摆球第60次通过最低点时，按下秒表停止计时，读出这段时间t，算出单摆周期T=t 60C.将所测得的l和T代入单摆的周期公式求出g，将它作为实验的最后结果写入报告中指出上面步骤中遗漏或错误的地方并加以改正.（不要求进行误差计算）（3）在实验中发现所用摆球质量分布不均匀，经过探究思考，某同学同样利用单摆测定了重力加速度，你能否说明一下他的方法？解析：（1）由秒表可读出单摆振动50次所用的时间为100.40 s摆长l=l′+d2=(97.50+2.02) cm=98.50 cm周期T=100.450100.4 50 s=2.008 s由T=2πl g得g=22224l 98.504T 2.008ππ=⨯cm/s 2=9.6 m/s 2 （2）单摆的摆长应该是悬点到球心的距离，周期应该是完成一次全振动所用的时间，最终结果应该是多次测量的平均值.据此解答如下：①要用游标卡尺测摆球直径d ，摆长l 等于摆线长加d 2； ②当数到摆球第60次通过最低点时，单摆只振动了59个“半周期”，所以T=129.5； ③g 应多次测量，然后取g 的平均值作为实验的最后结果.(3)第一次量得悬线长为l 1，测得振动周期为T 1，第二次量得悬线长为l 2，测得振动周期为T 2，由此可推算出重力加速度g.根据T 2=24l gπ和两次摆长的差等于摆线长的差得g=422122214l l T T π--（）. 答案：（1）100.40 s 9.6 m/s 2(2)见解析（3）见解析。
实验8 描绘小灯泡的伏安特性曲线例1．2007理综重庆卷第22（1）题.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中.用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图1所示方式连接电路,电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零.闭合开关后;①若电压表的示数为2 V,电流表的的示数为零，小灯泡不亮，则断路的导线为_________;②若电压表的示数为零，电流表的示数为0.3 A, 小灯泡亮，则断路的导线为_________;③若反复调节滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零，则断路的导线为____________.例一：答案：(1)d导线h导线g导线【解析】可用尝试法，①如d导线断路，则小灯泡断路，不亮，但电压表与电流表串联后接在电路中，因电压表内阻很大而电流表内阻很小，所以电压表有读数而电流表无读数。
而其它导线（如b、c、h）断，则电压表无读数。
②只可能是h导线断路，因为不影响电流表有读数和灯泡亮。
③g导线断路，滑动变阻器接成限流器，它与灯泡串联，小灯泡亮度发生变化，但电压表、电流表的示数不能调为零。
点评：电路故障的检查与排除，一要考靠分析电路，二要靠经验。
找出答案后要再检验一下。
例2．小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大.某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）：（1）在左下框中画出实验电路图. 可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0—10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干.（2）在右图中画出小煤泡的U—I曲线.（3）如果第15题实验中测得电池的电动势是1.5V，内阻是2.0Ω.问：将本题中的灯泡接在该电池两端，小灯泡的实际功率是多少？（简要写出求解过程；若需作图，可直接画在第（2）小题的方格图中）答案．（1）见下图 （2）见右图（3）作出U=Ir -ε图线，可得小灯泡工作电流为0.35安，工作电压为0.80伏，因此小灯泡实际功率为0.28瓦例3． 某同学对黑箱(见图1)中一个电学元件的伏安特性进行研究．通过正确测量，他发现该元件两端的电压U ab (U ab =U a -U b )与流过它的电流I 之间的变化关系有如下规律①当-15V<U ab <0V 时，I 近为零．②当U ab ≥0时，U ab 和I 的实验数据见下表：（1）在图2中画出U ab ≥0时该元件的伏安特性曲线．(可用铅笔作图) （2）根据上述实验事实．该元件具有的特性是______________________（3）若将此黑箱接入图3电路中，并在该电路的cd 两端输入如图4(甲)所示的方波电压信号u cd ,请在图4(乙)中定性画出负载电阻R L 上的电压信号u ef 的波形．答案．(1) (2)单向导电性(3)例4．（江苏省南京市2008届高三质量检测）一只小灯泡，标有“3V 、0.6W ”字样。
