一中2017_2018高中物理上学期第1周教学设计

四川省宜宾市一中2020学年高中物理上学期第1周教学设计
(1)静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，
导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号
电荷，远离带电体的一端带同号电荷的现象．
(2)感应起电：利用静电感应使金属导体带电的方法．
[再判断]
1．不带电的物体和带电体一定不能发生相互作用．(×)
2．用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负
电．(√)
3．电荷间同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥．(×)
[后思考]
用丝绸摩擦过的玻璃棒为什么带正电？用毛皮摩擦过的橡胶棒为什么
带负电？
【提示】玻璃棒及橡胶棒中的正电荷数量与负电荷数量一样多，则显
中性．用丝绸摩擦过的玻璃棒失去电子，则带正电；用毛皮摩擦过的橡胶棒
得到电子，则带负电．
[合作探讨]
用梳子梳头时常看到梳子吸引头发的现象，有时梳子还能吸引纸屑等轻
小物体．干燥的冬季脱外衣时常听到“叭叭”的声响且伴有火星，这些都是
摩擦起电的结果．
探讨1：摩擦起电的电荷是从哪来的？
学生动手操作，感受物
体带电.
图1­1­2
A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开
B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开
C．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开
D．先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合
【解析】C移近A时，带正电的小球C对A、B内的电荷有力的作用，使A、B中的自由电子向左移动，使得A端积累了负电荷，B端积累了正电荷，其下部贴有的金属箔片也分别带上了与A、B同种性质的电荷，由于同种电荷间的斥力，所以金属箔片都张开，A正确．C靠近后保持不动，把A、B分开，A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍带等量的异种感应电荷，此时即使再移走C，因A、B已经分开且绝缘，所带电荷量也不会变，金属箔片仍张开，B正确．先移走C，A、B上的感应电荷会马上在其相互之间的引力作用下中和，再把A、B分开，A、B也不再带电，所以箔片都不会张开，C错．先把A、B分开，再移走C，A、B仍然带电，但重新让A、B接触后，A、B上的感应电荷完全中和，箔片都不会张开，D错．
【答案】AB
感应起电的判断方法
(1)导体靠近带电体时，导体上靠近带电体的一端感应出与带电体性质不同的电荷，远离带电体的一端感应出与带电体相同性质的电荷．
(2)接地的某导体与地球组成一个新导体，在感应起电时该导体为近带电体端，感应出与带电体不同性质的电荷，地球为远带电体端，感应出与带电体相同性质的电荷．学生独立完成巩固训练，展示解题思路.
[先填空] 1．物质的微观结构 (1)原子结构： 原子⎩⎨⎧ 原子核⎩⎪⎨⎪⎧ 质子：带正电中子：不带电核外电子：带负电 (2)原子电性：原子核的正电荷的数量与核外电子负电荷的数量一样多，整个原子对外界较远的位置表现为电中性． (3)离子的电性：失去电子的原子为带正电的离子；得到电子的原子为带负
电的离子．
2．摩擦起电的原因：两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子从一个
物体转移到另一个物体，使得原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电，
失去电子的物体则带正电．
3．电荷守恒定律
(1)内容：电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们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．
(2)理解：在任何自然过程中，电荷的代数和是守恒的．
学生阅读教材，思考并
回答问题.
2、库仑定律
内容表述：力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比．作用力的方向在两个点电荷的连线上
