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万有引力知识点是高中生在学习物理过程中必须要掌握的内容。为了帮助学生掌握万有引力知识点,小编为高中学生整理了物理万有引力知识点,希望同学们牢牢掌握,不断取得进步!
1、卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论发生矛盾(矛盾为:a、原子是不稳定的;b、原子光谱是连续谱),1913年玻尔(丹麦)在其基础上,把普朗克的量子理论运用到原子系统上,提出玻尔理论。
2、玻尔理论的假设:
(1)原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然绕核运动,但并不向外辐射能量,这些状态叫做定态。氢原子的各个定态的能量值,叫做它的能级。原子处于最低能级时电子在离核最近的轨道上运动,这种定态叫做基态;原子处于较高能级时电子在离核较远的轨道上运动的这些定态叫做激发态。
(2)原子从一种定态(设能量为En)跃迁到另一种定态(设能量为Em)时,它辐射(或吸收)一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差决定,即
h=En-Em
(3)原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的,因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。
3、玻尔计算公式:rn=n2r1,En=E1/n2(n=1,2,3¼¼)r1=0.53´10-10m,E1=-13.6eV,分别代表第一条(即离核最近的)可能轨道的半径和电子在这条轨道上运动时的能量。(选定离核无限远处的电势能为零,电子从离核无限远处移到任一轨道上,都是电场力做正功,电势能减少,所以在任一轨道上,电子的电势能都是负值,而且离核越近,电势能越小。)
4、从高能级向低能级跃迁时放出光子;从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子,也可能是由于碰撞(用加热的方法,使分子热运动加剧,分子间的相互碰撞可以传递能量)。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子;而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。
6、玻尔模型的成功之处在于它引入了量子概念(提出了能级和跃迁的概念,能解释气体导电时发光的机理、氢原子的线状谱),局限之处在于它过多地保留了经典理论(经典粒子、轨道等),无法解释复杂原子的光谱。
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九年级是中学阶段的最后一年,面临升中考的压力,在这重要时期里,我们应该怎样学好九年级物理呢?以下是读文网小编为你整理的关于九年级物理学习方法的视频,希望能对您有所帮助:
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物理学的发端始于人类对理解星体运行的追求。三百多年前,万有引力定律的发现堪称人类文明与理性探索进程中最壮丽的诗篇,其所体现出的科学智慧的震撼力, 至今仍为世人所叹服,它第一次把看似毫不相关的地上与天上运动统一起来,第一次揭示大自然的对称和谐与物理规律表达简洁而含蓄的内在美,并作为牛顿的“从 运动现象研究自然力”的又一个科学思辨范例,而不断为历代科学家所效仿。从物理学史进程中,可以看出《万有引力定律》这节内容是对上两节课教学内容的进一 步推演,并与之构成本章的第一单元内容。
1.知识和技能目标
(1)掌握月—地检验。
(2)知道万有引力定律的内容、表达式和适用条件,会解决简单的引力计算问题。
2.过程和方法目标
学习物理规律提出猜想—理论推导—实验检验的科学研究方法。
3.情感、态度和价值观目标
(1)经历万有引力定律的发现过程,激发学生科学探究的兴趣。
(2)通过引力常量的测量简介,说明科学研究的长期性,提高学生的科学价值观。
【教学重点】
万有引力定律及适用条件。
【教学难点】
月地检验的思路。
【教学设计思想】
通过提出猜想—理论推导—实验检验过程,让学生在物理情景中主动的参与知识的构建过程,体会这种大胆的猜想、已有理论的应用、巧妙的实验检验和从中体现着的科学探索的精神与方法。
【教学设计过程】
一、新课引入
通过上节课的学习,我们已经知道了太阳与行星间的引力遵从平方反比律: 。
公式中的G是比例系数,F是太阳和行星之间的引力,提供行星绕太阳近似圆周运动的向心力,正是这个引力使得行星不能飞离太阳。
『设计说明』:通过上述介绍,旨在让学生回忆上节课内容,回顾万有引力定律发现过程的前一半,从而为接下来的研究奠定基础,进而引出新课。
二、教授新课
(一)提出猜想
观察视频,提出问题。(引导学生回答,教师及时纠正补充)
月球为什么绕地球做圆周运动?
由于月球受到地球对它的吸引力。
苹果为什么向下运动而不向上运动?
苹果在其重力作用下落向地面。
那么受到的重力又是怎么产生的呢?
由于地球对苹果的吸引力而产生的。
我们很自然的想到,地球对月球的引力和地球对苹果的引力会不会就是同一种力呢?
按照我们物理学的研究规律,为了解释某种现象,提出猜想,这是理论,然后再去检验是否正确。物理学就是在不断的检验完善中前进的。同样我们的猜想是否正确也需要事实的检验。那么请同学们思考下面几个问题。
『设计说明』:通过月球绕地球运转和苹果自由下落的物理情景,唤醒学生脑中当年由苹果落地而引起遐想进而发现万有引力定律的故事情景,激发学生的兴趣与想像力。
#p#副标题#e#(二)月地检验
创设问题情境,学生讨论,教师引导,互动探究。
检验天上和地上的力是否是同一种力,需要选谁为研究对象?
假定设想成立,天上和地上是同一种力,遵循相同的规律—平方反比律,那么苹果和月球受到的力该如何表示呢?
(这是理论猜想)
实际上月球受到的力可以如何求解呢?
(提示:通过天文观测,我们已经知道了月球绕地球做圆周运动,能不能利用圆周运动的知识来求解呢?)
而苹果受到的力我们已经知道为 。
猜 | 实 | |
月 球 | ||
苹 果 |
接下来,请同学们思考,要验证我们的猜想,我们需要测量什么物理量?验证什么表达式呢?
(学生回答,教师引导总结。)
我们猜想天上地上是同一种力,天上的力是猜想,是理论,地上的力是实际,是检验,我们就是要验证猜想和实际是否相等。只选择一个研究对象月球或苹果,因比 例系数G未知,所以无法检验。我们可以选取两个研究对象,研究它们的比值关系,实际就是月球和苹果的加速度关系,来完成实验的检验,这就是著名的月地检 验。我们一起来看一下检验的思路。
检验思路
① 通过猜想利用引力的平方反比律和牛顿第二定律计算地球表面苹果的加速度和月球的向心加速度。
② 通过实验观测,利用已有规律,得到月球的向心加速度和地球表面苹果的加速度。
③ 综合以上结果,看加速度比值关系,比较猜想与实验观测的数据,得出结论。
好,请同学们开始验证。展示学生的推导过程。
结论:在误差允许的范围内,理论推导与实验观测得到的结果是相等的。
『设计说明』:通过创设问题情景,引导学生讨论探究检验思路,进行定量计算,掌握月地检验,用无可辩驳的事实证明猜想的正确性,增强学生的理性认识,学习物理规律提出猜想—理论推导—实验检验的科学研究方法,同时经历万有引力定律的发现过程,激发学生科学探究的兴趣。
(三)万有引力定律
猜想:宇宙中一切物体之间会不会都存在这样的力呢?
