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文檔簡介
1、.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(gè)元電荷的電量為16 10 19 C,是一個(gè)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、起電方式有三種摩擦起電接觸起電注意: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。感應(yīng)起電切割B,或磁通量發(fā)生變化。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
2、荷既不能創(chuàng)造,也不能被消滅,它們只能從一個(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,系統(tǒng)的電荷總數(shù)是不變的二、庫侖定律1 內(nèi)容:真空中兩個(gè)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)2公式:FQ1Q 2922kk 9 0 10 N m Cr 2極大值問題:在r 和兩帶電體電量和一定的情況下,當(dāng)Q=Q 時(shí),有 F 最大值。123適用條件: (1)真空中;(2)點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷是一個(gè)理想化的模型,在實(shí)際中,當(dāng)帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí),就可以把帶電體視為點(diǎn)電荷(
3、這一點(diǎn)與萬有引力很相似,但又有不同:對(duì)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(duì)帶電導(dǎo)體球,距離近了以后,電荷會(huì)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:兩電荷之間的作用力是相互的,遵守牛頓第三定律使用庫侖定律計(jì)算時(shí),電量用絕對(duì)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(jì)算方法:帶正負(fù)計(jì)算,為正表示斥力;為負(fù)表示引力。一般電荷用絕對(duì)值計(jì)算,方向由電性異、同判斷。三個(gè)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(shí)的規(guī)律?!叭c(diǎn)共線,兩同夾異,兩大夾小”中間電荷靠近另兩個(gè)中電量較小的?;蛑虚g點(diǎn)電荷的平衡求間距,兩邊
4、之一平衡求中間點(diǎn)電荷的電量,關(guān)系式為q1q 2q 2q 3q1q 3Q 中Q左Q右 q 、q固定時(shí), q 的平衡位置具有唯一性,且與q 的電量多少,電性正負(fù)無關(guān)。1322三、電場:word 范文.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(dòng)周圍的是靜電場,若電荷運(yùn)動(dòng)周圍不單有電場而且產(chǎn)生磁場,2、電場的基本性質(zhì)-是對(duì)放入其中的電荷有力的作用。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
5、。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):E F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(q同 ) Ek Q( 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)r 2U E( 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)d電場的矢量疊加:當(dāng)存在幾個(gè)場源時(shí),某處的合場強(qiáng)=各個(gè)場源單獨(dú)存在時(shí)在此處產(chǎn)生場強(qiáng)的矢量和利用對(duì)稱性求解。3方向:與該點(diǎn)正電荷受力方向相同,與
6、負(fù)電荷的受力方向相反;電場線的切線方向是該點(diǎn)場強(qiáng)的方向;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(gè)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(gè)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
7、角形法則)6、電場強(qiáng)度和電場力是兩個(gè)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(dòng)地描繪電場或磁場。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)電荷終止疏密表示
8、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)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)word 范文.沒有畫出電場線的地方不一定沒有電場沿著電場線方向,電勢越來越低但E 不一定減??;沿E 方向電勢降低最快的方向。電場線等勢面電場線由高等勢面批向低等勢面.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。電場線不是電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡也不能確定電荷的速度方向。除非三個(gè)條件同時(shí)滿足:電場線為直線,v0=0 或 v0 方向與E 方向平行。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))孤立點(diǎn)電荷周圍的電場;等量異種點(diǎn)電荷的電場( 連
