版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
物理學(xué)業(yè)水平測試考點總結(jié)1.質(zhì)點A用來代替物體的有質(zhì)量的點稱為質(zhì)點。這是為研究物體運動而提出的抱負化模型。當物體的形狀和大小對研究的問題沒有影響或影響不大的情況下,物體可以抽象為質(zhì)點。2.參考系A(chǔ)在描述一個物體的運動時,用來做參考的物體稱為參考系。參考系可以任意選擇。3.路程和位移A路程是質(zhì)點運動軌跡的長度,路程是標量。位移表達物體位置的改變,大小等于始末位置的直線距離,方向由始位置指向末位置。位移是矢量。在物體做單向直線運動時,位移的大小等于路程。4.速度平均速度和瞬時速度A速度是描述物體運動快慢的物理,v=Δx/Δt,速度是矢量,速度方向就是運動方向。平均速度:運動物體某一段時間(或某一段過程)的速度。瞬時速度:運動物體某一時刻(或某一位置)的速度,方向沿軌跡上質(zhì)點所在點的切線方向。5.勻速直線運動A在直線運動中,物體在任意相等的時間內(nèi)位移都相等的運動稱為勻速直線運動。勻速直線運動又叫速度不變的運動。6.加速度B加速度是描述速度變化快慢的物理量,它等于速度變化量跟發(fā)生這一變化量所用時間的比值,定義式是a=Δv/Δt=(vt-v0)/Δt,加速度是矢量,其方向與速度變化量的方向相同,與速度的方向無關(guān)。即使速度大小不變,但方向改變,加速度也不為零。7.探究、實驗:用電火花計時器(或電磁打點計時器)探究勻變速直線運動的速度隨時間的變化規(guī)律a電磁打點計時器使用交流電源,工作電壓在6V以下。電火花計時器使用交流電源,工作電壓220V。當電源的頻率是50Hz時,它們都是每隔0.02s打一個點。勻變速直線運動時,物體某段時間的中間時刻速度等于這段過程的平均速度勻變速直線運動圖象紙帶如圖,OABCDEF之間時間相等,時間為T,則有:OAEBCDxAB?-xAO=xBC?-xAB=xCD-xBC=xDE-xCDOAEBCD8.勻變速直線運動規(guī)律及應(yīng)用B速度公式:位移公式:位移速度公式:平均速度公式:上述過程中:v表達末速度,v0表達初速度、t表達時間、x表達位移、a表達加速度,除了時間取正值以外,其余物理都有也許取負值(與正方向有關(guān)),通常我們以初速度方向為正。9.勻速直線運動的x-t圖象和v-t圖象A①②①②③0x/mt/sx1圖像意義:表達物體位移隨時間的變化規(guī)律①表達物體靜止;②表達物體做勻速直線運動(速度方向為正);③表達物體做勻速直線運動(速度方向為負);①②③交點的縱坐標表達三個運動物體的位置相同。①②③Ov/(m/s)t1①②③Ov/(m/s)t1t/s④縱坐標表達物體運動的速度,橫坐標表達時刻圖像意義:表達物體速度隨時間的變化規(guī)律①表達物體做勻速直線運動,速度為正;②表達物體做勻加速直線運動,速度為正,加速度為正;③表達物體做勻減速直線運動,速度為正,加速度為負;④表達物體做勻減速直線運動,速度為負,加速度為正;①②③交點的縱坐標表達三個運動物體的速度相等;圖中陰影部分面積表達0~t1時間內(nèi)②的位移且為正,圖中③的加速最大。11.自由落體運動A(1)概念:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動,叫做自由落體運動(2)實質(zhì):自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,加速度叫做自由落體加速度,也叫做重力加速度。(3)規(guī)律:從下落開始有:v=gt;h=;vt2=2gh。12.伽利略對自由落體運動的研究A科學(xué)研究過程:(1)對現(xiàn)象的一般觀測(2)提出假設(shè)(3)運用邏輯得出推論(4)通過實驗對推論進行檢查(5)對假說進行修正和推廣伽利略“銅球沿斜面運動”的實驗:了解“沖淡重力”的思想伽利略科學(xué)思想方法的核心是把實驗和邏輯推理和諧結(jié)合起來。說明:直線運動不討論有往復(fù)運動的情形,不規(guī)定用二次函數(shù)解復(fù)雜的追擊問題13.力A(1)力是一個物體對此外一個物體的作用,有受力物體必然有施力物體。(2)力的三要素:力有大小、方向、作用點,是矢量。F=150NF=150NF=150NF=150N50N(4)力的作用效果:使物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變、發(fā)生形變。14.重力A(1)產(chǎn)生:是由于地球的吸引而使物體受到的力,不等于萬有引力,是萬有引力的一個分力。(2)大?。篏=mg,g是自由落體加速度。(3)方向:是矢量,方向豎直向下,不能說垂直向下。(4)重心:重力的作用點。重心可以不在物體上,對于質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體,重心在其幾何中心,對不規(guī)則形狀的薄板狀的物體,其重心位置可用懸掛法擬定。質(zhì)量分布不均勻的物體,重心的位置除了跟物體的形狀有關(guān)外,還跟物體內(nèi)質(zhì)量的分布有關(guān)。15.形變與彈力A(1)彈性形變:物體在力的作用下形狀或體積發(fā)生改變,叫做形變。有些物體在形變后可以恢復(fù)原狀,這種形變叫做彈性形變。(2)彈力:發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀,對與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力。(3)產(chǎn)生條件:①直接接觸②互相擠壓發(fā)生彈性形變。(4)方向:與形變方向相反,作用在迫使這個物體形變的那個物體上,繩的拉力沿著繩而指向繩收縮的方向,桿的彈力不一定沿著桿,壓力和支持力都是彈力,方向都垂直于物體的接觸面。(5)彈簧彈力的大小:在彈性限度內(nèi)有,x為形變量,k由彈簧自身性質(zhì)決定,與彈簧粗細、長短、材料有關(guān)。16.滑動摩擦力靜摩擦力A(1)滑動摩擦力:當一個物體在另一個物體表面滑動的時候,會受到另一個物體阻礙它滑動的力,這個力叫做滑動摩擦力。發(fā)生在相對滑動的物體之間。(2)滑動摩擦力的產(chǎn)生條件:a、有彈力b、接觸面粗糙c、有相對運動(3)滑動摩擦力的方向:總是與相對運動方向相反,可以與運動同方向,可以與運動反方向,可以是阻力,可以是動力。運動物體與靜止物體都可以受到滑動摩擦力。(4)滑動摩擦力的大?。篺=μFN,FN為正壓力,μ為動摩擦因數(shù),沒有單位,由接觸面的材料和粗糙限度決定。(FN與G無關(guān),一般情況下,0<μ<1)(5)靜摩擦力:當一個物體在另一個物體表面上有相對運動趨勢,所受到的另一個物體對它的阻礙作用。發(fā)生在相對靜止的物體之間。(6)產(chǎn)生條件:a、有彈力b、接觸面粗糙c、有相對運動趨勢(7)方向:總是與相對運動趨勢方向相反,可用平衡法或牛頓第二定律來判斷??梢允亲枇Γ梢允莿恿?,運動物體也可以受靜摩擦力。(8)大小:0<f≤fmaxfmax為最大靜摩擦力,理論上略大于滑動摩擦力,計算題中很多時候認為兩者近似相等,所以最大靜摩擦力與正壓力有關(guān),而靜摩擦力跟正壓力無直接關(guān)系。17.力的合成和力的分解B(1)合力與分力:一個力產(chǎn)生的效果與本來幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個力就叫那幾個力的合力。那幾個力就叫這個力的分力。求幾個力的合力叫力的合成,求一個力的分力叫力的分解。(2)力的合成方法:用平行四邊形定則。合力隨夾角的增大而減小。兩個力合力范圍力的合成與分解采用的是等效替代的物理方法三力合成范圍,最大值為三者的相加,最小值可先算兩個力的合力范圍,在此范圍內(nèi)挑選其中與第三個力最接近的進行相減,所得的絕對值為最小的力。已知兩個力,求合力是唯一的。(3)力的分解方法:用平行四邊形定則,力的分解是力的合成的逆運算,同一個力可以分解為無數(shù)對大小、方向不同的分力,一個已知力究竟如何分解,這要根據(jù)實際情況來決定。(4)在什么情況下力的分解是唯一的?