簡介:1,運動學(xué)習(xí)題,12,14,15,16,17,18,19,110,111,112,113,114,115,116,117,118,119,120,121,125,127,128,,,126,122,123,124,習(xí)題總目錄,11,13,結(jié)束,2,11質(zhì)點按一定規(guī)律沿軸作直線運動,在不同時刻的位置如下,1畫出位置對時間的曲線,2求質(zhì)點在1秒到3秒時間內(nèi)的平均速度,3求質(zhì)點在T0時的位置。,目錄,結(jié)束,3,解,目錄,結(jié)束,4,0285M/S,2質(zhì)點在1秒到3秒時間內(nèi)的平均速度為,3由作圖法可得到質(zhì)點在T0時的位置為,目錄,結(jié)束,5,12質(zhì)點沿X軸運動,坐標(biāo)與時間的關(guān)系為X4T2T3,式中X、T分別以M、S為單位。試計算(1)在最初2S內(nèi)的平均速度,2S末的瞬時速度;(2)1S末到3S末的位移、平均速度;(3)1S末到3S末的平均加速度;此平均加速度是否可用,目錄,(4)3S末的瞬時速度。,計算,結(jié)束,6,目錄,結(jié)束,7,目錄,結(jié)束,8,13一輛汽車沿筆直的公路行駛,速度和時間的關(guān)系如圖中折線OABCDEF所示。1試說明圖中OA、AB、BC、CD、DE、EF等線段各表示什么運動2根據(jù)圖中的曲線與數(shù)據(jù),求汽車在整個行駛過程中所走的路程、位移和平均速度。,目錄,結(jié)束,9,200M,解由VT圖的總面積可得到路程為,總位移為,所以平均速度也為零,目錄,結(jié)束,10,14直線1與圓弧2分別表示兩質(zhì)點A、B從同一地點出發(fā),沿同一方向做直線運動的VT圖。已知B的初速V0BM/S,它的速率由V0變?yōu)?所化的時間為T12BS,(1)試求B在時刻T的加速度;(2)設(shè)在B停止時,A恰好追上B,求A的速度;(3)在什么時候,A、B的速度相同,目錄,結(jié)束,11,V0BM/S,T12BS,V00,代入式(1)得,運動方程為,1求B在時刻T的加速度。,目錄,結(jié)束,12,代入(1)化簡后得,式中取正號,對T求導(dǎo)后得,目錄,結(jié)束,13,A追上B,A的位移等于B的位移,,目錄,結(jié)束,14,目錄,結(jié)束,15,15路燈高度為H,人高度為L,步行速度為V0試求(1)人影中頭頂?shù)囊苿铀俣?;?)影子長度增長的速率。,目錄,結(jié)束,16,解,影子長度增長速率為,目錄,上式兩邊微分得到,結(jié)束,17,所以人影頭頂移動速度為,目錄,結(jié)束,18,16長度為5M的梯子,頂端斜靠在豎直的墻上。設(shè)T0時,頂端離地面4M,當(dāng)頂端以2M/S的速度沿墻面勻速下滑時,求(1)梯子下端的運動方程;并畫出XT圖和VT圖(設(shè)梯子下端與上端離墻角的距離分別為X和Y)。(2)在T1S時,下端的速度。,目錄,結(jié)束,19,將此式微分得,目錄,結(jié)束,20,目錄,結(jié)束,21,目錄,結(jié)束,22,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,H,,,,,,,,,H,,,,,,0,R,,,,,,,,X,Y,V,X,,,17人以恒定的速率V0運動,船之初速為0,求任以位置船之速度加速度。,,目錄,結(jié)束,23,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,目錄,結(jié)束,24,18在質(zhì)點運動中,已知XAEKT,DY/DXBKEKT,當(dāng)T0,YY0B求質(zhì)點的速度和軌道方程。,目錄,結(jié)束,25,目錄,結(jié)束,26,解,目錄,結(jié)束,27,(1)以T為變量,寫出位矢的表達(dá)式;(2)描繪它的軌跡;(3)式中T以S為單位,X、Y以M為單位,求質(zhì)點在T4時的速度的大小和方向。,110一質(zhì)點的運動方程為,目錄,結(jié)束,28,目錄,結(jié)束,29,111一質(zhì)點沿光滑的拋物線軌道,從起始位置(2,2)無初速地滑下,如圖。問質(zhì)點將在何處離開拋物線拋物線方程為Y22X,式中X、Y以M為單位。,目錄,結(jié)束,30,由Y22X兩邊微分得,目錄,結(jié)束,31,目錄,結(jié)束,32,目錄,結(jié)束,33,目錄,結(jié)束,34,113如圖所示,桿AB以勻角速度繞A點轉(zhuǎn)動,并帶動水平桿OC上的質(zhì)點M運動。設(shè)起始時刻桿在豎直位置,OAH。(1)列出質(zhì)點M沿水平桿OC的運動方程;(2)求質(zhì)點M沿桿OC沿動的速度和加速度的大小。