【金版学案】2015-2016学年高中物理第一章第五节电流和电源练习新人教版选修1-1

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2015-2016年《金版学案》物理·必修2(粤教版)期中综合检测卷

期中综合检测卷(考试时间：50分钟分值：100分)一、选择题(本题共9小题，每题6分，共54分．在每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对得6分，漏选得3分，错选或不选得0分)1．如图所示的质点运动轨迹中，可能的是(D)2．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所做科学贡献的叙述中，正确的说法是(A)A．牛顿在前人研究基础上，提出了万有引力定律B．托勒密通过计算首先发现了海王星和冥王星C．哥白尼首先提出了“地心说”D．开普勒经过多年的天文观测和记录，提出了“日心说”的观点3．一小球被细绳拴着，在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，向心加速度大小为a，那么(AD)A．小球运动的角速度ω＝a RB．小球在时间t内通过的路程为s＝aRC．小球做圆周运动的周期T＝2πa RD．小球在时间t内可能发生的最大位移为2R解析：根据公式a＝ω2R可知，小球运动的角速度为ω＝a R，运动周期为T＝2πω＝2πRa，选项A正确，选项C错误；小球运动的线速度为v＝aR，时间t内通过的路程(即弧长)为s＝t aR，选项B错误；圆周运动物体的最大位移等于2R，选项D正确．4．如图所示，一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O 为圆心，使小球做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是(AC)A．小球过最高点时，杆所受的弹力可以等于零B．小球过最高点时的最小速度为gRC．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与小球所受重力方向相反D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反解析：当小球在最高点满足重力等于支持力时，速度为零，A正确，B 错误；当小球的速度等于gR 时杆的作用力为零，若小球速度大于gR 时，杆对小球有拉力，而小于gR 时杆有支持力，所以C 正确．5．以初速度v 0竖直上抛一个小球，不计空气阻力，重力加速度为g ，则下列说法正确的是(AC )A ．小球到达最高点所用的时间为v 0gB ．小球上升的最大高度为v 02gC ．小球回到抛出点时的速度大小为v 0D ．小球回到出发点所用的时间为v 02g解析：做竖直上抛运动的小球上抛到最高点的时间t ＝v 0g，根据对称性，小球从抛出到回到出发点的时间为2v 0g，回到出发点的速度大小仍为v 0，小球能达到的最大高度为H ＝v 202g，综上所述得A 、C 选项正确.6.如图所示，通过皮带传动的两个皮带轮(皮带和轮不发生相对滑动)，大轮的半径是小轮半径的2倍．A 、B 分别是大小轮边缘上的点，则A 、B 的线速度v 、角速度ω之比是(AD )A ．v A ∶vB ＝1∶1B．v A∶v B＝1∶2C．ωA∶ωB＝1∶1D．ωA∶ωB＝1∶2解析：A、B两点为皮带传动时皮带上的两点，线速度相等，即v A∶v B＝1∶1，而v＝ωr，可得ωA∶ωB＝1∶2.7．如图所示的圆锥摆中，摆球A在水平面上做匀速圆周运动，关于A的受力情况，下列说法中正确的是(CD)A．摆球A受重力、拉力和向心力的作用B．摆球A受拉力和向心力的作用C．摆球A受拉力和重力的作用D．摆球A受拉力和重力的合力提供向心力8．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内(B)A．速度一定在不断地改变，加速度也一定在不断地改变B．速度一定在不断地改变，加速度可以不变C．速度可以不变，加速度一定不断地改变D．速度可以不变，加速度也可以不变9．红蜡块可以在竖直玻璃管内的水中以速度为v0匀速上升，玻璃管从AB位置开始水平向右做匀加速直线运动，加速度大小为a.红蜡块同时从A点开始匀速上升的，则红蜡块的实际运动轨迹可能是图中的(B)A．直线P B．曲线QC．曲线R D．无法确定解析：红蜡块同时参与了两个分运动，其一是竖直向上的匀速运动，其二是水平方向的匀加速运动，物体合运动的加速度方向水平，所以红蜡块合运动的轨迹应向右偏移，即B选项正确．二、非选择题(本大题3小题，共46分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 10．(14分)在研究物体的平抛运动的实验中(1)下列哪些因素会使实验误差增大________．A．小球与斜槽间有摩擦B．安装斜槽时其末端切线不水平C．建立坐标时，y轴没画竖直D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O 较远(2)若根据实验数据得到上图所示的图象，则平抛小球的初速度为________(g 取10 m /s 2)．答案：(1)BC (2)2 m /s11．(16分)在汽车越野赛中，一个土堆可视作半径R ＝10 m 的圆弧，左侧连接水平路面，右侧与一坡度为37°斜坡连接．某车手驾车从左侧驶上土堆，经过土堆顶部时恰能离开，赛车飞行一段时间后恰沿与斜坡相同的方向进入斜坡，沿斜坡向下行驶．研究时将汽车视为质点，不计空气阻力(g ＝10 m /s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：(1)汽车经过土堆顶部的速度；(2)汽车落到斜坡上的位置与土堆顶部的水平距离．解析：(1)赛车在土堆顶部做圆周运动，且恰能离开，重力提供向心力，由牛顿第二定律mg ＝m v 2R，得v ＝gR ＝10 m /s .(2)赛车离开土堆顶部后做平抛运动，落到斜坡上时速度与水平方向夹角为37°，则有tan 37°＝v y v x ＝gt v，得t＝v tan 37°g＝0.75 s.则落到斜坡上距离土堆顶部的水平距离x＝vt＝7.5 m.答案：(1)10 m/s(2)7.5 m12．(16分)如图所示，AB为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道半径R＝0.9 m，轨道B端与水平面相切，质量m＝1 kg的光滑小球从水平面以初速度v0向B滑动，取g＝10 m/s2.(1)若v0＝6 m/s，求小球经轨道最低点B瞬间对轨道的压力为多少？(2)若小球刚好能经过A点，则小球在A点的速度至少为多大？小球离开A点后在水平面的落点与B点的距离为多少？解析：(1)小球在B点的受力分析如图：由牛顿第二定律有：N－mg＝mv20R，解得小球受到的支持力N＝mg＋mv20R＝50 N．由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力与N大小相等，方向相反，小球对轨道的压力为50 N.(2)小球恰好过最高点，即只由重力提供向心力有：mg＝mv2A R，解得小球在A点的最小速度：v A＝gR＝3 m/s.小球离开A点后做平抛运动有：2R＝12gt 2，s＝vAt，解得t＝0.6 s；s＝1.8 m.答案：(1)50 N(2)3 m/s 1.8 m。

【金版学案】20152016学年高中物理第三章第一节电磁感应现象练习新人教版选修11

【金版学案】2015-2016学年高中物理第三章第一节电磁感应现象练习新人教版选修1-1电磁感应本章在初中学过的电磁感应现象和前面学过的电场、磁场知识的基础上，讲述电磁感应现象及其基本规律，介绍电磁感应现象在日常生活和生产实际中的应用．了解发电机、变压器的工作原理，了解电能的产生、输送过程，及其在实际中的应用和对社会发展所起的巨大作用．认识到电磁感应定律的发现，及其理论与实践意义．它不仅促进了物理学理论的发展，而且法拉第等科学家在探索自然规律过程中所表现出的科学态度与科学精神，有重要的启迪和教育作用．第一节电磁感应现象►基础巩固1．(单选)发现电磁感应现象的科学家是( )A．奥斯特 B．安培C．科拉顿 D．法拉第答案：D2．(单选)发电机利用水力、风力等动力推动线圈在磁场中转动，将机械能转化为电能．这种转化利用了( )A．电流的热效应 B．电磁感应原理C．电流的磁效应 D．磁场对电流的作用原理解析：发电机的原理是线圈在磁场中转动，穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中产生感生电流，因此利用了电磁感应原理．答案：B3．(单选)如右图所示，线圈两端接在电流表上组成闭合电路．在下列情况中，电流计指针不发生偏转的是( )A．线圈不动，磁铁插入线圈B．线圈不动，磁铁从线圈中拔出C．磁铁不动，线圈上、下移动D．磁铁插在线圈内不动解析：产生感应电流的条件是穿过闭合回路的磁通量发生变化，线圈和电流计已经组成闭合回路，只要穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中就产生感应电流，电流计指针就偏转．在A、B、C三种情况下，线圈和磁铁发生相对运动，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流；而当磁铁插在线圈中不动时，线圈中虽然有磁通量，但磁通量不变化，不产生感应电流．答案：D4．(单选)分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量，则有( )A．Φ1>Φ2B．Φ1＝Φ2C．Φ1<Φ2D．无法确定解析：磁通量定义式中的S应理解为处于磁场中回路的面积．由于环1和环2在磁场中的面积相同，所以穿过这两个圆环的磁通量是相等的，即Φ1＝Φ2.答案：B5．(多选)如右图所示有一边长为L的正方形线框abcd，从某高度处自由下落，在其下方有一个宽度大于L的匀强磁场，下列过程中产生感应电流的是( )A．线框进入磁场的过程B．线框全部进入磁场到开始出磁场的过程C．线框出磁场的过程D．运动的整个过程解析：线框进入和离开磁场的过程中，穿过线框的磁通量发生变化，而线框全部进入磁场之后，磁通量不再变化．答案：AC6．(多选)下列现象中，能表明电和磁有联系的是( )A．摩擦起电B．两块磁铁相互吸引或排斥C．小磁针靠近通电导线时偏转D．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流解析：小磁针靠近通电导线时偏转，是因为受到了磁场力的作用，说明电流可以产生磁场，C选项正确．磁铁插入闭合线圈过程中，线圈中产生感应电流，说明磁可以生电，D选项正确．答案：CD7．(单选)如下图所示，矩形线圈与磁场垂直，且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外，下述过程中使线圈产生感应电流的是( )A．以bc为轴转动45°B．以ad为轴转动45°C．将线圈向下平移D．将线圈向上平移解析：当线框以ad边为轴转动(小于60°)时，穿过线框的磁通量在减小，所以在这个过程中线框中会产生感应电流．如果转过的角度超过60°，bc边将进入无磁场区，那么线框中将不产生感应电流(60°～300°)．当线框以bc边为轴转动时，如果转动的角度小于60°，则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形面积的一半的乘积)．而将线圈上、下平移时，穿过矩形线圈的磁通量不变，根据产生感应电流的条件可知选项B 对，选项A、C、D错．答案：B8．(单选)I，有一矩形线框与导线在同一平面内．在下列情况中，线框中不能产生感应电流的是( )A．导线中的电流变大B．线框向右平移C．线框以ab边为轴转动D．线框以直导线为轴转动解析：分析是否产生感应电流的关键是分析穿过闭合线框的磁通量是否变化；而分析磁通量是否变化时，既要清楚通电长直导线周围的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的两种原因：(1)由于线框所在处的磁场变化引起磁通量变化；(2)由于线框在垂直于磁场方向的投影面积变化引起磁通量变化．导线中的电流增大，使导线周围的磁场增强，穿过线框的磁通量增大，线框中产生感应电流，选项A不合题意；因离开直导线越远，磁感线分布越疏，故线框向右平移时，穿过线框的磁通量减小，线框中产生感应电流，选项B不合题意；线框以ab边为轴转动时，因线框在垂直于磁场方向的投影面积变化引起磁通量变化，线框中产生感应电流，选项C不合题意；对于选项D，先画出俯视图(如图)．由图可以看出，当线框以直导线为轴转动时，在任何一个位置穿过线框的磁感线条数均不变，因而磁通量不变，线框中无感应电流，选D.答案：D►能力提升9．(单选)某学校研究性学习小组的同学将微风电风扇与小灯泡按如下图所示的电路连接并进行实验，用手快速拨动风扇叶片，这时发现小灯泡发光，微风电风扇居然变成了“发电机”．关于该实验，下列说正确的是( )A．电风扇发电原理是电磁感应B．电风扇发电的原理是通电导线在磁场中受到力的作用C．电风扇发电过程是把电能转化为机械能D．小灯泡发光是把光能转化为电能解析：因为电风扇中有磁场，用手快速拨动风扇叶片，造成线圈切割磁感线运动产生了电流，所以电风扇发电的原理是电磁感应．答案：A10．(多选)如图所示，在通电螺旋管外套入一个圆形的有弹性的单匝线圈，单匝线圈的圆心在通电螺线管的中轴线上，那么下列情况中单匝线圈能产生感应电流的是( )A．通电螺线管通恒定直流电流B．通电螺线管通变化的电流C．单匝线圈围绕自身的圆心旋转D．单匝线圈扩大自身面积解析：通电螺线管通恒定电流，磁场分布不变，单匝线圈内没有磁通量变化，所以A 错误，B正确；单匝线圈围绕自身的圆心旋转，磁通量依然没有变化，不会产生感应电流，所以C错误；单匝线圈扩大自身面积，通电螺线管内的磁感线方向是从S极到N极，通电螺线管外的磁感线是从N极到S极，单匝线圈内的磁通量会变小，会产生感应电流，D正确．答案：BD。