公式：22
1 r q
q
k
F=
静电力常量k = 9.0×109N·m2/C2
适用条件：真空中，点电荷——理想化模型
[核心点击]
1．库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力，与周围是否存在其他电荷无关．
2．在使用公式
22
1 r q
q
k
F=时，式中q1、q2的正、负表示带电性质，力F的
正、负表示库仑力是斥力还是引力，不表示力的方向，因此在应用库仑定律
解题时，只将电荷量的绝对值代入公式中，计算出力的大小，力的方向再由
同种电荷相斥，异种电荷相吸来确定．
3．两个电荷间的距离r→0时，两电荷已失去了点电荷的前提条件，所以违
背了库仑定律的适用条件，不能再运用库仑定律计算两电荷间的相互作用
力．因此不能认为F→∞.
4．库仑力具有力的一切性质，相互作用的两个点电荷之间的作用力遵守牛
顿第三定律．库仑力同样遵守平行四边形定则，在解决多个电荷相互作用时
矢量合成法则同样有效．
介绍：（1）．关于“点电荷”，应让学生理解这是相对而言的，只要带电体本
身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷．严格
地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的．这里可以引导学生回顾力
学中的质点的概念．容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷，这一点
在教学中应结合实例予以纠正．
（2）．要强调说明课本中表述的库仑定律只适用于真空，也可近似地用于气
体介质，对其它介质对电荷间库仑力的影响不便向学生多作解释，只能简单
学生思考讨论
地指出：为了排除其他介质的影响，将实验和定律约束在真空的条件下．扩展：任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的．任意两点电荷之间的作用力都遵守库仑定律．用矢量求和法求合力．
利用微积分计算得：带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷．静电力同样具有力的共性，遵循牛顿第三定律，遵循力的平行四边形定则．
【板书】：3、库仑扭秤实验（1785年，法国物理学家．库仑）
演示：库仑扭秤(模型或挂图)介绍：物理简史及库仑的实验技巧．
实验技巧：（1）．小量放大．（2）．电量的确定．
【例题1】：试比较电子和质子间的静电引力和万有引力．已知电子的质量
m1=9.10×10-31kg，质子的质量m2=1.67×10-27kg．电子和质子的电荷量
都是1.60×10-19C．
分析：这个问题不用分别计算电子和质子间的静电引力和万有引力，而是列
公式，化简之后，再求解．
解：电子和质子间的静电引力和万有引力分别是
可以看出，万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，
这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相
互吸引的力，绝没有相排斥的力．其次，由计算结果看出，电子和质子间的
万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相
互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以
可忽略不计．
【例题2】：详见课本P9
小结：对本节内容做简要的小结
作业：
1、复习本节课文及阅读科学漫步
2、引导学生完成问题与练习，练习1、2、4，作业
3、5
学生独立完成巩固训
练，展示解题思路. 教师请同学做实验，并解释
总结归纳
F
Q
r
F
m
r
F
F
Q
Gm m
F F 1
2
22
2
2
1
2
2
12
1 2
1919
113127
160160
910167
=k
Q
=G
m
=
kQ
=
9.0101010
6.67101010
=2.310 111
9
39，，
·
×××××
×××××
×
..
..
--
---
库仑力作用下的平衡问题
1．解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤
库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的，
只是在原来受力的基础上多了电场力。

