人教版高二物理選修3-1-課后答案

精選精選第一章庫侖定律第一節(jié)1．答：在天氣干躁的季節(jié)，脫掉外衣時，由于摩擦，外衣和身體各自帶了等量、異號的電荷。接著用手去摸金屬門把手時，身體放電，于是產(chǎn)生電擊的感覺。答：由于A、B都是金屬導(dǎo)體，可移動的電荷是自由電子，所以，A帶上的是負(fù)電荷,這是電子由B移動到A的結(jié)果。其中,A得到的電子數(shù)為=6.25x1010=6.25x1010，與b失1.6x10-19去的電子數(shù)相等。答：圖1－4是此問題的示意圖。導(dǎo)體B中的一部分自由受A的正電荷吸引積聚在B的左端，右端會因失去電子而帶正電。A對B左端的吸引力大于對右端的排斥力，A、B之間產(chǎn)生吸引力。答：此現(xiàn)象并不是說明制造出了永動機(jī)，也沒有違背能量守恒定律。因為，在把A、B分開的過程中要克服A、B之間的靜電力做功。這是把機(jī)械轉(zhuǎn)化為電能的過程。第二節(jié)答：根據(jù)庫侖的發(fā)現(xiàn)，兩個相同的帶電金屬球接觸后所帶的電荷量相等。所以，先把A球與B球接觸，此時，B球帶電f；再把B球與C球接觸，則B、C球分別帶電4；最后，B球再次與A球接觸，B球帶電qB=(f+4)一2=曽。2.答：F二k^X二k竺二9.0x109x⑴6：10：9)2N二230.4N(注意，原子核中的r2r2(10-15)2質(zhì)子間的靜電力可以使質(zhì)子產(chǎn)生1.4X1029m/s2的加速度！)-q，距離答：設(shè)A、B-q，距離為r，則F=-空。當(dāng)用C接觸A時，A的電荷量變?yōu)閝=q，C的電荷量也是r2A2q—q+—q2qq=；c再與接觸后，b的電荷量變?yōu)閝二-=—了；此時，a、b間的靜c2B24qxq電力變?yōu)椋篎'—k-LA-B=—k—2=一1k—1F。在此情況下，若再使A、Br2r28r28間距增大為原來的2倍，則它們之間的靜電力變?yōu)镕〃-丄F'-丄F。

4-答：第四個點電荷受到其余三個點電荷的排斥力如圖I—6所示。q4共受三個力的作用，，由于q=q=q=q=q,相互間距離分別為1234a、\：'2a、a，所以F=F=k—，F(xiàn)=k-^—。12a222a2根據(jù)平行四邊形定則，合力沿對角線的連線向外，且大小是F=2Fcos45°+F=2看2土1k里。由于122a25．答：帶電小球受重力、靜電斥力和線的拉力作用而平衡它的受力示意圖見圖1—7。靜電斥力F=mgtan5．答：帶電小球受重力、靜電斥力和線的拉力作用而平衡它的受力示意圖見圖1—7。靜電斥力F=mgtan9tan9_5=5，-'132-5212又，q2F=k=mgtan9,r2所以，q=氣:mg：n°=°」0.6x10-3x10x—12C=5.3x10-8C9.0x109第三節(jié)1．答：A、B兩處電場強(qiáng)度之比為E1．答：A、B兩處電場強(qiáng)度之比為E—AEBq

nFq=丄。A、C兩處電場強(qiáng)度之比為nnq2．答：電子所在的電場強(qiáng)度為E=k旦=9.0x109x1.6x10-19N/C=5.1x1011N/C，方向沿著半徑指向外r2(5.3x10-11)2電子受到的電場力為F=eE=5.1x1011x1.6x10-19N=8.2x10-8N，方向沿著半徑指向質(zhì)子。

答：重力場的場強(qiáng)強(qiáng)度等于重力與質(zhì)量的比值，即竺=g，單位是牛頓每千克，方m向豎直向下。答：這種說法是錯誤的。例如，如圖1－9所示，有一帶電粒子以平行于金屬板的初速度射入電場，它沿電場線的方向做勻加速運動，而沿初速度方向做勻速運動，它的運動軌跡是曲線。也就是說，它的運動軌跡與電場線不重合。（1）因為電場線的疏密程度反映電場強(qiáng)度的強(qiáng)弱，所以，B點的電場最強(qiáng)，C點的電場最弱。（2）A、B、C三點的電場強(qiáng)度的方向如圖1－10所示。（3）負(fù)電荷在A、B、C三點時的受力方向如圖1－10所示。答：小球受到重力、電場力F，輕繩拉力F的T作用而處于平衡狀態(tài)，它的受力情況如圖1－11所示。由圖可知，F(xiàn)=―—=tan300mgmgE=晉tan300=刖“/C=29xI。6N/C7.