第3章答案大学物理

第3章答案大学物理（共8篇）

第3章答案大学物理 篇1

1.下列语句哪些是命题？（1）2是正数吗？（2）x2+x+1=0。（3）我要上学。

（4）明年2月1日下雨。

（5）如果股票涨了，那么我就赚钱。

解：

(1)不是(2)不是(3)不是(4)是(5)是

2.判断下列命题的真值：（1）若1+1=3，则2+2=4（2）若鸟会飞，则 1+1=3 解：

(1)1(2)0

11.将下列两个命题符号化，并分别用真值表和等值演算的方法证明所得到的那两个命题公式是等值的。

（1）你不会休息所以就不会工作，你没有丰富的知识所以你就不会工作；（2）你会工作所以一定会休息并具有丰富的知识。解：

设p：你会休息，q:你会工作，r:你有丰富的知识。原命题符号化为(1)(pq)(rq)(2)q(pr)

12.（1）用等值演算的方法证明命题恒等式p(qp)=p(pq)。

13.构造一个只含命题变量p、q和r的命题公式A，满足：p、q和r的任意一个赋值是A的成真赋值当且仅当p、q和r中恰有两个为真。解：(pqr)(pqr)(pqr)

14.通过等值演算求p(p(qp))的主析取范式和主合取范式。解：

主析取范式：(pq)(pq)(pq)(pq)主合取范式不存在

15.一教师要从3名学生A、B和C中选派1～2人参加市级科技竞赛，需满足以下条件：（1）若A去，则C同去；（2）若B去，则C不能去；

（3）若C不去，则A或B可以去。

问该如何选派？

解：为此问题建立数学模型。

有三个方案：仅C去，仅B去，仅A和C去

16.证明{,}是功能完备集。

17.（1）证明p(qs),q,prrs。证明：

① pr

前提引入

② r

附加前提引入 ③ p

①②析取三段 ④ p(qs)

前提引入 ⑤ qs

③④假言推理 ⑥ q

前提引入 ⑦ s

⑤⑥假言推理

19.构造下列推理的形式证明：

“今天下午没有出太阳并且今天比昨天冷。只有今天下午出太阳，我们才去游泳。若我们不去游泳，则我们乘独木舟游览。若我们乘独木舟游览，则我们在黄昏时回家。所以，我们在黄昏时回家。” 解：

设p: 今天下午出太阳,q: 今天比昨天冷,r: 我们去游泳m: 我们乘独木舟游览, n: 我们在黄昏时回家

命题符号化为：

前提：pq,rp, rm,mn 结论：n 证明：

① pq

前提引入 ② p

①化简 ③ rp

前提引入 ④ r

②③拒取式 ⑤ rm

前提引入 ⑥ m

④⑤假言推理 ⑦ mn

前提引入 ⑧ n

⑥⑦假言推理

补充：

1.将当当网的图书高级搜索符号化：http://search.dangdang.com/AdvanceSearch/AdvanceSearch.aspx?c=0

解：p:书名q:著译者r:ISBN s:折扣t:定价u:当当价v:出版时间w:出版时间

符号化为：pqrstuvw

2.请将语句“除非你已满16周岁，否则只要你身高不足1.2米就不能乘公园的滑行铁道”。解：

设p:你已满16岁，q:你身高足1.2米，r:你能乘公园的滑行铁道 命题符号化为：(pq)r

3.p、q、r为如下命题：

p：你得流感了

q：你错过了最后的考试

r：这门课你通过了

请用自然语言表达命题(pr)(qr)。解：

（1）如果你得流感了，你就不能通过这门课；或者你错过了最后的考试，你也不能通过这门课。（2）

如果你得流感了并且错过了最后的考试，那么你就不能通过这门课。

第3章答案大学物理 篇2

1、错 2、对 3、对 4、错 5、对 6、错 7、对 8、对 9、对 10、错

二、单项选择题

1、A 2、D 3、D 4、B 5、D 6、C 7、D 8、A 9、C 10、B

三、多项选择题

1、ABCD 2、ABD 3、ABCE 4、ABCE 5、ABC

四、问答题

1、答:

目的:促进健康、预防疾病、维持健康, 提高社区人群的水平。

特点:1) 以健康为中心具体体现在 (1) 促进健康; (2) 保护健康; (3) 预防疾病; (4) 恢复健康。

2) 以人群为主体社区护理的基本单位是家庭和社区。

3) 与多部门合作提供综合服务

4) 有较高的自主权和独立性

5) 社区护理的长期性、连续性和可及性

2、答:必要的安全防护有

1) 跌倒的防护居住环境应有足够的采光和照明;生活环境布局尽量符合老年人的习惯, 地面应防湿防滑;行走不宜过快等。

2) 防呛防噎进食时要集中注意力, 不要说话、看电视等。

3) 防止坠床

4) 综合教育注意安全用药老年人肝肾功能减退, 对药物的代谢速度减慢, 易引起药物在体内蓄积, 导致中毒。因此要指导老人合理用药、正确用药。

第3章?目?标 篇3

3.1 建立现代职业教育体系是国家发展职业教育的坚定意志

1991年出台的《国务院关于大力发展职业技术教育的决定》就提出，要在10年内初步建立起有中国特色的职业技术教育体系框架；其后的2002年、2005年、2010年和今年出台的国家有关文件都把未来一个时期职业教育发展目标定位在体系建设上，见表3-1，表明了政策目标的一致性和持续性。

3.2 推进体系建设是现代职业教育理念不断丰富和完善的过程

建设现代职业教育体系既是中国发展职业教育矢志不渝的目标，也是一个聚集社会各方面共识、不断推进职业教育理念集成创新的过程。仔细分析20多年来关于中国职业教育发展目标的表述，既有一以贯之的坚持和毫不动摇，也有根据发展环境和自身条件变化做出的与时俱进的调整和变革，见图3-1、3-2、3-3、3-4、3-5。

3.3 现代职业教育体系框架的基本架构

2014年6月，教育部等六部门印发《现代职业教育体系建设规划（2014—2020年）》，对现代职业教育体系框架做出总体描述，这一框架具有体现终身教育理念，服务需求、开放融合、纵向流动、双向沟通的特点，见图3-6、表3-2。

3.4 建设现代职业教育体系的基本途径

刘延东副总理在全国职业教育工作会议上的讲话中强调，要聚焦主攻方向，积极构建现代职业教育体系，并全面阐述了体系建设的基本原则、改革重点、主要途径和方法，见表3-3。

3.5 建设现代职业教育体系的“两步走”目标

计导课后习题参考答案(第3章 篇4

第3章 数的表示

一、复习题

1.如何把十进制数转换成二进制数? 答：除2逆向取余。

2.如何把二进制数转换成十进制数? 答:将每个二进制位乘以它的位权，将所有结果相加得到对应的十进制数。3.在二进制系统中,每一位是哪一个数的幂? 答:2。

4.在十进制系统中,每一位是哪个数的幂? 答:10。

5.表示有符号整数有哪三种方法? 答:（1）符号加绝对值（原码）（2）二进制反码（3）二进制补码 6.最大的无符号整数的含义是什么? 答:计算机中分配用于保存无符号整数的二进制位数所确定的最大无符号整数，最大无符号整数取决于计算机中分配用于保存无符号整数的二进制位数N，无符号整数范围：0～(2-1)。7.位数分配指什么? 答:用以表示整数的二进制位数.８．为什么不可以将十进制数256存储在８位存储单元中？ 答:八位存储单元最大存储到255，存储256会产生溢出。9.试述无符号整数的两种用途? 答:(1)计数。计数时,不需要负数,可以从0或1开始。

