教科版高考物理復習研討會交流材料：電場恒定電流復習思路.doc

電場恒定電流復習思路 電場部分：電場基本概念多、基本規(guī)律多，既是電學基礎，又是電學重點內容，一方面是本章包含了近代物理學中極為重要的概念和規(guī)律，如場的概念，電荷間相互作用的庫侖定律等；另一方面電場的知識易于與力學中質點的運動、運動定律聯(lián)系起來，易于從能量和功的關系、動量守恒的關系去研究問題，因此近年高考或以選擇的形式，考查學生對基本概念、基本規(guī)律的理解，或以計算題的形式與力學知識緊密結合組成難度較大、多方面考核學生能力。在二輪復習時仍然要以夯實基礎為出發(fā)點，重視回歸課本，關注一定的綜合能力的提高。復習策略：對基本的知識和能力要求點進行梳理。因此二輪復習，復習本單元知識時要注意以下幾點：1、重視知識網(wǎng)絡的構建和對基本概念定義的理解。2、重視知識的實際應用。如：帶電粒子在電場中的加速、以及電容器的知識在實際生產(chǎn)生活中的應用。3、重視本單元知識與其他物理知識的綜合。如：帶電粒子在復合場中的運動。4、掌握處理較為復雜的物理問題的方法。如：類比、等效、建立模型等思維方法。教師在復習時可將本章問題整合為“點、線、面、體”，有利于學生建構起良好的知識網(wǎng)絡，從而達到較好的復習效果。1、點：點電荷主要兩個問題。 （1）點電荷系的平衡問題。（2）庫侖定律的適用條件問題例1如圖所示，A、B兩個點電荷，質量分別為m1、m2，帶電量分別為q1、q2。靜止時兩懸線與豎直方向的夾角分別為1、2，且A、B恰好處于同一水平面上，則A、若q1=q2，則1 = 2 B若q1q2，則12C、若m1=m2，則1 =2 D若m1m2，則1 EB，則UA一定大于UB C若EA EB，則該電荷的運動軌跡 不可能是虛線aD若該電荷的運動軌跡是虛線b且微粒 帶正電荷，則UA一定小于UB（2）平行板電容器動態(tài)分析例7兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構成一平行板電容器，與它相連接的電路如圖所示接通開關，電源即給電容器充電 BC 保持K接通，減小兩極板間的距離， 則兩極板間電場的電場強度減小 B保持K接通，在兩極板間插入一塊介質， 則極板上的電量增大 C斷開K，減小兩極板間的距離，則兩 極板間的電勢差減小 斷開K，在兩極板間插入一塊介質， 則兩極板間的電勢差增大例7.右圖是一個由電池、電阻R與平行板電容器組成的串聯(lián)電路在增大電容器兩極間距離的過程中， C A.電阻R中無電流 B.電容器的電容變大C.電阻R中有從a流向b的電流 D.電阻R中有從b流向a的電流例8一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地，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，W表示正電荷在P點的電勢能若保持負極板不動，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則 AC AU變小，E不變BE變大，W變大CU變小，W不變DU不變，W不變4、體：帶電體在電場中運動1）平衡（靜止或勻速）：僅在電場力和重力作用下滿足（2）加速a、能量：在任何電場中，若只有電場力做功，有b、動力學：在勻強電場中，若只有電場力作用，帶電體做勻變速運動，其加速度為 （3）偏轉:當不計重力的帶電粒子以一定初速垂直電場方向進入勻強電場時,粒子的運動為類平拋運動，其軌跡是拋物線（4）圓周運動帶電粒子在點電荷形成的徑向輻射狀分布的靜電場中，可做勻速圓周運動如氫原子核外電子的繞核運動 （5）典型問題與方法：a、在變化的電場中，帶電粒子受變化的電場力的作用，其加速度也變化，此時應注意過程的分析 例9如圖9所示，A、B是一對平行金屬板，在兩板間加上一周期為T的交變電壓，A板的電勢為零，B板的電勢隨時間變化的規(guī)律如圖所示一電子從A板上的小孔進入兩板間的電場中，設電子的初速度和重力可忽略不計，則 AB A若電子是在t=0時刻進入電場的，它將一直向B板運動B若電子是在t=T/8時刻進入電場的，它可能時而向B板運動，時而向A板運動，最后打在B板上C若電子是在t=3T/8時刻進入電場的，它可能時而向B板運動，時而向A板運動，最后打在B板上D若電子是在t=3T/8時刻進入電場的，它不可能打到B板上（2010年江蘇高考）制備納米薄膜裝置的工作電極可簡化為真空中間距為的兩平行極板，如圖甲所示，加在極板A、B間的電壓作周期性變化，其正向電壓為，反向電壓為，電壓變化的周期為2r，如圖乙所示.