資源簡介

2.三種常見的電流的磁場(chǎng)
安培定則
立體圖
橫截面圖
縱截面圖
直線電流
磁感線是以導(dǎo)線上任意點(diǎn)為圓心的多組同心圓,越向外越稀疏,磁場(chǎng)越弱
環(huán)形電流
內(nèi)部磁場(chǎng)比環(huán)外強(qiáng),磁感線越向外越稀疏
通電螺線管
內(nèi)部為勻強(qiáng)磁場(chǎng)且比外部強(qiáng),方向由S極指向N極,外部類似條形磁鐵,由N極指向S極
2.三種門電路的類比理解
門電路
種類
類比電路圖
邏輯關(guān)系
“與”門
兩個(gè)開關(guān)都閉合是燈亮的充分必要條件,即A、B共同控制C
“或”門
兩個(gè)開關(guān)都閉合是燈亮的充分但不必要條件,即A、B其一或共同控制C
“非”門
A與C呈相反狀態(tài)
1.兩個(gè)概念的比較
　　　物理量
比較內(nèi)容　　　
電場(chǎng)強(qiáng)度E
電勢(shì)差U
定義
放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的靜電力跟它的電荷量的比值
電荷在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),靜電力所做的功跟它的電荷量的比值
定義式
E=
U=
物理意義
描述電場(chǎng)力的性質(zhì)
描述電場(chǎng)能的性質(zhì)
標(biāo)矢性
是矢量,正電荷受力方向?yàn)镋的方向
雖有正負(fù),但是標(biāo)量,正負(fù)表示兩點(diǎn)電勢(shì)高低
聯(lián)系
(1)對(duì)于勻強(qiáng)電場(chǎng)E=U/d
(2)U和E是描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量,大小取決于電場(chǎng)本身,與F、q、W等無關(guān)
兩種偏轉(zhuǎn)的區(qū)別如下表所示:
垂直電場(chǎng)線進(jìn)入勻
強(qiáng)電場(chǎng)(不計(jì)重力)
垂直磁感線進(jìn)入勻
強(qiáng)磁場(chǎng)(不計(jì)重力)
受力
情況
靜電力F=Eq
大小、方向不變
洛倫茲力F=Bqv大小
不變,方向隨v而改變
運(yùn)動(dòng)
類型
類平拋運(yùn)動(dòng)
勻速圓周運(yùn)動(dòng)
或其一部分
運(yùn)動(dòng)
軌跡
拋物線
圓或圓的一部分
運(yùn)動(dòng)
軌跡圖
求解方
法處理
偏移量y和偏轉(zhuǎn)角φ要通過類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解
偏移量y和偏轉(zhuǎn)角φ要結(jié)合圓的幾何關(guān)系通過對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的討論求解
1.兩種接法比較
　　兩種接法
比較內(nèi)容　　　
限流接法
分壓接法
電路圖(圖中R為負(fù)載電阻,R0為滑動(dòng)變阻器)
閉合開關(guān)前滑片位置
滑動(dòng)觸頭在最左端,即保證滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最大
滑動(dòng)觸頭在最左端,即開始時(shí)R上得到的電壓為零
負(fù)載兩端的電壓調(diào)節(jié)范圍
U～U
0～U
通過負(fù)載的電流調(diào)節(jié)范圍
～
0～
串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)及規(guī)律
電路
特點(diǎn)
名稱
串聯(lián)電路
并聯(lián)電路
電流
各處電流相等,I=I1=I2=…=In
總電流等于各支路電流之和,I=I1+I2+…+In
電壓
總電壓等于各部分電壓之和U=U1+U2+…+Un;
==…=,即電壓分配和電阻成正比
各支路兩端電壓相等即U=U1=U2=…=Un;
I1R1=I2R2=…=InRn,即電流分配與電阻成反比
電阻
總電阻等于各電阻之和,即R總=R1+R2+…+Rn
總電阻的倒數(shù)等于各電阻的倒數(shù)之和,即=++…+
伏安法測(cè)電阻
原理
依據(jù)歐姆定律,測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓U和電阻中的電流I,由Rx=求出Rx
電流表的
兩種接法
內(nèi)接
外接
電路
誤差來源分析
電流表的分壓作用
U測(cè)=Ux+UA
R測(cè)==Rx+RA
>Rx
電壓表的分流作用
I測(cè)=Ix+IV
R測(cè)==
接法的
選擇條件
Rx?RA
或Rx>
Rx?RV或
Rx<
2.幾種常見電場(chǎng)線的比較
類型
圖形
特點(diǎn)
點(diǎn)電荷的
電場(chǎng)線
(1)離點(diǎn)電荷越近,電場(chǎng)線越密集,場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng).方向由點(diǎn)電荷指向無窮遠(yuǎn),或由無窮遠(yuǎn)指向點(diǎn)電荷
(2)若以點(diǎn)電荷為球心作一個(gè)球面,電場(chǎng)線處處與球面垂直,在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等,方向各不相同
等量異號(hào)
點(diǎn)電荷
形成的
電場(chǎng)線
(1)兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn)處,電場(chǎng)線方向從正電荷指向負(fù)電荷,中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小,越靠近點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)
(2)兩點(diǎn)電荷連線的中垂面(中垂線)上,電場(chǎng)線的方向均相同,即場(chǎng)強(qiáng)方向均相同,且總與中垂面(線)垂直
(3)沿中垂線從O點(diǎn)到無窮遠(yuǎn),場(chǎng)強(qiáng)逐漸減弱
等量同號(hào)
點(diǎn)電荷
形成的
電場(chǎng)線
(1)兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O處場(chǎng)強(qiáng)為零,此處無電場(chǎng)線,中點(diǎn)O處附近的電場(chǎng)線非常稀疏,但場(chǎng)強(qiáng)并不為零
(2)兩點(diǎn)電荷連線的中垂面(中垂線)上,場(chǎng)強(qiáng)方向總沿面(線)遠(yuǎn)離O(等量正電荷)或指向O(等量負(fù)電荷)
(3)在中垂面(線)上從O點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)處,場(chǎng)強(qiáng)先變強(qiáng)后變?nèi)?br/>1.分析方法:畫軌跡,找圓心,求半徑,定時(shí)間
圓心
位置
的確定
在實(shí)際問題中通常有兩種方法:
(1)如圖(甲)所示,圖中P為入射點(diǎn),M為出射點(diǎn),已知入射方向和出射方向時(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O.
