新人教版高中物理課本必修3復(fù)習(xí)與提高AB組解析

1、第09章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用復(fù)習(xí)與提高A組1 .當(dāng)驗(yàn)電器帶電時(shí)，為什么兩片金屬箔會(huì)張開(kāi)一個(gè)角度？為什么兩片金屬箔張開(kāi)一定的角度后就不變了？【解析】因?yàn)轵?yàn)電器帶電時(shí)，兩片金屬箔帶同種電荷，相互之間有斥力，所以會(huì)張開(kāi)一個(gè)角度。張開(kāi)一個(gè)角度后，重力產(chǎn)生力矩，當(dāng)重力產(chǎn)生的力矩與靜電力力矩平衡時(shí)，兩片金屬箔張開(kāi)一定的角度后就不變了。2 .如圖9-1,在帶電體C的右側(cè)有兩個(gè)相互接觸的金屬導(dǎo)體A和B,均放在絕緣支座上。若先將A、B分開(kāi)，再移走C,試分析A、B的帶電情況；若先將C移走，再把A、B分開(kāi)，試分析A、B的帶電情況。圖9-】【解析】帶電體C的右側(cè)有兩個(gè)相互接觸的金屬導(dǎo)體A和B,因?yàn)殪o電感應(yīng)，A端帶負(fù)電，B端

2、帶正電。若先將A、B分開(kāi)，再移走C,則A帶負(fù)電，B帶正電。若先將C移走，因沒(méi)有了靜電感應(yīng)，再把A、B分開(kāi)，則A、B皆不帶電。3 .如圖9-2,用兩根同樣長(zhǎng)的細(xì)繩把兩個(gè)帶同種電荷的小球懸掛在一點(diǎn)。兩小球的質(zhì)量相等，球A所帶的電荷量大于球B所帶的電荷量。兩小球靜止時(shí)，懸線與豎直方向的偏角分別為“和應(yīng)請(qǐng)判斷二者的關(guān)系并說(shuō)明原因。圖2【解析】帶電小球例如B受力如下圖，則tan1,同理對(duì)A,tan其中F為A、B之間的庫(kù)GG侖力，F(xiàn)k絲浮，雖然qAqB,仍有FaFb。因?yàn)閮尚∏虻馁|(zhì)量相等，所以GaGb。所以r可見(jiàn)，偏角是否相等，不是取決于電荷量是否相等，而是取決于質(zhì)量是否相等。4 .有兩個(gè)帶正電小球，電荷

3、量分別為Q和9Q,在真空中相距0.4m。如果引進(jìn)第三個(gè)帶電小球，正好使三個(gè)小球僅在靜電力的作用下處于平衡狀態(tài)，那么第三個(gè)小球應(yīng)放在什么地方？帶的是哪種電荷？電荷量是的幾倍？【解析】分析：根據(jù)力的平衡條件，如果第三個(gè)小球不在兩個(gè)小球的連線上，它受力不可能平衡(兩個(gè)力不在一條直線上)，所以第三個(gè)小球一定在兩個(gè)小球的連線上。如果第三個(gè)小球也帶正電，則邊上的小球受其他兩個(gè)小球的靜電力方向相同，不能平衡，所以第三個(gè)小球一定帶負(fù)電并且在兩個(gè)小球之間。計(jì)算：設(shè)第三個(gè)小球距電荷量為Q的小球?yàn)閄,則距電荷量為9Q的小球?yàn)?.4-X,設(shè)第三個(gè)小球帶電量為q,根據(jù)庫(kù)侖定律和q受力的平衡，則有粵k9Qq2,解得x0.

4、1m。x(0.4x)根據(jù)庫(kù)侖定律和Q受力的平衡，則有kQqk-如Q-，解得q9Q。x0.44【答案】第三個(gè)小球應(yīng)放在兩個(gè)小球的連線上、距Q0.1m的地方，帶的是負(fù)電荷，電荷量是Q的？倍。45.如圖9-3,用2.0m長(zhǎng)的絕緣線把一個(gè)質(zhì)量為4.510-3kg的帶電小球懸掛在帶等量異種電荷的豎直平行板之間。平衡時(shí)，小球偏離豎直位置2.0cm。如果兩板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度是1.5>l05N/C,小球的電荷量是多少？fl9-3【解析】帶電小球受力如下圖。根據(jù)力的合成，有Fmgtan,根據(jù)邊角關(guān)系tan02cm0.010.2mR處，如圖49.4.510N。又FEq,代入已知量，解得q310C6.長(zhǎng)為l的

5、導(dǎo)體棒原來(lái)不帶電，現(xiàn)將一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷q放在棒的中心軸線上距離棒的左端O處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和方向如何?9-4。當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后，棒上感應(yīng)電荷在棒的中點(diǎn)粵一，方向向右；當(dāng)棒達(dá)到靜電平衡后,孑O處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小與上相等，為【解析】點(diǎn)電荷q在棒的中點(diǎn)O處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E（R一位靜電平衡的物體內(nèi)部電場(chǎng)為0,所以棒上感應(yīng)電荷在棒的中點(diǎn)E一駕一，方向與上相反，為向左。（R了B組1 .如圖9-5,在帶電體C附近，把絕緣導(dǎo)體A、B相碰一下后分開(kāi)，然后分別接觸一個(gè)小電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)接線柱。假設(shè)小電動(dòng)機(jī)非常靈敏，它便會(huì)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)小電動(dòng)機(jī)還沒(méi)有停止時(shí)，又立刻把A、B在C附近相碰一下分開(kāi)，再和小電動(dòng)機(jī)兩

