第八章 注意实验
实验验证机械能守恒定律(课件)-高中物理同步备课(人教版2019必修第二册)

(3)在打点0~5过程中系统动能的增加量△EK=________J,系统重力势能的减少量
0.60
在误差允许的范围内m1、m2组成的系统机械能守恒
△Ep=____J,由此得出的结论是:_____________________________________________。
(4)若某同学作出
带上选取三个连续打出的点A、B、C,测得它们到起始点O的距离分别为
hA、hB、hC。已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T。设
重物的质量为m。从打О点到打B点的过程中,重物的重力势能变化量
−
-mghB
(
)
△Ep=__________,动能变化量△E
K=______________。
01
实验思路
一、实验思路
1. 自由下落的物体只受到重力作用,满足机械能守恒的条件。
2. 物体沿光滑斜面下滑时,虽然受到重力和斜面的支持力,但支持力与
物体位移方向垂直(如图),对物体不做功,这种情况也满足机械能守恒
的条件。
3. 用细线悬挂的小球摆动时,细线的拉
力与小球的运动方向垂直,对小球不做
功。如果忽略空气阻力,这个过程中只
下四种测量方案:
a.用刻度尺测出重物下落的高度h,并(测出下落时间t,通过v=gt计算出瞬时速度v)。
b.用刻度尺测出重物下落的高度h,并通过 =
计算出瞬时速度v。
c.根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度等于这点前后相邻两点间的平均速度,
测算出瞬时速度v、并通过 =
计算出高度h,
A.选用质量较大的重物,使重物和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力
B.应选用质量较小的重物,使重物的惯性小一些,下落时更接近于自由落体运动
第八章 第3讲 电容器 实验:观察电容器的充、放电现象 带电粒子在电场中的直线运动

第3讲电容器实验:观察电容器的充、放电现象带电粒子在电场中的直线运动目标要求 1.了解电容器的充电、放电过程,会计算电容器充、放电电荷量.2.了解影响平行板电容器电容大小的因素,能利用公式判断平行板电容器电容的变化.3.利用动力学、功能观点分析带电粒子在电场中的直线运动.考点一对接新高考实验:观察电容器的充、放电现象1.实验原理(1)电容器的充电过程如图所示,当开关S接1时,电容器接通电源,在电场力的作用下自由电子从正极板经过电源向负极板移动,正极板因失去电子而带正电,负极板因获得电子而带负电.正、负极板带等量的正、负电荷.电荷在移动的过程中形成电流.在充电开始时电流比较大(填“大”或“小”),以后随着极板上电荷的增多,电流逐渐减小(填“增大”或“减小”),当电容器两极板间电压等于电源电压时,电荷停止定向移动,电流I =0.(2)电容器的放电过程如图所示,当开关S接2时,相当于将电容器的两极板直接用导线连接起来,电容器正、负极板上电荷发生中和.在电子移动过程中,形成电流.放电开始电流较大(填“大”或“小”),随着两极板上的电荷量逐渐减小,电路中的电流逐渐减小(填“增大”或“减小”),两极板间的电压也逐渐减小到零.2.实验步骤(1)按图连接好电路.(2)把单刀双掷开关S打在上面,使触点1与触点2连通,观察电容器的充电现象,并将结果记录在表格中.(3)将单刀双掷开关S打在下面,使触点3与触点2连通,观察电容器的放电现象,并将结果记录在表格中.(4)记录好实验结果,关闭电源.3.注意事项(1)电流表要选用小量程的灵敏电流计.(2)要选择大容量的电容器.(3)实验要在干燥的环境中进行.考向1电容器充、放电现象的定性分析例1(2022·北京卷·9)利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源,R 为定值电阻,C为电容器,A为电流表,V为电压表.下列说法正确的是()A.充电过程中,电流表的示数逐渐增大后趋于稳定B.充电过程中,电压表的示数迅速增大后趋于稳定C.放电过程中,电流表的示数均匀减小至零D.放电过程中,电压表的示数均匀减小至零答案 B解析充电过程中,随着电容器C两极板电荷量的积累,电路中的电流逐渐减小,电容器充电结束后,电流表示数为零,A错误;充电过程中,随着电容器C两极板电荷量的积累,电压表测量电容器两端的电压,电容器两端的电压迅速增大,电容器充电结束后,最后趋于稳定,B正确;电容器放电过程的I-t图像如图所示,可知电流表和电压表的示数不是均匀减小至0的,C、D错误.考向2 电容器充、放电现象的定量计算例2 (2023·山东省实验中学模拟)电容器是一种重要的电学元件,在电工、电子技术中应用广泛.使用图甲所示电路观察电容器的充、放电过程.电路中的电流传感器与计算机相连,可以显示电路中电流随时间的变化关系.图甲中直流电源电动势E =8 V ,实验前电容器不带电.先使S 与“1”端相连给电容器充电,充电结束后,使S 与“2”端相连,直至放电完毕.计算机记录的电流随时间变化的i -t 曲线如图乙所示.(1)乙图中阴影部分的面积S 1________S 2;(选填“>”“<”或“=”)(2)计算机测得S 1=1 203 mA·s ,则该电容器的电容为________F ;(保留两位有效数字) (3)由甲、乙两图可判断阻值R 1________R 2.(选填“>”“<”或“=”) 答案 (1)= (2)0.15 (3)<解析 (1)题图乙中阴影面积S 1和S 2分别表示充电和放电中电容器上的总电荷量,所以两者相等.(2)由阴影面积代表电容器上的电荷量得q =S 1=1.203 C ,U =E =8 V ,则C =q U =1.2038 F ≈0.15 F .(3)由题图乙可知充电瞬间电流大于放电瞬间电流,且充电瞬间电源电压与放电瞬间电容器两极板电压相等,由E R 0+R 1>ER 0+R 2,解得R 1<R 2.考点二 电容器及平行板电容器的动态分析1.电容器(1)组成:由两个彼此绝缘又相距很近的导体组成. (2)带电荷量:一个极板所带电荷量的绝对值. (3)电容器的充、放电:①充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两极板带上等量的异种电荷,电容器中储存电场能.