9、線和中垂線上的電場特點(diǎn)) ;等量同種點(diǎn)電荷的電場 ( 連線和中垂線上的電場特點(diǎn) ) ;勻強(qiáng)電場;點(diǎn)電荷與帶電平板;具有某種對(duì)稱性的電場;均勻輻射狀的電場周期性變化的電場。+勻強(qiáng)電場孤立點(diǎn)電荷周圍的電場等量異種點(diǎn)電荷的電場等量同種點(diǎn)電荷的電場點(diǎn)電荷與帶電平板一、電勢差U (是指兩點(diǎn)間的)定義: 電場中兩點(diǎn)間移動(dòng)檢驗(yàn)電荷q(從 A B),電場力做的功W AB 跟其電量 q 的比值叫做這兩點(diǎn)間的電勢差, U AB=W AB /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。數(shù)值上 =單位正電荷從A B 過程中電場力所做的功。等于A、 B 的電勢之差, 即
10、 UAB=A B在勻強(qiáng)電場中U AB= Ed E (d E 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(dòng)的電荷無關(guān),與零電勢的選取無關(guān),電勢差 對(duì)應(yīng)靜電力做功,電能其它形式的能。電動(dòng)勢 對(duì)應(yīng)非靜電力做功電能其它形式的能點(diǎn)評(píng):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(gè)零勢點(diǎn),(具有相對(duì)性)相對(duì)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)。定義:某點(diǎn)相對(duì)零電勢的電勢差叫做該點(diǎn)
11、的電勢,是標(biāo)量在數(shù)值上=單位正電荷由該點(diǎn)移到零電勢點(diǎn)時(shí)電場力所做的功.特點(diǎn):標(biāo)量:有正負(fù),無方向,只表示相對(duì)零勢點(diǎn)比較的結(jié)果。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)。沿電場線方向電勢降低,逆。(但場強(qiáng)不一定減?。Q?E 方向電勢降得最快。當(dāng)存在幾個(gè)場源時(shí),某處合電場的電勢等于各個(gè)場源在此處產(chǎn)生電勢代數(shù)和的疊加。word 范文.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(píng):類似于重力場中的高度某點(diǎn)相對(duì)參考面的高度差為該點(diǎn)的高度注意: (1)高度是相對(duì)的與參考面的選取有關(guān),而高度差是絕對(duì)的與參考面的選取無關(guān)同樣電勢是相
12、對(duì)的與零電勢的選取有關(guān),而電勢差是絕對(duì)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 U AB=A B, 沿電場線方向電勢降低.三、電勢能EP概念:由電荷及電荷在電場中的相對(duì)位置決定的能量,叫電荷的電勢能。電勢能具有相對(duì)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 A 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
13、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3.電場力做功:由電荷的正負(fù)和移動(dòng)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(shí))正、負(fù)電荷沿電場方向和逆電場方向的4 種情況。(上課時(shí)一定要搞清楚的,否則對(duì)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
14、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(dòng)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(dòng),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(gè)導(dǎo)體是一個(gè)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
15、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。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,越向外距離越大等勢面上各點(diǎn)的電勢相等但電場強(qiáng)度不一定相等word 范文.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。兩個(gè)等勢面永不相交規(guī)律方法、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:12345電勢 電勢能反映電場能的性質(zhì)的物理量荷在電場中某點(diǎn)
16、時(shí)所具有的電勢能電場中某一點(diǎn)的電勢 的大小,只跟電場本身電勢能的大小是由點(diǎn)電荷q 和該點(diǎn)電勢 共同決有關(guān),跟點(diǎn)電荷無關(guān)定的電勢差卻是指電場中兩點(diǎn)間的電勢之差,U= 電勢能差 是指點(diǎn)電荷在電場中兩點(diǎn)間的電勢ABBA能之差 = A B=W,取 B=0 時(shí), A= ,取 =0時(shí), = U電勢沿電場線逐漸降低,取定零電勢點(diǎn)后,某正點(diǎn)荷(十q ):電勢能的正負(fù)跟電勢的正負(fù)相同點(diǎn)的電勢高于零者,為正值某點(diǎn)的電勢低于負(fù)電荷(一q ):電勢能的正負(fù)限電勢的正負(fù)相反零者,為負(fù)值單位:伏特單位:焦耳聯(lián)系: =q , w= =q U2)電場強(qiáng)度與電勢的對(duì)比電場強(qiáng)度E電勢 1描述電場的力的性質(zhì)描述電場的能的性質(zhì)2電場
