資源簡介 .第一章 《靜電場》一、電荷、電荷守恒定律1、兩種電荷:“+”“-”用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電荷,用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷。2、元電荷:所帶電荷的最小基元,一個元電荷的電量為1.6×10-19C,是一個電子(或質(zhì)子)所帶的電量。說明:任何帶電體的帶電量皆為元電荷電量的整數(shù)倍。荷質(zhì)比(比荷):電荷量q與質(zhì)量m之比,(q/m)叫電荷的比荷3、起電方式有三種①摩擦起電②接觸起電注意:電荷的變化是電子的轉(zhuǎn)移引起的;完全相同的帶電金屬球相接觸,同種電荷總電荷量平均分配,異種電荷先中和后再平分。③感應(yīng)起電——切割B,或磁通量發(fā)生變化。④光電效應(yīng)——在光的照射下使物體發(fā)射出電子4、電荷守恒定律:電荷既不能創(chuàng)造,也不能被消滅,它們只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,系統(tǒng)的電荷總數(shù)是不變的.二、庫侖定律內(nèi)容:真空中兩個點(diǎn)電荷之間相互作用的電力,跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。方向由電性決定(同性相斥、異性相吸)公式: k=9.0×109N·m2/C2極大值問題:在r和兩帶電體電量和一定的情況下,當(dāng)Q1=Q2時,有F最大值。3.適用條件:(1)真空中;(2)點(diǎn)電荷.點(diǎn)電荷是一個理想化的模型,在實(shí)際中,當(dāng)帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計時,就可以把帶電體視為點(diǎn)電荷.(這一點(diǎn)與萬有引力很相似,但又有不同:對質(zhì)量均勻分布的球,無論兩球相距多近,r都等于球心距;而對帶電導(dǎo)體球,距離近了以后,電荷會重新分布,不能再用球心距代替r)。點(diǎn)電荷很相似于我們力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn).注意:①兩電荷之間的作用力是相互的,遵守牛頓第三定律②使用庫侖定律計算時,電量用絕對值代入,作用力的方向根據(jù)“同性相排斥,異性相吸引”的規(guī)律定性判定。計算方法:①帶正負(fù)計算,為正表示斥力;為負(fù)表示引力。②一般電荷用絕對值計算,方向由電性異、同判斷。三個自由點(diǎn)電荷平衡問題,靜電場的典型問題,它們均處于平衡狀態(tài)時的規(guī)律。① “三點(diǎn)共線,兩同夾異,兩大夾小”② 中間電荷靠近另兩個中電量較小的。③ 中間點(diǎn)電荷的平衡求間距,兩邊之一平衡求中間點(diǎn)電荷的電量,關(guān)系式為或④ q1、q3固定時,q2的平衡位置具有唯一性,且與q2的電量多少,電性正負(fù)無關(guān)。三、電場:1、存在于帶電體周圍的傳遞電荷之間相互作用的特殊媒介物質(zhì).電荷間的作用總是通過電場進(jìn)行的。電場:只要電荷存在它周圍就存在電場,電場是客觀存在的,它具有力和能的特性。力(電場強(qiáng)度);能(磁通量)若電荷不動周圍的是靜電場,若電荷運(yùn)動周圍不單有電場而且產(chǎn)生磁場,2、電場的基本性質(zhì)-------①是對放入其中的電荷有力的作用。②能使放入電場中的導(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象3、電場可以由存在的電荷產(chǎn)生,也可以由變化的磁場產(chǎn)生。四、電場強(qiáng)度(E)——描述電場力特性的物理量。(矢量)1.定義:放入電場中某一點(diǎn)的電荷受到的電場力F跟它的電量q的比值叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度,表示該處電場的強(qiáng)弱2.求E的規(guī)律及方法(有如下5種):①E= (定義普遍適用)單位是:N/C或V/m;“描述自身的物理量”統(tǒng)統(tǒng)不能說××正此,××反比(下同)② (導(dǎo)出式,真空中的點(diǎn)電荷,其中Q是產(chǎn)生該電場的電荷) ③ (導(dǎo)出式,僅適用于勻強(qiáng)電場,其中d是沿電場線方向上的距離)④電場的矢量疊加:當(dāng)存在幾個場源時,某處的合場強(qiáng)=各個場源單獨(dú)存在時在此處產(chǎn)生場強(qiáng)的矢量和⑤利用對稱性求解。3.方向:①與該點(diǎn)正電荷受力方向相同,與負(fù)電荷的受力方向相反;②電場線的切線方向是該點(diǎn)場強(qiáng)的方向;③場強(qiáng)的方向與該處等勢面的方向垂直.平行板電容器邊緣除外。4.在電場中某一點(diǎn)確定了,則該點(diǎn)場強(qiáng)的大小與方向就是一個定值,與放入的檢驗(yàn)電荷無關(guān),即使不放入檢驗(yàn)電荷,該處的場強(qiáng)大小方向仍不變。檢驗(yàn)電荷q充當(dāng)“測量工具”的作用.某點(diǎn)的E取決于電場本身,(即場源及這點(diǎn)的位置,)與q檢的正負(fù),電何量q檢和受到的電場力F無關(guān).這一點(diǎn)很相似于重力場中的重力加速度,點(diǎn)定則重力加速度定.與放入該處物體的質(zhì)量無關(guān),即使不放入物體,該處的重力加速度仍為一個定值.5、電場強(qiáng)度是矢量,電場強(qiáng)度的合成按照矢量的合成法則.(平行四邊形法則和三角形法則)6、電場強(qiáng)度和電場力是兩個概念,電場強(qiáng)度的大小與方向跟放入的檢驗(yàn)電荷無關(guān),而電場力的大小與方向則跟放入的檢驗(yàn)電荷有關(guān),五、電場線:定義:在電場中為了形象的描繪電場而人為想象出或假想的曲線[描述E的強(qiáng)弱(疏密)和方向]。電場線實(shí)際上并不存.但E又是客觀存在的,電場線是人為引入的研究工具。電場線是人為引進(jìn)的,實(shí)際上是不存在的;法拉第首先提出用電場線形象生動地描繪電場或磁場。①切線方向表示該點(diǎn)場強(qiáng)的方向,也是正電荷的受力方向.②靜電場電場線有始有終:始于“+”,終止于“-”或無窮遠(yuǎn),從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止,或從正電荷出發(fā)到無窮遠(yuǎn)處終止,或者從無窮遠(yuǎn)處出發(fā)到負(fù)電荷終止.③疏密表示該處電場的強(qiáng)弱,也表示該處場強(qiáng)的大小.越密,則E越強(qiáng)④勻強(qiáng)電場的電場線平行且等間距直線表示.(平行板電容器間的電場,邊緣除外)⑤沒有畫出電場線的地方不一定沒有電場.⑥沿著電場線方向,電勢越來越低.但E不一定減小;沿E方向電勢降低最快的方向。⑦電場線⊥等勢面.電場線由高等勢面批向低等勢面.⑧靜電場的電場線不相交,不終斷,不成閉合曲線。但變化的電場的電場線是閉合的。⑨電場線不是電荷運(yùn)動的軌跡.也不能確定電荷的速度方向。除非三個條件同時滿足:①電場線為直線,②v0=0或v0方向與E方向平行。③僅受電場力作用。熟記幾種典型電場的電場線特點(diǎn):(重點(diǎn))①孤立點(diǎn)電荷周圍的電場;②等量異種點(diǎn)電荷的電場(連線和中垂線上的電場特點(diǎn));③等量同種點(diǎn)電荷的電場(連線和中垂線上的電場特點(diǎn));④勻強(qiáng)電場;⑤點(diǎn)電荷與帶電平板;⑥具有某種對稱性的電場;⑦均勻輻射狀的電場⑧周期性變化的電場。 (勻強(qiáng)電場- - - - 點(diǎn)電荷與帶電平板+等量異種點(diǎn)電荷的電場等量同種點(diǎn)電荷的電場孤立點(diǎn)電荷周圍的電場)一、電勢差U (是指兩點(diǎn)間的)①定義:電場中兩點(diǎn)間移動檢驗(yàn)電荷q(從A→B),電場力做的功WAB跟其電量q的比值叫做這兩點(diǎn)間的電勢差,UAB=WAB/q 是標(biāo)量.UAB的正負(fù)只表示兩點(diǎn)電勢誰高誰低。UAB為正表示A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢。②數(shù)值上=單位正電荷從A→B過程中電場力所做的功。