,目錄,結(jié)束,35,目錄,結(jié)束,36,(1)計算滑雪運動員著陸時沿斜坡的位移(忽略起飛點到斜面的距離);(2)在實際的跳躍中,運動員所到達(dá)的距離L165M,此結(jié)果為何與計算結(jié)果不符,目錄,37,目錄,38,115一個人扔石頭的最大出手速率為V25M/S,他能擊中一個與他的手水平距離為L50M而高H13M的一個目標(biāo)嗎在這個距離上他能擊中的最大高度是多少,目錄,結(jié)束,39,代入式(1)可得,目錄,結(jié)束,40,目錄,結(jié)束,41,目錄,結(jié)束,42,目錄,結(jié)束,43,目錄,結(jié)束,44,(1)如果旅客用隨車一起運動的坐標(biāo)系以來描寫小球的運動,已知X’軸與X軸同方向,Y’軸與Y軸相平行,方向向上,且在T0時,O與O’相重合,則X’和Y’的表達(dá)式將是怎樣的呢(2)在O’X’Y’坐標(biāo)系中,小球的運動軌跡又是怎樣的(3)從車上的旅客與站在車站上的觀察者看來,小球的加速度各為多少方向是怎樣的,目錄,結(jié)束,45,目錄,結(jié)束,46,119甲乙兩船同時航行,甲以10KM/H的速度向東,乙以5KM/H的速度向南。問從乙船的人看來,甲的速度是多大方向如何反之,從甲船的人看來,乙的速度又是多大方向如何,目錄,結(jié)束,47,甲船的人看乙,目錄,結(jié)束,48,目錄,結(jié)束,49,目錄,50,目錄,結(jié)束,51,目錄,結(jié)束,52,目錄,結(jié)束,53,目錄,結(jié)束,54,(1)假定空氣是靜止的(即VR0),試證來回飛行時間為,T02L/V’。,目錄,結(jié)束,55,目錄,結(jié)束,56,122一人拉小車以不變的速率V0前進,小車位于高出繩端H的平臺上。求小車的速度及加速度。,目錄,結(jié)束,57,解,目錄,結(jié)束,58,123一質(zhì)點沿OY軸做直線運動,它在T時刻的坐標(biāo)是Y45T22T3,式M中以米計,T以秒計,試求1T1S,T2S時的瞬時速度;2第二秒內(nèi)所通過的路程;3第二秒內(nèi)質(zhì)點的平均加速度以及T1S和T2S時的瞬時加速度;4定性畫出YT圖,并說明質(zhì)點的運動情況。,目錄,結(jié)束,59,目錄,結(jié)束,60,4,這一時刻質(zhì)點的速度為0,Y有極值,從這時開始質(zhì)點改變運動方向。,這是個拐點,在這時刻之前,質(zhì)點加速,在這一時刻之后,質(zhì)點減速。,目錄,結(jié)束,61,124一質(zhì)點在XOY平面內(nèi)運動,運動方程為X2T,Y192T2。式中X,Y以米計,T以秒計。1求質(zhì)點的軌道;2寫出T1S和T2S時刻質(zhì)點的位置矢量,并計算這一秒內(nèi)的平均速度;3計算T1S,T2S時刻的瞬時速度和瞬時加速度;4在什么時刻,質(zhì)點位置矢量與其速度矢量垂直5在什么時刻質(zhì)點離原點最近算出這一距離。,目錄,結(jié)束,62,目錄,結(jié)束,63,由此得到,目錄,結(jié)束,64,目錄,結(jié)束,65,225一質(zhì)點沿半徑為010M的圓周運動,其角位置Θ以弧度表示可以用下式表示Θ24T3式中T以秒計。問1質(zhì)點在T2S時及T4S時的法向加速度和切向加速度;2當(dāng)切向加速度的大小為總加速度的一半時,Θ的值為多少4在哪一時刻,切向加速度和法向加速度的值相等。,目錄,結(jié)束,66,目錄,結(jié)束,67,2當(dāng)切向加速度的大小為總加速度的一半時,Θ的值為多少,目錄,68,4在哪一時刻,切向加速度和法向加速度的值相等。,目錄,結(jié)束,69,126飛輪的角速度在5S內(nèi)由900REV/MIN均勻減到800REV/M。求1角速度;2在此5S內(nèi)的總轉(zhuǎn)數(shù);3再經(jīng)過幾秒飛輪將停止轉(zhuǎn)動。,目錄,結(jié)束,70,目錄,結(jié)束,71,127礦山升降機作加速運動時,其角速度可用下式表示,,式中C及T為常數(shù),試求運動開始T秒后升降機的速度及其所走過的路程。,目錄,結(jié)束,72,目錄,結(jié)束,73,128一質(zhì)點沿著一圓周運動,其路程與時間的關(guān)系為SABTCT2其中B2M/S,C1M/S2。若T21S時,質(zhì)點的法向角速度為AN205M/S2。試求1圓周半徑;2T3S時質(zhì)點的速率;3T3S時質(zhì)點的法向角速度、切向角速度及總角速度。,目錄,結(jié)束,74,目錄,結(jié)束,75,目錄,習(xí)題總目錄,結(jié)束,
