高中物理能量问题总结归纳
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(每日一练)高中物理电能能量守恒定律题型总结及解题方法单选题1、如图所示,一直流电动机与阻值R=9 Ω的电阻串联在电源上,电源的电动势E=30 V,内阻r=1 Ω,闭合开关,用理想电压表测出电动机两端电压U=10 V,已知电动机线圈的电阻R M=1 Ω,则下列说法正确的是()A.通过电动机的电流为10 AB.电动机线圈电阻上的发热功率为2 WC.电源的输出功率为60 WD.电动机的输出功率为16 W答案:D解析:A.根据闭合电路欧姆定律有E=U+I(r+R)解得I=2AB.电热机的热功率P热=I2R M=22×1W=4W B错误;CD.电动机的输入功率P入=UI=10×2W=20W 电动机的输出功率P 出=P−P热=16WC错误D正确。
故选D。
2、下列说法正确的是()A.根据能量守恒定律,节约能源是没有必要的B.只有密封的金属容器才能实现静电屏蔽C.用手搓新塑料袋袋口,塑料袋更容易打开,是因为摩擦起电现象D.对于常用的干电池,体积越大,它的电动势也越大答案:C解析:A.由于能源耗散,所以节约能源是有必要的,故A错误;B.实现静电屏蔽不一定要密封的金属容器,金属网也能起到屏蔽作用,故B错误;C.用手搓新塑料袋袋口,会产生摩擦起电现象,塑料袋带同种电荷,互相排斥,所以更容易打开,故C正确; D.对于常用的干电池,无论体积大小,电动势都是1.5V,故D错误。
3、物理老师在课堂上做了一个演示实验,电路如图所示,当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时,已点亮的电灯亮度却逐渐变暗。
对这一现象的解释,下列说法正确的是()A.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压保持不变B.外电路的总电阻逐渐变小,电灯两端的电压逐渐变小C.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压逐渐变小D.外电路的总电阻逐渐变大,电灯两端的电压逐渐变大答案:B解析:当电路中点亮的电灯数目逐渐增多时,根据并联电阻的规律可知,电路中总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律I=E R 总可知干路电流增大,根据E=U+Ir 可知路端电压减小,所以加在灯泡两端的电压减小,根据P=U2 R可知灯泡的功率减小,所以亮度变暗,故选B。
高中物理能量守恒知识点引言简述能量守恒定律在物理学中的核心地位强调掌握能量守恒对于理解物理现象的重要性一、能量守恒定律的基本概念1.1 能量的定义描述能量的不同形式:机械能、内能、电能等解释能量的转换和传递1.2 能量守恒定律的表述提供能量守恒定律的标准表述讨论能量守恒在封闭系统中的适用性二、能量守恒在不同系统中的运用2.1 孤立系统解释孤立系统的特征通过实例展示能量守恒在孤立系统中的应用2.2 封闭系统对比封闭系统与孤立系统分析封闭系统中能量守恒的特殊情况2.3 开放系统描述开放系统的能量交换讨论能量守恒在开放系统中的表现形式三、能量守恒与物理定律的关系3.1 与牛顿运动定律的关联讨论能量守恒与动量守恒的关系通过实例展示两者在物理问题中的综合运用3.2 与热力学定律的联系简述热力学第一定律与能量守恒的关系讨论热力学第二定律对能量转换方向的限制四、能量守恒在物理习题中的应用4.1 基础习题提供基础的能量守恒问题详细分析解题步骤和思路4.2 进阶习题介绍更复杂的能量守恒问题讨论解题策略和技巧4.3 实验案例描述能量守恒在物理实验中的应用分析实验数据,验证能量守恒定律五、能量守恒在现代科技中的应用5.1 在工程技术中的应用举例说明能量守恒在机械设计中的重要性讨论能量守恒对提高能源利用效率的作用5.2 在环境科学中的应用讨论能量守恒在环境影响评估中的作用分析可再生能源开发中能量守恒的应用5.3 在宇宙学中的应用简述能量守恒在宇宙学研究中的重要性讨论宇宙尺度下能量守恒的特殊性结语总结能量守恒定律的核心知识点强调能量守恒在物理学习和实际应用中的重要性。
