2018年鲁科版物理选修1-1 第5章 章末分层突破
新鲁科版高中物理第1章静电场章末分层突破课件选修3_1
【答案】 AC
我还有这些不足： (1) ________________________________________________________ (2) ________________________________________________________ 我的课下提升方案： (1) ________________________________________________________ (2) ________________________________________________________
(3)在中垂面(线)上的电荷受到的电场力的方向总与中垂面(线)垂直，因此， 在中垂面(线)上移动电荷荷连线中点 O 处场强为零，此处无电场线． (2)中点 O 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
【答案】 D
2．(2015·安徽高考)如图 1-7 所示是 α 粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的 运动轨迹，M、N、P、Q 是轨迹上的四点，在散射过程中可以认为重金属原子 核静止．图中所标出的 α 粒子在各点处的加速度方向正确的是( )
【导学号：34660033】
A．M 点 C．P 点
图 1-7 B．N 点 D．Q 点
【答案】 D
带电粒子运动轨迹类问题的解题技巧 (1)判断速度方向：带电粒子的轨迹的切线方向为该点处的速度方向． (2)判断电场力(或场强)的方向：带电粒子所受电场力方向(仅受电场力作用) 指向轨迹曲线的凹侧，再根据粒子的正负判断场强的方向． (3)判断粒子的速率变化情况：若电场力与速度方向成锐角，则速率越来越 大；若电场力与速度方向成钝角，则速率越来越小．
等量点电荷形成的电场特点 1．等量异种点电荷
2017-2018学年高中物理选修1-1教师用书：第3章 章末分
章末分层突破①变化 ②n ΔΦΔt③有效值 ③I m sin ωt ④U m sin ωt ⑤1f⑥I m 2 ⑦U m2⑧交 ⑨直 ⑩副线圈 ⑪n 1n 2⑫P 出⑬变化1．电流磁效应的发现引起了逆向性的普遍思考，英国科学家法拉第敏锐地觉察到：能够“由磁产生电”．在作出这一伟大发现之前，也受着历史局限性和思维定式的影响，他经历过多次失败，但他并没有放弃，对磁生电的研究始终一如既往．法拉第认为“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应．他把引起电流的原因概括为五类，它们都与变化和运动相联系，这就是：变化的电流、变化的磁场、运动的恒定电流、运动的磁铁、在磁场中运动的导体等．他把这种由磁得到电的现象叫做电磁感应现象，在电磁感应现象中产生的电流叫做感应电流．2．产生感应电流的条件(1)存在闭合回路．(2)穿过闭合回路的磁通量(Φ)发生变化．3．在电磁感应现象中产生的电动势叫做感应电动势，产生感应电动势的那部分导体相当于电源(1)感应电动势是形成感应电流的必要条件，有感应电动势不一定存在感应电流(要看电路是否闭合)，有感应电流一定存在感应电动势．(2)在电磁感应现象中，不论电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电动势．有感应电动势是电磁感应现象的本质．4．感应电动势与磁通量的变化率成正比，与磁通量的变化量、磁通量本身都无关，而磁通量的变化率大小与磁通量的变化快慢是相联系的．有一面积为S ＝100 cm 2的金属环如图31甲所示，电阻为R ＝0.1 Ω，环中磁场变化规律如图31乙所示，且磁场方向垂直环面向里，在t 1到t 2时间内，通过金属环的电荷量为多少？图31【解析】 由题图乙可知：磁感应强度的变化率 ΔB Δt ＝B 2－B 1t 2－t 1①金属环中的磁通量的变化率 ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝B 2－B 1t 2－t 1S ② 环中形成的感应电流 I ＝E R ＝ΔΦΔtR ＝ΔΦR Δt ③ 通过金属环的电荷量Q ＝I Δt ④由①②③④式解得Q ＝B 2－B 1S R＝－－20.1C ＝0.01 C.【答案】0.01 C一个共有10匝的闭合矩形线圈，总电阻为10 Ω、面积为0.04 m 2，置于水平面上．若线框内的磁感应强度在0.02 s 内，由垂直纸面向里，从1.6 T 均匀减少到零，再反向均匀增加到2.4 T ．则在此时间内，线圈内导线中的感应电流大小为多少？【解析】 本题中的ΔΦ＝|Φ2－Φ1|由于反向，应两者相加，根据法拉第电磁感应定律E ＝nΔΦΔt ＝nS ΔBΔt＝＋0.02V ＝80 V根据闭合电路欧姆定律I ＝ER＝8 A.【答案】 8 A1．在i ＝I m sin ωt 的表达式中，式中的ω是正弦函数每秒变化的弧度数，称为角频率，单位是弧度/秒(rad/s)，其大小ω＝2πT＝2πf .交变电流的周期和频率的决定因素：发电机转子转动的角速度ω.I m 是交变电流的最大值，I 是有效值，i 指瞬时值．2．正弦交流电的有效值与最大值的关系计算表明，正弦交流电的最大值与有效值有以下关系：I ＝I max 2＝0.707I max ，U ＝U max 2＝0.707U max ，E ＝E max2＝0.707E max上述关系只对正弦交变电流才适用，对于非正弦交变电流而言，其有效值只能根据有效值的定义进行计算．3．“四值”用法要区分：瞬时值——某时刻值；最大值——极值，临界问题；有效值——电热、电功等问题；平均值——平均电流、电荷量等问题．某阻值R ＝22 Ω的电阻两端接入某交变电压，该交变电压的瞬时值表达式为u＝220 2 sin 100πt V ，求：(1)此电路中电流的周期、频率、峰值及有效值． (2)t ＝2 s 内，R 上产生的热量为多少？ 【解析】 (1)电路中电流的瞬时值表达式为i ＝u R ＝2202sin 100πt 22A ＝102sin 100πt A 又由i ＝I m sin ωt 知：ω＝100π rad/s ，I m ＝10 2 A ，因ω＝2πT＝2πf ，因此T ＝2πω＝0.02 s ，f ＝ω2π＝50 Hz.因I m ＝2I ，电流有效值为I ＝I m2＝10 A.(2)t ＝2 s 内，R 上产生的热量为Q ＝I 2Rt ＝102×22×2 J＝4 400 J.【答案】 (1)0.02 s 50 Hz 10 2 A 10 A (2)4 400 J某线圈在匀强磁场中匀速转动时，产生的交变电动势的图象如图32所示，由图可知的信息有哪些？图32【解析】由图象可知，该交变电动势的最大值E m＝20 2 V，周期T＝0.02 s．将这一信息进一步处理可得：有效值：E＝E m2＝20 V，频率：f＝1T＝10.02Hz＝50 Hz，角速度：ω＝2πT＝100πrad/s，该交变电动势的瞬时值表达式为：e＝E m sin ωt＝202sin 100πt V.【答案】见解析1．感应电动势产生的条件是磁通量的变化．2．只有正弦式交流电的最大值和有效值之间才是2关系．3．计算电荷量时一定要用平均值．1．某实验电路图如图33所示，电路接入交流电，灯亮，保持电压不变使频率逐渐增大，观察到灯逐渐变亮，则X接入的是( )【导学号：46852073】图33A．电容器B．电感器C．电阻器D．保险丝【解析】交流电频率增大，灯变亮，对电流的阻碍作用变小，说明X为电容器，故A 正确，BCD错误．【答案】 A2．一个电热器接在220 V交流电路中，功率为1 kW.若把它接在直流电路中，使其功率仍为1 kW，直流电路的电压为( )A ．220 VB ．2202 VC ．220 2 VD ．380 V【解析】 电热器接在220 V 交流电路上，220 V 是交流电的有效值，根据功率公式P＝U 2R，得： 1 000 W ＝2202R ＝U2R得直流电路的电压为：U ＝220 V 【答案】 A3．下列设备或电器中，利用电磁感应原理工作的是( )【导学号：46852074】A ．