2．用圖釘把橡皮條的一端固定在板上的A點，用兩條細(xì)繩套結(jié)在橡皮條的另一端。

[實驗?zāi)康腯驗證力的合成的平行四邊形定則。

[實驗原理]此實驗是要用互成角度的兩個力與一個力產(chǎn)生相同的效果(即：使橡皮條在某一方向伸長一定的長度)，看其用平行四邊形定則求出的合力與這一個力是否在實驗誤差允許范圍內(nèi)相等。

[實驗器材]

木板一塊、白紙、圖釘若干、橡皮條一段、細(xì)繩、彈簧秤兩個、三角板、刻度尺、量角器。

[實驗步驟]

1．用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上。

5．探索結(jié)論：按照F-x圖象中各點的分布與走向，嘗試做出一條平滑的曲線(包括直線)。所畫的點不一定正好在這條曲線上，但要注意使曲線兩側(cè)的點數(shù)大致相同。嘗試寫出曲線所代表的函數(shù)，首先嘗試F-x是否為一次

4．根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出F-x圖象，(以F為縱軸，以x為橫軸)

3．將數(shù)據(jù)記錄在表格中；

2．如圖所示，將彈簧一端固定，另一端掛上砝碼(鉤碼)，待彈簧平衡后，記錄下彈簧的長度及砝碼的重量。然后改變砝碼的質(zhì)量，再讀出幾組數(shù)據(jù)。

[實驗?zāi)康腯

探索彈力與彈簧伸長的定量關(guān)系，并學(xué)習(xí)所用的科學(xué)方法。

[實驗原理]

彈簧受到拉力會伸長，平衡時彈簧產(chǎn)生的彈力和外力大小相等。這樣彈力的大小可以通過測定外力而得出(可以用懸掛砝碼的方法給彈簧施加拉力)；彈簧的伸長可用直尺測出。多測幾組數(shù)據(jù)，用列表或作圖的方法探索出彈力與彈簧伸長的定量關(guān)系。

[實驗器材]彈簧(不同的多根)、直尺、砝碼。

[實驗步驟]

彈簧的彈力用F來表示，彈簧原長(自然長度)用L₀來表示，彈簧現(xiàn)長用L來表示，彈簧的伸長用x來表示，則x=L - L₀。

1．用直尺測出彈簧的原長L₀，

3、類比法：①點電荷-一-質(zhì)點。②電勢差--高度差。③電場強做功的特點--重力做功的特點。④電勢能一一重力勢能。⑤電勢能的變化與電場力做功的關(guān)系--重力做功與重力勢能變化的關(guān)系。⑥電場線--磁感線。⑦勻強電場中帶電粒子的直線加速(減速)--勻變速直線運動。⑧垂直進入勻強中帶電粒的偏轉(zhuǎn)--重力場中的平拋。

知識點一庫侖力的計算與理解

　　 庫侖力是兩個點電荷間的相互作用力，一個點電荷受到其它多個點電荷的作用，可分別求出所有庫侖力，再求其合力。

[例1]如圖所示，一個均勻的帶電圓環(huán)，帶電量為+Q，半徑為R，放在絕緣水平桌面上。圓心為O點，過O點做一豎直線，在此線上取一點A，使A到O點的距離為R，在A點放一檢驗電荷+q，則+q在A點所受的電場力為(　　 )

A、，方向向上 　　B、，方向向上

C、，方向水平向左　　 D、不能確定

導(dǎo)示:如畫所示將帶電圓環(huán)等分成無數(shù)個相同的點電荷q’，由于對稱性所有q’與q的作用力在水平方向分力的合力應(yīng)為零，因此

且方向向上。

檢驗電荷+q受到的庫侖力在水平方向上的合力恰好為零。解題時要注意到疊加原理的應(yīng)用。

知識點二帶電粒子在組合場中的運動

　　 帶電粒子在組合場中運動時，物理過程有先有后，可采用靈活多變的，有針對性的物理規(guī)律進行列式求解。

[例2]如圖所示，勻強電場方向豎直向上，A、B是兩個大小相同的金屬小球，B球的質(zhì)量是A球質(zhì)量的4倍．B球不帶電，放在水平臺面的邊緣；A球帶正電荷，與臺面間的動摩擦因數(shù)為0.4。開始時A球在臺面上恰好能勻速運動，速度大小為5 m／s，與B球發(fā)生正碰．碰后B球落到地面上，落地時的動能等于它在下落過程中減少的重力勢能．碰撞時間極短，且兩球總電荷量沒有損失．A、B兩球始終在電場中，臺面絕緣且足夠大，其高度為1.6 m，g取10 m／s²．求碰撞后A球還能運動多長時間?