《金版教程(物理)》2024导学案必修第册人教版新第十一章电路及其应用1.电源和电流含答案

《金版教程(物理）》2024导学案必修第册人教版新第十一章电路及其应用1.电源和电流1．了解电流的形成，知道什么是电源，知道电源的作用。

2.了解导体中的恒定电场，知道什么是恒定电流，知道导体中恒定电流是如何形成的。

3.知道表示电流强弱程度的物理量——电流，知和I＝nqSv。

道它的单位和方向，并能理解和应用它的两种计算公式I＝qt一电源二恒定电流1．恒定电场(1)01稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。

(2)形成：电源正、02电源、03导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。

(3)04时间变化，基本性质与05静电场相同。

(4)适用规律：在静电场中所讲的电势、电势差及其与电场强度的关系等，在恒定电场中同样适用。

2．恒定电流06大小、07方向都不随时间变化的电流。

3．电流的强弱程度——电流(1)定义：电流的08强弱程度用电流这个物理量表示。

单位时间内通过导体横截面的09电荷量越多，电流就越大。

(2)大小：如果用I表示电流、q表示在时间t内通过导体横截面的电荷量，则有I＝10q t 。

(3)单位：在国际单位制中，电流的单位是11安培，简称12安，符号是A。

1 13C＝1 A·s。

常用的电流单位还有毫安(mA)和微安(μA)，1 mA＝1410－3__A，1 μA＝1510－6__A。

(4)方向：16正电荷定向移动的方向，或17负电荷定向移动的反方向。

1．判一判(1)恒定电场与静电场的基本性质相同。

()(2)电路中有电流时，电场的分布就会随时间不断地变化。

()(3)恒定电场的电场强度不变化，一定是匀强电场。

()(4)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量就越多。

()提示：(1)√(2)×(3)×(4)√2．想一想(1)恒定电场就是静电场吗？提示：不是，静电场是静电荷产生的电场，而恒定电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的电场，但二者基本性质相同。

(2)电流有方向，所以电流是矢量吗？提示：不是，电流的计算遵循代数运算法则，所以是标量。

【金版学案】2015-2016学年高中物理第2章第1节电流和电源课件新人教版选修3-1

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►变式训练 2．一硫酸铜电解槽的横截面积为2 m2，在0.4 s内若相向通过同一横截面的铜离子和硫酸根离子分别为5.625×1018个和4.735×1018 个，则电解槽中的电流是多大？方向如何？
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解析：电解槽中的电流是铜离子和硫酸根离子分别向相反的方向运动形成的．所以电流的方向与铜离子定向移动的方向相同．
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(4)电流虽有大小和方向，但不是矢量． q (5)q＝It是求电荷量的重要公式，其变形公式I＝求出的是电流栏 t 目在时间t内的平均值，对恒定电流来说，其瞬时值与平均值相等．
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►尝试应用 3．有关电流的下列说法正确的是(D) A．因为电流有方向，因而电流是矢量 q B．由I＝知，I与q成正比，与通电时间t成反比 t C．金属导体里面电流的方向和自由电子定向移动的方向相同 D．单位时间内通过导体横截面的电量越多，导体中的电流越大
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解析：A.电流的方向是电荷移动的方向，但电流这个物理量描述 q 电流的强弱，是标量．故 A 错误．B.电流的定义 I＝，是比值定义 t 法，电流与电荷量不成正比，与时间不成反比，故 B 错误．C.电流的方向为正电荷的定向移动方向，故金属导体里面电流的方向和自由 q 电子定向移动的方向相反，故 C 错误．D.根据电流的定义 I＝，得 t q＝It，则单位时间内通过导体横截面的电量越多，导体中的电流越大，故 D 正确．故选 D.
第二章
恒定电流
第1节
电源和电流
学习
目标
1．了解形成电流的条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场．初步体会动态平衡的思想． 2．理解电流的定义，知道电流的单位、方向的规定；理解恒定电流． 3．经历金属导体内自由电子定向移动速率的推导过程，从微观的角度理解导体中电荷的定向移动与电流之间的关系．

【金版学案】2015-2016学年高中物理第一章第五节电磁感应规律的应用学案粤教版选修3-2

第五节电磁感应规律的应用1．了解法拉第电机原理以及电磁流量计原理． 2．理解电磁感应中的电路问题及其应用． 3．理解电磁感应中的图象问题及其应用． 4．理解电磁感应中的动力学问题． 5．理解电磁感应中的能量问题．1．在法拉第电机中，产生感应电动势部分相当于电源，如果它与用电器连接就构成了闭合回路．2．法拉第电机的电源部分与其他导体或线框构成了闭合回路，遵从闭合电路欧姆定律． 3．在电磁感应中切割磁感线部分或在磁场中的部分导体相当于电源，在电源内部，感应电流的方向是从电源的负极流向正极；在外电路中，电流从电源的正极流向电源的负极．电磁流量计的工作原理如图所示，导电液体在垂直于磁场的非磁性测量管内流动，与流动方向垂直的方向上产生与流量成正比的感应电动势．设感应电动势为E ，磁感应强度为B ，测量管截面内平均流速为v ，流量计导管内径为d ，管壁ab 两点间的感应电动势E ＝Bvd .管中沿途的流量为14πd 2v ，所以Q ＝πd 4BE .例电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(在单位时间内通过管内横截面的流体的体积)，假设流量计是如下图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c，流量计的两端与输送液体的管道相连接(图中虚线)．图中流量计的上、下两面是金属材料，前、后两面是绝缘材料，现在流量计所在处加磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面，当导电液体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值，已知流体的电阻率为ρ，不计电流表的内阻，则可求得流量为( )A.I B ⎝ ⎛⎭⎪⎫bR ＋ρc a B.I B ⎝ ⎛⎭⎪⎫aR ＋ρb cC.I B ⎝⎛⎭⎪⎫cR ＋ρa b D.I B ⎝⎛⎭⎪⎫cR ＋ρb a解析：流体中有长度为c 的导电液体切割磁感线产生电动势，相当于电源，感应电动势为E ＝Bcv ，内电阻为r ＝ρc ab .外电路电阻为R ，根据闭合电路欧姆定律得I ＝E R ＋r，再根据流量的定义式Q ＝bcv ，可得选项A 正确．答案：A一、单项选择题1．如右图所示，两条平行虚线之间存在匀强磁场，虚线间的距离为l ，磁场方向垂直纸面向里．abcd 是位于纸面内的梯形线圈，ad 与bc 间的距离也为l .t ＝0时刻，bc 边与磁场区域边界重合．现令线圈以恒定的速度v 沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域．取沿a →b →c →d →a 的感应电流方向为正，则在线圈穿越磁场区域的过程中，感应电流I 随时间t 变化的图线可能是(B )解析：进入磁场时，切割磁场的有效长度越来越短，电流越来越小，方向逆时针；出磁场时，切割磁场的有效长度越来越短，电流越来越小，方向顺时针．2．如下图所示，粗细均匀的电阻为r 的金属圆环，放在图示的匀强磁场中，磁感强度为B ，圆环直径为l ，另一长为l ，电阻为r2的金属棒ab 放在圆环上，接触电阻不计．当ab棒以v 0向左运动到图示虚线位置时，金属棒两端电势差为(C )A ．BLv 0 B.12BLv 0C.13BLv 0D.23BLv 0 解析：当到图示位置时，E ＝BLv 0，总电阻R ＝12r ·12r 12r ＋12r ＋12r ＝34r ，所以金属棒两端电压U＝E R ·14r ＝13BLv 0. 3．如右图所示，两个互连的相同面积的金属圆环，粗金属环的电阻为细金属环电阻的12，磁场方向垂直穿过金属环所在的区域，当磁感应强度随时间均匀变化时，若粗环内产生感应电动势，则a 、b 两点的电势差为U 1；若细环内产生感应电动势，则a 、b 两点的电势差为U 2.那么U 1∶U 2为(B)A ．1∶2B ．2∶1C ．1∶3D ．3∶1解析：由E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ·S Δt 可知产生的电动势相同，U 1、U 2为路端电压，U 1＝E R ·23R ＝23E ，同理U 2＝E3，所以U 1∶U 2＝2∶1.4．用均匀导线做成的正方形线框边长为0.2 m ，正方形的一半放在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示，在磁场以10 T/s 的变化率增强时，线框中a 、b 两点间的电势差是(B )A ．U ab ＝0.1 VB ．U ab ＝－0.1 VC ．U ab ＝0.2 VD ．U ab ＝－0.2 V解析：由E ＝ΔΦΔt ＝ΔB ·S Δt ＝10×0.02 V ＝0.2 V ，由楞次定律可知U ab ＝－E2＝－0.1 V ，选项B 正确．二、多项选择题5．下图是法拉第研制成的世界上第一台发电机模型的原理图．将铜盘放在磁场中，让磁感线垂直穿过铜盘，图中a 、b 导线与铜盘的中轴线处在同一平面内，转动铜盘，就可以使闭合电路获得电流．若图中铜盘半径为L ，匀强磁场的磁感应强度为B ，回路总电阻为R ，从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说法正确的是(AB )A ．回路中电流大小恒定B ．回路中电流方向不变，且从b 导线流进灯泡，再从a 流向旋转的铜盘C ．回路中有大小和方向作周期性变化的电流D ．若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的变化的磁场，在回路中电流大小也恒定解析：把铜盘看作若干条由中心指向边缘的铜棒组合而成，当铜盘转动时，每根铜棒都在切割磁感线，相当于电源，由右手定则知，中心为电源正极，盘边缘为负极，若干个相同的电源并联对外供电，电流方向由b 经灯泡再从a 流回铜盘，方向不变，B 对，回路中感应电动势为E ＝BL v －＝12B ωL 2，所以电流I ＝E R ＝B ωL 22R，A 对．6．如图所示，有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R ，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为B .一根质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度v m ，则(BC )A ．如果B 增大，v m 将变大 B ．如果α变大，v m 将变大C ．如果R 变大，v m 将变大D ．如果m 变小，v m 将变大解析：棒做加速度减小的加速运动，当加速度为零时速度达到最大，此时mg sin α＝F安＝BBLv m R l ，所以v m ＝mgR sin αB 2l 2，可知B 、C 对． 7．如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd 构成回路，导线所在区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd 所围区域内磁场的磁感应强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化，导体圆环将受到磁场作用力(AB )解析：C 、D 磁通量变化是均匀的，产生的感应电流是恒定的，圆环中没有磁通量的变化，没有感应电流，也就不受磁场作用力．8．如右图所示，将一个正方形导线框ABCD 置于一个范围足够大的匀强磁场中，磁场方向与其平面垂直．现在AB 、CD 的中点处连接一个电容器，其上、下极板分别为a 、b ，让匀强磁场以某一速度水平向右匀速移动，则(AC )A．ABCD回路中没有感应电流B．A与D、B与C间没有电势差C．电容器a、b两极板分别带上负电和正电D．电容器a、b两极板分别带上正电和负电解析：磁场向右匀速运动，导体AD、BC相当于向左运动，切割磁场．9．如右图所示，空间有一个方向水平的有界磁场区域，一个矩形线框，自磁场上方某一高度下落，然后进入磁场，进入磁场时，导线框平面与磁场方向垂直．则在进入时导线框可能的情况是(AB)A．变加速下落B．变减速下落C．匀减速下落D．匀加速下落解析：线框下落时的高度不同，进入磁场时的速度、产生的感应电动势、感应电流、线框所受的安培力不同，可能大于、等于或小于线框重力，故线框的运动可能有三种：变加速下落、变减速下落、匀速下落．三、非选择题(按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位．)10．如右图所示，PQNM是由粗裸导线连接两个定值电阻组合成的闭合矩形导体框，其中R1＝4 Ω、R2＝2 Ω，水平放置，金属棒ab与PQ、MN垂直，并接触良好．整个装置放在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感强度B＝0.4 T．已知ab长l＝0.5 m，金属棒ab以5 m/s 向右运动，其余电阻均忽略不计，流过棒ab的电流有多大？(不计摩擦)解析：等效电路如下图所示：产生的感应电动势为：E ＝BLv ＝0.4×0.5×5 V ＝1 V ，电阻R 1、R 2并联的总电阻为：R 并＝43Ω.由闭合电路的欧姆定律得：回路中的总电流为：I 总＝34 A.答案：34A11．圆形导线框固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直．规定磁场的正方向垂直纸面向里，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图所示．若规定顺时针方向为感应电流i 的正方向，请画出it 图象．解析：根据法拉第电磁感应定律：E ＝nΔΦΔt ＝nS ·ΔBΔt，由Bt 图象知，1～3 s ，B 的变化率相同，0～1 s 、3～4 s ，B 的变化率相同，再结合楞次定律，0～1 s 、3～4 s 内感应电流的方向为顺时针方向，1～3 s内感应电流的方向为逆时针方向．故it 图象如图所示．答案：见解析12．如图所示，把总电阻为2R 的均匀电阻丝焊接成一半径为a 的圆环，水平固定在垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场中，一长度为2a 、电阻等于R 、粗细均匀的金属棒MN 放在圆环上，与圆环始终保持良好的接触．当金属棒以恒定速度v 向右移动，且经过圆心时，求： (1)棒上电流的大小和方向及棒两端的电压U MN ； (2)在圆环和金属棒上消耗的总功率．解析：求金属棒上的瞬时电流，需先求得瞬时电动势，故用公式E ＝Blv . (1)金属棒过圆心时的电动势大小为： E ＝2Bav由闭合电路欧姆定律得电流大小为：I ＝E R 外＋r ＝2Bav R 2＋R＝4Bav 3R电流方向从N 流向M .路端电压为：U MN ＝IR 2＝2Bav3.(2)全电路的热功率为： P ＝EI ＝8B 2a 2v23R .答案：见解析。