发电机B ．白炽灯C ．电动机D ．电吹风【解析】 A 项，发电机是线圈在磁场中运动，结果是产生电流，利用电磁感应现象原理，故A 正确；B 项，白炽灯是将电能转化为热能后一部分热能转化为光能的设备，即是消耗电能的电热装置，故B 错误；C 项，电动机是线圈在磁场中运动，因通电，而产生力，故C 错误；D 项，电吹风是将电能转化为热能，与电磁感应无关，故D 错误．【答案】 A4．如图34为研究自感现象的实验电路图，其中自感线圈直流电阻很小可忽略不计．下列可能出现的实验现象是( )【导学号：46852075】图34A ．闭合开关，灯泡缓缓亮起来B ．闭合开关，灯泡立即亮起来，且亮度一直保持不变C ．断开开关，灯泡立即熄灭D ．断开开关，灯泡闪亮一下，然后熄灭【解析】 闭合S 时，电源的电压同时加到灯A 上，A 立刻亮，随着L 中电流增大，由于线圈L 直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A 逐渐被短路直到熄灭．故A 、B 错误；断开S ，线圈中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过A 灯，A 闪亮一下后熄灭．故C 错误，D 正确．【答案】 D5．(多选)唱卡拉OK用的动圈式话筒，它的工作原理是在弹性膜片后面黏接一个轻小的闭合金属线圈，线圈处于永磁体的磁场中，当声波使膜片前后振动时，就将声音信号转变为电信号，下列说法正确的是( )A．该话筒是根据电流的磁效应工作的B．该话筒是根据电磁感应原理工作的C．膜片振动时，穿过线圈的磁通量不变D．膜片振动时，金属线圈中产生感应电流【解析】当声波使膜片前后振动时，线圈切割磁感线产生感应电流，将声音信号变化电信号，是根据电磁感应原理工作的．故A错误，B正确；膜片随着声波而周期性振动，穿过金属线圈的磁通量是周期性变化的．故C错误；膜片振动时，金属线圈切割磁感线，会产生感应电动势和感应电流．故D正确．【答案】BD我还有这些不足：(1)(2)我的课下提升方案：(1)(2)。
2018版物理新课堂同步选修1-1文档：第1章 章末分层突
章末分层突破[自我校对]①大小②形状③1.6×10－19C④kQ 1Q 2r 2⑤F q⑥相同⑦kQ r 2⑧强弱⑨q t⑩UIt⑪I 2Rt⑫I 2R在很多涉及库仑定律的题目中往往同时考查电荷守恒定律的应用，包括电荷的转移与分配问题、电荷重新分配前后的库仑力的比较问题等．1．库仑力也叫静电力，它是电荷间的一种相互作用，遵循牛顿第三定律．2．库仑力是一种“性质力”，它与重力、弹力、摩擦力一样具有自己的特性，可以使物体产生加速度或对物体做功，从而改变物体的运动状态．3．当多个点电荷同时存在时，任意两个点电荷间的作用仍遵守库仑定律，任一点电荷所受的库仑力可利用矢量合成的平行四边形定则求出．4．电荷守恒定律的另外一个表述是一个与外界没有电荷交换的系统电荷的代数和总是保持不变的．两个完全相同的带电球接触后再分开，带电荷量一定相等，接触前若带同种电荷，总电荷量平分；接触前若带异种电荷，先中和再平分．有三个完全一样的金属小球A、B、C，A的带电荷量为7Q，B的带电荷量为－Q，C球不带电．现将A、B固定起来，然后让C反复与A、B球接触，最后移去C球，求A、B的相互作用力变为原来的多少？【解析】C球原来不带电，让其分别与A、B接触，电荷量会重新分配，且分配过程中符合电荷守恒定律，C反复与A、B接触，则最后三球带电荷量相等，即q A ′＝q B ′＝q C ′＝7Q ＋(－Q )3＝2Q ， 由库仑定律可知，此时A 、B 球间的作用力F ′＝k ·2Q ·2Q r 2＝4kQ 2r 2，而原来A 、B 球间的作用力F ＝k ·7Q ·Q r 2＝7kQ 2r 2，所以F ′F ＝47，即F ′＝47F .【答案】 47 1．在电场中某点，比值F q 是与试探电荷q 的电荷量、电荷种类以及电场力F的大小、方向都无关的恒量，电场中各点都有一个唯一确定的场强E .因为场强E 完全是由电场自身的条件(产生电场的场源电荷和电场中的位置)决定的，所以它反映电场本身力的性质．2．电场最基本的特性是对放入其中的电荷有力的作用，F ＝qE 表明只要存在E ，放入q 就会受到大小为qE 的力的作用，决不是因为有电场力F 才有电场强度E ，而是因为有电场强度E ，电荷才会受到电场力F 作用．3．电场线是为了形象地描述电场而假想的线．它能形象地表示出电场强度的大小和方向，并能清楚地描述不同种类的电场，如匀强电场、点电荷的电场、以及等量同种电荷、等量异种电荷的电场等．4．电场线的特点：(1)电场线上某点切线方向表示该点场强方向，也即正电荷在该点的受力方向．(2)从正电荷出发到负电荷终止，或从正电荷出发到无穷远终止，或起始于无穷远到负电荷终止．(3)不相交也不闭合．(4)电场线的疏密表示电场的强弱，电场中没画出电场线的地方不一定没有电场．电场中某区域的电场线分布如图1-1所示，已知A 点的电场强度E＝3.0×104 N/C.将电荷量q ＝＋3.0×10－8 C 的点电荷放在电场中的A 点．图1-1(1)求该点电荷在A 点所受电场力的大小F ；(2)在图中画出该点电荷在A 点所受电场力的方向．【解析】(1)根据电场强度的定义式E ＝F q 可得该点电荷在电场中A 点所受电场力F ＝qE ＝3.0×10－8×3.0×104 N ＝9.0×10－4 N.(2)因为该点电荷带正电，所以它在A 点所受电场力与电场强度方向相同，因此受力如图所示．【答案】 (1)9.0×10－4 N (2)见解析图如图1-2所示为某电场中的一条电场线，在这条直线上有a 、b 两点，且E a 、E b 表示a 、b 两处的场强大小，则( )图1-2A ．因为电场线从a 指向b ，所以E a >E bB ．因为电场线从a 指向b ，所以E a ＜E bC ．因为电场线是直线，所以E a ＝E bD ．在a 点静止释放一正的点电荷，电荷将做加速直线运动【解析】 只有一条电场线，不知电场线的分布情况无法判断a 、b 的电场强弱，A 、B 、C 错误；电荷由静止释放后做加速直线运动，D 正确．【答案】 D1阻和时间相同时，热量与电流的平方成正比；在电流和时间相同时，热量与电阻成正比．如串联的两个用电器由于电流是相等的，在时间相等的情况下，谁的电阻大谁发热多，不是电阻大的阻碍作用大而发热少．不论什么电路其热量都可以用Q＝I2Rt来计算，只有在纯电阻电路中才能使用Q＝IUt和Q＝U2t R.2．如果一段电路中只含有电阻元件，称之为纯电阻电路，其基本特点：电流通过纯电阻电路时，电流做的功全部转化为电热，且电功率和热功率相等．即W＝Q＝Pt＝UIt＝I2Rt＝U2R t，P＝P热＝UI＝I2R＝U2R.3．如果电路中除了含有电阻外，还包括电动机、电解槽等能够把电能转化为其他形式能的用电器，这种电路称为非纯电阻电路，其特点是：电流通过电路时，电流做的功除了转化为内能，还要转化为其他形式的能，如机械能、化学能等．在非纯电阻电路中，电功和电热是整体和部分的关系，即W＝Q＋E其他，故W>Q，即UIt>I2Rt，电功率大于热功率，即UI>I2R.在计算电功和电热时要用各自的定义式：W＝UIt，P＝UI，Q＝I2Rt，P热＝I2R.一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V电压后，消耗功率66 W．求：(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？(3)如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？【解析】(1)因为P入＝IU，所以I＝PU＝66220A＝0.3 A(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率P内＝I2R＝0.32×20 W＝1.8 W电风扇正常工作时转化为机械能的功率P机＝P入－P内＝66 W－1.8 W＝64.2 W 电风扇正常工作时的效率η＝64.266×100%≈97.3%(3)电风扇风叶被卡住后通过电风扇的电流I ＝U R ＝22020 A ＝11 A电动机消耗的电功率P ＝IU ＝11×220 W ＝2 420 W电动机发热功率P 内＝I 2R ＝112×20 W ＝2 420 W【答案】 (1)0.3 A (2)64.2 W 1.8 W 97.3% (3)11 A 2 420 W 2 420 W1．