《创新设计》2016年高考物理一轮复习教师WORD文档 活页作业 1-1-4.doc
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20XX年高考物理一轮复习《创新设计》教师用书WORD文档 (1). m解析小球通过光电门的时间很短,这段时间内的平均速度可D.在0~50 s内汽车行驶的总位移为900 m解析加速度图象可知,前10 s汽车做匀加速直线运动,中D.在第三个时间T内的位移为3x2-2x1解析匀变速直线运动规律可知物体在A点的瞬时速度大小v2xx1+x2间30 s汽车做匀速直线运动,后10 s汽车做匀减速直线运动.a-t看成瞬时速度v==5 m/s,自落体运动规律可知h==等于物体在A、B两点间的平均速度大小,即v=,A对;At2g2T 图象和匀变速直线运动的公式得,vm=a1t1=20 m/s,A对;50 s末m,故B正确. x2-x1的速度为v=20 m/s-1×10 m/s =10 m/s,B、C不对;在0~50 s内Δx=aT2得运动的加速度为a=2,C错;速度vt=v0+at得物T答案 B113x2-x1汽车行驶的总位移为x=vmt1+vmt2+(vm+v)t3=850 m,D不对.222.在水平面上有a、b两点,相距 m,一质点在一恒定的水体在B点的速度大小为vB=vA+aT=,B错;令第三个时间2T答案 A 平合外力作用下沿a向b做直线运动,经过 s 的时间先后通过a、T内的位移为x3,Δx=aT2知x3-x2=x2-x1,所以x3=2x2-x1。
4.(20XX·广东广州四月测试)甲、乙两物体做直线运动的v -t图b两点,则该质点通过a、b中点时的速度大小( ).D错.A.若力的方向a向b,则大于1 m/s,若力的方向b向a,象如图3,图可知( ).答案 A则小于1 m/s6.甲、乙两车在同一水平道路上,一前一后相距x=4 m,乙车B.若力的方向a向b,则小于1 m/s,若力的方向b向a。
在前,甲车在后,某时刻两车同时开始运动,两车运动的x -t图象如则大于1 m/s图4所示,则下列表述正确的是( ).C.无论力的方向如何均小于1 m/sD.无论力的方向如何均大于1 m/s 图3解析质点沿a向b做匀变速直线运动,平均速度大小为1 m/s,通过a、b中间时刻的速度大小也为1 m/s,若质点沿a向b做匀加速直线运动,则通过a、b中点时的速度大小大于1 m/s;若质点沿a向b做匀减速直线运动,则通过a、b中点时的速度大小也大于1 m/s,故选项D正确.答案 D3.汽车静止开始在平直的公路上行驶,0~50 s内汽车的加速度随时间变化的图线如图2所示,下列说法中正确的是( ).A.甲的加速度为 4 m/s2 B.乙的速度为 m/s C.3 s 末两物体的速度相等 D.3 s内两物体通过的位移相等解析甲做速度为4 m/s的匀速运动,A错;乙做匀加速直线运动,B错;3 s末两物体的速度都为4 m/s,C正确;3 s内甲的位移大于乙的位移,D错.答案 C5.物体做匀加速直线运动,在第一个时间T内通过位移x1到达A点,接着在第二个时间T内通过位移x2到达B 点,第三个时间T末到达C点,则物体( ).图2A.汽车行驶的最大速度为20 m/sB.汽车在40~50 s内的速度方向和0~10 s内的速度方向相反 C.汽车在50 s末的速度为零-31-x1+x2A.在A点的速度大小为2T2x2-x1B.在B点的速度大小为 2TC.运动的加速度为2x1 T2图4A.乙车做曲线运动,甲车做直线运动 B.甲车先做匀减速运动,后做匀速运动 C.乙车的速度不断增大 D.两车相遇两次解析题图可知,两车的运动方向与规定的正方向相反,甲车在前6 s内做匀速运动,以后处于静止状态,B错误;乙车的x-t图象虽为曲线,但这不是运动轨迹,且图象只能表示正反两个方向的运动,A错误;于乙车图象的倾斜程度逐渐增大,即其速度逐渐增大,C正确;在x-t图象中图线的交点表示两车相遇,故两车相遇两次,D正确.答案 CD7.一物体在粗糙地面上以一定的初速度匀减速滑动.若已知物体在第1 s内位移为 m,在第3 s内位移为 m.则下列说法正确的是( ).A.物体的加速度大小一定为 m/s2 B.物体的加速度大小一定为 m/s2 C.物体在第 s末速度一定为 m/s D.物体在第 s末速度一定为 m/s解析假设物体一直做匀减速直线运动,在第3 s末未停下来,根据匀变速直线运动规律可知,某段时间内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度,故t1= s时刻的瞬时速度v1=8 m/s,t2= s时刻的瞬时速度为v2= m/s,根据加速度定义式可得加速v1-v2度大小为a1== m/s2,则物体从 s时刻开始到停下来t2-t1v13232所用时间为t== s,即物体整个运动时间为 s+ s s),甲、乙两车的运动情景如图所示.13甲车位移为x1=v0t-a1t2=16t-t222甲车速度为v1=v0-a1t=16-3t1乙车位移为x2=v0×+v0(t-)-a2(t-)224=16×+16(t-)-(t-)22乙车速度为v2=v0-a2(t-)=16-4(t-)二车免碰的临界条件是速度相等且位臵相同(注意:有人错误地认为免碰的临界条件是二车速度为0时位臵也相同),因此有v1=v2。
高考总复习·物理必修一第一章运动的描述匀变速直线运动的研究第1讲运动的描述对应学生用书P1,质点、参考系Ⅰ(考纲要求)1.质点用来代替物体的有质量的点叫做质点,研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对研究的问题的影响可以忽略,就可以把此物体看作质点.2.参考系要描述一个物体的运动,首先要选定某一个其它的物体做参考,这个被选作参考的物体叫参考系.对同一物体的运动,所选择的参考系不同,对它的运动的描述就会不同.通常以地面为参考系来研究物体的运动.,位移、速度Ⅱ(考纲要求)1.时刻和时间间隔(1)时刻:指的是某一瞬时,在时间轴上用点来表示、对应的是位置、速度等状态量.(2)时间间隔:是两个时刻间的间隔,在时间轴上用线段来表示,对应的是位移、路程等过程量.2.位移和路程(1)位移:描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的有向线段表示,是矢量.(2)路程:是物体运动轨迹的长度,是标量.3.速度(1)速度:用位移与发生这个位移所用时间的比值,表示物体运动的快慢,这个就是速度.(2)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v=xt,是矢量.(3)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,是矢量.4.速率和平均速率(1)速率:瞬时速度的大小,是标量.(2)平均速率:路程与时间的比值,不一定等于平均速度的大小.加速度Ⅱ(考纲要求)1.物理意义:描述物体速度变化快慢的物理量.2.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.3.定义式:a=Δv Δt.●特别提醒提醒一ΔvΔt也叫速度的变化率.提醒二加速度的方向与Δv的方向相同,与v的方向可能相同,也可能相反,也可能不在一条直线上.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,有时不能看做质点解析在研究乒乓球旋转情况时,尽管乒乓球体积和质量很小,但其不同位置的转动情形不同,即此时乒乓球不可视为质点,故选项A、B错误;由前面的分析可知,在研究地球公转时可以把地球视为质点,选项C错误.正确选项是D.答案 D2.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/s解析平均速度与某一段位移或某一段时间相对应,故应选B、D正确.答案BD3.