高中物理第一章第三节记录物体的运动信息教案3粤教版必修1.docx
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高中物理第一章第三节记录物体的运动信息教案3粤教版必修1.docx
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高中物理第一章第三节记录物体的运动信息教案3粤教版必修1
第3节记录物体的运动信息
本节教材分析
三维目标
知识与技能
1.了解打点计时器的计时原理,理解纸带中包含的物体运动的信息(时间和位移)
2.会安装并使用打点计时器,理解利用纸带测量速度的原理
过程与方法
1.通过学生自己看打点计时器的说明书,培养学生独立学习的能力
2.通过实验得出物体的运动信息,用数学的方法表述出来.培养学生获取信息处理信息的能力,体会处理问题的方法,领悟如何间接测量一些不能直接测量的物理量的方法
3.体验实验中理性思维的重要,即要动手,又要动脑
4.经历科学探究过程认识科学探究的意义,尝试应用科学探究的方法研究物体的运动
情感态度价值观
1.感受打点计时器的巧妙设计思路,体会物理原理在解决实际问题中的指导作用,增强将物理知识应用于实际生活的意识
2.经历实验过程,体验科学实验过程的艰辛与喜悦,并乐于探索自然界的奥秘
3.培养学生的交流与合作精神,有将自己的见解与他人交流的愿望,并养成尊重他人的习惯
教学重点
打点计时器的使用。
教学难点
对纸带数据的处理,会通过纸带比较物体运动的快慢,能通过纸带知道物体何时做匀速直线运动,何时做变速直线运动。
教学建议
打点计时器是高中物理学习中常用的器材之一,掌握使用打点计时器来帮助我们记录物体的运动是研究运动学的基础,本节课教学应考虑到学校和学生的实际情况,建议教师让学生自已动手完成本节的实验,有利于提高学生的动手能力,得到记有信息的纸带后,让学生自主分析,有利于提高学生分析解决问题的能力。
教学过程中应采用分组实验的方法,充分体现以学生为主体的课程理念,在探究的过程中注重培养学生自主学习、终生学习的能力,发扬团结合作的精神。
在初步了解了时间与位移等物理量后,教师应让学生自主进行记录物体运动时间、位移的实验,在实验过程中了解打点计时器的计时原理、纸带的记录与运动信息的关系,为后面进一步探究物体的运动打下基础。
本节的重点在于纸带上记录的信息与物体运动情况的对应及分析。
新课导入设计
导入一
先让学生阅读教材,然后老师提出问题,引导学生回答:
(1)电磁打点计时器使用的是直流电还是交流电?
其工作电压为多少?
(2)我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时,每隔多长时间打一个点,即相邻两个点之间的时间间隔是多少?
下面我们学习如何利用打点计时器去记录物体的运动信息。
导入二
记录物体运动的时间和位移各有哪些常见方法?
动画演示:
模拟打点计时器
分析特点:
周期性地打点;运动的物理接连在纸带上
下面我们学习如何利用打点计时器去记录物体的运动信息。
高考理综物理模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1.如图所示,半径分别为R、2R的两个同心圆,圆心为O,大圆和小圆之间区域有垂直于纸面向外的匀强磁场,其余区域无磁场,一重力不计的带正电粒子从大圆边缘的P点沿PO方向以速度v1射入磁场,其运动轨迹如图中所示,图中轨迹所对的圆心角为120°;若将该带电粒子从P点射入的速度大小变为v2时,不论其入射方向如何,都不可能射入小圆内部区则
至少为
A.
B.
C.
D.