②放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中电场能转化为其他形式的能. 2.电容(1)定义:电容器所带的电荷量与电容器两极板之间的电势差之比. (2)定义式:C =QU.(3)单位:法拉(F)、微法(μF )、皮法(pF).1 F =106 μF =1012 pF. (4)意义:表示电容器容纳电荷本领的高低.(5)决定因素:由电容器本身物理条件(大小、形状、极板相对位置及电介质)决定,与电容器是否带电及电压无关. 3.平行板电容器的电容(1)决定因素:两极板的正对面积、电介质的相对介电常数、两板间的距离. (2)决定式:C =εr S4πkd.1.电容器的电荷量等于两个极板所带电荷量绝对值的和.( × ) 2.电容器的电容与电容器所带电荷量成正比,与电压成反比.( × ) 3.放电后电容器的电荷量为零,电容也为零.( × )1.两类典型问题(1)电容器始终与恒压电源相连,电容器两极板间的电势差U 保持不变. (2)电容器充电后与电源断开,电容器两极板所带的电荷量Q 保持不变. 2.两类典型动态分析思路比较考向1 两极板间电势差不变例3 (2022·重庆卷·2)如图为某同学采用平行板电容器测量材料竖直方向尺度随温度变化的装置示意图,电容器上极板固定,下极板可随材料尺度的变化上下移动,两极板间电压不变.若材料温度降低时,极板上所带电荷量变少,则( )A .材料竖直方向尺度减小B .极板间电场强度不变C .极板间电场强度变大D .电容器电容变大 答案 A解析 根据题意可知极板之间电压U 不变,极板上所带电荷量Q 变少,根据电容定义式C =Q U 可知,电容器的电容C 减小,D 错误;根据电容的决定式C =εr S 4πkd 可知,极板间距d 增大,极板之间形成匀强电场,根据E =Ud 可知,极板间电场强度E 减小,B 、C 错误;极板间距d 增大,材料竖直方向尺度减小,A 正确.考向2 两极板电荷量不变例4 (2023·河北省高三检测)如图所示,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板(M 板)接地,在两板间的P 点固定一个带负电的试探电荷.若正极板N 保持不动,将负极板M 缓慢向右平移一小段距离,下列说法正确的是( )A .P 点电势升高B .两板间电压增大C .试探电荷的电势能增大D .试探电荷受到的电场力增大答案 C解析 由C =Q U ,C =εr S 4πkd ,E =U d ,可得U =4πkdQ εr S ,E =4πkQεr S ,因为电容器与电源断开,电荷量保持不变,两板间的距离d 减小,所以两板间电压减小,两板间电场强度不变,试探电荷受到的电场力不变,故B 、D 错误;因φ=Ed ′,d ′为P 到负极板之间的距离,d ′减小,所以P 点电势降低,因沿电场线方向电势降低,M 板电势为零,所以P 点电势为正,P 点固定的试探电荷为负电荷,电势降低,电势能增加,故C 正确,A 错误.考向3 电容器的综合分析例5 (多选)平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极,一个带正电小球悬挂在电容器内部,闭合开关S ,电容器充电,稳定后悬线偏离竖直方向夹角为θ,如图所示.那么( )A .保持开关S 闭合,带正电的A 板向B 板靠近,则θ增大 B .保持开关S 闭合,带正电的A 板向B 板靠近,则θ不变C .开关S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则θ增大D .开关S 断开,带正电的A 板向B 板靠近,则θ不变 答案 AD解析 保持开关S 闭合,电容器两端的电势差不变,带正电的A 板向B 板靠近,极板间距离减小,电场强度E 增大,小球所受的电场力变大,θ增大,故A 正确,B 错误;断开开关S ,电容器所带的电荷量不变,由C =Q U ,C =εr S 4πkd ,E =U d 得E =4πkQεr S ,知d 变化,E 不变,小球所受电场力不变,θ不变,故C 错误,D 正确.考点三 带电粒子(带电体)在电场中的直线运动考向1 带电粒子在电场中的直线运动1.对带电粒子进行受力分析时应注意的问题(1)要掌握电场力的特点.电场力的大小和方向不仅跟电场强度的大小和方向有关,还跟带电粒子的电性和电荷量有关. (2)是否考虑重力依据情况而定.基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有特殊说明或明确的暗示外,一般不考虑重力(但不能忽略质量).带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有特殊说明或明确的暗示外,一般都不能忽略重力.2.做直线运动的条件(1)粒子所受合外力F 合=0,粒子静止或做匀速直线运动.(2)粒子所受合外力F 合≠0且与初速度共线,带电粒子将做加速直线运动或减速直线运动. 3.用动力学观点分析 a =qE m ,E =Ud ,v 2-v 02=2ad .4.用功能观点分析匀强电场中:W =Eqd =qU =12m v 2-12m v 02非匀强电场中:W =qU =E k2-E k1例6 如图所示,一充电后的平行板电容器的两极板相距l .在正极板附近有一质量为M 、电荷量为q (q >0)的粒子;在负极板有另一质量为m 、电荷量为-q 的粒子.在电场力的作用下,两粒子同时从静止开始运动.已知两粒子同时经过平行于正极板且与其相距25l 的平面.若两粒子间的相互作用可忽略,不计重力,则M ∶m 为( )A .3∶2B .2∶1C .5∶2D .3∶1 答案 A解析 设电场强度为E ,两粒子的运动时间相同,对电荷量为q 的粒子有a M =Eq M ,25l =12·EqM t 2;对电荷量为-q 的粒子有a m =Eq m ,35l =12·Eq m t 2,联立解得M m =32,故选A.考向2 带电体在电场力和重力作用下的直线运动例7 (2023·云南昆明市一中高三检测)如图,长度为L 的轻质绝缘细杆两端连接两个质量均为m 的绝缘带电小球A 和B ,两小球均可看作质点,带电荷量为q A =+6q 、q B =-2q .