《金新学案》高三物理一轮复习第一课时电流电阻电功及电功率课件

2011《金版新学案》高三物理一轮复习第一课时电流电阻电功及电功率课件1.有三个用电器，分别为日光灯、电烙铁和电风扇，它们的额定电压和额定功率均为“220 V,60 W”．现让它们在额定电压下工作相同时间，产生的热量() A．日光灯最多B．电烙铁最多C．电风扇最多D．一样多【解析】电烙铁是纯电阻用电器．即以发热为目的，电流通过它就是用来产热．而日光灯和电风扇是非纯电阻电路，电流通过它们时产生的热量很少，电能主要转化为其他形式的能(光能和叶片动能)．综上所述，只有B正确．【答案】 B2．关于电阻率，下列说法正确的是() A．电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B．各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度升高而增大C．所谓超导体，当其温度降低到较低的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零D．某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它制作标准电阻【解析】电阻率越小，导电性能越好，故A错；各种材料的电阻率都随温度变化而变化，金属的电阻率随温度的升高而增大，B对；超导体是温度降低到某一温度时，其电阻突然降为零，即电阻率为零，C对；锰铜合金和镍铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作标准电阻，故D对．【答案】BCD3．如下图所示是电阻R1和R2的伏安特性曲线，并且把第一象限分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域．现在把电阻R1和R2并联在电路中，消耗的电功率分别为P1和P2，并联的总电阻设为R，下列关于P1与P2的大小关系及R的伏安特性曲线所在的区域正确的是() A．特性曲线在Ⅰ区，P1＜P2B．特性曲线在Ⅲ区，P1＞P2C．特性曲线在Ⅰ区，P1＞P2D．特性曲线在Ⅲ区，P1＜P2【解析】由图可知，图线斜率的倒数表示电阻，故R1＜R2，当两电阻并联时，电压相等，由P＝U2可知，P1＞P2；并联后，由电路的串并联规律知其并联电路R＜R1，因此RR的伏安特性曲线应在Ⅰ区，故选项C正确．【答案】 C4．如图所示，三个灯泡上分别标有“110 V，40 W”“110 V,25 W”“110 V，5 W”等字样，当三个灯泡以几种不同的方式连接在电路中，只要调节可变电阻R，并在AB间加220 V的交流电，都可以使三个灯泡正常发光．当三个灯泡都正常发光时，电路中消耗的总功率可能是()A．60 W B．90 WC．130 W D．150 W【答案】BC5．在研究微型电动机的性能时，应用如下图所示的实验电路．当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V．重新调节R并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V．则这台电动机正常运转时的输出功率为() A．32 W B．44 WC．47 W D．48 W【解析】分析题意得，当电动机停止转动时，电动机相当于一个纯电阻，所以由题中，代入数据得：r＝4 Ω.重新调节R并使电动的两表读数，可以计算出电动机的内阻为r＝UI机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为P＝UI－I2r，代入数据得：P＝32 W，所以B、C、D三个选项错．综上所述，本题的正确选项应该为A.【答案】 A6．如图所示，用输出电压为1.4 V，输出电流为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0.02 WD．充电器把0.14 W的功率储蓄在电池内【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 的功率储蓄在电池内，故A、B、C正确，D错误．【答案】ABC7．电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作．设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2.则有()A ．U 1＜U 2，Q 1＝Q 2B ．U 1＝U 2，Q 1＝Q 2C ．W 1＝W 2，Q 1＞Q 2D ．W 1＜W 2，Q 1＜Q 2【解析】电动机是非纯电阻，其两端电压U 2＞IR ＝U 1，B 错；电流做的功W 1＝IU 1t ，W 2＝IU 2t ，因此W 1＜W 2，C 错；产生的热量由Q ＝I 2Rt 可判断Q 1＝Q 2，A 对D 错．答案为A.【答案】 A8．一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W 与36 V ．若把此灯泡接到输出电压为18 V 的电源两端，则灯泡消耗的电功率( )A ．等于36 WB ．小于36 W ，大于9 WC ．等于9 WD ．小于36 W【解析】白炽灯正常工作时的电阻R 额＝U 2额P 额＝36 Ω，当加上18 V 电压时，P 实＝U 2实R 实＞U 2实R 额＝18236W ＝9 W ，故选项B 对．【答案】 B9．如下图所示，是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明：充电时电压恰为限制电压，历时4 h 充满．(假设充电前电池内已无电)该过程电池发热，则充电过程中转化成的电热功率为( )A ．0.087 5 WB ．0.007 29 WC ．0.735 WD ．0.647 5 W【解析】由电池容量及充电时间可求得充电电流 I ＝700 mA·h 4 h ＝175 mA.输入功率P 入＝U 充I ＝4.2×0.175 W ＝0.735 W 转化成有效功率P 有效＝U 标·I ＝3.7×0.175 W ＝0.647 5 W.电热功率ΔP ＝P 入－P 有效＝0.087 5 W ．即A 正确．【答案】 A10．如右图所示，电动机M 和灯泡L 并联之后接在直流电源上，电动机内阻r ′＝1 Ω，灯泡灯丝电阻R ＝10 Ω，电源电动势E ＝12 V ，内阻r ＝1 Ω，当电压表读数为10 V 时，求电动机对外输出的机械功率．【解析】由闭合电路欧姆定律E ＝U ＋Ir 得出干路电流I ＝E －U r ＝12－101A ＝2 A由已知条件可知，流过灯泡的电流I L ＝UR＝1 A ，通过电动机的电流I M ＝I －I L ＝1 A ，电动机输出的机械功率P M 出＝I M U －I 2M r ′＝1×10 W －12×1 W ＝9 W【答案】 9 W11．如下图所示甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器，P 、Q 为电极，设a ＝1 m ，b ＝0.2 m ，c ＝0.1 m ，当里面注满某电解液，且P 、Q 加上电压后，其U －I 图线如图乙所示，当U ＝10 V 时，求电解液的电阻率ρ是多少？【解析】由图乙可求得电解液的电阻为R ＝U I ＝105×10－3 Ω＝2 000 Ω由图甲可知电解液长为：l ＝a ＝1 m截面积为：S ＝bc ＝0.02 m 2结合电阻定律R ＝ρl S ，得ρ＝RS l ＝2 000×0.021Ω·m＝40 Ω·m.【答案】 40 Ω·m12．如下图所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉子，恒定电压U ＝12 V ，电解槽内阻r A ＝2 Ω，当K 1闭合，K 2、K 3断开时，A 示数6 A ；当K 2闭合，K 1、K 3断开时，A 示数5 A ，且电动机输出功率为35 W ；当K 3闭合，K 1、K 2断开时，A 示数为4 A ．求：(1)电炉子的电阻及发热功率各多大？ (2)电动机的内阻是多少？(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？【解析】 (1)电炉子为纯电阻，由欧姆定律I ＝U R ，得R ＝U I 1＝126 Ω＝2 Ω其发热功率为P R ＝UI 1＝12×6 W ＝72 W(2)电动机为非纯电阻，由能量守恒定律得UI 2＝I 22r M ＋P 输出所以：r M ＝UI 2－P 输出I 22＝12×5－3552 Ω＝1 Ω(3)电解槽工作时，由能量守恒定律得： P 化＝UI 3－I 23r A所以P 化＝(12×4－42×2) W＝16 W【答案】(1)2 Ω72 W(2)1 Ω(3)16 W。

人教版高中选修1-1物理1.5电流和电源教案(1)

一、电流形成电流的条件我们在初中已经学过，电荷的定向移动形成电流．因此，要形成电流首先就要有能自由移动的电荷——自由电荷．但是，只有自由电荷还是不能形成电流的．在通常的情况下，导体中的自由电荷不停地做无规则的热运动，在同一时刻朝任何方向运动的都有．对于导体的任意一个截面来说，任意时刻从两侧穿过它的自由电荷都相等（图2-1）．在这种情况下，导体中的自由电荷没有定向移动，因而没有电流．如果把导体的两端分别接到电池的两极上，导体中就会有电流．图2-2中的灯泡发光，就是由于把它的两端分别接到了干电池的两极上，灯丝中有电流通过的缘故．我们知道，电池的两极间有电压，即有电势差．当导体的两端与电池的两极接通时，它的两端也有了电压，导体中就有了电场．这样，导体中的自由电荷在电场力的作用下定向移动，形成了电流．所以，导体中产生电流的条件是：导体两端存在电压．用手电筒照明时，需要手电筒持续发光；使用电动机时，需要它连续运转．也就是说，我们通常需要持续的电流．为了使导体中有持续的电流，必须使导体两端保持持续的电压．手电筒电路里，持续的电压是由干电池提供的．汽车电路里，持续的电压是由蓄电池、发电机提供的．干电池、蓄电池、发电机都是电源．在电路中，电源的作用就是保持导体两端的电压，使电路有持续的电流．电流强度在单位时间内，通过导体横截面的电荷多，电流就强，电荷少，电流就弱．如果在时间t内通过导体横截面的电量是q，比值通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值，叫做电流强度．简称电流．电流的符号是I，在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A．如果在1秒内通过导体横截面的电量是1库，导体中的电流就是1安．电流的常用单位还有毫安（mA）和微安（μA）．1mA=10-3A，1μA=10-6A．电流可能是正电荷的定向移动，也可能是负电荷的定向移动，还可能是正负电荷同时向相反方向的移动．习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．在金属导体中，电流的方向与自由电子的定向移动的方向相反（图2-3）．而在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同，与负离子定向移动的方向相反．方向不随时间而改变的电流叫直流．方向和强弱都不随时间而改变的电流叫恒定电流，通常所说的直流常常是指恒定电流．。

2019秋金版学案物理·选修1-1(人教版)练习：第一章第五节电流和电源

第一章电场电流第五节电流和电源A级　抓基础1．满足下面哪一个条件，就能产生持续电流( )A．有自由电子B．导体两端有电压C．任何物体两端有电压D．导体两端有恒定电压解析：产生持续电流的条件是：物体内有大量自由电荷；两端有恒定电压，所以A、B、C错误，D正确．答案：D2．(多选)关于电流的方向，下列说法中正确的是( )A．电源供电的外部电路中，电流的方向是从正极一端流向负极一端B．在电源内部，电流的方向是从正极一端流向负极一端C．电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同D．电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板解析：在闭合电路中，电源电动势类似于抽水机的功能．抽水机能从低处往高处送水，高处的水流向低处，在抽水机的作用下低处的水能送到高处．在电源的外部电路中，电流从电源正极流向负极，在电源的内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势，所以A正确，B错误；电子带负电，电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反，C错误；电容器充电时，电子流入负极板，所以电流从负极板流出，流入正极板，D 正确．答案：AD3．一段东西方向放置的横截面积为0.05 cm 2的导电材料中，每秒内有0.4 C 正电荷向东移动，有0.6 C 负电荷向西移动，则电流大小和方向是( )A ．0.4 A ，向东B ．0.2 A ，向西C ．0.6 A ，向西D ．1 A ，向东解析：本题考查电流的计算，据题意每秒通过的电荷量为0.4 C －(－0.6 C)＝1.0 C(以向东为标准)，故电流为1 A ．方向为正电荷运动方向．答案：D4．(多选)关于电流，下列说法中正确的是( )A ．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B ．对于导体，只要其两端有电压就有电流C ．单位时间内通过导线横截面的电荷量越多，导线中的电流就越大D ．因为电流有方向，所以电流是矢量解析：由I ＝知，Q 大，I 不一定大，还要看t 的大小，故A 错Q t 误，C 正确；根据电流的形成条件知B 正确；电流的方向表示电流沿导线循行的方向，但它不是矢量，D 错误．答案：BC5．关于电流的说法中正确的是( )A ．根据I ＝，可知I 与Q 成正比Q t B ．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C．电流有方向，电流是矢量D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位解析：依据电流的定义式可知，电流与Q、t皆无关，显然选项A错误；虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以选项B错误；电流是标量，故选项C错误．答案：D6．有关电动势的说法中正确的是( )A．电源电动势的大小，等于电源没有接入电路时电源两极间的电压的大小，所以当电源接入电路时，电动势大小将发生变化B．电源提供的电能越多，电源的电动势越大C．电源的电动势越大，也就是电源内储存的电越多D．电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量解析：电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领，一般是固定不变的，是电源的属性，与电源是否接入电路无关，故D正确．答案：DB级　提能力7．下列说法中正确的是( )A．导体中电荷运动就形成了电流B．电荷量越大电流越大C．虽然电流既有大小也有方向，但是它是标量D．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同解析：电荷定向移动才能形成电流，所以选项A 错误；根据公式I ＝可知选项B 错误；规定正电荷定向移动的方向为电流方向，选项Q t D 错误．答案：C8．(多选)如图为一块手机电池的背面印有的一些符号，下列说法正确的是( )A ．该电池的容量为500 mA ·hB ．该电池的电动势为3.6 VC ．该电池在工作1 h 后达到的电流为500 mAD ．若电池以10 mA 的电流工作，可用50 h解析：电池上的3.6 V 表示电动势，500 mA ·h 表示电荷容量，可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间，由500mA ·h ＝t ×10 mA ，得t ＝50 h ，所以A 、B 、D 选项正确，C 选项错误．答案：ABD。

