【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:深读机车以恒定功率启动

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【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:15分钟突破功与功率

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:15分钟突破功与功率

一、功1. 做功的两个要素(1)作用在物体上的力。

(2)物体在力的方向上发生的位移。

2. 公式W=Fl cos α(1)α是力与位移方向之间的夹角,l为物体对地的位移。

(2)该公式只适用于恒力做功。

3. 判断正、负功的方法二、功率1. 物理意义描述力对物体做功的快慢。

2. 公式(1)P=Wt(P为时间t内的平均功率)(2)P =Fv cos α(α为F 与v 的夹角)3. 额定功率机械正常工作时的功率。

4. 实际功率机械实际工作时的功率,要求不能大于额定功率。

5. 平均功率的计算方法(1)利用P =W t。

(2)利用P =F v cos α,其中v 为物体运动的平均速度。

6. 瞬时功率的计算方法(1)利用公式P =Fv cos α,其中v 为t 时刻的瞬时速度。

(2)P =F F v ,其中v F 为物体的速度v 在力F 方向上的分速度。

(3)P =F v v ,其中F v 为物体受的外力F 在速度v 方向上的分力。

例题1 (海南高考)一质量为1 kg 的质点静止于光滑水平面上,从t =0时起,第1秒内受到2 N 的水平外力作用,第2秒内受到同方向的1 N 的外力作用。

下列判断正确的是( )A. 0~2 s 内,外力的平均功率是94 W B. 第2秒内,外力所做的功是54J C. 第2秒末,外力的瞬时功率最大 D. 第1秒内与第2秒内质点动能增加量的比值是45 解析:由题意知质点所受的水平外力即为合力,则知质点在这2秒内的加速度分别为a 1=2 m/s 2、a 2=1 m/s 2,则质点在第1 s 末与第2 s 末的速度分别为v 1=2 m/s 、v 2=3 m/s ,每一秒内,质点动能的增加量分别为ΔE k1=2112mv =2 J 、ΔE k2=2212mv -2112mv =2.5 J ,D 正确;再由动能定理可知第2 s 内与0~2 s 内,外力所做功分别为W 2=ΔE k2=2.5 J 、W =2212mv -0=4.5 J ,则在0~2 s 内,外力的平均功率P =W t=2.25 W ,A 正确,B 错误;由P =Fv 知质点在第1 s 末与第2 s 末的瞬时功率分别为P 1=4 W 、P 2=3 W ,故C 错误。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:能量的守恒与转化

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:能量的守恒与转化

一、能量守恒定律(1)内容:能量既不会消灭,也不会创生,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)正确理解能量守恒定律:①某种形式的能减少,一定存在其他形式的能增加,且减少量和增加量一定相等;②某个物体的能量减少,一定存在着其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等,这也是列能量守恒定律方程式的两条基本思路之一。

(3)应用能量守恒定律解题的步骤:①分清有多少种形式的能(如动能、势能、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列出恒等式:ΔE减=ΔE增。

综上所述,功是能量转化的量度。

做功的过程就是能量转化的过程,能量的转化是通过做功来实现的,力做功与能量的转化有对应关系,因此我们利用功和能的关系分析问题时,一定要搞清楚有哪些力做功,分别伴随着哪几种形式的能之间的转化,什么形式的能增加了,什么形式的能减少了。

例题1 小物块A 的质量为m ,物块与坡道间的动摩擦因数为μ,水平面光滑;坡道顶端距水平面高度为h ,倾角为θ;物块从坡道进入水平滑道时,在底端O 点处无机械能损失,重力加速度为g 。

将轻弹簧的一端连接在水平滑道M 处并固定在墙上,另一自由端恰位于坡道的底端O 点,如图所示。

物块A 从坡顶由静止滑下,求:(1)物块滑到O 点时的速度大小; (2)弹簧为最大压缩量d 时的弹性势能; (3)物块A 被弹回到坡道上升的最大高度。

解析:(1)由动能定理得mgh -μmgh cot θ=12mv 2,得v (2)在水平滑道上 由能量守恒定律得12mv 2=E p , 解得E p =mgh -μmgh cot θ;(3)设物块A 能够上升的最大高度为h 1,物块A 被弹回过程中 由能量守恒定律得E p =μmgh 1cot θ+mgh 1, 解得h 1=(1cot )1cot hμθμθ-+。

答案:(1 (2)mgh -μmgh cot θ (3)(1cot )1cot hμθμθ-+例题2 “和平号”空间站已于3月23日成功地坠落在南太平洋海域,坠落过程可简化为从一个近圆轨道(可近似地看做圆轨道)开始,经与大气摩擦,空间站的绝大部分经过升温、熔化,最后汽化而销毁,剩下的残片坠入大海。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:受力分析专题解密

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:受力分析专题解密

1. 受力分析的步骤:
例题1 如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P连接,P 与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态,弹簧处于竖直方向,则斜面体P此刻受到的力的个数有可能为()
A. 2个
B. 3个
C. 4个
D. 5个
解析:以斜面体P为研究对象,很显然斜面体P受到重力和弹簧弹力F1作用,二力共线。

若F1=mg,二力使P处于平衡状态(如图甲所示);若F1>mg,挡板MN必对斜面体施加垂直斜面的N作用,N产生水平向左的分量,欲使斜面体P处于平衡状态,MN必对斜面体施加平行接触面斜向下的摩擦力f(如图乙所示)。

