高中物理學(xué)業(yè)水平測(cè)試選修3-1復(fù)習(xí)

1、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(lái)的，現(xiàn)發(fā)布以供大家互相學(xué)習(xí)、交流之用。免費(fèi)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(chǎng),高中物理學(xué)業(yè)水平測(cè)試復(fù)習(xí),選 修 3-1,本章知識(shí)結(jié)構(gòu),靜電場(chǎng),,基本性質(zhì),,力的性質(zhì),——,場(chǎng)強(qiáng),庫(kù)侖定律,——電場(chǎng)線,能的性質(zhì),——電勢(shì),,電勢(shì)能,電勢(shì)差,電場(chǎng)力的功,等勢(shì)面,,應(yīng)用,,電場(chǎng)中的導(dǎo)體,,靜電感應(yīng),靜電平衡,電容,--平行板

2、電容器,帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),,平衡（靜力學(xué)）,加速（動(dòng)力學(xué)）,偏轉(zhuǎn)（類平拋）,帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),知識(shí)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(kù)侖定律,1、公式：,K的測(cè)定：庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn),2、適用條件：,真空、靜止、點(diǎn)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,e=1.6×10－

3、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(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。,3、庫(kù)侖定律應(yīng)用：,①兩相同球體接觸起電,②三點(diǎn)電荷靜電平衡,㈠:兩球帶同種電荷，總電量?jī)汕蚓?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(yùn)動(dòng)問(wèn)題,解題思路和解題步驟與力學(xué)中的完全相同，只不過(guò)在進(jìn)行受力分析時(shí)，要多分析一個(gè)性質(zhì)的力——庫(kù)侖力。,【例1】 兩個(gè)半徑相同的同種

4、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(lái)的位置上，則相互作用力可能為原來(lái)的( ) A.4/7 B.3/7 C. 9/7 D. 16/7,分析: 設(shè)兩小球的電量分別為q與7q，則原來(lái)相距r時(shí)的相互作用力為F=7 kq2 /r2 , 由于兩球的電性未知，接觸后相互作用力的計(jì)算可分兩種情況：,（1）兩球電性相同．相

5、互接觸時(shí)兩球電量平均分布、每球帶電量為4q, 則F1= 16kq2 /r2 =16/7 F,（2）兩球電性不同．相互接觸時(shí)電荷先中和再平分，每球帶電量3q, 則F2= 9kq2 /r2 =9/7 F,C D,例題分析,例題分析,例2 相距為d的兩個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷固定不動(dòng)，電荷量之比為Q1：Q2=1:4，引入第三個(gè)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(kù)侖

6、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Q1：Q2=1：4,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(zhǎng)，A球帶電量為QA=8q，B球帶電量為QB=q,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(duì)靜止，求：（1）外力F的大小。（2）C球所帶的電量QC

7、。,解：,因?yàn)锳BC三小球保持相對(duì)靜止，故有相同的加速度，,對(duì)它們整體研究，由牛頓第二定律：F=3ｍａ,對(duì)A分析：C的電性應(yīng)與A和B異性，有,對(duì)B分析：,聯(lián)立三式得： QC=16q F=72kq2/L2,,課堂練習(xí),1．已知驗(yàn)電器帶正電，把帶負(fù)電物體移近它，并用手指與驗(yàn)電器小球接觸一下后離開，并移去帶電體，這時(shí)驗(yàn)電器將帶 電．,正,2．元電荷是（ ）A.電子 B.正電子

8、 C.質(zhì)子 D.電量的一種單位3．一個(gè)帶負(fù)電的小球的帶電量是3.2×10－13C，則這個(gè)小球多余的電子有 個(gè)．,D,2×106,課堂練習(xí),,6．真空中有兩個(gè)點(diǎn)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(kù)侖力的作用下運(yùn)動(dòng)，則q2在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的庫(kù)侖力( )A．不斷減小；

9、 B．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(gè)靜止的點(diǎn)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?lái)的3倍，則兩電荷間的庫(kù)侖力將變?yōu)樵瓉?lái)的（ ） A．7倍 B．8倍 C．9倍 D．10倍,5.真空中有兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷，它們之間的庫(kù)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?lái)的 1/2