将小球从图示位置由静止释放,下落一段时间后B 进入位于下方的匀强电场区域.匀强电场方向竖直向上,场强E =mgq,重力加速度为g .求:(1)小球A 刚进入电场时的速度大小;(2)要使小球B 第一次下落时不穿出电场下边界,电场区域的最小高度H . 答案 (1)5gL (2)3.5L解析 (1)设小球A 刚进入电场时的速度大小为v 0,由动能定理可得 2mg (L +L 2)+|q B |EL =12×2m v 02-0解得v 0=5gL (2)由动能定理可得2mg (H +L2)+|q B |EH -q A E (H -L )=0-0解得H =3.5L .考向3 带电粒子在交变电场中的直线运动1.常见的交变电场常见的产生交变电场的电压波形有方形波、锯齿波、正弦波等. 2.常见的题目类型 (1)粒子做单向直线运动. (2)粒子做往返运动. 3.解题技巧(1)按周期性分段研究.(2)将⎭⎪⎬⎪⎫φ-t 图像U -t 图像E -t 图像――→转换a -t 图像――→转化v -t 图像. 例8 如图所示,在两平行金属板中央有一个静止的电子(不计重力),当两板间的电压分别如图中甲、乙、丙、丁所示时,电子在板间运动(假设不与板相碰),下列说法正确的是( )A .电压如甲图所示时,在0~T 时间内,电子的电势能一直减少B .电压如乙图所示时,在0~T2时间内,电子的电势能先增加后减少C .电压如丙图所示时,电子在板间做往复运动D .电压如丁图所示时,电子在板间做往复运动 答案 D解析 若电压如题图甲时,在0~T 时间内,电场力先向左后向右,则电子先向左做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,即电场力先做正功后做负功,电势能先减少后增加,故A 错误;电压如题图乙时,在0~12T 时间内,电子向右先加速后减速,即电场力先做正功后做负功,电势能先减少后增加,故B 错误;电压如题图丙时,电子向左先做加速运动,过了12T后做减速运动,到T 时速度减为0,之后重复前面的运动,故电子一直朝同一方向运动,故C 错误;电压如题图丁时,电子先向左加速,到14T 后向左减速,12T 后向右加速,34T 后向右减速,T 时速度减为零,之后重复前面的运动,则电子做往复运动,故D 正确.例9 (多选)(2023·四川成都市武侯高级中学模拟)某电场的电场强度E 随时间t 变化规律的图像如图所示.当t =0时,在该电场中由静止释放一个带电粒子,设带电粒子只受电场力作用,则下列说法中正确的是( )A .带电粒子将始终向同一个方向运动B .0~3 s 内电场力对带电粒子的冲量为0C .2 s 末带电粒子回到原出发点D .0~2 s 内,电场力做的总功不为零 答案 BD解析 由牛顿第二定律可得带电粒子在第1 s 内的加速度大小为a 1=qE 1m,第2 s 内加速度大小为a 2=qE 2m, 因E 2=2E 1,则a 2=2a 1,则带电粒子先匀加速运动1 s 再匀减速0.5 s 时速度为零,接下来的0.5 s 将反向匀加速,再反向匀减速,t =3 s 时速度为零,v -t 图像如图所示.由图可知,带电粒子在电场中做往复运动,故A 错误;由v -t 图像可知,t =3 s 时,v =0,根据动量定理可知,0~3 s 内电场力对带电粒子的冲量为0,故B 正确;由v -t 图像面积表示位移可知,t =2 s 时,带电粒子位移不为零,没有回到出发原点,故C 错误;由v -t 图像可知,t =2 s 时,v ≠0,根据动能定理可知,0~2 s 内电场力做的总功不为零,故D 正确.课时精练1.(多选)关于电容器的电容,下列说法中正确的是( )A .根据C =QU 可知,电容器的电容与其所带电荷量成正比,跟两极板间的电压成反比B .对于确定的电容器,其所带电荷量与两板间的电压成正比C .无论电容器电压如何变化(小于击穿电压且不为零),它所带的电荷量与电压的比值都恒定不变D .电容器所带电荷量增加2倍,则电容增大2倍 答案 BC解析 电容是电容器本身的性质,一个确定的电容器的电容是不变的,与所带的电荷量和两板间的电压无关,故A 、D 错误;根据Q =CU ,对于确定的电容器,其所带电荷量与两板间的电压成正比,故B正确;根据电容的定义式C=QU可知,电容器所带的电荷量与电压的比值是电容,故C正确.2.(多选)(2023·福建省模拟)如图为手机指纹识别功能的演示,此功能的一个关键元件为指纹传感器.其部分原理为:在一块半导体基板上集成有上万个相同的小极板,极板外表面绝缘.当手指指纹一面与绝缘表面接触时,指纹的凹点与凸点分别与小极板形成一个个正对面积相同的电容器,若每个电容器的电压保持不变,则下列说法正确的是()A.指纹的凹点与小极板距离远,电容大B.指纹的凸点与小极板距离近,电容大C.若手指挤压绝缘表面,电容器两极间的距离减小,小极板带电荷量增多D.若用湿的手指去识别,识别功能不会受影响答案BC解析根据电容的决定式C=εr S4πkd可知,指纹的凹点与小极板距离远,即d大,则C小;指纹的凸点与小极板距离近,即d小,则C大,故A错误,B正确.若手指挤压绝缘表面,电容器两极间的距离减小,则C增大,由于电容器的电压保持不变,根据Q=CU可知小极板带电荷量Q增多,故C正确.若用湿的手指去识别,由于自来水是导电的,则使得同一指纹的凹点和凸点与小极板之间的距离将会发生变化,从而改变了电容器的电容,使得识别功能受到影响,故D错误.3.(2023·四川省成都七中高三检测)如图所示,将一平行板电容器和二极管串联接在直流电源上,二极管具有单向导电性,现将开关闭合等到电路稳定.下列说法正确的是()A.若增大两极板间的距离,则电容器电容增大B.若增大两极板间的距离,则两极板间的电场强度减小C.若减小两极板间的距离,则两极板间的电压不变D.若减小两极板间的距离,则电容器的带电荷量Q减小答案 C解析 根据C =εr S 4πkd 可知,若增大两极板间的距离d ,电容器电容减小,A 错误;由于C =QU ,E =U d ,联立可得E =4πkQεr S ,若增大两极板间的距离d ,电容器电容减小,由于二极管具有单向导电性,电容器带电荷量保持不变,从而电容器内部电场强度保持不变,B 错误;由C =εr S 4πkd 可知,若减小两极板间的距离,电容器的电容增大,又由C =QU 可知,两极板电压降低,二极管正向导通,继续给电容器充电,最终电容器两极板间的电压仍等于电源电压,因此两极板间的电压保持不变,电容器的带电荷量Q 增大,C 正确,D 错误.4.