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簡介:此課件是借鑒了網(wǎng)上很多其他老師的課件然后根據(jù)本人講課的思維修改而來的,現(xiàn)發(fā)布以供大家互相學(xué)習(xí)、交流之用。免費的,有需要的可以搬走。希望各位老師多上傳優(yōu)秀的課件共同學(xué)習(xí),第一章靜電場,高中物理學(xué)業(yè)水平測試復(fù)習(xí),選修31,本章知識結(jié)構(gòu),靜電場,,基本性質(zhì),,力的性質(zhì),,場強,庫侖定律,電場線,能的性質(zhì),電勢,,電勢能,電勢差,電場力的功,等勢面,,應(yīng)用,,電場中的導(dǎo)體,,靜電感應(yīng),靜電平衡,電容,平行板電容器,帶電粒子在電場中的運動,,平衡(靜力學(xué)),加速(動力學(xué)),偏轉(zhuǎn)(類平拋),帶電粒子在復(fù)合場中的運動,知識內(nèi)容,一、電荷,1、基本電荷(元電荷),2、物體起電方式,本質(zhì)電荷轉(zhuǎn)移,①摩擦起電;(絕緣體),②接觸起電(導(dǎo)體),③感應(yīng)起電(導(dǎo)體),二、庫侖定律,1、公式,K的測定庫侖扭秤實驗,2、適用條件,真空、靜止、點電荷(或電荷均勻分布的球體),帶電體所帶電荷量為元電荷的整數(shù)倍,E1610-19C,3、電荷守恒定律,電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,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。,3、庫侖定律應(yīng)用,①兩相同球體接觸起電,②三點電荷靜電平衡,㈠兩球帶同種電荷,總電量兩球均分,㈡兩球帶異種電荷,先中和后,凈電荷再均分,兩同夾異,兩大夾小,近小遠(yuǎn)大,③帶電球的運動問題,解題思路和解題步驟與力學(xué)中的完全相同,只不過在進行受力分析時,要多分析一個性質(zhì)的力庫侖力。,【例1】兩個半徑相同的同種金屬小球,帶電量之比為1∶7,相距為R,兩者相互接觸后再放回原來的位置上,則相互作用力可能為原來的A4/7B3/7C9/7D16/7,分析設(shè)兩小球的電量分別為Q與7Q,則原來相距R時的相互作用力為F7KQ2/R2,由于兩球的電性未知,接觸后相互作用力的計算可分兩種情況,(1)兩球電性相同.相互接觸時兩球電量平均分布、每球帶電量為4Q,則F116KQ2/R216/7F,(2)兩球電性不同.相互接觸時電荷先中和再平分,每球帶電量3Q,則F29KQ2/R29/7F,CD,例題分析,例題分析,例2相距為D的兩個帶正電的點電荷固定不動,電荷量之比為Q1Q214,引入第三個電荷Q,為使Q能處于平衡狀態(tài),應(yīng)把Q放在什么位置,解如圖所示.,由力的平衡條件可知要Q平衡,Q受Q1、Q2的庫侖力F1、F2必等大反向,所以Q必在Q1、Q2連線上,且在Q1、Q2之間,靠近電量較小的電荷Q1設(shè)Q與Q1的距離為X.則,,而Q1Q214,由以上兩式得,,例題分析,例3如圖所示,質(zhì)量均為M的三帶電小球A、B、C,放置在光滑絕緣的水平面上,A與B間和B與C間距離均為L,A球帶電量為QA8Q,B球帶電量為QBQ,若在小球C上加以水平向右的恒力F,恰好使A、B、C三小球保持相對靜止,求(1)外力F的大小。(2)C球所帶的電量QC。,解,因為ABC三小球保持相對靜止,故有相同的加速度,,對它們整體研究,由牛頓第二定律F3MA,對A分析C的電性應(yīng)與A和B異性,有,對B分析,聯(lián)立三式得QC16QF72KQ2/L2,,課堂練習(xí),1.已知驗電器帶正電,把帶負(fù)電物體移近它,并用手指與驗電器小球接觸一下后離開,并移去帶電體,這時驗電器將帶電.,正,2.元電荷是()A電子B正電子C質(zhì)子D電量的一種單位3.一個帶負(fù)電的小球的帶電量是3210-13C,則這個小球多余的電子有個.,D,2106,課堂練習(xí),,6.真空中有兩個點電荷帶同種電荷QL、Q2,它們相距較近,保持靜止?fàn)顟B(tài),今釋放Q2,且Q2只在Q1的庫侖力的作用下運動,則Q2在運動過程中受到的庫侖力A.不斷減?。籅.不斷增大C.始終保持不變;D.先增大后減小,A,4真空中有兩個靜止的點電荷,若保持它們之間的距離不變,而把它們的電荷量都變?yōu)樵瓉淼?倍,則兩電荷間的庫侖力將變?yōu)樵瓉淼模ǎ〢.7倍B.8倍C.9倍D.10倍,5真空中有兩個靜止的點電荷,它們之間的庫侖力為F。若保持它們各自所帶的電荷量不變,而將它們之間的距離變?yōu)樵瓉淼?/2,則這兩個點電荷間的庫侖力將變?yōu)椋ǎ〢.FB.2FC.4FD.8F,C,C,三、電場強度(場強),1、場強E,2、場強的疊加,②定義式,③單位N/CV/M,矢量方向規(guī)定正電荷受力方向,⑤決定式,適用真空點電荷,平行四邊形定則,(普適公式),⑥勻強電場的場強,注意E與F、Q無關(guān),取決于電場本身,④物理意義描述電場的力的性質(zhì)的物理量,①定義放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量Q的比值,叫做該點的電場強度,簡稱場強。