2015届《金版学案》(广东版)高中物理总复习课件：第一章-第2课-匀变速直线运动的规律

巧用推论Δs＝ aT2解题【例3】一个匀加速直线运动的物体，在前4 s内经过的位移为24 m，在第2个4 s内经过的位移为60 m，则这个物体的加速度和初速度各是多少？审题突破：本题考查应用匀变速直线运动基本公式或巧用推论Δs ＝aT2解题的能力．
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审题突破：本题考查对位移及平均速度的概念的理解．分析位移大小要注意物体所做的运动是直线运动还是曲线运动，如果做曲线运动，则位移必定比路程小．平均速度也要根据对应的位移来计算．
法二由公式 Δs＝aT2 得：加速度 a＝s2－t2 s1＝60－42 24＝2.25 m/s2. 根据 s1＝v0t＋21at2 得：初速度 v0＝st1－12at＝1.5 m/s. 答案：加速度 a＝2.25m/s2，初速度 v0＝1.5 m/s
方法点窍
巧用推论Δs＝aT2解题时，一定要分清两个相邻相等时间间隔内的位移及时间间隔各是多少，还要注意时间间隔要取平方.
解析：利用“逆向推理法”，把物体的运动看成逆向的初速度
为零的匀加速直线运动，则相等时间内的位移之比为7∶5∶3∶1，
所以＝答案：B
，s1＝2 17m＝. 14s1m
方法点窍
逆向思维法，即把物理问题倒过来看，使处理变得简洁；然后采用导出公式，使结果立即呈现．不过要注意顺序对应，不得颠倒．
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第一单元运动的描述研究匀变速直线运动
第2课匀变速直线运动的规律
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1．对匀变速直线运动三个基本公式的理解
速度时间公式vt＝v0＋at、位移时间公式s＝v0t＋
at2、1位移速度 2
公式
＝2avs2t ，－v是20 匀变速直线运动的三个基本公式，是解决匀变速直线

高中物理第一章电场电流电流和电源导学案新人教选修

第5节电流和电源班级：姓名：学号：一、明确目标，自主学习1．学习目标了解电源在电路中的作用了解电源的发明对人类生活产生的巨大影响2. 预习内容：可以按知识体系设置，最好分层设置1、阅读教材p.16前3段，完成问题思考中的第1题。

2、阅读教材p.16电流部分，完成问题思考中的第2、3、4题。

3、阅读教材p.17电源和电动势部分，完成问题思考中的第5、6、7题。

二、合作释疑，互相研讨一、电流问：怎样才能产生电流？（电荷的定向移动）问：产生电流需要有什么样的条件呢？问：如何规定电流的方向？（规定正电荷定向移动的方向为电流的方向）问：金属中自由电荷是电子，那么金属中的电流方向和电子运动的方向有何关系？（相反）问：导体中电流的流向如何？（在电源外部电流从正极流向负极，在内部是由负极流向正极）问：电流有强弱的不同，如何比较电流的强弱？(用通过导线横截面的电荷量Q 与所用时间t的比值来描述电流的强弱)问：在国际单位制中，电流的单位是什么？（安培简称安，符号A ）问：还有什么常用单位？（毫安mA 1mA=10-3A 微安μA1μA=10-6A ）二、电源和电动势问：那么电源的作用是什么呢？问：从能量转化的角度看，电源的作用是什么？（三、精心点拨，启发引导1．下列哪位科学家发明最早的直流电源( )A．意大利医学教授伽伐尼 B．英国物理学家法拉第C．美国发明家爱迪生 D．意大利化学和物理学家伏打2.满足下列哪一个条件,就能产生持续电流( )A.有自由电子B.导体两端有电压C.任何物体两端有电压D.导体两端有恒定电压3.下列关于电流方向的说法中，不正确的是( )A．电流的方向就是自由电荷定向移动的方向B．电流的方向就是正电荷定向移动的方向C．在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反D．在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同4.关于电流的下列说法中正确的是（）A.因为电流有方向，所以电流是矢量B.通过导线截面的电量越多，电流越大C.单位时间内通过导体横截面的电量越多，导体中的电流越大D.电流强度的单位“安培”不是国际单位制中的基本单位5．常用手电筒是两节干电池串联作为电源的，与之相匹配的小灯泡的规格应是下面的哪一个(所示数据为灯泡的额定电压) ( )A．3 V B．1.5 V C．2.5 V D．3.8 V6.电动势是用来描述本身性质的物理量。

【金版学案】(广东版)高考物理总复习(知能要求+课前自修+随堂训练)第一章第1课运动的描述研

第一章运动的描述研究匀变速直线运动第一单元直线运动的基本概念与规律第1课描述运动的基本概念1.要理解参考系、质点的概念．2.要掌握位移、速度(包括平均速度和瞬时速度)、加速度的概念．3.高考考查一般为选择题．一、参考系、质点1．参考系(1)定义：描述任何运动都是____________而言的，这个参照物称为参考系．(2)参考系的选取：①参考系的选取是______的，但选取的参考系不同，结论往往______，通常选________为参考系．②参考系既可以是______的物体，也可以是______的物体．③比较两物体的运动情况时，必须选__________．答案：1．(1)相对某个参照物(2)①任意不同地面②静止运动③同一参考系2．质点(1)定义：把物体简化为一个点，物体的______都集中在这个点上，这个点称为质点．(2)把物体看作质点的条件：物体的______和______对研究的问题的影响可以忽略不计．答案：2．(1)质量(2)大小形状二、位移、速度答案：1．位置起点终点运动轨迹矢量标量小于等于2.速度和速率(1)平均速度：物体所发生的位移s 与发生这段位移所用______的比值，即v －＝______，是矢量，其方向就是相应______的方向．(2)瞬时速度：运动物体____________的速度，是矢量．(3)速率：__________的大小，是标量．答案：2．(1)时间t s t 位移 (2)每一个瞬间 (3)瞬时速度三、加速度1．定义速度的__________与完成这一变化所用________的比值．2．定义式a ＝______，单位：______.3．方向与__________的方向相同．4．物理意义描述物体________快慢的物理量.答案：1．变化(v t －v 0) 时间t2.v t －v 0tm/s 2 3．速度变化4．速度变化随堂训练关于速度和加速度的关系，下列说法正确的是( )A ．加速度方向为正时，速度一定增加B ．速度变化得越快，加速度就越大C ．加速度方向保持不变，则速度方向就保持不变D ．加速度大小不断变小，则速度大小就不断变小错解：(1)错选A.加速度方向和速度方向无直接联系；(2)错选C.加速度方向保持不变，说明物体合外力方向不变，速度方向可以改变，如平抛运动；(3)错选D ，加速度减小，说明速度的变化变慢了，并非速度减小．正确解答：加速度方向为正时，若速度方向为负，则加速度与速度方向相反，物体做减速运动，A项错误．加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快，则加速度越大，B项正确．当加速度与速度同向时，物体做加速运动，即使加速度大小变小，只要二者同向就加速，速度大小仍然是增加，当加速度与速度反向时，物体做减速运动，即使加速度方向不变，只要二者反向，物体可以减速到0后再反向运动，速度方向改变．C、D项错误．答案：B(双选)2010年广州亚运会上，我国体操选手陈一冰夺得吊环比赛的冠军，右图为他在比赛时的一个镜头．下列说法中正确的是( )A．裁判评分时可把陈一冰看作质点B．计算陈一冰图示时的重力势能时，可把陈一冰看作质点C．陈一冰腾空后落地的过程中感到地面在上升是以自己为参考系的D．陈一冰腾空后落地的过程中感到地面在上升是以地面为参考系的错解：(1)漏选B，不明确重力势能要以质点(即重心)来确定．(2)错选D，不能转变观念看问题．答案：BC北京时间2010年11月22日19时30分，广州亚运会上，我国选手劳义以10秒24勇夺男子100米决赛的金牌．下列说法中正确的是( )A．劳义冲过终点时的速度为9.766 m/sB．劳义比赛中的平均速度为9.766 m/sC．劳义比赛中的位移就是路程D．这19时30分指的是时间间隔错解：(1)错选C，不明确位移是矢量，路程是标量．(2)错选D，没有认真审题．答案：B。

【金版学案】(广东版)高考物理总复习(知能要求+课前自修+随堂训练)第一章第5课实验研究匀变

第二单元实验与探究第5课实验：研究匀变速直线运动1．打点计时器打点计时器是一种利用电源__________的仪器；它每隔0.02 s 打一次点，纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的__________，研究纸带上点与点之间的__________，就可以了解物体运动的情况．答案：1．计时位置距离变化2．由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法如上图所示，0、1、2、…为时间间隔相等的各计数点，s 1、s 2、s 3、…为相邻两计数点间的距离，若连续相等的时间间隔内的位移之差Δs ＝s 2－s 1＝s 3－s 2＝…＝________，则与纸带相连的物体的运动为__________运动．答案：2．恒量匀变速直线3．由纸带求物体运动加速度的通用方法如上图所示，用逐差法计算加速度，a 1＝______， a 2＝________， a 3＝________，测得的加速度a －＝a 1＋a 2＋a 33＝________________________________.答案：3.s 4－s 13T 2 s 5－s 23T 2 s 6－s 33T 2 s 4＋s 5＋s 6－s 1＋s 2＋s 39T 24．由纸带求物体在某计数点的瞬时速度vn ＝________(时间2T 内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度)．答案：4.s n ＋s n ＋12T随堂训练1.知道打点计时器各部分的名称，并能够正确使用．2.能够正确选择纸带，并熟练计算某点速度及物体加速度．3.本实验题是以后几个实验的基础，也是高考实验命题的热点．(2013·惠州第三次调研)某同学用如图所示的装置测定重力加速度：(1)电火花计时器的工作电压为________，频率为________．(2)打出的纸带如图所示，实验时纸带的______(填“甲”或“乙”)端应和重物相连接．(3)实验中在纸带上连续打出点1、2、3、…、9，如图所示，由纸带所示数据可算出实验时的加速度为__________m/s2.(计算结果保留2位有效数字)(4)当地的重力加速度数值为9.8 m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的值有差异的主要原因__________________．错解：(1)错填4～6 V，不能分清电火花计时器与电磁打点计时器的用电差别．(3)错填1.88，错用公式Δs＝a T2及错取时间T＝0.1 s造成．(4)只填误差或没有填，因不能注意系统误差的分析而造成．答案：(1)交流220 V 50 Hz (2)乙(3)9.4 (4)空气阻力、摩擦阻力。