10、 ，則這兩個(gè)點(diǎn)電荷間的庫(kù)侖力將變?yōu)椋?） A．F B．2F C． 4F D．8F,C,C,三、 電場(chǎng)強(qiáng)度（場(chǎng)強(qiáng)）,1、場(chǎng)強(qiáng)E：,2、場(chǎng)強(qiáng)的疊加：,②定義式：,③單位： N/C V/m,矢量方向：規(guī)定正電荷受力方向,⑤決定式：,------適用真空點(diǎn)電荷,------平行四邊形定則,（普適公式）,⑥勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)：,注意：E 與F、 q無(wú)關(guān) ，取決于電場(chǎng)本身,④

11、物理意義：描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量,①定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)。,例：一對(duì)等量異（同）種點(diǎn)電荷Q、-Q連線、中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)（相距2L）,,,,,,,,,E,B,,,,,,,,,E,B,例1 ：A為已知電場(chǎng)中的一固定點(diǎn)，在A點(diǎn)放一電量為q 的電荷，所受電場(chǎng)力為F，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為E，則( )A.若在A點(diǎn)換上－q，A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向發(fā)生變化B.若在A點(diǎn)換上電量為2

12、q 的電荷，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)將變?yōu)?2EC.若在A點(diǎn)移去電荷q，A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)變?yōu)榱鉊.A點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小、方向與q 的大小、正負(fù)有無(wú)均無(wú)關(guān),D,例2.如圖所示,是在一個(gè)電場(chǎng)中的a,b,c,d四個(gè)點(diǎn)分別引入試探電荷時(shí),電荷所受電場(chǎng)力F跟引入的電荷量q之間的關(guān)系圖線,下列說(shuō)法正確的是（ ） 該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)a,b,c,d四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系 是Ed>Eb>Ea>EcC.這四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是Eb>

13、;Ea>Ec>EdD.無(wú)法比較E的大小,B,例3：電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式為E＝F／q( )A.該定義式只適用于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)B.F是檢驗(yàn)電荷所受到的力，q是產(chǎn)生電 場(chǎng)的電荷電量C.場(chǎng)強(qiáng)的方向與F的方向相同D.由該定義式可知，電場(chǎng)中某點(diǎn)電荷所受的電場(chǎng)力大小與該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小成正比,D,例4. 對(duì)公式 E=kQ/r2 的幾種不同理解，錯(cuò)誤的是 ( ) A．當(dāng)r→0時(shí)，

14、E→∞ B．當(dāng)r→∞時(shí)，E→0 C．某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與點(diǎn)電荷Q的大小無(wú)關(guān) D．在以點(diǎn)電荷Q為中心，r為半徑的球面上，各處的電場(chǎng)強(qiáng)度都相同,A C D,課堂練習(xí),7．在電場(chǎng)中的P點(diǎn)放一個(gè)電量為q=－3.2×10－8C的電荷，受到的電場(chǎng)力大小為F=8×10－6N，該力的方向跟P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向 ，P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 ．如果在P點(diǎn)放q＝6.4×10－8C的

15、正電荷，則它所受的電場(chǎng)力的大小為 ，方向跟過(guò)P點(diǎn)的電場(chǎng)線方向 ，如果拿走放在P點(diǎn)的電荷，則P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 ．8．在邊長(zhǎng)為a的正方形ABCD的三個(gè)項(xiàng)角A、B、C上分別放一個(gè)電量均為＋Q的點(diǎn)電荷，那么在另一個(gè)頂角D處的場(chǎng)強(qiáng)為 .,9．兩個(gè)點(diǎn)電荷 A、B，帶電量分別為Q1＝1.6×10－3C

16、， Q2= 4×10－4C，相距為L(zhǎng)=60 cm，求場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)的位置．,相反,250N/C,1.6×10－5N,相同,250N/C,(2 +1)KQ/2a2,【AB連線內(nèi)離A點(diǎn)40cm處】,四、 電場(chǎng)線,1、應(yīng)用：,2、特點(diǎn)：,①定性判斷場(chǎng)強(qiáng)大小、方向：,②定性判斷電勢(shì)高低,一條電場(chǎng)線不能看出疏密,1）電場(chǎng)線是假想的，不是真實(shí)的。,2）不閉合（始于正電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處，終于負(fù)電荷或無(wú)窮遠(yuǎn)處）,3）不相交（空間任何

