高中物理電學(xué)知識(shí)總結(jié)

1、一靜電場(chǎng)：（概念、規(guī)律特別多，注意理解及各規(guī)律的適用條件；電荷守恒定律，庫(kù)侖定律）1.電荷守恒定律：元電荷2.庫(kù)侖定律： 條件：真空中、點(diǎn)電荷；靜電力常量k=9×109Nm2/C2三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問(wèn)題：“三點(diǎn)共線，兩同夾異，兩大夾小”中間電荷量較小且靠近兩邊中電量較小的；常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布熟記，特別是孤立正、負(fù)電荷,等量同種、異種電荷連線上及中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)分布,電場(chǎng)線的特點(diǎn)及作用.場(chǎng)強(qiáng)(E)：只要有電荷存在周?chē)痛嬖陔妶?chǎng) ，電場(chǎng)中某位置場(chǎng)強(qiáng)：(定義式)(真空點(diǎn)電荷)(勻強(qiáng)電場(chǎng)E、d共線）疊加式E=E1+ E2+(矢量合成)4.兩點(diǎn)間的電勢(shì)差：U、UAB：(注意有無(wú)下標(biāo)的區(qū)別)U

2、BA(UBUA) 與零勢(shì)點(diǎn)選取無(wú)關(guān)) 電場(chǎng)力功W=qu=qEd=F電SE (與路徑無(wú)關(guān))5.某點(diǎn)電勢(shì)描述電場(chǎng)能的特性：(相對(duì)零勢(shì)點(diǎn)而言)理解電場(chǎng)線概念、特點(diǎn)；常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布要求熟記，特別是等量同種、異種電荷連線上及中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)特點(diǎn)和規(guī)律6.等勢(shì)面(線)的特點(diǎn)，處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,其表面是個(gè)等勢(shì)面,導(dǎo)體外表面附近的電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面(距導(dǎo)體遠(yuǎn)近不同的等勢(shì)面的特點(diǎn)?)，導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面；表面曲率大的地方等勢(shì)面越密,E越大,稱為尖端放電。應(yīng)用：靜電感應(yīng)，靜電屏蔽7.電場(chǎng)概念題思路：電場(chǎng)力的方向電場(chǎng)力做功電勢(shì)能的變化(這些問(wèn)題是電學(xué)基礎(chǔ)

3、)始終與電源相連U不變；當(dāng)dCQ=CUE=U/d ； 僅變s時(shí)，E不變。充電后斷電源q不變:當(dāng)dcu=q/cE=u/d=不變；僅變d時(shí),E不變；9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)：qU=mv2；側(cè)移y=，偏角tg= 加速 偏轉(zhuǎn)(類(lèi)平拋)平行E方向：加速度： 再加磁場(chǎng)不偏轉(zhuǎn)時(shí)：水平：L1=vot 豎直：豎直側(cè)移：v0、U偏來(lái)表示；U偏、U加來(lái)表示；U偏和B來(lái)表示豎直速度：Vy =at=tg=(為速度方向與水平方向夾角)若再進(jìn)入無(wú)場(chǎng)區(qū)：做勻速直線運(yùn)動(dòng)。水平：L2=vot2 豎直：= (簡(jiǎn)捷) 總豎直位移：圓周運(yùn)動(dòng) 在周期性變化電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)結(jié)論：不論帶電粒子的m、q如何，在同一電場(chǎng)中由靜止加速后，再進(jìn)入同

4、一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，它們飛出時(shí)的側(cè)移和偏轉(zhuǎn)角是相同的(即它們的運(yùn)動(dòng)軌跡相同)出場(chǎng)速度的反向延長(zhǎng)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) 證：(的含義?)圖9-10二恒定電流：1.基本概念： I=(定義)= I=nesv(微觀) I=I =；R=(定義)2常用規(guī)律：(1)電阻定律：R=(決定)(2)部分電路歐姆定律：U=IR(3)閉合電路歐姆定律：I =(4)路端電壓： U = eI r= IR (5)輸出功率： = IIr = (6)電源熱功率：(7) 電源效率：= =(8)電功： WQUUItI2RtU2t/R (9)電功率P=W/t =UIU2/RI2R 電熱：QI2Rt (10)