17、中某點(diǎn)的場強(qiáng)等于放在該點(diǎn)的正點(diǎn)電荷所電場中某點(diǎn)的電勢等于該點(diǎn)跟選定的標(biāo)準(zhǔn)位置受 的 電 場 力 F 跟 正 點(diǎn) 電 荷 電 荷 量 q 的 比(零電勢點(diǎn))間的電勢差, = /q ,在數(shù)值上值 E=F/q ,E 在數(shù)值上等于單位正電荷所受的等于單位正電荷所具有的電勢能電場力3矢量標(biāo)量4單位: N/C;V/mV( 1V=1J/C )5聯(lián)系:在勻強(qiáng)電場中U AB=Ed (d為 A、B 間沿電場線方向的距離)電勢沿著電場強(qiáng)度的方向降落2、 公式 E=U/d 的理解與應(yīng)用公式 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公式 E=U/d 只適用于勻強(qiáng)電場
18、,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word 范文.(3) 對(duì)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(shí),那么E越大處, d 越小,即等勢面越密3、 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(dòng),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
19、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(gè)角度來理解:根據(jù)同種電荷相排斥,異種電荷相吸引來解釋;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(dòng)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(gè)附加電場E 附 ,這個(gè)E 附與原電場方向相反,當(dāng) E 附增到與原電場等大時(shí), (即 E 附 與 E 外 ),合場強(qiáng)為零,自由電子定向移動(dòng)停止,這時(shí)的導(dǎo)體處于靜電平平衡狀態(tài)。注意:這沒有定向移動(dòng)而不是說導(dǎo)體內(nèi)部的電荷不動(dòng),內(nèi)部的電子仍在做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)。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
20、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(huì)做定向運(yùn)動(dòng),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(gè)等勢體,表面是一個(gè)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(huì)定向運(yùn)動(dòng))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
21、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)。1定義: C=Q 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 )U2 2說明: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)單位:法庫/ 伏法拉 F , f pf進(jìn)制為 10 6電容器所帶電量是指一板上的電量平行板電容器C=S 為介電常數(shù),常取1, S 為板間正對(duì)面積,不可簡單的理解為板的面積,d 為4k d
22、板間的距離電容器被擊穿相當(dāng)于短路,而燈泡壞了相當(dāng)于斷路。word 范文.常用電容器:可變電容、固定電容(紙介電容器與電解電容器) C Q/U因?yàn)?U1=Q1/C U2=Q 2/C所以C Q/U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(shí),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)始終與電源相連U 不變:當(dāng)dCQ=CU E=U/d ;僅變s 時(shí), E 不變。q/c4 kq充電后斷電源 q 不變:當(dāng) d c u=q/c E=u/d=不變;僅變 d 時(shí) ,E 不變;dsKE 決定于面電荷密度q/s ,
23、可以解釋尖端放電現(xiàn)象。一、帶電物體在電場中的運(yùn)動(dòng)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(dòng)狀態(tài),所以這部分問題將涉及到力學(xué)中的動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)。二、帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)帶電微粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)一般不考慮粒子的重力帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)能定理W qu 加 qEd1 mv 02 ,?所以離開電場時(shí)速度為v02qu加2m在勻
24、強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(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(shí)速度的方向改變角 。兩個(gè)分運(yùn)動(dòng) ( 類平拋 ) :垂直電場方向:勻速運(yùn)動(dòng),v x 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(dòng)加速度:aFqE 2qU 偏? 再加磁場不偏轉(zhuǎn)時(shí):0qE qU 偏qBv?mmdmd水平: L 1=v ot 1? 在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t 1 L/v 0豎直: y1 at12 ?2飛出電場時(shí)豎直側(cè)移:121 qE 21 qU 偏 2qU 偏 L 21U偏L12 qdB 2 L 21y 側(cè)at 1t1t