,例一對等量異(同)種點電荷Q、Q連線、中垂線上的場強(相距2L),,,,,,,,,E,B,,,,,,,,,E,B,例1A為已知電場中的一固定點,在A點放一電量為Q的電荷,所受電場力為F,A點的場強為E,則A若在A點換上-Q,A點場強方向發(fā)生變化B若在A點換上電量為2Q的電荷,A點的場強將變?yōu)?EC若在A點移去電荷Q,A點的場強變?yōu)榱鉊A點場強的大小、方向與Q的大小、正負(fù)有無均無關(guān),D,例2如圖所示,是在一個電場中的A,B,C,D四個點分別引入試探電荷時,電荷所受電場力F跟引入的電荷量Q之間的關(guān)系圖線,下列說法正確的是()該電場是勻強電場A,B,C,D四點的電場強度大小關(guān)系是EDEBEAECC這四點的場強大小關(guān)系是EBEAECEDD無法比較E的大小,B,例3電場強度的定義式為E=F/QA該定義式只適用于點電荷產(chǎn)生的電場BF是檢驗電荷所受到的力,Q是產(chǎn)生電場的電荷電量C場強的方向與F的方向相同D由該定義式可知,電場中某點電荷所受的電場力大小與該點場強的大小成正比,D,例4對公式EKQ/R2的幾種不同理解,錯誤的是A.當(dāng)R→0時,E→∞B.當(dāng)R→∞時,E→0C.某點的場強與點電荷Q的大小無關(guān)D.在以點電荷Q為中心,R為半徑的球面上,各處的電場強度都相同,ACD,課堂練習(xí),7.在電場中的P點放一個電量為Q-3210-8C的電荷,受到的電場力大小為F810-6N,該力的方向跟P點電場強度的方向,P點電場強度大小為.如果在P點放Q=6410-8C的正電荷,則它所受的電場力的大小為,方向跟過P點的電場線方向,如果拿走放在P點的電荷,則P點電場強度大小為.8.在邊長為A的正方形ABCD的三個項角A、B、C上分別放一個電量均為+Q的點電荷,那么在另一個頂角D處的場強為,9.兩個點電荷A、B,帶電量分別為Q1=1610-3C,Q2410-4C,相距為L60CM,求場強為零的點的位置.,相反,250N/C,1610-5N,相同,250N/C,21KQ/2A2,【AB連線內(nèi)離A點40CM處】,四、電場線,1、應(yīng)用,2、特點,①定性判斷場強大小、方向,②定性判斷電勢高低,一條電場線不能看出疏密,1)電場線是假想的,不是真實的。,2)不閉合(始于正電荷或無窮遠(yuǎn)處,終于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)處),3)不相交(空間任何一點只能有一個確定的場強方向),4)電場線不能相切。,5)沿電場線的方向,電勢降低。,3、常見電場的電場線,幾種常見的電場中電場線的分布及特點,五、電勢Φ,1、定義,2、單位伏1V1J/C,3、決定因素場源電荷、位置,4、相對性零電勢的選取,理論上取無窮遠(yuǎn),實際上常取大地。,正電荷周圍空間電勢恒為正。負(fù)電荷周圍空間電勢恒為負(fù)。,5、電勢高低的判斷沿著電場線方向電勢越來越低,◆正電荷電勢能與電勢同號負(fù)電荷電勢能與電勢反號,(標(biāo)量)三個量都有正負(fù)號,ΦA(chǔ)>ΦB>OΦA(chǔ)<ΦB<O,6、等勢面,電場中電勢相等的點構(gòu)成的面,,形象描述電場中各點電勢的情況,(2)意義等勢面來表示電勢的高低,(3)典型電場的等勢面,點電荷電場的等勢面,勻強電場的等勢面,(1)概念,等量異種電荷的等勢面,等量同種電荷的等勢面,連線上從正電荷向負(fù)電荷,電勢降低,,中垂線為等勢面且電勢為零,同種正電荷,連線上電勢先降低后升高,中點最低,中垂線上由中點向兩邊降低,中點最高,,,,(4)等勢面的特點,①同一等勢面上的任意兩點間移動電荷電場力不做功,②等勢面一定跟電場線垂直,③電場線總是從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面,④等勢面密的地方電場強,例1在靜電場中,關(guān)于場強和電勢的說法正確的是()A.電場強度大的地方電勢一定高B.電勢為零的地方場強也一定為零C.場強為零的地方電勢也一定為零D.場強大小相同的點電勢不一定相同,D,例2如圖A,B,C是一條電場線上的三個點,電場線的方向由A到C,A、B間的距離等于B、C間的距離。用UA、UB、UC和EA、EB、EC分別表示A、B、C三點的電勢和電場強度,可以斷定AUAUBUCBEAEBECCUAUBUBUCDEAEBEC,A,例3下述說法正確的是A.在同一等勢面上移動電荷,電場力不作功B.等勢面上各點場強大小一定相等C.電場中電勢高處,電荷的電勢能就大D.