高三物理一轮复习导学案
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功能关系的综合应用——传送带模型、“滑块—木板”模型【传送带模型】1.传送带克服摩擦力做的功:W=f x传(x传为传送带对地的位移)2.系统产生的内能:Q=f x相对(x相对为总的相对路程).3.求解电动机由于传送物体而多消耗的电能一般有两种思路①运用能量守恒以倾斜传送带为例,多消耗的电能为E电,则:E电=ΔE k+ΔE p+Q.②运用功能关系传送带多消耗的电能等于传送带克服阻力做的功E电=fx传(特别注意:如果物体在倾斜传送带上的运动分匀变速和匀速两个运动过程,这两个过程中传送带都要克服摩擦力做功,匀变速运动过程中两者间的摩擦力是滑动摩擦力,匀速运动过程中两者间的摩擦力是静摩擦力) 4.传送带问题分析流出图:(一)水平传送带例1 如图所示,长为5m的水平传送带以2m/s的速度顺时针匀速转动,将质量为1kg的小物块无初速度放在传送带左侧。
已知传送带与小物块之间的动摩擦因数为0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g 取10m/s2,求小滑块在传送带上运动过程中:(1)传送带对小物块做的功;(2)传送带与小物块摩擦产生的热量;(3)因放上小物块,电动机多消耗的电能。
变式:若小滑块以3m/s的速度从右端滑上传送带,求:(1)传送带与小物块摩擦产生的热量;(2)传送带克服摩擦力做功。
(二)倾斜传送带例2 如图所示,传送带与水平面间的夹角为30°,其中A、B两点间的距离为3.5m,传送带在电动机的带动下以v=2m/s的速度顺时针匀速转动。
现将一质量4kg的小物块(可视为质点)轻放在传送带的B点,已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=√3,g为取10m/s2,则在传送带将小物块从B点传送到A点的过程中:2(1)摩擦力对小物块做的功;(2)摩擦产生的热量;(3)因放小物块而使得电动机多消耗的电能。
例3如图所示,传送带与水平地面的夹角为θ=37°,A、B两端间距L=16m,传送带以速度v=10m/s 沿顺时针方向运动。
常见磁场的磁感应强度方向的判断【必备知识】1.安培定则——通电直导线用______握住导线,让伸直的______所指的方向与______方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。
2.安培定则——环形电流或通电螺线管让____手弯曲的四指与环形(或螺线管)____的方向一致,伸直的_____所指的方向就是环形导线(或螺线管)轴线上磁场的方向条形磁体的磁感线直线电流的磁感线分布通电螺线管的磁场环形电流的磁感线分布两个平行放置的异名永磁体磁极间的匀强磁场【思考与交流】为解释地球的磁性,19世纪安培假设:地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。
在图中,正确表示安培假设中环形电流方向的是哪一个?请简述理由。
【教材原题】1.通电直导线附近的小磁针如图所示,标出导线中的电流方向。
2.如图,当导线环中沿逆时针方向通过电流时,说出小磁针最后静止时N 极的指向。
3.铁环上绕有绝缘的通电导线,电流方向如图所示,则铁环中心O 点的磁场方向如何?4.如图所示,当圆环通有顺时针方向的电流I时,环中点A处的磁场方向是( )A.沿着纸面向上B.沿着纸面向下C.垂直纸面向里D.垂直纸面向外5.将图中的电磁铁连入设计的电路中(请在虚线框完成电路图),要求:(1)电路能改变电磁铁磁性的强弱。
(2)使小磁针静止时的指向如图所示。
6.图是一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图。
当电磁铁通入电流时,可吸引或排斥上部的小磁体,从而带动弹性金属片对橡皮碗下面的气室施加力的作用,达到充气的目的。
请回答以下问题:(1)当电流从电磁铁的接线柱A流入时,发现吸引小磁体向下运动,则电磁铁的上端为______极,小磁体的下端为________极。
(2)电磁铁用的铁芯可分为硬磁性材料和软磁性材料。
硬磁性材料在磁场撤去后还会有很强的磁性,而软磁性材料在磁场撤去后就没有明显的磁性了。
你认为这种铁芯应该用哪种材料制作?7.如图所示是录音磁头的工作原理图。
F 1F 2第3课时:《力的合成与分解》导学案编制:李海霞 审核:杨博昌 审批:刘明强 时间:2011-8-31【课前延伸】1. 4N 、7N 、9N 三个共点力,最大合力为 ,最小合力是2. 将一个大小为F 的力分解为两个分力,其中一个分力F 1的方向跟F 成600角,当另一个分力F 2有最小值时,F 1的大小为 ,F 2的大小为 。
3. 重G 的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。
若挡板逆时针缓慢转到水平位置,在该过程中,斜面和挡板对小球的弹力的大小F 1、F 2各如何变化?【自主学习】1.合力、分力、力的合成一个力作用在物体上产生的效果常常跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这一个力就叫做那几个力的 ,而那几个力就叫做这一个力的 .求几个已知力的合力叫做 .2.力的平行四边形定则 求两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,它的对角线就表示合力的大小和方向.说明:①矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则(可简化成三角形定则)②力的合成和分解实际上是一种等效替代.③由三角形定则还可以得到一个有用的推论:如果n 个力首尾相接组成一个封闭多边形,则这n 个力的合力为零.④矢量的合成分解,一定要认真作图.在用平行四边形定则时,分矢量和合矢量要画成带箭头的实线,平行四边形的另外两个边必须画成虚线.各个矢量的大小和方向一定要画得合理.3.根据力的平行四边形定则可得出以下几个结论: ①共点的两个力(F 1、F 2)的合力(F)的大小,与它们的夹角(θ)有关;θ越大,合力越小;θ越小,合力越大.F 1与F 2同向时合力最大;F 1与F 2反向时合力最小,合力的取值范围是:│F 1-F 2│≤F ≤F 1+F 2②合力可能比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一分力.③共点的三个力,如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力,那么这三个共点力的合力可能等于零.4.力的分解求一个已知力的分力叫力的分解.力的分解是力的合成的逆运算,也遵从平行四边形定则.一个已知力可以分解为无数对大小和方向不同的分力,在力的分解过程中,常常要考虑到力实际产生的效果,这样才能使力的分解具有唯一性.要使分力有唯一解,必须满足:已知两个分力的方向或已知一个分力的大小和方向.5 .解题的方法求合力的方法 (1)作图法。
高三第一轮复习物理教案积极探索物理快乐课堂,中学阶段物理教学的目的是:激发学生学习物理的爱好,培养学生学习物理的积极性,使他们建立学习物理的自信心,为进一步学习打下基础。
下面是作者为大家整理的5篇高三第一轮复习物理教案内容,感谢大家浏览,期望能对大家有所帮助!高三第一轮复习物理教案1教学目标:(一)知识与技能1、了解生活中的浮力;2、了解如何用弹簧测力计测量浮力;3、知道浮力产生的原因;4、初步探究决定浮力大小的因素。
(二)进程与方法1、通过视察,知道浮力产生的原因;2、通过实验,初步探究决定浮力大小的因素。
(三)情感、态度、价值观1、鼓励学生大胆料想,积极参与探究活动;2、通过实验探究,培养学生尊重科学,实事求是的科学态度。
重点:通过实验探究得出决定浮力大小的因素难点:知道浮力产生的原因课前准备:教师:多媒体课件、乒乓球、饮料瓶(去底)、弹簧测力计、细线、铝块学生:弹簧测力计、细线、烧杯、水、盐水圆柱体(标有等距离空格)等体积的铁块和铝块教学进程:(一)导入新课多媒体播放:万吨巨轮能在海面披荆斩棘,安稳航行;节日的气球可以升到空中,金鱼可以在水中轻巧地上下游动。
提问:这些现象都包蕴了什么物理知识?学生:浮力师:对,这节课我们来研究浮力的产生及影响浮力大小的因素。
(设计意图:以学生生活中常见的现象为切入点,激发学生学习爱好)(二)推动新课一、浮力1、什么叫浮力?浮力方向如何?施力物体是谁?(教师提示:浏览课本,结合二力安稳条件,受力安稳与物体运动状态关系,分析漂浮在水面物体的受力情形)学生活动:(讨论回答)浸在液体中的物体,遭到液体对它竖直向上的托力叫浮力。