（人教版）2012届高三物理一轮复习讲义：库仑定律、电场强度一、知识强化静电场知识是高考常见考点，重点要能用物质的微观模型和电荷守恒定律分析、解释常见的静电现象，知道电荷量的概念；知道库仑定律，认识点电荷间的相互作用规律，会计算真空中两个点电荷的相互作用力大小，认识电场、知道电场力、会用电场线、电场强度描述电场。
二、重难点知识归纳及讲解（一）电荷库仑定律1、电荷守恒定律和元电荷自然界中只有两种电荷，正电荷和负电荷。
电荷的多少叫做电荷量，正电荷的电荷量用正数表示，负电荷的电荷量用负数表示。
同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
使物体带电的方法有：（1）摩擦起电；（2）接触带电；（3）感应起电。
不管哪种方式使物体带电，都是由于电荷转移的结果。
元电荷e=1.60×10－19C.2、电荷守恒定律电荷既不能创造，也不能消灭，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，在转移过程中，电荷的总量保持不变。
这个结论叫做电荷守恒定律。
3、比荷：带电粒子的电荷量与粒子的的质量之比，叫做该粒子的比荷。
4、库仑定律真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
（1）公式（2）k=9.0×109N·m2/c2（3）适用于点电荷（注意：看作点电荷的前提是带电体间的距离远大于带电体的尺寸5、由于物体带电是由于电荷的转移，可知，物体所带电荷量或者等于电荷量e，或者等于电荷量e的整数倍。
电荷量e称为元电荷，e=1.60×10－19C，比荷C/kg.6、点电荷：如果带电体的距离比它们自身的大小大得多，带电体的大小和形状忽略不计。
这样的带电体可看作点电荷，它是一种理想化的物理模型。
（二）电场电场强度1、电场的基本性质：就是对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。
2、电场是一种特殊的物质形态。
3、电场强度放入电场中某点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。
2012届高考物理知识网络复习物理实验教案第十七物理实验物理高考实验命题的改革,成为物理高考改革的主题，改革的力度不断强化。
近几年高考实验考查的特点：一是以电学实验考查为主；二是重视对基本仪器使用的考查；三是注重对实验的思想、方法及原理理解的考查；四是注重联系实际的考查。
近两年的高考实验题与以往相比，给人耳目一新的感觉。
首先考题于教材，不避陈题。
但又不拘泥于教材中的19个学生分组实验，有些实验考题既不是学生实验也不是演示实验，而是在有关物理知识的基础上，演化成实验研究题。
但实验的核心——实验原理是学生在学习和实验中应知应会的。
这要求我们更深层次地去分析、推理、探索和预见有关实验问题，这种试题的创新布局，特别突出了实验能力的考核。
第一节基本测量仪器的使用【考点透析】一、命题趋势走向近年高考对基本测量仪器的考查形式主要以选择、填空、作图等分布，其考查的知识重点将是对仪器的读数、连线、选择与使用等。
二、理解和掌握的内容高考需掌握的13种仪器：刻度尺、天平、弹簧秤、游标卡尺、螺旋测微器、秒表、电火花计时器（或电磁打点计时器）、温度计、电流表、电压表、多用电表、变阻器、电阻箱等。
在有刻度的测量工具中，在使用前要进行调零，在使用时还要需注意一些事项，确保实验顺利进行，以免损坏仪器或影响准确程度。
这些仪器中除变阻器和打点计时器外都需要读数，除游标卡尺、秒表、电阻箱外都需估读，估读的原则是一般估读到最小刻度的1/10。
要求知道有效数字的概念，会用有效数字表达直接测量结果，有效数字——测量结果的准确数字加一位测量误差所在位数字，统称有效数字。
【例题精析】1两尺读数例1有一游标卡尺，主尺的最小分度是1，游标上有20个小的等分刻度。
用它测量一工的长度，如图1所示，图示的读数是_______毫米。
解析：这是一个20分度的游标卡尺，其精度为00。
