经验告诉我们，成功是留给有准备的人。教师要准备好教案，这是教师工作中的一部分。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，帮助教师掌握上课时的教学节奏。教案的内容要写些什么更好呢？为此，小编从网络上为大家精心整理了《高考物理第一轮能力提升复习：恒定电流》，大家不妨来参考。希望您能喜欢！

第七章恒定电流

1.本章主要是对电路中的基本概念、规律的掌握，各种电路的实际应用和各种物理量的测量。
2.本章要求学生尝试识别常见的电路元件、知道各种电表的使用及了解其工作原理、熟悉各物理量的意义和它们间的关系、会分析各种电路的连接方法、了解常见的门电路和集成电路。
3.本章是每年高考中必考内容之一，常以实验题形式出现，是考查考生分析、推理、创新思维能力的有效知识载体。

第一课时欧姆定律电功和电功率

【教学要求】
1．认识电流，知道电流的各种计算方法。
2．理解欧姆定律、知道电功电功率的概念，并能进行有关计算。
【知识再现】
一、电流
1．电流：电荷的移动形成电流．人为规定定向移动的方向为电流的方向。
2．电流的形成条件：
①要有能的电荷。
②导体两端必须有。
3．电流强度：通过导体横截面的跟通过这些电荷量所用时间t的比值叫电流强度，简称电流．即I=q/t
二、电阻、电阻定律
1．电阻：表示导体对作用大小的物理量．其定义式为R。
电阻与电压和电流强度无关．
2．电阻定律：在温度不变的情况下，导体的电阻跟它的成正比，跟它的成反比，其表达式为R=。
3．电阻率：反映的物理量，其特点是随温度的改变而变化，材料不同，电阻率一般不同。
4．半导体与超导体：有些材料，它们的导电性能介于和之间，且电阻随温度的升高而减小，这种材料称为。有些材料，当它的温度降到附近时，电阻突然变为零，这种现象叫．能够发生超导现象的物质称为。材料由正常状态转变为超导状态的温度，叫做超导材料的。
三、部分电路欧姆定律
1．部分电路欧姆定律：导体中的电流跟它两端的成正比，跟它的成反比．其表达式为I=。
2．欧姆定律的适用范围：、(对气体导电不适用)和(不含电动机及电解槽的电路)．
3．导体的伏安特性：导体中的电流I和电压U的关系可以用图线表示．用纵坐标表示、横坐标表示，画出的I一U图线叫做导体的伏安特性曲线。
伏安特性曲线为直线的元件叫做元件，伏安特性曲线不是直线的元件叫做元件(如气体、半导体二极管等)。
四、电功和电热
1．电功：W＝＝。
2．电热：计算公式Q＝，此关系式又称为焦耳定律．
3．电功和电热的关系：在纯电阻电路中，W＝Q；在非纯电阻电路中，WQ．
王、电功率和热功率
1．电功率，单位时间内电流所做的功，即P＝。此式适用于一切电路．
2．热功率：单位时间内电阻产生的热量，即PQ＝

