湖北省恩施高中2016屆高三物理二輪復(fù)習(xí)記背材料7難點(diǎn)撈分點(diǎn)

恩施高中2017屆物理記背資料集〔7〕易錯(cuò)難點(diǎn)撈分點(diǎn)一、游標(biāo)卡尺1、原理〔1〕設(shè)計(jì)目的：更加精確的測(cè)定小于1mm的長(zhǎng)度?！?〕設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)：主尺——cm單位，最小分度值1mm，就是一把毫米刻度尺游標(biāo)尺——常見三種規(guī)格，如下表10分度20分度50分度游標(biāo)尺長(zhǎng)度9mm19mm49mm游標(biāo)尺格數(shù)102050標(biāo)注數(shù)字0，5，00，5，10，15，00，1，2，……，9，0最小分度值與主尺最小分度值的差值△lm〔3〕測(cè)量原理：①校零：未測(cè)量時(shí)，游標(biāo)尺零刻線與主尺零刻線對(duì)齊，同時(shí)游標(biāo)尺最終一根刻度線也與主尺9mm\19mm\49mm刻度線對(duì)齊。llll ②測(cè)量的是什么：待測(cè)物體長(zhǎng)度，就是游標(biāo)尺零刻線與主尺零刻線之間的距離；該距離可直接從主尺讀出llll③讀數(shù)原理：a、游標(biāo)尺零刻線對(duì)齊主尺5mm刻度線，讀作l=5mmb、游標(biāo)尺1刻線對(duì)齊主尺刻度線，零刻線相對(duì)主尺5mm刻度線后移0.1mm，故游標(biāo)尺零刻線左側(cè)讀數(shù)為lc、游標(biāo)尺7刻線對(duì)齊主尺刻度線，零刻線相對(duì)主尺5mm刻度線后移7×0.1mm，故游標(biāo)尺零刻線左側(cè)讀數(shù)為l=5mm+7×d、游標(biāo)尺零刻線左側(cè)整數(shù)倍毫米數(shù)為12mm，此時(shí)4刻線對(duì)齊主尺刻度線，即零刻線相對(duì)主尺12mm刻度線后移4×0.1mm，故游標(biāo)尺零刻線左側(cè)讀數(shù)為l=12mm+4×〔4〕讀數(shù)規(guī)那么：整數(shù)倍毫米數(shù)由主尺讀出〔游標(biāo)尺零刻線左側(cè)〕為l0，小于1mm的局部由游標(biāo)尺讀出，且第n條刻線與主尺刻線對(duì)齊，那么讀作n×△l，這里△l指游標(biāo)尺最小分度值與主尺最小分度值的差值——即精度，公式為2、易錯(cuò)提示〔1〕分度識(shí)別：依據(jù)前表識(shí)別出是多少分度的游標(biāo)卡尺，進(jìn)而讀數(shù)時(shí)乘以相應(yīng)的精度△l?！?〕游標(biāo)尺零刻線相關(guān)問題：游標(biāo)尺左邊沿線和零刻線同時(shí)消失時(shí)，要留意讀取游標(biāo)尺零刻線左側(cè)長(zhǎng)度，而不是游標(biāo)尺左邊沿線左側(cè)長(zhǎng)度；整數(shù)倍毫米數(shù)l0應(yīng)先以mm作單位帶進(jìn)公式計(jì)算。〔3〕特別讀數(shù)：假設(shè)遇到如右圖所示狀況，那么首先搞清晰游標(biāo)尺上幾號(hào)刻線與主尺上多少mm刻線對(duì)齊了——本圖中是游標(biāo)尺上4號(hào)刻線與主尺上16mm刻線對(duì)齊了；然后分析游標(biāo)尺零刻線的位置——本圖中，游標(biāo)尺零刻線在主尺上16mm刻線左側(cè)4個(gè)分度值處，即左側(cè)4×0.9mm位置處，那么此題讀數(shù)為：l=16mm—4×二、摩擦力做功與摩擦生熱1、功和熱的區(qū)分功是功——力對(duì)空間的積累效應(yīng)，熱是能量——相互摩擦的兩個(gè)物體內(nèi)能的增加量。2、計(jì)算式中位移/路程的區(qū)分功的計(jì)算式中的l是力直接作用在其上的物體對(duì)地的位移，而摩擦生熱時(shí)產(chǎn)生的熱量中的s相對(duì)是兩個(gè)相互接觸的物體間相對(duì)滑動(dòng)的路程。v0v0v2v1x2x1s相對(duì)〔1〕推導(dǎo)過程：如下圖，木板M靜止在光滑水平地面上，其上外表粗糙，一滑塊從其左端已某一速度v0向右滑上木板，經(jīng)過一段時(shí)間，木板對(duì)地位移為x1，末速度為v1，滑塊對(duì)地位移為x2，末速度為v2，那么由動(dòng)能定理，有摩擦力對(duì)木板做正功，對(duì)應(yīng)木板動(dòng)能變化：摩擦力對(duì)滑塊做負(fù)功，對(duì)應(yīng)滑塊動(dòng)能變化：由能量守恒，有該過程摩擦產(chǎn)生的熱量為：三式聯(lián)立，得到：，其中〔2〕兩者關(guān)系：從前述推導(dǎo)過程可看出摩擦力的功和摩擦生熱兩者之間的本質(zhì)性區(qū)分。假設(shè)從能量角度作一分析，那么可這樣分析，即：摩擦力對(duì)滑塊做負(fù)功，將能量“拿來〞，使滑塊動(dòng)能削減；摩擦力對(duì)木板做正功，將能量“送走〞，使木板動(dòng)能增加；但是由于，所以“拿來〞的能量多于“送走〞的能量——這沒有送走的局部就是兩者共有的內(nèi)能增量——熱量。