6、接線柱接觸。如此下去，小電動(dòng)機(jī)便能不停地轉(zhuǎn)動(dòng)。這不就成了永動(dòng)機(jī)而違背能量守恒定律嗎？說(shuō)說(shuō)你的看法?！窘馕觥吭趲щ婓wC附近，把絕緣導(dǎo)體A、B相碰一下后分開(kāi)，根據(jù)靜電感應(yīng)，A、B分別帶上負(fù)、正電荷,然后分別接觸一個(gè)小電動(dòng)機(jī)的兩個(gè)接線柱。假設(shè)小電動(dòng)機(jī)非常靈敏，它便會(huì)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，這就是把電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，如此下去，小電動(dòng)機(jī)便能不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，就是不斷地把電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，不是永動(dòng)機(jī)，不違背能量守恒定律。2Q2、上（配方法42 .將電荷量Q分配給可視為點(diǎn)電荷的兩個(gè)金屬球，間距一定的情況下，怎樣分配電荷量才能使它們之間的靜電力最大？請(qǐng)進(jìn)行論證?！窘馕觥扛鶕?jù)庫(kù)侖定律Fkq耍，因?yàn)閝iq2Q，所以qQq1(Qq1)r求

7、極大值）。所以，當(dāng)兩個(gè)小球帶電量相等（Q）才能使它們之間的靜電力最大。23 .如圖9-6,A、B、C、D是正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，在A點(diǎn)和C點(diǎn)放有電荷量都為q的正電荷，在B點(diǎn)放了某個(gè)未知電荷q后，恰好D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于0。求放在B點(diǎn)的電荷電性和電荷量?！窘馕觥扛鶕?jù)電場(chǎng)的合成（見(jiàn)下圖），在A點(diǎn)和C點(diǎn)放有電荷量都為q的正電荷在D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于粵22_2=«組，方向沿BD延長(zhǎng)線，放在B點(diǎn)的電荷在D點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為kq'9或，方向與前a22a2卜2a）22a20,所以有kq'.2kq2122aa，得q'2j2q,電性為負(fù)。4 .如圖9-7,電荷量為q的點(diǎn)電荷與均勻帶電薄板相

8、距2d,點(diǎn)電荷到帶電薄板的垂線通過(guò)板的幾何中心。若圖中A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為0,求帶電薄板產(chǎn)生的電場(chǎng)在圖中B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。兇9d2'隨9d2【解析】在A點(diǎn)，q產(chǎn)生的電場(chǎng)Eq烏，因?yàn)镋a=0,所以帶電薄板產(chǎn)生的電場(chǎng)在A點(diǎn)大小也是EB點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小也是E9d與q產(chǎn)生的電場(chǎng)方向相反，根據(jù)對(duì)稱(chēng)性，帶電薄板產(chǎn)生的電場(chǎng)在圖中方向與A點(diǎn)相反，即與q產(chǎn)生的電場(chǎng)方向相同。5 .A、B是兩個(gè)電荷量都是Q的點(diǎn)電荷，相距l(xiāng),AB連線中點(diǎn)為O?，F(xiàn)將另一個(gè)電荷量為q的點(diǎn)電荷放置在AB連線的中垂線上，距O為x的C處(圖9-8甲)。(1)若此時(shí)q所受的靜電力為Fi,試求Fi的大小。(2)若A的電荷量變?yōu)橐籕,其他條件都不

9、變(圖9-8乙)，此時(shí)q所受的靜電力大小為F2,求F2的大小。(3)為使F2大于Fi,l和x的大小應(yīng)滿足什么關(guān)系？)Q匚1一J卬*一a:*O工二”【解析】6(2)(3)根據(jù)力的合成，如上圖，有F1kQlF22LIX2°ll2kQL2>22XkQ722lXX一i22，即Xl°J2X26 .在一個(gè)點(diǎn)電荷Q的電場(chǎng)中，讓X軸與它的一條電場(chǎng)線重合，坐標(biāo)軸上A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo)分別為0.3m和0.6m(圖9-9甲)。在A、B兩點(diǎn)分別放置試探電荷，其受到的靜電力跟試探電荷的電荷量的關(guān)系，如圖9-9乙中直線a、b所示。(1)求A點(diǎn)和B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向。(2)點(diǎn)電荷Q所在位置的坐標(biāo)

10、是多少？陰Q川【解析】(1)根據(jù)E匕，從圖象斜率可得Ea40N/C,方向?yàn)檎?，Eb2.5N/C,方向?yàn)檎颉kQkQ一(2)設(shè)Q離0點(diǎn)為x,有EaJ40N/CEbj2.5N/C鏟小x2m。(3x)2'(6x)2，斛倚第10章靜電場(chǎng)中的能量復(fù)習(xí)與提高A組1.圖10-1表示某電場(chǎng)等勢(shì)面的分布情況。(1)如果把電子從b等勢(shì)面移動(dòng)到e等勢(shì)面，靜電力做功是多少？(2)在電場(chǎng)中的A、B兩點(diǎn)放置電荷量相等的試探電荷，試比較它們所受靜電力的大小和電勢(shì)能的大小?！窘馕觥?1)WqU(e)(15V)15eV2.41018J,正功(2)靜電力FEq,因?yàn)镋aEb(電場(chǎng)線疏密)，所以FaFb；電勢(shì)能Epq

11、,因?yàn)閍B(同一等勢(shì)線)，所以EpaEpb.10-2所示的電場(chǎng)，電場(chǎng)線相互平行，但間距不相等？請(qǐng)說(shuō)明理由。2.是否存在如圖【解析】不存在。用反證法證明。設(shè)在電場(chǎng)中有一四邊形如下圖所示，若電場(chǎng)線間距不等，根據(jù)U=Ed,因?yàn)锳B處電場(chǎng)線密，所以AB處電D(垂直于電場(chǎng)線的是等勢(shì)線，同一等場(chǎng)強(qiáng)度大于CD處的電場(chǎng)強(qiáng)度，所以Uab>Ucd；但aC,BABD勢(shì)線上的點(diǎn)電勢(shì)相等)，根據(jù)U，有Uab=Ucd,二者相互矛盾，所以不存在。3 .如圖10-3甲，A、B是某電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線上的兩點(diǎn)，一個(gè)負(fù)電荷從A點(diǎn)由靜止釋放，僅在靜電力的作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖10-3乙所示。(1)請(qǐng)判斷該