浮力方向与重力方向相反:竖直向上,施力物体是水。
2、在水中下沉的物体会受浮力吗?浮力该如何测量?演示实验:(1)弹簧测力计下悬挂一铝块,读出此时弹簧测力计的示数,即为铝块所受重力。
(2)把铝块淹没在水中,看看示数有什么变化。
请同学分析实验现象相互交换,回答:下沉的物体是否遭到浮力?同时得出测量浮力的一种方法。
新县高中高三物理一轮复习物理导学案(101)编题人:余海珠 审题人:孙小生 时间:2015 .1 学生姓名:法拉第电磁感应定律(一)【教学要求】1.理解法拉第电磁感应定律。
2.理解计算感应电动势的两个公式E=BLv 和tE ∆∆=ϕ的区别和联系,并应用其进行计算。
(对公式E=BLv 的计算,只限于L 与B 、v 垂直的情况)。
【知识再现】一、感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势.叫感应电动势。
产生感应电动势的那一部分导体相当于电源,当电路断开时,无感应电流,但仍有感应电动势。
二、法拉第电磁感应定律:1、内容:电路中的感应电动势大小,跟穿过这一电路的___________________成正比。
2、公式:E =n △ф/△t 。
3、E =n △ф/△t 计算的是感应电动势的平均值,可以理解为E =n B △S/△t ,或E =n S △B/△t 。
三、导体做切割磁感线时感应电动势大小的计算:1、公式:E =BL V2、条件:①匀强磁场,②L ⊥B ,③V ⊥L3、注意:①L 为导体“有效”切割磁感线的等效长度.②V 为导体切割磁感线的速度,一般导体各部分切割磁感线的速度相同。
③电势高低的判断:电源内部的电流是从低电势点流向高电势点。
4、对有些导体各部分切割磁感线的速度不相同的情况,V 指平均速度.如图所示,一长为L 的导体杆AC 绕A 点在纸面内以角速度ω匀速转动,转动的区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感强度为B .求导体做切割磁感线时感应电动势大小。
【重难点突破】一、磁通量ф、磁通量的变化量△ф及磁通量的变化率△ф/△t 的关系【例1】矩形形线框abcd 绕OO ' 轴在磁感强度为0.2T 的匀强磁场中以2 r /s 的转速匀速转动,已知ab =20cm ,bd=40cm ,匝数为100匝,当线框从如图示位置开始转过 90°,则(1)线圈中磁通量的变化量ΔΦ等于多少?(2)磁通量平均变化率为多少?(3)线圈中产生的平均感应电动势E 为多少?二、E =n △ф/△t 与E =BLV 的比较1.研究对象不同:2.适用范围不同:3.条件不同:4.意义不同:5.使用情况不同:(1)求解导体做切割磁感线运动产生感应电动势的问题时,两个公式都可。
第讲机械能和机械能守恒学习目标:1.知道的定义和机械能守恒的内容2.能够判断物体或物体系统机械能是否守恒3.会用机械能守恒定律解决个能物理问题重点难点:守恒条件和守恒定律的运用【知识清单】一、重力势能1.概念:物体由而具有的能量,叫重力势能。
2.表达式:E P =说明:(1)重力势能具有,重力势能的值跟参考平面的选取有关。
参考面以上重力势能为,参考面以下重力势能为。
(2)重力势能是属于物体和地球这一系统共有的。
“共有”是指重力势能“存在”意义上的共有。
假设没有了地球,就不存在重力了,重力势能也就不存在了。
3.重力做功与重力势能变化的关系:(1)重力做功与路径_________,只与初、末位置的竖直________有关。
(2)重力做正功,重力势能_______,减少的重力势能等于__________重力做负功,重力势能_______,增加的重力势能等于__________二、弹性势能1.概念:物体由于发生而具有的能叫弹性势能。
2.弹性势能的大小:跟及有关,型变量越大,弹性势能越。
三、机械能守恒定律1、机械能:和(包括重力势能和弹性势能)统称机械能。
2、机械能守恒定律(1)内容:在只有(或弹簧的)做功的情形下,物体的(或)和动能发生相互转化,但总的机械能保持不变。
(2)守恒条件:①只有重力、弹力做功;②除重力和弹力以外的其它力做功代数和为零。
说明:机械能守恒时,并不是物体只受重力和弹力,也可以受其它力,但其它力不能做功或做功代数和为零。
因为其它力做功是引起机械能变化的原因。
【例题详解】考点一:机械能守恒的判定方法方法一:根据机械能的定义判断方法二、通过分析做功来判断方法三、通过能量的转化来判断【例题1】、如图所示,斜面体置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑,在物体下滑过程中,下列说法正确的是A.物体的重力势能减少,动能增大B.物体的重力势能完全转化为物体的动能C.物体的机械能减少D.物体和斜面体组成的系统机械能守恒【思考题1】如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板M的左端,右端与小木块m连接,且m、M及M与地面间摩擦不计.开始时,m和M均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2,设两物体开始运动以后的整个运动过程中,弹簧形变不超过其弹性限度。
第十三章动量守恒定律波粒二象性原子结构与原子核学案60 动量守恒定律验证动量守恒定律一、概念规律题组1.关于物体的动量,下列说法中正确的是()A.运动物体在任一时刻的动量方向,一定是该时刻的速度方向B.物体的加速度不变,其动量一定不变C.动量越大的物体,其速度一定越大D.物体的动量越大,其惯性也越大2.下列论述中错误的是()A.相互作用的物体,如果所受合外力为零,则它们的总动量保持不变B.动量守恒是指相互作用的各个物体在相互作用前后的动量不变C.动量守恒是相互作用的各个物体组成的系统在相互作用前的动量之和与相互作用之后的动量之和是一样的D.动量守恒是相互作用的物体系在相互作用过程中的任何时刻动量之和都是一样的图13.如图1所示,物体A的质量是B的2倍,中间有一压缩弹簧,放在光滑水平面上,由静止同时放开两物体后一小段时间内()A.A的速度是B的一半B.A的动量大于B的动量C.A受的力大于B受的力D.总动量为零二、思想方法题组图24.如图2所示,两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上,有一人静止站在A车上,两车静止.若这个人自A车跳到B车上,接着又跳回A车,静止于A车上,则A车的速率()A.等于零B.小于B车的速率C.大于B车的速率D.等于B车的速率图35.如图3所示,水平面上有两个木块,两木块的质量分别为m1、m2,且m2=2m1.开始两木块之间有一根用轻绳缚住的已压缩的轻弹簧,烧断细绳后,两木块分别向左、右运动.若两木块m1和m2与水平面间的动摩擦因数为μ1、μ2,且μ1=2μ2,则在弹簧伸长的过程中,两木块()A.动量大小之比为1∶1B.速度大小之比为2∶1C.通过的路程之比为2∶1D.通过的路程之比为1∶1一、动量是否守恒的判断动量是否守恒的判断方法有两个1.根据动量守恒的条件,由系统所受的合外力是否为零来判断系统的动量是否守恒.2.根据物理情景研究初、末动量,直接判断动量是否守恒.有时第2种方法比第1种方法简捷得多.图4【例1】木块a和b用一根轻弹簧连接起来,放在光滑水平面上,a紧靠在墙壁上.在b上施加向左的水平力F使弹簧压缩,如图4所示.当撤去外力F后,下列说法中正确的是()A.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量守恒B.a尚未离开墙壁前,a和b组成的系统动量不守恒C.a离开墙壁后,a、b组成的系统动量守恒D.a离开墙壁后,a、b组成的系统动量不守恒[规范思维]二、动量守恒定律的应用应用动量守恒定律的解题步骤1.明确研究对象(系统包括哪几个物体);2.进行受力分析,判断系统动量是否守恒(或某一方向上是否守恒);3.规定正方向,确定初、末状态动量;4.由动量守恒定律列式求解;5.必要时进行讨论.【例2】图5(2011·海南·19(2))一质量为2m的物体P静止于光滑水平地面上,其截面如图5所示.图中ab为粗糙的水平面,长度为L;bc为一光滑斜面,斜面和水平面通过与ab与bc均相切的长度可忽略的光滑圆弧连接.现有一质量为m的木块以大小为v0的水平初速度从a点向左运动,在斜面上上升的最大高度为h,返回后在到达a点前与物体P相对静止.重力加速度为g.求:(1)木块在ab段受到的摩擦力f;(2)木块最后距a点的距离s.[规范思维]三、多过程问题分析由三个或三个以上物体组成的系统在相互作用的过程中会出现多个作用过程,有的过程系统动量守恒,有的过程系统动量不守恒,有的全过程动量守恒,有的整体动量守恒,有的部分物体动量守恒.