答案:AC
例题2 如图所示,轻绳两端分别与A、C两物体相连接,m A=1kg,m B=2kg,m C=3kg,物体A、B、C及C与地面间的动摩擦因数均为μ=0.1(B与C之间的滑动摩擦力小于最大静摩擦),轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计,若要用力将C物体拉动,则作用在C物体上水平向左的拉力最小为(取g=10m/s2)()
A. 6N
B. 8N
C. 10N
D. 12N
解析:首先由于A和C用轻绳相连,则时刻有相同的速度;而B分别受到A和C的摩擦力,由于C能提供的摩擦力要比A能提供的摩擦力大,所以物体B一定随C一起运动;由此,我们发现B和C之间是相对静止的,可以看做一个整体,BC整体受到向左的拉力,绳子向右的拉力和A给的摩擦力,根据受力平衡,有F=f A对BC+f地面对BC+T绳子拉力=1N+6N+1N =8N。

答案:B。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:绳与杆的受力分析技巧

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:绳与杆的受力分析技巧
变式训练 如图所示,小车上有一支架 ABC,其中杆 AB 与斜面垂直,杆 BC 与斜面平 行,在 BC 的末端有一个质量为 m 的小球。小车由静止释放后沿倾角为 α 的光滑斜面下滑, 则杆对小球的弹力( )
A. 竖直向上,大小为 mg B. 沿 CB 方向,大小为 mgsin α C. 垂直斜面向上,大小为 mgcos α D. 等于零 解析:以整体为研究对象,由牛顿第二定律可得整体加速度 a=gsinα,对小球进行受力 分析,重力沿斜面分力为小球所受合外力,垂直斜面的分力 mgcosα 与杆对球的弹力平衡。 答案:C
力二力合力为 ma,如图可得:由勾股定理可得其大小 (mg)2 (ma)2 ,方向如图所示:
答案:(1)mg、竖直向上
(2) (mg)2 (ma)2
方向:与竖直夹角的正切值 tanθ= a g
1. 轻绳 (1)轻绳模型的特点
2
“绳”在物理学上是个绝对柔软的物体,它只产生拉力(张力),绳的拉力沿着绳的方 向并指向绳的收缩方向。它不能产生支持作用。
变式一:当小车匀速运动时弹力的大小及方向? 答案:大小等于重力方向,方向竖直向上 变式二:当斜面有摩擦力且小车匀加速运动时弹力的方向? 答案:大小介于 mgcos α—mg 之间的某个值,方向介于垂直 BC 向上到竖直向上之间。
3
1. 如图所示,细绳竖直拉紧,小球和光滑斜面接触,则小球受到的力是 ( )
1
答案:A 思考:若车厢向右加速运动呢?
二、杆模型 例题 2 如图所示,轻杆 AB 下端通过光滑的转轴固定在竖直墙上,上端有一光滑的轻
质小滑轮,一根细绳一端 C 系在墙上,绕过滑轮另一端系一质量为 m 的物体,当 C 端在缓 慢地上移过程中,则杆对滑轮的作用力将( )

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:逐差法求匀变速运动物体的加速度

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:逐差法求匀变速运动物体的加速度

判断物体做匀变速直线运动及求解加速度的理论依据物体做匀变速直线运动时,若加速度为a ,在各段连续相等的时间T 内发生的位移依次为x 1、x 2、x 3、…x n ,则有x 2-x 1=x 3-x 2=x 4-x 3=…=x n -x n -1=aT 2,即任意两段连续相等的时间内的位移差相等,可以依据这个特点,判断原物体是否做匀变速直线运动。

若进一步要我们求出该小车运动的加速度,应怎样处理呢?此时,可以应用逐差法处理数据。

由于题中条件是已知x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6共六个数据,应分为3组。

21413T x x a -=,22523T x x a -=,23633T x x a -= 即加速度5263456123411232222()()11()()3333333x x x xx x x x x x x x a a a a T T T T--++-++-=++=++=⨯ 全部数据都用上,这样相当于把2n 个间隔分成前n 个为第一组,后n 个为第二组,这样起到了减小误差的作用。

很显然,若题目给出的条件是偶数段(如下图)4段6段(8段) 都要分组进行求解,分别对应2213422)()(T x x x x a ⨯+-+=232165433)()(Tx x x x x x a ⨯++-++= 24321876544)()(Tx x x x x x x x a ⨯+++-+++= 【方法点拨】若在练习中出现奇数段,如3段、5段、7段等。

这时我们发现不能恰好分成两组。

考虑到实验时中间段的数值较接近真实值,应分别采用下面求法:2132Tx x a -=2215432)()(T x x x x a ⨯+-+= 232176543)()(T x x x x x x a ⨯++-++=例题1 如图是某同学测量匀变速直线运动的加速度时,从若干纸带中选中的一条纸带的一部分,他每隔4个点取一个计数点,图上注明了他对各计数点间距离的测量结果。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:描述圆周运动的物理量及相互关系

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:描述圆周运动的物理量及相互关系

例题1如图所示,一种向自行车车灯供电的小发电机的上端有一半径r0=1.0 cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边沿接触。

