2017_2018學(xué)年高二物理上學(xué)期期末復(fù)習(xí)備考專題復(fù)習(xí)講義（基礎(chǔ)版）新人教版.docx

專題復(fù)習(xí)講義（基礎(chǔ)版）【知識(shí)體系】 知識(shí)點(diǎn)一、庫(kù)侖定律的理解及其應(yīng)用1對(duì)庫(kù)侖定律的兩點(diǎn)理解(1)Fk，r指兩點(diǎn)電荷間的距離。對(duì)可視為點(diǎn)電荷的兩個(gè)均勻帶電球，r為兩球心間距。(2)當(dāng)兩個(gè)電荷間的距離r0時(shí)，電荷不能視為點(diǎn)電荷，它們之間的靜電力不能認(rèn)為趨于無(wú)限大。2應(yīng)用庫(kù)侖定律的四條提醒(1)在用庫(kù)侖定律公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，無(wú)論是正電荷還是負(fù)電荷，均代入電量的絕對(duì)值計(jì)算庫(kù)侖力的大小。(2)作用力的方向判斷根據(jù)：同性相斥，異性相吸，作用力的方向沿兩電荷連線方向。(3)兩個(gè)點(diǎn)電荷間相互作用的庫(kù)侖力滿足牛頓第三定律，大小相等、方向相反。(4)庫(kù)侖力存在極大值，由公式Fk可以看出，在兩帶電體的間距及電量之和一定的條件下，當(dāng)q1q2時(shí)，F(xiàn)最大。3“三個(gè)自由點(diǎn)電荷平衡”的問題(1)平衡的條件：每個(gè)點(diǎn)電荷受到另外兩個(gè)點(diǎn)電荷的合力為零或每個(gè)點(diǎn)電荷處于另外兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度矢量和為零的位置。(2) 4共點(diǎn)力作用下的平衡問題解決庫(kù)侖力作用下平衡問題的方法步驟：庫(kù)侖力作用下平衡問題的分析方法與純力學(xué)平衡問題的分析方法是相同的，只是在原來(lái)受力的基礎(chǔ)上多了電場(chǎng)力。具體步驟如下： 5庫(kù)侖力作用下的動(dòng)力學(xué)問題解決與電場(chǎng)力有關(guān)的動(dòng)力學(xué)問題的一般思路：(1)選擇研究對(duì)象(多為一個(gè)帶電體，也可以是幾個(gè)帶電體組成的系統(tǒng))；(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，包括電場(chǎng)力、重力(電子、質(zhì)子、正負(fù)離子等基本粒子在沒有明確指出或暗示時(shí)一般不計(jì)重力，帶電油滴、帶電小球、帶電塵埃等帶電體一般計(jì)重力)；(3)分析研究對(duì)象所處的狀態(tài)是平衡狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))還是非平衡狀態(tài)(變速運(yùn)動(dòng)等)；(4)根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律列方程求解?！镜湫屠}】【例題1】?jī)蓚€(gè)分別帶有電荷量Q和+3Q的相同金屬小球（均可視為點(diǎn)電荷），固定在相距為r的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為F兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫(kù)侖力的大小為（ ）A B C D12F【答案】C【針對(duì)訓(xùn)練】如圖所示，光滑水平面上相距為L(zhǎng)的A、B兩個(gè)帶電小球，電荷量分別為+Q和-25Q,要引入第三個(gè)帶電小球C（三小球半徑都遠(yuǎn)小于L），使三個(gè)小球都只在電場(chǎng)力相互作用下而處于平衡，求：(1)小球C的具體位置；(2)小球C的電性及電荷量。 【答案】（1）距C點(diǎn)（2） 知識(shí)點(diǎn)二、電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)線1電場(chǎng)強(qiáng)度三個(gè)表達(dá)式的比較EEkE公式意義電場(chǎng)強(qiáng)度定義式真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)強(qiáng)度的決定式勻強(qiáng)電場(chǎng)中E與U的關(guān)系式適用條件一切電場(chǎng)真空點(diǎn)電荷勻強(qiáng)電場(chǎng)決定因素由電場(chǎng)本身決定，與q無(wú)關(guān)由場(chǎng)源電荷Q和場(chǎng)源電荷到該點(diǎn)的距離r共同決定由電場(chǎng)本身決定，d為沿電場(chǎng)方向的距離相同點(diǎn)矢量，遵守平行四邊形定則單位：1 N/C1 V/m2電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加(1)疊加原理：多個(gè)電荷在空間某處產(chǎn)生的電場(chǎng)為各電荷在該處所產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。(2)運(yùn)算法則：平行四邊形定則。3計(jì)算電場(chǎng)強(qiáng)度常用的五種方法(1)電場(chǎng)疊加合成法。(2)平衡條件求解法。(3)對(duì)稱法。(4)補(bǔ)償法。(5)等效法。4電場(chǎng)線的三個(gè)特點(diǎn)(1)電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)處出發(fā)，終止于無(wú)限遠(yuǎn)或負(fù)電荷處；(2)電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交；(3)在同一幅圖中，電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方電場(chǎng)線較密，電場(chǎng)強(qiáng)度較小的地方電場(chǎng)線較疏。5六種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線 圖61106兩種等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)比較等量異種點(diǎn)電荷等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)線分布圖電荷連線上的電場(chǎng)強(qiáng)度沿連線先變小后變大O點(diǎn)最小，但不為零O點(diǎn)為零中垂線上的電場(chǎng)強(qiáng)度O點(diǎn)最大，向外逐漸減小O點(diǎn)最小，向外先變大后變小關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱位置的電場(chǎng)強(qiáng)度A與A、B與B、C與C等大同向等大反向 7電場(chǎng)線的四個(gè)應(yīng)用 特別提醒電場(chǎng)線與帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的關(guān)系1電場(chǎng)線與帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡重合的條件一般情況下帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡不會(huì)與電場(chǎng)線重合，只有同時(shí)滿足以下三個(gè)條件時(shí)，兩者才會(huì)重合。(1)電場(chǎng)線為直線；(2)帶電粒子初速度為零，或速度方向與電場(chǎng)線平行；(3)帶電粒子僅受電場(chǎng)力或所受其他力的合力方向與電場(chǎng)線平行。2電場(chǎng)線與軌跡問題判斷方法(1)“運(yùn)動(dòng)與力兩線法”畫出“速度線”(運(yùn)動(dòng)軌跡在初始位置的切線)與“力線”(在初始位置電場(chǎng)線的切線方向)，從兩者的夾角情況來(lái)分析曲線運(yùn)動(dòng)的情況。