4、相關(guān)結(jié)論〔1〕一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做的總功為負(fù)功：〔2〕水平傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)，將物塊無初速度放到傳送帶上，那么物塊動(dòng)能增加量數(shù)值等于該過程的摩擦生熱：物塊位移為，摩擦力對(duì)物塊做的功等于物塊動(dòng)能增加：傳送帶位移為，那么摩擦生熱?！?〕相對(duì)滑動(dòng)路程的計(jì)算：假如兩物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是單向直線運(yùn)動(dòng)，那么可直接用兩物體的位移求差；假如相對(duì)運(yùn)動(dòng)是來回運(yùn)動(dòng)，那么必需分段求解相對(duì)滑動(dòng)位移，然后肯定值相加。三、能量位移圖象〔Ex圖象〕1、功和能〔1〕功的計(jì)算式為：，其中為物體在力的方向的分位移，為在物體位移方向上的分力。〔2〕功與能量變化的關(guān)系：功是能量變化的量度——；高中物理涉及到的有五大功能關(guān)系——合力功與動(dòng)能，保守力的功與勢(shì)能，除重力之外其他力的功與機(jī)械能，摩擦生熱，安培力的功與電能等。2、能量位移圖象〔Ex圖象〕的斜率將力分解到位移x和垂直位移方向上來，就得到，即Ex圖象的斜率是該能量對(duì)應(yīng)那個(gè)力在x方向的重量。高中物理中常見的幾種Ex圖象的斜率：能量動(dòng)能勢(shì)能機(jī)械能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能電勢(shì)能功能關(guān)系Ex圖象斜率意義合力，或者合力在x方向重量重力G，或者重力在x方向重量Gx彈力，或者彈力在x方向重量F彈x電場(chǎng)力qE，或者電場(chǎng)力在x方向重量qEx除重力之外其他力，或者除重力之外其他力在x方向重量說明：當(dāng)力就在x方向時(shí)，Ex圖象的斜率就是對(duì)應(yīng)的力；當(dāng)力不在x方向時(shí)，那么需將力正交分解到垂直和平行x方向，Ex圖象的斜率就是對(duì)應(yīng)的力在x方向的重量。3、舉例說明【例1】〔2015武漢市二月調(diào)考17〕如圖1所示，固定的粗糙斜面長(zhǎng)為10m，一小滑塊自斜面頂端由靜止開頭沿斜面下滑的過程中，小滑塊的動(dòng)能Ek隨位移x的變化規(guī)律如圖2所示，取斜面底端為重力勢(shì)能的參考平面，小滑塊的重力勢(shì)能Ep隨位移x的變化規(guī)律如圖3所示，重力加速度g=10m/s2。依據(jù)上述信息可以求出A、斜面的傾角 B、小滑塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)C、小滑塊下滑的加速度的大小 D、小滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小EPOx【解析】此題中，圖2是動(dòng)能位移圖象〔圖象〕，其斜率是物體所受合外力，由圖可知：=2.5N；圖3是重力勢(shì)能位移圖象〔圖象〕，其斜率的肯定值是物體重力沿斜面的重量，由圖可知：=10N.那么可求出小滑塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小，D答案正確。EPOx【答案】D【例2】〔2014安徽卷17〕一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受靜電力作用，做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)。取該直線為x軸，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢(shì)能EP與位移x的關(guān)系如右圖所示。以下圖象中合理的是AAEOx電場(chǎng)強(qiáng)度與位移關(guān)系EkOxvOxaOx粒子動(dòng)能與位移關(guān)系粒子速度與位移關(guān)系粒子加速度與位移關(guān)系BCD【解析】圖象的斜率的肯定值是帶電粒子所受的電場(chǎng)力，由圖可知圖象斜率——即電場(chǎng)力隨x增大而減小，故可知電場(chǎng)強(qiáng)度E應(yīng)隨x增大而減小，粒子加速度隨x增大而減小，A錯(cuò)、D正確；定值，可知Ek應(yīng)隨x增大而增大，但是電勢(shì)能減小得越來越慢，所以Ek增大得也越來越慢，故B錯(cuò)——此處還可如此分析：圖象的斜率就是粒子所受合力——即電場(chǎng)力，而由前面分析電場(chǎng)力是隨x增大而減小的，故B錯(cuò)；假設(shè)C成立，那么B成立，故C也錯(cuò)?！敬鸢浮緿四、衛(wèi)星變軌問題1.衛(wèi)星在圓軌道上做穩(wěn)定圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，eq\o\ac(○,1)當(dāng)速度v增加時(shí)，依據(jù)向心力計(jì)算公式可知衛(wèi)星所需向心力變大，即萬有引力缺乏供應(yīng)向心力，所以衛(wèi)星將做離心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑變大，eq\o\ac(○,2)當(dāng)速度v變小時(shí)，所需向心力將變小，即萬有引力大于所需向心力，那么衛(wèi)星將做近心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑變小。