高中物理必修三第十章静电场中的能量考点总结单选题1、下列说法正确的是()A.点电荷一定是电量很小的电荷可知,电容器的电容C与电量Q成正比、与电压U成反比B.根据C=QUC.电场强度的方向就是电荷所受电场力的方向D.电场线是假想曲线,实际不存在答案:DA.从点电荷定义可知,能否看作点电荷与带电量无关,点电荷不一定是电量很小的电荷,故A错误;B.电容有电容器本身性质决定,与电荷量和电压无关,故B错误;C.正电荷所受电场力的方向与电场强度方向相同,负电荷相反,故C错误;D.电场线是假想曲线,实际不存在,故D正确。
故选D。
2、如图所示,实线表示某电场的电场线,虚线表示一带正电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设A和B 点的电势分别为φA和φB,粒子在A、B两点加速度大小分别为a A和a B,速度大小为v A和v B,电势能分别为Ep A 和Ep B,下列判断正确的是()A.v A<v B B.a A<a B C.φA<φB D.Ep A>Ep B答案:CAD.带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧,粒子从A到B过程,电场力方向与速度方向成钝角,电场力做负功,动能减小,速度减小,电势能增加,故带电粒子通过A点时的速度比通过B点时的速度大,即v A>v B,E p A<E p B故A、D错误;B.根据电场线疏密可知,E A>E B,根据F=Eq和牛顿第二定律F=ma可知a A>a B故B错误;C.根据沿着电场线方向,电势逐渐降低,故φA<φB,故C正确。
故选C。
3、空间存在着平行纸面的匀强电场,但电场的具体方向未知,现在纸面内建立直角坐标系xOy,用仪器沿Ox、Oy两个方向探测该静电场中各点电势,得到各点电势φ与横、纵坐标的函数关系如图所示。
关于该电场的电场强度E,下列说法正确的是()A.E=3V/m,方向沿x轴正方向B.E=5V/m,方向指向第一象限C.E=400V/m,方向沿y轴负方向D.E=500V/m,方向指向第三象限答案:D从题中的图像可以得到,坐标为(40,0)和(0,10cm)的A、B两点为等势点,如图所示,则电场强度的方向垂直3于AB且指向第三象限,由几何关系可知CO=OA·OBAB=8cmE=Ud=U COCO=500V/m故选D。
(每日一练)人教版高中物理电能能量守恒定律知识点归纳总结(精华版)单选题1、如图所示,雷雨时一头牛躲在树下,闪电击中了树,一个持续40μs的电流脉冲流过地面,这段时间地面形成的等势面如图。
如果前后两脚间的身体电阻为500Ω,则闪电过程中耗散在体内的能量约为()A.1000JB.2000JC.3200JD.4000J答案:C解析:由图可知加在牛前后两脚间的电压U=400kV−200kV=200kV=2×105V因此流过牛身体的电流I=UR=2×105500A=400A闪电过程中耗散在牛体内的能量Q=I2Rt=4002×500×40×10−6J=3200J 故选C。
2、一电源的电动势为E,内阻为r,仅对阻值为R的电阻供电时,通过R的电流为I,路端电压为U,供电效率为η,R消耗的功率为P。
若外电阻阻值变为2R,下列判断正确的是()A.电流变为12I B.路端电压可能为7U3C.电阻2R消耗的功率可能是7P8D.效率可能为2η答案:C解析:A.当外电阻阻值为R时,根据闭合电路欧姆定律得I=E R+r当外电阻阻值变为2R时,根据闭合电路欧姆定律得I′=E2R+r>I2故A错误;B.当外电阻阻值为R时,路端电压U=RR+rE当外电阻阻值变为2R时,路端电压U′=2R2R+rE<2U故B错误;C.根据P=U2 R又U′<2U可得P′<2P 根据P=I2R 又I′>I 2可得P′>P 2联立可得P2<P′<2P 故C正确;D.根据η=U E结合B选项,可知η′<2η故D错误。