静电火箭的工作过程简化图如图所示,离子源发射的离子经过加速区加速,进入中和区与该区域里面的电子中和,最后形成中性高速射流喷射而产生推力.根据题目信息可知( )A .M 板电势低于N 板电势B .进入中和区的离子速度与离子带电荷量无关C .增大加速区MN 极板间的距离,可以增大射流速度而获得更大的推力D .增大MN 极板间的电压,可以增大射流速度而获得更大的推力 答案 D解析 由于加速后的离子在中和区与电子中和,所以被加速的离子带正电,则加速区的极板M 电势高,A 错误;由动能定理知qU =12m v 2,解得v =2qUm,所以进入中和区的离子速度与离子的比荷、加速电压的大小有关,加速电压越大离子速度越大,与极板间的距离无关,故D 正确,B 、C 错误.5.(2023·浙江省模拟)据报道,我国每年心源性猝死案例高达55万,而心脏骤停最有效的抢救方式是通过AED 自动除颤机给予及时治疗.某型号AED 模拟治疗仪器的电容器电容是15 μF ,充电至9 kV 电压,如果电容器在2 ms 时间内完成放电,则下列说法正确的是( )A .电容器放电过程的平均电流为67.5 AB .电容器的击穿电压为9 kVC .电容器充电后的电荷量为135 CD .电容器充满电的电容是15 μF ,当放电完成后,电容为0 答案 A解析 根据电容的定义式C =QU ,解得Q =15×10-6×9×103 C =0.135 C ,故放电过程的平均电流为I =Q t =0.1352×10-3 A =67.5 A ,故A 正确,C 错误;当电容器的电压达到击穿电压时,电容器将会损坏,所以9 kV 电压不是击穿电压,故B 错误;电容器的电容与电容器的带电荷量无关,所以当电容器放完电后,其电容保持不变,故D 错误.6.(多选) 一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子(重力不计)以速度v 0逆着电场线方向射入有左边界的匀强电场,电场强度为E (如图所示),则( )A .粒子射入的最大深度为m v 02qEB .粒子射入的最大深度为m v 022qEC .粒子在电场中运动的最长时间为m v 0qED .粒子在电场中运动的最长时间为2m v 0qE答案 BD解析 粒子从射入到运动至速度为零,由动能定理得-Eqx max =0-12m v 02,最大深度x max =m v 022qE ,由v 0=at ,a =Eqm 可得t =m v 0Eq ,由对称性可得粒子在电场中运动的最长时间为t max =2t =2m v 0Eq,故选B 、D.7.如图所示,一质量为m 、电荷量为q 的小球在电场强度大小为E 、区域足够大的匀强电场中,以初速度v 0沿ON 在竖直面内做匀变速直线运动.ON 与水平面的夹角为30°,重力加速度为g ,且mg =qE ,则( )A .电场方向竖直向上B .小球运动的加速度大小为g2C .小球上升的最大高度为v 024gD .若小球在初始位置的电势能为零,则小球电势能的最大值为12m v 02答案 C解析 小球做匀变速直线运动,合力应与速度在同一直线上,即在ON 直线上,因mg =qE ,所以电场力qE 与重力关于ON 对称,根据数学知识可知,电场力qE 与水平方向的夹角应为30°,即电场方向不是竖直向上的,受力情况如图所示.合力沿ON 方向向下,大小为mg ,所以加速度大小为g ,方向沿ON 向下,A 、B 错误;小球做匀减速直线运动,由运动学公式可得最大位移为x =v 022g ,则小球上升的最大高度为h =x sin 30°=v 024g ,C 正确;若小球在初始位置的电势能为零,在减速运动至速度为零的过程中,小球克服电场力做功和克服重力做功是相等的,由能量守恒可知,小球的初动能一半转化为电势能,一半转化为重力势能,初动能为12m v 02,则小球的最大电势能为14m v 02,D 错误.8.(多选)如图甲所示,A 、B 两极板间加上如图乙所示的交变电压,A 板的电势为0,一质量为m 、电荷量大小为q 的电子仅在电场力作用下,在t =T4时刻从A 板的小孔处由静止释放进入两极板间运动,恰好到达B 板,则( )A .A 、B 两板间的距离为qU 0T 216mB .电子在两板间的最大速度为qU 0mC .电子在两板间做匀加速直线运动D .若电子在t =T8时刻进入两极板间,它将时而向B 板运动,时而向A 板运动,最终到达B板 答案 AB解析 电子在t =T4时刻由静止释放进入两极板运动,由分析可知,电子先加速后减速,在t=34T 时刻到达B 板,设两板的间距为d ,加速度大小为a =qU 0md ,则有d =2×12a (T 4)2,解得d =qU 0T 216m ,故A 正确;由题意可知,经过T 4时间电子速度最大,则最大速度为v m =a ·T4=qU 0m,故B 正确;电子在两板间先向右做匀加速直线运动,然后向右做匀减速直线运动,故C 错误;若电子在t =T 8时刻进入两极板间,在T 8~T2时间内电子做匀加速直线运动,位移x=12·a ·(38T )2=98d >d ,说明电子会一直向B 板运动并在T2之前就打在B 板上,不会向A 板运动,故D 错误.9.如图甲所示,实验器材主要有电源、理想电压表V 、两个理想电流表A 1和A 2、被测电解电容器C 、滑动变阻器R 、两个开关S 1和S 2以及导线若干. 实验主要步骤如下: ①按图甲连接好电路.②断开开关S 2,闭合开关S 1,让电池组给电容器充电,当电容器充满电后,读出并记录电压表的示数U ,然后断开开关S 1.③断开开关S 1后,闭合开关S 2,每间隔5 s 读取并记录一次电流表A 2的电流值I 2,直到电流消失.④以放电电流I 2为纵坐标,放电时间t 为横坐标,在坐标纸上作出I 2-t 图像.(1)在电容器的充电过程中,电容器两极板上的电荷量逐渐____________(选填“增大”或“减小”),电流表A 1的示数逐渐____________(选填“增大”或“减小”).(2)由I 2-t 图像可知,充电结束时电容器储存的电荷量Q =________ C .(结果保留2位有效数字)(3)若步骤②中电压表的示数U =2.95 V ,则滑动变阻器接入电路部分的阻值R =________ Ω.