①已知合力和兩分力的方向(不在同一條直線上),求兩分力的大小。②已知合力和一個分力的大小、方向,求另一個分力的大小和方向。(5)假如已知一個分力的方向,另一個分力的大小,可以有以下幾種分解情況:無解、一解、兩解,此種情況下可作出另一個分力的最小值,如圖所示,F2=Fsinθ(1)當F2<Fsinθ,無解FF2(2)當F2=FsinFF2(3)當Fsinθ<F2<F時,有兩組解(4)當F2>F時,有惟一解18.探究、實驗:力的合成的平行四邊形定則a實驗原理:兩個力的作用效果與一個力的作用效果相同。①將方木板平放在桌面上②將白紙用圖釘固定在木板上③用圖釘將橡皮筋一段固定在木板上A點④用兩個彈簧測力計去斜拉橡皮筋,在白紙上記錄好橡皮筋另一端伸長到的位置O,并用力的圖示法畫出兩個拉力F1、F2⑤換用一個彈簧測力計去拉橡皮筋,使另一端還是伸長到先前伸長到的位置O,用力的圖示法畫出這個拉力F′實驗中F1、F2按照平行四邊形畫出的合力F應(yīng)是理論上的合力,F′是實驗所得的F1、F2的合力,在誤差允許的范圍內(nèi),兩者幾乎重合。本實驗中F1、F2的夾角不應(yīng)過大和過小,彈簧應(yīng)盡量平行于木板拉伸,注意不要超過量程。19.共點力作用下物體的平衡A(1)共點力的概念:共點力是指作用于一點或作用線的延長線交于一點的各個力。(2)共點力作用下物體平衡的概念:物體可以保持靜止或者做勻速直線運動狀態(tài)叫做平衡狀態(tài),當物體緩慢運動時,我們也認為是平衡狀態(tài)。(3)共點力作用下物體的平衡條件:物體所受合外力為零,即F合=0,也就是物體的加速度為零。假如用正交分解法,可以立以下兩個方程(F合x=0和F合y=0)。20.牛頓第一定律A(1)伽利略抱負斜面實驗抱負實驗有時更能深刻地反映自然規(guī)律,伽利略設(shè)想了一個抱負實驗,其中第一個是實驗事實,其余是推論.①兩個對接的斜面,讓靜止的小球沿一個斜面滾下,小球?qū)L上另一個斜面;②假如沒有摩擦,小球?qū)⑸仙奖緛磲尫诺母叨?③減小第二個斜面的傾角,小球在這斜面上仍然要達成本來的高度;④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做連續(xù)的勻速運動.(2)牛頓第一定律的內(nèi)容一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。(3)力與運動的關(guān)系:①歷史上錯誤的結(jié)識是“運動必須有力來維持”---------亞里士多德的觀點;②對的的結(jié)識是“運動不需要力來維持,力是改變物體運動狀態(tài)的因素”。(4)對“改變物體運動狀態(tài)”的理解——運動狀態(tài)的改變就是指速度的改變,速度的改變涉及速度大小和速度方向的改變,速度改變就意味著存在加速度。(5)“維持自己的運動狀態(tài)不變”是一切物體的本質(zhì)屬性,這一本質(zhì)屬性就是慣性.質(zhì)量是慣性大小的唯一量度。21.探究、實驗:探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系a(1)實驗思緒:本實驗的基本思緒是采用控制變量法。探究加速度與力的關(guān)系時、保持質(zhì)量不變,畫a-F圖象;探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時,保持力不變,畫的圖象。(2)實驗方案:本實驗要測量的物理量有質(zhì)量、加速度和外力。測量質(zhì)量用天平,需要研究的是如何測量加速度和外力。①測量加速度的方案:采用較多的方案是使用打點計時器,根據(jù)連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移之差Δx=aT2求出加速度。②測量物體所受的外力的方案:由于我們上述測量加速度的方案只能合用于勻變速直線運動,所以我們必須給物體提供一個恒定的外力,并且要測量這個外力即圖中小沙桶(或鉤碼)的重力。實驗中的注意事項:實驗前一定要平衡摩擦力;拉小車的細繩一定要與長木板平行;沙桶的質(zhì)量要遠遠小于小車質(zhì)量;小車盡量靠近打點計時器放置;實驗中先接通打點計時器的電源,后釋放小車。Ⅲ在探究小車的加速度a和小車所受拉力F的圖像為右圖所示中的直線Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ。圖線Ⅰ表白平衡摩擦力過度、圖線Ⅱ表達未(完全)平衡摩擦力,圖線Ⅲ表達未滿足小沙桶(或鉤碼)的質(zhì)量遠小于小車質(zhì)量。Ⅲ22.牛頓第二定律及其應(yīng)用C(1)牛頓第二定律的內(nèi)容和及其數(shù)學(xué)表達式:牛頓第二運動定律的內(nèi)容是物體的加速度與合外力成正比,與質(zhì)量成反比,加速度的方向與合外力的方向相同。F合=ma。(2)力和運動的關(guān)系:①物體所受的合外力產(chǎn)生物體的合加速度:當物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向相同,則物體做勻加速直線運動。當物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向相反,則物體做勻減速直線運動。當物體受到的合外力與物體的運動方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。在物體受到的合外力是隨時間變化的情況下,物體的合加速度也隨時間性變化。②加速度的方向就是合外力的方向。③加速度與合外力是瞬時相應(yīng)的關(guān)系。(有力就有加速度)④當物體受到幾個力的作用時,物體的加速度等于各個力單獨存在時所產(chǎn)生加速度的矢量和,即a=a1+a2+a3……23.牛頓第三定律A(1)牛頓第三運動定律的內(nèi)容:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上。(2)要能區(qū)分互相平衡的兩個力與一對作用力、反作用力。一對平衡力一對作用力與反作用力不同點兩個力作用在同一物體上兩個力分別作用在兩個不同物體上可以求合力,且合力一定為零不可以求合力兩個力的性質(zhì)不一定相同兩個力的性質(zhì)一定相同兩個力共同作用的效果是使物體平衡兩個力的效果分別表現(xiàn)在互相作用的兩個物體上一個力的產(chǎn)生、變化、消失不一定影響另一個力兩個力一定同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失,任何時候大小相等共同點大小相等、方向相反、作用在一條直線上牛頓運動定律應(yīng)用一關(guān)于力和運動有兩類基本問題:一類是已知物體的受力情況,擬定物體的運動情況;另一類是已知物體的運動情況,擬定物體的受力情況。a=F合/m?受力分析?物體受力情況?F合??物體運動情況F合=ma 牛頓運動定律應(yīng)用二超重與失重(1)當物體具有豎直向上的加速度時,物體對測力計的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?大于物體所受的重力,這種現(xiàn)象叫超重。F=m(g+a)(2)當物體具有豎直向下的加速度時,物體對測力計的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?小于物體所受的重力,這種現(xiàn)象叫失重。F=m(g-a)(3)物體對測力計的拉力(或?qū)χС治锏膲毫Γ┑淖x數(shù)等于零的狀態(tài)叫完全失重狀態(tài)。處在完全失重狀態(tài)的液體對器壁沒有壓強。(4)物體處在超重或失重狀態(tài)時,物體所受的重力并沒有變化。24.力學(xué)單位制A(1)國際單位制(SI)就是由七個基本單位和用這些基本單位導(dǎo)出的單位組成的單位制。(2)國際單位制(SI)中的基本單位:長度的單位米,國際符號m、質(zhì)量的單位公斤,國際符號㎏、時間的單位秒,國際符號s。電流強度的單位安培,國際符號A;物質(zhì)的量的單位摩爾,國際符號mol;熱力學(xué)溫度的單位開爾文,國際符號K;發(fā)光強度的單位坎德拉,符號cd(3)力學(xué)中有三個基本物理量和單位:長度(L)的單位米(m)、質(zhì)量(m)的單位公斤(㎏)、時間(t)的單位秒(s)。