高中物理 5.4 平衡条件的应用学案2 鲁科版必修
高一物理学案 平衡条件应用(一):动态平衡问题
AA /B 高一物理学案平衡条件应用（一）:动态平衡问题【课前案】【学习目标】1. 知道什么是动态平衡问题。
2. 掌握动态平衡的两种处理方法——图解法、解析法、相似三角形法。
【知识梳理】1. 动态平衡问题是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化，而整个过程中物体又处于一系列的平衡状态。
2. 动态平衡的处理方法（1）图解法 ：通过画出不同情况下的平行四边形来判断出力的变化情况的方法。
使用条件：物体只受三个力，一个力不变，一个力方向不变，第三个力大小方向都变化。
一般步骤：①将不变的力反向延长至等长以它为对角线，②以另外两个力为邻边，做平行四边形，平行四边形的两边长即为此时两个力的大小。
③改变第三个力的方向，再次作出平行四边形，两邻边即为此时两个力的大小；④重复几次，由平行四边形不同情况下的边长即可判断两个力的变化情况。
注意事项：①不管第三个力如何变化，平行四边形对角线始终不变。
②方向变化的力若能与方向不变的力垂直，这时的平行四边形一定要作出来，此时有极值出现。
（2）解析法解析法即通过受力分析，根据平衡条件列方程，解出所求量与变量之间的关系式，根据变量的变化规律确定所求量的变化规律。
（3）相似三角形法①相似三角形:正确作出力的三角形后，如能判定力的三角形与图形中已知长度的三角形(几何三角形)相似，则可用相似三角形对应边成比例求出三角形中力的比例关系，从而达到求未知量的目的。
②往往涉及三个力，其中一个力为恒力，另两个力的大小和方向均发生变化，则此时用相似三角形分析。
相似三角形法是解平衡问题时常遇到的一种方法，解题的关键是正确的受力分析，寻找力三角形和结构三角形相似。
课中案例1.如图所示，电灯悬挂于两墙壁之间，更换水平绳OA 使连接点A 向上移动，而保持O 点的位置不变，则A 点向上移动时( )A.绳OB 的拉力逐渐增大B.绳OB 的拉力逐渐减小C.绳OA 的拉力先增大后减小D.绳OA 的拉力先减小后增大O α例2.如图，在人缓慢向右运动的过程中，物体A 缓慢上升，若人对地面的压力为N ，人受到的摩擦力为f ，人拉绳的力为T ，则人在缓慢运动中( )A.N 、f 和T 都增大B.N 和f 增大，T 不变C.N 、f 和T 都减小D.N 增大，f 减小，T 不变例3.如图所示，固定在水平面上的光滑半球，球心O 的正上方固定一小定滑轮，细线一端拴一小球A ，另一端绕过定滑轮，今将小球从图中位置缓慢拉至B 点，在小球达到B 点之前过程中，小球对半球的压力N 、细线的拉力T 的大小变化情况是（ ）A ．N 变大、T 变大B ．N 变小、T 变大C ．N 不变、T 变小D ．N 变大、T 变小例4. 如右图所示，长为5m 的细绳，两端分别系于竖立地面相距为4m 的两杆A 、B 点。
鲁科版高中物理必修第二册精品课件 第4章 万有引力定律及航天 本章整合
某人造卫星在赤道上空做匀速圆周运动,轨道半径为r,且r<5R,飞行方向与
地球的自转方向相同,在某时刻,该人造卫星通过赤道上某建筑物的正上方,
则到它下一次通过该建筑物正上方所需要的时间为(
A.2π(
C.2π
2
-ω0)
3
3
2
B.
D.
2π
2
+ 0
3
2π
2
- 0
3
D
)
解析 因为同步卫星的轨道半径大约为6.6R,根据卫星的运行特点知,轨道半
1.抓住两条思路
天体问题实际上是万有引力定律、牛顿第二定律、匀速圆周运动规律的
综合应用,解决此类问题的基本思路有两条。
思路 1,中心天体的表面或附近,万有引力近似等于重力,即
G 2 =mg0(g0 表示
天体表面的重力加速度)。
思路 2,万有引力提供向心力,即
G 2 =ma。
式中 a 表示向心加速度,而向心加速度又有
。
2
(3)第一宇宙速度指物体在星球表面附近做匀速圆周运动的速度,由
2
G 2 =m
解得 v=
=
=
2ℎ
。
答案
2ℎ
(1) 2
2ℎ 2
(2) 2
(3)
2ℎ
三、天体运动中的追及相遇问题
在天体运动的问题中,我们常遇到一些这样的问题,比如a、b两物体都绕同
一中心天体做圆周运动,某时刻a、b相距最近,问a、b下一次相距最近或最
2
2
4π
a= 、a=ω2r、a=ωv,a= 2 、a=g
_新教材高中物理第三章相互作用共点力作用下物体的平衡学案教科版必修第一册
6.共点力作用下物体的平衡必备知识·自主学习——突出基础性素养夯基一、共点力作用下物体的平衡状态与平衡条件1．如果物体保持静止或________运动状态，我们就说，这个物体处于平衡状态．2．要使物体保持________状态，作用在物体上的力必须满足一定的条件，这个条件叫作平衡条件．3．在共点力作用下物体的平衡条件是：物体受到的合力为________．如果用F合表示合力，那么这个平衡条件可以写成F合＝0.二、平衡条件的应用当物体受到多个共点力(在同一平面内)的作用时，也可用________的方法，将各个力沿选定的直角坐标分解，如果沿x轴方向的合力为零，沿着y轴方向的合力也为零，则物体处于平衡状态．平衡条件可写成{Fx合=0Fy合=0这种分解方法，在解决多个共点力问题时经常会用到．[举例] 共点力的平衡书、小球均处于平衡状态[导学] 静止状态与速度为0不是一回事．物体保持静止状态，说明v＝0、a＝0两者同时成立．若仅是v＝0，而a≠0，物体处于非平衡状态．如上抛到最高点的物体，此时v ＝0，但由于重力的作用，它的加速度a＝g，方向竖直向下，物体不可能停在空中，它会向下运动，所以物体并不能处于平衡状态．关键能力·合作探究——突出综合性素养形成探究点一共点力作用下物体的平衡条件及应用1．平衡状态2.平衡条件(1)F合＝0，物体所受到的合外力为零．(2){Fx合=0Fy合=0，其中F x合和F y合分别是将力进行正交分解后，物体在x轴和y轴上所受的合力．3．由平衡条件得出的三个结论【典例示范】题型1 对共点力平衡条件的理解例1物体在共点力作用下，下列说法中正确的是( )A．物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态B．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态C．物体处于平衡状态，所受合力一定为零D．物体处于平衡状态时，物体一定做匀速直线运动题型2 共点力平衡条件的应用例2 (一题多解)如图所示，质量为m的小球置于倾角为30°的光滑斜面上，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在小球上，另一端固定在墙上的P点，小球静止时，弹簧与竖直方向的夹角为30°，则弹簧的伸长量为( )A．mgk B．√3mg2kC．√3mg3kD．√3mgk【思维方法】物体平衡问题的解题“五步骤”素养训练1 下列图中，能表示物体处于平衡状态的是( )素养训练2 江阴长江大桥主跨1385m，桥下通航高度为50m，两岸的桥塔高196m，桥的东西两侧各有一根主缆横跨长江南北两岸，绕过桥塔顶鞍座由南北锚锭固定，简化模型的剖面图如图所示，整个桥面共4.8×104t都悬在这两根主缆上．若地面及桥塔对桥面的支持力不计，g取10m/s2，则每根主缆承受的拉力约为( )A．2.4×108N B．6×108NC．1.2×109N D．2.4×109N探究点二物体的动态平衡问题【导学探究】如图所示，物块A静止在一个倾角θ可变的斜面上，向右拉物块B时，倾角θ就会减小．