電場強度大處,電荷的電勢能就大,A,1、定義,六、電勢差(電壓),2、決定式UABΦA(chǔ)ΦB,◆單下標(biāo)或無下標(biāo)時取絕對值有下腳標(biāo)時應(yīng)注意正負(fù)號UAB-UBA,3、絕對性與零勢點無關(guān),4、場強與電勢無必然聯(lián)系,③場強相等,電勢不一定相等;電勢相等,場強不一定相等,①場強為0,電勢不一定為0;電勢為0,場強不一定為0,②場強大,電勢不一定高;電勢高,場強不一定大,5、場強與電勢差關(guān)系,適用于勻強電場,七、電場力的功,1、電場力做功特點(同重力),③靜止的電荷在電場力作用下(或電場力做正功情況),①只決定于起點、終點的電勢差,與路徑無關(guān),②正功→電勢能減少,負(fù)功→電勢能增加,正電荷從電勢高→電勢低;負(fù)電荷從電勢低→電勢高不論正負(fù)電荷均從電勢能大→電勢能小,2、電場力做功的計算,①WFDEQD勻強,②WQU通用,◆可通過功的正負(fù)來確定電勢的高低及電勢差,例1。概念辨析請判斷下列說法是否正確,⑴電場線越密的位置,電勢越高(,⑵與零電勢點電勢差越大的位置,電勢越高,⑶電勢越高的位置,電場強度越大,⑷電荷沿電場線方向運動,電荷所在位置的電勢越來越低,⑸電場強度為零的位置,電勢也一定為零,⑹電勢為零的位置,電場強度也一定為零,⑺電荷沿電場線方向運動,所具有的電勢能越來越小,⑻電荷在電勢越高的位置,電勢能越大,⑼電荷所具有的電勢能越大的位置,電勢越高,,,,,,,,,,例2如圖所示,在勻強電場E中,一個負(fù)電荷在外力作用下由A點運動到B點,則()A外力與電場力對電荷做功之和等于電荷電勢能的增量與動能增量之和B外力對電荷所做的功等于電荷電勢能的增量與動能增量之和C外力和電場力對電荷做功之和等于電荷動能的增量D電荷克服電場力所做的功等于電荷動能的增量E電荷克服電場力所做的功等于電荷電勢能的增量,BCE,五、靜電平衡,2、靜電平衡導(dǎo)體的特點,③凈電荷只能分布于導(dǎo)體表面,①內(nèi)部場強處處為0,②表面附近的場強垂直于導(dǎo)體表面,④導(dǎo)體是個等勢體,表面及任何截面是個等勢面導(dǎo)體中沒有電流通過,導(dǎo)體兩端沒有電壓,感應(yīng)電荷的效果產(chǎn)生附加(感應(yīng))場強,削弱(并抵消)外電場,阻礙(并阻止)電荷運動,反證法,▲例求感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場強,,,,A,C,,,,,,,,,,A,,接地,八、電容器,平行板,1、定義式,Ε≥1,→介電常數(shù)S→正對面積;D→極板間距,2、決定式,3、單位,法拉(F)微法(ΜF(xiàn))皮法(PF),普適通用,1F106ΜF(xiàn)1012PF,4、平行板電容器兩種充電方式,U不變,①電源保持連接狀態(tài),②充電后電源切斷,若D↘,由EU/D,E↗,D↘,C↗,Q↗,Q不變,若D↘,C↗,U↘,,E不變,例1如圖所示是描述對給定的電容器充電時電量Q、電壓U、電容C之間相互關(guān)系的圖象,其中錯誤的是(),,A,AC,例3如圖所示,一電容器的兩極通過電阻始終與電源的正負(fù)極相連,在增大電容器兩極板間的距離的過程中,下列說法正確的是()A.電容器所帶電荷量增大B.電阻上有A流向B的微弱電流,C.電容器兩極板間的電壓變大D.電容器兩極板間的電場強度變大,,B,例4、一平行板電容器充電后與電源斷開,負(fù)極板接地在兩極板間有一正電荷電量很小固定在P點,如圖所示以E表示兩極板間的場強,U表示電容器的電壓,EP表示正電荷在P點的電勢能若保持負(fù)極板不動,將正極板移到圖中虛線所示的位置,則AU變小,E不變BE變大,EP變大CU變小,EP不變DU不變,EP不變,AC,例5、如圖所示,平行板電容器經(jīng)開關(guān)S與電池連接,A處有一電荷量非常小的點電荷,S是閉合的,ΦA(chǔ)表示A點的電勢,F(xiàn)表示點電荷受到的電場力現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動,使兩板間的距離增大,則()A.ΦA(chǔ)變大,F(xiàn)變大B.ΦA(chǔ)變大,F(xiàn)變小C.ΦA(chǔ)不變,F(xiàn)不變D.ΦA(chǔ)不變,F(xiàn)變小,B,,九、帶電粒子在勻強電場中運動,勻變速直線運動加速,勻變速曲線運動偏轉(zhuǎn),,1平衡,2勻變速運動,靜止,勻速直線運動,,可能是,,1、若帶電粒子在電場中所受合力為零時,即F合0時,粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)。,①牛頓運動定律,②動能定理,3、若F合≠0,且與初速度方向有夾角(不等于0°,180°),帶電粒子將做曲線運動。不計MG,V0⊥E時,帶電粒子在電場中將做類平拋運動。,2、若F合≠0且與初速度方向在同一直線上,帶電粒子將做加速或減速直線運動。