力(F)單位牛頓(N),不是基本物理量和單位。說明:1、不規(guī)定求解加速度不同的連接體問題,不規(guī)定求解三個及以上連接體問題2、力的合成與分解的計算,只限于用作圖法或直角三角形知識解決。25.功B(1)做功的兩個必要因素:力,力的方向上發(fā)生位移(2)定義:力對物體所做的功等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦三者的乘積。即(公式中F必須為恒力)(3)功是標量,單位:J(4)正負功的物義:力對物體做正功說明該力對物體運動起推動作用;力對物體做負功說明該力對物體運動起阻礙作用。(5)假如一個力始終與速度方向垂直,這個力一定不做功。(6)求總功的方法:W1+W2+W3+……求功的方法:?W總=W=Pt?(合力必須是恒力)△Ek26.功率B(1)概念:P=W/t單位:瓦特(W)(2)理解:平均功率P=W/t瞬時功率額定功率和實際功率的區(qū)別(3)物理意義:表達物體做功快慢的物理量(4)汽車、火車等交通工具和各種起重機械,都需要靠發(fā)動機來提供動力,發(fā)動機的功率P和速度v、動力(牽引力)F牽之間的關(guān)系:P=F牽v當機車從靜止開始啟動到速度最大時,F(xiàn)牽和受到的阻力F阻相等,所以機車最大速度vmax=P額/F阻(P額為發(fā)動機的額定功率)。27.重力勢能重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系A(chǔ)(1)概念:重力勢能EP=mgh(h為相對于零勢能面的高度,零勢能面可任取)重力做功WG=mg(h1-h2)重力勢能的增長量△Ep=mgh2-mgh1WG=-△Ep(其中1表達本來的狀態(tài),2表達后來的狀態(tài))一般算法,WG=±m(xù)gh(h為高度差的絕對值,正負號自行判斷,從高到底取正、從低到高取負)(2)理解:(1)重力做功與途徑無關(guān)只與始末位置的高度差有關(guān);(2)重力做正功重力勢能減少,重力做負功重力勢能增長;(3)重力做功等于重力勢能的減少量;(4)重力勢能是相對的,是和地球共有的,即重力勢能的相對性和系統(tǒng)性.28.彈性勢能A彈簧的彈性勢能只與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。29.動能A動能:Ek=mv2標量30.動能定理C動能定理內(nèi)容:合力在一個過程中對物體所做的功,等于物體在這個過程中動能的變化W總=mv22-mv12(總功的算法參閱前面第25點所述)31.機械能守恒定律C1.內(nèi)容(守恒條件):在只有重力或彈簧彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動能與勢能可以互相轉(zhuǎn)化,而總的機械能保持不變。2.條件:只有重力或彈力做功3.公式:E2=E1,EK2+EP2=EK1+EP2ΔEk=-ΔEp4.判斷機械能守恒的方法:(1)由守恒條件判斷(2)EK+EP的總量是否不變小結(jié):功和能的關(guān)系:WG=-△Ep=EP1-EP2W總=mv22-mv12W其=E2-E1(其中1表達本來的狀態(tài),2表達后來的狀態(tài))32.探究、實驗:用電火花計時器(或電磁打點計時器驗)證機械能守恒定律a實驗原理:運用自由落體運動,驗證兩點間是否有:或裝置如圖。紙帶如圖,假如取紙帶上的第一點0與此外一點2進行驗證,那只需驗證重力勢能的減少量mgh2是否近似等于動能的增長量(v2的算法參閱前面第7點紙帶的解決)本實驗中由于有紙帶間、空氣阻力的作用,總有略大于;本實驗中不一定需要測量物體的質(zhì)量;紙帶的選擇應(yīng)選第一、二點之間的距離約為1.96mm或2mm的紙帶。33.能量守恒定律A能量既不會消失,也不會創(chuàng)生,它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體,而在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變說明:不規(guī)定定量討論機車恒定功率啟動和勻加速啟動問題34.運動的合成與分解B(1)合運動與分運動的關(guān)系=1\*GB3①等時性合運動與分運動經(jīng)歷的時間相等=2\*GB3②獨立性一個物體同時參與幾個分運動,各分運動獨立進行,不受其它分運動的影響=3\*GB3③等效性各分運動的規(guī)律疊加起來與合運動規(guī)律有完全相同的效果判斷分運動是什么運動,可以將物體所受到的所有力和速度,正交分解到兩個分運動方向上,根據(jù)某個分運動方向上的合力和速度方向的關(guān)系進行判別。(2)運算規(guī)則運動的合成與分解是指描述運動的各物理量,即速度、位移的合成與分解,由于它們是矢量。所以都遵循平行四邊形法則不在同一直線上的運動合成時;①假如都是勻速直線運動,則合運動一定是勻速直線運動;②假如一個是勻速直線運動,一個是勻加速直線運動,則合運動一定是勻變速曲線運動;③假如都是勻變速直線運動,則合運動也許是直線運動,也有也許是曲線運動;小船過河問題:任何時候小船過河的時間可以用河寬d除以垂直于河岸方向的速度v⊥,所以當船頭方向垂直與河岸過河,時間最短,此時船是斜著過河的。設(shè)船在靜水中的速度v船、水速v水:當v船>v水時,船可以垂直與河岸過河,此時過河位移最短,為河寬d,此時船頭方向與上游夾角為α,有cosα=v水/v船當v船<v水時,船不可以垂直與河岸過河,此時過河位移最短為35.平拋運動C(1)運動性質(zhì)平拋運動是勻變速曲線運動,它是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的勻變速直線運動(自由落體運動)的合運動,平拋運動的軌跡是拋物線(2)運動規(guī)律在水平方向:ax=0;vx=v0;x=v0tvOyxS在豎直方向:ay=g;vyvOyxSt時刻的位移與速度:;與水平方向的夾角為,且;與水平方向的夾角為,且所以平拋運動與斜面的結(jié)合:ABBv0vABBv0v物體無論以多大的初速度平拋,落到斜面上時,速度方向都相同。43.電荷電荷守恒A(1)自然界的兩種電荷:玻璃棒跟絲綢摩擦,玻璃棒帶正電;橡膠棒跟毛皮摩擦,橡膠棒帶負電。摩掠過程中都是電子的轉(zhuǎn)移,正電荷不轉(zhuǎn)移。(2)元電荷e=1.6×10-19C,所有物體的帶電量都是元電荷的整數(shù)倍。(3)使物體帶電的方法有三種:接觸起電、摩擦起電、感應(yīng)起電,無論哪種方法,都是電荷在物體之間的轉(zhuǎn)移或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,電荷的總量是不變。(4)電荷守恒定律44.庫侖定律A(1)庫侖定律的成立條件:真空中靜止的點電荷。(2)帶電體可以當作點電荷的條件:假如帶電體間距離比它們自身線度的大小大得多,以至帶電體的形狀和大小對互相作用力的影響可以忽略不計,這樣的帶電體可以當作點電荷。(3)定律的內(nèi)容:真空中兩個靜止的點電荷之間的互相作用力,跟它們電荷量的乘積成正比,跟它們距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。(4)表達式:,k=9×109N·m2/c2(當兩物體間距很小時,不可以直接使用該公式進行計算).45.電場電場強度電場線A(1)電場:存在于電荷周邊的特殊物質(zhì)。實物和場是物質(zhì)存在的兩種方式。(2)電場強度的定義:放入電場中某點的電荷所受到的電場力跟它的電量的比值。表達式:E=F/q電場強度的單位是N/C。電場強度的大小與放入電場中的試探電荷無關(guān),只由電場自身決定。(3)電場強度方向的規(guī)定:電場中某點的電場強度的方向跟正電荷在該點受的電場力的方向相同,跟負電荷在該點受的電場力的方向相反。(4)電場線的特點:(1)電場線從正電荷或無窮遠出發(fā),終止于無限遠或負電荷;(2)電場線在電場中不會相交;(3)電場越強的地方,電場線越密,因此電場線線不僅能形象地表達電場的方向,還能大體地表達電場強度的相對大小。電場線是假象曲線,而電場是真實存在的。恒定電流電路基本概念和定律一、電流、電阻和電阻定律1.電流:電荷的定向移動形成電流.(1)形成電流的條件:內(nèi)因是有自由移動的電荷,外因是導(dǎo)體兩端有電勢差.(2)電流強度:通過導(dǎo)體橫截面的電量Q與通過這些電量所用的時間t的比值。(定義)I=Q/t①I=Q/t;假設(shè)導(dǎo)體單位體積內(nèi)有n個電子,電子定向移動的速率為v,假若導(dǎo)體單位長度有N個電子,則I=Nesv.②表達電流的強弱,是標量.但有方向,規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向.在外電路中正