12、負(fù)電荷在A、B兩點(diǎn)電勢(shì)能的大小以及A、B兩點(diǎn)電勢(shì)的高低。(2)比較A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小。【解析】負(fù)電荷從A到B作加速運(yùn)動(dòng)，所以電場(chǎng)力F向右，所以電場(chǎng)強(qiáng)度E向左。所以aB（沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低）根據(jù)電勢(shì)能EPq,所以EpaEpb（提醒：負(fù)電荷）（2）因?yàn)榧铀俣萢AaB（v-t圖象切線斜率），根據(jù)牛頓定律Fma,所以FaFb,根據(jù)FEq,得EaEb.4 .如圖10-4,三個(gè)同心圓是點(diǎn)電荷Q周?chē)娜齻€(gè)等勢(shì)面，A、B、C分別是這三個(gè)等勢(shì)面上的點(diǎn)。已知這三個(gè)圓的半徑關(guān)系為crB=rBrA,且這三點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上?，F(xiàn)將一個(gè)電荷量q為1.6M0-6C的電荷從A點(diǎn)移到C點(diǎn)，其電勢(shì)能減少1.9210-5J,若

13、取C點(diǎn)的電勢(shì)為0,A點(diǎn)的電勢(shì)為多少？Uab和Ubc是否相等？【解析】根據(jù)EPWqUAC所以Uac.，代入數(shù)據(jù)得Uac12V.q根據(jù)Uaca-c,因?yàn)閏0,所以a12V.根據(jù)UEd,知UabuBC.5 .有一個(gè)平行板電容器，電容是1.510-4口，所帶電荷量為6X10-8Co如果兩板間的距離為1mm,電容器兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少?【解析】UQ，代入數(shù)據(jù)得U400V;CU5E一，代入數(shù)據(jù)得E4.0105V/m。dB組1.如圖10-5,將帶負(fù)電的試探電荷沿著等量異種點(diǎn)電荷連線的中垂線從A點(diǎn)移動(dòng)到B點(diǎn)，再沿連線從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)。在此全過(guò)程中，試探電荷所受的靜電力如何變化？所經(jīng)過(guò)各點(diǎn)處的電勢(shì)如何變化？

14、試探電荷的電勢(shì)能如何變化？*Q4C一-一ABj-Q2kQ722lx圖【解析】設(shè)Q、-Q之間的距離為21,AB之間的點(diǎn)到B的距離為x,則EAB（見(jiàn)下圖），所以AB是等勢(shì)線,動(dòng)到B點(diǎn)，隨x的減小，E減小，F(xiàn)=Eq,所以F減小。因?yàn)殡妶?chǎng)垂直于電勢(shì)不變，試探電荷的電勢(shì)能也不變。沿連線從B點(diǎn)移動(dòng)到C點(diǎn)，設(shè)點(diǎn)到B的距離為V,則電場(chǎng)強(qiáng)度EkQ(1V)2kQ(1v)22kQ(12y2)-Ti"222(1y)隨y的增大，E增大，F(xiàn)=Eq,所以F增大。因?yàn)殡妶?chǎng)線沿CB向下（見(jiàn)下圖），所以電勢(shì)從B向C升高根據(jù)Ep（q）試探電荷的電勢(shì)能減小。102 .如圖10-6,兩平行金屬板相距為d,電勢(shì)差為U,一個(gè)電子

15、從O點(diǎn)沿垂直于極板的方向射出，最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn)，然后返回。已知OA相距為h,電子質(zhì)量為m,電子的電荷量為e,試計(jì)算此電子在O點(diǎn)射出時(shí)的速度?！窘馕觥縐oadh-eUOA2eUhmd3 .如圖10-7,在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，將電荷量為一6M0-6C的點(diǎn)電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)，靜電力做了一4 .410-5J的功，再?gòu)腂點(diǎn)移到C點(diǎn)，靜電力做了1.210-5J的功。已知電場(chǎng)的方向與ABC所在的平面平行。11(1) A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab和B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ubc分別為多少?(2)如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)為0,則A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)分別為多少？(3)請(qǐng)?jiān)趫D中畫(huà)出過(guò)B點(diǎn)的電場(chǎng)線方向，并說(shuō)明理由?！窘馕觥?1)A、B兩

16、點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab=暹，代入數(shù)據(jù)得Uab=4V,B、C兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Ubc=WBC，代入數(shù)據(jù)得Ubc=-2V,q(2)如果規(guī)定B點(diǎn)的電勢(shì)為0,則A點(diǎn)和C點(diǎn)的電勢(shì)分別為A4V,C2V.A,C(3)取AB中點(diǎn)D,則d2V，連接CD,為等勢(shì)線，從b作CD的垂線，F(xiàn)為垂足，如下圖，則BF為電場(chǎng)線(電場(chǎng)線方向從F指向B)。4.如圖10-8,單刀雙擲開(kāi)關(guān)S原來(lái)跟2相接，從t=0開(kāi)始，開(kāi)關(guān)改接1,得到流過(guò)電路中P點(diǎn)的電流隨時(shí)間變化的I-t圖像(圖10-9甲)，電容器兩極板的電勢(shì)差Uab隨時(shí)間變化的圖像(圖10-9乙)。t=2s時(shí)，把開(kāi)關(guān)改接2,請(qǐng)?jiān)贗-t圖像和UAB-t圖像中畫(huà)出之后2s時(shí)間內(nèi)圖像的大致形狀