17、一點(diǎn)只能有一個(gè)確定的場(chǎng)強(qiáng)方向）,4）電場(chǎng)線不能相切。,5）沿電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)降低。,3、常見電場(chǎng)的電場(chǎng)線：,幾種常見的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布及特點(diǎn),五、 電勢(shì)φ,1、定義：,2、單位：伏 1V=1J/C,3、決定因素：場(chǎng)源電荷、位置,4、相對(duì)性：零電勢(shì)的選取，理論上取無(wú)窮遠(yuǎn)，實(shí)際上常取大地。,正電荷周圍空間電勢(shì)恒為正。 負(fù)電荷周圍空間電勢(shì)恒為負(fù)。,5、電勢(shì)高低的判斷：沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低,◆正電荷電勢(shì)能與電勢(shì)同號(hào)

18、 負(fù)電荷電勢(shì)能與電勢(shì)反號(hào),（標(biāo)量） 三個(gè)量都有正負(fù)號(hào),φA＞φB＞O φA＜φB＜O,6、等勢(shì)面,電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面,,形象描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的情況,（2）意義：等勢(shì)面來(lái)表示電勢(shì)的高低,（3）典型電場(chǎng)的等勢(shì)面,點(diǎn)電荷電場(chǎng)的等勢(shì)面,勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面,（1）概念：,等量異種電荷的等勢(shì)面,等量同種電荷的等勢(shì)面,連線上從正電荷向負(fù)電荷,電勢(shì)降低,,中垂線為等勢(shì)面且電勢(shì)為零,

19、同種正電荷,連線上電勢(shì)先降低后升高，中點(diǎn)最低,中垂線上由中點(diǎn)向兩邊降低，中點(diǎn)最高,,,,（4）等勢(shì)面的特點(diǎn),①同一等勢(shì)面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功,②等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直,③電場(chǎng)線總是從電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面,④等勢(shì)面密的地方電場(chǎng)強(qiáng),例1. 在靜電場(chǎng)中，關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的說(shuō)法正確的是（ ）A．電場(chǎng)強(qiáng)度大的地方電勢(shì)一定高B．電勢(shì)為零的地方場(chǎng)強(qiáng)也一定為零C．場(chǎng)強(qiáng)為零的地方電勢(shì)也一

20、定為零D．場(chǎng)強(qiáng)大小相同的點(diǎn)電勢(shì)不一定相同,D,例2. 如圖a,b,c是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn)，電場(chǎng)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(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度,可以斷定 ( ).A. Ua>Ub>Uc B. Ea>Eb>EcC. Ua-Ub=Ub-Uc

21、 D. Ea=Eb=Ec,A,例3. 下述說(shuō)法正確的是( )A．在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不作功B．等勢(shì)面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小一定相等C．電場(chǎng)中電勢(shì)高處，電荷的電勢(shì)能就大D．電場(chǎng)強(qiáng)度大處，電荷的電勢(shì)能就大,A,1、定義：,六、電勢(shì)差：（電壓）,2、決定式：uab=φa-φb,◆單下標(biāo)或無(wú)下標(biāo)時(shí)取絕對(duì)值 有下腳標(biāo)時(shí)應(yīng)注意正負(fù)號(hào) uab=－uba,3、絕對(duì)性：與零勢(shì)點(diǎn)無(wú)關(guān),4、場(chǎng)

22、強(qiáng)與電勢(shì)無(wú)必然聯(lián)系：,③場(chǎng)強(qiáng)相等，電勢(shì)不一定相等； 電勢(shì)相等，場(chǎng)強(qiáng)不一定相等,①場(chǎng)強(qiáng)為0，電勢(shì)不一定為0； 電勢(shì)為0，場(chǎng)強(qiáng)不一定為0,②場(chǎng)強(qiáng)大，電勢(shì)不一定高； 電勢(shì)高，場(chǎng)強(qiáng)不一定大,5、場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差關(guān)系：,-----適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),七、電場(chǎng)力的功,1、電場(chǎng)力做功特點(diǎn)：（同重力）,③靜止的電荷在電場(chǎng)力作用下（或電場(chǎng)力做正功情況）,①只決定于起點(diǎn)、終點(diǎn)的電勢(shì)差，與路徑無(wú)關(guān),②正功→電勢(shì)能減少，負(fù)功→電勢(shì)能增加,正電荷：從電勢(shì)高→電勢(shì)低；負(fù)電