(2)“三不知時(shí)要假設(shè)”電荷的正負(fù)、電場(chǎng)強(qiáng)度的方向或等勢(shì)面電勢(shì)的高低、電荷運(yùn)動(dòng)的方向中若已知其中的任一個(gè)，可順次向下分析判定各待求量；若三個(gè)都不知，則要用“假設(shè)法”分別討論各種情況。【典型例題】【例題2】下列關(guān)于電場(chǎng)線的說法中正確的是（ ）A電場(chǎng)線是電場(chǎng)中實(shí)際存在的線B在復(fù)雜電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是可以相交的C沿電場(chǎng)線方向，場(chǎng)強(qiáng)必定越來(lái)越小D電場(chǎng)線越密的地方，同一試探電荷所受的靜電力越大【答案】D【針對(duì)訓(xùn)練】如圖所示，abcde是半徑為r的圓的內(nèi)接正五邊形，當(dāng)在頂點(diǎn)a、b、c、d、e處各固定有電荷量為Q的點(diǎn)電荷時(shí)，O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為零；若在e處固定有電荷量為3Q的點(diǎn)電荷，a、b、c、d各處仍為電荷量為Q的點(diǎn)電荷，則圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為( ) A. B.C. D.【答案】A【解析】假設(shè)在e處固定電荷量為+Q的點(diǎn)電荷，則O點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為零若取走e處的點(diǎn)電荷，則其余點(diǎn)電荷在O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，方向指向e處若換取-3Q的點(diǎn)電荷，則在O處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度 知識(shí)點(diǎn)三、電勢(shì)和電勢(shì)差、電場(chǎng)中的功能關(guān)系1.電勢(shì)高低的判斷 判斷角度判斷方法依據(jù)電場(chǎng)線方向沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低依據(jù)場(chǎng)源電荷的正負(fù)取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，正電荷周圍電勢(shì)為正值，負(fù)電荷周圍電勢(shì)為負(fù)值；靠近正電荷處電勢(shì)高，靠近負(fù)電荷處電勢(shì)低依據(jù)電場(chǎng)力做功根據(jù)UAB，將WAB、q的正負(fù)號(hào)代入，由UAB的正負(fù)判斷A、B的高低依據(jù)電勢(shì)能的高低正電荷在電勢(shì)較高處電勢(shì)能大，負(fù)電荷在電勢(shì)較低處電勢(shì)能大2.電勢(shì)能大小的判斷判斷角度判斷方法做功判斷法電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加電荷電勢(shì)法正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大公式法將電荷量、電勢(shì)連同正負(fù)號(hào)一起代入公式Epq，正Ep的絕對(duì)值越大，電勢(shì)能越大；負(fù)Ep的絕對(duì)值越大，電勢(shì)能越小能量守恒法在電場(chǎng)中，若只有電場(chǎng)力做功時(shí)，電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小，反之，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增加3.幾種常見的典型電場(chǎng)等勢(shì)面的對(duì)比分析電場(chǎng)等勢(shì)面(實(shí)線)圖樣重要描述勻強(qiáng)電場(chǎng)垂直于電場(chǎng)線的一簇等間距平面點(diǎn)電荷的電場(chǎng)以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)兩點(diǎn)電荷連線的中垂面上的電勢(shì)為零等量同種正點(diǎn)電荷的電場(chǎng)兩點(diǎn)電荷連線上，中點(diǎn)電勢(shì)最低，而在中垂線上，中點(diǎn)電勢(shì)最高。關(guān)于中點(diǎn)左右對(duì)稱或上下對(duì)稱的點(diǎn)電勢(shì)相等 4求電場(chǎng)力做功的四種方法(1)定義式：WABFlcos qEdcos (適用于勻強(qiáng)電場(chǎng))。(2)電勢(shì)的變化：WqUABq(AB)。(3)動(dòng)能定理：W電W其他Ek。(4)電勢(shì)能的變化：WABEpBAEpAEpB。5電場(chǎng)中的功能關(guān)系(1)若只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能與動(dòng)能之和保持不變。(2)若只有電場(chǎng)力和重力做功，電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能之和保持不變。(3)除重力外，其他各力對(duì)物體做的功等于物體機(jī)械能的增量。(4)所有外力對(duì)物體所做的總功，等于物體動(dòng)能的變化。【典型例題】【例題3】如圖所示,實(shí)線表示某電場(chǎng)的電場(chǎng)線，虛線表示等勢(shì)線，A、B、C 是電場(chǎng)中的三點(diǎn)，下列關(guān)于電場(chǎng)強(qiáng)度 E 和電勢(shì)j 的大小關(guān)系正確的是 A EA EA C j A jC DjB j A【答案】D【解析】電場(chǎng)線的疏密程度反映場(chǎng)強(qiáng)的大小，A處電場(chǎng)線最密，場(chǎng)強(qiáng)最大，則有EAEB，EAEC故AB錯(cuò)誤沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低，則知BA因B=C故CA，故C錯(cuò)誤，D正確故選D。【針對(duì)訓(xùn)練】a、b、c、d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)，電場(chǎng)線與矩形所在平面平行已知a點(diǎn)的電勢(shì)為20 V，b點(diǎn)的電勢(shì)為24 V，d點(diǎn)的電勢(shì)為4 V，如圖由此可知c點(diǎn)的電勢(shì)為( ) A4 V B8 V C12 V D24 V【答案】B知識(shí)點(diǎn)四、平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析1平行板電容器動(dòng)態(tài)變化的兩種情況(1)電容器始終與電源相連時(shí)，兩極板間的電勢(shì)差U保持不變。(2)充電后與電源斷開時(shí)，電容器所帶的電荷量Q保持不變。2平行板電容器動(dòng)態(tài)問題的分析思路 3平行板電容器問題的一個(gè)常用結(jié)論電容器充電后斷開電源，在電容器所帶電荷量保持不變的情況下，電場(chǎng)強(qiáng)度與極板間的距離無(wú)關(guān)。特別提醒解決電容器問題的兩個(gè)常用技巧1.在電荷量保持不變的情況下，由E知，電場(chǎng)強(qiáng)度與板間距離無(wú)關(guān)。2.對(duì)平行板電容器的有關(guān)物理量Q、E、U、C進(jìn)行討論時(shí)，關(guān)鍵在于弄清哪些是變量，哪些是不變量，在變量中哪些是自變量，哪些是因變量，抓住C、QCU和E 進(jìn)行判定即可?！