在t=0時，極板B附近的一個電子，質量為m、電荷量為e，受電場作用由靜止開始運動.若整個運動過程中，電子未碰到極板A，且不考慮重力作用.（1）若，電子在02r時間內不能到達極板，求應滿足的條件；（2）若電子在時間內未碰到極板B，求此運動過程中電子速度隨時間t變化的關系；（3）若電子在第個周期內的位移為零，求k的值。b類比平拋運動、正交分解處理帶電粒子在勻強電場中的偏轉例10 (2005年全國)圖中B為電源，=27V，內阻不計。固定電阻R1=500，R2為光敏電阻，C為平行板電容器，虛線到兩極板距離相等，極板長l1=8010-2m，兩極板的間距d=1010-2mS為屏，與極板垂直，到極板的距離l2=O16 mP為圓盤，由形狀相同、透光率不同的a、b、c三個扇形構成，它可繞AA軸轉動當細光束通過扇形a、b、c照射光敏電阻R2時，R2的阻值分別為1000、2000、4500有一細電子束沿圖中虛線以速度v0=80106ms連續(xù)不斷地射入C，已知電子電量e=1610-19C，電子質量m=910-31kg忽略細光束的寬度、電容器充放電時間及電子所受的重力假設照在R2上的光強發(fā)生變化時R2阻值立即有相應的改變設圓盤不轉動，細光束通過b照射到R2上，求電子到達屏s上時，它離O點的距離y。(計算果保留兩位有效數(shù)字)c用能量的觀點處理帶電體在電場中的運動例12有三根長度皆為l1.00 m的不可伸長的絕緣輕線，其中兩根的一端固定在天花板上的 O點，另一端分別掛有質量皆為m1.00102 kg的帶電小球A和B，它們的電量分別為-q和q，q1.00107CA、B之間用第三根線連接起來空間中存在大小為E1.00106N/C的勻強電場，場強方向沿水平向右，平衡時 A、B球的位置如圖所示現(xiàn)將O、B之間的線燒斷，由于有空氣阻力，A、B球最后會達到新的平衡位置求最后兩球的機械能與電勢能的總和與燒斷前相比改變了多少（不計兩帶電小球間相互作用的靜電力）6.810-2Jd、等效法處理帶電體在復合場中的運動例15如圖所示，水平絕緣軌道AB與半徑為R的光滑絕緣軌道切BCD平滑連接，勻強電場場強為E，方向水平向右，一個質量為m的帶電滑塊所受電場力等于重力，滑塊與AB段的動摩擦因素為，BCD段光滑在A點靜止釋放滑塊，它能沿圓軌道運動到與圓心等高的D點，則AB至少多長？ 恒定電流部分：復習策略：1、明確各分式及規(guī)律和適用條件。2、注重實際電器在生活應用問題的復習。3、理解各實驗的基本原理，加強對基本儀器使用的復習。重點概念和典型例題：1、電路連接、電功率例1.如圖中所示為一個電燈兩端的電壓與通過它的電流的變化關系曲線，可見兩者不成線性關系，這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故。參考這根曲線，回答下列問題（不計電流表和電池的內阻）。（1）若把三個這樣的電燈串聯(lián)后，接到電動勢為12V的電源上，求流過燈泡的電流和每個燈泡的電阻。（2）如圖所示，將兩個這樣的電燈并聯(lián)后再與10的定值電阻串聯(lián)，接在電動勢為8V的電源上，求通過電流表的電流值及各燈泡的電阻值。2、動態(tài)變化分析題例2.某同學按如圖所示電路進行實驗，實驗時該同學將變阻器的觸片P移到不同位置時測得各電表的示數(shù)如下表所示將電壓表內阻看作無限大，電流表內阻看作零。電路中E、r分別為電源的電動勢和內阻，R1、R2、R3為定值電阻，在這五個物理量中，可根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)求得的物理量是（不要求具體計算）_。