2．用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，用两条细绳套结在橡皮条的另一端。

[实验目的]验证力的合成的平行四边形定则。

[实验原理]此实验是要用互成角度的两个力与一个力产生相同的效果(即：使橡皮条在某一方向伸长一定的长度)，看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等。

[实验器材]

木板一块、白纸、图钉若干、橡皮条一段、细绳、弹簧秤两个、三角板、刻度尺、量角器。

[实验步骤]

1．用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。

5．探索结论：按照F-x图象中各点的分布与走向，尝试做出一条平滑的曲线(包括直线)。所画的点不一定正好在这条曲线上，但要注意使曲线两侧的点数大致相同。尝试写出曲线所代表的函数，首先尝试F-x是否为一次

4．根据测量数据画出F-x图象，(以F为纵轴，以x为横轴)

3．将数据记录在表格中；

2．如图所示，将弹簧一端固定，另一端挂上砝码(钩码)，待弹簧平衡后，记录下弹簧的长度及砝码的重量。然后改变砝码的质量，再读出几组数据。

[实验目的]

探索弹力与弹簧伸长的定量关系，并学习所用的科学方法。

[实验原理]

弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧产生的弹力和外力大小相等。这样弹力的大小可以通过测定外力而得出(可以用悬挂砝码的方法给弹簧施加拉力)；弹簧的伸长可用直尺测出。多测几组数据，用列表或作图的方法探索出弹力与弹簧伸长的定量关系。

[实验器材]弹簧(不同的多根)、直尺、砝码。

[实验步骤]

弹簧的弹力用F来表示，弹簧原长(自然长度)用L₀来表示，弹簧现长用L来表示，弹簧的伸长用x来表示，则x=L - L₀。

1．用直尺测出弹簧的原长L₀，

3、类比法：①点电荷-一-质点。②电势差--高度差。③电场强做功的特点--重力做功的特点。④电势能一一重力势能。⑤电势能的变化与电场力做功的关系--重力做功与重力势能变化的关系。⑥电场线--磁感线。⑦匀强电场中带电粒子的直线加速(减速)--匀变速直线运动。⑧垂直进入匀强中带电粒的偏转--重力场中的平抛。

知识点一库仑力的计算与理解

　　 库仑力是两个点电荷间的相互作用力，一个点电荷受到其它多个点电荷的作用，可分别求出所有库仑力，再求其合力。

[例1]如图所示，一个均匀的带电圆环，带电量为+Q，半径为R，放在绝缘水平桌面上。圆心为O点，过O点做一竖直线，在此线上取一点A，使A到O点的距离为R，在A点放一检验电荷+q，则+q在A点所受的电场力为(　　 )

A、，方向向上 　　B、，方向向上

C、，方向水平向左　　 D、不能确定

导示:如画所示将带电圆环等分成无数个相同的点电荷q’，由于对称性所有q’与q的作用力在水平方向分力的合力应为零，因此

且方向向上。

检验电荷+q受到的库仑力在水平方向上的合力恰好为零。解题时要注意到叠加原理的应用。

知识点二带电粒子在组合场中的运动

　　 带电粒子在组合场中运动时，物理过程有先有后，可采用灵活多变的，有针对性的物理规律进行列式求解。

[例2]如图所示，匀强电场方向竖直向上，A、B是两个大小相同的金属小球，B球的质量是A球质量的4倍．B球不带电，放在水平台面的边缘；A球带正电荷，与台面间的动摩擦因数为0.4。开始时A球在台面上恰好能匀速运动，速度大小为5 m／s，与B球发生正碰．碰后B球落到地面上，落地时的动能等于它在下落过程中减少的重力势能．碰撞时间极短，且两球总电荷量没有损失．A、B两球始终在电场中，台面绝缘且足够大，其高度为1.6 m，g取10 m／s²．求碰撞后A球还能运动多长时间?