答：因為IQj>|Q2|，所以，在Q］左側(cè)的x軸上，Q］產(chǎn)生的電場的電場強(qiáng)度總是大于Q2產(chǎn)生的電場的電場強(qiáng)度，且方向總是指向x軸負(fù)半軸，在x二0和x二6cm之間，電場強(qiáng)度總是指向x軸的正方向。所以，只有在Q右側(cè)的x2軸上，才有可能出現(xiàn)電場強(qiáng)度為0的點。⑴設(shè)該點距離原點的距離為x，則吃-k念=0，即*-6）2-x2二°’解得曽4cm（不合題意，舍去）和x二12cm。所以，在3二12cm處電場強(qiáng)度等于0。（2）在x坐標(biāo)軸上0<x<6cm和x>12cm的地方，電場強(qiáng)度的方向總是沿x軸的正方向的。

第四節(jié)E1.答：申=TA=6X10-8V—15V；E二二qq—2x10-10X15J—3x10-9JOAq4X10-9pA2AEE2.答：（1）甲=—pA，Q=—PBO因為E>E。所以Q>Q，可見A點電勢比AqBqpApBABEEEEB點高。（2）———pC—————pD-■士。因為E>E。所以Q<Q，C—qqB—qqpCpDCDEE=EE=—pf=——>0,可見Q-qqF可見D點電勢比C點高O（3）P=-^E<0,（PEqF故F點的電勢比E點高。小結(jié)：（1）在電場中，同一正試探電荷的電勢能越大的點，電勢越高；同一正試探電荷在電勢越高的點，電勢能越大。（2）在電場中，同一負(fù)試探電荷的電勢能越大的點，電勢越低；同一負(fù)試探電荷在電勢越高的點，電勢能越小。（3）正的試探電荷電勢能為負(fù)值的點的電勢小于負(fù)的試探電荷電勢能為負(fù)值的點的電勢。答：（1）沿著電場線的方向，電勢是逐漸降低的，所以M點的電勢比N點高。（2）先假設(shè)正試探電荷從M點沿著與電場線始終垂直的路徑移動到與P在同一條電場線上的M'，這一過程靜電力不做功。再把這一電荷從M'移動到P點，全過程靜電力EE做正功。所以，從M移動到P靜電力做正功，電勢能減少，―仏>pp，M點電勢qq比P點電勢高。E4.答：因E=mgh，故Q=—^=gh，可見重力勢為gh。pm5.答：場源電荷p點電勢Q的正負(fù)P+q在P點的電勢能E的正+q負(fù)-q在P點的電勢能E的正-q負(fù)當(dāng)P點移至離場源電荷較近時Q怎樣變化PE怎樣變+q化E怎樣變-q化+Q正正負(fù)升高變大變小-Q負(fù)負(fù)正降低變小變大6．答：假設(shè)兩個電勢不同的等勢面相交。因為空間任一點的電勢只能有一個惟一的值，所以相交徙的電勢就一定相等，這兩個等勢面的值就不能不同，這與題設(shè)條件矛盾。所以，電場中兩個電勢不同的等勢面不能相交。7．答：根據(jù)電場線與等勢面一定垂直的結(jié)論，畫出的電場線的大致分布如圖1－15所示。因為9=9=10V,w=6V,取q=1C,可得靜電力所做的功為ABcW=q9-q9=q（9_9）=0ABABABW=q9—q9=q（9一9）=1x（10一6）J=4JTOC\o"1-5"\h\zACACACW=q9—q9=q（9一9）=1x（10一6）J=4JBCBCBC可見，靜電力所做的功W=WACBC第五節(jié)W=qU=-2x10-9x20J=-4x10-8J。靜電力做負(fù)功，電勢能增加4x40-8JABAB答：一個電子電荷量e=1.6x10-19C，電子增加的動能等于靜電力做的功，因為W=qU=1ex1V=1.6x10-19Cx1V=1.6x10-19J,所以1eV=1.6x10-19J。答：因為電場線總是電勢高的等勢面指向電勢低的等勢低的等勢面，所以，由課本圖1.5—2可知：（1）B點的電勢高于A點的電勢，把負(fù)電荷從A移到B靜電力做正功,電勢能減少，負(fù)電荷在A點的電勢能較大。（2）負(fù)電荷從B移動到A時，靜電力做負(fù)功。（3）U<0，U>0ABBA第6節(jié)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系答:兩板間的電場強(qiáng)度E=U=絆if3VIm=9.0x104V/m。塵埃受到的靜電力d10x10-2F=qE=1.6x10-7x9.0x104N=1.4x10-2N。