③等于A、B的電勢之差,即UAB=φA-φB④在勻強(qiáng)電場中UAB= EdE (dE表示沿電場方向上的距離)意義:反映電場本身性質(zhì),取決于電場兩點(diǎn),與移動的電荷無關(guān),與零電勢的選取無關(guān),電勢差對應(yīng)靜電力做功,電能其它形式的能。電動勢對應(yīng)非靜電力做功電能其它形式的能點(diǎn)評:電勢差很類似于重力場中的高度差.物體從重力場中的一點(diǎn)移到另一點(diǎn),重力做的功跟其重量的比值叫做這兩點(diǎn)的高度差h=W/G.二、電勢(是指某點(diǎn)的)描述電場能性質(zhì)的物理量。必須先選一個零勢點(diǎn),(具有相對性)相對零勢點(diǎn)而言,常選無窮遠(yuǎn)或大地作為零電勢。正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中各點(diǎn)的電勢為正,負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中各點(diǎn)的電勢為負(fù)。①定義:某點(diǎn)相對零電勢的電勢差叫做該點(diǎn)的電勢,是標(biāo)量.②在數(shù)值上=單位正電荷由該點(diǎn)移到零電勢點(diǎn)時電場力所做的功.特點(diǎn):⑴標(biāo)量:有正負(fù),無方向,只表示相對零勢點(diǎn)比較的結(jié)果。⑵電場中某點(diǎn)的電勢由電場本身因素決定,與檢驗(yàn)電荷無關(guān)。與零勢點(diǎn)的選取有關(guān)。⑶沿電場線方向電勢降低,逆。。。。。。(但場強(qiáng)不一定減小)。沿E方向電勢降得最快。⑷當(dāng)存在幾個場源時,某處合電場的電勢等于各個場源在此處產(chǎn)生電勢代數(shù)和的疊加。電勢高低的判斷方法:1根據(jù)電場線的方向判斷;2電場力做功判斷;3電勢能變化判斷。點(diǎn)評:類似于重力場中的高度.某點(diǎn)相對參考面的高度差為該點(diǎn)的高度.注意:(1) 高度是相對的.與參考面的選取有關(guān),而高度差是絕對的與參考面的選取無關(guān).同樣電勢是相對的與零電勢的選取有關(guān),而電勢差是絕對的,與零電勢的選取無關(guān). (2) 一般選取無限遠(yuǎn)處或大地的電勢為零.當(dāng)零電勢選定以后,電場中各點(diǎn)的電勢為定值. (3) 電場中A、B兩點(diǎn)的電勢差等于A、B的電勢之差,即UAB=φA-φB,沿電場線方向電勢降低.三、電勢能EP1概念:由電荷及電荷在電場中的相對位置決定的能量,叫電荷的電勢能。電勢能具有相對性,與零參考點(diǎn)的選取有關(guān)(通常選地面或∞遠(yuǎn)為電勢能零點(diǎn))特別指出:電勢能實(shí)際應(yīng)用不大,常實(shí)際應(yīng)用的是電勢能的變化。電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能=把電荷從此點(diǎn)移到電勢能零處電場力所做的功。E=q φA→0四、電場力做功與電勢能1.電勢能:電場中電荷具有的勢能稱為該電荷的電勢能.電勢能是電荷與所在電所共有的。2.電勢能的變化:電場力做正功電勢能減少;電場力做負(fù)功電勢能增加.重力勢能變化:重力做正功重力勢能減少;重力做負(fù)功重力勢能增加.電場力做功:由電荷的正負(fù)和移動的方向去判斷(4種情況)功的正負(fù)電勢能的變化(重點(diǎn)和難點(diǎn)知識)正、負(fù)電荷沿電場方向和逆電場方向的4種情況。(上課時一定要搞清楚的,否則對以后的學(xué)習(xí)帶來困難)電場力做功過程就是電勢能與其它形式能轉(zhuǎn)化的過程(電勢差),做功的數(shù)值就是能量轉(zhuǎn)化的多少。W=FSCOS(勻強(qiáng)電場) W=qEd (d為沿場強(qiáng)方向上的距離)W=qU= —△Ep,U為電勢差,q為電量.重力做功:W=Gh,h為高度差,G為重量.電場力做功跟路徑無關(guān),是由初末位置的電勢差與電量決定重力做功跟路徑無關(guān),是由初末位置的高度差與重量決定.五、等勢面1.電場中電勢相等的點(diǎn)所組成的面為等勢面.2.特點(diǎn)(1) 各點(diǎn)電勢相等,等勢面上任意兩點(diǎn)間的電勢差為零,在特勢面上移動電荷(不論方式如何,只要起終點(diǎn)在同一等勢面上)電場力不做功電場力做功為零,路徑不一定沿等勢面運(yùn)動,但起點(diǎn)、終點(diǎn)一定在同一等勢面上。(2) 畫法規(guī)定:相領(lǐng)等勢面間的電勢差相等等差等勢面的蔬密可表示電場的強(qiáng)弱.(3) 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體:整個導(dǎo)體是一個等勢體,其表面為等勢面.E內(nèi)=0,任兩點(diǎn)間UAB=0越靠近導(dǎo)體表面等勢面越密,形狀越與導(dǎo)體形狀相似,等勢面越密電場強(qiáng)度越大,曲率半徑越小(越尖)的地方,等勢面(電場線)都越密,這就可解釋尖端放電現(xiàn)象,如避雷針。(4) 勻強(qiáng)電場,電勢差相等的等勢面間距離相等,點(diǎn)電荷形成的電場,電勢差相等的等勢面間距不相等,越向外距離越大.(5) 等勢面上各點(diǎn)的電勢相等但電場強(qiáng)度不一定相等.(6) 電場線⊥等勢面,且由電勢高的面指向電勢低的面,沒電場線方向電勢降低。(7) 兩個等勢面永不相交.規(guī)律方法 1、一組概念的理解與應(yīng)用電勢、電勢能、電場強(qiáng)度都是用來描述電場性質(zhì)的物理,,它們之間有十分密切的聯(lián)系,但也有很大區(qū)別,解題中一定注意區(qū)分,現(xiàn)列表進(jìn)行比較(1)電勢與電勢能比較: 電勢φ 電勢能ε1 反映電場能的性質(zhì)的物理量 荷在電場中某點(diǎn)時所具有的電勢能2 電場中某一點(diǎn)的電勢φ的大小,只跟電場本身有關(guān),跟點(diǎn)電荷無關(guān) 電勢能的大小是由點(diǎn)電荷q和該點(diǎn)電勢φ共同決定的3 電勢差卻是指電場中兩點(diǎn)間的電勢之差,ΔU=φA-φB,取φB=0時,φA=ΔU 電勢能差Δε是指點(diǎn)電荷在電場中兩點(diǎn)間的電勢能之差Δε=εA-εB=W,取εB=0時,εA=Δε4 電勢沿電場線逐漸降低,取定零電勢點(diǎn)后,某點(diǎn)的電勢高于零者,為正值.某點(diǎn)的電勢低于零者,為負(fù)值 正點(diǎn)荷(十q):電勢能的正負(fù)跟電勢的正負(fù)相同 負(fù)電荷(一q):電勢能的正負(fù)限電勢的正負(fù)相反5 單位:伏特 單位:焦耳6 聯(lián)系:ε=qφ,w=Δε=qΔU(2)電場強(qiáng)度與電勢的對比 電場強(qiáng)度E 電勢φ1 描述電場的力的性質(zhì) 描述電場的能的性質(zhì)2 電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)等于放在該點(diǎn)的正點(diǎn)電荷所受的電場力F跟正點(diǎn)電荷電荷量q的比值·E=F/q,E在數(shù)值上等于單位正電荷所受的電場力 電場中某點(diǎn)的電勢等于該點(diǎn)跟選定的標(biāo)準(zhǔn)位置(零電勢點(diǎn))間的電勢差,φ=ε/q,φ在數(shù)值上等于單位正電荷所具有的電勢能3 矢量 標(biāo)量4 單位:N/C;V/m V(1V=1J/C)5 聯(lián)系:①在勻強(qiáng)電場中UAB=Ed (d為A、B間沿電場線方向的距離).②電勢沿著電場強(qiáng)度的方向降落公式E=U/d的理解與應(yīng)用(1)公式E=U/d反映了電場強(qiáng)度與電勢差之間的關(guān)系,由公式可知,電場強(qiáng)度的方向就是電勢降低最快的方向.(2)公式E=U/d只適用于勻強(qiáng)電場,且d表示沿電場線方向兩點(diǎn)間的距離,或兩點(diǎn)所在等勢面的范離.(3)對非勻強(qiáng)電場,此公式也可用來定性分析,但非勻強(qiáng)電場中,各相鄰等勢面的電勢差為一定值時,那么E越大處,d越小,即等勢面越密.