→負,內(nèi)電路中負
→正③單位是:安、毫安、微安1A=103mA=106μA=4\*GB3④區(qū)分兩種速率:電流傳導(dǎo)速率(等于光速)和電荷定向移動速率(機械運動速率)。2.電阻、電阻定律(1)電阻:加在導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流強度的比值。R=(定義)(比值定義);U-I圖線的斜率導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體自身的性質(zhì)決定的,與U.I無關(guān).(2)電阻定律:溫度一定期導(dǎo)體的電阻R與它的長度L成正比,與它的橫截面積S成反比。R=(決定)(3)電阻率:電阻率ρ是反映材料導(dǎo)電性能的物理量,由材料決定,但受溫度的影響.IIOUOIU1212R1<R2R1>R2二、部分電路歐姆定律(1)內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟它的電阻R成反比。(2)公式:(3)合用范圍:合用于金屬導(dǎo)體、電解液導(dǎo)體,不合用于空氣導(dǎo)體和某些半導(dǎo)體器件.(4)圖象:導(dǎo)體的伏安特性曲線-------導(dǎo)體中的電流隨隨導(dǎo)體兩端電壓變化圖線,叫導(dǎo)體的伏安特性曲線。例如U~I圖象。注意:①我們解決問題時,一般認為電阻為定值,不可由R=U/I認為電阻R隨電壓大而大,隨電流大而小.②I、U、R必須是相應(yīng)關(guān)系(相應(yīng)于同一段電路).即I是過電阻的電流,U是電阻兩端的電壓.三、電功、電功率1.電功:電流做功的實質(zhì):電場力移動電荷做功,(只有力才干做功);電荷的電勢能其它形式的能。電流做功的過程是電能其它形式的能的過程.單位:J;kwh電場力做的功W=qU=UIt=I2Rt=U2t/R(只適于純電阻電路)2.電功率:電流做功的快慢,即電流通過一段電路電能轉(zhuǎn)化成其它形式能對電流做功的總功率,P=UI;單位:w;3.焦耳定律:電流通過一段只有電阻元件的電路時,在t時間內(nèi)的熱量Q=I2Rt.4.電功率與熱功率之間的關(guān)系純電阻電路中,電功率等于熱功率,非純電阻電路中,電功率只有一部分轉(zhuǎn)化成熱功率.純電阻電路:電路中只有電阻元件,如電熨斗、電爐子等.非純電阻電路:電機、電風(fēng)扇、電解槽等,其特點是電能只有一部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能.規(guī)律方法(1)用電器正常工作的條件:①用電器兩端的實際電壓等于其額定電壓.②用電器中的實際電流等于其額定電流③用電器的實際電功率等于其額定功率.由于以上三個條件中的任何一個得到滿足時,其余兩個條件必然滿足,因此它們是用電器正常工作的等效條件.(2)用電器接入電路時:①純電阻用電器接入電路中,若無特別說明,應(yīng)認為其電阻不變.②用電器實際功率超過其額定功率時,認為它將被燒毀.串、并聯(lián)及混聯(lián)電路一、串聯(lián)電路①電路中各處電流相同.I=I1=I2=I3=……②串聯(lián)電路兩端的電壓等于各電阻兩端電壓之和.U=U1+U2+U3……③串聯(lián)電路的總電阻等于各個導(dǎo)體的電阻之和,即R=R1+R2+…+Rn④串聯(lián)電路中各個電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比(串聯(lián)電阻具有分壓作用——制電壓表),即⑤串聯(lián)電路中各個電阻消耗的功率跟它的阻值成正比,即注意:=1\*GB2⑴允許通過的最大電流=各串聯(lián)電阻額定電流的最上值;允許加的最大電壓=允許通過的最大電流×R總=2\*GB2⑵電路的總功率=各電阻消耗的功率之和.二、并聯(lián)電路①并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相同.U=U1=U2=U3……②并聯(lián)電路總電路的電流等于各支路的電流之和I=I1+I2+I3=……③并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各個導(dǎo)體的電阻的倒數(shù)之和。n個相同的電阻R并聯(lián)R總=;總電阻比任一支路電阻小兩個支路時R總=特別注意:在并聯(lián)電路中增長支路條數(shù),總電阻變小三個支路時R總=增長任一支路電阻,總電阻增大④并聯(lián)電路中通過各個電阻的電流跟它的阻值成反比(并聯(lián)電阻具有分流作用——改裝電流表),即I1R1=I2R2=…=InRn=U.支路電阻越小,通過的電流越大。⑤并聯(lián)電路中各個電阻消耗的功率跟它的阻值成反比,即P1R1=P2R2=…=PnRn=U2.注意:=1\*GB2⑴幾條支路并聯(lián),允許加的最大電壓=和支路額定電壓的最小值;總=2\*GB2⑵電路的總功率=各電阻消耗的功率之和閉合電路的歐姆定律一、電源1.電源:是將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置.2.電動勢:單位:V。非靜電力搬運電荷所做的功跟搬運電荷電量的比值,E=W/q。表達電源把其它形式的能電能本領(lǐng)的大小,等于電路中通過1C電量時電源所提供的電能的數(shù)值在數(shù)值上=電源沒有接入電路時兩極板間的電壓,內(nèi)外電路上電勢降落之和E=U外+U內(nèi).3.電動勢是標量.要注意電動勢不是電壓;電動勢電勢差物理意義反映電源內(nèi)部非靜電力做功把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的情況反映電路中電場力做功把電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的情況定義式E=W/qW為電源的非靜電力把正電荷從電源內(nèi)由負極移到正極所做的功U=W/qW為電場力把正電荷從電源外部由正極移到負極所做的功量度式E=IR+Ir=U外+U內(nèi)U=IR測量動用歐姆定律間接測量用伏特表測量決定因素與電源的性質(zhì)有關(guān)與電源、電路中的用電器有關(guān)特殊情況當電源斷開時路端電壓值=電源的電動勢(I=0)二、閉合電路的歐姆定律(對于給定電源:一般認為E,r不變,但電池用久后,E略變小,r明顯增大。)(1)內(nèi)、外電路①內(nèi)電路:電源兩極(不含兩極)以內(nèi),如電池內(nèi)的溶液、發(fā)電機的線圈等.內(nèi)電路的電阻叫做內(nèi)電阻r.內(nèi)電路分得的電壓稱為內(nèi)電壓,②外電路:電源兩極間涉及用電器和導(dǎo)線等,外電路的電阻叫做外電阻R,外電路分得的電壓稱為外電壓(在電閉合電路中兩源兩極的電壓是外電壓)(2)閉合電路的歐姆定律合用條件:純電阻電路①內(nèi)容:閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比,與內(nèi)、外電路的電阻之和成反比,即I=E/(R+r)研究閉合電路,重要物理量有E、r、R、I、U,前兩個是常量,后三個是變量。②表達形式:③討論:1外電路斷開時(I=0),路端電壓等于電源的電動勢(即U=E);而這時用電壓表測量時,其讀數(shù)略小于電動勢(有薄弱電流)2外電路短路時(R=0,U=0)電流最大I短=E/r(一般不允許這種情況,會把電源燒壞)(3)路端電壓跟負載的關(guān)系①路端電壓:外電路的電勢降落,也就是外電路兩端的電壓.U=E-Ir,路端電壓隨著電路中電流的增大而減小;路端電壓隨外電阻變化的情況:R↓→I↑→U↓,反之亦然。