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2016届高三物理二轮专题复习检测专题四 恒定电流和交变电流 第1课 恒定电流和交变电流.doc

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第1课恒定电流和交变电流

考点一直流电路

1.电功和电热:电功W=qU=UIt;电热Q=I2Rt.

(1)对纯电阻电路,电功等于电热.电流流经纯电阻电路,消耗的电能全部转化为内能:

W=Q=UIt=I2Rt=U2 R t.

(2)对非纯电阻电路(如电动机和电解槽),由于W>Q,这时电功只能用W=UIt计算,电热只能用Q=I2Rt计算.

2.闭合电路的欧姆定律.

(1)E=U+U r;

(2)I=

E

R+r

(I与R之间的关系);

(3)U=E-Ir(U与I之间的关系);

(4)U=

R

R+r

E(U与R之间的关系).

注意:①当外电路断开时(I=0),路端电压U等于电动势E,但用电压表直接测量,则

读数却略小于电动势(因为有微弱电流流过电源而导致内压降).若用理想电压表测量,则读数等于电动势,在进行断路故障分析时,常用此结论进行判断,即何处断路,何处两端电压等于电动势.

②当外电路短路时(R =0,因而U 外=0),电流最大,为I m =E

r (不允许出现这种情况,

因为会把电源烧坏).

3.电源的功率.

(1)电源的功率P :电源将其他形式的能转化为电能的功率.计算式:①P =IE (普遍适用);②P =E 2

R +r

=I 2(R +r )(只适用于外电路为纯电阻的电路).

(2)电源内阻消耗的功率P 内:电源内阻的热功率.计算式:P 内=I 2r .

(3)电源的输出功率P 外:外电路上消耗的功率.计算式:①P 外=IU (普遍适用);②P 外

=I 2

R =E 2R

(R +r )2

(只适用于外电路为纯电阻的电路).

(4)电源的输出功率(P 外)与外电阻R 的关系:P 外=IU =E 2R (R +r )2=E 2

(R -r )2

R

+4r ,P

随R 变化的关系图象如图所示,当外电阻与内电阻相等时,输出功率最大.

4.含容电路的分析技巧.

电容器两极间的电压等于与电容器并联的电阻两端的电压,与电容器串联的电阻两端的电压一定为零.

考点二 交变电流

1.中性面.

(1)线圈通过中性面时,磁感线垂直于该时刻的线圈平面,所以磁通量最大,磁通量的变化率为零,感应电动势为零.

(2)线圈平面每次转过中性面时,线圈中感应电流方向改变一次,转动一周则线圈两次通过中性面,故一个周期内线圈中电流方向改变两次.

(3)线圈平面处于跟中性面垂直的位置时,线圈平面平行于磁感线,磁通量为零,磁通量的变化率最大,感应电动势、感应电流均最大,电流方向不变.

2.交变电流的描述.

(1)峰值:E m =NBSω.当线圈平面跟磁感线平行时,产生的交变电动势最大. (2)有效值:根据电流的热效应定义,让交变电流和恒定电流通过同样阻值的电阻,如果它们在一个周期内产生的热量相等,该恒定电流的值就是交变电流的有效值.

注意:①交变电流的有效值反映的是交变电流产生热效应的平均效果.②正弦式交变电流的有效值与最大值之间的关系是E =

12E m ,U =12U m ,I =12

I m . (3)瞬时值:从线圈经过中性面开始计时,瞬时值表达式为e =E m sin ωt ,u =U m sin ωt ,i =I m sin ωt .

3.变压器原理.

(1)电压关系:U 1U 2=n 1

n 2,即对同一变压器的任意两个线圈,都有电压与匝数成正比.

(2)功率关系:无论有几个副线圈在工作,变压器的输入功率总等于所有输出功率之和. (3)电流关系:

①对只有一个副线圈的变压器,通过原副线圈的电流与原副线圈的匝数成反比,即I 1I 2

n 2n 1

; ②对有多个副线圈的变压器,则I 1n 1=I 2n 2+I 3n 3+I 4n 4+….

(4)变压器中的决定关系:在匝数比一定的情况下,理想变压器的输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定,输入功率由输出功率决定.

课时过关(A 卷)

一、单项选择题

1.(2015·江苏高考)一电器中的变压器可视为理想变压器,它将220 V 交变电流改为110 V ,已知变压器原线圈匝数为800,则副线圈匝数为(B )

A.200 B.400 C.1 600 D.3 200

解析:根据变压器的变压规律U1

U2=

n1

n2,可求副线圈匝数为400,所以B正确.

2.如图所示的电路中,当变阻器R1的滑动触头向上滑动时,A、B两灯亮度的变化情况为(A)

A.A灯和B灯都变亮

B.A灯和B灯都变暗

C.A灯变亮,B灯变暗

D.A灯变暗,B灯变亮

解析:R1电阻变大,总电阻变大,总电流变小,内电压变小,外电压变大,A灯变亮,A灯电流变大,电阻R2电流变小,电阻R2电压变小,B灯电压变大,B灯变亮.3.(2015·广东高考)如图为气流加热装置的示意图,使用电阻丝加热导气管,视变压器为理想变压器,原线圈接入电压有效值恒定的交流电并保持匝数不变,调节触头P,使输出电压有效值由220 V降至110 V.调节前后(C)

A.副线圈中的电流比为1∶2

B.副线圈输出功率比为2∶1

C.副线圈的接入匝数比为2∶1

D.原线圈输入功率比为1∶2

解析:通过调节触头P,使输出电压有效值由220 V降至110 V,输出电压减少为原来

的一半,根据欧姆定律I=U

R,在电阻不变时,调节前后副线圈输出电流之比为I2前∶I2后=

U2前∶U2后=2∶1,选项A错误;根据理想变压器原理U1∶U2=n1∶n2,在原线圈电压和匝数不变的情况下,副线圈接入匝数也应该变为原来的一半,接入匝数比n2前∶n2后=U2前∶U2后=2∶1,选项C正确;根据功率P=UI,得到调节前后副线圈输出功率之比P2前∶P2后=U2前I2前∶U2后I2后=4∶1,选项B错误;原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,所以原线圈的输入功率之比P1前∶P1后=P2前∶P2后=4∶1,选项D错误.

4.如图,实验室一台手摇交流发电机,内阻r=1.0 Ω,外接R=9.0 Ω的电阻.闭合开关S,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势e=102sin 10 πt(V),则(D)

A.该交变电流的频率为10 Hz

B.该电动势的有效值为10 2 V

C.外接电阻R所消耗的电功率为10 W

D.电路中理想交流电流表的示数为1.0 A

解析:据ω=2πf知该交流电的频率为5 Hz,A错;该交流电电动势的最大值为10 2

V,有效值E=10 V,B错;I=E

R+r

=1.0 A,P=I2R=9 W,C错,D对.5.如图所示的调压器,滑动触头P和Q都可以调节,在输入交变电压一定的条件下,要使输出电压增大,输入电流增大,下列做法正确的是(C)

A.Q不动,P向下移动

B.Q不动,P向上移动

C.P不动,Q向下移动

D.P不动,Q向上移动

解析:Q不动,P动,输出电压不会变化,Q动,P不动,输出电压变化,输出功率也变化,所以选项C正确,选项A、B、D错误.

二、多项选择题

6.在如图所示的电路中,电源电动势为E,内电阻为r,闭合开关S,待电流达到稳定后,电流表示数为I,电压表示数为U,电容器C所带电荷量为Q,R2上消耗的功率为P2,将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些,待电流达到稳定后,则与P移动前相比(BC)

A.U变小B.I变小

C.Q增大D.P2变大

解析:设滑动变阻器实际连入电路的阻值为R,对回路由闭合电路欧姆定律有I=

E

,滑动触头向a端移动,则R增大,I变小,R2功率P2(P2=I2R2)变小,电压表示r+R2+R

数U(U=E-Ir-IR2)变大,电容器所带电荷量Q(Q=CU)变大.故本题正确选项为B、C.