(1)如图，慢慢地减小斜面的倾角θ，相对斜面静止的物块A能看成处于平衡状态吗？(2)物块A受到哪几个力的作用？方向各指向哪里？(3)物块A受到的重力G不变，受到的其他力用公式如何表示？你能判断出在物块A随斜面缓慢转动过程中，它们的大小如何变化吗？【归纳总结】1.动态平衡是指通过控制某些物理量使物体的状态发生缓慢变化．在这个过程中物体始终处于一系列平衡状态中．2．动态平衡特征一般为三个力作用，其中一个力的大小和方向均不变化(一般是重力)，另两力大小，方向均变化，或一个力的大小变化而方向不变，另一个力的大小和方向均变化．3．解决动态平衡问题的常用方法【典例示范】题型1 运用解析法解决动态平衡问题例3如图所示，物块在水平推力F的作用下沿光滑半圆曲面从B点缓慢移动到C点，曲)面对物块的支持力为N，下列说法正确的是(B．F逐渐增大，N逐渐减小C．F逐渐减小，N大小保持不变D．F逐渐减小，N先增大后减小题型2 运用图解法解决动态平衡问题例4如图所示，在一个半圆环上用两根细绳悬挂一个重为G的物体，绳OA、OB等长，O 为半圆环的圆心，设法使OA绳固定不动，将OB绳从竖直位置沿半圆环缓缓移到水平位置OB′，则OA绳与OB绳上的拉力F A、F B的变化情况是( )A.F A、F B都变大B．F A变大，F B变小C．F A变大，F B先变大后变小D．F A变大，F B先变小后变大素养训练3 自卸式运输车是车厢配有自动倾卸装置的汽车，又称为翻斗车、工程车，由汽车底座、液压举升机构、取力装置和货厢组成．如图所示，在车厢由水平位置缓慢抬起到与水平成53°的过程中，货物和车厢一直保持相对静止，有关货物所受车厢的支持力N 和摩擦力f，下列说法中正确的是( )A．支持力N逐渐增大B．支持力N先减小后不变C．摩擦力f逐渐增大D．摩擦力f先增大后减小素养训练4 如图所示，用竖直挡板将小球夹在挡板和光滑斜面之间，若逆时针缓慢转动挡板，使其由竖直转至水平的过程中，以下说法正确的是( )A．挡板对小球的压力先增大后减小B．挡板对小球的压力先减小后增大C．斜面对小球的支持力先减小后增大D．斜面对小球的支持力先增大后减小随堂演练·自主检测——突出创新性素养达标1.如图所示，木块沿斜面匀速下滑，对木块受力分析，正确的是( )A．木块受重力和斜面对它的支持力B．木块受重力、斜面对它的支持力和摩擦力C．木块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力和下滑力D．木块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力、下滑力和压力2.屋檐下重为G的风铃被水平风力吹起，在偏离竖直方向θ角的位置保持静止，设风力为F，系风铃的轻绳对风铃的拉力为T，若F恒定，则下列说法正确的是( )A．T和G是一对平衡力B．T一定小于FC．T与F合力方向竖直向下D．轻绳所受拉力的大小为Gcosθ3.质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上．用水平向左的力F缓慢拉动绳的中点O，如图所示．用T表示绳OA段拉力的大小，在O点向左移动的过程中( )A．F逐渐变大，T逐渐变大B．F逐渐变大，T逐渐变小C．F逐渐变小，T逐渐变大D．F逐渐变小，T逐渐变小4.如图所示为某城市雕塑的一部分．将光滑的球放置在竖直的高档板AB与竖直的矮挡板CD之间，CD与AB挡板的距离小于球的直径．由于长时间作用，CD挡板的C端略向右偏移了少许．则与C端未偏移时相比，下列说法中正确的是( )A．AB挡板的支持力变小，C端的支持力变小B．AB挡板的支持力变小，C端的支持力变大C．AB挡板的支持力变大，C端的支持力变大D．AB挡板的支持力变大，C端的支持力变小5．在我国东北寒冷的冬季，狗拉雪橇是人们出行的常见交通工具，如图所示，一质量为30kg的小孩坐在10.6kg的钢制滑板的雪橇上，狗用与水平方向成37°角斜向上的拉力拉雪橇，雪橇与冰道间的动摩擦因数为0.02，求狗要用多大的力才能够拉雪橇匀速前进．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)6．在动画片《熊出没》中，熊二用一根轻绳绕过树枝将光头强悬挂起来，如图所示，此时轻绳与水平地面的夹角θ＝37°.已知光头强的质量为m＝60kg，熊二的质量为M＝300kg，不计轻绳与树枝间的摩擦．(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)求：(1)轻绳对熊二的拉力的大小；(2)地面对熊二的支持力的大小；(3)熊二对地面的摩擦力的大小和方向．6．共点力作用下物体的平衡必备知识·自主学习一、 1．匀速直线 2．平衡 3．零 二、 正交分解关键能力·合作探究探究点一 【典例示范】例1 解析：处于平衡状态的物体，从运动形式上来看是处于静止或匀速直线运动状态，从受力上来看，物体所受合力为零．某一时刻速度为零的物体，受力不一定为零，故不一定处于平衡状态，选项A 、D 错误；物体相对于另一物体静止时，该物体不一定静止，如当另一物体做变速运动时，该物体也做变速运动，此物体处于非平衡状态，故选项B 错误；由共点力的平衡条件可知选项C 正确．答案：C例2 解析：解法一： 合成法如图甲所示，将弹力F 和斜面对小球的支持力N 直接合成，图中的F ′即为两力的合力． 由几何关系可知，图中α＝120°，β＝30°，由正弦定理可得mg sin 120°＝F sin 30°，而弹力F ＝kx ，联立解得弹簧的伸长量x ＝√3mg 3k.解法二： 正交分解法如图乙所示为小球的受力情况，其中F 为弹簧的弹力，由几何关系可知，弹力F 与斜面之间的夹角为30°.将小球所受的重力mg 和弹力F 分别沿平行于斜面和垂直于斜面的方向进行正交分解，由共点力的平衡条件知，弹力F 沿斜面向上的分力与重力mg 沿斜面向下的分力大小相等，即F cos30°＝mg sin30°，由胡克定律得F ＝kx ，联立解得弹簧的伸长量x ＝√3mg 3k，选项C 正确．答案：C素养训练1 解析：A 图中物体做加速度逐渐减小的变加速运动，所受合力不为零，故不处于平衡状态；B 图中物体做匀减速直线运动，合力不为零，故不处于平衡状态；C 图中物体做匀速直线运动，所受的合力为零，故物体处于平衡状态；D 图中物体受到逐渐减小的合力，故物体不处于平衡状态．答案：C素养训练2 解析：桥的东西两侧各有一根主缆，共有两根主缆．画出桥面的受力图如图所示，根据共点力的平衡条件，两根主缆对桥面的拉力的合力必与重力大小相等，方向相反，即2×2T cos θ＝G由图中几何关系可得 cot θ＝196−501 385/2＝15，cos θ＝15 解得T ＝6×108N ．故选项B 正确．答案：B 探究点二 【导学探究】提示：(1)物块A 随着斜面慢慢转动，转动过程中的每一个状态都可以近似看成是平衡状态．(2)物块A受到竖直向下的重力、垂直斜面向上的支持力和沿斜面向上的静摩擦力作用．(3)物块A近似处于平衡状态，所以重力G和支持力N、静摩擦力f时刻平衡．将重力分解为垂直于斜面和沿斜面的分力，根据平衡条件，N＝G cosθ，f＝G sinθ，因为在这一过程中θ减小，所以支持力变大，静摩擦力变小．【典例示范】例3 解析：画出物块的受力分析图，设物块所在位置与圆心O的连线与竖直方向的夹角为θ，则F ，物块从B点缓慢移动到C点的过程中，随θ角的增大，F增大，N增大，＝G tanθ，N＝Gcosθ故选A.