(變速直線運動),①粒子落在極板上,②粒子穿出極板,3、勻強電場中的類平拋運動,F合與V0垂直,(不計重力或重力與電場力共線),飛行時間由Y決定,飛行時間由L決定,Θ,③粒子先經(jīng)過加速電場再進入偏轉(zhuǎn)電場,④粒子穿出電場后勻速運動打在屏幕上,,,,O,Y,例1如圖,電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始運動,然后射入電勢差為U2的兩塊平行極板間的電場中,入射方向跟極板平行整個裝置處在真空中,重力可忽略在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下,下述四種情況中,一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角Θ變大的是A.U1變大、U2變大B.U1變小、U2變大C.U1變大、U2變小D.U1變小、U2變小,解,B,,例2如圖所示,相距為02M的平行金屬板A、B上加電壓U40V,在兩板正中沿水平方向射入一帶負(fù)電小球,經(jīng)02S小球到達(dá)B板,若要小球始終沿水平方向運動而不發(fā)生偏轉(zhuǎn),A、B兩板間的距離應(yīng)調(diào)節(jié)為多少(G取10M/S2),解小球在電場中做勻變速曲線運動在豎直方向由牛頓第二定律得,解得,M40Q要使小球沿水平方向運動,應(yīng)有MGE′QE′U/DD′QU/MG01M,④利用物理規(guī)律或其他手段(如幾何圖形)找出各物理量間的關(guān)系,建立方程組。,處理帶電粒子在電場中運動的一般步驟,①分析帶電粒子的受力情況,尤其要注意是否應(yīng)該考慮重力,電場力是否恒定等。,②分析帶電粒子的初始狀態(tài)及條件,確定帶電粒子作直線運動還是曲線運動。,③建立正確的物理模型,確定解題途徑是用動力學(xué),或動能定理,或是兩者結(jié)合使用。,方法小結(jié),第二章恒定電流,高中物理學(xué)業(yè)水平測試復(fù)習(xí),選修31,知識網(wǎng)絡(luò),模塊復(fù)習(xí),一、基本概念1、電流2、電動勢3、電阻二、基本規(guī)律1、部分電路歐姆定律2、閉合電路歐姆定律3、電阻定律4、焦耳定律三、應(yīng)用1、串并聯(lián)電路(電表改裝)2、電路動態(tài)分析3、電源功率和效率4、電路故障四、基本方法1、電流表的內(nèi)接法和外接法2、分壓電路和限流電路,一、基本概念,⑴電流的形成,電荷的定向移動,⑶電流(強度)定義,⑷電流(微觀)決定式,⑸電流(宏觀)決定式,適用于金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液,不適用氣體導(dǎo)電,V定數(shù)量級105M/S,部分電路歐姆定律,(N為單位體積內(nèi)的自由電子個數(shù),S為導(dǎo)線的橫截面積,V為自由電子的定向移動速率,約105M/S,遠(yuǎn)小于電子熱運動的平均速率105M/S,更小于電場的傳播速率3108M/S),這個公式只適用于金屬導(dǎo)體,千萬不要到處套用。,⑹電流的方向規(guī)定正電荷的移動方向為電流方向。在外(內(nèi))電路電流從電源的正(負(fù))極流向負(fù)(正)極。,⑵電流強度是表示電流強弱的物理量。,1、電流,例1、設(shè)氫原子中電子在半徑為R的軌道上做圓周運動,電子的電量為E,質(zhì)量為M,靜電力常量為K,試求等效電流的電流強度.,例2、有一橫截面為S的銅導(dǎo)線,流經(jīng)其中的電流為I.設(shè)每單位體積的導(dǎo)線有N個自由電子,電子電量為E,此時電子的定向移動速度為V.在ΔT時間內(nèi),通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目N可表示為()ANVSΔTBNVΔTCIΔT/EDIΔT/SE,解因在一個周期內(nèi),通過圓環(huán)橫截面的電荷量QE,所以等效電流IE/T又電子做圓周運動所需向心力是由庫侖引力提供的,即有又T2ΠR/V由以上三式,得,AC,NQ/EIΔT/E又INEVS,2、電動勢(1)物理意義描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量。是反映非靜電力做功的特性。(2)定義式(3)電源電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把單位正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極移到正極所做的功。,注意E是由電源本身所決定的,跟外電路的情況無關(guān)。EU內(nèi)U外EU(開路),3、電阻(1)定義式RU/I導(dǎo)體的電阻R與U和I無關(guān),只與導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定(2)決定式RΡL/S導(dǎo)體的電阻R跟長度L成正比,跟橫截面積S成反比,電阻定律(適用粗細(xì)均勻物體),與歐姆定律意義不同,◆電阻率Ρ由材料決定,金屬導(dǎo)體電阻率隨溫度升高而增大,◆伏安特性曲線,直線斜率(或斜率倒數(shù))表示電阻,習(xí)1、下列說法中正確的是A.