靜電力對塵埃做功W=Fd=1.4x10-2x0.5x10x10-2J=7.0x10-4J答：（1）看電場線方向知，D點電勢比C點電勢高，U=Ed=2x104x（-5）x10-2V=-1000V（2）B板接地時，TOC\o"1-5"\h\zCDCD9=Ed=2x104x3x10-2V=600V，CCB二Ed二2x104x8x10-2V二1600V，U=9-q=-1000VoA板接地時,DDBCDCDq=Ed=2x104x(—7)x10-2V=-1400V，CCAq=Ed=2x104x(-2)x10-2V=—400V,U=9-9=-1000V，可見，DDACDCD不管哪一板接地，UCD都是-1000V。(3)W二eU二-1.6x10-19x(-1000)J二1.6x10-16J，如果電子先移到E點再移到CDCDD點，靜電力做的功不會改變。這是因為靜電力做功與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)。答：空氣擊穿時的電勢差U=Ed=3xl06xlOOV=3xlO8V。雷擊就是一種空氣被擊穿的現(xiàn)象。答：小山坡b比a地勢更陡些，小石頭沿b邊滾下加速度更大些。b邊電勢降落比a邊降落得快，b邊的電場強(qiáng)度比a邊強(qiáng)。可見，電勢降落得快的地方是電場強(qiáng)度強(qiáng)的地方。第7節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用（1）金屬球內(nèi)的自由電子受到點電荷+Q的吸引，所以在靠近+Q的一側(cè)帶負(fù)電，在離+Q遠(yuǎn)的一側(cè)帶正電。（2）在靜電平衡狀態(tài)下，金屬球的內(nèi)部電場強(qiáng)度處處為0，就是說感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度與+Q產(chǎn)生的電場強(qiáng)度等大反向。在球心處+Q產(chǎn)生的電場強(qiáng)度為E=k^-，所以金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度大小為+9r2E=kQ，方向指向+Q。（3）如果用導(dǎo)線的一端接觸球的左側(cè)，另一端接觸球感9r2的右側(cè)，導(dǎo)線不可能把球兩側(cè)的電荷中和，因為金屬球是個等勢體，導(dǎo)線連接的是電勢相等的兩個點，電荷在這兩點間不會移動，就像用水管連接高度相等的兩個裝水容器，水不會在水管內(nèi)流動一樣。答：U=Ed=3.0x106x300V=9.0x108V答：點火器的放電電極做成針狀是利用尖端放電現(xiàn)象，使在電壓不高的情況下也容易點火。驗電器的金屬桿上固定一個金屬球是防止出現(xiàn)尖端放電現(xiàn)象，使驗電器在電壓較高時也不會放電（漏電）答：因為超高壓輸電線周圍存在很強(qiáng)的電場，帶電作業(yè)的工人直接進(jìn)入這樣的強(qiáng)電場就會有生命危險。如果工人穿上包含金屬絲的織物制成的工作服，這身工作服就像一個金屬網(wǎng)罩，可以起到靜電屏蔽的作用，使高壓電線周圍的電場被工作服屏蔽起來，精選精選精選工人就可以安全作業(yè)了。第8節(jié)電容器的電容1．（1）把兩極板間距離減小，電容增大，電荷量不變，電壓變小，靜電計指針偏角變小。（2）把兩極間相對面積減小，電容減小，電荷量不變，電壓變大，靜電計指針偏角變大。（3）在兩極板間插入相對介電常數(shù)較大的電介質(zhì)，電容增大，電荷量不變，電壓變小，靜電計指針偏角變小。2.答：由C=Jkd得S=4兀kdC=4x3.14x9.0x109x0.1x10-3x2x10-6m2=22.6m2此面積約為窗戶面積的10倍3．答：（1）保持與電池連接，則兩極間電壓不變，Q=UC=9x3x10-12C=2.7x10-11C，兩極板間距離減半則電容加倍，Q=UC'=9x2x3x10-12C。極板上電荷量增加了Q-Q=2.7x10-11C（2）移去電池后電容器所帶電荷量不變，U=C=9V，兩極板距離減半后U'=2CC=4.5V,CC即兩極板間電勢差減小了4.5V。4.答：設(shè)電容器所帶電荷量為Q，因C=Q，并且C=-^-，所以Q=-^-,U4兀kdU4兀kd=AU。又因為疋=U，所以E=U=4兀k?？