2.地球赤道上有一物体随地球的自转而做圆周运动,所受的向心力为F1,向心加速度为a1,线速度为v1,角速度为ω1,绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星(高度忽略)所受的向心力为F2,向心加速度为a2,线速度为v2,角速度为ω2;地球同步卫星所受的向心力为F3,向心加速度为a3,线速度为v3,角速度为ω3;地球表面重力加速度为g,第一宇宙速度为v,假设三者质量相等,则
A.F2>F1>F3B.a1>a2=g>a3C.v1=v2=v>v3D.ω1=ω3<ω2
3.空间存在着平行于x轴方向的静电场,O、A、B、C为x轴上的点,沿x轴方向上在OC间的电势φ随x的变化规律为如图所示的直线,则
A.C点的电场强度一定为零
B.电场强度方向沿x轴正方向
C.该电场是由负点电荷激发产生的
D.带负电的试探电荷在A处的电势能大于在B处的电势能
4.2018年1月9日11时24分,我国在太原卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭,将“高景一号”03、04星成功发射升空,这两颗卫星是0.5米级高分辨率遥感卫星,他们均在距地面高度均为530km的轨道上绕地球做匀速圆周运动.以下说法正确的是
A.这两颗卫星运行速率比地球同步卫星的速率小
B.这两颗卫星的加速度比地球同步卫星的加速度大
C.这两颗卫星的动能一定比地球同步卫星的动能大
D.这两颗卫星中任意一颗一天可看见6次日出
5.某同学将一闭合电路电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标系中,如图中的a、b、c所示,则下列判断正确的是
A.直线a表示电源内部的发热功率随电流I变化的图线
B.曲线b表示电源的总功率随电流I变化的图线
C.曲线c表示电源的输出功率随电流I变化的图线
D.电源的电动势E=3V,内电阻r=2Ω
6.右图所示,为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,现用外力F使线框以速度
匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定:
电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量
的方向为正,外力F向右为正。
则以下关于线框中的感应电动势E、磁通量
、电功率P和外力F随时间变化的图象正确的是:
A.
B.
C.
D.
二、多项选择题
7.下列说法正确的是_________
A.蔗糖受潮后粘在一起形成糖块,粘在一起的糖块是非晶体
B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上的导热性能不同
C.有的物质在不同的条件下能够生成不同的晶体。
是因为组成他们的微粒能够按照不同规则在空间分布
D.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体
E.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
8.如图所示,平行板电容器两极板水平放置,现将其与二极管串联接在电动势为E的直流电源上,电容器下极板接地,静电计所带电量可忽略,二极管具有单向导电性。
闭合开关S,一带电油滴恰好静止于两板间的P点,现将平行板电容器的下极板竖直向下移动一小段距离,则下列说法正确的是
A.平行板电容器的电容将变大
B.静电计指针张角变小
C.带电油滴的电势能将减少
D.油滴仍将保持静止
9.如图所示是某导体的伏安特性曲线,由图可知正确的是
A.导体的电阻是
B.导体的电阻是
C.当导体两端的电压是10V时,通过导体的电流是
D.当通过导体的电流是
时,导体两端的电压是
10.下列说法正确的有
A.密立根油滴实验精确测定了电子电荷,发现了电荷是量子化的
B.氢原子光谱包含红外、可见光和紫外光
C.发生光电效应时,使光电流为零的遏止电压与入射光的频率成正比
D.原子核核子数越多,原子核越不稳定
三、实验题
11.“研究共点力的合成”的实验情况如图所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳,如图是在白纸上根据实验结果画出的图示。
(1)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是___________,___________是
和
的合力的理论值。
(2)本实验采用的科学方法是_____________。
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.建立物理模型
(3)在实验中,如果将细绳也换成橡皮筋,那么实验结果_________________________发生变化(选填“会”或“不会")
12.在“探究物体外力一定时,加速度与物体质量的关系”实验中,实验装置的示意图如图a所示,细线的一端系在小车上,细线跨过滑轮,另一端系一小砂桶,实验时,保持的质量不变,改变的质量。
实验时得到一条纸带,如图b所示,取A为测量原点xA=0.0cm,B、D、F各点的测量坐标分别为xB=4.1cm,xD=12.9cm,xF=22.5cm.C、E点坐标漏测量。
已知打点计时器每0.02s打一个点,则打点计时器记录E点时小车的速度vE=m/s,小车运动的加速度a=m/s2.(结果保留两位有效数字)
分析多次实验的数据发现,小车的质量M越大,加速度a越小,似乎成反比关系,为了验证猜想是否正确,某同学建立坐标轴系,描点作图验证,如图c所示。
可见他是取建立横坐标的。
四、解答题
13.如图,导热良好的球形容器与粗细均匀、下端为软管的“U“型管相连。
里面通过两段水银分别封闭了A、B两部分理想气体,已知“U”型管左侧的水银柱高度为h=10cm,空气柱B的长度L=5cm。
“U”型管中水银面高度可以通过右侧玻璃管高度进行调节,现使“U”型管两侧水银柱最高端在同一水平面。
已知外界大气压为75cmHg。
①求封闭气体A的压强;
②若开始时气体A的温度为27℃,现使气体A温度升高到57℃,气体B的温度保持不变。
调节“U”型管右侧玻璃管高度,使左管水银面最高点仍在原来的位置,求此时B气柱的长度(结果保留两位有效数字)。
14.如图所示,在折射率为n的玻璃平板上方的空气中有点光源S,点光源到玻璃板的上表面的距离为h。
从S发出的光线SA以入射角α入射到玻璃板上表面,经过玻璃板后从下表面射出。
若沿此光线传播的光从光源S到玻璃板上表面的传播时间是在玻璃板中传播时间的一半,则玻璃板的厚度d是多少?