知识点一电流概念的理解
电流定义式为I=q/t，微观量表达式为：I=mesv．
【应用1】在如图所示的电解池中，测得在5s内共有7．5C正电荷和7．5C的负电荷通过电解池的竖直截面OO′，则电路中电流表指示的读数应为()
A．0B．1．5AC．3AD．7．5A
导示:由电流强度的基本概念可知：如果对某一截面S，从左方通过的电荷量为正电荷q，而从右方通过的电荷量为负电荷一q，那么通过截面的电荷量应为2q，如果从两个相反方向同时穿过截面的电荷都是正电荷时，那么总电荷量是它们电荷量值相减。综合以上信息求解：
电解液导电与金属导体导电不同。金属导体中的自由电荷只有自由电子，而电解液中的自由电荷是正、负离子，应用I＝q／t计算时，Q应是同一时间内正、负两种离子通过某横截面积的电荷量的绝对值之和。这是应用I＝Qt的关键。
知识点二电伏安性曲线
电阻恒定不变的导体，它的伏安特性曲线是直线，如图中a，b所示．直线的斜率等于电阻的倒数，斜率大的电阻小。电阻因外界条件变化而变化的导体，它的伏安特性曲线是曲线，如图中曲线c所示．曲线c的斜率随电压的增大逐渐增大，说明导体c的电阻随电压的升高而减小．
【应用2】如图甲为某一热敏电阻(电阻随温度的改变而改变，且对温度很敏感)的I—U关系曲线图。在图乙所示的电路中，电源电压恒为9V，电流表读数为70mA，定值电阻R1＝250Ω，由热敏电阻的I一U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为V，电阻R2的阻值为Ω。
导示:流过电阻R1的电流为I1=U/R1=36mA，则流过R2和热敏电阻的电流为34mA，由热敏电阻的I一U关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为5.3V，电阻R2两端的电压为3.7V，所以R2=U2/I2=109Ω。
知识点三电功电热的计算
1．纯电阻电路：如果电流通过某个电路时、它所消耗的电能全部转化为内能，如电炉、电烙铁、白炽灯，这种电路叫做纯电阻电路．在纯电阻电路中：电能全部转化为内能，电功和电热相等，电功率和热功率相等．
2．非纯电阻电路：如果电流通过某个电路时，是以转化为内能以外的其他形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免内能损失．如电动机、电解槽、给蓄电池充电等，这种电路叫做非纯电阻电路．在非纯电阻电路中，电路消耗的电能W＝UIt分为两部分，一大部分转化为其他形式的能；另一部分转化为内能Q＝I2Rt．此时有W＝UIt＝E其它+Q，故UItI2Rt．此时电功只能用W＝UIt计算，电热只能用Q＝I2Rt计算．
【应用3】(08诸城期中)某同学在实验中将一直流动机接到6V的直流电源上，闭合开关，发现电动机不转，立即断开开关。为查出原因，他将电动机、电流表、阻值为5的电阻串联后接到原来的电源上，闭合开关后，电动机并没有转动，这时电流表读数为1A，检查发现电动机的轴被卡住了。排除故障后，将电动机重新接到6V的直流电源上带动负载转动，测得电动机做机械功的功率为5W，求此时通过电动机线圈的电流为多大？
导示:设电动机线圈电阻为，5的电阻为，
则检查故障时
电动机线圈阻值=6－=6－5=1
设电动机转动时通过线圈的电流为
代入数据解得
类型一电路的等效简化
【例1】(07江苏大市调测试题)如图所示，电源电动势为E，内阻为r．当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P位于中点位置时，三个小灯泡L1、L2、L3都正常发光，且亮度相同，则（）
A．三个灯泡的额定功率相同
B．三个灯泡的额定电压相同
C．三个灯泡的电阻按从大到小排列是L1、L3、L2
D．当滑片P稍微向左滑动，灯L1和L3变暗，灯L2变亮
导示:三个灯泡L1、L2、L3都正常发光时，亮度相同，说明三个灯泡的额定功率相同。简化电路如图所示，L1两端电压最大，说明它的电阻最大。L2的电流比L3大，说明L3的电阻比L2大。当滑片P稍微向左滑动，电路总电阻增大，路端电压变大，L1变亮，L2变暗，L3变亮。故选AC。
本题中，首先要作出等效电路图，才能对电路进行分析。作等效电路图的常用方法有：直观法、结点元件跨接法等等，同学们应进行反复练习，以提高自己这方面的能力。
类型二恒定电路与电场综合问题
【例2】如图所示的电路中，两平行金属板A、B水平放置，两板间距离。电源电动势，内电阻，电阻。闭合开关S。待电路稳定后，将一带正电的小球从B板小孔以初速度竖直向上射入板间。若小球带电量为，质量为，不考虑空气阻力。那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能到达A板？此时，电源输出功率是多大？（取）
导示：设q恰能到达A极、两极电压为Up，则
1．(07江苏大市调测试题)一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U的关系图象如图（a）所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后接在电压恒为U的电源两端，三个用电器消耗的电功率相同，现将它们连接成如图（b）所示的电路，仍接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别是PD、P1、P2，它们之间的大小关系是（）
A．P1=4P2B．P14P2C．PDP2D．PDP2

2．（07重庆卷）.汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗，如图图，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10A,电动机启动时电流表读数为58A,若电源电动势为12.5V，内阻为0.05Ω,电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了（）
A.35.8WB.43.2W
C.48.2WD.76.8W

3.（07苏北五市调研）按照经典的电子理论，电子在金属中运动的情形是这样的：在外加电场的作用下，自由电子发生定向运动，便产生了电流。电子在运动的过程中要不断地与金属离子发生碰撞，将动能交给金属离子，而自己的动能降为零，然后在电场的作用下重新开始加速运动（可看作匀加速运动），经加速运动一段距离后，再与金属离子发生碰撞。电子在两次碰撞之间走的平均距离叫自由程，用表示。电子运动的平均速度用表示，导体单位体积内自由电子的数量为n，电子的质量为，电子的电荷量为，电流的表达式I=nes。
请证明金属导体的电阻率=。

答案:1．D2．B
3.证明：导体中电流强度的微观表达式为：I=nes
根据电阻定律：R=
根据欧姆定律：R=
自由程内，电子在加速电场作用下，速度从0增加到，由动能定理：qU=
又由于，可得出电阻率的表达式为：=

扩展阅读

高考物理第一轮恒定电流导学案复习

20xx届高三物理一轮复习导学案
八、恒定电流（1）
【课题】电流、电阻、电功及电功率
【目标】
1、理解电流、电阻概念，掌握欧姆定律和电阻定律；
2、了解电功及电功率的概念并会进行有关计算。
【导入】
一．电流、电阻、电阻定律
1、电流：电荷的定向移动形成电流．
2、电流强度：通过导体横截面的电量Q跟通过这些电量所用的时间t的比值叫电流强度．I=______。由此可推出电流强度的微观表达式，即__________________。
3、电阻：导体对电流的阻碍作用叫电阻．电阻的定义式：__________________。
4、电阻定律：在温度不变的情况下导体的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比．电阻定律表达式__________________。
【导疑】电阻率，由导体的导电性决定，电阻率与温度有关，纯金属的电阻率随温度的升高而增大；当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零，这种现象叫超导现象．导电性能介于导体和绝缘体之间的称为半导体。

二．欧姆定律
1、部分电路欧姆定律：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比．
表达式：____________________________
2、部分欧姆定律适用范围：电阻和电解液(纯电阻电路)．非纯电阻电路不适用。