因此要合理地选择过程和过程的初、末状态,抓住初、末状态的动量守恒.【例3】图6(2011·新课标·35(2))如图6所示,A、B、C三个木块的质量均为m,置于光滑的水平桌面上,B、C之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不固连.将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连,使弹簧不能伸展,以至于B、C可视为一个整体.现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动,与B相碰并粘合在一起.以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离.已知C离开弹簧后的速度恰为v0.求弹簧释放的势能.四、实验:验证动量守恒定律【实验目的】1.验证一维碰撞中的动量守恒.2.探究一维弹性碰撞的特点.【实验原理】在一维碰撞中,测出物体的质量和碰撞前后物体的速度,找出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p′=m1v1′+m2v2′,看碰撞前后动量是否守恒.【实验器材】方案一:气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥.方案二:带细线的摆球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等.方案三:光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥.【实验步骤】方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验1.测质量:用天平测出滑块质量.2.安装:正确安装好气垫导轨.3.实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度4.改变实验条件:①改变滑块的质量.②改变滑块的初速度大小和方向,重复实验.5.验证:一维碰撞中的动量守恒.方案二:利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验1.测质量:用天平测出两小球的质量m1、m2.2.安装:把两个等大小球用等长悬线悬挂起来.3.实验:一个小球静止,拉起另一个小球,放下时它们相碰.4.测速度:可以测量小球被拉起的角度,从而算出碰撞前对应小球的速度,测量碰撞后小球摆起的角度,算出碰撞后对应小球的速度.5.改变条件:改变碰撞条件,重复实验.6.验证:一维碰撞中的动量守恒.方案三:在桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验1.测质量:用天平测出两小车的质量.2.将长木板的一端垫高,以平衡摩擦力.3.安装:将打点计时器固定在长木板的一端,把纸带穿过打点计时器,连在小车的后面,在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥.4.实验:接通电源,让小车A运动,小车B静止,两车碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两小车连接成一体运动.5.测速度:通过纸带上两计数点间的距离及时间由v=ΔxΔt算出它们碰撞前后的速度.6.改变条件:改变碰撞条件,重复实验.7.验证:一维碰撞中的动量守恒【误差分析】1.系统误差:主要来源于装置本身是否符合要求,即:(1)碰撞是否为一维碰撞.(2)实验是否满足动量守恒的条件:如气垫导轨是否水平,两球是否等大,是否平衡掉摩擦力.2.偶然误差:主要来源于质量m和速度v的测量.3.改进措施:(1)设计方案时应保证碰撞为一维碰撞,且尽量满足动量守恒的条件.(2)采取多次测量求平均值的方法减小偶然误差.【注意事项】1.前提条件:碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”.2.方案提醒:(1)若利用气垫导轨进行实验,调整气垫导轨时,注意利用水平仪确保导轨水平.(2)若利用摆球进行实验,两小球静放时球心应在同一水平线上,用等长悬线悬挂后两小球刚好接触,摆线竖直,将小球拉起后,两条摆线应在同一竖直面内.(3)若利用长木板进行实验,可在长木板下垫一小木片用来平衡摩擦力.3.探究结论:寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变.【例4】某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验,气垫导轨装置如图7甲所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔,向导轨空腔内不断通入压缩空气,空气会从小孔中喷出,使滑块稳定地漂浮在导轨上,这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.图7(1)下面是实验的主要步骤:①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;②向气垫导轨空腔内通入压缩空气;③把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器和弹射架并固定在滑块1的左端,调节打点计时器的高度,直至滑块拖着纸带移动时,纸带始终在水平方向;④使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;⑤把滑块2放在气垫导轨的中间,已知碰后两滑块一起运动;⑥先________,然后________,让滑块带动纸带一起运动;⑦取下纸带,重复步骤④⑤⑥,选出较理想的纸带如图乙所示;⑧测得滑块1(包括撞针)的质量310 g,滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.试着完善实验步骤⑥的内容.(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点,两滑块相互作用前质量与速度的乘积之和为________kg·m/s;两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为______ kg·m/s(保留三位有效数字)(3)试说明(2)问中两结果不完全相等的主要原因是[规范思维]【基础演练】1.下列说法中正确的是()A.一个质点在一个过程中如果其动量不变,其动能也一定不变B.一个质点在一个过程中如果其动能不变,其动量也一定不变C.几个物体组成的物体系统在一个过程中如果动量守恒,其机械能也一定守恒D.几个物体组成的物体系统在一个过程中如果机械能守恒,其动量也一定守恒2.如图8所示,图8光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧,两手分别按住小车,使它们静止,对两车及弹簧组成的系统,下列说法中正确的是()A.两手同时放开后,系统总动量始终为零B.先放开左手,后放开右手,动量不守恒C.先放开左手,后放开右手,总动量向左D.无论何时放手,只要两手放开后在弹簧恢复原长的过程中,系统总动量都保持不变,但系统的总动量不一定为零3.图9将一个质量为3 kg的木板置于光滑水平面上,另一质量为1 kg的物块放在木板上.已知物块和木板间有摩擦,而木板足够长,若两者都以大小为4 m/s的初速度向相反方向运动,如图9所示,则当木板的速度为2.4 m/s时,物块正在()A.水平向左匀减速运动B.水平向右匀加速运动C.水平方向做匀速运动D.处于静止状态4.(2010·福建四校联考)在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都为m.现B球静止,A球向B球运动,发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为Ep,则碰前A球的速度等于()A.Ep mB.2EpmC .2Ep mD .22Epm5.A 、B 两物体在一水平长直气垫导轨上相碰,碰撞前物体A 做匀速直线运动,B 静止不动,频闪照相机每隔0.1 s 闪光一次,连续拍照5次,拍得如图10所示的照片,不计两物体的大小及两物体碰撞过程所用的时间,则由此照片可判断( )图10A .第四次拍照时物体A 在100 cm 处B .第四次拍照时物体A 在80 cm 处C .m A ∶m B =3∶1D .m A ∶m B =2∶16.