②電源的外特性曲線——路端電壓U隨電流I變化的圖象:(U一I關(guān)系圖線)圖象的函數(shù)表達:U=E-Ir當外電路斷路時(即R→∞,I=0),縱軸上的截距表達電源的電動勢E(E=U端);當外電路短路時(R=0,U=0),橫坐標的截距表達電源的短路電流I短=E/r;圖線的斜率的絕對值為電源的內(nèi)電阻.某點縱坐標和橫坐標值的乘積為電源的輸出功率,在圖中的那塊矩形的“面積”表達電源的輸出功率,該直線上任意一點與原點連線的斜率表達該狀態(tài)時外電阻的大小;當U=E/2(即R=r)時,P出最大。η=50%注意:坐標原點是否都從零開始:若縱坐標上的取值不從零開始取,則該截距不表達短路電流。(4).閉合電路的輸出功率①電源的總功率:P總=IE=IU外十IU內(nèi)=IU+I2r,(閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等,所以由E=U外+U內(nèi))②電源的輸出功率與電路中電流的關(guān)系:P=U×I;當I↑時U↓,當I↓時U↑,表白UI有極值存大。當時,電源的輸出功率最大,③電源的輸出功率與外電路電阻的關(guān)系:(等效于如圖所示的電路)當R=r時(I=E/2r),電源有最大輸出功率:結(jié)論:當外電路的電阻等于電源的內(nèi)阻時,電源的輸出功率最大。要使電路中某電阻R的功率最大;條件R=電路中其余部分的總電阻例:電阻R的功率最大條件是:R=R0+r輸出功率隨外電阻R變化的圖線(如圖所示);由圖象可知,=1\*ROMANI.相應(yīng)于電源的非最大輸出功率P可以有兩個不同的外電阻Rl和R2,不難證明.=2\*ROMANII.當R<r時,若R增大,則P出增大;當R>r時,若R增大,則P出減小.=4\*GB3④電源內(nèi)阻上的熱功率:P內(nèi)=U內(nèi)I=I2r。=5\*GB3⑤電源的供電效率當電源的輸出功率達最大時,η=50%。(5)電源的外特性曲線和導(dǎo)體的伏安特性曲線=1\*GB2⑴聯(lián)系:它們都是電壓和電流的關(guān)系圖線;=2\*GB2⑵區(qū)別:它們存在的前提不同,遵循的物理規(guī)律不同,反映的物理意義不同;=1\*GB3①電源的外特性曲線:在電源的電動勢用內(nèi)阻r一定的條件下,通過改變外電路的電阻R使路端電壓U隨電流I變化的圖線,遵循閉合電路歐姆定律。U=E-Ir,圖線與縱軸的截距表達電動勢E,斜率的絕對值表達內(nèi)阻r。=2\*GB3②導(dǎo)體的伏安特性曲線:在給定導(dǎo)體(電阻R)的條件下,通過改變加在導(dǎo)體兩端的電壓而得到的電流I隨電壓U變化的圖線;UoUoIEU0M(I0,U0)βαbaNI0Im圖線斜率的倒數(shù)值表達導(dǎo)體的電阻R。右圖中a為電源的U-I圖象;b為外電阻的U-I圖象;兩者的交點坐標表達該電阻接入電路時電路的總電流和路端電壓;該點和原點之間的矩形的面積表達輸出功率;a的斜率的絕對值表達內(nèi)阻大?。籦的斜率的絕對值表達外電阻的大小;當兩個斜率相等時(即內(nèi)、外電阻相等時圖中矩形面積最大,即輸出功率最大(可以看出當時路端電壓是電動勢的一半,電流是最大電流的一半)。導(dǎo)體的伏安特性曲線-------導(dǎo)體中的電流隨隨導(dǎo)體兩端電壓變化圖線,叫導(dǎo)體的伏安特性曲線。區(qū)分三種圖線:電源的外特性曲線——路端電壓U隨電流I變化的圖象:(U一I關(guān)系圖線)輸出功率隨外電阻R變化的圖線規(guī)律方法1、電路結(jié)構(gòu)分析電路的基本結(jié)構(gòu)是串聯(lián)和并聯(lián),分析混聯(lián)電路常用的方法是:節(jié)點法:把電勢相等的點,看做同一點.回路法:按電流的途徑找出幾條回路,再根據(jù)串聯(lián)關(guān)系畫出等效電路圖,從而明確其電路結(jié)構(gòu)其普遍規(guī)律是:=1\*GB3①凡用導(dǎo)線直接連接的各點的電勢必相等(涉及用不計電阻的電流表連接的點)。=2\*GB3②在外電路,沿著電流方向電勢減少。=3\*GB3③凡接在同樣兩個等勢點上的電器為并聯(lián)關(guān)系。=4\*GB3④不加聲明的情況下,不考慮電表對電路的影響。2、電表的改裝:電流計改裝成各種表,關(guān)健在于原理(1)靈敏電流表(也叫靈敏電流計):符號為G,用來測量薄弱電流,電壓的有無和方向.其重要參數(shù)有三個:一方面要知:微安表的內(nèi)阻Rg、滿偏電流Ig、滿偏電壓Ug。滿偏電流Ig即靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流,也叫靈敏電流表的電流量程.滿偏電壓Ug靈敏電流表通過滿偏電流時加在表兩端的電壓.以上三個參數(shù)的關(guān)系Ug=IgRg.其中Ig和Ug均很小,所以只能用來測量薄弱的電流或電壓.采用半偏法先測出表的內(nèi)阻;最后要對改裝表進行較對。(2)半值分流法(也叫半偏法)測電流表的內(nèi)阻,其原理是:當S1閉合、S2打開時:當S2再閉合時:,聯(lián)立以上兩式,消去E可得:得:可見:當R1>>R2時,有:(3)電流表:符號A,用來測量電路中的電流,并聯(lián)電阻分流原理.如圖所示為電流表的內(nèi)部電路圖,設(shè)電流表量程為I,擴大量程的倍數(shù)n=I/Ig,由并聯(lián)電路的特點得:(n為量程的擴大倍數(shù))內(nèi)阻,由這兩式子可知,電流表量程越大,Rg越小,其內(nèi)阻也越小.(4)電壓表:符號V,用來測量電路中兩點之間的電壓.串聯(lián)電阻分壓原理如圖所示是電壓表內(nèi)部電路圖.設(shè)電壓表的量程為U,擴大量程的倍數(shù)為n=U/Ug,由串聯(lián)電路的特點,得:(n為量程的擴大倍數(shù))電壓表內(nèi)阻,由這兩個式子可知,電壓表量程越大,分壓電阻就越大,其內(nèi)阻也越大.(5)改為歐姆表的原理兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏,得Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測電阻Rx后通過電表的電流為Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx相應(yīng),因此可指示被測電阻大?。?)非抱負電表對電路的影響不能忽略,解題時應(yīng)把它們看作是能顯示出自身電壓或電流的電阻器.①用電壓表測得的電壓事實上是被測電路與電壓表并聯(lián)后兩端的電壓,由于電壓表內(nèi)阻不也許無限大,因此測得的電壓總比被測電路兩端的實際電壓小,表的內(nèi)阻越大,表的示數(shù)越接近于實際電壓值.②用電流表測得的電流,實質(zhì)上是被測量的支路(或干路)串聯(lián)一個電阻(即電流表內(nèi)阻)后的電流.因此,電流表內(nèi)阻越小,表的示數(shù)越接近于真實值.規(guī)律方法1、動態(tài)電路的分析與計算(高考熱點)動態(tài)電路變化的分析是根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì),來分析電路中某一電阻變化而引起的整個電路中各部分電學(xué)量的變化情況,常見方法如下:(1)程序法:基本思緒是“部分→整體→部分”部分電路歐姆定律各部分量的變化情況局部變化R總I總先討論電路中不變部分(如:r)最后討論變化部分局部變化再討論其它(2)直觀法:即直接應(yīng)用“部分電路中R、I、U的關(guān)系”中的兩個結(jié)論。=1\*GB3①任一個R增必引起通過該電阻的電流減小,其兩端電壓UR增長.(局部電阻自身電流、電壓)=2\*GB3②任一個R增必引起與之并聯(lián)支路電流I并增長;與之串聯(lián)支路電壓U串減?。