(结果保留2位有效数字)(4)类比直线运动中由v -t 图像求位移的方法,当电容为C 的电容器两板间电压为U 时,电容器所储存的电能E p =________(请用带有U 、C 的表达式表示). 答案 (1)增大 减小 (2)3.3×10-3 (3)9.8×103 (4)12CU 2解析 (1)在电容器的充电过程中,电容器两极板上的电荷量逐渐增大;随着时间的推移充电电流越来越小,即电流表A 1的示数逐渐减小.(2)根据q =It 可得图像与横轴所围的面积表示电荷量,每一个小格表示电荷量为q =25×10-6×5 C =1.25×10-4 C ,可知电容器储存的电荷量为Q =26×1.25×10-4 C ≈3.3×10-3 C.(3)电压表的示数U =2.95 V ,根据图像可知放电最大电流为300 μA ,可知滑动变阻器接入电路部分的阻值为R =UI ≈9.8×103 Ω.(4)电容器所储存的电能E p =12QU =12CU 2.10.在光滑绝缘的水平面上,长为2L 的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m 的带电小球A 和B (均可视为质点)组成一个带电系统,球A 所带的电荷量为+2q ,球B 所带的电荷量为-3q .现让A 处于如图所示的有界匀强电场区域MNQP 内,已知虚线MN 位于细杆的中垂线,MN 和PQ 的距离为4L ,匀强电场的电场强度大小为E 、方向水平向右.释放带电系统,让A 、B 从静止开始运动,不考虑其他因素的影响.求:(1)释放带电系统的瞬间,两小球加速度的大小; (2)带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间; (3)带电系统运动过程中,B 球电势能增加的最大值. 答案 (1)Eqm(2)32mLEq(3)6EqL 解析 (1)对整体应用牛顿第二定律有E ·2q =2ma ,得出两小球加速度大小为a =Eqm(2)系统向右加速运动阶段L =12at 12解得t 1=2mLEq此时B 球刚刚进入MN ,带电系统的速度v =at 1假设小球A 不会出电场区域,带电系统向右减速运动阶段有-3Eq +2Eq =2ma ′,加速度a ′=-Eq 2m减速运动时间t 2=0-va ′=22mLEq减速运动的距离L ′=0-v 22a ′=2L ,可知小球A 恰好运动到PQ 边界时速度减为零,假设成立.所以带电系统从开始运动到速度第一次为零所需的时间t =t 1+t 2=32mLEq(3)B 球在电场中向右运动的最大距离x =2L进而求出B 球电势能增加的最大值ΔE p =-W 电=6EqL .11.如图甲所示,一平行板电容器两板间距为d ,在一板内侧附近有一带电荷量为q 、质量为m 的正离子,为使该离子能在两极间来回运动而不撞在两极板上,在两极板间加上如图乙所示交变电压,此交变电压的周期应有( )A .T <4d m qUB .T >4d m qUC .T <2d m qUD .T >2dm qU答案 A解析 设周期为T 时,正离子从左极板向右运动,先做T 4的匀加速直线运动,再做T4的匀减速直线运动,到达右极板时,速度恰好减为零.根据图像可知,加速和减速运动的加速度大小相同,位移大小相同,是完全对称的运动.其加速度为a =Uqdm,则根据匀加速运动的速度公。
注意技巧解答

Abstract:Based on the comprehensive analysis on the plastic part’s structure service requirement, mounding quality and mould menu factoring cost. A corresponding injection mould of internal side core pulling was designed. By adopting the multi-direction and multi-combination core-pulling. A corresponding injection mould of internal side core pulling was designed, the working process of the mould was introduced第八章注意实验第一节过滤器模型及其双耳分听实验一、单通道的过滤器模型(一)理论内容:Broadbent认为,来自外界的信息是大量的,而人的神经系统高级中枢的加工能力则是有限的,于是就出现了瓶颈。
为了避免系统超载,就需要某种过滤器来对之加以调节,选择其中较少的信息,使其进入高级分析阶段,这类信息将受到进一步加工而被识别和存储,而其他信息则不让通过。
这种过滤器体现着注意的选择功能。
因此这种理论被称为“注意的过滤器模型”。
因为这种过滤器模型的核心思想是它到达高级分析水平的通道只有一条,因而,Welford(1959)称之为“单通道模型”。
(二)双耳分听实验Broadbent的双耳分听实验Cherry应用追随程序所做的双耳分听实验二、衰减模型(一)理论内容:注意是以多通道方式工作,每个通道的信息得到加工程度是不一样的,非追随耳信号受到衰减。
衰减模型引入阈限概念进入高级分析水平。
(二)实验支持:鸡尾酒会现象Gray和Wedderburn的对过滤器模型的反证双听实验Treisman 双听追随实验三、反应选择模型(一)理论内容:基本假定:由感觉通道输入的所有信息都可进入高级分析水平,得到知觉加工,并加以识别。
第八章实验讲义交换机基本配置端口安全与STP

第八章实验讲义---交换机基本配置端口安全与STP第12章交换机基本配置交换机是局域网中最重要的设备,交换机是基于MAC来进行工作的。
和路由器类似,交换机也有IOS,IOS的基本使用方法是一样的。
本章将简单介绍交换的一些基本配置。
关于VLAN 和Trunk等将在后面章节介绍。
12.1 交换机简介交换机是第2层的设备,可以隔离冲突域。
交换机是基于收到的数据帧中的源MAC地址和目的MAC地址来进行工作的。
交换机的作用主要有两个:一个是维护CAM(Conetxt Address Memory)表,该表是计算机的MAC地址和交换端口的映射表;另一个是根据CAM来进行数据帧的转发。
