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文檔簡介

1、第六章 靜電場第1課時 庫侖定律、電場力的性質(zhì)考點(diǎn)1.電荷、電荷守恒定律自然界中存在兩種電荷:正電荷和負(fù)電荷。例如:用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電,用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電。元電荷:電荷量的電荷,叫元電荷。說明任意帶電體的電荷量都是元電荷電荷量的整數(shù)倍。電荷守恒定律:電荷既不能被創(chuàng)造,又不能被消滅,它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,電荷的總量保持不變。考點(diǎn)2.庫侖定律內(nèi)容:在真空中靜止的兩個點(diǎn)電荷之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,作用力的方向在他們的連線上。公式:適用條件:真空中的點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷:如果帶電體間的距離比它們的大小

2、大得多,以致帶電體的形狀對相互作用力的影響可忽略不計(jì),這樣的帶電體可以看成點(diǎn)電荷??键c(diǎn)3.電場強(qiáng)度1.電場定義:存在電荷周圍能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)?;拘再|(zhì):對放入其中的電荷有力的作用。2.電場強(qiáng)度定義:放入電場中的電荷受到的電場力F與它的電荷量q的比值,叫做改點(diǎn)的電場強(qiáng)度。單位:N/C或V/m。電場強(qiáng)度的三種表達(dá)方式的比較定義式?jīng)Q定式關(guān)系式表達(dá)式適用范圍任何電場真空中的點(diǎn)電荷勻強(qiáng)電場說明E的大小和方向與檢驗(yàn)電荷的電荷量以及電性以及存在與否無關(guān)Q:場源電荷的電荷量r:研究點(diǎn)到場源電荷的距離U:電場中兩點(diǎn)的電勢差d:兩點(diǎn)沿電場線方向的距離矢量性:規(guī)定正電荷在電場中受到的電場力的方向?yàn)?/p>

3、改點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向,或與負(fù)電荷在電場中受到的電場力的方向相反。疊加性:多個電荷在電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為各個電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和,這種關(guān)系叫做電場強(qiáng)度的疊加,電場強(qiáng)度的疊加尊從平行四邊形定則??键c(diǎn)4.電場線、勻強(qiáng)電場電場線:為了形象直觀描述電場的強(qiáng)弱和方向,在電場中畫出一系列的曲線,曲線上的各點(diǎn)的切線方向代表該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向,曲線的疏密程度表示場強(qiáng)的大小。電場線的特點(diǎn)電場線是為了直觀形象的描述電場而假想的、實(shí)際是不存在的理想化模型。始于正電荷或無窮遠(yuǎn),終于無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷,電場線是不閉合曲線。任意兩條電場線不相交。電場線的疏密表示電場的強(qiáng)弱,某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向,它

4、不表示電荷在電場中的運(yùn)動軌跡。沿著電場線的方向電勢降低;電場線從高等勢面(線)垂直指向低等勢面(線)。勻強(qiáng)電場定義:場強(qiáng)方向處處相同,場強(qiáng)大小處處相等的區(qū)域稱之為勻強(qiáng)電場。特點(diǎn):勻強(qiáng)電場中的電場線是等距的平行線。平行正對的兩金屬板帶等量異種電荷后,在兩板之間除邊緣外的電場就是勻強(qiáng)電場。幾種典型的電場線孤立的正電荷、負(fù)電荷、等量異種電荷、等量同種電荷、正點(diǎn)電荷與大金屬板間、帶等量異種電荷的平行金屬板間的電場線第2課時 電場能的性質(zhì)考點(diǎn)1.電勢差定義:電荷在電場中由一點(diǎn)A移動到另一點(diǎn)B時,電場力所做的功與該電荷電荷量的比值就叫做AB兩點(diǎn)的電勢差,用表示。定義式:單位:矢標(biāo)性:是標(biāo)量,當(dāng)有正負(fù),正負(fù)

5、代表電勢的高低考點(diǎn)2.電勢定義:電勢實(shí)際上是和標(biāo)準(zhǔn)位置的電勢差,即電場中某點(diǎn)的電勢。在數(shù)值上等于把1C正電荷從某點(diǎn)移到標(biāo)準(zhǔn)位置(零電勢點(diǎn))是靜電力說做的功。定義式:單位:矢標(biāo)性:是標(biāo)量,當(dāng)有正負(fù),電勢的正負(fù)表示該點(diǎn)電勢比零電勢點(diǎn)高還是低。考點(diǎn)3.電勢能定義:電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這一點(diǎn)到電勢能為零處(電勢為零)靜電力所做的功。定義式:單位:焦耳(J)矢標(biāo)性:是標(biāo)量,當(dāng)有正負(fù),電勢能的正負(fù)表示該點(diǎn)電勢能比零電勢能點(diǎn)高還是低。電場力做功與電勢能變化的關(guān)系靜電力對電荷做正功電勢能就減小,靜電力對電荷做負(fù)功電勢能就增加。靜電力對電荷做功等于電荷電勢能的變化量,所以靜電力的功是電荷