ǚQ串反并同法)總結(jié)規(guī)律如下:①總電路上R增大時總電流I減小,路端電壓U增大;②變化電阻自身和總電路變化規(guī)律相同;③和變化電阻有串聯(lián)關(guān)系(通過變化電阻的電流也通過該電阻)的看電流(即總電流減小時,該電阻的電流、電壓都減小);④和變化電阻有并聯(lián)關(guān)系的(通過變化電阻的電流不通過該電阻)看電壓(即路端電壓增大時,該電阻的電流、電壓都增大)。(3)極限法:即因變阻器滑動引起電路變化的問題,可將變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論。(4)特殊值法:對于某些雙臂環(huán)路問題,可以采用代入特殊值去鑒定,從而找出結(jié)論。當R=r時,電源輸出功率最大為Pmax=E2/4r而效率只有50%,2、電路故障分析與黑盒子問題閉合電路黑盒。其解答環(huán)節(jié)是:①將電勢差為零的兩接線柱短接,假如黑盒內(nèi)只有電阻,分析時,從阻值最小的兩點間開始。②在電勢差最大的兩接線柱間畫電源③根據(jù)題給測試結(jié)果,分析計算各接線柱之間的電阻分派,并將電阻接在各接線柱之間。=4\*GB3④斷路點的鑒定:當由純電阻組成的串聯(lián)電路中僅有一處發(fā)生斷路故障時,用電壓表就可以方便地鑒定斷路點:凡兩端電壓為零的用電器或?qū)Ь€是無端障的;兩端電壓等于電源電壓的用電器或?qū)Ь€發(fā)生了斷路。3、電路中的能量關(guān)系的解決要搞清以下概念:(1)電源的功率。電源消耗的功率、化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓β?、整個電路消耗的功率都是指εI或I2(R外+r)(2)電源的輸出功率、外電路消耗的功率都是指:IU或Iε一I2r或I2R外(3)電源內(nèi)阻消耗的功率:I2r(4)整個電路中P電源=P外十P內(nèi)4、含電容器電路的分析與計算電容器是一個儲存電能的元件.在直流電路中,當電容器充放電時,電路里有充放電電流,一旦電路達成穩(wěn)定狀態(tài),電容器在電路中就相稱于一個阻值無限大(只考慮電容器是抱負的不漏電的情況)的元件,在電容器處電路看作是斷路,簡化電路時可去掉它.簡化后若規(guī)定電容器所帶電荷量時,可在相應(yīng)的位置補上.分析和計算具有電容器的直流電路時,需注意以下幾點:(1)電路穩(wěn)定后,由于電容器所在支路無電流通過.所以在此支路中的電阻上無電壓降,因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端的電壓.(2)當電容器和用電器并聯(lián)后接入電路時,電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)用電器兩端的電壓相等.(3)電路的電流、電壓變化時,將會引起電容器的充(放)電.假如電容器兩端電壓升高,電容器將充電,假如電壓減少,電容器將通過與它并聯(lián)的電路放電.電容器兩根引線上的電流方向總是相同的,所以要根據(jù)正極板電荷變化情況來判斷電流方向。⑷假如變化前后極板帶電的電性相同,那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量的差;假如變化前后極板帶電的電性改變,那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之和。電學(xué)實驗專題(一)測電動勢和內(nèi)阻(1)直接法:外電路斷開時,用電壓表測得的電壓U為電動勢E;U=E(2)通用方法:伏安法測要考慮表自身的電阻,有內(nèi)外接法;=1\*GB3①單一組數(shù)據(jù)計算,誤差較大=2\*GB3②應(yīng)當測出多組(u,I)值,最后算出平均值=3\*GB3③作圖法解決數(shù)據(jù),(u,I)值列表,在u--I圖中描點,最后由u--I圖線求出較精確的E和r。(3)特殊方法(一)即計算法:畫出各種電路圖(一個電流表和兩個定值電阻)(一個電流表及一個電壓表和一個滑動變阻器)(一個電壓表和兩個定值電阻)(二)測電源電動勢ε和內(nèi)阻r有甲(內(nèi)接)、乙(外接)兩種接法,如圖甲法中:不考慮電流表分壓的影響,但是要考慮電壓表分流。所測得ε和r都比真實值小,ε/r測=ε測/r真;乙法中:不考慮電壓表分流的影響,但是要考慮電流表分壓。ε測=ε真,且r測=r+rA。(三)電源電動勢ε也可用兩阻值不同的電壓表A、B測定,單獨使用A表時,讀數(shù)是UA,單獨使用B表時,讀數(shù)是UB,用A、B兩表測量時,讀數(shù)是U,則ε=UAUB/(UA-U)。結(jié)論:電源內(nèi)阻小的時候,用內(nèi)接法;用外接法測的誤差總比內(nèi)接法測來得大。測電源內(nèi)阻用內(nèi)接法如圖甲;測電動勢用外接法,如圖乙。電阻的測量=1\*GB3①伏安法測:要考慮表自身的電阻,有內(nèi)外接法;多組(u,I)值,列表由u--I圖線求。如何用作圖法解決數(shù)據(jù)=2\*GB3②歐姆表測:測量原理兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏,得Ig=E/(r+Rg+Ro)?
接入被測電阻Rx后通過電表的電流為Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)?
由于Ix與Rx相應(yīng),因此可指示被測電阻大小使用方法:機械調(diào)零、選擇量程(大到小)、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù)時注意擋位(即倍率)、撥off擋。
注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。=3\*GB3③電橋法測:=4\*GB3④半偏法測表電阻:斷s2,調(diào)R1使表滿偏;閉s2,調(diào)R2使表半偏.則R表=R2;GGR2S2R1S1R1SVR2電學(xué)實驗專題(二)電阻的測量電路設(shè)計的基本原則是:安全性好,誤差小,儀器少,耗電少,操作方便.實驗電路----可分為兩部分:測量電路和供電電路.一、測量電路兩種方法(內(nèi)、外接法)記憶決調(diào)“內(nèi)”字里面有一個“大”字類型電路圖R測與R真比較條件計算比較:知RvRA及Rx大體值時內(nèi)AAVR大R測==RX+RA>RX適于測大電阻Rx>外AVAVRx小R測=<Rx適于測小電阻RX<測量電路(內(nèi)、外接法)有三種方法=1\*GB3①直接比較法:Rx與Rv、RA粗略比較:當Rx>>RA時用內(nèi)接法,當Rx<<Rv時用外接法.=2\*GB3②臨界值計算法(計算比較法):Rx與(為臨界值)比較:當時內(nèi)、外接法均可.當,(即Rx為大電阻)時用內(nèi)接法;當時,用電流表內(nèi)接法.當(即Rx為小電阻)時用外接法;當時,用電流表外接法;=3\*GB3③測試判斷法(實驗判斷法):當Rx,RA,Rv大約值都不清楚時用此法.“誰變化大,電阻就與誰近”如圖所示,將單刀雙擲開關(guān)S分別接觸a點和b點,與a接時(I1;u1);與b接時(I2;u2)若I有較大變化(即)說明v有較大電流通過(分流影響較大),采用內(nèi)接法若u有較大變化(即)說明A有較強的分壓作用(分壓影響較大),采用外接法說明:在測定金屬電阻率電路中,由于電阻絲電阻較小,所以實驗室采用電流表外接法;在測電池的電動勢和內(nèi)電阻,通常只采用電流表內(nèi)接法.(對R來說)二、供電電路(限流式、調(diào)壓式)電路由測量電路和供電電路兩部分組成,其組合以減小誤差,調(diào)整解決數(shù)據(jù)兩方便電路圖電壓變化范圍電流變化范圍優(yōu)勢選擇方法限流~E~電路簡樸附加功耗小Rx比較小、R滑比較大,R滑全>n倍的Rx通電前調(diào)到最大調(diào)壓0~E0~電壓變化范圍大規(guī)定電壓連續(xù)可調(diào)并從0開始變化Rx比較大、R滑比較小R滑全>Rx/2通電前調(diào)到最小以“供電電路”來控制“測量電路”:采用“以小控大、以大控小”的原則R滑唯一:比較R滑與Rx控制電路Rx<R滑<10Rx限流方式分壓接法R滑≈Rx兩種均可,從節(jié)能角度選限流R滑不唯一:實難規(guī)定擬定控制電路R滑實驗規(guī)定:=1\*GB3①負載兩端電壓變化范圍大。