三、电功及电功率
1、电功：电路中电场力对定向移动的电荷所做的功，简称电功；W=qU=IUt。这就是电路中电场力做功即电功的表达式。（适用于任何电路）
2、电功率：单位时间内电流所做的功；表达式：P=W/t=UI（对任何电路都适用）
3、焦耳定律：内容：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比。表达式：Q=I2Rt
【说明】（1）对纯电阻电路（只含白炽灯、电炉等电热器的电路）中电流做功完全用于产生热，电能转化为内能，故电功W等于电热Q；这时W=Q=UIt=I2Rt
4、热功率：单位时间内的发热量。即P=Q/t=I2R④
【注意】②和④都是电流的功率的表达式，但物理意义不同。②对所有的电路都适用，而④式只适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路（含有电动机、电解槽的电路）不适用。
关于非纯电阻电路中的能量转化，电能除了转化为内能外，还转化为机械能、化学能等。这时W》Q。即W=Q+E其它或P=P热+P其它、UI=I2R+P其它

【导研】
[例1]一根粗线均匀的金属导线，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为I，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v，若将金属导线均匀拉长，使其长度变为原来的2倍，仍给它两端加上恒定电压U，则此时（）
A、通过金属导线的电流为I/2B、通过金属导线的电流为I/4
C、自由电子定向移动的平均速率为v/2D、自由电子定向移动的平均速率为v/4

[例2](镇江市2008学年第一学期高三年级教学调研测试)一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端的电压U的关系图像如（a）所示，将它与两个标准电阻R1、R2并联后拉在电压恒为U的电源上，如图（b）所示，三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图（c）所示的电路，仍然接在该电源的两端，设电阻器D和电阻R1、R2消耗的电功率分别为PD、P1、P2，它们之间的大小关系有（）
A、P1=4P2B、PD=P/9C、P1＜4P2D、PD＞P2

[例3]某同学用如图所示的电路进行小电机M的输出功率的研究，其实验步骤如下所述，闭合电键后，调节滑动变阻器，电动机未转动时，电压表的读数为U1，电流表的读数为I1；再调节滑动变阻器，电动机转动后电压表的读数为U2，电流表的读数为I2，则此时电动机输出的机械功率为（）
A．B．C．D．

[例4]某个由导电介质制成的电阻截面如图所示，导电介质的电阻率为ρ，制成内、外半径分别为a和b的半球壳层形状（图中阴影部分），半径为a、电阻不计的球形电极被嵌入导电介质的球心成为一个引出电极，在导电介质的外层球壳上镀上一层电阻不计的金属膜成为另外一个电极．设该电阻的阻值为R．下面给出R的四个表达式中只有一个是合理的，你可能不会求解R，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断．根据你的判断，R的合理表达式应为（）
A．B．
C．D．
[例5]下图是一种家用电熨斗的电原理图（额定电压为220V）.R0是定值电阻，R是可变电阻（调温开关），其电阻值均不受温度影响。
（1）该电熨斗温度最低时的耗电功率为121W，温度最高时的耗电功率为484W，求R0的阻值及R的阻值变化范围。
（2）假定电熨斗每秒钟散发的热量q跟电熨斗表面温度与环境温度的温差关系如右图所示，现在温度为20℃的房间使用该电熨斗来熨烫毛料西服，要求熨斗表面温度为220℃，且保持不变，问应将R的阻值调为多大？

【导练】
1、(南通市部分重点中学高三三模调研试题).如图所示，电阻R=20Ω，电动机的绕组电阻R′＝10Ω．当开关打开时，电流表的示数是I，电路消耗的电功率为P。当开关合上后，电动机转动起来。若保持电路两端的电压不变，电流表的示数I′和电路消耗的电功率P′应是（）
A．I′＝3IB．I′＜3IC．P′＝3PD．P′＜3P

2、(2009年上海卢湾区高三期末)某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在了同一坐标上，如右图中的a、b、c所示，根据图线可知（）
A、反映Pr变化的图线是c
B、电源电动势为8v
C、电源内阻为2Ω
D、当电流为0.5A时，外电路的电阻为6Ω

3、（湖南省长沙市一中20xx届高三第五次月考）R1和R2分别标有“”和“”，将它们串联后接入电路中，如右图所示，则此电路中允许消耗的最大功率为()
Ａ．1.5WＢ．3.0WＣ．5.0WＤ．6.0W

4.（浙江省金华一中20xx届高三12月联考）如图所示，是一个小灯泡的电流强度随小灯泡两端电压变化的关系图，则根据小灯泡的伏安特性曲线可判定下列说法中正确的是（）
A．小灯泡的电阻随着所加电压的增加而减小
B．小灯泡灯丝的电阻率随着灯丝温度的升高而减小
C．欧姆定律对小灯泡不适用
D．如果把三个这种相同的灯泡串联后，接到电压恒为12V的电源上，则流过每个小灯泡的电流为0.4A

5、甲、乙两个不同的电流表，表盘刻度相同。把它们串联在电路中，发现甲、乙两表的指针偏转格数之比为2:1，然后再并联到电路中，发现甲、乙两表的指针偏转格数之比为1:2，则（）
A．甲乙两表的量程之比为2：1，内阻之比为1：1
B．甲乙两表的量程之比为2：1，内阻之比为4：1
C．甲乙两表的量程之比为1：2，内阻之比为1：1
D．甲乙两表的量程之比为1：2，内阻之比为4：1