電場力做功與能量的變化應(yīng)用電場力做功,可與牛頓第二定律,功和能等相綜合,解題的思路和步驟與力學(xué)中的完全相同,但要注意電場力做功的特點(diǎn)——與路徑無關(guān)一、電場中的導(dǎo)體1、靜電感應(yīng):把金屬導(dǎo)體放在外電場E外中,由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場力作用定向移動,使得導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量的異種電荷,這種由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子在外電場作用下重新分布的現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。(在靠近帶電體端感應(yīng)出異種電荷,在遠(yuǎn)離帶電體端感應(yīng)出同種電荷).由帶電粒子在電場中受力去分析。靜電感應(yīng)可從兩個角度來理解:①根據(jù)同種電荷相排斥,異種電荷相吸引來解釋;②也可以從電勢的角度來解釋,導(dǎo)體中的電子總是沿電勢高的方向移動.2.靜電平衡狀態(tài):發(fā)生靜電感應(yīng)后的導(dǎo)體,兩端面出現(xiàn)等量感應(yīng)電荷,感應(yīng)電荷產(chǎn)生一個附加電場E附,這個E附與原電場方向相反,當(dāng)E附增到與原電場等大時,(即E附與E外),合場強(qiáng)為零,自由電子定向移動停止,這時的導(dǎo)體處于靜電平平衡狀態(tài)。注意:這沒有定向移動而不是說導(dǎo)體內(nèi)部的電荷不動,內(nèi)部的電子仍在做無規(guī)則的運(yùn)動。3.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn):(1)內(nèi)部場強(qiáng)處處為零,電場線在導(dǎo)體內(nèi)部中斷。導(dǎo)體內(nèi)部的電場強(qiáng)度是外加電場和感應(yīng)電荷產(chǎn)生電場這兩種電場疊加的結(jié)果.表面任一點(diǎn)的場強(qiáng)方向跟該點(diǎn)表面垂直。(因?yàn)榧偃魞?nèi)部場強(qiáng)不為零,則內(nèi)部電荷會做定向運(yùn)動,那么就不是靜電平衡狀態(tài)了)(2)凈電荷分布在導(dǎo)體的外表面,內(nèi)部沒有凈電荷.曲率半徑小的地方,面電荷密度大,電場強(qiáng),這一原理的避雷針(因?yàn)閮綦姾芍g有斥力,所以彼此間距離盡量大,凈電荷都在導(dǎo)體表面)(3)是一個等勢體,表面是一個等勢面.導(dǎo)體表面上任意兩點(diǎn)間電勢差為零。因?yàn)榧偃魧?dǎo)體中某兩點(diǎn)電勢不相等,這兩點(diǎn)則有電勢差,那么電荷就會定向運(yùn)動).4.靜電屏蔽處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零,導(dǎo)體殼(或金屬網(wǎng)罩)能把外電場“遮住”,使導(dǎo)體內(nèi)部區(qū)域不受外部電場的影響,這種現(xiàn)象就是靜電屏蔽.二、電容、電容器、靜電的防止和應(yīng)用電容器:是一種電子元件,構(gòu)成:作用:容納電荷;電路中起到隔直通交(高頻);充、放電的概念。電容:容納電荷本領(lǐng),是電容器的基本性質(zhì),與是否帶電、帶電多少無關(guān)。定義:C=電容器所帶的電量跟它的兩極間的電勢差的比值叫做電容器的電容.C=Q/U (比值定義)2.說明:①電容器定了則電容是定值,跟電容器所帶電量及板間電勢差無關(guān).②單位:法庫/伏法拉F,μf pf 進(jìn)制為106③電容器所帶電量是指一板上的電量.④平行板電容器C=.ε為介電常數(shù),常取1, S為板間正對面積,不可簡單的理解為板的面積,d為板間的距離.⑤電容器被擊穿相當(dāng)于短路,而燈泡壞了相當(dāng)于斷路。⑥常用電容器:可變電容、固定電容(紙介電容器與電解電容器).⑦ C=ΔQ/ΔU 因?yàn)閁1=Q1/C.U2=Q2/C.所以C=ΔQ/ΔU ⑧電容器兩極板接入電路中,它兩端的電壓等于這部分電路兩端電壓,當(dāng)電容變化時,電壓不變;電容器充電后斷開電源,一般情況下電容變化,電容器所帶電量不變.3、平行板電容器問題的分析(兩種情況分析)①始終與電源相連U不變:當(dāng)d↑C↓Q=CU↓E=U/d↓;僅變s時,E不變。 (K)②充電后斷電源q不變:當(dāng)d↑c(diǎn)↓u=q/c↑E=u/d=不變;僅變d時,E不變;E決定于面電荷密度q/s,可以解釋尖端放電現(xiàn)象。一、帶電物體在電場中的運(yùn)動帶電物體(一般要考慮重力)在電場中受到除電場力以外的重力、彈力、摩擦力,由牛頓第二定律來確定其運(yùn)動狀態(tài),所以這部分問題將涉及到力學(xué)中的動力學(xué)和運(yùn)動學(xué)知識。二、帶電粒子在電場中的運(yùn)動帶電微粒子在電場中的運(yùn)動一般不考慮粒子的重力.帶電粒子在電場中運(yùn)動分兩種情況:第一種是帶電粒子垂直于電場方向進(jìn)入電場,在沿電場力的方向上初速為零,作類似平拋運(yùn)動.第二種情況是帶電粒子沿電場線進(jìn)入電場,作直線運(yùn)動.⑴加速電場加速電壓為U,帶電粒子質(zhì)量為m,帶電量為q,假設(shè)從靜止開始加速,則根據(jù)動能定理,………………①所以離開電場時速度為⑵在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(記住這些結(jié)論)如圖所示,板長為L,板間距離為d,板間電壓為U,帶電粒子沿平行于帶電金屬板以初速度v0進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場,飛出電場時速度的方向改變角α。①兩個分運(yùn)動 (類平拋):垂直電場方向:勻速運(yùn)動,vx=v0平行E方向:初速度為零,加速度為a的勻加速直線運(yùn)動加速度:………………②再加磁場不偏轉(zhuǎn)時:…………②水平:L1=vot1……………………………③ 在電場中運(yùn)動的時間t1=L/v0豎直:…………………………④②飛出電場時豎直側(cè)移:v0、U偏來表示;U偏、U加來表示;U偏和B來表示飛出偏轉(zhuǎn)電場豎直速度:Vy =at1=③偏轉(zhuǎn)角的正切值tan=(θ為速度方向與水平方向夾角)④不論帶電粒子的m、q如何,在同一電場中由靜止加速后,再進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場,它們飛出時的側(cè)移和偏轉(zhuǎn)角是相同的(即它們的運(yùn)動軌跡相同) 所以兩粒子的偏轉(zhuǎn)角和側(cè)移都與m與q(比荷)無關(guān). 注意:這里的U加與U偏不可約去,因?yàn)檫@是偏轉(zhuǎn)電場的電壓與加速電場的電壓,二者不一定相等.⑤出場速度的反向延長線跟入射速度相交于O點(diǎn),粒子好象從中心點(diǎn)射出一樣 (即)⑥粒子在電場中運(yùn)動,一般不計粒子的重力,個別情況下需要計重力,題目中會說時或者有明顯的暗示。⑶若再進(jìn)入無場區(qū):做勻速直線運(yùn)動。水平:L2=vot2 ⑤豎直:= (簡捷) ⑥總豎直位移:靜電場中的幾個重要結(jié)論:①勻強(qiáng)電場中,相互平行的兩線線段的端點(diǎn)的電勢差相等。任意一段線段中點(diǎn)的電勢等于兩端點(diǎn)電勢的平均值。②三個電荷平衡問題:(沒有其它力作用)電性:兩相夾異;電量:兩大夾小。 ③兩個電荷量之和這定值時,當(dāng)且僅當(dāng)它們的電荷量相等時,兩電荷間的庫侖力最大。④帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場,它離開電場時,就好象從初速度方向位移的中點(diǎn)沿直線射出來的。⑤電容器上的電荷量變化,等于通過跟它串聯(lián)的電器的電荷量。第二章 《恒定電流》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(qiáng)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/t① I=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 表示電流的強(qiáng)弱,是標(biāo)量.但有方向,規(guī)定正電荷定向移動的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍谕怆娐分姓?→負(fù),內(nèi)電路中負(fù)?