故选C。
3、某款扫地机器人如图所示,额定功率24W,额定电流3A,正常工作时电机输出的功率为19.5W,锂电池容量9A·h,为延长锂电池寿命,当剩余电量为总容量的20%时就需要充电,则()ΩB.额定电压为6.5VA.电机的电阻为83C.正常工作时,电机产生的热量为19.5WD.充满电的电池可以正常工作时间为2.4h 答案:D解析:A.由+I2rP=P出得r=0.5Ω故A错误;B.由P=UI得额定电压U=8V故B错误;C.正常工作时,电机产生的热量Q=I2r=4.5W故C错误;D.由80%×q=It解得t=2.4h故D正确。
高中物理第十章静电场中的能量知识点总结全面整理单选题1、如图所示,在x轴上相距为L的两点固定有等量同种正电荷M、N,虚线是中心在MN的中点、边长也为L 的正方形,a、b、c、d是正方形的四个顶点,且b、d两点在x轴上。
下列说法正确的是()A.将一电子从a点由静止释放,电子可能沿ad直线运动到d点B.将一电子从a点垂直正方形所在平面以某一速度释放,电子可能做匀速圆周运动C.将一电子从a点沿直线ac移至c点过程,电子电势能先增大后减小D.将一电子从a点沿折线abc移至c点过程,静电力先做正功后做负功答案:BA.根据等量同种正电荷的电场线分布特点可知,电子从a点由静止释放时,先受到竖直向下的电场力做加速直线运动,过中心点后,受竖直向上的电场力做减速直线运动,由运动的对称性可知,电子将沿a、c连线在a、c间做往复运动,A错误;B.电子从a点垂直正方形所在平面以某一速度v释放时,受到垂直速度方向且指向MN中点的电场力Ee,若满足Ee=m v2 r该电子将做匀速圆周运动,B正确;C.沿直线ac从a至c,电势先升高后降低,电子从a点沿直线ac移至c点过程,电子电势能先减小后增大,C错误;D.将一电子从a点沿折线abc移至c点过程,静电力先做正功再做负功,再做正功最后做负功,D错误。
故选B。
2、如图所示,a、b两点位于以正点电荷+Q(Q>0)为球心的球面上,c点在球面外,则()A.a点场强的大小比b点大B.b点场强的大小比c点小C.a点电势比c点高D.b点电势比c点低答案:Ca、b在以正点电荷为球心的同一球面上,即在同一等势面上,故a点电势和b点电势相等,根据沿电场线方向电势降低可得a、b点电势都比c点高;根据点电荷电场强度的计算公式E=k Q r2可知,a点场强的大小和b点强度大小相等,b点场强的大小比c点大,故C正确,ABD错误。
故选C。
3、如图所示,一带正电的粒子以一定的初速度进入某点电荷Q产生的电场中,沿图中弯曲的虚线轨迹先后经过电场中的a、b两点。
高中物理动量和能量问题解题技巧总结在高中物理学习中,动量和能量问题是我们经常遇到的一类题型。
解决这类问题需要我们掌握一些解题技巧和方法。
本文将总结一些高中物理动量和能量问题的解题技巧,帮助学生和家长更好地应对这类题目。
一、动量问题解题技巧1. 掌握动量守恒定律:在没有外力作用的情况下,系统的总动量保持不变。
这一定律是解决动量问题的基础,我们在解题时要根据题目中给出的条件判断是否可以应用动量守恒定律。
例如,有一题如下:小明用一定质量的弹球A和另一质量相同的弹球B进行弹球实验,当弹球A以速度v向弹球B发射,两球发生碰撞后,弹球B以速度2v向后弹射。
求弹球A的速度。
解析:根据题目中给出的条件,我们可以知道碰撞前后系统的总动量保持不变。
设弹球A的速度为v',根据动量守恒定律可得:mv = m(2v) + mv'化简得:v' = -v2. 利用动量变化率求解:有些题目中给出的是物体的动量变化率,我们可以利用这一信息求解。
例如,有一题如下:一个质量为m的物体在力F作用下,速度从v1变为v2,求力F的大小。
解析:根据动量变化率的定义,动量变化率等于力的大小乘以时间。
设动量变化率为Δp,时间为Δt,根据定义可得:Δp = FΔt化简得:F = Δp/Δt二、能量问题解题技巧1. 利用能量守恒定律:在没有能量损失的情况下,系统的总能量保持不变。