有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计一吨左右).一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量.他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头后停下来,而后轻轻下船,用卷尺测出船后退的距离为d ,然后用卷尺测出船长L ,已知他自身的质量为m ,则渔船的质量M 为( )A.mL dB.m (L -d )dC.m (L +d )dD.md (L -d )7.(2011·北京·21(2))如图11,用“碰撞实验器”可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.图11①实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过测量________(填选项前的符号),间接地解决这个问题.A .小球开始释放高度hB .小球抛出点距地面的高度HC .小球做平抛运动的射程②图11中O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m 1多次从斜轨上S 位置静止释放,找到其平均落地点的位置P ,测量平抛射程OP.然后,把被碰小球m 2静置于轨道的水平部分,再将入射球m 1从斜轨上S 位置静止释放,与小球m 2相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是________.(填选项前的符号) A .用天平测量两个小球的质量m 1、m 2 B .测量小球m 1开始释放的高度hC .测量抛出点距地面的高度HD .分别找到m 1、m 2相碰后平均落地点的位置M 、NE .测量平抛射程OM 、ON③若两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为________(用②中测量的量表示);若碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为__________(用②中测量的量表示).④经测定,m 1=45.0 g ,m 2=7.5 g ,小球落地点的平均位置距O 点的距离如图12所示.碰撞前、后m 1的动量分别为p 1与p 1′,则p 1∶p 1′=________∶11;若碰撞结束时m 2的动量为p 2′,则p 1′∶p 2′=11∶________.图12实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值p 1p 1′+p 2′为________.⑤有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大,请你用④中已知的数据,分析和计算出被碰小球m 2平抛运动射程ON 的最大值为________cm.8.(2010·辽宁锦州模拟)如图13所示,图13质量均为2m 的完全相同的长木板A 、B 并排静止放置在光滑水平面上.一个质量为m 的铁块C 以v 0=1.8 m/s 的水平速度从左端滑到长木板A 的上表面,并最终停留在长木板B 上.已知B 、C 最终的共同速度为v =0.4 m/s.求:(1)长木板A 的最终速度v 1;(2)铁块C 刚离开长木板A 时的瞬时速度v 2.9.(海南省海师附中2010届高三月考)图14如图14所示,光滑半圆轨道竖直放置,半径为R ,一水平轨道与圆轨道相切,在水平光滑轨道上停着一个质量为M =0.99 kg 的木块,一颗质量为m =0.01 kg 的子弹,以v 0=400 m/s 的水平速度射入木块中,然后一起运动到轨道最高点水平抛出,当圆轨道半径R 多大时,平抛的水平距离最大?最大值是多少?(g 取10 m/s 2)学案60 动量守恒定律 验证动量守恒定律【课前双基回扣】 1.A 2.B 3.AD4.B [两车和人组成的系统位于光滑的水平面上,因而该系统在水平方向上动量守恒.设人的质量为m 1,车的质量为m 2,A 、B 车的速率分别为v 1、v 2,则由动量守恒定律得(m 1+m 2)v 1-m 2v 2=0,所以有v 1=m 2m 1+m 2v 2,m 2m 1+m 2<1,故v 1<v 2,所以B 正确.]5.ABC [以两木块及弹簧为研究对象,绳断开后,弹簧将对两木块有推力作用,这可以看成是内力;水平面对两木块有方向相反的滑动摩擦力,且F 1=μ1m 1g ,F 2=μ2m 2g.因此系统所受合外力F 合=μ1m 1g -μ2m 2g =0,即满足动量守恒定律的条件.设弹簧伸长过程中某一时刻,两木块速度大小分别为v 1、v 2.由动量守恒定律有(以向右为正方向):-m 1v 1+m 2v 2=0, 即m 1v 1=m 2v 2.即两物体的动量大小之比为1∶1,故A 项正确.则两物体的速度大小之比为v 1v 2=m 2m 1=21,故B 项正确.由于木块通过的路程正比于其速度,两木块通过的路程之比s 1s 2=v 1v 2=21,故C项正确,D 项错误.]思维提升1.动量是矢量,其方向与速度方向相同.动能是状态量,描述物体的运动状态,动能与动量的大小关系为p 2=2mE k .2.动量守恒定律的表达式(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)m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2′,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)Δp =0,系统总动量的增量为零. 3.动量守恒定律的适用条件 (1)不受外力或所受外力的合力为零.(2)近似适用条件: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)如果系统在某一方向上所受外力的合力为零,则在这一方向上动量守恒. 【核心考点突破】例1 BC [在a 离开墙壁前、弹簧伸长的过程中,对a 和b 构成的系统,由于受到墙给a 的弹力作用,所以a 、b 构成的系统动量不守恒,因此B 选项正确,A 选项错误;a 离开墙壁后,a 、b 构成的系统所受合外力为零,因此动量守恒,故C 选项正确,D 选项错误.][规范思维] 在同一物理过程中,系统的动量是否守恒,与系统的选取密切相关.因此,在利用动量守恒定律解决问题时,一定要明确在哪一过程中哪些物体组成的系统动量守恒,即要明确研究对象和研究过程.例2 (1)mv 20-3mgh 3L (2)v 20L -6ghL v 20-3gh解析 木块m 和物体P 组成的系统在相互作用过程中遵守动量守恒、能量守恒. (1)以木块开始运动至在斜面上上升到最大高度为研究过程,当木块上升到最高点时两者具有相同的速度,根据动量守恒,有mv 0=(2m +m)v ① 根据能量守恒,有12mv 20=12(2m +m)v 2+fL +mgh ② 联立①②得f =mv 203L -mgh L =mv 20-3mgh 3L③ (2)以木块开始运动至最后与物体P 在水平面ab 上相对静止为研究过程,木块与物体P 相对静止,两者具有相同的速度,根据动量守恒,有mv 0=(2m +m)v ④根据能量守恒,有12mv 20=12(2m +m)v 2+f(L +L -s)⑤ 联立③④⑤得s =v 20L -6ghL v 20-3gh[规范思维] 解答本题首先判断系统满足动量守恒的条件;然后根据要求量合理地选择初、末状态,再根据动量守恒定律列方程.例3 13mv 20 解析 设碰后A 、B 和C 的共同速度的大小为v ,由动量守恒定律得3mv =mv 0①设C 离开弹簧时,A 、B 的速度大小为v 1,由动量守恒定律得3mv =2mv 1+mv 0②设弹簧的弹性势能为Ep ,从细线断开到C 与弹簧分开的过程中机械能守恒,有12(3m)v 2+Ep =12(2m)v 21+12mv 20③ 由①②③式得弹簧所释放的势能为Ep =13mv 20④ 例4 (1)接通打点计时器的电源 放开滑块1(2)0.620 0.618 (3)纸带与打点计时器的限位孔之间有摩擦解析 作用前滑块1的速度v 1=0.20.1m/s =2 m/s ,其质量与速度的乘积为0.31 kg ×2 m/s=0.620 kg·m/s ,作用后滑块1和滑块2具有相同的速度v =0.1680.14m/s =1.2 m/s ,其质量与速度的乘积之和为(0.310 kg +0.205 kg)×1.2 m/s =0.618 kg·m/s.