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
A
D
B
B
C
C
二、多项选择题
7.BCD
8.CD
9.ACD
10.AB
三、实验题
11.
FB不会
12.砂桶、小车、2.4、5.0、
四、解答题
13.①封闭气体A的压强为80cmHg;②此时B气柱的长度为4.6cm。
14.
高考理综物理模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1.在高能物理研究中,回旋加速器起着重要作用,其工作原理如图所示。
D1和D2是两个中空的半圆金属盒,它们之间有一定的电势差。
两个半圆盒处于与盒面垂直的匀强磁场中。
中央O处的粒子源产生的α粒子,在两盒之间被电场加速,α粒子进入磁场后做匀速圆周运动。
忽略α粒子在电场中的加速时间。
下列说法正确的是:
A.α粒子运动过程中电场的方向始终不变
B.α粒子在磁场中运动的周期越来越大
C.磁感应强度越大,α粒子离开加速器时的动能就越大
D.两盒间电势差越大,α粒子离开加速器时的动能就越大
2.如图所示,一重球悬挂于轻绳下端,并与光滑斜面接触,处于静止状态。
若绳保持竖直,则重球的受力为()
A.重力、绳的拉力
B.重力、绳的拉力和斜面的支持力
C.重力、斜面的支持力
D.重力、下滑力、绳的拉力和斜面的支持力
3.如图所示,单匝正方形闭合线圈MNPQ放置在水平面上,空间存在方向竖直向下、磁感应强度为B的有界匀强磁场,磁场两边界成θ=45°角。
线圈的边长为L、总电阻为R。
现使线圈以水平向右的速度v匀速进入磁场。
下列说法正确的是
A.当线圈中心经过磁场边界时,N、P两点间的电压U=BLv
B.当线圈中心经过磁场边界时,线圈所受安培力
C.当线圈中心经过磁场边界时,回路的瞬时电功率
D.线圈从开始进入磁场到其中心经过磁场边界的过程,通过导线某一横截面的电荷量
4.有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球表面一起转动,b处于地面附近近地轨道上正常运动,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,各卫星排列位置如图,则有()
A.a的向心加速度等于重力加速度g
B.b在相同时间内转过的弧长最短
C.c在4h内转过的圆心角是
D.d在运动周期有可能是20h
5.关于人造地球卫星的向心力,下列各种说法中正确的是
A.根据向心力公式
轨道半径增大到2倍时,向心力减小到原来的
B.根据向心力公式
轨道半径增大到2倍时,向心力也增大到原来的2倍
C.根据向心力公式
向心力的大小与轨道半径无关
D.根据卫星的向心力是地球对卫星的引力
可见轨道半径增大到2倍时,向心力减小到原来的
6.如图所示,理想变压器原线圈的a、b两端加上某一交流电压(电压有效值保持不变),副线圈c、d两端所接灯泡L恰好正常发光。
此时滑动变阻器的滑片P于图示位置。
现将滑片P下移(导线电阻不计),则以下说法中正确的是
A.灯仍能正常发光,原线圈输入电流变小
B.灯不能正常发光,原线圈输入功率变大
C.灯不能正常发光,原线圈输入电压变大
D.灯仍能正常发光,原线圈输入功率不变
二、多项选择题
7.为一列简谐横波在t=0时的波形图,P是平衡位置在x=0.5m处的质点,Q是平衡位置在x=2.0m处的质点;图(b)为质点Q的振动图象.下列说法正确的是(____)
A.这列简谐波沿x轴正方向传播
B.这列简谐波沿x轴负方向传播
C.波的传播速度为20m/s
D.从t=0到t=0.25s,波传播的距离为50cm
E.在t=0.10s时,质点Q的加速度方向与y轴正方向相同
8.如图所示,竖直杆固定在木块C上,两者总重为20N,放在水平地面上。
轻细绳a连接小球A和竖直杆顶端,轻细绳b连接小球A和B,小球B重为10N。
当用与水平方向成30°角的恒力F作用在小球B上时,A、B、C刚好保持相对静止且一起水平向左做匀速运动,绳a、b与竖直方向的夹角分别恒为30°和60°,则下列判断正确的是
A.力F的大小为10N