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13:30CCTV2交易时间:权威解读财经资讯14:50CCTV10百科探秘:与猛虎相伴的女郎15:20CCTV6迪斯尼经典影片《功夫少女》18:19CCTV3《快乐驿站》纪连海趣说和珅20:30湖南卫视节节高声: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表示时间间隔解析节目单中出现的13:30、14:50、15:20、18:19、20:30表示的是节目开始时的时刻,选项B正确.答案 B图1114.观察如图111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,汽车解析乘车人和车具有相同的速度,保持相对静止,而相对地面来说,车在运动.故选项C 正确.答案 C5.图112某学校田径运动场跑道示意图如图112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.丙的路程最大解析甲的位移大小为100 m,乙、丙位移均为零,A、B错误,丙的路程为800 m最大,D正确、C错误.答案 D6.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解析加速度的正、负表示方向,绝对值表示大小,甲、乙加速度大小相等,A错.甲的加速度与速度同向,所以做加速运动,乙的加速度与速度方向相反,所以做减速运动,B对.加速度大小表示速度变化的快慢,甲、乙速度变化一样快,C错.由Δv=a·Δt可知在相等时间内,甲、乙速度变化大小相等,方向相反,D错. 答案 B对应学生用书P2考点一对质点的进一步理解1.质点是一个理想化的物理模型.2.物体能否看成质点是由问题的性质决定的.同一物体在有些情况下可以看成质点,而在另一些情况下又不能看成质点.如研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点,但研究火车从北京到上海所用时间时就可把火车看成质点.【典例1】下列情况下的物体,哪些可以看做质点().A.研究绕地球飞行时的航天飞机B.研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况C.放在地面上的木箱,在上面的箱角处用水平推力推它,木箱可绕下面的箱角转动D.计算在传送带上输送的工件数量思路图解答案AD【变式1】以下情景中,加着重号的人或物体可看成质点的是().A.研究一列火车..通过长江大桥所需的时间B.乒乓球比赛中,运动员发出的旋转球...C.研究航天员翟志刚...在太空出舱挥动国旗的动作D.用GPS确定打击海盗的“武汉..”舰.在大海中的位置解析把物体看做质点的条件是:物体的大小或形状对研究的问题没有影响,或者对研究问题的影响可以忽略时,物体就可以看做质点.研究火车通过长江大桥的时间不能把火车看成质点;“旋转球”上的不同点转动情况不同,故不能把它看作质点;研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时,不能把翟志刚看成质点;用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时,可以把“武汉”舰看成质点.故应选D.答案 D考点二对速度和速率的理解【典例2】某班同学去参加野外游戏.图113该班同学分成甲、乙、丙三个小组,同时从营地A 出发,沿各自的路线搜寻目标,要求同时到达营地B ,如图113所示为其运动轨迹,则关于他们的平均速度和平均速率的说法正确的是( ).A .甲、乙、丙三组的平均速度大小相同B .甲、乙、丙三组的平均速率大小相同C .乙组的平均速度最大,甲组的平均速度最小D .乙组的平均速率最小,甲组的平均速率最大 思路图解答案 AD 【变式2】 如图114所示,图114两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADE方向行走,经过一段时间后在F点相遇(图中未画出).从出发到相遇的过程中,描述两人运动情况的物理量不相同的是().A.速度B.位移C.路程D.平均速度解析运动过程中两人的速度方向不同;起点、终点都相同,说明位移相同;因两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A点出发,在相同的时间内所走的路程相同;根据平均速度公式,位移相同,运动时间相同,所以平均速度相同.故应选A.答案 A考点三对位移、速度变化和加速度的理解1.对速度变化和加速度的理解:由a=ΔvΔt可知,加速度是速度的变化率,加速度大,意味着速度变化快,并不表示速度变化大.2.在同一条直线上判断物体速度是增大还是减小:要看加速度方向与速度方向的关系,方向相同则增大,方向相反则减小,而“增大”或“减小”的快慢就要看加速度的大小.3.对位移的理解应注意:只要速度方向不变化,物体做直线运动的位移就一直增大,只有速度方向相反后,其位移才会减小,与速度的大小变化无关.【典例3】(改编题)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度大小先保持不变,再逐渐减小直至为零,则在此过程中().A.速度先逐渐变大,然后再逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值B.速度先均匀增加,然后增加的越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大D.位移先逐渐增大,后逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值解析加速度与速度同向,速度应增大,当加速度不变时,速度均匀增加;当加速度减小时,速度仍增大,但不再是均匀增大,直到加速度为零时,速度不再增大,A项错误,B项正确;因质点速度方向不变化,始终是向前运动,最终匀速运动,所以位移一直在增大,C项和D 项均错误.答案 B【变式3】某质点以20 m/s的初速度竖直向上运动,其加速度保持不变,经2 s到达最高点,上升高度为20 m,又经过2 s回到出发点时,速度大小仍为20 m/s,关于这一运动过程的下列说法中正确的是().A.质点运动的加速度大小为10 m/s2,方向竖直向下B.质点在这段时间内的平均速度大小为10 m/sC.质点在最高点时加速度为零D.质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相等解析根据加速度的定义知,取竖直向上为正方向,则:a=-20-204m/s2=-10 m/s2,负号表示加速度方向与规定的正方向相反,即竖直向下,选项A正确;由位移的定义知,这段时间内的总位移为零,而路程为40 m,根据平均速度的定义知,平均速度为零,但平均速率却为v=404m/s=10 m/s,即选项B错误;质点做匀变速运动,每时每刻的加速度都相同,在最高点速度为零,但加速度大小仍为10 m/s2,方向竖直向下,所以选项C错误;在抛出点两时刻的瞬时速度大小相等,但方向相反,选项D错误.答案 A对应学生用书P31.对直线运动基本概念的考查阅卷教师揭秘(1)命题分析高考试题中单独考查直线运动的基本概念的命题不多,主要从概念的内涵和外延、矢量正负号的含义(表示方向,不表示大小)、矢量的变化率等方面进行考查,例如2009广东17题、2010全国24题、2011安徽16题等.(2)主要题型:选择题(3)卷面错因:①不能充分理解概念的内涵与外延;②分不清矢量与标量,没能正确理解矢量正负号的含义;③不能正确理解速度、速度变化量及加速度的关系.(4)解决方法:大家在复习过程中,不但要知道知识结论,还要了解知识的形成过程,深刻体会物理学家的思想,这样才能灵活地驾驭知识,取胜高考.对应学生用书P4一、对质点的考查(低频考查)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解析研究地球的自转时,地球不能看做质点,旋转中的风力发电机叶片不能看做质点,在冰面上旋转的花样滑冰运动员也不能看做质点.做匀速直线运动的火车可以看做质点.答案 D2.图115(2011·上海综合能力)图115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 .