(2)寻址。因为地址是从0开始到整个存储器的总字节数的正数。10.将十进制数130以符号加绝对值表示法存储在8位存储单元中会怎样? 答:会溢出。因为符号加绝对值表示法在八位存储单元中存储数据的的范围是：-127到+127.11.分析比较正整数在符号加绝对值、二进制反码、二进制补码三种表示法中的异同。答：没有不同。

12.分析比较负整数在符号加绝对值、二进制反码、二进制补码三种表示法中的异同。答：相同点：最左边的位定义的都是符号。如果为0，则表示正数，如果为1，则表示负数。

N

计算机科学导论课后习题参考答案

25.在【 】表示法中, 内存中储存的1111表示-0.A.无符号整数 B.符号加绝对值

C.二进制反码

D.二进制补码

26.在【 】表示法中, 内存中储存的1111表示-1.A.无符号整数 B.符号加绝对值

C.二进制反码

D.二进制补码

27.在【 】表示法中,0有两种表示法.A.符号加绝对值 B.二进制反码 28.在【 】表示法，０只有一种表示法．

A.符号加绝对值 B.二进制反码

C.二进制补码

D.以上都是

C.二进制补码

D.a和b

29.如果最左边一位为0，在【 】表示法中，其表示的十进制数是正的。

A.符号加绝对值 B.二进制反码

C.二进制补码

D.以上都是

30.如果最左边一位为1，在【 】表示法中，其表示的十进制数是正的。A.符号加绝对值 B.二进制反码

C.二进制补码

D.以上都不是

31.现在的计算机中用于存储数值使用最广泛的表示法是【 】。A.符号加绝对值 B.二进制反码

C.二进制补码

D.无符号整数

32.【 】表示法经常用于将模拟信号转换为数字信号.A.无符号整数

B.符号加绝对值

C.二进制反码

D.b和c 33.无符号整数可以用于【 】．

A.计数

B.寻址

C.信号处理

D.a和b

34.【 】表示法经常用于存储小数的指数值．

A.无符号整数

A.加

B.二进制反码

B.减

C.二进制补码

C.乘

D.Excess_X D.除 35.在Excess-X转换中，我们需要将要转换的数【 】幻数X。

20～25 C、A、D、D、B、C

31～35 C、B、D、D、A

41～46 B、D、D、C、C、B

26～30 D、D、C、D、D 36～40 D、B、C、B、C

三、练习题

47.将下列十进制数中可以转换成8位无符号整数的进行转换。

A．23 ————————— 00010111 B．121------------------01111001 C．34------------------00100010 D．342------------------溢出 48.将下列十进制数转换成16位无符号整数。

A．41------------------***1 B．411------------------***1 C．1234------------------***0 D..342------------------***0

计算机科学导论课后习题参考答案

B.10000100 C.01110011 D.11000000---------------123--------------115---------------63 57.将下列8位二进制补码表示的数转换成十进制数

A.01110111 B.11111100 C.01110100 D.11001110--------------119---------------4--------------116---------------50 58.下面是一些符号加绝对值表示法表示的二进制数。请问如何改变它们的正负。

A.01110111 B.11111100 C.01110111 D.11001110--------------11110111--------------01111100--------------11110111--------------01001110 运算规则：只需把最左边一位的符号位取反。

59.下面是一些二进制反码表示的二进制数，请问如何改变它们的正负。

A．01110111 B．11111100 C．01110111 D．11001110--------------10001000--------------00000011--------------10001000--------------00110001 运算规则：反码表示中，对一个整数进行反码运算(对各位取反)，得到该数的负数。60．下面是一些二进制补码表示的二进制数，请问如何改变它们的正负。

A.01110111 B.11111100 C.01110111 D．11001110--------------10001001--------------00000100--------------10001001--------------00110010 运算规则：补码表示中，对一个整数进行补码运算(右侧连续的0和首次出现的1不变，其余位取反)，得到该数的负数。

61.在本章中我们给出的如何通过保留一些位并取反剩余其他位的方式（0换成1，1换成0），把数转换成二进制补码。另一种方法是首先转换成二进制反码，然后把结果加1.试用两种方法转换下面的数，分析比较结果。

62.如果在一个数上应用二进制反码转换两次，将会得到原数。在下面的数上试试看。

A．01110111 B．11111100--------------10001000--------------00000011

计算机科学导论课后习题参考答案

C-11.40625 规范化表示是：-2×1.01101101

IEEE表示是：1 10000010 ***00000000 D.-0.375 规范化表示是：-2

23×1.1 IEEE表示是：1 01111101 ***0000000

73.将下列的运算结果用IEEE表示出来.A.X012A00+X12AAFF C.X9111111+X211111

B.X0000011+X820000 D.XE111111+X777777

解：A.X012A00+X12AAFF = X13D4FF-----→ 1 0011 1101 0100 1111 1111-----→ 2×1.***11111 IEEE表示为： 0 10010011 ***11111 B.X0000011+X820000 = X0820011-----→ 1000 0010 0000 0000 0001 0001-----→ 223×1.***00010001 IEEE表示为： 0 10010110 ***000010001 C.X9111111+X211111 = X932222-----→ 1001 0011 0010 0010 0010 0010 0010

-----→ 2×1.***001000100010

27IEEE表示为： 0 10011010 ***0001000100010 D.XE111111+X777777 = XE888888-----→ 1110 1000 1000 1000 1000 1000 1000

大学物理第3章习题解答 篇5

刚体的定轴转动

3-1掷铁饼运动员手持铁饼转动1.25圈后松手，此刻铁饼的速度值达到v25ms。设转动时铁饼沿半径为R=1.0 m的圆周运动并且均匀加速。求:

(1)铁饼离手时的角速度;

(2)铁饼的角加速度;

(3)铁饼在手中加速的时间(把铁饼视为质点)。

解：（1）铁饼离手时的角速度为

1v/R25/1.025(rad/s)

（2）铁饼的角加速度为

225239.8(rad/s2)

2221.25（3）铁饼在手中加速的时间为

t2221.250.628(s)

13-2一汽车发动机的转速在7.0s内由200rmin均匀地增加到300rmin1。

(1)求在这段时间内的初角速度和末角速度以及角加速度;

(2)求这段时间内转过的角度和圈数;

(3)发动机轴上装有一半径为r=0.2m的飞轮，求它的边缘上一点在第7.0s末的切向加速度、法向加速度和总加速度。

解：（1）初角速度为

02200/6020.9(rad/s)

末角速度为

23000/60314(rad/s)

角加速度为

（2）转过的角度为

0t31420.941.9(rad/s2)

7.002t20.931471.17103rad186(圈)2 24（3）切向加速度为

atR41.90.28.38(m/s2)