电动机正常工作时，是非纯电阻电路有W ＝Q ＋E 其他2．电动机被卡住不转时为纯电阻电路有：W ＝Q .1.如图1-3所示，电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P 点和Q 点．已知在P 、Q 连线上某点R 处的电场强度为零，且PR ＝2RQ ，则( )【导学号：46852020】图1-3A ．q 1＝2q 2B ．q 1＝4q 2C ．q 1＝－2q 2D ．q 1＝－4q 2【解析】 设PR ＝2RQ ＝2r ，因为R 处的电场强度为零，两点电荷在R 处的场强等大反向，由k q 1(2r )2＝k q 2r 2，解得q 1＝4q 2，选项B 正确． 【答案】 B2．已知电容的定义式为C ＝Q U ，其中Q 为电容器所带电荷量，U 为两极板之间的电压，若使它带2Q 的电荷量，则( )【导学号：46852021】A．电容增大2倍，电压不变B．电容减为一半，电压不变C．电容不变，电压加倍D．电容不变，电压不变【解析】该电容器的电容总是不变的，与电量和板间电压无关．当电量变为2Q时，由Q＝CU知，电压加倍，故C正确．【答案】 C3．电子绕核运动可以看做一环形电流．设氢原子中的电子以速度v在半径为r的轨道上运动，用e表示电子的电荷量，则其等效电流的大小等于________．【导学号：46852022】【解析】电子绕原子核做匀速圆周运动，可视为一环形电流．电子绕核运动周期T＝2πr，在轨道上取一横截面，根据电流定义I＝eT＝e×v2πr＝v e2πr.【答案】v e 2πr4．空间存在电场，在电场中的A点放入电荷量为2×10－9C的正电荷，电荷受到方向向右、大小为4×10－4N的电场力，A点的场强大小为______N/C，方向________；若在该点改放电荷量为4×10－9C的负电荷，电荷受到的电场力大小为__________N，方向________；此时A点的场强大小为______N/C；方向____________________________________________________________________.如果不在A点放电荷，该点的场强大小为________N/C，方向________．【解析】根据E＝Fq，代入数据可求A点的场强大小为2×105 N/C，方向为正电荷受力方向，向右．A点的场强与试探电荷无关，改变试探电荷的电荷量或不放试探电荷，该点的场强都是2×105N/C，方向向右．在A点改放电荷量为4×10－9 C的负电荷，根据F＝Eq，代入数据可求得电场力大小为8×10－4 N，方向与电场强度的方向相反，向左．【答案】2×105向右8×10－4向左2×105向右2×105向右5．一只规格“220 V 1 000 W”的电炉，则：(1)它在正常工作时的电阻为多少？(2)如果电网电压为200 V，电炉工作时的实际功率是多大(假设电炉电阻保持不变)?(3)在220 V电压下，电炉每天使用2 h产生多少焦耳的热量？一个月(30天)要消耗多少度电？【导学号：46852023】【解析】(1)电炉电阻为R，根据P＝U2R得R＝U2P＝22021 000Ω＝48.4 Ω.(2)当电网电压U′＝200 V时，电炉工作时的实际功率P′＝U′2R＝200248.4W＝826.4 W.(3)一天产生的热量Q＝Pt＝1 000×2×3.6×103 J＝7.2×106 J.在220 V的电压下，一个月消耗的电能为W＝Pt′＝1×2×30 kW·h＝60 kW·h＝60度．【答案】(1)48.4 Ω(2)826.4 W(3)7.2×106 J60度我还有这些不足：(1)(2)我的课下提升方案：(1)(2)。
2018版高中物理 学业分层测评1 第1章 动量守恒研究 第1节 动量定理 鲁科版选修3-5
第1节动量定理(建议用时：45分钟)[学业达标]1．(多选)下列关于动量的说法中，正确的是( )A．做匀速圆周运动的物体，其动量不变B．一个物体的速率改变，它的动量一定改变C．一个物体的运动状态变化，它的动量一定改变D．一个物体的动量不变，它的速度可以改变【解析】做匀速圆周运动的物体速度的方向时刻变化，所以动量时刻变化，A错．速度的大小、方向有一个量发生变化都认为速度变化，动量也变化，B对．运动状态变化即速度发生变化，C对；对一个物体来说，其质量一定，由p＝mv可知，其动量不变，速度也一定不变，故D错．【答案】BC2．(多选)关于冲量和动量，下列说法中正确的是( )A．动量是描述物体运动状态的物理量B．冲量是物体动量变化的原因C．冲量方向与动量方向一致D．冲量方向与物体末动量方向一定相同【解析】动量p＝mv，v为物体在某时刻的瞬时速度，故动量是描述物体运动状态的物理量，选项A正确．根据动量定理I＝Δp，动量的变化是冲量作用的结果，选项B正确．冲量的方向始终与动量变化的方向相同，与物体的初动量或末动量的方向关系不确定，故C、D错误．【答案】AB3．下列对几种物理现象的解释中，正确的是( )【导学号：64772002】A．击钉时不用橡皮锤，是因为橡皮锤太轻B．跳远时，在沙坑里填沙，是为了减小冲量C．推车时推不动，是因为合外力冲量为零D．动量相同的两个物体受相同的制动力的作用，质量小的先停下来【解析】根据Ft＝Δp，可知A项中橡皮锤与钉作用时间长，作用力小；B项中冲量相同，减小的是冲力而不是冲量；C项中车不动，其动量变化量为零，则合外力冲量为零；D项中两物体Δp、F相同，故t应相同．故C正确．【答案】 C4.甲、乙两物体分别在恒力F1、F2的作用下沿同一直线运动．它们的动量随时间变化的关系如图112所示．设甲在t1时间内所受的冲量为I1，乙在t2时间内所受的冲量为I2，则F1与F2，I1与I2的大小关系是( )图112A．F1>F2，I1＝I2B．F1<F2，I1<I2C．F1>F2，I1>I2D．F1＝F2，I1＝I2【解析】因为冲量I＝Δp，从图上可以看出甲、乙两物体所受的冲量的大小I1＝I2，又因为I1＝F1t1，I2＝F2t2，t2>t1，所以F1>F2，故选项A正确．【答案】 A5．一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中．若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进入泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ，则以下说法正确的是( ) A．过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量B．过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小C．Ⅰ、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量不等于零D．过程Ⅱ中钢珠的动量改变量的大小大于过程Ⅰ中重力的冲量大小【解析】过程Ⅰ钢珠只受重力，故只有重力的冲量，由动量定理得，A对；整个过程的动量改变量为零，故过程Ⅱ中合力的冲量的大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小，B、C、D错误．【答案】 A6．(多选)原来静止的物体受合外力作用时间为2t0，作用力随时间的变化情况如图113所示，则 ( )【导学号：64772003】图113A．0～t0时间内物体的动量变化与t0～2t0时间内动量变化相等B．0～t0时间内物体的平均速率与t0～2t0时间内平均速率相等C．t＝2t0时物体的速度为零，外力在2t0时间内对物体的冲量为零D．2t0时间内物体的位移为零，外力对物体做功为零【解析】0～t0与t0～2t0时间内作用力方向不同，动量变化量不相等，选项A错；t ＝t0时，物体速度最大，t＝2t0时，物体速度为零，由动量定理Ft＝m·Δv可得，I＝F0t0－F0t0＝0，在0～t0与t0～2t0时间内物体平均速率相等，选项B、C均正确；物体先加速后减速，位移不为零，动能变化量为零，外力对物体做功为零，选项D 错．