当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而为发电机提供动力。

自行车车轮的半径R1=35 cm,小齿轮的半径R2=4.0 cm,大齿轮的半径R3=10.0 cm。

求大齿轮的转速n1和摩擦小轮的转速n2之比。

(假定摩擦小轮与自行车车轮之间无相对滑动)解析:大小齿轮间、摩擦小轮和车轮之间和皮带传动原理相同,两轮边沿各点的线速度大小相等,由v=2πnr可知转速n和半径r成反比;小齿轮和车轮同轴转动,两轮上各点的转速相同。

大齿轮与小齿轮转速之间的关系为:n1∶n小=R2∶R3。

车轮与小齿轮之间的转速关系为:n车=n小。

车轮与摩擦小轮之间的关系为:n车∶n2=r0∶R1。

由以上各式可解出大齿轮和摩擦小轮之间的转速之比为:n1∶n2=2∶175。

答案:2∶175例题2 如图所示,水平转盘的中心有个竖直小圆筒,质量为m的物体A放在转盘上,A到竖直圆筒中心的距离为r,物体A通过轻绳、无摩擦的滑轮与物体B相连,B与A质量相同,物体A与转盘间的最大静摩擦力是正压力的μ倍,则转盘转动的角速度在什么范围内,物体A才能随盘转动?解析:由于A在圆盘上随盘做匀速圆周运动,所以它所受的合外力必然指向圆心,而其中重力、支持力平衡,绳的拉力指向圆心,所以A所受的摩擦力的方向一定沿着半径或指向圆心,或背离圆心。

当A将要沿盘向外滑时,A所受的最大静摩擦力指向圆心,A的向心力为绳的拉力与最ωr ①大静摩擦力的合力,即F+F m′=m21由于B静止,故F=mg ②由于最大静摩擦力是压力的μ倍,即F m′=μF N=μmg③由①②③式解得ω1当A将要沿盘向圆心滑时,A所受的最大静摩擦力沿半径向外,这时向心力为ωr ④F-F m′=m22由②③④式解得ω2A随盘一起转动,其角速度ω应满足ωω。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:伏安法测电源电动势和内阻

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:伏安法测电源电动势和内阻

一、实验目的测定电池的电动势和内电阻。

二、实验原理如图所示,改变R 的阻值,从电压表和电流表中读出几组I 、U 值,利用闭合电路的欧姆定律E U Ir =+可得:1122E U I r E U I r =+⎧⎨=+⎩解得:2112211221I U I U E I I U U r I I -⎧=⎪-⎪⎨-⎪=⎪-⎩测测可求出几组E 、r 值,最后分别算出它们的平均值。

此外,还可以用作图法来处理数据。

由E U Ir =+可变形为:U E I r =-即()U Ir E y kx b =-+=+的形式。

若坐标纸上以I 为横坐标,U 为纵坐标,用测出的几组I 、U 值画出U -I 图象(如图)。

所得直线跟纵轴的交点(y 截距)即为电动势值,跟横轴的交点(x 截距)即为短路电流值,直线斜率的绝对值即为内电阻r 的值。

三、实验器材待测电池,电压表(0-3V ),电流表(0-0.6A ),滑动变阻器(10Ω),电键,导线。

四、实验步骤1. 电流表用0.6A 量程,电压表用3V 量程,按电路图连接好电路。

2. 把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。

3. 闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据(I 1、U 1),用同样方法测量几组I 、U 的值。

4. 打开电键,整理好器材。

5. 处理数据,用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。

五、注意事项1. 为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池。

2. 干电池在大电流放电时,电动势E 会明显下降,内阻r 会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A ,短时间放电不宜超过0.5A 。

因此,实验中不要将I 调得过大,读电表要快,每次读完立即断电。

3. 要测出不少于6组I 、U 数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I 、U 数据中,第1和第4为一组,第2和第5为一组,第3和第6为一组,分别解出E 、r 值再取平均值。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:深度剖析力的分类及重力

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:深度剖析力的分类及重力

性质不同的力可能有相同的效果,效果不同的力也可能是性质相同的。

例题1关于重力的说法正确的是()A. 物体重力的大小与物体的运动状态有关。

当物体处于超重状态时,重力大;当物体处于失重状态时,物体的重力小B. 重力的方向跟支持面垂直C. 重力的作用点是物体的重心D. 重力的方向是垂直向下解析:物体无论是处于超重或失重状态,其重力不变,只是视重发生了变化,物体的重力随在地球上的纬度变化而变化,所以A项错。

重力的方向是竖直向下,不可说为垂直向下,垂直往往给人们一种暗示,与支承面垂直,重力的方向不一定跟支承面垂直,如斜面上的物体所受重力的方向就不跟支承面垂直,所以D、B两项错。

重心是重力的作用点,所以C项对。

答案:C例题2下列关于重力、重心的说法中,正确的是()A. 风筝升空后,越升越高,其重心也升高B. 质量分布均匀、形状规则的物体的重心一定在物体上C. 舞蹈演员在做各种优美动作的时候,其重心位置不断变化D. 重力的方向总是垂直于地面解析:实际上,一个物体的各个部分都受到重力,重心的说法是从宏观上研究重力对物体的作用效果时而引入的一个概念,重心是指一个点(重力的作用点)。