法向加速度为

an2R31420.21.97104(m/s2)

总加速度为

2aat2an8.372(1.97104)21.97104(m/s2)

总加速度与切向的夹角为

an1.97104arctanarctan8959

at8.37

3-3

如图所示，在边长为a的六边形顶点上分别固定有质量都是m的6个小球(小球的直径da)。试求此系统绕下列转轴的转动惯量。(1)设转轴Ⅰ，Ⅱ在小球所在平面内;(2)设转轴过A并垂直于小球所在平面。

解：（1）对轴I的转动惯量

J12m[(acos60)2(aacos60)2]m(a2acos60)29ma2

对轴II的转动惯量

J24m(asin60)23ma2

（2）对垂轴的转动惯量

J32ma22m(2acos30)2m(2a)212ma2

3-4如图有一根长为l，质量为m的匀质细杆，两端各牢固地连结一个质量为m的小球，整个系统可绕一过O点，并垂直于杆长的水平轴无摩擦地转动，当系统在水平位置时，试求:(1)系统所受的合外力矩;(2)系统对O轴的转动惯量;(3)系统的角加速度。解：（1）设垂直纸面向里的方向为正，反之为负，则该系统对O点的力矩为

3331113M0mglmglmglmglmgl

4484484（2）系统对O点的总转动惯量等于各部分对O点的转动惯之和，即

J0J1J2J3J4l1ml13m3l3lm()2()()2()()2m()2

43443444372ml48（3）由转动定律

MJ

可得

3mglM036g4 37J037lml248

3-5一转轮以角速度0转动，由于轴承的摩擦力的作用，第一秒末的角速度为0.80，(1)若摩擦力矩恒定，求第二秒末的角速度;(2)若摩擦力矩与角速度成正比，求第二秒末的角速度。

解：（1）摩擦力矩恒定，则转轮作匀角加速度运动，故角加速度为

第二秒末的角速度为

10t(0.8-1)00.20

20t00.2020.60

（2）设摩擦力矩Mr与角速度的比例系数为，据题设可知

Mr,即tJd dt0dJ0dtlnt 0J据题设t1s时，10.80，故可得比例系数

Jln0.8

由此t2s时，转轮的角速度2为

ln22ln0.8 0 20.8200.640

3-6如图所示，飞轮的质量为60kg，直径为0.5m，飞轮的质量可看成全部分布在轮外缘上，转速为100rmin1，假定闸瓦与飞轮之间的摩擦系数0.4，现要求在5s内使其制动，求制动力F(尺寸如习题3一6图所示)。

解： 设飞轮与闸瓦间的压力为N，如图示，则二者间摩擦力frN，此摩擦力形成阻力矩 frR，由转动定律

frRJ

其中飞轮的转动惯量JmR，角加速度20t2n，故得 52frmnR5260(1000/60)0.25

5-314(N)见图所示，由制动杆的平衡条件可得

习题3-6图

F(l1l2)N l1=0

NNfr

得制动力

F

frl13140.5314(N)

(l1l2)0.4(0.50.75)3-7如习题3-7图所示，两个圆轮的半径分别为R1和R2，质量分别为M1和M2，二者都可视为均匀圆柱体而且同轴固结在一起，可绕水平中心轴自由转动，今在两轮上各绕以细绳，绳端分别挂上质量为m1和m2的两个物体，求在重力作用下，m2下落时轮的角加速度。解： 如图所示，由牛顿第二定律 对m1:T1m1gm1a

1对m2:m2gT2m2a2 对整个轮，由转动定律

112T2R2T1R1M1R12M2R2 22又由运动学关系

联立解以上诸式，即可得

1/R12/R2

(m2R2m1R1)g 22(M1/2m1)R1(M2/2m2)R2

习题3-7图

3-8一根均匀米尺，在60cm刻度处被钉到墙上，且可以在竖直平面内自由转动，先用手使 米尺保持水平，然后释放。求刚释放时米尺的角加速度和米尺转到竖直位置时的角速度各是多大? 解：设米尺的总量为m，则直尺对悬点的转动惯量为

(a)

(b)

112Im1l12m2l2331212m0.42m0.62 35351.4m150.093mM331221mgmg0.1mg 5525521.4Im 又MI15M0.1mg1510.5(rads2)I1.4mmghc从水平位置摆到竖直位置的过程中机械能守恒（以水平位置为O势能点）

1J2 211.4m2 即

mg0.121.521

3-9如习题3-9图所示，质量为m的物体与绕在定滑轮上的轻绳相连，定滑轮质量M=2m，半径为R，转轴光滑，设t=0时v=0，求：(1)物体的下落速度v与时间t的关系；(2)t=4s时m下落的距离;(3)绳中的张力T。

解： m视为质点，M视为刚体（匀质圆盘）。作受力分析（如图所示）

mgTmaRTJaR J12MR2（1）由方程组可解得

ammM/2g12g

物体作匀加速运动

习题3-9图(1)vv10at2gt

（2）物体下落的距离为

xv120t2at1

gt24当t=4时

x14g424g39.2(m)（3）绳中张力由方程组解得

T12mg

解法2：以t=0时物体所处位置为坐标原点O，以向下为x正方向.（1）由机械能守恒：

1J21mV2mgx22J12m2 2RVR习题3-9图(2)V2gx

两边就t求导得

2vdvdtgvdvgdt2vdvtgdt002v1 2gt（2）

1dx1gtgt2dt2则dxdx1gtdtv2dtxt1 0dx02gtdt1xgt24v（3）m匀加速运动，由V1gt以及V00知 21g12Tmg

2又由mgTmaa

3-10

唱机的转盘绕着通过盘心的固定竖直轴转动，唱片放上去后将受转盘的摩擦力作用而随转盘转动(习题3-10图)，设唱片可以看成是半径为R的均匀圆盘，质量为m，唱片和转盘之间的滑动摩擦系数为k。转盘原来以角速度匀速转动，唱片刚放上去时它受到的摩擦力矩多大?唱片达到角速度需要多长时间？在这段时间内，转盘保持角速度不变，驱动力矩共做了多少功?唱片获得了多大动能？

解： 如图所示，唱片上一面元面积为dsrddr,质量为dmmrddr/(R),此面元受转盘的摩擦力矩为

2dMrdfrkdmgmgkr2ddr/(R2)

各质元所受力矩方向相同，所以整个唱片受的磨擦力矩为

MdM

Rkmg2dr2dr200R

2kmgR3

唱片在此力矩作用下做匀加速转动，角速度从0增加到需要时间为

ta1M/mR223R 4kg唱机驱动力矩做的功为

习题3-10图

AMMt唱片获得的动能为

1mR22 2Ek1111J2mR22mR22 2224

3-1l一个轻质弹簧的劲度系数为k2.0Nm，它一端固定，另一端通过一条细线绕过一个定滑轮和一个质量为m1=80g的物体相连(习题3-11图)。定滑轮可看作均匀圆盘，它的半径r=0.05m，质量m=100g，先用手托住物体m1，使弹簧处于其自然长度，然后松手，求物体m1下降h=0.5m时的速度多大?(忽略滑轮轴上的摩擦，并认为绳在滑轮边缘上不打滑)。解： 对整个系统用机械能守恒定律