7.如图甲所示,理想变压器的原线圈匝数n1=100匝,副线圈匝数n2=50匝,电阻R =10 Ω,是交流电压表,原线圈加上如图乙所示的交流电,则下列说法正确的是(BD)

A .流经电阻的电流的频率为100 Hz

B .的示数为10 V

C .流经R 的电流方向每秒改变50次

D .电阻R 上每秒产生的热量为10 J

解析:由如题图乙所示的交流电图象可知,电流周期为0.02 s ,频率为50 Hz ,变压器不改变交变电流的频率,所以流经电阻的电流的频率为50 Hz ,流经R 的电流方向每秒改变100次,选项A 、C 错误;根据变压器变压公式,的示数为10 V ,选项B 正确;电阻R 上每秒产生的热量为Q =U 2

R

t =10 J ,选项D 正确.

8.(2014·南京一模)如图所示,正方形线框abcd 边长为L ,每边电阻均为r ,在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕cd 轴以角速度ω转动,c 、d 两点与外电路相连,外电路电阻也为r ,则下列说法中正确的是(BD )

A .S 断开时,电压表读数为2

2BωL 2 B .S 断开时,电压表读数为

2

8

B ωL 2

C .S 闭合时,电流表读数为2

10r B ωL 2

D .S 闭合时,电流表读数为B ωL 2

72r

解析:线圈产生的感应电动势有效值为E=1

2

BSω=

BωL2

2

,当S断开时,线框ab边

是电源,其余三边是外电路,电压表的示数是cd两端电压的有效值,U cd=E

4=

BωL2

42

2

8B

ωL2,A错误,B正确;S闭合时,整个外电路的结构是电阻r与cd边并联再与ad、bc边

串联,流过电阻r的电流即电流表的示数等于电路中总电流的一半,I A=1

E

r+2r+

r

2

BωL2

72r

C错误,D正确.

9.(2015·天津高考)如图所示,理想变压器的原线圈连接一只理想交流电流表,副线圈匝数可以通过滑动触头Q来调节在副线圈两端连接了定值电阻R0和滑动变阻器R,P为滑动变阻器的滑动触头.在原线圈上加一电压为U的正弦交流电,则(BC)

A.保持Q的位置不变,将P向上滑动时,电流表读数变大

B.保持Q的位置不变,将P向上滑动时,电流表读数变小

C.保持P的位置不变,将Q向上滑动时,电流表读数变大

D.保持P的位置不动.将Q向上滑动时,电流表读数变小

解析:保持Q的位置不变时,输出电压U2不变,将P向上滑动时,电阻增大,副线圈电流变小,则原线圈电流也减小,电流表读数变小,B正确.将Q向上滑动时,输出电压U2变大,保持P的位置不变,电阻不变,副线圈电流变大,则原线圈电流也变大,电流表读数变大,C正确.

课时过关(B卷)

一、单项选择题

1.直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的(A)

A.总功率一定减小

B.效率一定减小

C.内部损耗功率一定增大

D.输出功率一定先增大后减小

解析:

滑片P向右移动时外电路电阻R外增大,由闭合电路欧姆定律知总电流减小,由P总=

EI可得P总减小,故选项A正确;根据η=

R外

R外+r

1

1+

r

R外

可知选项B错误;由P内=I2r可

知,选项C错误;由P输-R外图象,因不知道R外的初始值与r的关系,所以无法判断P输的变化情况,选项D错误.

2.如图所示的电路,闭合开关S,a、b、c三盏灯均能发光,电源电动势E恒定且内阻r不可忽略,现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些,三盏灯亮度变化的情况是(B)

A .a 灯变亮,b 灯和c 灯变暗

B .a 灯和c 灯变亮,b 灯变暗

C .a 灯和c 灯变暗,b 灯变亮

D .a 灯和b 灯变暗,c 灯变亮

解析:滑片上移,R 减小,电路总电阻减小,I 增大,a 灯变亮,同时Ir 以及U a 增大,U b 减小,b 灯变暗,I b 减小,则I c =I -I b 增大,c 灯变亮,选项B 正确.

3.(2015·福建高考)如图为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T 的原、副线圈匝数分别为n 1、n 2.在T 的原线圈两端接入一电压u =U m sin ωt 的交流电源,若输送电功率为P ,输电线的总电阻为2r ,不考虑其他因素的影响,则输电线上损失的电功率为(C

)

A.????n 1n 2U 2

m 4r B.????n 2n 1U 2

m 4r C .4????n 1n 22

????P U m 2

r D .4????n 2n 12

????P U m 2

r 解析:原线圈电压的有效值:U 1=

U m 2

,根据U 1U 2=n 1n 2可求:U 2=n 2n 1U m

2,又因为是理想变

压器,所以T 的副线圈的电流功率等于输入功率P ,所以输电线上电流I =P

U 2,导线上损耗

的电功率P ′=I 2

2r =4r ????n 1n 22????

P U m 2

,所以C 正确;A 、B 、D 错误.

4.远距离输电,原来采用2 200 V 输电,输电线上损失的电功率为P ,在保持输送电功率和输电线电阻不变的条件下,现采用22 kV 输电,则输电线上损失的电功率将变为(A )

A.1

100P B.1 10P

C.10P D.100P

解析:电压变为原来的10倍,电流变为原来的0.1倍,输电线上损失的电功率变为0.01倍,选项A正确,选项B、C、D错误.平方反比规律有三个,另外还有万有引力定律、库仑定律.

5.如图所示,理想变压器的副线圈上通过输电线接有两个相同的灯泡L1和L2,输电线的等效电阻为R.开始时,开关S断开,当S接通后(C)

A.副线圈两端从M、N的输出电压减小

B.副线圈输电线等效电阻R两端的电压降减小

C.通过灯泡L1的电流减小

D.原线圈中的电流减小

解析:原、副线圈电压比等于线圈匝数比,线圈匝数比没有变化,原线圈两端的电压没有变化,故M、N的输出电压不变,A错误;S接通后负载电阻阻值减小,故总电阻减小,总电流变大,R两端的电压降变大,L1两端的电压减小,通过L1的电流减小,B错误、C 正确;输出功率P=IU,I变大,U不变,可知P变大,故输入功率变大,原线圈中的电流变大,D错误.

二、多项选择题

6.一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的感应电动势e随时间t的变化规律如图所示,下列说法正确的有(ABC)

A .t 1时刻线圈位于中性面

B .t 2时刻通过线圈的磁通量最小

C .电动势的有效值为E m

2

D .一个周期内交变电流的方向改变一次

解析:电动势为零时,在中性面,磁通量最大,A 正确,B 正确;一个周期电流方向改变2次,选项D 错误;正弦交变电流电动势有效值E =

E m

2

,C 正确. 7.一个线圈在磁场中转动产生的正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示.由图可知(AD )

A .该交流电的电压瞬时值的表达式为u =100sin 50πt (V)

B .0.01 s 末线圈处于中性面的位置

C .该交流电电压的有效值为100 2 V

D .若将该交流电压加在阻值为R =100 Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率为50 W 解析:0.01 s 末电压最大,线圈处于垂直中性面的位置,选项B 错误;有效值为50 2 V ,选项C 错误;根据图象知A 正确;根据P =U 2

R

可确定,D 正确.