导示: 设电场强度为E，B球质量为4m，碰后电荷量为q则A球质量为m，A球碰前带电荷量应为2q，速度为v₀，碰后带电荷量应为q．

A球在碰前有2qE=mg，则：qE=mg/2

设A、B两球碰撞后的速度分别是v₁、v₂，对B球碰后由动能定理得：

E_k-4mv₂²/2=(4mg-qE)h

由题意有：E_k=4mgh

解得：v₂=2m/s

A、B两球碰撞过程中动量守恒，以v₀方向为正方向，则；mv₀=mv₁+4mv₂

解得；v₁=v₀-4v₂=-3m/s

碰后A球返回，设经时间t停下，由动量定理得：μ(mg-qE)t=0-mv₁

解得：t=1.5s

知识点三图像信息问题

　　 图像信息问题中，题目中会给予许多相关条件，解题时要抓住对解题有用的特殊点作为解题的突破口。图中的曲线则表示一定的物理过程，所以解题时要认识这些过程与坐标点的意义。

[例3]质量为m、带电量+q的小球以水平初速度v₀进入竖直向上的匀强电场中，如图甲所示，今测得小球进入电场后在竖直方向上上升的高度h与水平方向的位移x之间的关系如图乙所示，根据图乙给出的信息．求：

(1)匀强电场场强的大小．　　

(2)小球从进入匀强电场到上升到h高度的过程中，电场力做了多少功?　

(3)小球在h高度处的动能多大? 　

导示: (1)根据图乙，小球上升高度h时在水平方向上的位移x，设小球上升高度h所用时间为t，小球在水平方向上做匀速直线运动，则x＝v₀t

在竖直方向的加速度大小为a，则h＝at²/2

解得a＝2hv₀²/t²

根据牛顿第二定律得qE一mg＝ma

E=(mg+ma)/q=m(g+2hv₀²/t²)/q

(2)电场力做功W＝gEh=m(gh+2h²v₀²/t²)

(3)根据动能定理，小球在A高度处的动能

知识点四竖直面内的圆周运动

一物体在竖直面内作圆周运动时，应对两个特殊位置进行研究，即最高点与最低点。由于是电场中的问题，所以还需要注意电荷的正负和电场的方向对临界状态的影响。

[例4](08淮阴中学)如图所示，在方向竖直向下的匀强电场中，用绝缘细线拴着带负电的小球(视为质点)在竖直平面内绕O点做圆周运动，则下列判断正确的是(　　 )

A．小球运动到最低点时，细线的拉力一定最大

B．小球运动到最低点时，小球的速度一定最大

C．小球运动到最低点时，小球的电势能一定最大

D．小球运动到最高点时，小球的机械能一定最大

导示: 小球在运动过程中受向下的重力、向上的电场力和绳子的拉力作用，但不能确定重力与电场力之间的关系，所以不能确定物理最低点，故AB错。最低点电势最低，负电荷电势最大，C对。运动到最高点的过程中电场力做功最多，机械能最多，D对。应选CD。

知识点五临界问题探究

[例5](08南通高三调研)如图所示，真空中水平放置的两个相同极板Y和Y'长为L，相距d，足够大的竖直屏与两板右侧相距b．在两板间加上可调偏转电压U，一束质量为m、带电量为+q的粒子(不计重力)从两板左侧中点A以初速度v₀沿水平方向射入电场且能穿出．

(1)证明粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心O点；

(2)求两板间所加偏转电压U的范围；

(3)求粒子可能到达屏上区域的长度．

导示: (1)设粒子在运动过程中的加速度大小为a，离开偏转电场时偏转距离为y，沿电场方向的速度为v_y，偏转角为θ，其反向延长线通过O点，O点与板右端的水平距离为x，则有：y＝at²/2

联立可得　 　　　　　

即粒子飞出电场后的速度方向的反向延长线交于两板间的中心．

(2)　　　　 　　　　　　

解得　　　

当时，　　　　　

则两板间所加电压的范围

(3)当时，粒子在屏上侧向偏移的距离最大(设为y0)，则　　　　　

而　　 解得 　　　　

则粒子可能到达屏上区域的长度为 　　 　　

2、理想模型法：点电荷。

1、比值定义法：如电场强度，电势，电容的定义。