答案：A例4 解析：对结点O受力分析如图所示．结点O始终处于平衡状态，所以OB绳和OA绳上的拉力的合力大小保持不变，方向始终是竖直向上的．由图可得，在OB绳沿半圆环缓缓移动的过程中，OA绳与OB绳之间的夹角逐渐变大，OA绳受到的拉力逐渐变大，OB绳受到的拉力先变小后变大．答案：D素养训练3 解析：对车厢上的货物进行受力分析，如图所示，根据平衡条件，N＝mg cos θ，f＝mg sinθ，当θ增大时，cosθ减小，N减小，sinθ增大，f增大，选项C正确．答案：C素养训练4 解析：小球受力如图所示．挡板对小球的压力N1和斜面对小球的支持力N2的合力与重力G大小相等，方向相反，N2总是垂直斜面，方向不变，由图可知N1方向改变时，其大小只能沿PQ线变动，显然在挡板移动过程中，N1先减小后增大，N2一直减小．答案：B随堂演练·自主检测1．解析：木块沿斜面匀速下滑，受力平衡，受到竖直向下的重力、斜面对它的垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力．答案：B2.解析：以风铃为研究对象受力分析如图所示，根据受力图可知，T与F的合力与重力是一对平衡力，A错误；由图可知，T一定大于F，B错误；T与F的合力与重力是一对平衡力，，D正方向竖直向上，C错误；根据图中几何关系可得轻绳所受拉力的大小为T′＝T＝Gcosθ确．答案：D3.解析：以O点为研究对象，受力如图所示，当用水平向左的力缓慢拉动O点时，则绳OA与竖直方向的夹角变大，由共点力的平衡条件知F逐渐变大，T逐渐变大，选项A正确．答案：A4.解析：对球受力分析，由图可知，F1＝G tanθ，F2＝G，当CD挡板的C端略向右偏移cosθ少许时，θ变大，则F1和F2均变大，故选C.答案：C5．解析：对小孩和雪橇整体受力分析，如图所示，雪橇匀速运动时有竖直方向：(M＋m)g＝N＋F sin37°①水平方向：F cos37°＝f②又f＝μN③由①②③得：狗拉雪橇匀速前进要用力为F＝μ(M+m)g＝10Ncos37°+μsin37°答案：10N6．解析：(1)以光头强为研究对象进行受力分析，得拉力T＝mg＝600N.(2)以熊二为研究对象受力分析，根据竖直方向受力平衡可知N＋T sinθ＝Mg，代入数据得支持力N＝2640N.(3)对熊二，根据水平方向受力平衡可知f＝T cosθ，代入数据得f＝480N.由牛顿第三定律可知，熊二对地面的摩擦力的大小f′＝f＝480N，方向水平向左．答案：(1)600N (2)2640N (3)480N 方向水平向左。
新课程同步鲁科版高中物理必修第二册新学案课件：第3章 第1节 匀速圆周运动快慢的描述
各点线速度大小相等；若属于同轴传动，则轮上各点的角速度相
等。
(2)确定半径关系：根据装置中各点位置确定半径关系，或根
据题意确定半径关系。
(3)择式分析：若线速度大小相等，则根据 ω∝1r分析，若角 速度大小相等，则根据 v∝r 分析。
[对点练清]
1.(2018·江苏学业水平测试)如图所示，风力发电周的来自切__线__ 向中学阶方向
段不研究)
s 标量
Hz 标量
_r_/_s_ 标量
2.判一判
(1)线速度是位移与发生这段位移所用时间的比值。 ( × )
(2)角速度是标量，没有方向。
(×)
(3)匀速圆周运动的周期相同，角速度大小及转速都相同。
(√)
3．选一选
物体在做匀速圆周运动的过程中，下列关于其线速度的说法
又 vB＝RBωB＝12RAωA＝v2A 所以 vA∶vB∶vC＝vA∶12vA∶vA＝2∶1∶2 TA∶TB∶TC＝ω2πA∶ω2πB∶ω2πC＝12∶12∶13＝3∶3∶2。 答案：ωA∶ωB∶ωC＝2∶2∶3 vA∶vB∶vC＝2∶1∶2 TA∶TB∶TC＝3∶3∶2
3．如图所示，A、B 两个齿轮的齿数分别是 z1、z2，各自固定在 过 O1、O2 的轴上。其中过 O1 的轴与电动机相连接，此轴转 速为 n1，求：
突破点二 常见三种转动装置 [学透用活]
装置
特点
(1)角速度相同，即ωA＝ωB
同 轴
(2)周期相同，即TA＝TB
转
(3)线速度与半径成正比，
动
即 vvAB＝Rr
(1)线速度大小相等，即vA＝vB
皮
(2)周期与半径成正比，
带 传
即 TTAB＝Rr
高中物理平衡状态讲解教案
高中物理平衡状态讲解教案一、平衡状态的定义我们要明确什么是平衡状态。
在物理学中，一个物体如果处于静止或者匀速直线运动的状态，我们就称这个物体处于平衡状态。
这是因为在这种情况下，作用在物体上的外力合力为零，物体不会发生加速度变化。
二、平衡状态的条件我们来探讨达到平衡状态需要满足的条件。
简单来说，有两个基本条件：1. 外力条件：作用在物体上的所有外力的矢量和必须为零。
这意味着，要么物体上没有外力作用，要么所有外力相互抵消。
2. 力矩条件：作用在物体上的所有外力关于任意轴的力矩之和也必须为零。
这一点对于非质点物体尤其重要，因为它保证了物体不仅不会平移，而且不会绕轴旋转。
三、平衡状态的应用理解了平衡状态的概念和条件后，我们来看几个具体的应用实例：- 桥梁设计：在桥梁设计中，确保桥梁结构在各种负载作用下保持平衡是至关重要的。
设计师需要考虑桥梁受到的重力、风力、车辆载荷等因素，并通过精确计算确保所有力都达到平衡状态。
- 建筑抗震：建筑物在地震时能够保持稳定，是因为其设计考虑到了地震力的作用，并通过结构的弹性或塑性变形消耗能量，最终达到一个新的平衡状态。
- 飞行器稳定：飞机在空中飞行时，需要通过调整机翼和尾翼的角度来保持升力和重力的平衡，同时通过方向舵来保持航向的稳定。
四、教学方法建议在教授平衡状态时，教师可以采取以下几种方法来帮助学生更好地理解和掌握这一概念：- 实验演示：通过简单的实验，如使用弹簧秤和物体来展示力的平衡，或者用杠杆来说明力矩的平衡。
- 案例分析：选取生活中的实例，让学生分析其中的平衡状态，如何实现以及破坏平衡会有什么后果。
- 问题解决：给学生提供一些实际问题，让他们应用平衡状态的原理来求解，如计算在不同条件下桥梁的最大载重等。
五、总结。
高一物理《平衡条件的应用》知识点及例题
精心整理
高一物理《平衡条件的应用》知识点及例题
1.物体的平衡条件：
作用在物体上的所有力的合力为0.即ΣF=0
2.3.︱4.5.例1(A)物体的运动状态发生变化，物体的受力情况一定变化;
(B)物体在恒力作用下，一定作匀变速直线运动;
(C)物体的运动状态保持不变，说明物体所受的合外力为零;
精心整理
(D)物体作曲线运动时，受到的合外力不可能是恒力。
例2、如图所示,位于斜面上的物体M在沿斜面向上的力F作用下,处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力为().
(A)方向可能沿斜面向上
(B)
(C)
(D)
A
B
C。
新课程同步鲁科版高中物理必修第二册新学案课件：第2章 习题课2 平抛运动的规律及应用
2．求解思路
已知信息 实例
处理思路
速度 方向
位移 方向
(1)确定速度与竖直方向的夹角θ，画出
垂直打到斜 速度分解图。
面上的平抛 (2)根据水平方向和竖直方向的运动规律
运动
分析vx、vy。
vx
(3)根据tan θ＝ vy 列式求解。
从斜面上一 (1)确定位移与水平方向的夹角θ，画出
点水平抛出 位移分解图。
(2)设击球点的高度为h，当h较小时，击 球速度过大会出界，击球速度过小又会触网， 临界状态是球刚好擦网而过，落地时又恰压在 底线上(如图所示)。