现在我们提到万有引力似乎是老生常谈,但是,牛顿当时的魄力、胆识和惊人的想象力实在让我们佩服。这最后一步假设,虽然无法得到直接验证,但是我们也没有反驳它的理由,而且,以后的无数事实都支持了这一点—万有引力定律。请同学们看课本了解定律的内容。
1.内容
自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比,与它们之间距离r的二次方成反比。即
――《自然哲学的数学原理》1687年牛顿著
式中各物理量的含义及单位:F为两个物体间的引力,单位:N;m1、m2分别表示两个物体的质量,单位:kg;r为两个物体间的距离,单位:m;G为万有引力常量。
2.引力常量
牛顿得出了万有引力与物体质量及它们距离的关系,但却无法算出两个天体之间万有引力的大小,因为他不知道引力常量G的值。这个问题在一百多年以后,才被英 国的物理学家卡文迪许(1731年-1810年)在实验室里通过扭秤对几个铅球之间的万有引力测量而解决,测出了引力常量G。(展示课件图片,简单讲解实验的原理与思想:铅球之间的引力使T形架转动,带动金属丝扭转,我们可以利用力矩平衡的知识来计算铅球之间的万有引力的大小。因金属丝的扭转程度很小,不易观察测量,所以在T形架上安装了一个小镜,让激光器照出的激光经小镜反射后落在标尺上,小镜转动后,测量光点在标尺上移动的距离,利用光放大的原理确定金属丝的扭转程度,进而测出引力,确定引力常量。)
目前推荐的标准值为G=6.67259×10-11N·m2/Kg2,通常取G=6.67×10-11N·m2/Kg2,(板书:引力常量G=6.67×10-11N·m2/Kg2)它在数值上等于质量是1Kg的物体相距1米时的相互作用力,单位:N·m2/kg2。 (强调掌握物理常量数量级的重要性)和以后我们将学习的静电力常量一样,引力常量是自然界中少数几个最重要的物理常量之一。完成扭秤试验后,卡文迪许又测 量了多种物体间的引力,所得结果与利用引力常量G按万有引力定律计算所得结果相同。所以,引力常量的普适性成为万有引力定律正确性的见证,它为万有引力定 律的普遍意义奠定了强有力的实验基础。在导学案上,给大家准备了引力常量测定的资料介绍,希望同学们课下自己阅读,了解其实验的原理与思想。
万有引力定律我们已经得到。
问题:如何使用万有引力定律进行简单的计算呢?学生讨论回答。
好,请看问题!两个质量均为50Kg的人互相接触时的万有引力如果用定律计算,结果好像是无穷大,那么这两个人永远不会分开了。是我们好不容易得到的定律错了?还是我们在使用定律时忽视了什么呢?这就是我们要继续学习的万有引力定律的适用条件。
3.适用条件
(1)万有引力定律只适用于质点间引力大小的计算。当两物体间的距离远远大于每个物体的尺寸时,物体可以看成质点,直接使用万有引力定律计算。(模型)
研究相互接触的两个人之间的万有引力时,不能把他们看作质点。
(2)当两物体是质量均匀分布的球体时,它们间的引力也可直接用公式计算,但式中的r是指两球心间距离。
研究太阳和地球之间的万有引力,可以把它们看作质量均匀的球体。
当研究物体不能看成质点时,可以把物体假想分割成无数个质点,求出两个物体上每个质点与另一物体上所有质点的万有引力,然后求合力,这是微积分的思想。
万有引力定律产生于对太阳系行星运动的研究,但它对物质运动的适用性却要广泛得多。可以这样说,宇宙中凡有引力参与的一切复杂的现象,无不要归结到这样一条十分简洁的定律之中,这不能不使人惊叹宇宙万物超乎寻常的和谐及人类理性思考所具有的统摄力。
#p#副标题#e#4.实践探究
创设情景:既然自然界中任何两个物体间都有万有引力,那么在日常生活中,我们各自之间或人与物体之间,为什么都对这种作用没有任何感觉呢?
根据情景中数据,学生进行估算:
①请估算两位同学,相距5m远时它们间的万有引力多大?(可设他们的质量为50kg)
解:由万有引力定律得:
代入数据得:F1=6.67×10-9N
②已知地球的质量约为6.0×1024kg,地球半径为6.4×106m,请估算其中一位同学和地球之间的万有引力又是多大?
解:由万有引力定律得:
代入数据得:F2=489N
小结:由此可见通常物体间的万有引力极小,一般不易感觉到。而物体与天体间的万有引力(如人与地球)就不能忽略了。
5.对万有引力定律的理解
①普遍性:万有引力存在于任何两个物体之间。
②相互性:两个物体相互作用的引力是一对作用力与反作用力。
③特殊性:两个物体间的万有引力和物体所在的空间及其他物体存在无关。
④适用性:只适用于两个质点间的引力。
6.意义
万有引力定律的发现对物理学、天文学的发展具有深远的影响;以前上千年才能观测到一颗行星,通过万有引力定律的指导,我们在指定位置很快就发现了新的行星,给人们探索自然的奥秘建立了极大信心。
『设计说明』:让学生知道万有引力定律的内容、表达式和使用条件,体会物理学许多重大理论的发现,不是简单的实验总结,它需要直觉、想像 力、大胆的猜想和假设。通过阅读材料,使学生体会卡文迪许扭秤实验精巧的实验方法,知道科学研究的长期性,提高学生的科学价值观。通过题目练习,学生进行 估算和比较,从中锻炼学生的估算能力,体会万有引力常量数量级的重要性,加深对万有引力定律的理解。
【课堂小结】
第3节 | |
一、提出猜想 二、月地检验 1.理论推导 2.实验检验 3.结论 4.更大胆的猜想 | 三、万有引力定律 1.内容 2.适用条件 3.实践探究 4.理解 5.意义 |
学生体会:发现万有引力定律的思维过程:提出猜想──理论推导──实验检验
『设计说明』:通过黑板或多媒体展示本节课知识,在教师引导下,帮助学生构建自己的知识框架。
【布置作业】
1. 阅读资料,了解引力常量的测量原理和方法。
2. 课本问题与练习2、3题。
『设计说明』:通过学生课下阅读引力常量的测量简介资料,说明科学研究的长期性,提高了学生的科学价值观。
【教学设计后记】
本节课我对牛顿发现万有引力定律的过程,通过创设问题情景,让学生以科学家的角度分析、思考问题,经历万有引力定律的发现过程,激发学生科学探究的兴趣,体会牛顿的伟大,了解科学家提出猜想—理论推导—实验检验的科学研究方法。
在本节课的教学中,我通过精心设计问题,引导学生从选择研究对象入手,设计检验过程,基本解决了学生对月地检验的理解困难,用事实引导学生经历万有引力定律的得出过程,加深了学生对万有引力定律的认识。
总体说来,教学目标基本实现。
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物理学的发端始于人类对理解星体运行的追求。三百多年前,万有引力定律的发现堪称人类文明与理性探索进程中最壮丽的诗篇,其所体现出的科学智慧的震撼力, 至今仍为世人所叹服,它第一次把看似毫不相关的地上与天上运动统一起来,第一次揭示大自然的对称和谐与物理规律表达简洁而含蓄的内在美,并作为牛顿的“从 运动现象研究自然力”的又一个科学思辨范例,而不断为历代科学家所效仿。从物理学史进程中,可以看出《万有引力定律》这节内容是对上两节课教学内容的进一 步推演,并与之构成本章的第一单元内容。
教学目标
知识与技能
1.了解万有引力定律得出的思路和过程,知道地球上的重物下落与天体运动的统一性。
2. 知道万有引力是一种存在于所有物体之间的吸引力,知道万有引力定律的适用范围。
3. 会用万有引力定律解决简单的引力计算问题,知道万有引力定律公式中r的物理意义,
了解引力常量G的测定在科学历史上的重大意义。
4. 了解万有引力定律发现的意义。
过程与方法
1.通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程,体会在科学规律发现过程中猜想与求证
的重要性。
2.体会推导过程中的数量关系.
情感、态度与价值观
1. 感受自然界任何物体间引力的关系,从而体会大自然的奥秘.
2. 通过演绎牛顿当年发现万有引力定律的过程和卡文迪许测定万有引力常量的实验,让
学生体会科学家们勇于探索、永不知足的精神和发现真理的曲折与艰辛。
教学重点、难点
1.万有引力定律的推导过程,既是本节课的重点,又是学生理解的难点。
2.由于一般物体间的万有引力极小,学生对此缺乏感性认识。
教学方法
探究、讲授、讨论、练习
(一) 引入新课
复习回顾上节课的内容
如果行星的运动轨道是圆,则行星将作匀速圆周运动。根据匀速圆周运动的条件可知,行星必然要受到一个引力。牛顿认为这是太阳对行星的引力,那么,太阳对行星的引力F提供行星作匀速圆周运动所需的向心力。
学生活动: 推导得
将V=2πr/T代入上式得
利用开普勒第三定律 代入上式
得到:
师生总结:由上式可得出结论:太阳对行星的引力跟行星的质量成正比,跟行星到太阳的距离的二次方成反比。即:F∝
教师:牛顿根据其第三定律:太阳吸引行星的力与行星吸引太阳的力是同性质的作用力,且大小相等。于是提出大胆的设想:既然这个引力与行星的质量成正比,也应跟太阳的质量M成正比。即:F∝
写成等式就是F=G (其中G为比例常数)
#p#副标题#e#(二)进行新课
教师:牛顿得到这个规律以后是不是就停止思考了呢?假如你是牛顿,你又会想到什么呢?
学生回答基础上教师总结:
猜想一:既然行星与太阳之间的力遵从这个规律,那么其他天体之间的力是否也遵从这个规律呢?(比如说月球与地球之间)
师生: 因为其他天体的运动规律与之类似,根据前面的推导所以月球与地球之间的力,其他行星的卫星和该行星之间的力,都满足上面的规律,而且都是同一种性质的力。
教师:但是牛顿的思考还是没有停止。假如你是牛顿,你又会想到什么呢?
学生回答基础上教师总结:
猜想二:地球与月球之间的力,和地球与其周围物体之间的力是否遵从相同的规律?
教师:地球对月球的引力提供向心力,即F= =ma
地球对其周围物体的力,就是物体受到的重力,即F’=m’g
从以上推导可知:地球对月球的引力遵从以上规律,即F=G
那么,地球对其周围物体的力是否也满足以上规律呢?即F’=G
此等式是否成立呢?