通過導(dǎo)體的電流越大,則導(dǎo)體的電阻越小B.當(dāng)加在導(dǎo)體兩端的電壓變化時,導(dǎo)體中的電流也發(fā)生變化,但電壓和電流的比值對這段導(dǎo)體來說等于恒量C.通過導(dǎo)體的電流跟加在它兩端的電壓成正比D.導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟通過導(dǎo)體的電流成反比,BC,習(xí)2、某電阻兩端電壓為16V,在30S內(nèi)通過電阻橫截面的電量為48C,此電阻為多大30S內(nèi)有多少個電子通過它的橫截面,RU/IUT/Q10ΩNQ/E3X1020個,習(xí)3、鉛蓄電池的電動勢為2V,這表示A、電路中每通過1C電量,電源把2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔蹷、蓄電池兩極間的電壓為2VC、蓄電池能在1S內(nèi)將2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能D、蓄電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的本領(lǐng)比一節(jié)干電池(電動勢為1.5V)的大,AD,二、基本規(guī)律1、部分電路歐姆定律導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比IU/R純電阻電路IU圖線,(1)內(nèi)容,(2)表達(dá)式,(3)適用范圍,(4)伏安特性曲線,如圖一R1<R2如圖二R1>R2,注意IU曲線和UI曲線的區(qū)別,實驗室用的小燈泡燈絲的IU特性曲線可用以下哪個圖象來表示,ABCD,I,O,U,I,I,I,O,O,O,U,U,U,下圖所列的4個圖象中,最能正確地表示家庭常用的白熾電燈在不同電壓下消耗的電功率P與電壓平方U2之間的函數(shù)關(guān)系的是以下哪個圖象,A,C,2、閉合電路歐姆定律閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比,跟內(nèi)外電路的電阻之和成反比(2)表達(dá)式純電阻電路,(1)內(nèi)容,(3)適用范圍,二、基本規(guī)律,②在橫軸上的截距表示電源的短路電流,③圖象斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻,內(nèi)阻越大,圖線傾斜得越厲害.,①在縱軸上的截距表示電源的電動勢E.,(4)路端電壓U隨電流I變化的圖象,2、閉合電路歐姆定律,二、基本規(guī)律,練習(xí)如圖所示,甲、乙為兩個獨立電源的路端電壓與通過它們的電流I的關(guān)系圖線,下列說法中正確的是()A路端電壓都為U0時,它們的外電阻相等B電流都是I0時,兩電源的內(nèi)電壓相等C電源甲的電動勢大于電源乙的電動勢D電源甲的內(nèi)阻小于電源乙的內(nèi)阻,AC,(3)電阻率Ρ反映材料導(dǎo)電性能的物理量1純金屬的電阻率小,合金的電阻率大。2材料的電阻率與溫度有關(guān)系①金屬的電阻率隨溫度的升高而增大②有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響③半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小,,3電阻定律,(1)內(nèi)容導(dǎo)體的電阻R跟長度L成正比,跟橫截面積S成反比,(2)表達(dá)式,二、基本規(guī)律,練習(xí)一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線,兩端加上電壓U時,通過導(dǎo)線中的電流強度為I,若導(dǎo)線均勻拉長,使其半徑變?yōu)樵瓉淼?/2,再給它兩端加上電壓U,則,C電阻變?yōu)樵瓉淼?6倍,B通過導(dǎo)線的電流為,D電阻變?yōu)樵瓉淼?倍,A通過導(dǎo)線的電流為,BC,4、焦耳定律,(1)內(nèi)容,電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比,(2)表達(dá)式,QI2RT,(3)電功WUIT,(4)電熱QI2RT,二、基本規(guī)律,5純電阻電路電功等于電熱,非純電阻電路電功大于電熱WQ電功只能用WUIT計算,電熱只能用QI2RT計算,兩式不能通用,,練習(xí)1、如圖2所示的電路中,輸入電壓U恒為12V,燈泡L上標(biāo)有“6V12W”字樣,電動機線圈的電阻RM050Ω。