物理選修3-1全冊課件.ppt

人教版物理選修三 PPT課件 目錄 第一章靜電場1 1電荷及其守恒定律1 2庫侖定律1 3 1電場強度1 3 2專題 靜電平衡1 4電勢能電勢1 5電勢差1 6電勢差與電勢強度的關(guān)系1 7電容器與電容1 8帶電粒子在電場中的運動 目錄 第二章 恒定電流2 1 導(dǎo)體中的電場和電流 1課時 2 2 電動勢 1課時 2 3 歐姆定律 2課時 2 4 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 2課時 2 5 焦耳定律 1課時 目錄 第三章磁場3 1磁現(xiàn)象和磁場 1課時 3 2 磁感應(yīng)強度 1課時 3 3 幾種常見的磁場 1 5課時 3 4 磁場對通電導(dǎo)線的作用力 1 5課時 3 5 磁場對運動電荷的作用 1課時 3 6 帶電粒子在勻強磁場中的運動 2課時 1練習(xí) 電場 一 電荷 1 基本電荷 元電荷 2 物體起電方式 本質(zhì) 電荷轉(zhuǎn)移 摩擦起電 絕緣體 接觸起電 導(dǎo)體 感應(yīng)起電 導(dǎo)體 二 庫侖定律 1 公式 K的測定 庫侖扭秤實驗 2 適用條件 真空 靜止 點電荷 或電荷均勻分布的球體 3 應(yīng)用 兩相同球體接觸起電 三點電荷靜電平衡 兩球帶同種電荷 總電量兩球均分 兩球帶異種電荷 先中和后 凈電荷再均分 兩同夾異 兩大夾小 進小遠大 帶電擺球的平衡 整體法 三力共點 c為兩球重心 m 擺角 與帶電量無關(guān) 三 電場強度 場強 1 場強E 2 場強的疊加 定義式 單位 N CV m 矢量方向 規(guī)定正電荷受力方向 決定式 適用真空點電荷 平行四邊形定則 例 一對等量異 同 種點電荷Q Q連線 中垂線上的場強 相距2L E B E B 四 電場線 1 應(yīng)用 2 特點 定性判斷場強大小 方向 定性判斷電勢高低 一條電場線不能看出疏密 電場線存在于正負電荷及無窮遠 大地 三者之間 從正電荷出發(fā) 終止于負電荷 不閉合 不相交 不中斷 電場線條數(shù)與電荷量成正比 電場線與電荷運動軌跡一般不重合 3 常見電場的電場線 五 靜電平衡 2 靜電平衡導(dǎo)體的特點 凈電荷只能分布于導(dǎo)體表面 內(nèi)部場強處處為0 表面附近的場強垂直于導(dǎo)體表面 導(dǎo)體是個等勢體 表面及任何截面是個等勢面導(dǎo)體中沒有電流通過 導(dǎo)體兩端沒有電壓 感應(yīng)電荷的效果 產(chǎn)生附加 感應(yīng) 場強 削弱 并抵消 外電場 阻礙 并阻止 電荷運動 反證法 例 求感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強 A C A 接地 六 電勢 1 定義 2 單位 伏1V 1J C 3 決定因素 生場電荷 位置 4 相對性 零電勢的選取 理論上取無窮遠 實際上常取大地 正電荷周圍空間電勢恒為正 負電荷周圍空間電勢恒為負 5 電勢高低的判斷 沿著電場線方向電勢越來越低 正電荷電勢能與電勢同號負電荷電勢能與電勢反號 標量 三個量都有正負號 A B O A B O 1 定義 七 電勢差 電壓 2 決定式 uab a b 單下標或無下標時取絕對值有下腳標時應(yīng)注意正負號uab uba 3 絕對性 