(2)如圖(乙)所示,圖中P為入射點(diǎn),M為出射點(diǎn),已知入射方向和出射點(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),作它的中垂線,這兩條垂線的交點(diǎn)就是圓弧軌道的圓心O.
半徑的
計(jì)算
一般利用幾何知識(shí)解直角三角形
運(yùn)動(dòng)
時(shí)間
的確定
(1)如圖(丙)所示,粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),不論沿順時(shí)針方向還是逆時(shí)針方向,從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),粒子速度偏向角(φ)等于圓心角(回旋角α)并等于AB弦與切線的夾角(弦切角θ)的2倍.即φ=α=2θ=ωt.
利用圓心角(回旋角α)與弦切角θ的關(guān)系,或者利用四邊形內(nèi)角和等于360°計(jì)算出圓心角α的大小,由公式t=T可求出粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.
(2)若粒子運(yùn)動(dòng)的速率為v,弧長為s,則運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t==.
探究影響電荷間相互作用力的因素
實(shí)驗(yàn)原理
如圖所示,F=mgtan θ,θ變大,F變大;θ變小,F變小
方法(控制
變量法)
探究電荷間作用力與距離的關(guān)系
探究電荷間作用力與電荷量的關(guān)系
實(shí)驗(yàn)操作
保持電荷量不變,改變懸點(diǎn)位置,從而改變兩小球間距r,觀察夾角θ的變化情況
使小球處于同一位置,改變小球帶電荷量q,觀察夾角θ的變化情況
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
r變大,θ變小
r變小,θ變大
q變大,θ變大
q變小,θ變小
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
電荷間的作用力與距離有關(guān),與電荷量有關(guān)
現(xiàn)對(duì)幾種常用的方法列表比較如下:
電流
元法
把整段彎曲導(dǎo)線分為多段直線電流元,先用左手定則判斷每段電流元受力的方向,然后判斷整段導(dǎo)線所受合力的方向,從而確定導(dǎo)線運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向
特殊位
置法
通電導(dǎo)線處于某個(gè)便于分析的特殊位置時(shí),判斷其所受安培力的方向,從而確定其運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向
等效法
環(huán)形電流可等效成小磁針,通電螺線管可以等效成條形磁鐵或多個(gè)環(huán)形電流,反過來等效也成立.等效后再確定相互作用情況及運(yùn)動(dòng)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向
結(jié)論法
兩平行直線電流在相互作用過程中,無轉(zhuǎn)動(dòng)趨勢(shì),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)方向或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向
電動(dòng)勢(shì)與電壓(電勢(shì)差)的比較
電動(dòng)勢(shì)E
電壓(電勢(shì)差)U
描述的
對(duì)象
電動(dòng)勢(shì)是對(duì)電源而言的,它描述的是移送單位電荷量時(shí)非靜電力做功的多少
電壓是對(duì)某一段電路而言的,它描述的是在這段電路中移送單位電荷量時(shí)靜電力做功的多少
能量轉(zhuǎn)化
的方向
電動(dòng)勢(shì)是指非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的本領(lǐng)
電勢(shì)差、電壓、電壓降、電壓損失等都表示靜電力移送1 C電荷量時(shí)電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式能的多少,只不過是幾種不同形式的說法而已
定義式
E=,W為非靜電力做的功
U=,W為靜電力做的功
相同點(diǎn)
(1)單位都是伏特(V)
(2)電動(dòng)勢(shì)等于電源未接入電路時(shí)兩極間的電壓
電場(chǎng)強(qiáng)度E與磁感應(yīng)強(qiáng)度B的比較
　　　概念
比較內(nèi)容　 　
磁感應(yīng)強(qiáng)度B
電場(chǎng)強(qiáng)度E
物理意義
描述磁場(chǎng)的性質(zhì)
描述電場(chǎng)的性質(zhì)
定義式
共同點(diǎn)
都是用比值法進(jìn)行定義的
特點(diǎn)
B=,通電導(dǎo)線與B垂直,B與F、I、L無關(guān)
E=
E與F、q無關(guān)
方
向
共同點(diǎn)
矢量,都遵循矢量合成法則
不同點(diǎn)
小磁針靜止時(shí)N極所指的方向,表示磁場(chǎng)方向
放入該處的正電荷的受力方向,表示電場(chǎng)方向
電容器的充電、放電過程分析