【答案】 BC7．物体受到一随时间变化的外力作用，外力随时间变化的规律为F ＝(10＋5t ) N ，则该力在2 s 内的冲量为________．【解析】 由题意知，外力F 随时间t 均匀变化，因此可以认为2 s 内物体所受外力的平均值为F ＝10＋202N ＝15 N ．再根据冲量的定义式，可求得外力在2 s 内的冲量为I ＝F t ＝15×2 N·s＝30 N·s.【答案】 30 N·s8．玻璃杯从同一高度自由落下，落到硬水泥地板上易碎，而落到松软的地毯上不易碎．这是为什么？【解析】 设杯子开始下落时的高度为h ，则杯子与地面相碰时的速度大小v ＝2gh 设杯子与地面碰撞的时间为t ，碰撞后的速度为零，在碰撞阶段，杯子的受力如图所示．规定竖直向上的方向为正方向，则由动量定理，得(F －mg )t ＝0－m (－v )两式联立得F ＝mg ＋m 2gh t在题中所述两种情况下，除杯子与接触面的作用时间t 不同外，其他条件均相同．由于杯子与地毯的作用时间远比杯子与水泥地板的作用时间要长，由上式不难得出地毯对杯子的作用力远比水泥地板对杯子的作用力要小，所以当玻璃杯从同一高度落下时，落到水泥地板上易碎而落到松软的地毯上不易碎．【答案】 见解析[能力提升]9．(多选)如图114所示，把重物G 压在纸带上，用一水平力F 缓慢拉动纸带，重物跟着纸带一起运动；若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出．对这种现象的解释正确的是( ) 【导学号：64772076】图114A ．在缓慢拉动纸带时，纸带对重物的摩擦力大B ．在迅速拉动纸带时，纸带对重物的摩擦力小C ．在缓慢拉动纸带时，纸带对重物的冲量大D．在迅速拉动纸带时，纸带对重物的冲量小【解析】在本题中重物所受的合力为摩擦力，在缓慢拉动纸带时，两物体之间的摩擦力是静摩擦力；在迅速拉动纸带时，它们之间的摩擦力是滑动摩擦力．由于通常认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，所以缓慢拉动纸带时摩擦力小，迅速拉动纸带时摩擦力大，故选项A、B均错．缓慢拉动纸带时，虽然摩擦力小，但作用时间长；迅速拉动纸带时，虽然摩擦力大，但作用时间短，因此根据冲量I＝Ft难以判断其冲量的大小．但是题目中明确指出，缓慢拉动纸带时，重物与纸带一起运动，即说明重物的速度与纸带的速度相同；迅速拉动纸带时，纸带会从重物下抽出，说明重物的速度极小，因此缓慢拉出纸带时物体的动量变化大，即外力的冲量大，迅速拉出纸带时物体的动量变化小，即外力的冲量小．故选项C、D正确．【答案】CD10．(多选)如图115所示，子弹以水平速度射向原来静止在光滑水平面上的木块，并留在木块中和木块一起运动．在子弹射入木块的过程中，下列说法中正确的是( )图115A．子弹对木块的冲量一定大于木块对子弹的冲量B．子弹速度的减小量一定等于木块速度的增加量C．子弹动量变化的大小一定等于木块动量变化的大小D．子弹动量变化量的方向与木块动量变化量的方向一定相反【解析】子弹射入木块的过程，二者之间的相互作用力始终等大反向，同时产生，同时消失，由冲量的定义I＝F·t可知A错；由动量定理知，C正确；Δv＝at＝F·tm，子弹和木块所受的冲量Ft大小相同，但质量未必相等，因此速度变化量的大小不一定相等，B 错；子弹对木块的作用力与木块对子弹的作用力是作用力与反作用力，由动量定理可知，子弹动量变化量与木块动量变化量等大反向，故D正确．【答案】CD11.如图116所示，在倾角α＝37°的斜面上，有一质量为5 kg的物体沿斜面下滑，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，求物体下滑2 s的时间内物体所受各力的冲量及合力的冲量．(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 【导学号：64772004】图116【解析】物体沿斜面下滑过程中，受重力、支持力和摩擦力的作用，由受力分析可求得重力G ＝mg ＝50 N ，支持力N ＝mg cos α＝40 N ，摩擦力f ＝μmg cos α＝8 N ，合力F 合＝mg sin α－μmg cos α＝22 N.由冲量公式I ＝Ft 得：重力的冲量I G ＝Gt ＝100 N·S，方向竖直向下；支持力的冲量I N ＝Nt ＝80 N·s，方向垂直斜面向上；摩擦力的冲量I f ＝ft ＝16 N·s，方向沿斜面向上；合力的冲量I 合＝F 合t ＝44 N·s，方向沿斜面向下．【答案】 见解析12．一辆轿车强行超车时，与另一辆迎面驶来的轿车相撞，两车相撞后，车身因相互挤压皆缩短了0.5 m ，根据测算，两车相撞前速度约为30 m/s.(1)车祸中车内质量约60 kg 的人受到的平均冲力是多大？(2)若此人系有安全带，安全带在车碰撞过程中与人体的作用时间是 1 s ，这时人体受到的平均冲力为多大？【解析】 (1)两车相撞时认为人与车一起做匀减速运动直到停止，位移为0.5 m ．设运动的时间为t ，根据s ＝v 02t ，得t ＝2s v 0＝130s. 根据动量定理得Ft ＝Δp ＝mv 0解得F ＝mv 0t ＝60×30130N ＝5.4×104 N. (2)若人系有安全带，则F ′＝mv 0t ′＝60×301N ＝1.8×103 N. 【答案】 (1)5.4×104 N (2)1.8×103 N。
高中物理鲁科版选修3-1课件：第5章-章末分层突破
图 52
2．磁通量是标量，但磁通量可以有正、负，因为对一个面来说，磁感线可 以从两个方向穿过该面，如图 53 中(甲)、(乙)所示，如果将从左穿入该面的磁 通量规定为正，则从右边穿入该面的磁通量就为负；反过来也一样，如果穿过 某个面有方向相反的磁场，那么实际磁通量应为合磁通量，即正、负磁通量的 代数和，也可以理解为两方向上穿过平面的磁感线条数之差．
D．d 点
【解析】
由安培定则画出 a、b、c、d 的磁感线的分布图，由图可知电流
I1、I2能为零，又 I1>I2， 故磁感应强度为零的点距 I1 的距离应比 I2 大，故 C 正确，A、B、D 均错误．
【答案】 C
对磁通量的理解
1．磁通量是指穿过某一面积的磁感线的条数．在匀强磁场 B 中，有一面积 为 S 的面，S 与磁场之间的夹角为 α，S 与垂直于磁场方向之间的夹角为 θ，如 图 52 所示，则其磁通量为 Φ＝BS⊥＝BScos θ＝BSsin α，当 θ＝0° (α＝90° )时，Φ 最大，为 BS，当 θ＝90° (α＝0° )时，Φ 最小，为零．
1 Φ1＝BSsin α＝0.4×0.6×2 Wb＝0.12 Wb. (2)再转过 120° ，线圈平面与磁场方向垂直，只不过磁感线穿过线圈的方向 改变了． Φ2＝－BS＝－0.4×0.6 Wb＝－0.24 Wb. (3)转过 120° 过程磁通量变化为 ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|(－0.24－0.12)|Wb＝0.36 Wb.
1．(多选)(2015· 全国卷Ⅱ)指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针， 下列说法正确的是( )
A．指南针可以仅具有一个磁极 B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场 C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰 D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏 转
2018版高中物理第3章打开电磁学的大门章末分层突破学案鲁科版选修1_1
第3章打开电磁学的大门
章末分层突破
[自我校对]
①左手
②B和I
③BIl
④0
⑤相吸
⑥相斥
⑦左手
⑧B和v
⑨qvB
⑩0
⑪不做功
⑫汤姆孙
⑬原子
1.