设球网的高度为H，刚好不触网时有x＝v0t， 即3 m＝v0t h－H＝12gt2，即h－2 m＝12gt2 同理，当排球落在界线上时有12 m＝v0t′，h＝12gt′2 可得击球点高度h≈2.13 m。 [答案] (1)3 10 m/s<v≤12 2 m/s (2)2.13 m
6gh<v<L1
g 6h
hg<v<
4L1 2＋L2 2g 6h
6gh<v<12
4L1 2＋L2 2g 6h
hg<v<12
4L1 2＋L2 2g 6h
解析：设以速率v1发射乒乓球，经过时间t1刚好落到球网正中 间。则竖直方向上有3h－h＝12gt12，水平方向上有L21＝v1t1，解
得v1＝L41 hg。设以速率v2发射乒乓球，经过时间t2刚好落到球
宽分别为L1和L2，中间球网高度为h。发射机安装于台面左 侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓
球，发射点距台面高度为3h。不计空气的作用，重力加速度
大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适
2020-2021高中物理鲁科版第一册学案：第5章 第3节牛顿第二运动定律含解析
2020-2021学年高中物理新教材鲁科版必修第一册学案：第5章第3节牛顿第二运动定律含解析第3节牛顿第二运动定律学习目标：1。
[物理观念]（1）掌握牛顿第二定律的文字内容和数学表达式．(2)知道单位制、基本单位和导出单位的概念． 2.[科学思维]学会利用牛顿第二定律解决实际问题,并且能够从不同角度解决动力学问题，具有质疑和创新意识． 3.[科学探究］学会通过加速度与力、质量关系的数据探究，归纳各物理量之间可能存在的关系，并能解释相关自然现象．4。
［科学态度与责任］尊重客观规律,坚持实事求是,将牛顿运动定律应用于日常生活实际，能认识牛顿运动定律的应用对人类文明进步的推动作用．阅读本节教材，回答第118页和第120页“物理聊吧”的问题，并梳理必要知识点．教材P118页“物理聊吧”问题提示：不矛盾．无论用多小的力还是很大的力推柜子时,皆因柜子受到平衡力的作用，合力为零,因而加速度为零，柜子始终静止不动．教材P120页“物理聊吧”问题提示：垫高木板一端,使小车不挂重物时能匀速运动，说明小车处于平衡状态,所受合力为零．挂上重物时，当重物质量远小于小车质量，才可以近似认为小车受到的合力约等于重物的重力．一、牛顿第二定律1．内容：物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比,与物体的质量成反比，加速度方向与合外力方向相同．2．表达式：F＝kma。
合质量的单位用kg，加速度的单位用m/s2,且规定质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度所用的力为1 N,这样表达式中的k就等于1，牛顿第二定律表达式可简化为F＝ma。
说明：公式F＝ma中，F一般指合力，a对应的指合加速度．二、力学单位制1．国际单位（1）基本单位：在力学中有米（m)(长度单位)、千克（kg)(质量单位）、秒（s)(时间单位）．（2)导出单位：在力学中利用物理公式从三个基本单位导出的其他单位．2．意义与作用：用公式计算时，所列的等式中不必一一写出每个物理量的单位,只要在计算结果的数据后面写出待求量的单位即可．注意：可以利用单位，反推出公式正确性和计算结果的正确性．1．思考判断（正确的打“√”，错误的打“×”)（1)由牛顿第二定律可知，物体的质量与物体所受合外力成正比，与物体的加速度成反比．(×）（2）物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力大小决定，与物体的速度大小无关．(√)(3)物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度方向无关．(√）(4)在力学问题的分析计算中，只能采用国际单位，不能采用其他单位．(×）(5）力学单位制中，国际单位制的基本单位有千克、米、秒．（√)（6）只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F＝ma. (√) 2．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是(）A．牛顿第二定律的表达式F＝ma在任何情况下都适用B．某一瞬时的加速度，不但与这一瞬时的外力有关，而且与这一瞬时之前或之后的外力有关C．在公式F＝ma中,若F为合外力,则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和D．物体的运动方向一定与物体所受合外力的方向一致C［牛顿第二定律只适用于宏观物体在低速时的运动，A错误；F＝ma具有同时性，B错误;如果F＝ma中F是合外力，则a 为合外力产生的加速度,即各分力产生加速度的矢量和，C正确；如果物体做减速运动，则v与F反向，D错误．］3．(多选）下列说法中正确的是()A．质量是物理学中的基本物理量B．长度是国际单位制中的基本单位C．kg·m/s是国际单位制中的导出单位D．时间的单位——小时,是国际单位制中的导出单位AC［质量是力学中的基本物理量，A正确；长度是物理量,不是单位,B错误;kg·m/s是国际单位制中的导出单位,C正确；小时是时间的基本单位，不是导出单位，D错误．]对牛顿第二定律的理解在日常生活中，小巧美观的冰箱贴使用广泛，增加了室内的美感．一磁性冰箱贴贴在冰箱的表面上静止．探究：(1)分析冰箱贴受哪些力？是否有加速度？（2）若把冰箱贴拿在手里，猛一松手，它是否立即有加速度？若有加速度，请指明其方向？提示：(1）冰箱贴受重力和竖直向上的摩擦力，磁力和弹力，它们分别是两对平衡力，合力为零,加速度为零．（2）猛一松手，冰箱贴受重力和空气阻力，合力竖直向下，立即有了竖直向下的加速度．1．牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系，指明了加速度大小和方向的决定因素．2．牛顿第二定律的五点说明A．由F＝ma可知,F与a成正比，m与a成反比B．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用C．加速度的方向总跟合外力的方向一致D．当外力停止作用时，加速度随之消失思路点拨：理解上述表格中加速度的“五性”是解决该类问题的关键．CD［虽然F＝ma表示牛顿第二定律，但F与a无关，因a 是由m和F共同决定的，即a∝错误!且a与F同时产生、同时消失、同时存在、同时改变;a与F的方向永远相同．综上所述,可知选项A、B错误,C、D正确．］正确理解牛顿第二定律（1)物体的加速度和合力是同时产生的，不分先后，但有因果性，力是产生加速度的原因，没有力就没有加速度．（2)不能根据m＝错误!得出m∝F、m∝错误!的结论，物体的质量m是由自身决定的，与物体所受的合力和运动的加速度无关，但物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力而求得．(3)不能由F＝ma得出F∝m、F∝a的结论,物体所受合力的大小是由物体的受力情况决定的,与物体的质量和加速度无关．［跟进训练]1．根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是（）A．物体加速度的大小跟它的质量、受到的合力无关B．物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C．物体加速度的大小跟它所受的作用力中的任一个的大小成正比D．当物体质量改变但其所受合外力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比［答案］D牛顿第二定律的应用“歼10”战机装备我军后，在各项军事演习中表现优异,引起了世界的广泛关注．如图所示，一架质量m＝5.0×103kg的“歼10”战机，从静止开始在机场的跑道上滑行，经过距离s＝5。