→正③ 單位是:安、毫安、微安1A=103mA=106μA④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(jī)械運(yùn)動速率)。I=(定義)= =; I=nesv(微觀) ;;;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(qiáng)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)體本身的性質(zhì)決定的,與U.I無關(guān).(2)電阻定律:溫度一定時導(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.①電阻率在數(shù)值上等于這種材料制成的長為1m,橫截面積為1m2的柱形導(dǎo)體的電阻.②單位是:Ω·m.有些材料ρ隨t↑而↑(金屬)鉑用來做溫度計;有些材料ρ隨t↑而↓(半導(dǎo)體);有些材料ρ幾乎不受溫度影響(康銅、錳銅)。3.半導(dǎo)體與超導(dǎo)體特性:光敏特性、熱敏特性和摻雜特性。可制作光敏電阻和熱敏電阻。(1)半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性介于導(dǎo)體與絕緣體之間,電阻率約為10-5Ω·m ~106Ω·m(2)半導(dǎo)體的應(yīng)用: ①熱敏電阻:能夠?qū)囟鹊淖兓D(zhuǎn)成電信號,測量這種電信號,就可以知道溫度的變化.②光敏電阻:光敏電阻在需要對光照有靈敏反應(yīng)的自動控制設(shè)備中起到自動開關(guān)的作用.③晶體二極管、晶體三極管、電容等電子元件可連成集成電路.④半導(dǎo)體可制成半導(dǎo)體激光器、半導(dǎo)體太陽能電池等.(3)超導(dǎo)體①超導(dǎo)現(xiàn)象:某些物質(zhì)在溫度降到絕對零度附近時,電阻率突然降到幾乎為零的現(xiàn)象.這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象,處于這種狀態(tài)下的導(dǎo)體叫超導(dǎo)體。③應(yīng)用:超導(dǎo)電磁鐵、超導(dǎo)電機(jī)等②轉(zhuǎn)變溫度(TC):材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度 我國1989年TC=130K (IO U O IU1 2 1 2R1<R2R1>R2)二、部分電路歐姆定律內(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)適用范圍:適用于金屬導(dǎo)電體、電解液導(dǎo)體,不適用于空氣導(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。常畫成I~U或U~I(xiàn)圖象,對于線性元件伏安特性曲線是直線,對于非線性元件,伏安特性曲線是非線性的.注意:①我們處理問題時,一般認(rèn)為電阻為定值,不可由R=U/I認(rèn)為電阻R隨電壓大而大,隨電流大而小.②I、U、R必須是對應(yīng)關(guān)系(對應(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(shí)質(zhì):電場力移動電荷做功,(只有力才能做功);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.純電阻電路中W=UIt=U2t/R=I2Rt,P=UI=U2/R=I2R;非純電阻電路W=UIt,P=UI4.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(jī)、電風(fēng)扇、電解槽等,其特點(diǎn)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(shí)際電壓等于其額定電壓.②用電器中的實(shí)際電流等于其額定電流③用電器的實(shí)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,其余兩個條件必定滿足,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(rèn)為其電阻不變.②用電器實(shí)際功率超過其額定功率時,認(rèn)為它將被燒毀.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:⑴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⑵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+I(xiàn)2+I(xiàn)3=……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)電路中增加支路條數(shù),總電阻變小三個支路時R總=增加任一支路電阻,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:⑴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⑵電路的總功率=各電阻消耗的功率之和一、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(yùn)電荷所做的功跟搬運(yùn)電荷電量的比值,E=W/q。表示電源把其它形式的能電能本領(lǐng)的大小,等于電路中通過1 C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(biāo)量.要注意電動勢不是電壓;電動勢與電勢差的區(qū)別(見表格) 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/q W為電源的非靜電力把正電荷從電源內(nèi)由負(fù)極移到正極所做的功 U=W/q W為電場力把正電荷從電源外部由正極移到負(fù)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(dāng)電源斷開時路端電壓值=電源的電動勢二、閉合電路的歐姆定律 (對于給定電源:一般認(rèn)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(jī)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:電源兩極間包括用電器和導(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適用條件: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,主要物理量有E、r、R、I、U,前兩個是常量,后三個是變量。②表達(dá)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(有微弱電流)2外電路短路時(R=0,U=0)電流最大為 (一般不允許這種情況,會把電源燒壞)(3)路端電壓跟負(fù)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(dá):U=E-Ir當(dāng)外電路斷路時 (即R→∞,I=0),縱軸上的截距表示電源的電動勢E(E=U端);當(dāng)外電路短路時(R=0,U=0),橫坐標(biāo)的截距表示電源的短路電流I短=E/r;圖線的斜率的絕對值為電源的內(nèi)電阻.某點(diǎn)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)值的乘積為電源的輸出功率,在圖中的那塊矩形的“面積”表示電源的輸出功率,該直線上任意一點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示該狀態(tài)時外電阻的大小;當(dāng)U=E/2(即R=r)時,P出最大。η=50%注意:坐標(biāo)原點(diǎn)是否都從零開始:若縱坐標(biāo)上的取值不從零開始取,則該截距不表示短路電流。(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+I(xiàn)2r,(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(dāng)I↑時U↓,當(dāng)I↓時U↑,表明UI有極值存大。