把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断每小段电流元所受的安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力方向，最后确定运动的方向．
2．等效分析法
环形电流可等效为小磁针，条形磁铁可等效为环形电流，通电螺线管可等效为多个环形电流或小磁铁．
3．特殊位置分析法
把通电导体转到一个便于分析的特殊位置后判断其安培力方向，从而确定运动方向．4．转换研究对象法
因为电流之间、电流与磁体之间相互作用满足牛顿第三定律，这样分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题，可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力，然后用牛顿第三定律，再确定磁体所受电流的作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向．
如图31所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁两极的正上方，导线可以自由转动，当导线通入图示方向电流I时，导线的运动情况(从上往下看)( )
图31
A．顺时针方向转动，同时下降
B．顺时针方向转动，同时上升
C．逆时针方向转动，同时下降
D．逆时针方向转动，同时上升。
鲁科版高中物理选修1-1全册优质课件
物质的电性
1.基本知识 (1)物质的结构 物体是由原子组成的，原子则是由带正电的 原子核 以 及环绕原子核运动的带负电的 电子 组成的。而原子核又是 由质子和中子组成的。 质子 带正电， 中子 不带电。在一 般情况下，物体内部的原子中电子的数目 等于 质子的数 目，整个物体不带电，呈电中性。
(2) 两 种 电 荷 ： 自 然 界 中 存 在 着 两 种 电 荷 ， 它 们 分 别 为 正 电荷和 负 电荷．用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷 叫 负 电荷；用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫 正 电荷。
3．感应起电 (1)方法：用带电的物体靠近没有带电的物体，也能使没 有带电的物体带电．例如，将一个带电的物体靠近一个原来 没有带电的金属导体，金属内部的自由电子就会发生移动， 从而在导体表面出现“感应电荷”．如果将带电的物体靠近 绝缘体，绝缘体内部的电子虽然不会自由移动，但带电物体 的作用会使绝缘体内部电子的方向发生改变，出现“极化” 现象，使其带电．
(3)物体带电的三种方式： 摩擦 起电、 感应 起电、接 触起电。
2．思考判断 (1)带电体靠近导体，导体感应起电，拿走带电体，导体 仍然带电。(×) (2)感应起电的实质是带电体的电荷飞到了导体上。( ×)
3．探究交流 现仅有一带正电的电荷 A 和一个完整不可拆的导体 B(A、B 都带有绝缘支架)，你能否使导体 B 带上正电或负电？ 试用学过的知识简要分析． 【提示】 起电的方式有摩擦起电、接触起电、感应起 电，若选择让 A、B 直接接触的方式，可使导体 B 带上正电； 若选择用 A 去靠近 B，用感应的方式让 B 带电，似乎还缺少 一个导体 C，其实人是一个很好的导体，在 A 靠近 B 时，用 手触摸 B，拿开手后再取走 A，B 则带上了负电.
新鲁科版高中物理第1章电磁感应章末分层突破课件选修3_2
我们还要注意课后的及时思考。利用课间休息时间，在心中快速把刚才上课时刚讲过的一些关键思路理一遍，把老师讲解的题目从题意到解答整个过 程详细审视一遍，这样，不仅可以加深知识的理解和记忆，还可以轻而易举地掌握一些关键的解题技巧。所以，2分钟的课后静思等于同一学科知识的课 后复习30分钟。
巩 固 层
章末分层突破
提 升 层
现象产能生量感转应化电：流其的他条形件式：能穿转过化闭为合②电路的①
电磁感应
法感拉应第定电律磁感表导应达体电式切动：割势E磁＝定产感④义生线：的：在条E＝电件⑤磁：感③应发现生象变中化产生的电动势
导体转动切割磁感线E＝⑥
(a)
(b)
图 1-6
【解析】 本题可由法拉第电磁感应定律判断． 由题图(b)可知在 cd 间不同时间段内产生的电压是恒定的，所以在该时间段 内线圈 ab 中的磁场是均匀变化的，则线圈 ab 中的电流是均匀变化的，故选项 A、 B、D 错误，选项 C 正确．
【答案】 C
4．(2015·江苏高考)做磁共振(MRl)检查时，对人体施加的磁场发生变化时 会在肌肉组织中产生感应电流．某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响， 将包裹在骨骼上的一圈肌肉组织等效成单匝线圈，线圈的半径 r＝5.0 cm，线圈 导线的截面积 A＝0.80 cm2，电阻率 ρ＝1.5 Ω ·m.如图 1-7 所示，匀强磁场方向 与线圈平面垂直，若磁感应强度 B 在 0.3 s 内从 1.5 T 均匀地减为零，求：(计算 结果保留一位有效数字)
图 1-1 (1)闭合 S 后，通过 R2 的电流大小． (2)闭合 S 一段时间后，再断开 S，S 断开后通过 R2 的电荷量是多少？
高中物理鲁科版选修3-1 学业分层测评：第5章 章末分层突破 含解析
[自我校对]①安培定则②N③S④S⑤N⑥磁场⑦疏密程度⑧方向⑨单位⑩N⑪正负⑫BS⑬ΦS_____________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ __安培定则的应用和磁场的叠加1．安培定则描述了电流方向与磁场方向之间的关系，应用它可以判断直线电流、环形电流及通电螺线管周围磁感线的分布及方向，在应用时，应注意分清“因”和“果”：(1)直线电流的磁场：拇指指向“原因”即电流方向；四指指向“结果”即磁感线的环绕方向．(2)环形电流的磁场：四指指向“原因”即电流方向；拇指指向“结果”即中心轴线的磁感线方向．(3)通电螺线管的磁场：四指指向“原因”即电流方向；拇指指向“结果”即螺线管内部沿中心轴线的磁感线方向，亦即指向螺线管的N 极．2．一个其他形状的电流(如矩形、三角形等)的磁场，从整体效果上可等效为环形电流的磁场，采用安培定则判定．也可以分成几段直线电流判定，然后利用磁场叠加思想处理．3．磁场的叠加：磁感应强度是矢量，合成时遵从平行四边形定则．如图51所示，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I1和I2，且I1>I2；a、b、c、d为导线某一横截面所在平面内的四点，且a、b、c与两导线共面；b点在两导线之间，b、d的连线与导线所在平面垂直．磁感应强度可能为零的点是( )图51A．a点B．b点C．c点D．d点【解析】由安培定则画出a、b、c、d的磁感线的分布图，由图可知电流I1、I2在a、c两点的磁场方向相反，这两点处的磁感应强度可能为零，又I1>I2，故磁感应强度为零的点距I1的距离应比I2大，故C正确，A、B、D均错误．【答案】C对磁通量的理解1.磁通量是指穿过某一面积的磁感线的条数．在匀强磁场B中，有一面积为S的面，S与磁场之间的夹角为α，S与垂直于磁场方向之间的夹角为θ，如图52所示，则其磁通量为Φ＝BS⊥＝BScos θ＝BSsin α，当θ＝0°(α＝90°)时，Φ最大，为BS，当θ＝90°(α＝0°)时，Φ最小，为零．图522．磁通量是标量，但磁通量可以有正、负，因为对一个面来说，磁感线可以从两个方向穿过该面，如图53中(甲)、(乙)所示，如果将从左穿入该面的磁通量规定为正，则从右边穿入该面的磁通量就为负；反过来也一样，如果穿过某个面有方向相反的磁场，那么实际磁通量应为合磁通量，即正、负磁通量的代数和，也可以理解为两方向上穿过平面的磁感线条数之差．图53如图54所示，平面的面积S＝0.6 m2，它与匀强磁场方向的夹角α＝30°，若该磁场磁感应强度B＝0.4 T，求：图54(1)通过S的磁通量Φ1；(2)若线圈再顺时针转过120°时，求磁通量Φ2；(3)求这个过程中磁通量的变化量ΔΦ.【解析】(1)如图位置通过线圈的磁通量为Φ1＝BSsin α＝0.4×0.6× Wb＝0.12 Wb.(2)再转过120°，线圈平面与磁场方向垂直，只不过磁感线穿过线圈的方向改变了．Φ2＝－BS＝－0.4×0.6 Wb＝－0.24 Wb.(3)转过120°过程磁通量变化为ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|(－0.24－0.12)|Wb＝0.36 Wb.【答案】(1)0.12 Wb (2)－0.24 Wb(3)0.36 Wb错误!1．中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也．”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图55.结合上述材料，下列说法不正确的是( )图55A．地理南、北极与地磁场的南、北极不重合B．地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近C．地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行D．地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用【解析】由“常微偏东，不全南也”和题图知，地理南、北极与地磁场的南、北极不重合，由题图可看出地磁的南极在地理北极附近，地球是一个巨大的磁体，因此地球内部也存在磁场，故选项A、B 的说法正确．从题图中磁感线的分布可以看出，在地球表面某些位置(如南极、北极附近)磁感线不与地面平行，故选项C的说法不正确．宇宙射线粒子带有电荷，在射向地球赤道时，运动方向与地磁场方向不平行，因此会受到磁场力的作用，故选项D的说法正确．【答案】C2．(多选)指南针是我国古代四大发明之一．关于指南针，下列说法正确的是( )A．指南针可以仅具有一个磁极B．指南针能够指向南北，说明地球具有磁场C．指南针的指向会受到附近铁块的干扰D．在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线，导线通电时指南针不偏转【解析】指南针是一个小磁体，具有N、S两个磁极，因为地磁场的作用，指南针的N极指向地理的北极，选项A错误，选项B正确．因为指南针本身是一个小磁体，所以会对附近的铁块产生力的作用，同时指南针也会受到反作用力，所以会受铁块干扰，选项C正确．在地磁场中，指南针南北指向，当直导线在指南针正上方平行于指南针南北放置时，通电导线产生的磁场在指南针处是东西方向，所以会使指南针偏转．正确选项为B、C.【答案】BC3．(多选)如图56所示，两根平行长直导线相距2l，通有大小相等、方向相同的恒定电流，a、b、c是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为、l和3l.关于这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是( )图56A．a处的磁感应强度大小比c处的大B．b、c两处的磁感应强度大小相等C．a、c两处的磁感应强度方向相同D．b处的磁感应强度为零【解析】根据通电直导线的磁场，利用右手螺旋定则，可知b 处场强为零，再由两导线与三点的位置关系知a、c两处的场强叠加都是同向叠加但方向相反，选项A、D正确．【答案】AD4．如图57所示，虚线框内有匀强磁场，1和2为垂直磁场方向放置的两个圆环，分别用Φ1和Φ2表示穿过两环的磁通量，则有( )图57A．Φ1＞Φ2 B．Φ1＝Φ2C．Φ1＜Φ2 D．无法判断【解析】磁通量定义式中的S应理解为处于磁场中有效的面积，由于环1和环2处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，故B选项正确．此题的关键是明确Φ＝BS中的S是指处于磁场中有效的面积．【答案】B我还有这些不足：(1)(2)我的课下提升方案：(1)。
新鲁科版高中物理第1章静电与静电场章末分层突破课件选修1_1
有 3 个完全一样的金属小球 A、B、C，A 带电荷量为 7Q，B 带电荷 量为－Q，C 球不带电，今将 A、B 固定起来，然后让 C 反复与 A、B 球接触，最 后移去 C 球，求 A、B 的相互作用力变为原来的多少？
【解析】 在本题中 C 球不带电，让其分别与 A、B 接触，三个小球满足电荷 守恒定律，电荷量会重新分配，最后三个小球都具有相同的电荷量．再分别利用 库仑定律求解在不同时刻的库仑力即可．
C 与 A、B 反复接触，最后 A、B、C 三者电荷量均分，即 qA′＝qB′＝qC′ ＝7Q＋3－Q＝2Q
A、B 间的作用力为
F′＝k2Qr·22Q＝4krQ2 2
原来 A、B 间作用力 F＝k7Qr2·Q＝7krQ2 2，所以FF′＝47.即为原来的47.