已知:地球半径R=6.37×106m , 月球绕地球的轨道半径r=3.8×108 m ,
月球绕地球的公转周期T=27.3天, 重力加速度g=9.8
(以上数据在当时都已经能够精确测量)
提问:同学们能否通过提供的数据验证关系式F’=G 是否成立?
学生回答基础上教师总结:
假设此关系式成立,即F’=G
可得: =ma=G
F’=m’g=G
两式相比得: a/g=R2 / r2
但此等式是在以上假设成立的基础上得到的,反过来若能通过其他途径证明此等式成立,也就证明了前面的假设是成立的。代人数据计算:
a/g≈1/3600
R2 / r2≈1/3600
即a/g=R2 / r2 成立,从而证明以上假设是成立的,说明地球与其周围物体之间的力也遵从相同的规律,即F’=G
这就是牛顿当年所做的著名的“月-地”检验,结果证明他的猜想是正确的。从而验证了地面上的重力与地球吸引月球、太阳吸引行星的力是同一性质的力,遵守同样的规律。
教师:不过牛顿的思考还是没有停止,假如你是牛顿,此时你又会想到什么呢?
学生回答基础上教师总结:
猜想三:自然界中任何两个物体间的作用力是否都遵从相同的规律?
牛顿在研究了这许多不同物体间的作用力都遵循上述引力规律之后。于是他大胆地把这一规律推广到自然界中任意两个物体间,于1687年正式发表了具有划时代意义的万有引力定律。
万有引力定律
①内容
自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。
②公式
如果用m1和m2表示两个物体的质量,用r表示它们的距离,那么万有引力定律可以用下面的公式来表示 (其中G为引力常量)
说明:1.G为引力常量,在SI制中,G=6.67×10-11N·m2/kg2.
2.万有引力定律中的物体是指质点而言,不能随意应用于一般物体。
a.对于相距很远因而可以看作质点的物体,公式中的r 就是指两个质点间的距离;
b.对均匀的球体,可以看成是质量集中于球心上的质点,这是一种等效的简化处理方法。
教师:牛顿虽然得到了万有引力定律,但并没有很大的实际应用,因为当时他没有办法测定引力常量G的数值。直到一百多年后英国的另一位物理学家卡文迪许才用实验测定了G的数值。
利用多媒体演示说明卡文迪许的扭秤装置及其原理。
扭秤的主要部分是这样一个T字形轻而结实的框架,把这个T形架倒挂在一根石英丝下。若在T形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力,石英丝就会扭转一个角度。力越大,扭转的角度也越大。反过来,如果测出T形架转过的角度,也就可以测出T形架两端所受力的大小。现在在T形架的两端各固定一个小球,再在每个小球的附近各放一个大球,大小两个球间的距离是可以较容易测定的。根据万有引力定律,大球会对小球产生引力,T形架会随之扭转,只要测出其扭转的角度,就可以测出引力的大小。当然由于引力很小,这个扭转的角度会很小。怎样才能把这个角度测出来呢?卡文迪许在T形架上装了一面小镜子,用一束光射向镜子,经镜子反射后的光射向远处的刻度尺,当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时,刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样,就起到一个化小为大的效果,通过测定光斑的移动,测定了T形架在放置大球前后扭转的角度,从而测定了此时大球对小球的引力。卡文迪许用此扭秤验证了牛顿万有引力定律,并测定出万有引力恒量G的数值。这个数值与近代用更加科学的方法测定的数值是非常接近的。
卡文迪许测定的G值为6.754×10-11 N·m2/kg2,现在公认的G值为6.67×10-11 N·m2/kg2。由于万有引力恒量的数值非常小,所以一般质量的物体之间的万有引力是很小的,我们可以估算一下,两个质量50kg的同学相距0.5m时之间的万有引力有多大(可由学生回答:约6.67×10-7N),这么小的力我们是根本感觉不到的。只有质量很大的物体对一般物体的引力我们才能感觉到,如地球对我们的引力大致就是我们的重力,月球对海洋的引力导致了潮汐现象。而天体之间的引力由于星球的质量很大,又是非常惊人的:如太阳对地球的引力达3.56×1022N。
教师:万有引力定律建立的重要意义
17世纪自然科学最伟大的成果之一,它把地面上的物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来,对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响,而且它第一次揭示 了自然界中的一种基本相互作用的规律,在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。
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万有引力定律是艾萨克·牛顿在1687年于《自然哲学的数学原理》上发表的。牛顿的普适的万有引力定律表示如下:
任意两个质点有通过连心线方向上的力相互吸引。该引力大小与它们质量的乘积成正比与它们距离的平方成反比,与两物体的化学组成和其间介质种类无关。
两个可看作质点的物体之间的万有引力,可以用以下公式计算:F=GmM/r^2,即 万有引力等于引力常量乘以两物体质量的乘积除以它们距离的平方。其中G代表引力常量,其值约为6.67×10的负11次方单位 N·m2 /kg2。为英国科学家 卡文迪许通过扭秤实验测得。
万有引力的推导:若将行星的轨道近似的看成圆形,从开普勒第二定律可得行星运动的角速度是一定的,即:
ω=2π/T(周期)
如果行星的质量是m,离太阳的距离是r,周期是T,那么由运动方程式可得,行星受到的力的作用大小为
mrω^2=mr(4π^2)/T^2
另外,由开普勒第三定律可得
r^3/T^2=常数k'
那么沿太阳方向的力为
mr(4π^2)/T^2=mk'(4π^2)/r^2
由作用力和反作用力的关系可知,太阳也受到以上相同大小的力。从太阳的角度看,
(太阳的质量M)(k'')(4π^2)/r^2
是太阳受到沿行星方向的力。因为是相同大小的力,由这两个式子比较可知,k'包含了太阳的质量M,k''包含了行星的质量m。由此可知,这两个力与两个天体质量的乘积成正比,它称为万有引力。
如果引入一个新的常数(称万有引力常数),再考虑太阳和行星的质量,以及先前得出的4·π2,那么可以表示为
万有引力=GmM/r^2
两个通常物体之间的万有引力极其微小,我们察觉不到它,可以不予考虑。比如,两个质量都是60千克的人,相距0.5米,他们之间的万有引力还不足百万分之一牛顿,而一只蚂蚁拖动细草梗的力竟是这个引力的1000倍!但是,天体系统中,由于天体的质量很大,万有引力就起着决定性的作用。在天体中质量还算很小的地球,对其他的物体的万有引力已经具有巨大的影响,它把人类、大气和所有地面物体束缚在地球上,它使月球和人造地球卫星绕地球旋转而不离去。
重力,就是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的。
任意两个物体或两个粒子间的与其质量乘积相关的吸引力。自然界中最普遍的力。简称引力,有时也称重力。在粒子物理学中则称引力相互作用和强力、弱力 、电磁力合称4种基本相互作用。引力是其中最弱的一种,两个质子间的万有引力只有它们间的电磁力的1/1035 ,质子受地球的引力也只有它在一个不强的电场1000伏/米的电磁力的1/1010。因此研究粒子间的作用或粒子 在电子显微镜和加速器中运动时,都不考虑万有引力的作用 。一般物体之间的引力也是很小的,例如两个直径为 1米的铁球 ,紧靠在一起时 , 引力也只有1.14×10^(-3)牛顿,相当于0.03克的一小滴水的重量 。但地球的质量很大,这两个铁球分别受到4×104牛顿的地球引力 。所以研究物体在地球引力场中的运动时,通常都不考虑周围其他物体的引力。天体如太阳和地球的质量都很大,乘积就更大,巨大的引力就能使庞然大物绕太阳转动。引力就成了支配天体运动的唯一的一种力。恒星的形成,在高温状态下不弥散反而逐渐收缩,最后坍缩为白矮星、中子星和黑洞 , 也都是由于引力的作用,因此引力也是促使天体演化的重要因素。
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牛顿在《自然哲学的数学原理》中的原始表述是:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。该表述在人教版、粤教版高中物理教材中被引用。以下是读文网小编为准备教师招聘面试整理的相关课文的试讲万能稿,希望能够帮到大家!