1111m1ghkh2m1v2J20

222以J12mr,v/r代入上式，可解得 22m1ghkh220.089.80.520.52v1.48m/s

m1m/20.080.05

3-12

如图所示丁字形物体由两根相互垂直且均匀的细杆构成，OA=OB=OC=l，OC杆的质量与AB杆的质量均为m，可绕通过O点的垂直于物体所在平面的水平轴无摩擦地转动。开始时用手托住C使丁字形物体静止(OC杆水平)，释放后求:(1)释放瞬间丁字形物体的角加速度;(2)转过90时的角加速度、角动量、转动动能。解：（1）丁字杆对垂直轴O的转动惯量为 112J0JOCJOABml2m(2l)2ml2

3123对轴O的力矩M01mgl，故由MJ可得释手瞬间丁字杆的角加速度 2M0133gmgl J022ml24l（2）转过90角后，知矩M0,则0。由机械能守恒知

l1mgJ0222此时角动量

mgl J031

LJ0mglJ0ml转动动能为

2gl 3Ek11J02mgl 22

3-13如图所示，一飞轮质量为洲。，半径为R以角速度"旋转。某一瞬间，有质量为m的小碎片从飞轮边缘飞出，求:(1)剩余部分的转动惯量;(2)剩余部分的角速度。

解：（1）利用填补法，将小碎片填入缺口，此时为均匀圆盘对O轴的转动惯量J0挖去小碎片，相应减少J1mR2，故剩余部分对O的转动惯量为

1m0R2，2J1J0J0（2）碎片飞离前后，其角动量守恒

1m0R2mR2 211m0R2(m0R2mR2)1mR21 221故剩余部分的角速度与原来的角速度相等。

3-14一转台绕竖直固定轴转动。每转一周所需时间为t=10s，转台对轴的转动惯量为J=1200kgm。一质量为m=80kg的人，开始时站在转台的中心，随后沿半径向外跑去，当人离转台中心r=2m时转台的角速度是多大? 解： 由于转台和人系统未受到沿轴方向外力矩，所以系统的角动量守恒，即 2J1(JMr2)2

由此可得转台后来的角速度为

2J120020.496(rad/s)1JMr21200802210

103-15哈雷彗星绕太阳运动的轨道是一个椭圆，它的近日点距离为8.7510m，速率是5.46104ms1，远日点的速率是9.08102ms1，求它的远日点的距离。

解： 慧星在有心力场中运动，角动量守恒。设其质量为M，近日点速率为V1，与太阳之距r1;远日点速率为V2，与太阳之距r2，则有

MV1r1MV2r2

 V15.461041012r2r18.75105.2610(m)2V29.08103-16宇宙飞船中有三个宇航员绕着船舱内壁按同一方向跑动以产生人造重力。

(1)如果想使人造重力等于他们在地面上时受的自然重力，那么他们跑动的速率应多大？设他们的质心运动的半径为2.5m，人体当质点处理。

(2)如果飞船最初未动，当宇航员按上面速率跑动时，飞船将以多大角速度旋转?设每个宇航员的质量为70kg，飞船体对于其纵轴的转动惯量为3105kgm2。

(3)要便飞船转过30，宇航员需要跑几圈? 解：（1）由于v2/rg vgr9.82.54.95(m/s)

（2）由飞船和宇航员系统角动量守恒可得

3mvRJ0

由此得飞船角速度为

3mvR3704.952.538.6710(rad/s)5J310（3）飞船转过30用的时间t/(6)，宇航员对飞船的角速度为v/R，在时间t内跑过的圈数为

n(v/R)t/(2)1v(1)12R14.95(1)19(圈)128.671032.5

3-17把太阳当成均匀球体，计算太阳的角动量。太阳的角动量是太阳系总角动量的百分

30之几?(太阳质量为1.9910kg，半径为6.9610m，自转周期为25d，太阳系总角动量

8为3.210Js)解： 太阳自转周期按25d计算，太阳的自转角动量为 432JSmR25221.991030(6.96108)2 525864001.11042(kgm2/s)

此角动量占太阳系总角动量的百分数为

0.1110433.3% 43(0.113.2)10

3-18一质量为m的小球系于轻绳一端。放置在光滑的水平面上，绳子穿过平面中一小孔，开始时小球以速率v1作圆周运动，圆的半径为r1，然后向下慢慢地拉绳使其半径变为r2，求:(1)此时小球的角速度;(2)在拉下过程中拉力所做的功。

解：（1）由于外力沿转动中心O，故外力矩恒为零，质点的角动量守恒，即

mV1r1mV2r2mV1r1mr2故小球作半径r2的圆周运动的角速度为

（2）拉力F做功为

r1V 21r22211mr122AFdsmV2mV1V1 1222r2

3-19如习题3-19图所示，刚体由长为l，质量为m的匀质细杆和一质量为m的小球牢固连结在杆的一端而成，可绕过杆的另一端O点的水平轴转动。先将杆拉至水平然后让其自由转下，若轴处摩擦可以忽略。求:(1)刚体绕O轴的转动惯量;(2)当杆与竖直线成角时，刚体的角速度。解：（1）

JJ杆J球1242 2mlmlml33（2）在转动过程中无耗散力，系统机械能守恒，设初始时刻重力势能为零，有

01lJ2mg(cos)mg(lcos)22解得：

3gcos 2l3-20一长l=0.4m的均匀木棒，质量M=1.0kg，可绕水平轴O在竖直平面内转动，开始时棒自然地竖直悬垂(习题3-20图)。今有质量m=8g的子弹以v=200ms的速率从A点射人棒

1 34 中，假定A点与O点的距离为34l，求:(1)棒开始运动时的角速度;(2)棒的最大偏转角。

解：（1）子弹射入木棒中为完全非弹性碰撞，角动量守恒：

mv34lm34l2123Ml

解得

mv34m49Ml8103200348103490.4

8103200490.49(rads1)（2）上摆过程机械能守恒

1J2l32Mg2(1cos)mg4l(1cos)即

11922M23M16ml234m(1cos)lg

mM，上式可近似为

1213Ml22M2(1cos)lg

cos(1l2解得

3g)0.073

cos0即为第二象限的角度，本题中即棒向上摆可超水平位置（90）。由于cos1(0.073)856

 棒的最大摆角约为

大学高数下册试题及答案 第8章 篇6

重积分

作业9

二重积分的概念与性质

1．利用二重积分的性质,比较下列积分的大小：

（1）与

(a)D是由直线及所围成的闭区域；

(b)

D是由圆周所围成的闭区域．

解：(a)因为在区域内部有，从而大

(b)因为在区域内部有，从而大

（2）与

(a)D是矩形闭区域：；

(b)

