摘要:8.1 力 [要点归纳]
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归纳式探究-研究带电粒子在回旋加速器中的运动:
(1)磁体周围存在磁场,磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小.磁感应强度大的地方,磁感线密;磁感应强度小的地方,磁感线疏.
条形磁体外部的磁感线分布如图甲所示,则a、b两点磁感应强度较大的是 .
磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
(2)回旋加速器的原理如图乙所示,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒,被置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中,它们接在电压一定的交流电源上,从D1的圆心O处释放不同的带电粒子(加速度可以忽略,重力不计),粒子在两金属盒之间被不断加速,最终离开回旋加速器时,获得一定的最大动能.改变带电粒子质量为m,电荷量为q,磁感应强度B,金属盒半径R,带电粒子的最大动能Ek随之改变.得到数据如表:
| 次数 | m/kg | q/C | B/T | R/m | Ek/J |
| 1 | 3.2×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 1 | 4×10-16 |
| 2 | 6.4×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 1 | 2×10-16 |
| 3 | 3.2×10-27 | 4.8×10-19 | 1×10-2 | 1 | 36×10-16 |
| 4 | 6.4×10-27 | 1.6×10-19 | 2×10-2 | 1 | 8×10-16 |
| 5 | 1.6×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 3 | 72×10-16 |
②对于同一带电粒子.在不同的同旋加速器中,要获得相同的最大动能,则金属盒半径R与磁感应强度B的关系可以用图象中的图线 表示.
归纳式探究:

在学习了万有引力后,小刚同学想到:月亮绕地球运转需要一个向心力,而地球给月亮的万有引力刚好充当这个向心力,那么向心力大小跟哪些因素有关呢?首先,他找了线绳、大小不同的几个小钢球,制作了如图1所示的装置,用手握住绳,让钢球围绕手转动,他感觉到用同一个钢球进行实验,线绳长度固定时,转动速度越快,手被拉的越厉害,说明向心力越大;在速度差不多时,绳长一定时,用质量越大的小球,向心力越大;用一个小球,转动速度差不多时,绳越长,向心力越小.试验后,小刚同学想知道向心力大小与小球的质量、转动速度、绳长的具体关系,于是他查阅了有关资料,找到下列数据:
请帮小刚完成下列问题:
(1)若小球的质量、转动速度、绳长、向心力分别用:m、V、R、F表示,请写出向心力F 的表达式:F=______.
(2)有一种小杂技,在一个小桶内装满水,表演者用绳拴牢小桶把,用手握住绳,让桶在竖直平面内转动,水并不洒出来,
请你用物理知识加以解释.
(3)在摩托车表演时,表演者骑车在大圆球内运动,如图3,球的半径为10m,人和车的总质量为100Kg,若要使车和人到达球的最顶点时,不至于掉下来,在最顶点的速度至少多大?(g=10N/Kg)
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在学习了万有引力后,小刚同学想到:月亮绕地球运转需要一个向心力,而地球给月亮的万有引力刚好充当这个向心力,那么向心力大小跟哪些因素有关呢?首先,他找了线绳、大小不同的几个小钢球,制作了如图1所示的装置,用手握住绳,让钢球围绕手转动,他感觉到用同一个钢球进行实验,线绳长度固定时,转动速度越快,手被拉的越厉害,说明向心力越大;在速度差不多时,绳长一定时,用质量越大的小球,向心力越大;用一个小球,转动速度差不多时,绳越长,向心力越小.试验后,小刚同学想知道向心力大小与小球的质量、转动速度、绳长的具体关系,于是他查阅了有关资料,找到下列数据:
量 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 质量(Kg) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 速度(m/s) | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.2 | 0.2 |
| 绳长(m) | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.4 |
| 向心力(N) | 0.04 | 0.08 | 0.12 | 0.16 | 0.36 | 0.02 | 0.01 |
(1)若小球的质量、转动速度、绳长、向心力分别用:m、V、R、F表示,请写出向心力F 的表达式:F=______.
(2)有一种小杂技,在一个小桶内装满水,表演者用绳拴牢小桶把,用手握住绳,让桶在竖直平面内转动,水并不洒出来,
请你用物理知识加以解释.
(3)在摩托车表演时,表演者骑车在大圆球内运动,如图3,球的半径为10m,人和车的总质量为100Kg,若要使车和人到达球的最顶点时,不至于掉下来,在最顶点的速度至少多大?(g=10N/Kg)
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归纳式探究-研究带电粒子在回旋加速器中的运动:
(1)磁体周围存在磁场,磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小.磁感应强度大的地方,磁感线密;磁感应强度小的地方,磁感线疏.
条形磁体外部的磁感线分布如图甲所示,则a、b两点磁感应强度较大的是 .
磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
(2)回旋加速器的原理如图乙所示,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒,被置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中,它们接在电压一定的交流电源上,从D1的圆心O处释放不同的带电粒子(加速度可以忽略,重力不计),粒子在两金属盒之间被不断加速,最终离开回旋加速器时,获得一定的最大动能.改变带电粒子质量为m,电荷量为q,磁感应强度B,金属盒半径R,带电粒子的最大动能Ek随之改变.得到数据如表:
①Ek= k ,其中k= (填上数值和单位).
②对于同一带电粒子.在不同的同旋加速器中,要获得相同的最大动能,则金属盒半径R与磁感应强度B的关系可以用图象中的图线 表示.