由放大图可看出游标零线所对应的主尺刻度为104，游标上第1条线与主尺上某条刻线对正。
所以，工长度=主尺刻度+精度×游标对齐刻度数（不估读）=104+00×1=1040。
游标卡尺的读数一定要注意游标卡尺的精度，且最好用毫米作单位，以免出现差错。
例2．用螺旋测微器测量一段粗细均匀的金属丝的直径，示数如图2所示，读数是___________。
解析：从主尺上读出1300，从螺套上读出030，再估读0007，三者相加即读数1387。
螺旋测微器的读数一定要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻度是否已经露出。
2机械秒表的读数机械秒表有两根表针，长针是秒针，每转一圈是30s，最小分度是01s。
位于表盘上部小圆圈里面的短针是分针，分针转一圈1in，每小格0in。
因为机械表采用的是齿轮传动，指针不可能停留在两小格之间，所以不能估读出比01s更小的读数。
3多用电表的使用例3某人用万用电表按正确步骤测量一电阻阻值,指针指示位置如图3,则这电阻值是____如果要用这万用电表测量一个约200欧的电阻,为了使测量比较精确,选择开关应选的欧姆挡是_ __解析：表针示数是12，档位是×100，故测得此电阻值为12×100=12Ω。
若测约200Ω的电阻，要使表针指在中间刻度附近，应选×10档位。
多用电表的读数取值，一般应取指针在表盘中央附近较为合理，从这一点出发去考虑选择档位。
欧姆表在使用前，首先是估计待测电阻的大小，选择合适的档位，然后调零，再进行测量。
测量完毕，应将旋钮拨至“FF”或“交流最高档”。
【能力提升】1下列关于打点计时器的说法中正确的是：A它是一种计时器材，可以用直接测量时间；B它接入的电压越高，打出的点越快，即两点间的时间间隔越短；组成它的部分之一——振动片必须是用软铁制成的；D打点记时器必须和纸带配合起用才有意义。
2下列哪些是使用弹簧秤时应注意的：A使用前必须先观察它的测量范围，不能使被测力超过其测量范围；B使用它之前还要观察它的最小刻度值，便于读数；弹簧秤的指针不在零点，必须进行调整到零刻线上；D力的作用线必须在它的中轴线上；3使用温度计时应注意的事项有：A不要使被测物的温度超过它的测量范围；B测量液体或气体温度时，不要使它们脱离温度计的玻璃泡；读数时，待温度计中的液柱停止不动时才读数；D为方便，读数时，可把温度计从被测物体中拿出。
4精确度为01的游标卡尺，游标尺刻度总长为9，当其最末一个刻度线与主尺的44的刻度线对齐时，则游标尺的第五条刻度线所对应的主尺刻度应为（）A30 B39 433 D34已知游标卡尺的主尺最小分度是1，游标尺上有10个小的等分刻度，它们的总长等于9，用这游标卡尺测得物体长度为237，这时游标尺上的第条刻度线与主尺的刻度对齐。
6如图4所示，是A、B两把卡尺的游标位置，A尺的狭缝宽度是，B尺的狭缝宽度是。
7读出图所示仪器指示的数值：（1）天平；（2）螺旋测微器（3）弹簧秤（4）秒表8读出如图7所示各仪器的测量数据：温度计读数为气压计读数为电压表读数为电流表读数为____ __万用表读数为______ _______ 图79有两个伏特表由完全相同的电流表改装而成，第一只伏特表的量程U1=V，第二只伏特表的量程U2=1V。
为了测量1～20V的电压，将两电压表串联使用。
关于两伏特表的示数和指针的偏转角，下列那些说法正确：A两伏特表的示数相同；B两伏特表指针的偏转角相同；两伏特表的示数之比1：3；D两伏特表指针的偏转角之比为1：3 10用欧姆挡刻度盘如图8所示的万用表，检验两个电阻的阻值。
已知它们的阻值分别为R1= 60Ω，R2=420Ω。
下面提出了测量过程中一系列可能的操作，请你选出能尽可能准确地测量各阻值和符合万用表安全使用规则的各项操作。
并且将它们按合理的顺序填写在后面的横线上：A把选择开头扳到欧姆挡×1；B把选择开关扳到欧姆×100；把选择开关扳到欧姆×10；D把选择开关扳到欧姆×1；E把选择开关扳到交流电压挡×1000；F将两表笔分别接到R1两端，读出R1的阻值，随后即断开；G将两表笔分别接到R2两端，读出R2的阻值，随后即断开；H两表笔短接，调节调零旋钮，使表针对准欧姆挡刻度盘上的0，随后即断开。
所选操作及顺序为(用字母代号填写)_______。
(操作总数应视实际需要而定)11一位学生使用万用表测电阻，他在实验中有违反使用规则之处，其主要实验步骤如下：A把选择开关扳到×1的欧姆挡上；B把表笔插入测试笔插孔中，先把两根表笔相接触旋转调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；把两根表笔分别与某一待测电阻的两端接触，发现这时指针偏转较小。