梢姡妶鰪?qiáng)度與兩極間距離TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"S4兀kdddS無關(guān)，只與電容器所帶電荷量和極板面積有關(guān)。第9節(jié)帶電粒子在電場中的運動答：解法一：AE=E=qU=2x1.6x10-19x90J=2.9x10-17J；解法二：E=U，kkdW=Eqd=Uqd=qU=2.9x10-17J；解法三：E=U，a=qE，v2=2ad，ddmE=1mv2=qU=2.9xl0-17J,可見，第一種方法最簡單。k2答：如果電子的動能減少到等于0的時候，電子恰好沒有到達(dá)N極，則電流表中就沒有電流。由動能定理W=0-E，W=-eU得：-eU=0-E=-1mv2。kmkm2e手=”2手=”2%1益！釘m/se2.10x106m/s入偏轉(zhuǎn)電場的速度為v，偏轉(zhuǎn)電場兩極間距離為d，極板長為i，貝y：帶電粒子在加0速電場中獲得初動能占mv2=qU，粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度a=，在偏轉(zhuǎn)200dm電場中運動的時間為t=—，粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時沿靜電力方向的速度v0v二at二半竺，粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度方向的偏轉(zhuǎn)角的正切ydmv0TOC\o"1-5"\h\zvqUltan0mtan—-。（1）若電子與氫核的初速度相同，則匕=H。（3）若vdmv2tan0m00Hetan04電子與氫核的初動能相同，則-二1。tan0H答：設(shè)加速電壓為U，偏轉(zhuǎn)電壓為U，帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，垂直進(jìn)0入偏轉(zhuǎn)電場的速度為V，偏轉(zhuǎn)電場兩極距離為d，極板長為l，貝y：粒子的初動能01mv2二qU，粒子在偏轉(zhuǎn)電場中的加速度a=qU，在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間為200dmt=—，粒子離開偏轉(zhuǎn)電場時沿靜電力方向的速度v=at=，粒子離開偏轉(zhuǎn)電vydmv00vqUl場時速度方向的偏轉(zhuǎn)角的正切tan0=—，由于各種粒子的初動能相同，即vdmv200mv2二2qU，所以各種粒子的偏轉(zhuǎn)方向相同；粒子在靜電力方向的偏轉(zhuǎn)距離為00y二2at2二器二紛，可見各種粒子的偏轉(zhuǎn)距離也相同，所以這些粒子不會00分成三束。答:電子的初動能2mv02二eU0，垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場后加速度a二畫，在偏轉(zhuǎn)電場中運動的時間為t=—，電子離開偏轉(zhuǎn)電場時沿靜電力萬向的速度v=at=vydmv00電子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度方向的偏轉(zhuǎn)角的正切vtanvtan0=十二v0eUldmv2

0eUl—El—5000x0.06—0150-853。2dUl~2U—?，—?00第二章恒定電流第一節(jié)電源和電流1．答：如果用導(dǎo)線把兩個帶異號電荷的導(dǎo)體相連，導(dǎo)線中的自由電子會在靜電力的作用下定向移動，使帶負(fù)電荷的導(dǎo)體失去電子，帶正電荷的導(dǎo)體得到電子．這樣會使得兩導(dǎo)體周圍的電場迅速減弱，它們之間的電勢差很快消失，兩導(dǎo)體成為一個等勢體，達(dá)到靜電平衡．因此，導(dǎo)線中的電流是瞬時的．如果用導(dǎo)線把電池的正負(fù)極相連，由于電池能源斷地把經(jīng)過導(dǎo)線流到正極的電子取走，補充給負(fù)極，使電池兩極之間始終保持一定數(shù)量的正、負(fù)電荷，兩極周圍的空間（包括導(dǎo)線之中）始終存在一定的電場．導(dǎo)線中的自由電子就能不斷地在靜電力的作用下定向移動，形成持續(xù)的電流．