6、超导限流器是一种短路故障电流限制装置，它由超导部件和限流电阻并联组成，原理图如图所示．当通过超导部件的电流大于其临界电流IC时，超导部件由超导态（可认为电阻为零）转变为正常态（可认为是一个纯电阻），以此来限制电力系统的故障电流．超导部件正常态电阻R1＝7.5Ω，临界电流IC＝0.6A，限流电阻R2＝15Ω，灯泡L上标有“6V3W”，电源电动势E＝7V，内阻r＝2Ω，电路正常工作．若灯泡L突然发生短路，则（）
A．灯泡L短路前通过R1的电流为A
B．灯泡L短路后超导部件电阻为零
C．灯泡L短路后通过R1的电流为A
D．灯泡L短路后通过R1的电流为1A

高考物理第一轮能力提升复习

第六课时单元知识整合
悄悄告诉你：①、改变物体的运动状态；②平行四边形定则（或三角形定则）；
③│F1-F2│≤F≤│F1+F2│；④F合=0（或a=0），物体保持静止或匀速直线运动；⑤明确力的作用效果。

一、关于力与受力分析的基本方法
1．从力的概念即力是物体对物体的作用来认识力，从力的作用效果来研究力．
2．准确把握三种不同性质力的产生条件并结合物体运动状态对物体进行受力分析．
3．按重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力的顺序进行受力分析，防止“漏”力，找施力物体，防止“添”力。
二、力的合成与分解的基本方法
1．力的合成与分解遵从的是矢量的平行四边形定则，这一知识点无论在静力学还是在动力学的应用中都占有非常重要的地位，高考中往往将其与一些数学方法，如几何法、图象法、函数法等结合在一起使用．
2．力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力作用的情况下求合力的一种行之有效的方法，“分解”的目的是为了更方便地“合成”．正交分解的优点就在于避免了对多个力用平行四边形定则多次进行合成，分解后只要处理一条直线上的力的合成问题就可以了．
三、共点力作用下物体的平衡的基本方法
1．共点力作用下物体平衡的一般解题思路
（1）确定研究对象，即处于平衡的物体；
（2）对研究对象进行受力分析，画好受力图；
（3）建立平衡方程；
（4）求解未知物理量，其中正确分析研究对象的受力情况是解答问题的关键．
2．平衡问题中确定研究对象的方法是“整体法”与“隔离法”。
3．共点力平衡的几种常用解法：
（1）力的合成与分解法
（2）正交分解法
（3）相似三角形法
（4）三力汇交原理

类型一整体法和隔离法的应用
【例1】三根不可伸长的相同的轻绳，一端系在半径为r0的环1上，彼此间距相等，绳穿过半径为r0的第3个圆环，另一端用同样方式系在半径为2r0的圆环2（如图）环1固定在水平面上，整个系统处于平衡。试求第2个环中心与第3个环中心之距离。（三个环都是用同种金属丝制作的，摩擦不计）
导示：由于对称性，每根绳子上的张力大小相等,设为T。设1、3两环的质量为m，则2环的质量为2m。
对2、3两环整体有：2mg+mg=3T；
对环2有：2mg=3Tsinθ
解得：
所以，2、3两环中心距离d=

【例2】（山西省实验中学08届高三第二次月考试题）一个底面粗糙，质量为m的劈放在水平面上，劈的斜面光滑且倾角为30o，如图所示。现用一端固定的轻绳系一质量也为m的小球，绳与斜面夹角为30o。
（1）当劈静止时绳子的张力及小球对斜面的压力各为多大？
（2）若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的K倍，为使整个系统静止，K值必须满足什么条件？
导示：（1）对小球受力分析如图甲所示：
根据根据平衡条件得：
…
解得：；
（2）对小球和斜面系统受力分析如图乙所示，根据根据平衡条件得有：
；
由摩擦力公式得：
系统处于静止，则
所以，

类型二空间力的分析
对于空间力，我们可以从不同角度观察物体受力情况，把空间力转化为平面力进行处理。
【例3】如图所示，长方形斜面倾角为37°，其长为0.8m，宽为0.6m，一重为25N的木块原先在斜面上部，它与斜面间的动摩擦因数μ=0.6，要使木块沿对角线AC方向匀速下滑，需对它施以平行于斜面多大的力F?（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）
导示：从垂直斜面方向看，木块在斜面平面内的受力情况如图所示，F只有垂直AC时木块才能受力平衡，
所以，F=(mgsin37°)sin37°=9N。