17、。【解析】02s,電池給電容器充電，P處電流方向向右(為正)，電壓升高；24s,電容器通過(guò)R放電，P12處電流方向向左（為負(fù)），電壓降低。電流圖象:“A電壓圖象:第11章電路及其應(yīng)用復(fù)習(xí)與提高1.如圖11-1,A、B間的電壓U為10V,電阻Ri為1kQR2為5烏R3為2kQR為10QR1和R2并聯(lián)后電阻接近R10R2為5Q,然后與R3串聯(lián)后電阻接近R3為2kQ,再與甩并聯(lián)后電阻接近R4為10。根據(jù)串聯(lián)電路RR2,總電阻接近大電阻；并聯(lián)電路Rl23R1R2RR2，總電阻接近小電阻。R1和R2并聯(lián)后電阻為R122004.975,再與R4并聯(lián)后電阻為10VR9.95rr210005100052004

18、.975102004.975104.9759.951.005-11.005A。估算值與計(jì)算值非常接近。誤差為1.005,然后與R3串聯(lián)后電阻為0.49%o此題說(shuō)明用估算法得到13的結(jié)果是靠譜的。2.如圖11-2,R0為定值電阻，Ri為滑動(dòng)變阻器。閉合電路使L發(fā)光后，若將滑動(dòng)片向右滑動(dòng)，燈泡的亮度會(huì)如何變化？請(qǐng)用數(shù)學(xué)式進(jìn)行討論?！窘馕觥侩娐房傠娏鱅,根據(jù)分流公式,燈泡L的電流|L|Rl,將總電流代入RiRl得Il4(rRo)(11)RlRi,若將滑動(dòng)片向右滑動(dòng)，電阻Ri阻值變小，由此式可知，電流Il變小，燈泡的亮度會(huì)變暗。3 .一根做電學(xué)實(shí)驗(yàn)用的銅導(dǎo)線，長(zhǎng)度是60cm,橫截面積是0.5mm2,它

19、的電阻是多少？一根輸電用的鋁導(dǎo)線，長(zhǎng)度是10km,橫截面積是lcm2,它的電阻是多少？為什么做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)可以不考慮導(dǎo)線的電阻，而輸電線路導(dǎo)線的電阻則必須要考慮？【解析】根據(jù)電阻定律R'，查得銅1.710-8m,鋁2.910-8m（教科書(shū)第59頁(yè)）S代入數(shù)據(jù)解得R同2.0410-2,R鋁2.9,所以做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)可以不考慮導(dǎo)線的電阻，而輸電線路導(dǎo)線的電阻則必須要考慮。4 .試證明：在串、并聯(lián)組合的電路中，任一個(gè)電阻增大而其余電阻不變時(shí)，整個(gè)電路的等效電阻都增大?！窘馕觥咳粝炔⒙?lián)后串聯(lián)，設(shè)R1和R2并聯(lián)再和R3串聯(lián)，有R總RR2RR2R3,顯然，電阻R3增大而其余電阻不變時(shí)，整個(gè)電路的等效電

20、阻增大；變形為R2r3,可以看出電阻R1增大而其余電阻不變時(shí)，整個(gè)電路的等效電阻增大；同理R總1R2電阻R2增大而其余電阻不變時(shí)，整個(gè)電路的等效電阻增大。若先串聯(lián)后并聯(lián)，設(shè)（R1R1和R2串聯(lián)再和R3并聯(lián)，有R總R1R2&，變形為，R總(RR2)RR2R314以看出電阻R3增大而其余電阻不變時(shí)，整個(gè)電路的等效電阻增大；變形為阻Ri或者R2增大而其余電阻不變時(shí)，整個(gè)電路的等效電阻增大5 .在圖11-3所示的電路中，電阻Ri為10QR2為120QR3為40Q另有一個(gè)電壓恒為100V的電源。W11-3(1)當(dāng)C、D端短路時(shí)，A、B之間的等效電阻是多少?(2)當(dāng)A、B兩端接通測(cè)試電源時(shí),C、D

21、兩端的電壓是多少?【解析】(1)當(dāng)C、D端短路時(shí)，R2和R3并聯(lián)后與R1串聯(lián)，A、B之間的等效電阻是Rab1040RR3c12040R1R2&12040(2)當(dāng)A、B兩端接通測(cè)試電源時(shí),電流從A經(jīng)R1、R3到B,IURR3100一2A,因R2無(wú)電流。1040所以C、D兩端的電壓是UCDIR324080V.也可以用分壓公式直接得UCDUR31004080V.R,R310406 .用圖11.5-1所示的多用電表測(cè)量一個(gè)阻值約為20的電阻，測(cè)量步驟如下：(1)調(diào)節(jié)指針定位螺絲，使多用電表指針指著。(2)將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到“擋的位置。(3)將紅、黑表筆分別插入午“，“插孔，并將兩表筆短接，調(diào)節(jié)歐

22、姆調(diào)零旋鈕，使電表指針對(duì)準(zhǔn)(4)將紅、黑表筆分別與待測(cè)電阻兩端接觸，若多用電表讀數(shù)如圖11-4所示，該電阻的阻值為Qo(5)測(cè)量完畢，將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到OFF位置。15安立電倘tVQN-t一電At胎電由理m充電式.屯即蛇就收rt*芥杵jt業(yè)事達(dá)地atnm,改由低電量也電nas<«也糟刃上鞭料制片的外甘，鬼四何隙機(jī)皿n工此限也枇岬卡震設(shè)m片M工*用到？A那電事料時(shí)點(diǎn)樹(shù)用總即我4卻就特注加卜口士因II【答案】(1)左側(cè)0即電流電壓0(2)1(3)右側(cè)0即0(4)19.7.圖11-5的電路中有AB、CD、EF三根連接電路的導(dǎo)線，其中一根導(dǎo)線內(nèi)部的銅絲是斷的，另外兩根導(dǎo)線A點(diǎn)的電源正極接