8.(2015·海南高考)如图,一理想变压器原、副线圈匝数比为4∶1,原线圈与一可变电阻串联后,接入一正弦交流电源;副线圈电路中固定电阻的阻值为R 0,负载电阻的阻值R =11R 0,是理想电压表;现将负载电阻的阻值减小为R =5R 0,保持变压器输入电流不变,

此时电压表读数为5.0 V ,则(AD )

A .此时原线圈两端电压的最大值约为34 V

B .此时原线圈两端电压的最大值约为24 V

C .原线圈两端原来的电压有效值约为68 V

D .原线圈两端原来的电压有效值约为48 V

解析:当负载电阻的阻值减小为R =5R 0时,根据串并联电路规律,R 两端电压为R 0

两端电压的5倍,因为电压表测量R 两端的电压,所以U R 0=1

5×5=1 V ,故副线圈两端电

压为U 2=6 V ,根据公式U 1U 2=n 1

n 2可得此时原线圈两端电压的有效值为U 1=24 V ,所以此时

原线圈两端电压的最大值约为24 2 V ≈34 V ,A 正确B 错误;因为变化过程中变压器的输入电流不变,所以对于副线圈中变化前后电流也不变,则变化后电压U 2=IR 0+5IR 0=6IR 0,变化前,U ′2=IR 0+11IR 0=12IR 0,所以U ′2=2U 2=12 V ,根据公式U 1U 2=n 1

n 2可得原线圈两

端原来的电压有效值约为48 V ,D 正确C 错误.

9.如图所示,一理想变压器原副线圈匝数分别为n 1=1 000匝,n 2=200匝,原线圈中接一交变电源,交变电源电压u =2202sin 100πt (V).副线圈中接一电动机,电阻为11 Ω,电流表A 2示数为1 A ,电表对电路的影响忽略不计.下列说法正确的是(BC )

A .此交流电的频率为100 Hz

B .电流表A 1示数为0.2 A

C .此电动机输出功率为33 W

D .电压表示数为220 2 V

解析:正弦交流电的瞬时值E =E m sin ωt =2202sin 100πt ,即ω=100π,频率f =

ω

=50 Hz ,经过变压器,频率不变,所以选项A 错.原副线圈电流与匝数成反比,即I 1I 2=n 2

n 1=

15,求得I 1=1

5I 2=0.2 A ,选项B 对.电压表示数为有效值U =U m 2=220 V ,选项D 错.原副线圈电压与匝数成正比,即

U 1U 2=n 1n 2=5,解得副线圈电压U 2=1

5

U 1=44 V ,电动机总功率P 2=U 2I 2=44 W ,电动机发热功率P 1=I 2

2r =11 W ,电动机的输出功率P 出=P 2-P 1=33 W ,

选项C 对.

10.(2014·温州二模)如图所示,50匝矩形闭合导线框ABCD 处于磁感应强度大小B =

2

10

T 的水平匀强磁场中,线框面积S =0.5 m 2,线框电阻不计.线框绕垂直于磁场的轴OO ′以角速度ω=200 rad/s 匀速转动,并与理想变压器原线圈相连,副线圈接入一只“220 V ,60 W ”的灯泡,且灯泡正常发光,熔断器允许通过的最大电流为10 A ,下列说法正确的是(CD )

A .图示位置穿过线框的磁通量为零

B .线框中产生交变电压的有效值为500 2 V

C .变压器原、副线圈匝数之比为25∶11

D .变压器输出端最多能并联83只60 W 的灯泡

解析:图示位置穿过线框的磁通量最大,选项A 错误;线框中产生交变电压的最大值为U m =NBS ω=50×

2

10×0.5×200 V =500 2 V ,有效值为500 V ,选项B 错误;由U 1U 2=n 1n 2

可知,变压器原、副线圈匝数之比为25∶11,选项C 正确;变压器允许输入最大功率为500×10 W =5 000 W ,变压器输出端最多能并联5 000

60=83只60 W 的灯泡,选项D 正确.

高考物理总复习交变电流教师用书

第10章 交变电流 [考纲要求] [基础过关] 一、交变电流产生 1.交变电流 (1)定义:大小和方向都随时间做周期性变化的电流。 (2)图象:如图(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,如图(a)所示。 2.正弦交变电流的产生和图象 (1)产生:在匀强磁场里,线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。 (2)图象:用以描述交变电流随时间变化的规律,如果线圈从中性面位置开始计时,其图象为正弦曲线。如图(e)、(f)、(g)所示。 二、交变电流的描述 1.周期和频率 (1)周期(T ):交变电流完成一次周期性变化(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次数。单位是赫兹(Hz)。

(3)周期和频率的关系:T=1 f 或f= 1 T 。 2.正弦式交变电流的函数表达式(线圈在中性面位置开始计时) (1)电动势e随时间变化的规律:e=E m sin__ωt。 (2)负载两端的电压u随时间变化的规律:u=U m sin__ωt。 (3)电流i随时间变化的规律:i=I m sin__ωt。其中ω等于线圈转动的角速度,E m=nBSω。3.交变电流的瞬时值、峰值、有效值 (1)瞬时值:交变电流某一时刻的值,是时间的函数。 (2)峰值:交变电流(电流、电压或电动势)所能达到的最大的值,也叫最大值。 (3)有效值:跟交变电流的热效应等效的恒定电流的值叫做交变电流的有效值。对正弦式交变电流,其有效值和峰值的关系为:E U I 【过关演练】 1.阻值不计的矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线圈两端的电压随时间的变化规律如图所示。下列说法中,正确的是( ) A.线圈两端电压的平均值为10 V B.电压表连接在线圈两端时,其示数为20 V C.在0.01 s时,线圈平面与磁场垂直 D.当接外电路时,线圈内的电流方向1 s内改变50 次 解析线圈两端电压平均值可看成E-t图线与t轴包围面积与时间的比值,故平均值应大于10 V,A项错误;由E-t图象知,U m=20 V,故有U有=10 2 V=14 V,即电压表读数为14 V,B项错误;t=0.01 s时,U=0,线圈位于中性面位置,故C项正确;由T=0.02 s,知f =50 Hz,一个周期内电流方向改变两次,故线圈中电流方向每秒变化100次,D项错误。 答案 C 2.(2016·浙江余杭期末)一个白炽灯泡上标有“220 V40 W”,那么为了使它正常发光,所使用的正弦交变电压是( ) A.电压最大值为220 V,电流最大值约为0.18 A B.电压最大值为311 V,电流最大值约为0.26 A C.电压有效值为220 V,电流有效值约为0.26 A D.电压有效值为311 V,电流有效值约为0.18 A 解析白炽灯泡上标有“220 V40 W”,灯泡额定电压为220 V,是指有效值,所以电压有

高三物理二轮复习专题一

专题定位 本专题解决的是受力分析和共点力平衡问题.高考对本专题内容的考查主要有:①对各种性质力特点的理解;②共点力作用下平衡条件的应用.考查的主要物理思想和方法有:①整体法和隔离法;②假设法;③合成法;④正交分解法;⑤矢量三角形法;⑥相似三角形法;⑦等效思想;⑧分解思想. 应考策略 深刻理解各种性质力的特点.熟练掌握分析共点力平衡问题的各种方法. 1. 弹力 (1)大小:弹簧在弹性限度内,弹力的大小可由胡克定律F =kx 计算;一般情况下物体间相互作用的弹力可由平衡条件或牛顿运动定律来求解. (2)方向:一般垂直于接触面(或切面)指向形变恢复的方向;绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向. 2. 摩擦力 (1)大小:滑动摩擦力F f =μF N ,与接触面的面积无关;静摩擦力0