6、電勢能變化的量度。用表示電勢能,則將電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),有考點(diǎn)4.等勢面定義:電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面。等勢面的特點(diǎn)等勢面一定跟電場線垂直電場線總是從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面任意兩等勢面都不會相交電荷在同一等勢面上移動時,電場力做功為零電場強(qiáng)度較大的地方,等差等勢面較密幾種常見的等勢面如下:考點(diǎn)5.勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系1.勻強(qiáng)電場中電勢差U和電場強(qiáng)度E的關(guān)系式為:2.說明只適用于勻強(qiáng)電場的計(jì)算式中的d的含義是某兩點(diǎn)沿電場線方向上的距離,或兩點(diǎn)所在等勢面間距。由此可以知道:電場強(qiáng)度的方向是電勢降落最快的方向。第3課時 電容器、帶電粒子在電場中的運(yùn)動考點(diǎn)1。電容

7、器1.構(gòu)成:兩個互相靠近又彼此絕緣的導(dǎo)體構(gòu)成電容器。2.充放電:(1)充電:使電容器兩極板帶上等量異種電荷的過程。充電的過程是將電場能儲存在電容器中。(2)放電:使充電后的電容器失去電荷的過程。放電的過程中儲存在電容器中的電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。3電容器帶的電荷量:是指每個極板上所帶電荷量的絕對值考點(diǎn)2.電容1定義:電容器所帶的電荷量Q與兩極板間的電壓U的比值2定義式:3電容的單位:法拉,符號:F4物理意義:電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量,在數(shù)值上等于電容器兩板間的電勢差增加1V所需的電荷量。5制約因素:電容器的電容與Q、U的大小無關(guān),是由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定的。對一個確定的電容

8、器,它的電容是一定的,與電容器是否帶電及帶電多少無關(guān)。考點(diǎn)3.平行板電容器1平行板電容器的電容的決定式:即平行板電容器的電容與介質(zhì)的介電常數(shù)成正比,與兩板正對的面積成正比,與兩板間距成反比。2平行板電容器兩板間的電場:可認(rèn)為是勻強(qiáng)電場,E=U/d考點(diǎn)4.帶電粒子在電場中的運(yùn)動1.帶電粒子的加速:對于加速問題,一般從能量角度,應(yīng)用動能定理求解。若為勻變速直線運(yùn)動,可用牛頓運(yùn)動定律與運(yùn)動學(xué)公式求解。2.帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn):對于帶電粒子以垂直勻強(qiáng)電場的方向進(jìn)入電場后,受到的電場力恒定且與初速度方向垂直,做勻變速曲線運(yùn)動(類平拋運(yùn)動)。處理方法往往是利用運(yùn)動的合成與分解的特性:分合運(yùn)動的獨(dú)立性

9、、分合運(yùn)動的等時性、分運(yùn)動與合運(yùn)動的等效性。沿初速度方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動、沿電場力方向?yàn)槌跛俣葹榱愕膭蚣铀龠\(yùn)動?;娟P(guān)系:x方向:勻速直線運(yùn)動Y方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動1離開電場時側(cè)向偏轉(zhuǎn)量:y2離開電場時的偏轉(zhuǎn)角: 推論1.粒子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時,其速度反向延長線與初速度方向交一點(diǎn),此點(diǎn)平分沿初速度方向的位移。 推論2.位移和速度不在同一直線上,且tan=2tan。第七章恒定電流第1課時電路的基本概念、部分電路考點(diǎn)1.導(dǎo)體中的電場和電流 導(dǎo)線中的電場形成因素:是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的。方向:導(dǎo)線與電源連通后,導(dǎo)線內(nèi)很快形成了沿導(dǎo)線方向的恒定電場。性質(zhì):導(dǎo)線中恒定電

10、場的性質(zhì)與靜電場的性質(zhì)不同。2電流導(dǎo)體形成電流的條件:要有自由電荷導(dǎo)體兩端形成電壓。電流定義:通過導(dǎo)體橫截面的電量跟這些電荷量所用時間的比值叫電流。公式:電流是標(biāo)量但有方向,規(guī)定正電荷定向移動的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍ɑ蚺c負(fù)電荷定向移動的方向相反)。單位:A,1A=103mA=106A微觀表達(dá)式:I=nqvs,n是單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù),q是每個自由電荷電荷量,s是導(dǎo)體的橫截面積,v是自由電荷的定向移動速率。(適用于金屬導(dǎo)體).說明:導(dǎo)體中三種速率(定向移動速率非常小約10-5m/s,無規(guī)律的熱運(yùn)動速率較大約105m/s,電場傳播速率非常大為光速例如電路合上電鍵遠(yuǎn)處的電燈同時亮)電流的分類:方向不改