23、線和電源、電阻Ri、R2都是完好的。為了查出斷導(dǎo)線，某同學(xué)把多用電表的紅表筆接在柱上，將黑表筆分別接在其他點(diǎn)所示的接線柱上，根據(jù)多用電表的示數(shù)作出判斷。(1)如果選用的是直流10V擋，請(qǐng)說(shuō)明判斷的方法。(2)有同學(xué)建議用直流2.5V擋、直流0.5A擋、電阻“X檔來(lái)進(jìn)行上述操作，請(qǐng)分別說(shuō)明如此操作可能產(chǎn)生的后果。T5ftG【解析】16(1)將黑表筆接在B,若電壓接近6V,則AB斷，電壓為0,AB完好。50再將黑表筆接在D,若電壓接近6V,則CD斷，電壓為6一5V3.75V,CD完好，必為EF斷。5030(2)若用直流2.5V擋，將黑表筆接在B,若AB斷，電壓應(yīng)為6V,因?yàn)殡妷罕砹砍滩蛔?，則電壓表

24、指針會(huì)打到右端甚至燒壞表。若用直流0.5A擋，黑表筆接B,若AB斷，則電流約為|一U一一6一0075A,若AB完好，R,R23050-則電流為0.U6一黑表筆接D,若CD斷，則電流約為|-0.2A,若CD完好，則電流為0,EF斷。若用電阻“X擋，設(shè)萬(wàn)用表如上題一樣。當(dāng)黑表筆接B,若AB斷，則電流約為U-ERR2%6-1.53050150.05A,其中E1.5V為1的歐姆表電池電動(dòng)勢(shì)，中15E15.的歐姆表中值電阻，因?yàn)镮中-5A0.05A,歐姆表指針指15處。若AB完好，則歐姆表%R30指歐姆0.U-E6-15，-15當(dāng)黑表筆接C,若R1斷，則歐姆表中電流為|0.07A,根據(jù)I一？一0.07A

25、R21501515RxRx6.41的歐姆表讀數(shù)約為6。若R1完好，則歐姆表讀數(shù)為0.算得，所以同理，當(dāng)黑表筆接D,若CD斷，則歐姆表讀數(shù)約為6。若CD完好，則歐姆表讀數(shù)為0,則是EF斷。器表筆醺陽(yáng)衣。V紅表筆附：類(lèi)似題17（1）圖所示的電路，ab、cd、ef、gh四根導(dǎo)線中有一根是斷的，其它三根導(dǎo)線及電源、電阻Ri、R2、電鍵S都是好的，為了查出哪根導(dǎo)線斷了，在電鍵S閉合的情況下，某同學(xué)準(zhǔn)備將多用表的紅表筆固定接在電源的正極a,再將黑表筆先后分別依次接b端、d端和f端，并觀察多用表的示數(shù)，測(cè)量前該同學(xué)應(yīng)將多用表調(diào)至（將選項(xiàng)代號(hào)的字母填在橫線上）.A.歐姆擋B,直流2.5V擋C.直流10V擋D.

26、直流0.5A擋【答案】（1）用電壓檔檢測(cè)其量程要大于6V,用歐姆檔要把電源斷開(kāi)，本題操作沒(méi)有，不能用電流檔，因?yàn)橛秒娏鳈n可能出現(xiàn)短路狀態(tài).故C正確，A、B、D錯(cuò)誤.故選C.8.已知某定值電阻的額定電流為0.3A,其標(biāo)稱(chēng)的電阻值是25Q為測(cè)量該定值電阻在額定電流下電阻的實(shí)際值，某同學(xué)用電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、直流電源等器材組成實(shí)驗(yàn)電路（圖11-6）。不考慮電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響，圖中哪些器材的連接有錯(cuò)誤？請(qǐng)說(shuō)出錯(cuò)在哪里，并用彩色筆把它糾正。圖1】6【解析】電源連接錯(cuò)誤，滑動(dòng)變阻器連接錯(cuò)誤，電壓表連接錯(cuò)誤，電流表連接錯(cuò)誤。糾正如下圖:18宜流電源B組1 .如圖11-7,一根均勻帶電的長(zhǎng)直橡膠棒沿

27、軸線方向做速度為v的勻速直線運(yùn)動(dòng)。若棒橫截面積為S,單位長(zhǎng)度所帶的電荷量為一q,求由于棒的運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流的大小和方向。圖11-7【解析】根據(jù)Inq'sv,其中nq'為單位體積的自由電荷量，因?yàn)閱挝婚L(zhǎng)度所帶的電荷量為一q,所以,Iqv。方向與v相反，即如圖向左。nq'=q,所以由于棒的運(yùn)動(dòng)而形成的等效電流的大小為S2 .在測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)電阻Rx約為2000電壓表的內(nèi)阻約為2k0電流表的內(nèi)阻約為10Q如圖11-8,測(cè)量電路中電流表的連接方式有兩種。計(jì)算結(jié)果由RxU計(jì)算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的讀數(shù)。若將圖甲和圖乙中電路測(cè)得的電阻值分別記為實(shí)值偏大還是

28、偏??？請(qǐng)說(shuō)明原因。Rx甲和Rx乙，則其中哪一個(gè)更接近真實(shí)值？這個(gè)值比真1914,待測(cè)電阻Rx約為200大于14Rx甲R(shí)a，比真實(shí)值偏大?！窘夥?】Rx甲R(shí)xRa210IRx甲UIUIxIvRxRV2002000RxRv2002000182，絕對(duì)誤差Rx甲-Rx10RxRxz.18甲圖所示電路更接近真實(shí)值，并且,所以比真實(shí)值偏大。3 .某同學(xué)想通過(guò)測(cè)繪小燈泡的I-U圖像來(lái)研究小燈泡的電阻隨電壓變化的規(guī)律。所用器材如下待測(cè)小燈泡一只，額定電壓為2.5V,電阻約為幾歐；電壓表一個(gè)，量程0?3V,內(nèi)阻為3kQ;電流表一個(gè)，量程0?0.6A,內(nèi)阻為0.1Q滑動(dòng)變阻器一個(gè)，干電池兩節(jié)，開(kāi)關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干。