交换对帧的处理有3种:交换机收到帧后,查询CAM表,如果能查询到目的计算机所在的端口,并且目的计算机所在的端口不是交换接收帧的源端口,交换机将把帧从这一端口转发出去(Forward);如果该计算机所在的端口和交换机接收帧的源端口是同一端口,交换机将过滤掉该帧(Filter);如果交换机不能查询到目的计算机所在的端口,交换机将把帧从源端口以外的其他所有端口上发送出去,这称为泛洪(Flood),当交换机接收到的帧是广播帧或多播帧,交换机也会泛洪帧。
12.2 实验0:交换机基本配置1.实验目的:通过本实验,可以掌握交换机的基本配置这项技能。
2.实验拓扑实验拓扑图如图12-2所示。
图12-2 实验1拓扑图3.实验步骤(1)步骤1:通过PC0以Console方式登录交换机Switch0. 注意配置PC0上的终端.登录成功后, 通过PC0配置交换机Switch0的主机名Switch>enableSwitch#conf terminalEnter configuration commands,one per line. End with CNTL/ZSwitch(config)#hostname S1(2)步骤2:配置telnet密码和enable密码. S1(config)#enable secret ciscoS1(config)#line vty 0 15S1(config-line)#password ciscoS1(config-line)#login(3)步骤3:接口基本配置默认时,交换机的以太网接口是开启的,对于交换机的以太网口可以配置其双工模式和速率等。
第八章 中间试验

12.72
18:20
18:50
60.57
60.37
52.0
52.0
23.1
23.4
30.7
33.8
151.3 3
151.6 3
33.8
33.2
34.0
33.2 6.37
19:20
19:50 20:20
60.43
60.43 60.37
51.5
51.5 51.5
23.1
23.8 25.0
36.5
41.9 45.2
制在60~65℃的温度范围内。
2017/11/21
1.中试装置 见图1,反应釜的夹套中通入冷
却水及时移走反应热,其进出
口温度及流量分别为 t1,t2 和 W ; 釜内采用 2 支热电阻温度计分
别测量液相温度( T )和气相
温度( T’ );在反应釜两侧 相对距釜壁 500mm 处放置温度 计测量环境温度τ1、τ2。
个比较简单的釜式反应器为例加以说明。
2017/11/21
例:在开发某氧化反应过程时,用100L带搅拌的搪瓷反
应釜作为反应器,测定与放大有关的工程数据。小试中
发现,反应放热量大,且对温度敏感,当反应温度低于 60℃时反应速率缓慢;当反应温度超过65℃时,反应剧
烈,温升很快,以致无法控制。因此,反应温度必须控
2017/11/21
表4 测定物料的热化学性质
时间 釜内 液温 /℃ 14:00 37.1 汽温 /℃ 38.0 夹套内 环境 温度 τ 2/℃ 35.8
主反应 物量 /mol
进水温 出水温 出水量 温度 /℃ /℃ /Kg τ 1/℃ 34.8 37.8 148.6 1 35.5
人教版物理八年级下册(初中)第八章运动和力(共3节)

自我检测
8.火车在平直轨道上匀速前进,在密闭没有空气流动的车厢内点燃一支香,则车里乘客看到香所冒出的烟的运动情况是( ) A、一边上升一边向前飘 B、一边上升一边向后飘 C、只是上升,不向任何一边飘 D、无法确定
C
自我检测
BC
自我检测
5.下列关于惯性的说法中,正确的是( )A.物体只有在静止时才具有惯性B.物体运动速度越大,其惯性也越大C.太空中的物体没有惯性D.不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性
D
自我检测
(多选)6、下列哪些现象是利用惯性的( )A、拍打衣服时,灰尘脱离衣服 B、司机和前排的乘客要系安全带C、洗完手后,用力甩掉手的水滴D、跳远运动员起跳前要尽力助跑
惯性
问题一:运动的物体有惯性,静止的物体没有惯性?
问题二:运动速度大的物体惯性就大呢?
问题三:“惯性”是不是就是“惯性定律”?
不是,惯性是物体本身固有的一种属性,它跟物体受不受外力无关。惯性定律是物体在特定条件下(不受外力作用时)的运动规律。
问题四:惯性是一种特殊的力吗?
惯性不是力,惯性是物体本身固有的一种属性,而力是物体之间的相互作用。
A.球所受的重力和球对绳的拉力B.球对绳的拉力和绳对球的拉力C.绳对球的拉力和球所受的重力D.球对绳的拉力和绳对天花板的拉力
课堂练习
c
6、在图2所示情况中,物体处于平衡状态的是( )
课堂练习
c
7.当物体只受到一对平衡力作用时( ) A.物体一定处于静止状态 B.物体一定处于匀速直线运动状态 C.物体的运动状态可能要发生变化 D.物体有可能处于静止状态,也有可能处于匀速直线运动状态
乙图:原来木块是运动的,当小车遇到障碍物时,小车和木块底部由于受摩擦停止运动,但木块上部由于惯性仍然保持运动状态,所以小木块会向前倾倒。
第八章第6讲 实验:测定电源的电动势和内阻(教学课件)——高中物理一轮复习

(2)为减小实验误差,给电源串联一 和内阻,由E=I(RA+r+R),得出IR=E-
个定值电阻,作为等效内阻。
(RA+r)I,故IR-I图线的纵轴截距表示电池
的电动势,图线斜率的绝对值为RA+r。
数据处理的创新
(1)由闭合电路的欧姆定律E=IR+Ir,得R=E·1I -r,可知图线R-1I 的斜率为
第 6 讲 实验:测定电源的电动势和内阻
把握经典实验方案 一、实验目的 1.测定电源的电动势和内阻。 2.加深对闭合电路的欧姆定律的理解。 二、实验原理
方法 1 如图甲,根据闭合电路的欧姆定律,电源电动势 E、 内阻 r,与路端电压 U、电流 I 的关系可以写成 E=U+Ir① 如果能测出 U、I 的两组数据,就可以列出两个关于 E、r 的方程,从中解 出 E 和 r。因此,用电压表、电流表加上一个滑动变阻器 R,就能测定电源 的电动势 E 和内阻 r。
方法 2 ①式可以写成
E=IR+Ir
②
如图乙,测出 I、R 的两组数据,也可以得到关于 E 和 r 的两个
方程,从中解出 E 和 r。这样,用电流表和电阻箱也可以测定电
源的电动势 E 和内阻 r。
方法 3 ①式还可以写成