ababcPQeq\o\ac(○,1)速度變化問題，軌道a變到軌道b,在P點(diǎn)加速，b變到軌道c，Q點(diǎn)加速，反之，假設(shè)衛(wèi)星回收問題中，對(duì)應(yīng)兩點(diǎn)都減速；在軌道b上從P到Q點(diǎn)引力做負(fù)功，速度減小，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為引力勢(shì)能eq\o\ac(○,2)速度大小問題，軌道a的線速度大于軌道c的線速度；假設(shè)要比擬軌道a線速度和軌道b上Q點(diǎn)的速度大小，應(yīng)將軌道c補(bǔ)充進(jìn)來eq\o\ac(○,3)加速度問題，受力打算衛(wèi)星的加速度，力相同那么加速度相同。故a,b軌道P點(diǎn)加速度相同b，c軌道Q點(diǎn)加速度相同五、雙星系統(tǒng)一般考慮為兩個(gè)天體只在彼此萬有引力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的模型Om1m2模型建立，如右圖，雙星間距為L(zhǎng)，m1的軌道半徑為r1，mOm1m2根本規(guī)律〔1〕受力規(guī)律，向心力相同〔2〕運(yùn)動(dòng)規(guī)律，具有相同的周期和角速度，兩星及圓心O三者始終在同始終線上那么，即軌道半徑與質(zhì)量成反比又，線速度之比等于半徑比周期公式：〔3〕易錯(cuò)點(diǎn)，易將兩星的軌道半徑視為L(zhǎng)〔4〕假設(shè)消失雙星中一個(gè)汲取另一個(gè)的物質(zhì)的問題，抓住eq\o\ac(○,2)中根本方程以及雙星質(zhì)量之和為定值，軌道半徑之和為兩星之間的距離即可六、衛(wèi)星追擊相遇問題，可知外層衛(wèi)星的角速度小，假設(shè)某時(shí)刻兩衛(wèi)星間距最小，那么經(jīng)受肯定ab時(shí)間之后肯定會(huì)再次消失間距最小的情形。ab2.模型建立,如圖某時(shí)刻a，b相距最近，到下一次再相距最近，應(yīng)當(dāng)是a比b多轉(zhuǎn)一圈，即a轉(zhuǎn)過的角度比b多2π，計(jì)算公式為，或者假設(shè)問題僅為相距最近，那么多轉(zhuǎn)n圈。七、示波管示波問題其原理圖如下圖，YY′打算電子豎直方向的偏轉(zhuǎn)，XX′打算電子水平方向的偏轉(zhuǎn)，設(shè)極板YY′、XX′間距、板長(zhǎng)均相等，設(shè)YY′極板間電勢(shì)差為Uy,右邊緣離屏距離為L(zhǎng)y,XX′極板間電勢(shì)差為Ux，右邊緣離屏距離為L(zhǎng)x，U1為進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電極前的加速電壓。屏上以中心點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)XOY，那么可推得電子打在屏上的位置坐標(biāo)為：，依據(jù)以上表達(dá)式推想極板YY′、XX′上加不同規(guī)律電壓時(shí)電子打在屏上的位置或徑跡。(留意對(duì)應(yīng)X、Y軸正方向在屏幕上的對(duì)應(yīng)方位),下面列舉幾種簡(jiǎn)潔狀況：a．YY′上加正向恒定電壓〔Y極板為正〕，XX′上不加電壓；b．YY′上加如圖〔1〕所示的正弦交變電壓，XX′上不加電壓；c．YY′上加如圖〔1〕所示的正弦交變電壓，XX′上加一恒定正向電壓〔X極板為正〕；d．e．YY′上加如圖〔1〕所示的正弦交變電壓，XX′上加如圖〔2〕所示的掃描電壓，且(2)掃描電壓變化周期是〔1〕電壓變化周期的2倍；f．YY′、XX′上都加如圖〔2〕所示的電壓?！咀ⅰ恳罁?jù)以上狀況和對(duì)應(yīng)在屏幕上顯示的圖像，自己查找規(guī)律，也可以進(jìn)一步推想在XX′和YY′方向加上其它不同的交變電壓時(shí)在示波器屏幕上對(duì)應(yīng)的圖像。分析亮斑在屏上移動(dòng)所形成的軌跡：先分別分析x、y兩個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)，再依據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成得到亮斑的和運(yùn)動(dòng)，從而得出屏上的圖像。八、電源電動(dòng)勢(shì)\路端電壓、電源內(nèi)電壓及電源功率問題1．閉合電路電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)外電壓的關(guān)系：E＝U內(nèi)+U外〔如在電路的動(dòng)態(tài)分析中比擬不同局部ΔU的大小〕2．電源工作的兩種特別狀態(tài)：①斷路：E＝U外，U內(nèi)＝0；②短路：E＝U內(nèi)，U外＝03.電源伏安特性曲線函數(shù)關(guān)系式：U外＝E－Ir①圖線與橫軸交點(diǎn)的物理意義：坐標(biāo)原點(diǎn)電壓和電流均為0時(shí)，橫截距表示電源的短路電流，假設(shè)坐標(biāo)原點(diǎn)電壓不為0，那么橫截距不表示短路電流。