(1)大小:F洛=q v B,此式只适用于B⊥v的情况.当B∥v时F洛=0. (2)方向:用左手定则判断,洛伦兹力垂直于B、v决定的平面,洛伦兹力总不做功.6.共点力的平衡 (1)平衡状态:静止或匀速直线运动. (2)平衡条件:F合=0或F x=0,F y=0. (3)常用推论:①若物体受n个作用力而处于平衡状态,则其中任意一个力与其余(n-1) 个力的合力大小相等、方向相反.②若三个共点力的合力为零,则表示这三个力的有向线段首尾相接组成一个封闭三角形. 1.处理平衡问题的基本思路:确定平衡状态(加速度为零)→巧选研究对象(整体法或隔离法)→受力分析→建立平衡方程→求解或作讨论. 2.常用的方法 (1)在判断弹力或摩擦力是否存在以及确定方向时常用假设法. (2)求解平衡问题时常用二力平衡法、矢量三角形法、正交分解法、相似三角形法、图解 法等. 3.带电体的平衡问题仍然满足平衡条件,只是要注意准确分析场力——电场力、安培力或洛伦兹力. 4.如果带电粒子在重力场、电场和磁场三者组成的复合场中做直线运动,则一定是匀速直线运动,因为F洛⊥v. 题型1整体法和隔离法在受力分析中的应用 例1如图1所示,固定在水平地面上的物体P,左侧是光滑圆弧面,一根轻绳跨过物体P 顶点上的小滑轮,一端系有质量为m=4 kg的小球,小球与圆心连线跟水平方向的夹角θ=60°,绳的另一端水平连接物块3,三个物块重均为50 N,作用在物块2的水平力F=20 N,整个系统平衡,g=10 m/s2,则以下正确的是() 图1 A.1和2之间的摩擦力是20 N B.2和3之间的摩擦力是20 N

2021高考物理一轮复习第2章相互作用热点专题系列二求解共点力平衡问题的八种方法学案新人教版

热点专题系列(二)求解共点力平衡问题的八种方法 热点概述:共点力作用下的平衡条件是解决共点力平衡问题的基本依据,广泛应用于力、电、磁等各部分内容的题目中,求解共点力平衡问题的八种常见方法总结如下。 [热点透析] 力的合成、分解法 三个力的平衡问题,一般将任意两个力合成,则该合力与第三个力等大反向,或将其中某个力沿另外两个力的反方向分解,从而得到两对平衡力。 如图所示,用三段不可伸长的轻质细绳OA 、OB 、OC 共同悬挂一重物使其静止,其中OA 与竖直方向的夹角为30°,OB 沿水平方向,A 端、B 端固定。若分别用F A 、F B 、F C 表示OA 、OB 、OC 三根绳上的张力大小,则下列判断中正确的是( ) A .F A >F B >F C B .F A F C >F B D .F C >F A >F B 解析 根据平衡条件有细绳OC 的张力大小等于重物的重力,对O 点受力分析,如图所示。F A =mg cos30°=233mg ,F B =mg tan30°=33mg ,因此得F A >F C >F B ,C 正确。 答案 C 正交分解法 将各力分解到x 轴上和y 轴上,运用两坐标轴上的平衡条件F x =0、F y =0进行分析,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,尽可能使较多的力落在x 、y 轴上,被分解的力尽可能是已知力,不宜分解待求力。 如图所示,水平细杆上套有一质量为0.54 kg 的小环A ,用轻绳将质量为0.5 kg 的小球B 与A 相连。B 受到始终与水平方向成53°角的风力作用,与A 一起向右匀速运动,此时轻绳与水平方向夹角为37°,运动过程中B 球始终在水平细杆的下方,则:(取g =10 m/s 2 ,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

高考物理备考之临界状态的假设解决物理试题压轴突破训练∶培优易错试卷篇含详细答案

高考物理备考之临界状态的假设解决物理试题压轴突破训练∶培优易错试卷篇 含详细答案 一、临界状态的假设解决物理试题 1.质量为m 2=2Kg 的长木板A 放在水平面上,与水平面之间的动摩擦系数为0.4;物块B (可看作质点)的质量为m 1=1Kg ,放在木板A 的左端,物块B 与木板A 之间的摩擦系数为0.2.现用一水平向右的拉力F 作用在木板A 的右端,让木板A 和物块B 一起向右做匀加速运动.当木板A 和物块B 的速度达到2 m/s 时,撤去拉力,物块B 恰好滑到木板A 的右端而停止滑动,最大静摩擦力等于动摩擦力,g=10m/s 2,求: (1)要使木板A 和物块B 不发生相对滑动,求拉力F 的最大值; (2)撤去拉力后木板A 的滑动时间; (3)木板A 的长度。 【答案】(1)18N (2)0.4s (3)0.6m 【解析】 【详解】 (1)当木板A 和物块B 刚要发生相对滑动时,拉力达到最大 以B 为研究对象,由牛顿第二定律得 1111m g m a μ= 可得 2112m/s a g μ==. 再以整体为研究对象,由牛顿第二定律得 212121 ))F m m g m m a μ-+= +(( 故得最大拉力 18F N =; (2)撤去F 后A 、B 均做匀减速运动,B 的加速度大小仍为1a ,A 的加速度大小为2 a ,则 2121122)m m g m g m a μμ+-=( 解得 225m/s a = 故A 滑动的时间 22 0.45 v t s s a = == (3)撤去F 后A 滑动的距离 22 122m=0.4m 225 v x a ==? B 滑动的距离

高考物理二轮复习讲义:交变电流

高考物理交变电流辅导讲义 一、课堂导入 我们的日常生活离不开电,城市的灯火辉煌、工厂里的机器轰鸣,一切都离不开电。长江三峡水力发电站已投入生产,各地火力发电厂比比皆是,它们的共同之处就是生产和输送的大多都是交变电流(如图是实验室手摇发电机产生的交变电流)。什么是交变电流?与直流电流有什么不同?它又是如何产生的呢? 发电站中的发电机能把天然存在的能量资源(如风能、水能、核能等)转化成电能(如图),通过高压输电线路,将电能输送到乡村、工厂、千家万户。 来自发电厂的电有什么特性?我们怎样才能更好地利用它?这一章我们就来学习与此相关的内容。

新疆达坂城风力发电站 三、本节知识点讲解 1.交变电流:大小和方向都随时间做周期性变化的电流。 注:大小不变方向改变的电流也是交变电流。 2.直流电:方向不随时间变化的电流。 交变电流的产生 1.产生:在匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的轴匀速转动的线圈里产生的是交变电流,实验装置如图所示。2.过程分析:如图所示。

(图A) (图B) (1)如图A所示: 线圈由甲位置转到乙位置过程中,电流方向为a→b→c→d。 线圈由乙位置转到丙位置过程中,电流方向为a→b→c→d。 线圈由丙位置转到丁位置过程中,电流方向为b→a→d→c。 线圈由丁位置转到戊位置过程中,电流方向为b→a→d→c。 (2)如图B所示:在乙位置和丁位置时,线圈垂直切割磁感线,产生的电动势和电流最大;在甲位置和丙位置时,线圈不切割磁感线,产生的电动势和电流均为零。 3.两个特殊位置物理量的特点 特别提醒:

1线圈每经过中性面一次,线圈中感应电流就要改变方向。 2线圈转一周,感应电流方向改变两次。 典型例题:1、如图所示为演示交变电流产生的装置图,关于这个实验,正确的说法是() A.线圈每转动一周,指针左右摆动两次 B.图示位置为中性面,线圈中无感应电流 C.图示位置ab边的感应电流方向为a→b D.线圈平面与磁场方向平行时,磁通量变化率为零 解析:线圈在磁场中匀速转动时,在电路中产生周期性变化的交变电流,线圈经过中性面时电流改变方向,线圈每转动一周,有两次通过中性面,电流方向改变两次,指针左右摆动一次。线圈处于图示位置时,ab边向右运动,ab边的感应电流方向为a→b;线圈平面与磁场方向平行时,ab、cd边垂直切割磁感线,线圈产生的电动势最大,也可以这样认为,线圈平面与磁场方向平行时,磁通量为零,但磁通量的变化率最大。 2.如图所示图象中属于交流电的有() 解析:选ABC.A、B、C选项中e的大小和方向均做周期性变化,故它 们属于交流电,正确选项为A、B、C. 3.下列线圈中产生了交流电流的是()