23、荷：從電勢(shì)低→電勢(shì)高不論正負(fù)電荷：均從電勢(shì)能大→電勢(shì)能小,2、電場(chǎng)力做功的計(jì)算：,①W=Fd=Eqd--------勻強(qiáng),②W=qu---------------通用,◆可通過(guò)功的正負(fù)來(lái)確定電勢(shì)的高低及電勢(shì)差,例1。概念辨析：請(qǐng)判斷下列說(shuō)法是否正確,⑴.電場(chǎng)線越密的位置，電勢(shì)越高 （ ),⑵.與零電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)差越大的位置，電勢(shì)越高 ( ),⑶.電勢(shì)越高的位置，

24、電場(chǎng)強(qiáng)度越大 ( ),⑷.電荷沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，電荷所在位置的電勢(shì)越來(lái)越低 ( ),⑸.電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置，電勢(shì)也一定為零 ( ),⑹.電勢(shì)為零的位置，電場(chǎng)強(qiáng)度也一定為零 ( ),⑺.電荷沿電場(chǎng)線方向運(yùn)動(dòng)，所具有的

25、電勢(shì)能越來(lái)越小 ( ),⑻.電荷在電勢(shì)越高的位置，電勢(shì)能越大 ( ),⑼.電荷所具有的電勢(shì)能越大的位置，電勢(shì)越高 ( ),,×,×,×,×,×,×,×,×,例2 . 如圖所示

26、，在勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，一個(gè)負(fù)電荷在外力作用下由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，則 （ ）A.外力與電場(chǎng)力對(duì)電荷做功之和等于電荷電勢(shì)能的增 量與動(dòng)能增量之和B.外力對(duì)電荷所做的功等于電荷電勢(shì)能的增量與動(dòng)能 增量之和C.外力和電場(chǎng)力對(duì)電荷做功之和等于電荷動(dòng)能的增量D.電荷克服電場(chǎng)力所做的功等于電荷動(dòng)能的增量E.電荷克服電場(chǎng)力所做的功等于電荷電勢(shì)能的增量,B C E,五、 靜電平衡,

27、2、靜電平衡導(dǎo)體的特點(diǎn)：,③凈電荷只能分布于導(dǎo)體表面,①內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為0,②表面附近的場(chǎng)強(qiáng)垂直于導(dǎo)體表面,④導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，表面及任何截面是個(gè)等勢(shì)面 導(dǎo)體中沒有電流通過(guò)，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(chǎng)強(qiáng)，削弱（并抵消）外電場(chǎng)，阻礙（并阻止）電荷運(yùn)動(dòng),反證法,▲例：求感應(yīng)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng),,,,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(duì)面積； d

28、→極板間距,2、決定式：,3、單位：,法拉（F） 微法（μF） 皮法（pF）,——普適通用,1F = 106μF = 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E=U/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(duì)給定的電容器充電時(shí)電量Q、電壓U、電容C之間相互關(guān)系的圖象，其中錯(cuò)誤的是（ ）

29、,,A,AC,例3.如圖所示，一電容器的兩極通過(guò)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(guò)程中，下列說(shuō)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(chǎng)強(qiáng)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(diǎn),如圖所示.以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng),U表示電容器的電壓, Ep表示正電

30、荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能.若保持負(fù)極板不動(dòng),將正極板移到圖中虛線所示的位置,則( )A.U變小, E不變. B.E變大,Ep變大.C.U變小,Ep不變. D.U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(diǎn)電荷，S是閉合的，φa表示a點(diǎn)的電勢(shì)，F(xiàn)表示點(diǎn)電荷受到的電場(chǎng)力.現(xiàn)將電容器的B板向下稍微移動(dòng)，使兩板間的距離增大，則（ ）A．φ