D是矩形闭区域：．

解：(a)因为在区域内部有，从而大

(b)因为在区域内部有，从而大

（3）与，其中是由三个坐标面与平面所围成的闭区域．

解：因为在区域内部有，从而，因此大

2．利用积分的性质，估计下列各积分的值：

（1），其中D是矩形闭区域：；

解：因为在区域内部有，因此

（2），其中为球体；

解：因为在区域内部有，因此

（3），其中L为圆周位于第一象限的部分；

解：因为在曲线上积分，不妨设，因此

（4），其中为柱面被平面所截下的部分．

解：因为在曲面上积分，从而，因此

作业10

二重积分的计算

1．试将二重积分化为两种不同的二次积分，其中区域D分别为：

（1）由直线及双曲线所围成的闭区域；

解：作图得知区域D可以表示为：，得

区域D也可以分块表示为：

从而

（2）环形闭区域：．

解：在极坐标下环形闭区域为

从而

在直角坐标下环形闭区域需分块表达，分块积分变为

2．改换下列二次积分的积分次序（填空）：

（1）；

（2）；

（3）．

3．画出积分区域，并计算下列二重积分：

（1），其中D是由两条抛物线所围成的闭区域；

解：作图，原式=

（2），其中D是由所确定的闭区域；

解：作图，原式=

（3），其中D是由不等式所围成的闭区域；

解：作图，原式=

（4），其中D是顶点分别为的三角形闭区域．

解：作图，原式=

4．求由曲线所围成的闭区域的面积．

解：曲线方程联立，得

作图知，原式=

5．求由四个平面所围柱体被平面及

所截得的立体的体积．

解：四个平面决定的区域D为：

在区域D内部

从而所截得的立体的体积

6．化下列二次积分为极坐标系下的二次积分：

（1）

（2）；

7．利用极坐标计算下列积分：

（1），其中D是由圆周所围成的闭区域；

解：D是圆周，即

从而

（2），其中是由圆所围成的闭区域；

解：D是圆周围成，知其为

从而原式=

（3），D是与所确定的闭区域；

解：D是圆环的关于原点对称的两部分，与

从而原式=

（由对称性更简单：因为，对称点的积分微元反号）

（4），其中D是介于两圆和之间的闭区域．

解：D介于两圆之间，可知

从而原式=

8．用适当的坐标计算下列积分：

（1），其中是由直线，，（）所围成的闭区域；

解：作图知由直角坐标表达方便，（2），其中是由圆周所围成的闭区域；

解：由表达式由极坐标表达方便，原式=

（3），D：；

解：先作坐标轴平移，再用极坐标

原式=

（4），D：．

解：用广义极坐标

原式=

作业11

三重积分的概念与计算

1．试将三重积分化为三次积分，其中积分区域分别为：

（1）由双曲抛物面及平面所围的闭区域；

（2）由曲面及所围的闭区域

．

2．计算下列三重积分：

（1），其中为平面，所围成的四面体；

解：分析边界作图知为，原式=

（2），其中是由曲面与平面所围的闭区域；

解：分析边界作图知为，原式=

（3），其中是由平面及抛物柱面所围的闭区域．

解：分析边界作图知为，原式=

3．利用柱面坐标计算下列三重积分：

（1），其中是曲面和平面所围成的闭区域；

解：原式

（2），其中是曲面及所围成的闭区域；

解：原式

（3），其中是曲面和平面所围成的闭区域；

解：原式

（4），其中是曲面和平面所围成的闭区域．

解：先作坐标轴平移，再用柱坐标

原式

=

4．利用球面坐标计算下列三重积分：

（1），其中是球面所围成的闭区域；

解：

原式

（2），其中是由不等式（），所确定的闭区域；

解：

原式

（3），其中是不等式，所确定的闭区域．

解：

原式

5.选取适当的坐标计算下列三重积分：

（1），其中是柱面及平面，所围成的在第一卦限内的闭区域；

解：用柱坐标

原式=

（2），其中是球面所围的闭区域；

解：用球坐标

原式

（3），其中是由曲面及平面所围的闭区域；

解：用柱坐标

原式=

（4），其中是球面所围的在第一卦限内的闭区域；

解：用球坐标

原式

（5），其中是椭球面所围成的闭区域．

解：用广义球坐标

原式

作业12

重积分的应用

1．球心在原点，半径为的球体，在其上任意一点的体密度与该点到球心的距离成正比，求这球体的质量．

解：设球面的方程为，球的密度为

则球体的质量为

2．求球体的质心，这里假设球体内各点处的密度等于该点到坐标原点的距离的平方．

解：由对称性，质心应该在z轴上，可设为，3．设均匀平面薄片为椭圆形闭区域：，求转动惯量．

解：用广义极坐标

4．设半径为的球体内每一点密度的大小与该点到球心的距离成正比，求质量为非均匀球体对其直径的转动惯量．

解：设球面的方程为，球的密度为

则球体对其直径的转动惯量为

5．求面密度为常数的均匀圆环形薄片：对位于轴上的点处的单位质量的质点的引力．

解：设环域上点处的单位面积产生的引力微元为，由对称性

6．一均匀物体（密度为常量）占有的闭区域由曲面和平面，所围成，（1）求物体的体积；（2）求物体的质心；（3）求物体关于z轴的转动惯量．

解：

由对称性，质心应该在z轴上，可设为，第八章《重积分》测试题

1．选择以下各题中给出的四个结论中一个正确的结论：

（1）设有空间闭区域，则有（D）

（A）；

（B）；

（C）；

（D）．

（2）设平面闭区域，则（A）

（A）；

（B）；

（C）；

（D）．

（3）设是有界闭区域上的连续函数，则当时，得极限为（B）.A.不存在；

B.等于

C.等于

D.等于．

2．选择适当的坐标系计算下列二重积分：

（1），是由直线所围成的区域；

解：作图，分块积分。

原式

（2），其中D是由和所围成；

解：作图，分块积分。

原式

（3），其中；

原式=

（4），其中D是由和所围成的平面区域，且；

解：作图知没有用上

原式

（5），D：；

解：作图知，分块积分区别处理较方便

原式

3．交换下列二次积分的次序：

（1）；

（2）；

（3）．

4．将变为极坐标形式的二次积分，其中D由不等式和所规定．

解：由，从而

5．计算，其中D是矩形域：．

解：作图，需要分块积分

原式

6．计算，其中由所围．

解：作图或分析推理，得：

原式

7．将三次积分变为柱坐标及球坐标的形式．

解：由上下限知

从而由坐标转化公式可推出区域表达式，因此得出

在柱坐标下

在球坐标下

8．计算，其中:．

解：由知:

从而，原式

9．计算下列三重积分：

（1），是由球面所围成的闭区域．

解：由于当时就有，而积分微元在对称点刚好反号，从而

（2），其中是由xOy平面上曲线绕轴旋转而成的曲面与平面所围成的闭区域．

解：曲线绕轴旋转而成的曲面为，与平面的交线为，所围成的闭区域为

10．求平面被三坐标面所割出的有限部分的面积．

解：平面为

11．设在上连续，试证：，其中为正整数．

证：左边

=右边

12．求曲面上点处的切平面与曲面所围成的空间立体的体积．

解：切平面的法向量为

从而切平面为

切平面与曲面的交线为投影柱面交切平面，13．一平面薄片所占的闭区域由不等式：所确定，其上每一点的面密度为，试求该薄片的质量．

解：，用极坐标做方便些

求交点，14．求由抛物线及直线所围成的均匀薄片（面密度为常数）对于直线的转动惯量．

解：

15．设在面上有一质量为M的匀质半圆形薄片，占有平面闭区域，过圆心垂直于薄片的直线上有一质量为的质点，求半圆形薄片质点的引力．

第3章答案大学物理 篇7

动量守恒定律和能量守恒定律以及角动量守恒定律一起成为现代物理学中的三大基本守恒定律。最初它们是牛顿定律的推论，但后来发现它们的适用范围远远广于牛顿定律，是比牛顿定律更基础的物理规律，是时空性质的反映。其中，动量守恒定律由空间平移不变性推出，能量守恒定律由时间平移不变性推出，而角动量守恒定律则由空间的旋转对称性推出。定律特点 矢量性