由此可知,重心的具体位置应该由物体的形状和质量分布情况决定,也就是说只要物体的形状和质量分布情况不变,重心与物体的空间位置关系就保持不变。

重心可能在物体外,也可能在物体内,对具有规则集合形状质量均匀分布的物体,重心在物体的几何中心上。

物体位置升高,其重心也跟着升高,根据以上分析可以判断选项A、C是正确的,选项B是错误的。

重力的方向是“竖直向下”的,要注意“竖直向下”与“垂直于地面”并不完全相同,所以选项D的说法是错误的。

答案:AC例题3如图所示,一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一小孔(大小忽略不计),在水从小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会()A. 一直下降B. 一直上升C. 先升高后降低D. 先降低后升高解析:当注满水时,球壳和水的重心均在球心,故它们共同的重心在球心。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:实验:验证机械能守恒定律

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:实验:验证机械能守恒定律

实验考点:
例题利用实验装置探究重物下落过程中动能与重力势能的转化问题。

(1)实验操作步骤如下,请将步骤B 补充完整:
A. 按实验要求安装好实验装置;
B. 使重物靠近打点计时器,接着先________,后________,打点计时器在纸带上打下一系列的点;
C. 下图为一条符合实验要求的纸带,O 点为打点计时器打下的第一点。

分别测出若干连续点A 、B 、C ……与O 点之间的距离h 1、h 2、h 3……
(2)已知打点计时器的打点周期为T ,重物质量为m ,重力加速度为g ,结合实验中所测得的h 1、h 2、h 3,可得重物下落到B 点时的速度大小为______,纸带从O 点下落到B 点的过程中,重物增加的动能为______,减少的重力势能为______。

(3)取打下O 点时重物的重力势能为零,计算出该重物下落不同高度h 时所对应的动能E k 和重力势能E p ,建立坐标系,横轴表示h ,纵轴表示E k 和E p ,根据以上数据在下图中绘出图线Ⅰ和图线Ⅱ。

已求得图线Ⅰ斜率的绝对值k 1=2.94 J/m ,请计算图线Ⅱ的斜率k 2=________ J/m (保留3位有效数字)。

重物和纸带下落过程中所受平均阻力与重物所受重力的比值为________(用k 1和k 2表示)。

(4)通过对k 1和k 2的比较分析,可得到的结论是(只要求写出一条):______________ ________________________________。

解析:(1)依照实验步骤,应该先接通打点计时器的电源,然后再释放纸带;
(2)计算B 点时的瞬时速度,可以用中间时刻速度法,即312B h h v T
-=。

从O 点到B。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:万有引力与圆周运动专题突破

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:万有引力与圆周运动专题突破

一、用万有引力定律解决问题的基本方法(1)涉及天体运动的问题①把天体等效为理想化模型;②天体间的相互作用力为F =G m 1m 2r 2; ③天体的运动看成理想化的匀速圆周运动,天体做匀速圆周运动所需的向心力由万有引力提供。

(2)涉及物体在星球表面的运动问题:①一般忽略星球自转带来的影响;②物体在星球表面所受的重力约等于它们间的万有引力;③由G Mm R2=mg 结合其他运动学规律求解。

(3)注意:①对于天体的发射和接收过程,不能视为简单的匀速圆周运动;②要把握好万有引力定律的适用条件,严格地说,公式只适用于两质点间相互引力的计算。

但两均匀球体,相距较远的物体之间相互作用也可适用。

另外,把握万有引力的三性:普遍性、相互性和宏观性;③在天体运动过程中,凡是工作条件与重力有决定关系的仪器一律不能使用。

二、常用的几个关系式设质量为m 的天体绕另一质量为M 的中心天体做半径为r 的匀速圆周运动(1)由G Mm r 2=m v 2r 得v =GM r,r 越大,天体的v 越小; (2)由G Mm r 2=mω2r 得ω=GM r 3,r 越大,天体的ω越小; (3)由G Mm r 2=m (2πT )2r 得T =2πr 3GM,r 越大,天体的T 越大; (4)由G Mm r 2=ma 得a =GM r2,r 越大,天体的a 越小。

三、解决天体问题时应注意的问题(1)在用万有引力等于向心力列式求天体的质量时,只能测出中心天体的质量,而环绕天体的质量在方程式中被消掉了。

(2)应用万有引力定律求解时还要注意挖掘题目中的隐含条件。

如地球公转一周是365天,自转一周是24小时,其表面的重力加速度约为9.8m /s 2等。

(3)由G Mm R2=mg 可以得到:GM =gR 2。

由于G 和M (地球质量)这两个参数往往不易记住,而g 和R 容易记住。

所以粗略计算时,一般都采用上述代换,这就避开了万有引力常量G 值和地球的质量M 值,方便多了。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:万有引力定律专题突破

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:万有引力定律专题突破

年 级高一 学 科 物理 版 本 通用版 课程标题万有引力定律专题突破 编稿老师吴宾 一校 付秋花 二校 黄楠 审核 刘媛媛一、万有引力定律、引力常量的测量 1. (1)内容:宇宙间的一切物体都是互相吸引的,引力的方向在它们的连线上,两个物体间的引力大小跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比。

(2)F =G m 1m 2r2,其中G =6.67×10-11 N·m 2/kg 2,称为万有引力常量,而m 1、m 2分别为两个质点的质量,r 为两质点间的距离。