5、對(duì)于純電阻電路：W=IUt= P=IU =(11)對(duì)于非純電阻電路：W=IUt > P=IU>E=I(R+r)=u外+u內(nèi)=u外+Ir P電源=uIt= +E其它 P電源=IE=I U +I2Rt×10-19×106電路中串并聯(lián)的特點(diǎn)和規(guī)律應(yīng)相當(dāng)熟悉1、聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)（見(jiàn)下表）：串聯(lián)電路并聯(lián)電路兩個(gè)基本特點(diǎn)電壓U=U1+U2+U3+U=U1=U2=U3=電流I=I1=I2=I3=I=I1+I2+I3+三個(gè)重要性質(zhì)電阻R=R1+R2+R3+電壓U/R=U1/R1=U2/R2=U3/R3=IIR=I1R1=I2R2=I3R3=U功率P/R=P1/R1=P2/

6、R2=P3/R3=I2PR=P1R1=P2R2=P3R3=U22、記住結(jié)論：并聯(lián)電路的總電阻小于任何一條支路的電阻；當(dāng)電路中的任何一個(gè)電阻的阻值增大時(shí)，電路的總電阻增大，反之則減小。3、電路簡(jiǎn)化原則和方法原則：a、無(wú)電流的支路除去；b、電勢(shì)相等的各點(diǎn)合并；c、理想導(dǎo)線可任意長(zhǎng)短；d、理想電流表電阻為零，理想電壓表電阻為無(wú)窮大；e、電壓穩(wěn)定時(shí)電容器可認(rèn)為斷路方法：a、電流分支法：先將各節(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)上，判定各支路元件的電流方向（若無(wú)電流可假設(shè)在總電路兩端加上電壓后判定），按電流流向，自左向右將各元件，結(jié)點(diǎn)，分支逐一畫(huà)出，加工整理即可；b、等勢(shì)點(diǎn)排列法：標(biāo)出節(jié)點(diǎn)字母，判斷出各結(jié)點(diǎn)電勢(shì)的高低（電路無(wú)電

7、壓時(shí)可先假設(shè)在總電路兩端加上電壓），將各節(jié)點(diǎn)按電勢(shì)高低自左向右排列，再將各節(jié)點(diǎn)間的支路畫(huà)出，然后加工整理即可。注意以上兩種方法應(yīng)結(jié)合使用。4、滑動(dòng)變阻器的幾種連接方式a、限流連接：如圖，變阻器與負(fù)載元件串聯(lián)，電路中總電壓為U，此時(shí)負(fù)載Rx的電壓調(diào)節(jié)范圍紅為，其中Rp起分壓作用，一般稱為限流電阻，滑線變阻器的連接稱為限流連接。b 、分壓連接：如圖，變阻器一部分與負(fù)載并聯(lián)，當(dāng)滑片滑動(dòng)時(shí)，兩部分電阻絲的長(zhǎng)度發(fā)生變化，對(duì)應(yīng)電阻也發(fā)生變化，根據(jù)串聯(lián)電阻的分壓原理，其中UAP=，當(dāng)滑片P自A端向B端滑動(dòng)時(shí)，負(fù)載上的電壓范圍為0U，顯然比限流時(shí)調(diào)節(jié)范圍大，R起分壓作用，滑動(dòng)變阻器稱為分壓器，此連接方式為分壓

8、連接。一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值范圍比用電器的電阻小得多時(shí)，做分壓器使用好；反之做限流器使用好。5、含電容器的電路：分析此問(wèn)題的關(guān)鍵是找出穩(wěn)定后，電容器兩端的電壓。6、電路故障分析：電路不正常工作，就是發(fā)生故障，要求掌握斷路、短路造成的故障分析。電路動(dòng)態(tài)變化分析(高考的熱點(diǎn))各燈、表的變化情況1程序法: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: 任一個(gè)R增必引起通過(guò)該電阻的電流減小,其兩端電壓UR增加.(本身電流、電壓)任一個(gè)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?。ǚQ串反并同法）當(dāng)R=r時(shí)，電源輸出功率最大為Pmax=