动量是矢量。动量守恒定律的方程是一个矢量方程。通常规定正方向后，能确定方向的物理量一律将方向表示为“+”或“-”，物理量中只代入大小：不能确定方向的物理量可以用字母表示，若计算结果为“+”，则说明其方向与规定的正方向相同，若计算结果为“-”，则说明其方向与规定的正方向相反。瞬时性

动量是一个瞬时量，动量守恒定律指的是系统任一瞬间的动量和恒定。因此，列出的动量守恒定律表达式m1v1+m2v2+…=m1v1ˊ+m2v2ˊ+…，其中v1，v2…都是作用前同一时刻的瞬时速度，v1ˊ，v2ˊ都是作用后同一时刻的瞬时速度。只要系统满足动量守恒定律的条件，在相互作用过程的任何一个瞬间，系统的总动量都守恒。在具体问题中，可根据任何两个瞬间系统内各物体的动量，列出动量守恒表达式。相对性

物体的动量与参考系的选择有关。通常，取地面为参考系，因此，作用前后的速度都必须相对于地面。普适性

它不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。适用性 适用范围

动量守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律之一。不仅适用于宏观物体的低速运动，也适用与微观物体的高速运动。小到微观粒子，大到宇宙天体，无论内力是什么性质的力，只要满足守恒条件，动量守恒定律总是适用的。适用条件

1.系统不受外力或者所受合外力为零；

2.系统所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆炸等现象中，系统的动量可看成近似守恒；

第3章答案大学物理 篇8

案和解释）

学习是一个边学新知识边巩固的过程，对学过的知识一定要多加练习，这样才能进步。因此，精品编辑老师为大家整理了初三下册物理第九章检测题，供大家参考。

一、选择题(每题3分，共36分)

1.洗衣机、电冰箱这些家用电器使用三脚插头的目的是()

A.插头的造型美观 B.节约用电

C.插入插座更稳固 D.防止触电

2.照明电路里的熔丝应该选用()

A.铜丝B.铁丝C.铅锑合金丝D.熔点比较高的金属丝

3.(2015年山东东营)下列做法中，符合安全用电原则的是()

A.家庭电路中用铜丝代替熔丝

B.多个大功率用电器同时使用一个插座

C.控制电灯的开关接在火线上

D.可以在低压电线上晾晒衣服

4.小红同学经常使用MP4听英语，电池没电后，往往会在晚上或第二天早上充电。久而久之，她发现了一个规律，晚上充满电的时间总比早晨充满电的时间长些，这是因为()

A.晚上充电时产生的电热多

B.晚上温度高电阻大

C.早晨锂电池中的离子活跃，充得快

D.早晨电池两端电压比晚上高些，所以充得快

5.(2015年湖北黄冈)下列做法符合安全用电要求的是()

A.发生人畜触电时，用手将其拉离电线

B.电冰箱的三脚插头改成两脚插头使用

C.控制电灯的开关接在零线上

D.更换电灯泡时先切断电路

6.小明的家中有150 W的电视机一台，300 W的洗衣机一台，100 W的电冰箱一台，800 W的电饭煲一个，40 W的照明灯8盏，则安装电能表时，选用以下哪一种电能表最合适()

A.220 V 5 AB.220 V l0 AC.220 V 15 A D.220 V 20 A

7.(2015年南宁)在如图所示的做法中，符合安全用电原则的是()

A.在电线上晒 B.使用绝缘皮 C.同时使用大功 D.不靠近高

湿衣服 破损的插头 率的用电器 压电

8.关于家庭电路，下列说法正确的是()A.在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大

B.微波炉是利用电流的热效应工作的

C.如果家庭电路中不安装保险丝，那么发生短路时，会因为通过用电器的电流过大而烧毁用电器

D.电炉工作时，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线并不太热是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小很多

9.如果发现有人触电，应采用()

A.用手拉开触电者，立刻做人工呼吸B.迅速拉下开关，切断电源

C.用小刀或剪刀切断电线 D.找电工处理

10.(2015年南京)如图所示，在接线柱 间接入导线(其材料为普通铜丝)，在接线柱 间接入熔丝，接通电源，灯泡正常发光，熔丝不熔断;断开电源，在 间连上一根导线，再次接通电源时，灯不亮，熔丝熔断，以下判断错误的是()A.导致熔丝熔断的原因是电路中电流过大

B.熔丝熔断时，熔丝中的电流大于 间导线中的电流

C.熔丝熔断，但灯泡依然完好

D.用铜丝代替熔丝不符合安全用电的原则

11.每个用电器都配有一个铭牌，下面是某品牌电风扇铭牌上的一些信息，则下列说法中正确的是()

牌电风扇KYTA-30A

额定电压：220 V功率：50 W

工作频率：50 Hz净重：4.1 kg

输出风量：50 m3/min毛重：5 kg

A.电风扇工作时两端电压一定是220 V

B.电风扇只有在220 V的电路中才能正常工作

C.电风扇的实际功率为50 W

D.电风扇正常工作l min消耗的电能是50 J

12.(2015年北京)下列选项中符合安全用电要求的是()

A.用湿手拨动空气开关

B.电线的绝缘皮破损时应及时更换

C.在未断开电源开关的情况下更换灯泡

D.把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用

二、填空题(每题3分，共27分)

13.为了保证用电安全，在家庭电路中，电灯的开关应该与________线相连，如图所示，用电水壶烧水时，若不慎有水溅入旁边的插座里，可能会导致电路气开关跳闸。，使空14.(2015年黑龙江龙东改编)小梅学完电能表的使用后，想利用电能表测量电饭煲的电功率，观察自家的电能表如图所示，该电能表允许接入用电器的最大电功率是________W;将家里其他用电器断开，只将该电饭煲接入电路中，观察到电能表的指示灯6分钟闪烁了320次，则他家电饭煲的功率是_________W。

15.(2015年山东威海)如图所示，闭合开关，电灯不亮，用试电笔接触点时氖管发光，接触点时不发光，说明、间___________;若试电笔接触至各点都发光，说明_________________。

16.下表是某种家用电热水器的铭牌上所列的主要技术参数。请根据铭牌中的数据计算此热水器在额定电压下工作时，通过电热水器的电流为_______A。(保留一位小数)

容量54 L最高水温75 ℃

额定功率1 500 W额定压强0.7 MPa

额定电压220 V电器类别Ⅰ类 频率50 Hz防水等级IPX4

17.(2015年长沙)在家庭电路中，电冰箱、洗衣机等用电器的电源插座都用三孔插座。为了安全，三脚插头的接地脚应与用电器的________相连。如果电路出现故障，电工师傅一般会用试电笔进行检查，如图甲、乙两种使用方法中，正确的是________。