與零勢點無關(guān) 4 場強與電勢無必然聯(lián)系 場強相等 電勢不一定相等 電勢相等 場強不一定相等 場強為0 電勢不一定為0 電勢為0 場強不一定為0 場強大 電勢不一定高 電勢高 場強不一定大 5 場強與電勢差關(guān)系 適用于勻強電場 八 電場力的功 1 電場力做功特點 同重力 靜止的電荷在電場力作用下 或電場力做正功情況 只決定于起點 終點的電勢差 與路徑無關(guān) 正功 電勢能減少 負功 電勢能增加 正電荷 從電勢高 電勢低 負電荷 從電勢低 電勢高不論正負電荷 均從電勢能大 電勢能小 2 電場力做功的計算 W Fd Eqd 勻強 W qu 通用 可通過功的正負來確定電勢的高低及電勢差 九 電容器 平行板 1 定義式 1 介電常數(shù)S 正對面積 d 極板間距 2 決定式 3 單位 法拉 F 微法 F 皮法 pF 普適通用 1F 106 F 1012pF 4 平行板電容器兩種充電方式 U不變 電源保持連接狀態(tài) 充電后電源切斷 若d E d C Q Q不變 若d C U E不變 十 帶電粒子在電場中的運動 牛頓運動定律 動能定理 1 勻變速直線運動 2 輻射電場中的勻速圓周運動 電場力與重力垂直 豎直面變速圓周運動 3 勻強電場中的圓周運動 考慮重力 例 單擺 帶電小球與絕緣繩 等效 重力 最低點 V最大 動能最大 繩子最易斷 最高點 V最小 臨界點 繩子最易彎曲 粒子落在極板上 粒子穿出極板 4 勻強電場中的類平拋運動 F合與V0垂直 不計重力或重力與電場力共線 飛行時間由y決定 飛行時間由L決定 粒子先經(jīng)過加速電場再進入偏轉(zhuǎn)電場 粒子穿出電場后勻速運動打在屏幕上 O Y 第三四章電流 一 電流 1 電流的形成 電荷的定向移動 2 電流 強度 定義 3 電流 微觀 決定式 4 電流 宏觀 決定式 適用于金屬導(dǎo)體 電解質(zhì)溶液 不適用氣體導(dǎo)電 V定數(shù)量級10 4m S 部分電路歐姆定律 電流處處相等 電壓 U U1 U2 U3 電阻 R R1 R2 R3 二 串并聯(lián)電路基本特點 1 串聯(lián) 2 并聯(lián) 電壓分配 與電阻成正比 功率分配 與電阻成正比 各支路電壓相等 電流分配 與電阻反比 功率分配 與電阻反比 電流 電阻 三 電阻 1 定義式 2 決定式 金屬導(dǎo)體電阻率隨溫度升高而增大 電阻率 由材料決定 與歐姆定律意義不同 電阻定律 適用粗細均勻物體 直線斜率 或斜率倒數(shù) 表示電阻 伏安特性曲線 3 變阻器 限流接法 分壓接法 滑動變阻器 電位器 電阻箱 可變電阻 接線法 1上1下 接線法 1上2下 阻值應(yīng)較大 增大調(diào)壓范圍 阻值應(yīng)較小 增強調(diào)壓均勻性 電路總功率較小 優(yōu) 電路總功率較大 缺 4 復(fù)雜電路的電阻 串聯(lián)電路總電阻大于任一部分電阻并聯(lián)電路總電阻小于任一支路電阻 不論串并聯(lián) 任一電阻變大 變小 總電阻一定變大 變小 定性 定量 等效電路的化簡 電勢分析法 導(dǎo)體 電阻 中 沿著電流方向電勢降低 某導(dǎo)體 電阻 中是否有電流以及流向 決定了電路的連接方式 所有導(dǎo)線 電阻不計 以及無電流通過的導(dǎo)體屬于等勢體 某導(dǎo)體 電阻 兩端的電勢高低 四 電功與電功率 