②與縱軸交點(diǎn)的物理意義：電源電動(dòng)勢(shì)；③圖線斜率的物理意義：斜率肯定值等于電源內(nèi)阻?！?〕閉合電路歐姆定律：，，〔2〕純電阻構(gòu)成的閉合電路中，電源輸出功率隨外電路總電阻R的變化關(guān)系①，其圖象如右圖；②當(dāng)外電路總電阻R＝r時(shí)，電源輸出功率有最大值，且等于此時(shí)電源總功率的一半。③外電路電阻分別取R1、R2時(shí)，其輸出功率分別為P1、P2，當(dāng)滿意時(shí)，P1＝P2。留意：1〕推導(dǎo)此關(guān)系式時(shí)，R是可變電阻，r是定值電阻.當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻，即R=r時(shí)，電源輸出功率最大，最大輸出功率為；假設(shè)R與r不相等，那么R值越接近r的值，P出越大.2〕電源的輸出功率與電源的效率是完全不同的物理量.電源的效率所以當(dāng)R增大時(shí)，效率提高.當(dāng)R=r時(shí)，電源有最大輸出功率，但效率僅為50％，效率并不高.5.對(duì)某一閉合回路，在功率隨總電流的關(guān)系圖線(即P—I圖線)中①表示電源的總功率圖線，其斜率表示電源的電動(dòng)勢(shì)；②表示電源內(nèi)阻的發(fā)熱功率；③表示電源的輸出功率；②與③的交點(diǎn)表示此時(shí)外電路電阻等于電源內(nèi)阻，電源輸出功率最大。九、對(duì)電阻的理解1．定義式：2．外形規(guī)那么的電阻打算式：〔當(dāng)然一般材料的電阻率ρ與溫度有關(guān)〕3．定值電阻：電阻不隨所加電壓的變化而變化，電阻值為一固定值，其伏安特性曲線為一過原點(diǎn)的直線。定值電阻為線性原件，滿意以下關(guān)系：4．非定值電阻：電阻隨所加電壓的變化而變化，其伏安特性曲線為曲線。非定值電阻為非線性原件，滿意以下關(guān)系：5．非純電阻元件不滿意歐姆定律：R≠【注】電學(xué)元件或用電器在工作中表現(xiàn)為純電阻時(shí)均可使用公式，如電動(dòng)機(jī)在被卡住而沒有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)其內(nèi)阻r、所加電壓U、流經(jīng)電流I之間滿意：，而當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)其內(nèi)阻r、所加電壓U、流經(jīng)電流I之間滿意：r＜。又如在遠(yuǎn)距離輸電中，輸電導(dǎo)線電阻的計(jì)算：，而應(yīng)是R＝。十、等效電壓源定理該試驗(yàn)的理論依據(jù)的是“閉合電路的歐姆定律〞，設(shè)一個(gè)閉合電路中外電路兩端的電壓即路端電壓為U，通過電源的電流為I，那么有。圖1圖2圖1圖2伏安法測(cè)電源的根本電路有兩種——電流表的直接法〔如圖1〕和電壓表的直接法〔如圖2〕；設(shè)電壓表讀數(shù)為，電流表讀數(shù)為，那么有方程①用同一電路作兩次試驗(yàn)即可計(jì)算出電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的試驗(yàn)值、。試驗(yàn)的系統(tǒng)誤差來源于、與U、I的偏差。1．電流表的直接法〔1〕誤差來源分析如圖3所示，電流表測(cè)量的是通過電源的電流，但電壓表測(cè)量的“外電路中除去電流表之外其余局部〞兩端的電壓，有：圖3那么由和，有精確?????方程②圖3變形得：比照方程①，可看出試驗(yàn)測(cè)量值為〔2〕“等效法〞分析如圖3所示，電壓表實(shí)際測(cè)量的是虛線框內(nèi)局部“電源、電流表〞的“路端電壓〞，電流表也是測(cè)量的通過該局部的電流，那么由方程組①計(jì)算出的應(yīng)當(dāng)是虛線框內(nèi)這個(gè)“等效電源〞的電動(dòng)勢(shì)E′和內(nèi)阻r′，而對(duì)這個(gè)“等效電源〞，有故有。由上述分析可看出，用電流表的直接法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻時(shí)，要求，但實(shí)際上很接近r甚至大于r，故一般不用此方法，除非是的。2．電壓表的直接法〔1〕誤差來源分析圖4如圖4所示，電壓表測(cè)量的是電源兩端的電壓——路端電壓，但是電流表測(cè)量的卻是通過“外電路中除去電壓表之外其余局部〞的電流，有圖4那么由和，有精確?????方程③有：變形得：比照方程①，可看出試驗(yàn)測(cè)量值為〔2〕“等效法〞分析如圖4所示，電流表也是測(cè)量的通過虛線框內(nèi)局部“電源、電壓表〞的電流，電壓表實(shí)際測(cè)量的是該局部的“路端電壓〞，那么由方程組①計(jì)算出的應(yīng)當(dāng)是虛線框內(nèi)這個(gè)“等效電源〞的電動(dòng)勢(shì)E′和內(nèi)阻r′，而對(duì)這個(gè)“等效電源〞，有故有。圖5將上式變形，有和，而，故用電壓表的直接法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的誤差一般微小。