(3)适用条件①严格地说,万有引力定律只适用于质点间的相互作用。

②两个质量分布均匀的球体间的相互作用,也可用本定律来计算,其中r 是两个球体球心间的距离。

③一个均匀球体与球外一个质点的万有引力也适用。

④两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,公式也近似适用,其中r 为两物体质心间的距离。

(4)注意:公式中F 是两物体间的引力,F 与两物体质量乘积成正比,与两物体间的距离的平方成反比,不要理解成F 与两物体质量成正比,与距离成反比。

2. 引力常量的测定英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出了引力常量G ;用实验证明了万有引力定律,使万有引力定律具有更广泛的实用价值。

二、物体在地面上所受的引力和重力的区别和联系1. 地球在不停地自转,地球上的物体随地球自转而做圆周运动。

圆周运动需要一个向心力,这是重力不直接等于万有引力而近似等于万有引力的原因。

如图所示,万有引力为F ,重力为G ,自转向心力为F ′。

真实情况不会像图中偏差这么大,物体在一般位置时,F ′=mrω2,其中r 为物体在所在位置的纬度圈的半径。

F ′、F 、G 不在同一直线上,F ′指向纬度圈的圆心。

F 指向地心,G 竖直向下。

2. 当物体在赤道上时,F ′达到最大值.F ′max =mRω2,R 为地球半径。

此时物体的重力最小,G min =F -F ′=GMm R 2-MRω2。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:轻松解决“板块”问题

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:轻松解决“板块”问题

“板块”问题就是通常遇到的叠放问题,由于其往往可看成由物块和木板构成的一对相互作用模型,故将其形象地称为“板块”问题。

其应用的知识面较为广泛,与运动学、受力分析、动力学、功与能等有着密切联系,且往往牵涉着临界极值问题,是动力学问题中的一大难点。

板块问题能够较好地考查学生对知识的掌握程度及对问题的综合分析能力,是增强试卷区分度的有力题目。

因此,不论在平时的大小模考中,还是在高考试卷中板块问题都占据着非常重要的地位。

1. 板块问题本质特征①两物体叠放并接触;②两物体间通过摩擦力发生作用。

例题1 如图所示,一速率为v 0=10m/s 的物块冲上一置于光滑水平面上且足够长的木板上。

物块质量为m =4kg ,木板质量M =6kg ,物块与木板间的动摩擦因数6.0=μ,试问:物块将停在木板上何处?点拨:物块冲上木板后相对木板向右运动,会在木板摩擦力作用下匀减速运动,木板会在摩擦力作用下匀加速运动,两者共速后,一起匀速运动。

求物块停在木板上何处,实际是在求物块与木板的相对位移大小。

解析:方法一(基本公式法)由牛顿第二定律可知,对物块有1ma mg =μ 对木板有 2Ma mg =μ解得 21m/s 6=a ,22m/s 4=a设两者共速时所用时间为t ,则t a t a v 210=-解得 s 1=t这段时间物块与木板的位移大小分别为m 221222==t a x 两者的位移之差m 521=-=∆x x x故物块能停在距木板左端5m 处方法二(图象法)作出物块与木板的运动图象如图所示。

由牛顿第二定律可求得物块与木板的加速度 21m/s 6==g a μ22m/s 4==g Mm a μ 两者在t 时刻速度相等,则t a t a v 210=-解得 s 1=t分析可知,图中阴影面积为板、块的相对位移,由几何关系知m 5210==∆t v x 故物块能停在距木板左端5m 处。

答案:物块能停在距木板左端5m 处。

例题2 如图所示,在倾角为θ的足够长的斜面上,有一质量为1m 的长木板。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:非匀强电场中的电势与等势面

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:非匀强电场中的电势与等势面

非匀强电场中的电势与等势面的相关问题是用典型电场的电场线和等势面的分布情况,以及电场线的特点来求解的问题。

解决这类问题,必须牢记各类典型的电场线和等势面的分布情况,以便与题目给出的情景对照分析,还要灵活运用电场线的特点以及等势面的特点。

如在等势面上任意两点间移动点电荷,电场力不做功;沿电场线方向电势越来越低;等势面与电场线一定垂直;电场线的疏密可表示场强大小等。

电场线1. 正、负点电荷形成的电场线①离点电荷越近,电场线越密集,场强越强。

方向是正点电荷由点电荷指向无穷远,而负点电荷则由无穷远处指向点电荷;②在正(负)点电荷形成的电场中,不存在场强相同的点;③若以点电荷为球心作一个球面,电场线处处与球面相垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向处处不相同。

2. 等量异种点电荷形成的电场线①两点电荷连线上各点,电场线方向从正电荷指向负电荷,场强大小可以计算;②两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,电场线方向均相同,即场强方向均相同,且总与中垂面(线)垂直。

在中垂面(线)上到O点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线中点);③在中垂面(线)上的电荷受到的电场力方向总与中垂面(线)垂直,因此,在中垂面(线)上移动电荷时电场力不做功。

3. 等量同种点电荷形成的电场线①两点电荷连线中点处场强为零,此处无电场线;②两点电荷中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零;③两点电荷连线中垂面(线)上,场强方向总沿面(线)远离(等量正电荷);④在中垂面(线)上从O点沿面(线)到无穷远,电场线先变密后变疏,即场强先变强后变弱;⑤两个带负电的点电荷形成的电场线与两个正电荷形成的电场线分布完全相同,只是电场线的方向相反。

4. 点电荷与带电平板间的电场线等势面(1)电场中电势相等的点构成的面叫等势面。

(2)几种典型电场的等势面如下图所示。

①点电荷电场中的等势面:以点电荷为球心的一簇球面;②等量异种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面;③等量同种点电荷电场中的等势面:是两簇对称曲面;。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:重力势能与弹性势能重点突破