31、a變大，F(xiàn)變大 B．φa變大，F(xiàn)變小C．φa不變，F(xiàn)不變 D．φa不變，F(xiàn)變小,B,,九、 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),勻變速直線運(yùn)動(dòng)—加速,勻變速曲線運(yùn)動(dòng)—偏轉(zhuǎn),,1.平衡,2.勻變速運(yùn)動(dòng),靜止,勻速直線運(yùn)動(dòng),,可能是,,1、若帶電粒子在電場(chǎng)中所受合力為零時(shí)，即F合=0時(shí)，粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。,① 牛頓運(yùn)動(dòng)定律,② 動(dòng)能定理,3、若F合≠0，且與初速度方向有夾角（不等于0°，180

32、6;），帶電粒子將做曲線運(yùn)動(dòng)。不計(jì)mg，v0⊥E時(shí)，帶電粒子在電場(chǎng)中將做類平拋運(yùn)動(dòng)。,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(yùn)動(dòng)。（變速直線運(yùn)動(dòng)）,① 粒子落在極板上,② 粒子穿出極板,3、勻強(qiáng)電場(chǎng)中的類平拋運(yùn)動(dòng),——F合與V0垂直,（不計(jì)重力或重力與電場(chǎng)力共線）,飛行時(shí)間由y決定,飛行時(shí)間由L決定,θ,③ 粒子先經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),④ 粒子穿出電場(chǎng)后勻速運(yùn)動(dòng)打在屏幕上,,,,O,Y,例1：如圖

33、,電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開始運(yùn)動(dòng),然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中,入射方向跟極板平行.整個(gè)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0.2m的平行金屬板A、B上加電壓U=4

34、0V，在兩板正中沿水平方向射入一帶負(fù)電小球，經(jīng)0.2s小球到達(dá)B板，若要小球始終沿水平方向運(yùn)動(dòng)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(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)在豎直方向由牛頓第二定律得：,解得,m=40q要使小球沿水平方向運(yùn)動(dòng)，應(yīng)有mg=E′qE′=U/dd′=qU/mg=0.1m,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(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的一般步驟,

35、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(chǎng)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(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)。,③建立正確的物理模型，確定解題途徑是用動(dòng)力學(xué)，或動(dòng)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(cè)試復(fù)習(xí),選 修 3-1,知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：,模塊復(fù)習(xí),一、基本概念：1、電流 2、電動(dòng)勢(shì) 3、電阻二、基本規(guī)律：1、部分電路歐姆定律

36、 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(dòng)態(tài)分析 3、電源功率和效率 4、電路故障四、基本方

37、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(dòng),⑶電流（強(qiáng)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(jí) 10-5m/S,------部分電路歐姆定律,（n為單位體積內(nèi)的自由電子個(gè)數(shù)，S為導(dǎo)線的橫截面積，v為自由電子的定向移動(dòng)速率，約10 -5

38、m/s，遠(yuǎn)小于電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率105m/s，更小于電場(chǎng)的傳播速率3×108m/s），這個(gè)公式只適用于金屬導(dǎo)體，千萬(wàn)不要到處套用。,⑹電流的方向：規(guī)定正電荷的移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较颉?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(qiáng)度：是表示電流強(qiáng)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(yùn)動(dòng)，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(qiáng)度．,例

39、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(gè)自由電子，電子電量為e，此時(shí)電子的定向移動(dòng)速度為v．在Δt時(shí)間內(nèi)，通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目N可表示為（ ）A.nvSΔt B.nvΔt C.IΔt/e D.IΔt/Se,解：因在一個(gè)周期內(nèi)，通過(guò)圓環(huán)橫截面的電荷量Q=e, 所以等效電流 I=e/T. 又

40、電子做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力是由庫(kù)侖引力提供的，即有 又T=2πr/v由以上三式，得,A C,N=Q/e=IΔt/e 又 I=nevS,2、電動(dòng)勢(shì)（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(dòng)勢(shì)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

41、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(wú)關(guān)。 E= U內(nèi)+U外 E =U （開路）,3、電阻（1）定義式：R=U/I 導(dǎo)體的電阻R與U和I無(wú)關(guān)，只與導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定（2）決定式：R=ρL/S 導(dǎo)體的電阻R跟長(zhǎng)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

42、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(shuō)法中正確的是( )A．通過(guò)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(shí)，導(dǎo)體中的電流也發(fā)生變化，但電壓和電流的比值對(duì)這段導(dǎo)體來(lái)說(shuō)等于恒量C．通過(guò)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(guò)導(dǎo)體的電流成反比,BC,習(xí)2、某電阻兩端電壓為16 V，在30 s內(nèi)通過(guò)電阻橫截面的電量為48