9、E2/4r而效率只有50%，路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系(1)路端電壓：外電路的電勢(shì)降落，也就是外電路兩端的電壓，通常叫做路端電壓。(2)路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系當(dāng)外電阻增大時(shí)，電流減小，路端電壓增大；當(dāng)外電阻減小時(shí)，電流增大，路端電壓減小。UUr0IOEU內(nèi)I1rUI1R定性分析：RI()IrU(EIr)RI()IrU(EIr)特例：00外電路斷路：RIIrUE。0外電路短路：RI()Ir(E)U0。圖象描述：路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象是一條向下傾斜的直線。UI圖象如圖所示。直線與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)E，直線的斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻。路端電壓隨電流的變化圖線中注意坐標(biāo)原點(diǎn)是否都從零開(kāi)始閉合電

10、路中的功率(1)閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化qEqU外qU內(nèi)在某段時(shí)間內(nèi)，電能提供的電能等于內(nèi)、外電路消耗的電能的總和。電源的電動(dòng)勢(shì)又可理解為在電源內(nèi)部移送1C電量時(shí)，電源提供的電能。(2)閉合電路中的功率：EIU外IU內(nèi)IEII2RI2r說(shuō)明電源提供的電能只有一部分消耗在外電路上,轉(zhuǎn)化為其他形式的能,另一部分消耗在內(nèi)阻上,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(3)電源提供的電功率：又稱之為電源的總功率。PEIRP，R時(shí)，P0。 RP，R0時(shí)，Pm。(4)外電路消耗的電功率：又稱之為電源的輸出功率。PU外I定性分析：IU外EIr從這兩個(gè)式子可知，R很大或R很小時(shí)，電源的輸出功率均不是最大。PROUIOR1 r R2RrEE/

11、rE/2rE/2定量分析：P外U外I(當(dāng)Rr時(shí),電源的輸出功率為最大，P外max)圖象表述：從PR圖象中可知，當(dāng)電源的輸出功率小于最大輸出功率時(shí)，對(duì)應(yīng)有兩個(gè)外電阻R1、R2時(shí)電源的輸出功率相等?？梢宰C明，R1、R2和r必須滿足：r。(5)內(nèi)電路消耗的電功率：是指電源內(nèi)電阻發(fā)熱的功率。P內(nèi)U內(nèi)IRP內(nèi)，RP內(nèi)。(6)電源的效率：電源的輸出功率與總功率的比值。當(dāng)外電阻R越大時(shí)，電源的效率越高。當(dāng)電源的輸出功率最大時(shí)，50%。三電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 (1)直接法：外電路斷開(kāi)時(shí)，用電壓表測(cè)得的電壓U為電動(dòng)勢(shì)E ;U=E(2)通用方法：AV法測(cè)要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法；單一組數(shù)據(jù)計(jì)算，誤差較

12、大應(yīng)該測(cè)出多組(u，I)值，最后算出平均值作圖法處理數(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(jì)算法：畫(huà)出各種電路圖(一個(gè)電流表和兩個(gè)定值電阻) (一個(gè)電流表及一個(gè)電壓表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器)(一個(gè)電壓表和兩個(gè)定值電阻) （二）測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻r有甲、乙兩種接法，如圖甲法中：所測(cè)得和r都比真實(shí)值小，/r測(cè)=測(cè)/r真；乙法中：測(cè)=真，且r測(cè)=r+rA。（三）電源電動(dòng)勢(shì)也可用兩阻值不同的電壓表A、B測(cè)定，單獨(dú)使用A表時(shí)，讀數(shù)是UA，單獨(dú)使用B表時(shí)，讀數(shù)是UB，用A、B兩表測(cè)量時(shí)，讀數(shù)是U，則=UAUB/（UAU）。電阻的測(cè)量 AV法測(cè)：要考

13、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)歐姆表測(cè)：測(cè)量原理兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏，得IgE/(r+Rg+Ro) 接入被測(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為IxE/(r+Rg+Ro+Rx)E/(R中+Rx) 由于Ix與Rx對(duì)應(yīng)，因此可指示被測(cè)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(cè)量讀數(shù)時(shí)注意擋位(即倍率)、撥off擋。注意:測(cè)量電阻時(shí)，要與原電路斷開(kāi),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。電橋法測(cè)：GR2S2R1S1R1SVR2半偏法測(cè)表電阻： 斷s2,調(diào)R1使表滿偏; 閉s2,調(diào)R2表