【金版学案】20152016学年高中物理第2章第1节电源和电流练习新人教版选修31

第1节电源和电流 1．形成电流的条件．(1)导体中有能够自由移动的电荷．(2)导体两端存在电压． 2．电流的方向．与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反．电流虽然有方向，但它是标量．3．电流． (1)定义式：I ＝q t . (2)微观表达式：I ＝nqSv ．(3)单位：安培(安)，符号A, 1 A ＝1_C/s ．►基础巩固1．关于电源和电流，下列说法中正确的是(C )A ．电流是由大量电荷的无规则运动形成的B ．电路中只要有电源，就一定会有电流C ．在电源外部，电流从电源的正极流向负极D ．电流的方向总是从电源的正极流向负极解析：A.电荷的定向移动方向形成电流，电荷的无规则运动不会形成电流；故A 错误；B.电路中有电源，如果电路没有闭合，则电路中没有电流，故B 错误；C.在电源外部，电流由电源正极流向电源负极，故C 正确；D.在电源的内部，电流由电源的负极流向正极；故D 错误．故选C.2．下列说法不正确的是(A )A ．自由电荷运动时必定形成电流B ．形成电流必须要有自由电荷C ．形成电流必须要有电压D ．电源的作用是维持导体两端的电压解析：A.自由电荷的定向移动形成电流，故A 错误．BC.形成电流的条件：有自由电荷，两端要有电压，二者缺一不可，故BC 正确．D.电源是提供能源的装置，电动势是表征电源的物理量，电源是给用电器提供电压的，故D 正确．本题是选不正确的，故选A.3．关于电流的方向，下列说法中正确的是(C )A ．在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的方向B ．在电解液中，电流的方向为负离子定向移动的方向C ．无论在何种导体中，电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反D ．在电解液中，由于是正负电荷定向移动形成电流，所以电流有两个方向解析：电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，故选项C 正确．4．关于电流的说法中正确的是(D )A ．根据I ＝q t，可知I 与q 成正比 B ．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流C ．电流有方向，电流是矢量D ．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位解析：依据电流的定义式可知，电流与q 、t 皆无关，显然选项A 是错误的；虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，方向变化，电流也不是恒定电流，所以，选项B 也是错误的．电流是标量，故选项C 也不对．5．电路中每分钟有60万亿个自由电子通过横截面积为×10－6 m 2的导线，那么电路中的电流是(电子带电量为×10－19 C)(D )A ． μAB ． mAC ．16 μAD ． μA解析：由电流的定义式I ＝q t可知，电流大小与横截面积无关，代入数据可求得电路中的电流为 μA.6．一台半导体收音机，电池供电的电流是8 mA ，也就是说(B )A ．1 h 电池供给8 C 的电荷量B ．1 000 s 电池供给8C 的电荷量C ．1 s 电池供给8 C 的电荷量D ．1 min 电池供给8 C 的电荷量解析：由公式I ＝q t ，供给8 C 电荷量时的通电时间t ＝q I ＝88×10－3 s ＝1 000 s ．故选B.►能力提升7．关于稳恒电场，下列说法不正确的是(A )A ．稳恒电场的电场强度随时间而变化B ．稳恒电场的电场强度不随时间而变化C ．稳恒电场是导体中形成电流的条件D ．电源可以使导体中形成稳恒电场解析：稳恒电场是指电场强度的大小方向随时间均不变化的电场；A 错，B 对；稳恒电场保持恒定的电压，是电路中形成电流的必要条件，C 对；电源的作用是提供电能，使正负极产生稳定的电压，形成稳定的电场．D 对．故答案选A.8．如果在导体中产生了电流，则下列说法中正确的是(C )A ．导体两端的电压为0，导体内部的场强不为0B ．导体两端的电压为0，导体内部的场强为0C ．导体两端的电压不为0，导体内部的场强不为0D ．导体两端的电压不为0，导体内部的场强为0解析：在导体内产生了电流，说明自由电荷在静电力的作用下发生定向移动，因此导体内部的场强不为零，导体两端的电压也不为零，选项C 正确．9．铜的相对原子质量为m ，密度为ρ，每摩尔铜原子有n 个自由电子，今有一根横截面积为S 的铜导线，当通过的电流为I 时，电子平均定向移动的速率为(D )A ．光速c解析：假设电子定向移动的速率为v ，那么在t 秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vt·S 中的自由电子数，而体积为vtS 的铜的质量为vtSρ，摩尔数为vtS ρm，所以电荷量q ＝vtS ρne m.因电流I ＝q t ＝vS ρne m ，解得：v ＝Im neS ρ. 10．在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为0，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束．已知电子的电荷量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是(B ) m 2eUm 2eU m 2eU m 2eU解析：根据动能定理得eU ＝12mv 2得到，v ＝2eU m ① 在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内电子电量为q ＝I Δt ＝I Δl v② 电子数n ＝q e③ 联立①②③得到：n ＝I Δl e m 2eU.。

高中物理第一章电场电流第5讲电流和电源学案新人教版选修1-1(2021年整理)

2018-2019版高中物理第一章电场电流第5讲电流和电源学案新人教版选修1-1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2018-2019版高中物理第一章电场电流第5讲电流和电源学案新人教版选修1-1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2018-2019版高中物理第一章电场电流第5讲电流和电源学案新人教版选修1-1的全部内容。

第5讲电流和电源［目标定位] 1. 了解电流的形成原因及其定义式，知道电流的方向是如何规定的。

2。

了解电源的发明对人类生活产生的巨大影响。

3。

了解电源在电路中的作用。

了解电动势的概念及常见电池电动势的大小。

一、电流1.电流的形成：电荷的定向移动形成电流.电源在电路中的作用是保持导体上的电压，使导体中有持续的电流。

2。

电流的方向：习惯上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。

金属中电流的方向与电子定向移动的实际方向相反.3.电流(1)定义:通过导线横截面的电荷量Q与所用时间t的比值。

它用来描述电流的强弱。

用I表示.（2）定义式：I＝错误!。

（3)单位：国际单位是安培，简称安，符号A.常用单位还有毫安（mA)和微安(μA）,且1 mA ＝10－3__A,1 μA＝10－6__A。

想一想只要导体中自由电荷运动,导体中就有电流，这种说法正确吗？为什么？答案不正确.当导体两端无电压时，导体中的自由电子在做无规则热运动，但是导体中没有电流.二、电源和电动势1。

一个闭合电路由电源、用电器和导线、开关构成.2。

电源把其他形式的能转化为电能.3。

电动势:不同的电源，两极间电压的大小不同。

这是由电源本身的性质决定的，我们用电动势来描述这种特性。

【金版学案】(广东版)2015届高考物理总复习(知能要求+课前自修+随堂训练)第一章运动的描述研

章末知识整合由于本章公式较多，且各公式间又相互联系，因此，本章的题目可一题多解．解题时除采用常规的公式法外，图象法、比例法、极值法、逆向转换法等也是本章解题中常用的方法．1．一般公式法一般公式法是指速度、位移公式的运用，即基本规律的运用，它们均是矢量式，使用时要注意物理量的正负．2．平均速度法定义式v －＝s t 对任何性质的运动都适用，而v －＝12(v 0＋v t )只适用于匀变速直线运动．3．中间时刻速度法“一段时间的中间时刻的瞬时速度v t 2等于该物体在这段时间内的平均速度v －”，适用于任何一段匀变速直线运动．4．比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动，可利用初速度为零的匀加速直线运动的五个比例关系，用比例法求解．5．逆向思维法把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法，一般用于末态已知的情况．6．图象法应用vt 图象，可把较复杂的问题转变为简单的数学问题解决，尤其是图象定性分析，可避免繁杂的计算，快速找出答案．7．巧用推论Δs ＝s n －s n －1＝aT 2解题匀变速直线运动中，在连续相等的时间T 内的位移之差为一恒量，即Δs ＝s n －s n －1＝aT 2，对一般的匀变速直线运动问题，若出现相等的时间间隔问题，应优先考虑用Δs ＝aT 2来求．图象问题【例1】 (2013·梅州模拟)一遥控玩具小汽车在平直路面上运动的st 图象如图所示，则( )A ．15 s 末汽车的位移为300 mB ．20 s 末汽车的速度为－1 m/sC ．前10 s 内汽车的加速度为3 m/s 2D ．前25 s 内汽车做单方向直线运动解析：由位移时间图象可知：前10 s 汽车做匀速直线运动，速度为3 m/s ，加速度为0，所以C 项错误；10～15 s 汽车处于静止状态，汽车相对于出发点的位移为30 m ，A 项错误；15～25 s 汽车向反方向做匀速直线运动，速度为v ＝Δs Δt ＝20－3025－15m/s ＝－1 m/s ，B 项正确，D 项错误．答案：B【例2】某物体运动的vt 图象如图所示，则下列说法正确的是( )A ．物体在第1 s 末运动方向发生改变B ．物体在第2 s 内和第3 s 内的加速度是相同的C ．物体在第6 s 末返回出发点D ．物体在第5 s 末离出发点最远，且最大位移为0.5 m解析：物体在前2 s 内速度方向均为正方向，A 项错误；物体在第2 s 内和第3 s 内的vt 图线的斜率相同，故加速度相同，B 项正确；物体在前4 s 内的总位移为零，在第2 s末和第6 s 末离出发点最远，最大位移为s m ＝12×1×2 m＝1 m ，故C 、D 两项均错误．答案：B点评：考查对vt 图象的理解是本章在高考中的高频考点，考试时一定要明确所给图象显示的知识内容．如图象的截距、斜率、所围面积、图象交点等，所传达的是什么物理知识或反映的是物理量之间的什么关系等，抓住这些信息去进行判断选择．实验数据的处理【例3】 (2012·山东高考)某同学利用图甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50 Hz.(1)通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速．(2)计数点5对应的速度大小为________m/s ，计数点6对应的速度大小为________m/s(保留三位有效数字)．(3)物块减速运动过程中加速度的大小为a ＝______m/s 2，若用a g来计算物块与桌面间的动摩擦因数(g 为重力加速度)，则计算结果比动摩擦因数的真实值______(选填“偏大”或“偏小”)．解析：(1)由于计数点6之前相邻计数点之间距离之差约为2 cm ，而计数点6、7之间的距离比计数点5、6之间的距离多1.27 cm ，故可判断物块在相邻计数点6和7之间某时刻开始减速．(2)计数点5对应的速度v 5＝s 462T ＝9.00＋11.01×10－22×0.1m/s≈1.00 m/s.物块做加速运动时加速度大小为a 加＝Δs 加T 2＝2.00×10－20.12＝m/s 2＝2.00 m/s 2. 则计数点6对应的速度为v 6＝v 5＋a 加T ＝(1.00＋2.00×0.1)m/s＝1.20 m/s. (3)物块做减速运动时的加速度大小为a ＝Δs 减T 2＝2.00×10－20.12m/s 2＝2.00 m/s 2. 由牛顿第二定律得：μmg ＝ma ，所以μ＝a g，由于除去物块与桌面间的摩擦力，纸带还受到摩擦力的作用，故计算结果比动摩擦因数的真实值偏大．答案：(1)6 7(或7 6) (2)1.00 1.20 (3)2.00 偏大一、单项选择题1．(2013·广东高考)某航母跑道长为200 m ，飞机在航母上滑行的最大加速度为6 m/s 2，起飞需要的最低速度为50 m/s.那么，飞机在滑行前，需要借助弹射系统获得的最小初速度为( )A ．5 m/sB ．10 m/sC ．15 m/sD ．20 m/s解析：由v 2t －v 20＝2as 得：v 0＝v 2t －2as ＝10 m/s.选项B 正确．答案：B2.质点做直线运动的vt 图象如图所示，规定向右为正方向，则该质点在前8 s 内平均速度的大小和方向分别为( )A ．0.25 m/s ，向右B ．0.25 m/s ，向左C ．1 m/s ，向右D ．1 m/s ，向左解析：前8 s 内平均速度v —＝12×2×3＋12×－2×58＝－0.25 m/s ，说明平均速度的大小为0.25 m/s ，方向向左．答案：B3.(2013·广东六校联考)如图所示为物体做直线运动的vt 图象．若将该物体的运动过程用st 图象表示出来(其中s 为物体相对出发点的位移)，则下列四幅图描述正确的是( )答案：C二、双项选择题4．(2013·梅州皇华中学月考)有关下图所示vt 图象的说法，错误的是( )A ．物体做匀速直线运动B ．速度随时间而增加C ．第3 s 的速度是10 m/sD ．第3 s 末的速度是10 m/s解析：由图象可知，图象的斜率Δv Δt ＝53m/s 2＝a 为一固定值，即该物体做匀加速直线运动，故A 项错误，B 项正确．一般我们所说的速度为物体的瞬时速度，故D 项为正确表述．答案：AC5．(2013·全国新课标高考)如图，直线a 和曲线b 分别是在平直公路上行驶的汽车a 和b 的位移-时间(x-t )图线，由图可知( )A ．在时刻t 1，a 车追上b 车B ．在时刻t 2，a 、b 两车运动方向相反C ．在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率先减少后增加D ．在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率一直比a 车的大解析：在时刻t 1，b 车追上a 车，选项A 错误．根据位移图象的斜率表示速度可知，在时刻t 2，a 、b 两车运动方向相反，选项B 正确．在t 1到t 2这段时间内，b 车的速率先减少后增加，选项C 正确，D 项错误．答案：BC6．(2013·全国大纲版高考)将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间相隔2 s ，它们运动的图象分别如直线甲、乙所示．则( )A．t＝2 s时，两球的高度相差一定为40 mB．t＝4 s时，两球相对于各自抛出点的位移相等C．两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等D．甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等解析：由于甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，t＝2 s 时，两球的高度相差不一定为40 m，两球从抛出至落到地面所用的时间间隔不相等，选项A、C错误．根据速度图象与横轴所夹面积表示位移可知，t＝4 s时，两球相对于各自抛出点的位移相等，选项B正确．由于甲乙两小球先后以同样的速度竖直向上抛出，甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等，选项D正确．答案：BD三、非选择题7．汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0～60 s内汽车的加速度随时间变化的图线如下图所示．(1)画出汽车在0～60 s内的vt图线．(2)求在这60 s内汽车行驶的位移．解析：(1)由加速度图象可知，前10 s汽车匀加速，后20 s汽车匀减速并恰好停止，因为图象的面积表示速度的变化，此两段的面积相等，最大速度为20 m/s，所作的vt图象如下图所示，利用速度图象的面积求出位移．(2)汽车运动的位移为匀加速、匀速、匀减速三段面积之和s＝s1＋s2＋s3＝12×20×10＋20×30＋12×20×20＝900 m. 答案：(1)速度图象如解析图所示 (2)900 m8．如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带．(1)已知打点计时器电源频率为50 Hz ，则纸带上打相邻两点的时间间隔为________． (2)A 、B 、C 、D 是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A 、B 两点间距s ＝______；C 点对应的速度是________．(计算结果保留3位有效数字)解析：(1)T ＝1f＝0.02 s.(2)读A 、B 两点数值：1.00 cm 、1.70 cm ，故：s ＝1.70－1.00＝0.70 cm ，v C ＝v －BD ＝BD2t＝0.90＋1.100.2×10－2 m/s ＝0.100 m/s.答案：(1)0.02 s (2)0.70 cm 0.100 m/s。