25、12mdv 0222 m2 md4dU 加2mU 偏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 =at 1= qU 偏 L 1qBL 1dm v 0mword 范文偏轉(zhuǎn)角的正切值 tan = V.atqU 偏 L 1U偏L1qL 1dB 2 ( 為速度方向與水平方向夾角)V0V022dU加mU 偏0md v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(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)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
26、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 byL )tan2粒子在電場中運(yùn)動(dòng),一般不計(jì)粒子的重力,個(gè)別情況下需要計(jì)重力,題目中會(huì)說時(shí)或者有明顯的暗示。若再進(jìn)入無場區(qū):做勻速直線運(yùn)動(dòng)。水平: L2=v ot 2 qU 偏 L1LU 偏 L1L2qdB 2L 1L 2豎直: y 22v y t 2at1 t 2= L 2tan (簡捷 )y 2dmv 022dU 加mU 偏總豎直位移:yy1 y 2L 1qU 偏 L 1L 1U 偏L1L 1LqdB 2 L 1(L2)2(L 2 )(2 )2mU偏2dmv
27、022dU 加靜電場中的幾個(gè)重要結(jié)論: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。三個(gè)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。Q 中 2 Q 左 Q 右兩個(gè)電荷量之和這定值時(shí),當(dāng)且僅當(dāng)它們的電荷量相等時(shí),兩電荷間的庫侖力最大。帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場,它離開電場時(shí),就好象從初速度方向位移的中點(diǎn)沿直線射出來的。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(dòng)形成電流形成電流的條件:內(nèi)因是有自由移動(dòng)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
28、面的電量Q 與通過這些電量所用的時(shí)間t 的比值。 ( 定義 )I=Q/t I=Q/t ;假設(shè)導(dǎo)體單位體積內(nèi)有n 個(gè)電子,電子定向移動(dòng)的速率為v,假若導(dǎo)體單位長度有N 個(gè)電子,則I Nes v 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(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较蛟谕怆娐分姓?fù),內(nèi)電路中負(fù)正36單位是:安、毫安、微安1A=10 mA=10 A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(dòng)速率(機(jī)械運(yùn)動(dòng)速率)。I= q ( 定義 )=ne(s vt) =q ; I=nesv(微觀 )I U;IE; IWP ; IFtttRRrUtUBL2電阻、電阻定律word 范文.(1)u電阻:
29、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,,與 U.I 無關(guān) .I導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的(2)電阻定律:溫度一定時(shí)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=L(決定 )S(3) 電阻率:電阻率 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2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1m 的柱形導(dǎo)體的電阻 .單位是 : m. 有些材料 隨 t 而 (金屬 ) 鉑用來做溫度計(jì);有些材料 隨 t 而 (半導(dǎo)體 ) ;有些材料 幾乎不受溫度影響( 康銅、錳銅) 。3半導(dǎo)體與超
30、導(dǎo)體特性:光敏特性、熱敏特性和摻雜特性??芍谱鞴饷綦娮韬蜔崦綦娮?。(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 5 m 10 6 m半導(dǎo)體的應(yīng)用 : 熱敏電阻 : 能夠?qū)囟鹊淖兓D(zhuǎn)成電信號(hào), 測量這種電信號(hào) , 就可以知道溫度的變化.光敏電阻: 光敏電阻在需要對(duì)光照有靈敏反應(yīng)的自動(dòng)控制設(shè)備中起到自動(dòng)開關(guān)的作用 .晶體二極管、晶體三極管、電容等電子元件可連成集成電路.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)體超導(dǎo)現(xiàn)象:某些物質(zhì)在溫度降到絕對(duì)零度附近時(shí), 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。應(yīng)用: 超導(dǎo)電磁鐵、超導(dǎo)
31、電機(jī)等轉(zhuǎn)變溫度 (T C): 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二、部分電路歐姆定律(1) 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UR1R 2比。I 1212U公式: IOU OIR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 圖象 , 對(duì)于線性元件伏安特性曲線是直線, 對(duì)于非線性元件, 伏安特性曲線是非線性的.注意:我們處理問題時(shí),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