14、=R2；一、測(cè)量電路( 內(nèi)、外接法 ) 記憶決調(diào) “內(nèi)”字里面有一個(gè)“大”字類(lèi)型電路圖R測(cè)與R真比較條件計(jì)算比較法己知Rv、RA及Rx大致值時(shí)內(nèi)AVR大R測(cè)=RX+RA > RX適于測(cè)大電阻Rx >外AVR小R測(cè)=<Rx適于測(cè)小電阻RX <當(dāng)Rv、RA及Rx末知時(shí)，采用實(shí)驗(yàn)判斷法：左端為定端，M、N端為動(dòng)端。動(dòng)端分別與M接時(shí)(I1；u1) ，動(dòng)端與N接時(shí)(I2；u2)若I有較大變化（即）說(shuō)明v有較大電流通過(guò)，采用內(nèi)接法若u有較大變化（即）說(shuō)明A有較強(qiáng)的分壓作用，采用內(nèi)接法測(cè)量電路( 內(nèi)、外接法 )選擇方法有（三）Rx與Rv、RA粗略比較 計(jì)算比較法 Rx 與 比較 當(dāng)R

15、v、RA及Rx末知時(shí)，采用實(shí)驗(yàn)判斷法：二、供電電路( 限流式、調(diào)壓式 )電路圖電壓變化范圍電流變化范圍優(yōu)勢(shì)選擇方法限流E電路簡(jiǎn)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0E0電壓變化范圍大要求電壓從0開(kāi)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(lái)控制“測(cè)量電路”：采用以小控大的原則電路由測(cè)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R滑唯一：比較R滑與Rx控制電路 Rx<R滑<10 Rx限流方式分壓接法R滑Rx兩種均可，從節(jié)能角度選限流R滑不唯一：實(shí)難要求確定控制電路R滑實(shí)難要求：負(fù)載兩

16、端電壓變化范圍大。負(fù)載兩端電壓要求從0開(kāi)始變化。電表量程較小而電源電動(dòng)勢(shì)較大。有以上3種要求都采用調(diào)壓供電。無(wú)特殊要求都采用限流供電三、選實(shí)驗(yàn)試材(儀表)和電路,按題設(shè)實(shí)驗(yàn)要求組裝電路,畫(huà)出電路圖,能把實(shí)物接成實(shí)驗(yàn)電路,精心按排操作步驟,過(guò)程中需要測(cè)?物理量,結(jié)果表達(dá)式中各符號(hào)的含義.(1)選量程的原則：測(cè)u I,指針超過(guò)1/2， 測(cè)電阻刻度應(yīng)在中心附近.(2)方法: 先畫(huà)電路圖,各元件的連接方式(先串再并的連線順序) 明確表的量程,畫(huà)線連接各元件,鉛筆先畫(huà),查實(shí)無(wú)誤后,用鋼筆填,先畫(huà)主電路,正極開(kāi)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(wú)件并上. (3)注意事項(xiàng)：表的量程選對(duì),正

17、負(fù)極不能接錯(cuò)；導(dǎo)線應(yīng)接在接線柱上,且不能分叉；不能用鉛筆畫(huà)用伏安法測(cè)小電珠的伏安特性曲線：測(cè)量電路用外接法，供電電路用調(diào)壓供電。(4)實(shí)物圖連線技術(shù)無(wú)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(duì)限流電路，只需用筆畫(huà)線當(dāng)作導(dǎo)線，從電源正極開(kāi)始，把電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來(lái)即可(注意電表的正負(fù)接線柱和量程,滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處)。對(duì)分壓電路，應(yīng)該先把電源、電鍵和滑動(dòng)變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來(lái)，然后在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端之中任選一個(gè)接頭，比較該接頭和滑動(dòng)觸頭兩點(diǎn)的電勢(shì)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

18、入該兩點(diǎn)間。實(shí)物連線的總思路 分壓（滑動(dòng)變阻器的下兩個(gè)接線柱一定連在電源和電鍵的兩端）畫(huà)出電路圖連滑動(dòng)變阻器 限流（一般連上一接線柱和下一接線柱）（兩種情況合上電鍵前都要注意滑片的正確位 電表的正負(fù)接線柱連接總回路： 總開(kāi)關(guān)一定接在干路中 導(dǎo)線不能交叉微安表改裝成各種表：關(guān)健在于原理首先要知：微安表的內(nèi)阻、滿偏電流、滿偏電壓。采用半偏法先測(cè)出表的內(nèi)阻；最后要對(duì)改裝表進(jìn)行較對(duì)。(1)改為V表：串聯(lián)電阻分壓原理 (n為量程的擴(kuò)大倍數(shù))(2)改為A表：并聯(lián)電阻分流原理 (n為量程的擴(kuò)大倍數(shù))(3)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IgE/(r+Rg+Ro) 接入被測(cè)電