=2\*GB3②負載兩端電壓規(guī)定從0開始變化。=3\*GB3③電表量程較小而電源電動勢較大。有以上3種規(guī)定都采用調(diào)壓供電。無特殊規(guī)定都采用限流供電特殊問題中還要根據(jù)電壓表和電流表量程以及電阻允許通過的最大電流值來反復(fù)推敲,以便能減小誤差的連接方式為好.電路設(shè)計具有培養(yǎng)和檢查發(fā)明性思維能力、分析綜合能力以及實驗?zāi)芰Φ榷喾矫娴哪芰Φ奶攸c,它涉及測量電阻值Rx、電阻率ρ,電功率p和電源電動勢E、內(nèi)阻r.有下列幾種情況的一定要用分壓法:(1)被調(diào)節(jié)的用電器的電壓或電流一定要從0開始連續(xù)調(diào)節(jié)(2)采用限流電路時,電路中的最小電流仍超過電表量程或超過元件允許的最大電流時(3)在給予的滑動變阻器的電阻遠小于用電器的電阻時在可用分壓法也可用限流法時,用限流法一般節(jié)省能耗,連線方便。但是在不強調(diào)能耗的情況下,絕大多數(shù)都可用分壓法。分壓法更要考慮變阻器的最大電流不得超過其限度二、選實驗試材(儀表)選用和電路實物圖連接,(1)儀器的選擇一般應(yīng)考慮三方面因素:(原則:表不超程、電器不超壓)=1\*GB3①安全因素,如通過電源和電阻的電流不能超過其允許的最大電流.=2\*GB3②誤差因素,如選用電表量程應(yīng)考慮盡也許減小測量值的相對誤差;選量程的原則:電壓表、電流表盡也許使指針接近滿刻度的中間量程,其指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/3~2/3之間;使用歐姆表測電阻時宜選用指針盡也許在中間刻度附近的倍率擋位.選擇滑動變阻器要考慮它的額定電流,然后對采用分壓法的滑動變阻器選總阻值較小的,對采用限流法的滑動變阻器的總阻值選比電路中的電阻稍大些為好。對于滑動頭稍有移動,使電流、電壓有很大變化的,不宜采用。=3\*GB3③便于操作,如選用滑動變阻器時應(yīng)考慮對外供電電壓的變化范圍既能滿足實驗規(guī)定,又便于調(diào)節(jié),滑動變阻器調(diào)節(jié)時應(yīng)用到大部分電阻線,否則不便于操作.方法:先估算電路中最大值,初定儀器的規(guī)格和接法;再算的變化范圍,擬定限流還是調(diào)壓供電,和滑動變阻器規(guī)格。(2)選擇儀器的一般環(huán)節(jié)是:根據(jù)實驗規(guī)定設(shè)計合理的實驗電路;根據(jù)電路選擇滑動變阻器;選定電源,選擇電壓表和電流表以及所用的量程.(3)連接實物圖的基本方法是:按題設(shè)實驗規(guī)定先畫電路圖,能把實物組裝連接成實驗電路。連接各元件(按先串再并的連線順序);精心按排操作環(huán)節(jié),過程中需要測?物理量,結(jié)果表達式中各符號的含義.①畫出實驗電路圖;②分析各元件連接方式(先串再并的連線順序),明確電表量程;③畫線連接各元件,一般先從電源正極開始,到開關(guān),再到滑動變阻器等,先畫主電路,正極開始按順序以單線連接方式將主電路元件依次串聯(lián),后把并聯(lián)無件并上。(按順序以單線連接方式將主電路中要串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來;另一方面將要并聯(lián)的元件再并聯(lián)到電路中去);畫線連接各元件,鉛筆先畫,查實無誤后,用鋼筆填。連接完畢,應(yīng)進行檢查,檢查電路也應(yīng)對照電路圖按照連線的方法和順序進行.(4)注意事項:表的量程選對,正負極不能接錯;導(dǎo)線應(yīng)接在接線柱上,且不能分叉;不能用鉛筆畫用伏安法測小電珠的伏安特性曲線:測量電路用外接法,供電電路用調(diào)壓供電。(5)實物圖連線技術(shù)無論是分壓接法還是限流接法都應(yīng)當先把伏安法部分接好;即:先接好主電路(供電電路).對限流電路,只需用筆畫線當作導(dǎo)線,從電源正極開始,把電源、電鍵、滑動變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來即可(注意電表的正負接線柱和量程,滑動變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處)。對分壓電路,應(yīng)當先把電源、電鍵和滑動變阻器的所有電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來,然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭,比較該接頭和滑動觸頭兩點的電勢高低,根據(jù)伏安法部分電表正負接線柱的情況,將伏安法部分接入該兩點間。實物連線的總思緒畫出電路圖→分壓(滑動變阻器的下兩個接線柱一定連在電源和電鍵的兩端)電表的正負接線柱連滑動變阻器→限流(一般連上一接線柱和下一接線柱)→連接總回路:總開關(guān)一定接在干路中abA1abA1AA2PEr補充:滑動變阻器的兩種特殊接法(要特別引起重視):⑴右圖電路中,當滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑向b端的過程中,到達中點位置時外電阻最大,總電流最小。所以電流表A的示數(shù)先減小后增大;可以證明:A1的示數(shù)一直減小,而A2的示數(shù)一直增大。IIRXabUPIXI/r⑵右圖電路中,設(shè)路端電壓U不變。當滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑向b端的過程中,總電阻逐漸減?。豢傠娏鱅逐漸增大;RX兩端的電壓逐漸增大,電流IX也逐漸增大(這是實驗中常用的分壓電路的原理);滑動變阻器r左半部的電流I/先減小后增大。在”伏安法測電阻”和“伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,一般選用總阻值較小的滑動變阻器,前者可方便調(diào)節(jié),由于電阻絲的電阻很?。缓笳呖蓽p少誤差,由于它與大阻值的電壓表并聯(lián),使流過電壓表的電流較小,電流表測的值更接近干路上的總電流。此外這兩個實驗的電壓與電流都不大,電表量程一般取3V與0.6A的量程。電路故障問題的分類解析1.常見的故障現(xiàn)象斷路:是指電路兩點間(或用電器兩端)的電阻無窮大,此時無電流通過,若電源正常時,即用電壓表兩端并聯(lián)在這段電路(或用電器)上,指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),則該段電路斷路,如電路中只有該一處斷路,整個電路的電勢差所有降落在該處,其它各處均無電壓降落(即電壓表不偏轉(zhuǎn))。短路:是指電路兩點間(或用電器兩端)的電阻趨于零,此時電路兩點間無電壓降落,用電器實際功率為零(即用電器不工作或燈不亮,但電源易被燒壞)2.檢查電路故障的常用方法電壓表檢查法:當電路中接有電源時,可以用電壓表測量各部分電路上的電壓,通過對測量電壓值的分析,就可以擬定故障。在用電壓表檢查時,一定要注意電壓表的極性對的和量程符合規(guī)定。電流表檢查法:當電路中接有電源時,可以用電流表測量各部分電路上的電流,通過對測量電流值的分析,就可以擬定故障。在用電流表檢查時,一定要注意電流表的極性對的和量程符合規(guī)定。歐姆表檢查法:當電路中斷開電源后,可以運用歐姆表測量各部分電路的電阻,通過對測量電阻值的分析,就可以擬定故障。在用歐姆表檢查時,一定要注意切斷電源。試電筆檢查法:對于家庭用電線路,當出現(xiàn)故障時,可以運用試電筆進行檢查。在用試電筆檢查電路時,一定要用手接觸試電筆的上金屬體。電學(xué)實驗專題(三)多用電表的使用與讀數(shù)1.多用電表的讀數(shù)電流表、電壓表的刻度是均勻的,讀數(shù)時應(yīng)注意量程;歐姆表的刻度是不均勻的,讀數(shù)時應(yīng)注意乘倍率。2.多用電表使用的幾個注意事項(1)電流的流向:由于使用多用電表時不管測量什么,電流都要從電表的“+”插孔(紅表筆)流入,從“-”插孔(黑表筆)流出,所以使用歐姆擋時,多用電表內(nèi)部電池的正極接的是黑表筆,負極接的是紅表筆。