29、(1)請(qǐng)?jiān)趫D11-9甲中補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)的電路圖。(2)圖11-9甲中開(kāi)關(guān)S閉合之前，應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片置于何處？(3)該同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)作出小燈泡的I-U圖像如圖11-9乙所示，則小燈泡正常工作時(shí)的電阻為多少?圖11一9【解析】(1)實(shí)驗(yàn)電路如下，采用電流表外接電路。因?yàn)?RaRv17,待測(cè)電阻約為幾歐，是小電阻。20按大內(nèi)小外的方法。(2)開(kāi)關(guān)S閉合之前，應(yīng)把滑動(dòng)變阻器的滑片置于B處。(3)從圖11-9可以看出，當(dāng)電壓等于2.5V時(shí)，電流等于0.44A,所以電阻RU/I6.254.如圖11-10,黑箱面板上有三個(gè)接線柱1、2和3,黑箱內(nèi)有一個(gè)由四個(gè)阻值相同的電阻構(gòu)成的電路。用歐姆表測(cè)得1、2接線柱之

30、間的電阻為1Q,2、3接線柱之間的電阻為1.5Q1、3接線柱之間的電阻為2.5Qo在虛線框中畫(huà)出黑箱中的電阻連接方式?！窘馕觥侩娐啡缦聢D，其中R=R2=2R3=R4=3的兩5.有一塊小量程電流表，滿偏電流為50A,內(nèi)阻為800Q現(xiàn)要將它改裝成0?1mA、0?10mA量程電流表，某同學(xué)除了參考電路圖11-11甲外，還設(shè)計(jì)了如圖11-11乙所示電路。(1)若采用圖甲的電路，則Ii、R2是多少，若采用圖乙的電路，則I1、R2是多少？(2)請(qǐng)分析兩種電路在實(shí)際使用時(shí)的特點(diǎn)。21甬III【解析】(1)圖乙,S接1mA時(shí)，R2IgR,IIRgI1Ir8001mA35010mA80042.119S接10mA

31、時(shí)，RiIgRgRg1nIr80010mA-/c3115010mA8004.02199圖甲，S接1mA時(shí),R1R2RgI1Ir8001mA80019S接10mA時(shí),R1Rg80050103mAR210mA,315010mA800199聯(lián)立解得R4.21，旦37.96.某同學(xué)按圖11-12所示的電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。連接電路元件后，閉合開(kāi)關(guān)S,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)燈都不亮。該同學(xué)用多用電表的直流電壓擋來(lái)檢測(cè)電路哪個(gè)位置發(fā)生了故障。他在閉合開(kāi)關(guān)S的情況下把多用電表的一個(gè)表筆始終接在電路的A點(diǎn)上，用另一個(gè)表筆依次接觸電路中的B、C、D、E、F等點(diǎn)，很快就找到了故障所在位置。(1)應(yīng)該用紅表筆還是黑表筆始終接觸A點(diǎn)？(

32、2)請(qǐng)說(shuō)明：怎樣根據(jù)多用電表的讀數(shù)檢查出故障所在的位置?C點(diǎn),(2)用黑表筆接觸電路中的B點(diǎn)，如果電壓接近1.5V,則電池是好的，再用黑表筆接觸電路中的22如果電壓接近1.5V,則AFEDC間斷路，然后再用黑表筆接觸電路中的D點(diǎn)，如果電壓接近1.5V,則AFED間斷路，然后再用黑表筆接觸電路中的E點(diǎn)，如果電壓接近1.5V,則AFE間斷路，然后再用黑表筆接觸電路中的F點(diǎn)，如果電壓接近1.5V,則AF斷路.第12章電能能量守恒定律復(fù)習(xí)與提高A組1 .一塊數(shù)碼相機(jī)的鋰電池電動(dòng)勢(shì)為3.7V,容量為1000mAh。電池充滿后，關(guān)閉液晶屏?xí)r可拍攝照片400張左右，打開(kāi)液晶屏?xí)r可拍攝照片150張左右。在關(guān)閉

33、和打開(kāi)液晶屏?xí)r每拍攝一張照片消耗的電能各是多少？【解析】E總UIt,代入數(shù)據(jù)得E總UIt=13320J在關(guān)閉液晶屏?xí)r每拍攝一張照片消耗的電能是E1且33.3J400在打開(kāi)液晶屏?xí)r每拍攝一張照片消耗的電能是E1曳88.8J.1502 .使用功率為2kW的電加熱裝置把2kg的水從20C加熱到100C,用了10min。已知水的比熱容為4.2M03J/(kgC),那么這個(gè)裝置的效率是多少？【解析】W總Pt1.2106J,Wtcmt6.72105J,效率W56%。W總3 .LED燈是一種半導(dǎo)體新型節(jié)能燈。已知某種型號(hào)的LED燈在一定電壓范圍內(nèi)的工作電流是20mA,在不同電壓下發(fā)出不同顏色白光：當(dāng)兩端電壓