32、大而大,隨電流大而小 I 、 U 、 R 必須是對(duì)應(yīng)關(guān)系(對(duì)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(dòng)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= I 2 Rt=U 2t/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(duì)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(shí),在t時(shí)間內(nèi)的熱量Q=I 2Rt 純電阻電路中W UIt=U 2t/R=I2Rt
33、, P=UI=U 2/R=I 2R;非純電阻電路W UIt , P=UI4電功率與熱功率之間的關(guān)系word 范文.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)律方法用電器正常工作的條件:用電器兩端的實(shí)際電壓等于其額定電壓 . 用電器中的實(shí)際電流等于其額定電流用電器的實(shí)際電功率等于其額定功率由于以上三個(gè)條件中的任何一個(gè)得到滿足時(shí),其余兩個(gè)條件必定滿足,因此它們是用電器正常工作的等效條件用電器接入電路時(shí):純電阻用電器接入電路中,若無特別說明,應(yīng)認(rèn)
34、為其電阻不變用電器實(shí)際功率超過其額定功率時(shí), 認(rèn)為它將被燒毀.一、串聯(lián)電路電路中各處電流相同I=I =I=I =?123串聯(lián)電路兩端的電壓等于各電阻兩端電壓之和 .U=U 1+U2+U3?串聯(lián)電路的總電阻等于各個(gè)導(dǎo)體的電阻之和,即R=RR ? R12n串聯(lián)電路中各個(gè)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U 1U 2U nR1R2IRn串聯(lián)電路中各個(gè)電阻消耗的功率跟它的阻值成正比,即P1P2PnI 2R1R2Rn注意 : 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 總電路的總功率=各電阻消耗的功率之和.二、并聯(lián)電路 并
35、聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相同U=U=U=U ?123并聯(lián)電路總電路的電流等于各支路的電流之和I=I 1 I 2 I 3=?并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各個(gè)導(dǎo)體的電阻的倒數(shù)之和。1111.RR1R2Rnn 個(gè)相同的電阻R 并聯(lián) R 總=;總電阻比任一支路電阻小兩個(gè)支路時(shí) 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(gè)支路時(shí) R 總 =增加任一支路電阻,總電阻增大并聯(lián)電路中通過各個(gè)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 I 1R1 I 2 R2=? I nRn= U 支路電阻越小,通過的電流越大。并聯(lián)電路中各個(gè)電阻消耗的功率跟它的阻值成反比,即P1R1=P2
36、R2 =? =PnRn=U2注意 : 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;總最小的額定電壓允許的最大電流R 總電路的總功率=各電阻消耗的功率之和一、電源word 范文.1電源:是將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置2電動(dòng)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 1C電量時(shí)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(shí)兩極板間的電壓,內(nèi)外電路上電勢降落之和EU 外 U 內(nèi)3電動(dòng)勢是標(biāo)量要注意電動(dòng)勢不是電壓;電動(dòng)勢與電勢差的區(qū)別(見表格 )電動(dòng)勢電勢差物理意義反映電源內(nèi)部非靜電力做功把其它
37、形式的反映電路中電場力做功把電能轉(zhuǎn)化為能量轉(zhuǎn)化為電能的情況其它形式能的情況定義E=W/qU=W/qW 為電源的非靜電力把正電荷從電源內(nèi)由W 為電場力把正電荷從電源外部由正極式負(fù)極移到正極所做的功移到負(fù)極所做的功量度式E=IR+Ir=U外 +U內(nèi)U=IR測量動(dòng)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(shí)路端電壓值=電源的電動(dòng)勢二、閉合電路的歐姆定律 ( 對(duì)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
38、阻叫做內(nèi)電阻 r 內(nèi)電路分得的電壓稱為內(nèi)電壓,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)閉合電路的歐姆定律適用條件:純電阻電路內(nèi)容:閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)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(gè)是常量,后三個(gè)是變量。EU 外U 內(nèi)表達(dá)形式:UEIr ( UI 關(guān)系)EI( IR 關(guān)系)RrURE ( UR 關(guān)系)Rr討論: 1 外電路斷開時(shí)(I=0),路端電壓等于電源的電動(dòng)勢( 即 U=E); 而這時(shí)用電壓表