【答案】
4 7
电场、电场强度与电场线
1.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，无论电荷是静止还是运 动、运动方向如何．电场强度的定义就是抓住电场的这一性质而导出的．并且通 过电荷受的力与电荷量的比值，给出了定义式 E＝qF0.接着又结合库仑定律给出了真 空中点电荷电场的决定式 E＝kQr2.应用时要注意它们的区别．
2．电场线是为了形象地描述电场而假想的线．它能形象地表示出电场强度的 大小和方向，并能清楚地描述不同种类的电场，如匀强电场、点电荷的电场、以 及等量同种电荷、等量异种电荷的电场等．
巩 固 层 · 知 识 整 合
章末分层突破
提 升 层 · 能 力 强 化
[自我校对]
①摩擦 ②感应 ③转移 ④守恒 ⑤相斥 ⑥相吸 ⑦理想 ⑧F＝kqr1q2 2 ⑨9.0×109_N·m2/C2 ⑩真空中，点电荷 ⑪特殊物质 ⑫E＝qF0 ⑬E＝kQr2 ⑭正电荷 ⑮疏密 ⑯导走 ⑰静电屏蔽
2018版高中物理第5章家用电器与日常生活章末分层突破课件鲁科版选修1_1
电水壶 型号：91440 电压：220 V 频率50 Hz 功率：1 280 W 最大水量：1 kg
(1)此水壶正常工作时的电流是多大？ (2)该电水壶电热丝的电阻是多少？ (3)若测得电源电压实际为 210 V，算一算此电水壶工作的效率是多大？
用电器正常工作的分析方法 1.用电器正常工作的条件 (1)用电器两端的实际电压等于其额定电压； (2)用电器中的实际电流等于额定电流； (3)用电器的实际电功率等于其额定功率． 由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条件必然同时满足， 因此它们是用电器正常工作的等效条件，灵活选用等效条件，往往能够简化解 题过程．
前后电路中电流、电压的变化入手，确立故障原因并对电路中元件逐一分析，
排除不可能情况，寻找故障所在．
如图 5-1 所示，某学生做研究串联电路电压特点的
实验时，接成如图所示的电路，接通 S 后，他将高内阻的电压
表并联在 A、C 两点间时，电压表的读数为 U；当并联在 A、
B 两点间时，电压表读数也为 U；当并联在 B、C 两点间时，
2．用电器接入电路时的约定 (1)纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不变； (2)用电器的实际功率超过额定功率时，认为它将被烧毁，不考虑其安全系 数； (3)没有注明额定值的用电器(如用于限流的变阻器等)接入电路时，认为其工 作的物理量均小于其额定值，能安全使用．
下表是一种电水壶的铭牌．某同学用这种电水壶烧水，他将水放至
D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗的总功率不变 【解析】 开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电 路的总功率 P＝UR2变大，电烙铁的功率变大，A 正确，B、C、D 错误． 【答案】 A
2017-2018学年高中物理选修1-1教师用书：第2章 章末分
章末分层突破[自我校对]①相斥②相吸③没有磁性④反⑤重合⑥强弱⑦方向⑧强弱及方向⑨ΦS⑩磁感线条数⑪奥斯特⑫直线⑬安培⑭安培1.(1)磁感线是假想的，用来对磁场进行直观描述的曲线．它并不是客观存在的．(2)磁感线是封闭曲线．在磁体的外部由N极到S极．在磁体的内部由S极到N极．(3)磁感线的疏密表示磁场的强弱．某点附近磁感线较密，表示该点的磁场较强，反之较弱．(4)磁感线的切线方向(曲线上某点的切线方向)表示该点的磁场方向．亦即静止的小磁针的N极在该点所指的方向．任何两条磁感线不会相交．(5)磁感线不是带电粒子在磁场中的运动轨迹．2．安培定则在运用安培定则判定直线电流和环形电流的磁场时应分清“因”和“果”的关系，在判定直线电流的磁场方向时，大拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁感线绕向；在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”——电流绕向，大拇指指“结果”——环内沿中心轴线的磁感线方向．0根据图2-1中标出的磁场方向，指出通电导线中电流的方向．图2-1【解析】由安培定则可判定(甲)图中电流方向由b到a；(乙)图中电流方向由a到b；(丙)图中电流方向由a到b.【答案】见解析1.2．磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数．对于匀强磁场Φ＝BS，其中S 是垂直于磁场方向上的面积，若平面不与磁场方向垂直，则要求出它在垂直于磁场方向上的投影面积，不能用上式计算．3．磁通量是标量，其正负不表示大小，只表示与规定正方向相同或相反．若磁感线沿相反方向通过同一平面，且正向磁感线条数为Φ1，反向磁感线条数为Φ2，则磁通量等于穿过该平面的磁感线的净条数(磁通量的代数和)，即Φ＝Φ1－Φ2.4．磁感应强度越大，穿过某一面积磁感线的条数越多，磁通量就越大；反之就越小．判断磁通量的变化，一般是根据穿过某一面积的磁感线的多少去判断的．如图2-2所示，一夹角为45°的三角形，以水平向右、大小为1 m/s的速度进入一个匀强磁场，磁感应强度为B＝0.1 T，求4 s后通过三角形的磁通量．(设三角形足够大)图2-2【解析】 计算磁通量时磁感应强度应乘以有磁场通过的有效面积S ＝12(v ·t )2.所以Φ＝B ·12(v t )2＝0.1×12×12×42Wb ＝0.8 Wb.【答案】 0.8 Wb1.(多选)关于地磁场，下列叙述正确的是( ) A ．地球的地磁两极与地理的两极重合B ．我们用指南针确定方向，指南的一极是指南针的南极C ．地磁的北极与地理南极重合D ．地磁的北极在地理南极附近【解析】 地球是一个大磁体，其磁北极(N 级)在地理南极附近，地磁南极(S 极)在地理北极附近，并不重合．指南针指南的一端应该是磁针的南极(S 极)．选项B 、D 正确．【答案】 BD2．(多选)关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的是( )【导学号：18152053】A ．磁极之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场和电场一样，也是一种客观存在的物质B ．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致C ．磁感线总是从磁铁的N 极出发，到S 极终止的D ．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的【解析】磁场是一种特殊物质，磁极、电流间发生作用都是通过磁场发生的，故A对；磁感线是为形象描述磁场而假想的曲线，不是真实存在的，故D 错；磁感线的切线方向表示磁场的方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，故B 对；磁感线是闭合曲线，在磁体外部由N指向S极，在磁体内部由S极指向N 极，故C错．【答案】AB3．如图2-3所示为一通电螺线管，a、b、c是通电螺线管内、外的三点，则三点中磁感应强度最大处为()图2-3A．a处B．b处C．c处D．无法判断【解析】螺线管内部的磁感线条数与螺线管外部的磁感线条数相同，由于螺线管内部横截面积小，所以内部磁感线最密，磁感线密的地方磁感应强度大，故选A.【答案】 A4．(多选)下列关于对磁感应强度的说法正确的是()A．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的B．空间某处的磁感应强度大小等于穿过某面积的磁感线条数C．磁场中某点的磁场方向和放在该点的小磁针N极受磁场力方向相同D．由B＝ΦS知，磁场中某点磁感应强度和Φ成正比，和S成反比【解析】磁感应强度和电场强度类似，都是用来描述场的强弱和方向，A 正确；磁感应强度等于垂直于磁感线的单位面积上的磁感线条数，B错误；小磁针静止时N极受力方向就是该点的磁感应强度方向，C正确；磁场中某点的磁感应强度由场和位置决定，而与Φ、S无关，D错误．【答案】AC5．如图2-4所示，平面的面积S＝0.6 m2，它与均强磁场方向的夹角α＝30°，若该磁场磁感应强度B＝0.4 T，求：通过S的磁通量Φ.图2-4【解析】如图位置通过线圈的磁通量为Φ＝BS sin α＝0.4×0.6×12Wb＝0.12 Wb.【答案】0.12 Wb。