(1)磁体周围存在磁场,磁场的强弱用磁感应强度描述,用符号B表示,单位是特斯拉,符号是T.我们可以用磁感线的疏密程度形象地表示磁感应强度的大小.磁感应强度大的地方,磁感线密;磁感应强度小的地方,磁感线疏.
条形磁体外部的磁感线分布如图甲所示,则a、b两点磁感应强度较大的是 .
磁感应强度的大小和方向处处相同的磁场叫做匀强磁场.
(2)回旋加速器的原理如图乙所示,D1和D2是两个中空的半径为R的半圆金属盒,被置于与盒面垂直的磁感应强度为B的匀强磁场中,它们接在电压一定的交流电源上,从D1的圆心O处释放不同的带电粒子(加速度可以忽略,重力不计),粒子在两金属盒之间被不断加速,最终离开回旋加速器时,获得一定的最大动能.改变带电粒子质量为m,电荷量为q,磁感应强度B,金属盒半径R,带电粒子的最大动能Ek随之改变.得到数据如表:
| 次数 | m/kg | q/C | B/T | R/m | Ek/J |
| 1 | 3.2×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 1 | 4×10-16 |
| 2 | 6.4×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 1 | 2×10-16 |
| 3 | 3.2×10-27 | 4.8×10-19 | 1×10-2 | 1 | 36×10-16 |
| 4 | 6.4×10-27 | 1.6×10-19 | 2×10-2 | 1 | 8×10-16 |
| 5 | 1.6×10-27 | 1.6×10-19 | 1×10-2 | 3 | 72×10-16 |
②对于同一带电粒子.在不同的同旋加速器中,要获得相同的最大动能,则金属盒半径R与磁感应强度B的关系可以用图象中的图线 表示.
(2013?青岛模拟)归纳式探究:

在学习了万有引力后,小刚同学想到:月亮绕地球运转需要一个向心力,而地球给月亮的万有引力刚好充当这个向心力,那么向心力大小跟哪些因素有关呢?首先,他找了线绳、大小不同的几个小钢球,制作了如图1所示的装置,用手握住绳,让钢球围绕手转动,他感觉到用同一个钢球进行实验,线绳长度固定时,转动速度越快,手被拉的越厉害,说明向心力越大;在速度差不多时,绳长一定时,用质量越大的小球,向心力越大;用一个小球,转动速度差不多时,绳越长,向心力越小.试验后,小刚同学想知道向心力大小与小球的质量、转动速度、绳长的具体关系,于是他查阅了有关资料,找到下列数据:
请帮小刚完成下列问题:
(1)若小球的质量、转动速度、绳长、向心力分别用:m、V、R、F表示,请写出向心力F 的表达式:F=
.
(2)有一种小杂技,在一个小桶内装满水,表演者用绳拴牢小桶把,用手握住绳,让桶在竖直平面内转动,水并不洒出来,
请你用物理知识加以解释.
(3)在摩托车表演时,表演者骑车在大圆球内运动,如图3,球的半径为10m,人和车的总质量为100Kg,若要使车和人到达球的最顶点时,不至于掉下来,在最顶点的速度至少多大?(g=10N/Kg)
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在学习了万有引力后,小刚同学想到:月亮绕地球运转需要一个向心力,而地球给月亮的万有引力刚好充当这个向心力,那么向心力大小跟哪些因素有关呢?首先,他找了线绳、大小不同的几个小钢球,制作了如图1所示的装置,用手握住绳,让钢球围绕手转动,他感觉到用同一个钢球进行实验,线绳长度固定时,转动速度越快,手被拉的越厉害,说明向心力越大;在速度差不多时,绳长一定时,用质量越大的小球,向心力越大;用一个小球,转动速度差不多时,绳越长,向心力越小.试验后,小刚同学想知道向心力大小与小球的质量、转动速度、绳长的具体关系,于是他查阅了有关资料,找到下列数据:
量 次数 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 质量(Kg) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 |
| 速度(m/s) | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.2 | 0.2 |
| 绳长(m) | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.4 |
| 向心力(N) | 0.04 | 0.08 | 0.12 | 0.16 | 0.36 | 0.02 | 0.01 |
(1)若小球的质量、转动速度、绳长、向心力分别用:m、V、R、F表示,请写出向心力F 的表达式:F=
| mV2 |
| R |
| mV2 |
| R |
(2)有一种小杂技,在一个小桶内装满水,表演者用绳拴牢小桶把,用手握住绳,让桶在竖直平面内转动,水并不洒出来,
请你用物理知识加以解释.
(3)在摩托车表演时,表演者骑车在大圆球内运动,如图3,球的半径为10m,人和车的总质量为100Kg,若要使车和人到达球的最顶点时,不至于掉下来,在最顶点的速度至少多大?(g=10N/Kg)