高中物理必修一4.4平衡条件的应用教案
4.4《平衡条件的应用》教案一. 教学内容：平衡条件的应用二、教学目标：掌握求解共点力平衡条件的应用问题的一般方法和步骤［教学过程］1. 共点力平衡条件的应用现实生活中，物体在力的作用下处于平衡状态的情况随处可见，站着的人在重力和地面支持力的作用下，处于静止平衡状态，这叫静态平衡；跳伞运动员在降落过程中，当其匀速降落时，他所受的重力与降落伞的拉力及空气阻力平衡，这是动态平衡。
有时，物体就整体而言并不处于平衡状态，但它可以在某一方向上处于平衡状态。
如在海面上加速行驶的快艇，在水平方向做变速运动，可是它在竖直方向上只受重力和浮力这一对平衡力作用，因此它在竖直方向上处于平衡状态。
2. 依平衡条件列方程可对任一方向也可在某一方向（1）在共点力作用下物体处于平衡状态，则物体所受合力为零，因此物体在任一方向上的合力都为零。
（2）如果物体只是在某一方向上处于平衡状态，则该方向上合力为零，因此可以在该方向上应用平衡条件列方程求解。
3. 求解共点力作用下物体平衡的方法（1）解三角形法：这种方法主要用来解决三力平衡问题，是根据平衡条件并结合力的合成或分解的方法，把三个平衡力转化为三角形的三条边，然后通过解这个三角形求解平衡问题，解三角形多数情况是解直角三角形，如果力的三角形并不是直角三角形，能转化为直角三角形的尽量转化为直角三角形，如利用菱形的对角线相互垂直的特点就得到了直角三角形，确实不能转化为直角三角形时，可利用力的三角形与空间几何三角形的相似等规律求解。
（2）正交分解法：正交分解法在处理四力或四力以上的平衡问题时非常方便，将物体所受各个力均在两互相垂直的方向上分解，然后分别在这两个方向上列方程。
此时平衡条件可表示为⎪⎩⎪⎨⎧==0F 0F y x 合合 说明：应用正交分解法解题的优点：①将矢量运算转变为代数运算，使难度降低；②将求合力的复杂的解三角形问题，转化为正交分解后的直角三角形问题，使运算简便易行；③当所求问题有两个未知条件时，这种表达形式可列出两个方程，通过对方程组求解，使得求解更方便。
高中物理教科版目录(全套)
高中物理- 教科版目录（全套）必修一第一章运动的描述1.1 质点参考系空间时间1.2 位置变化的描述位移1.3 直线运动中位移随时间变化的1.4 运动快慢与方向的描述1.5 直线运动速度随时间变化的图像.1.6 速度变化快慢的描述加速度1.7匀速直线运动的规律1.8匀速直线运动的规律的应用1.9 匀速直线运动的加速度第二章力2.1力2.2重力2.3 弹力2.4摩擦力2.5力的合成2.6力的分解第三章牛顿运动定律3.1从亚里士多德到伽利略3.2 牛顿第一定律3.3 牛顿第二定律3.4牛顿第三定律3.5 牛顿运动定律的应用3.6 自由落体运动3.7 超重与失重3.8汽车安全运行与牛顿运动定律第四章物体的平衡4.1 共点力作用下物体的平衡4.2 共点力平衡条件的应用4.3 平衡的稳定性（选学）必修二第一章抛体运动1.1 曲线运动1.2 运动的合成与分解1.3 平抛运动1.4 斜抛运动第二章圆周运动2.1 描述圆周运动2.2 圆周运动的向心力2.3 匀速圆周运动的实例分析2.4 圆周运动与人类文明（选学）第三章万有引力定律3.1天体运动3.2 万有引力定律3.3 万有引力定律的应用3.4人造卫星宇宙速度第四章机械能和能源4.1 功4.2 功率4.3动能与势能4.4动能定理4.5 机械能守恒定律4.6能源的开发与利用第五章经典力学的成就与局限性5.1 经典力学的成就与局限性5.2 了解相对论5.3 初识量子论理科选修- 选修3-1第一章电场1.1电荷电荷守恒定律1.2库仑定律1.3 电场电场强度和电场线1.4 电势差1.5 电势差与电场强度的关系1.6 电容器和电容1.7 静电的利用及危害第二章直流电路2.1欧姆定律2.2 电阻定律2.3 焦耳定律2.4 电阻的串联、并联及其应用2.5 伏安法测电阻2.6 电源的电动势和内阻2.7 闭合电路欧姆定律2.8 欧姆表多用电表2.9逻辑电路和控制电路第三章磁场3.1 磁现象磁场3.2 磁感应强度磁通量3.3磁场对电流的作用-安培力3.4 磁场对运动电荷的作用-落伦兹.3.5洛伦兹力的应用选修3-2第一章电磁感应1.1 电磁感应现象的发现1.2 感应电流产生的条件1.3 法拉第电磁感应定律1.4 楞次定律1.5 电磁感应中的能量转化与守恒1.6 自感日光灯1.7 涡流研究课题测量玩具电动机运转时的. 第二章交变电流2.1 交变电流2.2 描述正弦交流电的物理量2.3实验：练习使用示波器2.4电容器在交流电路中的作用2.5 电感器在交流电路中的作用2.6 变压器2.7 电能的输送第三章传感器3.1 传感器3.2 温度传感器和光电式传感器3.3 生活中的传感器3.4实验探究：简单的光控和温控.选修3-3第一章分子动理论与统计思想1.1 物体是由大量分子组成的1.2 分子的热运动1.3分子间的相互作用力1.4 统计规律分子运动速率分布1.5 温度内能气体的压强1.6实验探究：用油膜法测油酸分.第二章固体和液体2.1 晶体和非晶体2.2 半导体2.3 液体的表面张力2.4液晶第三章气体3.1气体实验定律3.2 气体实验定律的微观解释及图.3.3 理想气体3.4饱和汽与未饱和汽3.5 空气的湿度第四章能量守恒与热力学定律4.1能量守恒定律的发现4.2 热力学第一定律4.3宏观热过程的方向性4.4 热力学第二定律4.5熵概念初步第五章能源与可持续性发展5.1 能源与人类生存的关系5.2 能源利用与环境问题5.3 可持续发展战略选修3-4第一章机械振动1.1 简谐运动1.2 单摆1.3简谐运动的图像和公式1.4阻尼振动受迫振动1.5 实验探究：用单摆测定重力加. 第二章机械波2.1 机械波德形成和传播2.2 横波的图像2.3 波的频率和波速2.4 惠更斯原理波的反射与折射2.5 波的干射、衍射第三章电磁振荡电磁波3.1电磁振荡3.2 电磁场和电磁波3.3电磁波普电磁波的应用3.4 无线电波发射、传播和接收第四章光的折射4.1 光的折射定律4.2 实验探究：测定玻璃的折射率4.3 光的全反射第五章光的波动性5.1 光的干涉5.2实验探究：用双缝干涉观光的.5.3 光的衍射与偏振5.4激光第六章相对论6.1 经典时空观6.2 狭义对相对论的两个基本假设6.3 相对论时空观6.4 相对论的速度变换定律质量和.6.5广义相对论选修3-5第一章碰撞与能量守恒1.1 碰撞1.2 动量1.3 动量守恒定律1.4 动量守恒定律的应用第二章原子结构2.1 电子2.2 原子的核式结构模型2.3 光谱氢原子光谱2.4 波尔的原子模型能级第三章原子核3.1 原子核的组成与核力3.2 放射性衰变3.3 放射性的应用、危害与防护3.4 原子核的结合能3.5 核裂变3.6 核聚变3.7 粒子物理学简介第四章波粒二象性4.1 量子概念的诞生4.2 光电效应与光量子假说4.3 光的波粒二象性4.4 实物粒子的波粒二象性4.5 不确定关系。