金版新学案2016-2017学年(教科版)高中物理1检测第一章运动的描述1章末自测含答案

（本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订!)一、选择题(每小题7分，共63分，其中1～7题只有一个选项符合题目要求，8～9题有多个选项符合题目要求）1．下列图像中反映物体做匀速直线运动的是（）解析: A中是x。

t图像:随时间的增大，位移不变，表示物体静止，故A不符合题意.B中也是x。

t图像：物体位移均匀增大，位移和时间的比值为常数，表示物体做匀速直线运动，故B正确.C中是vt图像:随时间的增大，物体速度减小，表示物体做匀减速直线运动，故C不符合题意。

D中是v.t图像：随时间的增大，物体速度逐渐增大，表示物体做变速直线运动，故D不符合题意.答案：B2.青银高速潍坊到昌乐段可视为东西向的直线。

设想在从潍坊到昌乐的路边每1 km设置一个标记，分别记为0、1、2、3、 (25)26、27，标记“0”在潍坊,标记“27”恰好在昌乐,如图所示.如果小轿车于某日8时25分经过标记“27”,8时43分经过标记“0”，则( )A．轿车向东运动，平均速度大小是90 km/hB．轿车向西运动,平均速度大小是90 km/hC．轿车向东运动，平均速度大小是14.4 km/minD．轿车向西运动，平均速度大小是14。

4 km/min答案: A3．汽车以5 m/s的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动时以－2 m/s2的加速度在粗糙水平面上滑行，则在4 s内汽车通过的路程为（）A．4 m B．36 mC．6。

25 m D．以上选项都不对解析：根据公式v＝v0＋at得t＝－错误!＝错误!s＝2.5 s，即汽车经2.5 s就停下来。

则4 s内通过的路程为x＝－错误!＝错误!m＝6。

25 m。

答案: C4．从静止开始做匀加速直线运动的物体，0～10 s的位移是10 m，那么在10～20 s的位移是( )A．20 m B．30 mC．40 m D．60 m解析：当t＝10 s时，Δx＝错误!a（2t)2－错误!at2＝错误!at2＝错误!at2·3＝10×3 m＝30 m。

【金版学案】2015-2016学年高中物理第二章恒定电流章末总结新人教版选修3-1

【金版学案】2015-2016学年高中物理第二章恒定电流章末总结新人教版选修3-1第一部分题型探究将复杂的研究对象转换成简单的物体模型解决实际问题在国庆日那天，群众游行队伍中的国徽彩车，是由一辆电动车装扮而成，该电动车充一次电可以走100 km 左右．假设这辆电动彩车总质量为6.75×103kg ，当它匀速通过天安门前500 m 长的检阅区域时用时250 s ，驱动电机的输入电流I ＝10 A ，电压为300 V ，电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍．g 取10 m/s 2，不计摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：(1)驱动电机的输入功率；(2)电动彩车通过天安门前时的机械功率； (3)驱动电机的内阻和机械效率．解析：(1)驱动电机的输入功率： P 入＝UI ＝300 V ×10 A ＝3 000 W.(2)电动彩车通过天安门前的速度v ＝xt＝2 m/s ，电动彩车行驶时所受阻力为F f ＝0.02mg ＝0.02×6.75×103×10 N ＝1.35×103N ；电动彩车匀速行驶时F ＝F f ，故电动彩车通过天安门前时的机械功率 P 机＝Fv ＝2 700 W.(3)设驱动电机的内阻为R ，由能量守恒定律得：P 入t ＝P 机t ＋I 2Rt ，解得驱动电机的内阻R ＝3 Ω，驱动电机的机械效率η＝P 机P 入×100%＝90%.答案：(1)3 000 W (2)2 700 W (3)3 Ω 90%小结：电动彩车是由电动机驱动的，其含电动机的电路是一非纯电阻电路模型，处理此类问题常用能量守恒定律列式求解．►针对性训练1．有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过测量钻孔中的电特性反映地下的有关情况．如图为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10 cm.设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314 Ω·m.现在在钻孔的上表面和底部加上电压测得U ＝100 V ，I ＝100 mA ，求该钻孔的深度．解析：设该钻孔内的盐水的电阻为R ，由R ＝U I ，得R ＝100100×10－3 Ω＝103Ω.由电阻定律得：深度h ＝l ＝RS ρ＝103×3.14×0.120.314m ＝100 m.答案：100 m含电容电路的分析与计算方法(多选)如图所示，R 1、R 2、R 3、R 4均为可变电阻，C 1、C 2均为电容器，电源的电动势为E ，内阻r≠0.若改变四个电阻中的一个阻值，则( )A ．减小R 1，C 1、C 2所带的电量都增加B ．增大R 2，C 1、C 2所带的电量都增加 C ．增大R 3，C 1、C 2所带的电量都增加D ．减小R 4，C 1、C 2所带的电量都增加【思路点拨】由电路图可知，电阻R2、R3、R4串联接入电路，电容器C1并联在电阻R2两端，电容器C2与R2、R3的串联电路并联；根据电路电阻的变化，应用欧姆定律及串联电路特点判断电容器两端电压如何变化，然后由Q＝CU判断出电容器所带电荷量如何变化．解析：R1上没有电流流过，R1是等势体，故减小R1，C1两端电压不变，C2两端电压不变，C1、C2所带的电量都不变，选项A错误；增大R2，C1、C2两端电压都增大，C1、C2所带的电量都增加，选项B正确；增大R3，C1两端电压减小，C2两端电压增大，C1所带的电量减小，C2所带的电量增加，选项C错误；减小R4，C1、C2两端电压都增大，C1、C2所带的电量都增加，选项D正确．答案：BD小结：解决含电容器的直流电路问题的一般方法：(1)通过初末两个稳定的状态来了解中间不稳定的变化过程．(2)只有当电容器充、放电时，电容器支路中才会有电流，当电路稳定时，电容器对电路的作用是断路．(3)电路稳定时，与电容器串联的电阻为等势体，电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压．(4)在计算电容器的带电荷量变化时，如果变化前后极板带电的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和．►针对性训练2．(多选)如图所示电路中，4个电阻阻值均为R，电键S闭合时，有质量为m、带电量为q 的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间．现断开电键S，则下列说法正确的是(AC)A．小球带负电B．断开电键后电容器的带电量增大C．断开电键后带电小球向下运动D．断开电键后带电小球向上运动解析：带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间，说明所受电场力向上，小球带负电，选项A正确；断开电键后电容器两端电压减小，电容器的带电量减小，带电小球所受电场力减小，带电小球向下运动，选项C正确、D错误．创新情景探究角速度计可测量航天器自转的角速度ω，其结构如图所示．当系统绕OO′转动时，元件A在光滑杆上发生滑动，并输出电压信号成为航天器的制导信号源．已知A质量为m，弹簧的劲度系数为k，原长为L0，电源电动势为E，内阻不计．滑动变阻器总长为L，电阻分布均匀，系统静止时滑动变阻器滑动头P在中点，与固定接点Q正对，当系统以角速度ω转动时，求：(1)弹簧形变量x与ω的关系式；(2)电压表的示数U 与角速度ω的函数关系．【思路点拨】当系统在水平面内以角速度ω转动时，由弹簧的弹力提供元件A 的向心力，根据牛顿第二定律得到角速度ω与弹簧伸长的长度x 的关系式．根据串联电路电压与电阻成正比，得到电压U 与x 的关系式，再联立解得电压U 与角速度ω的函数关系．解析：(1)根据牛顿第二定律，有：F n ＝ma ＝m ω2R ，而F n ＝kx ＝m ω2(L 0＋x)，即x ＝m ω2L 0（k －m ω2）. (2)电压表示数U ＝xE L ＝m ω2L 0EL （k －m ω2）. 答案：见解析．小结：本题是一道典型的理论联系实际的题目，也是一道力学、电学的综合题，关键是要弄懂滑动变阻器上当滑动头P 滑动时的电阻关系．►针对性训练3．如图所示，图甲是我市某中学在研究性学习活动中，吴丽同学自制的电子秤原理示意图．目的是利用理想电压表的示数指示物体的质量．托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连，托盘与弹簧的质量均不计．滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接，当托盘中没有放物体时，滑动触头恰好指在变阻器R 的最上端，此时电压表示数为零．设变阻器总电阻为R ，总长度为L ，电源电动势为E ，内阻为r ，限流电阻阻值为R 0，弹簧劲度系数为k ，不计一切摩擦和其他阻力．(1)推出电压表示数U 与所称物体质量m 的关系式U x ＝____________．(2)为使电压表示数与待测物体质量成正比，请利用原有器材进行改进，在乙图的基础上完成改进后的电路原理图，并求出电压表示数U x 与所称物体质量m 的关系式．思路点拨：根据欧姆定律求得电路的电流，再根据弹簧弹力等于重力，电阻与长度的关系列式即可求解．解析：(1)当在托盘中放质量为m 的重物后，弹簧被压缩x ，据题意可知： mg ＝kx .此时滑动变阻器滑片以上的电阻值为R 1，则：R 1＝xL R ，根据闭合电路欧姆定律有： I ＝ER 0＋r ＋R 1，电压表的示数U 为：U x ＝IR 1，联立以上各式得：U x ＝mgREmgR ＋kl （R 0＋r ）.(2)设计的新电路如图所示．设电流为I′，则： I ′＝ER 0＋R ＋r，电压表示数为U x ′，U x ′＝I′R 1，联立可得：U x ′＝gREm（R 0＋R ＋r ）kL .答案：(1)U x ＝mgREmgR ＋kl （R 0＋r ）(2)U x ′＝gREm（R 0＋R ＋r ）kL第二部分典型错误释疑典型错误之一混淆额定功率与实际功率的关系在电源电压不变的情况下，为使正常工作的电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列措施可行的是( )A ．剪去一半的电阻丝B ．并联一根相同的电阻丝C ．串联一根相同的电阻丝D ．使电热器两端的电压增大一倍【错解】根据Q ＝I 2Rt ＝U 2R t 可知，Q ∝1R，因U 不变，故要使电阻减小为原来的一半．故选项A 、B 正确．【分析纠错】本题解答忽略了每根电阻丝都有一定的额定功率这一隐含条件．将电阻丝剪去一半后，其额定功率减小一半，虽然这样做在理论上满足使热量增加一倍的要求，但由于此时电阻丝实际功率远远大于额定功率，因此电阻丝将被烧坏．故只能选B.典型错误之二混淆电阻的串、并联中电流、电压的分配关系如图所示，并联电路中，已知干路电流I ＝1.2 A ，R 1∶R 2∶R 3＝1∶2∶3，求各支路电流强度各为多少？【错解】因并联电路中各支路电流强度与电阻成反比，由于：R 1∶R 2∶R 3＝1∶2∶3 所以：I 1∶I 2∶I 3＝3∶2∶1即：I 1＝3I 3, I 2＝2I 3 而：I 1＋I 2＋I 3＝I 即：3I 3＋2I 3＋I 3＝1.2 A所以：I 1＝0.6 A I 2＝0.4 A I 3＝0.2 A.【分析纠错】造成以上错解原因是对并联电路的分流原理的错误理解，即误以为流过R 1，R 2，R 3的电流I 1，I 2，I 3满足I 1∶I 2∶I 3＝R 1∶R 2∶R 3.正确解法是：设并联电路两端电压为U 由于R 1∶R 2∶R 3＝1∶2∶3 ∴R 2＝2R 1，R 3＝3R 1I 1＝U R 1，I 2＝U 2R 1＝12I 1，I 3＝U 3R 1＝13I 1而I 1＋I 2＋I 3＝I ∴I 1＋12I 1＋13I 1＝1.2 AI 1＝0.65 A I 2＝0.22 A I 3＝0.33 A. 典型错误之三死记结论有四个电源，电动势均为8 V ，内阻分别为1 Ω、2 Ω、4 Ω、8 Ω，今要对R ＝2 Ω的电阻供电，问选择内阻为多大的电源才能使R 上获得的功率最大( )A ．1 ΩB ．2 ΩC ．4 ΩD ．8 Ω【错解】依“外电阻等于内电阻(R ＝r)时，外电路上的电功率有最大值”可知，应选内阻2 Ω的电源对R 供电，故选B.【分析纠错】上述错解的根源在于滥用结论．事实上，确定的电源有最大的输出功率和确定的外电路上获得最大功率的条件是不同的．“外电阻等于内电阻(R ＝r)时，外电路上的电功率有最大值”只适用于电源确定而外电阻可选择的情形，而本题实属外电阻确定而电源可选的情况，两者意义不同，不可混为一谈．由P ＝I 2R 可知，R 上消耗的功率P ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫E R ＋r 2R ＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫82＋r 2.显然，P 是r 的单调减函数，所以就题设条件而言，r 取1 Ω时P 有最大值，应选A.典型错误之四对电路中滑动变阻器改变阻值对应电路变化的错误认识如图所示电路，已知电源电动势E ＝6.3 V ，内电阻r ＝0.5 Ω，固定电阻R 1＝2 Ω，R 2＝3 Ω，R 3是阻值为5 Ω 的滑动变阻器．按下电键K ，调节滑动变阻器的触点，求通过电源的电流范围．【错解】将滑动触头滑至左端，R 3与R 1串联再与R 2并联，外电阻 R ＝（R 1＋R 2）R 3R 1＋R 2＋R 3＝（2＋5）×32＋5＋3 Ω＝2.1 ΩI ＝E R ＋r ＝ 6.32.1＋0.5A ＝2.4 A 再将滑动触头滑至右端R 3与R 2串联再与R 1并联，外电阻 R ′＝（R 2＋R 3）R 1R 1＋R 2＋R 3＝（3＋5）×22＋5＋3 Ω＝1.6 ΩI ′＝E R ′＋r ＝ 6.31.6＋0.5A ＝3 A.【分析纠错】由于平时实验，常常用滑动变阻器作限流用(滑动变阻器与用电器串联)当滑动头移到两头时，通过用电器的电流将最大或最小．以至给人以一种思维定势：不分具体电路，只要电路中有滑动变阻器，滑动头在它的两头，通过的电流是最大或最小．将上图化简成下图，外电路的结构是R′与R 2串联、(R 3－R′)与R 1串联，然后这两串电阻并联．要使通过电路中电流最大，外电阻应当最小，要使通过电源的电流最小，外电阻应当最大．设R 3中与R 2串联的那部分电阻为R ′，外电阻R 为R ＝（R 2＋R′）（R 1＋R 2－R′）R 2＋R′＋R 1＋R 3－R′＝（R 2＋R′）（R 1＋R 3－R′）R 2＋R 1＋R 3因为，两数和为定值，两数相等时其积最大，两数差值越大其乘积越小．即当R 2＋R′＝R 1＋R 3－R′时，R 最大．解得 R ′＝2 Ω，R 大＝（3＋2）（2＋5－2）3＋2＋5Ω＝2.5 Ω因为R 1＝2 Ω＜R 2＝3 Ω，所以当变阻器滑动到靠近R 1端点时两部分电阻差值最大．此时刻外电阻R 最小．R 小＝（R 2＋R 3）R 1R 1＋R 2＋R 3＝（3＋5）×22＋5＋3 Ω＝1.6 Ω由闭合电路欧姆定律有： I 小＝E R 大＋r ＝ 6.32.5＋0.5 A ＝2.1 AI 大＝E R 小＋r ＝ 6.31.6＋0.5 A ＝3 A通过电源的电流范围是2.1 A 到3 A.。