39、測量時(shí), 其讀數(shù)略小于電動(dòng)勢 ( 有微弱電流)2 外電路短路時(shí)(R=0,U=0)電流最大為( 一般不允許這種情況, 會(huì)把電源燒壞)word 范文.路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系路端電壓:外電路的電勢降落,也就是外電路兩端的電壓U EIr,路端電壓隨著電路中電流的增大而減?。宦范穗妷弘S外電阻變化的情況:R I U,反之亦然。電源的外特性曲線路端電壓隨電流變化的圖象:(U一I關(guān)系圖線 )圖象的函數(shù)表達(dá):U EIr當(dāng)外電路斷路時(shí)( 即 R ,I 0) ,縱軸上的截距表示電源的電動(dòng)勢 ( 端 ) ;當(dāng)外電路短路時(shí)(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(duì)值為電源的內(nèi)
40、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(shí)外電阻的大?。划?dāng)E/2( 即 R=r) 時(shí), 出最大。 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電源的總功率:P 總 =IE=IU 外十 IU 內(nèi) = IU I 2r ,( 閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等,所以由外內(nèi) )電源的輸出功率與電路中電流的關(guān)系: = ;當(dāng)時(shí),當(dāng)時(shí),表明有極值存大。PIE I 2 rr ( I 2I E )r I 22I E(E)2E 2r ( IE )2E
41、2Er2r2r4r2r4r當(dāng) I時(shí) , 電源的輸出功率最大,mE2P2r4r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)P出P 總22E2E 2 RE 2P內(nèi) IEIr IUI R()R( R r ) 24 RrR r 2R rR4 r當(dāng) R r時(shí) (I=E/2r),電源有最大輸出功率:E 2maxP4r結(jié)論:當(dāng)外電路的電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí),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= R 0 +r輸出功率隨外電阻變化的圖線( 如圖所示 ) ;由圖象可知,I. 對(duì)應(yīng)于電源的非最大輸出功率P 可以有兩個(gè)
42、不同的外電阻R 和 R ,不難證明l2rR1R2 II.當(dāng) Rr 時(shí),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) E 時(shí),最大。2應(yīng)注意 : 對(duì)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電源內(nèi)阻上的熱功率:內(nèi) 內(nèi) I 2。word 范文.電源的供電效率PIUUI2RR當(dāng)電源的輸出功率達(dá)最大時(shí), 50。出P 總IEEI 2 (R r ) R r電源的外特性曲線和導(dǎo)體的伏安特性曲線聯(lián)系:它們都是電壓和電流的關(guān)系圖線;區(qū)別:它們存在的前提不同,遵循的物理規(guī)律不同,反映的物理意義不同;電
43、源的外特性曲線:在電源的電動(dòng)勢用內(nèi)阻一定的條件下,通過改變外電路的電阻使路端電壓隨電流變化的圖線,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(dòng)勢,斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻。導(dǎo)體的伏安特性曲線:在給定導(dǎo)體 ( 電阻 ) 的條件下,通過改變加在導(dǎo)體兩端的電壓而得到的電流隨電壓變化的圖線;U 0M( I0,U0)遵循 ( 部分電路 ) 歐姆定律。U;baRIo圖線斜率的倒數(shù)值表示導(dǎo)體的電阻。0ImI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(shí)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(duì)值表示內(nèi)阻
44、大小;b 的斜率的絕對(duì)值表示外電阻的大?。划?dāng)兩個(gè)斜率相等時(shí)(即內(nèi)、外電阻相等時(shí)圖中矩形面積最大,即輸出功率最大(可以看出當(dāng)時(shí)路端電壓是電動(dòng)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隨電流變化的圖象:(U一I關(guān)系圖線)輸出功率隨外電阻變化的圖線規(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:凡用導(dǎo)線直接連接的各點(diǎn)的電勢必相等(包
45、括用不計(jì)電阻的電流表連接的點(diǎn))。在外電路,沿著電流方向電勢降低。凡接在同樣兩個(gè)等勢點(diǎn)上的電器為并聯(lián)關(guān)系。不加聲明的情況下,不考慮電表對(duì)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(jì)):符號(hào)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(gè):首先要知:微安表的內(nèi)阻R g、滿偏電流I g、滿偏電壓Ug 。滿偏電流I g 即靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)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(shí)加在表兩端的電壓word 范文.以上三個(gè)參數(shù)的關(guān)系Ug= I g R g其中I g 和 Ug 均很小,所以只能用來測量微弱