若燈泡恰能正常發(fā)光,以下說法中正確的是()A.電動機的輸入功率為12WB.電動機的輸出功率為12WC.電動機的熱功率為20WD.整個電路消耗的電功率為22W,AC,2、某一電動機,當(dāng)電壓U110V時帶不動負(fù)載,因此不轉(zhuǎn)動,這時電流為I12A當(dāng)電壓為U236V時能帶動負(fù)載正常運轉(zhuǎn),這時電流為I21A求這時電動機的機械功率是多大,P機械PP熱U2I2I22R31W,①電流處處相等,②電壓UU1U2U3,③電阻RR1R2R3,1、串、并聯(lián)電路基本特點,(1)串聯(lián),(2)并聯(lián),④電壓分配與電阻成正比,⑤功率分配與電阻成正比,①各支路電壓相等,④電流分配與電阻成反比,⑤功率分配與電阻成反比,②電流,③電阻,三、應(yīng)用,1、串、并聯(lián)電路的特點和性質(zhì),計算電功率,無論串聯(lián)、并聯(lián)還是混聯(lián),總功率都等于各電阻功率之和,串并聯(lián)電路電阻關(guān)系,1串聯(lián)電路,2并聯(lián)電路,RRN,RN增大R增大,2N個相同的電阻R并聯(lián)R總=R/N,3RRN,4RN增大R增大,1R1和R2并聯(lián)后RR1R2/R1R2,不管電路連接方式如何,只要有一個電阻增大,總電阻就增大,3、混聯(lián)電路,,例1已知如圖,R16Ω,R23Ω,R34Ω,則接入電路后這三只電阻的實際功率之比為_________,R1,R2,R3,解本題解法很多,注意靈活、巧妙。經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn)三只電阻的電流關(guān)系最簡單電流之比是I1∶I2∶I31∶2∶3;還可以發(fā)現(xiàn)左面兩只電阻并聯(lián)后總阻值為2Ω,因此電壓之比是U1∶U2∶U31∶1∶2;在此基礎(chǔ)上利用PUI,得P1∶P2∶P31∶2∶6,例2已知如圖,兩只燈泡L1、L2分別標(biāo)有“110V,60W”和“110V,100W”,另外有一只滑動變阻器R,將它們連接后接入220V的電路中,要求兩燈泡都正常發(fā)光,并使整個電路消耗的總功率最小,應(yīng)使用下面哪個電路,L1L2L1L2L1L2L1,RRRL2,ABCD,答案B,,126,三、應(yīng)用,1串并聯(lián)電路(電表的改裝),(1)電流表改裝成電壓表,方法串聯(lián)一個分壓電阻R計算式UIGRGR,量程擴大的倍數(shù)越高,串聯(lián)的電阻值越大,(2)電流表改裝成電流表,方法并聯(lián)一個分流電阻R計算式IGRGIIGR,量程擴大的倍數(shù)越高,并聯(lián)的電阻值越小,練習(xí)1、有一電流表G,內(nèi)阻RG100Ω,滿偏電流IG300ΜA,則(1)電流表的滿偏電壓為多少(2)若把電流表G與一阻值R1499KΩ的電阻串聯(lián),可改裝成量程為多大的電壓表(3)若要把它改裝成量程為06A的電流表,需要并聯(lián)多大阻值的電阻R2,解(1)滿偏電壓UGIGRG003V(2)改裝后的電壓表量程為UIGRGR115V3電阻與電流表并聯(lián)時,該電阻與電流表兩端電壓相同,IIGR2IGRG解得,該電阻的阻值R2005Ω,2、如圖所示,四個相同的電流表分別改裝成兩個安培表和兩個伏特表安培表A1的量程大于A2的量程,伏特表V1的量程大于V2的量程,把它們按圖接入電路,則安培表A1的讀數(shù)安培表A2的讀數(shù)安培表A1的偏轉(zhuǎn)角安培表A2的偏轉(zhuǎn)角伏特表V1的讀數(shù)伏特表V2的讀數(shù)伏特表V1的偏轉(zhuǎn)角伏特表V2的偏轉(zhuǎn)角(填“大于”,“小于”或“等于”),,大于,大于,等于,等于,設(shè)兩改裝的表頭相同,量程不同,①兩電壓表V1、V2并聯(lián),②兩電壓表V1、V2串聯(lián),③兩電流表A1、A2串聯(lián),④兩電流表A1、A2并聯(lián),讀數(shù)相同,指針偏角不同,指針偏角相同,讀數(shù)不同,讀數(shù)相同,指針偏角不同,指針偏角相同,讀數(shù)不同,◆電表的串并聯(lián),三、應(yīng)用,,2、電路的動態(tài)分析,方法一程序法基本思路是“部分整體部分”1判斷動態(tài)源及動態(tài)源總電阻的變化,判斷全電路總電阻的變化情況.2判斷閉合電路干路電流的變化情況.3依據(jù)UEIR,判斷外電路電壓路端電壓的變化情況4依據(jù)分壓、分流原理判斷動態(tài)部分的物理量的變化,方法二口訣法“串反并同”,與變阻器“串”的,U、I、P變化規(guī)律與變阻器相反,“串”具有完全相同或部分關(guān)聯(lián)
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