當(dāng)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(dāng)R=r時(I=E/2r), 電源有最大輸出功率:結(jié)論:當(dāng)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,I.對應(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.II.當(dāng)Rr時,若R增大,則P出減小.IV.在電源外特性曲線上某點(diǎn)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)值的乘積為電源的輸出功率,在圖中的那塊矩形的面積表示電源的輸出功率,當(dāng)U=時,P最大。應(yīng)注意:對于內(nèi)外電路上的固定電阻,其消耗的功率僅取決于電路中的電流大小④電源內(nèi)阻上的熱功率:P內(nèi)=U內(nèi)I=I2r。⑤電源的供電效率 當(dāng)電源的輸出功率達(dá)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⑴聯(lián)系:它們都是電壓和電流的關(guān)系圖線;⑵區(qū)別:它們存在的前提不同,遵循的物理規(guī)律不同,反 (Uo IEU0 M(I0,U0)βαb aNI0 Im)映的物理意義不同;①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示電動勢E,斜率的絕對值表示內(nèi)阻r。②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;遵循(部分電路)歐姆定律。I=;圖線斜率的倒數(shù)值表示導(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(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時電路的總電流和路端電壓;該點(diǎn)和原點(diǎn)之間的矩形的面積表示輸出功率;a的斜率的絕對值表示內(nèi)阻大小; b的斜率的絕對值表示外電阻的大小;當(dāng)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(dāng)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(diǎn)法:把電勢相等的點(diǎn),看做同一點(diǎn).回路法:按電流的路徑找出幾條回路,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凡用導(dǎo)線直接連接的各點(diǎn)的電勢必相等(包括用不計電阻的電流表連接的點(diǎn))。②在外電路,沿著電流方向電勢降低。③凡接在同樣兩個等勢點(diǎn)上的電器為并聯(lián)關(guān)系。④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: 微安表改裝成各種表,關(guān)健在于原理(1)靈敏電流表(也叫靈敏電流計):符號為G,用來測量微弱電流,電壓的有無和方向.其主要參數(shù)有三個:首先要知: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= Ig Rg.其中Ig和Ug均很小,所以只能用來測量微弱的電流或電壓.采用半偏法先測出表的內(nèi)阻;最后要對改裝表進(jìn)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(dāng)S1閉合、S2打開時:當(dāng)S2再閉合時:,聯(lián)立以上兩式,消去E可得:得:可見:當(dāng)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(kuò)大量程的倍數(shù)n=I/Ig,由并聯(lián)電路的特點(diǎn)得: (n為量程的擴(kuò)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(diǎn)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(kuò)大量程的倍數(shù)為n=U/Ug,由串聯(lián)電路的特點(diǎn),得: (n為量程的擴(kuò)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對應(yīng),因此可指示被測電阻大小(6) 非理想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本身電壓或電流的電阻器.①電壓表表的內(nèi)阻越大,表的示數(shù)越接近于實(shí)際電壓值.②電流表內(nèi)阻越小,表的示數(shù)越接近于真實(shí)值.規(guī)律方法1、動態(tài)電路的分析與計算 電路動態(tài)變化分析(高考的熱點(diǎn))各燈、表的變化情況動態(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: 基本思路是“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增加.( 局部電阻本身電流、電壓)②任一個R增必引起與之并聯(lián)支路電流I并增加;與之串聯(lián)支路電壓U串減小(稱串反并同法)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變化電阻本身和總電路變化規(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,可以采取代入特殊值去判定,從而找出結(jié)論。當(dāng)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。其解答步驟是:①將電勢差為零的兩接線柱短接,如果黑盒內(nèi)只有電阻,分析時,從阻值最小的兩點(diǎn)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配,并將電阻接在各接線柱之間。④斷路點(diǎn)的判定:當(dāng)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判定斷路點(diǎn):凡兩端電壓為零的用電器或?qū)Ь€是無故障的;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)系的處理要搞清以下概念:(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省⒄麄€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(dāng)電容器充放電時,電路里有充放電電流,一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),電容器在電路中就相當(dāng)于一個阻值無限大(只考慮電容器是理想的不漏電的情況)的元件,在電容器處電路看作是斷路,簡化電路時可去掉它.簡化后若要求電容器所帶電荷量時,可在相應(yīng)的位置補(bǔ)上.分析和計算含有電容器的直流電路時,需注意以下幾點(diǎn): (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(dāng)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.如果電容器兩端電壓升高,電容器將充電,如果電壓降低,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如果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;如果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(shí)驗(yàn)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:AV法測要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法;①單一組數(shù)據(jù)計算,誤差較大②應(yīng)該測出多組(u,I)值,最后算出平均值③作圖法處理數(shù)據(jù),(u,I)值列表,在u--I圖中描點(diǎn),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、乙兩種接法,如圖甲法中:所測得ε和r都比真實(shí)值小,ε/r測=ε測/r真;乙法中: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(dú)使用A表時,讀數(shù)是UA,單獨(dú)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)。