2018版高中物理 第1章 动量守恒研究章末分层突破教师用书 鲁科版选修3-5
第1章动量守恒研究动量守恒研究[自我校对]①速度②力③合外力④mv′－mv⑤合外力⑥远大于⑦m1v1′＋m2v2′求恒力冲量和变力冲量的方法1.恒力的冲量计算恒力的冲量可直接根据定义式来计算，即用恒力F乘以其作用时间t求得．图112．方向恒定的变力的冲量计算若力F的方向恒定，而大小随时间变化的情况如图11所示，则该力在时间t＝t2－t1内的冲量大小在数值上就等于图中阴影部分的“面积”．3．一般变力的冲量计算在中学物理中，一般变力的冲量通常是借助于动量定理来计算的．4．合力的冲量计算几个力的合力的冲量计算既可以先算出各个分力的冲量后再求矢量和，又可以先算出各个分力的合力再算合力的冲量．图12物体A和B用轻绳相连在轻质弹簧下静止不动，如图12甲所示，A的质量为m，B的质量为M.当连接A、B的绳突然断开后，物体A上升经某一位置时的速度大小为v A，这时物体B下落的速度大小为v B，如图乙所示．这段时间里，弹簧的弹力对物体A的冲量为多少？【解析】本题中弹簧弹力是变力，时间又是未知量，显然，不能直接从冲量的概念I ＝Ft入手计算，只能用动量定理求解．对物体A由动量定理得I－mgt＝mv A①对物体B由动量定理得Mgt＝Mv B②由①②式得弹簧的弹力对物体A的冲量为I＝mv A＋mv B.【答案】mv A＋mv B爆炸与碰撞的比较量相等的两块，沿水平方向向相反的两个方向飞出，假设其中一块落在距A 点距离为s 处，不计空气阻力，烟花炸裂时消耗的化学能80%转化为动能．求：(1)烟花上升的最大高度；(2)烟花炸裂后其中一块水平飞出时的速度大小； (3)烟花炸裂时消耗的化学能．【解析】 (1)由竖直上抛公式得烟花上升的最大高度h＝v 22g.(2)设烟花炸裂后其中一块水平飞出时的速度大小为v 1，由平抛运动规律得s ＝v 1t ，h ＝12gt 2 解得v 1＝sg v.(3)烟花炸裂时动量守恒，有m 2v 1－m2v 2＝0，解得另一块的速度为v 2＝v 1由能量守恒定律得烟花炸裂时消耗的化学能 E ＝2×12·m 2v 2180%＝58mv 21＝5ms 2g 28v2.【答案】 (1)v 22g (2)sg v (3)5ms 2g28v2多体问题及临界问题 1.多体问题对于两个以上的物体组成的系统，由于物体较多，相互作用的情况也不尽相同，作用过程较为复杂，虽然仍可对初、末状态建立动量守恒的关系式，但因未知条件过多而无法求解，这时往往要根据作用过程中的不同阶段，建立多个动量守恒的方程，或将系统内的物体按相互作用的关系分成几个小系统，分别建立动量守恒的方程．2．临界问题在动量守恒定律的应用中，常常会遇到相互作用的两物体相距最近、避免相碰和物体开始反向运动等临界问题．这类问题的求解关键是充分利用反证法、极限法分析物体的临界状态，挖掘问题中隐含的临界条件，选取适当的系统和过程，运用动量守恒定律进行解答．甲、乙两小船质量均为M ＝120 kg ，静止于水面上，甲船上的人质量，m ＝60 kg ，通过一根长为L ＝10 m 的绳用F ＝120 N 的力水平拉乙船，求：(1)两船相遇时，两船分别走了多少距离；(2)为防止两船相撞，人至少以多大的速度跳到乙船(忽略水的阻力)． 【解析】 (1)由水平方向动量守恒得 (M ＋m )x 甲t ＝M x 乙t① x 甲＋x 乙＝L ②联立①②并代入数据解得x 甲＝4 m ，x 乙＝6 m.(2)设相遇时甲船和人共同速度为v 1，人跳离甲船速度为v .为了防止两船相撞，人跳后至少需甲、乙船均停下，对人和甲船组成的系统由动量守恒定律得(M ＋m )v 1＝0＋mv ③对甲船和人由动能定理得Fx 甲＝12(M ＋m )v 21④联立解得v ＝4 3 m/s.【答案】 (1)4 m 6 m (2)4 3 m/s人船模型”对于系统初动量为零，动量时刻守恒的情况均适用.两物体不相撞的临界条件是：两物体运动的速度方向相同，大小相等.1．一质量为100 g 的小球从0.80 m 高处自由下落到一厚软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.20 s ，则这段时间内软垫对小球的冲量为(取g ＝10 m/s 2，不计空气阻力)________N·s.【解析】 小球落至软垫时的速度v 0＝2gh ＝4 m/s ，取竖直向上为正方向，对小球与软垫作用过程应用动量定理得：I －mg Δt ＝0－(－mv 0)，I ＝mg Δt ＋mv 0＝(0.1×10×0.2＋0.1×4) N·s ＝0.6 N·s.【答案】 0.62．如图13所示，方盒A 静止在光滑的水平面上，盒内有一小滑块B ，盒的质量是滑块的2倍，滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ.若滑块以速度v 开始向左运动，与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞，滑块在盒中来回运动多次，最终相对于盒静止，则此时盒的速度大小为________，滑块相对于盒运动的路程为________．图13【解析】 由于水平面光滑，则滑块与盒碰撞时动量守恒，故有：mv ＝(M ＋m )v 1，且M ＝2m相对静止时的共同速度v 1＝mv M ＋m ＝v3由功能关系知：μmgs ＝12mv 2－12(M ＋m )v 21解得滑块相对盒的路程s ＝v 23μg.【答案】 v 3 v 23μg3．如图14所示，光滑水平轨道上放置长板A (上表面粗糙)和滑块C ，滑块B 置于A 的左端，三者质量分别为m A ＝2 kg 、m B ＝1 kg 、m C ＝2 kg.开始时C 静止，A 、B 一起以v 0＝5 m/s 的速度匀速向右运动，A 与C 发生碰撞(时间极短)后C 向右运动，经过一段时间，A 、B 再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与C 发生碰撞．求A 与C 碰撞后瞬间A 的速度大小．图14【解析】 因碰撞时间极短，A 与C 碰撞过程动量守恒，设碰后瞬间A 的速度为v A ，C 的速度为v C ，以向右为正方向，由动量守恒定律得m A v 0＝m A v A ＋m C v C ①A 与B 在摩擦力作用下达到共同速度，设共同速度为v AB，由动量守恒定律得m A v A＋m B v0＝(m A＋m B)v AB②A与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞，应满足v AB＝v C③联立①②③式，代入数据得v A＝2 m/s.④【答案】 2 m/s4.两只船平行逆向航行，如图15所示．航线邻近，当它们头尾相齐时，由每一只船上各投质量m＝50 kg的麻袋到对面一只船上去，结果载重较小的一只船停了下来，另一只船则以v＝8.5 m/s的速度向原方向航行，设两只船及船上的载重量分别为m1＝500 kg及m2＝1 000 kg，则在交换麻袋前两只船的速率为多少？(水的阻力不计) 【导学号：64772018】图15【解析】在此问题中，只考虑船在原运动方向上的动量．