充電過程
放電過程
電路
結(jié)構(gòu)
將電容器接在電源上形成回路
將已充電的電容器與導(dǎo)體連接形成回路
過程
分析
1.回路中有逆時(shí)針方向的充電電流
2.與電源正極連接的極板帶上正電荷,與電源負(fù)極連接的極板帶上等量的負(fù)電荷
3.充電完畢,電容器兩極板間的電壓等于電源電壓,電路中電流為零
1.回路中有順時(shí)針方向的放電電流
2.電流從電容器正極板流向負(fù)極板
3.放電完畢,電容器上的等量異號(hào)電荷全部中和,電路中沒有電流,極板間電壓為零
能量
分析
由電源獲得的電能轉(zhuǎn)化為電容器的電場(chǎng)能
儲(chǔ)存的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量(如:內(nèi)能,光能)
【步步高】大一輪復(fù)習(xí)物理導(dǎo)學(xué)案（全套打包）
2.等勢(shì)面與電場(chǎng)線的區(qū)別與聯(lián)系
電場(chǎng)線
等勢(shì)面
物理
意義
形象描述電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱
形象描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低
來源
從正電荷發(fā)出,終止于負(fù)電荷
電場(chǎng)中電勢(shì)相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面
圖線
特點(diǎn)
帶箭頭的不閉合的曲線,兩電場(chǎng)線不相交
可以閉合,也可以不閉合,不同等勢(shì)面不相交
描述
電場(chǎng)
曲線上某一點(diǎn)的切線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向,疏密表示場(chǎng)強(qiáng)大小
等勢(shì)面的垂線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向,等差等勢(shì)面的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)大小
做功
情況
電荷沿電場(chǎng)線移動(dòng)時(shí)靜電力必做功
電荷沿等勢(shì)面移動(dòng)時(shí)靜電力不做功
聯(lián)系
(1)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低
(2)電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直
這兩種力是帶電粒子在兩種不同的場(chǎng)中受到的力,反映了磁場(chǎng)和電場(chǎng)都有力的性質(zhì),但這兩種力的區(qū)別也是十分明顯的.
洛倫茲力
靜電力
力的
概念
運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力
電場(chǎng)對(duì)放入其中電荷的作用力
產(chǎn)生
條件
磁場(chǎng)對(duì)靜止電荷、平行磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的電荷無作用力
電場(chǎng)對(duì)無論靜止還是沿任何方向運(yùn)動(dòng)的電荷都有作用力
方向
①方向由電荷正負(fù)、磁場(chǎng)方向以及電荷運(yùn)動(dòng)方向決定,關(guān)系遵循左手定則
②方向一定垂直于磁場(chǎng)方向以及電荷運(yùn)動(dòng)方向
①方向由電荷正負(fù)、電場(chǎng)方向決定
②正電荷受力方向與電場(chǎng)方向一致,負(fù)電荷受力方向與電場(chǎng)方向相反
大小
當(dāng)v⊥B時(shí),F=qvB
當(dāng)v∥B時(shí),F=0
當(dāng)v與B夾角為θ時(shí),
F=qvBsin θ
F=Eq
作用
效果
由于不做功,故洛倫茲力只改變電荷運(yùn)動(dòng)速度的方向,不改變速度的大小
該力與電荷運(yùn)動(dòng)方向可能成任意夾角,因此它既可改變速度大小,又可改變速度方向
注意
事項(xiàng)
①B=0,F=0;
F=0,B不一定為零
②電荷正負(fù)
①E=0,F=0;
F=0,E=0
②電荷正負(fù)
2.部分電路歐姆定律的UI圖象與閉合電路歐姆定律的UI圖象比較
部分電路歐姆定律
閉合電路歐姆定律
UI圖象
研究對(duì)象
對(duì)某一固定電阻而言,兩端電壓與通過電流成正比關(guān)系
對(duì)電源進(jìn)行研究,路端電壓隨電流的變化關(guān)系
圖象的
物理意義
表示導(dǎo)體的性質(zhì)R=,R不隨U與I的變化而變化
表示電源的性質(zhì),圖線與縱軸的交點(diǎn)表示電動(dòng)勢(shì),圖線斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻
聯(lián)系
電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻是不變的,正是由于外電阻R的變化才會(huì)引起路端電壓U和總電流I的變化

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