19、阻Rx后通過(guò)電表的電流為IxE/(r+Rg+Ro+Rx)E/(R中+Rx) 由于Ix與Rx對(duì)應(yīng)，因此可指示被測(cè)電阻大小四磁場(chǎng)基本特性,來(lái)源,方向(小磁針靜止時(shí)極的指向,磁感線的切線方向,外部(NS)內(nèi)部(SN)組成閉合曲線要熟悉五種典型磁場(chǎng)的磁感線空間分布（正確分析解答問(wèn)題的關(guān)?。┠X中要有各種磁源產(chǎn)生的磁感線的立體空間分布觀念；會(huì)從不同的角度看、畫(huà)、識(shí) 各種磁感線分布圖能夠?qū)⒋鸥芯€分布的立體、空間圖轉(zhuǎn)化成不同方向的平面圖（正視、符視、側(cè)視、剖視圖）磁場(chǎng)安培右手定則：電產(chǎn)生磁 安培分子電流假說(shuō)，磁產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)(磁現(xiàn)象電本質(zhì))奧斯特和羅蘭實(shí)驗(yàn)安培左手定則(與力有關(guān))磁通量概念一定要指明“是

20、哪一個(gè)面積的、方向如何”且是雙向標(biāo)量F安=B I L f洛=q B v 建立電流的微觀圖景(物理模型)從安培力F=ILBsin和I=neSv推出f=qvBsin。典型的比值定義(E= E=k) (B= B=k ) (u=) ( R= R=) (C= C=)磁感強(qiáng)度B：由這些公式寫(xiě)出B單位，單位公式B= ; B= ; E=BLv B= ；B=k（直導(dǎo)體）；B=NI（螺線管）qBv = m R = B = ; 電學(xué)中的三個(gè)力：F電=q E =q F安=B I L f洛= q B v注意：F安=B I L 、BI時(shí)；、B | I時(shí)；、B與I成夾角時(shí)f洛= q B v、Bv時(shí)，f洛最大，f洛= q B

21、 v （f B v三者方向兩兩垂直且力f方向時(shí)刻與速度v垂直）導(dǎo)致粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。、B | v時(shí)，f洛=0 做勻速直線運(yùn)動(dòng)。、B與v成夾角時(shí)，（帶電粒子沿一般方向射入磁場(chǎng)），可把v分解為（垂直B分量v，此方向勻速圓周運(yùn)動(dòng)；平行B分量v| ，此方向勻速直線運(yùn)動(dòng)。）合運(yùn)動(dòng)為等距螺旋線運(yùn)動(dòng)。安培力的沖量：tmv帶電粒子在洛侖茲力作用下的圓周(或部分圓周)運(yùn)動(dòng)帶電粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)（關(guān)健是畫(huà)出運(yùn)動(dòng)軌跡圖,畫(huà)圖應(yīng)規(guī)范）,找圓心和確定半徑規(guī)律： (不能直接用) 1、 找圓心：(圓心的確定)因f洛一定指向圓心，f洛v任意兩個(gè)f洛方向的指向交點(diǎn)為圓心；任意一弦的中垂線一定過(guò)圓心； 兩速度方向夾角的角平分

22、線一定過(guò)圓心。2、 求半徑(兩個(gè)方面)：物理規(guī)律由軌跡圖得出與半徑R有關(guān)的幾何關(guān)系方程 ( 解題時(shí)應(yīng)突出這兩條方程 ) 幾何關(guān)系：速度的偏向角=偏轉(zhuǎn)圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角(回旋角)=2倍的弦切角相對(duì)的弦切角相等，相鄰弦切角互補(bǔ) 由軌跡畫(huà)及幾何關(guān)系式列出：關(guān)于半徑的幾何關(guān)系式去求。3、求粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：偏向角（圓心角、回旋角）=2倍的弦切角，即=2×T t =×T4、圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)的對(duì)稱規(guī)律：特別注意在文字中隱含著的臨界條件a、從同一邊界射入的粒子，又從同一邊界射出時(shí)，速度與邊界的夾角相等。b、在圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，沿徑向射入的粒子，一定沿徑向射出。注意：均勻輻射狀的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圓形磁場(chǎng)