突破17 竖直面内的圆周运动-2019高三物理一轮微专题系列之热点专题突破

突破17 竖直面内的圆周运动 一、竖直平面内圆周运动的临界问题——“轻绳、轻杆”模型 1.“轻绳”模型和“轻杆”模型不同的原因在于“轻绳”只能对小球产生拉力,而“轻杆”既可对小球产生拉力也可对小球产生支持力。 2.有关临界问题出现在变速圆周运动中,竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动,一般情况下,只讨论最高点和最低点的情况。 【典例1】如图甲所示,轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球,现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为F,小球在最高点的速度大小为v,其F-v2图象如图乙所示,则( )

aR A.小球的质量为b R B.当地的重力加速度大小为b C.v2=c时,小球对杆的弹力方向向上 D.v2=2b时,小球受到的弹力与重力大小相等 【答案】:ACD 【典例2】用长L =0.6 m的绳系着装有m =0.5 kg水的小桶,在竖直平面内做圆周运动,成为“水流星”。G =10 m/s2。求: (1) 最高点水不流出的最小速度为多少?

(2) 若过最高点时速度为3 m/s ,此时水对桶底的压力多大? 【答案】 (1) 2.45 m/s (2) 2.5 N 方向竖直向上 【解析】(1) 水做圆周运动,在最高点水不流出的条件是:水的重力不大于水所需要的向心力。这是最小速度即是过最高点的临界速度v 0。 以水为研究对象, mg =m 0 解得v 0== m/s ≈ 2.45 m/s (2) 因为 v = 3 m/s>v 0,故重力不足以提供向心力,要由桶底对水向下的压力补充,此时所需向心力由以上两力的合力提供。 V = 3 m/s>v 0,水不会流出。 设桶底对水的压力为F ,则由牛顿第二定律有:mg +F =m L v2 解得F =m L v2-mg =0.5×(0.632 -10)N =2.5N 根据牛顿第三定律F ′=-F 所以水对桶底的压力F ′=2.5N ,方向竖直向上。 【跟踪短训】 1. 如图所示,一内壁光滑、质量为m 、半径为r 的环形细圆管,用硬杆竖直固定在天花板上.有一质量为m 的小球(可看做质点)在圆管中运动.小球以速率v 0经过圆管最低点时,杆对圆管的作用力大小为( ) A .m 0 B .mg +m 0 C .2mg +m 0 D .2mg -m 0

高考物理 专题四 共点力的平衡精准培优专练

培优点四 共点力的平衡 1. 从历年命题看,对共点力平衡的考查,常以选择题的形式出现,以物体的平衡状态为背景,考查整体与隔离法、受力分析、正交分解与共点力平衡,同时对平衡问题的分析在后面的计算题中往往也有所涉及。 2. 解决平衡问题常用方法: (1)静态平衡:三力平衡一般用合成法,合成后力的问题转换成三角形问题;多力平衡一般用正交分解法;遇到多个有相互作用的物体时一般先整体后隔离。 (2)动态平衡:三力动态平衡常用图解法、相似三角形法等,多力动态平衡问题常用解析法,涉及到摩擦力的时候要注意静摩擦力与滑动摩擦力的转换。 典例1. (2017·全国Ⅰ卷?21)如图,柔软轻绳ON 的一端O 固定,其中间某点M 拴一重物, 用手拉住绳的另一端N 。初始时,OM 竖直且MN 被拉直,OM 与MN 之间的夹角为α? ????α>π2。现将重物向右上方缓慢拉起,并保持夹角α不变。在OM 由竖直被拉到水平的过程中( ) A .MN 上的张力逐渐增大 B .MN 上的张力先增大后减小 C .OM 上的张力逐渐增大 D .OM 上的张力先增大后减小 【解析】方法一 设重物的质量为m ,绳OM 中的张力为T OM ,绳MN 中的张力为T MN 。开始时,T OM =mg ,T MN =0。由于缓慢拉起,则重物一直处于平衡状态,两绳张力的合力与重物的重力mg 等大、反向。 如图所示,已知角α不变,在绳MN 缓慢拉起的过程中,角β逐渐增 大,则角(α-β)逐渐减小,但角θ不变,在三角形中,利用正弦定 理得:T OM α-β=mg sin θ,(α-β)由钝角变为锐角,则T OM 先增 大后减小,选项D 正确;同理知T MN sin β=mg sin θ,在β由0变为π2的一、考点分析 二、考题再现

2021年高三物理第二轮总复习教师工作计划

高三的第一轮复习主要是巩固基础知识,为后面的复习做好铺垫,第二轮复习则是提升学生各方面的能力。因此在进入第二轮复习之前,一定要做出合理的计划安排。下面是为您整理的“高三物理第二轮总复习教师工作计划”,希望您喜欢! 高三物理的第二轮总复习教师工作计划 高三物理通过第一轮的复习,学生大都能掌握物理学中的基本概念、规律,及其一般应用。但这些方面的知识,总的感觉是比较零散的,同时,对于综合方面的应用更存在较大的问题。 因此,在第二轮复习中,首要的任务是能把整个高中的知识网络化、系统化,把所学的知识连成线,铺成面,织成网,疏理出知识结构,使之有机地结合在一起。另外,要在理解的基础上,能够综合各部分的内容,进一步提高解题能力。 为达到第二轮复习的目的,经备课组老师讨论决定,仍将以专题复习的形式为主。计划(初稿)如下 一、时间按排 2xx年3月初至2xx年4月中旬(具体安排另附表) 二、内容安排 第一专题牛顿运动定律; 第二专题动量和能量; 第三专题带电粒子在电场中的运动; 第四专题电磁感应和电路分析、计算; 第五专题物理学科内的综合; 第六专题选择题的分析与解题技巧; 第七专题实验题的题型及处理方法; 第八专题论述、计算题的审题方法和技巧; 第九专题物理解题中的数学方法。 三、其它问题

我们认为要搞好第二轮复习还应注意以下几个方面 1、应抓住主干知识及主干知识之间的综合概括起来 高中物理的主干知识有以下方面的内容 (1)力学部分物体的平衡;牛顿运动定律与运动规律的综合应用;动量守恒定律的应用;机械能守恒定律及能的转化和守恒定律。 (2)电磁学部分带电粒子在电、磁场中的运动;有关电路的分析和计算;电磁感应现象及其应用。 (3)光学部分光的反射和折射及其应用。 在各部分的综合应用中,主要以下面几种方式的综合较多(在高考中突出学科内的综合已成为高考物理试题的一个显著特点) (1)牛顿三定律与匀变速直线运动的综合(主要体现在力学、带电粒子在匀强电场中运动、通电导体在磁场中运动,电磁感应过程中导体的运动等形式)。 (2)动量和能量的综合(是解决物理问题中一个基本的观念,一定要加强这方面的训练,也是每年必考内容之一); (3)以带电粒子在电场、磁场中为模型的电学与力学的综合,主要有三种具体的综合形式 一是利用牛顿定律与匀变速直线运动的规律解决带电粒子在匀强电场中的运动;二是利用牛顿定律与圆周运动向心力公式解决带电粒子在磁场中的运动,三是用能量观点解决带电粒子在电场中的运动。 (4)电磁感应现象与闭合电路欧姆定律的综合,用力学和能量观点解决导体在匀强磁场中的运动问题; (5)串、并联电路规律与实验的综合,主要表现为三个方面,一是通过粗略的计算选择实验器材和电表的量程,二是确定滑动变阻器的连接方法,三是确定电流表的内外接法。对以上知识一定要特别重视,尽可能做到每个内容都能过关,绝不能掉以轻心。 2、针对高考能力的要求,应做好以下几项专项训练。 高考《考试大纲》中明确表示学生应具有五个方面的能力即理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验能力。针对以上能力的要求,要注意加强二个方面的专项训练。