由于電路發(fā)生故障，發(fā)現(xiàn)兩電壓表示數(shù)相同了（但不為零），若這種情況的發(fā)生是由用電器引起的，則可能的故障原因是_。3、含容電路問題。穩(wěn)態(tài)、動態(tài)阻容電路的分析，在直流電路中，電路達到穩(wěn)定狀態(tài)時，電容器可視作斷路（阻值無限大）；當電路不穩(wěn)定時（如電路接通、斷開的瞬間），電容器出現(xiàn)充、放電現(xiàn)象。解題的關鍵是先進行電路簡化，在電路穩(wěn)定時間把電容器去掉，然后找出電容兩端的電壓，在計算電容器充、放電的電荷量時，誤區(qū)在于不分析電容器極板上的電性，不判斷動態(tài)時電容充放電的電流方向，導致計算增加或減少的電荷量發(fā)生錯誤。例3.（2004年江蘇卷第14題）如圖所示的電路中，電源電動勢E=6.00V，其內阻可忽略不計電阻的阻值分別為R1=2.4k、R2=4.8k，電容器的電容C=4.7F閉合開關S，待電流穩(wěn)定后，用電壓表測R1兩端的電壓，其穩(wěn)定值為1.50V（1）該電壓表的內阻為多大? （2）由于電壓表的接入，電容 器的帶電量變化了多少?4、電源功率在純電阻閉合電路中，當外電阻發(fā)生變化時，電源的輸出功率會發(fā)生相應的變化。例4.（2007上海高考）（5分）某同學設計了如圖（a）所示電路研究電源輸出功率變化情況。電源E電動勢、內電阻恒定，R1為滑動變阻器，R2、R3為定值電阻，A、V為理想電表。（1）若滑動片P由a滑至b時A示數(shù)一直變小，則R1和R2必須滿足的關系是_。（2）若R16W，R212W，電源內電阻r6W，當滑動片P由a滑至b時，電源E的輸出功率P隨外電路總電阻R的變化關系如圖（b）所示，則R3的阻值應該選擇（）（A）2W。（B）4W。（C）6W。（D）8W。5電表的改裝例5.電流表的內阻是Rg=200，滿刻度電流值是Ig=500微安?，F(xiàn)欲把這電流表改裝成量程為10V的電壓表，正確的方法是 （ ） A應串聯(lián)一個01的電阻 B應并聯(lián)一個01的電阻C應串聯(lián)一個1800的電阻 D應并聯(lián)一個1800的電阻7.電學實驗：高中物理電學實驗是物理實驗高考的重點，是高考的必考內容。電學學生實驗共有7個，可歸納為四二一，即知道四種測量電路（描繪小燈泡的伏安特性曲線及分壓電路、伏安法測電阻電路、電表的校對電路、測定電源電動勢和內阻電路），會畫兩種曲線（電阻（小燈泡）的伏安特性曲線、 電源的伏安特性曲線），掌握一種儀器（多用電表）的使用。電學實驗是成為理綜模式及單科模式下物理實驗考題的首選題材已是不爭的事實這一現(xiàn)象的形成有其必然性：電學實驗不僅考查了大綱和考試說明所要求的獨立完成實驗的能力和實驗設計能力，同時也有效地考查了電學基礎知識它所具備的雙重考查功能是許多其他實驗無法替代的；受考試時間和試卷篇幅的限制，大部分試卷都未對恒定電流這一章的知識另外單獨設題考查，電學實驗自然肩負著考查恒定電流這一章的使命；電學實驗尤其是設計性電學實驗題最富于變化，最能體現(xiàn)考生的實驗創(chuàng)新能力和思維的靈活性，從而為命題者提供了廣闊的命題空間關于實驗:新課程更多地是注重對知識獲取的過程，試題能夠綜合考察考生創(chuàng)造性地應用已學的知識、方法、原理，靈活處理陌生實驗問題的能力，要求考生有較高的綜合素質，為考生創(chuàng)造力的發(fā)揮提供了廣闊的思維空間，只有做到理論聯(lián)系實際，把儀器的使用、原理理解、知識的遷移、方法的應用、創(chuàng)性地意識結合起來，才能正確地解決實際性實驗問題。所以復習中不能掉以輕心.首先學生要熟悉基本儀器裝置、操作過基礎的分組實驗、在這樣的前提下才能進行更深層次的問題解答許多考生對電學實驗感到困難本文擬將中學階段測量電表內阻的方法作一盤點，以備2011年高考 命題重點一電學儀表預測1. 在測定金屬絲電阻率的實驗中，如圖甲所示，用螺旋測微器測得金屬絲的直徑d_mm。