電阻的測量①AV法測:要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法;多組(u,I)值,列表由u--I圖線求。怎樣用作圖法處理數(shù)據(jù)②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對應(yīng),因此可指示被測電阻大小使用方法:機(jī)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電橋法測: (GR2S2R1S1R1SVR2)④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;電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題(二)-----電路的測量電路設(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(shí)驗(yàn)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大致值時內(nèi) (AVR大) R測==RX+RA> RX 適于測大電阻 Rx >外 (AVRx小) R測=測量電路( 內(nèi)、外接法 ) 有三種方法①直接比較法:Rx與Rv、RA粗略比較:當(dāng)Rx>>RA時用內(nèi)接法,當(dāng)Rx<②臨界值計算法(計算比較法): Rx 與(為臨界值)比較:當(dāng)時內(nèi)、外接法均可.當(dāng),(即Rx為大電阻) 時用內(nèi)接法;當(dāng)時,用電流表內(nèi)接法.當(dāng)(即Rx為小電阻) 時用外接法;當(dāng)時,用電流表外接法;③測試判斷法(實(shí)驗(yàn)判斷法):當(dāng)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(diǎn)和b點(diǎn),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(qiáng)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(shí)驗(yàn)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)整處理數(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 ~ 電路簡單 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~E 0~ 電壓變化范圍大 要求電壓連續(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)和檢查創(chuàng)造性思維能力、分析綜合能力以及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ榷喾矫娴哪芰Φ奶攸c(diǎn),它包括測量電阻值Rx、電阻率ρ,電功率p和電源電動勢E、內(nèi)阻r.二、選實(shí)驗(yàn)試材(儀表)選用和電路實(shí)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誤差因素,如選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測量值的相對誤差;選量程的原則:電壓表、電流表盡可能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可能在中間刻度附近的倍率擋位.③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(shí)驗(yàn)要求,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,確定限流還是調(diào)壓供電,和滑動變阻器規(guī)格。(2)選擇儀器的一般步驟是:根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計合理的實(shí)驗(yàn)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(shí)物圖的基本方法是:按題設(shè)實(shí)驗(yàn)要求先畫電路圖, 能把實(shí)物組裝連接成實(shí)驗(yàn)電路。連接各元件(按先串再并的連線順序);精心按排操作步驟,過程中需要測?物理量,結(jié)果表達(dá)式中各符號的含義.①畫出實(shí)驗(yàn)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;其次將要并聯(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(shí)無誤后,用鋼筆填。連接完畢,應(yīng)進(jìn)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(jìn)行.(4)注意事項(xiàng):表的量程選對,正負(fù)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(shí)物圖連線技術(shù)無論是分壓接法還是限流接法都應(yīng)該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(dāng)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(fù)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)該先把電源、電鍵和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導(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(diǎn)的電勢高低,根據(jù)伏安法部分電表正負(fù)接線柱的情況,將伏安法部分接入該兩點(diǎn)間。實(shí)物連線的總思路 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(fù)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(兩種情況合上電鍵前都要注意滑片的正確位 導(dǎo)線不能交叉 (a bA1A A2PE r)補(bǔ)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(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑向b端的過程中,到達(dá)中點(diǎn)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。 (IRXa bUPIXI /r)⑵右圖電路中,設(shè)路端電壓U不變。當(dāng)滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑向b端的過程中,總電阻逐漸減小;總電流I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(shí)驗(yàn)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。