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:重力势能与弹性势能重点突破

二、重力做功的特点(1)重力做功与路径无关,只与始末位置的高度差有关。

(2)重力做功不引起物体机械能的变化。

三、功能关系1.2. 弹力做功与弹性势能变化的关系(1)弹力做功与弹性势能变化的关系,类似于重力做功与重力势能变化的关系,用公式表示:W=-ΔE p。

(2)对于弹性势能,一般物体的弹性形变量越大,弹性势能越大。

例题1一个质量m=0.20 kg的小球系于轻质弹簧的一端,且套在光滑竖立的圆环上的B点,弹簧的上端固定于环的最高点A,环的半径R=0.50 m,弹簧的原长l0=0.50 m,劲度系数为4.8 N/m,如图所示。

若小球从图中所示位置B点由静止开始滑到最低点C时,弹簧的弹性势能E p=0.60 J。

求小球到C点时的速度v C的大小。

(弹簧处于原长时,弹性势能为零。

g取10 m/s2)解析:由题意知,图中位置时弹簧为原长,弹性势能为零。

从B 到C 的过程中,只有重力、弹簧弹力做功,小球和弹簧组成系统的机械能守恒,取C 点为重力势能的零势能面。

则有2p 1(cos 60)2c mg R R E mv +=+代入数据解得v C =3 m/s 答案:3 m/s例题2 通过探究得到弹簧弹性势能的表达式为E p =12kx 2,式中k 为弹簧的劲度系数,x 为弹簧伸长(或缩短)的长度,请利用弹性势能表达式计算下列问题。

放在地面上的物体上端系在劲度系数k =400 N/m 的弹簧上,弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上,如图所示。

手拉绳子的另一端,从轻绳处于张紧状态开始,当往下拉0.1 m 物体开始离开地面时,继续拉绳,使物体缓慢升高到离地h =0.5 m 高处。

如果不计弹簧重和滑轮跟绳的摩擦,求整个过程拉力所做的功以及弹性势能的最大值。

解析:由题意知弹簧的最大伸长量x =0.1 m 弹性势能E p =12kx 2=12×400×0.12 J=2 J 此过程中拉力做的功与弹力做的功数值相等, 则有W 1=W 弹=ΔE p =2 J刚好离开地面时G =F =kx =400×0.1 N=40 N 物体缓慢升高,F =40 N物体上升h =0.5 m 时,拉力克服重力做功 W 2=Fh =40×0.5 J=20 J拉力共做功W =W 1+W 2=(2+20) J=22 J 。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:楞次定律的应用技巧

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高三物理:楞次定律的应用技巧

年级高三学科物理版本通用版课程标题楞次定律的应用技巧编稿老师吴宾一校付秋花二校林卉审核张静静本讲内容主要是楞次定律的应用技巧问题,楞次定律在近几年的高考中考查的频率比较高,同学们在解题时要注重楞次定律的应用技巧,提高解题的效率。

一、楞次定律的推广含义的应用1. 阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;2. 阻碍(导体的)相对运动——“来拒去留”;3. 磁通量增加,线圈面积“缩小”,磁通量减小,线圈面积“扩张”;4. 阻碍线圈自身电流的变化(自感现象)。

感应电流在原磁场中必然受安培力,因此楞次定律可以有多种表述,记住这些表述,分析问题更简便。

二、感应电流方向的判断方法:方法一:右手定则(适用于部分导体切割磁感线)方法二:楞次定律楞次定律的应用步骤三、安培定则、左手定则、右手定则、楞次定律的比较及应用1. 规律比较基本现象应用的定则或定律运动电荷、电流产生磁场安培定则磁场对运动电荷、电流有作用力左手定则电磁感应部分导体做切割磁感线运动右手定则闭合回路磁通量变化楞次定律2. 应用区别关键是抓住因果关系:(1)因电而生磁(I→B)→安培定则;(2)因动而生电(v、B→I安)→右手定则;(3)因电而受力(I、B→F安)→左手定则。

例题1如图所示,一水平放置的矩形闭合线圈abcd,在细长磁铁的N极附近竖直下落,保持bc边在纸外,ad边在纸内,从图中位置Ⅰ经过位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和Ⅲ都很靠近Ⅱ,在这个过程中,线圈中感应电流()A. 沿abcd方向B. 沿dcba方向C. 由Ⅰ到Ⅱ是沿abcd方向,由Ⅱ到Ⅲ是沿dcba方向D. 由Ⅰ到Ⅱ是沿dcba方向,由Ⅱ到Ⅲ是沿abcd方向解析:由条形磁铁的磁场(如图所示)可知,线圈在位置Ⅱ时穿过矩形闭合线圈的磁通量最少。

当线圈从位置Ⅰ到Ⅱ,穿过abcd自下而上的磁通量减少,感应电流的磁场阻碍其减少,则在线圈中产生感应电流的方向为abcd;当线圈从位置Ⅱ到Ⅲ,穿过abcd自上而下的磁通量增加,由楞次定律可知感应电流的方向是abcd。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:15分钟突破弹力

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:15分钟突破弹力

A
注意:绳子和弹簧的受力是沿着弹性形变方向的,且各点受力均相等,即绳子的受力只能沿着绳子向外,不能受到或施出压力,而弹簧可以受到或施出沿着弹簧方向的压力或拉力
例题1 如图所示,所有接触面皆光滑,物体相对静止。

