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2019_2020学年高中物理第二章电路第五节电功率学案粤教版选修3_1

2019_2020学年高中物理第二章电路第五节电功率学案粤教版选修3_1
2019_2020学年高中物理第二章电路第五节电功率学案粤教版选修3_1

第五节 电功率

[学科素养与目标要求]

物理观念:1.理解电功、电功率、电热、热功率的概念.2.知道纯电阻电路和非纯电阻电路的特点和区别.

科学思维:1.弄清电功与电热、电功率与热功率的区别和联系,并能进行有关的计算.2.了解

公式Q =I 2

Rt (P =I 2

R )、Q =U 2t R (P =U 2

R

)的适用条件.3.通过有关实例,让学生理解非纯电阻电

路中的能量转化关系.

一、电功和电功率 1.电功

(1)概念:在一段电路中,电场力对自由电荷做的功. (2)公式:W =UIt

国际制单位:焦耳,简称焦,符号J.

常用单位:千瓦时(kW·h),也叫“度”,1kW·h=3.6×106

J. (3)电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程. 2.电功率

(1)定义:单位时间内电流所做的功. (2)公式:P =W

t

=UI .

(3)单位:瓦特,简称瓦,符号W. (4)意义:表示电流做功的快慢. 二、焦耳定律和热功率 1.焦耳定律

(1)内容:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比. (2)表达式:Q =I 2

Rt . 2.热功率

(1)定义:单位时间内的发热量称为热功率. (2)表达式:P 热=I 2R . 3.纯电阻电路和非纯电阻电路 (1)纯电阻电路:只有电阻元件的电路.

在纯电阻电路中,电场力所做的功等于电流通过这段导体所产生的热量.电能全部转化为内能,如电炉、电烙铁、电热毯、电热水器、电熨斗等. (2)非纯电阻电路:含有电动机、电解槽的电路.

在非纯电阻电路中,电能除一部分转化为内能外,其他部分转化为机械能或化学能. 三、闭合电路中的功率 1.闭合电路的功率:

2.电动势的意义:电动势反映了电源把其他形式的能转化为电能的能力,当电源流过单位电流时,电源电动势E 越大,则电源提供的电功率越大,电源把其他形式的能转化为电能的能力越强.

1.判断下列说法的正误.

(1)电功率越大,表示电流做功越多.(×)

(2)电功W =UIt 可以用来计算所有电路中电流所做的功.(√)

(3)电热Q =I 2

Rt 可以用来计算所有含有电阻的电路中产生的焦耳热.(√)

(4)电动机消耗的电能,一部分转化为机械能,一部分转化为线圈内阻上的内能.(√) 2.通过电阻R 的电流为I 时,在t 时间内产生的热量为Q ,若电阻为2R ,电流为I

2,则在时

间t 内产生的热量为________. 答案 Q

2

解析 根据Q =I 2

Rt 得,电阻变为原来的2倍,电流变为原来的12,时间不变,Q ′=? ????I 22·2R ·t

=12I 2Rt =1

2

Q .

一、电功和电功率

如图所示,已知电路两端的电势差为U ,电路中的电流为I ,在t 时间内通过导体某横截面的

电荷量是多少?把这些电荷从左端移到右端,电场力做功是多少?该过程中单位时间内电流做的功是多少?

答案 It UIt IU

1.电功是指电路中电场力对自由电荷所做的功,电流做功的过程就是电能转化为其他形式的能的过程.

2.电功的计算式W =UIt 和电功率的计算式P =UI 均适用于任何电路.

3.纯电阻电路中,U =IR ,所以W =UIt =I 2

Rt =U 2R t ,P =UI =I 2

R =U 2R

.

例1 额定电压都是110V 、额定功率P A =100W 、P B =40W 的灯泡两盏,若接在电压为220V 的电路上,使两盏灯泡均能正常发光,且消耗功率最小的电路是( )

答案 C

解析 判断灯泡能否正常发光,就要判断灯泡两端的电压是否是额定电压,或通过灯泡的电

流是否是额定电流,对灯泡有P =UI =U 2

R

,可知R A <R B .

对于A 电路,由于R A <R B ,所以U B >U A ,且有U B >110V ,B 灯被烧毁,A 灯不能发光. 对于B 电路,由于R B >R A ,A 灯又并联滑动变阻器,并联电阻小于R B ,所以U B >U 并,B 灯被烧毁,A 灯不能发光.

对于C 电路,B 灯与滑动变阻器的并联电阻可能等于R A ,所以可能出现U A =U B =110V ,两灯可以正常发光.

对于D 电路,若滑动变阻器的有效电阻等于A 、B 的并联电阻,则U A =U B =110V ,两灯可以正常发光.

比较C 、D 两个电路,由于C 电路中滑动变阻器功率为(I A -I B )×110V,而D 电路中滑动变阻器功率为(I A +I B )×110V,所以C 电路消耗电功率最小.

1.串联、并联电阻的功率分配(纯电阻电路)

(1)串联电路:P 1P 2=R 1R 2,P n P =R n R

(由P =I 2

R 可得),电阻越大,功率越大.

(2)并联电路:P 1P 2=R 2R 1,P n P =R R n (由P =U 2

R

可得),电阻越大,功率越小.

2.计算纯电阻电路的功率时,可以用P =UI ,也可以用P =I 2

R 或P =U 2

R

.做题时要根据题目

灵活选用.

针对训练 三个阻值相同的灯泡,其允许消耗的最大功率都是10W ,现将其中的两只灯泡串联起来,再与第三只灯泡并联在电路中,如图1所示,则整个电路允许消耗的最大功率为( )

图1

A .30W

B .20W

C .15W

D .10W 答案 C

解析 若灯泡1和灯泡2都达到额定功率时,并联部分的电压等于2U 额,灯泡3两端的电压超过额定电压,容易烧坏,所以整个电路消耗的功率最大时,应是灯泡3达到最大功率,即

P 3=U 额I 额=10W .此时并联部分电压为额定电压U 额,灯泡1和灯泡2的电压都为1

2

U 额,电流

都为12I 额,所以P 1=P 2=12U 额·1

2I 额=2.5W ,总功率为P =P 1+P 2+P 3=15W.

二、焦耳定律和热功率

1.某一电路中只含有某一电阻元件,即白炽灯、电动机、电炉、电容器、电熨斗、电饭锅、电解槽其中的一种,分析哪些属于纯电阻元件,哪些属于非纯电阻元件.

答案 纯电阻元件有:白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅;非纯电阻元件有:电动机、电容器、电解槽.

2.电吹风工作时,将电能转化为什么能?电熨斗工作时,将电能转化为什么能? 答案 电吹风工作时,把电能转化为内能和机械能.电熨斗工作时,将电能转化为内能.

1.电热和热功率 电热的计算式Q =I 2

Rt

热功率的计算式P=I2R

可以计算任何电路中产生的电热和热功率.

2.纯电阻电路与非纯电阻电路

(1)纯电阻电路:电流通过纯电阻电路做功时,电能全部转化为导体的内能.

(2)非纯电阻电路:在非纯电阻电路中,电流做功将电能除了转化为内能外,还转化为机械能或化学能等其他形式的能.

3.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较

4.电动机的功率和效率

(1)电动机的输入功率是电动机消耗的总功率,P 入=UI . (2)电动机的热功率是线圈上电阻的发热功率,P 热=I 2

r .

(3)电动机的输出功率是电动机将电能转化为机械能的功率,P 出=IU -I 2

r .

(4)电动机的效率:η=P 出P 入×100%=IU -I 2r

IU

×100%.

例2 (多选)下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( ) A .电功率越大,电流做功越快,电路中产生的焦耳热一定越多

B .W =UIt 适用于任何电路,而W =I 2

Rt =U 2

R

t 只适用于纯电阻电路

C .在非纯电阻电路中,UI >I 2

R D .焦耳热Q =I 2

Rt 适用于任何电路 答案 BCD

解析 电功率公式P =W t ,表示电功率越大,电流做功越快.对于一段电路,有P =IU ,I =P U

,焦耳热Q =(P U

)2

Rt ,可见Q 与P 、U 、t 、R 都有关,所以P 越大,Q 不一定越大,A 错.

W =UIt 是电功的定义式,适用于任何电路,而I =U

R

只适用于纯电阻电路,B 对.

在非纯电阻电路中,电流做的功=焦耳热+其他形式的能,所以W >Q ,故UI >I 2

R ,C 对.