新教材鲁科版高中物理选择性必修第二册全册各章节学案讲义(知识点考点汇总及配套习题)
鲁科版选择性必修第二册全册学案第1章安培力与洛伦兹力...................................................................................................... - 1 - 第1节安培力及其应用.............................................................................................. - 1 - 第2节洛伦兹力........................................................................................................ - 12 - 第3节洛伦兹力的应用............................................................................................ - 22 - 章末复习 ....................................................................................................................... - 31 - 第2章电磁感应及其应用.................................................................................................... - 40 - 第1节科学探究：感应电流的方向(第1课时) ..................................................... - 40 - 第1节科学探究：感应电流的方向(第2课时) ..................................................... - 47 - 第2节法拉第电磁感应定律.................................................................................... - 57 - 第3节自感现象与涡流............................................................................................ - 66 - 章末复习 ....................................................................................................................... - 75 - 第3章交变电流与远距离输电............................................................................................ - 81 - 第1节交变电流的特点............................................................................................ - 81 - 第2节交变电流的产生............................................................................................ - 91 - 第3节科学探究：变压器...................................................................................... - 102 - 第4节电能的远距离输送...................................................................................... - 112 - 变压器综合问题.......................................................................................................... - 121 - 章末复习 ..................................................................................................................... - 128 - 第4章电磁波 ..................................................................................................................... - 135 - 第1节电磁波的产生.............................................................................................. - 135 - 第2节电磁波的发射、传播和接收...................................................................... - 144 - 第3节电磁波谱...................................................................................................... - 144 - 章末复习 ..................................................................................................................... - 152 - 第5章传感器及其应用...................................................................................................... - 156 - 第1节常见传感器的工作原理.............................................................................. - 156 - 第2节科学制作：简单的自动控制装置................................................................ - 166 - 第3节大显身手的传感器........................................................................................ - 166 - 章末复习 ..................................................................................................................... - 175 -第1章安培力与洛伦兹力第1节安培力及其应用学习目标：1.[物理观念]知道安培力的定义及安培力大小的决定因素。