类型三规律探究题分析
【例4】．当物体从高空下落时，所受阻力会随物体的速度增大而增大，因此经过下落一段距离后将匀速下落，这个速度称为此物体下落的收尾速度。研究发现，在相同环境条件下，球形物体的收尾速度仅与球的半径和质量有关．下表是某次研究的实验数据：
小球编号ABCDE
小球的半径（×10－3m）0.50.51.522.5
小球的质量（×10－6kg）254540100
小球的收尾速度（m/s）1640402032
（1）根据表中的数据，求出B球与C球在达到终极速度时所受阻力之比．
（2）根据表中的数据，归纳出球型物体所受阻力f与球的速度大小及球的半径的关系（写出有关表达式、并求出比例系数）．
（3）现将C号和D号小球用轻质细线连接，若它们在下落时所受阻力与单独下落时的规律相同．让它们同时从足够高的同一高度下落，试求出它们的收尾速度；并判断它们落地的顺序（不需要写出判断理由）．
导示：（1）球在达到终极速度时为平衡状态，有：
f＝mg①
则fB：fC＝mB：mC②
带入数据得fB：fC＝1：9③
（2）由表中A、B球的有关数据可得，阻力与速度成正比；即④
由表中B、C球有关数据可得，阻力与球的半径的平方成正比，即⑤
得⑥
k＝4.9Ns/m3（或k＝5Ns/m3）⑦
（3）将C号和D号小球用细线连接后，其收尾速度应满足mCg＋mDg＝fC＋fD⑧
即mCg＋mDg＝kv(rC2＋rD2)⑨
代入数据得v＝27.2m/s⑩
比较C号和D号小球的质量和半径，可判断C球先落地。

1．如图所示，用弹簧测力计来拉静止在水平桌面上的木块A，逐渐增加拉力，直到木块运动为止，这一探究性的实验是用来说明()
A．静摩擦力大小不是一个固定的值
B．静摩擦力有一个最大限度
C．动摩擦因数与接触面的材料及粗糙程度有关
D．作用力和反作用力大小总是相等

2．如图所示，位于水平桌面上的物块P，由跨过定滑轮的轻绳与物块Q相连，从滑轮到P和到Q的两段绳都是水平的．已知Q与P之间以及P与桌面之间的动摩擦因数都是，两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计．若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动，则F的大小为（）
A．4mgB．3mg
C．2mgD．mg
3．（常州中学08届高三第二阶段调研）图中a、b是两个位于固定斜面上的正方形物块，它们的质量相等。F是沿水平方向作用于a上的外力。已知a、b的接触面，a、b与斜面的接触面都是光滑的。正确的说法是()
A.a、b一定沿斜面向上运动
B.a对b的作用力沿水平方向
C.a、b对斜面的正压力相等
D.a受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力

4．用手握重为1N的瓶子，握力为20N，使其在竖直方向处于静止状态，则手与瓶子间的摩擦力为____N，如握力增至40N，则手与瓶子间的摩擦力为______N。

5．如右图所示，一千斤顶结构图，竖直杆固定在圆孔O中，只能上下移动，杆下端以滚轮与光滑斜面接触，斜面倾角θ＝30°，物体质量为200吨，杆的质量及各处摩擦均不计，问水平力F至少为多大才能使物块向上运动．（g＝10m/s2）。