B.地面对C的支持力大小为40N
C.地面对C的摩擦力大小为10N
D.A球重为10N
9.下列说法中正确的是____
A.物体做受迫振动时,驱动力的频率越高,受迫振动的物体振幅越大
B.光纤通信、医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理
C.因为声波的波长可以与通常的障碍物尺寸相近,所以声波很容易产生衍射现象
D.质点做简谐运动时,若位移为负值,则速度一定为正值,加速度也一定为正值
E.地球上的人看来,接近光速运动的飞船中的时钟变慢了
10.某静电场中的一条电场线与X轴重合,其电势的变化规律如图所示.在O点由静止释放一个负电荷,该负电荷仅受电场力的作用,则在-x0~x0区间内()
A.该静电场是匀强电场
B.该静电场是非匀强电场
C.负电荷将沿X轴正方向运动,加速度不变
D.负电荷将沿X轴负方向运动,加速度逐渐减小
三、实验题
11.如图所示,固定在地面上的光滑圆弧面与车C的上表面平滑相接,有一个质量为mA=2kg的滑块A,从距车的上表面高h=1.8m处由静止开始下滑,车C的质量为mC=6kg,在车C的左端有一个质量mB=4kg的滑块B,滑块A与B均可看做质点,滑块A与B碰撞后黏合在一起共同运动,最终没有从车C上滑出,已知滑块A、B与车C的动摩擦因数均为μ=0.2,车C与水平地面的摩擦忽略不计。
取g=10m/s2,求:
(1)滑块A滑到圆弧面末端时的速度大小
(2)滑块A与B碰撞后瞬间的共同速度的大小
(3)车C的最短长度
12.某同学利用打点计时器(每隔0.02s打出一个点)研究做直线运动小车的运动情况,图1所示为该同学实验时打出的一条纸带中的部分计数点,相邻计数点间有4个点迹未画出。
为研究小车的运动,此同学用剪刀把纸带上OB、BD、DF……等各段纸带剪下,将剪下的纸带一端对齐,按顺序贴好,如图2所示。
简要说明由图2怎样判断此小车是否做匀变速直线运动:
______________。
四、解答题
13.如图所示,一辆载重卡车沿平直公路行驶,车上载有质量均为m的A、B两块长方体水泥预制件。
已知预制件左端与车厢前挡板的距离为L,A、B间以及B与车厢间的动摩擦因数分别为
(
),各接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,卡车以速度
匀速行驶时,因前方出现障碍物而制动并做匀减速直线运动。
(1)卡车制动的加速度满足什么关系时,预制件A相对B滑动,而B相对车厢底板静止?
(2)卡车制动后为保证司机安全,在B相对车厢静止的情况下,预制件A不与车厢前挡板碰撞,则卡车从开始制动到停止所经历的时间应满足什么条件?
14.用电磁场可以控制带电粒子的运动,使之到达指定的位置。
己知空间中电磁场分布如图所示,上半部分是电场强度为E的匀强电场,下半部分是磁感应强度为B的匀强磁场,电场与磁场的分界面为水平面,电场方向与界面垂直向上,磁场方向垂直纸面指向里。
位于电场一侧距界面为h的P点可以释放出带电粒子,O点是P点至界面垂线的垂足,D点位于纸面上O点的右侧,OD与磁场B的方向垂直,如图所示。
己知带电粒子质量为m,且带有电荷量-q(q>0),重力不计。
(1)该带电粒子自P点以初速度vp水平向右飞出,经过D点,然后历经磁场一次自行回至P点。
试求OD两点间距离d以及相应的vp。
(2)若OD两点间距离d为已知,且该带电粒子从P点以初速度v0水平向右飞出后,在以后的运动过程中能经过D点,试讨论初速度v0的取值情况。
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
C
A
C
C
D
A
二、多项选择题
7.ACE;
8.AD
9.BCE
10.AC
三、实验题
11.
;v1=2m/s;L=0.5m
12.连接每段纸带的左上角(或上方中点,或纸带中点)为一条直线,或每段纸带比前一段纸带长度增加量相等。
四、解答题
13.
(1)
;
(2)
14.
(1)
,
;
(2)
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