甲 乙

18.如图4所示，标有6 V 3 W字样的小灯泡与最大阻值为10 的滑动变阻器串联在电路中，当变阻器连入电路中的电阻为6 时，灯泡正常发光(不考虑灯泡电阻受温度影响，电源电压不变)，那么小灯泡的电阻为________，电源电压为_______V，若灯泡正常发光l min，滑动变阻器产生的热量为________J。

19.电饭煲内部有两条电阻丝，每条电阻丝的阻值都为110(电阻丝的阻值恒定不变)。电饭煲的额定功率从大到小有高、中、低三挡，额定电压是220 V。把电饭煲接在220 V的电源上，若把电饭煲的额定功率调到中挡时，内部是一条电阻丝接入电路，通过它的电流为_______A;若把电饭煲的额定功率调到低挡时，内部是两条电阻丝串联接入电路，电饭煲的电功率为______W。

20.(2015年四川绵阳)莲莲用电热水壶烧水，她突发奇想，想测量该电热水壶的烧水效率。她査看了该电热水壶的铭牌如图所示，然后装了1L水，测出水的初始温度为25℃，接通电源，让它以额定功率工作，测量出水烧开用时5min50s，则在一个标准大气压下，把电热水壶中的水烧开，水需要吸收____J的热量，该电热水壶的烧水效率为____。J/(kg℃)]

21.李明家的电能表标有2 400 r/kWh，当他家仅打开电热水器时，发现电能表转盘1 min转过了40 r，那么1小时该电热水器消耗的电能约为_______kWh。

三、简答题(每题4分，共8分)

22.(2015年浙江宁波)小科家有几盏相同的照明灯，如图甲所示，按要求连接在家庭电路上，并由一个开关控制。

甲 乙(1)取下任何一个灯泡后，闭合开关，其余的灯仍能发光，则这几盏灯之间是________联的。断开开关，装上灯泡。

(2)小科觉得连接灯泡的金属导线没有用绝缘材料包裹，可能有安全隐患。如果照明灯的额定电压是，要辨别连接灯泡的两根金属导线中与火线相连的一根，请写出检测工具及步骤。

(3)小科用第(2)题的检测方案也无法辨别，于是怀疑照明灯的额定电压不是，观察灯泡外包装，上面有如图乙所示信息。请你对这种接线方法的安全性进行分析。

23.小明要设计一个照明电路，现有两盏规格为l2 V 12 W的灯泡和一个12 V的太阳能电池。要达到最好的照明效果，两灯泡应该串联还是并联接入电路?为什么?

四、计算、探究题(24题9分，25、26题10分，共29分)

24.星期天的上午，小丽帮妈妈做家务，当她把几件衣服放进洗衣机中时，突然想利用自家的电能表测量洗衣机洗完这些衣服需要消耗多少电能，请你随小丽一起来完成这次测量。(1)开始测量前，小丽没有检查她家的其他用电器是否关掉，这样可能使测量结果偏_________(选填大或小)。

(2)如果小丽家的电能表的表盘上标有600 r/kWh字样，洗衣服的全过程电能表的转盘转过l5圈，那么这次洗衣机洗衣服消耗的电能是________kWh，合________J。

25.一宿舍楼的走廊有 的电灯，所有灯每天要开10小时，很容易损坏，于是小明同学给每盏电灯再串联一盏 的电灯，这样能延长灯泡的使用寿命，并且能节约用电，小明这样做为什么能延长灯泡的寿命?这样改进后一月(天)能节约多少 的电能?

26.(2015年海南)小翔随爸爸在商店选中一款速热式电热水器，它的工作电路图和铭牌如图所示(图中 是加热电阻，其电阻不随温度变化而变化)，则

速热式电热水器

型号：DSIXHB

额定电压：220

频率：50

额定功率：4 000

防水等级：IPX4

警告用户

1.必须由指定安装人员安装

2.主导线路必须，并同时配相应电源的电度表

3.必须有可靠接地线

(1)电热水器正常工作时，电路中的电流多大?(结果保留一位小数)

(2)电热水器正常工作15，加热电阻 消耗的电能是多少千瓦时?

(3)根据题中电路图，再给你一个加热电阻 和两个开关、，请你对该电热水器进行电路改装。设计要求：不同季节电热水器的额定功率不同，夏天额定功率是2 000，春、秋两季额定功率是4 000，冬季额定功率是6 000，请画出改装后的电路图，并计算。

(4)从安全用电角度考虑，如果该电热水器直接安装到家庭电路中，可能造成什么后果及影响?(写一种即可)

第九章 家庭用电 检测题参考答案

1.D 解析：三脚插头的上脚接用电器的金属外壳，三孔插座的上孔接地线，当插头插入插座时，金属外壳接地，有金属外壳的用电器漏电时，人接触金属外壳也不会发生触电事故，故D选项正确。

2.C 解析：熔丝是由电阻大、熔点低的铅锑合金制成的，因此选项A、B、D的说法不正确，故选C。

3.C 解析：铜丝的熔点较高，用铜丝代替熔丝时，当电路中电流过大时也不能熔断，起不到保险的作用，A选项错误;多个大功率用电器如果同时工作，会使通过插座的总电流过大，引起火灾事故，B选项错误;开关应该接在火线上，这样更换或维修灯泡时，断开开关，切断火线，避免触电事故发生，C选项正确;电线使用时间长了，绝缘层会老化致使漏电，在电线上晾晒衣服很可能会发生触电事故，D选项错误。

4.D 解析：晚上是用电高峰时段，导线中电流大，导线上的电压高，用电器两端电压较低。早晨是用电的低峰时段，导线中电流小，导线上的电压低，用电器两端的电压较高。

5.D 解析：发生人畜触电时，要用干木棍等绝缘物体将电线挑开或者切断电路，然后再施救，切勿带电施救，A选项错误;电冰箱等带金属外壳的用电器，一定用三脚插头，其中间的插头接地线，若改用两脚插头使用，则用电器的金属外壳无法接地，一旦金属外壳带电将无法通过接地线将电导入大地从而使人接触时发生触电事故，B选项错误;控制电灯的开关要接在火线上，这样断开开关后，电灯不会带电，避免人在更换、维修电灯时发生触电事故，C选项错误;更换电灯泡时，要先切断电路，防止发生触电事故，D选项正确。

6.B 解析：小明家的用电器同时工作时，总功率为1 670 W。选项A中电能表允许的最大功率为1 100 W;选项B中电能表允许的最大功率为2 200 W;选项C中电能表允许的最大功率为3 300 W;选项D中电能表允许的最大功率为4 400 W。2 200 W1 670 W1 100 W。故选择标有220 V 10 A的电能表最合适。

7.D 解析：由于普通的自来水是导体，在电线上晒湿衣服，可能会因绝缘皮破损而造成触电事故，故A选项不符合安全用电原则;使用绝缘皮破损的插头，当人接触到里面的金属线时会造成触电事故，故B选项不符合安全用电原则;同时使用大功率的用电器时，会造成电路中电流过大，使保险丝熔断，甚至烧坏导线或引起火灾，故C选项不符合安全用电原则;安全用电的基本原则是不靠近高压带电体，不接触低压带电体，所以人不能靠近高压电，故D选项符合安全用电原则。