Q =I 2Rt 是焦耳热的定义式,适用于任何电路,D 对.

例3 (2018·九江一中月考)有一个直流电动机,把它接入0.2V 电压的电路时,电动机不转,测得流过电动机的电流是0.4A ;把它接入2V 电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1A.

(1)求这台电动机的内阻;

(2)求电动机正常工作时的输出功率;

(3)如在正常工作时,转子突然被卡住,此时电动机的发热功率为多大? 答案 (1)0.5Ω (2)1.5W (3)8W

解析 (1)电动机不转时电路为纯电阻电路,由欧姆定律可知电动机线圈的内阻r =U 0I 0=0.2

0.4

Ω

=0.5Ω

(2)电动机正常工作时电路为非纯电阻电路,消耗的总功率P 总=UI =2×1W=2W 线圈内阻的热功率P 热=I 2

r =12

×0.5W=0.5W

则电动机正常工作时的输出功率P 出=P 总-P 热=2W -0.5W =1.5W

(3)电动机的转子突然被卡住时,此时电路为纯电阻电路,发热功率P =U 2r =22

0.5

W =8W.

例4 小型直流电动机(其线圈内阻为r =1Ω)与规格为“4V 4W”的小灯泡并联,再与阻值为R =5Ω的电阻串联,然后接至U =12V 的电源上,如图2所示,小灯泡恰好正常发光,电动机正常工作,求: (1)通过电动机的电流; (2)电动机的输出功率P 出; (3)电动机的效率.

图2

答案 (1)0.6A (2)2.04W (3)85%

解析 (1)流经灯泡的电流I L =P U L =4

4

A =1A

流经电阻R 的电流

I R =U -U L R =12-45

A =1.6A

流经电动机的电流I =I R -I L =0.6A.

(2)电动机消耗的总功率P ′=U L I =4×0.6W=2.4W 电动机的热功率

P 热=I 2r =(0.6)2×1W=0.36W

电动机的输出功率P 出=P ′-P 热=2.4W -0.36W =2.04W (3)电动机的效率: η=

P 出P ′×100%=2.042.4

×100%=85%. [学科素养] 通过例题使学生熟练掌握电功、电热的基本公式,并能区别应用电功率、热功率的相关公式,充分体现了“物理观念”和“科学思维”的学科素养. 三、电路中的能量转化

1.电源的有关功率和电源的效率 (1)电源的总功率:P 总=IE . (2)电源的输出功率:P 出=IU . (3)电源内部的发热功率:P 内=I 2

r .

(4)三者关系:P 总=P 出+P 内(适用于任何电路) 或EI =U 外I +U 内I (适用于任何电路)

或EI =I 2

R +I 2

r (适用于外电路是纯电阻的电路) (5)电源的效率:η=

P 出P 总×100%=U E ×100%,对于纯电阻电路,η=R

R +r

×100%. 2.串、并联电路的总功率

(1)串联电路:P 总=U 总I =(U 1+U 2+U 3+…)I =P 1+P 2+P 3+… (2)并联电路:P 总=UI 总=U (I 1+I 2+I 3+…)=P 1+P 2+P 3+…

从能量转化的角度看,无论是串联电路还是并联电路,无论是纯电阻电路还是非纯电阻电路,电路消耗的总功率均等于电路中各电阻消耗的功率之和.

例5 (2018·日照市期末)如图3所示的电路中,电源电动势E =10V ,内阻r =0.5Ω,电动机的电阻R 0=1.0Ω,定值电阻R 1=1.5Ω.电动机正常工作时,理想电压表的示数U 1=3.0V .求:

图3

(1)电源总功率; (2)电源的输出功率;

(3)电动机消耗的电功率,以及将电能转化为机械能的功率. 答案 (1)20W (2)18W (3)12W 8W

解析 (1)已知电压表的示数U 1=3.0V 和定值电阻R 1=1.5Ω,根据欧姆定律可求出电路中的电流

I =U 1

R 1

=2.0A 电源的总功率P 总=EI =20W

(2)电源的输出功率P 出=EI -I 2

r =18W

(3)根据闭合电路的欧姆定律,电动机两端的电压U 2=E -U 1-Ir =6V 电动机消耗的电功率P 电=U 2I =12W

电动机将电能转化为机械能的功率,就是电动机的输出功率P 机=U 2I -I 2

R 0=8W.

1.(对电功率的理解)如图4所示,一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民,所以整幢居民楼里有各种不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电风扇等.停电时,用欧姆表测得A 、B 间电阻为R ;供电后,各家电器同时使用,测得A 、B 间电压为U ,进线电流为I ,则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是( )

图4

A .P =I 2

R B .P =U 2

R

C .P =IU

D .P =I 2

R +U 2

R

答案 C

解析 家用电器中有纯电阻也有非纯电阻,故总电功率只能用P =UI 来计算,C 正确. 2.(电功率公式的应用)下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容,根据表中的信息,可计算出电热水壶在额定电压下以额定功率工作时的电流约为( )

A.6.8A

B .4.1A

C .1.2A

D .0.24A

答案 B

解析 由铭牌读出电热水壶额定功率为P =900W ,额定电压为U =220V ;由P =UI 得,电热水

壶的额定电流为:I =P U =900

220

A≈4.1A.

3.(纯电阻电路功率的分配及计算)把6个相同的电灯接成如图5甲、乙所示两电路,通过调节供电电压与变阻器R 1、R 2的阻值,使两组电灯均能正常发光,并且两电路消耗的总电功率也相同,则R 1、R 2大小满足( )

图5

A .R 2=9R 1

B .R 2=6R 1

C .R 2=3R 1

D .R 1=R 2

答案 A

解析 设正常发光时通过每个灯泡的电流均为I ,则题图甲中总电流为3I ,题图乙中总电流为I ;要使两电路消耗的总电功率也相同,需使P R 1=P R 2,即(3I )2

R 1=I 2

R 2,故R 2=9R 1,所以选项A 正确.

4.(电路中的功率)如图6所示,一直流电动机与阻值R =9Ω的电阻串联在电源上,电源电动势E =30V ,内阻r =1Ω,用理想电压表测出电动机两端电压U M =10V ,已知电动机线圈电阻

R M =1Ω,求:

(1)电源的总功率和电源的输出功率;

(2)电动机消耗的电功率和电动机输出的机械功率.

图6

答案 (1)60W 56W (2)20W 16W 解析 (1)由E =U M +IR +Ir 得

I =E -U M R +r =30-109+1

A =2A

电源的总功率P 总=EI =30×2W=60W

电源的输出功率P 出=EI -I 2

r =60W -22

×1W=56W (2)电动机消耗的电功率

P电=U M I=10×2W=20W

电动机输出的机械功率

P机=P出-I2R M=20W-22×1W=16W.

一、选择题

考点一电功、电功率

1.室内有几种用电器:1.5kW的电饭煲、200W的电冰箱、750W的取暖器、250W的电视机和2kW的空调器.如果进户线处有13A的保险丝,供电电压为220V,下列情况下不能同时使用的是( )

A.电饭煲和电冰箱

B.取暖器和空调器

C.电饭煲和空调器

D.电冰箱、电视机和空调器

答案 C

解析电路中允许的最大功率为P m=UI=2860W.用电器的功率之和大于P m时,用电器就不可以同时使用,故选C.

2.如图1所示为某两个电阻的U-I图象,则电阻之比R1∶R2和把两电阻串联后接入电路时消耗功率之比P1∶P2及并联后接入电路时消耗功率之比P1′∶P2′分别是( )

图1

A.2∶12∶11∶2

B.2∶11∶22∶1

C.1∶21∶22∶1

D.1∶22∶11∶2

答案 A

3.(多选)有两个灯泡L1、L2,额定电压均为6V,额定功率分别为6W、3W,将它们接在电路中,下列说法正确的是( )

A.若将它们串联接在电路中,两灯泡的总功率最大为9W

B.若将它们串联接在电路中,两灯泡的总功率最大为4.5W

C.若将它们并联接在电路中,两灯泡的总功率最大为9W

D .若将它们并联接在电路中,两灯泡的总功率最大为4.5W 答案 BC

解析 L 1的额定电流为I 1=P 1U 1=1A ,电阻R 1=U 21

P 1=6Ω,L 2的额定电流为I 2=P 2U 2=0.5A ,电阻

R 2=U 22

P 2

=12Ω.当两灯泡串联时,电流相等,要使两灯泡不致被烧坏,电路中的最大电流为

0.5A ,最大功率为P max =I 2

2R 1+I 2

2R 2=4.5W ,故A 错误,B 正确;当两灯泡并联时,电压相等,当电压为6V 时,两灯皆可正常发光,此时电路最大功率为9W ,故C 正确,D 错误. 4.A 、B 为“220V 100W”的两盏相同的灯泡,C 、D 为“220V 40W”的两盏相同的灯泡.现将四盏灯泡接成如图2所示的电路,并将两端接入电路,各灯实际功率分别为P A 、P B 、P C 、

P D .则实际功率的大小关系为( )

图2

A .P A =P

B ,P

C =P

D B .P A =P D >P B =P C C .P D >P A >P B >P C D .P B >P C >P D >P A 答案 C

解析 根据R =U 2P 得,R A =R B <R C =R D .由电路图知,U B =U C ,根据P =U 2

R

知P B >P C ;因为I A =I D ,

根据P =I 2

R 知,P D >P A .A 、D 电流大于B 、C 电流,由P =I 2

R 知,P A >P B ,P D >P C ,所以P D >P A >P B >P C .