三、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(diǎn)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,整個電路的電勢差全部降落在該處,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(diǎn)間(或用電器兩端)的電阻趨于零,此時電路兩點(diǎn)間無電壓降落,用電器實(shí)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(dāng)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,就可以確定故障。在用電壓表檢查時,一定要注意電壓表的極性正確和量程符合要求。電流表檢查法:當(dāng)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,就可以確定故障。在用電流表檢查時,一定要注意電流表的極性正確和量程符合要求。歐姆表檢查法:當(dāng)電路中斷開電源后,可以利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,就可以確定故障。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(dāng)出現(xiàn)故障時,可以利用試電筆進(jìn)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。四、物理設(shè)計性實(shí)驗(yàn)技巧一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計的基本思路:明確目的選擇方案選定器材擬定步驟數(shù)據(jù)處理誤差分析二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計的基本方法1.明確目的,廣泛聯(lián)系題目或課題要求測定什么物理量,或要求驗(yàn)證、探索什么規(guī)律,這是實(shí)驗(yàn)的目的,是實(shí)驗(yàn)設(shè)計的出發(fā)點(diǎn).實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_后,應(yīng)用所學(xué)知識,廣泛聯(lián)系,看看該物理量或物理規(guī)律在哪些內(nèi)容中出現(xiàn)過,與哪些物理現(xiàn)象有關(guān),與哪些物理量有直接的聯(lián)系.對于測量型實(shí)驗(yàn),被測量通過什么規(guī)律需用哪些物理量來定量地表示;對于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn),在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中,怎樣的定量關(guān)系成立,才能達(dá)到驗(yàn)證規(guī)律的目的;對于探索型實(shí)驗(yàn),在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中,涉及哪些物理量……這些都是應(yīng)首先分析的,以此來確定實(shí)驗(yàn)的原理.2.選擇方案,簡便精確對于同一個實(shí)驗(yàn)?zāi)康模伎赡艽嬖诙喾N實(shí)驗(yàn)原理,進(jìn)而形成多種(可供選擇的)設(shè)計方案.一般說來,依據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)原理選擇不同的實(shí)驗(yàn)方案主要遵循四條原則:(1)科學(xué)性:設(shè)計的方案有科學(xué)的依據(jù)和正確的方式,符合物理學(xué)的基本原理.(2)可行性:按設(shè)計方案實(shí)施時,應(yīng)安全可靠不會對人身、器材造成危害;所需裝置和器材要易于置備,且成功率高.(3)精確性:在選擇方案時,應(yīng)對各種可能的方案進(jìn)行初步的誤差分析,盡可能選用精確度高的方案.(4)簡便、直觀性:設(shè)計方案應(yīng)便于實(shí)驗(yàn)操作,讀數(shù),便于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,便于實(shí)驗(yàn)者直觀、明顯地觀察.3.依據(jù)方案,選定器材實(shí)驗(yàn)方案選定后,考慮該方案需要哪些裝置,被測定量與哪些物理量有直接的定量關(guān)系,分別需用什么儀器來測定,以此來確定實(shí)驗(yàn)所用器材.4.擬定步驟,合理有序?qū)嶒?yàn)之前,要做到心中有數(shù):如何組裝器材,哪些量先測,哪些量后測,應(yīng)以正確操作和提高效率的角度擬定一個合理而有序的實(shí)驗(yàn)步驟.5.數(shù)據(jù)處理,誤差分析高考對此要求不高,但常用的數(shù)據(jù)處理方法(如:平均法、圖象法、描跡法、比較法等)和誤差分析方法(如絕對誤差、相對誤差等)還是應(yīng)該掌握的,在設(shè)計實(shí)驗(yàn)時也應(yīng)予以考慮. 傳感器及其工作原理傳感器:(1)傳感器是指這樣一類元件:它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等_____量,并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等____量,或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后,就可以很方便地進(jìn)行測量、傳輸、處理和控制了。傳感器是一種采集信息的重要器件(2)傳感器一般由敏感元件和輸出部分組成,通過敏感元件獲取外界信息并轉(zhuǎn)換____信號,通過輸出部分輸出,然后經(jīng)控制器分析處理。(3)常見的傳感器有:____、____、____、___、力傳感器、氣敏傳感器、超聲波傳感器、磁敏傳感器等。常見傳感器元件:(1)光敏電阻:光敏電阻的材料是一種半導(dǎo)體,無光照時,載流子極少,導(dǎo)電性能不好;隨著光照的增強(qiáng),載流子增多,導(dǎo)電性能變好,光敏電阻能夠把_____這個光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學(xué)量。它就象人的眼睛,可以看到光線的強(qiáng)弱。(2)金屬熱電阻和熱敏電阻:金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而____,用金屬絲可以制作____傳感器,稱為_____。它能用把____這個熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為____這個電學(xué)量。熱敏電阻的電阻率則可以隨溫度的升高而____或____。與熱敏電阻相比,金屬熱電阻的_____好,測溫范圍___,但____較差。(3)電容式位移傳感器能夠把物體的____這個力學(xué)量轉(zhuǎn)換為___這個電學(xué)量。(4)霍爾元件能夠把______這個磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個電學(xué)量2、傳感器的應(yīng)用實(shí)例(一)一、力傳感器的應(yīng)用-----電子秤1.電子秤理有______片、電壓放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器微處理器和數(shù)字顯示器等器件.電阻應(yīng)變片受到力的作用時 ,它的____會發(fā)生變化,把應(yīng)變片放在合適的電路中,他能夠把物體____這個力學(xué)量轉(zhuǎn)換為____這個電學(xué)量,因而電子秤是____的應(yīng)用.2.工作原理:如圖6-2-1所示,彈簧鋼制成的梁形元件右端固定,在梁的上下表面各貼一個應(yīng)變片,在梁的自由端施力F,則梁發(fā)生彎曲,上表面拉伸,下表面壓縮, 上表面應(yīng)變片的電阻___,下表面應(yīng)變片的電阻變小.F越大, 彎曲形變___, 應(yīng)變片的阻值變化就越大.如果讓應(yīng)變片中 通過的電流保持恒定,那末上面應(yīng)變片兩端的電壓變大, 下面應(yīng)變片兩端的電壓變小. 傳感器把這兩個電壓的差值輸出.外力越大, 輸出的電壓差值也就, ___二、聲傳感器的應(yīng)用----話筒 1、話筒是一種常用的____,其作用是把____轉(zhuǎn)換成____. 話筒分為____,____,____等幾種. 2、電容式話筒:原理:是絕緣支架,薄金屬膜和固定電極形成一個電容器,被直流電源充電.