我们可以根据能量守恒定律解决能量问题。
例如,有一题如下:一个质量为m的物体从高为h的位置自由下落,求它达到地面时的速度。
解析:根据能量守恒定律,物体的势能转化为动能,我们可以利用这一关系求解。
设物体达到地面时的速度为v,根据能量守恒定律可得:mgh = 1/2 mv^2化简得:v = √(2gh)2. 利用功的定义求解:有些题目中给出的是力和物体位移的关系,我们可以利用功的定义求解。
例如,有一题如下:一个质量为m的物体在力F的作用下,沿着水平方向从位置A移动到位置B,求物体所受的总功。
高考物理知识归纳(三) ---------------动量和能量1.力的三种效应:力的瞬时性(产生a )F=ma 、⇒运动状态发生变化⇒牛顿第二定律 时间积累效应(冲量)I=Ft 、⇒动量发生变化⇒动量定理 空间积累效应(做功)w=Fs ⇒动能发生变化⇒动能定理2.动量观点:动量:p=mv=KmE 2 冲量:I = F t动量定理:内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
公式: F 合t = mv ’一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)I=F 合t=F 1t 1+F 2t 2+---=∆p=P 末-P 初=mv 末-mv 初动量守恒定律:内容、守恒条件、不同的表达式及含义:'p p =;0p =∆;21p -p ∆=∆P =P ′ (系统相互作用前的总动量P 等于相互作用后的总动量P ′) ΔP =0(系统总动量变化为0)如果相互作用的系统由两个物体构成,动量守恒的具体表达式为P 1+P 2=P 1′+P 2′ (系统相互作用前的总动量等于相互作用后的总动量) m 1V 1+m 2V 2=m 1V 1′+m 2V 2′ ΔP =-ΔP '(两物体动量变化大小相等、方向相反)实际中应用有:m 1v 1+m 2v 2='22'11v m v m +; 0=m 1v 1+m 2v 2 m 1v 1+m 2v 2=(m 1+m 2)v 共 原来以动量(P)运动的物体,若其获得大小相等、方向相反的动量(-P),是导致物体静止或反向运动的临界条件。
即:P+(-P)=0注意理解四性:系统性、矢量性、同时性、相对性矢量性:对一维情况,先选定某一方向为正方向,速度方向与正方向相同的速度取正,反之取负,把矢量运算简化为代数运算。
相对性:所有速度必须是相对同一惯性参照系。
同时性:表达式中v 1和v 2必须是相互作用前同一时刻的瞬时速度,v 1’和v 2’必须是相互作用后同一时刻的瞬时速度。
【高中物理】功能关系、能量守恒定律的知识点汇总,务必掌握!知识网络图一、功能关系1.功和能(1)功是能量转化的量度,即做了多少功,就有多少能量发生了转化。
(2)做功的过程一定伴随有能量的转化,而且能量的转化必须通过做功来实现。
2.力学中常用的四种功能对应关系(1)合外力做功等于物体动能的改变:即W(合)=Ek2-Ek1=ΔEk。
(动能定理)(2)重力做功等于物体重力势能的减少:即W(G)=Ep1-Ep2=-ΔEp。
(3)弹簧弹力做功等于弹性势能的减少:即W(弹)=Ep1-Ep2=-ΔEp。
(4)除了重力和弹簧弹力之外的其他力所做的总功,等于物体机械能的改变,即W(其他力)=E2-E1=ΔE。
(功能原理)二、能量守恒定律1.内容能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
2.表达式ΔE减=ΔE增。
三、功能关系的应用1.对功能关系的进一步理解(1)做功的过程是能量转化的过程。
不同形式的能量发生相互转化是通过做功来实现的。
(2)功是能量转化的量度,功和能的关系,一是体现到不同的力做功,对应不同形式的能转化,具有一一对应关系;二是做功的多少与能量转化的多少在数量上相等。
2.不同的力做功对应不同形式的能的改变四、能量守恒定律的应用1.对定律的理解(1)某种形式的能量减少,一定有另外形式的能量增加,且减少量和增加量相等。