考点二 焦耳定律、热功率

5.关于电功W 和电热Q 的说法正确的是( ) A .在任何电路中都有W =UIt 、Q =I 2

Rt ,且W =Q

B .在任何电路中都有W =UIt 、Q =I 2Rt ,但W 不一定等于Q

C .W =UIt 、Q =I 2

Rt 均只有在纯电阻电路中才成立

D .W =UIt 在任何电路中都成立,Q =I 2

Rt 只在纯电阻电路中才成立 答案 B

解析 W =UIt 是电功的定义式,适用于任何电路,Q =I 2

Rt 是焦耳热的定义式,也适用于任何电路,如果是纯电阻电路,则W =Q ,如果是非纯电阻电路,则W >Q ,B 对,A 、C 、D 错. 6.通过电阻R 的电流为I 时,在t 时间内产生的热量为Q ,若电阻为R ,电流为2I ,则在时间t

2

内产生的热量为( )

A .4Q

B .2Q C.Q 2D.Q

4

答案 B

考点三 纯电阻电路、非纯电阻电路

7.有一台电风扇,额定电压为220V ,额定电功率为50W ,线圈电阻为0.4Ω.当电风扇在额定电压下工作时,关于它的线圈电阻每分钟产生的热量是多少,有四位同学计算如下,其中正确的是( )

A .Q =I 2

Rt =? ??

??502202×0.4×60J≈1.24J

B .Q =Pt =50×60J=3000J

C .Q =IUt =50

220

×220×60J=3000J

D .Q =U 2R t =22020.4

×60J=7.26×106

J

答案 A

解析 电风扇正常工作时产生的热量是由于线圈发热产生的,所以每分钟产生的热量为Q =

I 2Rt ≈1.24J,A 正确.

8.(多选)(2018·山师附中期末)日常生活用的电吹风中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风可将头发吹干.设电动机线圈的电阻为R 1,它与电阻为

R 2的电热丝相串联,接到直流电源上,电吹风两端电压为U ,通过的电流为I ,消耗的电功率

为P ,则以下选项正确的是( ) A .IU >P

B .IU =P

C .P >I 2

(R 1+R 2) D .P =I 2

(R 1+R 2)

答案 BC

解析 根据题意可知,通过电吹风的电流为I ,它两端的电压为U ,所以它消耗的电功率P =

UI ,B 项正确,A 项错误;电吹风内部有两部分电阻,一是电热丝的电阻,二是电动机线圈的

电阻,所以热功率为I 2

(R 1+R 2),因为有一部分电能转化为电动机的机械能,所以P >I 2

(R 1+

R 2),C 项正确,D 项错误.

9.(2018·河北正定中学段考)一个电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220V 的交流电源上(电源内阻忽略不计),均正常工作.用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0A ,通过洗衣机电动机的电流是0.50A ,则下列说法中正确的是( ) A .电饭煲的电阻为44Ω,洗衣机电动机线圈的电阻为440Ω

B .电饭煲消耗的电功率为1555W ,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5W

C .1min 内电饭煲消耗的电能为6.6×104

J ,洗衣机电动机消耗的电能为6.6×103

J D .电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍

答案 C

解析由于电饭煲是纯电阻用电器,所以R1=U

I1

=44Ω,P1=UI1=1100W,其在1min内消耗

的电能W1=UI1t=6.6×104J,其热功率P热=P1,洗衣机为非纯电阻用电器,所以R2≠U

I2=

440Ω,P2=UI2=110W,其在1min内消耗的电能W2=UI2t=6.6×103J,其热功率P热′≠P2,而P1=10P2,所以电饭煲发热功率不是洗衣机电动机发热功率的10倍,只有选项C正确.10.(2018·山东实验中学期中)如图3所示的电路中,电源的输出电压恒为U,电动机M的线圈电阻与电炉L的电阻相同,电动机正常工作,在相同的时间内,下列判断正确的是( )

图3

A.电炉放出的热量大于电动机放出的热量

B.电炉两端电压小于电动机两端电压

C.电炉两端电压等于电动机两端电压

D.电动机消耗的电功率等于电炉消耗的电功率

答案 B

解析因为电炉、电动机是串联在一起的,所以电流相等,又因为两者的电阻相等,根据焦耳定律Q=I2Rt,可得两者放出的热量相等,A错误;电炉两端的电压U′=IR,电动机正常工作时是非纯电阻用电器,所以U″>IR,故U′

二、非选择题

11.(2017·启东中学期末)如图4所示,M为电动机,N为电炉子,电炉子的电阻R=4Ω,电动机的内阻r=1Ω,恒定电压U=12V.当S1闭合、S2断开时,理想电流表A示数为I1;当S1、S2同时闭合时,理想电流表A示数为I2=5A.求:

(1)理想电流表的示数I1及电炉子发热功率;

(2)电动机的输出功率.

图4

答案(1)3A 36W (2)20W

解析(1)电炉子为纯电阻元件,由欧姆定律得:

I 1=U R =12

4

A =3A

其发热功率为:P R =I 12

R =32

×4W=36W ; (2)当S 1、S 2同时闭合时,流过电动机的电流为:

I 3=I 2-I 1=2A ,

电动机为非纯电阻元件,输出功率为:

P 出=UI 3-I 32r =20W.

12.规格为“220V 36W”的排气扇,线圈电阻为40Ω,求: (1)接220V 的电源后,排气扇转化为机械能的功率和发热的功率;

(2)如果接上(1)中电源后,扇叶卡住,不能转动,求电动机消耗的功率和发热的功率. 答案 (1)35W 1W (2)1210W 1210W

解析 (1)排气扇在220V 的电压下正常工作时的电流为I =P U =36

220

A≈0.16A.

发热功率为P 热=I 2

R =(0.16)2

×40W≈1W. 转化为机械能的功率为

P 机=P -P 热=(36-1) W =35W.

(2)扇叶被卡住不能转动后,电动机所在电路成为纯电阻电路,电流做功全部转化为热能,此时电动机中电流为

I ′=U R =220

40

A =5.5A.

电动机消耗的功率即电功率,等于发热功率:

P 电′=P 热′=UI ′=220×5.5W=1210W.

13.如图5所示,电源电动势E =10V ,内阻r =0.5Ω,标有“8V 16W”的灯泡L 恰好能正常发光,电动机M 绕线的电阻R 0=1Ω,求:

图5

(1)电源的总功率; (2)电动机的输出功率. 答案 (1)40W (2)12W

解析 (1)L 正常发光,路端电压等于灯泡额定电压8V 内电压U 内=(10-8)V =2V , 则总电流I =

U 内

r

=4A

电源的总功率为P 电=IE =4×10W=40W. (2)流经电动机的电流I M =I -I L =I -P U

=2A 输入电动机的总功率P M 总=U ·I M =8×2W=16W 电动机内阻消耗功率P M 内=I M 2

R 0=4×1W=4W 故电动机输出功率P M 出=(16-4) W =12W.

14.(2018·清华附中期中)小电瓶车的电源电动势为12V ,电源内阻不计,电动机线圈电阻为1Ω,当它以5m/s 的速度在水平地面匀速行驶时,受到的摩擦力为7.2N ,求此时通过电动机线圈的电流. 答案 6A

解析 电瓶车匀速运动时,F =f =7.2N ,电瓶车输出功率:P =Fv =7.2×5W=36W , 电动机的输出功率P 出=UI -I 2r =36W , 代入数据得:12I -I 2

=36W , 计算得出:I =6A.