(2)要區(qū)分“機械零點”與“歐姆零點”:“機械零點”在表盤刻度左側(cè)“0”位置,斷電的時候用表盤下邊中間的指針定位螺絲調(diào)整;“歐姆零點”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置,打開電源表筆短接用歐姆調(diào)零旋鈕調(diào)整。(3)測電阻時每變換一次擋位,都要重新進行歐姆調(diào)零。(4)選倍率:測量前應(yīng)根據(jù)估計阻值選用適當?shù)膿跷?。由于歐姆擋的刻度不均勻,使用歐姆擋測電阻時,指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都有較大誤差,通常只使用表盤中間的一段刻度范圍。(5)測電阻時要將電阻與其他元件斷開。測電阻時不要用手接觸多用電表的表筆。(6)多用電表使用完畢應(yīng)將選擇開關(guān)旋至“OFF”擋或交流電壓最高擋。?電路習(xí)題1.(2023·北京理綜)如圖所示,其中電流表A的量程為0.6A,表盤均勻劃分為30個小格,每一小格表達0.02A;R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的eq\f(1,2);R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍.若用電流表A的表盤刻度表達流過接線柱1的電流值,則下列分析對的的是()A.將接線柱1、2接入電路時,每一小格表達0.04AB.將接線柱1、2接入電路時,每一小格表達0.02AC.將接線柱1、3接入電路時,每一小格表達0.06AD.將接線柱1、3接入電路時,每一小格表達0.01A含容電路問題2.(2023·全國卷Ⅱ)阻值相等的四個電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定期,C所帶的電荷量為Q1;閉合開關(guān)S,電流再次穩(wěn)定后,C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為()A.eq\f(2,5)B.eq\f(1,2)C.eq\f(3,5)D.eq\f(2,3)3.(2023·湖南瀏陽一中月考)在如圖所示的電路中,當閉合開關(guān)S后,若將滑動變阻器的滑片P向下調(diào)節(jié),則對的的是()A.電壓表和電流表的示數(shù)都增大B.燈L2變暗,電流表的示數(shù)減小C.燈L1變亮,電壓表的示數(shù)減?。模疅鬖2變亮,電容器的帶電量增長4.(2023·遼寧沈陽高三質(zhì)量監(jiān)測)如圖所示的電路,R1、R2、R3是定值電阻,R4是滑動變阻器,電源內(nèi)阻不可忽略。閉合開關(guān),在電路穩(wěn)定后,將滑動變阻器的滑動觸頭由中點向上移動的過程中()A.電壓表達數(shù)變小B.電容器放電C.電源的總功率變小D.通過滑動變阻器的電流變大5.(2023·陜西西安一中模擬)(多選)如圖所示,I為電流表達數(shù),U為電壓表達數(shù),P為定值電阻R2消耗的功率,Q為電容器C所帶的電荷量,W為電源通過電荷量q時電源做的功。當變阻器滑動觸頭向右緩慢滑動過程中,下列圖象能對的反映各物理量關(guān)系的是()解析AB變阻器滑動觸頭向右緩慢滑動過程中,接入電路的電阻減小,電路中電流增大,R2消耗的功率為P=I2R,P∝I2,故A對的;電容器C的電壓UC=E-I(R2+r),電荷量Q=CUC=C[E-I(R2+r)],則eq\f(ΔQ,ΔI)=-C(R2+r),保持不變,則Q-I圖象是向下傾斜的直線,故B對的;電壓表達數(shù)U=E-Ir,U-I圖象應(yīng)是向下傾斜的直線,故C錯誤;電源通過電荷量q時電源做的功W=qE,E是電源的電動勢,則W-I是過原點的直線,故D錯誤。6.(2023·黑龍江雙鴨山一中考試)如圖,電路中電源電動勢為3.0V,內(nèi)阻不計,L1、L2、L3為三個相同規(guī)格的小燈泡,小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。當開關(guān)閉合后,下列說法中對的的是()A.L1的電流為L2電流的2倍B.L3的電阻約為0.33ΩC.L3的電功率約為1.20WD.L2和L3的總電功率約為3W7.(2023·河北衡水冀州中學(xué)一輪)(多選)如圖所示電路中,電源電動勢為E內(nèi)阻為r,當滑動變阻器R2滑動端向右滑動后,抱負電流表A1、A2的示數(shù)變化量的絕對值分別為ΔI1、ΔI2,抱負電壓表達數(shù)變化量的絕對值為ΔU。下列說法中對的的是()A.電壓表V的示數(shù)減小B.電流表A2的示數(shù)變小C.ΔU與ΔI1比值一定小于電源內(nèi)阻rD.ΔU與ΔI2比值一定小于電源內(nèi)阻r解析BC當滑動變阻器滑動端向右滑動后,變阻器接入電路的電阻增大,外電路總電阻增大,則總電流減小,所以電流表A2的示數(shù)減小。根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點分析可知,并聯(lián)部分電壓增大,即電壓表V的示數(shù)增大,故A錯誤,B對的;根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律I2=I1+I,A2的示數(shù)I2變小,通過定值電阻R1的電流增大,則A1的示數(shù)I1變小,所以ΔI1一定大于ΔI2。電壓表測量路端電壓,根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E-I2r可知,eq\f(ΔU,ΔI2)=r,而ΔI1大于ΔI2,所以eq\f(ΔU,ΔI1)<r,故D錯誤,C對的。電流元問題8.(2023·安徽理綜,17,6分)(難度★★)一根長為L,橫截面積為S的金屬棒,其材料的電阻率為ρ,棒內(nèi)單位體積自由電子數(shù)為n,電子的質(zhì)量為m,電荷 量為e.在棒兩端加上恒定的電壓時,棒內(nèi)產(chǎn)生電流,自由電子定向運動的平均速率為v,則金屬棒內(nèi)的電場強度大小為()A.eq\f(mv2,2eL) B.eq\f(mv2Sn,e) C.ρnev D.eq\f(ρev,SL)解析:歐姆定律I=eq\f(U,R),電流的微觀表達式I=neSv,電阻定律R=ρeq\f(L,S),則金屬棒內(nèi)場強大小為E=eq\f(U,L)=eq\f(IR,L)
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 三年級科學(xué)上冊第1單元水5水能溶解多少物質(zhì)教案2教科版
- 安全回家幼兒課件
- 飛行區(qū)準入安全課件
- 三年級教師個人教學(xué)參考計劃
- 2021年衛(wèi)生高級職稱(超聲醫(yī)學(xué))章節(jié)練習(xí)及答案(六)(過關(guān)必做)
- 《沙盤主題昆明》課件
- 專業(yè)技術(shù)人員權(quán)益保護考試題及答案
- 2021年山東高考英語真題及答案
- 小學(xué)生植物作文指導(dǎo)課件
- 《糖尿病足護理查房》課件
- 2024電力建設(shè)工程質(zhì)量問題通病防止手冊
- 【初中地理】世界的聚落+課件-2024-2025學(xué)年七年級地理上學(xué)期(湘教版2024)
- 2023年福建公務(wù)員錄用考試《行測》真題卷及答案解析
- 辯論英文課件教學(xué)課件
- 2023-2024學(xué)年四川省宜賓市八年級上學(xué)期期末數(shù)學(xué)試卷及參考答案
- (統(tǒng)編版2024)語文七年級上冊 第四單元寫作《思路要清晰》 課件(新教材)
- 浙江省臺州市2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期期末考試 化學(xué) 含答案
- 2024年度工作總結(jié)模板
- 銑工高級工測試題(含答案)
- 送貨員崗位勞動合同模板
- 2024年自然資源部所屬事業(yè)單位招聘(208人)歷年高頻難、易錯點500題模擬試題附帶答案詳解
評論
0/150
提交評論