2020-2021学年新教材物理粤教版必修第三册学案：第一章 第四节 电势能与电势
第四节电势能与电势
新课程标准
学业质量目标
1.知道静电场中的
电荷具有电势能。
2.了解电势能和电
势的含义。
合格性考试
1.知道电场力做功的特点,掌握电
场力做功与电势能变化的关系。
2.能用比值法定义电势。
选择性考试
1.通过类比法分析得出电场力做
功与电势能变化的关系。
2.理解电势的定义、定义式、单位,
能根据电场线判断电势高低。
必备知识·自主学习
一、电场力做功
如图,在电场强度为E的匀强电场中,一个点电荷+q沿不同路径(①沿电场方向,②沿折线ACB,③沿曲线ADB)从A点移动到B点,分析讨论:
(1)沿不同路径电场力做功相同吗?
(2)电场力对电荷做功的特点是什么?
提示:(1)电场力做功相同。(2)电场力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关。
1.电场力做功:在匀强电场中,电场力做功W=qE l cos θ。其中θ为电场力与位移方向之间的夹角。
2.电场力做功的特点:在静电场中移动电荷时,电场力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关(选填“有关”或“无关”),与电荷经过的路径无关(选填“有关”或“无关”)。
二、电势能
一个试探电荷在匀强电场中某点由静止释放,它将如何运动?动能将如何变化?(不计重力)是什么能转化为试探电荷的动能的呢?
提示:做初速度为零的匀加速直线运动,动能增大,电势能转化为动能。
1.电势能:电荷在电场中具有的势能,用E p表示。
2.电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于电势能的减少量。
表达式:W AB=E pA-E pB。
3.电势能的大小:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置时电场力做的功E pA=W AO。
4.零势能位置:电场中规定的电势能为零的位置,通常把离场源电荷无穷远处或大地处的电势能规定为零。
三、电势
1.定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电量的比值。
2.公式:φ=。
3.单位:国际单位制中,电势的单位是伏特,符号是V,1 V=1 J/C。
4.特点:
(1)相对性:电场中各点电势的高低,与所选取的零电势的位置有关,一般情况下取无穷远或地球为零电势位置。
(2)标矢性:电势是标量,只有大小,没有方向,但有正负。
5.与电场线的关系:沿电场线方向电势逐渐降低。
四、等势面
如图所示是我们在地理上学到的等高线的表示方法,类比到电场中,我们怎么用类似的方法表示电场中电势相等的各点呢?
提示:等势面。
1.定义:电场中电势相等的各点构成的面。
2.等势面的特点:
(1)在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。
(2)电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
(3)两个不同的等势面永不相交。
(1)只要电荷在电场中移动,电场力一定做功。(×)
(2)电场力做功与重力做功类似,与初末位置有关,与路径无关。
(√)
(3)电荷从电场中的A点运动到B点,路径不同,电场力做功不同。
(×)
(4)某点的场强为零,电荷在该点的电势能一定为零。(×)
(5)正电荷和负电荷沿着电场线运动,电势能均减小。(×)
(6)电荷在电势高处具有的电势能一定大。(×)
(7)电场线密集处场强大,电势高。(×)
(8)某一点的电势为零,其场强一定为零。(×)
(9)某点的电势为零,电荷在该点的电势能一定为零。(√)
(10)电荷在等势面上移动时不受电场力作用,所以不做功。(×)
(11)匀强电场中的等势面是相互平行且垂直于电场线的一簇平面。
(√)
关键能力·合作学习
知识点一电场力做功的特点
1.电场力做功的特点:在匀强电场中移动电荷时,电场力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关。
2.电场力做功正负的判定:
(1)若电场力是恒力,当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时,电场力做正功;夹角为钝角时,电场力做负功;夹角为直角时,电场力不做功。
(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断。此法常用于判断曲线运动
中变化电场力的做功情况。夹角是锐角时,电场力做正功;夹角是钝角时,电场力做负功;电场力和瞬时速度方向垂直时,电场力不做功。(3)根据电势能的变化情况判断。由电场力做功与电势能变化的关系可知:若电势能增加,则电场力做负功;若电势能减少,则电场力做正功。
(4)若物体只受电场力作用,可根据动能的变化情况判断。根据动能定理,若物体的动能增加,则电场力做正功;若物体的动能减少,则电场力做负功。
【典例】
如图所示,在E=5×105 V/m的匀强电场中,有A、B两点,它们间的距离为2 cm,两点的连线与场强方向成60°角。将一个电荷量为-2×10-5 C 的电荷由A移到B。
问:在此过程中,电场力对该电荷做了多少功?
【解析】电荷由A移动到B的过程中,电场力对该电荷做的功W=q ELcos60°=
-0.1 J。
求电场力做功的方法
(1)可类比重力做功的研究方法来研究电场力做功的情况。
(2)若电荷在匀强电场中做直线运动,可直接应用功的定义式W=FLcosθ求解。
(3)若电荷在非匀强电场中做直线运动,可以先求出全过程中电场力的平均值,再利用功的定义式求解。
(多选)如图所示,在等量异种电荷形成的电场中,画一正方形ABCD,对角线AC与两点电荷连线重合,两对角线交点O恰为电荷连线的中点。下列说法正确的
是 ( )
A.B、D两点的电场强度相同
B.A点的电场强度大于C点的电场强度且两点电场强度方向相同
C.一电子沿B→C→O→D路径移动到D点,电场力一直做正功
D.一电子沿对角线B→O→D路径移动,电场力不做功
【解析】选A、D。由于B、D两点处在等量异种电荷的中垂线上,且关于O点对称,因此其电场强度大小相等,方向均水平向右,A点的电场强度与C点的电场强度大小相等、方向相同。故A正确,B错误;电子沿B →C→O→D路径移动到D点,先靠近负电荷,电场力做负功,后远离负电荷,电场力做正功,因此电场力先做负功,后做正功,C错误;从B→O→D 的过程中,速度方向始终与电场线方向垂直,故电场力不做功,故D正确。
【加固训练】
(多选)如图所示的匀强电场的区域内,电场强度为E,由A、B、C、D、
A′、B′、C′、D′作为顶点构成一正方体空间,电场方向与面ABCD 垂直。下列说法正确的是( )
A.带电粒子在ABCD平面上移动,电场力不做功
B.带正电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点,电场力做负功
C.带负电的粒子从A点沿路径A→D→D′移到D′点,电场力做正功
D.带电粒子从A点移到C′点,沿对角线A→C′与沿路径A→B→B′→C′电场力做功相同
【解析】选A、D。电场方向与平面ABCD垂直,在该平面上移动电荷,电场力方向总是跟位移方向垂直,故电场力不做功,所以选项A正确;带正电的粒子从A点沿路径A→D运动,电场力不做功,而沿路径D→D′移到D′点时,电场力方向与运动方向一致,所以电场力做正功,选项B错误;同理,带负电的粒子从A点沿路径A→D运动,电场力不做功,而沿路径D→D′移到D′点的过程中,电场力做负功,选项C错误;电场力做功与重力做功类似,与经过的路径无关,带电粒子沿对角线A→C′与沿路径A→B→B′→C′经过的路径不同,但都是从A点移到C′点,所以电场力做功相同,选项D正确。
知识点二电场力做功与电势能变化的关系
1.电势能的性质:
(1)标矢性:电势能是标量,有正负,但没有方向。电势能的正、负值仅表示大小,正值表示电势能大于参考点处的电势能,负值表示电势能小
于参考点处的电势能。
(2)相对性:电势能的相对性,其大小与选定的参考点有关。确定电荷的电势能首先应当确定参考点,也就是零势能点的位置。
(3)系统性:电势能的系统性,电势能是由电场和电荷共同决定的,属于电场和电荷系统所共有的,我们常习惯说成电场中的电荷所具有的电势能。
2.判断电势能大小的方法:
(1)做功判定法:无论是哪种电荷,只要是电场力做了正功,电荷的电势能一定是减少的;只要是电场力做了负功(克服电场力做功),电势能一定是增加的。
(2)电场线法:正电荷顺着电场线的方向移动,电势能一定减少,逆着电场线的方向移动,电势能一定增加;负电荷顺着电场线的方向移动,电势能一定增加,逆着电场线的方向移动,电势能一定减少。
(3)电性判定法:同种电荷相距越近,电势能越大,相距越远,电势能越小;异种电荷相距越近,电势能越小,相距越远,电势能越大。
3.电场力做功与电势能变化的关系:
(1)W AB=E pA-E pB。
电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加。
(2)在同一电场中,正电荷在电势高的地方电势能大,而负电荷在电势高的地方电势能小。
我们知道重力做的功和重力势能的变化互为相反数,即重力做正功,重
力势能减少,重力做负功,重力势能增加。那么电场力做的功与什么能有关系,又有怎样的关系呢?