1、 新课导入
本节课我采用生活实例进行导入。在上课开始前我会问同学这样一个问题“生活中我们都玩过滑板车,如果我们不用力蹬地,车会走么?”,由这个问题引入到研究力与运动的关系。
这样的导入方式能够激起学生的兴趣,调动他们的积极性,将他们的注意力集中在课堂上。
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在同一电路中,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这就是欧姆定律。下面是读文网小编收集整理的初二物理《欧姆定律》的复习知识以供大家学习。
1.电流:
文字:并联电路中总电流等于各支路中电流之和。
字母:I=I1+I2+I3+……In
2.电压:
文字:并联电路中各支路两端的电压都相等。
字母:U=U1=U2=U3=……Un
3.电阻:
文字:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。
字母:1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……1/Rn
理解:把n段导体并联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都小,这相当于导体的横截面积增大。
特例:n个相同的电阻R0并联,则总电阻R=R0/n。
求两个并联电阻R1.R2的总电阻R=
4.分流定律:文字:并联电路中,流过各支路的电流与其电阻成反比。
字母:I1/I2=R2/R1
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考试是让我们看到自己的不足点,强化我们的知识。下面是读文网小编收集整理的高二物理库仑定律测试题目及其参考答案以供大家学习。
下列关于点电荷的说法,正确的是()
A.点电荷一定是电量很小的电荷
B.点电荷是一种理想化模型,实际不存在
C.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷
D.体积很大的带电体一定不能看成点电荷
解析:选B.当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们的作用力影响可以忽略时,这样的带电体就可以看成点电荷,所以A、C、D错,B正确.
2.关于库仑定律的公式F=kQ1Q2r2,下列说法中正确的是()
A.当真空中的两个点电荷间的距离r→∞时,它们之间的静电力F→0
B.当真空中的两个点电荷间的距离r→0时,它们之间的静电力F→∞
C.当两个点电荷之间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了
D.当两个点电荷之间的距离r→0时,电荷不能看成是点电荷,库仑定律的公式就不适用
答案:AD
3.(2011年佛山高二检测)真空中两个点电荷Q1、Q2,距离为R,当Q1增大到原来的3倍,Q2增大到原来的3倍,距离R增大到原来的3倍时,电荷间的库仑力变为原来的()
A.1倍 B.3倍
C.6倍 D.9倍
解析:选A.原来的库仑力为F=kQ1Q2R2,后来的库仑力为F′=k3Q1•3Q23R2=kQ1Q2R2=F.所以A对.
4.如图1-2-9所示,两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a和b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离 l 为球半径的3倍.若使它们带上等量异种电荷,使其电荷量的绝对值均为Q,那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是()
图1-2-9
A.F引=Gm2l2,F库=kQ2l2
B.F引≠Gm2l2,F库≠kQ2l2
C.F引≠G m2l2,F库=kQ2l2
D.F引=Gm2l2,F库≠kQ2l2
解析:选D.由于a、b 两球所带异种电荷相互吸引,使它们各自的电荷分布不均匀,即相互靠近的一侧电荷分布较密集,又l=3r,不满足l≫r的要求,故不能将带电球壳看成点电荷,所以不能应用库仑定律,故F库≠kQ2l2.虽然不满足l≫r,但由于其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看成质量集中于球心的质点,可以应用万有引力定律,故F引=Gm2l2.
5.如图1-2-10所示,一条长为3L的绝缘丝线穿过两个质量都是m的小金属环A和B,将丝线的两端共同系于天花板上的O点,使金属环带电后,便因排斥而使丝线构成一个等边三角形,此时两环恰处于同一水平线上,若不计环与线间的摩擦,求金属环所带电量是多少?
图1-2-10
解析:小球A受力如图,受四个力,重力mg、库仑力F、丝线两个拉力FT相等.
则FTsin60°=mg
FTcos60°+FT=kq2L2
解得q= 3mgL2k.
答案:均为 3mgL2k
一、选择题
1.(2011年广东实验中学模拟)如图1-2-11所示,两个带电球,大球的电荷量大于小球的电荷量,可以肯定()
图1-2-11
A.两球都带正电
B.两球都带负电
C.大球受到的静电力大于小球受到的静电力
D.两球受到的静电力大小相等新课标第一网
解析:选D.由题图可知,两带电球相互排斥,则说明两球一定带有同种电荷,但不能确定是正电荷,还是负电荷,故A、B错;两带电球间的静电力具有一般力的共性,符合牛顿第三定律,故选项C错,D对.
2.两个带正电的小球,放在光滑的水平绝缘板上,它们相距一定距离.若同时释放两球,它们的加速度之比将()
A.保持不变 B.先增大后减小
C.增大 D.减小
解析:选A.两者之间的库仑力时刻保持大小相等、方向相反,由牛顿第二定律知:a1∶a2=m2∶m1,故A正确.
3.(2011年北京四中高二检测)两个质量分别为m1、m2的小球,各用长为L的丝线悬挂在同一点,当两球分别带同种电荷,且电荷量分别为q1、q2时,两丝线张开一定的角度θ1、θ2,如图1-2-12所示,则下列说法正确的是()
图1-2-12
A.若m1>m2,则θ1>θ2
B.若m1=m2,则θ1=θ2
C.若m1θ2
D.若q1=q2,则θ1=θ2
解析:选BC.这是一道带电体平衡问题,分析方法仍然与力学中物体的平衡方法一样.
4.要使真空中的两个点电荷间的库仑力增大到原来的4倍,下列方法可行的是()
A.每个点电荷的电荷量都增大到原来的2倍,电荷间的距离不变
B.保持点电荷的电荷量不变,使两个点电荷的距离增大到原来的2倍
C.使一个点电荷的电荷量增加1倍,另一个点电荷的电荷量保持不变,同时使两点电荷间的距离减小为原来的12
D.保持点电荷的电荷量不变,将两点电荷间的距离减小为原来的12
答案:AD
5.半径相同的两个金属小球A和B带有电量相等的电荷,相隔一定距离,两球之间的相互吸引力的大小是F,今让第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与A、B两球接触后移开.这时,A、B两球之间的相互作用力的大小是()
A.18F B.14F
C.38F D.34F
解析:选A.由库仑定律,接触前F=kq2r2,接触后F′=k12q×14qr2=18kq2r2=18F,故A正确.
6.两个完全相同的小金属球,它们的带电荷量之比为5∶1(皆可视为点电荷),它们在相距一定距离时相互作用力为F1,如果让它们接触后再放回各自原来的位置上,此时相互作用力变为F2,则F1∶F2可能为()
A.5∶2 B.5∶4
C.5∶6 D.5∶9
解析:选BD.由库仑定律,它们接触前的库仑力为F1=k5q2r2
若带同种电荷,接触后的带电荷量相等,为3q,此时库仑力为F2=k9q2r2
若带异种电荷,接触后的带电荷量相等,为2q,此时库仑力为F′2=k4q2r2
由以上计算可知选项BD正确.新 课 标 第 一 网
7.(2011年铜陵一中高二检测)如图1-2-13所示,在光滑且绝缘的水平面上有两个金属小球A和B,它们用一绝缘轻弹簧相连,带同种电荷.弹簧伸长x0时小球平衡,如果A、B带电荷量加倍,当它们重新平衡时,弹簧伸长为x,则x和x0的关系为()
图1-2-13
A.x=2x0 B.x=4x0
C.x<4x0 D.x>4x0
解析:选C.设弹簧原长为l,劲度系数为K,根据库仑定律和平衡条件列式得
kq1q2l+x02=Kx0,k4q1q2l+x2=Kx
两式相除:l+x24l+x02=x0x,得:x=l+x02l+x2•4x0,
因l+x>l+x0,由此推断选项C正确.
8.如图1-2-14所示,三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上.a和c带正电,b带负电,a所带电荷量的大小比b的小.已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是()
图1-2-14
A.F1 B.F2
C.F3 D.F4
解析:选B.据“同电相斥、异电相引”规律,确定电荷c受到a和b的库仑力方向,考虑a的带电荷量小于b的带电荷量,因此Fb大于Fa,Fb与Fa的合力只能为F2,故选项B正确.
二、计算题
9.一带电荷量为+Q、半径为R的球,电荷在其内部能均匀分布且保持不变,现在其内部挖去一半径为R/2的小球后,如图1-2-15所示,求剩余部分对放在两球心连线上一点P处电荷量为+q的电荷的静电力.已知P距大球球心距离为4R.
图1-2-15
解析:未挖去之前,+Q对q的斥力为:F=kQq4R2
挖去的小球带电荷量为:Q′=Q4πR33×4πR233=Q8
挖去的小球原来对q的斥力为:
F1=kQ8q4R-R22=kQq98R2
剩余部分对q的斥力为:
F2=F-F1=41kQq784R2,方向向右.
答案:41kQq784R2方向向右
10. (2011年广州高二检测)光滑绝缘导轨,与水平面成45°角,两个质量均为m,带等量同种电荷的小球A、B,带电量均为q,静止于导轨的同一水平高度处,如图1-2-16所示.求:两球之间的距离.
图1-2-16
解析:设两球之间的距离为x,相互作用的库仑力为F,则:F=kq2x2
由平衡条件得:Fcos45°=mgsin45°
由以上两式解得:x=q kmg.