地球在自转解析 从图中可以看出星星的轨迹呈现圆弧形状,这种现象的发生实际上不是恒星在运动,而是因地球自转拍摄到的恒星相对位置变化的现象.即选择地球表面为参考系,所观察到的恒星运动轨迹.答案 D二、对运动概念的考查(中频考查)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 .7C .12D .25解析 公尺即为国际制单位中的米.由x =v t 得x =503.6×0.5 m =6.94 m .故B 项正确.答案 B4.(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解析 物体运动速率不变但方向可能变化,因此合力不一定为零,A 错;物体的加速度均匀增加,即加速度在变化,是非匀加速直线运动,B 错;物体所受合力方向与其速度方向相反,只能判断其做减速运动,其加速度大小不能确定,C 错;若物体在任意相等时间间隔内的位移相等,则物体做匀速直线运动,D 对.答案 D 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116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 =________.图116解析 每次拍打时间间隔为t =TN,声波往返距离为2L .则声速v=2Lt=2NLT.答案2NL T。
第4课时功能关系能量守恒定律基本技能练1.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程,将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说确的是( ) A.阻力对系统始终做负功B.系统受到的合外力始终向下C.重力做功使系统的重力势能增加D.任意相等的时间重力做的功相等解析运动员无论是加速下降还是减速下降,阻力始终阻碍系统的运动,所以阻力对系统始终做负功,故选项A正确;运动员加速下降时系统所受的合外力向下,减速下降时系统所受的合外力向上,故选项B错误;由W G=-ΔE p知,运动员下落过程中重力始终做正功,系统重力势能减少,故选项C错误;运动员在加速下降和减速下降的过程中,任意相等时间所通过的位移不一定相等,所以任意相等时间重力做的功不一定相等,故选项D错误。
答案 A2.(多选)某人将质量为m的物体由静止开始以加速度a竖直向上匀加速提升h,关于此过程下列说法中正确的有( ) A.人对物体做的功为m(g-a)hB.物体的动能增加了mahC.物体的重力势能增加了m(g+a)hD.物体克服重力做的功为mgh解析该过程中物体克服重力做的功为mgh,重力势能增加了mgh,C错、D对;由牛顿第二定律知F-mg=ma,即F=m(g+a),所以人对物体做的功为W=Fh=m(g+a)h,A 错;物体所受合外力为ma,由动能定理知物体的动能增加了mah,B对。
答案BD3.如图1所示,斜面AB、DB的动摩擦因数相同。
可视为质点的物体分别沿AB、DB从斜面顶端由静止下滑到底端,下列说确的是( )图1A .物体沿斜面DB 滑动到底端时动能较大 B .物体沿斜面AB 滑动到底端时动能较大C .物体沿斜面DB 滑动过程中克服摩擦力做的功较多D .物体沿斜面AB 滑动过程中克服摩擦力做的功较多解析 已知斜面AB 、DB 的动摩擦因数相同,设斜面倾角为θ,底边为x ,则斜面高度为h =x tan θ,斜面长度L =xcos θ,物体分别沿AB 、DB 从斜面顶端由静止下滑到底端,由动能定理有mgh -μmgL cos θ=12mv 2,可知物体沿斜面AB 滑动到底端时动能较大,故A 错误,B 正确;物体沿斜面滑动过程中克服摩擦力做的功W f =μmgL cos θ=μmgx 相同,故C 、D 错误。
第七章 恒定电流第1讲 欧姆定律 电阻定律 电功率 焦耳定律欧姆定律 (考纲要求 Ⅱ) 1.电流(1)定义:自由电荷的定向移动形成电流. (2)方向:规定为正电荷定向移动的方向. (3)三个公式 ①定义式:I =qt ;②决定式:I =UR ;③微观式:I =neSv. 2.欧姆定律(1)内容:导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比.(2)公式:I =UR.判断正误,正确的划3.焦耳定律(1)电热:电流流过一段导体时产生的热量. (2)计算式:Q =I2Rt. 4.热功率(1)定义:单位时间内的发热量. (2)表达式:P =Qt =I2R.基 础 自 测1.(单选)导体的电阻是导体本身的一种性质,对于同种材料的导体,下列表述正确的是( ).A .横截面积一定,电阻与导体的长度成正比B .长度一定,电阻与导体的横截面积成正比C .电压一定,电阻与通过导体的电流成正比D .电流一定,电阻与导体两端的电压成反比解析 对于同种材料的导体,电阻率是个定值,根据电阻定律R =ρlS 可知A 对、B 错.导体的电阻不随电流或电压的变化而变化.故C 、D 错.答案 A2.(单选)学习完电阻的概念和电阻定律后,你认为下列说法正确的是( ).A .由R =UI 可知,导体的电阻与导体两端电压成正比,与流过导体的电流成反比B .由R =ρlS 可知,导体的电阻与导体的长度成正比,与导体的横截面积成反比C .由ρ=RSl可知,导体的电阻率与导体的横截面积成正比,与导体的长度成反比D .导体的电阻率只由材料的种类决定,跟温度无关 解析 导体的电阻是导体本身的性质,与其两端的电压和流过导体的电流无关,A 错、B 对;电阻率是材料本身的性质,只与材料和温度有关,与导体的长度和横截面积无关,C 、D 错.答案 B3.(单选)有Ⅰ、Ⅱ两根不同材料的电阻丝,长度之比为l1∶l2=1∶5,横截面积之比为S1∶S2=2∶3,电阻之比为R1∶R2=2∶5,外加电压之比为U1∶U2=1∶2,则它们的电阻率之比为( ).A .2∶3B .4∶3C .3∶4D .8∶3解析 设两根电阻丝电阻率分别为ρ1、ρ2,由电阻定律R =ρlS,故ρ=RS l ,所以ρ1ρ2=R1S1l1R2S2l2=43,B 正确.答案 B4.(单选)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 =I2Rt ,且W =Q B .在任何电路中都有W =UIt 、Q =I2Rt ,但W 不一定等于Q C .W =UIt 、Q =I2Rt 均只有在纯电阻电路中才成立 D .W =UIt 在任何电路中成立,Q =I2Rt 只在纯电阻电路中成立解析 W =UIt 、Q =I2Rt 适用于一切电路,但在纯电阻电路中W =Q ,在非纯电阻电路中W>Q ,B 对,A 、C 、D 错.答案 B图7-1-15.(多选)某导体中的电流随其两端电压的变化如图7-1-1所示,则下列说法中正确的是( ).A .加5 V 电压时,导体的电阻约是5 ΩB .加11 V 电压时,导体的电阻约是1.4 ΩC .由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小D .由图可知,随着电压的减小,导体的电阻不断减小 解析 对某些导体,其伏安特性曲线不是直线,但曲线上某一点的UI 值仍表示该点所对应的电阻值.本题中给出的导体加5 V 电压时,U I 值为5,所以此时电阻为5 Ω,A 正确;当电压增大时,U I值增大,即电阻增大,综合判断可知B 、C 错误,D 正确.答案 AD热点一 电阻定律、欧姆定律的理解与应用1.电阻与电阻率的区别电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,电阻大的导体对电流的阻碍作用大.电阻率是反映制作导体的材料导电性能好坏的物理量,电阻率小的材料导电性能好.2.电阻的决定式和定义式的区别【典例1】 两根完全相同的金属裸导线,如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍,把另一根对折后绞合起来,然后给它们分别加上相同电压后,则在相同时间内通过它们的电荷量之比为( ).A .1∶4B .1∶8C .1∶16D .16∶1解析 本题应根据电阻定律R =ρl S 、欧姆定律I =UR 和电流定义式I =qt 求解.