《金牌学案》物理人教版必修第3册教师用书配套Word课件：06第一章第五节电势差及其与电场强度的关系

第五节电势差及其与电场强度的关系1．知道电势差的概念及意义，知道定义式U AB＝W AB的意义．q2．理解在匀强电场中电势差与电场强度的关系：U＝Ed，并了解其适用条件．3．会用U＝Ed或E＝U解决有关问题．d知识点一电势差1．定义：电场中两点间电势的差值，也叫电压，用符号U表示．2．公式：A、B两点之间的电势差为：U AB＝φA－φB．B、A两点之间的电势差为：U BA＝φB－φA．3．标失性：电势差是标量，但有正负．电势差的正负表示两点电势的高低．4．单位：在国际单位制中，电势差与电势的单位相同，均为伏特，符号是V．5．电场力做功与电势差的关系(1)公式：W AB＝qU AB，U AB＝W AB．q(2)特性：电势差由电场本身决定，与移动电荷q及电场力是否做功无关．用于任何电场．U AB＝W ABq知识点二电势差与电场强度的关系1．关系：在匀强电场中任意两点之间的电势差等于场强与这两点沿电场方向的距离的乘积．2．关系式：U＝Ed．3．适用条件：匀强电场，d是沿电场方向两点间的距离．4．从电势差的角度认识电场强度(1)表达式：E＝U．d(2)物理意义：在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的电势差与两点沿电场强度方向的距离的比值．也就是说，在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向距离为每单位长度的两点间的电势差．由E＝U得电场强度的单位是伏每米(V/m)，这个单位与前面学过的单位d牛每库(N/C)是相同的，即 1 V/m＝1 N/C．1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)电场中A、B两点的电势差，不仅与A、B两点的位置有关，还与零势能面的选取有关．(×)(2)电场中任意两点的电势差，均与是否放入试探电荷无关．(√)(3)若U AB>0，说明ΦA>ΦB，但无法判断ΦA、ΦB的正负．(√)(4)由E＝U可知，E与U成正比，与d成反比．(×)d2．填空某一电场的电场线和等势面如图所示，已知φa＝5 V，φc＝3 V，ab＝bc，则b点电势为φb＝4 V．如图是等高线的图示，所标数值是地面某个点高出海平面的垂直距离，也就是海拔，也称为绝对高度．而地面上某一点高出另一点的垂直距离称为相对高度．(1)选择不同的测量起点时，不同地方的高度和两个地方的高度差会有怎样的变化？(2)同样的，在电场中选择不同的电势零点时，不同位置的电势和两个位置的电势差又会有怎样的变化？提示：(1)不同地方的高度不一样，但高度差不变．(2)不同位置的电势不同，但电势差不变．考点1电势差与静电力做功的关系1．电势差的理解(1)电场中A、B两点的电势差，等于将单位电荷从A点移到B点电场力做的功．(2)电场中两点间的电势差只与两点的位置有关，与电势零点的选取无关，只要两点的位置是确定的，两点间的电势差就是确定值．2．对公式W AB＝qU AB或U AB＝W ABq的理解(1)U AB＝W ABq可以看成电势差的定义式，是按比值法定义的物理量．电势差U AB 由电场本身决定，与q、W AB无关．(2)在一般的计算中，各物理量都要带符号，即W AB、U AB、q均可正可负，其中W AB是正值表示从A点移动到B点时静电力做正功，W AB是负值表示从A点移动到B点时静电力做负功，做负功时也可以说成电荷克服电场力做功．(3)用公式W AB＝qU AB或U AB＝W ABq计算时W与U的角标要对应．【典例1】如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝6 m，bc＝10 m，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，电荷量为q＝4×10-8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1＝1.2×10-5 J，求：(1)匀强电场的场强E；(2)电荷从b移到c，电场力做的功W2；(3)b、c两点间的电势差U bc．[解析](1)设a、b两点间距离为d，则：W1＝qEd，解得E＝W1qd ＝1.2×10−54×10−8×6V/m＝50 V/m．(2)设b、c两点沿电场强度方向距离为d1，则d1＝bc·cos 60°＝10×12m＝5 m所以W2＝qE·d1＝4×10-8×50×5 J＝1×10-5 J．(3)由(2)知，电荷从b移到c，电场力做的功W2＝1×10-5 J又W＝qU，联立解得U bc＝250 V．[答案](1)50 V/m(2) 1×10-5 J(3) 250 V求解静电力做功的常用方法(1)功的定义法：W＝qEd，仅适用于匀强电场，公式中d表示始末位置沿电场线方向的距离．(2)电势差法：W AB＝qU AB，既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场，计算时要注意带正负号运算．(3)电势能变化法：W AB＝－ΔE p＝E p A－E p B，适用于任何电场．(4)动能定理法：W静电力＋W其他力＝ΔE k，适用于任何电场．[跟进训练]1．(多选)下面关于电势、电势差和电势能的关系的说法中，正确的是() A．电荷在某点的电势能越大，该点的电势越高B．在电场中的两点之间移动同一电荷，电场力做功越多，这两点的电势差越大C．由于电势零点的选取是任意的，所以电场中两点间的电势差也是不确定的D．电场中A点电势比B点电势高1 V，则电荷量为10-2 C的正电荷从A移到B 电势能减少了10-2 JBD[根据电势能的公式E p A＝qφA可知，电场中电势越高的地方，正电荷在该点具有的电势能越大，负电荷在该点具有的电势能越小，故A错误；根据公式U AB ＝W ABq，在电场中的两点之间移动同一电荷，电场力做功越多，这两点的电势差越大，故B正确；电势差与电势零点的选取无关，电势零点的选取是任意的，但是电场中两点间的电势差是确定的，故C错误；电场中A点电势比B点电势高1 V，则电荷量为10-2 C的正电荷从A移到B，电场力做功10-2 J，电势能减少了10-2 J，故D正确．]考点2匀强电场中电势差与电场强度的关系1．电势差与电场强度的区别与联系物理量电势差U电场强度E定义式U AB＝W ABq E＝Fq大小数值上等于单位正电荷从一点移到另一点时，静电力所做的功数值上等于单位电荷受到的静电力方向标量、无方向矢量，规定与正电荷在该点所受电场力的方向相同联系 (1)场强的方向是电势降落最快的方向，但电势降落的方向不一定是场强的方向(2)场强的大小等于沿场强方向每单位长度上的电势降落，即E ＝U d或U ＝Ed (匀强电场)2．匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)在匀强电场中，不与电场线垂直的同一直线上距离相同的两点间的电势差相等，相互平行的等长线段的两端点电势差也相等．(2)在匀强电场中，不与电场线垂直的同一条直线上或几条相互平行的直线上两点间的电势差与两点间的距离成正比．如图所示，AC ∥PR ，则U AB x AB ＝U BC x BC ＝U PQ x PQ ＝U QRx QR ．【典例2】如图所示，在平面直角坐标系中，有方向平行于坐标平面的匀强电场，其中坐标原点O 处的电势为0，点A 处的电势为6 V ，点B 处的电势为3 V ，则电场强度的大小为( )A ．200 V/mB ．200√3 V/mC ．100 V/mD ．100√3 V/m 思路点拨：在x 轴上找出B 点的等势点→作出过B 点的等势线 →由E =Ud 求出电场强度的大小 A [x 轴上OA 的中点C 的电势为3 V ，则BC 的连线为等势线，如图所示，电场的方向与等势线垂直，且由电势高处指向电势低处．根据几何图形，O 点到BC 的距离为d ＝1.5 cm ，所以E ＝U d ＝30.015 V/m ＝200 V/m ，故A 正确．]“等分法”计算匀强电场中的电势(1)“等分法”：在匀强电场中，沿任意一个方向上，电势降落都是均匀的，把某两点间的距离等分为n段，则每段两端点间的电势差等于原电势差的1n．(2)已知电场中几点的电势，求某点的电势时，一般采用“等分法”在电场中找与待求点电势相同的等势点．[跟进训练]2．(多选)如图所示，a、b、c、d是某匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点，ab＝cd＝L，ad＝bc＝2L，电场线与矩形所在平面平行．已知a 点电势为20 V，b点电势为24 V，d点电势为12 V．一个质子从b点以v0的速度射入此电场，入射方向与bc成45°角，一段时间后经过c点(不计质子的重力)，下列判断正确的是()A．c点电势高于a点电势B．场强的大小为4√2LV/mC．质子从b运动到c，电势能减少8 eVD．质子从b运动到c，电势能增加8 eVBC[在匀强电场中，由于ab与dc平行且相等，则有U ab＝U dc，即φa－φb＝φd －φc，解得c点电势为φc＝φb＋φd－φa＝24 V＋12 V－20 V＝16 V，可知c点电势低于a点电势，故A错误；根据E＝Ud，可知沿ba方向的分场强大小为E1＝U ba L ＝4LV/m，沿bc方向的分场强大小为E2＝U bc2L＝4LV/m，则电场强度大小为E＝√E12+E22＝4√2LV/m，故B正确；质子从b运动到c，电场力做功为W bc＝eU bc ＝8 eV，可知质子的电势能减少8 eV，故C正确，D错误．故选BC．]1．如图所示，A、B是电场线上的两点，将一点电荷q从A点移动到B点，静电力做功W ，且知A 、B 间的距离为d ，下列说法正确的是( )A ．由公式W ＝qU 可得，A 、B 两点间的电势差为W q B ．由公式W ＝qEd 可得，A 点的电场强度为E ＝W qdC ．由公式W ＝qEd 可得，B 点的电场强度为E ＝W qdD ．A 点的电势为W qA [由W ＝qU 知U AB ＝W q ，故A 正确；由于不知该电场是不是匀强电场，静电力可能不为恒力，故B 、C 错误；题中没有指明电势零点，A 点的电势无法确定，故D 错误．]2．如图所示，三角形ABC 所在平面与匀强电场方向平行，已知AC ⊥BC ，∠ABC ＝60°，BC ＝20 cm ．把一个电荷量q ＝1×10-5 C 的正电荷从A 点移到B 点，静电力做的功为零；从B 点移到C 点，静电力做的功为－1.73×10-3 J ，则该匀强电场的电场强度大小和方向是( )A ．865 V/m ，垂直AC 向左B ．865 V/m ，垂直AC 向右C ．1 000 V/m ，垂直AB 斜向上D ．1 000 V/m ，垂直AB 斜向下D [把电荷q 从A 点移到B 点，静电力做的功为零，说明A 、B 两点在同一等势面上，由于该电场为匀强电场，等势面应为平面，故题图中直线AB 是一条等势线，电场强度方向应垂直于等势线AB ，故A 、B 错误；U BC ＝W BCq ＝−1.73×10−31×10−5V ＝－173 V ，B 点电势比C 点电势低173 V ，因沿电场强度方向电势降低，所以电场强度方向垂直于AB 斜向下，电场强度大小E ＝U CB BC sin 60°＝0.2×√32 V/m ≈1 000V/m ，故C 错误，D 正确．]3．(新情境题，以“带电粒子在匀强电场中运动”为背景，考查W ＝qU 与E ＝U d )如图所示，在匀强电场中，将一电荷量大小为2×10-5 C 的负电荷由A 点移到B 点，其电势能增加了0.1 J ，已知A 、B 两点间距离为2 cm ，两点连线与电场方向成60°角，求：(1)电荷由A 移到B 的过程中，电场力所做的功W AB ；(2)A 、B 两点间的电势差U AB ；(3)该匀强电场的电场强度E 的大小．