答案:q kmg
11.质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上,相邻球间的距离均为L,A球带电量qA=+10q;B球带电量qB=+q.若在C球上加一个水平向右的恒力F,如图1-2-17所示,要使三球能始终保持L的间距向右运动,问外力F为多大?C球带电性质是什么?
图1-2-17
解析:由于A、B两球都带正电,它们互相排斥,C球必须对A、B都吸引,才能保证系统向右加速运动,故C球带负电荷.
以三球为整体,设系统加速度为a,则F=3ma①
隔离A、B,由牛顿第二定律可知:
对A:kqAqC4L2-kqAqBL2=ma②
对B:kqAqBL2+kqBqCL2=ma③
联立①、②、③得F=70kq2L2.
答案:70kq2L2负电荷
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焦耳定律是定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。下面是读文网小编收集整理的高二物理焦耳定律测试题目及其参考答案以供大家学习。
10.环保汽车在2008年奥运会场馆服务.某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m=3×103 kg.当它在水平路面上以v=36 km/h的速率匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50 A,电压U=300 V.在此行驶状态下:w
(1)求驱动电机的输入功率P电;
(2)若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值(g取10 m/s2).
解析:(1)驱动电机的输入功率P电=IU=1.5×104 W.
(2)在匀速行驶时,P机=0.9 P电=Fv=Ffv,得
Ff=0.9P电v=1.35×103 N,
汽车所受阻力与车重之比Ffmg=0.045.
答案:(1)1.5×104 W(2)0.045
11.(2011年安徽省两地三校高二联考)如图2-5-14是家用电饭煲的电路图.将电饭煲接到稳压电源上,当开关接通“加热”挡时,电热丝以额定功率给食物加热,当食物蒸熟后,开关接通“保温”挡,给食物保温,这时电热丝的功率为其额定功率的1/9,电流为1.40 A,已知分压电阻的阻值是R=100 Ω.求:
图2-5-14
(1)保温时,电阻R两端的电压;
(2)稳压电源输出的电压;
(3)电热丝的额定功率.
解析:(1)电阻R两端的电压为UR=IR=1.40×100 V=140 V.
(2)设电热丝的电阻为r,电源输出电压为U,则
(UR+r)2r=19•U2r
解得:r=50 Ω.
所以电源电压为U=I(R+r)=1.40×(100+50) V=210 V.
(3)电热丝的额定功率为P=U2r=210 250 W=882 W.
答案:(1)140 V(2)210 V(3)882 W
12.如图2-5-15所示,已知UAB=6 V,当滑动变阻器触头P位于正中位置时,额定电压为3 V的灯泡L正常发光,当触头滑至最左端时,电灯实际功率为2 W,求此灯泡额定功率和变阻器的总电阻.
图2-5-15
解析:设滑动变阻器总电阻为Rm,灯泡电阻为RL,则根据P位于正中位置时灯泡正常发光,电压为3 V,滑动变阻器的电压为3 V,得RL=Rm2.新课标第一网
法一:找电流,P位于最左端的变阻器有效电阻R=Rm=2 RL,由功率关系知此时滑动变阻器的功率P′=2P′L=4 W,I=P′L+P′U=2+46 A=1 A.滑动变阻器的总电阻Rm=P′I2=4I2 Ω=4 Ω,RL=2 Ω.
灯泡的额定功率P额=U2额RL=322 W=4.5 W.
法二:找电压,P位于最左端时,变阻器有效电阻R′=Rm=2RL,则UL=2 V.所以RL=U2LPL=222 Ω=2 Ω,灯泡额定功率
P额=U2额RL=322 W=4.5 W.
变阻器总电阻Rm=2RL=4 Ω
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每一个练习,都会让我们看到自己学习的不足之处。下面是读文网小编收集整理的初三物理《牛顿第一定律》同步练习题目及其参考答案以供大家学习。
1.大量事实表明,原来静止的物体,具有保持静止状态的性质;原来处于运动的物体具有保持匀速直线运动的性质。我们把物体保持_________不变的性质叫做_________。
思路解析:通过实验和观察,科学家认识了物体具有保持运动状态不变的性质,并把这种物质属性称为惯性。
答案:运动状态惯性
2.一切物体在没有受到_________作用的时候,总是保持匀速直线运动或静止状态。这个规律叫做牛顿第一定律,也称为_________定律。
思路解析:牛顿第一定律又称为惯性定律,它的主要内容是一切物体在没有受到外力作用时,总是保持匀速运动状态或静止状态。惯性是物体具有的基本属性之一。
答案:外力惯性
3.公共汽车遇到紧急情况急刹车,小明从座位上向前冲去。这现象是因为()
A.小明没有坐稳 B.小明没有抓紧扶手
C.小明的座位光滑 D.小明具有惯性
思路解析:公共汽车正常行驶时小明具有和公共汽车一样的速度,汽车突然刹车,汽车的速度减小了,可小明的速度并没有减小,所以向前冲去,这是惯性的表现。则ABC错,D正确。
答案:D
4.公共汽车在平直的公路上匀速行驶,站在车里的人在水平方向上()
A.受到向前的摩擦力 B.受到向后的摩擦力
C.受到汽车对它的牵引力 D.不受力
思路解析:物体匀速运动时,物体不受力或者所受合力为零。人站在车厢内相对车厢是静止的。在竖直方向上受到两个力的作用,重力和车厢对他的支持力,这两个力大小相等方向相反作用在同一条直线上,作用点相同,都是作用在人的重心上,构成二力平衡。在水平方向上没有运动趋势,更没有相对运动,所以不受力的作用。则ABC均错,D正确。
答案:D
5.关于力和运动的关系,下列说法正确的是()
A.物体受力才会运动
B.力使物体的运动状态发生改变
C.停止用力,运动的物体就会停止
D.力是使物体保持静止或匀速直线运动状态的原因
答案:B
6.关于物体的惯性,下列说法中正确的是()
A.物体在静止时的惯性比运动时的大
B.物体的惯性随着速度的增大而增大
C.物体受到的力越大,它的惯性也越大
D.物体的惯性大小跟它的运动状态、受力情况都没有关系
思路解析:惯性是物体本身具有的一种性质。无论固体、液体还是气体都具有惯性,无论物体是否受力,无论物体处于什么状态,无论物体的运动状态是否改变,一切物体都具有惯性,与外界因素无关。质量是惯性大小的唯一量度。
答案:D
7.(2010广东佛山模拟)牛顿第一定律是()
A.由科学家的经验得出的
B.通过物理实验直接得到的
C.斜面小车实验做成功后就能够得出的结论
D.在实验基础上经过分析、推理得出的结论
思路解析:牛顿第一定律揭示了力和运动的初步规律:物体在没有受到外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,是牛顿力学中三大运动定律之一。它是一条理想定律,因为我们周围的物体,都要受到这个力或那个力的作用,所以无法用实验直接验证。但它却是在大量实验基础上,通过进一步分析、推理而概括得出来的。从定律得出的一切推论,都经受住了实践的检验,因此,牛顿第一定律已成为大家公认的力学基本定律之一。
答案:D
8.地球在不停地自西向东自转,对跳远运动员来说()
A.向西跳跳得最远 B.向东跳跳得最远
C.向任何方向跳都一样 D.以上说法都不对
思路解析:由于惯性,人同地球具有一样的速度,相对地球是静止的,所以向任何方向跳都是一样的。ABD错,C正确。
答案:C
9.(2010江苏南通中学考模拟)在行使列车车厢的天花板上悬吊一个小球A,在A的正下方地板上有一点B,如图12-5-1所示,当用剪刀剪断细线,小球A将()
A.落在B点上 B.落在B点的前面
C.落在B点的后面 D.无法确定
图12-5-1
思路解析:由于惯性,球A在水平方向保持绳断前的运动状态,而小车在水平方向的运动状态不确定,有可能加速、减速或匀速运动,因此小球A相对于B点的位置也无法确定.
答案:D
快乐时光
冬季的一天,一位先生走进一家饭店,忘记带上门,这时一位顾客大声嚷道:“先生,外边这么冷,您快点带上门吧!”刚进来的先生随即回答道:“尊敬的先生,难道您以为我关上门外面就暖和了吗?”