对于第一根导线,均匀拉长到原来的2倍,则其横截面积必然变为原来的12,由电阻定律可得其电阻变为原来的4倍,第二根导线对折后,长度变为原来的12,横截面积变为原来的2倍,故其电阻变为原来的14.给上述变化后的裸导线加上相同的电压,由欧姆定律得:I1=U 4R ,I2=U R/4=4U R ,由I =qt 可知,在相同时间内,电荷量之比q1∶q2=I1∶I2=1∶16.答案 C反思总结 导体形变后电阻的分析方法某一导体的形状改变后,讨论其电阻变化应抓住以下三点: (1)导体的电阻率不变.(2)导体的体积不变,由V =lS 可知l 与S 成反比. (3)在ρ、l 、S 都确定之后,应用电阻定律R =ρlS 求解.【跟踪短训】1.对于常温下一根阻值为R 的均匀金属丝,下列说法中正确的是( ).A .常温下,若将金属丝均匀拉长为原来的10倍,则电阻变为10RB.常温下,若将金属丝从中点对折起来,电阻变为14R C.给金属丝加上的电压逐渐从零增大到U0,则任一状态下的UI比值不变D.金属材料的电阻率随温度的升高而增大解析当l′=10l,S′=110S时,由R=ρlS知R′=100R.故A错;若将金属丝从中点对折,L′=12l,S′=2S,R′=14R,故B对;给金属丝加的电压逐渐增大时,其电阻率会随温度升高而增大,电阻值也增大,故C错、D对.答案BD2.用电器距离电源为L,线路上的电流为I,为使在线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为ρ.那么,输电线的横截面积的最小值为().A.ρL/RB.2ρLI/UC.U/(ρLI)D.2UL/(Iρ)解析输电线的总长为2L,由公式R=UI,R=ρlS得S=2ρLIU,故B正确.答案 B热点二电功、电热、电功率和热功率图7-1-2【典例2】在如图7-1-2所示电路中,电源电动势为12 V,电源内阻为1.0 Ω,电路中的电阻R0为1.5 Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5 Ω.闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A.则以下判断中正确的是().A.电动机的输出功率为14 WB.电动机两端的电压为7.0 VC.电动机的发热功率为4.0 WD.电源输出的电功率为24 W审题指导(1)如何计算电源的输出功率?_________________________________________________________________.(2)如何计算电动机的发热功率?_________________________________________________________________.(3)如何计算电动机的输出功率?________________________________________________________________.提示(1)P电源=IU(2)P机热=I2r(3)P机出=IU机-I2r解析由部分电路欧姆定律知电阻R0两端电压为U=IR0=3.0 V,电源内电压为U内=Ir=2.0 V,所以电动机两端电压为U机=E-U-U内=7.0 V,B对;电动机的发热功率和总功率分别为P热=I2r1=2 W、P总=U机I=14 W,C错;电动机的输出功率为P出=P总-P热=12 W,A错;电源的输出功率为P=U端I=20 W,D错.答案 B反思总结电功和电热的处理方法无论在纯电阻电路还是在非纯电阻电路中,发热功率都是I2r.处理非纯电阻电路的计算问题时,要善于从能量转化的角度出发,紧紧围绕能量守恒定律,利用“电功=电热+其他能量”寻找等量关系求解.【跟踪短训】图7-1-33.如图7-1-3所示,用输出电压为1.4 V,输电电流为100 mA的充电器对内阻为2 Ω的镍-氢电池充电.下列说法正确的是().A.电能转化为化学能的功率为0.12 WB.充电器输出的电功率为0.14 WC.充电时,电池消耗的热功率为0.12 WD.充电器把0.14 W的功率储存在电池内解析充电器对电池的充电功率为P总=UI=0.14 W,电池充电时的热功率为P热=I2r=0.02 W,所以转化为化学能的功率为P化=P总-P热=0.12 W,因此充电器把0.12 W的功率储存在电池内,故A、B正确,C、D错误.答案AB4.一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计),均正常工作.用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A,通过洗衣机电动机的电流是0.50 A,则下列说法中正确的是().A.电饭煲的电阻为44 Ω,洗衣机电动机线圈的电阻为440 ΩB.电饭煲消耗的电功率为1 555 W,洗衣机电动机消耗的电功率为155.5 WC.1 min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 JD.电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍解析一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的电源上,电饭煲可视为纯电阻,电饭煲的电阻为R=U/I=44 Ω,洗衣机主要元件是电动机,不能利用欧姆定律计算线圈的电阻,选项A错误;电饭煲消耗的电功率为P=UI=220×5 W=1 100 W,洗衣机电动机消耗的电功率为P=UI=110 W,选项B错误;1 min内电饭煲消耗的电能为Pt=1 100 W×60 s=6.6×104 J,洗衣机电动机消耗的电能为Pt=110 W×60 s=6.6×103 J,选项C正确.电饭煲发热功率是I2R=52×44 W=1 100 W,根据题述不能计算出洗衣机电动机内阻和发热功率,选项D错误.答案 C思想方法11.欧姆定律I=UR、电功率P=IU和热功率P=I2R的使用1.欧姆定律I =UR的使用对于纯电阻,适合欧姆定律,即纯电阻两端的电压满足U =IR. 对于非纯电阻,不适合欧姆定律,因P 电=UI =P 热+P 其他=I2R +P 其他,所以UI>I2R ,即非纯电阻两端的电压满足U>IR.【典例1】 有一家用电风扇,电风扇两端的电压为220 V ,工作电流为0.5 A ,则下列说法中,正确的是( ).A .电扇线圈的电阻为440 ΩB .电扇线圈的电阻大于440 ΩC .电扇线圈的电阻小于440 ΩD .电风扇线圈的电阻满足欧姆定律解析 电风扇是非纯电阻,故电风扇两端的电压满足U>IR ,所以220>0.5R,所以R<440 Ω.选CD.答案 CD反思总结 在解答这类问题时,很多同学没有辨明用电器是纯电阻还是非纯电阻,就直接用欧姆定律求解,导致错误.图7-1-4即学即练1 有一提升重物的直流电动机,工作时电路如图7-1-4所示,内阻为r =0.6 Ω,R =10 Ω,直流电压为U =160 V ,电压表两端的示数为110 V ,则通过电动机的电流是多少?电动机的输入功率为多少?电动机在1 h 内产生的热量是多少?解析 电动机正常工作时,电动机两端的电压不满足欧姆定律,故不能直接用欧姆定律来求流过电动机的电流.因电动机和电阻串联,所以流过电动机的电流等于流过电阻的电流.I =UR =160-11010A =5 A P 输入=UI =110×5 W =550 W Q =I2rt =52×0.6×3 600 J =5.4×104 J 答案 5 A 550 W 5.4×104 J2.电功率P =UI 和热功率P =I2R 的使用不论纯电阻还是非纯电阻,电流的电功率均为P 电=UI ,热功率均为P 热=I2R.对于纯电阻而言:P 电=P 热=UI =I2R =U2R对于非纯电阻而言:P 电=UI =P 热+P 其他=I2R +P 其他≠U2R +P 其他【典例2】 额定电压都是110 V ,额定功率PA =100 W ,PB =40 W 的电灯两盏,若接入电压是220 V 的下列电路上,则使两盏电灯均能正常发光,且电路中消耗的电功率最小的电路是( ).