提示:电场力做的功与电势能有关系,且电场力做正功,电势能减小,电场力做负功,电势能增大。
【典例】
如图所示,正电荷的电荷量为q,匀强电场的电场强度为E,方向与AB平行,A、B间距为d,分别求点电荷沿图中三条路径从A运动到B时,电场力对它所做的功。
【解析】电荷从A到B电场力做的功是W AB=Fd=qEd,电荷从A到C再到B电场力做的功是W ACB=FLcosθ+FL′cos90°=qEd,电荷从A到D再到B 电场力做的功是W ADB=FL1cosα+FL2cosβ=qEd。
答案:W AB=W ACB=W ADB=qEd
电场力做功与电势能变化量的关系
(1)公式:
(2)电场力做正功,电势能减少,电场力做了多少正功,电荷的电势能就减少多少;反之,电场力做负功即电荷克服电场力做功,电势能增加,电荷克服电场力做了多少功,电荷的电势能就增加多少。
(3)规定某点的电势能为零,判断电荷在另外一点的电势能的方法是:分析从参考点(零势能点)到该点电场力对电荷做的功,电场力做正功,电势能减少,该点电势能为负,反之为正。
1.(母题追问)在【典例】中点电荷沿图中三条路径从A运动到B时,电势能变化了多少?
【解析】由典例解析可知,W AB=W ACB=W ADB=qEd,电场力做正功,电势能减少,由W AB=-ΔE p可知,ΔE p=-qEd,即电势能减少了qEd。
答案:减少了qEd
2.将带电荷量为6×10-6 C的负电荷从电场中的A点移到B点,克服电场力做了3×10-5 J的功,再从B点移到C点,电场力做了1.2×10-5 J 的功,则:
(1)电荷从A点移到B点,再从B点移到C点的过程中电势能改变了多少?
(2)如果规定A点的电势能为零,则该电荷在B点和C点的电势能分别为多少?
(3)如果规定B点的电势能为零,则该电荷在A点和C点的电势能分别为多少?
【解析】(1)W AC=W AB+W BC=(-3×10-5+1.2×10-5) J=-1.8×10-5 J。
可见电势能增加了1.8×10-5 J。
(2)如果规定A点的电势能为零,由公式得该电荷在B点的电势能为
E pB=E pA-W AB=0-W AB=3×10-5 J。
同理,C点的电势能为
E pC=E pA-W AC=0-W AC=1.8×10-5 J。
(3)如果规定B点的电势能为零,则该电荷在A点的电势能为E pA′=E pB′+W AB=0+W AB=-3×10-5 J。
C点的电势能为E pC′=E pB′-W BC=0-W BC=-1.2×10-5 J。
答案:(1)增加了1.8×10-5 J (2)3×10-5 J 1.8×10-5 J
(3)-3×10-5 J -1.2×10-5 J
【加固训练】
一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时,电场力做了5×10-6 J的正功,那么( )
A.电荷在B处时将具有5×10-6 J的电势能
B.电荷在B处时将具有5×10-6 J的动能
C.电荷的电势能增加了5×10-6 J
D.电荷的动能增加了5×10-6 J
【解析】选D。电场力对电荷做了正功,表明电荷的电势能减少了。但由于不知道零势能点的位置,所以电荷在A、B点的电势能无法确定;因为电荷仅在电场力作用下运动,电场力做正功,电势能转化为动能,故只有D选项正确。
知识点三电势的特点
1.φ=是电势的定义式。电场中某点处φ的大小是由电场本身决定的,与在该点处是否放入试探电荷、电荷的电性、电荷量均无关。
2.由φ=求电势时,可将各物理量的“+”“-”直接代入计算,这样更
方便。
【典例】(多选)(2020·全国Ⅲ卷)如图,∠M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为q(q>0)的点电荷固定在P点。下列说法正确的是( )
A.沿MN边,从M点到N点,电场强度的大小逐渐增大
B.沿MN边,从M点到N点,电势先增大后减小
C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大
D.将正电荷从M点移动到N点,电场力所做的总功为负
【解析】选B、C。∠M是锐角三角形PMN最大的内角,所以PN>PM。距离点电荷越远,电场强度越小,沿MN边,从M点到N点,到P点的距离先减小后增大,所以电场强度的大小先增大后减小,A错误;点电荷带正电,沿着电场线的方向电势降低,沿MN边,从M点到N点,到P点的距离先减小后增大,电势先增大后减小,B正确;M点的电势高于N点的电势,从M点到N点,电场对正电荷做正功,电势能减小,所以正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大,所以C正确,D错误。
电势高低的判断方法
(1)电场线法:沿电场线方向,电势逐渐降低。
(2)场源电荷判断法:离场源正电荷越近的点,电势越高;离场源负电荷越近的点,电势越低。
(3)公式法:由φ=进行计算,E p、q均带各自的正负号。
(4)电势能判断法:对于正电荷,电势能越大,所在位置的电势越高;对于负电荷,电势能越小,所在位置的电势越高。
(多选)(2020·山东等级考)真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等。一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。过O点作两正电荷连线的垂线,以O 点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d,如图所示。以下说法正确的是( )
A.a点电势低于O点
B.b点电势低于c点
C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能
【解析】选B、D。由题意可知O点合场强为零,根据同种电荷之间电场线的分布可知aO之间电场线由a到O,故a点电势高于O点电势,A错误;根据同种电荷间电场线的分布情况可知b点电势低于c点电势,B 正确;根据电场线分布可知负电荷从a到b电场力做负功,电势能增加,即该试探电荷在a点的电势能小于在b点的电势能,C错误;同理根据电场线分布可知负电荷从c点到d点电场力做负功,电势能增加,即该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能,D正确。故选B、D。
【加固训练】
把带电量q=1×10-8C的正电荷,从无限远处移至电场中的A点,需克服电场力做功W=1.2×10-4 J,(取无限远处为零电势点)求:
(1)q在A点的电势能和A点的电势各是多少?
(2)q未移入电场前A点的电势是多少?
【解析】(1)正电荷从无限远处移至电场中的A点,克服电场力做功W=1.2×
10-4 J,
其电势能增加1.2×10-4 J,而电荷在无限远处电势能为零,则q在A点的电势能
E p=W=1.2×10-4 J,
φ== V=1.2×104 V
(2)电势是反映电场本身的性质的物理量,与试探电荷无关,所以q未移入电场前A点的电势仍为1.2×10-4 V。
答案:(1)1.2×10-4 J 1.2×104 V (2)见解析
知识点四等势面的特点及其与电势的关系
1.等势面的特点:
(1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时,电场力不做功。
(2)空间两等势面不相交。
(3)电场线总是和等势面垂直,且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
(4)在电场线密集的地方,等差等势面密集。在电场线稀疏的地方,等差
等势面稀疏。
(5)等势面是虚拟的,是为描述电场的性质而假想的面。
2.四种常见的典型电场等势面的对比分析:
电场等势面(实线) 特征描述
匀强
电场
垂直于电场线的一簇等间距平面
点电荷
的电场
以点电荷为球心的一簇球面
等量异
种点电
荷的电
场
连线的中垂面上的电势为零
等量同
种正点
电荷的
电场
连线上,中点电势最低,而在中垂线
上,中点电势最高。关于中点左右对
称或上下对称的点电势相等
在地理学中,为了形象地表示地形的高低,常采用在地图上画等高线的方法。在电场中,我们也可以采用类似的方法表示电势的高低分布,采用画等势线(面)的方法。如图所示为等量同种点电荷形成的电场的电势分布规律。
探究:(1)两个不同的等势面能相交吗?