11、變的電流叫直流電流,方向和大小都不改變的電流叫恒定電流,方向改變的電流叫交變電流。考點(diǎn)2.電動勢1.非靜電力:根據(jù)靜電場知識可知,靜電力不可能使電流從低電勢流向高電勢,因此電源內(nèi)部必然存在著從負(fù)極指向正極的非靜電力。2.電源電動勢:在電源內(nèi)部,非靜電力把正電荷從負(fù)極送到正極所做的功跟被移送電荷量的比值,即說明:從能量轉(zhuǎn)化的角度看,電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。3、物理意義:反映電源把的能其他形式轉(zhuǎn)化為電勢能本領(lǐng)的大小,在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極送到正極所做的功??键c(diǎn)3.電阻定律、電阻率1.電阻定律:同種材料的導(dǎo)體,其電阻與它的長度成正比與它的橫截

12、面積成反比,導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的材料及溫度有關(guān),公式:2.電阻率:上式中的比例系數(shù)(單位是m) ,它與導(dǎo)體的材料溫度有關(guān),是表征材料導(dǎo)電性質(zhì)的一個重要的物理量,數(shù)值上等于長度1m,截面積為1m2導(dǎo)體的電阻值。金屬導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而變大可以做電阻溫度計(jì)用,半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小,有些合金的電阻率不受溫度影響??键c(diǎn)4.歐姆定律內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比,跟它的電阻R成反比。公式:適用條件:適用與金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電,對氣體導(dǎo)體和半導(dǎo)體元件并不適用。4.導(dǎo)體的伏安特性曲線:用表示橫坐標(biāo)電壓U,表示縱坐標(biāo)電流I,畫出的I-U關(guān)系圖線,它直觀地反映出導(dǎo)體中的電流與電

13、壓的關(guān)系。線性元件:伏安特性曲線是直線的電學(xué)元件,適用于歐姆定律。非線性元件:伏安特性曲線不是直線的電學(xué)元件,不適用于歐姆定律??键c(diǎn)5.電功和電功率、焦耳定律1.電功 :在電路中,導(dǎo)體中的自由電荷在電場力的作用下發(fā)生定向移動而形成電流,在此過程中電場力對自由電荷做功,在一段電路中電場力所做的功,用W=Uq=UIt來計(jì)算。2.電功率:單位時間內(nèi)電流所做的功,P=W/t=UI3.焦耳定律:電流流過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,有Q=I2Rt來計(jì)算第2課時閉合電路歐姆定律及電路分析考點(diǎn)1.電動勢物理意義:反映電源把的能其他形式轉(zhuǎn)化為電勢能本領(lǐng)的大小的物理量,它由電源本身的性質(zhì)決定。大?。ㄔ跀?shù)值上等于)在電源內(nèi)部把

14、1C的正電荷在從負(fù)極送到正極非靜電力所做的功。 電源沒有接入電路時兩極間的電壓。在閉合電路中內(nèi)外電勢降落之和??键c(diǎn)2.閉合電路歐姆定律內(nèi)容:閉合電路里的電流跟電源的電動勢成正比,跟整個回路的電阻成反比。表達(dá)式:路端電壓(U外)即電源的輸出電壓U外=E-Ir路端電壓與負(fù)載R(外電路電阻的關(guān)系)考點(diǎn)3.閉合電路的功率考點(diǎn)4.邏輯電路1.“與”門:如果一個事件的幾個條件都滿足后,該事件才能發(fā)生.這種關(guān)系叫做“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。(1)“與”邏輯電路(2)“與”門的邏輯符號(3) “與”門的真值表:(4) “與”門反映的邏輯關(guān)系2.“或”門:如果幾個條

15、件中,只要有一個條件得到滿足,某事件就會發(fā)生,這種關(guān)系叫做“或”邏輯關(guān)系.具有“或”邏輯關(guān)系的電路叫做“或”門.(1)“或”邏輯電路(2)“或”門的邏輯符號(3) “或”門的真值表:(4) “或”門反映的邏輯關(guān)系3.“非”門:輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)呈相反的邏輯關(guān)系,叫做”非”邏輯關(guān)系,具有”非”邏輯關(guān)系的電路叫“非”門.(1)“非”邏輯電路(2)“非”門的邏輯符號(3) “非”門的真值表:(4) “非”門反映的邏輯關(guān)系第3課時 實(shí)驗(yàn)(7)測定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)(8)描繪小電珠的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)(9)測定電源的電動勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)(10)練習(xí)使用多用電表考點(diǎn)1。測定金屬的電阻率一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會使用各種

16、常用電學(xué)儀器以及正確讀數(shù)2.學(xué)會使用螺旋測微器以及正確讀數(shù)3.學(xué)會用伏安法測量電阻的阻值,測定金屬的電阻率二、實(shí)驗(yàn)原理歐姆定律和電阻定律,用刻度尺測一段金屬導(dǎo)線的長度L,用螺旋測微器測導(dǎo)線的直徑d,用電壓表和電流表測導(dǎo)體的電阻,由電路圖如下所示三、實(shí)驗(yàn)器材被測金屬導(dǎo)線、螺旋測微器、毫米刻度尺、電池組、電流表、電壓表、滑動變阻器、電鍵、導(dǎo)線若干四、實(shí)驗(yàn)步驟1用螺旋測微器測量金屬導(dǎo)線的直徑,再由直徑算出金屬導(dǎo)線的橫截面積。2.用毫米刻度尺測量接入電路中的被測導(dǎo)線的長度。3按照電路圖連接好電路,注意滑動變阻器要調(diào)在適當(dāng)?shù)奈恢茫ù藞D中調(diào)在最左端),電流表、電壓表的量程要選擇恰當(dāng)。4閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)滑動

