内容正文:
高三年级 物理
物理量的变化量与变化率
物理量D的变化量ΔD=D2-D1(2为末状态, 1为初状态)
一、变化量
若D为标量:
直接相减
若D为矢量:
矢量运算法则
t、
Ek、
Ep、
E、
Φ ……
v、
a、
p、
B……
矢量减法
一、变化量
D1
D2
∆D
D2
D1
∆D
①
②
p1=3kg∙m/s,
p2=5kg∙m/s,
∆p=p2-p1=5kg∙m/s -3kg∙m/s
=2kg∙m/s,向右
p1=5kg∙m/s,
p2=3kg∙m/s,
∆p= p2-p1=3kg∙m/s -5kg∙m/s
= -2kg∙m/s,向左
矢量减法
一、变化量
正负的意义!
D2
∆D
D1
D2
∆D
D1
大小与方向!
O
A
B
C
③
④
p1=3kg∙m/s,
p2= -5kg∙m/s,
∆p= p2-p1= (-5kg∙m/s) –(3kg∙m/s)
= -8kg∙m/s,向左
例题1
如图,质点做半径为r的匀速圆周运动,在∆t时间内从A点到B点速度从vA变为vB,速度的大小为v,请根据加速度的定义推导向心加速度的表达式。
r
vB
vA
O
A
B
∆v
∆l
r
vB
vA
O
A
B
∆v
∆v1
∆v2
∆l=v∆t
练习1
两个完全相同的小球分别从同一高度抛出,一个平抛,一个竖直上抛,不计空气阻力。从抛出到它们落地的过程中,这两个小球的
A.动能的变化量相同
B.动能的变化量不同
C.动量的变化量相同
D.动量的变化量不同
【AD】
二、变化率
B
t
t1
t2
D
D1
D2
A
O
v
v1
v2
φ
φ1
φ2
x
x1
x2
1.时间变化率
2.空间变化率
例题2
一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向落下,若雨滴下落过程中所受重力保持不变,且空气对雨滴阻力随其下落速度的增大而增大,则下图所示的图像中可能正确反映雨滴整个下落过程运动情况的是
【AC】
O
t
a
A
O
t
a
B
O
v
C
t
O
t
v
D
练习2
小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,PN为图线的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线。 则对应P点,小灯泡的电阻为多大?
P
O
U
I
Q
N
M
U1
I2
I1
练习3
对下列各图蕴含的信息理解正确的是
A.图甲的加速度-时间图像说明该物体在做加速直线运动
B.图乙的位移-时间图像说明该物体受力平衡
C.图丙的动能-时间图像说明该物体做匀减速直线运动
D.图丁的速度-时间图像说明该物体的合力随时间增大
【B】
O
t
a
甲
O
t
x
乙
O
t
Ek
丙
O
t
v
丁
抛物线
三、变化量/变化率与其它物理量
-
-
例题3
如图所示,一正试探电荷q在电场中仅受静电力作用,做初速度为零的直线运动。取该直线为x轴,起始点O为坐标原点,某条电场线沿+x方向。在试探电荷q由O点运动至A点的过程中,其动能Ek、电势能EP、总能量E与位移x的关系可用图像表示。取A点为零势能参考点。
x
O
A
例题3
【B】
(1)若图中的电场为匀强电场,下图合理的是
x
O
A
O
x
Ek
A
O
x
Ek
B
O
Ep
C
x
O
x
E
D
例题3
【C】
(2)若图中的电场为点电荷+Q产生的电场,下图合理的是
x
O
A
O
x
Ek
A
O
x
Ek
B
O
Ep
C
x
O
x
E
D
练习4
摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米。电梯的简化模型如图1所示。考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a是随时间t变化的,已知电梯在t=0时由静止开始上升,a─t图像如图2所示。电梯总质量m=2.0×103kg。忽略一切阻力,重力加速度g取10m/s2。请根据图2所示
a─t图像,求电梯在第1s内的速度
改变量Δv1和第2s末的速率v2;
Δv1=0.50 m/s,
v2=1.5 m/s
$$