23、，及周期性變化的磁場(chǎng)。專題：帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、復(fù)合場(chǎng)的分類(lèi)：1、復(fù)合場(chǎng)：2、疊加場(chǎng)：二、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)電運(yùn)動(dòng)的基本分析三、電場(chǎng)力和洛倫茲力的比較1.在電場(chǎng)中的電荷，不管其運(yùn)動(dòng)與否，均受到電場(chǎng)力的作用；而磁場(chǎng)僅僅對(duì)運(yùn)動(dòng)著的、且速度與磁場(chǎng)方向不平行的電荷有洛倫茲力的作用2.電場(chǎng)力的大小FEq，與電荷的運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān)；而洛倫茲力的大小f=Bqvsin,與電荷運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向均有關(guān)3.電場(chǎng)力的方向與電場(chǎng)的方向或相同、或相反；而洛倫茲力的方向始終既和磁場(chǎng)垂直，又和速度方向垂直4.電場(chǎng)力既可以改變電荷運(yùn)動(dòng)的速度大小，也可以改變電荷運(yùn)動(dòng)的方向，5.電場(chǎng)力可以對(duì)電荷做功，能改變電荷的動(dòng)能；而洛

24、倫茲力不能對(duì)電荷做功，不能改變電荷的動(dòng)能6.勻強(qiáng)電場(chǎng)中在電場(chǎng)力的作用下,運(yùn)動(dòng)電荷的偏轉(zhuǎn)軌跡為拋物線;勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在洛倫茲力的作用下,垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的電荷的偏轉(zhuǎn)軌跡為圓弧四、對(duì)于重力的考慮 重力考慮與否分三種情況五、復(fù)合場(chǎng)中的特殊物理模型1粒子速度選擇器 如圖所示，粒子經(jīng)加速電場(chǎng)后得到一定的速度v0，進(jìn)入正交的電場(chǎng)和磁場(chǎng)，受到的電場(chǎng)力與洛倫茲力方向相反，若使粒子沿直線從右邊孔中出去，則有qv0BqE,v0=E/B，若v= v0=E/B，粒子做直線運(yùn)動(dòng)，與粒子電量、電性、質(zhì)量無(wú)關(guān) 若vE/B，電場(chǎng)力大，粒子向電場(chǎng)力方向偏，電場(chǎng)力做正功，動(dòng)能增加 若vE/B，洛倫茲力大，粒子向磁場(chǎng)力方向偏，電場(chǎng)力

25、做負(fù)功，動(dòng)能減少 如圖所示，由燃燒室O燃燒電離成的正、負(fù)離子（等離子體）以高速。噴入偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B中在洛倫茲力作用下，正、負(fù)離子分別向上、下極板偏轉(zhuǎn)、積累，從而在板間形成一個(gè)向下的電場(chǎng)兩板間形成一定的電勢(shì)差當(dāng)qvB=qU/d時(shí)電勢(shì)差穩(wěn)定UdvB，這就相當(dāng)于一個(gè)可以對(duì)外供電的電源3.電磁流量計(jì)電磁流量計(jì)原理可解釋為：如圖所示，一圓形導(dǎo)管直徑為d，用非磁性材料制成，其中有可以導(dǎo)電的液體向左流動(dòng)導(dǎo)電液體中的自由電荷（正負(fù)離子）在洛倫茲力作用下縱向偏轉(zhuǎn)，a,b間出現(xiàn)電勢(shì)差當(dāng)自由電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí)，a、b間的電勢(shì)差就保持穩(wěn)定 由Bqv=Eq=Uq/d，可得v=U/Bd.流量Q=Sv=Ud/4B4