镜湫屠}】【例題4】如圖所示，A、B兩個(gè)平行金屬板充電后與電源斷開，A板帶正電，B板帶負(fù)電且接地，兩個(gè)定點(diǎn)C、D始終位于A、B兩板間，以下說法正確的是AA板不動(dòng)，將B板向上平行移動(dòng)一小段距離，則C、D兩點(diǎn)間電勢(shì)差增大BA板不動(dòng)，將B板向下平行移動(dòng)一小段距離，則C點(diǎn)電勢(shì)升高CB板不動(dòng)，將A板向上平行移動(dòng)一小段距離，則C點(diǎn)電勢(shì)降低DB板不動(dòng)，將A板向下平行移動(dòng)一小段距離，則C點(diǎn)電勢(shì)降低【答案】B【針對(duì)訓(xùn)練】（多選）如圖所示，平行板電容器 A、B 間有一帶電油滴 P 正好靜止在極板正中間，現(xiàn)將 B 板向下移動(dòng)一點(diǎn)，其它條件不變，則 A油滴將向下加速，電流計(jì)中電流由 b 流向 aB油滴將向下加速，電流計(jì)中電流由 a 流向 bC油滴運(yùn)動(dòng)的過程中電勢(shì)能將增大D油滴運(yùn)動(dòng)的過程中電勢(shì)能將減少【答案】BC知識(shí)點(diǎn)五、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)1帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力的處理(1)基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量)。(2)帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。2解決帶電粒子在電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問題的兩種思路(1)根據(jù)帶電粒子受到的電場(chǎng)力，用牛頓第二定律求出加速度，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況。此方法只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)。(2)根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子所做的功等于帶電粒子動(dòng)能的變化求解。此方法既適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，也適用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)。帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)1基本規(guī)律設(shè)粒子帶電荷量為q，質(zhì)量為m，兩平行金屬板間的電壓為U，板長(zhǎng)為l，板間距離為d(忽略重力影響), 則有(1)加速度：a。(2)在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：t。(3)速度v，tan 。(4)位移2兩個(gè)結(jié)論(1)不同的帶電粒子從靜止開始經(jīng)過同一電場(chǎng)加速后再?gòu)耐黄D(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度總是相同的。證明：由qU0mv02及tan 得tan 。(2)粒子經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，合速度的反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線的交點(diǎn)O為粒子水平位移的中點(diǎn)，即O到電場(chǎng)邊緣的距離為。3帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的功能關(guān)系當(dāng)討論帶電粒子的末速度v時(shí)也可以從能量的角度進(jìn)行求解：qUymv2mv02，其中Uyy，指初、末位置間的電勢(shì)差。特別提醒1.帶電體在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的直線運(yùn)動(dòng)問題的分析方法 2.分析帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題的關(guān)鍵(1)條件分析：不計(jì)重力，且?guī)щ娏Ｗ拥某跛俣葀0與電場(chǎng)方向垂直，則帶電粒子將在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用做類平拋運(yùn)動(dòng)。(2)運(yùn)動(dòng)分析：一般用分解的思想來(lái)處理，即將帶電粒子的運(yùn)動(dòng)分解為沿電場(chǎng)力方向上的勻加速直線運(yùn)動(dòng)和垂直電場(chǎng)力方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)?！镜湫屠}】【例題5】如圖所示，在真空中，沿水平方向和豎直方向建立直角坐標(biāo)系XOY，在x軸上方有一沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E（電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小未知）。有一質(zhì)量為m，帶電量為+q的小球，從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開始自由下落，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到P（0，-h）點(diǎn)時(shí)，在x軸下方突然加一豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，其電場(chǎng)強(qiáng)度與x軸上方的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等。其小球從P返回到O點(diǎn)與從O點(diǎn)下落到P點(diǎn)所用的時(shí)間相等，重力加速度為g，試求： （1）小球返回O點(diǎn)時(shí)的速度大??；（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；（3）小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的位置坐標(biāo)?！敬鸢浮浚?）（2）（3）（16h，4h）（2）因?yàn)椋?根據(jù)牛頓第二定律可得所以（3）在豎直方向，設(shè)小球進(jìn)入x軸上方運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)所用時(shí)間為，則因?yàn)樗?，故小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的位置坐標(biāo)為（16h，4h）【名師點(diǎn)睛】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)的知識(shí)，分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同先分析受力情況再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過程（平衡、加速、減速，直 線或曲線），然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題解決這類問題的基本方法有兩種，第一種利用力和運(yùn)動(dòng)的觀點(diǎn)，選用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解；第二種利用能量轉(zhuǎn)化 的觀點(diǎn)，選用動(dòng)能定理和功能關(guān)系求解【針對(duì)訓(xùn)練】三個(gè)質(zhì)量相等，分別為帶正電、負(fù)電和不帶電的顆粒，從平行帶電金屬板左側(cè)中央以相同的水平初速度V0先后垂直電場(chǎng)進(jìn)入，分別落在正極板的A、B、C三處，如圖9所示，關(guān)于三個(gè)顆粒的運(yùn)動(dòng)有下列說法正確的是（ ） A三個(gè)顆粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相同 B落在A處的顆粒帶負(fù)電、B處顆粒不帶電、C處顆粒正負(fù)電 C三個(gè)顆粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小關(guān)系是aAaBaC D三個(gè)顆粒到達(dá)正極板時(shí)的動(dòng)能大小關(guān)系是EKAEKBEKC 【答案】D知識(shí)點(diǎn)六、歐姆定律、電阻定律和焦耳定律歐姆定律與伏安特性曲線的理解和應(yīng)用1圖甲為線性元件的伏安特性曲線，圖乙為非線性元件的伏安特性曲線。2圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，故RaQWUItI2RtW其他PUII2RP其他如電風(fēng)扇、電動(dòng)機(jī)、電解槽等2關(guān)于非純電阻電路的兩點(diǎn)提醒(1)在非純電阻電路中，t既不能表示電功也不能表示電熱，因?yàn)闅W姆定律不再成立。(2)不要認(rèn)為有電動(dòng)機(jī)的電路一定是非純電阻電路，當(dāng)電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，仍為純電阻電路，歐姆定律仍適用，電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。只有在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為非純電阻電路，UIR，歐姆定律不再適用，大部分電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。3額定功率與實(shí)際功率(1)用電器在額定電壓下正常工作,用電器的實(shí)際功率等于額定功率，即P實(shí)P額。(2)用電器的工作電壓不一定等于額定電壓，用電器的實(shí)際功率不一定等于額定功率，若U實(shí)U額，則P實(shí)P額，用電器可能被燒壞?！镜湫屠}】【例題6】一臺(tái)電風(fēng)扇，內(nèi)阻為20 ，接上220 V電壓后，消耗功率66 W，問：（1）電風(fēng)扇正常工作時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少？（2）電風(fēng)扇正常工作時(shí)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的功率是多少？轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少？電動(dòng)機(jī)的效率是多少？（3）如果接上電源后，電風(fēng)扇的風(fēng)葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流是多少，以及電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是多少？【答案】（1）0.3安（2）內(nèi)能的功率是1.8瓦 ；機(jī)械能的功率是64.2瓦；機(jī)械能的效率是97.3（3）通過電動(dòng)機(jī)的電流是11A；電動(dòng)機(jī)消耗的電功率和發(fā)熱功率是相等的是2420瓦。 【針對(duì)訓(xùn)練】把兩個(gè)相同的電燈分別接在圖中甲、乙兩個(gè)電路里，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使兩燈都正常發(fā)光，兩電路中消耗的總功率分別為P甲和P乙，可以斷定() A.P甲P乙B. P甲R(shí)gRARg 【典型例題】【例題7】如圖所示的電路中，已知R18 ，當(dāng)開關(guān)K閉合時(shí)電壓表讀數(shù)為2 V，電流表讀數(shù)為0.75 A，當(dāng)開關(guān)K斷開時(shí)，電壓表讀數(shù)為3.2 V，電流表讀數(shù)為0.8 A，求電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻各是多少？ 【答案】1 ；4 V.【針對(duì)訓(xùn)練】（多選）如圖所示為兩個(gè)不同閉合電路中兩個(gè)不同電源的圖像，則下列說法中正確的是 A電動(dòng)勢(shì)，發(fā)生短路時(shí)的電流B電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻C電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻D當(dāng)電源的工作電流變化相同時(shí)，電源2的路端電壓變化較大【答案】ACD知識(shí)點(diǎn)八、電路動(dòng)態(tài)變化的分析1.判定總電阻變化情況的規(guī)律當(dāng)外電路的任何一個(gè)電阻增大(或減小)時(shí)，電路的總電阻一定增大(或減小)；若開關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí)，電路的總電阻增大；若開關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時(shí)，電路的總電阻減?。辉谌鐖D所示分壓電路中，滑動(dòng)變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成，其中一段R并與用電器并聯(lián)，另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián)。A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢(shì)一致。 2.分析思路 電路的動(dòng)態(tài)分析常用方法1程序法：固定支路2“串反并同”結(jié)論法：(1)所謂“串反”，即某一電阻增大時(shí)，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小，反之則增大。(2)所謂“并同”，即某一電阻增大時(shí)，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大，反之則減小。即：R3極限法：因變阻器滑片滑動(dòng)引起電路變化的問題，可將變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端，讓電阻最大或電阻為零去討論。特別提醒電路的動(dòng)態(tài)分析技巧(1)遵循“部分整體部分”的程序，逐一判斷。(2)先分析串聯(lián)電阻，后分析并聯(lián)電阻；先分析定值電阻，后分析可變電阻。(3)分析每一電阻的電壓和電流的變化情況?！镜湫屠}】【例題8】如圖，電路中定值電阻阻值R大于電源內(nèi)阻阻值r，將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng)，理想電壓表示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為，理想電流表A示數(shù)變化量的絕對(duì)值為，正確的是（） A的示數(shù)增大B電源輸出功率在減小C與的比值在減小D大于【答案】D【針對(duì)訓(xùn)練】在如圖所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片P向下移動(dòng)時(shí)，則（ ） AA燈變亮、B燈變亮、C燈變亮 BA燈變亮、B燈變亮、C燈變暗CA燈變亮、B燈變暗、C燈變暗 DA燈變亮、B燈變暗、C燈變亮【答案】D知識(shí)點(diǎn)九、閉合電路中的功率及效率問題電源總功率任意電路：P總EIP出P內(nèi)純電阻電路：P總I2(Rr)電源內(nèi)部消耗的功率P內(nèi)I2rP總P出電源的輸出功率任意電路：P出UIP總P內(nèi)純電阻電路：P出I2RP出與外電阻R的關(guān)系電源的效率任意電路：100%100%純電阻電路：100%由P出與外電阻R的關(guān)系圖像可知當(dāng)Rr時(shí)，電源的輸出功率最大為Pm。當(dāng)Rr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越小。當(dāng)Rr時(shí)，隨著R的增大輸出功率越來(lái)越大。當(dāng)P出Pm時(shí)，每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)外電阻R1和R2，且R1R2r2。