1 電功 2 電功率 單位 焦耳 J 度 千瓦時 瓩時 KWh 1度 1000W 3600S 3 6 106J 3 效率 五 電功與電熱 1 焦耳定律 2 純電阻電路 熱效率 100 對于非純電阻電路 電動機 歐姆定律不適用 3 非純電阻電路 電動機 當通電電動機被卡不運轉(zhuǎn)時 等同于純電阻電路 六 閉合電路歐姆定律 1 表達式 2 路端電壓變化規(guī)律 與外阻的關(guān)系 物理意義 與電流的關(guān)系 短路電流 4 閉合電路中的功率 電源的總功率 P總 I 電源內(nèi)耗功率 P內(nèi) U內(nèi)I I2r 電源輸出功率 P出 UI I I2r 1 電源的輸出功率 討論 當R一定 r可變 則r 0 P出最大 當r一定 R可變 因則當R r時 P出最大 七 歐姆定律綜合應(yīng)用 P R圖像 當P出 對于外阻有兩個解R1R2 2 含電容器的直流電路 電容器在穩(wěn)恒電路中處于斷路狀態(tài) 與電容器串聯(lián)的電阻在充放電時有瞬間電流 在穩(wěn)恒狀態(tài)下是無用的盲端電阻 處于等勢狀態(tài) 步驟 摘除電容器及無用電阻 化簡及確立等效電路 電容器視為伏特表 盲端電阻看作導(dǎo)線 分析電容器所并聯(lián)的電阻及兩端的電壓 口訣法 串反并同 與變阻器 串 的 UIP變化規(guī)律與變阻器相反 與變阻器 并 的 UIP變化規(guī)律與變阻器相同 串 具有完全相同或部分關(guān)聯(lián)的電荷流 并 完全不相關(guān)聯(lián)的不同支路的電荷流 串 R1 R3 并 V A R2 R4 R5變小 3 直流電路的動態(tài)變化分析 定性 4 電路故障問題 斷路 表現(xiàn)為電流為0 而電壓不為0 短路 表現(xiàn)為電壓為0 而電流不為0 現(xiàn)象 燈泡亮度失常 儀表示數(shù)異常 重要理論依據(jù) 電流經(jīng)電阻 電勢降低 無電流的電阻等勢 除了電源兩端 其它位置有電壓者即為斷路嫌疑處 1 電壓表 串聯(lián)分壓電阻 2 電流表 并聯(lián)分流電阻 電表的串并聯(lián) 設(shè)兩改裝的表頭相同 量程不同 兩電壓表V1 V2并聯(lián) 兩電壓表V1 V2串聯(lián) 兩電流表A1 A2串聯(lián) 兩電流表A1 A2并聯(lián) 讀數(shù)相同 指針偏角不同 指針偏角相同 讀數(shù)不同 指針偏角相同 讀數(shù)不同 讀數(shù)相同 指針偏角不同 九 伏安法測電阻 外接法 內(nèi)接法 誤差原因 伏特表分流 安培表讀數(shù)偏大 安培表分壓 伏特表讀數(shù)偏大 解決方案 適宜測低阻 適宜測高阻 外內(nèi) 小 大 十 實物電路連接 1 特點及注意事項 注意量程 及正負極性 注意變阻器的分壓限流以及測電阻的內(nèi)外接 2 實例 導(dǎo)線必須接于接線柱 且不能相交 鉛筆草稿 伏安法測電阻 練習(xí)用多用電表測電阻 操作內(nèi)容 一 測幾百歐姆的電阻R1 1 會正確選檔 2 會調(diào)零 3 記下電阻數(shù)值 二 測幾千歐姆的電阻R2 5 實驗完畢 測量完畢 表筆從測試筆插孔拔出 并不要把選擇開關(guān)置于歐姆檔 可置選擇開關(guān)于交流250V或OFF檔 器材要排列整齊 4 會換檔 