2020届高三物理总复习热点专题训练----运动学图像问题(解析版)

2020届高三物理总复习热点专题训练----运动学图像问题 【题型归类】 类型一运动学图象的理解和应用 1.利用传感器与计算机可以绘制出物体运动的图象,某同学在一次实验中得到沿平直轨道运动小车的速度—时间图象,如图所示,由此图象可知() A.小车在20~40 s做加速度恒定的匀变速直线运动 B.20 s末小车回到出发点 C.小车在10~20 s内与20~30 s内的加速度方向相同 D.小车在0~10 s内的平均速度小于在10~20 s内的平均速度 【解析】:20~30 s和30~40 s,加速度的方向相反,A错;20 s末,正向位移最大,B错.10~20 s和20~30 s内,图线斜率符号相同,说明加速度方向相同,C对.小车在0~10 s内的位移小于10~20 s内的位移,故平均速度也小些,D 对. 【答案】:CD 2.如图所示,A、B两物体从同一点开始运动,从A、B两物体的位移图象可知下述说法中正确的是() A.A、B两物体同时自同一位置向同一方向运动 B.A、B两物体自同一位置向同一方向运动, B比A晚出发2 s C.A、B两物体速度大小均为10 m/s D.A、B两物体在A出发后4 s时距原点20 m处相遇 【解析】:由x-t图象可知,A、B两物体自同一位置向同一方向运动,且B比A

晚出发2 s,图象中直线的斜率大小表示做匀速直线运动的速度大小,由x-t图象可知,B物体的运动速度大小比A物体的运动速度大小要大,A、B两直线的交点的物理意义表示相遇,交点的坐标表示相遇的时刻和相遇的位置,故A、B 两物体在A物体出发后4 s时相遇.相遇位置距原点20 m,综上所述,B、D选项正确. 【答案】:BD 类型二两类图像的对比 3.如图甲、乙所示的位移—时间(x-t)图象和速度—时间(v-t)图象中,给出了四条曲线1、2、3、4,代表四个不同物体的运动情况,则下列说法中错误的是() A.图线1、3表示物体做曲线运动 B.x-t图象中0~t1时间内物体1和2的平均速度相等 C.v-t图象中t4时间内3的加速度大于4的加速度 D.两图象中,t2、t5时刻分别表示2、4开始反向运动 【解析】:运动图象反映物体的运动规律,不是运动轨迹,无论速度—时间图象 还是位移—时间图象只能表示物体做直线运动,故A错误;由平均速度v=Δx Δt知 x-t图象在0~t1时间内两物体的位移Δx相同,时间Δt相等,则平均速度相等,故B正确;在v-t图线中图线的斜率表示物体的加速度,在0~t4时间内的前半段图线3的斜率小于图线4的斜率,a3a4,故3的瞬时加速度不是总大于4的瞬时加速度,故C错误; x-t图线的斜率等于物体的速度,斜率大于0,表示物体沿正方向运动;斜率小于0,表示物体沿负方向运动,而t2时刻之前物体的运动沿正方向,t2时刻之后物体沿负方向运动,故t2时刻开始反向运动.v-t图象中速度的正负表示运动方向,从0~t5这段时间内速度为正,故t5时刻反向运动,故D正确.本题选错误的,故选A、C. 【答案】:AC

高三物理尖子生培优资料(1)

高三物理尖子生培优资料(1)(2017.8.23) 命题:阮文超 共点力的平衡 摩 擦 角 ?: 例1:如图所示,用绳通过定滑轮 物块,使物块在水平面上从图示位置开始沿地面 匀速直线运动,若物块与地面的摩擦因素1μ<,滑轮的质量及摩擦不计,则物块运动过程中,以下判断正确的是( )【多选】 A.绳子的拉力将保持不变 B.绳子的拉力将不断增大 C.地面对物块的摩擦力不断减小 D.物块对地面的压力不断减小 例2:如图所示,倾角45o的斜面上,放置一质量m 的小物块,小物块与斜面的动摩擦因素3μ=,欲使小物块能静止在斜面上,应对小物块再施加一力,该力最小时大小与方向是( ) A.0sin15mg ,与水平成15o斜向右 B.0sin30mg ,竖直向上 C.0sin 75mg ,沿斜面向上 D.0tan15mg ,水平向右 例3:水平地面上有一木箱,木箱与地面之间的动摩擦因数为(01)μμ<<。现对木箱施加一拉力F ,使木箱做匀速直线运动。设F 的方向与水平面夹角为θ,如图所示,在θ从0逐渐增 大到90°的过程中,木箱的速度保持不变,则( )【多选】 A. F 先减小后增大 B. F 一直增大 C. F 的功率减小 D. F 的功率不变 练习 1.在固定的斜面上放一物体,并对它施加一竖直向下的压力,物体与斜面间的摩擦因数为μ。求斜面倾角θ的最大值,使得当θ≤θm 时,无论竖直向下的压力有多大,物体也不会滑下。 2.倾角为θ的三角形木块静止于水平地面上,其斜面上有一滑块正向下匀速直线运动,现对其分别施加如图所示的F 1 、F 2 、F 3三个力作用,滑块仍然下滑,则地面对三角形木块的支持力和摩擦力会怎么变化?

2020年高考高三物理二轮复习力学专题复习(含答案)

2020 年高三物理二轮复习力学专题复习 ▲不定项选择题 1.2019年1月3日,“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。着陆前的部分运动过程简化如下:在距月面15km 高处绕月做匀速圆周运动,然后减速下降至距月面100m 处悬停,再缓慢降落到月面。己知万有引力常量和月球的第一宇宙速度,月球半径约为 1.7 ×103km,由上述条件不能..估算出() A .月球质量 B .月球表面的重力加速度 C.探测器在15km 高处绕月运动的周期D.探测器悬停时发动机产生的推力 2.“民生在勤”,劳动是幸福的源泉。如图,疫情期间某同学做家务时,使用浸湿的拖把清理地板上的油渍。假设湿拖把的质量为2kg,拖把杆与水平方向成53°角,当对拖把施加一个沿拖把杆向下、大小为10N 的力F1 时,恰好能推动拖把向前匀速运动并将灰尘清理干净。如果想要把地板上的油渍清理干净,需将沿拖把杆向下的力增大到F2=25N 。设拖把与地板、油渍间的动摩擦因数相等且始终不变(可认为油渍与地板间的附着力等于拖把与地板间的滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2,sin53° =0.8 ,cos53° =0.6 ),那么油渍与地板间的附着力约为() A.7.7N B.8.6N C.13.3N D.20N 3.如图所示,物块 A 静止在粗糙水平面上,其上表面为四分之一光滑圆弧。一小滑块 B 在水平外力 F 的作 用下从圆弧底端缓慢向上移动一小段距离,在此过程中, A 始终静止。设 A 对 B 的支持力为F N ,地面对A 4.如图所示,一轻绳跨过光滑的定滑轮,一端与质量为10kg 的吊篮相连,向另一端被站在吊篮里质量为 50kg 的人握住,整个系统悬于空中并处于静止状态。重力加速度g=10m/s2,则该人对吊篮的压力大小为() D.F N增大,F f 不变 C .F N 减小,F f 不 变