(2)某个物体的能量减少,一定有别的物体的能量增加,且减少量和增加量相等。
2.应用定律的一般步骤(1)分清有多少种形式的能(如动能、势能、内能、电能等)在变化。
(2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。
(3)列恒等式:ΔE减=ΔE增。
五、相对滑动物体的能量分析静摩擦力与滑动摩擦力做功特点比较。
高中物理能量守恒知识点
高中物理能量守恒的知识点主要包括以下几个方面:
1. 能量的定义:能量是物体或系统所具有的做功或产生热的能力,是物体或系统的物理属性。
2. 能量守恒定律:一个封闭系统中,能量总量在时间上保持不变。
能量既不会被创造也不会被消失,只会在不同形式之间进行转化。
3. 动能定理:动能是物体由于运动而具有的能量,其大小与物体的质量和速度有关。
动能定理表明,物体的动能等于它的质量乘以速度的平方的一半,即K = 1/2mv^2。
4. 功与功率:功是力作用下物体所做的功,即W = F·s,其中F为施加力的大小,s为力的方向上的位移。
功率是单位时间内所做的功,即P = W/t。
5. 功与能量的转化:力所做的功等于力所应用的物体的能量的变化,即W = ΔE,其中W为力所做的功,ΔE为物体的能量变化量。
6. 机械能守恒:在只有重力做功的情况下,物体的机械能守恒,即机械能的总量在运动过程中保持不变。
机械能包括动能和势能,其中势能分为重力势能和弹性势能。
7. 能量转化的例子:例如,物体从较高的位置下落时,势能转化为动能;在弹簧振动中,弹性势能与动能互相转化。
以上是高中物理能量守恒的主要知识点,通过对这些知识点的学习和理解,可以更好地理解和应用能量守恒定律,解决相关的物理问题。
高中物理能量知识点总结动能:物体由于运动而具有的能量称为动能。
动能的公式为Ek=12mv2E_k = \frac{1}{2}mv^2Ek=21mv2,其中 mmm 是物体的质量,vvv 是物体的速度。
势能:势能分为重力势能和弹性势能。
重力势能是由于物体被举高而具有的能量,公式为 Ep=mghE_p = mghEp=mgh,其中 mmm 是物体的质量,ggg 是重力加速度,hhh 是物体的高度。
弹性势能是由于物体发生弹性形变而具有的能量,其大小与形变量有关。
功:功是能量转化的量度,表示力在物体上作用一段距离所做的功。
功的公式为 W=FsW = FsW=Fs,其中 FFF 是力,sss 是物体在力的方向上移动的距离。
当力和位移之间的夹角为θ\thetaθ 时,功的公式变为 W=FscosθW = Fs\cos\thetaW=Fscosθ。
功率:功率表示做功的快慢,即单位时间内完成的功。
功率的公式为 P=WtP = \frac{W}{t}P=tW,其中 WWW 是功,ttt 是时间。
能量守恒定律:能量守恒定律是物理学中的基本原理之一,它表明在一个孤立的系统中,能量不能被创造或消失,只能从一种形式转化为另一种形式。
能量守恒定律在各种物理现象中都有广泛的应用,如机械能守恒、电磁能守恒等。
机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的情况下,系统的机械能(动能和势能之和)保持不变。
这是能量守恒定律在机械系统中的一个重要应用。
热力学第一定律:热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。
这是能量守恒定律在热力学中的一个表述。
以上是高中物理中关于能量的主要知识点总结。
在学习过程中,还需要结合具体的物理现象和问题,深入理解和应用这些知识点。