1.(2010江苏南京模拟)关于力和运动的关系,下列说法中正确的是()
A.力是维持物体运动的原因
B.只要有力作用在物体上,物体就一定运动
C.没有力作用在物体上,物体就慢慢停下来
D.物体运动状态改变时,一定受到了力的作用
思路解析:牛顿第一定律告诉我们,一切物体在没有受到外力作用的时候,总是保持匀速直线运动状态或静止状态。这就是说物体运动不需要力来维持,A错。我们用手推房子,房子并不运动,B错。没有力作用在物体上,物体将保持原来的运动状态,或者匀速直线运动,或者静止,所以C错。力是改变物体运动的原因,所以物体运动状态改变时,一定受到力的作用,则选项D正确。
答案:D
2.(2010江苏淮安金湖实验区模拟)如图11-5-2所示的四幅图中的情景,不需要用惯性知识加以解释的是()
图12-5-2
思路解析:A、B、C都是惯性现象,都能用惯性知识解释。D瀑布直下是由于重力作用的结果。
答案:D
3.下列说法中正确的是 ()
A.同一物体运动时比静止时惯性大 B.同一物体运动快比运动慢时惯性大
C.载重汽车比自行车惯性大 D.质量越大的物体惯性力越大
思路解析:选项A、B是错误的,因为物体的惯性与其状态无关,对于同一个物体,无论是运动还是静止,无论运动得快与慢,它的惯性都一样。惯性是物体自身的一种属性,它不随运动状态的改变而改变。选项D也是常见的错误。惯性是一种性质不是力,不能把惯性与力混为一谈。只有选项C是正确的。
答案:C
4.正在做曲线运动的物体,若它所受到的外力同时消失,那么它将()
A.物体立即停下来 B.物体继续做曲线运动
C.物体将做匀速直线运动 D.物体将改变运动方向
思路解析:本题的关键是“正在做曲线运动”,这说明了物体是运动的;某时刻“突然外力同时消失”,说明该物体将不受任何外力作用。由牛顿第一定律可知,原来运动的物体,不受任何外力作用时总保持匀速直线运动而永远运动下去。因此选项C正确,ABD错误。
答案:C
5.关于运动和力的关系,下列说法中正确的是()
A.物体不受力时,处于静止状态
B.物体不受力时,运动状态不变
C.有力作用在物体上物体运动状态就改变
D.有力作用在物体上,物体可以处于静止状态
思路解析:物体的运动状态不变,是指物体运动速度的大小和方向都不变。根据牛顿第一运动定律,物体不受外力时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,因此应选B而不选A。有力作用在物体上,有可能会改变物体的状态,有可能不会改变物体的运动状态。如作用在物体上的力合力为零时,这几个力的共同作用效果与没有力作用在物体上的作用效果相同,相当于物体没有受力,这时物体的运动状态就没有发生变化。因此C项错,而D项正确。
答案:BD
6.坐在原来做匀速直线运动的汽车里的人,身体突然向右倾斜,这可能是()
A.汽车正在加速 B.汽车正在减速
C.汽车正在向左拐弯 D.汽车正在向右拐弯
思路解析:坐在匀速直线行驶的车里的人原来与车运动状态相同,当车的运动状态突然发生变化时,人与车接触的部位由于受力与车一起改变了状态,但上半身由于惯性仍保持原来的运动状态,人相对车向右倾斜,则说明车向左拐弯,故选C。
答案:C
7.氢气球用绳子系着一个重物,共同以10 m/s的速度匀速竖直上升,当到达某一个高度时,绳子突然断开,这个重物将()
A.继续上升一段,然后下落 B.立即下落
C.以原来的速度一直上升 D.以上说法都不对
思路解析:重物原来随气球一起以10 m/s的速度匀速上升,当绳子突然断开,重物由于惯性会继续向上运动,又由于重物受到向下的重力作用,所以重物向上运动越来越慢,最后在重力作用下向下做加速运动,故选A。此题易错选B,因为气球的拉力是重物上升的动力,重力为阻力,此时绳子断开,动力消失,只受重力,有的同学可能没考虑到惯性而轻易认为在重力作用下,重物会立即下落,从而错选B。
答案:A
8.吊在室内的电扇重为G,静止时固定杆对它的拉力为F1,电扇的扇页水平转动起来后,杆对它的拉力为F2,则()
A.F1=G F2=G B.F1>G F2=G
C.F1=G F2G F2>G
思路解析:由吊扇静止时固定杆对它的拉力为F1,知F1=G。当电扇平转起来后,电扇受到三个力的作用,重力G、杆的拉力F2和空气对它的浮力F浮,并且浮力F浮的方向竖直向上。浮力怎么来的呢?因为力是物体与物体间的相互作用,当电扇平转起来后,它吹出来的风方向竖直向下,作用在空气上,空气自然也对电扇产生一个方向相反的作用力,作用在电扇上,这个力就是浮力。三力的合力为零。
即F2+ F浮= G由此就知道:F2
答案:C
9.从左向右匀速直线飞行的飞机先后投下两枚炸弹,不计空气阻力,落地前两枚炸弹在空中的位置应如图12-5-3中的()
图12-5-3
思路解析:两枚炸弹原来都随飞机匀速向右飞行,炸弹投下后,由于惯性,仍要保持原来匀速直线运动状态运动一段距离,但由于重力的作用,最后都要落下来。因此落地前两枚炸弹在水平方向运动的距离是相等的。故应选B。
答案:B
10.一杯水放在列车内的水平桌面上,如果水面突然发生了如图12-5-4所示的变化,则列车的运动状态可能发生的变化是()
图12-5-4
①列车突然向右启动②列车突然向左启动
③列车向右运动时突然刹车 ④列车向左运动时突然刹车
A.①或② B.①或③ C.②或③ D.②或④
思路解析:本题可采用代入法。将各个选项代入题中,分析产生的结果与图中所示的现象是否相符。列车如果是静止的或做匀速直线运动,杯中水面应是水平的,车子若向右运动或向左运动时突然刹车,水由于惯性仍要保持原来的运动状态,应向左涌,因此①、④两个变化是不可能的。若列车突然向左启动或向右运动时突然刹车,水由于惯性要保持原来的运动状态而向右涌,因此②、③两个变化是可能的。故应选C。
答案:C
11.(2010江苏泰州模拟)在日常生活中,我们常有下列一些经历或体验。其中,与物理学中所说的惯性有关的是()
A.明知自己的某个习惯动作不好,可是很难在短期内彻底改正
B.公交车往往是开开停停,因而给乘客们带来后仰前俯的烦恼
C.提着较重的物体走路,时间长了会感到手臂肌肉酸痛
D.长时间看书,突然抬头看远处的景物会感到模糊
思路解析:A项是个人平时的生活习惯;C项是由于一种动作时间太长而感到累;D项是由于长时间的看书,再看远处的景物时眼睛有点不适应,这三项都与物理的惯性无关,而B项正是惯性在生活中的表现。要能够区分生活中的习惯与物理中的惯性。
答案:B
12.(2010河北课改区模拟)我国第一列磁悬浮列车于2002年12月在上海通车,它的设计最大速度为430 km/h。磁悬浮列车是利用同名磁极__________________的原理使列车与导轨脱离接触,消除了车体与轨道之间的____________,从而大大提高了列车的速度。坐在该列车上的小红同学,看到窗外的房子飞速向后退去,这是以_____________为参照物的。
思路解析:磁极相互作用的特点是同极性相斥,异极性相吸。磁悬浮列车是利用同名磁极相斥的原理使列车与导轨脱离接触,消除了车轮与铁轨之间的摩擦,从而提高列车的速度。车上的小红看到窗外的房子飞速向后退去,这是以列车为参照物的。
答案:互相排斥 摩擦(摩擦力)列车
13.运输液体货物的槽车,液体中有气泡,如图12-5-5所示,当车向前启动时,气泡将向_________运动,刹车时,气泡将向_________运动,其原因是_________具有惯性。
图12-5-5
思路解析:本题中的液体和气泡相比(单位体积的液体和气体),液体的质量比气泡大,所以液体的惯性要比气泡大,当车启动时,液体由于惯性要保持静止状态,即相对于槽车向后运动,所以会看到气泡向前运动,当刹车时,液体由于惯性,会继续向前运动,所以会扯到气泡向后运动。
答案:前后液体
14.(2010安徽芜湖模拟)理想实验是研究物理规律的一种重要的思想方法,它以大量可靠的事实为基础,以真实的实验为原型,通过合理的推理得出物理规律。理想实验能深刻地揭示物理规律的本质。
如图12-5-6所示,是伽利略著名的斜面理想实验,实验设想的步骤有:
①减小第二个斜面的倾角,小球在该斜面上仍然要达到原来的高度。
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个?斜面。
③继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球将沿水平面做持续的匀速运动。
④如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度。
图12-5-6
(1)请将上述步骤按照正确的顺序排列_________(只要填写序号)。
(2)在上述设想步骤中,有的属于可靠事实,有的则是理想化的推论。下面关于这些事实和推论的分类正确的是()
A.①是事实,②③④ 是推论 B.②是事实,①③④ 是推论
C.③是事实,①②④ 是推论 D.④是事实,①②③ 是推论
思路解析:(1)略。(2)在伽利略著名的斜面理想实验的四个步骤中①、③、④实际不能做到,因为运动过程中有阻力作用,所以不能达到原来的高度,不能做持续的匀速运动,是理想化的推论。②可以,实际能做到。所以选B。
答案:(1)②④①③(2)B
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在学习过程中,我们要怎样做好笔记呢?下面是读文网小编收集整理的做好物理笔记的方法以供大家学习。
现代社会处于一个科技信息飞速发展的时代,不仅需要大量的专业型人才,还需要大量的综合型人才。物理教学要适应时代的发展,就要让学生走出题海,走进科技,贴近生产生活实际,提高学生的物理素养,扩大知识面和提高知识的实际应用能力。因此,物理教学中要让学生多订阅相关报刊杂志,其中新的物理科技信息、新颖实验、好题以及物理知识在科技生活中的应用等,都能拓展他们的物理知识空间。学习中,一种妙解、一点联系、一种好方法,都可能激发灵感的火花,及时记下这些稍纵即逝的思维火花能成为能力的生长点。这些札记看似杂乱实为珠玑,对开阔学生视野,提高学生素养大有裨益。
教师要提高学生细心观察、勤于记录的积极性,还可以利用班级黑板报或要求学生自办物理知识小报,让学生在交流中相互学习、共同提高。把个人札记通过物理小报变成开放性的共享资源,这种形式有利于学生形成互帮互学的良好风尚,使每个学生都能从学习资源共享中得到收益,进而使班集体学习效益大面积提高。
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能量对于生物来说有着重要的意义。下面是读文网小编收集整理的初三物理《能量守恒定律》的备考知识点以供大家学习。
1.能量:能够做功的物体就具有能量。能量有许多种类,如:机械能、电能、太阳能、核能、水能、风能等。
2.动能:物体由于运动能够做功而具有的能叫动能。物体的运动速度越大,质量越大,物体的动能就越大。动能的大小取决于:物体的质量和运动的速度。Ek=1/2mv2.