鲁科版必修二物理知识点
鲁科版必修二物理知识点鲁科版必修二物理知识点是高中物理学习的重要内容之一，从基础概念到高级知识都被覆盖到。
以下是对鲁科版必修二物理知识点的详细介绍。
第一章动量守恒定律动量守恒定律是保证物理系统内部不发生作用力的情况下，总的动量矢量保持不变的法则。
在此基础上，我们学习了弹性碰撞和非弹性碰撞等内容。
同时，还探究了动量定理、冲量定理的相关概念。
第二章物体的机械运动物体的机械运动包括直线运动和曲线运动两个方面，涉及到了速度、加速度、位移等概念。
在此基础上，学习了匀变速直线运动、匀速圆周运动、向心力和显微镜等内容。
第三章力学能力学能包括势能和动能两个概念，其中势能是由于位置关系而具有的能量，如弹性势能、引力势能。
而动能则与物体的质量和速度有关。
在此基础上，我们学习了机械能守恒定律和机械功等内容。
第四章振动与波动振动与波动是物理学中的重要概念，涉及到了波动方程、波的干涉、衍射和波的偏振等内容。
与此同时，还学习了弹性体的振动和声波等概念。
第五章热学热学是讨论物质内部热平衡和热不平衡的学科，与热力学关系密切。
其中包括了理想气体状态方程、热机等内容。
此外还学习了热力学第一定律和第二定律等内容。
第六章电学电学是探讨带电粒子和电场、电势的学科，牛顿万有引力定律和库仑定律都是电学的基础。
我们学习了电势能、电势差、导体电势等内容。
同时还探究了电流和电阻等电学概念。
第七章磁学磁学是探讨磁性物质和磁场的学科，包括了磁感应强度、磁通量、磁通量密度等内容。
与此同时，还学习了电磁感应现象和安培环路定理等内容。
总结鲁科版必修二物理知识点涵盖了物理学中的基础概念和高级知识，对于高中生学习物理有着重要意义。
掌握这些知识点，能够帮助我们理解和应用物理学的基本原理，提升物理学习的效果。
新课程同步鲁科版高中物理必修第二册新学案课件：第1章 第1节 机 械 功
[易错警示] 对做功正负的两点提醒
(1)摩擦力可能做正功，也可能做负功，要具体分析，不能认 为摩擦力一定做负功。
(2)做功的正、负与力的性质无关，关键要看力和位移的方向 关系。
[对点练清] 1．(2019·临沂高一检测)图甲为一女士站立在台阶式(台阶水平)自
动扶梯上正在匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式倾斜扶梯 上正在匀速上楼。下列关于两人受到的力做功判断正确的是
3．分段法(或微元法)：当力的大小不变，力的方向时刻与速 度同向(或反向)时，把物体的运动过程分为很多小段，这样每一 小段可以看成直线，先求力在每一小段上的功，再求和即可，力 做的总功 W＝Fs 路或 W＝－Fs 路。空气阻力和滑动摩擦力做功可 以写成力与路程的乘积就是这个原理。
2．(2019·济南高一检测)如图所示，一小孩和一大人都以水平的
力匀速推动相同的木箱在相同的路面上走相同的位移(推箱
的速度大小如图中所注)，比较此过程中两人分别对木箱做
功的多少
()
A．大人做的功多
B．小孩做的功多
C．大人和小孩做的功一样多 D．条件不足，无法判断
解析：因为木箱匀速运动，所以推力等于摩擦力，ห้องสมุดไป่ตู้据 f＝μN
(2)根据力 F 的方向与物体运动速度 v 的方向的夹角 α 判断： 0≤α＜π2时，力对物体做正功；α＝π2时，力对物体不做功；π2＜α≤π 时，力对物体做负功。此方法一般用于物体做曲线运动的情况。
(3)看速率增大还是减小，若在力作用下速率增大，此力做正 功，反之做负功，此方法一般应用于力的方向不明确的变速运动。
(3)功的计算公式
W＝Fscos α，式中的 α 是力的方向与位移方向 的夹角。
(4)功的单位
新课程同步鲁科版高中物理必修第二册新学案课件：第1章 第5节 第2课时 实验：实验机械能守恒定律
4．可不必测量出物体的质量，只要验证 ghn＝12vn 2即可。 5．速度不能用 v＝gt 或 v＝ 2gh计算，因为只要认为加速 度为 g，机械能必然守恒，即相当于用机械能守恒定律验证机械 能守恒定律，况且用 v＝gt 计算出的速度比实际值要大，会得出 机械能增加的错误结论，而因为摩擦阻力的影响，机械能应该减 小，所以速度应从纸带上直接测量计算。同样的道理，重物下落 的高度 h，也只能用刻度尺直接测量，而不能用 h＝12gt2 或 h＝2vg2 计算得到。
2．实验验证： 方法一：利用起始点 O 和 n 个计数点，分别计算出各点对 应的重力势能和动能。设起始点 O 处的重力势能为零，则各计 数点处的重力势能为－mghn，对应的动能为12mvn 2，如果在实 验误差允许的范围内 mghn＝12m vn 2，则机械能守恒。 方法二：任意选取两点 A、B，测出 hAB，计算出 mghAB；再 计算出 vA、vB、12mvB 2－12mvA 2的值，如果在实验误差允许的范 围内 mghAB＝12mvB 2－12mvA 2，则机械能守恒。
A．OA、AD 和 EG 的长度 C．BD、CF 和 EG 的长度
B．OC、BC 和 CD 的长度 D．AC、BD 和 EG 的长度
[解析] (1)重物选用质量和密度较大的金属锤、两限位孔在 同一竖直面内对正都可以降低摩擦阻力对实验结果造成的误差， A、B 正确；动能与重力势能表达式中都含有质量 m，可以约去， 故不需要测量出质量 m 的具体数值，C 错误；重物下落之前应 该用手拉住纸带上端而不是用手托住重物，D 错误。
重物动能的增加量 ΔEk＝12mvB2＝12×1×0.982 J≈0.480 J。 (4)计算得出 ΔEp＞ΔEk。这是因为重物在下落过程中还需克服摩 擦阻力做功。 答案：(1)O (2)0.98 (3)0.491 0.480 (4)＞ 重物在下落过程中还需克服摩擦阻力做功
人教版高中物理必修1精品课件 第3章 相互作用——力 5.共点力的平衡
0
。
y 轴上的合力:Fy=1 + 2 + 3 +…=
0
。
情境链接 有一些旅客斜向上拉着行李箱走,有一些旅客斜向下推着行李箱
走。请判断拉着行李箱走省力还是推着行李箱走省力,并说明理由。
提示 拉着行李箱走省力。
拉着行李箱走时,行李箱受力如图甲所示,根据平衡条件有Fcos α=Ff,
个力等大反向,这样就可以利用解三角形的知识,确定绳的
拉力大小。
方法二:正交分解法。因为挂牌所受三个共点力的合力为零,所以将各力沿
两个互相垂直的方向正交分解后,有Fx=0,Fy=0,由方程即可确定绳的拉力
大小。
知识归纳
1.处理静态平衡问题的常用方法
方法
合成法
内容
物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第
(2)应用正交分解法时,常按以下方法建立坐标轴。
①研究水平面上的物体时,通常沿水平方向和竖直方向建立坐标轴。
②研究斜面上的物体时,通常沿斜面方向和垂直斜面方向建立坐标轴。
③研究物体在杆(或绳)的作用下转动时,通常沿杆(或绳)方向和垂直杆(或
绳)的方向建立坐标轴。
对点演练
2.(2023山西朔州联考)如图所示,轻杆一端与竖直墙上的铰链连接,另一端
(1)挂牌受几个力作用?这些力是共点力吗?