高中物理能量问题总结归纳能量总结归纳一、各种能与对应功的关系:例题1:一带电小球在从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功4J,电场力做功2J,克服空气阻力做功3J,则小球A.在a点的重力势能比在b点的小4J B.在a点的电势能比在b点的小2J C.在a点的动能比在b点的小3J D.在a点的机械能比在b点的小1J例题2:一物体放在升降机底板上,随同升降机静止开始竖直向下运动,运动过程中物体的机械能E与物体位移x关系的图像如图所示,其中Os1过程的图线为曲线,s1s2过程的图线为直线.根据该图像,下列判断正确的是: A:Os1过程中物体所受合力一定是变力 B:s1s2过程中物体不可能做匀速直线运动 C:s1s2过程中物体一定做匀减速直线运动D: Os2过程中物体的动能一定不断增大二、电场中的能量①电势、电势差和电势能的关系②注意正负电荷例题1:如图所示,相距为d的两平行金属板的电容为C,带电量为Q.有一长为L的绝缘轻杆,两端各固定电荷量分别为—q和+q的小球,不计两球的重力和两球间的库仑力.现先将杆从平行于极板的位置I缓慢移动到垂直于极板的位置Ⅱ,再从位置Ⅱ缓慢移动到无穷远处.则A.从位置I移到位置Ⅱ的过程中,两球电势能之和减小qQL dCB.从位置I移到位置Ⅱ的过程中,电场力做功为零C.从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中,两球的电势能之和不变qQL dC例题2:如图所示,空间有竖直向下的匀强电场,电场强度为E,在电场中P处静止下落一质量为m、带电量为q的小球(可视为质点)。
在P的正下方h处有一水平弹性绝缘挡板.S(挡板不影响电场的分布),小球每次与挡板相碰后电量减小到碰前的k倍(k1),而碰撞过程中小球的机械能不损失,即碰撞前后小球的速度大小不变,方向相反。
设在匀强电场中,挡板S处的电势为零,则下列D.从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中,克服电场力做功说法正确的是( )A.小球在初始位置P处的电势能为EqhB.小球第一次与挡板相碰后所能达到的最大高度大于h C.小球第一次与挡板相碰后所能达到最大高度时的电势能大于EqhD.小球与挡板每次碰撞后所能达到的最大高度与前一次碰撞所能达到的最大高度的变化量h相等1例题3:如图a所示,光滑绝缘水平面上有甲、乙两个点电荷。
t=0时,乙电荷向甲运动,速度为6 m/s,甲的速度为0。
之后,它们仅在静电力的相互作用下沿同一直线运动,它们运动的v—t图象分别如图b中甲、乙两曲线所示。
则图线可知( ) A.两电荷的电性不一定相同 B.t1时刻两电荷的电势能最小C.0~t2时间内,两电荷间的静电力先增大后减小D.0~t3时间内,甲的动能一直增大,乙的动能一直减小例题4:如图所示,L为竖直、固定的光滑绝缘杆,杆上O点套有一质量为m、带电量为-q的小环,在杆的左侧固定一电荷量为+Q的点电荷,杆上a、b两点到+Q的距离相等,Oa之间距离为h1,ab之间距离为h2,使小环从图示位置的O点静止释放后,通过a的速率为3gh1。
则下列说法正确的是 A.小环通过b点的速率为 g(3h12h2) B.小环从O到b,电场力做的功可能为零 C.小环在Oa之间的速度是先增大后减小 D.小环在ab之间的速度是先减小后增大三、电路中的能量问题电源其他形式的能输出电能内电路焦耳热输出功率最大图1电动机机械能电动机内部焦耳热效率最高例题1:用电动势为E、内电阻为r的电池组直接向线圈电阻为R的电动机供电,电动机正常工作后,测得通过的电流为I、电动机两端的电压为U,则A.电路中电流IE RrB.在时间t内,电池组消耗的化学能为IEt C.在时间t内,电动机输出的机械能是IEt-Irt 2D.以上说法都不对a A P0 例题2:如图,理想变压器原、副线圈的匝数比为k,输出端接有一交流电动机,其线圈的电阻为R。
将原线圈接在正弦交流电源两端,变压2~ b m 图7器的输入功率为P0时,电动机恰好能带动质量为m的物体匀速上升,此时理想电流表○A的示数为I。