2017粤教版高中物理必修一滚动检测5

2017粤教版高中物理必修一滚动检测5 滚动检测(五)利用牛顿第二定律解决问 (时间:60分钟满分:100分) 一、单选题(每小题7分) lo下而关于物体的惯性的说法中,哪些是正确的 Ao只有运动的物体才有惯性 B.物体静止时没有惯性 C.人造地球卫星有惯性 D.太空中飘荡的宇航员没有惯性 解析惯性是物体的固有属性,任何物体都有惯性. 答案C 2.关于力和运动状态的改变,下列说法不正确的是()。 Ao物体加速度为零,则运动状态不变 B。只要速度大小和方向二者中有一个发生变化,或者二者都变化,都叫运动状态发生变 C.物体运动状态发生改变就一上受到力的作用 D.物体运动状态的改变就是指物体的加速度在改变 解析加速度为零,说明物体速度不变,运动状态不变,A正确:速度是矢呈:,速度的变化 要从大小、方向两方而去考虑,B正确;物体的运动状态变化,一泄有力的作用,物体也一泄有 加速度,但无法知逍加速度是否在改变,所以C正确,D不正确. 答案D 图] 3.(2011 ?青岛高一检测)如图1所示,乘客在公交车上发现车厢顶部A处有一小水滴 Ao向前加速运动Bo向前减速运动 C.向后匀速运动Do向后减速运动 落下,并落在地板偏前方的万点处,由此判断公交车的运动情况是 解析水滴离开车顶后,由于惯性在水平方向上保持离开时的速度不变,而水滴落点B 在月 点正下方的前而,表明若车向前行驶,水滴下落时,车正在减速,A错,B对.若车向后减速运动 时,水滴下落时将落在月点正下方的后方,C、D错。 答案B

4?由牛顿第二立律F F可知,无论怎样小的力都可能使物体产生加速度,可是当用很

小的力去推很重的桌子时,却推不动,这是因为()。 A.牛顿第二左律不适用于静止的物体 B.桌子加速度很小,速度增量也很小,眼睹观察不到 C.推力小于桌子所受到的静摩擦力,加速度为负值 D.桌子所受的合力为零,加速度为零 解析牛顿第二泄律的表达式尸=加曰中的力尸是指合「外力,用很小的力推很重的桌子时,桌子不动,是因为桌子与地而间的最大静摩擦力大于推力,推力与桌子受到的静摩擦力的合力为零,所以桌子所受的合外力为零,仍然静止不动,牛顿第二泄律同样适用于静止的物体,所以A、B、C都不正确,只有D正确。 答案 5o把两只相同的弹簧测力计甲和乙串接起来,甲挂在支架上,乙的秤钩上吊一重10 N 的物体,不”计秤本身重量,当物体静止时,则两只弹簧秤的示数为 ()。 A.都是10 N B.都是5 N Co甲为10 N,乙为零 Do乙为10 N,甲为零 解析对乙秤,下挂10 N的物体,则示数应为10 N,在甲秤下挂乙秤,由于乙秤受力10N, 故乙给甲秤的作用力仍为10 N,所以甲秤读数为10 N,故B、C、D均错误,A正确。 答案A 图2 6.将物体竖直上抛,假设运动过程中空气阻力不变,其速度一时间图象如图2所示,则物体所受的重力和空气阻力之比为(). A.1 : 10 B.10 : 1 C。9 : 1 Do 8 : 1 解析由l t图象知物体上升、下降阶段的加速度大小分别为? =决=9m/s[

高中物理选修3-3知识点整理

选修3—3考点汇编 1、物质是由大量分子组成的 (1)单分子油膜法测量分子直径 (2)1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=? (3)对微观量的估算 ①分子的两种模型:球形和立方体(固体液体通常看成球形,空气分子占据的空间看成立方体) ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量:mol A M m N = b.分子体积:mol A V v N = c.分子数量:A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ= === 2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象) (1)扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象,说明了物质分子在不停地运动,同时还说明分子 间有间隙,温度越高扩散越快 (2)布朗运动:它是悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动,是在显微镜下观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点: 永不停息地无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显;温度越高,布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因:它是由于液体分子无规则运动对 固体微小颗粒各个方向撞击的不均匀性造成的。 ③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动,布朗运 动、扩散现象都有力地说明物体内大量的分子都在永不停息地

做无规则运动。 (3)热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度越高,运动越剧烈 3、分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些,如图1中两条虚线所示。分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子力。在图1图象中实线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横坐标0r 距离时,分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,0r 的数量级为1010 -m ,相当于0r 位置叫做平衡位置。当分子距离的数量级大于 m 时,分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略不 计了 4、温度 宏观上的温度表示物体的冷热程度,微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志。热力学温度与摄氏温度的关系:273.15T t K =+ 5、内能 ①分子势能 分子间存在着相互作用力,因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分子势能。分子势能的大小与分子间距离有关,分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。(0r r =时分子势能最小) 当0r r >时,分子力为引力,当r 增大时,分子力做负功,分子势能增加 当0r r <时,分子力为斥力,当r 减少时,分子力做负功,分子是能增加 ②物体的内能 物体中所有分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。一切物体都是由不停地做无规则热运动并且相互作用着的分子组成,因此任何物体都是有内能的。(理想气体的内能只取决于温度) ③改变内能的方式

粤教版高中物理教材目录(详细版)

必修一 *第一章运动的描述 第一节认识运动 参考系 质点 第二节时间位移 时间与时刻 路程与位移 第三节记录物体的运动信息 打点计时器 数字计时器 第四节物体运动的速度 平均速度 瞬时速度 第五节速度变化的快慢加速度 第六节用图象描述直线运动 匀速直线运动的位移图像 匀速直线运动的速度图像 匀变速直线运动的速度图像 本章复习与测试 *第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动 落体运动的思考 记录自由落体运动轨迹 第二节自由落体运动规律 猜想与验证 自由落体运动规律 第三节从自由落体到匀变速直线运匀变速直线运动规律 两个有用的推论 第四节匀变速直线运动与汽车行驶本章复习与测试 *第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系 认识形变 弹性与弹性限度 探究弹力 力的图示 第二节研究摩擦力 滑动摩擦力 研究静摩擦力 第三节力的等效和替代 共点力 力的等效 力的替代 寻找等效力 第四节力的合成与分解 力的平行四边形定则 合力的计算 分力的计算 第五节共点力的平衡条件 第六节作用力与反作用力 探究作用力与反作用力的关系 牛顿第三定律 本章复习与测试 *第四章力与运动 第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验 牛顿第一定律 第二节影响加速度的因素 加速度与物体所受合力的关系 加速度与物体质量的关系 第三节探究物体运动与受力的关系 加速度与力的定量关系 加速度与质量的定量关系 实验数据的图像表示 第四节牛顿第二定律 数字化实验的过程及结果分析 牛顿第二定律及其数学表示 第五节牛顿第二定律的应用 第六节超重和失重 超重和失重 超重和失重的解释 完全失重现象 第七节力学单位 单位制的意义 国际单位制中的力学单位 本章复习与测试

教科版高中物理选修3-1全册学案

第一章静电场 第1节电荷及其守恒定律 三种起电方式的区别和联系 摩擦起电感应起电接触起电 产生及条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时带电导体和导体接触时现象 两物体带上等量异种电 荷 导体两端出现等量异种 电荷,且电性与原带电体 “近异远同” 导体上带上与带电体相 同电性的电荷原因 不同物质的原子核对核 外电子的束缚力不同而 发生电子转移 导体中的自由电子受到 带正(负)电物体吸引(排 斥)而靠近(远离) 电荷之间的相互排斥实质 电荷在物体之间和物体 内部的转移 接触起电的电荷分配原则 两个完全相同的金属球接触后电荷会重新进行分配,如图1-1-2所示. 电荷分配的原则是:两个完全相同的金属球带同种电荷接触后平分原来所带电荷量的总和;带异种电荷接触后先中和再平分. 图1-1-2 1.“中性”与“中和”之间有联系吗? “中性”和“中和”是两个完全不同的概念,“中性”是指原子或者物体所带的正电荷和负电荷在数量上相等,对外不显电性,表现为不带电的状态.可见,任何不带电的物体,实际上其中都带有等量的异种电荷;“中和”是指两个带等量异种电荷的物体,相互接触时,由于正负电荷间的吸引作用,电荷发生转移,最后都达到中性状态的一个过程. 2.电荷守恒定律的两种表述方式的区别是什么? (1)两种表述:①电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移的过程中,电荷的总量保持不变.②一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变的. (2)区别:第一种表述是对物体带电现象规律的总结,一个原来不带电的物体通过某种方法可以带电,原来带电的物体也可以使它失去电性(电的中和),但其实质是电荷的转移,电荷的数量并没有减少.第二种表述则更具有广泛性,涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中