如圖乙所示，用多用電表的“1”歐姆擋，調零后測得金屬絲阻值R_，若實驗中測出金屬絲的長度為L，則該金屬絲電阻率的表達式_（用符號表示）。01203010甲乙命題重點二電阻電阻率、電源電動勢和內阻等物理量的測量預測3小明同學是一位電學實驗愛好者，他向老師要了好多電學實驗器材（見表2），準備來探究一段某種材料的電阻，表3是他記錄的實驗數(shù)據(jù)，他在實際測量的時候大約每隔2分鐘測量一組數(shù)據(jù)。請回答下列問題：表2器材編號器材名稱規(guī)格1電流表0.6A/3A，內阻小于0.12電壓表3V/15V，內阻大于9k3學生電源使用3V直流4變阻器最大阻值為255開關6導線7定值電阻100（1）在下面方框內畫出小明實驗的電路圖；(電路中不需要的器材不要畫在圖中)表3：序號電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/A10.400.0420.800.1031.200.2241.400.3051.600.4061.800.56（2）在方格紙上作出電阻絲的U-I圖線；（3）由序號為5的這組數(shù)據(jù)計算出電阻絲的電阻測量值為R測 ，如果考慮到電表的內阻對測量的影響，則此時電阻測量值R測跟電阻真實值R真相比較，應是R測 R真；（選填“”、“”或“=”）（4）所畫出的U-I圖線是彎曲的，主要原因是什么？答： _,據(jù)此材料的特性可以用來制成 傳感器。AV 圖甲（1）探究電阻絲的伏安特性曲線，應該采用分壓電路；從表3的測量數(shù)據(jù)看，電阻絲的電阻值只有幾歐姆，應該采用電流表外接測量電路. （2）根據(jù)表3中的實驗數(shù)據(jù)，作出電阻絲的U-I圖線。I/AU/VO0.100.200.300.400.500.501.001.502.00圖乙（3）由序號為5的這組數(shù)據(jù)計算出電阻絲的電阻測量值為R測1.60/0.40=4.0，由于采用電流表外接電路測量，測量值小于真實值，即R測R真； （4）所畫出的U-I圖線彎曲，主要原因是電阻絲的電阻隨通電電流的增大，溫度升高，電阻減小，即電阻絲材料的電阻率隨溫度的升高而減小；由于此電阻絲的電阻隨溫度變化比較明顯，據(jù)此材料的特性可以用來制成溫度傳感器。（1）小明實驗的電路圖如右圖甲所示。（2）電阻絲的U-I圖線如右圖乙。（3）4.0 （4）電阻絲材料的電阻率隨溫度的升高而減小 溫度描繪導體的伏安特性曲線是高中物理的重要實驗，要能夠分析圖線的意義。要注意：圖線的斜率不等于對應的電阻，由歐姆定律R-U/I可知，圖線上某點的縱橫坐標的比值等于對應狀態(tài)的電阻值。預測4. 某研究性學習小組利用圖甲所示的電路測量某蓄電池的電動勢E和內電阻r。由于蓄電池的內阻很小，因此在電路中接入了一個阻值為2.0的定值電阻R0，閉合開關S，調整電阻箱R的阻值，讀出電壓表相應的示數(shù)，得到了如下數(shù)據(jù)：電阻線讀數(shù)R/40.0020.0012.008.006.005.00電壓表示數(shù)U/V1.891.781.661.571.431.35（1）為了比較準確地得出實驗結論，該小組的同學準備用圖象來處理實驗數(shù)據(jù)。圖象的縱坐標表示電壓表讀數(shù)U，則圖象的橫坐標表示的物理量應該是 。（2）計算出與該組數(shù)據(jù)對應的物理量并填在表格中.。（3）在圖乙所示的圖象中作圖，利用圖象得到E= V，r= 。由閉合電路歐姆定律可得E=U+U/R(R0+r)， U=EU/R(R0+r)，顯然若用U/R作為圖象的橫坐標，可得一次函數(shù)，請圖象是直線，圖象與縱軸的交點表示電池的電動勢，圖象斜率的絕對值表示R0+r。由圖象可得電池的電動勢E=2.00V，由R0+r=0.6/0.25=2.40得電池內阻r=0.40。（1）電壓U與電阻R的比值U/R（或電流I）（2分）（2）表格中數(shù)據(jù)如下：（2分）電阻線讀數(shù)R/:40.0020.0012.008.006.005.00電壓表示