圖53．小結(jié)與拓展等效電壓源定理：一個(gè)包含電源的二端電路網(wǎng)絡(luò)，可看成一個(gè)等效的電壓源，等效電壓源的電動(dòng)勢(shì)等于“二端電路網(wǎng)絡(luò)〞兩端的開路電壓，內(nèi)阻等于“二端電路網(wǎng)絡(luò)〞中去掉電動(dòng)勢(shì)后兩端間的等效電阻。由上述分析可知，“等效法〞分析“伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻〞試驗(yàn)中的系統(tǒng)誤差，根本思想是看電流表、電壓表實(shí)際測(cè)量的是哪個(gè)“等效電源〞的路端電壓和總電流，試驗(yàn)測(cè)得的就是那個(gè)“等效電源〞的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。圖6如圖5、6所示，R為電阻箱；在圖5所示試驗(yàn)中，R相當(dāng)于電壓表，，該電路實(shí)際測(cè)量的是虛線框內(nèi)“等效電源〞，故有圖6在圖6所示試驗(yàn)中，R相當(dāng)于電流表，，該電路實(shí)際測(cè)量的是虛線框內(nèi)“等效電源〞，故有【例1】如圖3所示，電源的電動(dòng)勢(shì)E=2V，內(nèi)阻r=1Ω，定值電阻R0=2Ω，變阻器R的阻值變化范圍為0~10Ω，求：〔1〕變阻器R的阻值為多大時(shí)，R0消耗的功率最大？〔2〕變阻器R的阻值為多大時(shí)，R上消耗的功率最大？是多少？〔3〕變阻器R的阻值為多大時(shí)，電源的輸出功率最大？是多少？【解析】〔1〕R0消耗的功率，由于R0是定值電阻，故R0兩端的電壓越大，R0消耗的功率P0越大.而路端電壓隨著外電阻的增大而增大，所以當(dāng)R=10Ω時(shí)，R0消耗的功率最大.〔2〕可以把電源和定值電阻R0合起來看作一個(gè)等效電源，等效電路圖如圖4所示，等效電源的電動(dòng)勢(shì)E′=，等效內(nèi)阻r′=，當(dāng)R=r′時(shí)，即Ω時(shí)R上消耗的功率最大，〔3〕當(dāng)外電路電阻與內(nèi)電路電阻相等時(shí)，電源輸出功率最大，即時(shí)，代入數(shù)值得：R=2Ω時(shí)，電源輸出功率最大.最大輸出功率R0REr【例2】如下圖，電源電動(dòng)勢(shì)E，內(nèi)阻r，R0為肯定值電阻，滑動(dòng)變阻器最大阻值R，R>R0+r且R0<r問當(dāng)R=時(shí)，電源的輸出功率最大；R=時(shí)，滑動(dòng)變阻器R消耗的功率最大；R=R0REr【解析】由上文爭(zhēng)論可知，電源的輸出功率取最大值的條件是外電阻的阻值和電源內(nèi)阻相等，因此只要令R+R0=r即可，所以R=rR0時(shí)電源的輸出功率最大；欲求滑動(dòng)變阻器消耗的功率最大值，因滑動(dòng)變阻器為可變電阻，R0為定值電阻，可將R0等效為電源內(nèi)阻即可，即令R=R0+r即可；因R0為定值電阻，只要令通過R0的電流取最大值即可，所以令R=0即可讓定值電阻R0消耗的功率取最大值。G紅G紅黑1、原理：閉合電路歐姆定律2、結(jié)構(gòu)：如右圖，歐姆表有內(nèi)置電源，表筆〔插孔〕電流遵循“紅進(jìn)黑出〞，所以黑表筆接的是內(nèi)置電源正極；多用電表歐姆檔測(cè)量電阻時(shí)，黑表筆電勢(shì)高于紅表筆。3、操作：〔1〕選檔：用歐姆表測(cè)電阻，應(yīng)選擇適宜的倍率〔檔位〕，使得指針指在中間區(qū)域?！?〕調(diào)零：紅黑表筆短接〔〕，調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕，使得表頭滿偏，即通過表頭電流為Ig，，那么有： 由此公式可得歐姆表內(nèi)阻為。〔3〕測(cè)量：斷開紅黑表筆，指針回到左側(cè)零刻線，將紅黑表筆接觸待測(cè)電阻兩端，那么有： 由此公式可知，當(dāng)時(shí)，，即表頭指針半偏〔指在中心刻度〕。因此歐姆表的中值電阻就是其內(nèi)阻：?！?〕讀數(shù)：從歐姆檔刻度線讀出相應(yīng)的數(shù)據(jù)后，還應(yīng)當(dāng)乘以相應(yīng)的倍率。3、易錯(cuò)提示：〔1〕紅黑表筆電勢(shì)上下關(guān)系：黑高紅低；〔2〕先換擋后調(diào)零，調(diào)零的對(duì)應(yīng)方程：，以及內(nèi)阻計(jì)算：；〔3〕斷開表筆后，測(cè)量電阻前，指針在左側(cè)零刻線，假如將待測(cè)電阻接在兩表筆之間后，指針偏轉(zhuǎn)角度過小，是指從左側(cè)向右偏轉(zhuǎn)角度過小，即示數(shù)過大的意思，因此需要讓指針回到中間區(qū)域〔示數(shù)變小些〕，需要換高倍率檔位；反之，指針偏轉(zhuǎn)角度過大，是指從左側(cè)向右偏轉(zhuǎn)角度過大，即示數(shù)過小的意思，因此需要讓指針回到中間區(qū)域〔示數(shù)變大些〕，需要換低倍率檔位。十二、半偏法測(cè)電阻S1S1R0RS2圖1GR/用半偏法測(cè)電流表的內(nèi)阻Rg電流表的內(nèi)阻Rg的測(cè)量電路有圖1和圖2兩種電路．