17、變阻器的滑動觸片,使電流表、電壓表分別有一恰當(dāng)?shù)淖x書,并記錄下來。5繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動觸片,重復(fù)步驟4,做三次,記錄下每次電流表、電壓表的讀數(shù)。6.打開開關(guān)S,拆除電路,整理好實(shí)驗(yàn)器材。7.處理數(shù)據(jù)。五、注意事項(xiàng)1由于所測金屬導(dǎo)線的電阻值較小,測量電路應(yīng)該選用電流表外接線路。2閉合電鍵S之前,一定要使滑動變阻器的滑片處于恰當(dāng)?shù)奈恢谩?測電阻時電流不宜過大,通電時間不宜過長。4求R的平均值可以用二種方法:第一種用算出各次的測量值,再取平均值;第二種方法是用U-I圖像的斜率求出??键c(diǎn)2。描繪小燈泡的伏安特性曲線一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.描繪小燈泡的伏安特性曲線。2.分析曲線變化規(guī)律。二、實(shí)驗(yàn)原理用電流

18、表測流過小燈泡的電流,用電壓表測出加在小燈泡兩端的電壓,測出多組對應(yīng)的U、I值,在直角坐標(biāo)系中描出各對應(yīng)點(diǎn),用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連接起來。三、實(shí)驗(yàn)器材小燈泡、4V6V學(xué)生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)、導(dǎo)線若干四、實(shí)驗(yàn)步驟1連接電路:將小燈泡、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)用導(dǎo)線按照電路圖連接起來。2.測出小燈泡在不同電壓下的電流。移動滑動變阻器觸頭位置,測出12組左右不同的電壓值U和電流值I,并將測量數(shù)據(jù)填入已經(jīng)畫好的表格中。3畫出伏安特性曲線。在坐標(biāo)紙上以U為橫軸,以I為縱軸,建立坐標(biāo)系。在坐標(biāo)紙上描出各做數(shù)據(jù)對應(yīng)的點(diǎn)。注意橫縱坐標(biāo)的比例標(biāo)度選取要適中,以使所描圖線占據(jù)整個坐

19、標(biāo)紙為宜。將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連接起來,就得到小燈泡的伏安特性曲線4.拆除電路,整理儀器。五、注意事項(xiàng)1電路的連接方式電流表應(yīng)采用外接法:因?yàn)樾襞莸碾娮韬苄?,與00.6A的電流表串聯(lián)式,電流表的分壓影響很大。滑動變阻器應(yīng)采用分壓式連接:目的是使小燈泡兩端的電壓能從0開始變化。2閉合電鍵S之前,一定要使滑動變阻器的滑片處于恰當(dāng)?shù)奈恢茫☉?yīng)該使小燈泡被短路)。3保持小燈泡電壓接近額定值是要緩慢增加,到額定值,記錄I后馬上斷開開關(guān)。4誤差較大的點(diǎn)藥舍去,U-I圖像應(yīng)是平滑曲線而非折線??键c(diǎn)3。測定電源的電動勢和內(nèi)阻一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.測定電池的電動勢和內(nèi)電阻。二、實(shí)驗(yàn)原理如圖1所示,改變R的阻值,從電

20、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E、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)即為電動勢E值,圖線斜率的絕對值即為內(nèi)電阻r的值。三、實(shí)驗(yàn)器材待測電池,電壓表( 0-3V ),電流表(0-0.6A),滑動變阻器(10),電鍵,導(dǎo)線。四、實(shí)驗(yàn)步驟1電流表用0.6A量程,電壓表用3V量程,按電路圖連接好電路。2. 把變阻器的滑動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),用同樣方法測量幾組I、U的值

21、。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勢和內(nèi)電阻的值。五、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間的1號干電池。2干電池在大電流放電時,電動勢E會明顯下降,內(nèi)阻r會明顯增大,故長時間放電不宜超過0.3A,短時間放電不宜超過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要測出不少于6組I、U數(shù)據(jù),且變化范圍要大些,用方程組求解時,要將測出的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E、r值再平均。4畫U-I圖線時,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

22、兩側(cè)。個別偏離直線太遠(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)阻較小時路端電壓U的變化也較小,即不會比電動勢小很多,這時,在畫U-I圖線時,縱軸的刻度可以不從零開始,而是根據(jù)測得的數(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值照樣還是電源的內(nèi)阻,這時要特別注意計(jì)算斜率時縱軸的刻度不從零開始??键c(diǎn)4。練習(xí)使用多用電表一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.練習(xí)使用多用電表測電阻。二、實(shí)驗(yàn)原理多用電表由表頭、選擇開關(guān)和測量線路三部分組成(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A,轉(zhuǎn)換開關(guān)和測量線路相