會重新調(diào)零 正確記下電阻數(shù)值 練習(xí)用多用電表測電阻 測量結(jié)果記錄 1 R1 選擇開關(guān)倍率 如 100 2 R2 選擇開關(guān)倍率 練習(xí)用多用電表測電阻 選擇適當?shù)牧砍瘫砉P短接 調(diào)節(jié) 調(diào)零電阻 測量 雙手不可碰到表筆的金屬部分盡量使指針指向表盤刻度的中間 如果不滿足 應(yīng)換量程 讀數(shù) 表盤示數(shù) 倍率實驗結(jié)束后 把多用表調(diào)到 OFF 檔 第五六章磁場 一 磁場的產(chǎn)生 1 產(chǎn)生 磁體 磁極 電流 運動電荷 2 電本質(zhì) 3 磁現(xiàn)象 磁體 安培分子電流假說 磁極間相互作用 同名相斥 異名相吸 電流間相互作用 同向相吸 反向相斥 磁場對電流作用 安培力 左手定則 電流 所有磁場都是運動電荷 電流 產(chǎn)生 磁場對運動電荷作用 洛倫茲力 分子電流大小 二 磁感線 1 應(yīng)用 2 特點 對于磁體 外部N S 內(nèi)部S N 右手螺旋定則 安培定則 大小 B疏密程度 方向 B的切線 不相交 不中斷 閉合 3 常見電流的磁場 磁感線 直線電流 電流的磁效應(yīng) 奧斯特 環(huán)形電流 螺線管電流 4 常見 磁體 的磁場 勻強磁場 條形磁鐵 蹄形磁鐵 地磁場 同條形磁鐵 通電螺線管 磁場N極在地理南極 S極在地理北極赤道B水平向北南半球B斜向上 北半球B斜向下 三 磁感應(yīng)強度B 1 定義式 2 單位 特斯拉 T 3 矢量性 定量描述磁場的強弱 磁感應(yīng)強度B的方向 磁場方向 規(guī)定 小磁針N極的受力方向 靜止時N極指向 磁感線的切線 五 磁場對電流的作用 1 安培力 大小 方向 左手定則 一般情況 F IL B ILB 當I B F最大 F ILB 當I B F 0 3 解題一般步驟 判斷安培力方向 其它力受力分析 注意選擇視圖 視角 將立體受力圖應(yīng)轉(zhuǎn)化成平面力圖 列力學(xué)主方程 列電學(xué)輔助方程 解方程及必要的討論 答 平衡方程牛二方程 動能定理 F ILBQ It IR 六 洛倫茲力 1 磁場力 2 洛倫茲力大小 安培力 洛倫茲力 磁場對電流作用 宏觀 一般位置 f qV B qVB 當V B f最大 f qVB 當V B f 0 與正電荷速度同向與負電荷速度反向 注意四指方向 電流方向 磁場對運動電荷作用 微觀 3 洛倫茲力方向 左手定則 類似安培力 七 帶電粒子在勻強磁場中的運動 1 當V B f 0 勻速運動 2 當V B 洛倫茲力總是垂直速度 永遠不會做功 運動周期 運動性質(zhì) 勻速圓周運動 f為向心力 軌道半徑 3 解題思路 勻速圓周運動 圓心半徑的確定 運動軌跡中任兩點的切線的垂線交點即為圓心 飛行時間的確定 周期 圓心角 圓心角等于偏轉(zhuǎn)角 運動時間 t 360 T 八 綜合應(yīng)用實例分析 1 速度選擇器 與粒子的質(zhì)量 電量及正負無關(guān) E B V Eq Eq qVB qVB 2 質(zhì)譜儀 測定荷質(zhì)比 元素鑒定分析 3 回旋加速器 極板間交變電場周期T等于回旋周期T回 交變電場中的 加速 運動時間忽略 N為回旋周期數(shù) d R 三 綜合應(yīng)用類型題歸納 1 直線運動 2