画出下列物体所受弹力的示意图。

解析:
例题 2 在现代汽车技术中,一般轿车都设置有“汽车悬架”,麦弗逊式(Mcpherson)及烛式悬架都是将螺旋弹簧和减振器有机组合起来,对缓冲冲击和消减冲击产生的振动全面考虑,大大提高了乘坐者的舒适性。

现在有一组合弹簧,一根大弹簧内套了一根小弹簧,大弹簧比小弹簧长0.2m。

为了测量弹簧的劲度系数,把组合弹簧的一端平齐并竖直固定,另一端处于自由状态,如下图甲所示。

当压缩此组合弹簧时,测得力与压缩距离之间的关系图线如图乙所示,则大弹簧的劲度系数k1和小弹簧的劲度系数k2分别为多少?。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:深度剖析速度、速度变化量、加速度

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:深度剖析速度、速度变化量、加速度

注意:要正确理解速度与加速度,速度、速度变化量、加速度三者大小没有必然联系,加速度方向与速度变化量方向一致,加速度方向与速度方向相同时不论加速度大小怎么变化,速度均增大,相反时不论加速度大小怎么变化,速度均减小。

对加速度大小和方向的进一步理解明确了这些区别,在高中我们会遇到什么样的速度、速度的变化、加速度方面的题目呢?让我们来看几个例题。

例题1 关于速度、速度的变化量、加速度,正确的说法是 ( ) A. 物体运动时速度的变化量越大,它的加速度一定越大 B. 速度很大的物体,其加速度可以为零C. 某时刻物体速度为零,其加速度不可能很大D. 加速度很大时,运动物体的速度一定很快变大解析:由a =ΔvΔt可知,在Δv 越大,但不知道Δt 的大小时,无法确定加速度的大小,故A 错;高速匀速飞行的战斗机,速度很大,但速度变化量为零,加速度为零,所以B 对;炮筒中的炮弹,在火药刚刚燃烧的时刻,炮弹的速度为零,但加速度很大,所以C 错;加速度很大,说明速度变化很快,速度可能很快变大,也可能很快变小,故D 错。

答案:B点拨:解答这类题目一定要正确理解速度与加速度,速度、速度变化量、加速度三者大小没有必然联系;直线运动中加速度方向与速度变化量方向一致,与速度方向可能相同,也可能相反。

例题2 一物体以初速度0v 、加速度a 做匀加速直线运动,若物体从t 时刻起,加速度a 逐渐减小至零,则物体从t 时刻开始 ( )A. 速度开始减小,直到加速度等于零为止B. 速度继续增大,直到加速度等于零为止C. 速度一直增大D. 位移继续增大,直到加速度等于零为止解析:因为物体做匀加速直线运动,所以a 、v 同向,虽然a 减小,但由于a 与v 同向,所以v 变大,当a =0时加速过程结束,以后做匀速直线运动,所以B 选项正确,C 选项错误;从t 时刻开始,无论是做加速运动,还是匀速运动,物体的位移一直变大,所以D 错。

答案:B点拨:加速运动中加速度方向与速度方向相同时不论加速度大小怎么变化,速度均增大;减速运动中加速度方向与速度方向相反时不论加速度大小怎么变化,速度均减小。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:牛顿第一定律

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:牛顿第一定律

1. 牛顿第一定律(1)内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

(2)意义:①指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又叫惯性定律。

②指出力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,即产生加速度的原因。

2. 惯性(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

(2)特点:惯性是一切物体都具有的性质,是物体的固有属性,与物体的运动情况和受力情况无关。

(3)量度:质量是衡量惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。

3. 惯性和惯性定律的区别(1)惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,与物体是否受力、受力的大小无关。

(2)惯性定律(牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律。

4. 牛顿第一定律的意义(1)牛顿第一定律描述了物体不受外力时的状态,而物体不受力的情形是不存在的,因此牛顿第一定律不是实验定律。

(2)牛顿第一定律明确了力是改变物体运动状态的原因。

例题1 理想实验有时更能深刻地反映自然规律。

在研究物体运动原因的过程中,伽利略曾经设想过一个理想的实验,如图所示。

其中有经验事实,其余的则是推论:①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍要达到原来的高度。

②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面。

③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度。

④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速直线运动。

回答下面的问题:(1)请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列_________________(填写序号即可);(2)在上述设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论,下面关于事实和推论分类正确的是()A. ①是事实,②③④是推论B. ②是事实,①③④是推论C. ③是事实,①②④是推论D. ④是事实,①②③是推论解析:这个理想实验以可靠的事实——“②”为依据,忽略次要因素——“如果没有摩擦”,抓住主要矛盾——“小球将上升到原来释放的高度”,“逐渐减小斜面的倾角,小球要上升到原来的高度,则在第二个斜面上发生的位移将会逐渐增大”,经过科学抽象——“当把第二个斜面变成平面时,小球将无法到达原来的高度,只好沿平面做持续的匀速直线运动”,最后得出了“物体的运动并不需要力来维持”的重要结论。

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:深谈超重与失重

【2018新课标 高考必考知识点 教学计划 教学安排 教案设计】高一物理:深谈超重与失重

1. 视重(1)当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为视重。

(2)视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力,在超重与失重的环境中视重与重力的数值不相等。