(2)顺着电场线,等势面的电势如何变化?
提示:(1)不能(2)降低
【典例】如图所示,a、b两点位于以负点电荷-Q(Q>0)为球心的球面上,c 点在球面外,则( )
A.a点电场强度的大小比b点大
B.b点电场强度的大小比c点小
C.a点电势比b点高
D.b点电势比c点低
【解析】选D。负点电荷电场线和等势面如图所示,沿电场线方向电势降低,电场线的疏密表示电场强度的大小,由此可知a、b两点电场强度大小相等且大于c点电场强度的大小,选项A、B错误;c点电势高于b 点电势,b点电势等于a点电势,选项C错误,D正确。
等势面的应用
(1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差值。
(2)由等势面可以判断电场力对移动电荷做功的情况。
(3)已知等势面的形状分布,可以绘制电场线。
(4)由等差等势面的疏密,可以比较不同点电场强度的大小。
(多选)如图所示,真空中M、N处分别放置两等量异种电荷,a、b、c表示电场中的3条等势线,d点和e点位于a等势线上,
f点位于c等势线上,df平行于MN。以下说法正确的是( )
A.d点的电势高于f点的电势
B.d点的电势与e点的电势相等
C.若将一负试探电荷沿直线由d点移动到f点,则电场力先做正功、后做负功
D.若将一正试探电荷沿直线由d点移动到e点,试探电荷的电势能增加【解析】选A、B。电场线从M指向N,而沿电场线方向电势降低,所以d 点的电势高于f点的电势,选项A正确;d点和e点在同一条等势线上,所以两点电势相等,选项B正确;若将一负试探电荷沿直线由d点移动到f点过程中,电场力方向与运动方向夹角为钝角,所以电场力一直做负功,选项C错误;若将一正试探电荷沿直线由d点移动到e点,过程始
末试探电荷的电势相等,所以电场力做功为零,电势能不变,选项D错误。
【加固训练】
1.(多选)位于A、B处的两个带有不等量负电荷的点电荷在平面内的电势分布如图所示,图中实线表示等势线,则( )
A.a点和b点的电场强度相同
B.正电荷从c点移到d点,电场力做正功
C.负电荷从a点移到c点,电场力做正功
D.正电荷从e点沿图中虚线移到f点,电势能先减小后增大
【解析】选C、D。电场线与等势线垂直,易判断a、b两点的电场强度方向不相同,选项A错误;正电荷从c点移到d点,电场力做负功,选项B 错误;负电荷从a点移到c点,电场力做正功,选项C正确;正电荷从e 点沿图中虚线移到f点,电场力先做正功,后做负功,故电势能先减小后增大,故选项D正确。
2.如图所示匀强电场E的区域内,在O点处放置一点电荷+Q。a、b、c、
d、e、f为以O点为球心的球面上的点, acef平面与电场线平行, bdef 平面与电场线垂直,则下列说法中正确的是( )
A.b、d两点的电场强度相同
B.a点的电势等于f点的电势
C.点电荷+q在球面上任意两点之间移动时,电场力一定做功
D.将点电荷+q从球面上a点移动到c点的电势能变化量最大
【解析】选D。电场强度是矢量,题图中每一点的电场强度应为匀强电场E和点电荷+Q在该点产生的电场强度的合场强, b、d两点的电场强度大小相等,方向不同,A错误;把正电荷从a点移到f点,电场力做正功,所以a点的电势大于f点的电势,B错误;点电荷+q在球面bdef上任意两点之间移动时,电场力不做功,C错误;因为a、c两点所在直线与匀强电场E的方向相同,因此将点电荷+q从球面上a点移动到c点,电场力做功最多,电势能变化量最大,D正确。
【拓展例题】考查内容:φ-x 图像的理解与应用
【典例】有一静电场,其电势φ随x坐标的改变而改变,变化的图像如图所示。若将一带负电的粒子(重力不计)从坐标原点由静止释放,电场中P、Q两点的横坐标分别为1 mm、4 mm,下列说法正确的是( )
A.粒子将沿x轴正方向一直向前运动
B.粒子在P点与Q点加速度大小相等、方向相反
C.粒子经过P点与Q点时,动能相等
D.粒子经过P点与Q点时,电场力做功的功率相等
【解析】选C。根据顺着电场线方向电势降低可知,0～2 mm内,电场线沿x轴负方向,粒子所受的电场力方向沿x轴正方向,将做加速运动;在2～6 mm内电场线沿x轴正方向,粒子所受的电场力方向沿x轴负方向,做减速运动,6 mm处粒子的速度为零;然后粒子向左先做加速运动后做减速运动,即在0～6 mm间做往复运动,故A项错误;φ-x 图像的斜率大小等于电场强度E,则知P点的电场强度大于Q点的电场强度,则粒子在P点的加速度大于在Q点的加速度,加速度方向相反,故B项错误;粒子经过P点与Q点时,电势相等,则其电势能相等,由能量守恒知动能相等,故C项正确;粒子经过P点与Q点时,速率相等,但电场力不同,则电场力做功的功率不等,故D项错误。
情境·模型·素养
如图所示,不带电的物体A与带电体B叠放在一起静止在空中,带电体C 固定在绝缘地面上不动。现将物体A移走,物体B从静止经过时间t达到最大速度v m=
2 m/s。
探究:已知三个物体均可以看作质点,A与B的质量分别为0.35 kg、0.28 kg,B、C的电量分别为q B=+4×10-5C,q C=+7×10-5C且保持不变,电场力常量k=9.0×
109 N·m2/C2,g取10 m/s2,不计空气阻力。求:
2017粤教版高中物理必修一滚动检测5
2017粤教版高中物理必修一滚动检测5 滚动检测（五）利用牛顿第二定律解决问 （时间：60分钟满分：100分） 一、单选题（每小题7分） lo下而关于物体的惯性的说法中,哪些是正确的 Ao只有运动的物体才有惯性 B.物体静止时没有惯性 C.人造地球卫星有惯性 D.太空中飘荡的宇航员没有惯性 解析惯性是物体的固有属性,任何物体都有惯性. 答案C 2.关于力和运动状态的改变，下列说法不正确的是（）。 Ao物体加速度为零，则运动状态不变 B。只要速度大小和方向二者中有一个发生变化，或者二者都变化，都叫运动状态发生变 C.物体运动状态发生改变就一上受到力的作用 D.物体运动状态的改变就是指物体的加速度在改变 解析加速度为零，说明物体速度不变，运动状态不变,A正确：速度是矢呈:，速度的变化 要从大小、方向两方而去考虑，B正确；物体的运动状态变化，一泄有力的作用,物体也一泄有 加速度，但无法知逍加速度是否在改变，所以C正确,D不正确. 答案D 图］ 3.（2011 ?青岛高一检测）如图1所示，乘客在公交车上发现车厢顶部A处有一小水滴 Ao向前加速运动Bo向前减速运动 C.向后匀速运动Do向后减速运动 落下，并落在地板偏前方的万点处，由此判断公交车的运动情况是 解析水滴离开车顶后，由于惯性在水平方向上保持离开时的速度不变，而水滴落点B 在月 点正下方的前而，表明若车向前行驶，水滴下落时,车正在减速,A错，B对.若车向后减速运动 时，水滴下落时将落在月点正下方的后方,C、D错。 答案B
4?由牛顿第二立律F F可知，无论怎样小的力都可能使物体产生加速度，可是当用很
小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为（）。 A.牛顿第二左律不适用于静止的物体 B.桌子加速度很小，速度增量也很小,眼睹观察不到 C.推力小于桌子所受到的静摩擦力,加速度为负值 D.桌子所受的合力为零，加速度为零 解析牛顿第二泄律的表达式尸=加曰中的力尸是指合「外力，用很小的力推很重的桌子时，桌子不动，是因为桌子与地而间的最大静摩擦力大于推力，推力与桌子受到的静摩擦力的合力为零，所以桌子所受的合外力为零，仍然静止不动，牛顿第二泄律同样适用于静止的物体，所以A、B、C都不正确，只有D正确。 答案 5o把两只相同的弹簧测力计甲和乙串接起来，甲挂在支架上，乙的秤钩上吊一重10 N 的物体，不”计秤本身重量，当物体静止时，则两只弹簧秤的示数为 （）。 A.都是10 N B.都是5 N Co甲为10 N,乙为零 Do乙为10 N,甲为零 解析对乙秤，下挂10 N的物体，则示数应为10 N,在甲秤下挂乙秤，由于乙秤受力10N, 故乙给甲秤的作用力仍为10 N,所以甲秤读数为10 N,故B、C、D均错误,A正确。 答案A 图2 6.将物体竖直上抛，假设运动过程中空气阻力不变，其速度一时间图象如图2所示，则物体所受的重力和空气阻力之比为（）. A.1 ： 10 B.10 ： 1 C。9 ： 1 Do 8 ： 1 解析由l t图象知物体上升、下降阶段的加速度大小分别为? =决=9m/s[
粤教版高中物理必修一复习试题及答案全套