[规范思维] 由纸带分别求出碰撞前后的速度大小(碰前速度大),由p =mv 分别求出碰撞前后动量的大小,然后进行比较.思想方法总结1.判断动量是否守恒,首先要弄清所研究的对象和过程,即哪个系统的哪个过程,常见的判断方法是:(1)分析系统在所经历过程中的受力情况,看合外力是否为零.(2)直接分析系统在某一过程的初、末状态的动量,看它们是否大小相等、方向相同.2.对于多个物体组成的系统,当利用动量守恒和能量守恒等物理规律分析解决时,应注意以下几个方面.(1)灵活选取系统的构成,根据题目的特点可选取其中动量守恒或能量守恒的几个物体为一个研究对象,不一定是所有的物体为一个研究对象.(2)灵活选取物理过程.在综合题目中,物体运动常有几个不同过程.根据题目的已知、未知灵活地选取物理过程来研究.列方程前要注意鉴别判断所选过程动量、机械能的守恒情况.3.整体法是解多个物体组成的系统动量守恒问题的一个重要方法.即把两个或两个以上物体的独立物体视为系统进行考虑,也可以把几个过程合为一个过程来处理,如用动量守恒定律解决比较复杂的运动.4.守恒方法:利用物理过程中的某些守恒关系,根据守恒条件,利用相应的守恒定律来解决物理问题的方法.守恒是变中的不变,是事物转化中的一种恒定性.我们学习的有动量守恒定律、机械能守恒定律、能量守恒定律等.运用守恒定律给我们的解题带来方便,对于物理结构或物理过程较为复杂的问题,优先考虑守恒定律.【课时效果检测】1.A 2.ACD 3.B 4.C 5.A 6.B7.①C ②ADE 或DEA 或DAE ③m 1·OM +m 2·ON =m 1·OP ,m 1·OM 2+m 2·ON 2=m 1·OP 2 ④14 2.9 1(1~1.01均可) ⑤76.88.(1)0.3 m/s 方向与v 0同向 (2)0.6 m/s 方向与v 0同向解析 (1)由动量守恒定律,知mv 0=2mv 1+(m +2m)v解得v 1=0.3 m/s ,方向与v 0同向(2)铁块刚离开A 时,A 、B 具有相同的速度,此时由动量守恒定律有mv 0=mv 2+4mv 1解得v 2=0.6 m/s ,方向与v 0同向9.0.2 m 0.8 m解析 对子弹和木块组成的系统应用动量守恒定律,设它们共同运动的速度为v ,有 mv 0=(m +M)v 1,所以v 1=4 m/s对子弹、木块组成的系统由水平轨道到最高点应用机械能守恒定律,取水平面为零势能面,设木块到最高点时的速度为v 2,有12(m +M)v 21=12(m +M)v 22+(m +M)g·2R 所以v 2=16-40R由平抛运动规律有:2R =12gt 2,x =v 2t 解①、②两式有x =4· -10R 2+4R 10=4-R 2+410R =4-(R -210)2+4100所以,当R =0.2 m 时水平距离最大最大值x max =0.8 m.易错点评1.在第2题中,由于不能理解动量的矢量性,往往漏选A.对B项由于理解的歧义,往往造成选择错误,B项应理解成:先放左手,后放右手,之后由于系统外力为零,动量守恒,所以B项错误.C项中,由于思维定势,许多同学把“后放右手”,理解为“系统受力往右”,漏选C.2.在第4题中,一定要记住当两球压缩最紧时,速度肯定相等,弹性势能最大.3.在第5题中,由于看不透题给图示的意义,造成思维障碍,无法解题.4.对于第8题,由于不能理解A、B、C运动过程,找不出关键条件,不会分段或整体列动量守恒方程,导致出错.。
“东师学辅” 导学练·高三物理(1)1.1描述运动的物理量编稿教师:肖淑娟 审稿教师:李志强考点精析一、质点1. 定义:用来代替物体的有 的点称为质点。
2. 物体能被看成质点的条件:物体的 和 在所研究的问题中可以忽略;二、参考系1.定义: ;2. 注意(1) ;(2) 。
三、时间与时刻1.时间:是指一段,与质点的 相对应。
如90分钟;前5s 。
2.时刻:是指一点,与质点的 相对应。
如9:50、5s 末。
四、位移与路程1.位移:矢量,描述物体的 。
2.路程:标量,描述物体的 。
3.二者数量的关系:(1)x S ,(2)取等号的条件 。
五、速度与速率 1.速度:(1)定义:描述运动快慢的物理量。
是矢量。
(2)大小:v = ,单位: 。
(3)方向: 。
注意:瞬时速度:与物体运动的某一 或 相对应。
平均速度:v = x/t 与物体运动的某一 或 相对应。
2.速率:(1)定义:描述运动快慢的物理量。
是标量。
(2)大小:v = ,单位: 。
注意:瞬时速率:就是瞬时速度的大小。
平均速度:v = S/t 与物体运动的 与 比值。
六、加速度1.速度的改变量是指 ,是矢量。
2.定义:加速度是描述 改变快慢的物理量。
3.定义式: 。
4.矢量:(1)与 方向一致,(2)与 方向一致.课堂练习:1.下列关于质点的说法中,正确的是( ) A .只要是体积很小的物体都可以看成质点 B .只要是质量很小的物体都可以看成质点C .质量很大或体积很大的物体都一定不能看成质点D .由于所研究的问题不同,同一物体有时可以看做质点,有时不能看做质点 2.下列几个速度中属于平均速度的是( )A .子弹射出枪口的速度是800 m/s ,以790 m/s 的速度击中目标B .汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/hC .汽车通过站牌时的速度是72 km/hD .小球在第3秒内的速度是5 m/s3.如下表是某同学浏览央视网站主页看到的当日的节目单,那么节目单中出现的13:30、14:50、15:20、18:19、20:30表示的是( ) 今日电视13:30 CCTV2交易时间:权威解读财经资讯 14:50 CCTV10百科探秘:与猛虎相伴的女郎 15:20 CCTV6迪斯尼经典影片《功夫少女》 18:19 CCTV3《快乐驿站》纪连海趣说和珅 20:30 湖南卫视2014-2015学年上学期节节高声:锦衣卫护航飞轮海A.都表示时间间隔B.都表示时刻C.13:30表示时间间隔,14:50、15:20、18:19、20:30表示时刻D.13:30表示时刻,14:50、15:20、18:19、20:30表示时间间隔4.观察如图所示的漫画,图中司机对乘车人说:“你没动.”而路上的小女孩说:“真快!”司机和小女孩对运动状态的描述所选取的参考系分别为()A.地面,地面B.地面,汽车C.汽车,地面D.汽车,汽车5.某学校田径运动场跑道示意图如图所示,其中A点是所有跑步项目的终点,也是400 m,800 m赛跑的起跑点;B点是100 m赛跑的起跑点.在校运会中,甲、乙、丙三个同学分别参加了100 m、400 m和800 m赛跑.则()A.甲的位移最小B.丙的位移最大C.乙、丙的路程相等D.丙的路程最大6.甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a甲=4 m/s2,a乙=-4 m/s2,那么对甲、乙两物体判断正确的是()A.甲的加速度大于乙的加速度B.甲做加速直线运动,乙做减速直线运动C.甲的速度比乙的速度变化快D.甲、乙在相等时间内速度变化可能相等高考体验1.(2009·广东,2)做下列运动的物体,能当做质点处理的是()A.自转中的地球B.旋转中的风力发电机叶片C.在冰面上旋转的花样滑冰运动员D.做匀速直线运动的火车2.(2011·上海综合能力)图是一张天文爱好者经长时间曝光拍摄的“星星的轨迹”照片.这些有规律的弧线的形成,说明了()A.太阳在运动B.月球在公转C.地球在公转D.地球在自转3.(2009·台湾)汽车后刹车灯的光源,若采用发光二极管(LED),则通电后亮起的时间会比采用灯丝的白炽车灯大约快0.5秒,故有助于后车驾驶员提前作出反应.假设后车以50 km/h的车速等速前进,则在0.5秒的时间内,后车前行的距离大约为多少公尺().A.3 B.7 C.12 D.254.(2010·海南)下列说法正确的是()A.若物体运动速率始终不变,则物体所受合力一定为零B.若物体的加速度均匀增加,则物体做匀加速直线运动C.若物体所受合力与其速度方向相反,则物体做匀减速直线运动D.若物体在任意的相等时间间隔内位移相等,则物体做匀速直线运动5.(2011·山东综合能力卷)声波在传播过程中遇到较大障碍物时会产生回声.据此,小丽和小强互相配合,使用秒表和米尺来测量声速.如图所示面对某建筑物的墙壁,小丽手持一对模板对拍,调整对拍节奏,使得拍打的时刻和听到前次拍打产生的回声的时刻重合,小强负责记录拍打次数和时间,设小丽拍打N次所用时间为T(其中N不包括开始计时的那次拍打),距离墙壁的距离为L,则声速v=________.。
2020届高三物理一轮复习导学案六、机械能(2)功率【导学目标】1.正确理解功率的概念;2.掌握计算功率的方法;3.理解机车启动的两种典型情况。