E=U+URr
③
如图丙,测出 U、R 的两组数据,同样能通过解方程组求出 E
和 r。这样,用电压表和电阻箱也可以测定电源的电动势 E 和
(3)若设电流表的读数为 I,电压表读数为 U,则电路中的总电流为 200I,由闭
合电路的欧姆定律:U=E-200rI,由图像可知 E=a;|k|=200r=c×a-10b-3,
解得 r=5a-c b。
答案:(1)见解析图
(2)A1
R1
R3
新教材2023年高中物理第8章机械能守恒定律5实验:验证机械能守恒定律课件新人教版必修第二册

则 Ep=Ek=12mv2=12mk′2x2,
因此弹簧的弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比。
课堂达标检测
1.(2021·福建省福州格致中学高一月考)如图是用“落体法”验证 机械能守恒定律的实验装置如图甲所示。(g取9.8 m/s2)
A.重锤的质量
B.重力加速度
C.重锤下落的高度
D.与重锤下落高度对应的重锤瞬时速度
(2)有同学按以下步骤进行实验操作: A.用天平称出重锤和夹子的质量; B.固定好打点计时器,将连着重锤的纸带穿过限位孔,用手提 住,且让手尽量靠近打点计时器; C.松开纸带,接通电源,开始打点。并如此重复多次,以得到几 条打点纸带; D.取下纸带,挑选点迹清晰的纸带,记下起始点O,在距离O点较 近处选择连续几个计数点(或计时点),并计算出各点的速度值; E.测出各点到O点的距离,即得到重锤下落的高度。 F.计算出 mghn 和12mv2n,看两者是否相等。
考点二 实验数据处理 典题2 在用落体法做“验证机械能守恒定律”的实验中,重锤
的质量为0.400 kg,取g=10 m/s2,完成下列填空:(计算结果保留3位有 效数字)
(1)释放纸带前,重锤和手的合理位置是__C__;
图1
(2)正确操作后,选取的纸带如图2所示,图中O为起始点且速度为
零。A ~ G为纸带上的连续点,D、E、F与O的距离分别如图所示。已
知计时器的打点周期为0.02 s,由此可计算出物体下落到E时的速度vE= _3_._0_4___m/s;
(3)从O到E,重锤动能的增加量ΔEk=__1_.8_5___J;重力势能的减少量 ΔEp=___1_.9_5__J。
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资源分配方案受到多个因素制约:
a.唤醒因素可利用的能量 b.对完成作业所要求能量的评价 c.临时性意向(当前意愿) d.个人的长期意向Βιβλιοθήκη Kahneman的能量分配模型
(二)Norman和Borow的两类过程:
资源有限过程:若某作业因受到所分配的资源的 限制,而不能有效地完成。但一旦能得到较多的 资源,这种作业就能顺利地进行;
当时间间隔达到200-300毫秒时,易化 作用被抑制作用所取代,即在线索位 置靶子的反应时长于在非线索位置靶 子的反应时。
Broadbent的双耳分听实验
实验设计:
他向被试的右耳呈现3个数字,同 时向左耳则呈现另外3个数字,如:
右耳:4,9,3 左耳:6,2,7 呈现的速度为每秒2个数字。然后,
反应选择模型
Deutsch和Norman反应选择模型
(二)实验支持:
Hardwick 追随靶子词实验 Shiffrin 辅音识别实验
四、知觉选择模型与反应选择模型比较
(一)理论比较 对注意机制在信息加工系统中所处的位置 有不同的看法:
⑴知觉选择模型:觉察和识别之间 ⑵反应选择模型:识别和反应之间
(一)理论内容:
Broadbent认为,来自外界的信息是大量的,而人的神 经系统高级中枢的加工能力则是有限的,于是就出现 了瓶颈。为了避免系统超载,就需要某种过滤器来对 之加以调节,选择其中较少的信息,使其进入高级分 析阶段,这类信息将受到进一步加工而被识别和存储, 而其他信息则不让通过。这种过滤器体现着注意的选 择功能。因此这种理论被称为“注意的过滤器模型”。 因为这种过滤器模型的核心思想是它到达高级分析水 平的通道只有一条,因而,Welford(1959)称之为“单 通道模型”。
材料有限过程:若某作业因受到其质量低劣或记 忆信息不适当的限制,当时即使分配到较多的资 源,也不能改善该作业操作水平;
双作业操作的互补原则: 在进行双作业操作过程 中,如果一个作业的操作所需用的资源增加多少, 就会使另一作业操作可得到的资源相应地减少多 少。
二、实验支持:
Johnston & Heinz 追随靶子词双听实验 Johnson & Wilson 追随实验
(二)实验证明:
Treisman追随靶子词实验 Teisman和Riley 的修正实验
第二节 注意的资源限制 理论及实验
一、理论内容:
(一) Kahneman的注意分配模型
模型假定,人们在完成作业时,注意是人能 用于执行任务的数量有限的能量或资源。人 在活动中可以得到的资源和唤醒是连结在一 起的,其唤醒水平受情绪、药物、肌紧张等 因素的影响,所产生的能量通过一个分配方 案被分配到不同的可能活动之中,最后形成 各种反应。
(二)实验支持:
自动加工与练习有密切关系 Shiffrin和Schneider视觉搜索实验
Shiffrin和Schneider的记忆扫描实验:
二、特征整合论
(一)理论内容:
核心是将客体知觉过程分成早期的前注 意阶段和特征整合阶段。前注意阶段是 对特征进行自动的平行加工,无需注意, 而在整合阶段,通过集中注意将诸特征 整合为客体,其加工方式是系列的。
要求被试再现。
实验结果:
被试可用两种方式再现:
以耳朵为单位,分别再现左右耳 所接收的信息,准确率为65%;
以双耳同时接收到的信息为单位, 按顺序成对地再现,准确率为20% 。
Cherry应用追随程序所做的双耳分听实验
实验设计: 通过耳麦给被试两耳同时放音,
在放音的过程中要求被试复述事先规 定的某只耳朵听到的声音。利用这种 复述技术使被试只注意一只耳朵的信 息(该耳朵叫追随耳)。而另一只耳 朵就叫非追随耳。
实验结果发现:
对于追随耳的信息,被试能够很好的复 述;而对于非追随耳的信息,被试的回 忆效果很差。
这个实验还表明,刺激物的物理特性在 人们选择信息时是有用的。
鸡尾酒会效应
在一个鸡尾酒会上,人们被各 种谈话包围着,但是为什么他 们只听到某些谈话,而听不到 另一些谈话呢?