3.练习:1)判断下列物体是否有动能。
A.在水平地面上匀速行驶的汽车()B、在空中飞行的飞机。()
C.河中的流水。()D、正在上坡的汽车。()
E.静止在山上的一个大石块。()F、挂在墙上的钟表。()
2)判断下列物体的动能的大小。
A.质量相同的甲乙两物体,甲物体的速度大于乙的速度,则甲物体的动能()乙物体的动能。
B.速度相同的甲乙两个物体,甲物体的质量大于乙物体的质量,则甲物体的动能()乙物体的动能。
C.在水平公路上行驶的汽车,它的速度增大后,它的动能将()
5.势能:分为重力势能和弹性势能。
6.重力势能:在高处的物体都具有重力势能。重力势能的大小与物体的质量和物体的高度有关,物体的质量越大,高度越高,则物体的重力势能就越大。即:重力势能与物体的质量和高度有关,EP=mgh
7.练习:1)判断下列物体是否具有重力势能。
A.静止在水平地面上的大石头。()B、静止在水平桌面上的书本。()
C.在水平公路上行驶的汽车。()D、正在山坡上的大树。()
E.在空中飞行的汽车。()F、在海面上行驶的船。()
2)判断下列物体的重力势能的大小。
A.质量相同的甲乙物体,甲物体的高度大于乙的高度,则甲物体的重力势能()乙物体的重力势能。
B.高度相同的甲乙两个物体,甲物体的质量大于乙物体的质量,则甲的重力势能()乙的势能。
C.正在上坡的汽车,它的重力势能将()
8.弹生势能:物体发生弹性形变时具有的能量叫弹性势能。弹性势能的大小与物体的弹性形变的大小有关,弹性形变大,弹性势能大。如:被压缩的弹簧、被拉伸的弹簧。但只说弹簧却不具有弹性势能。
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万有引力定律(Law of universal gravitation),是解释物体之间的相互作用的引力的定律。下面是读文网小编收集整理的高一物理《曲线运动及万有引力》的考试复习资料以供大家学习。
1、曲线运动特点:①运动轨迹是曲线 ②速度方向时刻在变,为该点的切线方向 ③做曲线运动的条件:F合与V0不在同一条直线上(即a与v0不在同一条直线上)④曲线运动一定是变速运动 两个特例:① F合力大小方向恒定――匀变速曲线运动(如平抛运动)
②F合大小恒定,方向始终与v垂直――匀速圆周运动
2、运动的合成与分解 ①分运动的独立性 ②运动的等时性 ③速度、位移、加速度等矢量的合成遵从平行四边形定则。注意:合运动是物体的实际运动。两个做直线运动的分运动,它们的合运动的轨迹是否是直线要看合初速度与合加速度的方向关系。 进行等效合成时,要寻找两分运动时间的联系——等时性。
3、平抛运动:具有水平初速度且只受重力作用,是匀变速曲线运动。
水平方向:匀速直线运动 vx==v0 x=v0t ax=0
竖直方向:自由落体运动 v=gt y=gtay=g 匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立。 y2gt22vvv 合运动 :a=g,v与 v的夹角 tan0xyv0
22L=xy L与v0的夹角 tanα=ygt= x2v0
平抛运动中飞行时间仅由抛出点与落地点间的竖直高度决定
(2)匀速圆周运动的特点:速率、角速度不变,速度、加速度、合外力大小不变,方向时刻改变,合力就是向心力,它只改变速度方向。
(3)变速圆周运动:合外力一般不是向心力,它不仅要改变物体速度大小(切向分力),还要改变速度方向(向心力)。
(4)生活中的圆周运动:①火车转弯 ②汽车过拱形桥 ③航天器中的失重现象 ④离心现象
对匀速圆周运动的实例分析应结合受力分析,找准圆心位置,找出向心力,结合牛顿第二定律和向心力公式列方程求解。要注意竖直平面内的圆周运动及临界情况分析,绳类的约束条件为v临gR,杆类的约束条件为v临0。
5、万有引力及万有引力定律(1)内容:任何两个质点都是相互吸引的,引力的大小跟这两个质点的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比(2)公式 FGm1m2,式中G为引力常量, Gr=6.67×10-11 N·m2/kg2 ,引力常量是在牛顿发现万有引力定律一百多年后由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出的(3)适用条件 定律适用于计算两个可以视作质点的物体之间的万有引力
6、万有引力定律在天文学上的应用(1)测量天体质量以及密度
①基本思路一:物体在星球表面及其附近时的重力近似等于它所受到的万有引力
mMgR22 mgG2 得M (GM=gR 黄金代换式) 3g RG4GR
(M为中心天体质量,g为该星球表面物体自由落体加速度,R为该星球的半径)
②基本思路二:把天体围绕中心天体的运动看做是匀速圆周运动,向心力由它们之间的万有引力提供。
当天体的卫星围绕天体表面运动时,轨道半径r等于天体的半径R,得到(M为中心天体质量,m为绕行天体的质量,r为轨道半径,T为绕行的周期)
7、.人造卫星与宇宙速度
(1)卫星绕地球做匀速圆周运动的向心力由地球对卫星的引力充当
(2)运行速度和发射速度:对于人造地球卫星,由得:,该速度指的是人造地球卫星在轨道上的运行速度,其大小随轨道半径的增大而减小。但由于人造地球卫星发
射过程中要克服地球引力做功,势能增大,所以向高轨道发射卫星比向低轨道发射卫星要困难,将卫星发射到离地球越远的轨道上,在地面所需要的发射速度就越大。宇宙速度就是常见的发射速度:
第一宇宙速度(环绕速度):v1=7.9km/s;(地球卫星的最小发射速度,最大的运行速度) b、第二宇宙速度(脱离速度):v2=11.2km/s;(卫星挣脱地球束缚的最小发射速度) c、第三宇宙速度(逃逸速度):v3=16.7km/s.(卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度) ⑶地球同步卫星与近地卫星
地球同步卫星特点:①运动周期等于地球自转周期(T=1天=86400 s)②定点在地球赤道上方、Mm与地面观察点相对静止的人造地球卫星,它的轨道与地球赤道共面
近地卫星指在地球表面绕地球运动的卫星,它的加速度等于地球表面的重力加速度g=GM=2R
8、功(1)恒力的功等于该力与力方向上位移的乘积,即W=Fscosα.
(2)求变力做功:①如变力是随位移作线性变化的,则可用平均力与位移的乘积求得;②通过动能定理求得.