高中物理选修32知识点详细汇总

电磁感应现象愣次定律 一、电磁感应 1.电磁感应现象 只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就有电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应。 产生的电流叫做感应电流. 2.产生感应电流的条件:闭合回路中磁通量发生变化 3. 磁通量变化的常见情况(Φ改变的方式): ①线圈所围面积发生变化,闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化;其实质也是B不变而S 增大或减小 ②线圈在磁场中转动导致Φ变化。线圈面积与磁感应强度二者之间夹角发生变化。如匀强磁场中转动的矩形线圈就是典型。 ③磁感应强度随时间(或位置)变化,磁感应强度是时间的函数;或闭合回路变化导致Φ变化 (Φ改变的结果):磁通量改变的最直接的结果是产生感应电动势,若线圈或线框是闭合的.则在线圈或线框中产生感应电流,因此产生感应电流的条件就是:穿过闭合回路的磁通量发生变化.4.产生感应电动势的条件: 无论回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源. 电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合,则有感应电流,如果回路不闭合,则只能出现感应电动势, 而不会形成持续的电流.我们看变化是看回路中的磁通量变化,而不是看回路外面的磁通量变化 二、感应电流方向的判定 1.右手定则:伸开右手,使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,手 掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直,大拇指指向导线运动的方向, 四指所指的方向即 为感应电流方向(电源). 用右手定则时应注意: ①主要用于闭合回路的一部分导体做切割磁感线运动时,产生的感应电动势与感应电流的方向判定, ②右手定则仅在导体切割磁感线时使用,应用时要注意磁场方向、运动方向、感应电流方向三者互相垂直. ③当导体的运动方向与磁场方向不垂直时,拇指应指向切割磁感线的分速度方向. ④若形成闭合回路,四指指向感应电流方向;若未形成闭合回路,四指指向高电势. ⑤“因电而动”用左手定则.“因动而电”用右手定则. ⑥应用时要特别注意:四指指向是电源内部电流的方向(负→正).因而也是电势升高的方向;即:四指指向正极。 导体切割磁感线产生感应电流是磁通量发生变化引起感应电流的特例,所以判定电流方向的右手定则也是楞次定律的一个特例.用右手定则能判定的,一定也能用楞次定律判定,只是对导体在磁场中切割磁感线而产生感应电流方向的判定用右手定则更为简便. 2.楞次定律 (1)楞次定律(判断感应电流方向):感应电流具有这样的方向,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化. (感应电流的) 磁场 (总是) 阻碍 (引起感应电流的磁通量的)变化原因产生结果;结果阻碍原因。 (定语) 主语 (状语) 谓语 (补语) 宾语 (2)对“阻碍”的理解注意“阻碍”不是阻止,这里是阻而未止。阻碍磁通量变化指: 磁通量增加时,阻碍增加(感应电流的磁场和原磁场方向相反,起抵消作用); 磁通量减少时,阻碍减少(感应电流的磁场和原磁场方向一致,起补偿作用),简称“增反减同”. (3)楞次定律另一种表达:感应电流的效果总是要阻碍 ...).产生感应电流的原因. (F安方向就起到阻 ..(.或反抗

3-1粤教版高中物理基础知识汇编

选修3-1 第一章 电场 一、电场的力的性质 1.电荷及电荷守恒定律 ⑴自然界中只有正负两种电荷,元电荷e =1.60× 10-19 C ⑵使物体带电的方法有三种:①摩擦起电;②接触起电;③感应起电. ⑶电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或着从物体的一个部分转移到另一部分。在转移过程中,电荷的代数和不变(总量不变)。 ⑷两完全相同的金属球接触后分开其电量平分. 2.库仑定律 ⑴内容:在真空中两个点电荷之间的作用力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。电荷间的这种作用力称静电力,又叫库伦力。 ⑵公式:122 q q F k r = (其中9229.010/k N m C =??,叫静电力常量) ⑶适用条件:①真空中②点电荷:若带电体本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多时就可看作是点电荷。★☆注意:①两点电荷间的库仑力是相互的,是一对作用力与反作用力;②计算时只需带入电荷量的绝对值。 3.电场强度 ⑴电场:带电体周围客观存在的一种物质,是电荷间相互作用的媒介。 ⑵电场的基本性质:是对放入其中的电荷有力的作用。 ⑶电场强度:放入电场中某点的电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值,叫做该点的电场强度,是矢量。 a.定义式:/E F q = ,方向:正电荷在该点所受电场力的方向。 b.说明: ①/E F q =是电场强度的定义式,适用于任何电场。电场中某点的场强由电场本身决定与试探电荷q 无关。 ②2r Q k E =是真空中点电荷所形成的电场强度的决定式。某点场强E 由场源电荷Q 和距离r 决定。 (正点电荷周围某点的场强背离正电荷;负点电荷周围某点的场强指向负电荷) ③d U E =是场强与电势差的关系式,只适用于匀强电场,注意式中d 为两点间沿电场线方向的距离. ④电场强度是矢量,当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候,空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和。 4.电场线 ⑴电场线:在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该处的场强方向一致,这样的曲线叫电场线。 ①电场线是起源于正电荷(或无穷远处),终止于负电荷(或无穷远); ②电场线的疏密反映电场强度的大小; ③电场线不是带电粒子在电场中运动的轨迹,只是某种情况下带电粒子运动轨迹可以与电场线重合. ⑷匀强电场:在电场中,如果各点的场强的大小和方向都相同,这样的电场叫匀强电场.匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线. 二、电场的能的性质 1.基本概念 ⑴电势差:电荷在电场中由某点A 移到另一点B 的过程中,电场力所做的功与该电荷电量的比值叫做这两点的电势差即/AB AB U W q =. (电势差是标量但有正负,正负表示某两点相对电势的高低;计算时要注意电荷的正负。) ⑵电势:电场中某点A 的电势A ?等于该点与参考点P (电势零点0P ?=)之间的电势差。(/AP A AP U W q ?==) ★☆①电势是为描述电场能的性质而引入的物理量,它由电场本身的性质决定,与是否放入电荷无关,是标量。电势的高低还与零电势点的选取有关,通常选无穷远处或大地的电势为零电势。 ②沿着电场线的方向,电势降低。(与拿什么电荷沿电场线移动无关) ⑶电势能:电荷在电场中所具有的势能叫电势能,它由电场和电荷共同决定。(q ε?=) ★☆电场力做功与电势能变化的关系: ①如同重力做功与重力势能变化的关系一样,电场力做正功时,电荷的电势能减少,电场力做负功时,电荷的电势能增加;电场力对电荷做的功等于电荷电势能的变化量。B εεε--W A AB =?= ②若只有电场力做功,动能和电势能的总能量守恒,但可以互相转化,如动能增加,电势能就减少。 2.电势与电场强度的关系 ⑴电势反映电场能的特性,而电场强度反映电场力的特性. 匀强电场

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第1节 气体的等温变化 1.一定质量的气体,在温度不变的条件下,其压强与体积变化时的关系,叫做气体的等温变化. 2.玻意耳定律:一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强p 与体积V 成反比,即pV =C . 3.等温线:在p -V 图像中,用来表示温度不变时,压强和体积关系的图像,它们是一些双曲线. 在p -1V 图像中,等温线是倾斜直线.

