版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
1、 高二物理(3-1)上學(xué)期知識(shí)點(diǎn) “第一章靜電場(chǎng)”“1電荷及其守恒定律”電荷、元電荷1、自然界中存在兩種電荷:正電荷與負(fù)電荷。被絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電;被毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電。同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引。 2、元電荷:最小的帶電單元,任何帶電體的帶電量都是元電荷的整數(shù)倍,。電子的電荷量e和電子的質(zhì)量m的比叫做電子的比荷,。 3、點(diǎn)電荷:是一種理想化的模型。如果帶電體本身的線度比相互作用的帶電體之間的距離小得多,以致帶電體的體積和形狀對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí),這種帶電體就可以看成點(diǎn)電荷,但點(diǎn)電荷自身不一定很小,所帶電荷量也不一定很少。摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電1、摩擦起電
2、:兩個(gè)不同的物體相互摩擦,帶上等量異種電荷; 2、接觸起電:不帶電物體接觸另一個(gè)帶電物體,使電荷從帶電物體轉(zhuǎn)移一部分到不帶電物體上。 3、感應(yīng)起電:導(dǎo)體接近(不接觸)帶電體,使導(dǎo)體靠近帶電體一端帶上與帶電體相異的電荷,而另一端帶上與帶電體相同的電荷。導(dǎo)體內(nèi)的自由電子在外電場(chǎng)的作用下重新分布的現(xiàn)象,叫做靜電感應(yīng)。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,總量保持不變?!?庫侖定律”1、內(nèi)容:在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們之間的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上。 2、表達(dá)式:(k為靜電力常
3、量等于)。 3、適用條件:真空中的點(diǎn)電荷?!?電場(chǎng)強(qiáng)度”電場(chǎng)、電場(chǎng)力電場(chǎng):帶電體周圍存在的一種物質(zhì),是電荷間相互作用的媒體。電場(chǎng)是客觀存在的,電場(chǎng)具有力的特性和能的特性。電場(chǎng)的基本性質(zhì)是它對(duì)放入其中的電荷有力的作用,這種力叫做電場(chǎng)力。電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式1、電場(chǎng)強(qiáng)度:描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱之別的物理量,方向與正電荷受的電場(chǎng)力方向相同,與負(fù)電荷受的電場(chǎng)力的方向相反。 2、定義式:放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力跟它的電荷量的比值,叫做這一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。即E=F/q(適用于一切電場(chǎng)),E與F、q無關(guān),只由電場(chǎng)本身決定。 3、方向:正電荷受的電場(chǎng)力方向,與負(fù)電荷受的電場(chǎng)力的方向相反。 4、單位:N/C,V/m
4、,1N/C=1V/m。點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度:(只適用于點(diǎn)電荷)。電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,當(dāng)空間的電場(chǎng)是由幾個(gè)點(diǎn)電荷共同激發(fā)的時(shí)候,空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于每個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)所激發(fā)的電場(chǎng)在該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。電場(chǎng)線1、電場(chǎng)線:在電場(chǎng)中畫出一系列的從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致,這些曲線叫做電場(chǎng)線。 2、電場(chǎng)線的性質(zhì): 電場(chǎng)線是起始于正電荷(或無窮遠(yuǎn)處),終止于負(fù)電荷(或無窮遠(yuǎn)處); 電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱,電場(chǎng)線越密(疏)場(chǎng)強(qiáng)越大(?。?; 電場(chǎng)線不相交,不相切,不閉合; 電場(chǎng)線不是真實(shí)存在的; 電場(chǎng)線不一定是電荷運(yùn)動(dòng)軌跡。 3、幾種特殊電場(chǎng)
5、的電場(chǎng)線: 點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線 等量同(異)種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)線 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線 :勻強(qiáng)電場(chǎng):在電場(chǎng)中,如果各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同,這樣的電場(chǎng)叫勻強(qiáng)電場(chǎng)。勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是間距相等且互相平行的直線?!?電勢(shì)能和電勢(shì)”電場(chǎng)力的功1、電場(chǎng)力做功的特點(diǎn):電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān),只與初末位置有關(guān),即與初末位置的電勢(shì)差有關(guān)。 2、表達(dá)式:WAB=UABq帶正負(fù)號(hào)計(jì)算(適用于任何電場(chǎng)); WAB=Eqdd沿電場(chǎng)方向的距離(適用于勻強(qiáng)電場(chǎng))。 3、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系:WAB=-Ep=EpA-EpB。 電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少;電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加。電勢(shì)能:1、電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能在數(shù)值上等于把
6、電荷從這點(diǎn)移到電勢(shì)能為零處(電勢(shì)為零處)電場(chǎng)力所做的功,=q。2、特點(diǎn): 電勢(shì)能具有相對(duì)性,相對(duì)零勢(shì)能面而言,通常選大地或無窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面。 電勢(shì)能的變化量Ep與零勢(shì)能面的選擇無關(guān)。 電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減?。浑妶?chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大。電勢(shì):1、電勢(shì):電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于該點(diǎn)相對(duì)零電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)差。 2、特點(diǎn): 電勢(shì)具有相對(duì)性,相對(duì)參考點(diǎn)而言。但電勢(shì)之差與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。通常取離電場(chǎng)無窮遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零電勢(shì)。 電勢(shì)一個(gè)標(biāo)量,但是它有正負(fù),正負(fù)只表示該點(diǎn)電勢(shì)比參考點(diǎn)電勢(shì)高,還是低。 電勢(shì)的大小由電場(chǎng)本身決定,與Ep和q無關(guān)。 電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功。
7、3、電勢(shì)高低的判斷方法 根據(jù)電場(chǎng)線判斷:沿著電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)越來越低。 根據(jù)電勢(shì)能判斷: 正電荷:電勢(shì)能大,電勢(shì)高;電勢(shì)能小,電勢(shì)低。 負(fù)電荷:電勢(shì)能大,電勢(shì)低;電勢(shì)能小,電勢(shì)高。 結(jié)論:只在電場(chǎng)力作用下,靜止的電荷從電勢(shì)能高的地方向電勢(shì)能低的地方運(yùn)動(dòng)。等勢(shì)面:1、等勢(shì)面:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。 2、特點(diǎn): 等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功。 等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直,而且電場(chǎng)線總是由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面。 任意兩個(gè)等勢(shì)面都不相交。 畫等勢(shì)面(線)時(shí),一般相鄰兩等勢(shì)面(或線)間的電勢(shì)差相等。這樣,在等勢(shì)面(線)密處場(chǎng)強(qiáng)大,等勢(shì)面(線)疏處場(chǎng)強(qiáng)
8、小。實(shí)驗(yàn):用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?利用電場(chǎng)中電勢(shì)差及等勢(shì)面的知識(shí),練習(xí)用描跡法畫出電場(chǎng)中一個(gè)平面上的等勢(shì)線。 實(shí)驗(yàn)原理: 用導(dǎo)電紙上形成的穩(wěn)恒電流場(chǎng)來模擬靜電場(chǎng),當(dāng)兩探針與導(dǎo)電紙上電勢(shì)相等的兩點(diǎn)接觸時(shí),與探針相連的靈敏電流計(jì)中通過的電流為零,指針不偏轉(zhuǎn),從而可以利用靈敏電流計(jì)找出導(dǎo)電紙上的等勢(shì)點(diǎn),并依據(jù)等勢(shì)點(diǎn)描繪出等勢(shì)線。 實(shí)驗(yàn)器材: 學(xué)生電源或電池組(電壓約為6V),靈敏電流計(jì),開關(guān),導(dǎo)電紙,復(fù)寫紙,白紙,圓柱形金屬電極兩個(gè),探針兩支,導(dǎo)線若干,木板一塊,圖釘,刻度尺。 實(shí)驗(yàn)步驟: 1、在平整的木板上,由下而上依次鋪放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙各一張,導(dǎo)電紙有導(dǎo)電物質(zhì)的一面要向
9、上,用圖釘把白紙、復(fù)寫紙、和導(dǎo)電紙一起固定在木板上。 2、在導(dǎo)電紙上平放兩個(gè)跟它接觸良好的圓柱形電極,兩個(gè)電極之間的距離約為10cm,將兩個(gè)電極分別與電壓約為6V的直流電源的正負(fù)極相接,作為“正電荷”和“負(fù)電荷”,再把兩根探針分別接到靈敏電流計(jì)的“+”、“-”接線柱上(如圖所示)。 3、在導(dǎo)電紙上畫出兩個(gè)電極的連線,在連線上取間距大致相等的五個(gè)點(diǎn)作基準(zhǔn)點(diǎn),并用探針把它們的位置復(fù)印在白紙上。 4、接通電源,將一探針跟某一基準(zhǔn)點(diǎn)接觸,然后在這一基準(zhǔn)點(diǎn)的一側(cè)距此基準(zhǔn)點(diǎn)約1cm處再選一點(diǎn),在此點(diǎn)將另一探計(jì)跟導(dǎo)電紙接觸,這時(shí)一般會(huì)看到靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),左右移動(dòng)探針位置,可以找到一點(diǎn)使電流計(jì)的指針
10、不發(fā)生偏轉(zhuǎn),用探針把這一點(diǎn)位置復(fù)印在白紙上。 5、按步驟(4)的方法,在這個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的兩側(cè)逐步由近及遠(yuǎn)地各探測(cè)出五個(gè)等勢(shì)點(diǎn),相鄰兩個(gè)等勢(shì)點(diǎn)之間的距離約為1cm。 6、用同樣的方法,探測(cè)出另外四個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn)。 7、斷開電源,取出白紙,根據(jù)五個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn),畫出五條平滑的曲線,這就是五條等勢(shì)線。 注意事項(xiàng): 1、電極與導(dǎo)電紙接觸要良好,且與導(dǎo)電紙的相對(duì)位置不能改變。 2、尋找等勢(shì)點(diǎn)時(shí),應(yīng)從基準(zhǔn)點(diǎn)附近由近及遠(yuǎn)地逐漸推移,不可冒然進(jìn)行大跨度的移動(dòng),以免電勢(shì)差過大,發(fā)生電流計(jì)過載現(xiàn)象。 3、導(dǎo)電紙上所涂導(dǎo)電物質(zhì)相當(dāng)薄,故在尋找等勢(shì)點(diǎn)時(shí),不能用探針在導(dǎo)電紙上反復(fù)劃動(dòng),而應(yīng)采用點(diǎn)接觸法。 4、探測(cè)等勢(shì)點(diǎn)
11、不要太靠近導(dǎo)電紙的邊緣,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是用電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng),導(dǎo)電紙邊緣的電流方向與邊界平行,并不與等量異種電荷電場(chǎng)的電場(chǎng)線相似?!?電勢(shì)差”1、電勢(shì)差U:電荷在電場(chǎng)中由一點(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí),電場(chǎng)力所做的功WAB與電荷量q的比值WAB/q叫做AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。 2、公式:UAB=WAB/q,且UAB=A-B。電勢(shì)差有正負(fù)UAB=-UBA,一般常取絕對(duì)值,寫成U。單位V,1V=1J/c。 3、電勢(shì)差跟帶電量q無關(guān),只跟電場(chǎng)中的兩點(diǎn)之間的位置有關(guān)。這表示電勢(shì)差是反映電場(chǎng)自身的物理量。“6電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系”: U=Ed(只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),d為等勢(shì)面間的距離),E的方向是電勢(shì)降低最快的方向?!?靜電
12、現(xiàn)象的應(yīng)用”:靜電平衡狀態(tài)、等勢(shì)體: 當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再做定向移動(dòng)時(shí),此時(shí)導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)。處于靜電平衡的導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,但導(dǎo)體表面的場(chǎng)強(qiáng)不為零,場(chǎng)強(qiáng)方向垂直于外表面(等勢(shì)面)。處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,導(dǎo)體表面是個(gè)等勢(shì)面。靜電屏蔽處于電場(chǎng)中的空腔導(dǎo)體或金屬網(wǎng)罩,其空腔部分的場(chǎng)強(qiáng)處處為零,即能把外電場(chǎng)遮住,使內(nèi)部不受外電場(chǎng)的影響,這就是靜電屏蔽。生活中的靜電現(xiàn)象1、放電現(xiàn)象:火花放電和接地放電。 2、雷電和避雷:尖端放電。 3、靜電的應(yīng)用和防止:靜電除塵等?!?電容器的電容”電容器的概念和原理:1、電容器:任何兩個(gè)絕緣又互相靠近的導(dǎo)體組成電容器,它帶電時(shí),兩導(dǎo)體總是帶
13、等量異種電荷,電容器所帶的電量只其中一個(gè)導(dǎo)體所帶電量的值。 2、電容器充放電過程:(電源給電容器充電)充電過程:使電容器的兩個(gè)極板帶上等量的異種電荷的過程叫做充電。電源的電能轉(zhuǎn)化為電容器的電場(chǎng)能;放電過程:把充電后的極板接通電荷互相中和(電荷沒有消失,只是失去了電量而已),電容器就不再帶電,這個(gè)過程是放電,這可形成短暫的放電電流。電容器的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。電容的定義式:1、 電容:描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。由電容器本身的介質(zhì)特性與幾何尺寸決定,與電容器是否帶電、帶電荷量的多少、板間電勢(shì)差的大小等均無關(guān)。 2、定義:電容器所帶電量Q與電容器兩極板間電壓U的比值就叫做電容器的電容。
14、3、定義式:C=Q/U(適用于各種電容器)。 4、單位:法拉F,微法F,皮法pF,1pF=10-6F=10-12F。平行板電容器:1、平行板電容器的電容:(k為靜電力常量,為介電常數(shù),空氣的介電常數(shù)最小,S為正對(duì)面積,僅適用于平行板電容器); 2、平行板電容器內(nèi)部是勻強(qiáng)電場(chǎng)E=U/d; 3、由定義式可得平行板電容器具有下列關(guān)系:; 4、若電容器始終連接在電池上,兩極板的電壓不變,若電容器充電后,切斷與電池的連接,電容器的帶電荷量不變。常用電容器:固定電容器、可變電容器、半可變電容器、電解電容器。電解電容器有正負(fù)極之分,接入電路時(shí)正極接高電勢(shì),該類電容器不能直接接入交流電路?!?帶電粒子在電場(chǎng)中
15、的運(yùn)動(dòng)”帶電粒子在電場(chǎng)中的加速1、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速問題,一般屬于物體受恒力(重力一般不計(jì))作用運(yùn)動(dòng)問題。處理的方法有兩種: 根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求解:,; 根據(jù)動(dòng)能定理與電場(chǎng)力做功,運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求解:。 2、在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速問題,一般屬于物體受變力作用運(yùn)動(dòng)問題。處理的方法只能根據(jù)動(dòng)能定理與電場(chǎng)力做功,運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合求解:。 帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn):帶電粒子垂直于勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入電場(chǎng)后,受到恒定的電場(chǎng)力作用,且與初速度方向垂直,因而做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)類似平拋運(yùn)動(dòng),如圖: 垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng):Vx=V0,L=V0t; 平行于場(chǎng)強(qiáng)方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng):,;
16、通過電場(chǎng)區(qū)的時(shí)間:; 示波管示波管主要由電子槍、豎直偏轉(zhuǎn)電極和水平偏轉(zhuǎn)電極、熒光屏組成。兩電極都不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí),由電子槍產(chǎn)生的高速電子做直線運(yùn)動(dòng),打在熒光屏中心,形成一個(gè)亮點(diǎn)。這時(shí)如果在水平偏轉(zhuǎn)電極上加上隨時(shí)間均勻變化的電壓,則電子因受偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的作用,打在熒光屏上的亮點(diǎn)便沿水平方向勻速移動(dòng)。如果再在豎直偏轉(zhuǎn)電極上,加上一隨時(shí)間變化的信號(hào)電壓,則亮點(diǎn)在豎直方向上也要發(fā)生偏移,偏移的大小與所加信號(hào)電壓的大小成正比。這樣,亮點(diǎn)一方面隨著時(shí)間的推移在水平方向勻速移動(dòng),一方面又正比于信號(hào)電壓在豎直方向上產(chǎn)生偏移。于是在熒光屏上便形成一波形曲線,此曲線反映出信號(hào)電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律。 粒子通過電場(chǎng)區(qū)的側(cè)移
17、距離:; 偏轉(zhuǎn)角:。帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的綜合應(yīng)用1、帶電粒子在電場(chǎng)中的平衡問題:帶電粒子在電場(chǎng)中處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí),則粒子在電場(chǎng)中處于平衡狀態(tài)。假設(shè)勻強(qiáng)電場(chǎng)的兩極板間的電壓為U,板間的距離為d,則:mg=qE=,有q=。 2、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速問題:帶電粒子在電場(chǎng)中加速,若不計(jì)粒子的重力,則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做功等于帶電粒子動(dòng)能的增量。 3、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題:帶電粒子以垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入電場(chǎng)后,做類平拋運(yùn)動(dòng)。垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng):Vx=V0,L=V0t;平行于場(chǎng)強(qiáng)方向做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng):,偏轉(zhuǎn)角:。 4、粒子在交變電場(chǎng)中的往復(fù)運(yùn)動(dòng)當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變
18、化時(shí),由于帶電粒子在電場(chǎng)中的受力將發(fā)生變化,從而使粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生相應(yīng)的變化,粒子表現(xiàn)出來的運(yùn)動(dòng)形式可能是單向變速直線運(yùn)動(dòng),也可能是變速往復(fù)運(yùn)動(dòng)。帶電粒子是做單向變速直線運(yùn)動(dòng),還是做變速往復(fù)運(yùn)動(dòng)主要由粒子的初始狀態(tài)與電場(chǎng)的變化規(guī)律(受力特點(diǎn))的形式有關(guān)。 若粒子(不計(jì)重力)的初速度為零,靜止在兩極板間,再在兩極板間加上甲圖的電壓,粒子做單向變速直線運(yùn)動(dòng);若加上乙圖的電壓,粒子則做往復(fù)變速運(yùn)動(dòng)。 若粒子以初速度為v0從B板射入兩極板之間,并且電場(chǎng)力能在半個(gè)周期內(nèi)使之速度減小到零,則甲圖的電壓能使粒子做單向變速直線運(yùn)動(dòng);則乙圖的電壓也不能粒子做往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所以這類問題要結(jié)合粒子的初始狀態(tài)、電壓變化
19、的特點(diǎn)及規(guī)律、再運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)綜合分析。注:是否考慮帶電粒子的重力要根據(jù)具體情況而定,一般說來: 基本粒子:如電子、質(zhì)子、粒子、離子等除有說明或有明確的暗示以外,一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量); 帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說明或有明確的暗示以外,一般都不能忽略重力。 “第二章恒定電流”“1電源和電流”電源:是通過非靜電力做功把其他形式能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。電流:1、定義:電荷的定向移動(dòng)形成電流。 2、電流的方向:規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?。在外電路中電流由高電?shì)點(diǎn)流向低電勢(shì)點(diǎn),在電源的內(nèi)部電流由低電勢(shì)點(diǎn)流向高電勢(shì)點(diǎn)(由負(fù)極流向正極)。 3、電流強(qiáng)度:
20、通過導(dǎo)體橫截面的電量跟通過這些電量所用時(shí)間的比值,I=q/t。電流強(qiáng)度的定義式中,如果是正、負(fù)離子同時(shí)定向移動(dòng),q應(yīng)為正負(fù)離子的電荷量和。 4、電流的微觀表達(dá)式:I=nqSv(S橫截面積,v定向移動(dòng)速率,n單位體積的自由電荷個(gè)數(shù))。2電動(dòng)勢(shì)”電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻:1、電動(dòng)勢(shì)是反映電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量。例如一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E=15V,物理意義是指:電路閉合后,電流通過電源,每通過1C的電荷,干電池就把15J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。 2、電源內(nèi)部也是由導(dǎo)體組成的,所以也有電阻,這個(gè)電阻叫做電源的內(nèi)阻?!?歐姆定律”1、內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻值成反比。 2
21、、公式:I=U/R。 3、適用范圍:純電阻用電器(例如:適用于金屬、液體導(dǎo)電,不適用于氣體導(dǎo)電)。 4、圖象表示:在R一定的情況下,I正比于U,所以IU圖線、UI圖線是過原點(diǎn)的直線,且R=U/I,所以在IU圖線中,R=cot=1/k斜率,斜率越大,R越??;在UI圖線中,R=tan=k斜率,斜率越大,R越大。實(shí)驗(yàn):測(cè)繪小燈泡的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1、描繪小燈泡的伏安特性曲線。 2、理解并檢驗(yàn)燈絲電阻隨溫度升高而增大。 3、掌握儀器的選擇和電路連接。 實(shí)驗(yàn)原理: 1、根據(jù)部分電路歐姆定律,一純電阻R兩端電壓U與電流I總有U=I?R,若R為定值時(shí),UI圖線為一過原點(diǎn)的直線。小燈泡的燈絲的電阻率隨
22、溫度的升高而增大,其電阻也就隨溫度的升高而增大。而通過小燈泡燈絲的電流越大,燈絲的溫度也越高,故小燈泡的伏安特性曲線(UI曲線)應(yīng)為曲線。 2、小燈泡(3.8V,0.3A)電阻很小,當(dāng)它與電流表(0.6A)串聯(lián)時(shí),電流表的分壓影響很大,為了準(zhǔn)確測(cè)出小燈泡的伏安特性曲線,即U、I的值,電流表應(yīng)采用外接法,為使小燈泡上的電壓能從0開始連續(xù)變化,滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接。 3、實(shí)驗(yàn)電路如圖所示,改變滑動(dòng)變阻器的滑片的位置,從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值, 在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo),U為縱坐標(biāo),用測(cè)出的幾組I、U值畫出U-I圖象。 實(shí)驗(yàn)器材: 小燈泡(3.8V,0.3A),電壓表(0-3V-15V
23、),電流表(0-0.6A-3A),滑動(dòng)變阻器(20),學(xué)生低壓直流電源,電鍵,導(dǎo)線若干,坐標(biāo)紙、鉛筆。 實(shí)驗(yàn)步驟: 1、如圖所示連結(jié)電路安培表外接,滑線變阻器接成分壓式。電流表采用0.6A量程,電壓表先用03V的量程,當(dāng)電壓超過3V時(shí)采用15V量程。 2、把變阻器的滑動(dòng)片移動(dòng)到一端使小燈泡兩端電壓為零 3、移動(dòng)滑動(dòng)變阻觸頭位置,測(cè)出15組不同的電壓值u和電流值I,并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格。 4、在坐標(biāo)紙上以u(píng)為橫軸,以I為縱軸,建立坐標(biāo)系,在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。(坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中,以所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜。)將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來,就得小燈泡的伏安特性曲線。
24、4、拆除電路、整理儀器。 注意事項(xiàng): 1、實(shí)驗(yàn)過程中,電壓表量程要變更:U<3V時(shí)采用03V量程,當(dāng)U>3V時(shí)采用015V量程。 2、讀數(shù)時(shí),視線要與刻度盤垂直,力求讀數(shù)準(zhǔn)確。 3、實(shí)驗(yàn)中在圖線拐彎處要盡量多測(cè)幾組數(shù)據(jù)(U/I值發(fā)生明顯變化處,即曲線拐彎處。此時(shí)小燈泡開始發(fā)紅,也可以先由測(cè)繪出的UI圖線,電壓為多大時(shí)發(fā)生拐彎,然后再在這一范圍加測(cè)幾組數(shù)據(jù))。 4、在電壓接近燈泡額定電壓值時(shí),一定要慢慢移動(dòng)滑動(dòng)觸頭。當(dāng)電壓指在額定電壓處時(shí),測(cè)出電流電壓值后,要馬上斷開電鍵。 5、畫uI曲線時(shí)不要畫成折線,而應(yīng)畫成平滑的曲線,對(duì)誤差較大的點(diǎn)應(yīng)當(dāng)舍棄。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理: 實(shí)驗(yàn):伏安法
25、測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)原理: 歐姆定律。因此只要用電壓表測(cè)出電阻兩端的電壓,用安培表測(cè)出通過電流,用R=U/I即可得到阻值。 伏安法測(cè)電阻的兩種接法: 1、電流表外接法:在電壓表的內(nèi)阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Rx時(shí),使用(此時(shí)I00); 2、電流表內(nèi)接法:在電流表的內(nèi)阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Rx時(shí),使用(此時(shí)V00)。3、當(dāng)待測(cè)電阻阻值與電壓表、電流表的阻值相差不多時(shí),可根據(jù):RARV>Rx2時(shí),采用電流表外接法;當(dāng)RARVRx2時(shí),采用電流表內(nèi)接法來確定。(口決:“大內(nèi)小外”,即內(nèi)接法適合測(cè)大電阻結(jié)果偏大,外接法適合測(cè)小電阻測(cè)量結(jié)果偏?。?4、如果不知道Rx,RV,RA的阻值,可用試觸法,即通過不同的電表連接方式的電路,看電壓
26、表電流變化情況。如果電流表變化明顯,說明電壓表內(nèi)阻對(duì)電路影響大,應(yīng)選用電流表內(nèi)接法同理,若電壓表變化明顯選用電流表外接法(簡記為電流內(nèi)接電流表變化大;電壓外接電壓表變化大)。 滑動(dòng)變阻器的兩種接法: 1、限流電路是將電源和可變電阻串聯(lián),通過改變電阻的阻值,以達(dá)到改變電路的電流,但電流的改變是有一定范圍的。其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省能量;一般在兩種控制電路都可以選擇的時(shí)候,優(yōu)先考慮限流電路。 2、分壓電路是將電源和可變電阻的總值串聯(lián)起來,再從可變電阻的兩個(gè)接線柱引出導(dǎo)線。如圖,其輸出電壓由ap之間的電阻決定,這樣其輸出電壓的范圍可以從零開始變化到接近于電源的電動(dòng)勢(shì)。在下列三種情況下,一定要使用分壓電路: 要求
27、測(cè)量數(shù)值從零開始變化或在坐標(biāo)圖中畫出圖線。 滑動(dòng)變阻器的總值比待測(cè)電阻的阻值小得多。 電流表和電壓表的量程比電路中的電壓和電流小?!?串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”串聯(lián)電路的電流、電壓和電阻1、電流關(guān)系:I總=I1=I2=I3=; 2、電壓關(guān)系:U總=U1+U2+U3+; 3、電阻關(guān)系:R串=R1+R2+R3+; 4、功率關(guān)系:P總=P1+P2+P3+。并聯(lián)電路的電流、電壓和電阻1、 電流關(guān)系:I并=I1+I2+I3+; 2、電壓關(guān)系:U總=U1=U2=U3=; 3、電阻關(guān)系:1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+; 4、功率關(guān)系:P總=P1+P2+P3+。半偏法測(cè)電表的內(nèi)阻1、半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻 測(cè)
28、量方法:電流表半偏法測(cè)電阻的電路圖如圖,R為滑動(dòng)變阻器,R0為電阻箱,G為待測(cè)電流表內(nèi)阻。實(shí)驗(yàn)時(shí),先合上S1,斷開S2,調(diào)節(jié)R使電流計(jì)的指針滿偏;再合上S2,調(diào)節(jié)R0使電流計(jì)的讀數(shù)為滿刻度的一半,這時(shí),電阻箱的數(shù)值即為電流計(jì)的內(nèi)阻。(注意:實(shí)驗(yàn)前,變阻器的阻值應(yīng)放在最大位置;調(diào)節(jié)R0時(shí),R不動(dòng)) 測(cè)量原理:S2打開時(shí),設(shè)電流表滿偏電流Ig=,因?yàn)镽Rg,Rr,所以IgE/R,當(dāng)S2閉合時(shí),R0和Rg并聯(lián),并聯(lián)后總阻值R并RgR,故S2閉合后,電路中總電流幾乎不變,即IgE/R,調(diào)節(jié)R0使電流表半偏為Ig/2,所以流過R0的電流也為Ig/2,所以R0=Rg。 器材選擇:從上述原理可知,S2打開與
29、閉合,近似認(rèn)為干路中電流不變,前提是RRg。故實(shí)驗(yàn)器材選擇應(yīng)滿足電源電動(dòng)勢(shì)盡可能大,R盡可能大。 2、半偏法測(cè)電壓表的內(nèi)阻 電路如圖:實(shí)驗(yàn)時(shí),將R1的滑動(dòng)片P放在左邊,合上S1和S2,調(diào)節(jié)R1,使電壓表的讀數(shù)滿偏;保持R1不變,斷開S2,調(diào)節(jié)R0,使電壓表的讀數(shù)為滿刻度的一半。則RV=R0。 表頭的改裝1、 電流表改裝成電壓表 原理:利用串聯(lián)電阻的分壓作用; 分壓電阻的計(jì)算:設(shè)電流表滿偏電流為Ig,內(nèi)阻為Rg,滿偏電壓為Ug,利用串聯(lián)電阻的分壓作用,可將電流表串一電阻R串使電流表改裝成電壓表。設(shè)電壓表量程為U,則 分壓電阻R串。 2、電流表擴(kuò)大量程 原理:利用并聯(lián)電阻的分流作用 分流電阻的計(jì)算
30、:將電流的量程擴(kuò)大到I,要并聯(lián)的電阻為R并,由并聯(lián)電路電壓相等有,。電路問題分析1、電路故障分析:電路出現(xiàn)故障有兩個(gè)原因:短路和斷路(包括接線斷路或接觸不良,電器損壞等情況)。判斷電路故障常用排除法:在明確電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,從分析比較故障前后電路結(jié)構(gòu)的變化,電流、電壓的變化入手,確定故障后,并對(duì)電路元件逐一分析,排除不可能情況,尋找故障所在。 2、含容電路分析:求解這類問題關(guān)鍵要知道,電路穩(wěn)定后,電容器是斷路的,同它串聯(lián)的電阻均可視為短路,電容器兩端的電壓等于同它并聯(lián)電路兩端的電壓。“5焦耳定律”:電功:電流做功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)力對(duì)電荷做功。電場(chǎng)力對(duì)電荷做功,電荷的電勢(shì)能減少,電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式
31、的能。因此電功W=qU=UIt,這是計(jì)算電功普遍適用的公式。電功率:單位時(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率,P=W/t=UI,這是計(jì)算電功率普遍適用的公式。,只適用于純電阻電路。,適用于純電阻電路。焦耳定律,電熱:1、焦耳定律:電流通過電阻為R的導(dǎo)體時(shí),t時(shí)間內(nèi)導(dǎo)體上產(chǎn)生的熱量,即電熱Q=I2Rt,單位是J。焦耳定律無論是對(duì)純電阻電路還是對(duì)非純電阻電路都是適用的。 2、電功和電熱的關(guān)系 純電阻電路消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能,電功和電熱是相等的,所以有W=Q,UIt=I2Rt,U=IR(歐姆定律成立),; 非純電阻電路消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為熱能,另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能。所以有W>Q,UIt>
32、I2Rt,U>IR(歐姆定律不成立)。熱功率:P=I2R,適用于一切電路;P=UI=P熱+P機(jī)=I2R+P機(jī),適用于非純電阻電路。電流通過導(dǎo)體時(shí)能使導(dǎo)體的溫度升高,電能變成內(nèi)能,這就是電流的熱效應(yīng)。如白熾燈?!?導(dǎo)體的電阻”實(shí)驗(yàn):探究影響導(dǎo)體電阻的因素1、 實(shí)驗(yàn)一 通過實(shí)驗(yàn)在長度、橫截面積、材料三個(gè)因素中,保持兩個(gè)因素不變,比較第三個(gè)因素的影響;然后研究另外兩個(gè)因素的影響。 如圖,a 、b、c、d是四條不同的金屬導(dǎo)體。在長度、橫截面積、材料三個(gè)因素方面;b、c、d跟a相比,分別只有一個(gè)因素不同;b與a長度不同;c與a橫截面積不同;d與a材料不同。 圖中四段導(dǎo)體是串聯(lián)的,每段導(dǎo)體兩端的電壓
33、與它們的電阻成正比,因此,用電壓表分別測(cè)量a、b、c、d兩端的電壓,就能知道它們的電阻之比。 比較a、b的電阻之比與它們的長度之比;比較a、c的電阻之比與它們的橫截面積之比;比較a、d的電阻是否相等。這樣就可以得出長度、橫截面積、材料這三個(gè)因素與電阻的關(guān)系。改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,可以獲得多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以得到更可靠的結(jié)論。 這個(gè)實(shí)驗(yàn)得到的是電阻與導(dǎo)線長度、橫截面積的比例關(guān)系,實(shí)驗(yàn)中不必測(cè)量電阻大小的數(shù)值。 2、實(shí)驗(yàn)二:探究導(dǎo)體電阻與材料的關(guān)系 選擇至少兩種不同材料的導(dǎo)體(例如鎳鉻合金絲和康銅絲),測(cè)出它們的長度、橫截面積和電阻,利用實(shí)驗(yàn)一的等式結(jié)論分別計(jì)算出等式中的比例系數(shù)。 這個(gè)比例系數(shù)叫做
34、電阻率。電阻定律、電阻率1、電阻的定義:導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體中的電流的比值叫導(dǎo)體的電阻。 定義式:R=U/I,單位:。 電阻是導(dǎo)體本身的屬性,跟導(dǎo)體兩端的電壓及通過電流無關(guān)。 2、電阻定律的內(nèi)容:在溫度不變時(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。即R=L/S。 3、電阻率:是反映材料導(dǎo)電性能的物理量,稱為電阻率,和物體的材料、溫度有關(guān)。 金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大; 半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度增加而減小; 純金屬的電阻率較小,合金的電阻率較大,橡膠的電阻率最大; 當(dāng)溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí),某些材料的電阻率突然減小到零,這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象。 4、適用條件:粗細(xì)均勻
35、的導(dǎo)線;濃度均勻的電解液。實(shí)驗(yàn):測(cè)定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?用伏安法間接測(cè)定某種金屬導(dǎo)體的電阻率;練習(xí)使用螺旋測(cè)微器。 實(shí)驗(yàn)原理: 根據(jù)電阻定律公式R=,只要測(cè)量出金屬導(dǎo)線的長度l和它的直徑d,計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S,并用伏安法測(cè)出金屬導(dǎo)線的電阻R,即可計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率。 實(shí)驗(yàn)器材: 被測(cè)金屬導(dǎo)線,直流電源(4V),電流表(0-0.6A),電壓表(0-3V),滑動(dòng)變阻器(50),電鍵,導(dǎo)線若干,螺旋測(cè)微器,米尺。 實(shí)驗(yàn)步驟: 1、用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑,求出其平均值d,計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S。 2、按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路。 3
36、、用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長度,反復(fù)測(cè)量3次,求出其平均值l。 4、把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置,電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后,閉合電鍵S。改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,斷開電鍵S,求出導(dǎo)線電阻R的平均值。 5、將測(cè)得的R、l、d值,代入電阻率計(jì)算公式中,計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率。 6、拆去實(shí)驗(yàn)線路,整理好實(shí)驗(yàn)器材。 注意事項(xiàng): 1、測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長度,是指測(cè)量待測(cè)導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長度,亦即電壓表兩并入點(diǎn)間的部分待測(cè)導(dǎo)線長度,測(cè)量時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線拉直。 2、本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻值較小,因此實(shí)
37、驗(yàn)電路必須采用電流表外接法。 3、實(shí)驗(yàn)連線時(shí),應(yīng)先從電源的正極出發(fā),依次將電源、電鍵、電流表、待測(cè)金屬導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器連成主干線路(閉合電路),然后再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬導(dǎo)線的兩端。 4、閉合電鍵S之前,一定要使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片處在有效電阻值最大的位置。 5、在用伏安法測(cè)電阻時(shí),通過待測(cè)導(dǎo)線的電流強(qiáng)度I的值不宜過大(電流表用00.6A量程),通電時(shí)間不宜過長,以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高,造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大?!?閉合電路的歐姆定律”閉合電路歐姆定律1、內(nèi)容:閉合電路的電流強(qiáng)度跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟閉合電路總電阻成反比。 2、表達(dá)式:I=E/(R+r)。 3、適用范圍:純電阻電
38、路。 4、電路的動(dòng)態(tài)分析: 分析的順序:外電路部分電路變化R總變化由判斷I總的變化由U=E-I總r判斷U的變化由部分電路歐姆定律分析固定電阻的電流、電壓的變化歐用串、并聯(lián)規(guī)律分析變化電阻的電流、電壓電功。 幾個(gè)有用的結(jié)論 、外電路中任何一個(gè)電阻增大(或減少)時(shí)外電路的總電阻一定增大(或減少)。 、若開關(guān)的通斷使串聯(lián)的用電器增多時(shí),總電阻增大;若開關(guān)的通斷使并聯(lián)的支路增多時(shí),總電阻減少。 、動(dòng)態(tài)電路的變化一般遵循“串反并同”的規(guī)律;當(dāng)某一電阻阻值增大時(shí),與該電阻串聯(lián)的用電器的電壓(或電流)減小,與該電阻并聯(lián)的用電器的電壓(或電流)增大。路端電壓:1、定義:電源兩端的電壓,電路開路時(shí)路端電壓與電源
39、電動(dòng)勢(shì)相等,閉合回路中路端電壓與內(nèi)電壓之和等于電源點(diǎn)電動(dòng)勢(shì)。 2、總電流I和路端電壓U隨外電阻R的變化規(guī)律 當(dāng)R增大時(shí),I變小,又據(jù)U=E-Ir知,U變大;當(dāng)R增大到時(shí),I=0,U=E(斷路)。 當(dāng)R減小時(shí),I變大,又據(jù)U=E-Ir知,U變?。划?dāng)R減小到零時(shí),I=Er ,U=0(短路)。 3、路端電壓隨電流變化關(guān)系圖像 U端=E-Ir,上式的函數(shù)圖像是一條向下傾斜的直線,縱坐標(biāo)軸上的截距等于電動(dòng)勢(shì)的大小,橫坐標(biāo)軸上的截距等于短路電流I短,圖線的斜率值等于電源內(nèi)阻的大小。 閉合電路的功率1、電源的總功率:就是電源提供的總功率,即電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率,也叫電源消耗的功率,P總=EI。
40、 2、電源輸出功率:整個(gè)外電路上消耗的電功率。對(duì)于純電阻電路,電源的輸出功率。P出=I2R=E/(R+r)2R,當(dāng)R=r時(shí),電源輸出功率最大=50%,其最大輸出功率為Pmax=E2/4r。 3、電源內(nèi)耗功率:內(nèi)電路上消耗的電功率,P內(nèi)=U內(nèi)I=I2r。 4、電源的效率:指電源的輸出功率與電源的功率之比,即=P出/總=IU/IE=U/E?!?多用電表的原理”實(shí)驗(yàn):練習(xí)使用多用電表(1) 練習(xí)用多用電表(萬用表)測(cè)電阻 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?練習(xí)使用多用電表測(cè)電阻。 實(shí)驗(yàn)原理: 多用電表由表頭、選擇開關(guān)和測(cè)量線路三部分組成(如圖),表頭是一塊高靈敏度磁電式電流表,其滿度電流約幾十到幾百mA,轉(zhuǎn)換開關(guān)和測(cè)量線
41、路相配合,可測(cè)量交流和直流電流、交流和直流電壓及直流電阻等。測(cè)量直流電阻部分即歐姆表是依據(jù)閉合電路歐姆定律制成的,原理如圖所示,當(dāng)紅、黑表筆短接并調(diào)節(jié)R使指針滿偏時(shí)有: Ig= (1) 當(dāng)電筆間接入待測(cè)電阻Rx時(shí),有 Ix= (2) 聯(lián)立(1)、(2)式解得 = (3) 由(3)式知當(dāng)Rx=R中時(shí),Ix=Ig,指針指在表盤刻度中心,故稱R中為歐姆表的中值電阻,由(2)式或(3)式可知每一個(gè)Rx都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的電流值I,如果在刻度盤上直接標(biāo)出與I對(duì)應(yīng)的Rx的值,那么當(dāng)紅、黑表筆分別接觸待測(cè)電阻的兩端,就可以從表盤上直接讀出它的阻值。 由于電流和電阻的非線性關(guān)系,表盤上電流刻度是均勻的,其對(duì)應(yīng)的電阻
42、刻度是不均勻的,電阻的零刻度在電流滿刻度處。 實(shí)驗(yàn)器材: 多用電表,標(biāo)明阻值為幾歐、幾十歐、幾百歐、幾千歐的定值電阻各一個(gè),小螺絲刀。 實(shí)驗(yàn)步驟: 1、機(jī)械調(diào)零,用小螺絲刀旋動(dòng)定位螺絲使指針指在左端電流零刻度處,并將紅、黑表筆分別接入“+”、“-”插孔。2、選擋:選擇開關(guān)置于歐姆表“×1”擋。 3、短接調(diào)零:在表筆短接時(shí)調(diào)整歐姆擋的調(diào)零旋鈕使指針指在右端電阻零刻度處,若“歐姆零點(diǎn)”旋鈕右旋到底也不能調(diào)零,應(yīng)更換表內(nèi)電池。 4、測(cè)量讀數(shù):將表筆搭接在待測(cè)電阻兩端,讀出指示的電阻值并與標(biāo)定值比較,隨即斷開表筆。 5、換一個(gè)待測(cè)電阻,重復(fù)以上2、3、4過程,選擇開關(guān)所置位置由被測(cè)電阻值與中
43、值電阻值共同決定,可置于“×1”或“×10”或“×100”或“×1k”擋。 6、多用電表用完后,將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交變電壓的最高擋,拔出表筆。 注意事項(xiàng): 1、多用電表在使用前,應(yīng)先觀察指針是否指在電流表的零刻度,若有偏差,應(yīng)進(jìn)行機(jī)械調(diào)零。 2、測(cè)量時(shí)手不要接觸表筆的金屬部分。 3、合理選擇量程,使指針盡可能指在中間刻度附近(可參考指針偏轉(zhuǎn)在5R中的范圍)。若指針偏角太大,應(yīng)改換低擋位;若指針偏角太小,應(yīng)改換高擋位。每次換擋后均要重新短接調(diào)零,讀數(shù)時(shí)應(yīng)將指針示數(shù)乘以擋位倍率。 4、測(cè)量完畢后應(yīng)拔出表筆,選擇開頭置OFF擋或交流電壓最高擋,電表長
44、期不用時(shí)應(yīng)取出電池,以防電池漏電。 (二)練習(xí)用多用電表測(cè)小燈泡的電流和電壓、二極管的正反向電阻。實(shí)驗(yàn):用多用電表探測(cè)黑箱內(nèi)的電學(xué)元件設(shè)定黑箱上有三個(gè)接點(diǎn),兩個(gè)接點(diǎn)間最多只能接一個(gè)元件;黑箱內(nèi)所接的元件不超過兩個(gè)。測(cè)量步驟和判定: 1、用直流電壓擋測(cè)量,A、B、C三點(diǎn)間均無電壓;說明箱內(nèi)無電源。 2、用歐姆擋測(cè)量,A、C間正、反接阻值不變,說明A、C間有一個(gè)電阻。3、用歐姆擋測(cè)量,黑表筆接A紅表筆接B時(shí)測(cè)得的阻值較小,反接時(shí)測(cè)得的阻值較大,說明箱內(nèi)有一個(gè)二極管,可能在AB間,也可能在BC間,如圖中兩種可能。 4、用歐姆擋測(cè)量,黑表筆接C紅表筆接B測(cè)得阻值比黑表筆A紅表筆接B時(shí)測(cè)得的阻值大,說明
45、二極管在AB間。所以黑箱內(nèi)的兩個(gè)元件的接法肯定是圖(a)。“10實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻”實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。 實(shí)驗(yàn)原理:如圖1所示,改變R的阻值,從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值,利用閉合電路的歐姆定律求出幾組、r值,最后分別算出它們的平均值。 此外,還可以用作圖法來處理數(shù)據(jù)。即在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo),U為縱坐標(biāo),用測(cè)出的幾組I、U值畫出U-I圖象(如圖2)所得直線跟縱軸的交點(diǎn)即為電動(dòng)勢(shì)值,圖線斜率的絕對(duì)值即為內(nèi)電阻r的值。 實(shí)驗(yàn)器材: 待測(cè)電池,電壓表(0-3V),電流表(0-0.6A),滑動(dòng)變阻器(10),電鍵,導(dǎo)線。 實(shí)驗(yàn)步驟: 1電流表用0.6A量程,電壓表用
46、3V量程,按電路圖連接好電路。 2把變阻器的滑動(dòng)片移到一端使阻值最大。 3閉合電鍵,調(diào)節(jié)變阻器,使電流表有明顯示數(shù),記錄一組數(shù)據(jù)(I1、U1),用同樣方法測(cè)量幾組I、U的值。 4打開電鍵,整理好器材。 5處理數(shù)據(jù),用公式法和作圖法兩種方法求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的值。 注意事項(xiàng): 1、為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內(nèi)阻宜大些,可選用已使用過一段時(shí)間的1號(hào)干電池。 2、干電池在大電流放電時(shí),電動(dòng)勢(shì)會(huì)明顯下降,內(nèi)阻r會(huì)明顯增大,故長時(shí)間放電不宜超過0.3A,短時(shí)間放電不宜超過0.5A。因此,實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過大,讀電表要快,每次讀完立即斷電。 3、要測(cè)出不少于6組I、U數(shù)據(jù),且變化范圍要大些,用
47、方程組求解時(shí),要將測(cè)出的I、U數(shù)據(jù)中,第1和第4為一組,第2和第5為一組,第3和第6為一組,分別解出、r值再平均。 4、在畫U-I圖線時(shí),要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)。個(gè)別偏離直線太遠(yuǎn)的點(diǎn)可舍去不予考慮。這樣,就可使偶然誤差得到部分的抵消,從而提高精確度。 5、干電池內(nèi)阻較小時(shí)路端電壓U的變化也較小,即不會(huì)比電動(dòng)勢(shì)小很多,這時(shí),在畫U-I圖線時(shí),縱軸的刻度可以不從零開始,而是根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)從某一恰當(dāng)值開始(橫坐標(biāo)I必須從零開始)。但這時(shí)圖線和橫軸的交點(diǎn)不再是短路電流。不過直線斜率的絕對(duì)值照樣還是電源的內(nèi)阻?!?1簡單的邏輯電路”1、“與”門:一個(gè)事件的幾個(gè)條件都滿足后
48、,該事件才能發(fā)生,這種關(guān)系稱為“與”邏輯關(guān)系。具有“與”邏輯關(guān)系的電路稱為“與”門電路,簡稱“與”門。 符號(hào):;邏輯關(guān)系式:Y=A·B。 2、“或”門:幾個(gè)條件中,只要有一個(gè)條件得到滿足,某事件就會(huì)發(fā)生,這種關(guān)系稱為“或”邏輯關(guān)系。具有“或”邏輯關(guān)系的電路稱為“或”門電路,簡稱“或”門。 符號(hào):;邏輯關(guān)系式:Y=A+B。 3、“非”門:輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)呈相反的邏輯關(guān)系,這種關(guān)系稱為“非”邏輯關(guān)系。具有“非”邏輯關(guān)系的電路稱為“非”門電路,簡稱“非”門。 符號(hào):;邏輯關(guān)系式:Y=。 “第三章磁場(chǎng)”“1磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)”磁現(xiàn)象:1、天然磁石和人造磁體都叫做永磁體,他們都能吸引鐵質(zhì)物體,這種
49、性質(zhì)叫做磁性。磁體的各部分磁性強(qiáng)弱不同,磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫做磁極。能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁體,例如懸吊著的磁針,靜止時(shí)指南的磁極叫做南極,又叫S極;指北的磁極叫做北極,又叫N極。 2、磁化現(xiàn)象:物體在外磁場(chǎng)作用下顯示磁性的現(xiàn)象叫磁化現(xiàn)象。磁性材料:磁性材料是指由過度元素鐵、鈷、鎳及其合金等能夠直接或間接產(chǎn)生磁性的物質(zhì)。例如應(yīng)用于變壓器中的鐵心材料,作為存儲(chǔ)器使用的磁光盤,計(jì)算機(jī)用磁記錄軟盤等。電流的磁效應(yīng):奧斯特發(fā)現(xiàn):任何通有電流的導(dǎo)線,都可以在其周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)的現(xiàn)象,稱為電流的磁效應(yīng)。磁場(chǎng),地磁場(chǎng)1、磁場(chǎng)的產(chǎn)生:磁場(chǎng)是存在于磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷周圍的一種物質(zhì)。永磁體和電流都能在空間產(chǎn)生磁場(chǎng),變化的電場(chǎng)也
50、能產(chǎn)生磁場(chǎng)。 2、磁場(chǎng)的基本特點(diǎn):磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有力的作用。 3、磁場(chǎng)的方向:規(guī)定在磁場(chǎng)中任一點(diǎn)小磁針N極受力的方向(或者小磁針靜止時(shí)N極的指向)就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。4、地磁場(chǎng):地球本身就是一個(gè)磁場(chǎng),是地球北極是地磁場(chǎng)的南極,地球南極是地磁場(chǎng)的北極,兩極的磁感線是垂直地球兩極的。在赤道,磁感線是與地球表面平行的?!?磁感應(yīng)強(qiáng)度”1、定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量,在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線,受到的磁場(chǎng)力F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值,叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,定義式B=F/IL。單位T,1T=1N/(A·m)。 2、磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量
51、,磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,即通過該點(diǎn)的磁感線的切線方向。 3、物理意義:磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)本身力學(xué)性質(zhì)的物理量,與檢驗(yàn)通電直導(dǎo)線的電流強(qiáng)度的大小、導(dǎo)線的長短等因素?zé)o關(guān)。 4、磁場(chǎng)中某位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向是客觀存在的,與放入的電流強(qiáng)度I的大小、導(dǎo)線的長短L的大小無關(guān),與電流受到的力也無關(guān),即使不放入載流導(dǎo)體,它的磁感應(yīng)強(qiáng)度也照樣存在,因此不能說B與F成正比,或B與IL成反比。5、磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量,遵守矢量分解合成的平行四邊形定則,注意磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該處的磁場(chǎng)方向,并不是在該處的電流的受力方向?!?幾種常見的磁場(chǎng)”磁感線1、定義:如果在磁場(chǎng)中畫出一些曲線是
52、每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一致,這樣的曲線叫做磁感線。2、特點(diǎn): 磁感線是閉合曲線,磁鐵外部的磁感線是從北極出來,回到磁鐵的南極,內(nèi)部是從南極到北極,外部的磁感線為曲線,而內(nèi)部的磁感線為直線; 任意兩條磁感線不相交、不相切; 磁感線上每一點(diǎn)的切線方向都表示該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向; 磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,磁感線越密的地方磁場(chǎng)越強(qiáng); 磁感線并不真實(shí)存在。電流的磁場(chǎng),安培定則1、幾種典型磁場(chǎng)的磁感線的分布: 直線電流的磁場(chǎng):同心圓、非勻強(qiáng)、距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場(chǎng)越弱; 通電螺線管的磁場(chǎng):兩端分別是N極和S極,管內(nèi)可看作勻強(qiáng)磁場(chǎng),管外是非勻強(qiáng)磁場(chǎng); 環(huán)形電流的磁場(chǎng):兩側(cè)是N極和S極,離
53、圓環(huán)中心越遠(yuǎn),磁場(chǎng)越弱; 2、安培定則:安培定則,也叫右手螺旋定則,是表示電流和電流激發(fā)磁場(chǎng)的磁感線方向間關(guān)系的定則。 通電直導(dǎo)線中的安培定則(安培定則一):用右手握住通電直導(dǎo)線,讓大拇指指向電流的方向,那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向; 通電螺線管中的安培定則(安培定則二):用右手握住通電螺線管,使四指彎曲與電流方向.安培分子電流假說1、安培分子電流假說:在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在著一種環(huán)形電流即分子電流,分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。 2、磁現(xiàn)象的電本質(zhì):運(yùn)動(dòng)的電荷(電流)產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷(電流)有磁場(chǎng)力的作用,所有的磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電
54、荷(電流)通過磁場(chǎng)而發(fā)生相互作用。一致,那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。勻強(qiáng)磁場(chǎng):磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等、方向處處相同。勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁感線是分布均勻、方向相同的平行直線。 磁通量1、 定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)方向的面積S的乘積叫做穿過這個(gè)面的磁通量。 2、定義式:=BS。如果面積S與B不垂直,應(yīng)以B乘以在垂直于磁場(chǎng)方向上的投影面積S',即=BS',國際單位Wb。 3、求磁通量時(shí)應(yīng)該是穿過某一面積的磁感線的凈條數(shù)。任何一個(gè)面都有正、反兩個(gè)面;磁感線從面的正方向穿入時(shí),穿過該面的磁通量為正,反之,磁通量為負(fù)。所求磁通量為正、反兩面穿入的磁感線的代數(shù)和。 4、磁通量的
55、變化量的計(jì)算 =2-1;=BS;=SB。 開始和轉(zhuǎn)過180°時(shí)平面都與磁場(chǎng)垂直,則磁通量的變化量=2BS(磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,平面的面積為S)。 5、磁通量的變化率 磁通量的變化率:描述磁場(chǎng)中穿過某個(gè)面磁通量變化快慢的物理量。 大小計(jì)算:。 在數(shù)值上等于單匝線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。 在-t圖象中,圖象的斜率表示。“4通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到的力”磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用:安培力、左手定則通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到磁場(chǎng)對(duì)它的安培力。1、安培力大?。篎=BIL,式中F、B、I要兩兩垂直,L是有效長度(如圖有效長度,L平行于B時(shí),F(xiàn)安為0,L垂直于B時(shí),F(xiàn)安為最大)。 2、安培力的方向由左手定則判定:伸
56、開左手,拇指與其余四指垂直,并在掌心所決定的平面內(nèi),磁感線垂直穿入掌心,四指指電流方向,拇指指受力方向。 3、安培力做功與路徑有關(guān),繞閉合回路一周,安培力做的功可以為正,可以為負(fù),也可以為零,而不像重力和電場(chǎng)力那樣做功總為零。磁電式儀表1、 結(jié)構(gòu): 2、 原理:蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻地輻向分布的,不管通電線圈轉(zhuǎn)到什么角度,它都跟磁感線平行受力均勻,所以電流與偏轉(zhuǎn)角度成正比。 電動(dòng)機(jī):在磁場(chǎng)中,通電線圈受到安培力的作用,發(fā)生扭轉(zhuǎn)。如果給線圈通以方向適合的電流,就可以是線圈轉(zhuǎn)動(dòng)起來。我們使用的電動(dòng)機(jī)就是利用安培力來工作的?!?運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的力”磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用:洛倫茲力、左手定則磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷有洛
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2024年混凝土攪拌樁施工承包協(xié)議版B版
- 承包合同范文合集五篇
- 主管工作計(jì)劃模板匯編5篇
- 幼兒園秋季教學(xué)工作計(jì)劃5篇
- 立項(xiàng)報(bào)告范本范文
- 人事助理的實(shí)習(xí)報(bào)告匯編10篇
- 幼兒園會(huì)計(jì)工作計(jì)劃2022年
- 體育課籃球運(yùn)球教案范文
- 關(guān)于關(guān)于個(gè)人述職報(bào)告合集6篇
- 酒店員工的辭職報(bào)告書15篇
- 圍墻工程量清單
- 房屋維修加固工程監(jiān)理實(shí)施細(xì)則
- 第一篇構(gòu)建分析供應(yīng)鏈的戰(zhàn)略框架的方法論精選課件
- 10KV供配電工程施工組織設(shè)計(jì)
- 《社區(qū)安全防范》課程教案
- 中石油度員工HSE培訓(xùn)計(jì)劃
- (完整版)Adams課程設(shè)計(jì)
- 30課時(shí)羽毛球教案
- 全踝關(guān)節(jié)置換術(shù)ppt課件
- 學(xué)術(shù)英語寫作范文17篇
- 任發(fā)改委副主任掛職鍛煉工作總結(jié)范文
評(píng)論
0/150
提交評(píng)論