導(dǎo)示: 設(shè)電場強度為E，B球質(zhì)量為4m，碰后電荷量為q則A球質(zhì)量為m，A球碰前帶電荷量應(yīng)為2q，速度為v₀，碰后帶電荷量應(yīng)為q．

A球在碰前有2qE=mg，則：qE=mg/2

設(shè)A、B兩球碰撞后的速度分別是v₁、v₂，對B球碰后由動能定理得：

E_k-4mv₂²/2=(4mg-qE)h

由題意有：E_k=4mgh

解得：v₂=2m/s

A、B兩球碰撞過程中動量守恒，以v₀方向為正方向，則；mv₀=mv₁+4mv₂

解得；v₁=v₀-4v₂=-3m/s

碰后A球返回，設(shè)經(jīng)時間t停下，由動量定理得：μ(mg-qE)t=0-mv₁

解得：t=1.5s

知識點三圖像信息問題

　　 圖像信息問題中，題目中會給予許多相關(guān)條件，解題時要抓住對解題有用的特殊點作為解題的突破口。圖中的曲線則表示一定的物理過程，所以解題時要認(rèn)識這些過程與坐標(biāo)點的意義。

[例3]質(zhì)量為m、帶電量+q的小球以水平初速度v₀進入豎直向上的勻強電場中，如圖甲所示，今測得小球進入電場后在豎直方向上上升的高度h與水平方向的位移x之間的關(guān)系如圖乙所示，根據(jù)圖乙給出的信息．求：

(1)勻強電場場強的大�。　�

(2)小球從進入勻強電場到上升到h高度的過程中，電場力做了多少功?　

(3)小球在h高度處的動能多大? 　

導(dǎo)示: (1)根據(jù)圖乙，小球上升高度h時在水平方向上的位移x，設(shè)小球上升高度h所用時間為t，小球在水平方向上做勻速直線運動，則x＝v₀t

在豎直方向的加速度大小為a，則h＝at²/2

解得a＝2hv₀²/t²

根據(jù)牛頓第二定律得qE一mg＝ma

E=(mg+ma)/q=m(g+2hv₀²/t²)/q

(2)電場力做功W＝gEh=m(gh+2h²v₀²/t²)

(3)根據(jù)動能定理，小球在A高度處的動能

知識點四豎直面內(nèi)的圓周運動

一物體在豎直面內(nèi)作圓周運動時，應(yīng)對兩個特殊位置進行研究，即最高點與最低點。由于是電場中的問題，所以還需要注意電荷的正負(fù)和電場的方向?qū)εR界狀態(tài)的影響。

[例4](08淮陰中學(xué))如圖所示，在方向豎直向下的勻強電場中，用絕緣細(xì)線拴著帶負(fù)電的小球(視為質(zhì)點)在豎直平面內(nèi)繞O點做圓周運動，則下列判斷正確的是(　　 )

A．小球運動到最低點時，細(xì)線的拉力一定最大

B．小球運動到最低點時，小球的速度一定最大

C．小球運動到最低點時，小球的電勢能一定最大

D．小球運動到最高點時，小球的機械能一定最大

導(dǎo)示: 小球在運動過程中受向下的重力、向上的電場力和繩子的拉力作用，但不能確定重力與電場力之間的關(guān)系，所以不能確定物理最低點，故AB錯。最低點電勢最低，負(fù)電荷電勢最大，C對。運動到最高點的過程中電場力做功最多，機械能最多，D對。應(yīng)選CD。

知識點五臨界問題探究

[例5](08南通高三調(diào)研)如圖所示，真空中水平放置的兩個相同極板Y和Y'長為L，相距d，足夠大的豎直屏與兩板右側(cè)相距b．在兩板間加上可調(diào)偏轉(zhuǎn)電壓U，一束質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子(不計重力)從兩板左側(cè)中點A以初速度v₀沿水平方向射入電場且能穿出．

(1)證明粒子飛出電場后的速度方向的反向延長線交于兩板間的中心O點；

(2)求兩板間所加偏轉(zhuǎn)電壓U的范圍；

(3)求粒子可能到達屏上區(qū)域的長度．

導(dǎo)示: (1)設(shè)粒子在運動過程中的加速度大小為a，離開偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)距離為y，沿電場方向的速度為v_y，偏轉(zhuǎn)角為θ，其反向延長線通過O點，O點與板右端的水平距離為x，則有：y＝at²/2

聯(lián)立可得　 　　　　　

即粒子飛出電場后的速度方向的反向延長線交于兩板間的中心．

(2)　　　　 　　　　　　

解得　　　

當(dāng)時，　　　　　

則兩板間所加電壓的范圍

(3)當(dāng)時，粒子在屏上側(cè)向偏移的距離最大(設(shè)為y0)，則　　　　　

而　　 解得 　　　　

則粒子可能到達屏上區(qū)域的長度為 　　 　　

2、理想模型法：點電荷。

1、比值定義法：如電場強度，電勢，電容的定義。