23、配合,可測量交流和直流電流、交流和直流電壓及直流電阻等。測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使指針滿偏時有:當(dāng)表筆間接入待測電阻Rx時,有:由得:當(dāng)Rx=R中時,Ix=1/2Ig,指針指在表盤刻度中心,故稱R中為歐姆表的中值電阻,由式可知每一個Rx都有一個對應(yīng)的電流值Ix,如果在刻度盤上直接標(biāo)出與Ix對應(yīng)的Rx的值,那么當(dāng)紅、黑表筆分別接觸待測電阻的兩端,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,其對應(yīng)的電阻刻度是不均勻的,電阻的零刻度在電流滿刻度處。 三、實(shí)驗(yàn)器材多用電表,標(biāo)明阻值為幾歐、幾十歐

24、、幾百歐、幾千歐的定值電阻各一個,小螺絲刀。 四、實(shí)驗(yàn)步驟1機(jī)械調(diào)零,用小螺絲刀旋動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測量讀數(shù):將表筆搭接在待測電阻兩端,讀出指示的電阻值并與標(biāo)定值比較,隨即斷開表筆。5換一個待測電阻,重復(fù)以上2、3、4步驟,選擇開關(guān)所置位置由被測電阻值與中值電阻值共同決定,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

25、變電壓的最高擋,拔出表筆。五、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測量時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.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)時應(yīng)將指針示數(shù)乘以擋位倍率。4測量完畢后應(yīng)拔出表筆,選擇開頭置OFF擋或交流電壓最高擋,電表長期不用時應(yīng)取出電池,以防電池漏液腐蝕。第八章磁場第1課時磁場、磁場對電流的作用考點(diǎn)1.磁場的基本概念磁體的周圍存在磁場。電流的周圍也存在磁場變化的電場在周圍空間產(chǎn)生磁場(麥克斯韋)。磁場和電場一樣,也是一種特殊物質(zhì)

26、磁場不僅對磁極產(chǎn)生力的作用,對電流也產(chǎn)生力的作用磁場的方向在磁場中的任一點(diǎn),小磁針北極受力的方向,亦即小磁針靜止時北極所指的方向,就是那一點(diǎn)的磁場方向磁現(xiàn)象的電本質(zhì):磁鐵的磁場和電流的磁場一樣,都是由電荷的運(yùn)動產(chǎn)生的考點(diǎn)2.磁場的基本性質(zhì)磁場對放入其中的磁極或電流有磁場力的作用(對磁極一定有力的作用;對電流只是可能有力的作用,當(dāng)電流和磁感線平行時不受磁場力作用)。磁極和磁極之間有磁場力的作用兩條平行直導(dǎo)線,當(dāng)通以相同方向的電流時,它們相互吸引,當(dāng)通以相反方向的電流時,它們相互排斥電流和電流之間,就像磁極和磁極之間一樣,也會通過磁場發(fā)生相互作用磁體或電流在其周圍空間里產(chǎn)生磁場,而磁場對處在它里面

27、的磁極或電流有磁場力的作用磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過磁場來傳遞的考點(diǎn)3。磁感應(yīng)強(qiáng)度(矢量)1.在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線,所受的安培力F安跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度,(BL,LI?。?.磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位:特斯拉,簡稱特,國際符號是T3.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向: 就是磁場的方向小磁針靜止時北極所指的方向,就是那一點(diǎn)的磁場方向磁感線上各點(diǎn)的切線方向就是這點(diǎn)的磁場的方向也就是這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向4.磁感應(yīng)強(qiáng)度的疊加類似于電場的疊加考點(diǎn)4.磁感線1.是在磁場中畫出的一些有方向的曲線,在這些曲線上,每一點(diǎn)的切線方向都在該點(diǎn)的磁場方向上磁感線的分布可以

28、形象地表示出磁場的強(qiáng)弱和方向2.磁感線上各點(diǎn)的切線方向就是這點(diǎn)的磁場的方向. 也就是這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向3.磁感線的密疏表示磁場的大小在同一個磁場的磁感線分布圖上,磁感線越密的地方,表示那里的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大4.磁感線都是閉合曲線,磁場中的磁感線不相交考點(diǎn)5.電流周圍的磁感應(yīng)線1直線電流的磁感應(yīng)線:直線電流的磁感線方向用安培定則(也叫右手螺旋定則)來判定:用右手握住導(dǎo)線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向(即正電荷定向運(yùn)動方向或與負(fù)電荷定向運(yùn)動方向相反)一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向2通電螺線管的磁感線:通電螺線管的磁感線方向也可用安培定則來判定: 用右手握住螺線管讓彎曲的四