例题1 质量为m =40 kg 的小孩站在电梯内的体重计上。

电梯从t =0时刻由静止开始上升,在0到6 s 内体重计示数F 的变化情况如图所示。

试问:在这段时间内电梯上升的高度是多少?(取重力加速度g =10 m/s 2)解析:由图象可知,在t =0到t =t 1=2s 的时间内,体重计的示数大于mg ,故电梯是做向上的加速运动。

设在这段时间内体重计作用于小孩的力为1F ,电梯及小孩的加速度大小为1a ,由牛顿第二定律得11F mg ma -=在这段时间内电梯上升的高度2112h at =在t =t 1到t =t 2=5s 的时间内,体重计的示数等于mg ,故电梯做匀速上升运动,速度为t 1时刻电梯的速度,即111v a t =在这段时间内电梯上升的高度2121()h v t t =-在t =t 2到t =t 3=6s 的时间内,体重计的示数小于mg ,故电梯做向上的减速运动,设这段时间内体重计作用于小孩的力为2F ,电梯及小孩的加速度大小为2a ,由牛顿第二定律得22mg F ma -=在这段时间内电梯上升的高度231322321()()2h v t t a t t =--- 电梯上升的总高度123h h h h =++由以上各式,利用牛顿第三定律和题文及题图中的数据,解得9h m =。

答案:9m例题2 某举重运动员在地面上最多能举起160kg 的杠铃。

(1)若该运动员在升降机中能举起200kg 的杠铃,求升降机加速度的大小和方向。

(2)若升降机以(1)中等大的加速度减速下降,求该运动员在升降机中举起杠铃的最大质量(g 取10m/s 2)。

解析:(1)举重运动员在地面和升降机中对杠铃的最大支持力是相同的,设最大支持力为F N ,在地面上有F N -m 1g =0,F N =m 1g =160×10N =1.6×103N在升降机中,运动员举起的杠铃质量比在地面大,说明杠铃处于失重状态,加速度方向竖直向下,故有m 2g -F N =m 2a ,a =m 2g -F N m 2=(10-1600200)m/s 2=2m/s 2。

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机车以恒定功率启动的动态过程分析:
例题1 有一艘质量为1.0×107
kg 的轮船,发动机的额定功率是1.8×108W ,假设轮船所
受的阻力为1.2×107 N ,且始终保持不变。

求:
(1)当发动机以额定功率工作、航行速度为9 m /s 时,轮船的加速度; (2)这艘轮船长时间能保持的最大航行速度。

解析:由P =Fv 可知,当轮船发动机的功率一定时,v 越大,牵引力F 越小,又因为在轮船前进的方向上,F -F 阻=ma ,所以当轮船以恒定功率启动时,随着v 的增大,F 减小,a 减小,即轮船做加速度逐渐减小的变加速运动,当F =F 阻时,a =0,轮船速度达到最大,此后轮船将保持这一速度做匀速运动。

(1)由P =Fv 可知,当v =9 m /s 时,F =P v =1.8×1089
N =2.0×107 N ,又F -F 阻=ma ,
故a =F -F 阻m =2.0×107-1.2×107
1.0×10
7
m /s 2=0.8 m /s 2 (2)轮船以最大速度航行时,F ′=F 阻=1.2×107
N ,故v m =P F ′=P F 阻=1.8×1081.2×107 m /s =15 m /s
答案:(1)0.8 m /s 2 (2)15 m /s
例题2 额定功率为80kW 的汽车,在平直的公路上行驶,行驶的最大速度为20m /s ,汽车的质量m =2000kg ,若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度a =2m /s 2,运动过程中阻力不变。

求:
(1)汽车所受的阻力有多大? (2)匀加速运动的时间多长? (3)3s 末汽车的瞬时功率多大?
解析:(1)当速度最大时,牵引力F 1与阻力f 大小相等180000
400020
m P f F N N v ==
== (2)以恒定的加速度a =2m /s 2启动时的牵引力F 2,由F 2-f =ma ,则得
2(200024000)8000F ma f N N =+=⨯+=
当汽车达到额定功率时匀加速过程结束,设匀加速运动末速度v 1,则12
=10/P v m s F =额,
所以匀加速运动的时间为1
5v t s a
=
=。

(3)3s 末汽车为匀加速运动,3s 末的速度v =at =6m /s ,3s 末的瞬时功率P =F 2v =8000⨯6W =48kW 。

答案:(1)4000N (2)5s (3)48kW
二:
满分训练 质量为m =4.0×10 3 kg 的汽车,发动机的额定功率为P =40 kW ,汽车从静止以a =0.5 m /s 2的加速度行驶,所受阻力F f =2.0×103 N ,则汽车匀加速行驶的最长时间为多少?汽车可能达到的最大速度为多少?
解析:汽车匀加速行驶时,汽车发动机牵引力为F ,则根据牛顿第二定律F -F f =ma F =ma +F f =4.0×103×0.5+2.0×103 N =4.0×103 N
汽车匀加速运动过程的末速度v ,则P =Fv ,v =P /F =3
3100.41040⨯⨯ m /s =10 m /s
根据运动学公式v =at 得t =v /a =5
.010
s =20 s
当汽车加速度a =0时,汽车有最大速度v max ,则v max =3
3
40102.010f P F ⨯=⨯m /s =20 m /s。

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