解析 判断灯泡能否正常发光,就要判断电压是否为额定电压,或电流是否为额定电流.由P =U2R和已知条件可知,RA<RB.对于A 电路,由于RA<RB ,所以UB>110 V ,B 灯被烧坏,两灯不能正常发光.对于B 电路,由于RA<RB ,A 灯与变阻器并联,并联电阻更小于RB ,UB>110 V ,B 灯被烧坏,两灯不能正常发光.对于C 电路,B 灯与变阻器并联电阻可能等于RA ,所以可能UA =UB =110 V ,两灯可以正常发光.对于D 电路,若变阻器的有效电阻等于A 、B 的并联电阻,则UA=UB=110 V,两灯可以正常发光.比较C、D两个电路,由于C电路中变阻器功率为(IA-IB)×110 V,而D电路中变阻器功率为(IA+IB)×110 V,所以C电路消耗的功率最小.选C.答案 C反思总结此类问题的分析思路分两步:先分清哪个电路的灯泡能正常发光,这里可以从电压、电流、电功率三个量中任意挑选一个使其达到其额定值,其余两个也达到额定值;确定了正常发光的电路后,再比较哪一个的实际功率小,可以用计算的方法比较,也可以用定性分析的方法比较.图7-1-5即学即练2如图7-1-5所示,电源电动势E=8 V,内阻为r=0.5 Ω,“3 V,3 W”的灯泡L与电动机M串联接在电源上,灯泡刚好正常发光,电动机刚好正常工作,电动机的线圈电阻R0=1.5 Ω.下列说法中正确的是().A.通过电动机的电流为1.6 AB.电源的输出功率是8 WC.电动机消耗的电功率为3 WD.电动机的输出功率为3 W解析“3 V,3 W”的灯泡L与电动机M串联,说明通过灯泡与电动机的电流相等,其电流大小为IL=PLUL=3 W3 V=1 A;路端电压U=E-ILr=8 V-1 A×0.5 Ω=7.5 V,电源的输出功率P出=UIL=7.5 V×1 A=7.5 W;电动机消耗的功率为PM=P出-PL=7.5 W-3 W=4.5 W;电动机的热功率为P热=I2L R0=1.5 Ω×(1 A)2=1.5W;电动机的输出功率为PM-P热=4.5 W-1.5 W=3 W.答案 D附:对应高考题组(PPT课件文本,见教师用书)1.(2011·全国卷)通常一次闪电过程历时约0.2~0.3 s,它由若干个相继发生的闪击构成.每个闪击持续时间仅40~80 μs,电荷转移主要发生在第一个闪击过程中.在某一次闪电前云地之间的电势差约为1.0×109V,云地间距离约为1 km;第一个闪击过程中云地间转移的电荷量约为6 C,闪击持续时间约为60 μs.假定闪电前云地间的电场是均匀的.根据以上数据,下列判断正确的是().A.闪电电流的瞬时值可达到1×105 AB.整个闪电过程的平均功率约为1×1014 WC.闪电前云地间的电场强度约为1×106 V/mD.整个闪电过程向外释放的能量约为6×106 J解析根据题意,第一个闪击过程中转移电荷量Q=6 C,时间约为t=60 μs,故平均电流为I平=Qt=1×105 A,闪电过程中的瞬时值可达到1×105 A,故A对;第一次闪击过程中电功约为W=QU=6×109 J,第一个闪击过程的平均功率P=Wt=1×1014 W,由于一次闪电过程的电荷转移主要发生在第一个闪击过程中,但整个闪电过程的时间远大于60 μs,故B错;闪电前云地间的电场强度约为E=Ud=1.0×1091 000V/m=1×106 V/m,C对;整个闪电过程向外释放的能量约为W=6×109 J,D错.答案AC2.(2012·浙江卷,17)功率为10 W的发光二极管(LED灯)的亮度与功率为60 W的白炽灯相当.根据国家节能战略,2016年前普通白炽灯应被淘汰.假设每户家庭有2只60 W的白炽灯,均用10W的LED灯替代,估算出全国一年节省的电能最接近().A.8×108 kW·h B.8×1010 kW·hC.8×1011 kW·h D.8×1013 kW·h解析按每户一天亮灯5小时计算,每户一年节省的电能为(2×60-2×10)×10-3×5×365 kW·h=182.5 kW·h,假设全国共有4亿户家庭,则全国一年节省的电能为182.5×4×108 kW·h=7.3×1010 kW·h,最接近于B选项,故选项B正确,选项A、C、D错误.答案 B3.(2012·上海卷,13)当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3 C,消耗的电能为0.9 J.为在相同时间内使0.6 C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是().A.3 V 1.8 J B.3 V 3.6 JC.6 V 1.8 J D.6 V 3.6 J解析设两次加在电阻R上的电压分别为U1和U2,通电的时间都为t.由公式W1=U1q1和W1=U21R t可得:U1=3 V,tR=0.1.再由W2=U2q2和W2=U22R t可求出:U2=6 V,W2=3.6 J,故选项D正确.答案 D4.(2012·四川卷,23)四川省“十二五”水利发展规划指出,若按现有供水能力测算,我省供水缺口极大,蓄引提水是目前解决供水问题的重要手段之一.某地要把河水抽高20 m,进入蓄水池,用一台电动机通过传动效率为80%的皮带,带动效率为60%的离心水泵工作.工作电压为380 V,此时输入电动机的电功率为19kW,电动机的内阻为0.4 Ω.已知水的密度为1×103 kg/m3,重力加速度取10 m/s2.求:(1)电动机内阻消耗的热功率;(2)将蓄水池蓄入864 m3的水需要的时间(不计进、出水口的水流速度).解析(1)设电动机的电功率为P,则P=UI,设电动机内阻r上消耗的热功率为Pr,则Pr=I2r,代入数据解得Pr=1×103 W.(2)设蓄水总质量为M,所用抽水时间为t.已知抽水高度为h,容积为V,水的密度为ρ,则M=ρV,设质量为M的河水增加的重力势能为ΔEp,则ΔEp=Mgh,设电动机的输出功率为P0,则P0=P-Pr,根据能量守恒定律得P0t×60%×80%=ΔEp,代入数据解得t=2×104 s.答案(1)1×103 W(2)2×104 s对应学生用书P273A对点训练——练熟基础知识题组一欧姆定律、电阻定律的应用1.(单选)有一段长1 m的电阻丝,电阻是10 Ω,现把它均匀拉伸到长为5 m,则电阻变为().A.10 ΩB.50 ΩC.150 ΩD.250 Ω解析 电阻丝无论怎样拉长其体积不变,但随着长度增加,截面面积在减小,即满足V =Sl 关系式.把电阻丝由1 m 均匀拉伸到5 m时,截面面积变成原来的15,由电阻定律R =ρlS 可知电阻变成原来的25倍,D 正确.答案 D图7-1-62.(单选)R1和R2分别标有“2 Ω,1.0 A”和“4 Ω,0.5 A”,将它们串联后接入电路中,如图7-1-6所示,则此电路中允许消耗的最大功率为( ).A .1.5 WB .3.0 WC .5.0 WD .6.0 W解析 R1和R2串联后的总电阻为R =R1+R2=6 Ω,电路中的电流不能超过R2的额定电流,即0.5 A .则P =I2R =1.5 W ,故A正确.答案 A3.(单选)欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律.有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a 、b 、c ,且a>b>c.电流沿以下方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是( ).解析 根据电阻定律R =ρlS ,导线越短、横截面积越大,电阻越小,A 正确.答案 A4.(2013·汕头高三模拟)(多选)R1和R2是材料相同、厚度相同、上下表面都为正方形的导体,但R1的尺寸比R2大得多,把它们分别连接在如图7-1-7所示的电路的A 、B 两端,接R1时电压表的读数为U1,接R2时电压表的读数为U2,则下列判断正确的是( ).图7-1-7A .R1=R2B .R1>R2C .U1<U2D .U1=U2解析 电流从导体的横截面流过,由电阻定律R =ρL S =ρaad =ρd,可见电阻与边长a 无关,A 对;因外电阻相同,故路端电压相等,D 正确.