【知识要点】一、功率1、功率是表示___________的物理量,计算公式为:P=___________或P=___________,单位是______________。
2、平均功率和瞬时功率:由公式P=___________求得的一般是平均功率。
由公式P=___________求得的一般是平均功率(v表示______速度)。
由公式P=___________求得的一般是瞬时功率(v表示______速度)。
对汽车等运输工具,式中的F指牵引力,且α=0。
二、额定功率与实际功率常见动力机器均标明额定功率(铭牌上标明)通常是指动力机器正常工作时的最大__________功率,动力机器输出的功率为实际功率,在正常情况下,机器输出功率小于或等于额定功率,若输出功率大于机器的额定功率,则容易造成机器的损坏。
【典型剖析】[例1](通州市2020届高三第四次调研测试)一缆车系统可将乘客在高40m、长80m 的山坡间上下传送.若整个系统有一上一下两个车厢,且车厢总是同时到达各自的终点,每个车厢质量m均为2×103kg,它们通过山顶一个巨大的滑轮由钢索相连,滑轮由电动机驱动匀速转动.若某次行程中有20位乘客在车厢X中下坡,另有8位乘客在车厢Y中上坡,乘客平均质量为60kg,每个车厢运动中受到的阻力大小恒为3×103N,方向与车厢运动方向相反,整个行程用时30s.设整个缆车系统在这次行程中克服阻力做功为W,电动机的平均功率为P,取g=10m/s2,则()A.W=4.8×105J,P=6400W B.W=4.8×105J,P=9600WC.W=0,P=6400W D.W=0,P=9600W[例2]汽车的额定功率为90 kw,路面的阻力为f,汽车行驶的最大速度为v,则()A、如果阻力为2f,汽车最大速度为v/2B、如果汽车的牵引力为原来的二倍,汽车的最大速度为2vC、如果汽车的牵引力变为原来的1/2,汽车的额定功率就变为45 KWD、如果汽车做匀速运动,汽车发动机的输出功率大于90 KW[例3](江苏省拼茶中学2020届高三物理五月份模拟试卷)如图所示,是汽车牵引力F和车速倒数1/v的关系图像,若汽车质量为2×103kg,由静止开始沿平直公路行驶,阻力恒定,最大车速为30m/s,则以下说法正确的是()A、汽车的额定功率为6×104WB、汽车运动过程中受到的阻力为6×103NC、汽车先做匀加速运动,然后再做匀速直线运动D、汽车做匀加速运动时间是5s[例4](南通市2020学年度第四次高三教学调研测试试卷)如图所示,一个与平台连接的足够长斜坡倾角1arcsin30θ=,一辆卡车的质量为1t 。
高三物理一轮复习教学设计一、教学任务及对象1、教学任务本教学设计旨在针对高三学生进行物理一轮复习,全面回顾和巩固高中物理知识点,侧重于对核心概念、原理的理解和应用,以及对常见题型的解题策略指导。
通过本次复习,使学生能够系统地掌握物理知识体系,提高分析问题和解决问题的能力,为高考做好充分准备。
2、教学对象本教学设计针对的教学对象为即将参加高考的高三学生。
他们在之前的学习过程中已经掌握了基本的物理知识和解题技巧,但可能存在知识点的盲区、误区,以及对综合题型解决能力不足等问题。
针对这些特点,本教学设计将采取有针对性的教学策略,帮助学生查漏补缺,提升物理学科素养。
二、教学目标1、知识与技能(1)掌握高中物理的核心概念、原理和公式,如牛顿运动定律、能量守恒定律、电磁学基本定律等;(2)熟悉物理学史,了解物理学家的重要成就,提高学生对物理学科的兴趣;(3)熟练运用物理知识解决实际问题,具备较强的数学运算、图像分析、实验设计能力;(4)能够运用物理知识解释生活中的现象,提高学生的科学素养;(5)掌握常见的物理题型和解题策略,提高解题速度和准确率。
2、过程与方法(1)通过自主探究、合作学习等方式,培养学生主动发现问题和解决问题的能力;(2)运用比较、归纳、演绎等思维方法,提高学生对物理知识的理解和运用能力;(3)采用问题驱动法,激发学生的学习兴趣,引导学生主动思考;(4)注重实验操作和数据处理,培养学生的实践操作能力和科学思维能力;(5)运用信息技术手段,如多媒体、网络资源等,丰富教学手段,提高教学效果。
3、情感,态度与价值观(1)培养学生对物理学科的兴趣和热爱,激发学生的学习内动力;(2)培养学生严谨、勤奋、求实的科学态度,树立正确的价值观;(3)通过学习物理,使学生认识到科学技术的进步对人类社会的重要性,增强学生的社会责任感;(4)培养学生团结协作、互助互爱的精神,提高学生的人际沟通能力;(5)引导学生关注社会热点问题,培养学生关注国家发展、关爱环境的情感。
2012届高三物理一轮复习导学案三、牛顿运动定律(4)【课题】实验:探究物体的加速度a与所受合外力F、物体质量之间的关系。
【导学目标】1.通过实验研究加速度与力、加速度与质量的关系。
2.掌握实验数据处理的方法,能根据图像写出加速度与力、质量的关系式。
【实验原理】1.如图所示装置,保持小车质量M不变,改变小桶内砂的质量m,从而改变细线对小车的牵引力F(当m<<M时,F=mg近似成立),测出小车的对应加速度a,由多组a、F数据作出加速度和力的关系a-F图线,探究加速度与外力的关系。
2.保持小桶和砂的质量不变,在小车上加减砝码,改变小车的质量M,测出小车的对应加速度a,由多组a、M数据作出加速度和质量倒数的关系a-M-1图线,探究加速度与质量的关系。
【实验器材】小车,砝码,小桶,砂,细线,附有定滑轮的长木板,垫块,打点计时器,低压交流电源,导线两根,纸带,托盘天平及砝码,米尺。
【实验步骤】1.用调整好的天平测出小车和小桶的质量M和m,把数据记录下来。
2.按如图装置把实验器材安装好,只是不把挂小桶用的细线系在小车上,即不给小车加牵引力。
3.平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块,反复移动垫块的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态(可以从纸带上打的点是否均匀来判断)。
4.在小车上加放砝码,小桶里放入适量的砂,把砝码和砂的质量M'和m'记录下来。
把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号。
5.保持小车的质量不变,改变砂的质量(要用天平称量),按步骤4再做5次实验。
6.算出每条纸带对应的加速度的值。
7.用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力F,即砂和桶的总重力(m+m')g,根据实验结果在坐标平面上描出相应的点,作图线。
探究加速度与外力的关系8.保持砂和小桶的质量不变,在小车上加放砝码,重复上面的实验,并做好记录,求出相应的加速度,用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数1/(M+M’),在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线。
2022年高考一轮复习专题4 摩擦力 考点梳理1.定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力.2.产生条件(1)接触面粗糙;(2)接触处有挤压作用;(3)两物体间有相对运动或相对运动的趋势.3.方向:与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向相反.4.大小(1)滑动摩擦力:F =μF N ;(2)静摩擦力:0<F f ≤F max . 方法提炼1.判断静摩擦力方向的方法——假设法2.滑动摩擦力的计算F f =μF N .F N 是产生滑动摩擦力的前提,且F N 与F f 一定相互垂直.[考点分析]考点一 静摩擦力方向的判断1.假设法:静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反,利用“假设法”可以判断出物体相对运动趋势的方向.2.状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律,可以判断静摩擦力的方向.3.利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断,此法关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力的方向.考点二 摩擦力大小的计算计算摩擦力时首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力.