一、探究气体等温变化的规律 1.状态参量 研究气体性质时,常用气体的温度、体积、压强来描述气体的状态. 2.实验探究

二、玻意耳定律 1.内容 一定质量的某种气体,在温度不变的情况下,压强与体积成反比. 2.公式 pV=C或p1V1=p2V2. 3.条件 气体的质量一定,温度不变. 4.气体等温变化的p -V图像 气体的压强p随体积V的变化关系如图8-1-1所示,图线的形状为双曲线,它描述的是温度不变时的p -V关系,称为等温线. 一定质量的气体,不同温度下的等温线是不同的. 图8-1-1 1.自主思考——判一判

(1)一定质量的气体压强跟体积成反比. (×) (2)一定质量的气体压强跟体积成正比. (×) (3)一定质量的气体在温度不变时,压强跟体积成反比. (√) (4)在探究气体压强、体积、温度三个状态参量之间关系时采用控制变量法. (√) (5)玻意耳定律适用于质量不变、温度变化的气体. (×) (6)在公式pV =C 中,C 是一个与气体无关的参量. (×) 2.合作探究——议一议 (1)用注射器对封闭气体进行等温变化的实验时,在改变封闭气体的体积时为什么要缓慢进行? 提示:该实验的条件是气体的质量一定,温度不变,体积变化时封闭气体自身的温度会发生变化,为保证温度不变,应给封闭气体以足够的时间进行热交换,以保证气体的温度不变. (2)玻意耳定律成立的条件是气体的温度不太低、压强不太大,那么为什么在压强很大、温度很低的情况下玻意耳定律就不成立了呢? 提示:①在气体的温度不太低、压强不太大时,气体分子之间的距离很大,气体分子之间除碰撞外可以认为无作用力,并且气体分子本身的大小也可以忽略不计,这样由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果基本吻合,玻意耳定律成立. ②当压强很大、温度很低时,气体分子之间的距离很小,此时气体分子之间的分子力引起的效果就比较明显,同时气体分子本身占据的体积也不能忽略,并且压强越大,温度越低,由玻意耳定律计算得到的结果与实际的实验结果之间差别越大,因此在温度很低、压强很大的情况下玻意耳定律也就不成立了. (3)如图8-1-2所示,p -1 V 图像是一条过原点的直线,更能直观描述压强与体积的关系, 为什么直线在原点附近要画成虚线?

高中物理选修3-3知识点归纳

选修3-3知识点归纳 2017-11-15 一、分子动理论 1、物体是由大量分子组成:阿伏伽德罗第一个认识到物体是由 分子组成的。 ①分子大小数量级10-10m ②A N M m 摩分子=(对固体液体气体) A N V V 摩分子=(对固体和液体) 摩摩物物V M V m ==ρ 2、油膜法估测分子的大小: ①S V d 纯油酸=,V 为纯油酸体积,而不能是油酸溶液体积。 ②实验的三个假设(或近似):分子呈球形;一个一个整齐地紧密排列;形成单分子层油膜。 3、分子热运动: ①物体内部大量分子的无规则运动称为热运动,在电子显微镜才能观察得到。 ②扩散现象和布朗运动证实分子永不停息作无规则运动,扩散现象还说明了分子间存在间隙。 ③布朗运动是固体小颗粒在液体或气体中的运动,反映了液体分子或气体分子无规则运动。颗粒越小、 温度越高,现象越明显。从阳光中看到教室中尘埃的运动不是布朗运动。 4、分子力: ①分子间同时存在引力和斥力,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,斥力总比引力变化得快。 ②当r=r 0=10-10m 时,引力=斥力,分子力为零;当r>r 0,表现为引力;当r

粤教版高中物理必修一第一学期.doc

高中物理学习材料 广州市真光中学 2011-2012学年第一学期 班别 评分 姓名 学号 一、选择题(第1、2、3、4题是单项选择题,每题3分;第5、6题是双项选题,每题4 分;6小题,共20分。) 1.以下关于重力的说法正确的是( ) A .物体所受的重力的大小只与它的质量有关 B .物体所受的重力方向总是跟支持它的支承面垂直 C .静止于水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力 D .同一物体在地面上同一位置,不论是运动还是静止,所受重力都相等 2. 一个物体从静止开始做加速运动,但加速度不断减小,直到加速度等于零,在这段过 程中,运动物体 A .速度不断减小,位移不断增大 B .速度不断减小,位移也不断减小 C .速度不断增大,且增加得越来越慢 D .速度不断增加,且增加得越来越快 3.质量为1kg 的物体,放在水平面上,受到向东的力F=3N 作用向西运动,设物体与水平面 间的动摩擦因数μ=0.2,则作用在物体上的合力为(g 取10m/s 2) A 1N ,向东 B 1N ,向西 C 5N ,向东 D 5N ,向西 4、有关惯性大小的下列叙述中,正确的是 ( ) A .物体跟接触面间的摩擦力越小,其惯性就越大 B .物体所受的合力越大,其惯性就越大 C .物体的质量越大,其惯性就越大 D .物体的速度越大,其惯性就越大 5、由图1的图像中可以判断物体做的是匀变速直线运动的是 ( ) 6、如图2所示, 有A 、B 两物体, m A =2m B , 用细绳连接后放在光滑的斜面上, 在它们下滑的过 程中 ( ) A. 它们的加速度a =g sin θ B. 它们的加速度a

高中物理选修3-4全册导学案

选修3-4全册教学学案 选修3-4_11.1简谐振动 【学习目标】 1.认识弹簧振子并能判断出振动的平衡位置。 2.理解简谐运动的位移-时间图像是一条正(余)弦曲线,知道简谐运动图 像的意义。 3.能够根据简谐运动图像弄清楚各时刻质点的位移、速度和加速度的方向 和大小规律。 【自主学习】 1.弹簧振子 (1).组成:由______和________组成的系统叫弹簧振子,它是一个理想化 的模型(为什么?)。 (2).平衡位置:振子__________时的位置。 (3).机械振动:振子在______位置附近的________运动,简称________。 2.简谐运动及其图像 (1).简谐运动:质点的位移与时间的关系遵从___________规律,即它的振 动图像(x-t 图像)是一条________曲线。简谐运动是最简单、最基本的振动, 弹簧振子的运动就是__________。 (2).简谐运动的图像 ①坐标系的建立:在简谐运动的图像中,以横坐标表示______,以纵坐标表 示振子离开平衡位置的_________。 ②物理意义:表示振动物体的_______随_______的变化规律。 重点知识或易混知识 问题1.根据对平衡位置的理解,判断正误并举例说明 ① 在弹簧振子中弹簧处于原长时的状态为平衡状态。 ② 在弹簧振子中物块速度为零时的状态为平衡状态。 ③在弹簧振子中合外力为零时的状态为平衡状态。 问题2.振动图像的理解,结合判断正误 ① 如右图所示正弦曲线为质点的运动轨迹。 ② 如右图,3s 内的位移为x 1大小为cm cm 10910322=+。 ③ 如右图,3s 内的位移为x 2 大小为10cm 。 ④ 如右图,1.5s 时的速度方向为曲线上该点的切线方向。 ⑤ 0.5s 和1.5s 时的位移相同,速度也相同。 ⑥ 0.5s 和3.5s 时的位移相反,速度相反。 X X 1

高中物理选修3-3知识点整理

选修3—3期末复习知识点汇总 1、物质是由大量分子组成的 (1)单分子油膜法测量分子直径-V=Sd V 是滴入浅水盘中纯油酸的体积,等于油酸溶液的体积乘以浓度。S 是单分子油膜在水面上形成的面积。 (2)1mol 任何物质含有的微粒数相同2316.0210A N mol -=? (3)对微观量的估算 ①分子的两种模型:球形和立方体(固体液体通常看成球形,空气分子占据的空间看成 立方体) ②利用阿伏伽德罗常数联系宏观量与微观量 a.分子质量:mol A M m N = b.分子体积:mol A V v N =【固体和液体-分子体积,气体--分子平均占有空间体积】 c.分子数量:A A A A mol mol mol mol M v M v n N N N N M M V V ρρ= ===【M-任意质量;v--任意体积】 2、分子永不停息的做无规则的热运动(布朗运动 扩散现象) (1)扩散现象:不同物质能够彼此进入对方的现象,说明了物质分子在不停地运动,同 时还说明分子间有间隙,温度越高扩散越快 (2)布朗运动:它是悬浮在液体中的固体颗粒的无规则运动,不是分子热运动,但颗粒很小,是在显微镜下才能观察到的。 ①布朗运动的三个主要特点:永不停息地无规则运动;颗粒越小,布朗运动越明显; 温度越高,布朗运动越明显。 ②产生布朗运动的原因:它是由于液体分子无规则运动对固体微小颗粒各个方向撞 击的不均匀性造成的。

③布朗运动间接地反映了液体分子的无规则运动,扩散现象的产生原因是物体分子 做无规则热运动。两者都有力地说明分子在永不停息地做无规则运动。 (3)热运动:分子的无规则运动与温度有关,简称热运动,温度越高,运动越剧烈。 布朗运动不是分子热运动,扩散现象是分子热运动。 3、分子间的相互作用力 分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子间 斥力随分子间距离加大而减小得更快些,如图1中两条虚线所示。 分子间同时存在引力和斥力,两种力的合力又叫做分子力,随距 离的增加,分子力先减小,后增加,再减小。。在图1图象中实 线曲线表示引力和斥力的合力(即分子力)随距离变化的情况。当两个分子间距在图象横 坐标0r 距离时,分子间的引力与斥力平衡,分子间作用力为零,0r 的数量级为1010-m , 相当于0r 位置叫做平衡位置。当分子距离的数量级大于 m 时,分子间的作用力变得十分微弱,可以忽略不计了 4、温度 宏观上的温度表示物体的冷热程度,微观上的温度是物体大量分子热运动平均动能的标志,不同分子温度相同,平均速率不一定相同。热力学温度与摄氏温度的关系: 273.15T t K =+。热力学温度是国际单位制中的基本单位。 5、分子势能 分子间存在着相互作用力,因此分子间具有由它们的相对位置决定的势能,这就是分 子势能。分子势能的大小与分子间距离有关,分子势能的大小变化可通过宏观量体积来反映。(0r r =时分子势能最小)固体分子和液体内部分子通常处于平衡位置, 势能最小。分子势能随距离增加,先减小,再增加。 当0r r >时,分子力为引力,当r 增大时,分子力做负功,分子势能增加 当0r r <时,分子力为斥力,当r 减少时,分子力做负功,分子是能增加

粤教版高中物理必修一课后习题答案(1~4章)

物理必修一第一章课后习题答案 第一节认识运动 1.以地球做作为参考系 2.车厢内的人是注视另一站台的火车,即人的视线以离开了地面,人不以自身为参考系,就会一另一站台的火车为参考系,显然,人习惯于以自身为参考系,故有此感觉。 3.(1)、(3) 4.以列车位参考系时,人向西运动;以地面为参考系时,人随列车向东运动。 5.在研究瓢虫的星数、翅膀扇动问题时,不可以将瓢虫视为质点。在研究瓢虫的爬行轨迹、飞行路线问题时,可以将瓢虫视为质点。 6.地球同步卫星与地球自转一周的时间一致,都是一天,因此地球同步卫星与地球总是相对静止的。 第二节时间位移 1.位移为零;路程1600m。 2.物体运动的路程不一定大于物体运动的位移,物体作直线运动并没有改变运动方向时,位移的大小才等于路程。 3.“3s内”是指时间,时间为3s;“第3s内”是指时间,时间为1s;“3s 末”是指时刻;“前3s”是指时间,时间为3s;“最后1s”是指时间,时间为1s。 4.(1)“9时0分50秒”是时刻;“21小时”是时间;“6时23分”是时刻。(2)是时刻。(3)是时刻。 5.(1)影子的边缘在“圭”上的位置可以表示时刻,就象时间坐标轴上的一点;影子边缘在“圭”上移动的距离可以表示时间,就象时间坐标轴上的

一段。 (2)经过长期观测,古人不仅了解到一天钟表影在正午最短,而且得出一年内夏至日的正午,烈日高照,表影最短;冬至日的正午,煦阳斜照,表影则最长。于是古人就以正午时的表影长度来确定节气和一年的长度。如果连续两次测得表影的最长值(或最短值),这两次最长值(或最短值)相隔的天数,就是一年365天的时间长度。 第三节记录物体的运动信息 1.下面一条纸带运动比较快,上、下两条纸带运动的时间之比是16:10。 2.在DK范围内点于点之间的距离几乎是等间距的,所以纸带做匀速直线运动,在A到D和K到N范围内,点与点之间的距离不是等间距的, 所以纸带做变速直线运动。 3.略。 第四节物体运动的速度 1.大白鲨合某优秀运动员的速度都是平均速度。大白鲨在水中的速度约为 11.94m/s,某优秀运动员的速度为2.29m/s,所以大白鲨的速度更快。2. B 3.100km/h 4.略。 第五节速度变化的快慢加速度 1.C 2.不对。匀减速直线运动的加速度就与物体的运动方向相反。 3.已知汽车运动的初速度,末速度等于零,又知减速时间,加设汽车作匀减

高中物理选修3-2知识点总结

高中物理选修3-2知识点总结 第四章 电磁感应 1.两个人物:a.法拉第:磁生电 b.奥斯特:电生磁 2.感应电流的产生条件:a.闭合电路 b.磁通量发生变化 注意:①产生感应电动势的条件是只具备b ②产生感应电动势的那部分导体相当于电源 ③电源内部的电流从负极流向正极 3.感应电流方向的判定: (1)方法一:右手定则 (2)方法二:楞次定律:(理解四种阻碍) ①阻碍原磁通量的变化(增反减同) ②阻碍导体间的相对运动(来拒去留) ③阻碍原电流的变化(增反减同) ④面积有扩大与缩小的趋势(增缩减扩) 4.感应电动势大小的计算: (1)法拉第电磁感应定律: A 、内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。 B 、表达式:t n E ??=φ (2)磁通量发生变化情况 ①B 不变,S 变,S B ?=?φ ②S 不变,B 变,BS ?=?φ ③B 和S 同时变,12φφφ-=? (3)计算感应电动势的公式 ①求平均值:t n E ??=φ ②求瞬时值:BLv E =(导线切割类) ③导体棒绕某端点旋转:ω22 1BL E = 5.感应电流的计算: 瞬时电流:总 总R BLv R E I = = (瞬时切割) 6.安培力的计算: 瞬时值:r R v L B BIL F +==22 7.通过截面的电荷量:r R n t I q +?= ?=φ 注意:求电荷量只能用平均值,而不能用瞬时值 8.自感: (1)定义:是指由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象。 (2)决定因素:线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,它的自感系数就越大。另外,有铁芯的线圈自感系数比没有铁芯时大得多。 (3)类型:通电自感和断电自感 (4)单位:亨利(H )、毫亨(mH)、微亨(H μ) (5)涡流及其应用 ①定义:变压器在工作时,除了在原副线圈中产生感应电动势外,变化的磁通量也会在哎铁芯中产生感应电流。一般来说,只要空间里有变化的磁通量,其中的导体中就会产生感应电流,我们把这种感应电流叫做涡流 ②应用:a.电磁炉b.金属探测器,飞机场火车站安全检查、扫雷、探矿 接通电源的瞬间,灯泡A 1较慢地亮起来。 断开开关的瞬间,灯 泡A 逐渐变暗。

新人教版高中物理选修3-2全册导学案

新人教版高中物理选修全册导学案

目录 第四章第1节划时代的发现导 第四章第2节探究电磁感应的产生条件 第四章第3节楞次定律 第四章第4节《法拉第电磁感应定律》 第四章第5节《电磁感应规律的应用》 第四章第5节《电磁感应规律的应用》 第四章第6节《互感与自感》 第四章第6节《互感与自感》 第四章第7节《涡流电磁阻尼和电磁驱动》 第四章第《涡流电磁阻尼和电磁驱动》 第五章第1节交变电流 第五章第2节描述交变电流物理量 第五章第3节《电感和电容对交变电流的影响》第五章第4节变压器 第五章第5节《电能的输送》 第六章第1节传感器及其工作原理 第六章第2节传感器的应用(一) 第六章第3节传感器的应用(二) 第六章第4节传感器的应用实验

选修3-2第四章电磁感应 第1节《划时代的发现》 课前预习学案 一、预习目标 预习奥斯特梦圆“电生磁”;法拉第心系“磁生电”,初步了解物理学中奥斯特和法拉第的贡献。 二、预习内容 奥斯特梦圆“电生磁”标题和法拉第心系“磁生电”标题。 问题1:奥斯特在什么思想的启发下,发现了电流的磁效应的? 问题2:奥斯特发现了电流的磁效应,能说明他是一个“幸运儿”吗?是偶然还是必然? 问题3:1803年奥斯特总结了一句话内容是什么? 问题4:法拉第在了奥斯特的电流磁效应的基础上,思考对称性原理,从而得出了什么样的结论? 问题5:其他很多科学家例如安培,科拉顿等物理学家也做过磁生电的试验,可他们都没有成功,他们问题出现在那里? 问题6:法拉第经过无数次试验,经历10年的时间,终于领悟到了什么? 问题7:什么是电磁感应?什么是感应电流? 问题8:通过学习你从奥斯特、法拉第等科学家身上学到了什么? 问题9:通过查阅资料,了解法拉第的生平,详细写出法拉第一生中的伟大成就和伟大发现。 三、提出疑惑

(完整word)高中物理选修3-3资料

高中物理选修3-3复习 专题定位本专题用三讲时分别解决选修3-3、3-4、3-5中高频考查问题,高考对本部分内容考查的重点和热点有: 选修3-3:①分子大小的估算;②对分子动理论内容的理解;③物态变化中的能量问题; ④气体实验定律的理解和简单计算;⑤固、液、气三态的微观解释和理解;⑥热力学定律的理解和简单计算;⑦用油膜法估测分子大小等内容. 选修3-4:①波的图象;②波长、波速和频率及其相互关系;③光的折射及全反射;④光的干涉、衍射及双缝干涉实验;⑤简谐运动的规律及振动图象;⑥电磁波的有关性质. 选修3-5:①动量守恒定律及其应用;②原子的能级跃迁;③原子核的衰变规律;④核反应方程的书写;⑤质量亏损和核能的计算;⑥原子物理部分的物理学史和α、β、γ三种射线的特点及应用等. 应考策略选修3-3内容琐碎、考查点多,复习中应以四块知识(分子动理论、从微观角度分析固体、液体、气体的性质、气体实验定律、热力学定律)为主干,梳理出知识点,进行理解性记忆. 选修3-4内容复习时,应加强对基本概念和规律的理解,抓住波的传播和图象、光的折射定律这两条主线,强化训练、提高对典型问题的分析能力. 选修3-5涉及的知识点多,而且多是科技前沿的知识,题目新颖,但难度不大,因此应加强对基本概念和规律的理解,抓住动量守恒定律和核反应两条主线,强化典型题目的训练,提高分析综合题目的能力. 第1讲热学 高考题型1热学基本知识 解题方略 1.分子动理论 (1)分子大小 ①阿伏加德罗常数:N A=6.02×1023 mol-1. ②分子体积:V0=V mol N A(占有空间的体积).

③分子质量:m0=M mol N A. ④油膜法估测分子的直径:d=V S. (2)分子热运动的实验基础:扩散现象和布朗运动. ①扩散现象特点:温度越高,扩散越快. ②布朗运动特点:液体内固体小颗粒永不停息、无规则的运动,颗粒越小、温度越高,运动越剧烈. (3)分子间的相互作用力和分子势能 ①分子力:分子间引力与斥力的合力.分子间距离增大, 引力和斥力均减小;分子间距离减小,引力和斥力均增大,但斥力总比引力变化得快. ②分子势能:分子力做正功,分子势能减小;分子力做负功,分子势能增大;当分子间距为r0(分子间的距离为r0时,分子间作用的合力为0)时,分子势能最小. 2.固体和液体 (1)晶体和非晶体的分子结构不同,表现出的物理性质不同.晶体具有确定的熔点.单晶体表现出各向异性,多晶体和非晶体表现出各向同性.晶体和非晶体在适当的条件下可以相互转化. (2)液晶是一种特殊的物质状态,所处的状态介于固态和液态之间.液晶具有流动性,在光学、电学物理性质上表现出各向异性. (3)液体的表面张力使液体表面具有收缩到最小的趋势,表面张力的方向跟液面相切.

粤教版高中物理必修二知识点

章节 1、机械功 2、功和能 一 功 和 功率3、功率 4、人与机械 1、动能的改变二 2、势能的改变能的 转化 与守 恒 3、能量守恒定律 4、能源与可持 续发展 高中物理必修 2 知识点总结 具体内容主要相关公式 ①机械功的含义▲功 W Fs cos ②机械功的计算 ①机械功原理▲ 功的原理 ②做功和能的转化W 动 W 阻 W 有用 W 额 外 W 输入 W 输 出 W 损失 ①功率的含义▲ 功率P W t ②功率与力、速度的关系 P Fv ①功率与机械效率 W 有用 P 有 用 ②机械的使用▲ 机械效率 W总P 总 ①动能 ▲动能E k 1 mv2 ②恒力做功与动能改变的关系 2 1 mv22 1 mv12 (实验 ▲动能定理Fs ③ 动能定理 2 2 ①重力势能 ▲重力势能 E p mgh ②重力做功与重力势能的改变 ③弹性势能的改变▲ 重力做功 W G E p1 E p 2 E p ①机械能的转化和守恒的实验▲ 只有重力作用下,机械能守恒探索 1 mv2 2 mgh 2 1 mv1 2 mgh 1 ②机械能守恒定律 2 2 ③能量守恒定律 ①能量转化和转移的方向性 ②能源开发与可持续发展

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1、运动的合成与①运动的独立性 分解②运动合成与分解的方法 ①竖直下抛运动 ②竖直上抛运动 2、竖直方向上的 抛体运动 三 抛体 运动 ①什么是平抛运动 3、平抛运动②平抛运动的规律 ①斜抛运动的轨迹 ②斜抛运动物体的射高和射程 4、斜抛运动 ①线速度 ②角速度 ③周期、频率和转速 ④线速度、角速度、周期的关系 1、匀速圆周运动 快慢的描述 ①向心力及其方向 四 ②向心力的大小 匀速 ③向心加速度 圆周2、向心力与向心 运动加速度 ①转弯时的向心力实例分析 3、向心力的实例 ②竖直平面内的圆周运动实例 分析 分析 ①认识离心运动 4、离心运动②离心机械③离心运动的危 害及其防止▲竖直下抛 v t v0 gt s v0 t 1 gt2 2 ▲ 竖直上抛 v t v0 gt s v0 t 1 gt2 2 t v0 v02 h g 2g ▲抛出点坐标原点,任意时刻位置x v0t y 1 gt2 2 ▲ 斜抛初速度v0 v0x v0 cos v 0 y v0 sin ▲ 线速度v s t ▲ 角速度 t 1 ▲ 周期与频率 f T 2 r 2 ▲ v T T ▲ 向心力 F mr 2 F v2 m r ▲ 向心加速度 a 2r 或 a v2 r 2

高中物理选修32知识点详细讲解版

第一章电磁感应知识点总结 一、电磁感应现象 1、电磁感应现象与感应电流 . (1)利用磁场产生电流的现象,叫做电磁感应现象。 (2)由电磁感应现象产生的电流,叫做感应电流。 二、产生感应电流的条件 1、产生感应电流的条件:闭合电路 .......。 ....中磁通量发生变化 2、产生感应电流的方法 . (1)磁铁运动。 (2)闭合电路一部分运动。 (3)磁场强度B变化或有效面积S变化。 注:第(1)(2)种方法产生的电流叫“动生电流”,第(3)种方法产生的电流叫“感生电流”。不管是动生电流还是感生电流,我们都统称为“感应电流”。 3、对“磁通量变化”需注意的两点 . (1)磁通量有正负之分,求磁通量时要按代数和(标量计算法则)的方法求总的磁通量(穿过平面的磁感线的净条数)。 (2)“运动不一定切割,切割不一定生电”。导体切割磁感线,不是在导体中产生感应电流的充要条件,归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。 4、分析是否产生感应电流的思路方法 . (1)判断是否产生感应电流,关键是抓住两个条件: ①回路是闭合导体回路。 ②穿过闭合回路的磁通量发生变化。 注意:第②点强调的是磁通量“变化”,如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化,那么不论低通量有多大,也不会产生感应电流。 (2)分析磁通量是否变化时,既要弄清楚磁场的磁感线分布,又要注意引起磁通量变化的三种情况: ①穿过闭合回路的磁场的磁感应强度B发生变化。②闭合回路的面积S发生变化。 ③磁感应强度B和面积S的夹角发生变化。 三、感应电流的方向 1、楞次定律. (1)内容:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 ①凡是由磁通量的增加引起的感应电流,它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。 ②凡是由磁通量的减少引起的感应电流,它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。 (2)楞次定律的因果关系: 闭合导体电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因,而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果,简要地说,只有当闭合电路中的磁通量发生变化时,才会有感应电流的磁场出现。 (3)“阻碍”的含义 . ①“阻碍”可能是“反抗”,也可能是“补偿”. 当引起感应电流的磁通量(原磁通量)增加时,感应电流的磁场就与原磁场的方向相反,感应电流的磁场“反抗”原磁通量的增加;当原磁通量减少时,感应电流的磁场就与原磁场的方向相同,感应电流的磁场“补偿”原磁通量的减少。(“增反减同”) ②“阻碍”不等于“阻止”,而是“延缓”. 感应电流的磁场不能阻止原磁通量的变化,只是延缓了原磁通量的变化。当由于原磁通量的增加引

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