說明：由于電池的內(nèi)阻很小，如果直接用導(dǎo)線把電池的正負(fù)極相連，會燒壞電池，所以實際操作中決不允許這么做．這里只是讓明白電池的作用而出此題．答：n=—=蟲=1.6x1=1.0x10i9ee1.6x10-19答：在電子軌道的某位置上考察，電子繞原子核運動的一個周期內(nèi)有一個電子通過.電子運動周期t二平，等效電流i=T=2^7=2Vr-（說明：我們可以假想在電子v軌道的某處進(jìn)行考察，在安全裝置示斷有電子從同一位置通過．還可以結(jié)合圓周運動和靜電力的知識，根據(jù)電子與原子核之間的靜電力提供向心力，進(jìn)一步求得電子繞核運動的速度、周期．）第2節(jié)電動勢1．答：電源電動勢相同，內(nèi)阻不同．（說明：解決本題要理解電池電動勢大小與電池正負(fù)極材料和電解的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)．也就是說，與非靜電力性質(zhì)有關(guān)．兩種電池盡管體積大小不同，但電池內(nèi)的材料相同，非靜電力性質(zhì)相同，所以，電動勢相同．而內(nèi)阻就是電源內(nèi)部物質(zhì)對電流的阻礙，和其他導(dǎo)體的電阻一樣與導(dǎo)體的形狀、體積都有關(guān)系．2.答：10s內(nèi)通過電源的電荷量—=It=0.3x10C=3.0C.（說明：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的數(shù)值就是把這些電荷從低電勢能的極板移送到高電拋能極板的過程中，非靜電力做的功W=Eq=1.5x3.0J=4.5J.）3.答：乘積EI的單位是瓦特.因為El=~~=WW=P，所以EI表示非靜電力做功的功率，也是電源將其他能轉(zhuǎn)化為電能的電功率.如果E=3V,I=2A，則EI=6W,表示每秒有6J其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.（說明：本題也可以從量綱的角度來考慮，要求學(xué)生從物理量的復(fù)合單位的物理意義入手進(jìn)行思考.）精選精選精選第3節(jié)歐姆定律答：因產(chǎn)=u1，所以￡=u112=5°82mA=12.5mA>10mA，因此不能用這222個電流表來測量通過這個電阻的電流.（說明：也可以先求通過的電流為10mA時，電阻兩端的電壓值（40V）,再將所得的電壓值與50V比較，從而做判斷.答：R>R二R>R.說明：用直線將圖中的4個點與坐標(biāo)原點連接起來，得到abcd4個電阻的伏安特性曲線.在同一條直線上的不同點，代表的電壓、電流不同，但它們的比值就是對應(yīng)電阻的阻值.b、c在同一條直線上，因此電阻相同.在其中三條直線上取一個相同的電壓值，可以發(fā)現(xiàn)a的電流最小，因此電阻最大，d的電流最大，因此電阻最小.也可以根據(jù)直線的斜率判斷電阻的大小.答：如圖2－4所示.答：如圖2—5所示.（說明：可以根據(jù)電阻求出3V、4V和5V時的電流，在坐標(biāo)系中描點，畫出I-U圖象.由于點太少，I-U圖象所給出的只是一個粗略估測的結(jié)果.證明：k-U-R第4節(jié)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路1.答：（1）因為R與R串聯(lián)，設(shè)通過它們的電流為1，可知U=IR，U=1（R+R），121112UR所以電壓之比U與電阻之比R+】R相等.（2）設(shè)負(fù)載電阻為R。，變阻器下部分電120x阻為R，電路結(jié)構(gòu)為R與R并聯(lián)后，再與（R-R）串聯(lián)，由串、并聯(lián)電路的特點0xR旅二R旅二U?當(dāng)Rx-0卞)+Rx可得UcdR可得UcdTOC\o"1-5"\h\zR+(R-R)U-RR0(RR)(R并x0x+(R—R)—(R—R+Rxx0x時u=0，當(dāng)R—R時u=U，所以U可以取o至U的任意值?說明：可以cdxcdcd引導(dǎo)學(xué)生對變阻器滑動觸頭分別滑到變阻器兩端，進(jìn)行定性分析.還可以將變阻器的這種分壓連接與限流連接進(jìn)行比較，分析它們改變電壓的作用和通過它們的電流情況，進(jìn)一步提高學(xué)生的分析能力.