43、 C，此電阻為多大？30 s內(nèi)有多少個(gè)電子通過(guò)它的橫截面？,R=U/I=Ut/q=10Ω n=q/e=3X1020個(gè),習(xí)3、鉛蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2V，這表示 ( ) A、電路中每通過(guò)1C電量，電源把2J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?B、蓄電池兩極間的電壓為2V C、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(dòng)勢(shì)為1．5V）的大,AD,二、基本規(guī)律1、部分電路

44、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 I=U/R 純電阻電路 I—U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

45、如圖二 R1＞R2,注意I-U曲線和U-I曲線的區(qū)別,實(shí)驗(yàn)室用的小燈泡燈絲的I-U特性曲線可用以下哪個(gè)圖象來(lái)表示( ),A. B. C. D.,I,o,U,I,I,I,o,o,o,U,U,U,下圖所列的4個(gè)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(gè)圖象( ),A,C,2、閉合電路歐姆定律

46、 閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)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(duì)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(dòng)勢(shì)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

47、本規(guī)律,練習(xí)：如圖所示，甲、乙為兩個(gè)獨(dú)立電源的路端電壓與通過(guò)它們的電流I的關(guān)系圖線，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A.路端電壓都為U0時(shí)，它們的外電阻相等B.電流都是I0時(shí)，兩電源的內(nèi)電壓相等C.電源甲的電動(dòng)勢(shì)大于電源乙的電動(dòng)勢(shì)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

48、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(zhǎng)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(shí),通過(guò)導(dǎo)線中的電流強(qiáng)度為I, 若導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng),使其半徑變?yōu)樵瓉?lái)的1/2 ,再給它兩端加上電壓U,則( ),C.電阻變?yōu)樵瓉?lái)的16倍,B.通過(guò)導(dǎo)線的電流為,D.電阻變?yōu)樵瓉?lái)的4

49、倍,A.通過(guò)導(dǎo)線的電流為,BC,4、焦耳定律,（1）內(nèi)容：,電流通過(guò)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(shí)間成正比,（2）表達(dá)式：,Q=I2Rt,（3）電功：W=UIt,（4）電熱：Q=I2Rt,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:W>Q電功只能用W=UIt計(jì)算,電熱只能用Q=I2Rt計(jì)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“

50、6V 12W”字樣，電動(dòng)機(jī)線圈的電阻RM=0.50Ω。若燈泡恰能正常發(fā)光，以下說(shuō)法中正確的是（ ）A．電動(dòng)機(jī)的輸入功率為12WB．電動(dòng)機(jī)的輸出功率為12WC．電動(dòng)機(jī)的熱功率為2.0WD．整個(gè)電路消耗的電功率為22W,AC,2、某一電動(dòng)機(jī),當(dāng)電壓U1=10V時(shí)帶不動(dòng)負(fù)載,因此不轉(zhuǎn)動(dòng),這時(shí)電流為I1=2A.當(dāng)電壓為U2=36V時(shí)能帶動(dòng)負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn),這時(shí)電流為I2=1A.求這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率是多大?,P機(jī)械=P

51、-P熱=U2I2-I22r=31W,①電流處處相等,②電壓：U=U1+U2+U3+,③電阻：R=R1+R2+R3+,1、串、并聯(lián)電路基本特點(diǎn)：,（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(diǎn)和性質(zhì),計(jì)算電功率,無(wú)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

52、.串聯(lián)電路:,2.并聯(lián)電路:,R > Rn,Rn 增大 R增大,(2)n個(gè)相同的電阻R并聯(lián)R總＝R/n,(3) R < Rn,(4) Rn 增大 R增大,(1)R1和R2并聯(lián)后 R= R1R2/(R1+R2),不管電路連接方式如何，只要有一個(gè)電阻增大，總電阻就增大,3、混聯(lián)電路,,例1. 已知如圖，R1=6Ω，R2=3Ω，R3=4Ω，則接入電路后這三只電阻的實(shí)際功率之比為 _________,R1,R2,R3,