46、的電流或電壓采用半偏法先測出表的內(nèi)阻;最后要對(duì)改裝表進(jìn)行較對(duì)。半值分流法(也叫半偏法)測電流表的內(nèi)阻,其原理是:當(dāng) S閉合、 S打開時(shí):I g ( rgR1 )E12當(dāng) S2 再閉合時(shí): UUE , 11I grg)R1EGGR 2I g r g( I g2222RR1E 可得:R1R2聯(lián)立以上兩式,消去2Ig2R1rgR1r gR2S2得:R1R2 可見:當(dāng)1 2 時(shí),有:S1rgR2rgR RR1R2電流表:符號(hào) 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/I,由并聯(lián)電路的特點(diǎn)得:gI g R g( I - I g )R
47、I gR g1(n 為量程的擴(kuò)大倍數(shù) )RR gI - I gn - 1RR gRgg內(nèi)阻 rARRgn, 由這兩式子可知,電流表量程越大,R 越小,其內(nèi)阻也越小 .電壓表:符號(hào) 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/U g ,由串聯(lián)電路的特點(diǎn),得:u1ugu - u gu - u gug(n為量程的擴(kuò)大倍數(shù))R ()R(n -1)RgR gRug1電壓表內(nèi)阻 r VR R gnRg , 由這兩個(gè)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) R 使電表指針滿偏,
48、得I E/(r+R+R)接入被測電阻 R 后通過電表的電流為Ioggo E/(r+R +R +R) E/(R 中 +R)xxgoxx由于 I與 R 對(duì)應(yīng),因此可指示被測電阻大小xx(6)非理想電表對(duì)電路的影響不能忽略,解題時(shí)應(yīng)把它們看作是能顯示出本身電壓或電流的電阻器.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.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(dòng)態(tài)電路的分析與計(jì)算電路動(dòng)態(tài)變化分析( 高考的熱點(diǎn)) 各燈、表的變化情況動(dòng)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(gè)電路中各部分電學(xué)量的變化情況,常見方法如下:程序法 : 基本思路是“
49、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R iR 總I 總U 內(nèi)U 露再討論其它(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(gè)結(jié)論。word 范文.任一個(gè) 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)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 減小(稱串反并同法)局部 R iI i與之串 、 并聯(lián)的電阻I 并u iU 串總結(jié)規(guī)律如下:總電路上R 增大時(shí)總電流I 減小,路端電壓U 增大;變化電阻本身和總電路變化規(guī)律相
50、同;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(shí),該電阻的電流、電壓都減小) ;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(shí),該電阻的電流、電壓都增大) 。極限法:即因變阻器滑動(dòng)引起電路變化的問題,可將變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩個(gè)極端去討論。特殊值法:對(duì)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(shí),電源輸出功率最大為P =E /4r而效率只有50%,2max2、電路故障分析與黑盒子問題閉合電路黑盒。其解答步驟是: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(shí),從阻值最小的兩
51、點(diǎn)間開始。在電勢差最大的兩接線柱間畫電源根據(jù)題給測試結(jié)果,分析計(jì)算各接線柱之間的電阻分配,并將電阻接在各接線柱之間。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(shí),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€(gè)電路消耗的功率都是指 I 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 I 一 I 2r 或 I 2R 外電源內(nèi)阻消耗的功率:I 2r整個(gè)電路中 P 電源 P 外
52、十 P 內(nèi)4、含電容器電路的分析與計(jì)算電容器是一個(gè)儲(chǔ)存電能的元件在直流電路中,當(dāng)電容器充放電時(shí),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(gè)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(shí)可去掉它簡化后若要求電容器所帶電荷量時(shí),可在相應(yīng)的位置補(bǔ)上分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí),需注意以下幾點(diǎn):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當(dāng)電容器和用電器并聯(lián)后接入電路時(shí),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(shí), 將會(huì)引起電