答案：1。AB2。A3。D4。1，1
5。

高考物理第一轮能力提升复习:圆周运动

第三课时圆周运动

【教学要求】
1．掌握匀速圆周运动的v、ω、T、f、a等概念，并知道它们之间的关系；
2．理解匀速圆周运动的向心力；
3．会运用用顿第二定律解决匀速圆周运动的问题。
【知识再现】
一、匀速圆周运动
1．定义：做圆周运动的质点，若在相等的时间里通过的______________相等，就是匀速圆周运动。
2．运动学特征：线速度大小不变，周期不变；角速度大小不变；向心加速度大小不变，但方向时刻改变，故匀速圆周运动是变加速运动。
二、描述圆周运动的物理量
1．线速度
（1）方向：质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧在该点的____________方向。
（2）大小：v=s/t（s是t内通过的弧长）
2．角速度
大小：ω=θ/t(rad/s),是连接质点和圆心的半径在t时间内转过的_________
3．周期T、频率f
（1）做圆周运动的物体运动一周所用的_______叫做周期
（2）做圆周运动的物体_____________时间内绕圆心转过的圈数，叫做频率，也叫转速。
（3）实际中所说的转数是指做匀速圆周运动的物体每分钟转过的圈数，用n表示
4．v、ω、T、f的关系：_____________________
5．向心加速度
（1）物理意义：描述_____________改变的快慢。
（2）大小：a=v2/r=rω2
（3）方向：总是指向_________，与线速度方向________,方向时刻发生变化。
6．向心力
（1）作用效果：产生向心加速度，不断改变物体的速度方向，维持物体做圆周运动。
（2）大小：F=ma向=mv2/r=mrω2
（3）产生：向心力是按___________命名的力，不是某种性质的力，因此，向心力可以由某一个力提供，也可以由几个力的合力提供，要根据物体受力实际情况判定。
三、离心现象及其应用
1．离心运动：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的_______________的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。
2．离心运动的应用和防止
（1）利用离心运动制成离心机械，如：离心干燥器、“棉花糖”制作机等。
（2）防止离心运动的危害性，如：火车、汽车转弯时速度不能过大，机器的转速也不能过大等。
知识点一描述圆周运动的物理量
描述圆周运动的物理量有线速度、角速度、周期、频率、向心加速度5个物理量。其中T、f、ω三个量是密切相关的，任意一个量确定，其它两个量就是确定的，其关系为T=1/f=2π/ω。当T、f、ω一定时，线速度v还与r有关，r越大，v越大；r越小，v越小。
【应用1】如图所示为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置的示意图，A为光源，B为电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮．车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示．若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是_________；车速度的表达式为v=_________；行程的表达式为s=_________。
导示:由题可知，每经过一个间隙，转化成一个脉冲信号被接收到．每个间隙转动的时间t=1/n
设一周有P个齿轮，则有P个间隙，周期T=Pt=P/n．
据v=2πR/T可得v=2πnR/P
所以必须测量车轮的半径R和齿轮数P。
当脉冲总数为N则经过的时间t0=Nt=N/n
所以位移s=vt0=2πRN/P．
答案：车轮半径R和齿轮的齿数P
2πnR/P；2πRN/P
知识点二向心力的理解
向心力是按力的效果命名的，它可以是做圆周运动的物体受到的某一个力或是几个力的合力或是某一个力的分力，要视具体问题而定。
【应用2】(08北京四中第一学期期中测验)如图A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台间动摩擦因数都相同，A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴R，C离轴2R，则当圆台旋转时，设A、B、C都没有滑动（）
A．C物体受到的静摩擦力比A大
B．B物体受到的静摩擦力最小
C．若圆台转动角速度逐渐增加时，A和C同时开始滑动
D．若圆台转动角速度逐渐增加时，C最先开始滑动
导示:物块与圆盘之间静摩擦力提供向心力Ff=mω2r，而ω相同，A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴R，C离轴2R，所以，A、C所受静摩擦力一样大，B最小。要使物体与盘面间不发生相对滑动,最大静摩擦力提供向心力kmg=mωm2r有则物体C先滑动。故答案应选BD。
1、做匀速圆周运动的物体，受到的合外力的方向一定沿半径指向圆心(向心力)，大小一定等于mv2/r。
2、做变速圆周运动的物体，受到的合外力沿半径指向圆心方向的分力提供向心力，大小等于mv2/r；沿切线方向的分力产生切向加速度,改变物体的速度的大小。
知识点三离心运动
做圆周运动的物体，由于本身具有惯性，总是想沿着切线方向运动，只是由于向心力作用，使它不能沿切线方向飞出，而被限制着沿圆周运动，如图所示；当产生向心力的合外力消失，F=0时，物体便沿所在位置的切线方向飞出去，如图中A所示；当提供向心力的合外力不完全消失，而只是小于应当具有的向心力，F′＜mω2r，即合外力不足提供所需的向心力的情况下，物体沿切线与圆周之间的一条曲线运动，如图中B所示。
【应用3】（2007湖北模拟）如图所示，在光滑水平面上，小球m在拉力F的作用下做匀速圆周运动．若小球运动到P点时拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是（）
A．若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动
B．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动
C．若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动
D．若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做离心运动
导示:拉力突然消失，小球将沿切线方向做匀速直线运动，运动轨迹应为Pa；拉力突然变小，提供的向心力小于需要的向心力，物体将做离心运动，运动轨迹应为Pb；拉力突然变大，提供的向心力大于需要的向心力，物体将做近心运动，运动轨迹应为Pc。故答案应为A。
1、做圆周运动的质点，当它受到的沿着半径指向圆心的合外力突然变为零时，它就因为没有向心力而沿切线方向飞出。
2、离心运动并非沿半径方向飞出的运动，而是运动半径越来越大的运动或沿切线方向飞出的运动。
3、离心运动并不是受到什么离心力作用的结果，根本就没有离心力这种力，因为没有任何物体提供这种力。
类型一皮带传动问题
【例1】(2007广州模拟)如图为一种三级减速器的示意图，各轮轴均相同，轮半径和轴半径分别为R和r。若第一个轮轴的轮缘线速度为v1，则第三个轮缘和轴缘的线速度v3和v3′各为多大?
导示:同一轮轴上的所有质点转动角速度相等，各点转动的线速度与半径成正比，
则
皮带不打滑，故皮带传动的两轮缘线速度大小相等，即vl′=v2,v2′=v3
所以；
得；
1、凡是直接用皮带传动(包括链条传动、摩擦传动)的两个轮子，两轮边缘L各点的线速度大小相等。2、凡是同一个轮轴上(各个轮都绕同一根轴同步转动)的各点角速度相等(轴上的点除外)。
类型二圆周运动与其他运动形式结合问题
圆周运动常与其他运动形式结合起来出现，找出两者的结合点是解决此类问题的关键。
【例2】如图所示，直径为d的纸质圆筒，使它以角速度ω绕轴o转动，然后把枪口对准圆筒，使子弹沿直径穿过圆筒，若子弹在圆筒旋转不到半周时在圆筒上留下a，b两弹孔，已知ao，bo夹角ф，则子弹的速度为（）
A．dф/2πω
B．dω/ф
C．dω/(2π-ф)
D．dω/(π-ф)
导示:理解子弹的直线运动和纸筒的转动的联系：时间相等。设子弹的速度为v，则子弹经过直径的距离所用时间为t=d/v,在此时间内圆筒转过的角度为：π-ф，则有：(π-ф)/ω=d/v得：v=dω/(π-ф)。故选D。
1、圆周运动与其他运动通常是通过时间联系在一起。2、该类问题还要注意是否要考虑圆周运动的周期性。