答案 AD题组二 I —U 的图象的理解及应用图7-1-85.(多选)如图7-1-8所示是电阻R 的I -U 图象,图中α=45°,由此得出( ).A .通过电阻的电流与两端电压成正比B .电阻R =0.5 ΩC .因I -U 图象的斜率表示电阻的倒数,故R =1/tan α=1.0 ΩD .在R 两端加上6.0 V 的电压时,每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0 C解析 由I -U 图象可知,图线是一条过原点的倾斜直线,即I 和U 成正比,A 正确;而电阻R =U I =105Ω=2 Ω,B 错误;由于纵横坐标的标度不一样,故不能用tan α计算斜率表示电阻的倒数,C 项错误;在R 两端加上6.0 V 电压时I =U R =6.02 A =3.0 A ,每秒通过电阻横截面的电荷量q =It =3.0×1 C =3.0 C ,选项D 正确.答案 AD图7-1-96.(单选)某种材料的导体,其I -U 图象如图7-1-9所示,图象上A 点与原点的连线与横轴成α角,A 点的切线与横轴成β角.下列说法正确的是( ).A .导体的电功率随电压U 的增大而增大B .导体的电阻随电压U 的增大而增大C .在A 点,导体的电阻为tan αD .在A 点,导体的电阻为tan β解析 由题图知,U 增大时,电功率P =UI 增大,所以A 正确;由电阻R =U/I 知,I -U 曲线上某点对应的电阻为该点与原点连线的斜率的倒数,即A 点导体的电阻为cot α,所以C 、D 均错;由I -U 图象知,曲线切线的斜率随U 的增大而不断增大,即电阻越来越小,B 错误.答案 A图7-1-107.(2013·商丘高三模拟)(多选)如图7-1-10所示,图线1表示的导体的电阻为R1,图线2表示的导体的电阻为R2,则下列说法正确的是( ).A .R1∶R2=1∶3B .把R1拉长到原来的3倍长后电阻等于R2C .将R1与R2串联后接于电源上,则功率之比P1∶P2=1∶3D .将R1与R2并联后接于电源上,则电流比I1∶I2=1∶3 解析 根据I -U 图象知,图线的斜率表示电阻的倒数,所以R1∶R2=1∶3,A 正确;根据公式R =ρlS 可得,把R1拉长到原来的3倍长后,横截面积减小为原来的13,所以电阻变为原来的9倍,B 错误;串联电路电流相等,所以将R1与R2串联后接于电源上,电流比I1∶I2=1∶1,根据公式P =I2R 可得,功率之比P1∶P2=1∶3,C 正确;并联电路电压相等,电流比等于电阻之反比,所以将R1与R2并联后接于电源上,电流比I1∶I2=3∶1,D 错误.答案 AC题组三 电功、电功率8.(多选)一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同,都通过相同的电流,在相同时间内( ).A .电炉放热与电动机放热相等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 .电动机消耗的功率大于电炉的功率解析 电炉属于纯电阻,电动机属于非纯电阻,对于电炉有:U =IR ,放热Q =I2Rt ,消耗功率P =I2R ,对于电动机有:U>IR ,放热Q =I2Rt ,消耗功率P =UI>I2R.答案 ABD9.(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 =I2Rt =U2Rt 只适用于纯电阻的电路C .在非纯电阻的电路中,UI>I2RD .焦耳热Q =I2Rt 适用于任何电路解析 电功率公式P =Wt ,功率越大,表示电流做功越快.对于一段电路,有P =IU ,I =PU ,焦耳热Q =()P U 2Rt ,可见Q 与P 、U 、t 都有关.所以,P 越大,Q 不一定越大,A 不对.W =UIt 是电功的定义式,适用于任何电路,而I =UR 只适用于纯电阻的电路,B 对.在非纯电阻的电路中,电流所做的功=焦耳热+其他形式的能,所以W>Q ,即UI>I2R ,C 正确.Q =I2Rt 是焦耳热的定义式,适用于任何电路中产生的焦耳热,D 正确.答案 BCD图7-1-1110.(单选)电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件,技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用,灯泡还和一只开关并联,然后再接到市电上(如图7-1-11所示),下列说法正确的是( ).A .开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大B .开关接通时,灯泡熄灭,只有电烙铁通电,可使消耗的电功率减小C .开关断开时,灯泡发光,电烙铁也通电,消耗的总功率增大,但电烙铁发热较少D .开关断开时,灯泡发光,可供在焊接时照明使用,消耗总功率不变解析开关接通时,灯泡被短路,灯泡熄灭,电路的总电阻变小,电路的总功率P =U2R变大,电烙铁的功率变大.答案 A图7-1-1211.(多选)锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中.现用充电器为一手机锂电池充电,等效电路如图7-1-12所示,充电器电源的输出电压为U ,输出电流为I ,手机电池的内阻为r ,下列说法正确的是( ).A .电能转化为化学能的功率为UI-I2rB .充电器输出的电功率为UI +I2rC .电池产生的热功率为I2rD .充电器的充电效率为IrU×100%解析 充电器将电能转化为锂电池的化学能和内能,即UIt =E 化+I2rt ,充电器输出的电功率为UI ,电池产生的热功率为I2r ,据此可知,电能转化为化学能的功率为UI -I2r ,充电器的充电效率为U -IrU ×100%,所以选项A 、C 正确. 答案 ACB 深化训练——提高能力技巧12.(多选)一辆电动观光车蓄电池的电动势为E ,内阻不计,当空载的电动观光车以大小为v 的速度匀速行驶时,流过电动机的电流为I ,电动车的质量为m ,电动车受到的阻力是车重的k 倍,忽略电动观光车内部的摩擦,则( ).A .电动机的内阻为R =EIB .电动机的内阻为R =E I -kmgvI2C .电动车的工作效率η=kmgvEID .电动机的发热效率η=EI -kmgvEI解析 根据能量守恒定律,EI =I2R +kmgv ,所以电动机的内阻为R =E I -kmgvI2,选项A 错误、B 正确;电动车的工作效率等于输出功率与总功率之比,即η=kmgvEI,所以C 正确;电动机的发热效率η=EI -kmgvEI,D 正确. 答案 BCD13.(单选)在如图7-1-13甲所示的电路中,电源电动势为3.0 V ,内阻不计,灯L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示.当开关闭合后,下列说法正确的是( ).图7-1-13A .灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍B .灯泡L1的电阻为7.5 ΩC .灯泡L2消耗的电功率为0.75 WD .灯泡L3消耗的电功率为0.30 W解析 由于小灯泡L2、L3串联后与L1并联,所以L1压是L2或L3两端电压的2倍,L2或L3两端电压是1.5 V 灯泡的伏安特性曲线可知灯泡L2中的电流是0.20 A ;灯泡L1端的电压是3 V ,灯泡L1中的电流是0.25 A ,A 律可得灯泡L1的电阻为R =U1/I1=12 Ω,B 错误;由P =UI 泡L2(或L3)消耗的电功率P2=U2I2=1.5×0.20 W =0.30 W ,C 误,D 正确.答案 D图7-1-1414.如图7-1-14的电路图.电动机内电阻r =0.8 Ω,电路中另一电阻R =10 Ω流电压U =160 V ,电压表示数UV =110 V .试求:(1)通过电动机的电流; (2)输入电动机的电功率;(3)若电动机以v =1 m/s1.(单选)下列关于电动势的说法正确的是().A.电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比,跟通过的电荷量成反比B.