(1)滑动摩擦力由公式F =μF N 计算,应用此公式时要注意以下两点:①μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;F N 为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力.②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关.(2)静摩擦力的计算①它的大小和方向都跟产生相对运动趋势的力密切相关,跟接触面相互挤压力F N 无直接关系,因此它具有大小、方向的可变性,变化性强是它的特点.对具体问题,要具体分析研究对象的运动状态,根据物体所处的状态(平衡、加速等),由力的平衡条件或牛顿运动定律求解.②最大静摩擦力F max :是物体将要发生相对运动这一临界状态时的摩擦力.它的数值与F N 成正比,在F N 不变的情况下,F max 比滑动摩擦力稍大些,通常认为二者相等,而静摩擦力可在0~F max 间变化.[题型训练]一.选择题(共11小题)1.(2021•株洲模拟)黑板擦在手施加的恒定推力F 作用下匀速擦拭黑板已知黑板擦与竖直黑板间的动摩擦因数为μ,不计黑板擦的重力,则它所受的摩擦力大小为( )A .FB .F μC 21μ+D 21μ+2.(2021春•娄星区校级期中)如图所示,质量为2kg 的物块靠在竖直墙面上,物块与墙面间的动摩擦因数0.5μ=,垂直于墙壁作用在物块表面的推力100F N =,物块处于静止状态,则物块所受摩擦力的大小为(重力加速度210/)(g m s )A .2NB .20NC .5ND .50N3.(2021春•甘州区校级月考)下列有关摩擦力的说法中正确的是( )A .阻碍物体运动的力称为摩擦力B .滑动摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反C .静摩擦力的方向可能与物体运动的方向垂直D .摩擦力不可能做动力4.(2020秋•江宁区校级月考)如图所示,物体A 、B 叠放在物体C 上,C 置于水平地面上,水平力F 作用于B ,使A 、B 、C 一起匀速运动,各接触面间摩擦力的情况是( ) A .B 对C 有向右的摩擦力 B .C 对A 有向左的摩擦力C .物体C 受到三个摩擦力作用D .C 对地面有向左的摩擦力5.(2021春•沈阳月考)下列说法中正确的是( )A .滑动摩擦力方向一定与物体运动的方向相反B .当合外力减小时,物体的速度也一定减小C .若物体运动速率始终不变,则物体一定做匀速直线运动D .研究乒乓球比赛中的“弧旋球”技巧时,乒乓球不能看做质点6.(2020秋•绍兴期末)下列说法正确的是( )A .因为物体本身就有重力,所以重力没有施力物体B .重力的方向总是垂直于接触面向下C .两物体间有弹力就一定存在摩擦力D .绳子拉力的方向沿着绳子而指向绳子收缩的方向7.(2020秋•上高县校级期末)下列说法正确的是( )A .高速运动的物体不容易停下来说明速度大的物体惯性大B .放在水平桌面上的书受到的支持力是由于桌面发生微小弹性形变而产生的C .人握住竖直旗杆匀速上爬时,人受的摩擦力方向是竖直向下的D .一匹马拉着车加速前进时,马拉车的力大于车拉马的力8.(2020秋•上高县校级期末)重力为100N 的木箱放在水平地板上,至少要用35N 的水平推力,才能使它从原地开始运动。
功和功率一轮复习导学案一、考点梳理1.功:物理学中把力与物体在的乘积叫做位移.⑴做功的两个要素:①作用在物体上的;②物体在方向上发生的产品.⑵公式:W = (α是力与位移方向之间的夹角,l为物体对地的位移;该公式只适用于做功)⑶功的正负:①0°≤α < 90°时,力对物体做功;②α = 90°时,力对物体功;③90° < α≤180°时,对物体做功或说成物体克服这个力做了功.2.功率:功与完成这些功所用时间的叫做功率;功率描述了力对物体做功的.⑴公式:①P= (P为时间t内的平均功率);②P= (α为F与v的夹角,v为平均速度,则P为平均功率;v为瞬时速度,则P为瞬时功率).⑵额定功率:机械正常工作时输出的功率.⑶实际功率:机械实际工作时输出的功率.在应用过程中要求小于或等于额定功率.〖考点1〗力做正功或负功的理解及判断,功的计算【例1】如图所示,在加速向左运动的车厢中,一人用力向左推车厢(人与车厢始终保持相对静止),则下列说法正确的是A.人对车厢做正功B.车厢对人做负功C.人对车厢做负功D.车厢对人做正功【例2】一物体在水平面上,受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直线运动,已知在第1秒内合力对物体做的功为45 J,在第1秒末撤去拉力,其v–t图象如图所示,g取10 m/s2,则A.物体的质量为10 kgB.物体与水平面间的动摩擦因数为0.2C.第1秒内摩擦力对物体做的功为60 JD.第1秒内拉力对物体做的功为60 J【变式跟踪2】如图所示,摆球质量为m,悬线的长为L,把悬线拉到水平位置后放手.设在摆球运动过程中空气阻力F阻的大小不变,则下列说法正确的是A.重力做功为mgLB.绳的拉力做功为0C.空气阻力(F阻)做功为–mgLD.空气阻力(F阻)做功为–F阻πL/2〖考点3〗功率的计算【例3】如图所示,细线的一端固定于O点,另一端系一小球.在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A点运动到B点.在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是A.逐渐增大B.逐渐减小C.先增大,后减小D.先减小,后增大【变式跟踪3】一质量为1 kg的质点静止于光滑水平面上,从t = 0时起,第1秒内受到2 N的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1 N的外力作用.下列判断正确的是A.0 ~2 s内外力的平均功率是9/4 WB.第2秒内外力所做的功是5/4 JC.第2秒末外力的瞬时功率最大D.第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是0.8二、高考在线1.【2011·上海】质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面,绳A较长.分别捏住两绳中点缓慢提起,直至全部离开地面,两绳中点被提升的高度分别为h A、h B,上述过程中克服重力做功分别为W A、W B.若A.h A = h B,则一定有W A =W B B.h A > h B,则可能有W A < W BC.h A < h B,则可能有W A =W B D.h A > h B,则一定有W A > W B【预测1】质量为1 kg的物体被人用手由静止向上提高1 m(忽略空气阻力),这时物体的速度是2 m/s,下列说法中不正确的是(g = 10 m/s2)A.手对物体做功12 J B.合外力对物体做功12 JC.合外力对物体做功2 J D.物体克服重力做功10 J 2.【2011·上海】位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下,做速度为v1的匀速运动;若作用力变为斜向上的恒力F2,物体做速度为v2的匀速运动,且F1与F2功率相同.则可能有A.F2 = F1,v1 > v2B.F2 = F1,v1 < v2C.F2 > F1,v1 > v2D.F2 < F1,v1 < v2【预测2】卡车在平直公路上从静止开始加速行驶,经时间t前进距离s,速度达到最大值v m.设此过程中发动机功率恒为P,卡车所受阻力为f,则这段时间内,发动机所做的功为A.Pt B.fs C.Pt = fs D.f v m t三、课堂提升1.如图所示的a、b、c、d中,质量为M的物体甲受到相同的恒力F的作用,在力F作用下使物体甲在水平方向移动相同的位移.μ表示物体甲与水平面间的动摩擦因数,乙是随物体甲一起运动的小物块,比较物体甲移动的过程中力F对甲所做的功的大小最小A.WB.W d最大C.W a > W cD.四种情况一样大2.如图所示,质量为m的物体放在光滑的水平面上,两次用力拉物体,都是从静止开始,以相同的加速度移动同样的距离,第一次拉力F1的方向水平,第二次拉力F2的方向与水平方向成α角斜向上.在此过程中,两力的平均功率为P1和P2,则A.P1 < P2B.P1 = P2C.P1 > P2D.无法判断3.如图所示,在外力作用下某质点运动的v –t 图象为正弦曲线.由图作出的下列判断中正确的是A .在0~t 1时间内,外力做正功B .在0~t 1时间内,外力的功率逐渐增大C .在t 2时刻,外力的功率最大D .在t 1~t 3时间内,外力做的总功为零4.