29、指所指的方向跟電流的方向一致大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向也就是說,大拇指指向通電螺線管的北極(通電螺線管外部的磁感線和條形磁鐵外部的磁感線相似)考點(diǎn)6.磁通量1磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場方向的面積S的乘積叫做穿過這個面的磁通量S與B垂直:=BS S與B平行:=0 S與B夾角為:=BS=BSsin2 磁通量的單位:韋伯,符號是Wb1Wb=1Tm23磁通量的意義:磁通量表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)多少。4.磁通密度: 從=BS可以得出B=/S ,這表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過單位面積的磁通量,因此常把磁感應(yīng)強(qiáng)叫做磁通密度,并且用Wb/m2作單位1T=1 Wb/m2=1N/Am5.磁通量是標(biāo)量,

30、但是有正負(fù).如果將從平面某一側(cè)穿入的磁通量為正, 則從平面反一側(cè)穿入的磁通量為負(fù).考點(diǎn)7.安培力的大小:在勻強(qiáng)磁場中,在通電直導(dǎo)線與磁場方向垂直的情況下,電流所受的安培力F安等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I和導(dǎo)線長度L三者的乘積F安BIL通電導(dǎo)線方向與磁場方向成角時,F安BILsin1當(dāng)IB時(=90),Fmax=BIL;2當(dāng)IB時(= 0),Fmin= 0 ;安培力大小的特點(diǎn):不僅與B、I、L有關(guān),還與放置方式有關(guān)。L是有效長度,不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長度。彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長度,所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0考點(diǎn)8.安培力的方向1左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四個手指

31、垂直,并且都跟手掌在一個平面內(nèi),把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向電流的方向,那么,大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安培力的方向2安培力方向的特點(diǎn):總是垂直于B和I所決定的平面,即F安B且F安I(但B、L不一定垂直)。(1)已知B和I的方向,可用左手定則唯一確定F安的方向;(2)已知B和F安的方向,當(dāng)導(dǎo)線的位置確定時,可唯一確定I的方向;(3)已知I和F安的方向,不能唯一確定B的方向;考點(diǎn)9.磁電式電流表的工作原理由于這種磁場的方向總是沿著徑向均勻地分布的,在距軸線等距離處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小總是相等的,這樣不管線圈轉(zhuǎn)到什么位置,線圈平面總是跟它所在位置的磁感線平行

32、,I與指針偏角成正比,I越大指針偏角越大,因而電流表可以量出電流I的大小,且刻度是均勻的,當(dāng)線圈中的電流方向改變時,安培力的方向隨著改變,指針偏轉(zhuǎn)方向也隨著改變,又可知道被測電流的方向。第2課時磁場對運(yùn)動電荷的作用考點(diǎn)1.洛侖茲力定義:磁場對運(yùn)動電荷受到的作用力叫做洛侖茲力大小:F洛=qvBsin ,(為B與v的夾角)(1)當(dāng)vB時,F(xiàn)洛max=qvB;(2)當(dāng)vB時,F(xiàn)洛min=0 ;洛侖茲力的方向:由左手定則判斷。注意:洛侖茲力一定垂直于B和v所決定的平面(因?yàn)樗葿、V決定)即F洛B且F洛V;但是B與V不一定垂直(因?yàn)樗鼈冇勺陨頉Q定)四指的指向是正電荷的運(yùn)動方向或負(fù)電荷運(yùn)動的反方向特點(diǎn):

33、洛侖茲力對電荷不做功,它只改變運(yùn)動電荷速度的方向,不改變速度的大小。原因:F洛V洛侖茲力和安培力的關(guān)系:F洛是F安的微觀解釋,F(xiàn)安是F洛宏觀體現(xiàn)??键c(diǎn)2:帶電粒子在磁場中的圓周運(yùn)動1若vB,則F洛=0,帶電粒子以速度v做勻速直線運(yùn)動.2若vB,則帶電粒子在垂直于磁感應(yīng)線的平面內(nèi)以入射速度v做勻速圓周運(yùn)動 (1) 洛侖茲力充當(dāng)向心力:(2)軌道半徑:(3)周期:(4)角速度:(5)頻率:(6)動能:第3課時 帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動考點(diǎn)1.帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動1帶電粒子在電場、磁場和重力場等共存的復(fù)合場中的運(yùn)動,其受力情況和運(yùn)動圖景都比較復(fù)雜,但其本質(zhì)是力學(xué)問題,應(yīng)按力學(xué)的基本思路,運(yùn)用力學(xué)

34、的基本規(guī)律研究和解決此類問題。 2分析帶電粒子在復(fù)合場中的受力時,要注意各力的特點(diǎn)。如帶電粒子無論運(yùn)動與否,在重力場中所受重力及在勻強(qiáng)電場中所受的電場力均為恒力,它們的做功只與始末位置在重力場中的高度差或在電場中的電勢差有關(guān),而與運(yùn)動路徑無關(guān)。而帶電粒子在磁場中只有運(yùn)動 (且速度不與磁場平行)時才會受到洛侖茲力, 力的大小隨速度大小而變, 方向始終與速度垂直,故洛侖茲力對運(yùn)動電荷不做功.3.帶電微粒在重力、電場力、磁場力共同作用下的運(yùn)動(電場、磁場均為勻強(qiáng)場)帶電微粒在三個場共同作用下做勻速圓周運(yùn)動:必然是電場力和重力平衡,而洛倫茲力充當(dāng)向心力.帶電微粒在三個場共同作用下做直線運(yùn)動:重力和電場