电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是两极间的电压C.非静电力做的功越多,电动势就越大D.E=Wq只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的解析电动势的定义式E=Wq中,E与W、q无关,E反映的是电源的属性,由电源内部非静电力的特性决定,故A、C错误,D正确;电动势的单位虽然与电压单位相同,但两者有本质的不同,B错误.答案 D2.(单选)将一电源电动势为E,内电阻为r的电池与外电路连接,构成一个闭合电路,用R表示外电路电阻,I表示电路的总电流,下列说法正确的是().A.由U外=IR可知,外电压随I的增大而增大B.由U内=Ir可知,电源两端的电压随I的增大而增大C.由U=E-Ir可知,电源输出电压随输出电流I的增大而减小D.由P=IU可知,电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大解析根据闭合电路欧姆定律I=E/(R+r)知,外电路中电流I随外电阻R的变化而变化,所以选项A错误;U内=Ir是电源内电阻上的电压,不是电源两端的电压,选项B错误;电源电动势E和内电阻r不变,由U=E-Ir可知,电源输出电压随输出电流I的增大而减小,选项C正确;当U不变时,电源的输出功率P随输出电流I的增大而增大,选项D错误.答案 C3.(单选)电阻R1与R2并联在电路中,通过R1与R2的电流之比为1∶2,则当R1与R2串联后接入电路中时,R1与R2两端电压之比U1∶U2为().A.1∶2B.2∶1C.1∶4D.4∶1解析根据串、并联电路的特点,R1与R2的比值为2∶1,当串联接入电路中时,电压之比为电阻之比,B选项正确.答案 B4.(单选)飞行器在太空飞行,主要靠太阳能电池提供能量.若一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV,短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路,则它的路端电压是().A.0.10 V B.0.20 V C.0.30 V D.0.40 V解析电源没有接入外电路时,路端电压值等于电源电动势,所以电动势E=800 mV.由闭合电路欧姆定律得短路电流I短=Er,所以电源内阻r=EI短=800×10-340×10-3Ω=20 Ω,该电源与20 Ω的电阻连成闭合电路时,电路中电流I=ER+r=80020+20mA=20 mA,所以路端电压U=IR=400 mV=0.4 V,D项正确.答案 D。
[高考导航]Ⅰ.对所列知识要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使用。
Ⅱ.对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。
基础课时1 运动的描述[知识梳理]知识点一、质点 参考系1.质点(1)用来代替物体的有质量的点叫做质点。
(2)研究一个物体的运动时,如果物体的大小和形状对问题的影响可以忽略,就可以看做质点。
(3)质点是一种理想化模型,实际并不存在。
2.参考系(1)参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的。
(2)比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系。
(3)选取不同的参考系来观察同一个物体的运动,其运动结果是不同的。
通常以地球为参考系。
知识点二、位移速度1.位移和路程(1)平均速度:在变速运动中,物体所发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v=ΔxΔt,是矢量,其方向就是对应位移的方向。
(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量。
(3)速率:瞬时速度的大小,是标量。
[思考]一辆汽车直线行驶,从出发地到目的地用时1.5 h,行程90 km,所以它的速度为60 km/h。
某时刻,它的速度计显示为50 km/h。
(1)上面提到的两个速度为什么会不同?有什么区别?(2)若汽车的行驶路线不是直线,它的速度还等于60 km/h 吗?此时的60 km/h 有什么意义? 知识点三、加速度 1.定义速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
2.定义式a =ΔvΔt ,单位:m/s 2。
3.方向与速度变化量的方向相同。
4.物理意义描述物体速度变化快慢的物理量。
[思考]大街上,车辆如梭,有加速的,有减速的,有来有往。
(1)汽车做加速运动时,加速度的方向有什么特点?减速时呢? (2)汽车的加速度越大(或越小),对汽车的速度变化有什么影响?[诊断自测]1.(2015·成都模拟)2015年5月11日,第六届全国特殊奥林匹克运动会在四川开幕,此次是首次将残运会和特奥会合并举办,运动会包括田径、体操、柔道等比赛,下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是( )A.在撑杆跳比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时B.帆船比赛中确定帆船在大海中的动作时C.柔道比赛中确定运动员的动作时D.铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中的飞行时间时解析能被看作质点的物体,其大小和形状对所研究的问题的影响可忽略不计;而不能被看作质点的物体,其大小和形状对所研究的问题的影响不能忽略,故A、B、C错误,D正确。
第4课时(小专题)对“三类”运动图象的剖析及应用基本技能练1.(2014·马鞍山三模)一物体做初速度为零的匀加速直线运动,图甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的运动图象。
则关于此物体的运动图象,下列说法正确的是()A.图甲可能是速度随时间变化的图象B.图乙可能是位移随时间变化的图象C.图丙可能是速度随时间变化的图象D.图丁可能是加速度随时间变化的图象解析因物体做初速度为零的匀加速直线运动,所以其加速度恒定,速度v=at,位移x=12at2,只有D对。
答案 D2.(2014·天津卷,1) 质点做直线运动的速度—时间图象如图1所示,该质点()图1A.在第1秒末速度方向发生了改变B.在第2秒末加速度方向发生了改变C.在前2秒内发生的位移为零D.第3秒末和第5秒末的位置相同解析由题图可知0~2 s内,速度为正,运动方向未改变,2 s末时,位移最大,v-t 图线斜率表示加速度,1~3 s图线斜率未改变,故第2 s末加速度方向没有变化,A、B、C错误;由v-t图线与时间轴所围“面积”表示位移知,第3 s末和第5 s末质点位置相同,D正确。
答案 D3.(多选)(2014·哈尔滨市联合二模) 如图2所示,直线a 和曲线b 分别是平直公路上行驶的汽车a 和b 的位移—时间(x -t )图象。
由图可知( )图2A .在时刻t 1,b 车追上a 车B .在时刻t 2,a 车的加速度小于b 车的加速度C .在t 1到t 2这段时间内,a 和b 两车的路程相等D .在t 1到t 2这段时间内,b 车的速率先减小后增加解析 位移—时间图象中,交点表示两车相遇,A 项正确;汽车a 做匀速直线运动,加速度为零,B 项正确;t 1~t 2时间内,两车位移相同,但汽车b 先沿-x 方向运动后沿+x 方向运动,汽车a 一直沿-x 方向运动,故二者路程不同,C 项错误;x -t 图象中,图线切线斜率表示汽车速度,故b 车速率先减小后增大,D 项正确。
答案 ABD4.(2014·广东卷,13) 如图3是物体做直线运动的v -t 图象。