具体步骤如下：
2．“三个自由点电荷平衡”的问题
(1)平衡的条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷
处于另外两个点电荷产生的合电场强度为零的位置。

(2)
[典例] (多选)如图6­1­2所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面
与水平面的夹角为θ。

一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系
有一个带电小球A，细线与斜面平行。

小球A的质量为m、电量为q。

小球A
的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为d。

静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷。

小球A静止
在斜面上，则( )
教师引导，并带领学
生分析
图6­1­2
A．小球A与B之间库仑力的大小为
2
2
d
kq
B．当
q
d
＝
mgsin θ
k
时，细线上的拉力为0
C．当
q
d
＝
mgtan θ
k
时，细线上的拉力为0
D．当
q
d
＝
mg
ktan θ
时，斜面对小球A的支持力为0
[解析] 根据库仑定律可得两小球之间的库仑力大小为F＝
2
2
d
kq
，选项A正
确；当细线上的拉力为0时，小球A受到库仑力、斜面支持力、重力，由平
衡条件得
2
2
d
kq
＝mgtan θ，解得
q
d
＝
mgtan θ
k
，选项B错误，C正确；
由受力分析可知，斜面对小球的支持力不可能为0，选项D错误。

[答案] AC
[针对训练]
1．如图6­1­3所示，在光滑绝缘水平面上放置3个电荷量为q(q>0)的相同
小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘连接。

当3个小球处在静
止状态时，每根弹簧长度为l。

已知静电力常量为k，若不考虑弹簧的静电
感应，则每根弹簧的原长为( )
图6­1­3
学生独立思考
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．如图所示的机械装置可以将圆周运动转化为直线上的往复运动。

连杆AB、OB可绕图中A、B、O三处的转轴转动，连杆OB在竖直面内的圆周运动可通过连杆AB使滑块在水平横杆上左右滑动。

已知OB杆长为L，绕O点做逆时针方向匀速转动的角速度为ω，当连杆AB与水平方向夹角为α，AB杆与OB杆的夹角为β时，滑块的水平速度大小为( )
A．B．
C．D．
2．如图所示，边长为L的金属方框放在垂直纸面向外的匀强磁场中，方框与磁感应强度垂直，磁场的磁感应强度为B0，保持方框不动，将磁场的磁感应强度随时间均匀增大，经过时间t，磁场的磁感应强度增大到B1，此时方框中产生的焦耳热为Q；保持磁场的磁感应强度B1不变，将方框绕对称轴(图中虚线)匀速转动，经时间2t方框转过90°，方框中电流大小按正弦规律变化，方框中产生的焦耳热也为Q，则磁感应强度B0和B1的比值为（）
A．B．
C．D．
3．如图所示，在直角三角形abc区域(含边界)内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，∠a＝60°，∠b＝90°，边长ac＝L，一个粒子源在a点将质量为2m、电荷量为q的带正电粒子以大小和方向不同的速度射入磁场，在磁场中运动时间最长的粒子中，速度的最大值是( )
A．B．
C．D．
4．如图所示，真空中位于x轴上的两个等量负点电荷，关于坐标原点O对称。

下列关于E随x变化的图像正确的是
A．B．
C．D．
5．如图，在水平地面上内壁光滑的车厢中两正对竖直面AB、CD间放有半球P和光滑均匀圆球Q，质量分别为m、M，当车向右做加速为a的匀速直线运动时，P、Q车厢三者相对静止，球心连线与水平方向的夹角为θ，则Q受到CD面的弹力和P受到AB面的弹力
分别是：
A．B．
C．
D．
6．高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为( )
A．＋mg B．－mg
C．＋mg D．－mg
二、多项选择题
7．在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢。

当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P
和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为的加速度向西行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P
和Q间的拉力大小仍为F。

不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为
A．8 B．10 C．15 D．18
8．一列沿x轴正方向传播的简谱横波在t=0时刻的波形如图所示，质点P的x坐标为3m.。

已知任意振动质点连续2次经过平衡位置的时间间隔为0.4s。

下列说法正确的是（填正确答案标号。

选对1个得2分，选对2个得3分，选3个得4分；每选错1个扣2分，最低得分为0分）。

E．当质点P位于波峰时，x坐标为17m的质点恰好位于波谷A．波速为4m/s
B．波的频率为1.25Hz
C．x坐标为15m的质点在t=0.2s时恰好位于波谷
D．x的坐标为22m的质点在t=0.2s时恰好位于波峰
9．如图所示，一直流电动机与阻值的电阻串联在电上，电动势，内阻，用理想电压表测出电动机两端电压，已知电动机线圈电阻
，则下列说法中正确的是（）
A．通过电动机的电流为10 A
B．通过电动机的电流小于10 A
C．电动机的输出功率大于16 W
D．电动机的输出功率为16 W
10．如图所示的实验装置为库仑扭秤。

细银丝的下端悬挂一根绝缘棒，棒的一端是一个带电的金属小球A，另一端有一个不带电的球B，B与A所受的重力平衡。

当把另一个带电的金属球C插入容器并使它靠近A时，A和C之间的作用力使悬丝扭转，通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小，改变A和C之间的距离r，记录每次悬线扭转的角度，便可找到力F与距离r的关系。