26、.質(zhì)譜儀：如圖所示：組成：離子源O，加速場(chǎng)U，速度選擇器（E,B），偏轉(zhuǎn)場(chǎng)B2，膠片原理：加速場(chǎng)中qU=½mv2選擇器中: Bqv=Eq 偏轉(zhuǎn)場(chǎng)中:d2r，qvB2mv2/r 比荷:質(zhì)量作用：主要用于測(cè)量粒子的質(zhì)量、比荷、研究同位素如圖所示：組成：兩個(gè)D形盒，大型電磁鐵，高頻振蕩交變電壓，兩縫間可形成電壓U作用：電場(chǎng)用來(lái)對(duì)粒子（質(zhì)子、氛核,a粒子等）加速，磁場(chǎng)用來(lái)使粒子回旋從而能反復(fù)加速高能粒子是研究微觀物理的重要手段要求：粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于交變電源的變化周期關(guān)于回旋加速器的幾個(gè)問(wèn)題：(1)回旋加速器中的D形盒，它的作用是靜電屏蔽，使帶電粒子在圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只處在磁場(chǎng)中

27、而不受電場(chǎng)的干擾，以保證粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(2)回旋加速器中所加交變電壓的頻率f,與帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率相等:(3)回旋加速器最后使粒子得到的能量，可由公式來(lái)計(jì)算，在粒子電量，、質(zhì)量m和磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定的情況下，回旋加速器的半徑R越大，粒子的能量就越大五電磁感應(yīng)：.1.法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過(guò)這一電路的磁通量變化率成正比，這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。內(nèi)容：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成正比。發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的這部分電路就相當(dāng)于電源，在電源的內(nèi)部電流的方向是從低電勢(shì)流向高電勢(shì)。(即：由負(fù)到正)2.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算公式1) EBLV (垂

28、直平動(dòng)切割) 2)=?(普適公式)(法拉第電磁感應(yīng)定律) 3) E= nBSsin（t+）；EmnBS (線圈轉(zhuǎn)動(dòng)切割)4)EBL2/2 (直導(dǎo)體繞一端轉(zhuǎn)動(dòng)切割) 5)*自感E自n/tL( 自感 )3.楞次定律：感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量變化,這就是楞次定律。內(nèi)容：感應(yīng)電流具有這樣的方向，就是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。B感和I感的方向判定：楞次定律(右手) 深刻理解“阻礙”兩字的含義(I感的B是阻礙產(chǎn)生I感的原因)B原方向?；B原?變化(原方向是增還是減)；I感方向?才能阻礙變化；再由I感方向確定B感方向。楞次定律的多種表述從磁

29、通量變化的角度：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。從導(dǎo)體和磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)：導(dǎo)體和磁體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)。從感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng)：感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙原磁場(chǎng)的變化。(增反、減同)楞次定律的特例右手定則在應(yīng)用中常見(jiàn)兩種情況：一是磁場(chǎng)不變，導(dǎo)體回路相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)；二是導(dǎo)體回路不動(dòng)，磁場(chǎng)發(fā)生變化。磁通量的變化與相對(duì)運(yùn)動(dòng)具有等效性：磁通量增加相當(dāng)于導(dǎo)體回路與磁場(chǎng)接近，磁通量減少相當(dāng)于導(dǎo)體回路與磁場(chǎng)遠(yuǎn)離。因此，從導(dǎo)體回路和磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)看，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)；從穿過(guò)導(dǎo)體回路的磁通量變化的角度來(lái)看，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙磁通量的變化。能量守恒表

30、述：I感效果總要反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動(dòng)態(tài)分析，就是分析導(dǎo)體的受力和運(yùn)動(dòng)情況之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。一般可歸納為：導(dǎo)體組成的閉合電路中磁通量發(fā)生變化導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電流導(dǎo)體受安培力作用導(dǎo)體所受合力隨之變化導(dǎo)體的加速度變化其速度隨之變化感應(yīng)電流也隨之變化周而復(fù)始地循環(huán)，最后加速度小致零(速度將達(dá)到最大)導(dǎo)體將以此最大速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)“阻礙”和“變化”的含義感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化，而不是阻礙引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)。因此，不能認(rèn)為感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向和引起感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向相反。產(chǎn)生產(chǎn)生阻礙磁通量變化 感應(yīng)電流感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方法：從運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系著手，運(yùn)用牛頓第二定律