类型三圆周运动中的连接体问题
【例3】（西安市六校2008届第三次月考）如图所示，质量均为m的两个小球A、B套在光滑水平直杆P上，整个直杆被固定在竖直转轴上，并保持水平，两球间用劲度系数为k，自然长度为L的轻质弹簧连接在一起，A球被轻质细绳拴在竖直转轴上，细绳长度也为L，现欲使横杆AB随竖直转轴一起在竖直平面内匀速转动，其角速度为ω，求当弹簧长度稳定后，细绳的拉力和弹簧的总长度各为多大?
导示:设直杆匀速转动时，弹簧伸长量为x，A、B两球受力分别如右图所示，据牛顿第二定律得：对A：FT-F=mω2L
对B：kx=mω2(2L+x)
解得：
FT=mω2L(1+；x=
所以弹簧的总长度为
L′=L+x=L
答案：mω2L(1+；L
1、圆周运动中的动力学问题要特别注意轨道平面和圆心的位置。2、圆周运动中的连接体加速度一般不同，所以，解决这类连接体的动力学问题时一般用隔离法。

1．（07届广东省惠阳市综合测试卷三）某机器内有两个围绕各自的固定轴匀速转动的铝盘A、B，A盘上有一个信号发射装置P，能发射水平红外线，P到圆心的距离为28cm。B盘上有一个带窗口的红外线信号接受装置Q，Q到圆心的距离为16cm。P、Q转动的线速度相同，都是4πm/s。当P、Q正对时，P发出的红外线恰好进入Q的接受窗口，如图所示，则Q接受到的红外线信号的周期是（）
A．0.56sB．0.28s
C．0.16sD．0.07s

2、(盐城市2007/2008学年度高三年级第一次调研考试)一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样大小速度并列运动。如果这只蜜蜂眼睛盯着汽车车轮边缘上某一点，那么它看到的这一点的运动轨迹是（）

3．如图所示，半径为R的圆板做匀速转动，当半径OB转到某一方向时，在圆板中心正上方高h处以平行于OB的方向水平抛出一球.要使小球与圆板只碰撞一次,且落点为B,则小球的初速度是多大?圆板转动的角速度是多大?

4．（湖北省百所重点中学2008届联考）如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上，有一长为l的细线，细线的一端固定在o点，另一端拴一质量为m的小球，现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动，已知o点到斜面底边的距离Soc=L，求：
（1）小球通过最高点A时的速度vA；
（2）小球通过最低点B时，细线对小球的拉力；
（3）小球运动到A点或B点时细线断裂，小球滑落到斜面底边时到C点的距离若相等，则l和L应满足什么关系？

答案：1、A2、A
3、；（n=1,2,3…）
4、（1）；（2）；（3）

高考物理第一轮能力提升复习：运动的描述

第一章运动的描述
匀变速直线运动的研究

1.近年来，高考对本单元考查的重点是匀变速直线运动的规律的应用及v-t图象。
2.对本单元知识的考查既有单独命题，也有与牛顿运动定律、电场中带电粒子的运动、电磁感应现象等知识结合起来，作为综合试题中的一个知识点加以体现。
3.在今后的高考中，有关加速度、瞬时速度、匀变速直线运动的规律的应用及v-t图象等仍然是命题热点。试题内容与现实生产、生活和现代科技的结合将更加紧密，涉及的内容也更广泛。

第一课时运动学的基本概念匀速直线运动

【教学要求】
1．理解质点、位移、速度和加速度等概念；
2．掌握匀速直线运动的规律及s－t图像和v—t图像，并用它们描述匀速直线运动
【知识再现】
1、质点：用来代替物体有质量的点，它是一个理想化模型。
2、位移：位移是矢量，位移大小是初位置与末位置之间的距离；方向由初位置指向末位置。
注意：位移与路程的区别。
3、速度：用来描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢量。
○1平均速度：是位移与通过这段位移所用时间的比值。其定义式为v=s/t，平均速度是矢量，方向为这段时间位移的方向
注意：平均速度的大小与平均速率的区别。
○2瞬时速度：物体在某时刻（或某位置）的速度，瞬时速度简称为速度，瞬时速度的大小叫速率，它是一个标量。
注意：时刻与一段时间的区别。
4、加速度：用来描述物体速度变化快慢的物理量。其定义式为a=△v/t。
加速度是矢量，方向与速度变化方向一致（不一定与速度方向一致），大小由两个因素决定。
注意：加速度与速度没有直接联系。
5．匀速直线运动：v=s/t，即在任意相等的时间内物体的位移相等，它是速度为恒矢量、加速度为零的直线运动。

知识点一关于位移和路程的关系
（1）位移是从初位置到末位置的一条有向线段，用来表示位置的变化，与路径无关；路程是质点运动轨迹的长度，与路径有关。
（2）位移既有大小又有方向，是一个矢量；路程只有大小没有方向，是一个标量。
（3）一般情况下，位移的大小不等于路程，只有在质点做单方向的直线运动时，位移的大小才等于路程。
【应用1】我们假想在2008年北京奥运会上，甲、乙两运动员将分别参加在主体育场举行的400m和l00m田径决赛，且两个都是在最内侧跑道完成了比赛，则两人在各自的比赛过程中通过的位移大小S甲、S乙和通过的路程大小S甲′、S乙′之间的关系是（）
A.S甲＞S乙，S甲′＜S乙′
B.S甲＜S乙，S甲′＞S乙′
C.S甲＞S乙，S甲′＞S乙′
D.S甲＜S乙，S甲′＜S乙′
导示:根据题意知道，甲参加了400m决赛，刚好绕场一周，他的位移是0，通过的路程为400m；乙参加了100m决赛，他运动的路线是直线，因此，他通过的位移大小和路程都是100m。故选B