35、力是恒力,它們的合力也是恒力。當(dāng)帶電微粒的速度平行于磁場時,不受洛倫茲力,因此可能做勻速運(yùn)動也可能做勻變速運(yùn)動;當(dāng)帶電微粒的速度垂直于磁場時,一定做勻速運(yùn)動。與力學(xué)緊密結(jié)合的綜合題,要認(rèn)真分析受力情況和運(yùn)動情況(包括速度和加速度)。必要時加以討論考點(diǎn)2.帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動實(shí)例運(yùn)動的帶電粒子在磁場中的應(yīng)用:速度選擇器、磁流體發(fā)電機(jī)、質(zhì)譜儀、回旋加速器、電磁流量計(jì)、霍爾元件等1速度選擇器兩平行金屬板(平行金屬板足夠長)間有電場和磁場,一個帶電的粒子(重力忽略不計(jì))垂直于電、磁場的方向射入復(fù)合場,具有不同速度的帶電粒子受力不同,射入后發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況不同。如果能滿足所受到的洛侖茲力等于電場力,那

36、這一粒子將沿直線飛出。這種裝置能把具有某一定速度(必須滿足V=E/B)的粒子選擇出來,所以叫做速度選擇器。而且:在裝置確定的情況下,速度選擇器所選則的粒子,與電性無關(guān),只與帶電粒子的速度大小方向有關(guān),是名副其實(shí)的速度選擇器。2磁流體發(fā)電機(jī)磁流體發(fā)電機(jī)是一項(xiàng)新興技術(shù),它可以把物體的內(nèi)能直接轉(zhuǎn)化成電能,兩個平行金屬板之間有一個很強(qiáng)的勻強(qiáng)磁場,將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量的正、負(fù)帶電粒子)噴入磁場,這些等離子體在洛侖茲力的作用下,回分別打在兩個金屬板上形成電源的正負(fù)極,就可以給外電路供電。若外電路接通,等離子體時刻向兩個金屬板聚集形成持續(xù)電源。3質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀最初是由湯姆生的學(xué)生阿斯頓

37、設(shè)計(jì)的,讓帶電粒子飄進(jìn)加速電場,后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場最終打在照相底片上,假設(shè)粒子質(zhì)量為m,電量為q,加速電場電壓為U,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,可以得到打在照相底片的位置距離進(jìn)入磁場,從這個結(jié)果可以看出如果粒子的電荷量相同而質(zhì)量不同將打在照相底片的不同地方,他用質(zhì)譜儀發(fā)現(xiàn)了氖20和氖22,證實(shí)了同位素的存在。現(xiàn)在的質(zhì)譜儀已經(jīng)是一種十分精密的儀器,是測量帶電粒子的質(zhì)量和分析同位素的重要工具。4回旋加速器:要認(rèn)識原子核內(nèi)部的情況,必須把核“打開”進(jìn)行“觀察”。然而,原子核被強(qiáng)大的核力約束,只有用極高能量的粒子作為“炮彈”去轟擊,才能把它“打開”。產(chǎn)生這些高能“炮彈”的“工廠”就是各種各樣的粒子加速器,人們首先想到

38、用電場去加速帶電粒子,然而產(chǎn)生很高的加速電壓在技術(shù)是困難的。所以就想到了多次(多級)加速的方法:回旋加速器,它用電場加速,磁場讓粒子“轉(zhuǎn)圈圈”。這樣技術(shù)上的高壓可以通過多次加速實(shí)現(xiàn),且可以減少加速器裝置所占的空間。QBabc5電磁流量計(jì):為監(jiān)測某化工廠的污水排放量等,技術(shù)人員在排污管末端安裝了的流量計(jì)該裝置由絕緣材料制成,長、寬、高分別為a、b、c,左右兩端開口在垂直于上下底面方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場,在前后兩個內(nèi)側(cè)面分別固定有金屬板作為電極污水(含正負(fù)離子)充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時,由于受到磁場的作用會打在上下兩個極板上,電壓表將顯示兩個電極間的電壓U則可以推出污水流量Q與電壓

39、表的示數(shù)U有一定的關(guān)系。6霍爾元件:1879年美國物理學(xué)家E.H.霍爾觀察到,在勻強(qiáng)磁場中放置一個矩形截面的載流導(dǎo)體,當(dāng)磁場方向與電流方向垂直時,導(dǎo)體在與磁場、電流方向都垂直的方向上出現(xiàn)了電勢差。這是因?yàn)楸∑械妮d流子就在洛侖茲力的作用下向著與電流和磁場都垂直的方向漂移,使得那兩個極板間出現(xiàn)電壓,這種電壓后來就叫做霍爾電壓。它與電流強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度、長方體形導(dǎo)體的厚度都有關(guān)系。利用這種效應(yīng)制成的元件可以制成多種傳感器。例如,由于霍爾元件體積很小,它可以用來制作探測磁場的探頭,還可以應(yīng)用在其他與磁場有關(guān)的自動控制系統(tǒng)中。第九章電磁感應(yīng)考點(diǎn)1:磁通量考點(diǎn)2.電磁感應(yīng)現(xiàn)象穿過閉合回路的磁通量發(fā)生變化