53、解：本題解法很多，注意靈活、巧妙。經(jīng)過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)三只電阻的電流關(guān)系最簡(jiǎn)單：電流之比是I1∶I2∶I3=1∶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∶U3=1∶1∶2；在此基礎(chǔ)上利用P=UI，得P1∶P2∶P3=1∶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(dòng)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(gè)電

54、路消耗的總功率最小，應(yīng)使用下面哪個(gè)電路？,L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1,R R R L2,A B

55、 C D,答案：B,,1:2:6,三、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(gè)分壓電阻R計(jì)算式：U=Ig(Rg+R),量程擴(kuò)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(gè)分流電阻R計(jì)算式：IgRg=(I-Ig)R,量程擴(kuò)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Rg=100Ω，滿偏電流Ig=300μA，則：（

56、1）電流表的滿偏電壓為多少？（2）若把電流表G與一阻值R1=49.9kΩ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0.6A的電流表，需要并聯(lián)多大阻值的電阻R2？,解：（1）滿偏電壓Ug=IgRg=0.03V （2）改裝后的電壓表量程為U=Ig(Rg+R1)=15V (3) 電阻與電流表并聯(lián)時(shí)，該電阻與電流

57、表兩端電壓相同，(I-Ig)R2=IgRg解得，該電阻的阻值R2=0.05Ω,2、如圖所示,四個(gè)相同的電流表分別改裝成兩個(gè)安培表和兩個(gè)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

58、 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(dòng)態(tài)分析,方法一：程序法：基本思路是“部分—整體—部分”(1

59、)判斷動(dòng)態(tài)源及動(dòng)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)U=E-Ir,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(dòng)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)的電荷流,與變阻器“并”的，U、I、P變化規(guī)律與變阻器相同,“并”——完全不相關(guān)聯(lián)的不同支路的電荷流,例1、在

60、如圖所示電路中，當(dāng)變阻器R3的滑動(dòng)頭Ｐ向ｂ端移動(dòng)時(shí)，（ ）A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小B．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大C．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大D．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小,,B,若R5變小,“串”——R1、R3,↗,“并”——V、A、R2、R4,↘,1、如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻為r.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為ΔU1和ΔU2,下列說(shuō)

61、法中正確的是( ),,A.小燈泡L1、L3變暗，L2變亮B.小燈泡L3變暗，L1、L2變亮C.ΔU1ΔU2,BD,三、應(yīng)用,3、電源的功率和效率,⑵電源的效率：,⑴功率：,①電源的功率(電源的總功率)PE=EI,②電源的輸出功率P出=UI,內(nèi)外電阻相等時(shí),電源的輸出功率最大,③電源內(nèi)部消耗的功率Pr=I2r,(3)關(guān)于電源的輸出功率：,討論:,當(dāng)R一定，r可變，則r→0，P出最大，,當(dāng)r一定，R可變，因

62、 則當(dāng)R=r時(shí)，P出最大，,◆當(dāng)P出< ，對(duì)于外阻有兩個(gè)解R1R2,,P—R圖像,1、已知如圖，E=6V，r=4Ω，R1=2Ω，R2的變化范圍是0~10Ω。求：①電源的最大輸出功率； ②R1上消耗的最大功率； ③R2上消耗的最大功率。,③把R1也看成電源的一部分,等效電源的內(nèi)阻為6Ω,所以,當(dāng)R2=6Ω時(shí),R2上消耗的功率最大為1.5W,①R2=2Ω時(shí),外電阻等于內(nèi)電阻,電源輸出功率最大為2.25W,

63、②R1是定值電阻,電流越大功率越大,所以R2=0時(shí)R1上消耗的功率最大為2W,2、如圖所示，R1為定值電阻，R2為可變電阻，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)電阻，以下說(shuō)法中正確的是（ ） A.當(dāng)R2=R1+r時(shí)，R2獲得最大功率B.當(dāng)R1=R2+r時(shí)，R1獲得最大功率C.當(dāng)R2＝0時(shí)，R1上獲得最大功率D.當(dāng)R2＝0時(shí)，電源的輸出功率最大,AC,3、如圖所示,分壓電路的輸入端電壓為U=6V,電燈L上標(biāo)有“4V、4W”