當(dāng)聲波使膜片振動時,電容發(fā)生變化,電路中形成變化的電流 ,于是電阻R兩端就輸出了與聲音變化規(guī)律相同的電壓.3.駐極體話筒:它的特點(diǎn)是____,____,____,____.其工作原理同電容式話筒,只是其內(nèi)部感受聲波的是____.三、溫度傳感器的應(yīng)用-----電熨斗1.在電熨斗中,裝有雙金屬片溫度傳感器,其作用是____,當(dāng)溫度發(fā)生變化時, 雙金屬片的____不同,從而能控制電路的通斷2.電熨斗的自動控溫原理:常溫下,上、下觸點(diǎn)是接觸的,但溫度過高時,由于雙金屬片受熱膨脹系數(shù)不同,上部金屬膨脹____,下部金屬膨脹___,則雙金屬片向下彎曲,使觸點(diǎn)分離,從而切斷電源,停止加熱.溫度降低后, 雙金屬片恢復(fù)原狀,重新接通電源,從而保持溫度不變.四.溫度傳感器的應(yīng)用——電飯鍋1.電飯鍋中的溫度傳感器主要元件是___,它的特點(diǎn)是:常溫下具有鐵磁性,能夠被磁鐵吸引,但是上升到約103℃時,就失去了磁性,不能被磁體吸引了。這個溫度在物理學(xué)中稱為該材料的“居里溫度”或“居里點(diǎn)”。2.感溫鐵氧體是用_______和____混合燒制而成的。五.溫度傳感器的應(yīng)用——測溫儀1.溫度傳感器可以把___轉(zhuǎn)換成電信號,由指針式儀表或數(shù)字式儀表顯示出來。2.測溫儀中的測溫元件可以是___、____、____等,還可以是_____等。六.光傳感器的應(yīng)用——鼠標(biāo)器、火災(zāi)報警器1.機(jī)械式鼠標(biāo)器內(nèi)的碼盤兩側(cè)分別裝有紅外發(fā)射管和紅外接受管,兩個紅外接受管就是兩個_____。2.有的火災(zāi)報警器是利用煙霧對光的散射來工作的,其帶孔的罩子內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板。平時光電三極管收不到LED發(fā)出的光,呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。煙霧進(jìn)入罩內(nèi)后對光有散射作用,使部分光線照射到光電三極管上,其電阻變小。與傳感器連接的電路檢測出這種變化,就會發(fā)出警報。3、傳感器的應(yīng)用實(shí)例1、普通二極管和發(fā)光二極管 (1)二極管具有______導(dǎo)電性。 (2)發(fā)光二極管除了具有單向?qū)щ娦酝猓瑢?dǎo)電時還能____。普通的發(fā)光二極管是用磷化鎵和磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成,直接將電能轉(zhuǎn)化為光能。該類發(fā)光二極管的正向?qū)妷捍笥?.8v. 2、晶體三極管 (1)晶體三極管能夠把微弱的信號_____。晶體三極管的三極分別為發(fā)射極e.基極b和集電極c. (2)傳感器輸出的電流或電壓很___,用一個三極管可以放大幾十倍以至上百倍。三極管的放大作用表現(xiàn)為基極b的電流對電極c的電流起了控制作用。 3、邏輯電路(1)對于與門電路,只要一個輸入端輸入為“__”,則輸出端一定是“0”;反之,只有當(dāng)所有輸入都同時為“__”,輸出才是“1”。(2)對于或門電路,只要有一個輸入“__”,則輸出一定是“1”;反之,只有當(dāng)所有輸入都同時為“__”時,輸出才是“0”。(3)非門電路中,當(dāng)輸入為“0”時,輸出總是“__”;當(dāng)輸入為“1”時,輸出反而是“__”。非門電路也稱為反相器。(4)斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門。 某種電子秤的原理示意圖,第三章《磁場》1.磁場的產(chǎn)生⑴磁極周圍有磁場。(2)電流周圍有磁場(奧斯特)。2.磁場的基本性質(zhì)磁場對放入其中的磁極和電流有磁場力的作用(對磁極一定有力的作用;對電流只是可能有力的作用,當(dāng)電流和磁感線平行時不受磁場力作用)。這一點(diǎn)應(yīng)該跟電場的基本性質(zhì)相比較。3.磁感應(yīng)強(qiáng)度(條件是勻強(qiáng)磁場中,或ΔL很小,并且L⊥B )。4.磁感線⑴用來形象地描述磁場中各點(diǎn)的磁場方向和強(qiáng)弱的曲線。磁感線上每一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場方向,也就是在該點(diǎn)小磁針靜止時N極的指向。磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱。⑵磁感線是封閉曲線(和靜電場的電場線不同)。 (地球磁場通電直導(dǎo)線周圍磁場通電環(huán)行導(dǎo)線周圍磁場)⑶要熟記常見的幾種磁場的磁感線:⑷安培定則(右手螺旋定則):對直導(dǎo)線,四指指磁感線方向;對環(huán)行電流,大拇指指中心軸線上的磁感線方向;對長直螺線管大拇指指螺線管內(nèi)部的磁感線方向。5.磁通量如果在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中有一個與磁場方向垂直的平面,其面積為S,則定義B與S的乘積為穿過這個面的磁通量,用Φ表示。Φ是標(biāo)量,但是有方向(進(jìn)該面或出該面)。單位為韋伯,符號為Wb。1Wb=1Tm2=1Vs=1kgm2/(As2)。可以認(rèn)為磁通量就是穿過某個面的磁感線條數(shù)。在勻強(qiáng)磁場磁感線垂直于平面的情況下,B=Φ/S,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度又叫磁通密度。在勻強(qiáng)磁場中,當(dāng)B與S的夾角為α?xí)r,有Φ=BSsinα。二、安培力(磁場對電流的作用力)1.安培力方向的判定⑴用左手定則。⑵用“同性相斥,異性相吸”(只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時)。⑶用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))。. (αα)只要兩導(dǎo)線不是互相垂直的,都可以用“同向電流相吸,反向電流相斥”判定相互作用的磁場力的方向;當(dāng)兩導(dǎo)線互相垂直時,用左手定則判定。2.安培力大小的計算F=BLIsinα(α為B、L間的夾角)高中只要求會計算α=0(不受安培力)和α=90°兩種情況。三、洛倫茲力1.洛倫茲力 (IBF安F)運(yùn)動電荷在磁場中受到的磁場力叫洛倫茲力,它是安培力的微觀表現(xiàn)。計算公式的推導(dǎo):如圖所示,整個導(dǎo)線受到的磁場力(安培力)為F安=BIL;其中I=nesv;設(shè)導(dǎo)線中共有N個自由電子N=nsL;每個電子受的磁場力為F,則F安=NF。由以上四式可得F=qvB。條件是v與B垂直。當(dāng)v與B成θ角時,F(xiàn)=qvBsinθ。 (BR++++++----―)2.洛倫茲力方向的判定在用左手定則時,四指必須指電流方向(不是速度方向),即正電荷定向移動的方向;對負(fù)電荷,四指應(yīng)指負(fù)電荷定向移動方向的反方向。3.洛倫茲力大小的計算帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中僅受洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動時,洛倫茲力充當(dāng)向心力,由此可以推導(dǎo)出該圓周運(yùn)動的半徑公式和周期公式:歡迎您的光臨,word文檔下載后可以修改編輯。雙擊可以刪除頁眉頁腳。謝謝!單純的課本內(nèi)容,并不能滿足學(xué)生的需要,通過補(bǔ)充,達(dá)到內(nèi)容的完善 教育之通病是教用腦的人不用手,不教用手的人用腦,所以一無所能。教育革命的對策是手腦聯(lián)盟,結(jié)果是手與腦的力量都可以大到不可思議。歡迎您的光臨,word文檔下載后可以修改編輯。雙擊可以刪除頁眉頁腳。謝謝!單純的課本內(nèi)容,并不能滿足學(xué)生的需要,通過補(bǔ)充,達(dá)到內(nèi)容的完善 教育之通病是教用腦的人不用手,不教用手的人用腦,所以一無所能。教育革命的對策是手腦聯(lián)盟,結(jié)果是手與腦的力量都可以大到不可思議。7 展開更多...... 收起↑ 資源預(yù)覽 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