由图可知,该物体( )图3A .第1 s 内和第3 s 内的运动方向相反B .第3 s 内和第4 s 内的加速度相同C .第1 s 内和第4s 内的位移大小不相等D .0~2 s 和0~4 s 内的平均速度大小相等解析 由图可知第1 s 内和第3 s 内速度都为正,运动方向相同,A 项错;2~4 s 图线斜率不变,加速度不变,B 项正确;v -t 图线与时间轴所围的“面积”表示位移,故第1 s 内和第4 s 内的位移大小相等,选项C 错;0~2 s 和0~ 4 s 内位移相等,但时间不等,由v =xt可知D 项错。
答案 B5. 小球从空中某处由静止开始自由下落,与水平地面碰撞后上升到空中某一高度,此过程中小球速度随时间变化的关系如图4所示,则( )图4A .在下落和上升两个过程中,小球的加速度不同B .小球开始下落处离地面的高度为0.8 mC .整个过程中小球的位移为1.0 mD .整个过程中小球的平均速度大小为2 m/s解析 下落和上升两过程对应的v -t 图象斜率相同,即两过程中小球的加速度相同,A 选项错误;0~0.4 s 内小球做自由落体运动,通过的位移即为高度0.8 m ,B 选项正确;前0.4 s 小球自由下落0.8 m ,后0.2 s 反弹向上运动0.2 m ,所以整个过程中小球的位移为0.6 m ,C 选项错误;整个过程中小球的平均速度大小为1 m/s ,D 选项错误。
答案 B6. (2014·全国大纲卷,14)一质点沿x 轴做直线运动,其v -t 图象如图5所示。
质点在t =0时位于x =5 m 处,开始沿x 轴正向运动。
当t =8 s 时,质点在x 轴上的位置为( )图5A .x =3 mB .x =8 mC .x =9 mD .x =14 m解析 由图象知,质点在8 s 内的位移Δx =12×(2+4)×2 m -12×(2+4)×1 m =3 m 。
t =0时,质点位于x =5 m 处,故8 s 末质点位置x =5 m +Δx =8 m ,B 正确。
答案 B7.在有雾霾的早晨,一辆小汽车以25 m/s 的速度行驶在平直高速公路上,突然发现正前方50 m 处有一辆大卡车以10 m/s 的速度同方向匀速行驶,司机紧急刹车后小汽车做匀减速直线运动,在前1.5 s 内的v -t 图象如图6所示,则( )图6A .第3 s 末小汽车的速度会减到10 m/sB .在t =3.5 s 时两车会相撞C .由于刹车及时,两车不会相撞D .两车最近距离为30 m解析 由v -t 图象可知,司机有0.5 s 的反应时间,小汽车减速的加速度大小a =25-201.5-0.5m/s 2=5 m/s 2,故第3 s 末小汽车的速度v =v 0-at =25 m/s -5×2.5 m/s =12.5 m/s ,选项A 错误;设两车达到共同速度所需时间为t 0,则25 m/s -5t 0=10 m/s ,解得t 0=3 s ,即在3.5 s 时达到共同速度,此时两车之间距离最近Δx =50 m +10×3.5 m -(25×0.5+25+102×3)m =20 m ,选项B 、D 错误,选项C 正确。
答案 C8.(2014·南江十校联考)甲、乙两个质点同时同地同向做直线运动,甲做匀速直线运动,乙在前1 s 内做匀加速直线运动,之后做变加速直线运动,它们的v -t 图象如图7所示,则( )图7A .1 s 前甲在前,1 s 后乙在前B .前4 s 时间内乙的平均速度大于甲的平均速度C .前4 s 时间内质点之间的最大距离为5 mD .两质点相遇时距离出发点40 m解析 由图象可知,第1 s 末两质点速度相等,但是甲、乙没有相遇,所以1 s 后一段时间内,甲仍在乙的前面,故选项A 错误;前4 s 时间内乙的位移大于甲的位移,所以前4 s 时间内乙的平均速度大于甲的平均速度,故B 正确;由图象可知,在第1 s 末两质点之间的距离为5 m ,但是4 s 内不是在第1 s 末时两者相距最远,而是第4 s 末时两者相距最远,最远距离大于5 m ,故选项C 错误;由图象可知,第4 s 末甲离出发点40 m ,而乙离出发点大于40 m ,此时两者没有相遇,故选项D 错误。
答案 B能力提高练9.(多选)a 、b 两车在平直公路上沿同一方向行驶,两车运动的v -t 图象如图8所示,在t =0时刻,b 车在a 车前方x 0处,在0~t 1时间内,a 车的位移为x ,则( )图8A .若a 、b 在t 1时刻相遇,则x 0=23xB .若a 、b 在t 12时刻相遇,则下次相遇时刻为2t 1C .若a 、b 在t 12时刻相遇,则x 0=12xD .若a 、b 在t 1时刻相遇,则下次相遇时刻为2t 1解析 由图可知,a 车的初速度等于2v ,在t 1时间内,a 车的位移为x ,则b 车的位移为13x ,若a 、b 在t 1时刻相遇,则x 0=x -13x =23x ,A 选项正确;若a 、b 在t 12时刻相遇,如图所示,x 0等于阴影部分对应的距离,由几何关系可知x 0=12x ,由图象中的对称关系可知,下次相遇的时刻为32t 1,C 选项正确,B 选项错误;若a 、b 在t 1时刻相遇,则t 1时刻后v b >v a ,两车不能再次相遇,D 选项错误。
答案 AC10.(多选) 放在水平面上的物体,在力F 作用下开始运动,以物体静止时的位置为坐标原点,力F 的方向为正方向建立x 轴,物体的加速度随位移的变化图象如图9所示。
下列说法中正确的是( )图9A .0~x 2过程中物体做匀加速直线运动,x 2~x 3过程中物体做匀减速直线运动B .位移为x 1时,物体的速度大小为2a 0x 1C .位移为x 2时,物体的速度达到最大D .物体的最大速度为a 0 x 2+x 3解析 在0~x 2过程中物体的加速度不变(恒为a 0),物体做匀加速直线运动,在x 2~x 3过程中,虽然加速度大小在减小,但方向仍为正方向,与物体开始运动的方向相同,物体仍做加速运动,A 错误;由初速度为零的匀加速直线运动速度位移关系式v 2=2ax 可得,位移为x 1时,物体的速度大小v 1=2a 0x 1,B 正确;在位移为x 3时,加速度减小为零,速度达到最大,由速度位移关系式可知,速度的平方可由a -x 图线包围的面积的2倍来表示,即v m =2×a 0×x 2+x 32=a 0 x 2+x 3 ,C 错误,D 正确。
答案 BD11.(2014·池州一中高三第一次月考) 随着机动车数量的增加,交通安全问题日益凸显,分析交通违法事例,将警示我们遵守交通法规,珍惜生命。
如图10所示为某型号货车紧急制动时(假设做匀减速直线运动)的v 2-x 图象(v 为货车的速度,x 为制动距离),其中图线1为满载时符合安全要求的制动图象,图线2为严重超载时的制动图象。
某路段限速72 km/h ,是根据该型号货车满载时安全制动时间和制动距离确定的,现有一辆该型号的货车严重超载并以54 km/h 的速度行驶。
通过计算求解:图10(1)驾驶员紧急制动时,该型号严重超载的货车制动时间和制动距离是否符合安全要求;(2)若驾驶员从发现险情到采取紧急制动措施的反应时间为1 s,则该型号货车满载时以72 km/h速度正常行驶的跟车距离至少应为多远。
解析(1)根据速度位移公式v2-v20=2ax,有v2=2ax+v20,图线斜率的一半表示加速度;根据题图象得到:满载时,加速度为5 m/s2,严重超载时加速度为2.5 m/s2;设该型号货车满载时以72 km/h(20 m/s)的速度减速,制动距离x1=v22a1=4002×5m=40 m,制动时间为t1=va1=205s=4 s;设该型号货车严重超载时以54 km/h(15 m/s)的速度减速,制动距离x2=v′22a2=1522×2.5m=45 m>x1,制动时间为t2=v′a2=152.5s=6 s>t1;所以驾驶员紧急制动时,该型号严重超载的货车制动时间和制动距离均不符合安全要求。
(2)货车在反应时间内做匀速直线运动x3=vt3=20×1 m=20 m,跟车距离x=v22a1+x3=40 m+20 m=60 m。
答案(1)不符合(2)60 m12.(2014·新课标全国卷Ⅱ,24)2012年10月,奥地利极限运动员菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39 km的高空后跳下,经过4分20秒到达距地面约1.5 km高度处,打开降落伞并成功落地,打破了跳伞运动的多项世界纪录。