特别指出的是，抛出的物体由于惯性的原因，在原运动方向上的速度不变．选取投出麻袋后小船和从大船投过来的麻袋为系统，并以小船的速度方向为正方向，根据动量守恒定律有：(m1－m)v1－mv2＝0，即450v1－50v2＝0①，选取投出麻袋后大船和从小船投过的麻袋为系统有：－(m2－m)v2＋mv1＝－m2v，即－950v2＋50v1＝－1 000×8.5 kg·m/s②，选取四个物体为系统有：m1v1－m2v2＝－m2v，即500v1－1 000v2＝－1 000×8.5 kg·m/s③，联立①②③式中的任意两式解得：v1＝1 m/s，v2＝9 m/s.【答案】 1 m/s 9 m/s5．如图16所示，光滑冰面上静止放置一表面光滑的斜面体，斜面体右侧一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰块均静止于冰面上．某时刻小孩将冰块以相对冰面3 m/s的速度向斜面体推出，冰块平滑地滑上斜面体，在斜面体上上升的最大高度为h＝0.3 m(h小于斜面体的高度)．已知小孩与滑板的总质量为m1＝30 kg，冰块的质量为m2＝10 kg，小孩与滑板始终无相对运动．取重力加速度的大小g＝10 m/s2.图16(1)求斜面体的质量；(2)通过计算判断，冰块与斜面体分离后能否追上小孩？【解析】(1)规定向右为速度正方向。
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章末分层突破
[自我校对]①UIt
②W t
③UI
④I2Rt
⑤功率
⑥U1＋U2＋U3
⑦R1＋R2＋R3
⑧P1＋P2＋P3
⑨I1＋I2＋I3
⑩1
R1＋
1
R2＋
1
R3
⑪P1＋P2＋P3
⑫交流
⑬直流
⑭直流
⑮交流
1.
(1)用电器两端的实际电压等于其额定电压；
(2)用电器中的实际电流等于额定电流；
(3)用电器的实际电功率等于其额定功率．
由于以上三个条件中的任何一个得到满足时，其余两个条件必然同时满足，因此它们是用电器正常工作的等效条件，灵活选用等效条件，往往能够简化解题过程．
2．用电器接入电路时的约定
(1)纯电阻用电器接入电路中，若无特别说明，应认为其电阻不变；
(2)用电器的实际功率超过额定功率时，认为它将被烧毁，不考虑其安全系数；
(3)没有注明额定值的用电器(如用于限流的变阻器等)接入电路时，认为其工作的物理量均小于其额定值，能安全使用．
下表是一种电水壶的铭牌．某同学用这种电水壶烧水，他将水放至最大水量，测得水的温度是18 ℃，通电5 min 50 s水烧开(标准大气压下)，试通过计算，回答下列问题：
电水壶
型号：91440
电压：220 V频率50 Hz
功率：1 280 W最大水量：1 kg
(1)此水壶正常工作时的电流是多大？
(2)该电水壶电热丝的电阻是多少？
(3)若测得电源电压实际为210 V，算一算此电水壶工作的效率是多大？
【解析】(1)水壶的额定电压为220 V，额定功率为1 280 W，根据公式：
I额＝P额
U额
＝
1 280
220A＝5.82 A.
(2)由于电水壶是纯电阻用电器，所以R＝U额
I额
＝
220
5.82Ω＝37.8 Ω.
(3)电压为210 V时，实际功率P实＝U2实R
＝1 166.7 W，
5 min 50 s放出热量Q＝Pt＝408 345 J；电水壶传给水的热量Q′＝cm·Δt＝344 400 J，
所以电水壶效率η＝Q′
Q×100%＝84.3%.
【答案】(1)5.82 A(2)37.8 Ω
(3)84.3%
后电路中电流、电压的变化入手，确立故障原因并对电路中元件逐一分析，排除
不可能情况，寻找故障所在．
如图5-1所示，某学生做研究串联电路电压特点的实验时，接成如
图所示的电路，接通S后，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表的读数为U；当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U；当并联在B、C两点间时，电压表读数为零，故障的原因可能是() 【导学号：18152115】
图5-1
A．AB段断路B．BC段断路
C．AB段短路D．BC段无法判断
【解析】由题意可得U AB＝U AC＝U，说明由A、B分别至电源的线路均已接通，若BC段完好，则AB段断路；若BC段短路，则AB段可能断路，也可能完好．又由题意得U BC＝0，因而可能AB段断路，或BC段短路，也有可能出现两者同时发生的情况．
【答案】 A
1．(多选)不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V40 W”的灯泡，下列说法正确的是()
A．接在110 V电路上时功率为20 W
B．接在110 V电路上时功率为10 W
C．接在440 V的电路上时的功率为160 W
D．接在220 V的电路上时的功率为40 W
【解析】灯泡标有“220 V40 W”，说明当灯泡两端加上额定电压220 V 时，功率将达到额定功率40 W，所以D正确．
由P额＝U2额
R得R＝
U2额
P额
＝
2202
40Ω＝1 210 Ω
当电压U＝110 V时，P＝U2
R＝
1102
1 210W＝10 W
当电压U＝440 V时，超过额定电压一倍，所以灯泡会烧坏．
【答案】BD
2．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图5-2所示)，下列说法正确的是()
图5-2
A．开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大
B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小
C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少
D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗的总功率不变【解析】开关接通时，灯泡被短路，灯泡熄灭，电路的总电阻变小，电路
的总功率P＝U2
R变大，电烙铁的功率变大，A正确，B、C、D错误．
【答案】 A
3．(多选)关于火线、零线、地线，下列说法正确的是()
A．人体直接接触火线，比直接接触零线危险大得多
B．保险丝应该接在地线上
C．电源三脚插头起到漏电保护的那一个接线应该接在地线上
D．人体与零线直接接触是毫无危险的
【解析】火线相对于零线有220 V的电压，故选项A正确．保险丝应接在火线上，选项B错误，C正确．人体与零线接触也是危险的，故D错．【答案】AC
4．连接台灯的双股软线因绝缘损坏而发生短路，其结果是()
A．台灯灯丝因电流过大而烧坏
B．台灯灯丝两端电压增大，但电流很小
C．因发生短路，灯丝本身电阻减小
D．流过灯丝的电流几乎等于0
【解析】因发生短路，电源的电流会突然增大，可能烧断保险丝，灯泡几
乎没有电流通过，选项D正确．
【答案】 D
5．理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动．电热丝给空气加热，得到热风把人的头发吹干．设电动机线圈电阻为R1＝5 Ω，它与电热丝电阻R2＝100 Ω串联，接到220 V的电源上，电动机两端的电压U1＝120 V．求：
图5-3
(1)电热丝的电功率P2；
(2)电动机的热功率；
(3)电动机消耗的电功率. 【导学号：18152116】
【解析】(1)R2两端的电压为
U2＝220 V－120 V＝100 V
P2＝U22/R2＝1002/100 W＝100 W.
(2)I＝U2/R2＝100/100 A＝1 A.
电动机的热功率P＝I2R1＝12×5 W＝5 W.
(3)电动机消耗的功率
P总＝U1I＝120×1 W＝120 W.
【答案】(1)100 W(2)5 W(3)120 W。