若不计电动机的机械损耗,重力加速度为g,则下列说法正确的是P0 B.原线圈两端电压的有效值为kIR kIC.原线圈中电流的有效值为 D.副线圈两端电压的有效值为IR kA.电动机的输出功率为P 例题3:某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随N 电流I变化的图线画在同一坐标系中,如右图中的a、b、c所示。
则下列说法中正 a 确的是 b A、图线b表示输出功率PR随电流I变化的关系M B、在a、b、c三条图线上分别取横坐标相同的A、B、C 三点,这三点的纵坐标一 c 定满足关系PA=PB+PC 0 I(A) C、图中a线最高点对应的功率为最大输出功率D、b、c线的交点M与a、b线的交点N的横坐标之比为1:2,纵坐标之比为1:4例题4:某充电电池的输出功率P随电流I的变化的图象如图所示,图可知下列选项错误的是A.该电池的电动势=4V B.该电池的内阻r=1ΩC.该电池的输出功率为3W时,电路中的电流可能为1A D.该电池的输出功率为3w时,此电路的外电阻一定是3Ω例题5:某一电源的路端电压与电流的关系和电阻R1、R2的电压与电流的关系如图所示.用此电源和电阻R1、R2组成电路.R1、R2可以同时接入电路,也可以单独接入电路.为使电源输出功率最大,可采用的接法是 ( )A.将R1、R2串联后接到电源两端B.将R1、R2并联后接到电源两端 C.将R1单独接到电源两端D.将R2单独接到电源两端四、电磁感应中的能量①W安=W电②两种思想方法:动能定理和能量守恒③注重研究过程的选取④注意感生不能轻易用动能定理和能量守恒⑤各部分电量和热量与回路的关系五、曲线运动中的能量问题①画好图,理清几何关系②关键位置的分析:受力分析、临界分析③研究过程的确定:对照受力分析图分析什么力做功,防止遗漏④根据物理规律写方程⑤分析最后的做何运动————总路程⑥是否会脱离轨道3例题1:两个竖直放置的光滑半圆轨道,半径为,分别与一粗糙的水平轨道相切于A点和B点,一个质量为1kg的小球以某一速度A点水平向右运动,通过圆O2后,无碰撞通过一光滑水平木板NM,如图所示。
小球第一次到达B点时,对两个光滑半圆轨道最低点的压力差△F,与AB两点的距离x的关系图象如图所示,试根据图象求粗糙水平面的动摩擦因素。
若x=5m,小球以26J的初动能A点沿水平向右运动,试判断小球能否脱离轨道。
如果能脱离轨道,请说明理;如果不能脱离轨道,请计算小球最终会停止在何处。
图图例题2:如图所示,光滑绝缘水平面AB与倾角θ=370 ,长L=6m的绝缘斜面BC在B处圆滑相连,在斜面的C处有一与斜面垂直的弹性绝缘挡板,质量m=、所带电荷量q=5x10C的绝缘带电滑块置于斜面的中点D,整个空间存在水平向右的匀强电场,场强E=2xlON/C,现让滑块以v0=12m/s的速度沿斜面向上运动。
设滑块与挡板碰撞前后所带电荷量不变、速度大小不变,滑块和斜面间的动摩擦因数(1) 滑块第一次与挡板碰撞时的速度大小;(2) 滑块第一次与挡板碰撞后能达到左端的最远点离B 点的距离;(3) 滑块运动的总路程。
45-5求:六、应用能量守恒定律的关键是读懂情境,理清能量转化的脉络。
例题1:环保汽车将为20XX年奥运会场馆服务。
某辆以蓄电池为驱动能源的环保汽车,总质量m=3×103 kg。
当它在水平路面上以v=36 km/h的速度匀速行驶时,驱动电机的输入电流I=50 A,电压U=300 V。
在此行驶状态下:求驱动电机的输入功率P电;若驱动电机能够将输入功率的90%转化为用于牵引汽车前进的机械功率P机,求汽车所受阻力与车重的比值;设想改用太阳能电池给该车供电,其他条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积。
结合计算结果,简述你对该设想的思考。
已知太阳辐射的总功率P0=4×1026 W,太阳到地球的距离r=×1011 m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
例题2:已知太阳辐射的总功率P0=4×1026 W,太阳到地球的距离r=×1011 m,太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗,该车所用太阳能电池的能量转化效率约为15%。
如图是一种配有小型风力发电机和光电池的新型路灯,其功率为120W。
该风力发电机的线圈风叶直接带动,其产生的电流可视为正弦交流电。
已知风叶的半径为r=1m,风能的利用效率为η1=4%,风力发电机的线圈共有N=200匝,磁场的23磁感应强度为B=,线圈的面积为S1=,空气的密度为ρ=/m,太阳垂直照射到地面上单位面积上的功率为1kw,如果光电池板垂直太阳光方的平2均受光面积为S=1m,光能的利用效率为η2=20%,π取3,结果保留2位有效数字。
若某天是无风的晴天,太阳光照6小时,则太阳能光电池产生的电能可使路灯正常工作多少小时?如果在某天晚上,有8m/s的风速持续刮风6小时,则风机所发的电可供路灯正常工作多少小时?如果在一有风的晴天,经3小时的光照和风吹,路灯可正常工作7小时,则风速为多大?若通过交流电表测得风力发电机线圈的电流强度为1A,则此时风叶的转速为多少?5例题3:如图甲所示,在圆形水池正上方,有一半径为r的圆形储水桶。
水桶底部有多个水平小孔,小孔喷出的水在水池中的落点离水池中心的距离为R,水桶底部与水池水面之间的高度差是h。
为了维持水桶水面的高度不变,用水泵通过细水管将洒落的水重新抽回到高度差为H的水桶上方。
水泵效率为η1的太阳能电池板供电,电池板与水平面之间的夹角为α,太阳光竖直向下照射,太阳光垂直照射时单位时间、单位面积接受的能量为E0。
水泵的效率为η2,水泵出水口单位时间流出水的质量为m0 ,流出水流的速度大小为v0。
求水从小孔喷出时的速度大小;水泵的输出功率;为了使水泵的工作能维持水面的高度不变,太阳能电池板面积的最小值S。
例题4:如图所示,一矩形轻质柔软反射膜可绕过O点垂直纸面的水平轴转动,其在纸面上的长度为L1,垂直纸面的宽度为L2。
在膜的下端挂有一平行于转轴,质量为m,长为L3的导体棒使膜绷成平面。
在膜下方水平放置一足够大的太阳能光电池板,能接收到经反射膜反射到光电池板上的所有光能,并将光能转化成电能。
光电池板可等效为一个一电池,输出电压恒定为U,输出电流正比于光电池板接收到的光能。
导体棒处在方向竖直向上的匀强磁场B中,并与光电池....构成回路,流经导体棒的电流垂直纸面向外。
现有一束平行光水平入射,当反射膜与竖直方向成=60时,导体棒处于受力平衡状态,求此时电流强度的大小和光电池的输出功率。
当变成45时,通过调整电路使导体棒保持平衡,光电池除维持导体棒力学平衡外,还能输出多少额外电功率?θ A 6能量总结归纳一、各种能与对应功的关系:例题1:一带电小球在从空中的a点运动到b点的过程中,重力做功4J,电场力做功2J,克服空气阻力做功3J,则小球A.在a点的重力势能比在b点的小4J B.在a点的电势能比在b点的小2J C.在a点的动能比在b点的小3J D.在a点的机械能比在b点的小1J例题2:一物体放在升降机底板上,随同升降机静止开始竖直向下运动,运动过程中物体的机械能E与物体位移x关系的图像如图所示,其中Os1过程的图线为曲线,s1s2过程的图线为直线.根据该图像,下列判断正确的是: A:Os1过程中物体所受合力一定是变力 B:s1s2过程中物体不可能做匀速直线运动 C:s1s2过程中物体一定做匀减速直线运动D: Os2过程中物体的动能一定不断增大二、电场中的能量①电势、电势差和电势能的关系②注意正负电荷例题1:如图所示,相距为d的两平行金属板的电容为C,带电量为Q.有一长为L的绝缘轻杆,两端各固定电荷量分别为—q和+q的小球,不计两球的重力和两球间的库仑力.现先将杆从平行于极板的位置I缓慢移动到垂直于极板的位置Ⅱ,再从位置Ⅱ缓慢移动到无穷远处.则A.从位置I移到位置Ⅱ的过程中,两球电势能之和减小qQL dCB.从位置I移到位置Ⅱ的过程中,电场力做功为零C.从位置Ⅱ移到无穷远处的过程中,两球的电势能之和不变qQL dC例题2:如图所示,空间有竖直向下的匀强电场,电场强度为E,在电场中P处静止下落一质量为m、带电量为q的小球(可视为质点)。