答：甲圖中，電流表測到的電流實際上是電壓表和電阻并聯(lián)部分的總電流，所以電阻的測量值為電壓表和電阻并聯(lián)部分的總電阻，即R—曠=.。=8。.40，乙圖中，電壓表和電流表的內(nèi)阻的影響，測甲R+R87.4+-03V兩種測量電路都存在系統(tǒng)誤差，甲圖中測量值小于真實值，乙圖中測量值大于真實值，但兩種電路誤差的大小是不一樣的．在這里，教科書把電壓表的內(nèi)接和外接問題作為歐姆定律在新情境下的一個應(yīng)用，沒有作為一個知識點，因此教學(xué)的著眼點應(yīng)該放在基本規(guī)律的練習(xí)．3．答：可能發(fā)生．產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是電壓表內(nèi)阻的影響．當(dāng)電壓表并聯(lián)在R兩端-時，電壓表和R的并聯(lián)電阻小于R，測得的電壓小于R、R直接串聯(lián)時R分得的---2-電壓.同樣，當(dāng)電壓表和R并聯(lián)時，測得的電壓小于R、R直接串聯(lián)時R分得的2-22電壓．所以兩次讀數(shù)之和小于總電壓．4．答：當(dāng)使用a、b兩個端點時，接10V電壓，電流表滿偏，即電流為滿偏電流.I(R+R)=-0V，解得R=9.5x103Q.當(dāng)使用a、c兩端點時，gg--I(R+R+R)=100V,解得R=9x104Q。gg-22答：當(dāng)使用a、b兩個端點時，R與電流表串聯(lián)后再與R并聯(lián)，可得211(R+R)二(1-1)R；當(dāng)使用a、c兩端點時，R與R串聯(lián)后再與電流表并聯(lián),gg21g112可得IR二(I—I)(R+R)，聯(lián)立解得R二0.410，R=3.670。說明：本題gg2g1212的困難在于，不容易理解使用a、b兩個端點時，R與電流表串聯(lián)再與R并聯(lián)后也21是電流表，能夠測量電流。第5節(jié)焦耳定律答：設(shè)電阻R消耗的電功率為P，電阻R消耗的電功率為P，…(1)串聯(lián)電路中1122各處電流相等，設(shè)電流為I，則電功率：P-12R，P-12R，…，122P:P:L二12R:12R:L，P:P:L二R:R:L此式說明串聯(lián)電路中各電阻消12121212耗的電功率與其電阻成正比。(2)并聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓相等，設(shè)電壓為U，U2U211則有P=，P—，…，P:P:L—::L，得證。(3)因為串聯(lián)電路1R2R12RR212

總電壓等于各部分電壓之和，即U二U+U+L，所以串聯(lián)電路消耗的總功率12P二UI二I（U+U+L）二P+P+L，得證。（4）因為并聯(lián)電路總電流等于各支1212路電流之和，即I二I+1+L，所以并聯(lián)電路消耗的總功率12P二UI二U（I+1+L）二P+P+L，得證。1212U2答：（1）接通S時，R直接接在電源兩端，電路消耗的電功率為P二。當(dāng)S斷11R2開時，R、R串聯(lián)后接到電源上，電路消耗的電功率為P=。因為P>P，122R+R1212所以S接通時，電飯鍋處于加熱狀態(tài)，S斷開時，電飯鍋處于保溫狀態(tài)。（2）加熱時P'R2）P'R2）2R2，要使Pr212二2PR2，必有存=￥2答：根據(jù)燈泡的規(guī)格可以知道R二R>R二R。電路可以看成是由a、be并聯(lián)部acbd分和d三部分串聯(lián)而成。由于電流相同，且并聯(lián)部分的總電阻小于其中最小的電阻,所以P>P>P+P。對于be并聯(lián)部分，由于電壓相等，b的電阻小，因此P>P。adbebe所以P>P>P>P。adbe4.答：(1)當(dāng)只有電爐A時，1—r?°—10^^92A—2A。所以U—IR—200V，R+2r100+5x2aaAP—I2R—400W；(3)當(dāng)再并聯(lián)電爐B時，總電流AAI'—RU—需20A—11A。電爐上的電壓為與+2r+5x23R11U—U—/分—*x50V—183V。每個電爐上消耗的電功率為AB23U'2100U'2100W—336W5.答：電熱（消耗的電能）為Q—Pt—2x103x10x60J—1.2x106J。水升溫吸收的熱量為Q—CmAT=4.2x103x2x80J=6.72熱量為Q—CmAT=4.2x103x2x80J=6.72x105J效率為耳=Qx1O°°o=56oo第6節(jié)電阻定律1．答：小燈泡的電阻為R二鄉(xiāng)二°務(wù)0二120。若銅絲10cm，橫截面直徑為1mm,則銅絲的電阻為R=P*"710-8x#0莎°二2」7710-3°?？梢姡琑比42．R小得多，故可以不計導(dǎo)線電阻。答：導(dǎo)線的電阻為R二p二"x10-8x占六"°m?？照{(diào)正常工作50時，電流為I=備=寵晉x°.17V=I.?。3．答：鹽水柱的體積不變，故橫截面積變?yōu)樵瓉淼?,RlS4416

因此龍=TxS1=4x3=廠112所以叮16R1l4．二R:R二2:1；(2)串聯(lián)時,R卩甲S甲211答：r甲=—i甲=2x4=4．二R:R二2:1；(2)串聯(lián)時,乙p乙1乙乙P:P=R甲第P:P=R甲第7節(jié)乙甲乙閉合電路的歐姆定律1．答：根據(jù)閉合電路的歐姆定律，可得E=Ii(叫+r)二0.51Ax(血+r)1．答：E=I(R+r)=0.10Ax(130+r)，聯(lián)立解得：E=1.5V，r=20。22答：每節(jié)干電池的電動勢為1.5V，兩節(jié)干電池的電動勢為3.0V。設(shè)每節(jié)干電池的內(nèi)阻為r，兩節(jié)干電池的總內(nèi)阻為2r。由題意得：U=E-U=(3.0-2.2)V=0.8V內(nèi)外又因為u內(nèi)=2〃，所以r=U2內(nèi)=缶務(wù)°=1-603.答：不接負(fù)載時的電壓即為電動勢，因此E=600卩V，短路時外電阻R=0。根據(jù)閉合電路的歐姆定律：r=等=60晉A=200。U答：當(dāng)外電阻為4.00時，電流I=-外=1.0A。再由閉合電路的歐姆定律：E=I（R+r）,可得r二0.50。當(dāng)在外電路并聯(lián)一個6.00的電阻時，R二4^60二答：D、B、E答：（1）紅表筆（2）紅筆表（3）黑表筆*40電路總電流為I'=—=2外答：黑箱內(nèi)部有電阻和二極管，它們的連接情況如圖所示.第9節(jié)實驗：測電源電池的電動勢和內(nèi)阻答：該實驗方案的主要缺點是，將路端電壓和電流分兩次測量.由于電表內(nèi)阻的影響，兩次測量時電路并不處于同一狀態(tài)，也就是說，測量的電流值，已不是測電壓時電路中的電流值了.另外，在測量中需要不斷改變電路，操作也不方便.答：因蓄電池的電動勢為2V答：D、B、E答：（1）紅表筆（2）紅筆表（3）黑表筆答：黑箱內(nèi)部有電阻和二極管，它們的連接情況如圖所示.第9節(jié)實驗：測電源電池的電動勢和內(nèi)阻答：該實驗方案的主要缺點是，將路端電壓和電流分兩次測量.由于電表內(nèi)阻的影響，兩次測量時電路并不處于同一狀態(tài)，也就是說，測量的電流值，已不是測電壓時電路中的電流值了.另外，在測量中需要不斷改變電路，操作也不方便.答：因蓄電池的電動勢為2V，故電壓表量程應(yīng)選3V擋.若定值值電阻取100，則并U'=IR=3.72V。當(dāng)處電路串聯(lián)一個6.00的電阻時，R=100。電路電流為外并串I〃=務(wù)=而4條A=0.43A。路端電壓為U'1=I〃R=4.3V。R+r10+0.5外串并答：用電器的電阻為R=U=060=600，通過用電器的電流I=U=鑒A=0.1A。設(shè)至少需要n節(jié)電池，串聯(lián)的分壓電阻為R，由閉合電路P60歐姆定律得U=n—-1（nr+R，解得n=+畀R。因為n要取整數(shù)，所以當(dāng)0）1.41.40R=100，n有最小值為5。0第8節(jié)多用電表1.答：所選擇的擋位ab直流電壓2.5V0.57V2.00V直流電流100mA22.8mA80.0mA電阻X105000320電路中電流最大不超過0.2A，電流值不到電流表小量程的3，不利于精確讀數(shù)，故定值電阻只能取1。.若電流表量程選3A，為了便于讀數(shù)（應(yīng)使指針半偏及以上），電流需在1.5A以上.這樣，電路的總電阻在1.33。以下，變化范圍太小，不利于滑動變阻器操作，所以電流表量程應(yīng)選0.6A.當(dāng)滑動變阻器的阻值大于10。時，電流小于0.2A，電流表示較小，不利于精確讀數(shù)，所以滑動變阻器的阻值只用到10。以內(nèi)的部分.如果用200。的變阻器，大于10。的部分幾乎無用.所以變阻器選E.（說明：選取實驗器材，需要綜合考慮，要從“安全可行、測量精確、便于操作”三方面考慮.3.答：U-1圖象如圖所示.由圖象可知：E二2.03V，r二0.56。第10節(jié)簡單的邏輯電路答：（1）如圖甲所示（2）如圖乙所示.答：如圖所示.（說明：解決這類問題，需要根據(jù)實際問題中的信息，抽象出邏輯關(guān)系后，選擇能實現(xiàn)該邏輯關(guān)系的電路.必要時還應(yīng)考慮簡單邏輯電路的組合.答：（1）如圖所示（2）應(yīng)使R增大.當(dāng)天色還比較亮?xí)r，因光線照射，光敏電阻的阻值較小，但不是很小，此時R的分壓較低，從而會使非門輸出一高電壓而激發(fā)繼電器工作，所以應(yīng)增大R,使非門輸入端電壓升高，而輸出一低電壓，使繼電器處于斷開狀態(tài).第三章磁場第1節(jié)磁現(xiàn)象和磁場答：喇叭發(fā)聲的機(jī)理：磁體產(chǎn)生的磁場對附近的通電線圈產(chǎn)生力的作用，從而使線圈振動，帶動喇叭的紙盒振動，發(fā)出聲音.耳機(jī)和電話的聽筒能夠發(fā)聲也是這個道理.答：如果有鐵質(zhì)的物體（如小刀等）落入深水中無法取回時，可以用一根足夠長的細(xì)繩拴一磁體，放入水中將物體吸住，然后拉上來；如果有許多大頭針（或小鐵屑等）撒落在地上，可以用一塊磁鐵迅速地將它們拾起來.答：磁的應(yīng)用的分類：（1）利用磁體對鐵、鈷、鎳的吸引力，如門吸、帶磁性的螺絲刀、皮帶扣、女式的手提包扣、手機(jī)皮套扣等等.（2）利用磁體對通電導(dǎo)線的作用力，如喇叭、耳機(jī)、電話、電動機(jī)等.（3）利用磁化現(xiàn)象記錄信息，如磁卡、磁帶、磁盤等等.第2節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度1.這種說法不對.磁場中的霜點的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場本身決定，與檢驗電流的大小、方向、通電導(dǎo)線的長度、受到的安培力的大小均無關(guān).（說明：單純從數(shù)學(xué)出發(fā)而不考慮公式的物理意義是學(xué)生的一種常見錯誤?定義式B二F是一個定義式，磁場中特1．2．3．1．2．3．定位置的比值IL不變才反映了磁場本身的屬性.2.由B=F，可知B=0.0019T.正確的是乙和丙圖.由定義式B—-jl可知，當(dāng)L—定時，是定值，所以兩點的聯(lián)線應(yīng)通過F-1圖的坐標(biāo)原點.第3節(jié)幾種常見的磁場答：電流方向由上向下答：小磁針N極的指向是垂直紙面向外，指向讀者.答：通電螺線管內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度比管口外的大，可根據(jù)磁感—越密處，磁感應(yīng)強(qiáng)度越大來判斷.申—BS—BScos90°—0；2224申—BS—BScos90°—0；22211abcd申—BScosZbac—BS—0.024Wb33abcd第4節(jié)磁場對通電導(dǎo)線的作用力答：如圖所示丙丙答：（1）通電導(dǎo)線的a端和b端受到的安培力分別垂直紙面向外和垂直紙面向內(nèi)，所以導(dǎo)線會按俯視逆時針方向轉(zhuǎn)動.當(dāng)轉(zhuǎn)過—個很小的角度后，在向右的磁場分量的作用下，通電導(dǎo)線還會受到向下的安培力.所以導(dǎo)線先轉(zhuǎn)動，后邊轉(zhuǎn)動邊下移.（2）圖3-5所示的甲、乙、丙、丁四個圖分別表示虛線框內(nèi)的磁場源是條形磁體、蹄形磁體通電螺線管和直流電流及其大致位置.說明：虛線框內(nèi)的磁場源還可以是通電的環(huán)形電流.答：（1）設(shè)電流方向未改變時，等臂天平的左盤內(nèi)砝碼質(zhì)量為m，右盤的質(zhì)量為m，12則由等臂天平的平衡條件，有：mg—mg-nBIL電流方向改變后，同理可得：12（m+m）