粤教版高中物理必修一复习试题及答案全套 重点强化卷 ( 一) 匀变速直线运动规律的应用 一、选择题 1．一辆汽车做匀加速直线运动， 初速度为 4 m/s ，经过 4 s 速 度达到 12 m/s ， 列说法中不正确的是 ( ) A ．汽车的加速度为 2 m/s 2 B ．汽车每秒速度的变化量为 2 m/s C ．汽车的平均速度为 6 m/s D ．汽车的位移为 32 m 22 122 －42 变化量 Δv ＝at ＝ 2× 1 m/s ＝2 m/s ，B 正确；汽车的 位移 x ＝ 2×2 m ＝32 m ，D 32 v ＝ 4 m/s ＝ 8 m/s ，C 错误． 【答案】 C 2．一物体做匀加速直线运动，通过一段位移 Δx 所用时间为 t 1.紧 接着通过 下一段位移 Δx 所用时间为 t 2，则物体运动的加速度为 ( ) 2Δx t 1 －t 2 A.t 1t 2 t 1＋ t 2 B. Δx t 1－t 2 B.t 1t 2 t 1＋t 2 2Δx t 1＋ t 2 C.t 1t 2 t 1－t 2 Δx t 1＋ t 2 D.t 1t 2 t 1－ t 2 解析】 物体做匀加速直线运动通过前一段 Δx 所用的时间为 t 1，平均速 度为 v 1＝ t1 ，物体通过后一段 Δx 所用的时间为 t 2，平均速度为 v 2＝t2.速度由 t 1＋t 2 v 2 － v 1 2Δx t 1－ t 2 v 1变化到 v 2的时间为Δt ＝t 2 t ，所以加速度 a ＝ Δt ＝2t1t2x t t 1＋t t 2 ， A 正 确． 解析】 汽车的加速度 a ＝ 12－4 m/s 2＝2 m/s 2 ，A 正确； 汽车每秒速度的 正确；汽车的平均速度：
粤教版高中物理必修二-第二学期试卷
高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作） 2010-2011第二学期物理试卷 《抛体运动》单元测试 班级：__________姓名：__________座号：__________分数：__________ 一、选择题（总分41分。其中1-7题为单选题，每题3分；8-11题为多选题，每题5分，全部选对得5分，选不全得2分，有错选和不选的得0分。） 1．关于运动的性质，以下说法中正确的是（） A．曲线运动一定是变速运动 B．变速运动一定是曲线运动 C．曲线运动一定是变加速运动 D．物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动 2．关于运动的合成和分解，下列说法正确的是（） A．合运动的时间等于两个分运动的时间之和 B．匀变速运动的轨迹可以是直线，也可以是曲线 C．曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上 D．分运动是直线运动，则合运动必是直线运动 3．关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体，比较它们落到水平地面上的时间（不计空气阻力），以下说法正确的是（） A．速度大的时间长B．速度小的时间长 C．一样长D．质量大的时间长 4．做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是（） A．大小相等，方向相同B．大小不等，方向不同 C．大小相等，方向不同D．大小不等，方向相同 5．甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1∶2 ，转动半径之比为1∶2 ，在相等时间里甲转过60°，乙转过45°，则它们所受外力的合力之比为（） A．1∶4 B．2∶3 C．4∶9 D．9∶16 6．如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是 （）
A ．绳的拉力大于A 的重力 B ．绳的拉力等于A 的重力 C ．绳的拉力小于A 的重力 D ．绳的拉力先大于A 的重力，后变为小于重力 7．如图所示，有一质量为M 的大圆环，半径为R ，被一轻杆固定后悬挂在O 点，有两个质量为m 的小环（可视为质点），同时从大环两侧的对称位置由静止滑下。两小环同时滑到大环底部时，速度都为v ，则此时大环对轻杆的拉力大小为（ ） A ．（2m +2M ）g B ．Mg －2mv 2/R C ．2m (g +v 2/R )+Mg D ．2m (v 2/R －g )+Mg 8．下列各种运动中，属于匀变速运动的有（ ） A ．匀速直线运动 B ．匀速圆周运动 C ．平抛运动 D ．竖直上抛运动 9．水滴自高处由静止开始下落，至落地前的过程中遇到水平方向吹来的风，则（ ） A ．风速越大，水滴下落的时间越长 B ．风速越大，水滴落地时的瞬时速度越大 C ．水滴着地时的瞬时速度与风速无关 D ．水滴下落的时间与风速无关 10．在宽度为d 的河中，水流速度为v 2 ，船在静水中速度为v 1（且v 1＞v 2），方向可以选择，现让该船开始渡河，则该船（ ） A ．可能的最短渡河时间为 2 d v B ．可能的最短渡河位移为d C ．只有当船头垂直河岸渡河时，渡河时间才和水速无关 D ．不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间和水速均无关 11．关于匀速圆周运动的向心力，下列说法正确的是（ ） A ．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的 B ．向心力可以是多个力的合力，也可以是其中一个力或一个力的分力 C ．对稳定的圆周运动，向心力是一个恒力 D ．向心力的效果是改变质点的线速度大小 二、实验和填空题（每空2分，共28分。） 12．一物体在水平面内沿半径 R = 20cm 的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度v = 0.2m/s ，那么，它的向心加速度为______m/s 2 ，它的周期为______s 。 13．在一段半径为R = 15m 的圆孤形水平弯道上，已知弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ = 0.70倍，则汽车拐弯时的最大速度是 m/s 。 14．如图所示，将质量为m 的小球从倾角为θ的光滑斜面上A 点 （第11题）
粤教版高中物理教材目录(详细版)
必修一 *第一章运动的描述 第一节认识运动 参考系 质点 第二节时间位移 时间与时刻 路程与位移 第三节记录物体的运动信息 打点计时器 数字计时器 第四节物体运动的速度 平均速度 瞬时速度 第五节速度变化的快慢加速度 第六节用图象描述直线运动 匀速直线运动的位移图像 匀速直线运动的速度图像 匀变速直线运动的速度图像 本章复习与测试 *第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动 落体运动的思考 记录自由落体运动轨迹 第二节自由落体运动规律 猜想与验证 自由落体运动规律 第三节从自由落体到匀变速直线运匀变速直线运动规律 两个有用的推论 第四节匀变速直线运动与汽车行驶本章复习与测试 *第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系 认识形变 弹性与弹性限度 探究弹力 力的图示 第二节研究摩擦力 滑动摩擦力 研究静摩擦力 第三节力的等效和替代 共点力 力的等效 力的替代 寻找等效力 第四节力的合成与分解 力的平行四边形定则 合力的计算 分力的计算 第五节共点力的平衡条件 第六节作用力与反作用力 探究作用力与反作用力的关系 牛顿第三定律 本章复习与测试 *第四章力与运动 第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验 牛顿第一定律 第二节影响加速度的因素 加速度与物体所受合力的关系 加速度与物体质量的关系 第三节探究物体运动与受力的关系 加速度与力的定量关系 加速度与质量的定量关系 实验数据的图像表示 第四节牛顿第二定律 数字化实验的过程及结果分析 牛顿第二定律及其数学表示 第五节牛顿第二定律的应用 第六节超重和失重 超重和失重 超重和失重的解释 完全失重现象 第七节力学单位 单位制的意义 国际单位制中的力学单位 本章复习与测试
粤教版高中物理必修一第一学期.doc