兩類UI圖線的比較與應(yīng)用兩種圖像的比較電源UI圖像電阻UI圖像圖形物理意義電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系電阻中的電流隨電阻兩端電壓的變化關(guān)系截距與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示電源短路電流過坐標(biāo)軸原點(diǎn)，表示沒有電壓時(shí)電流為零坐標(biāo)U、I的乘積表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率坐標(biāo)U、I的比值表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大，表示此電阻的大小斜率(絕對(duì)值)電源電阻r電阻大小特別提醒(1)電源UI圖線的縱坐標(biāo)U不以零開始的話，橫軸的截距小于短路電流，但直線的斜率的絕對(duì)值仍為電源的內(nèi)阻。(2)電源和電阻的UI圖線的交點(diǎn)表示該電源與電阻組成回路的該電阻的工作電壓和工作電流。【典型例題】【例題9】如圖所示，已知電源電動(dòng)勢(shì)為6 V，內(nèi)阻為1 ，保護(hù)電阻R00.5 ，求：當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，保護(hù)電阻R0消耗的電功率最大，并求這個(gè)最大值。 【答案】R0 P0max8 W 變式1 例題中條件不變，求當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，電阻箱R消耗的功率PR最大，并求這個(gè)最大值?！敬鸢浮縍1.5 PRmax6 W【解析】這時(shí)要把保護(hù)電阻R0與電源內(nèi)阻r算在一起，據(jù)以上結(jié)論，當(dāng)RR0r即R(10.5) 1.5 時(shí)，PRmax W6 W。變式2 在例題中，若電阻箱R的最大值為3 ，R05 ，求：當(dāng)電阻箱R讀數(shù)為多少時(shí)，電阻箱R的功率最大，并求這個(gè)最大值?！敬鸢浮縍3 P W 變式3 例題中條件不變，求電源的最大輸出功率?！敬鸢浮? W【解析】由電功率公式P出2R外，當(dāng)R外r時(shí)，P出最大，即RrR00.5 時(shí)，P出max W9 W。變式4 如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E2 V，內(nèi)阻r1 ，電阻R02 ，可變電阻的阻值范圍為010 。求可變電阻為多大時(shí)，R上消耗的功率最大，最大值為多少？ 圖728【答案】R P W【解析】方法一：PR，根據(jù)閉合電路歐姆定律，路端電壓UE，所以PR， 代入數(shù)據(jù)整理得PR，當(dāng)R 時(shí)，R上消耗的功率最大，PRmax W。方法二：采用等效電源法分析，把定值電阻等效到電源的內(nèi)部，即把電源和定值電阻看作電動(dòng)勢(shì)為EE，內(nèi)阻為r的電源，當(dāng)Rr時(shí)，電源對(duì)外電路R的輸出功率最大PR。把數(shù)值代入各式得：E等EE V；r等r 。所以：PR W?！踞槍?duì)訓(xùn)練】（多選）在如圖所示的圖象中，直線為某一電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象，直線為某一電阻R的伏安特性曲線。用該電源直接與電阻R相連組成閉合電路。由圖象可知( ) A電源的電動(dòng)勢(shì)為3 V，內(nèi)阻為 0.5 B電阻R的阻值為1 C電源的輸出功率為4 WD電源的效率為50%【答案】ABC知識(shí)點(diǎn)十、電路故障分析及含電容器電路分析電路故障的分析與判斷(1)故障特點(diǎn)斷路特點(diǎn)：表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零；短路特點(diǎn)：用電器或電阻發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路但用電器或電阻兩端電壓為零。(2)檢查方法電壓表檢測(cè)：如果電壓表示數(shù)為零，則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路，或并聯(lián)路段短路；電流表檢測(cè)：當(dāng)電路中接有電源時(shí)，可用電流表測(cè)量各部分電路上的電流，通過對(duì)電流值的分析，可以確定故障的位置。在運(yùn)用電流表檢測(cè)時(shí)，一定要注意電流表的極性和量程；歐姆表檢測(cè)：當(dāng)測(cè)量值很大時(shí)，表示該處斷路，當(dāng)測(cè)量值很小或?yàn)榱銜r(shí)，表示該處短路。在運(yùn)用歐姆表檢測(cè)時(shí)，電路一定要切斷電源；假設(shè)法：將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生某種故障，運(yùn)用閉合電路或部分電路的歐姆定律進(jìn)行推理。含電容器的電路1電路的簡(jiǎn)化不分析電容器的充、放電過程時(shí)，把電容器所處的支路視為斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉，求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置補(bǔ)上。2電路穩(wěn)定時(shí)電容器的處理方法電容器所在的支路中沒有電流，同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線，即電阻不降低電壓，是等勢(shì)體。電容器兩端的電壓等于與之并聯(lián)的支路兩端的電壓。3電容器所帶電荷量及其變化的計(jì)算(1)利用QUC計(jì)算電容器所帶的電荷量；(2)如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過所連導(dǎo)線的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之差；(3)如果變化前后極板帶電的電性相反，那么通過所連導(dǎo)線的電荷量等于初、末狀態(tài)電容器所帶電荷量之和。特別提醒含容電路問題的解題思路第一步理清電路的串并聯(lián)關(guān)系第二步確定電容器兩極板間的電壓。在電容器充電和放電的過程中，歐姆定律等電路規(guī)律不適用，但對(duì)于充電或放電完畢的電路，電容器的存在與否不再影響原電路，電容器接在某一支路兩端，可根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)規(guī)律求解該支路兩端的電壓U。第三步分析電容器所帶的電荷量。針對(duì)某一狀態(tài)，由電容器兩端的電壓U求電容器所帶的電荷量QCU，由電路規(guī)律分析兩極板電勢(shì)的高低，高電勢(shì)板帶正電，低電勢(shì)板帶負(fù)電?！镜湫屠}】【例題10】如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E3.0V，內(nèi)阻r1.0；電阻R110，R210，R330，R435；電容器的電容C100F。電容器原來(lái)不帶電，接通電鍵K。電流穩(wěn)定后，求： (1)流過電源的電流；(2)電阻R3兩端的電壓；(3)從接通電鍵K至電路達(dá)到穩(wěn)定的過程中流過R4的總電荷量?！敬鸢浮?1)A (2)2V (3)2.0104C【解析】(1)電鍵K閉合后，閉合電路的總電阻為通過電源的電流(2)電源兩端的電壓UEIrV電阻R3兩端的電壓。(3)通過R4的總電荷量就等于電容器所帶的電荷量QCU2.0104C。【針對(duì)訓(xùn)練】如圖所示的電路中嗎，燈泡A和B原來(lái)都是正常發(fā)光。忽然燈泡B比原來(lái)變暗了些，而燈泡A比原來(lái)變亮了些，試判斷電路中什么地方出現(xiàn)的何種故障?(設(shè)只有一處出現(xiàn)了故障) 【答案】R2斷路 知識(shí)點(diǎn)十一、磁場(chǎng)、磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培定則對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度的理解1理解磁感應(yīng)強(qiáng)度的三點(diǎn)注意事項(xiàng)(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定，因此不能根據(jù)定義式B認(rèn)為B與F成正比，與IL成反比。