如果别人的谈话与你无关,你 可能什么也没有听到;相反, 如果别人议论到你,提到了你 的名字,你就会异常敏感地听 到它。可见,人在选择输入的 信息时,是和一系列条件有关 的。
如6、2、9;DEAR AUNT
JANE。
Treisman 双听追随实验 材料:
右耳(追随耳): There is a house understand the word
左耳(非追随耳): Knowledge of on a hill
结果:被试的再现多为“There is a house on a hill”,而且声称这是从一只耳朵听来 的。
字母
在实验中,先让被试识记1~4个项目,然后再视 觉呈现再认项目1~4个,要求被试判定在再认项 目中是否有以前识记过的项目,“有”按yes键; “无”按no键。在实验中,识记项目和再认项 目设置两种条件:
不同范畴条件:(从数字中发现是否有字母)
识记项目 无关的再认项目 有关的再认项目
字母
数字
字母
数字
实验结果:追随耳对靶子词的反应率是86%,而非追随耳 的反应率是8%。这一实验结果有利于衰减模型,支持知觉 选择模型。
Teisman和Riley 的修正实验
实验设计:在新的实验中,要求被试当从 追随耳中听到靶子词后,不要对其进行复 述,使两耳在接受靶子词的条件上一致, 其他安排与前一实验相同。
Gray和Wedderburn的对过滤器模型的反
实验设计:
证双听实验
通过耳麦给被试两耳同时放音,左耳: OB 2 TIVE
每只耳朵所接受的刺激信息是
不一样的。
右耳: 6
JEC
9
实验结果 :
被试在这样的实验中不是以耳 左耳:
DE AR
5
JANE
朵(通道)来再现,而是会根
据材料的特点重现刺激信息, 右耳: 3 AUNT 4
(二)实验支持:
Treisman视觉搜索实验 Treisman非对称性搜索实验 Treisman 错觉性结合实验
第四节 注意的促进和抑制及 其正负启动实验
一、启动实验方法
(一)含义:
相对于起抑制作用而言,起促进作用的启动效 应被称为正启动效应或促进性启动效应;
起抑制作用的启动效应则被称为负启动效应或 抑制性启动效应。
Hardwick 追随靶子词实验
实验设计:
在实验中,向被试的双耳同时呈现一些刺激, 其中包括一些靶子词。
这些靶子词呈现在右耳或左耳的数量相同,但 呈现的顺序是随机的。要求被试不管右耳还是 左耳听到靶子词,都要作出分别的反应。
实验结果:
右耳和左耳对靶子词的反应率达59%~68%。双 耳的反应率很接近。
(二)实验:
正启动效应实验研究
Meyer(1971)词汇判定实验 金志成等跨感觉道启动实验
负启动效应实验研究
Tipper & Cranston负启动实验 Tipper(1985)扩散抑制实验
第五节 注意的返回抑制及其 实验研究
一、含义:
在空间某一位置呈现一线索,一定时间 之后(一般为自线索呈现后约300ms), 对再次出现在该线索化位置刺激的反应 比出现在非线索化位置刺激的反应慢, 这与线索在出现初期(约100ms内)引起 的易化作用相反。 Posner& Cohen称这种 现象为“返回抑制”。
• 注意的作用就象过滤器一样 • 过滤器位于语义分析之前 • 所输入的信息能够通过过滤器,完全是由
刺激信息的物理特征来决定的 • 注意的工作是以全或无的方式进行的
(二)双耳分听实验
Broadbent的双耳分听实验 Cherry应用追随程序所做的双耳分听实验
二、衰减模型
(一)理论内容:
注意是以多通道方式工作,每个通道的 信息得到加工程度是不一样的,非追随 耳信号受到衰减。
二、实验研究
Posner& Cohen的实验
在实验中要求被试眼睛盯住中间小框,首 先,某一周边小框变亮(线索化)
其次,间隔一段时间后中间小框变亮 (将注意从第一次线索化位置引开)
最后,在某一周边小框(线索化小框或 非线索化小框)出现靶子。靶子出现后 要求被试尽快作出按键反应。
结果发现:
当第一次线索出现到靶子出现之间的 时间间隔在约100毫秒以内时,对出现 在线索化位置靶子的反应时小于出现 在非线索化位置靶子的反应时,即易 化作用;
Shiffrin 辅音识别实验
实验设计:在白噪音背景上识别一个特定的辅音。 让被试指出是否听到了某个特定的辅音。
实验条件:
⑴用双耳听,同时注意双耳; ⑵只用左耳听,只注意左耳; ⑶只用右耳听,只注意右耳。
实验结果: 三种条件下,对特定的辅音的识别率没有显著 差异。
Treisman追随靶子词实验
②集中条件:检测率高于分配条件,非靶类型对靶子词的检测不 起作用。
Shiffrin和Schneider视觉搜索实验
实验设计:在该实验中要求被试在一系列 字母中搜寻目标字母,而目标字母数从1~6 个随机变化;因变量为反应时间。
实验结果:
Shiffrin和Schneider的记忆扫描实验:
实验设计:
第八章 注意实验
过滤器模型及其双耳分听实验 注意资源有限理论及其实验 双加工理论及其实验 注意的促进和抑制及其正负启动实验
注意的返回抑制及其实验研究
第一节 过滤器模型及其双 耳分听实验
一、单通道的过滤器模型 二、衰减模型 三、反应选择模型 四、知觉选择模型与反应选择模型比较
一、单通道的过滤器模型
实验结果:追随耳对靶子词的反应率为76%, 而非追随耳对靶子词的反应率为33%。此结 果仍然支持知觉选择模型。
Johnston & Heinz 追随靶子词双听实验