高考物理大复习交变电流试题

第10章交变电流 1.在图所示电路中,A是熔断电流I0=2 A 的保险丝,R是可变电阻,S是交流电源。交流电源的内电阻不计,其电动势随时间变化的规律是e=2202sin(314t) V。为了不使保险丝熔断,可变电阻的阻值应该大于( ) A.110 2 Ω B.110 Ω C.220 Ω D.220 2 Ω 解析U=220 V,R min=U I0= 220 2 Ω=110 Ω。 答案 B 2.线框在匀强磁场中绕OO′轴匀速转动(由上向下看是逆时针方向),当转到如图所示位置时,磁通量和感应电动势大小的变化情况是( ) A.磁通量和感应电动势都在变大 B.磁通量和感应电动势都在变小 C.磁通量在变小,感应电动势在变大 D.磁通量在变大,感应电动势在变小 解析由题图可知,Φ=Φm cos θ,e=E m sin θ,所以磁通量变大,感应电动势变小。 答案 D 3.(多选)某小型发电机产生的交变电动势为e=50sin 100πt(V)。对此电动势,下列表述正确的是( ) A.最大值是50 2 V B.频率是100 Hz C.有效值是25 2 V D.周期是0.02 s 解析从中性面开始计时,交变电动势的表达式为e=E m sin ωt,因e=50sin 100πt(V),所以最大值E m=50 V,A错误;由ω=2πf=100π rad/s得f=50 Hz,B错误;有效值E =E m 2 =25 2 V,C正确;T= 1 f =0.02 s,D正确。 答案CD 4.一矩形线框在匀强磁场内绕垂直于磁场的轴匀速转动的过程中,线框输出的交流电压随时间变化的图象如图所示,下列说法中正确的是( )

高考物理(热点 题型全突破)专题 3 三种特殊的卫星及卫星的变轨问题天体的追击相遇问题(含解析)

专题5.3 三种特殊的卫星及卫星的变轨问题、天体的追击相遇问题一、近地卫星、赤道上物体及同步卫星的运行问题 1.近地卫星、同步卫星、赤道上的物体的比较 比较内容赤道表面的物体近地卫星同步卫星 向心力来源万有引力的分力万有引力 向心力方向指向地心 重力与万有引力的关系重力略小于万有引力重力等于万有引力 线速度 v1=ω1R v 2= GM R v3=ω3(R+h)= GM R+h v1<v3<v2(v2为第一宇宙速度) 角速度 ω1=ω自ω 2= GM R3 ω3=ω自= GM R+h3 ω1=ω3<ω2 向心加速度 a1=ω21R a2=ω22R= GM R2 a3=ω23(R+h) = GM R+h2 a1<a3<a2 卫星的轨道半径r是指卫星绕天体做匀速圆周运动的半径,与天体半径R的关系为r=R+h(h为卫星距离天体表面的高度),当卫星贴近天体表面运动(h≈0)时,可认为两者相等。 【示例1】 (多选)如图,地球赤道上的山丘e、近地资源卫星p和同步通信卫星q均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动。设e、p、q的圆周运动速率分别为v1、v2、v3,向心加速度分别为a1、a2、a3,则( ) A.v1>v2>v3B.v1<v3<v2 C.a1>a2>a3D.a1<a3<a2 【答案】BD 【解析】由题意可知:山丘与同步卫星角速度、周期相同,由v=ωr,a=ω2r可知v1<v3、a1<a3;对同

步卫星和近地资源卫星来说,满足v = GM r 、a =GM r 2,可知v 3<v 2、a 3<a 2。故选项B 、D 正确。 【示例2】(多选)同步卫星离地心距离为r ,运行速率为v 1,加速度为a 1,地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为a 2,第一宇宙速度为v 2,地球的半径为R ,则下列比值正确的是( ) A.a 1a 2=r R B.a 1a 2=r 2 R 2 C.v 1v 2=r R D.v 1v 2= R r 【答案】: AD 【示例3】(2016·四川理综·3)国务院批复,自20XX 年起将4月24日设立为“中国航天日”.1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号,目前仍然在椭圆轨道上运行,其轨道近地点高度约为440 km ,远地点高度约为2 060 km ;1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35 786 km 的地球同步轨道上.设东方红一号在远地点的加速度为a 1,东方红二号的加速度为a 2,固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为a 3,则a 1、a 2、a 3的大小关系为( ) A.a 2>a 1>a 3 B.a 3>a 2>a 1 C.a 3>a 1>a 2 D.a 1>a 2>a 3 【答案】 D 【解析】 由于东方红二号卫星是同步卫星,则其角速度和赤道上的物体角速度相等,根据a =ω2 r ,r 2>r 3,则a 2>a 3;由万有引力定律和牛顿第二定律得,G Mm r 2=ma ,由题目中数据可以得出,r 1a 2>a 3,选项D 正确. 【示例4】.有a 、b 、c 、d 四颗地球卫星,a 在地球赤道上未发射,b 在地面附近近地轨道上正常运动,c 是地球同步卫星,d 是高空探测卫星,各卫星排列位置如图,则有( )

2020年高考物理热点题型归纳与精讲(含2019真题)-专题31 光电效应

2020年高考物理热点题型归纳与精讲-专题31 光电效应 【专题导航】 目录 热点题型一光电效应现象和光电效应方程的应用 (1) 热点题型二光电效应的图象问题 (3) (一)对E k-ν图象的理解 (4) (二)对I-U图象的理解 (5) (三)对Uc-ν图象的理解 (7) 热点题型三对光的波粒二象性的理解 (8) 【题型演练】 (9) 【题型归纳】 热点题型一光电效应现象和光电效应方程的应用 1.对光电效应的四点提醒 (1)能否发生光电效应,不取决于光的强度而取决于光的频率. (2)光电效应中的“光”不是特指可见光,也包括不可见光. (3)逸出功的大小由金属本身决定,与入射光无关. (4)光电子不是光子,而是电子. 2.两条对应关系 (1)光强大→光子数目多→发射光电子多→光电流大; (2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大. 3.定量分析时应抓住三个关系式 (1)爱因斯坦光电效应方程:E k=hν-W0. (2)最大初动能与遏止电压的关系:E k=eU c. (3)逸出功与极限频率的关系:W0=hνc. 4.区分光电效应中的四组概念 (1)光子与光电子:光子指光在空间传播时的每一份能量,光子不带电;光电子是金属表面受到光照射时发

射出来的电子,其本质是电子. (2)光电子的动能与光电子的最大初动能:电子吸收光子能量后,一部分克服阻碍作用做功,剩余部分转化为光电子的初动能,只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能. (3)光电流和饱和光电流:金属板飞出的光电子到达阳极,回路中便产生光电流,随着所加正向电压的增大,光电流趋于一个饱和值,这个饱和值是饱和光电流,在一定的光照条件下,饱和光电流与所加电压大小无关. (4)入射光强度与光子能量:入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量. 【例1】(2018·高考全国卷Ⅱ)用波长为300 nm 的光照射锌板,电子逸出锌板表面的最大初动能为1.28×10 - 19 J .已知普朗克常量为 6.63×10 -34 J·s ,真空中的光速为3.00×108 m·s - 1.能使锌产生光电效应的单色光的最 低频率约为( ) A .1×1014 Hz B .8×1014 Hz C .2×1015 Hz D .8×1015 Hz 【答案】B 【解析】设单色光的最低频率为v 0,由E k =hv -W 0知E k =hv 1-W 0,0=hv 0-W 0,又知v 1=c λ,整理得v 0= c λ-E k h ,代入数据解得v 0≈8×1014 Hz. 【变式1】.(2019·山东泰安检测)如图所示是光电管的原理图,已知当有波长为λ0的光照到阴极K 上时,电 路中有光电流,则 ( ) A .若增加电路中电源电压,电路中光电流一定增大 B .若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生 C .若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K 时,电路中一定没有光电流 D .若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K 时,电路中一定有光电流 【答案】D 【解析】光电流的强度与入射光的强度有关,当光越强时,光电子数目会增多,初始时电压增加光电流可能会增加,当达到饱和光电流后,再增大电压,光电流不会增大,故A 错误;将电路中电源的极性反接,电

49高考物理二轮复习专题复习专项训练:选择题标准练(六)49

的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面,方向垂直于纸面向外,一电荷量为q 、质量为的距离为.已知离子射出磁场与射入磁场时运动R 2(不计重力)( 理想升压、降压变压器匝数均不变,若用户电阻R 0减小,下列说法正确的是.发电机的输出功率减小 .输电线上的功率损失减小 .用户得到的电压减小 .输电线输送电压减小 本题考查电能输送、变压器的规律等知识点.