34、為1.8V時(shí)，發(fā)黃光；當(dāng)兩端電壓為1.4V時(shí)，發(fā)紅光；當(dāng)兩端電壓為3.2V時(shí)，發(fā)藍(lán)光。(1)上述LED燈發(fā)黃光時(shí)消耗的電功率有多大？(2)廣告牌上LED燈數(shù)量為10000個(gè)/m2,那么一塊8m2的LED廣告牌發(fā)紅光時(shí)，需要供給的電功率大約有多少？2.【解析】(1)P黃U黃I3.610W;23(2)P工U紅I2.810W;P總已工N2.2410W4.在圖12-1所示的U-I圖像中，直線a為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系，直線b為某電阻R的電壓與電流的關(guān)系。現(xiàn)用該電源直接與電阻R連接成閉合電路，求此時(shí)電源的輸出功率和內(nèi)、外電路消耗的電功率23之比。用12-1【解析】味UI4V1A4W（交點(diǎn)）因?yàn)镮m

35、Er3A,所以r2，所以嗝12r1222W0.5。巳5.如圖12-2,電源電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)阻為電阻Ri為1QR2為6Q開(kāi)關(guān)閉合后，電動(dòng)機(jī)恰好正常工作。已知電動(dòng)機(jī)額定電壓U為6V,線圈電阻Rm為0.5R問(wèn)：電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械功率是多【解析】干路電流I干PMUIm12WIR2Z1AR2IM1干R22A_2_-吊內(nèi)IRm2W24所以電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械功率是P機(jī)Pm匕內(nèi)10W。6.如圖12-3,照明電路的電壓為220V,并聯(lián)了20盞電阻R都是807（正常發(fā)光時(shí)的電阻）的電燈，兩條輸電線的電阻r都是1.0Qo只開(kāi)10盞燈時(shí)，整個(gè)電路消耗的電功率、輸電線上損失的電壓和損失的電功率各是多大

36、？20盞燈都打開(kāi)時(shí)，情況又怎樣？【解析】10盞燈R80.7I干一U一2.66AR并2rP怠UI干585WU損I干2r5.32V&I干22r14.2W20盞燈%40.35I干一U-5.2A降2r嗦UI干1143WU損62r10.4VPI干22r54.1W從本題可以看出，開(kāi)10盞燈時(shí)，電燈的電壓U燈UU損215V，開(kāi)20盞燈時(shí)，電燈的電壓25U燈UU損209V,所以開(kāi)的燈越多，因?yàn)椴⒙?lián)電阻小，所以干路電流大，所以線路損耗大，所以電燈的電壓小，等暗一些。7.在圖12-4甲的電路中，Ri是可變電阻，R2是定值電阻，電源內(nèi)阻不計(jì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)調(diào)節(jié)Ri的阻值，得到各組電壓表和電流表數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)在坐標(biāo)

37、紙上描點(diǎn)、擬合，作出的U-I圖像如圖12-4乙中AB所示。(1)圖12-4乙中a、b、AB的斜率各等于多少？(2)結(jié)合圖12-4甲，說(shuō)明a、b、AB的斜率各表示什么物理量。罩乙圖12-4【解析】kaL坐20，電阻R1阻值(如果可變電阻滑動(dòng)端從最左端開(kāi)始的話)IA0.1AUr1V10UBW33,電阻R1阻值(實(shí)驗(yàn)中可變電阻滑動(dòng)端到達(dá)的最右端)IB0.3A3kABUaUb2V1V5，電阻R2阻值。IBIA0.3A0.1A電腦excel驗(yàn)證公式：物理公式IE,UIRRR2Excel公式：第1列（A歹U）:R1從20逐漸減小，第2歹U（B歹U）B22.5/（A25）,第3歹U（C歹J）:C2=A2*B

38、2.數(shù)據(jù)表R1IU200.12190.1041671.979167180.1086961.9565222617161514131211109876543.3333330.1136360.1190480.1250.1315790.1388890.1470590.156250.1666670.1785710.1923080.2083330.2272730.250.2777780.31.9318181.9047621.8751.8421051.8055561.7647061.718751.6666671.6071431.5384621.4583331.3636361.251.111111圖象27與題

39、圖完全相同。B組1.在圖12-5所示的并聯(lián)電路中，保持通過(guò)干路的電流I不變，增大Ri的阻值。_/*HO6號(hào)圖12-S(1)Ri和R2兩端的電壓U怎樣變化？增大還是減??？(2)通過(guò)Ri和R2的電流I1和I2各怎樣變化？增大還是減小？(3)并聯(lián)電路上消耗的總功率怎樣變化？增大還是減?。俊窘馕觥?1)因?yàn)镽1和R2兩端的電壓UIR并IR1R2R1R2r2一W-,所以保持通過(guò)干路的電流I不變，增大R11%R1的阻值，R1和R2兩端的電壓U增大。(2)因?yàn)橥ㄟ^(guò)R1的電流I1IR2IR2-，所以保持通過(guò)干路的電流I不變，增大R1的阻值，通R1R210R過(guò)R1的電流減小因?yàn)橥ㄟ^(guò)R2的電流I2IR-I1，所以

40、保持通過(guò)干路的電流I不變，增大R1的阻值，通過(guò)R2R1R21R21R1的電流增大。(3)并聯(lián)電路上消耗的總功率PI2%I2RM，所以保持通過(guò)干路的電流I不變，增大R1的阻值，1匹R總功率增大。2 .小明坐在汽車(chē)的副駕駛位上看到一個(gè)現(xiàn)象：當(dāng)汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，汽車(chē)的車(chē)燈會(huì)瞬時(shí)變暗。汽車(chē)的電源、電流表、車(chē)燈、電動(dòng)機(jī)連接的簡(jiǎn)化電路如圖12-6所示，已知汽車(chē)電源電動(dòng)勢(shì)為12.5V,內(nèi)阻為0.05Q車(chē)燈接通電動(dòng)機(jī)未起動(dòng)時(shí)，電流表示數(shù)為10A;電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的瞬間，電流表示數(shù)達(dá)到60Ao問(wèn)：電動(dòng)機(jī)啟28動(dòng)時(shí)，車(chē)燈的功率減少了多少?【解析】車(chē)燈接通電動(dòng)機(jī)未起動(dòng)時(shí)ULE11r12V,PLULIL120W電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)