31、導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)v感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E感應(yīng)電流I安培力F磁場(chǎng)對(duì)電流的作用電磁感應(yīng)阻礙閉合電路歐姆定律(1)基本思路:受力分析運(yùn)動(dòng)分析變化趨向確定運(yùn)動(dòng)過(guò)程和最終的穩(wěn)定狀態(tài)由牛頓第二列方程求解(2)注意安培力的特點(diǎn)：(3)純力學(xué)問(wèn)題中只有重力、彈力、摩擦力，電磁感應(yīng)中多一個(gè)安培力，安培力隨速度變化，部分彈力及相應(yīng)的摩擦力也隨之而變，導(dǎo)致物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，在分析問(wèn)題時(shí)要注意上述聯(lián)系5.電磁感應(yīng)與動(dòng)量、能量的綜合方法：(2)從受力角度著手，運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式變化過(guò)程是：導(dǎo)線受力做切割磁力線運(yùn)動(dòng)，從而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，繼而產(chǎn)生感應(yīng)電流，這樣就出現(xiàn)與外力方向相反的安培力作用，于是導(dǎo)線做加速度越來(lái)越小的變加速

32、直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度v變，電動(dòng)勢(shì)BLv也變，安培力BIL亦變，當(dāng)安培力與外力大小相等時(shí)，加速度為零，此時(shí)物體就達(dá)到最大速度(2)從動(dòng)量角度著手，運(yùn)用動(dòng)量定理或動(dòng)量守恒定律應(yīng)用動(dòng)量定理可以由動(dòng)量變化來(lái)求解變力的沖量，如在導(dǎo)體棒做非勻變速運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題中，應(yīng)用動(dòng)量定理可以解決牛頓運(yùn)動(dòng)定律不易解答的問(wèn)題在相互平行的水平軌道間的雙棒做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于這兩根導(dǎo)體棒所受的安培力等大反向，合外力為零，若不受其他外力，兩導(dǎo)體棒的總動(dòng)量守恒解決此類(lèi)問(wèn)題往往要應(yīng)用動(dòng)量守恒定律(3)從能量轉(zhuǎn)化和守恒著手，運(yùn)用動(dòng)能定律或能量守恒定律基本思路：受力分析弄清哪些力做功，正功還是負(fù)功明確有哪些形式的能量參與轉(zhuǎn)化，哪增

33、哪減由動(dòng)能定理或能量守恒定律列方程求解能量轉(zhuǎn)化特點(diǎn)：其它能（如：機(jī)械能）電能內(nèi)能（焦耳熱）方法：在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，切割磁感線的導(dǎo)體或磁通量發(fā)生變化的回路相當(dāng)于電源解決電磁感應(yīng)與電路綜合問(wèn)題的基本思路是：（1）明確哪部分相當(dāng)于電源，由法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律確定感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小和方向（2）畫(huà)出等效電路圖（3）運(yùn)用閉合電路歐姆定律串并聯(lián)電路的性質(zhì)求解未知物理量功能關(guān)系：電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是不同形式能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程。因此從功和能的觀點(diǎn)入手，分析清楚電磁感應(yīng)過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，往往是解決電磁感應(yīng)問(wèn)題的關(guān)健，也是處理此類(lèi)題目的捷徑之一。棒平動(dòng)切割B時(shí)達(dá)到的最大速度問(wèn)題；及電路中產(chǎn)生的熱量Q；通過(guò)導(dǎo)體棒

34、的電量問(wèn)題 （為導(dǎo)體棒在勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的合外力）。求最大速度問(wèn)題，盡管達(dá)最大速度前運(yùn)動(dòng)為變速運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流(電動(dòng)勢(shì))都在變化，但達(dá)最大速度之后，感應(yīng)電流及安培力均恒定，計(jì)算熱量運(yùn)用能量觀點(diǎn)處理，運(yùn)算過(guò)程得以簡(jiǎn)捷。Q=WF-Wf- （WF為外力所做的功； Wf-為克服外界阻力做的功）；流過(guò)電路的感應(yīng)電量.【例】長(zhǎng)L1寬L2的矩形線圈電阻為R，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣，線圈與磁感線垂直。將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場(chǎng)，求：FL1L2Bv 拉力F大??； 拉力的功率P； 拉力做的功W； 線圈中產(chǎn)生的電熱Q；通過(guò)線圈某一截面的電荷量q。解析：特別要注意電熱Q和電荷q的區(qū)別，其中 q與速度無(wú)關(guān)！交變電流電磁場(chǎng)交變電流(1)中性面線圈平面與磁感線垂直的位置，或瞬時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零的位置。中性面