(3)关于功还需强调以下几点:①功是标量,有正负但没有方向,如力与位移的夹角是锐角,则此力做正功,是动力;如力与位移的夹角是钝角,则此力做负功,是阻力.如力与位移相垂直,则此力不做功.②摩擦力(包括滑动摩擦力与静摩擦力)既可做正功,又可做负功,也可能不做功.③恒力的功与物体运动的路径无关,只与该物体的初末位置有关.如重力的功总为mgh,重力所做的功只与物体初末位置的高度差h有关.
9、P有两个基本公式:
(1)某一段时间内的平均功率:PW或者P=FV(V是指平均速度) t
(2)某一时刻的瞬时功率PFvcos,(v为瞬时速度)α为v与F的夹角,如α=0,则F与v方向一致,公式简化为P=Fv.
10、 用P=Fv讨论车、船类物体在牵引力作用下的运动.
11、 动能定理
1. mv2,动能是标量,恒为正值,单位:焦耳(J)2(1)动能是物体因运动而具有的能,公式是Ek
表达式为:Ek11mvt2mv02. 22(2)动能的变化,即动能的改变量,也称动能增量,是指末位置的动能与初位置的动能之差.数学(3)动能定理的表述:合力所做的功等于物体动能的变化,即W合=ΔEk
(4)动能定理的应用需注意:①动能定理的应用对象一般是一个物体;②作为应用动能定理的对象,可以在做直线运动、曲线运动,可以受恒力作用,也可以受变力作用,力的性质可以是任何种类的力,运动过程可以是单一的物理过程,也可以是各个不同形式运动阶段相衔接的复杂的运动过程;③应用动能定理前先明确物体的受力情况,受几个力,哪些力做功,在运动过程中的哪个阶段做功,是做正功还是做负功,求得功的代数和;④分析运动过程始末的动能,得到动能的变化量,结合功的代数和表达式,列动能定理方程,并求解.
30 机械能守恒定律以及功能关系
(1)势能.在力学中势能常指重力势能和弹性势能.
重力做功与重力势能的关系:
A、当物体由高处向低处运动时:重力做正功,重力势能减少,WG>0,EP1>EP2重力势能减少的数量等于重力对物体做的功
B、当物体由低处向高处运动时:重力做负功,重力势能增加,WG<0,EP1
注意:重力势能的大小是相对的,同一物体位于同一位置,其势能可以是正值,也可以是负值.只有设定了势能零点即势能的参考位置后,才有势能的具体大小.在参考面以上,高度是正值,重力势能是正值;在参考面以下,高度是负值,重力势能是负值;在参考平面处,重力势能为0
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万有引力定律是解释物体之间的相互作用的引力的定律。下面是读文网小编网络整理的高一必修二物理万有引力的内容以供大家学习。
高一必修二物理万有引力
以上就是小编分享的高一必修二物理万有引力全部内容,相信这些对你会有用的。
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想学好初二物理,做好物理的重点笔记是非常重要的。下面是读文网小编网络整理的2017初二物理的笔记以供大家学习。
1、电功率(P):表示消耗电能的快慢,用电器在单位时间消耗的电能。
2、单位有:瓦特(国际);常用单位有:千瓦;1kw=103w
3、计算电功率公式:(P=U/I式中单位P→瓦(w);定义式P=W/ t ( W→焦;t→秒;U→伏(V); I→安(A)
4、利用计算时单位要统一,①如果W用焦、t用秒,则P的单位是瓦;②如果W用千瓦时、t用小时,则P的单位是千瓦。
5、Kwh的意义:功率为1kw的用电器使用1h所消耗的电能。
6、计算电功率还可用右公式:P=I2R和P=U2/R
7、额定电压(U0):用电器正常工作的电压。
8、额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率。
9、实际电压(U):实际加在用电器两端的电压。
10、实际功率(P):用电器在实际电压下的功率。
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沪科技粤教版九年级上册物理电子课本图片版
作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,那么九年级上册物理怎么学习呢?以下是小编准备的一些沪科技粤教版九年级上册物理电子课本,仅供参考。
1电磁铁主要由通电螺线管和铁芯构成。在有电流通过时有磁性,没有电流通过时就失去磁性。
2影响电磁铁磁性强弱的因素。
电磁铁的磁性有无可以可以通过电流的有无来控制,而电磁铁的磁性强弱与电流大小和线圈匝数有关。
3电磁铁的应用
此外还有磁悬浮列车,扬声器(电讯号转化为声讯号),水位自动报警器,温度自动报警器,电铃,起重机。
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人教版九年级物理全一册(高清)电子课本
为了预习课本能够帮助大家更好的理清九年级物理知识脉络,养成良好的物理学习习惯,培养学科思维,下面小编为大家带来人教版九年级物理全一册电子课本,希望对您有所帮助!
第一节 分子热运动
1. 扩散现象
? 定义:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
? 扩散现象说明:① 分子之间有间隙;② 分子在不停地做无规则的运动。
? 在课本图13.1-2中,二氧化氮被放在下面的目的:防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。
? 固体、液体、气体都可以发生扩散现象,扩散速度与温度有关。
? 分子运动与物体运动要区分开:扩散、蒸发等是分子运动的结果,是从微观领域看。而灰尘飞扬、液体对流、气体对流是物体运动的结果。是从宏观领域看。
2. 分子的热运动:一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
3. 温度越高,热运动越剧烈。
4. 分子间的作用力
? 分子间的作用力包括分子间的引力和斥力。
? 当分子间的距离d=分子间平衡距离r,引力=斥力。
? d<r时,引力<斥力,斥力起主要作用。< p="">
? 固体和液体很难被压缩是因为:分子之间存在斥力。
? d>r时,引力>斥力,引力起主要作用。
? 固体很难被拉断、钢笔能写字、胶水能粘东西都是因为:分子之间存在引力。
? 当d>10r时,分子之间作用力十分微弱,可忽略不计。
? 破镜不能重圆的原因是:镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围,分子间几乎没有作用力。
第二节 内能
1. 定义:物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和,叫做物体的内能。
2. 任何物体在任何情况下都有内能。
3. 内能的单位为焦耳。
4. 影响物体内能大小的因素
? 温度:在物体的质量、材料、状态相同时,物体的温度越高,物体内能越大。
? 质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
? 材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
? 存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
5. 内能与机械能不同
? 机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关。
? 内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。内能大小与分子做无规则运动快慢及分子作用有关。这种无规则运动是分子在物体内的运动,而不是物体的整体运动。
6. 内能改变的外部表现
? 物体温度升高,说明物体内能增大;物体温度降低,说明物体内能减小。
? 内能改变,温度不一定变化。温度变化,内能一定改变。
? 晶体熔化、凝固、沸腾过程中,物体的内能发生了改变,但是温度不变。
7. 改变物体内能的方法:做功和热传递。
8. 做功:
? 做功可以改变内能:对物体做功物体内能会增加。物体对外做功物体内能会减少。
? 做功改变内能的实质:内能和其他形式的能的相互转化。
? 如果仅通过做功改变内能,可以用做功多少度量内能的改变大小。
? 如课本图13.2-5甲,引火仪内的棉花燃烧起来,因为:活塞压缩空气做功,使空气内能增加,温度升高,达到棉花着火点,使棉花燃烧。
? 如课本图13.2-5乙,瓶塞跳出时容器内出现白雾,因为:瓶内空气推动瓶塞对瓶塞做功,内能减小,温度降低,使水蒸气液化凝成小水滴。
9. 热传递:
? 定义:热传递是热量从高温物体向低温物体或从同一物体的高温部分向低温部分传递的现象。
? 热传递传递的是内能(热量),不是温度,温度变化只是热传递的一个表现。
? 实质:内能的转移
? 热量:在热传递过程中,传递内能的多少叫做热量。热量的单位是焦耳。
? 热量是变化量,只能说“吸收热量”或“放出热量”,不能说“具有热量”。“传递温度”的说法也是错的。
? 条件:存在温度差。如果没有温度差,就不会发生热传递。
? 如右图,烧杯中的水不沸腾,因为没有温度差。
? 热传递过程中,物体吸热,温度升高,内能增加;物体放热,温度降低,内能减少。
10. 做功与热传递的异同
? 相同点:由于它们在改变内能上的效果相同,所以做功和热传递改变物体内能上是等效的。
? 不同点:做功时能量的形式发生了变化,热传递时能量的形式不变。
11. 温度、热量、内能的区别
? 温度表示物体的冷热程度。温度升高,内能一定增加,但不一定吸收热量。
? 热量是在热传递过程中的变化量。吸收热量,温度不一定升高,内能也不一定增加。
? 内能是一个状态量。内能增加,温度不一定升高,也不一定吸收热量。
? “热”可以指热量、温度和内能,具体含义要根据实际情况而定。
12. 内能的利用方式
? 利用内能来加热:从能的角度看,这是内能的转移过程。
? 利用内能来做功:从能的角度看,这是内能转化为机械能。
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