(2)怎样确定两侧绳的拉力大小?说说你的想法。
要点提示 (1)如图所示,挂牌受重力、两侧绳的拉力,共三
个力作用,这三个力的作用线相交于一点,是共点力;
(2)方法一:利用合成法。根据共点力平衡的条件可知,挂牌
所受三个共点力的合力为零,即任意两个力的合力与第三
(2)物体受共点力作用处于平衡状态,各力一定作用于物体的同一点。(×)
2024-2025学年高二物理选择性必修第二册(鲁科版)教学课件第1章第3节洛伦兹力的应用
小。由于电子的速度极大,同一电子穿过磁场过程中可认为
磁场没有变化,是稳定的匀强磁场。
高中物理 选择性必修第二册
第1章 安培力与洛伦兹力
已知电子质量为m,电荷量为e,电子枪加速电压为U,磁常量为μ,螺线管线圈的匝数为N,偏转磁场区
域的半径为r,其圆心为O点。当没有磁场时,电子束通过O点,打在荧光屏正中的M点,O点到荧光屏
粒子垂直进入匀强磁场
粒子只受洛伦兹力
2、规律：
洛伦兹力充当向心力
mv
Bvq
r
3、重要结论：
m4 2
Bvq
r
2
T
2
T
2 m
Bq
r
mv
Bq
2mEk
Bq
高中物理 选择性必修第二册
第1章 安培力与洛伦兹力
一、电视显像管中电子束的偏转
如图所示为电视显像管的原理示意图,电子枪发射的电子束不经过磁场时会打在荧光屏正中。
据左手定则可知磁场应垂直纸面向里。
(2)磁场方向应垂直纸面向外。
高中物理 选择性必修第二册
第1章 安培力与洛伦兹力
电视机显像管的原理
（1）显像管中电子束的运动情况
电子枪发射的电子束(连续的电子)经过电场时做加速运动,再经过偏转磁场做匀速圆周
运动,离开磁场后做匀速直线运动到达荧光屏。
高中物理 选择性必修第二册
乙
高中物理 选择性必修第二册
第1章 安培力与洛伦兹力
3. 电视机显像管(抽成真空玻璃管)的成像原理主要是靠电子
枪产生高速电子束,并在变化的磁场作用下发生偏转,打在荧
光屏不同位置上发出荧光而成像。显像管的原理示意图(俯
2024-2025学年高二物理选择性必修第二册(鲁科版)教学课件第1章第2节洛伦兹力
的高层大气时，与大气中的原子和分子碰撞并激发，从而释放能
量，同时产生光芒，形成围绕磁场的大圆圈，它是一种绚丽多彩
的发光现象。
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第1章 安培力与洛伦兹力
一、磁场对运动电荷的作用
阴极射线管——观察电子束运动轨迹的装置
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第1章 安培力与洛伦兹力
(1)如图是把阴极射线管放入磁场中的情形,电子束偏转方向是怎样的?
第1章 安培力与洛伦兹力
二、带电粒子在匀强磁场中的运动
如图所示的装置叫作洛伦兹力演示仪。励磁线圈能够在两个线圈之间产生方向与两个线
圈中心连线平行的匀强磁场;玻璃泡内的电子枪(即阴极)发射出阴极射线,使泡内的低压汞
蒸气发出辉光,这样就可显示出电子的轨迹。
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第1章 安培力与洛伦兹力
6.带电粒子的质量m=1.7×10-27 kg,电荷量q=1.6×10-19 C,以速度
v=3.2×106 m/s沿垂直于磁场同时又垂直于磁场边界的方向进入匀强
磁场中,磁场的磁感应强度为B=0.17 T,磁场的宽度l=10 cm,如图所示。
(g取10 m/s2,计算结果均保留两位有效数字)
(1)带电粒子离开磁场时的速度为多大?
在与磁场垂直的平面内做匀速圆周运动,粒子的合运动为等螺距的螺旋线运动。
分析带电粒子做螺旋形运动示意图
高中物理 选择性必修第二册
第1章 安培力与洛伦兹力
(3)三个公式:由 f=Bvqsin
①半径
sin
r= ;
②周期
2π
T=
sin
=
③螺距 d=Tvcos
(sin )2
θ=m
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高中物理 5.4 平衡条件的应用学案2 鲁科版必
修
[例题解析]（图5 –1a）θFBA θNTF2 AF′FGA（图5 –
1b）例1 如图5 –1a所示，若用水平力F拉物体A使物体B匀速上升，设水平地面对A的支持力为N，绳子对A的拉力为T，地面对A的摩擦力为f，mA > mB，则（）
A、N增大，f减小，T增大
B、N增大，f增大，T大小不变
C、N减小，f减小，T增大
D、N增大，f减小，T大小不变解析：以B为研究对象，由平衡条件得T = GB，故绳的拉力大小恒定。
对A，其受力如图5 –1b所示，A竖直方向合力为零，即N + Tsinθ = GA，所以N = GA –Tsinθ = GA –GBsinθ，由此可知，N随着θ的减小而增大。
由f = μN知，A所受的滑动摩擦力f随N的增大而增大。
答案：B。
反思：分析物体在多个不在一条直线上的共点力作用下平衡的问题时常用正交分解法，本题中A受的力除F′外均在x轴和y轴方向上，题目要求x轴方向的拉力F的取值，所以需要将F′分解到x轴和y轴方向，便可列Fx合 = 0，Fy合 = 0的平衡方程。
Fθ（图5 -1）例2 如图5 –1所示，物体在水平力F作
用下静止在斜面上。
若稍增大F，而物体仍能保持静止，则下列说法中正确的是（）
A、斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大
B、斜面对物体的静摩擦力及支持力都一定增大
C、斜面对物体的静摩擦力一定增大，支持力不一定增大
D、斜面对物体的静摩擦力不一定增大，支持力一定增大解析：增大F之前，静摩擦力方向可能沿斜面向上，可能沿斜面向下，也可能大小为零，所以稍增大F时，静摩擦力不一定增大；
由支持力N = Fsinθ + mgcosθ可知，N一定增大。
答案：D反思：静摩擦力是一种被动力，在物体受力情况发生变化时，它可
以改变方向，并在一定范围内改变大小。
另外，静摩擦力大小不
能用f = μN计算，只能通过物体受力情况的变化去判断静摩擦
力大小的改变。
例3 xx年9月25日，神舟七号飞船运用我国自
行研制的长征系列火箭发射成功，28日载人舱成功着陆。
载人舱在将要着陆之前，由于空气阻力作用，有一段匀速下落的过程。
若空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k，载人舱的质量为m，则此过程中载人舱的速度大小为_________。
解析：载人舱受
空气阻力f = kυ2和重力mg作用而处于平衡状态，由平衡条件
有kυ2 = mg，得υ = 。
abθ1θ2m1m2（图5 –1a）例4 如图5 –1a所示装置，两物体质量分别为m
1、m2，悬点a和b之间的距离远大于滑轮的直径，不计一切摩擦。
若装置处于静止状态，则（）
A、m2可以大小m1
B、m2一定大于m1
C、m2可能等于m1
D、θ2一定等于θ1（图5 –2b）F1F2m1gθ解析：如图5 –2b所示，由于F1 = F2 = m2g，所以θ2 = θ1，D选项对；由“悬点a和b之间的距离远大于滑轮的直径”可知θ1 ≠ 0，再由m2g = 知m2 > m1，所以
A、B选项对，C错。
答案：ABD。