64、,滑動(dòng)變阻器的總電阻Rab=13.5Ω,求當(dāng)電燈正常發(fā)光時(shí),滑動(dòng)變阻器消耗的總功率.,P=4W,4、電路故障問(wèn)題,三、應(yīng)用,◆現(xiàn)象：燈泡亮度失常、儀表示數(shù)異常,◆重要理論依據(jù)：電流經(jīng)電阻，電勢(shì)降低； 無(wú)電流的電阻等勢(shì),①、斷路：表現(xiàn)為電流為0，而電壓不為0,除了電源兩端，其它位置有電壓者即為斷路嫌疑處,②、短路：表現(xiàn)為電壓為0，而電流不為0,A、R1短路 B、R2短路 C、R3短路 D、R

65、1斷路,A,4、電路故障分析題型,例題：如圖所示的電路中,開關(guān)S閉合后,由于電阻發(fā)生短路或者斷路故障,電壓表和電流表的讀數(shù)都增大,則肯定出現(xiàn)了下列那種故障( ),◆外接法,◆內(nèi)接法,,誤差原因：,伏特表分流→安培表讀數(shù)偏大,安培表分壓→伏特表讀數(shù)偏大,解決方案：,適宜測(cè)較小電阻,適宜測(cè)較大電阻,外 內(nèi),小,大,四、基本方法,1.電阻的測(cè)量 -----（1）外接法和內(nèi)接法,1、如圖所示電路中，電壓表和電流表的讀數(shù)分別為10 V和

66、0.1 A，已知電流表的內(nèi)阻RA為0.2 Ω。那么待測(cè)電阻Ｒｘ的測(cè)量值比真實(shí)值 ，真實(shí)值為 。,大,99.8 Ω,2．如圖用伏安法測(cè)電阻時(shí)，如果不知道待測(cè)電阻的大概值時(shí)，為了選擇正確的電路以減少誤差，可將電壓表一個(gè)接頭分別在a、 b兩點(diǎn)接觸一下,如果安培表讀數(shù)沒有顯著變化，則P應(yīng)接在 處，如果伏特表讀數(shù)沒有顯著變化，則P應(yīng)接在 處。,,a,b,A、注意事項(xiàng)：（1）選擇合適的

67、倍率檔后，先歐姆調(diào)零，再把紅、黑表筆并接在待測(cè)電阻兩端，進(jìn)行測(cè)量。（2）每次換檔必須重新歐姆調(diào)零。（3）選擇合適的倍率檔，使指針在中值電阻附近時(shí)誤差較小。（4）測(cè)電阻時(shí)要把選擇開關(guān)置于“?” 檔。（5）不能用兩手同時(shí)握住兩表筆金屬部分測(cè)電阻，以免人體電阻和被測(cè)電阻并聯(lián)造成誤差。（6）測(cè)電阻前，必須把待測(cè)電阻同其它電路斷開。

68、 （7）測(cè)完電阻，要拔出表筆，并把選擇開關(guān)置于“OFF”檔或交流電壓最高檔。為防止止漏電，電表長(zhǎng)期不用時(shí)，應(yīng)該取出電池。（8）測(cè)量電阻時(shí)，若指針偏角過(guò)小，應(yīng)換倍率較大的檔進(jìn)行測(cè)量；若指針偏角過(guò)大，應(yīng)換倍率較小的檔進(jìn)行測(cè)量。B、用多用表測(cè)一個(gè)電阻的阻值，多用表的“Ω”擋有“×1”、“×10”、“×100”三擋，先選用“×10”擋，調(diào)零后測(cè)量結(jié)果如圖所示．這說(shuō)明被測(cè)電阻很_大_

69、（填“大”或“小”），應(yīng)換用__×100__擋，并重新歐姆調(diào)零后再測(cè)量。,四、基本方法,1.電阻的測(cè)量 -----（2）萬(wàn)用表的使用,1.如圖3所示電路的三根導(dǎo)線中，有一根是斷的，電源、電阻器R1、R2及另外兩條導(dǎo)線都是好的。為了查出斷導(dǎo)線，某同學(xué)想先將多用電表的紅表筆連接在電源的正極a端，再將黑表筆分別接在電阻器R1的b端和R2的c端并觀察多用電表指針的示數(shù)，在下列選檔中，符合操作規(guī)程的是 ( )