(相对电阻刻度的零刻线)；D换用×100的欧姆挡上，发现这时指针偏转适中，随即记下欧姆数值；E把表笔从测试笔插孔中拨出后，把万用表放回桌上原处，实验完毕。
这个学生在测量时已注意到：待测电阻与其它元和电断开，不用手碰表笔的金属杆。
这个学生在实验中违反了使用规则的地方是：___ __；___ ___。
12电表在运输过程中，一般要把正负接线柱用导线连接起，这是为什么？第二节观察、研究型实验[考点透析]一、命题趋势走向观察、研究型实验的演示实验较多，实验本身又比较简单，不可能有较难、较繁的命题。
但作为对物理实验素养的考查，会有题目出现在选择题中。
二、理解和掌握的内容1研究类实验也称为探索性实验，它往往不一定知道某一物理规律的具体内容，要通过模拟物理过程，揭示物理量间的关系，总结、归纳出物理规律。
故在设计实验过程时，要清楚通过哪些物理量的测量或观察、如何选择实验器材构造物理装置进行实验、注意哪些问题等。
2研究类实验主要有：研究平抛物体的运动、用描迹法描绘电场中等势线、描绘小灯泡的伏安特性曲线、用多用电表探索黑箱内的电学元、练习使用示波器、传感器的简单应用等。
一些其它类的实验也可转化为研究类实验，如：研究加速度与力、质量的关系。
3演示实验主要是定性观察现象，目的是通过观察实验中出现的现象，明白现象的原因和规律。
因此，应在掌握相关规律的同时，着力理解实验目的、保证实验条、观察分析现象，以达到对概念和规律的理解。
[例题精析]例1在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=12。
若小球在平抛运动途中的几个位置如图1中的a、b、、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为V0＝______(用l、g表示),其值是。
(取g=98米/秒2)解析：由图示可知，小球在水平方向上作匀速运动。
在竖直方向作自由落体运动。
△=gt2，即l=gt2，又2l=V0t所以V0=2（gl）1/2代入l、g值得：V0=070/s说明：a点不是抛出点，如果是抛出点，则在相等的相邻时间内竖直方向的位移之比为1：3：，而不是现在的1：2：3。
抛出点在a点的左上方某个位置。
例2试根据平抛运动原理设计测量弹射器弹丸出射速度的实验方法。
提供实验器材:弹射器(含弹丸，见图2);铁架台(带夹具);米尺。
（1)画出实验示意图；（2）在安置弹射器时应注意（3）实验中应该测量的物理量是_____(在图中标出)（4）由于弹射器每次射出的弹丸初速度不可能完全相等，在实验中应采取的方法是__________（）计算公式是____________________解析：根据研究平抛运动的实验及平抛运动的原理，可知使弹丸做平抛运动，通过测量下落高度可求出时间，再测出水平位移可求出其平抛的初速度。
故：①实验示意图如图3所示。
②弹射器必须保持水平，以保证弹丸初速度沿水平方向。
③应测出弹丸下降的高度=AB和水平射程x=B④在不改变高度的条下进行多次实验测量水平射程x，求平均值以减小误差。
说明：此题是一设计性实验，要求在理解平抛运动的特点的基础上，想象出题目给定器材的用途。
要求思维灵活，对平抛运动的知识考查很深刻。
[能力提升]1在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中，在下列所给出的器材中，应该选用的是____ (用器材前的字母表示)。
(A)6伏的交流电(B)6伏的直流电()100伏的直流电(D)量程0～0伏，零刻度在刻度盘中央的电压表(E)量程0～300微安，零刻度在刻度盘中央的电流表在实验过程中，要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上，它们的顺序(自上而下)是____、____、____。
在实验中，按下电键，接通电路。
若一个探针与基准点接触，另一探针已分别在基准点的两侧找到了实验所需要的两点a、b(如图4)，则当此探针与a点接触时，电表的指针应____(填“左偏”、“指零”或“右偏”)；当此探针与b点接触时，电表的指针应____(填“左偏”、“指零”或“右偏”)。
2在L振荡电路中，如已知电容，并测得电路的固有振荡周期T，即可求得电感L。