應(yīng)用圖1電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻：步驟：〔1〕先閉會(huì)開關(guān)S1和S2，調(diào)整變阻器R，使電流表指針指向滿偏；〔2〕再斷開開關(guān)S2，僅調(diào)整電阻箱R/，使電流表指針指向半偏；〔3〕電流表的內(nèi)阻等于電阻箱的阻值R/．試驗(yàn)儀器的根本要求：R<<R/．表流表內(nèi)阻誤差分析：圖2圖1是串聯(lián)半偏，由于流過Rg和R/的電流相等，應(yīng)比擬它們的電壓Ug和U2的大小，S2閉合時(shí)，兩者電壓之和和U=Ug+U2=Ug+0=Ug，S2斷開時(shí)，電路的總電阻增大，由閉合電路的歐姆定律得：總電流削減，R的右端電阻、R0和電源內(nèi)阻三者電壓之和削減，并聯(lián)局部的電壓U并增大，即U并=Ug/2+U2/>Ug圖2所以U2/>Ug/2，R/>Rg．故測(cè)量值偏大．注：在圖1電路中，R/只能用電阻箱，而不能用滑動(dòng)變阻器，其阻值只需比靈敏電流計(jì)的電阻大一點(diǎn)就可以了．R一般使用滑動(dòng)變阻器，其阻值要求較小，要求R<<R/，以減小因閉合S2而引起總電壓的變化，從而減小誤差．應(yīng)用圖2電路測(cè)量電流表的內(nèi)阻：步驟：〔1〕先將R調(diào)到最左端，閉合S1，斷開S2，調(diào)整R使電流表滿偏；〔2〕使R不變，閉合S２調(diào)整電阻箱R’使電流表指到滿刻度的一半；〔3〕此時(shí)電阻箱R’的讀數(shù)即為電流表的內(nèi)阻Rg．試驗(yàn)的根本要求：R>>R/．表流表內(nèi)阻誤差分析圖2是并聯(lián)半偏，在半偏法測(cè)內(nèi)阻電路中，當(dāng)閉合S２時(shí)，引起總電阻減小，總電流增大，大于原電流表的滿偏電流，而此時(shí)電流表半偏，所以流經(jīng)R’的電流比電流表電流多，R’的電阻比電流表的電阻小，但我們就把R/的讀數(shù)當(dāng)成電流表的內(nèi)阻，故測(cè)得的電流表的內(nèi)阻偏?。ⅲ簣D2電路中，R’只能用電阻箱，而不能用滑動(dòng)變阻器，其阻值只需比靈敏電流表的電阻大一點(diǎn)就可以了，R一般使用滑動(dòng)變阻器，也可用電阻箱或電位器，但其阻值要求較大，要求R>>R/，以減小因閉合S2而引起總電流的變化，從而減小誤差．2、用半偏法測(cè)電壓表的內(nèi)阻應(yīng)用圖３電路測(cè)量電壓表的內(nèi)阻圖3步驟：圖3〔1〕先將R調(diào)到最左端，閉合S1和S2，調(diào)整R使電壓表滿偏；〔2〕使R不變，斷開S２調(diào)整R/使電壓表指到滿刻度的一半；〔3〕此時(shí)電阻箱R/的讀數(shù)即為電壓表的內(nèi)阻RV．電壓表內(nèi)阻誤差分析：S1RXRS2圖4GR/R0S1RXRS2圖4GR/R0注：在圖3電路中，R/只能用電阻箱，而不能用滑動(dòng)變阻器，其阻值只需比電壓表的電阻大一點(diǎn)就可以了，R一般使用滑動(dòng)變阻器，其阻值要求較小，以減小因閉合S2而引起總電壓的變化，從而減小誤差．3、用半偏法測(cè)未知電阻Rx的阻值拓展1：假如電流表的內(nèi)阻為Rg，將一個(gè)未知的電阻Rx按圖4連接，可以測(cè)出未知的電阻Rx的阻值．步驟同圖1；測(cè)量結(jié)果為：Rx=R/RgGRGRR′K1K2E圖5Rx拓展2：假如電流表的內(nèi)阻為Rg，將一個(gè)未知的電阻Rx按圖5連接，可以測(cè)出未知的電阻Rx的阻值．步驟同圖2；測(cè)量結(jié)果為：Rx=R/Rg誤差分析如圖2十三、電橋法測(cè)電阻原理 如圖為惠斯通電橋的原理圖，待測(cè)電阻Rx和R1、R2、R0四個(gè)電阻構(gòu)成電橋的四個(gè)“臂〞，檢流計(jì)G連通的CD稱為“橋〞。當(dāng)AB端加上直流電源時(shí)，橋上的電流表〔檢流計(jì)〕用來檢測(cè)其間有無電流及比擬“橋〞兩端〔即CD端〕的電位大小。調(diào)整R1、R2和R0，可使CD兩點(diǎn)的電位相等，檢流計(jì)G指針指零〔即Ig=0〕，此時(shí)，電橋到達(dá)平衡。電橋平衡時(shí)，UAC=UAD，UBC=UBD，即I1R1=I2R2，IxRx=I0R0。由于G中無電流，所以，I1=Ix,，I2=I0,。上列兩式相除，得：〔1〕Rx==CR0〔2〕式〔2〕即為電橋平衡條件。明顯，電橋法測(cè)電阻的原理，就是采納電壓比擬法。由于電橋平衡須由檢流計(jì)示零表示，故電橋測(cè)量方法又稱為示零法。當(dāng)電橋平衡時(shí)，三個(gè)橋臂電阻，就可以求得另一橋臂得待測(cè)電阻值。在實(shí)際測(cè)量中，為了便利調(diào)整電橋平衡。其中一個(gè)橋臂采納變阻箱或采納如右圖所示的可讀出長(zhǎng)度的滑線電阻絲，通過調(diào)整靈敏電流計(jì)G的滑動(dòng)頭D，使電流計(jì)中的電流為零，那么電橋到達(dá)平衡，即可測(cè)出AD段和DB段的長(zhǎng)度L1、L2由公式：求出待測(cè)電阻Rx的值。3.特點(diǎn)：利用電橋法測(cè)電阻，結(jié)果比擬精確，只取決于電阻、靈敏電流計(jì)的精確度,與電源的電動(dòng)勢(shì)沒有關(guān)系，因此在要求精確測(cè)電阻時(shí)采納此方法。