位移与初、末位置有关与运动路线无关，而路程与运动路线有关。

知识点二关于速度v、速度变化△v、加速度a的理解
【应用2】下列说法正确的是（）
A．物体运动的速度为0，而加速度却不一定等于0
B．物体的速度变化量很大，而加速度却可能较小
C．物体的加速度不变，它一定做直线运动
D．物体做匀速圆周运动时速度是不变的
导示:速度是对物体运动快慢的描述，而加速度是对速度变化快慢的描述，所以速度为零时，加速度可能不为零，例如做自由落体运动的物体开始时，速度为零，而加速度为g不是零，A正确。在同一直线上运动的物体的速度变化△v与加速度a和t两个因素有关，加速度较小时，如果时间很长，速度变化量可能很大，B正确。物体加速度不变且与初速度方向不一致时，做曲线运动，如平抛运动，C不正确。做匀速圆周运动的物体速度方向与切线方向一致，方向不断变化，速度矢量发生变化，D不正确。选A、B.

类型一物体运动的相对性
【例1】（广州市07届高三X科统考卷）观察图一中烟囱冒出的烟和车上的小旗，关于甲、乙两车相对于房子的运动情况，下列说法正确的是()
A．甲、乙两车一定向左运动
B．甲、乙两车一定向右运动
C．甲车可能运动，乙车向右运动
D．甲车可能静止，乙车向左运动
导示:由烟囱冒出的烟可知风向左刮，根据车上的小旗的方向可以分析，乙一定向左运动，而甲车运动有三种可能性：可能向左运动（速度比风速小）；可能静止；可能向右运动。故D正确。

类型二平均速度、瞬时速度和平均速率的比较
【例2】游泳作为一项体育运动，十分普及，游泳可以健身、陶冶情操，北京体育大学青年教师张健第一个不借漂浮物而横渡渤海海峡，创造了男子横渡渤海海峡最长距离的世界纪录，为我国争得荣誉，2000年8月8日8时整，张健从旅顺老铁山南岬角准时下水，于8月10日22时抵达蓬莱阁东沙滩，游程123.58km，直线距离109km，根据上述材料，试求：
（1）在这次横渡中，张健游泳的平均速度v和每游100m约需的时间t分别为多少？（保留两位有效数字）
（2）在这次横渡中，张健游泳的平均速率又是多少？
导示:由题意知，张健游泳的时间
t=62h=2.232×105s；
则平均速度v=109×103/2.232×105=0.49m/s；
而平均速率v’=123.58×103/2.232×105=0.55m/s
故每游100m约需的时间t=100/0.55=1.8×102s.
平均速度=位移/时间，平均速率=路程/时间；张健游过100m的速率可以认为近似等于平均速率。

类型三有关匀速运动的实际问题分析
【例3】某高速公路单向有两条车道，两条车道的最高限速分别为120km/h和l00km/h按规定在高速公路上行驶的车辆最小间距（m）应为车速（km/h）数的2倍，即限速为100km/h的车道，前后车距至少应为200m，求：
（1）两条车道中限定的车流量（每小时通过某一位置的车辆总数）之比．
（2）若此高速公路总长为80km，则车流量达最大允许值时，全路（考虑双向共四条车道）拥有的车辆总数．
导示:（1）按题设条件知，两个车道上前后两辆车通过同一点最少用时为：
200m100km/h=240m120km/h=2×10－3h，
所以一个小时通过某一位置的车辆总数为12×10-3＝500，两个车道上车流量相同，即比值为1:1。
（2）100km/h的车道上拥有车辆总数为：80km200m=400辆
120km/h的车道上拥有车辆总数为：80km240m=333辆
全路（四条车道）拥有车辆总数为：（400+333）×2＝1466辆

1．下列加点的物体或人可以看作质点的是（B）A．研究一列火车通过某一路标所用的时间
B．比较两列火车运动的快慢
C．研究乒乓球的弧圈技术
D．研究自由体操运动员在空中翻滚的动作

2．(无锡市08届高三基础测试）如图是一辆汽车做直线运动的s-t图象,对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动,下列说法正确的是(BC)
A．OA段运动最快
B．AB段静止
C．CD段表示的运动方向与初始运动方向相反
D．运动4h汽车的位移大小为30km

3．（2007高考理综北京卷）18．图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片。该照片经放大后分辨出，在曝光时间内，子弹影象前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%。已知子弹飞行速度约为500m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近(B)
A．10-3sB．10-6s
C．10-9sD．10-12s

4．作匀加速直线运动的物体，加速度是2m/s2，它意味着（B）
A．物体在任一秒末的速度是该秒初的两倍
B．物体在任一秒末的速度比该秒初的速度大2m/s
C．物体在第一秒末的速度为2m/s
D．物体任一秒初速度比前一秒的末速度大2m/s
5．某测量员是这样利用回声测距离的；他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00s第一次听到回声，又经过0.50s再次听到回声.已知声速为340m/s,则两峭壁间的距离为多少？?

答案：1.B2.BC3.B4.B5.425m

文章来源：http://m.jab88.com/j/72853.html

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