[解析] (1)根据电场力做功与电势能的关系W AB ＝E pA −E pB ＝－ΔE p 得， W AB ＝－ΔE p ＝－0.1 J ，即电场力做了－0.1 J 的功．(2)由W ＝qU 可得A 、B 两点间的电势差U AB ＝W ABq ＝5×103 V ．(3)由E ＝U d 得E ＝U ABL AB cos 60°＝5×105 V/m ． [答案] (1)－0.1 J (2)5×103 V(3)5×105 V/m回归本节知识，自我完成以下问题：1．什么是电势差？其表达式是什么？是标量还是矢量？提示：电场中电势的差值叫电势差，用U AB ＝φA −φB 表示，是标量．2．写出静电力做功与电势差的关系式．提示：W AB ＝qU AB 适用于任何电场．3．试写出匀强电场中电场强度与电势差的关系．提示：E ＝Ud ，d 是沿电场线方向两点间的距离．课时分层作业(五) 电势差及其与电场强度的关系题组一电势差及其与静电力做功的关系1．(多选)关于U AB＝W AB和W AB＝qU AB，下列理解正确的是()qA．电场中A、B两点的电势差和两点间移动电荷的电荷量q成反比B．在电场中A、B两点间移动不同的电荷，静电力做的功W AB和电势差U AB成正比C．U AB与q、W AB无关，与是否移动电荷也没有关系D．W AB与q、U AB有关，与电荷移动的路径无关CD[电场中A、B两点的电势差是由电场本身决定的，与移动电荷的电荷量q 以及W AB都无关，选项A错误，C正确；在电场中A、B两点间移动相同的电荷，静电力做的功W AB和电势差U AB成正比，选项B错误；由W AB＝qU AB可知，W AB与q、U AB有关，与电荷移动的路径无关，选项D正确．故选CD．] 2．如图所示，三个等势面上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由c经a移到d 点，电场力做正功W1；若由c经b移到d点，电场力做正功W2．则W1与W2，c、d两点电势φc、φd关系为()A．W1＞W2，φc＞φd B．W1＜W2，φc＜φdC．W1＝W2，φc＜φd D．W1＝W2，φc＞φdD[由电场力做功与路径无关可知，W1＝W2，故A、B错误；因为W cd＝qU cd，又W cd＞0，q＞0，所以U cd＞0，U cd＝φc－φd＞0，所以φc＞φd，故D正确，C错误．]3．一个带负电的质点，带电荷量为2.0×10-9 C，在静电场中由a点移动到b点．在这个过程中，除电场力外，其他外力做的功为 6.0×10-5J，质点的动能减少了8.0×10-5 J，则a、b两点间的电势差U ab为()A．1×104 V B．－1×104 VC．7×104 V D．－7×104 VC[设电场力做功为W，由动能定理知W＋6.0×10-5 J＝－8.0×10-5 J，可求得W＝－1.4×10-4 J，因此a、b两点间的电势差为U ab＝W＝7×104 V，故C正确．]q题组二电场强度与电势差的关系4．如图所示，a、b、c、d是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在平面平行．已知a点的电势为20 V，b点的电势为24 V，d点的电势为4 V，由此可知c点的电势为()A．4 V B．8 VC．12 V D．24 VB[U ad＝φa－φd＝20 V－4 V＝16 V，在匀强电场中，相互平行的等长线段两端点电势差相等，故U bc＝U ad，又U bc＝φb－φc，所以φc＝φb－U ad＝24 V－16 V＝8 V，B正确．]5．如图所示，等边三角形△ABC处于足够大匀强电场(未画出)中，电场方向平行于三角形所在平面．将一电子从无穷远分别移到A点和B点，电场力做功分别为1 eV和－1 eV，若将电子由无穷远移到C点，电势能变化为0．已知电子电量为e，等边三角形的边长为1 cm，取无穷远处电势为0，下列说法正确的是()A．A点的电势为－1 VB．B点的电势为1 VC．电场强度的方向由A指向CD．电场强度的大小为200 V/mD[电子从无穷远移到A点，由题可知W1＝－e(0－φA)＝1 eV，解得φA＝1 V，故A错误；电子从无穷远移到B点，由题可知W2＝－e(0－φB)＝－1 eV，解得φB ＝－1 V ，故B 错误；将电子由无穷远移到C 点，电势能变化为0，可知φC ＝0，根据A 、B 两点电势可知，AB 边中点电势与C 点电势相同，故AB 边中点与C 点连线为等势线，根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势，故电场方向由A 指向B ，故C 错误；根据E ＝U d 可知E ＝1−(−1)0.01 V/m ＝200 V/m ，故D 正确．故选D ．]6．有一种电鳗能通过自身发出的生物电获取食物、威胁敌害、保护自己，若该电鳗的头尾相当于两个电极，它在海水中产生的电场强度达到103 N/C ，可击昏敌害，则身长50 cm 的电鳗，在放电时产生的瞬间电压可达( )A ．50 VB ．500 VC ．5 000 VD ．50 000 VB [在放电时产生的瞬间电压为U ＝Ed ＝103×0.5 V ＝500 V ．故选B ．]7．(多选)在匀强电场中，A 、B 、C 、D 、E 、F 位于边长为L ＝2 cm 的正六边形的顶点上，匀强电场的方向平行于正六边形所在的平面．已知A 、B 、D 、E 的电势分别为－2 V 、0 V 、6 V 、4 V ．则下列说法正确的是( )A ．C 点的电势φC ＝2 VB ．A 、F 间的电势差U AF ＝2 VC ．C 、F 间的电势差U CF ＝4 VD ．该匀强电场的电场强度大小E ＝200 V/mCD [连接AD 、BF 、CE ，AD 与BF 、CE 的交点为M 、N ；设六边形的中心点为O ，如图所示，由图可知，AD 与BF 、CE 都垂直，由六边形的特点可知，AM ＝MO ＝ON ＝ND ，所以可知M 、O 、N 的电势分别是0 V 、2 V 、4 V ，因为φN ＝φE ＝4 V ，故CE 为等势线，C 点的电势一定与N 点相等，为4 V ，故A 错误；由正六边形的对称性可知，F 点的电势与B 点的电势相等，也是0 V ，U AF ＝φA －φF ＝－2－0＝－2 V ，故B 错误；点C 、F 之间的电势差U CF ＝φC －φF ＝(4－0) V ＝4 V ，故C 正确；由几何关系可知，AD ＝2L ＝2×2 cm ＝4 cm ＝0.04 m ，所以电场强度的大小E ＝U DA AD ＝6−(−2)0.04V/m ＝200 V/m ，故D 正确．]8．天空中有两块乌云，它们之间的竖直距离为1.0×103m，水平相距5.0×103 m．受气流影响，两块乌云均以10 m/s的速率沿水平方向互相靠近．当一块乌云位于另一块乌云正下方时，云间电场强度达到1.0×106 V/m．若此时两块云间的电场可视为匀强电场，这时空气恰被击穿而变成导体，两块乌云通过空气放电，形成闪电．求：(1)两块乌云即将放电时云间的电势差为多大？(2)地面观察者看到闪电后8.0 s才听到雷声，则闪电发生点离观察者多远？(声音在空气中的传播速度约为3.4×102 m/s)[解析](1)当一块乌云位于另一块乌云正下方时，两块乌云间的距离为d＝1.0×103 m．两块乌云间的电势差为U＝Ed＝1.0×106×1.0×103 V＝1.0×109 V．(2)光传播到地面所需的时间可以忽略不计，声音在空气中以3.4×102m/s的速度传播，所以闪电发生点离观察者的距离为s＝v t＝3.4×102×8.0 m＝2.72×103 m．[答案](1)1.0×109 V(2)2.72×103 m9．(多选)空间中存在沿x轴方向的电场，x轴上各点的电场强度(以＋x方向为正)随x的变化情况如图所示，已知0～x1之间为倾斜直线，x1～x2之间为曲线，x2＝2x1．下列叙述中正确的是()A．x＝0处与x2处两点的电势相同B．x＝0与x1间的电势差大于x1与x2间的电势差C．电子沿x轴从x＝0运动到x2的过程中，电场力先做正功后做负功D．电子在x1处的电势能小于在x2处的电势能BD[沿电场方向电势降低，因为电场方向指向x轴正方向，故x轴相当于一条电场线，故φ0＞φx2，A错误；因为从0到x1间的平均电场强度大于从x1到x2间的电场强度平均值，d相等，根据公式U＝Ed可得从0到x1间的电势差大于从x1到x2间的电势差，B正确；电子受到的电场力方向和电场方向相反，故从x＝0运动到x2的过程中电场力一直做负功，电势能增大，电子在x1处的电势能小于在x2处的电势能，C错误、D正确．故选BD．]10．(多选)在一静止点电荷的电场中，任一点的电势φ与该点到点电荷的距离r 的关系如图所示．电场中四个点a、b、c和d的电场强度大小分别为E a、E b、E c和E d．点a到点电荷的距离r a与点a的电势φa已在图中用坐标(r a，φa)标出，其余类推．现将一带正电的试探电荷由a点依次经b、c点移动到d点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为W ab、W bc和W cd．下列选项正确的是()A．E a∶E b＝4∶1 B．E c∶E d＝2∶1C．W ab∶W bc＝3∶1 D．W bc∶W cd＝1∶3AC[由题图知，a、b、c、d四个点距点电荷的距离依次增大，且r b＝2r a，由E＝kQr2知，E a∶E b＝4∶1，故A正确；r d＝2r c，由E＝kQr2知，E c∶E d＝4∶1，故B错误；在移动电荷的过程中，电场力做的功与电势能的变化量大小相等，则W ab∶W bc＝q(φa－φb)∶q(φb－φc)＝3∶1，故C正确；W bc∶W cd＝q(φb－φc)∶q(φc －φd)＝1∶1，故D错误．]11．如图所示，在竖直平面内存在匀强电场，其电场线如图中实线所示，方向未知，将带电荷量为q＝－1.0×10-6C的点电荷由A点沿水平线移至B点，其电势能增加了3×10-5J，已知A、B两点间的距离为2 cm，两点连线与电场线成60°角．(1)求A、B两点间的电势差U AB；(2)若A点的电势φA＝－1 V，求B点的电势φB；(3)求电场强度E的大小，并判断其方向．[解析](1)由题意知，静电力做负功为W AB＝－3×10-5 J由U AB＝W ABq得U AB＝30 V．(2)U AB＝φA－φB故φB＝φA－U AB＝(－1－30) V＝－31 V．(3)A、B两点间沿电场线方向的距离为d＝2×10-2cos 60° m＝0.01 m从而得E＝U ABd ＝300.01V/m＝3 000 V/m方向沿电场线指向左下方．[答案](1)30 V(2)－31 V(3)3 000 V/m沿电场线指向左下方12．如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正电荷Q为圆心的某圆交于B、C两点，质量为m、电荷量为－q的有孔小球从杆上A点无初速度下滑．已知q≪Q，AB＝h，小球滑到B点时的速度大小为√3gh，不计其他阻力．求：(1)小球由A到B的过程中电场力做的功；(2)A、C两点的电势差．[解析](1)因为杆是光滑的，所以小球从A点到B点的过程中只有两个力做功：电场力做功W AB和重力做功mgh，由动能定理得W AB＋mgh＝12mv B2代入已知条件v B ＝√3gh 电场力做的功为W AB ＝12m ·3gh －mgh ＝mgh 2． (2)B 、C 两点在同一条等势线上，可知φB ＝φC 因此U AC ＝U AB ＝W AB −q ＝－mgh 2q即A 、C 两点的电势差为－mgh 2q ． [答案] (1)mgh 2(2)－mgh 2q。

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