高中物理学习材料 广州市真光中学 2011－2012学年第一学期 班别 评分 姓名 学号 一、选择题（第1、2、3、4题是单项选择题，每题3分；第5、6题是双项选题，每题4 分；6小题，共20分。） 1．以下关于重力的说法正确的是（ ） A ．物体所受的重力的大小只与它的质量有关 B ．物体所受的重力方向总是跟支持它的支承面垂直 C ．静止于水平面上的物体所受的重力就是它对水平面的压力 D ．同一物体在地面上同一位置，不论是运动还是静止，所受重力都相等 2． 一个物体从静止开始做加速运动，但加速度不断减小，直到加速度等于零，在这段过 程中，运动物体 A ．速度不断减小，位移不断增大 B ．速度不断减小，位移也不断减小 C ．速度不断增大，且增加得越来越慢 D ．速度不断增加，且增加得越来越快 3．质量为1kg 的物体，放在水平面上，受到向东的力F=3N 作用向西运动，设物体与水平面 间的动摩擦因数μ=0.2，则作用在物体上的合力为（g 取10m/s 2） A 1N ，向东 B 1N ，向西 C 5N ，向东 D 5N ，向西 4、有关惯性大小的下列叙述中，正确的是 ( ) A ．物体跟接触面间的摩擦力越小，其惯性就越大 B ．物体所受的合力越大，其惯性就越大 C ．物体的质量越大，其惯性就越大 D ．物体的速度越大，其惯性就越大 5、由图1的图像中可以判断物体做的是匀变速直线运动的是 （ ） 6、如图2所示, 有A 、B 两物体, m A =2m B , 用细绳连接后放在光滑的斜面上, 在它们下滑的过 程中 （ ） A. 它们的加速度a =g sin θ B. 它们的加速度a 粤教版高中物理必修二复习试题及答案全套 重点强化卷(一) 平抛运动的规律和应用 (建议用时：60分钟) 一、选择题 1．从水平匀速飞行的直升机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，在物体下落过程中，下列说法正确的是() A．从飞机上看，物体静止 B．从飞机上看，物体始终在飞机的后方 C．从地面上看，物体做平抛运动 D．从地面上看，物体做自由落体运动 【解析】在匀速飞行的飞机上释放物体，物体有水平速度，故从地面上看，物体做平抛运动．C对、D错；飞机的速度与物体水平方向上的速度相等，故物体始终在飞机的正下方，且相对飞机的竖直位移越来越大，A、B错．【答案】 C 2．甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高h，如图1所示，甲、乙两球分别以v1、v2的初速度沿同一水平方向抛出，且不计空气阻力，则下列条件中有可能使乙球击中甲球的是() 图1 A．同时抛出，且v1＜v2 B．甲比乙后抛出，且v1＞v2 C．甲比乙早抛出，且v1＞v2 D．甲比乙早抛出，且v1＜v2 【解析】两球在竖直方向均做自由落体运动，要相遇，则甲竖直位移需比乙大，那么甲应早抛，乙应晚抛；要使两球水平位移相等，则乙的初速度应该大于甲的初速度，故D选项正确． 【答案】 D 3．人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v1，落地时速度为v2，不计空气阻力，下列选项中能表示出速度矢量的演变过程的是() 【解析】物体做平抛运动时，在水平方向上做匀速直线运动，其水平方向的分速度不变，故选项C正确． 【答案】 C 4．某同学站立于地面上，朝着地面正前方的小洞水平抛出一个小球，球出手时的高度为h，初速度为v0，结果球越过小洞，没有进入．为了将球水平抛出后恰好能抛入洞中，下列措施可行的是(不计空气阻力)() A．保持v0不变，减小h B．保持v0不变，增大h C．保持h不变，增大v0 D．同时增大h和v0 【解析】小球水平运动的距离x＝v0t，球越过小洞，没有进入，说明小球水平运动的距离偏大，可以减小t，A对，B错；选项C、D都使小球水平运动的距离变大，C、D错． 【答案】 A 5．物体以初速度v0水平抛出，当抛出后竖直位移是水平位移的2倍时，则物体抛出的时间是() A.v0 g B. 2v0 g C. 4v0 g D. 8v0 g 【解析】物体做平抛运动，其水平方向的位移为：x＝v0t，竖直方向的位 移y＝1 2gt 2且y＝2x，解得：t＝ 4v0 g，故选项C正确． 【答案】 C 6．某同学对着墙壁练习打网球，假定球在墙面上以25 m/s的速度沿水平方向反弹，落地点到墙面的距离在10 m至15 m之间．忽略空气阻力，g取10 m/s2， 选修3-1 第一章 电场 一、电场的力的性质 1．电荷及电荷守恒定律 ⑴自然界中只有正负两种电荷，元电荷e =1.60× 10-19 C ⑵使物体带电的方法有三种：①摩擦起电；②接触起电；③感应起电． ⑶电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或着从物体的一个部分转移到另一部分。在转移过程中，电荷的代数和不变（总量不变）。 ⑷两完全相同的金属球接触后分开其电量平分． 2．库仑定律 ⑴内容：在真空中两个点电荷之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。电荷间的这种作用力称静电力，又叫库伦力。 ⑵公式：122 q q F k r = (其中9229.010/k N m C =??，叫静电力常量) ⑶适用条件：①真空中②点电荷：若带电体本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多时就可看作是点电荷。★☆注意：①两点电荷间的库仑力是相互的，是一对作用力与反作用力；②计算时只需带入电荷量的绝对值。 3．电场强度 ⑴电场：带电体周围客观存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒介。 ⑵电场的基本性质：是对放入其中的电荷有力的作用。 ⑶电场强度：放入电场中某点的电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值，叫做该点的电场强度，是矢量。 a.定义式：/E F q = ，方向：正电荷在该点所受电场力的方向。 b.说明： ①/E F q =是电场强度的定义式，适用于任何电场。电场中某点的场强由电场本身决定与试探电荷q 无关。 ②2r Q k E =是真空中点电荷所形成的电场强度的决定式。某点场强E 由场源电荷Q 和距离r 决定。 （正点电荷周围某点的场强背离正电荷；负点电荷周围某点的场强指向负电荷） ③d U E =是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场，注意式中d 为两点间沿电场线方向的距离． ④电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和。 4.电场线 ⑴电场线：在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该处的场强方向一致，这样的曲线叫电场线。 ①电场线是起源于正电荷(或无穷远处)，终止于负电荷(或无穷远)； ②电场线的疏密反映电场强度的大小； ③电场线不是带电粒子在电场中运动的轨迹，只是某种情况下带电粒子运动轨迹可以与电场线重合． ⑷匀强电场：在电场中，如果各点的场强的大小和方向都相同，这样的电场叫匀强电场．匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线． 二、电场的能的性质 1.基本概念 ⑴电势差：电荷在电场中由某点A 移到另一点B 的过程中，电场力所做的功与该电荷电量的比值叫做这两点的电势差即/AB AB U W q =. （电势差是标量但有正负，正负表示某两点相对电势的高低；计算时要注意电荷的正负。） ⑵电势：电场中某点A 的电势A ?等于该点与参考点P （电势零点0P ?=）之间的电势差。（/AP A AP U W q ?==） ★☆①电势是为描述电场能的性质而引入的物理量，它由电场本身的性质决定，与是否放入电荷无关，是标量。电势的高低还与零电势点的选取有关，通常选无穷远处或大地的电势为零电势。 ②沿着电场线的方向，电势降低。（与拿什么电荷沿电场线移动无关） ⑶电势能：电荷在电场中所具有的势能叫电势能，它由电场和电荷共同决定。（q ε?=） ★☆电场力做功与电势能变化的关系： ①如同重力做功与重力势能变化的关系一样，电场力做正功时，电荷的电势能减少，电场力做负功时，电荷的电势能增加；电场力对电荷做的功等于电荷电势能的变化量。B εεε--W A AB =?= ②若只有电场力做功，动能和电势能的总能量守恒，但可以互相转化，如动能增加，电势能就减少。 2.电势与电场强度的关系 ⑴电势反映电场能的特性，而电场强度反映电场力的特性． 匀强电场 物理必修一第一章课后习题答案 第一节认识运动 1.以地球做作为参考系 2.