(2)測(cè)量磁感應(yīng)強(qiáng)度時(shí)小段通電導(dǎo)線必須垂直磁場(chǎng)放入，如果平行磁場(chǎng)放入，則所受安培力為零，但不能說該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。(3)磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，其方向?yàn)榉湃肫渲械男〈裴楴極的受力方向，也是自由轉(zhuǎn)動(dòng)的小磁針靜止時(shí)N極的指向。2磁感應(yīng)強(qiáng)度B與電場(chǎng)強(qiáng)度E的比較磁感應(yīng)強(qiáng)度B電場(chǎng)強(qiáng)度E物理意義描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量定義式B(L與B垂直)E方向磁感線切線方向，小磁針N極受力方向(靜止時(shí)N極所指方向)電場(chǎng)線切線方向，正電荷受力方向大小決定因素由磁場(chǎng)決定，與電流元無(wú)關(guān)由電場(chǎng)決定，與檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)場(chǎng)的疊加合磁感應(yīng)強(qiáng)度等于各磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的矢量和合電場(chǎng)強(qiáng)度等于各電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和 3地磁場(chǎng)的特點(diǎn)(1)在地理兩極附近磁場(chǎng)最強(qiáng)，赤道處磁場(chǎng)最弱。(2)地磁場(chǎng)的N極在地理南極附近，S極在地理北極附近。(3)在赤道平面(地磁場(chǎng)的中性面)附近，距離地球表面相等的各點(diǎn)，地磁場(chǎng)的強(qiáng)弱程度相同，且方向水平。安培定則的應(yīng)用與磁場(chǎng)的疊加1常見磁體的磁感線 圖8112電流的磁場(chǎng)及安培定則安培定則磁感線磁場(chǎng)特點(diǎn)直線電流的磁場(chǎng)無(wú)磁極、非勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且距導(dǎo)線越遠(yuǎn)磁場(chǎng)越弱環(huán)形電流的磁場(chǎng)環(huán)形電流的兩側(cè)分別是N極和S極，且離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)磁場(chǎng)越弱通電螺線管的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)相似，管內(nèi)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，管外為非勻強(qiáng)磁場(chǎng)3.磁場(chǎng)的疊加磁感應(yīng)強(qiáng)度為矢量，合成與分解遵循平行四邊形定則?！镜湫屠}】【例題11】如圖所示，直導(dǎo)線AB、螺線管E，電磁鐵D三者相距較遠(yuǎn)，其磁場(chǎng)相互不影響，當(dāng)開關(guān)S閉合后，則小磁針北極（黑色一端）指示磁場(chǎng)方向正確的是 Aa Bb Cc Dd【答案】C【針對(duì)訓(xùn)練】歐姆在探索通過導(dǎo)體的電流與電壓、電阻關(guān)系時(shí)，因無(wú)電源和電流表，他利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)代替電源，用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測(cè)電流，具體做法是：在地磁場(chǎng)作用下處于水平靜止的小磁針上方，平行于小磁針?biāo)椒胖靡恢睂?dǎo)線，當(dāng)該導(dǎo)線中通有電流時(shí)，小磁針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)；當(dāng)通過該導(dǎo)線電流為I時(shí)，小磁針偏轉(zhuǎn)了30，問當(dāng)他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)的角度增大到60時(shí)，通過該直導(dǎo)線的電流為（直導(dǎo)線在某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)與通過直導(dǎo)線的電流成正比）（ ）A2I B3I C I D無(wú)法確定【答案】B 知識(shí)點(diǎn)十二、安培力1電荷在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中受力的對(duì)比(1)某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與電荷在該點(diǎn)的受力方向相同或相反；而某點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與電流元在該點(diǎn)所受磁場(chǎng)力的方向垂直。(2)電荷在電場(chǎng)中一定會(huì)受到電場(chǎng)力的作用；如果通電導(dǎo)體的電流方向與磁場(chǎng)方向平行，則通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力為零。2安培力的大小應(yīng)用公式FBIL計(jì)算(當(dāng)磁場(chǎng)方向和電流方向垂直時(shí))，但要注意L是電流元的有效長(zhǎng)度，B是導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度值。在實(shí)際應(yīng)用中，導(dǎo)線可能不是直導(dǎo)線、磁場(chǎng)在導(dǎo)線處的磁感應(yīng)強(qiáng)度也不相同，需要進(jìn)行有效轉(zhuǎn)化，如找等效長(zhǎng)度、微分為電流元、轉(zhuǎn)換研究對(duì)象等。3判定導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)情況的基本思路判定通電導(dǎo)體在安培力作用下的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，首先必須弄清楚導(dǎo)體所在位置的磁場(chǎng)磁感線分布情況，然后利用左手定則準(zhǔn)確判定導(dǎo)體的受力情況，進(jìn)而確定導(dǎo)體的運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。4五種常用判定方法電流元法分割為電流元左手定則安培力方向整段導(dǎo)體所受合力方向運(yùn)動(dòng)方向特殊位置法在特殊位置安培力方向運(yùn)動(dòng)方向等效法環(huán)形電流小磁針條形磁鐵通電螺線管多個(gè)環(huán)形電流結(jié)論法同向電流互相吸引，反向電流互相排斥；兩不平行的直線電流相互作用時(shí)，有轉(zhuǎn)到平行且電流方向相同的趨勢(shì)轉(zhuǎn)換研究對(duì)象法定性分析磁體在電流磁場(chǎng)作用下如何運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的問題，可先分析電流在磁體磁場(chǎng)中所受的安培力，然后由牛頓第三定律，確定磁體所受電流磁場(chǎng)的作用力，從而確定磁體所受合力及運(yùn)動(dòng)方向 【典型例題】【例題12】（多選）如圖所示，質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體棒電阻為R，初始時(shí)靜止于光滑的水平軌道上，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì); 勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，其方向與軌道平面成角斜向上方，開關(guān)閉合后導(dǎo)體棒開始運(yùn)動(dòng)，則（ ） A導(dǎo)體棒向左運(yùn)動(dòng)B開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN所受安培力為C開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN所受安培力為D開關(guān)閉合瞬間導(dǎo)體棒MN的加速度為【答案】BD【針對(duì)訓(xùn)練】如圖所示，水平放置的兩導(dǎo)軌PQ間的距離L=0.5m，垂直于導(dǎo)軌平面的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=2T, 垂直于導(dǎo)軌放置的ab棒的質(zhì)量m=1kg，系在ab棒中點(diǎn)的水平繩跨過定滑輪與重量G=3N的物塊相連已知ab棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，電源的電動(dòng)勢(shì)E=10V、內(nèi)阻r=0.1，導(dǎo)軌的電阻及ab棒的電阻均不計(jì)要想ab棒處于靜止?fàn)顟B(tài)，R應(yīng)在哪個(gè)范圍內(nèi)取值？（g取10m/s2） 【答案】1.9R9.9 知識(shí)點(diǎn)十三、帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 對(duì)洛倫茲力的理解1洛倫茲力的特點(diǎn)(1)利用左手定則判斷洛倫茲力的方向，注意區(qū)分正、負(fù)電荷。(2)當(dāng)電荷運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化時(shí)，洛倫茲力的方向也隨之變化。(3)運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中不一定受洛倫茲力作用。(4)洛倫茲力一定不做功。2洛倫茲力與安培力的聯(lián)系及區(qū)別(1)安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，二者性質(zhì)相同，都是磁場(chǎng)力。(2)安培力可以做功，而洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。3洛倫茲力與電場(chǎng)力的比較洛倫茲力電場(chǎng)力產(chǎn)生條件v0且v不與B平行電荷處在電場(chǎng)中大小FqvB(vB)FqE方向FB且Fv正電荷受力與電場(chǎng)方向相同，負(fù)電荷受力與電場(chǎng)方向相反做功情況任何情況下都不做功可能做正功，可能做負(fù)功，也可能不做功 帶電粒子在有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1圓心的確定 (1)已知入射點(diǎn)、入射方向和出射點(diǎn)、出射方向時(shí)，可通過入射點(diǎn)和出射點(diǎn)作垂直于入射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心(如圖甲所示)。(2)已知入射方向和入射點(diǎn)、出射點(diǎn)的位置時(shí)，可以通過入射點(diǎn)作入射方向的垂線，連接入射點(diǎn)和出射點(diǎn)，作其中垂線，這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心(如圖乙所示)。(3)帶電粒子在不同邊界磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：直線邊界(進(jìn)出磁場(chǎng)具有對(duì)稱性，如圖所示)。 平行邊界(存在臨界條件，如圖所示)。 圓形邊界(沿徑向射入必沿徑向射出，如圖所示)。 2半徑的確定和計(jì)算利用平面幾何關(guān)系，求出該圓的可能半徑(或圓心角)，求解時(shí)注意以下幾何特點(diǎn)：粒子速度的偏向角()等于圓心角()，并等于AB弦與切線的夾角(弦切角)的2倍(如圖)，即2t。 3運(yùn)動(dòng)時(shí)間的確定粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間為T，當(dāng)粒子運(yùn)動(dòng)的圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角為時(shí)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間可由下式表示：tT(或tT)，t(l為弧長(zhǎng))。4重要推論(1)當(dāng)速度v一定時(shí)，弧長(zhǎng)(或弦長(zhǎng))越長(zhǎng)，圓心角越大，則帶電粒子在有界磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng)。(2)當(dāng)速率v變化時(shí)，圓心角大的運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)。特別提醒帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的解題三步法 【典型例題】【例題13】如圖，一足夠長(zhǎng)的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿方向垂直紙面向里的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在ad邊中點(diǎn)O，方向垂直磁場(chǎng)向里射入一速度方向跟ad邊夾角= 30、大小為v0的帶正電粒子，已知粒子質(zhì)量為m，電量為q，ad邊長(zhǎng)為L(zhǎng)，ab邊足夠長(zhǎng)，粒子重力不計(jì)，求：（1）粒子能從ab邊上射出磁場(chǎng)的v0大小范圍.（2）如果帶電粒子不受上述v0大小范圍的限制，求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間. 【答案】（1）；（2） （2）由及可知，粒子在磁場(chǎng)中經(jīng)過的弧所對(duì)的圓心角越長(zhǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間也越長(zhǎng)。由圖可知，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑時(shí)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，弧所對(duì)圓心角為，所以最長(zhǎng)時(shí)間為。 【名師點(diǎn)睛】帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)解題一般程序是：畫軌跡：確定圓心，幾何方法求半徑并畫出軌跡；找聯(lián)系：軌跡半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度、速度聯(lián)系；偏轉(zhuǎn)角度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間相聯(lián)系，時(shí)間與周期聯(lián)系；用規(guī)律：牛頓第二定律和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律?！踞槍?duì)訓(xùn)練】如圖所示為一個(gè)質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的圓環(huán)，可在水平放置的粗糙細(xì)桿上自由滑動(dòng)，細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圓環(huán)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)直至處于平衡狀態(tài)，則圓環(huán)克服摩擦力做的功可能為（ ） A 0 B C D 【答案】ABD知識(shí)點(diǎn)十四、電磁感應(yīng)現(xiàn)象1磁通量發(fā)生變化的三種常見情況(1)磁場(chǎng)強(qiáng)弱不變，回路面積改變。(2)回路面積不變，磁場(chǎng)強(qiáng)弱改變。(3)回路面積和磁場(chǎng)強(qiáng)弱均不變，但二者的相對(duì)位置發(fā)生改變。2判斷感應(yīng)電流的流程(1)確定研究的回路。(2)弄清楚回路內(nèi)的磁場(chǎng)分布，并確定該回路的磁通量。(3)【典型例題】【例題14】下列情況能產(chǎn)生感應(yīng)電流的是( ) A如圖甲所示，導(dǎo)體AB順著磁感線運(yùn)動(dòng)B如圖乙所示，條形磁鐵插入線圈中不動(dòng)時(shí)C如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng)，開關(guān)S一直接通時(shí)D如圖丙所示，小螺線管A插入大螺線管B中不動(dòng)，開關(guān)S一直接通，當(dāng)改變滑動(dòng)變阻器阻值時(shí)【答案】D【解析】感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件：穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化，首先前提條件電路要閉合，再個(gè)就是閉合回路的磁通量發(fā)生變化，或者閉合回路部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，所以D正確；【針對(duì)訓(xùn)練】下面屬于電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是（ ）A通電導(dǎo)體周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)B磁場(chǎng)對(duì)感應(yīng)電流發(fā)生作用，阻礙導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)C由于導(dǎo)體自身電流發(fā)生變化，而導(dǎo)體中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)D電荷在磁場(chǎng)中定向移動(dòng)形成電流【答案】C知識(shí)點(diǎn)十五、利用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向應(yīng)用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向1楞次定律中“阻礙”的含義 2判斷感應(yīng)電流方向的兩種方法方法一 用楞次定律判斷 方法二 用右手定則判斷該方法適用于切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流。判斷時(shí)注意掌心、拇指、四指的方向：(1)掌心磁感線垂直穿入；(2)拇指指向?qū)w運(yùn)動(dòng)的方向；(3)四指指向感應(yīng)電流的方向。3. 一定律、三定則的綜合應(yīng)用（1）規(guī)律比較名稱基本現(xiàn)象因果關(guān)系應(yīng)用的定則或定律電流的磁效應(yīng)運(yùn)動(dòng)電荷、電流產(chǎn)生磁場(chǎng)因電生磁安培定則洛倫茲力、安培力磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷、電流有作用力因電受力左手定則電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體做切割磁感線運(yùn)動(dòng)因動(dòng)生電右手定則閉合回路磁通量變化因磁生電楞次定律 （2）相互聯(lián)系應(yīng)用楞次定律時(shí)，一般要用到安培定則。研究感應(yīng)電流受到的安培力，一般先用右手定則確定電流方向，再用左手定則確定安培力的方向，有時(shí)也可以直接應(yīng)用楞次定律的推論確定。4.利用楞次定律的推論速解電磁感應(yīng)問題電磁感應(yīng)現(xiàn)象中因果相對(duì)的關(guān)系恰好反映了自然界的這種對(duì)立統(tǒng)一規(guī)律，對(duì)楞次定律中“阻礙”的含義可以推廣為感應(yīng)電流的“效果”總是阻礙產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因，可由以下四種方式呈現(xiàn)：(1)阻礙原磁通量的變化，即“增反減同”。(2)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)，即“來(lái)拒去留”。(3)使線圈面積有擴(kuò)大或縮小的趨勢(shì)，即“增縮減擴(kuò)”。(4)阻礙原電流的變化 (自感現(xiàn)象)，即“增反減同”?！镜湫屠}】【例題15】如圖所示，兩個(gè)相同的閉合鋁環(huán)MN套在一根光滑的絕緣水平桿上，螺線管的軸線與鋁環(huán)的圓心在同一直線上，閉合開關(guān)S后，向左快速移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片p，不考慮兩環(huán)間的相互作用力，則在移動(dòng)滑片p的過程中（ ） AM、N環(huán)向左運(yùn)動(dòng)，它們之間的距離增大 BM、N環(huán)向左運(yùn)動(dòng)，它們之間的距離減小 CM、N環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，它們之間的距離增大 DM、N環(huán)向右運(yùn)動(dòng)，它們之間的距離減小【答案】C【解析】當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值變大，電路電流變小，螺線管內(nèi)部、外部的磁場(chǎng)均減小，穿過M、N兩金屬環(huán)的水平向右的磁通量減小，根據(jù)楞次定律，可知向右運(yùn)動(dòng)可以阻礙穿過線圈的磁通量減小，所以環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)；結(jié)合條形磁鐵的特點(diǎn)可知，靠近條形磁鐵的N處的磁感應(yīng)強(qiáng)度比較大，所以N環(huán)受到的安培力也比較大，加速度比較大，所以兩環(huán)之間的距離將增大故選C【針對(duì)訓(xùn)練】（多選）如圖所示，通電螺線管左側(cè)和內(nèi)部分別靜止吊一導(dǎo)體環(huán)a和b，當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭c向左滑動(dòng)時(shí)( ) Aa向左擺，b向右擺Bb環(huán)面積有縮小的趨勢(shì)Ca向左擺，b不動(dòng) Da向右擺，b不動(dòng)【答案】BC知識(shí)點(diǎn)十六、法拉第電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用1法拉第電磁感應(yīng)定律的理解(1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由線圈的匝數(shù)和穿過線圈的磁通量的變化率共同決定，而與磁通量的大小、變化量的大小沒有必然聯(lián)系。(2)磁通量的變化率對(duì)應(yīng)t圖線上某點(diǎn)切線的斜率。2應(yīng)用法拉第電磁感應(yīng)定律的三種情況(1)磁通量的變化是由面積變化引起時(shí)，BS，則En；(2)磁通量的變化是由磁場(chǎng)變化引起時(shí)，BS，則En；(3)磁通量的變化是由面積和磁場(chǎng)變化共同引起時(shí)，則根據(jù)定義求，末初，Enn?！镜湫屠}】【例題16】如右圖所示，甲圖中的線圈為50匝，它的兩個(gè)端點(diǎn)a、b與內(nèi)阻很大的伏特表相連。穿過該線圈的磁通量隨時(shí)間變化的規(guī)律如乙圖所示，則伏特表的示數(shù)為 V。 【答案】12.5V【針對(duì)訓(xùn)練】桌面上放著一個(gè)單匝矩形線圈，線圈中