T0/3.3 处的观察者能够连续观测卫星B的时间为 的正上方的次数为T0/(T0-T) 两颗卫星连续两次相距最近的时间间隔为T0T 在作用于OP中点且垂直于 的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动,磁场的磁感应强度,杆和框架电阻不计,回路中的总电功率为

三个小球的质量均为m,A、 之间用轻弹簧拴接,用细线悬挂在天花板上,整个系统静止,现将 的上端失去拉力,则在剪断细线瞬间,  0 本题考查了牛顿运动定律在瞬时问题上的应用. 在剪断细线的瞬间,弹簧上的力没有来得及发生变化,故 A、B球被轻绳拴在一起整体受重力和弹簧的

.整个线框受到的合力方向与BD 连线垂直 轴方向所受合力为0 轴方向所受合力为ka 2I ,沿x 轴正向 轴方向所受合力为ka 2I ,沿x 轴正向 3 4本题考查了安培力及力的合成等知识点. C 、 D 四点,且的电荷,则下列说法正确的是点电势最高 点场强最小

.导线圈中产生的是交变电流 时导线圈产生的感应电动势为1 V 内通过导线横截面的电荷量为20 C 时,导线圈内电流的瞬时功率为10 W 本题考查了电磁感应、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、电功率

高三物理专题复习专题交变电流 电感电容对交变电流的作用

t t 2 t 4 E m 0 t 1 t 3 e 高中物理必修和必选专题复习学案及对应训练 说明 本套材料,包括必修1.2和必选3-1.3-2.3-3的全部内容。内容每版块都可以分为学习目标,自主学习(即知识点复习填空),典型例题,针对训练,能力训练,课后反思,参考答案等七部分。 在实际教学中,可以让学生带着学习目标把自主学习部分的空填一下回顾一下本专题基本知识点。课上老师可以领着同学们把知识点回顾一遍,然后讲解例题,做针对训练,为第一课时;同学们课下时间做能力训练,作为本专题知识点掌握的检测,在老师给出答案后,自己写出课后反思,这对以后的学习很重要。学期结束后,同学们还可以把自己写的课后反思,裁下来,装订一个本子,以便于三轮复习之用。 第50专题交变电流 电感电容对交变电流的作用 [学习目标] 1、理解交变电流的产生原理及变化规律; 2、理解描述交变电流几个物理量以及它们之间的关系; 3、理解电感、电容器对交变电流有阻碍作用的原因? [自主学习] 一、交变电流的产生 1、什么是中性面? 2、当线圈处于中性面时,穿过线圈的磁通量 ,感应电流为 ,而当线圈垂直于中性面时,穿过线圈的磁通量为 ,感应电流 。 3、线圈每转动一周,电流方向改变 次,电流方向改变时,线圈处于什么位置?我国日常生活中使用的交变电流一秒中电流方向改变 次。 二、交变电流的描述 1、写出正弦式交变电流电动势的最大值、瞬时值、有效值以及平均值表达式? 2、对于正弦式交变电流其有效值与最大值得关系是: ,是不是对一切交变电流都是如此? 3、在我们经常遇到的问题中,那些地方应用有效值?那些地方应用最大值?那些地方应用平均值? 三、电感、电容 1、试分析电感电容器对交变电流有阻碍作用的原因?感抗与容抗与那些因素有关?有什么关系? 2、扼流圈分为低频扼流圈和高频扼流圈:那低频扼流圈的作用是: ,高频扼流圈的作用是: 。 [典型例题] 例1:一矩形线圈,绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动,线圈中的感应电动势e 随时间t 的变化如图所示,下列说法中正确的是: A 、t 1时刻通过线圈的磁通量为零; B 、t 2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大;

高三物理第二轮专题复习教案[全套]_物理

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 C F x =0^ F y =0)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 a = 0。表现:静 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 」的水平面上,现对它 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 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 , 力f 及拉力T 四个力作用,如图1-1所示。 :-=arcctg arcctg J 不管拉力T 方向如何变化,F 与水平方向的夹角:?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 V - 90 - arcctg -I 二arctg 」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。由于摩擦力的方向要随运动或 运动趋势的方向的改变而改变,静摩擦力大小还可在一定范围内变动,因此包括摩擦力在内的平衡 问题常常需要多讨论几种情况,要复杂一些。因此做这类题目时要注意两点 iTlg 止或 施加 个力 摩擦 由于物体在水平面上滑动,则 f =:-N ,将f 和N 合成,得到合力 F ,由图知F 与f 的夹角:

高考物理培优专题限时训练(十一)含答案

培优专题限时训练11带电粒子在磁场中的运动1.如图所示,O'PQ是关于y轴对称的四分之一圆,在PQMN区域有均匀辐向电场,PQ与MN间的电压为U。PQ上均匀分布带正电的粒子,可均匀持续地以初速度为零发射出来,任一位置上的粒子经电场加速后都会从O'进入半径为R、中心位于坐标原点O的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直xOy平面向外,大小为B,其中沿+y轴方向射入的粒子经磁场偏转后恰能沿+x轴方向射出。在磁场区域右侧有一对平行于x轴且到x轴距离都为R的金属平行板A和K, 金属板长均为4R, 其中K板接地,A与K 两板间加有电压U AK>0, 忽略极板电场的边缘效应。已知金属平行板左端连线与磁场圆相切,O'在y 轴(0,-R)上。(不考虑粒子之间的相互作用力) (1)求带电粒子的比荷; (2)求带电粒子进入右侧电场时的纵坐标范围; (3)若电压U AK=,求到达K板的粒子数与进入平行板总粒子数的比值。 2.如图为一装放射源氡的盒子,静止的氡核Rn)经过一次α衰变成钋Po,新核Po的速率约为2×105 m/s。衰变后的α粒子从小孔P进入正交的电磁场区域Ⅰ,且恰好可沿中心线匀速通过,磁感应强度B=0.1 T。之后经过A孔进入电场加速区域Ⅱ,加速电压U=3×106 V。从区域Ⅱ射出的α粒子随后又进入半径为r=m的圆形匀强磁场区域Ⅲ,该区域磁感应强度B0=0.4 T、方向垂直纸面向里。圆形磁场右边有一竖直荧光屏与之相切,荧光屏的中心点M和圆形磁场的圆心O、电磁场区域Ⅰ的中线在同一条直线上,α粒子的比荷为=5×107 C/kg。

(1)请写出衰变方程,并求出α粒子的速率(保留一位有效数字); (2)求电磁场区域Ⅰ的电场强度大小; (3)粒子在圆形磁场区域Ⅲ的运动时间多长? (4)求出粒子打在荧光屏上的位置。 3.(2018年3月新高考研究联盟第二次联考)一台质谱仪的工作原理如图1所示。大量的甲、乙两种离子以0到v范围内的初速度从A点进入电压为U的加速电场,经过加速后从O点垂直边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场中,最后打到照相底片上并被全部吸收。已知甲、乙两种离子的电荷量均为+q、质量分别为2m和m。不考虑离子间的相互作用。 图1 图2 (1)求乙离子离开电场时的速度范围;

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