易錯(cuò)點(diǎn):電橋原理，計(jì)算方法十四、電表的改裝1、擴(kuò)大微安表的量程假設(shè)要擴(kuò)大微安表(或毫安表)的量程，只要在微安表兩端并聯(lián)一個(gè)低電阻Rs，(稱為分流電阻)即可，如圖1所示。由于并聯(lián)了分流電阻Rs，大局部電流將從Rs流過，這樣由分流電阻Rs和表頭組成的整體就可以測(cè)量較大的電流了。設(shè)微安表的量程Ig，內(nèi)阻為Rg，假設(shè)要把它的量程擴(kuò)大為I0，分流電阻Rs應(yīng)當(dāng)多大？當(dāng)AB間的電流為I0時(shí)，流過微安表的電流為Ig(這時(shí)微安表的指針剛好指到滿刻度)，流過Rs的電流Is=I0Ig，由于并聯(lián)電路兩端電壓相等，故通常取I0=10Ig，100Ig，…，故分流電阻Rs一般為Rg/9，Rg/99，…。即：要把表頭的量程擴(kuò)大n倍，分流電阻應(yīng)取2、把微安表改裝成電壓表假設(shè)要把微安表改裝成電壓表，只要用一個(gè)高電阻Rm(稱為分壓電阻)與原微安表串聯(lián)即可，如圖2所示。由于串聯(lián)了分壓電阻Rm，總電壓的大局部降在Rm上，這樣由分壓電阻Rm和表頭組成的整體就可以測(cè)量較大的電壓了。設(shè)微安表的量程為Ig，內(nèi)阻為Rg，假設(shè)要把它改裝成量程為V0的電壓表，分壓電阻Rm應(yīng)取多大?當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電壓為V0時(shí)，流過微安表的電流為Ig(這時(shí)微安表的指針剛好指到滿刻度。因此只要在微安表的標(biāo)度盤上直接標(biāo)上與該電流相應(yīng)的電壓，微安表就成為電壓表了)，依據(jù)歐姆定律，得設(shè)微安表的滿偏電壓為Vg,把微安表的電壓量程擴(kuò)大了n倍,那么有：V0=nVg，所以有Rm=(n1)Rg易錯(cuò)點(diǎn)：為了電路設(shè)計(jì)的便利往往把電流表的兩個(gè)量程設(shè)計(jì)成如圖3的形式。當(dāng)開關(guān)接到b時(shí)相當(dāng)于改裝之前的電流表的內(nèi)阻是Rg+R1滿偏電流還是Ig。此時(shí)可知開關(guān)接a是小量程，開關(guān)接b是大量程十五、盤旋加速器1.盤旋加速器的加速條件：溝通電源的周期與帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期相同.2.在盤旋加速器中，帶電粒子的最高能量為:在帶電粒子肯定的條件下，Ekm取決于D形盒的最大半徑R和磁感應(yīng)強(qiáng)度B.十六、霍爾效應(yīng)原理：如下圖，厚度為h、寬度為d的導(dǎo)體板放在垂直于它的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時(shí)，截流子〔電子〕會(huì)在洛侖茲力的作用下向A側(cè)板偏轉(zhuǎn)，在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會(huì)產(chǎn)生電勢(shì)差，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)．穩(wěn)定時(shí)有eBv=eEE=Bv上下兩側(cè)電勢(shì)差U=Eh=Bhv，又I=nesvS為導(dǎo)體的橫截面積s=hd得所以k稱為霍爾系數(shù)易錯(cuò)點(diǎn)：1.金屬導(dǎo)體載流子為電子〔負(fù)電荷〕十七、交變電流的有效值有效值的定義：讓溝通電和直流電通過同樣阻值的電阻，假如它們?cè)谙嗤瑫r(shí)間里產(chǎn)生的熱量相同，這始終流電的數(shù)值就叫做該交變電流的有效值。平均值的定義：在一段時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)線的電荷量與時(shí)間的比值。交變電流的有效值是按電流產(chǎn)生焦耳熱相等角度，使變化的交變電流與不變的穩(wěn)恒直流等效；交變電流的平均值是按電流通過導(dǎo)線橫截面的電量相等角度，使變化的交變電流與不變的穩(wěn)恒直流等效．兩者都是使問題簡(jiǎn)化，但角度不同。所以交變電流通過電阻R產(chǎn)生的熱量〔或消耗的電功率〕要用有效值計(jì)算，且與電流的流向無關(guān)。溝通電通過電阻R的電量要用平均值計(jì)算，且與電流流向有關(guān)，即假如所求時(shí)間內(nèi)電流方向發(fā)生變化，通過電阻的電量應(yīng)是兩個(gè)不同流向時(shí)電量的差值。千萬記住不能用交變電流的平均值計(jì)算功率，也不能用交變電流的有效值計(jì)算電量。十八、電感電容在暫態(tài)電路中的作用電路狀態(tài)