这一实验中用到了下列哪些物理方法
A．微小量放大法 B．极限法C．比值定义法D．控制变量法
三、实验题
11．如图甲所示，一足够长的木板静止在光滑的水平地面上，可视为质点的小滑块质量为m=1kg，置于木板中央A处。

从t=0时刻开始，木板在一定时间内受到水平方向的恒定拉力F，其运动的速度-时间图象如图乙所示。

已知滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.2，木板与滑块间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）t=0时刻滑块加速度的大小；
（2）拉力F的大小；
（3）为使滑块不从木板上滑落，木板的长度至少为多少？
12．如图所示，绷紧的水平传送带足够长，始终以的恒定速率顺时针运行。

初速度大小为
的小物块从与传送带等高的水平面上的A点向左运动，经B点滑上传送带，已知A、B两点的距离
，物块与水平面的动摩擦因数，物块与水平传送带的动摩擦因数
，重力加速度，不考虑物块由水平面滑上传送带的能量损失。

求：
(1)物块向左运动第一次到达B点时的速度
(2)物块经过B点后继续向左运动，在传送带上离B点的最远距离
(3)详细描述物块在从传送带上距B点最远处返回B点的过程中的运动特点。

四、解答题
13．如图所示,一束光从空气沿与玻璃球水平直径成i=60°角的方向射入玻璃球。

已知光在空气中的传播速度为c,玻璃球的直径为d,折射率n=,不考虑光从玻璃球内射到玻璃球外时发生折射后的的反射.求:
①在玻璃球内的折射光线与该玻璃球水平直径的夹角r
②光在玻璃球中的传播时间t
14．如图所示，光滑的水平面AB 与半径，光滑竖直半圆轨道BCD在B点相切，D为轨道最高点.用轻质细线连
接甲、乙两小球，中间夹一轻质弹簧，弹簧与甲、乙两球不拴接.甲球的质量为，乙球的质量为
，甲、乙两球静止。

现固定甲球，烧断细线，乙球离开弹簧后进入半圆轨道恰好能通过D点.重力加速度
取甲、乙两球可看作质点.
（1）试求细线烧断前弹簧的弹性势能；
（2）若甲球不固定，烧断细线，求从烧断细线开始到乙球脱离弹簧过程中，弹簧对乙球的冲量I. 【参考答案】
一、单项选择题
二、多项选择题
7．BC
8．BDE
9．BD
10．AD
三、实验题
11．（1）t=0时刻滑块加速度的大小为2 m/s2；（2）拉力F的大小为4N；（3）为使滑块不从木板上滑落，木板的长度至少为24m。

12．(1)；(2)；(3)先做初速度为零的匀加速直线运动，达到2m/s
后匀速前进
四、解答题
13．(1) (2)
14．（1）（2），水平向右
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．将一只苹果（可看成质点）水平抛出，苹果在空中依次飞过三个完全相同的窗户1、2、3，图中曲线为苹果在空中运行的轨迹。

若不计空气阻力的影响，则( )
A．苹果通过第1个窗户期间竖直方向上的平均速度最大
B．苹果通过第3个窗户期间重力所做的功最多
C．苹果通过第1个窗户期间重力做功的平均功率最小
D．苹果通过第3个窗户期间速度变化量最大
2．如图，轻绳一端系在小球A上，另一端系在圆环B上，B套在粗糙水平杆PQ上。