8.D 解析：在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越小，A选项错误;微波炉是利用微波来加热的，不是利用电流的热效应(第十章学习)，B选项错误;如果家庭电路中不安装保险丝，那么发生短路时，发生短路的线路中电流会很大，但用电器被短路，不会被烧毁，C选项错误;电炉工作时，电炉丝热得发红，而连接电炉丝的导线并不太热，是因为导线的电阻比电炉丝的电阻小很多，由焦耳定律Q=I2Rt可知，电炉丝产生的热量多，D选项正确。

9.B 解析：一旦发生触电事故，应立即断开电源，或用绝缘体将电线挑开，使触电者与电源脱离，并进行现场抢救。

10.B 解析：在 间连上一根导线后，电路发生短路，导致电路中的电流过大，电流通过熔丝要产生较多的热量，达到熔丝的熔点，从而导致熔丝熔断，故A选项正确，不符合题意;熔丝和导线 串联在电路中，串联电路中电流处处相等，故B选项错误，符合题意;熔丝熔断后，起到保护电路的作用，灯泡由于被短路，没有电流通过，所以灯泡依然完好，故C选项正确，不符合题意;电路中的熔丝是用电阻大、熔点低的铅锑合金制成的，能起到保护电路的作用，从安全用电的角度讲，不能用铜丝代替熔丝，故D选项正确，不符合题意。

11.B 解析：电风扇在实际工作时，其两端电压不一定为额定电压220 V，其实际功率也不一定为额定功率50 W。电风扇正常工作时，其两端电压为额定电压220 V，工作1分钟消耗的电能为3 000 J。故B选项正确。

12.B 解析：普通的水属于导体，用湿手拨动空气开关，电流有可能通过水再经过人体进入大地，使人体触电，十分危险，故A选项错误;如果电线的绝缘皮破损必须及时更换，以免触电，故B选项正确;更换灯泡时手很容易碰到金属部分，从而发生触电事故，断开电源开关可以保证金属部分不带电，避免触电事故的发生，故C选项错误;三脚插头是专门针对有金属外壳用电器的，因此若把接地的脚弄掉后使用，当用电器的金属外壳漏电时，会发生触电事故，故D选项错误。

13.火短路 解析：根据安全用电的要求，开关必须接在火线上，这样断开开关后，用电器与火线断开，避免触电;由于普通的自来水也能导电，所以若不慎将水溅入插座里，水可能把火线和零线连接起来造成短路现象，使电路中电流过大，空气开关跳闸。

14.2 200 1 000 解析：观察电能表相关参数可知，电能表的工作电压为，通过电能表的额定最大电流为，所以电能表允许接入用电器的最大功率为;代表消耗 的电能，电能表闪烁 次，在 内电能表闪烁320次，消耗的电能为，所以电饭煲的功率为。

15.断路 进户零线断路(或零线断路)解析：在正常情况下，开关闭合后，、、、与火线相通，用试电笔接触时应都亮，、与零线相通，用试电笔接触时，应都不亮。现在闭合开关，电灯不亮，试电笔接触点时氖管发光，接触点时不发光，说明火线和零线都正常，故是、间断路;若试电笔接触至各点都发光，说明点通过电灯与火线连通，则进户零线断路了。

16.6.8 解析： = 6.8 A。

17.金属外壳 甲 解析：三脚插头的接地脚与用电器的金属外壳相连接，使用电器的外壳接地，这样可以防止用电器发生漏电时，因用电器外壳带电而发生触电事故。使用试电笔辨别火线和零线时，要求手接触后端笔尾的金属卡，笔尖接触导线，所以图甲所示的使用方法是正确的。

18.12 9 90

19.2 220 20.90%

解析：电热水壶内水的质量

水吸收的热量J。

电热水壶消耗的电能 J

该电热水壶的烧水效率。

21.1

22.(1)并(2)检测工具：验电笔。检测步骤：①闭合开关使灯泡正常工作;②用验电笔对连接灯泡的两根金属导线分别进行检测。(3)从灯泡的铭牌中可以发现，该灯泡的额定电压为，而的电压对人体是安全的。但如果导线没有用绝缘材料包裹，很容易在意外情况下被短路，造成火灾等事故。

解析：(1)取下一个灯泡，其余的灯仍能发光，不受影响，说明这几盏灯是并联的;(2)常用辨别火线和零线的工具是验电笔，要辨别连接灯泡的两根金属导线中与火线相连的一根，可以用验电笔对两根金属导线分别进行检测;(3)对人体的安全电压是不高于，从灯泡的铭牌可以发现，该灯泡的额定电压为，对人体是安全的，但导线没有用绝缘材料包裹，易发生短路而引发火灾。

23.要达到最好的照明效果，两灯泡应该并联接入电路。经过计算可得到，两灯泡串联接入电路时，串联的总功率P串=6 W;两灯泡并联接入电路时，并联的总功率P并=24 W。从上面计算结果知，P并P串，在相同时间内，并联消耗电能多，功率大，灯泡明亮，照明效果好。

24.(1)大(2)0.025 90 000

25.解：(1)因为两灯串联时，每盏灯的实际功率小于额定功率，所以能延长灯泡的寿命。

(2)每个灯泡的阻值为：

串联灯泡前，每月消耗的电能：

= t=10 t=100.04 kW10 h30=120 kWh，改进后，每月消耗的电能：

=20 10 h30=200.01 kW10 h30=60 kWh，节约的电能： 120 kWh 60 kWh= 60 kWh。

26.(1)电热水器正常工作时的电流(2)电热水器的功率

(3)由题意可知，两加热电阻并联，分别由一个开关控制，电路图如图所示

夏天：断开，闭合、时，接入电路，功率

(2分)

(4)电路总电流过大、烧坏电路、保险丝熔断、空气开关跳闸、电能表工作不正常或损坏等合理的均可。(2分)

解析：(1)从铭牌上找出额定电压和额定功率，利用电功率公式的变形式 可求出电热水器正常工作时电路中的电流。(2)已知额定功率和工作时间，根据电功率定义式的变形式 可求出加热电阻消耗的电能。由于问题中用的单位是千瓦时()，所以计算过程中，功率和时间单位也分别利用常用单位千瓦()和小时()较为方便。(3)根据题意要求，结合公式 可知，在电压一定时，电阻越大，电功率越小。因此，春、秋两季使用原来的加热电阻，夏季使用加热电阻，冬季使用 和 两个加热电阻并联即可。因此设计电路如图所示，春、秋两季使用时闭合 和、断开，夏季使用时闭合 和、断开，冬季使用时同时闭合、和。夏季使用时，只有加热电阻 接入电路，功率为2 000，所以可以利用电功率公式的变形式 求出加热电阻 的阻值。(4)由于此电热水器的额定功率较大，如果直接安装到家庭电路中，会造成电路中总电流过大，可能使保险丝熔断或空气开关跳闸，电能表工作不正常或损坏，严重时还可能烧坏电路或引起火灾。