電感電容開關(guān)閉合瞬間相當(dāng)于斷路〔無窮大電阻〕原理：線圈自感，電流只能從原來的值0漸漸增加，開關(guān)閉合，加了電壓，電流為零，故相當(dāng)于斷路相當(dāng)于短路〔電阻為零〕原理：電容器原來不帶電，兩板間電壓為零；開關(guān)閉合瞬間，電容器充電電量還沒有累積，因此兩板間電壓仍舊為零，充電電流很大，故相當(dāng)于短路穩(wěn)定電路相當(dāng)于導(dǎo)線〔可能有電阻〕斷路開關(guān)斷開瞬間相當(dāng)于電源原理：線圈中電流減小，產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，充當(dāng)電源給電路供電〔電流只能從原來的值漸漸減小〕，線圈儲(chǔ)存磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能。相當(dāng)于電源原理：電容器極板上儲(chǔ)存有電荷，兩板間有電壓，故充當(dāng)電源給電路供電〔正負(fù)極板電荷中和〕，電容器儲(chǔ)存電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能十九、光電效應(yīng)〔一〕光電效應(yīng)疑難分析1.金屬中的電子只能汲取一個(gè)光子的能量。從光開頭照耀，到釋放出光電子的過程特別快，所需時(shí)間特別短，金屬中的電子汲取一個(gè)光子的能量后，馬上離開金屬外表逸出成為光電子.假如這個(gè)電子吸引一個(gè)光子的能量后不能逸出成為光電子，那么這一能量就快速耗散到整個(gè)金屬板中，所以一個(gè)電子只能汲取一個(gè)光子的能量，而不能把幾個(gè)光子的能量積累起來。特別條件下〔強(qiáng)激光照耀時(shí)〕可發(fā)生多光子光電效應(yīng)。2.任何一種金屬，都有一個(gè)極限頻率。當(dāng)光照耀金屬時(shí)，電子汲取光子的能量后，首先應(yīng)克服原子核對(duì)它束縛，才可以離開金屬外表逸出成為光電子。電子克服金屬原子核的引力所做的功，叫做逸出功。不同的金屬的逸出功是不同的，所以它們的極限頻率也是不同的。逸出功W和極限頻率的關(guān)系寫作：或3.愛因斯坦的光電效應(yīng)方程是依據(jù)能量守恒定律得出的。金屬外表的電子從入射光中汲取一個(gè)光子的能量hv時(shí)〔電子汲取光子能量，不是光子與電子發(fā)生碰撞〕，一局部用于電子從金屬外表逸出時(shí)所做的逸出功W，另一局部轉(zhuǎn)換為光電子的最大初動(dòng)能。即或由此公式可以看出光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率是線性關(guān)系，而不是成正比。4.光強(qiáng)的正確概念以及逸出的光電子數(shù)與光強(qiáng)的關(guān)系。光強(qiáng)一般是指單位時(shí)間內(nèi)入射到單位面積上光子的總能量。假設(shè)用n表示每秒鐘射到每平方米上的光子數(shù)，每個(gè)光子的能量為hv，那么光強(qiáng)可寫作：E光強(qiáng)=n·hv(J/s·m2)由公式可以看出光強(qiáng)是由光的頻率和光子的放射率兩個(gè)因素打算的，對(duì)同一色光來說，光強(qiáng)相等時(shí)，光子數(shù)當(dāng)然相等，光強(qiáng)不等時(shí)，也就是說光子數(shù)不同。對(duì)不同色光來說，盡管他們的光強(qiáng)相等，但由于頻率不同，每個(gè)光子的能量不同，單位時(shí)間內(nèi)入射到單位面積上的光子數(shù)也就不同。并且和頻率成反比關(guān)系。由下面關(guān)系可以看出：由于E1=E2n1hv1=n2hv2所以n1:n2=v2:v10E某單色光使某一金屬逸出光電子，是由于大量光子射到金屬表布時(shí)，所謂“0E〔二〕與光電效應(yīng)相關(guān)的圖象分析1、最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率的關(guān)系圖線〔1〕極限頻率：圖線與橫軸交點(diǎn)，〔2〕逸出功：縱截距的肯定值，〔3〕普朗克常量：斜率IUIUIm強(qiáng)光〔黃〕弱光〔黃〕的關(guān)系〔1〕遏止電壓：圖線與橫軸交點(diǎn)〔2〕飽和光電流〔3〕最大初動(dòng)能：Ekm=eUcUUc03、遏止電壓與入射光頻率的關(guān)系圖線〔1〕截止頻率：圖線與橫軸交點(diǎn)〔2〕遏止電壓：隨入射光頻率的增大而增大普朗克常量：等于圖線的斜率與電子電量的乘積二十、碰撞可能性的推斷技巧〔一〕二體對(duì)心碰撞可能性推斷三個(gè)判據(jù)：一，動(dòng)量守恒判據(jù)，二，能量守恒判據(jù)——碰后系統(tǒng)總動(dòng)能小于等于碰前系統(tǒng)總動(dòng)能，三，現(xiàn)實(shí)可能性判據(jù)——碰前追得上，碰后不對(duì)穿?！捕掣窘Y(jié)論全部碰撞的可能，都介于彈性碰撞和完全非彈性碰撞之間。即：先計(jì)算彈性碰撞和完全非彈性碰撞，得出兩種狀況下物體碰后的速度值，那么物體的速度只可能介于這兩個(gè)值之間。而：完全非彈性碰撞〔碰后共速〕好算，彈性碰撞〔動(dòng)能不變〕也好算——用動(dòng)量守恒和能量守恒得出的結(jié)論式〔即牛頓速度公式：〕，聯(lián)立動(dòng)量守恒即可?！踩辰Y(jié)論推導(dǎo)1、彈簧模型如右圖所示，光滑水平面上，物塊B向右以速度v0運(yùn)動(dòng)，碰上連有彈簧的物塊A?！?〕彈簧壓縮階段，vB始終大于vA，對(duì)應(yīng)碰撞過程的壓縮階段，這種狀況下，A、B不行能分開?！?〕當(dāng)vA=vB時(shí)，彈簧壓縮最短，對(duì)應(yīng)完全非彈性碰撞?！?〕彈