如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象,Oa为过原点的倾斜直线,ab 段表示以额定功率行驶时的加速阶段,bc 段是与ab 段相切的水平直线,则下述说法中正确的是A .0 ~ t 1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定B .t 1 ~t 2时间内汽车牵引力做功为m v 22/2 – m v 12/2C .t 1 ~t 2时间内的平均速度为(v 1 + v 2)/2D .在全过程中t 1时刻的牵引力及功率都是最大值,t 2 ~t 3时间内牵引力最小6.如图所示,质量为m 的小球用长L 的细线悬挂而静止在竖直位置.在下列三种情况下,分别用水平拉力F 将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置.在此过程中,拉力F 做的功各是多少?⑴ 用F 缓慢地拉 ( ) ⑵ F 为恒力 ( )A .FL cos θB .FL sin θC .FL (1 – cos θ)D .mgL (1 – cos θ) 7.质量为m 、额定功率为P 的汽车在平直公路上行驶.若汽车行驶时所受阻力大小不变,并以额定功率行驶,汽车最大速度为v 1,当汽车以速率v 2(v 2 < v 1)行驶时,它的加速度是多少?8.质量是2000kg 、额定功率为80kW 的汽车,在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s .若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s 2,运动中的阻力不变.求:① 汽车所受阻力的大小.② 3s 末汽车的瞬时功率.③ 汽车做匀加速运动的时间.④ 汽车在匀加速运动中牵引力所做的功.9.如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机.在起重机将质量m = 5×103 kg 的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a = 0.2 m/s 2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做v m = 1.02 m/s 的匀速运动.取g = 10 m/s 2,不计额外功.求:⑴起重机允许输出的最大功率;⑵重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率.10.如图甲所示,质量为1 kg的物体置于固定斜面上,现对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1 s后将拉力撤去,物体运动的v–t图象如图乙所示,试求:⑴拉力F的大小;⑵拉力F在第1 s内的平均功率.。
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
的平均速率为v/4
[例2] (镇江市2008学
年第一学期高三年级教
学调研测试)一个用半
导体材料制成的电阻器
D ,其电流I 随它两端的
电压U 的关系图像如(a )所示,将它与两个标准电阻R 1、R 2并联后拉在电压恒为U 的电源上,如图(b )所示,三个用电器消耗的电功率均为P .现将它们连接成如图(c )所示的电路,仍然接在该电源的两端,设电阻器D 和电阻R 1、R 2消耗的电功率分别为P D 、P 1、P 2,它们之间的大小关系有( )
A 、P 1 = 4 P 2
B 、P D = P /9
C 、P 1<4 P 2
D 、P D >P 2
[例3]某同学用如图所示的电路进行小电机M 的输出功率的研究,其实验步骤如下所述,闭合电键后,调节滑动变阻器,电
动机未转动时,电压表的读数为U 1,电流表的读数为I 1;
再调节滑动变阻器,电动机转动后电压表的读数为U 2,
电流表的读数为I 2,则此时电动机输出的机械功率为( )
A .112222I U I I U -
B .1122I U I
C .1122I U I U -
D .22I U
[例4]某个由导电介质制成的电阻截面如图所示,导电介质的电阻率为ρ,制成内、外半径分别为a 和b 的半球壳层形状(图中阴影部分),半径为a 、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球
心成为一个引出电极,在导电介质的外层球壳上镀
上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极.设该电阻的阻值为R .下面给出R 的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解R ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断.根据你的判断,R 的合理表达式应为( )
A .ab a b R πρ2)(+=
B .ab
a b R πρ2)(-= C .)(2a b ab
R -=πρ D .)(2a b ab
R +=πρ
[例5]下图是一种家用电熨斗的电原理图(额定电压为220V ). R 0是定值电阻,R 是可变电阻(调温开关),其电阻值均不受温度影响。
(1)该电熨斗温度最低时的耗电功率为121W ,温度最高时的耗电功率为484W ,求R 0的阻值及R 的阻值变化范围。
(2)假定电熨斗每秒钟散发的热量q 跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如右图所示,现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服,要求熨斗表面温度为220℃,且保持不变,问应将R 的阻值调为多大?
【导练】
1、(南通市部分重点中学高三三模调研试题).如图
所示,电阻R=20Ω,电动机的绕组电阻R ′=10
Ω.当开关打开时,电流表的示数是I ,电路消耗的电功率为P 。
当开关合上后,电动机转动起来。
若保持电路两端的电压不变,电流表的示数I ′和电路消耗的电功率P ′应是( )
A .I ′=3I
B .I ′<3I
C .P ′=3P
D .P ′<3P
2、(2009年上海卢湾区高三期末) 某同学将一直流
电源的总功率P E 、输出功率P R 和电源内部的发热
功率P r 随电流I 变化的图线画在了同一坐标上,如
右图中的a 、b 、c 所示,根据图线可知( )
A 、反映P r 变化的图线是c
B 、电源电动势为8v
C 、电源内阻为2Ω
D 、当电流为0.5A 时,外电路的电阻为6Ω
3、(湖南省长沙市一中2010届高三第五次
月考) R 1和R 2分别标有“”和“”,将它们串联后接入电路中,如右图所示,则此电路中允许消耗的最大功率为 ( )
A.1.5W B.3.0W C.5.0 W
D.6.0W
2 1.0A Ω4 0.5A ΩW P /I /08a b c
14R 1 R 2
4.(浙江省金华一中2010届高三12月联考)如图所示,是一个小灯泡的电流强度随小灯泡两端电压变化的关系图,则根据小灯泡的伏安特性曲线可判定下列说法中正确的是()
A.小灯泡的电阻随着所加电压的增加而减小
B.小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小
C.欧姆定律对小灯泡不适用
D.如果把三个这种相同的灯泡串联后,接到电压恒为12V的电源上,则流过每个小灯泡的电流为0.4A
5、甲、乙两个不同的电流表,表盘刻度相同。
把它们串联在电路中,发现甲、乙两表的指针偏转格数之比为2:1,然后再并联到电路中,发现甲、乙两表的指针偏转格数之比为1:2,则()
A.甲乙两表的量程之比为2:1,内阻之比为1:1
B.甲乙两表的量程之比为2:1,内阻之比为4:1
C.甲乙两表的量程之比为1:2,内阻之比为1:1
D.甲乙两表的量程之比为1:2,内阻之比为4:1
6、超导限流器是一种短路故障电流限制装置,它由超导部件和限流电阻并联组成,原理图如图所示.当通过超导部件的电流大于其临界电流I C时,超导部件由超导态(可认为电阻为零)转变为正常态(可认为是一个纯电阻),以此来限制电力系统的故障电流.超导部件正常态电阻R1=7.5Ω,临界电流I C=0.6A,限流电阻R2=15Ω,灯泡L 上标有“6V 3W”,电源电动势E=7V,内阻r=2Ω,电路正常工作.若灯泡L突然发生短路,则()
A.灯泡L短路前通过R1的电流为1
A
3
B.灯泡L短路后超导部件电阻为零
A
C.灯泡L短路后通过R1的电流为2
3
D.灯泡L短路后通过R1的电流为1A。