现用水平力F作用在A上，使A从图中实线位置(轻绳竖直)缓慢上升到虚线位置，但B仍保持在原来位置不动。

则在这一过程中，杆对B的摩擦力F1、杆对B的支持力F2、绳对B的拉力F3的变化情况分别是
A．F1逐渐增大，F2保持不变，F3逐渐增大
B．F1逐渐增大，F2逐渐增大，F3逐渐增大
C．F1保持不变，F2逐渐增大，F3逐渐减小
D．F1逐渐减小，F2逐渐减小，F3保持不变
3．黑板擦被竖直悬挂着的磁性黑板紧紧吸住不动，下列说法正确的是（）
A．黑板擦受到四个力作用，其中有三个力的施力物体是黑板B．黑板擦与黑板间在水平方向有一对相互作用力
C．磁力和弹力是一对作用力反作用力
D．摩擦力大于重力，黑板擦才不会掉下来
4．对于“电梯竖直向上做匀减速直线运动”理解正确的是
A．“匀减速”指位移随时间均匀减小
B．“匀”指加速度大小不变，方向可以改变
C．“减速”可以判断加速度方向向下
D．“向上“指加速度方向
5．如图所示，一木块在垂直于倾斜天花板平面方向的推力F作用下处于静止状态，则下列判断正确的是
A．天花板与木块间的弹力可能为零
B．天花板对木块的摩擦力可能为零
C．推力F逐渐增大的过程中，木块受天花板的摩擦力增大
D．推力F逐渐增大的过程中，木块受天花板的摩擦力不变
6．如图所示，真空中有一边长为l的菱形ABCD，∠ADC=60°，P点是AC连线的中点，在A点固定一电量为q的负点电荷，在C点固定一电量为2q的正点电荷。

则以下说法正确的是
A．B点和D点的电场强度相同
B．P点的电场强度大小是D点的4倍
C．B点电势低于P点电势
D．试探电荷在D点的电势能大于在B点的电势能
二、多项选择题
7．图甲为一列沿x轴传播的简谐横波在t=0.1s时刻的波形图，图乙是这列波中质点B的振动图像，则波速的大小为__________m/s；再经过0.05s，质点_________（选填“A”、“B”“C”或“D”）到达波峰。

8．要发射远地卫星，需要先将卫星发射至近地圆形轨道1运行，然后在Q点点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后在P点再次点火，将卫星送入同步圆形轨道3运行，如图所示．已知轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点．若只考虑地球对卫星的引力作用，则卫星分别在轨道1、2、3上正常运行时，下列说法正确的是（）
A．若卫星在轨道1、2、3上正常运行时的周期分别为T1、T2、T3，则有T1＜T2＜T3
B．卫星沿轨道2由Q点运动到P点时引力做负功，卫星与地球组成的系统机械能守恒
C．根据公式v=ωr可知，卫星在轨道3上的运行速度大于在轨道1上的运行速度
D．根据v=知，卫星在轨道2上任意位置的运行速度都小于在轨道1上的运行速度
9．（题文）质量为m的汽车在平直路面上由静止匀加速启动，运动过程的v－t图像如图所示，已知t1时刻汽车达到额定功率，之后保持额定功率运动，整个过程中汽车受到的阻力大小恒定，则
A．在0～t1时间内，汽车加速度大小为
B．t1时刻汽车牵引力与t2时刻汽车牵引力相等
C．汽车受到的阻力大小为
D．在t1～t2时间内，汽车克服阻力做功为
10．假设若干年后，地球的半径变小了，但地球的质量不变、自转周期不变，则相对于现在A．地球表面的重力加速度变小了
B．卫星的最小发射速度变小了
C．地球同步卫星的高度变大了
D．地球同步卫星绕地球做圆周运动的线速度大小不变
三、实验题
11．在大雾天气，某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为，
，轿车在与货车距离时轿车司机才发现前方有货车，若此时轿车只是立即刹车，则轿车要经过s=112.5m才能停下来，两车均可视为质点．
（1）若轿车刹车时货车以匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞；
（2）若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经收到信号并立即以大小
的加速度匀加速行驶，通过计算分析两车是否会相撞．
12．某同学利用如图甲所示的实验装置探究合力做功与动能变化之间的关系；
（1）实验中需要通过调整木板倾斜程度以平衡摩擦力，目的是______。