40、,回路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生.考點(diǎn)3.楞次定律內(nèi)容:感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁場的變化. 對“阻礙”意義的理解:增反減同,來斥去吸(1)阻礙原磁場的變化?!白璧K”不是阻止,而是“延緩”,感應(yīng)電流的磁場不會阻止原磁場的變化,只能使原磁場的變化被延緩或者說被遲滯了,如果原磁場不變化,即使它再強(qiáng),也不會產(chǎn)生感應(yīng)電流(2)阻礙不一定是減小當(dāng)原磁通減小時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場相同,以阻礙其減??;當(dāng)原磁通增加時,感應(yīng)電流的磁場與原磁場相反,以阻礙其增加 (3)楞次定律是能量轉(zhuǎn)化和守恒定律在電磁感應(yīng)中的體現(xiàn)應(yīng)用楞次定律的步驟確定引起感應(yīng)電流的原磁通量的方向原磁通量是增加還是減小確定感應(yīng)電流的磁場

41、方向利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向右手定則:用來直接判斷導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向.第2課時法拉第電磁感應(yīng)定律自感考點(diǎn)1.感應(yīng)電動勢:在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢.產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的部分相當(dāng)于電源.法拉第電磁感應(yīng)定律: (1)電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過這一回路的磁通量的變化率成正比,即,N為線圈匝數(shù)(2)區(qū)別磁通量、磁通量的變化、磁通量的變化率.考點(diǎn)2.自感第3課時 電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用考點(diǎn)1.電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題1.電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中將受到安培力的作用,因此,電磁感應(yīng)問題往往跟力學(xué)問題聯(lián)系在一起,解決這類電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題,不僅要應(yīng)用電磁學(xué)中的有關(guān)規(guī)律,如楞次定

42、律、法拉第電磁感應(yīng)定律、左右手定則、安培力的計(jì)算公式等,還要應(yīng)用力學(xué)中的有關(guān)規(guī)律,如牛頓運(yùn)動定律、動量定理、動能定理、動量守恒定律、機(jī)械能守恒定律等。要將電磁學(xué)和力學(xué)的知識綜合起來應(yīng)用。 2.電磁感應(yīng)與動力學(xué)、運(yùn)動學(xué)結(jié)合的動態(tài)分析,思考方法是:電磁感應(yīng)現(xiàn)象中感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流通電導(dǎo)線受安培力合外力變化加速度變化速度變化感應(yīng)電動勢變化周而復(fù)始地循環(huán),循環(huán)結(jié)束時,加速度等于零,導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)考點(diǎn)2.帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動實(shí)例1.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)生變化的回路將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,該導(dǎo)體或回路就相當(dāng)于電源,將它們接上電阻等用電器,便可對用電器供電,在回路中形成電流;將它們接

43、上電容器,便可使電容器充電,因此電磁感應(yīng)問題又往往跟電路問題聯(lián)系在一起。解決這類問題,不僅要考慮電磁感應(yīng)中的有關(guān)規(guī)律,如右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等,還要應(yīng)用電路中的有關(guān)規(guī)律,如歐姆定律、串聯(lián)、并聯(lián)電路電路的性質(zhì)等。 2. 解決電磁感應(yīng)中的電路問題,必須按題意畫出等效電路圖,將感應(yīng)電動勢等效于電源電動勢,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的導(dǎo)體的電阻等效于內(nèi)電阻,求電動勢要用電磁感應(yīng)定律,其余問題為電路分析及閉合電路歐姆定律的應(yīng)用。3. 一般解此類問題的基本思路是:明確哪一部分電路產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,則這部分電路就是等效電源正確分析電路的結(jié)構(gòu),畫出等效電路圖結(jié)合有關(guān)的電路規(guī)律建立方程求解考點(diǎn)3.電磁感應(yīng)中

44、的能量問題1. 產(chǎn)生和維持感應(yīng)電流的存在的過程就是其它形式的能量轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流電能的過程。 導(dǎo)體在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之前,外力移動導(dǎo)體所做的功,一部分消耗于克服安培力做功,轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生感應(yīng)電流的電能或最后在轉(zhuǎn)化為焦耳熱,另一部分用于增加導(dǎo)體的動能,即 導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)(作勻速運(yùn)動時),外力所做的功,完全消耗于克服安培力做功,并轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流的電能或最后在轉(zhuǎn)化為焦耳熱2.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,能量是守恒的。楞次定律與能量守恒定律是相符合的,認(rèn)真分析電磁感應(yīng)過程中的能量轉(zhuