新兴中学高三物理学科教学案
课题：第1课时交变电流的产生和描述
一、学习目标
1、能掌握交变电流的产生和描述，会写出交变电流的瞬时值表达式
2、能认识交变电流的图象和进行有效值、最大值的计算
二、学习重点与难点
1、交变电流的产生和描述，会写出交变电流的瞬时值表达式
2、交变电流的图象和进行有效值、最大值的计算
三、课前学习
基础再现·深度思考（先想后结自主梳理基础知识）一、交变电流的产生和变化规律
[基础导引]
关于线圈在匀强磁场中转动产生的交流电，以下说法中正确的是()
A．线圈平面每经过中性面一次，感应电流方向就改变一次，感应电动势方向不变
B．线圈每转动一周，感应电流方向就改变一次
C．线圈在中性面位置时，磁通量最大，磁通量的变化率为零
D．线圈在与中性面垂直的位置时，磁通量为零，感应电动势最大
[知识梳理]
1．交变电流
大小和方向都随时间做__________变化的电流．如图1(a)、(b)、(c)、(d)所示都属于交变电流．其中按正弦规律变化的交变电流叫正弦式交变电流，简称正弦式电流，如图(a)所示．
图1
2．正弦交流电的产生和变化规律
(1)产生：在匀强磁场里，线圈绕________________方向的轴匀速转动．
(2)中性面：①定义：与磁场方向________的平面．
②特点：a.线圈位于中性面时，穿过线圈的磁通量________，磁通量的变化率为______，
感应电动势为______．b.线圈转动一周，________经过中性面．线圈每经过____________一次，电流的方向就改变一次．
(3)图象：用以描述交流电随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，其图象
为__________曲线．如图1(a)所示．
思考：由正弦交流电的图象可以得出哪些物理量？
二、描述交变电流的物理量
[基础导引]
我们日常生活用电的交变电压是e＝2202sin 100πt V，它是由矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的，则下列说法正确的是________．①交流电的频率是50 Hz
②交流电压的有效值是220 V ③当t ＝0时，线圈平面恰好与中性面平行
④当t ＝1
50 s 时，e 有最大值220 2 V ⑤电流每秒方向改变50次
[知识梳理] 1．周期和频率
(1)周期T ：交变电流完成________________变化(线圈转一周)所需的时间，单位是秒
(s)．公式：T ＝2π
ω.
(2)频率f ：交变电流在1 s 内完成周期性变化的________，单位是赫兹(Hz)． (3)周期和频率的关系：T ＝________或f ＝________. 2．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值
(1)瞬时值：交变电流某一________的值，是时间的函数． (2)峰值：交变电流的电流或电压所能达到的________．
(3)有效值：让交流与恒定电流分别通过________的电阻，如果它们在交流的一个周期内产生的________相等，则这个恒定电流I 、恒定电压U 就是这个交流的__________． (4)正弦式交变电流的有效值与峰值之间的关系
I ＝____________，U ＝____________，E ＝____________. (5)平均值：是交变电流图象中波形与横轴所围面积跟时间的比值 考点一 正弦交流电的变化规律 考点解读
1．
2.两个特殊位置的特点
(1)线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦ
Δt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向发生改变．
(2)线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦ
Δt 最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变．
3．书写交变电流瞬时值表达式的基本思路
(1)确定正弦交变电流的峰值，根据已知图象读出或由公式E m ＝nBSω求出相应峰值． (2)明确线圈的初始位置，找出对应的函数关系式．
如：①线圈从中性面位置开始转动，则i －t 图象为正弦函数图象，函数式为i ＝I m sin ωt .
②线圈从垂直中性面位置开始转动，则i －t 图象为余弦函数图象，函数式为i ＝I m cos ωt . 特别提醒 1.只要线圈平面在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动，就产生正弦式交流电，其变化规律与线圈的形状、转动轴处于线圈平面内的位置无关．
2．Φ－t 图象与对应的e －t 图象是互余的． 四、课堂学习 课堂探究·突破考点 （先做后听 共同探究规律方法） 例1 如图2甲所示，矩形线圈abcd 在匀强磁场中逆时针匀速转动时，线圈中产生的交流电如图乙所示，设沿abcda 方向为电流正方向，则 (
)
图2
A ．乙图中Oa 时间段对应甲图中A 至
B 图的过程 B ．乙图中c 时刻对应甲图中的
C 图
C ．若乙图中d 等于0.02 s ，则1 s 内电流的方向改变50次 图3
D ．若乙图中b 等于0.02 s ，则交流电的频率为50 Hz
例2 实验室里的交流发电机可简化为如图3所示的模型，正方形线圈在水平匀强磁场中，绕垂直于磁感线的OO ′轴匀速转动．今在发电机的输出端接一个电阻R 和理想电压表，并让线圈每秒转25圈，读出电压表的示数为10 V ．已知R ＝10 Ω，线圈电阻忽略不计，下列说法正确的是
( )
A ．线圈平面与磁场平行时，线圈中的瞬时电流为零
B ．从线圈平面与磁场平行开始计时，线圈中感应电流瞬时值表达式为i ＝2sin 50πt A
C ．流过电阻R 的电流每秒钟方向改变25次
D ．电阻R 上的热功率等于10 W 考点二 交变电流“四值”的比较与理解 考点解读
例3 一理想变压器原、副线圈匝数比n 1∶n 2＝11∶5，原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u 如图5所示．副线圈仅接入一个10 Ω的电阻．则( ) 图5 A ．流过电阻的电流是20 A
B ．与电阻并联的电压表的示数是100 2 V
C ．经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J
D ．变压器的输入功率是1×103 W
五、课后练习
跟踪训练1 矩形线框在匀强磁场内匀速转动过程中，线框输 出的交流电压随时间变化的图象如图4所示，下列说法中正 确的是
( )
A ．交流电压的有效值为36 2 V
B ．交流电压的最大值为36 2 V ，频率为0.25 Hz
图4
C ．2 s 末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量最大
D ．1 s 末线框平面垂直于磁场，通过线框的磁通量变化最快
跟踪训练2 一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图7所示．由图可知( )
图7
A ．该交流电的电压瞬时值的表达式为u ＝100sin (25t ) V
B ．该交流电的频率为25 Hz
C ．该交流电的电压的有效值为100 2 V
D ．若将该交流电压加在阻值为R ＝100 Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率是50 W
六、教学反思
新兴中学高三物理学科教学案
课题：第2课时 变压器 电能的输送
一、学习目标
1、理解变压器的原理，会用功率关系、电压比、电流比进行有关的计算
2、能够对变压器进行动态分析
3、会分析计算远距离输电问题 二、学习重点与难点
1、变压器的原理，会用功率关系、电压比、电流比进行有关的计算
2、变压器进行动态分析、会分析计算远距离输电问题 三、课前学习 基础再现·深度思考 （先想后结 自主梳理基础知识） 一、理想变压器 [基础导引]
变压器原理图如图1所示，思考并回答以下问题： (1)变压器的工作原理是什么？
(2)原、副线圈的电流、电压、电流的频率有什么关系？ (3)副线圈的电压U 2由谁决定？
图1
(4)原线圈的电流I 1及输入功率P 1由谁决定？
[知识梳理]
1．变压器的构造：如图2所示，变压器是由____________和绕在铁
芯上的____________组成的．
(1)原线圈：与交流电源连接的线圈，也叫________线圈． (2)副线圈：与________连接的线圈，也叫________线圈．
图2
2．变压器的原理：电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的________、________在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化．变化的磁场在副线圈中产生________________，所以尽管两个线圈之间没有导线相连，副线圈也能够输出电流．____________是变压器工作的基础．
3．理想变压器：没有____________的变压器，即________功率等于________功率． 4．基本关系式
(1)功率关系：________.
(2)电压关系：__________；有多个副线圈时，U 1
n 1
＝__________.
(3)电流关系：只有一个副线圈时，I 1I 2＝n 2
n 1.
思考：变压器能否改变恒定电流的电压？能否改变交流电的频率？ 二、远距离输电 [基础导引]
在远距离输电时，输送的电功率为P ，输电电压为U ，所用导线电阻率为ρ，横截面积为S ，总长度为l ，输电线损失的电功率为P ′，用户得到的电功率为P 用，则下列关系式中
正确的是
( )
A ．P ′＝U 2S
ρl
B ．P ′＝P 2
ρl
U 2S
C ．P 用＝P －U 2S
ρl
D ．P 用＝P (1－Pρl
U 2S
)
[知识梳理]
1．根据P 损＝__________，降低输电损耗有两种方法 (1)减小输电线的电阻．
(2)减小输电导线中的电流：在输送功率一定的情况下，根据P ＝UI ，要减小电流，必须提高____________． 2．远距离输电的功率损失
输送功率一定时，线路电流I ＝________，输电线上的损失功率P 损＝I 2R 线＝
____________，可知P 损∝1
U 2.
远距离输电中的功率关系：P 输＝____________. 四、课堂学习 课堂探究·突破考点 （先做后听 共同探究规律方法） 考点一 理想变压器原、副线圈基本量的关系
考点解读
特别提醒 1.理想变压器的应用中要注意副线圈和原线圈功率相等这个特点，电流关系的推导应该以其为依据．
2．变压器的以上关系都是根据“口”字型的变压器推出的．如果变压器不是“口”字型时，应根据变压器的原理及各线圈中磁通量的关系推导出各物理量的关系． 典例剖析
例1 (2011·广东理综·19)图3(a)左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R ＝55 Ω，、为理想电流表和电压表．若原线圈接入如图(b)所示的正弦交变电压，电压表的示数为110 V ，下列表述正确的是 ( ) 图3
A ．电流表的示数2 A
B ．原、副线圈匝数比为1∶2
C ．电压表的示数为电压的有效值
D ．原线圈中交变电压的频率为100 Hz 考点二 理想变压器的动态分析 考点解读
1．匝数比不变的情况(如图4所示)(1)U 1不变，根据U 1U 2＝n 1
n 2
，输入
电压U 1决定输出电压U 2，不论负载电阻R 如何变化，U 2不变． (2)当负载电阻发生变化时，I 2变化，输出电流I 2决定输入电流I 1，故I 1 发生变化．
(3)I 2变化引起P 2变化，P 1＝P 2，故P 1发生变化．
图4
2．负载电阻不变的情况(如图5所示)
(1)U 1不变，n 1
n 2
发生变化，故U 2变化．
(2)R 不变，U 2变化，故I 2发生变化．
(3)根据P 2＝U 22
R ，P 2发生变化，再根据P 1＝P 2，
故P 1变化，P 1＝U 1I 1，U 1不变， 故I 1发生变化．
图5
3．分析动态问题的思路程序可表示为
例2 (2010·山东理综·19)一理想变压器原、副线圈的匝数比为10∶1，原线圈输入电压的变化规律如图6甲所示，副线圈所接电路如图乙所示，P 为滑动变阻器的触头．下列说法正确的是
( ) 图6
A ．副线圈输出电压的频率为50 Hz
B ．副线圈输出电压的有效值为31 V
C ．P 向右移动时，原、副线圈的电流比减小
D ．P 向右移动时，变压器的输出功率增加 考点三 远距离输电问题 考点解读
1．远距离输电的处理思路
对高压输电问题，应按“发电机→升压变压器→远距离输电线→降压变压器→用电器”，或从“用电器”倒推到“发电机”的顺序一步一步进行分析． 2．远距离高压输电的几个基本关系(以图8为例)：图8
(1)功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 损＋P 3.
(2)电压、电流关系：U 1U 2＝n 1n 2＝I 2I 1，U 3U 4＝n 3n 4＝I 4
I 3，U 2＝ΔU
＋U 3，I 2＝I 3＝I 线．
(3)输电电流：I 线＝P 2U 2＝P 3U 3＝U 2－U 3
R 线
.
(4)输电线上损耗的电功率：P 损＝I 线ΔU ＝I 2线R 线＝(P 2U 2)2
R 线．
当输送功率一定时，输电电压增大到原来的n倍，输电线上损耗的功率就减小到原来的1 n2.
典例剖析
例3(2010·浙江理综·17)某水电站，用总电阻为2.5 Ω的输电线输电给500 km外的用户，其输出电功率是3×106 kW，现用500 kV电压输电，则下列说法正确的是()
A．输电线上输送的电流大小为2.0×105 A
B．输电线上由电阻造成的损失电压为15 kV
C．若改用5 kV电压输电，则输电线上损失的功率为9×108 kW
D．输电线上损失的功率为ΔP＝U2/r，U为输电电压，r为输电线的电阻
五、课后练习
跟踪训练1如图7所示电路中的变压器为理想变压器，S为单刀双掷开关，P是滑动变阻器R的滑动触头，原线圈两端接交变电流，输入电压不变，则能使原线圈的输入功率变大的是() 图7
A．保持P的位置不变，S由b切换到a
B．保持P的位置不变，S由a切换到b
C．S掷于b位置不动，P向上滑动
D．S掷于b位置不动，P向下滑动
跟踪训练2如图9所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R.T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4.设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有
()
图9
A．U2减小，U4变大B．U2不变，U3变小
C．P1变小，P2变小D．P2变大，P3变大
六、教学反思
新兴中学高三物理学科教学案
课题：第3课时传感器的原理及应用
一、学习目标
1．认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性．
2．了解传感器的简单应用．
二、学习重点与难点
1．热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性．
2．传感器的简单应用．
三、课前学习
基础再现·深度思考（先想后结自主梳理基础知识）一、实验目的
1．认识热敏电阻、光敏电阻等传感器的特性．
2．了解传感器的简单应用．图1
二、实验原理
1．传感器能够将感受到的物理量(力、热、光、声等)转换成便于测量的量(一般是电学量)．2．其工作过程如图1所示：
三、实验器材
热敏电阻、光敏电阻、多用电表、铁架台、烧杯、冷水、热水、小灯泡、学生电源、继电器、滑动变阻器、开关、导线等．
四、实验过程
1．研究热敏电阻的热敏特性
(1)实验步骤
①按图2所示连接好电路，将热敏电阻绝缘处理；
②把多用电表置于“欧姆”挡，并选择适当的量程测出烧杯中没有
热水时热敏电阻的阻值，并记下温度计的示数；图2
③向烧杯中注入少量的冷水，使热敏电阻浸没在冷水中，记下温度计的示数和多用电表
测量的热敏电阻的阻值；
④将热水分几次注入烧杯中，测出不同温度下热敏电阻的阻值，并记录．
(2)数据处理
.
②在图3坐标系中，粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线．
③根据实验数据和R－t图线，得出结论：热敏电阻的阻值随温度
的升高而减小，随温度的降低而增大．
2．研究光敏电阻的光敏特性图3
(1)实验步骤
①将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器按如图4
所示电路连接好，其中多用电表置于“×100”挡；
②先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值，并记
录数据；图4
③接通电源，让小灯泡发光，调节滑动变阻器使小灯泡的亮度逐渐变亮，观察表盘指针显示电阻阻值的情况，并记录；
④用手掌(或黑纸)遮住光，观察光敏电阻的阻值又是多少，并记录．
(2)数据处理
结论：光敏电阻的阻值被光照射时发生变化，光照增强电阻变小，光照减弱电阻变大．五、注意事项
1．在做热敏实验时，加开水后要等一会儿再测其阻值，以使电阻温度与水的温度相同，并同时读出水温．
2．光敏实验中，如果效果不明显，可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中，并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少．
3．欧姆表每次换挡后都要重新调零．
六、实验改进
对于热敏电阻的特性，可用以下实验进行：图5
如图5所示，将多用电表的选择开关置于“欧姆”挡，再将多用电表的两支表笔与负温度系数的热敏电阻R T的两端相连，这时表针指在某一刻度，观察下述操作过程中指针的偏转情况：
操作一：往R T上擦一些酒精．
操作二：用吹风机将热风吹向电阻．
根据指针偏转方向判定热敏电阻的特性．
实验分析：
1．操作一中指针左偏，说明R T的阻值增大；酒精蒸发吸热，温度降低，所以热敏电阻的阻值随温度的降低而增大．
2．操作二中指针右偏，R T的阻值减小，而电阻R T温度升高，故热敏电阻的阻值随温度的升高而减小．
优点：改进后的实验简单易操作，同学们能很快得出结论.
四、课堂学习
课堂探究·突破考点（先做后听共同探究规律方法）
考点一热敏电阻的实际应用图6
典例剖析
例1(2010·新课标全国·23)用对温度敏感的半导体材料制成的某
热敏电阻R T，在给定温度范围内，其阻值随温度的变化是非线性的．某同学将R T和两个适当的固定电阻R1、R2连成图6虚线框内所示的电路，以使该电路的等效电阻R L的阻值随
R T所处环境温度的变化近似为线性的，且具有合适的阻值范围．为了验证这个设计，他采用伏安法测量在不同温度下R L 的阻值，测量电路如图6所示，图中的电压表内阻很大．R L
回答下列问题：
(1)根据图6所示的电路，在图7所示的实物图上连线．图8
图7
(2)为了检验R L与温度t之间近似为线性关系，在图8所示的坐标纸上作R L－t关系图线．
(3)在某一温度下，电路中的电流表、电压表的示数如图9、10所示．电流表的读数为
________，电压表的读数为________．此时等效电阻R L的阻值为________．热敏电阻所处环境的温度约为________．
图9图10
考点二光敏电阻传感器
典例剖析
例2青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供
电能．用光敏电阻作为传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制．
光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似
认为，照射光较强(如白天)时电阻几乎为0，照射光较弱(如黑天)时
电阻接近于无穷大．利用光敏电阻作为传感器，借助电磁开关，可
以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开．电磁开关的内部结构如
图11所示.1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与图11
弹簧片和触点连接．当励磁线圈中电流大于50 mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50 mA时，3、4接通．励磁线圈中允许通过的最大电流为100 mA.
(1)利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图．光敏电阻R1，符号
；灯泡L，额定功率40 W，额定电压36 V，符号；保护电阻R2，符号；
电磁开关，符号；蓄电池E，电压36 V，内阻很小；开关S，导线若干．
(2)回答下列问题：
①如果励磁线圈的电阻为200 Ω，励磁线圈允许加的最大电压为______V，保护电阻R2
的阻值范围为________Ω.
②在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通．为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明．答：_____________________________________________________________.
③任意举出一个其它的电磁铁应用的例子．
答：________________________________________________________________________. 考点三力学传感器与电路的综合
典例剖析
例3某学生为了测量一个物体的质量，找到一个力电转换器，该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k)，如图12所示，测量时先调节输入
端的电压，使转换器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上
放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压U. 请完成
对该物体质量的测量：图12
(1)设计一个电路，要求力电转换器的输入电压可调，并且使调节范围尽可能大，在虚线框中画出完整的测量电路图．
(2)简要说明测量步骤，求出比例系数k，并测出待测物体的质量m.
(3)设想实验中可能会出现的问题．
五、课后练习
1．在街旁的路灯，江海里的航标都要求在夜晚亮，白天熄，利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置，实现了自动控制，这是利用半导体的() A．压敏性B．光敏性
C．热敏性D．三种特性都利用
2．酒精测试仪用于机动车驾驶人员是否酗酒及其他严禁酒后作业人员的现场检测．它利用的是一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器，酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的变化而变化．在如图18所示的电路中，酒精气体的不同浓度对应着传感器的不同电阻．这样，电压表的指针就与酒精气体浓度有了对应关系．如果二氧化锡半导体型酒精气体传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比，那么，电压表示数U与酒精气体浓度C之间的对应关系正确的是() 图18
A．U越大，表示C越大，C与U成正比
B．U越大，表示C越大，但是C与U不成正比
C．U越大，表示C越小，C与U成正比
D．U越大，表示C越小，但是C与U不成反比
六、教学反思
新兴中学高三物理学科教学案
课题：高考热点探究
一、学习目标
1、变压器原理、远距离送电
2、交流电图象、变压器参与下的动态分析
二、学习重点与难点
1、变压器原理
2、交流电图象、变压器参与下的动态分析
三、课前学习
基础再现·深度思考（先想后结自主梳理基础知识）试题分析
高考对本部分内容要求不是很高，难度中等或偏下，大部分省市考查形式为选择题、填空题，江苏省物理单科2011年的考查为计算题，难度中等．
命题特征
1．以正弦式交变电流的图象为背景考查有效值、最大值等问题．
2．考查理想变压器的规律应用及U、I、P及f的特点．
3．考查变压器的动态分析．
4．考查远距离输电问题．
知识链接
1．正弦式交变电流的产生、规律及表达式．
2．有效值的计算方法．
3．理想变压器U、I、P的分析与计算．
4．远距离输电的计算
四、课堂学习
课堂探究·突破考点（先做后听共同探究规律方法）
一、变压器原理
1．(2010·海南·9)如图1所示，一理想变压器原、副线圈匝数之比
为4∶1，原线圈两端接入一正弦交流电源；副线圈电路中R
为负载电阻，交流电压表和交流电流表都是理想电表．下列结
论正确的是() 图1
A．若电压表读数6 V，则输入电压的最大值为24 2 V
B．若输入电压不变，副线圈匝数增加到原来的2倍，则电流表的读数减小到原来的一半C．若输入电压不变，负载电阻的阻值增加到原来的2倍，则输入功率也增加到原来的2倍D．若保持负载电阻的阻值不变，输入电压增加到原来2倍，则输出功率增加到原来的4倍2．(2010·重庆理综·17)一输入电压为220 V，输出电压为36 V的变压器副线圈烧坏．为获知此变压器原、副线圈匝数，某同学拆下烧坏的副线圈，用绝缘导线在铁芯上新绕了5匝线圈，如图2所示，然后将原线圈接到220 V交流电源上，测得新绕线圈两端的电压为1 V．按理想变压器分析，该变压器烧坏前的原、副线圈匝数分别为() 图2
A ．1 100,360
B ．1 100,180
C ．2 200,180
D ．2 200,360
二、交流电图象、变压器参与下的动态分析
3．(2011·福建理综·15)图3甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n 1∶n 2＝5∶1，电阻R ＝20 Ω，L 1、L 2为规格相同的两只小灯泡，S 1为单刀双掷开关．原线圈接正弦交变电源，输入电压u 随时间t 的变化关系如图乙所示．现将S 1接1，S 2闭合，此时L 2正常发光．下列说法正确的是
( ) 图3
A ．输入电压u 的表达式u ＝202sin (50πt ) V
B ．只断开S 2后，L 1、L 2均正常发光
C ．只断开S 2后，原线圈的输入功率增大
D ．若S 1换接到2后，R 消耗的电功率为0.8 W 三、远距离送电
4．(2010·福建理综·13)中国已投产运行的1 000 kV 特高压输电是目前世界上电压最高的输电工程．假设甲、乙两地原来用500 kV 的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P .在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV 特高压输电，若不考虑其他因素的影响，则输电线上损耗的电功率将变为
( )
A.P 4
B.P 2 C ．2P D ．4P 五、课后练习
1．一个单匝矩形线框的面积为S ，在磁感应强度为B 的匀强磁场中，从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，转速为n 转/秒，则
( )
A ．线框交变电动势的最大值为n πBS
B ．线框交变电动势的有效值为2n πBS
C ．从开始转动经过1
4周期，线框中的平均感应电动势为2nBS
D ．感应电动势瞬时值为e ＝2n πBS sin 2n πt
2．如图6所示，图甲和图乙分别表示正弦脉冲波和方波的交变电流与时间的变化关系．若使这两种电流分别通过两个完全相同的电阻，则经过1 min 的时间，两电阻消耗的电
功之比W 甲∶W 乙为
( ) 图6
A ．1∶ 2
B ．1∶2
C ．1∶3
D ．1∶6
3．如图7所示，理想变压器的原线圈接在u ＝220 2 sin
(100πt ) V 的交流电源上，副线圈接有R ＝55 Ω的负载电 阻．原、副线圈匝数之比为2∶1.电流表、电压表均为理 想电表．下列说法正确的是
( ) A ．原线圈中电流表的读数为1 A
图7
B ．原线圈中的输入功率为220 2 W
C ．副线圈中电压表的读数为110 2 V
D ．副线圈中输出交流电的周期为50 s 六、教学反思
新兴中学高三物理学科教学案
课题：第1课时机械振动
一、学习目标
1、理解简谐运动的概念、公式和图象，简谐运动的回复力的特点和描述简谐运动的物理量
2、掌握单摆的振动规律和周期公式
3、理解受迫振动和共振的概念，掌握产生共振的条件
二、学习重点与难点
1、简谐运动的概念、公式和图象，简谐运动的回复力的特点和描述简谐运动的物理量
2、单摆的振动规律和周期公式、产生共振的条件
三、课前学习
基础再现·深度思考（先想后结自主梳理基础知识）一、简谐运动
[基础导引]
1．图1是某质点做简谐运动的振动图象．根据图象中的信息，回答下列问题．
(1)质点离开平衡位置的最大距离有多大？
(2)在1.5 s和2.5 s这两个时刻，质点的位置各在哪里？
(3)在1.5 s和2.5 s这两个时刻，质点向哪个方向运动？图1
2．参考图1，在t＝0到t＝4 s的范围内回答以下问题．
(1)质点相对平衡位置的位移的方向在哪些时间内跟它的瞬时速度的方向相同？在哪些
时间内跟瞬时速度的方向相反？
(2)质点在第2 s末的位移是多少？(3)质点在前2 s内走过的路程是多少？
3．请根据图1写出这个简谐振动的位移随时间变化的关系式．
[知识梳理]
1．概念：如果质点的位移与时间的关系遵从________函数的规律，即它的振动图象(x－t图象)是一条________曲线，这样的振动叫简谐运动．
2．动力学表达式F＝________. 运动学表达式x＝A sin (ωt＋φ)．
3．描述简谐运动的物理量
(1)位移x：由____________指向__________的有向线段表示振动位移，是矢量．
(2)振幅A：振动物体离开平衡位置的____________，是标量，表示振动的强弱．
(3)周期T和频率f：做简谐运动的物体完成____________所需要的时间叫周期，而频率
则等于单位时间内完成_________；它们是表示振动快慢的物理量．二者互为倒数关系．4．简谐运动的图象
(1)物理意义：表示振动物体的位移随时间变化的规律．
(2)从平衡位置开始计时，函数表达式为x＝A sin ωt，图象如图2所示．
从最大位移处开始计时，函数表达式为x＝A cos ωt，图象如图3所示．
图2图3
5．简谐运动的能量
简谐运动过程中动能和势能相互转化，机械能守恒，振动能量与________有关，________越大，能量越大．
二、单摆 [基础导引]
图4是两个单摆的振动图象．
(1)甲、乙两个摆的摆长之比是多少？ 图4 (2)以向右的方向作为摆球偏离平衡位置的位移的正方向，从t ＝0起，乙第一次到达右方最大位移处时，甲振动到了什么位置？向什么方向运动？ [知识梳理]
如图5所示，平衡位置在最低点． (1)定义：在细线的一端拴一个小球，另一端固定在悬点上，如果线的________和________都不计，球的直径比________短得多，这样的装置叫做单摆． (2)视为简谐运动的条件：________________.
图5
(3)回复力：小球所受重力沿________方向的分力，即：F ＝G 2＝G sin θ＝mg
l x ，F 的方向
与位移x 的方向相反． (4)周期公式：T ＝2π
l g
. (5)单摆的等时性：单摆的振动周期取决于摆长l 和重力加速度g ，与振幅和振子(小球)质量都没有关系．
注意 单摆振动时，线的张力与重力沿摆线方向的分力的合力提供单摆做圆周运动的向
心力．重力沿速度方向的分力提供回复力，最大回复力大小为mg
l A ，在平衡位置时回复
力为零，但合外力等于向心力，不等于零．
三、受迫振动和共振 [基础导引]
如图6所示，张紧的水平绳上吊着A 、B 、C 三个小球．B 靠近A ，但两 者的悬线长度不同；C 远离球A ，但两者的悬线长度相同．
(1)让球A 在垂直于水平绳的方向摆动，将会看到B 、C 球有什么表现？ (2)在C 球摆动起来后，用手使A 、B 球静止，然后松手，又将看到A 、
B 球有什么表现？ 图6 图7 [知识梳理]
1．受迫振动：系统在_______作用下的振动．做受迫振动的物体， 它的周期(或频率)等于______的周期(或频率)，而与物体的固有周期(或频率)______关．
2．共振：做受迫振动的物体，它的固有频率与
驱动力的频率越接近，其振幅就越大，当二者________时，振幅达到最大，这就是共振现象．共振曲线如图7所示.
四、课堂学习 课堂探究·突破考点 （先做后听 共同探究规律方法）图8
考点一 简谐运动图象及运动规律 考点解读 1．图象的应用
(1)确定振动物体在任意时刻的位移．如图8中，对应t 1、t 2时刻的位移分别为x 1＝ ＋7 cm ，x 2＝－5 cm.(2)确定振动的振幅．如图振幅是10 cm.(3)确定振动的周期和频率．振动图象上一个完整的正弦(余弦)图形在时间轴上拉开的“长度”表示周期．由图可知，OD 、AE 、
BF 的间隔都等于振动周期，T ＝0.2 s ，频率f ＝1
T ＝5 Hz.(4)确定各质点的振动方向．例如图
中的t 1时刻，质点正远离平衡位置向位移的正方向运动；在t 3时刻，质点正向着平衡位置运动．(5)比较各时刻质点加速度的大小和方向．例如在图中t 1时刻质点位移x 1为正，则加速度a 1为负；t 2时刻质点位移x 2为负，则加速度a 2为正，又因为|x 1|>|x 2|，所以|a 1|>|a 2|. 2．运动规律：公式x ＝A sin (ωt ＋φ) (1)变化规律
位移增大时?????
回复力、加速度变大
?
????
速度、动能减小势能增大机械能守恒振幅、周期、频率保持不变
图9
(2)对称规律
①做简谐运动的物体，在关于平衡位置对称的两点，回复力、位移、加速度具有等大反向的关系．另外速度的大小、动能也具有对称性，速度的方向可能相同或相反． ②振动质点来回通过相同的两点间的时间相等，如t BC ＝t CB ；质点经过关于平衡位置对称的等长的两线段时所用的时间相等，如t BC ＝t B ′C ′，如图9所示． 典例剖析
例1 如图10为一弹簧振子的振动图象，求： 图10 (1)该振子简谐运动的表达式．
(2)在第2 s 末到第3 s 末这段时间内弹簧振子的加速度、速度、动能和弹性势能各是怎样变化的？
(3)该振子在前100 s 的总位移是多少？路程是多少？
考点二 单摆的回复力与周期 考点解读
1．受力特征：重力和细线的拉力
(1)回复力：摆球重力沿切线方向上的分力，F 回＝－mg sin θ＝－mg
l x ＝－kx ，负号表示回
复力F 与位移x 的方向相反．
(2)向心力：细线的拉力和重力沿细线方向的分力的合力充当向心力，F 向＝F －mg cos θ.
注意：(1)当摆球在最高点时，F 向＝m v 2
R
＝0，F ＝mg cos θ.
(2)当摆球在最低点时，F 向＝m v 2R ，F 向最大，F ＝mg ＋m v 2
R
.
2．周期公式：T ＝2π l g ，f ＝12π g
l
(1)测重力加速度g .只要测出单摆的摆长l ，周期T ，就可以根据g ＝4π2l
T 2，求出当地的
重力加速度g .
(2)l 为等效摆长，表示从悬点到摆球重心的距离，要区分摆长和摆线长，悬点实质为摆球摆动所在圆弧的圆心． (3)g 为当地重力加速度．
例2 已知单摆的振动图象如图11所示． (1)读图可知振幅A ＝______ m ，振动频率f ＝______ Hz ；(2)求此单摆的摆长l ；(3)若摆球质量为0.2 kg ，在摆动过程中，摆球受的回复力的最大值F m 是多少？ (取g ＝10 m/s 2，π2＝10)
图11
考点三 受迫振动和共振的应用 考点解读
1．受迫振动的频率等于驱动力的频率，与固有频率无关． 2．当驱动力频率等于物体固有频率时，发生共振现象，振幅最大． 典例剖析
例3 一砝码和一轻弹簧构成弹簧振子，如图13甲所示，该装置可用于研究弹簧振子的受迫振动．匀速转动把手时，曲杆给弹簧振子以驱动力，使振子做受迫振动．把手匀速转动的周期就是驱动力的周期，改变把手匀速转动的速度就可以改变驱动力的周期．若保持把手不动，给砝码一向下的初速度，砝码便做简谐运动，振动图线如图乙所示．当把手以某一速度匀速运动，受迫振动达到稳定时，砝码的振动图象如图丙所示．若用T 0表示弹簧振子的固有周期，T 表示驱动力的周期，Y 表示受迫振动达到稳定后砝码振动的振幅，则： (1)稳定后，物体振动的频率f ＝________Hz.
(2)欲使物体的振动能量最大，需满足什么条件？图13 答： ________________________________.
(3)利用上述所涉及的知识，请分析某同学所提问题的物理依据． “某同学考虑，我国火车第六次大提速时，需尽可能的增加铁轨单节长度，或者是铁轨无接头”．
答：________________________________________________________________________. 五、课后练习
跟踪训练2 细长轻绳下端拴一小球构成单摆，在悬挂点正下方1
2摆长处有一
个能挡住摆线的钉子A ，如图12所示．现将单摆向左方拉开一个小角度然后无初速度释放．对于单摆的运动，下列说法中正确的是 ( ) A ．摆球往返运动一次的周期比无钉子时的单摆周期小
图12
B ．摆球在左右两侧上升的最大高度一样
C ．摆球在平衡位置左右两侧走过的最大弧长相等
D ．摆球在平衡位置右侧的最大摆角是左侧的2倍 图16
跟踪训练4 一个半圆形光滑轨道如图16所示，半径是R ，圆心是O ，如果拿两个物体分
别放在O 点和B 点(B 点离A 点很近)，同时从静止释放，问这两个物体谁先到达A 点？ 六、教学反思
新兴中学高三物理学科教学案
课题：第2课时 机械波
一、学习目标
1、理解机械波的概念，会分析横波的图象
2、掌握波速、波长和频率(周期)的关系
3、理解波的干涉和衍射现象，掌握产生干涉和衍射的条件．理解多普勒效应的概念． 二、学习重点与难点
1、会分析横波的图象、波速、波长和频率(周期)的关系
2、波的干涉和衍射现象，产生干涉和衍射的条件，多普勒效应的概念． 三、课前学习 基础再现·深度思考 （先想后结 自主梳理基础知识） 一、机械波
[基础导引]
图1是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2,3,4，…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．已知t ＝0时，质点1开
始向上运动；t ＝T
4
时，质点1到达最上方，质点5开始向上运动．问：图1
(1)t ＝T
2时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？
(2)t ＝3T
4
时，质点8、12、16的运动状态如何？
(3)t ＝T 时，质点8、12、16的运动状态如何？ [知识梳理]
1．波的形成：机械振动在介质中传播，形成机械波． (1)产生条件：①________；②________.
(2)特点 ①机械波传播的只是振动的________和________，质点只在各自的平衡位置附近做简谐运动，并不随波________．
②介质中各质点的振幅相同，振动周期和频率都与________振动周期和频率相同． ③各质点开始振动(即起振)的方向均________．
④一个周期内，质点完成一次全振动，通过的路程为______，位移为________． 2．机械波的分类
(1)横波：质点的振动方向与波的传播方向相互___的波，有______(凸部)和___(凹部)． (2)纵波：质点的振动方向与波的传播方向在_______上的波，有________和________． 3．波长、波速、频率及其关系
(1)波长 在波动中，振动相位总是________的两个相邻质点间的距离，用λ表示． (2)波速，波在介质中的传播速度．由________本身的性质决定．
(3)频率由________决定，等于________的振动频率． (4)波长、波速和频率的关系：v ＝fλ. 图2
特别提醒 (1)机械波从一种介质进入另一种介质，频率不变，波速、波长都改变． (2)机械波的波速仅由介质来决定，在固体、液体中波速比在空气中大．波速的计算方法：
v ＝λT 或v ＝Δx Δt
. 二、波的图象
一列横波某时刻的波形如图2甲所示，图乙表示介质中某质点此后一段时间内的振动图象． (1)若波沿x 轴的正方向传播，图乙为K 、L 、M 、N 四点中哪点的振动图象？ (2)若波沿x 轴的负方向传播，图乙为K 、L 、M 、N 四点中哪点的振动图象？ [知识梳理] 1．图象
在平面直角坐标系中，用横坐标表示介质中各质点的____________；用纵坐标表示某一时刻，各质点偏离平衡位置的________，简谐波的图象是________(或余弦)曲线． 2．物理意义：某一时刻介质中________相对平衡位置的位移． 图3
三、波特有的现象
[基础导引] 1．在图3所描述的时刻，M 是波峰与波峰相遇的点，是凸起最高的位置之一． (1)随着时间的推移，这个凸起最高的位置在向哪个方向移动？是不是M 质点在向那个方向迁移？M 质点在哪个方向上运动？(2)指出图中哪个位置是凹下最低的位置(只需指出
一个)．随着时间的推移，这个凹下最低的位置在向哪个方向移动？(3)由图中时刻经过
T
4
时，M 质点的位移为多少？ [知识梳理] 1．波的干涉
(1)产生稳定干涉的条件：频率相同的两列同性质的波相遇．
(2)现象：两列波相遇时，某些区域的振动总是________，某些区域的振动总是________，且加强区和减弱区互相间隔．
(3)对两个完全相同的波源产生的干涉来说，凡到两波源的路程差为一个波长的____________时，振动加强；凡到两波源的路程差为半个波长的__________时，振动减弱． 2．波的衍射
(1)产生明显衍射现象的条件：障碍物的尺寸或孔(缝)的宽度跟波长___，或者比波长___． (2)现象：波绕过障碍物继续传播． 3．多普勒效应
(1)由于波源和观察者之间有相对运动，使观察者接收到的波的频率发生变化的现象叫多普勒效应．
(2)波源的频率不变，只是观察者接收到的波的频率发生变化．
如果二者相互接近，观察者接收到的波的频率变大；如果二者相互远离，观察者接收到的波的频率变小． 四、课堂学习 课堂探究·突破考点 （先做后听 共同探究规律方法） 考点一 对波动图象的理解 考点解读
1、力重力弹力 [高考要求] 1、掌握力、重力、形变、弹力等概念； 2、理解力不仅有大小而且有方向，是矢量； 3、知道重力的产生及重心位置的确定； 4、掌握判断弹力及其方向的确定方法； 5、掌握胡克定律，会计算弹力的大小。 [学习内容] 一、力 1、力的概念：（1）力是______对_____的作用；（2）其作用效果是①使受力物体_____________；②使受力物体______________。形变指物体________或________发生变化。 2、力的基本特性：（1）力的物质性是指____________；（2）力的矢量性是指______________；（3）力的相互性是指__________________；（4）力的独立性是指________________。 3、力的表示：（1）力的三要素是______________；（2）_____________叫力的图示；（3）_________________叫力的示意图。 4、力的分类：（1）按力的性质分为_____________；（2）按力的作用效果分为___________；（3）按作用方式分：有场力，如_____________有接触力，如__________________；（4）按研究对象分为内力和外力。 5、力的单位：国际单位制中是_____________，力的测量工具是_____________。 例1、下列关于力的说法中正确的是（） A.物体受几个力作用时，运动状态一定改变 B.只有直接接触的物体间才有力的作用 C.由相距一定距离的磁铁间有相互作用力可知，力可以离开物体而独立存在 D.力的大小可用弹簧秤测量，且在任何地方1千克力均为9.8N 二、重力 1、重力的产生原因是_____________________________________，重力与引力关系______。 2、重力的大小：G=mg 注意重力的大小与物体运动的速度、加速度___关。（填有、无） 思考：物体的重力大小随哪些因素而改变？ 3、重力的方向为___________________，或垂直于____________。 4、重心：物体所受重力的等效作用点。重心位置与______和______有关。 注意：重心位置不一定在物体上，对于形状不规则或质量分布不均匀的薄板，可用悬挂法确定其重心位置。 三、弹力 1、定义：______________________叫弹力。其产生的条件是_______、________。 2、物体间弹力有无的分析方法——常用假设法。 （1）从物体的形变分析；（2）从物体的运动状态分析；（3）从物体间相互作用分析。 例2、分析下列各图中A、B间是否有弹力作用（水平面皆为光滑） ⑴ ⑶ a=g
2014届高三物理一轮复习导学案 第七章、恒定电流（1） 【课题】电流、电阻、电功及电功率 【目标】 1、理解电流、电阻概念，掌握欧姆定律和电阻定律； 2、了解电功及电功率的概念并会进行有关计算。 【导入】 一．电流、电阻、电阻定律 1、电流形成原因：电荷的定向移动形成电流． 2、电流强度：通过导体横截面的跟通过这些电量所用的的比值叫电流强度．I= 。由此可推出电流强度的微观表达式，即I=__________________。 3、电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻．电阻的定义式：__________________。 4、电阻定律：在温度不变的情况下导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比．电阻定律表达式__________________。【导疑】电阻率，由导体的导电性决定，电阻率与温度有关，纯金属的电阻率随温度的升高而增大；当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零，这种现象叫超导现象．导电性能介于导体和绝缘体之间的称为半导体。 二．欧姆定律 1、部分电路欧姆定律：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟
它的电阻成反比．表达式：____________________________ 2、部分欧姆定律适用范围：电阻和电解液(纯电阻电路)．非纯电阻电路不适用。 三、电功及电功率 1、电功：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功；W=qU=IUt。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。（适用于任何电路） 2、电功率：单位时间内电流所做的功；表达式：P=W/t=UI（对任何电路都适用） 3、焦耳定律：内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。表达式：Q=I2Rt 【说明】（1）对纯电阻电路（只含白炽灯、电炉等电热器的电路）中电流做功完全用于产生热，电能转化为内能，故电功W等于电热Q；这时W= Q=UIt=I2Rt 4、热功率：单位时间内的发热量。即P=Q/t=I2R ④ 【注意】②和④都是电流的功率的表达式，但物理意义不同。②对所有的电路都适用，而④式只适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路（含有电动机、电解槽的电路）不适用。 关于非纯电阻电路中的能量转化，电能除了转化为内能外，还转化为机械能、化学能等。这时W》Q。即W=Q+E其它或P =P热+ P其 它、UI = I2R + P其它 【导研】 [例1]一根粗线均匀的金属导线，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，则此时（） A、通过金属导线的电流为I/2 B、通过金属导线的电流为I/4 C、自由电子定向移动的平均速率为v/2 D、自由电子定向移动
第1课时 分子动理论 内能 导学目标 1.掌握分子动理论的内容，并能应用分析有关问题.2.理解温度与温标概念，会换算摄氏温度与热力学温度.3.理解内能概念，掌握影响内能的因素． 一、分子动理论
1．请你通过一个日常生活中的扩散现象来说明：温度越高，分子运动越激烈． 2．请描述：当两个分子间的距离由小于r0逐渐增大，直至远大于r0时，分子间的引力如何变化？分子间的斥力如何变化？分子间引力与斥力的合力又如何变化？ [知识梳理] 1．物体是由____________组成的 (1)多数分子大小的数量级为________ m. (2)一般分子质量的数量级为________ kg. 2．分子永不停息地做无规则热运动 (1)扩散现象：相互接触的物体彼此进入对方的现象．温度越______，扩散越快． (2)布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的__________的永不停息地无规则运 动．布朗运动反映了________的无规则运动．颗粒越______，运动越明显；温度越______，运动越剧烈． 3．分子间存在着相互作用力 (1)分子间同时存在________和________，实际表现的分子力是它们的________． (2)引力和斥力都随着距离的增大而________，但斥力比引力变化得______． 思考：为什么微粒越小，布朗运动越明显？ 二、温度和温标 [基础导引] 天气预报某地某日的最高气温是27°C，它是多少开尔文？进行低温物理的研究时，热力学温度是2.5 K，它是多少摄氏度？ [知识梳理] 1．温度 温度在宏观上表示物体的________程度；在微观上是分子热运动的____________的标志． 2．两种温标 (1)比较摄氏温标和热力学温标：两种温标温度的零点不同，同一温度两种温标表示的数 值________，但它们表示的温度间隔是________的，即每一度的大小相同，Δt＝ΔT. (2)关系：T＝____________. 三、物体的内能 [基础导引] 1．有甲、乙两个分子，甲分子固定不动，乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近，直到不再靠近为止，在这整个过程中，分子势能的变化情况是() A．不断增大B．不断减小 C．先增大后减小D．先减小后增大 2．氢气和氧气的质量、温度都相同，在不计分子势能的情况下，下列说法正确的是() A．氧气的内能较大B．氢气的内能较大 C．两者的内能相等D．氢气分子的平均速率较大
第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究 第1单元 直线运动的基本概念 1、 机械运动：一个物体相对于另一物体位置的改变（平动、转动、直线、曲线、圆周） 参考系：假定为不动的物体 （1） 参考系可以任意选取,一般以地面为参考系 （2） 同一个物体，选择不同的参考系，观察的结果可能不同 （3） 一切物体都在运动，运动是绝对的，而静止是相对的 2、 质点：在研究物体时，不考虑物体的大小和形状，而把物体看成是有质量的点，或者 说用一个有质量的点来代替整个物体，这个点叫做质点。 （1） 质点忽略了无关因素和次要因素，是简化出来的理想的、抽象的模型，客观 上不存在。 （2） 大的物体不一定不能看成质点，小的物体不一定就能看成质点。 直 线 运 动 直线运动的条件：a 、v 0共线 参考系、质点、时间和时刻、位移和路程 速度、速率、平均速度 加速度 运动的描述 典型的直线运动 匀速直线运动 s=v t ，s-t 图，（a ＝0） 匀变速直线运动 特例 自由落体（a ＝g ） 竖直上抛（a ＝g ） v - t 图 规律 at v v t +=0,2021at t v s + =as v v t 2202=-,t v v s t 2 0+=
（3） 转动的物体不一定不能看成质点，平动的物体不一定总能看成质点。 （4） 某个物体能否看成质点要看它的大小和形状是否能被忽略以及要求的精确程 度。 3、时刻：表示时间坐标轴上的点即为时刻。例如几秒初，几秒末。 时间：前后两时刻之差。时间坐标轴线段表示时间，第n 秒至第n+3秒的时间为3秒 （对应于坐标系中的线段） 4、位移：由起点指向终点的有向线段，位移是末位置与始位置之差，是矢量。 路程：物体运动轨迹之长，是标量。路程不等于位移大小 （坐标系中的点、线段和曲线的长度） 5、速度：描述物体运动快慢和运动方向的物理量， 是矢量。 平均速度：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，υ=s/t （方向为位移的方向） 平均速率：为质点运动的路程与时间之比,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同（粗略描述运动的快慢） 即时速度：对应于某一时刻（或位置）的速度，方向为物体的运动方向。（t s v t ??=→?0lim ） 即时速率：即时速度的大小即为速率； 【例1】物体M 从A 运动到B ，前半程平均速度为v 1，后半程平均速度为v 2，那么全程的平均速度是：（ D ） A ．（v 1+v 2）/2 B ．21v v ? C ．212221v v v v ++ D ．21212v v v v +
第2讲动量守恒定律及“三类模型”问题 一、动量守恒定律 1.内容 如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变. 2.表达式 (1)p＝p′，系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′. (2)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和. (3)Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向. (4)Δp＝0，系统总动量的增量为零. 3.适用条件 (1)理想守恒：不受外力或所受外力的合力为零. (2)近似守恒：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力. (3)某一方向守恒：如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统在这一方向上动量守恒.
自测 1关于系统动量守恒的条件，下列说法正确的是() A.只要系统内存在摩擦力，系统动量就不可能守恒 B.只要系统中有一个物体具有加速度，系统动量就不守恒 C.只要系统所受的合外力为零，系统动量就守恒 D.系统中所有物体的加速度为零时，系统的总动量不一定守恒 答案 C 二、碰撞、反冲、爆炸 1.碰撞 (1)定义：相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的运动状态发生显著变化，这个过程就可称为碰撞. (2)特点：作用时间极短，内力(相互碰撞力)远大于外力，总动量守恒. (3)碰撞分类
①弹性碰撞：碰撞后系统的总动能没有损失. ②非弹性碰撞：碰撞后系统的总动能有损失. ③完全非弹性碰撞：碰撞后合为一体，机械能损失最大. 2.反冲 (1)定义：当物体的一部分以一定的速度离开物体时，剩余部分将获得一个反向冲量，这种现象叫反冲运动. (2)特点：系统内各物体间的相互作用的内力远大于系统受到的外力.实例：发射炮弹、爆竹爆炸、发射火箭等. (3)规律：遵从动量守恒定律. 3.爆炸问题 爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用时间很短，作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以系统动量守恒. 自测
2012届高三物理一轮复习导学案 六、机械能（3） 动能定理 【导学目标】 1、正确理解动能的概念。 2、理解动能定理的推导与简单应用。 【知识要点】 一、动能 1、物体由于运动而具有的能叫动能，表达式：E k =_____________。 2、动能是______量，且恒为正值，在国际单位制中，能的单位是________。 3、动能是状态量，公式中的v 一般是指________速度。 二、动能定理 1、动能定理：作用在物体上的________________________等于物体____________，即w=_________________，动能定理反映了力对空间的积累效应。 2、注意：①动能定理可以由牛顿运动定律和运动学公式导出。②可以证明，作用在物体上的力无论是什么性质，即无论是变力还是恒力，无论物体作直线运动还是曲线运动，动能定理都适用。 3、动能定理最佳应用范围：动能定理主要用于解决变力做功、曲线运动、多过程动力学问题，对于未知加速度a 和时间t ，或不必求加速度a 和时间t 的动力学问题，一般用动能定理求解为最佳方案。 【典型剖析】 [例1] 在竖直平面内,一根光滑金属杆弯成如图所示形状,相应的曲线方程为y=2.5cos （kx+ 3 2 π）(单位: m),式中k=1 m -1 .将一光滑小环套在该金属杆上,并从x=0处以v 0=5 m/s 的初 速度沿杆向下运动,取重力加速度g=10 m/s 2 .则当小环运动到x= 3 m 时的速度大小v= m/s;该小环在x 轴方向最远能运动到x= m 处. [例2]如图所示，质量为m 的小球用长为L 的轻细线悬挂在天花板上，小球静止在平衡位置．现用一水平恒力F 向右拉小球，已知F=0．75mg ，问： （1）在恒定拉力F 作用下，细线拉过多大角度时小球速度最大?（2）小球的最大速度是多少? [例3]总质量为M 的列车，沿平直轨道作匀速直线运动，其末节质量为m 的车厢中途脱钩，待司机发觉时，机车已行驶了L 的距离，于是立即关闭油门撤去牵引力.设运动过程中阻力始终与质量成正比，机车的牵引力是恒定的.当列车的两部分都停止时，它们之间的距离是多少?
2020届高三物理一轮教案匀变速直线运动 一、匀变速直线运动公式 1．常用公式有以下四个 at v v t +=0 2 02 1at t v s + = as v v t 22 02=- t v v s t 2 0+= 点评： 〔1〕以上四个公式中共有五个物理量：s 、t 、a 、v 0、v t ，这五个物理量中只有三个是独 立的，能够任意选定。只要其中三个物理量确定之后，另外两个就唯独确定了。每个公式中只有其中的四个物理量，当某三个而要求另一个时，往往选定一个公式就能够了。假如两个匀变速直线运动有三个物理量对应相等，那么另外的两个物理量也一定对应相等。 〔2〕以上五个物理量中，除时刻t 外，s 、v 0、v t 、a 均为矢量。一样以v 0的方向为正方 向，以t =0时刻的位移为零，这时s 、v t 和a 的正负就都有了确定的物理意义。 2．匀变速直线运动中几个常用的结论 〔1〕Δs=aT 2，即任意相邻相等时刻内的位移之差相等。能够推广到 s m -s n =(m-n)aT 2 〔2〕t s v v v t t =+= 202/，某段时刻的中间时刻的即时速度等于该段时刻内的平均速度。 2 2 2 02/t s v v v += ，某段位移的中间位置的即时速度公式〔不等于该段位移内的平均速度〕。 能够证明，不管匀加速依旧匀减速，都有2/2 /s t v v <。
点评：运用匀变速直线运动的平均速度公式t s v v v t t =+= 202/解题，往往会使求解过程变得专门简捷，因此，要对该公式给与高度的关注。 3．初速度为零〔或末速度为零〕的匀变速直线运动 做匀变速直线运动的物体，假如初速度为零，或者末速度为零，那么公式都可简化为： gt v = ， 221at s = ， as v 22= ， t v s 2 = 以上各式差不多上单项式，因此能够方便地找到各物理量间的比例关系。 4．初速为零的匀变速直线运动 〔1〕前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为1∶4∶9∶…… 〔2〕第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为1∶3∶5∶…… 〔3〕前1米、前2米、前3米……所用的时刻之比为1∶2∶3∶…… 〔4〕第1米、第2米、第3米……所用的时刻之比为1∶ ( ) 12-∶〔23-〕∶…… 对末速为零的匀变速直线运动，能够相应的运用这些规律。 5．一种典型的运动 经常会遇到如此的咨询题：物体由静止开始先做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动到静止。用右图描述该过程，能够得出以下结论： 〔1〕t s a t a s ∝∝∝ ,1 ,1 〔2〕2 21B v v v v = == 6、解题方法指导： 解题步骤： 〔1〕依照题意，确定研究对象。 〔2〕明确物体作什么运动，同时画出运动示意图。 〔3〕分析研究对象的运动过程及特点，合理选择公式，注意多个运动过程的联系。 〔4〕确定正方向，列方程求解。 a 1、s 1、t 1 a 2、s 2、t 2
第一章运动的描述匀变速直线运动的研究 第1单元直线运动的基本概念 1、机械运动：一个物体相对于另一物体位置的改变（平动、转动、直线、曲线、圆周） 参考系：假定为不动的物体 （1）参考系可以任意选取,一般以地面为参考系 （2）同一个物体，选择不同的参考系，观察的结果可能不同 （3）一切物体都在运动，运动是绝对的，而静止是相对的 2、质点：在研究物体时，不考虑物体的大小和形状，而把物体看成是有质量的点，或者说用一个 有质量的点来代替整个物体，这个点叫做质点。 （1）质点忽略了无关因素和次要因素，是简化出来的理想的、抽象的模型，客观上不存在。 （2）大的物体不一定不能看成质点，小的物体不一定就能看成质点。 （3）转动的物体不一定不能看成质点，平动的物体不一定总能看成质点。 （4）某个物体能否看成质点要看它的大小和形状是否能被忽略以及要求的精确程度。 3、时刻：表示时间坐标轴上的点即为时刻。例如几秒初，几秒末。 时间：前后两时刻之差。时间坐标轴线段表示时间，第n秒至第n+3秒的时间为3秒（对应于坐标系中的线段） 4、位移：由起点指向终点的有向线段，位移是末位置与始位置之差，是矢量。 路程：物体运动轨迹之长，是标量。路程不等于位移大小 （坐标系中的点、线段和曲线的长度） 5、速度：描述物体运动快慢和运动方向的物理量，是矢量。 平均速度：在变速直线运动中，运动物体的位移和所用时间的比值，υ=s/t（方向为位移的方向） 平均速率：为质点运动的路程与时间之比,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同（粗略描述运动的快慢） 即时速度：对应于某一时刻（或位置）的速度，方向为物体的运动方向。（ t s v t? ? = → ?0 lim）即时速率：即时速度的大小即为速率； 【例1】物体M从A运动到B，前半程平均速度为v1，后半程平均速度为v2，那么全程的平均速度是：（ D ） A．（v1+v2）/2 B． 2 1 v v?C． 2 1 2 2 2 1 v v v v + + D． 2 1 2 1 2 v v v v + 【例2】某人划船逆流而上，当船经过一桥时，船上一小木块掉在河水里，但一直航行至上游某处时此人才发现，便立即返航追赶，当他返航经过1小时追上小木块时，发现小木块距离桥有5400米远，若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等。试求河水的流速为多大？ 解析：选水为参考系，小木块是静止的；相对水，船以恒定不变的速度运动，到船“追上”小木块，船往返运动的时间相等，各为 1 小时；小桥相对水向上游运动，到船“追上”小木块，小桥向上游运动了位移5400m，时间为2小时。易得水的速度为0.75m/s。 6、平动：物体各部分运动情况都相同。转动：物体各部分都绕圆心作圆周运动。 7、加速度：描述物体速度变化快慢的物理量，a=△v/△t（又叫速度的变化率），是矢量。a的方 向只与△v的方向相同（即与合外力方向相同）。 （1）加速度与速度没有直接关系：加速度很大，速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）；加速度很小，速度可以很小、可以很大、也可以为零（某瞬时）； （2）加速度与速度的变化量没有直接关系：加速度很大，速度变化量可以很小、也可以很大；加速度很小，速度变化量可以很大、也可以很小。加速度是“变化率”——表示变化的快慢，不表示变化的大小。 （3）当加速度方向与速度方向相同时，物体作加速运动，速度增大；若加速度增大，速度增大得越来越快；若加速度减小，速度增大得越来越慢（仍然增大）。当加速度方向与速度方向相反时，物体作减速运动，速度减小；若加速度增大，速度减小得越来越快；若加速度减小，速度减小得越来越慢（仍然减小）。 8 匀速直线运动和匀变速直线运动 【例3】一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s，经过1s后的速度的大小为10m/s，那么在这1s内，物体的加速度的大小可能为(6m/s或14m/s) 【例4】关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（B） A．速度变化越大，加速度就越大B．速度变化越快，加速度越大 C．加速度大小不变，速度方向也保持不变 D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小 9、匀速直线运动： t s v=，即在任意相等的时间内物体的位移相等．它 是速度为恒矢量的运动，加速度为零的直线运动． 匀速s - t图像为一直线：图线的斜率在数值上等于物体的速度。 直 线运动直线运动的条件：a、v0共线 参考系、质点、时间和时刻、位移和路程 速度、速率、平均速度 加速度 运动的描述 典型的直线运动 匀速直线运动s=v t ，s-t图，（a＝0） 匀变速直线运动 特例 自由落体（a＝g） 竖直上抛（a＝g） v - t图 规律 at v v t + = ,2 02 1 at t v s+ = as v v t 2 2 2= -,t v v s t 2 + =
高三物理 导学案 班级 姓名 课题 抛体运动 编号 课型 复习课 使用时间 主备人 审核人 审批人 教学目标：1.理解平抛运动的概念和处理方法 2．掌握平抛运动规律，会应用平抛运动规律分析和解决实际问题 重点，难点：理解平抛运动概念和平抛运动规律 【基础知识梳理】 1．物体做平抛运动的条件：只受 ，初速度不为零且沿水平方向。 2．特点：平抛运动是加速度为重力加速度的 运动，轨迹是抛物线。 3．研究方法： 通常把平抛运动看作为两个分运动的合运动：一个是水平方向的匀速直线运动，一个是竖直方向的自由落体直线运动。 从理论上讲，正交分解的两个分运动方向是任意的，处理问题时要灵活掌握。 4．平抛运动的规律 合速度的方向0tan y x v g t v v β== 合位移的方向0 tan 2y g t x v α== 【典型例题】 1、平抛运动的特点及基本规律 【例1】物体在平抛运动的过程中，在相等的时间内，下列物理量相等的是 ( ) A ．速度的增量 B ．加速度 C ．位移 D ．平均速度 变式训练1、一架飞机水平匀加速飞行，从飞机上每隔一秒释放一个铁球，先后共释放4个，若不计空气阻力，则人从飞机上看四个球 （ ） A ．在空中任何时刻总排成抛物线，它们的落地点是不等间距的 B ．在空中任何时刻总是在飞机的正下方排成竖直的线，它们的落地点是不等间距的 C ．在空中任何时刻总是在飞机的下方排成倾斜的直线，它们的落地点是不等间距的 D ．在空中排成的队列形状随时间的变化而变化 例2如图，实线为某质点平抛运动轨迹的一部分，测得AB 、BC 间的水平距离△s 1＝△s 2＝0.4m ，高度差△h 1＝0.25m ，△h 2＝0.35m ．求： （1）质点抛出时初速度v 0为多大？ 图5-1-3
第一讲 平衡问题 一、特别提示[解平衡问题几种常见方法] 1、力的合成、分解法：对于三力平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反向”的关系，借助三角函数、相似三角形等手段求解；或将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到这两个分力必与另外两个力等大、反向；对于多个力的平衡，利用先分解再合成的正交分解法。 2、力汇交原理：如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡，这三个力的作用线必在同一平面上，而且必有共点力。 3、正交分解法：将各力分解到x 轴上和y 轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件)00(∑∑==y x F F 多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的是，对x 、y 方向选择时，尽可能使落在x 、y 轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力。 4、矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零，利用三角形法求得未知力。 5、对称法：利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。在静力学中所研究对象有些具有对称性，模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性。解题中注意到这一点，会使解题过程简化。 6、正弦定理法：三力平衡时，三个力可构成一封闭三角形，若由题设条件寻找到角度关系，则可用正弦定理列式求解。 7、相似三角形法：利用力的三角形和线段三角形相似。 二、典型例题 1、力学中的平衡：运动状态未发生改变，即0=a 。表现：静止或匀速直线运动 （1）在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡 例1 质量为m 的物体置于动摩擦因数为μ的水平面上，现对它 施加一个拉力，使它做匀速直线运动，问拉力与水平方向成多大夹角 时这个力最小？ 解析 取物体为研究对象，物体受到重力mg ，地面的支持力N ， 摩擦力f 及拉力T 四个力作用，如图1-1所示。 由于物体在水平面上滑动，则N f μ=，将f 和N 合成，得到合力F ，由图知F 与f 的夹角： μ==αarcctg N f arcct g 不管拉力T 方向如何变化，F 与水平方向的夹角α不变，即F 为一个方向不发生改变的变力。这显然属于三力平衡中的动态平衡问题，由前面讨论知，当T 与F 互相垂直时，T 有最小值，即当拉力与水平方向的夹角μ=μ-=θarctg arcctg 90时，使物体做匀速运动的拉力T 最小。 （2）摩擦力在平衡问题中的表现 这类问题是指平衡的物体受到了包括摩擦力在内的力的作用。在共点力平衡中，当物体虽然静止但有运动趋势时，属于静摩擦力；当物体滑动时，属于动摩擦力。由于摩擦力的
第四章曲线运动万有引力与航天 [考纲展示] 1．运动的合成和分解Ⅱ 2．抛体运动Ⅱ 3．匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度Ⅰ 4．匀速圆周运动的向心力Ⅱ 5．离心现象Ⅰ 6．万有引力定律及其应用Ⅱ 7．环绕速度Ⅰ 8．第二宇宙速度和第三宇宙速度Ⅰ 说明：(1)斜抛运动只作定性要求 (2)第二宇宙速度和第三宇宙速度只要求知道其物理意义 [命题热点] 1．运动的合成与分解的方法和思想是热点，尤其是处理类平抛运动、带电粒子在电磁复合场中的复杂运动，可以以选择题形式呈现，也可以以计算题的形式呈现． 2．运用圆周运动的知识和方法处理生活中常见的圆周运动、电场磁场中的圆周运动都是高考考查的热点，主要以计算题的形式考查，这几乎是高考必考内容． 3．运用万有引力定律及向心力公式分析人造卫星的绕行速度、运行周期以及计算天体的质量、密度等在近几年高考中每年必考． 第一节曲线运动运动的合成与分解 【三维目标】 知识与技能 1．知道曲线运动的条件及规律 2．知道并掌握运动合成与分解的方法 过程与方法 理解和掌握运动合成与分解的基本方法与过程 情感态度与价值观 培养学生对物理现象的分析及表达能力 【教学重点】 运动的合成与分解的方法 【教学难点】 小河渡河问题的分析 【教学过程】 复习引入（课前5分钟） 从曲线运动与直线运动的区别引入、复习 [基础知识梳理]（课中35分钟） 一、曲线运动 1．曲线运动的特点 在曲线运动中，运动质点在某一点的瞬时速度的方向就是通过曲线的这一点的________向，因此，质点在曲线运动中速度的方向时刻在变化．所以曲线运动一定是_________运动，但是，变速运动不一定是曲线运动，直线运动中速度大小变化时也是变速运动． 2.做曲线运动的条件 (1)从运动学角度，物体的加速度方向跟速度方向____________时，物体就做曲线运动.
1.轻杆、轻绳和轻弹簧的模型问题
解决三种模型问题时应注意的事项： (1)轻杆、轻绳、轻弹簧都是忽略质量的理想化模型. (2)分析轻杆上的弹力时必须结合物体的运动状态. (3)讨论轻弹簧上的弹力时应明确弹簧处于伸长还是压缩状态. 例 1如图1所示，光滑滑轮本身的质量可忽略不计，滑轮轴O安在一根轻木杆上，一根轻绳AB绕过滑轮，A端固定在墙上，且A端与滑轮之间轻绳保持水平，B端下面挂一个重物，木杆与竖直方向的夹角为θ＝45°，系统保持平衡.若保持滑轮的位置不变，改变夹角θ的大小，则滑轮受到木杆的弹力大小的变化情况是
() 图1 A.只有θ变小，弹力才变大 B.只有θ变大，弹力才变大 C.无论θ变大还是变小，弹力都变大 D.无论θ变大还是变小，弹力都不变 解析无论θ变大还是变小，水平段轻绳和竖直段轻绳中的拉力不变，这两个力的合力与木杆对滑轮的弹力平衡，故滑轮受到木杆的弹力不变.故D正确. 答案 D 例
2如图2所示，水平轻杆的一端固定在墙上，轻绳与竖直方向的夹角为37°，小球的重力为12N，轻绳的拉力为10N，水平轻弹簧的弹力为9N，小球处于静止状态，求轻杆对小球的作用力. 图2 解析设轻杆的弹力大小为F，与水平方向的夹角为α. (1)弹簧对小球向左拉时：小球受力如图甲所示. 由平衡条件知： F cosα＋F T sin37°＝F弹 F sinα＋F T cos37°＝G 代入数据解得：F＝5N，α＝53° 即杆对小球的作用力大小为5N，方向与水平方向成53°角斜向右上方.
(2)弹簧对小球向右推时：小球受力如图乙所示： 由平衡条件得： F cosα＋F T sin37°＋F弹＝0 F sinα＋F T cos37°＝G 代入数据解得：F＝15.5N，α＝π－arctan4 15. 即杆对小球的作用力大小为15.5N，方向与水平方向成arctan4 斜向左上方. 15 答案见解析 2.轻绳套轻环的动态平衡模型 物理的学习特别强调分析、推理和建模能力的培养，特别是对于题目隐含条件的挖掘，找到
高中物理新课程标准教材 物理教案( 2019 — 2020学年度第二学期 ) 学校： 年级： 任课教师： 物理教案 / 高中物理 / 高三物理教案 编订：XX文讯教育机构
高三物理一轮复习教学案 教材简介:本教材主要用途为通过学习物理知识，可以让学生培养自己的逻辑思维能力,对事物的理解认识也会有一定的帮助，本教学设计资料适用于高中高三物理科目, 学习后学生能得到全面的发展和提高。本内容是按照教材的内容进行的编写，可以放心修改调整或直接进行教学使用。 课题：运动学基本概念 班级_____姓名_____学号____ 一、知识梳理 1．机械运动是指物体相对于的位置的改变，选择不同的参照物来观察同一个运动物体，观察的结果往往； 2．质点是一种理想化的模型是指； 3．位移表示，位移是量，路程是指，路程是量，只有当物体做运动时位移的大小才等于路程； 4．时刻指某，在时间轴上表示为某一点，而时间指间隔，在时间轴上表示为两点间线段的长度； 5．速度表示质点运动的，速度是量，它的方向就是物体的方向，也是位移变化的方向，但不一定与位移方向相同；平均速度指，平均速度的方向与位移方向相同，平均速度总
是与那一段时间或那一段位移相对应；即时速度指； 6．匀速直线运动是指； 二、例题精讲 例1．下列关于质点的说法正确的是（） a．体积很大的物体不能看成质点 b．质点是一种理想化模型实际不存在 c．研究车轮的转动时可把车轮看成质点d．研究列车从徐州到南京的时间时可把车轮看成质点 例2．如图所示，一质点沿半径为r的圆周从a点到b点运动了半周，它在运动过程中位移大小和路程分别是（） a．πr、πr b．2r、2r c．2r、πr d．πr、r 例3．关于时刻和时间，下列说法正确的是 ( ) a．时刻表示时间较短，时间表示时间较长 b．时刻对应位置，时间对应位移 c．作息时间表上的数字均表示时刻 d．1min只能分成60个时刻 例4．速度大小是5m/s的甲、乙两列火车，在同一直路上相向而行。当它们相隔XXm时，一只鸟以10m/s的速度离开甲车头向乙车飞去，当到达乙车车头时立即返回，并这样连续在
高三物理一轮复习教案 圆周运动 课时安排：2课时 教学目标：1．掌握描述圆周运动的物理量及相关计算公式 2．学会应用牛顿定律和动能定理解决竖直面内的圆周运动问题 本讲重点：1．描述圆周运动的物理量及相关计算公式 2．用牛顿定律和动能定理解决竖直面内的圆周运动问题 本讲难点：用牛顿定律和动能定理解决竖直面内的圆周运动问题 考点点拨：1．“皮带传动”类问题的分析方法 2．竖直面内的圆周运动问题 3．圆周运动与其他运动的结合 第一课时 一、考点扫描 （一）知识整合 匀速圆周运动：质点沿圆周运动，在相等的时间里通过的弧长相等。 描述圆周运动的物理量 1．线速度 （1）大小：v = t s （s 是t 时间内通过的弧长） （2）方向：矢量，沿圆周的切线方向，时刻变化，所以匀速圆周运动是变速运动。 （3）物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢 2．角速度 （1）大小：ω= t φ （φ是t 时间内半径转过的圆心角） 单位：rad/s （2）对某一确定的匀速圆周运动来说，角速度是恒定不变的 （3）物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢 3．描述匀速圆周运动的各物理量间的关系:r fr T r v ωππ===22 4．向心加速度a （1）大小：a =ππω44222 2===r T r r v 2 f 2r （2）方向：总指向圆心，时刻变化 （3）物理意义：描述线速度方向改变的快慢。 5．向心力：是按效果命名的力，向心力产生向心加速度，即只改变线速度方向，不会
改变线速度的大小。 （1）大小：R f m R T m R m R v m ma F 22222 244ππω=====向 （2）方向：总指向圆心，时刻变化 做匀速圆周运动的物体，向心力就是物体所受的合外力，总是指向圆心。做变速圆周运动的物体，向心力只是物体所受合外力在沿着半径方向上的一个分力。 （二）重难点阐释 在竖直平面内的圆周运动问题 在竖直平面内做圆周运动的物体，按运动轨道的类型，可分为： （1）无支撑（如球与绳连结，沿内轨道的“过山车”） 在最高点物体受到弹力方向向下． 当弹力为零时，物体的向心力最小，仅由重力提供，由牛顿定律知mg=R v m 2 0，得临界 速度gR v =0．当物体运动速度v
35、热和功能量守恒（1） [学习目标] 1、知道物体的内能及改变物体的内能的两种方式。 2、知道热力学第一、第二、第三定律及其简单应用。 3、理解能量守恒定律及其应用。 [学习内容] 一、物体的内能 1、分子平均动能是指物体内所有分子动能的____________ ，它的大小是由物体的________决定的。 2、分子势能是指由分子间_________决定的势能，它的大小是由物体的__________决定的。 3、物体中所有分子做热运动的_________和__________的总和，叫做_______，也叫做________________。它的大小是由物体的___________、___________和_______决定的。 4、改变物体的内能有两种：__________和____________。它们在改变物体内能上是等效的，但本质不一样。 例1、下列说法正确的是（） A、温度是分子内能大小的标志 B、物体吸热，温度一定升高 C、物体不吸热温度可能升高 D、温度高的物体内能一定大 例2、有关物体的内能，以下说法正确的是（） A、1g、00C的水的内能比1g、00C冰的内能大 B、电流通过电阻后发热，它的内能增加是通过“热传递”方式实现的 C、气体膨胀，它的内能一定减少 D、同温度的氢气和氧气分子的平均动能一样大 二、热力学定律 1、热力学第一定律 定律表示的是____________、____________跟___________改变之间的定量关系。用公式表示为______________________。式中在___________时，Q取正值，______________时，Q取负值；在______________________时，W取正值，在________________时，W取负值。△U取正值表示___________________，取负值表示______________________-。 例3、空气压缩机在一次压缩中，活塞对空气做了2.0×105J的功，同时空气的内能增加了 1.5×105J，则说明空气_________________ (填吸收或放出）热量_________________J。 2、能量守恒定律 （1）定律内容：____________________________________________________________。（2）______________________________________________叫做第一类永动机，第一类永动机不可能造成的原因是它违反了_________________________________________。 例4、如图所示，在质量为M的细玻璃管中盛放少量乙醚液体，用质量为m的软木塞将管口封闭，加热玻璃管使软木塞在乙醚蒸气的压力下水平飞出，玻璃管悬挂于长为L的轻杆上，轻杆可绕上端O轴无摩擦转动，欲使玻璃管在竖直平面内做圆周运动，在忽略热量损失的条件下，乙醚至少要消耗多少内能？
2011届高三物理一轮复习 §3.2重力、弹力、摩擦力复习学案 【学习目标】 1、知道重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力及重心的概念。 2、理解弹力的产生条件和方向的判断，及弹簧的弹力的大小计算。 3、理解摩擦力的产生条件和方向的判断，及摩擦的大小计算。 【自主学习】 阅读课本理解和完善下列知识要点 一、力的概念 1．力是。 2．力的物质性是指。 3．力的相互性是，施力物体必然是受力物体，力总是成对的。 4．力的矢量性是指，形象描述力用。 5．力的作用效果是或。 6．力可以按其和分类。 举例说明： 二、重力 1．概念: 2．产生条件: 3．大小为重力加速度，它的数值在地球上的最大，最小；在同一地理位置，离地面越高，g值。一般情况下，在地球表面附近我们认为重力是恒力。 4．方向: 。 5．作用点—重心：质量均匀分布、有规则形状的物体重心在物体的，物体的重心物体上（填一定或不一定）。 质量分布不均或形状不规则的薄板形物体的重心可采用粗略确定。 三、弹力 1．概念:
2．产生条件（1）； （2）。 3．大小：（1）与形变有关，一般用平衡条件或动力学规律求出。 （2 式中的k被称为，它的单位是，它由决定；式中的x是弹簧的。 4．方向：与形变方向相反。 （1）轻绳只能产生拉力，方向沿绳子且指向的方向； （2）坚硬物体的面与面，点与面接触时，弹力方向接触面（若是曲面则是指其切面），且指向被压或被支持的物体。 （3）球面与球面之间的弹力沿 ，且指向。 （四）、摩擦力 1．产生条件：（1）两物体接触面；②两物体间存在； （2）接触物体间有相对运动（摩擦力）或相对运动趋势（摩擦力）。 2．方向：（1）滑动摩擦力的方向沿接触面和相反，与物体运动方向相同。 （2）静摩擦力方向沿接触面与物体的相反。可以根据平衡条件或牛顿运动定律判断。 3．大小： （1）滑动摩擦力的大小式中的是指，不一定等于物体的重力；式中的μ被称为动摩擦因数，它的数值由决定。 （2）静摩擦力的大小除最大静摩擦力以外的静摩擦力大小与正压力关，最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，与正压力成比；静摩擦力的大小应根据平衡条件或牛顿运动定律来进行计算。 【典型例题】 【例1】如图所示，光滑但质量分布不均匀的小球的球心在O 点，重心在P点，静止在竖直墙和桌边之间。试画出
磁场 第三讲 (本栏目内容，在学生用书中以活页形式分册装订！) 一、选择题 1.如右图所示，一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时 的速度为v ，若加上一个垂直纸面向外的磁场，则滑到底端时( ) A ．v 变大 B ．v 变小 C ．v 不变 D ．不能确定 解析： 洛伦兹力虽然不做功，但其方向垂直斜面向下，使物体与斜面间的正压力变大，故摩擦力变大，损失的机械能增加． 答案： B 2.在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场，一质量为m 的带正 电小球，在该区域内沿水平方向向右做直线运动，如右图所示，关于 场的分布情况不可能的是( ) A ．该处电场方向和磁场方向垂直 B ．电场竖直向上，磁场垂直纸面向里 C ．电场斜向里侧上方，磁场斜向外侧上方，均与v 垂直 D ．电场水平向右，磁场垂直纸面向里 解析： 带电小球在复合场中运动一定受重力和电场力，是否受洛伦兹力需具体分析．A 选项中若电场、磁场方向与速度方向垂直，则洛伦兹力与电场力垂直，如果与重力的合力为0就会做直线运动．B 选项中电场力、洛伦兹力都向上，若与重力合力为0，也会做直线运动．C 选项中电场力斜向里侧上方，洛伦兹力向外侧下方，若与重力的合力为0，就会做直线运动．D 选项三个力的合力不可能为0，因此选D. 答案： D 3.地面附近空间中有水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直 于纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN 运动，如图所示，由此可判断①如果油滴带正电，它是从M 点运动到N 点；②如果油滴带正电，它是从N 点运动到M 点；③如果水平电场方向向右，油滴是从M 点运动到N 点；④如果水平电场方向向左，油滴是从M 点运动到N 点( ) A ．①③正确 B ．①④正确 C ．②③正确 D ．②④正确 答案： B 4．医生做某些特殊手术时，利用电磁血流计来监测通过动脉的 血流速度．电磁血流计由一对电极a 和b 以及一对磁极N 和S 构成， 磁极间的磁场是均匀的．使用时，两电极a 、b 均与血管壁接触，两 触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如上图所示．由 于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a 、b 之间会有 微小电势差．在达到平衡时，血管内部的电场可看做是匀强电场， 血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零．在某次监测中，两触点间的距离为3.0 mm ，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160 μV ，磁感应强度的大小为0.040 T ．则血流速度的近似值和电极a 、b 的正负为( ) A ．1.3 m/s ，a 正、b 负 B ．2.7 m/s ，a 正、b 负 C ．1.3 m/s ，a 负、b 正 D ．2.7 m/s ，a 负、b 正 解析： 根据左手定则，可知a 正b 负，所以C 、D 错；因为离子在场中所受合力为零，Bqv ＝U d q ，所以v ＝U Bd ＝1.3 m/s ，A 对B 错． 答案： A