车厢内的人是注视另一站台的火车，即人的视线以离开了地面，人不以自身为参考系，就会一另一站台的火车为参考系，显然，人习惯于以自身为参考系，故有此感觉。 3.（1）、（3） 4.以列车位参考系时，人向西运动；以地面为参考系时，人随列车向东运动。 5.在研究瓢虫的星数、翅膀扇动问题时，不可以将瓢虫视为质点。在研究瓢虫的爬行轨迹、飞行路线问题时，可以将瓢虫视为质点。 6.地球同步卫星与地球自转一周的时间一致，都是一天，因此地球同步卫星与地球总是相对静止的。 第二节时间位移 1.位移为零；路程1600m。 2.物体运动的路程不一定大于物体运动的位移，物体作直线运动并没有改变运动方向时，位移的大小才等于路程。 3.“3s内”是指时间，时间为3s；“第3s内”是指时间，时间为1s；“3s 末”是指时刻；“前3s”是指时间，时间为3s;“最后1s”是指时间，时间为1s。 4.（1）“9时0分50秒”是时刻；“21小时”是时间；“6时23分”是时刻。（2）是时刻。（3）是时刻。 5.（1）影子的边缘在“圭”上的位置可以表示时刻，就象时间坐标轴上的一点；影子边缘在“圭”上移动的距离可以表示时间，就象时间坐标轴上的 一段。 （2）经过长期观测，古人不仅了解到一天钟表影在正午最短，而且得出一年内夏至日的正午，烈日高照，表影最短；冬至日的正午，煦阳斜照，表影则最长。于是古人就以正午时的表影长度来确定节气和一年的长度。如果连续两次测得表影的最长值（或最短值），这两次最长值（或最短值）相隔的天数，就是一年365天的时间长度。 第三节记录物体的运动信息 1．下面一条纸带运动比较快，上、下两条纸带运动的时间之比是16：10。 2．在DK范围内点于点之间的距离几乎是等间距的，所以纸带做匀速直线运动，在A到D和K到N范围内，点与点之间的距离不是等间距的， 所以纸带做变速直线运动。 3．略。 第四节物体运动的速度 1．大白鲨合某优秀运动员的速度都是平均速度。大白鲨在水中的速度约为 11.94m/s，某优秀运动员的速度为2.29m/s，所以大白鲨的速度更快。2． B 3．100km/h 4．略。 第五节速度变化的快慢加速度 1．C 2．不对。匀减速直线运动的加速度就与物体的运动方向相反。 3．已知汽车运动的初速度，末速度等于零，又知减速时间，加设汽车作匀减 高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 模块综合检测(1) (时间：90分钟满分：100分) 一、选择题(本大题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求，选对的得3分，选错或不答的得0分) 1．如图所示，汽车从拱形桥顶点A匀速率运动到桥的B点．下列说法正确的是( ) A．汽车在A点受力平衡 B．A到B重力的瞬时功率减小 C．A到B汽车的机械能在减小 D．A到B汽车的机械能不变 2．飞机在竖直平面内俯冲又拉起，这一过程可看作匀速圆周运动．在最低点时，飞行员对座椅的压力为F.设飞行员所受重力为G，则飞机在最低点时( ) A．F＝0 B．F D．F f甲和F f乙大小均与汽车速率无关 5.如图所示，一只老鹰在水平面内盘旋做匀速圆周运动，则关于老鹰受力的说法正确的是( ) A．老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用 B．老鹰受重力和空气对它的作用力 C．老鹰受重力和向心力的作用 D．老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用 6．同步卫星是指相对于地面不动的人造地球卫星( ) A．它可以在地面上任一点的正上方，且离地心的距离可按需要选择不同值 B．它可以在地面上任一点的正上方，但离地心的距离是一定的 C．它只能在赤道的正上方，但离地心的距离可按需要选择不同值 D．它只能在赤道的正上方，且离地心的距离是一定的 7．下列关于离心现象的说法正确的是( ) A．当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象 B．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时，它将做背离圆心的圆周运动 C．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时它将沿切线做直线运动D．做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都突然消失时它将做曲线运动 8．如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人站在电梯上，电梯从静止开始匀加速上升，到达一定速度后再匀速上升．若以F N表示水平梯板对人的支持力，G为人受到的重力，F f 为电梯对人的静摩擦力，则下列结论正确的是( ) A．加速过程中F f≠0，F N、F f、G都做功 B．加速过程中F f≠0，F N不做功 C．加速过程中F f＝0，F N、G都做功 D．匀速过程中F f＝0，F N、G都不做功 9．一质量为m的木块静止在光滑的水平地面上，大小为F、方向与水平面成θ角的恒力作用在该木块上，经过时间t，力F的瞬时功率力( ) A．F2t cos θB．F2cos2θ 第一章 运动的描述 23?? ??? ??? ??? ????? ??????????????????? ??→?定义：物体在空间中所处的位置发生变化的运动直线运动1、曲线运动机械运动平面运动分类、空间运动匀速运动、变速运动定义：描述物体运动时所选取的参照物（假定不动）参考系选取原则：任意性、简便性、通常选地面例子：小小竹排江中游青山或两岸 定义：在研究物体运动的过程中，如果物体的大小和 形状在所研究的问质点：运动的描述?????????????题中可以忽略时，我们把物 体简化为一个点，认为物体的质量都集中在这 个点上，这个点称为质点。判定原则：物体的大小和形状在所研究的问题中能否被忽略物理思想：物理建模思想例子：研究武广高铁列车的全程运行时间时——可以 研究武广高铁列车通过北江大桥的时间时——不可以 钟表指示的读数对应的某一瞬间时刻：例子：2010年1月25日08时01分11秒初、末21 400t t t ? ?? ?????? ??????=-???两个时刻之间的间隔时间： 例子：2010年、1月、25日、8小时、1分钟、11秒两者关系： 说明：时间计算的零点，原则上任何时 刻都可以作为时刻零点，我们常常以问题中的初始时刻作为零点。物体运动轨迹的长度属标量：大小——平均速率与时间的乘积，无方向。路程：能真实的反映物体的运到情况，但不能完全确定物体位置的变化例子：奥运冠军在米跑道上跑一400? ?? ???? ??????? ?? ?? ??? ??????????圈的路程为400米（m)从物体运动的起点指向运动的终点的有向线段属标量：大小——有向线段的长度即平均速度与时间的乘积位移： 方向——起点指向终点不能真实的反映物体的运到情况，但能完全确定物体位置的变化例子：奥运冠军在米跑道上跑一圈的位移为0米（m)一种通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器实验打点计时器：????????????????? ?????????????? ??? ? ??? ???? ?????????????????????????????????????? 室常用：电磁打点计时器和电火花打点计时器工作电压——6V 交变电流(50Hz)电磁打点计时器工作方式——振针上下振动打点打点周期——0.02s 工作电压——220V 交变电流(50Hz)电火花打点计时器工作方式——电火花打点打点周期——0.02s ???????????????? 