41、時(shí)Ul起EIir9.5V睦（皿）20.6267PlUlPL起0.6267120W75W電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，車(chē)燈的功率減少了120W75W45W.3 .電鰻是一種放電能力很強(qiáng)的淡水魚(yú)類(lèi)，它能借助分布在身體兩側(cè)肌肉內(nèi)的起電斑產(chǎn)生電流。某電鰻體中的起電斑并排成140行，每行串有5000個(gè)起電斑，沿著身體延伸分布。已知每個(gè)起電斑的內(nèi)阻為0.25Q并能產(chǎn)生0.15V的電動(dòng)勢(shì)。該起電斑陣列一端在電鰻的頭部而另一端接近其尾部，與電鰻周?chē)乃纬苫芈?。假設(shè)回路中水的等效電阻為800，請(qǐng)計(jì)算：電鰻放電時(shí)，其首尾間的輸出電壓是多少？提示：電鰻的諸多起電斑構(gòu)成了一個(gè)串、并聯(lián)電池組。已知n個(gè)相同電池并聯(lián)時(shí)，電池組的電動(dòng)勢(shì)等

42、于一個(gè)支路的電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻等于一個(gè)支路內(nèi)阻的n分之一。【解析】E5000E1750V50000.25125r14014電鰻放電時(shí)，其首尾間的輸出電壓是U-ER747V.Rr4 .如圖12-7,電源的電動(dòng)勢(shì)不變，內(nèi)阻r為2Q定值電阻Ri為0.5R滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為5Q求：29Zi1-匕%圖12-7(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí)，電阻Ri消耗的功率最大？(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí)，滑動(dòng)變阻器R2消耗的功率最大?(3)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為多大時(shí)，電源的輸出功率最大？(1)根據(jù)FR1i2r(rRiR2)2,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為0時(shí)，電阻Ri消耗的功率最大。(2)根據(jù)FR2I2R2E2R2

43、2(rRiR2)2E2ZZ2(rRR)4(rR2，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值R)R2rR12.5時(shí)，滑動(dòng)變阻器電消耗的功率最大。(3)根據(jù)已I2(R1E2(R1R2)(rRiR2)2E22(r(RiR2)2RiR2一當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為4rR2rRii.5時(shí)，電源的輸出功率最大。5 .某實(shí)驗(yàn)小組用電阻箱和電壓表(內(nèi)阻可視為無(wú)窮大)按圖i2.3-3的電路測(cè)定一個(gè)水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。閉合開(kāi)關(guān)S后，調(diào)節(jié)電阻箱得到各組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。(i)由電阻箱的電阻和電阻箱兩端的電壓，計(jì)算通過(guò)電阻箱的電流，把每組電流的數(shù)據(jù)填在表中的空格處。(2)根據(jù)表中電壓和電流的數(shù)據(jù)，在圖i2-8中描點(diǎn)，作出U-I圖像。(3)根據(jù)

44、U-I圖像，計(jì)算水果電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。30K電祖斯的電帆、電盡瓜電浣鞍事序號(hào)12一3J1456電酋籀的電用腳（|小口10.1010.40.S1.64心電壓叨V0.090.16也力也40。加GQ也端"口。"人）060.2OAOJJrji圖【解析】（1）數(shù)據(jù)表:31表電電箱的電防、電壓及電流數(shù)據(jù)序號(hào)123456電阻埼的電阻股（itfn）0*10.20.40.81.64.0電壓UN0.090.160.270.400.600.67電流"（10小A）0.90.80.6750.50.3750.1675（圖象的斜率）(2)內(nèi)阻r0.650.930.90.2根據(jù)r旦，得E0.8

45、4V。1m第13章電磁感應(yīng)與電磁波初步復(fù)習(xí)與提高1.奧斯特發(fā)現(xiàn)電流磁效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)示意圖如圖13-1所示。他將導(dǎo)線沿南北方向放置在小磁針的上方時(shí)，磁針轉(zhuǎn)動(dòng)了。請(qǐng)簡(jiǎn)述磁針能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的原因?！窘馕觥侩娏髦?chē)嬖诖艌?chǎng)，磁場(chǎng)方向用安培定則判斷,用力方向：小磁針的N極為垂直之面朝里，小磁針的為垂直之面朝里（導(dǎo)線以下），磁場(chǎng)對(duì)小磁針的作S極為垂直之面朝外，如圖所示。2 .一個(gè)電子在平行于紙面的平面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，在垂直于圓軌道所在平面并穿過(guò)圓心的直線上有一點(diǎn)A,試確定并繪圖表示A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向?！窘馕觥侩娏鞣较蛟谄叫杏诩埫娴钠矫鎯?nèi)沿順時(shí)針?lè)较?，根?jù)安培定則，A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于圓軌道所在平面并指向紙里。3 .圖13-2是三根平行直導(dǎo)線的截面圖，若它們的電流大小都相同，方向垂直紙面向里。如果AB=AC=AD,則A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向怎樣？D頜I?）13-2【解析】電流B產(chǎn)生的磁場(chǎng)在A點(diǎn)是平行于紙面向下，電流B產(chǎn)生的磁場(chǎng)在A點(diǎn)是平行于紙面向上，并且二者大小相等，所以互相抵消。電流C產(chǎn)生的磁場(chǎng)在A點(diǎn)是平行于紙面向右，所以，A點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向是平行于紙面向右。4 .下列有關(guān)磁感應(yīng)強(qiáng)度的說(shuō)法錯(cuò)在哪里?32(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來(lái)表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量(2)若有一小段通電導(dǎo)體在某點(diǎn)不受磁場(chǎng)力的作用，則該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度一定為(3)若有一小段長(zhǎng)為