53、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。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word 范文.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(dòng)勢和內(nèi)阻(1) 直接法:外電路斷開時(shí),用電壓表測得的電壓U 為電動(dòng)勢E ;U=E通用方法: AV 法測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,誤差較大應(yīng)該測出多組(u , I) 值
54、,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 。特殊方法(一)即計(jì)算法:畫出各種電路圖EI 1(R1r)EI1I2(R1 - R2)I1R1 -I 2R 2rEI 2(R2r)I2 -I1I2-I1( 一個(gè)電流表和兩個(gè)定值電阻)Eu 1Eu 2u 1Eu 1R 1u 2Eu 2R 2I1 r1 22 1ru 2 - u 1EI u- I uI1-I2I 2 rI1- I2( 一個(gè)電流表及一個(gè)電壓表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器 )rE u1u2 (R1 - R 2 )R(u1 - u2 )R 12rru2R 1 - u1 R2u2 R1 -
55、u1 R2( 一個(gè)電壓表和兩個(gè)定值電阻)(二)測電源電動(dòng)勢 和內(nèi)阻 r 有甲、乙兩種接法,如圖甲法中:所測得 和 r 都比真實(shí)值小, /r測 = 測 /r 真;乙法中: 測 = 真,且r 測 = r+rA。(三)電源電動(dòng)勢 也可用兩阻值不同的電壓表A、B 測定,單獨(dú)使用A 表時(shí),讀數(shù)是U ,單獨(dú)使用B 表時(shí),A讀數(shù)是UB,用 A、 B 兩表測量時(shí),讀數(shù)是U,則 =U AUB/ ( U A U )。電阻的測量AV 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)歐姆表測:測量原理兩表筆短接后,調(diào)節(jié)R使電表指針滿偏,得Ig E/(r+R +
56、R)ogo接入被測電阻R x后通過電表的電流為I x E/(r+Rg +R o+R x ) E/(R 中 +Rx )由于 I x 與 R x 對(duì)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(shí)注意擋位( 即倍率 ) 、撥 off擋。注意 : 測量電阻時(shí),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。電橋法測:R1R3RR2 R3R2RRX1半偏法測表電阻:斷s, 調(diào) R使表滿偏 ;閉 s , 調(diào) R使表半偏 .則R表=R2;2122GVword 范文R1R2R2S2R1.電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題(二)-電路的測量電路設(shè)計(jì)的基本原則
57、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(gè)“大”字計(jì)算比較 : 知 Rv RA 及 Rx 大類型電路圖R 測與 R 真比較條件致值時(shí)R xR vR AVR =URUA=R+RRX適于測大電測XARx R A R v內(nèi)RI阻AR xR AR vVAR =UR x R v Rx適于測小電測外RI v I RR x R v阻RX R 時(shí)用內(nèi)接法,當(dāng)R x n 倍的 R限流R x R 滑R xR x R 滑滑全xword 范文.通電前調(diào)到最大電壓變化范圍大要求電壓連續(xù)Rx 比較大、 R 滑
58、比較小調(diào)壓0 E并從 0 開始變R 滑全 R x /20 ER x化通電前調(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 唯一:比較R與 R 確定 控制電路R 滑 不唯一:實(shí)難要求確定控制電路滑滑xR 滑R xR 滑10 R x限流方式實(shí)驗(yàn)要求:負(fù)載兩端電壓變化范圍大。R10X R 滑 R x分壓接法負(fù)載兩端電壓要求從0 開始變化。R 滑 R x 兩種均可,從節(jié)能角度選限流電表量程較小而電源電動(dòng)勢較大。有以上3 種要求都采用調(diào)壓供電。無特殊要求都采用限流供電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
59、路設(shè)計(jì)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 , 電功率 p 和電源電動(dòng)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)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(duì)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(shí)宜選用指針盡可能在中間刻度附近的倍率擋位便于操作,如選用滑動(dòng)變阻器時(shí)應(yīng)考慮
60、對(duì)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(dòng)變阻器調(diào)節(jié)時(shí)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(dòng)變阻器規(guī)格。選擇儀器的一般步驟是:根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)電路;根據(jù)電路選擇滑動(dòng)變阻器;選定電源,選擇電壓表和電流表以及所用的量程連接實(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) ;word 范文.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(hào)的含義.畫出實(shí)驗(yàn)電路圖;分析各元件連接方式( 先串再并的連線順序) ,明確
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