章节 1、机械功 2、功和能 一 功 和 功率3、功率 4、人与机械 1、动能的改变二 2、势能的改变能的 转化 与守 恒 3、能量守恒定律 4、能源与可持 续发展 高中物理必修 2 知识点总结 具体内容主要相关公式 ①机械功的含义▲功 W Fs cos ②机械功的计算 ①机械功原理▲ 功的原理 ②做功和能的转化W 动 W 阻 W 有用 W 额 外 W 输入 W 输 出 W 损失 ①功率的含义▲ 功率P W t ②功率与力、速度的关系 P Fv ①功率与机械效率 W 有用 P 有 用 ②机械的使用▲ 机械效率 W总P 总 ①动能 ▲动能E k 1 mv2 ②恒力做功与动能改变的关系 2 1 mv22 1 mv12 （实验 ▲动能定理Fs ③ 动能定理 2 2 ①重力势能 ▲重力势能 E p mgh ②重力做功与重力势能的改变 ③弹性势能的改变▲ 重力做功 W G E p1 E p 2 E p ①机械能的转化和守恒的实验▲ 只有重力作用下，机械能守恒探索 1 mv2 2 mgh 2 1 mv1 2 mgh 1 ②机械能守恒定律 2 2 ③能量守恒定律 ①能量转化和转移的方向性 ②能源开发与可持续发展 1 1、运动的合成与①运动的独立性 分解②运动合成与分解的方法 ①竖直下抛运动 ②竖直上抛运动 2、竖直方向上的 抛体运动 三 抛体 运动 ①什么是平抛运动 3、平抛运动②平抛运动的规律 ①斜抛运动的轨迹 ②斜抛运动物体的射高和射程 4、斜抛运动 ①线速度 ②角速度 ③周期、频率和转速 ④线速度、角速度、周期的关系 1、匀速圆周运动 快慢的描述 ①向心力及其方向 四 ②向心力的大小 匀速 ③向心加速度 圆周2、向心力与向心 运动加速度 ①转弯时的向心力实例分析 3、向心力的实例 ②竖直平面内的圆周运动实例 分析 分析 ①认识离心运动 4、离心运动②离心机械③离心运动的危 害及其防止▲竖直下抛 v t v0 gt s v0 t 1 gt2 2 ▲ 竖直上抛 v t v0 gt s v0 t 1 gt2 2 t v0 v02 h g 2g ▲抛出点坐标原点，任意时刻位置x v0t y 1 gt2 2 ▲ 斜抛初速度v0 v0x v0 cos v 0 y v0 sin ▲ 线速度v s t ▲ 角速度 t 1 ▲ 周期与频率 f T 2 r 2 ▲ v T T ▲ 向心力 F mr 2 F v2 m r ▲ 向心加速度 a 2r 或 a v2 r 2 高中物理学习材料 （灿若寒星**整理制作） 廉江市第三中学2013~2014学年度第二学期期末考试 高一级物理试题（理科） 试卷分选择题和非选择题两部分，满分100分，考试时间90分钟． 一、单项选择题（每题3分，共24分） 1、竖直上抛运动的物体，到达最高点时（ ） A 、具有向上的速度和向上的加速度 B 、速度为零，加速度向上 C 、速度为零，加速度向下 D 、具有向下的速度和向下的加速度 2、有质量相等的两颗人造地球卫星A 和B ，分别在不同的轨道上绕地球做匀速 圆周运动，两卫星的轨道半径分别为 r A 和r B ，且r A >r B ，则A 和B 两卫星相比较，以下说法正确的是（ ） A 、卫星A 的运行周期较大 B 、卫星A 受到的地球引力较大 C 、卫星A 运行的线速度较大 D 、卫星A 运行的角速度较大 3、质量为 m 的汽车，以速率v 通过半径为 r 的凹形桥，在桥面最低点时汽车 对桥面的压力大小是：（ ） A 、mg B 、r mv 2 C 、r mv mg 2- D 、r mv mg 2+ 4、下列情况中，力对物体做功的是( ) A 、物体在水平面上做匀速直线运动，合力对物体做功 B 、重力对做自由落体运动的物体做功 C、物体在水平面上运动，水平面的支持力对物体做功 D、物体在固定斜面上沿斜面下滑时，斜面的支持力对物体做功 5、在下列情况中，物体的机械能不守恒的是（不计空气阻力）：（） A、推出的铅球在空中运动的过程中 B、以一定的初速度冲上光滑斜面的物体 C、沿着斜面匀速下滑的物体 D、沿竖直方向自由下落的物体 6、关于功率的概念，下列说法中正确的是（） A、功率是描述力对物体做功多少的物理量 B、由P=W/t可知，功率与时间成反比 C、由P=Fv可知，汽车牵引力一定与速度成反比 D、某个力对物体做功越快，它的功率就一定大 7、如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空 气阻力，假设物体在桌面处的重力势能为0，则小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化为（） A、mgh ，减少mg(H-h) B、mgh ，增加mg(H+h) C、-mgh ，增加mg(H-h) D、-mgh ，减少mg(H+h) 8、下列现象中，能够表明光具有粒子性的是（） A、黑体辐射 B、光电效应 C、光的干涉 D、光的衍射 二、双项选择题（全部选对的得6分，选不全的得3分，有 选错或不答的得0分，共36分） 9、对于匀速圆周运动，下列说法正确的是（） A、匀速圆周运动是线速度不变的运动 B、匀速圆周运动是角速度不变的运动 C、物体做匀速圆周运动时一定受到恒力的作用 D、物体做匀速圆周运动时所受的合力大小不变，方向不断改变 10、下列单位中，属于功率单位的是（） 粤教版高中物理必修一复习试题及答案全套 重点强化卷(一) 匀变速直线运动规律的应用 一、选择题 1．一辆汽车做匀加速直线运动，初速度为4 m/s ，经过4 s 速度达到12 m/s ，下列说法中不正确的是( ) A ．汽车的加速度为2 m/s 2 B ．汽车每秒速度的变化量为2 m/s C ．汽车的平均速度为6 m/s D ．汽车的位移为32 m 【解析】 汽车的加速度a ＝12－44 m/s 2＝2 m/s 2，A 正确；汽车每秒速度的 变化量Δv ＝at ＝2×1 m/s ＝2 m/s ，B 正确；汽车的位移x ＝122－42 2×2 m ＝32 m ，D 正确；汽车的平均速度：v ＝324 m/s ＝8 m/s ，C 错误． 【答案】 C 2．一物体做匀加速直线运动，通过一段位移Δx 所用时间为t 1.紧接着通过下一段位移Δx 所用时间为t 2，则物体运动的加速度为( ) A. 2Δx (t 1－t 2)t 1t 2(t 1＋t 2) B.Δx (t 1－t 2)t 1t 2(t 1＋t 2) C.2Δx (t 1＋t 2)t 1t 2(t 1－t 2) D. Δx (t 1＋t 2)t 1t 2(t 1－t 2) 【解析】 物体做匀加速直线运动通过前一段Δx 所用的时间为t 1，平均速 度为v 1＝Δx t 1，物体通过后一段Δx 所用的时间为t 2，平均速度为v 2＝Δx t 2 .速度由v 1变化到v 2的时间为Δt ＝t 1＋t 22，所以加速度a ＝v 2－v 1Δt ＝2Δx (t 1－t 2)t 1t 2(t 1＋t 2) ，A 正确． 【答案】 A 1．1 认识运动 一、三维目标 1．知识与技能： （1）理解质点的概念，知道在哪些情况下物体可视为质点。 （2）理解参考系的概念，知道选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。 （3）会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。 2．过程与方法： （1）体会物理模型在探索自然规律中的作用，让学生将生活实际与物理概念相联系，通过几个具体的例子让学生自主讨论，在讨论与交流中， 自主升华为物理概念。 （2）通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法，让学生从熟悉的常见现象和已有经验出发，体验不同参考系中运动的相对性，提示参 考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性，促使学生形成勤于 观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获取知识的能力。 3．情感态度与价值观： 热爱自然，关心科技，正确方法，科学态度。 二、重点、难点 重点：质点概念的理解，如何选取参考系。 难点：什么情况下可以把物体看成质点。 三、教具 液晶投影机、笔记本电脑、三角尺。 四、教学过程 （一）引入 1．观看一段反映物体运动的动画，然后思考问题。 雄鹰在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚，连静静的山川也在“坐地日行八万里”……，宇宙中的一切物体都在不停地运动，运动是宇宙间永恒的主题，也是日常生活中常见的现象，那同学们可不可以概括一下，什么叫做运动呢？物体在空间中所处的位置发生变化，这样的运动成为机械运动。 （二）参考系 关于机械运动，同学们肯定有许多的看法，下面我们一起来围绕几个常见的场景进行讨论。（1）坐火车旅行图片（2）地球自转图片（3）地球绕太阳转动图片 请同学们设想一下，你和一位同伴正坐在这辆行驶的火车上，铁路边的人看着火车中的乘客，那同学们，请问一下，你们究竟是运动的还是没有运动？ 运动的，因为在路边的人看来，你的位置发生了改变。 没有运动，因为在你的同伴看来，你还是在我身边，位置没有发生改变。 我们再来看，我们知道，地球是时刻围绕地轴转动的，毛泽东也有着“坐地日行八万里”的诗句，那我们生活在地球上，却没有感觉到我们时刻都在运动呢? 我们都知道，地球在绕太阳转动，哥白尼的日心说才是正确的理论，但为什么我们生活在地球上，看到太阳从东边升起从西边落下，好像太阳是围绕地球运动的？ 虽然说物体的运动是永恒的，但在描述某一物体的位置随时间的变化，却又总是相对于其它物体而言的，这便是运动的相对性。看来，要描述一个物体的运动即位置随时间的变化，首先要选定“某个其它物体”做参考，然后再观察研究对象相对于这个选定物体的位置是否随时间变化以及怎样变化。像以上分析的，用来做参考的物体称为参考系。 思考：1．敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所 高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 吴川一中2011－2012学年度高一年级第二学期期中考 文科物理学业水平测试试题(无答案） 本试卷60小题，满分100 分。考试时间：90分钟。 一、单项选择题I ：本大题共30 小题，每题1 分，共30 分．在每小题列出的四个选项中， 只有一项符合题目要求。 1．下列说法中正确的是（） A、开普勒首先发现了万有引力定律 B、丹麦天文学家第谷通过对行星运动的观测研究得出了行星运动的规律 C、牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量G的数值 D、海王星是利用万有引力定律发现的一颗行星，被人们称为“笔尖下发现的行星”2．下列物理量为矢量的是( ) A．速度 B．时间 c．动能 D．功 3．在国际单位制中，力学的三个基本物理量是：长度、质量、时间，它们的单位分别是（）A．米、焦耳、秒B．米/秒2、千克、秒 C．米/秒、克、小时D．米、千克、秒 4．关于曲线运动的论述中，正确的是( ) A．作曲线运动的物体所受的合外力可能为零； B．物体不受外力时，其运动轨迹可能是直线也可能是曲线； C．作曲线运动的物体的速度一定时刻变化； D．作曲线运动的物体，其所受的合外力方向与速度方向可能一致。 5．下列说法正确的是（） A．匀速圆周运动是一种匀速运动； B．匀速圆周运动是一种匀变速运动； C．匀速圆周运动是一种变加速运动；D．因为物体做圆周运动，所以才产生向心力。6．人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度，称为第一宇宙速度。 第一宇宙速度大小是( ) A．11.2km/s B. 7.9km/s C．16.7km/s D. 7.9m/s 7．对于匀速圆周运动的物体，下列物理量中不断变化的是（） (此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 教材：粤教版高一物理必修1 授课对象：高一学生 授课人：李锦权 学院：物理与电信工程学院 学号： 1．1 认识运动 一、三维目标 1．知识与技能： （1）理解质点的概念，知道在哪些情况下物体可视为质点。 （2）理解参考系的概念，知道选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。 （3）会用坐标系描述物体的位置和位置的变化。 2．过程与方法： （1）体会物理模型在探索自然规律中的作用，让学生将生活实际与物理概念相联系，通过几个具体的例子让学生自主讨论，在讨论与交流中，自 主升华为物理概念。 （2）通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法，让学生从熟悉的常见现象和已有经验出发，体验不同参考系中运动的相对性，提示参 考系在确定物体运动时客观存在的必要性和合理性，促使学生形成勤于 观察、勤于思考的习惯，提高学生自主获取知识的能力。 3．情感态度与价值观： 热爱自然，关心科技，正确方法，科学态度。 二、重点、难点 重点：质点概念的理解，如何选取参考系。 难点：什么情况下可以把物体看成质点。 三、教具 液晶投影机、笔记本电脑、三角尺。 四、教学过程 （一）引入 1．观看一段反映物体运动的动画，然后思考问题。 雄鹰在空中翱翔，足球在绿茵场上飞滚，连静静的山川也在“坐地日行八万里”……，宇宙中的一切物体都在不停地运动，运动是宇宙间永恒的主题，也是日常生活中常见的现象，那同学们可不可以概括一下，什么叫做运动呢？物体在空间中所处的位置发生变化，这样的运动成为机械运动。 （二）参考系 关于机械运动，同学们肯定有许多的看法，下面我们一起来围绕几个常见的场景进行讨论。（1）坐火车旅行图片（2）地球自转图片（3）地球绕太阳转动图片 请同学们设想一下，你和一位同伴正坐在这辆行驶的火车上，铁路边的人看着火车中的乘客，那同学们，请问一下，你们究竟是运动的还是没有运动？运动的，因为在路边的人看来，你的位置发生了改变。 没有运动，因为在你的同伴看来，你还是在我身边，位置没有发生改变。我们再来看，我们知道，地球是时刻围绕地轴转动的，毛泽东也有着“坐地日行八万里”的诗句，那我们生活在地球上，却没有感觉到我们时刻都在运动呢? 我们都知道，地球在绕太阳转动，哥白尼的日心说才是正确的理论，但为什么我们生活在地球上，看到太阳从东边升起从西边落下，好像太阳是围绕地球运动的？ 虽然说物体的运动是永恒的，但在描述某一物体的位置随时间的变化，却又总是相对于其它物体而言的，这便是运动的相对性。看来，要描述一个物体的运动即位置随时间的变化，首先要选定“某个其它物体”做参考，然后再观察研究对象相对于这个选定物体的位置是否随时间变化以及怎样变化。像以上分析的，用来做参考的物体称为参考系。 思考：1．敦煌曲子词中有这样的诗句：“满眼风波多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行。”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参考系分别是什么？ 2．“小小竹排江中游，巍巍青山两岸走。”诗歌中隐含的参考系是什么？3．描述一个物体的运动时，参考系：_________ A．可以任意选取B．是一定的 4．选择不同的参考系来观察同一个物体的运动时，其结果：_______ A．一定不同B．可能不同C．一定相同 由于运动描述的相对性，凡是提到运动，都应该弄清楚它是相对哪个参考系而言的，要比较两个物体的运动情况，必须选择同一参考系，比较才有意义！ 物理必修一第一章课后习题答案 令狐文艳 第一节认识运动 1.以地球做作为参考系 2.车厢内的人是注视另一站台的火车，即人的视线以离开了 地面，人不以自身为参考系，就会一另一站台的火车为参考系，显然，人习惯于以自身为参考系，故有此感觉。 3.（1）、（3） 4.以列车位参考系时，人向西运动；以地面为参考系时，人 随列车向东运动。 5.在研究瓢虫的星数、翅膀扇动问题时，不可以将瓢虫视为 质点。在研究瓢虫的爬行轨迹、飞行路线问题时，可以将瓢虫视为质点。 6.地球同步卫星与地球自转一周的时间一致，都是一天，因 此地球同步卫星与地球总是相对静止的。 第二节时间位移 1.位移为零；路程1600m。 2.物体运动的路程不一定大于物体运动的位移，物体作直线 运动并没有改变运动方向时，位移的大小才等于路程。 3.“3s内”是指时间，时间为3s；“第3s内”是指时间， 时间为1s；“3s末”是指时刻；“前3s”是指时间，时间 为3s;“最后1s”是指时间，时间为1s。 4.（1）“9时0分50秒”是时刻；“21小时”是时间；“6 时23分”是时刻。（2）是时刻。（3）是时刻。 5.（1）影子的边缘在“圭”上的位置可以表示时刻，就象时 间坐标轴上的一点；影子边缘在“圭”上移动的距离可以表示时间，就象时间坐标轴上的一段。 （2）经过长期观测，古人不仅了解到一天钟表影在正午最短，而且得出一年内夏至日的正午，烈日高照，表影最短；冬至日的正午，煦阳斜照，表影则最长。于是古人就以正午时的表影长度来确定节气和一年的长度。如果连续两次测得表影的最长值（或最短值），这两次最长值（或最短值）相隔的天数，就是一年365天的时间长度。 第三节记录物体的运动信息 1．下面一条纸带运动比较快，上、下两条纸带运动的时间之比是16：10。 2．在DK范围内点于点之间的距离几乎是等间距的，所以纸带做匀速直线运动，在A到D和K到N范围内，点 与点之间的距离不是等间距的，所以纸带做变速直线 运动。 3．略。 第四节物体运动的速度 1．大白鲨合某优秀运动员的速度都是平均速度。大白鲨在水中的速度约为11.94m/s，某优秀运动员的速度为粤教版高中物理必修二复习试题及答案全套
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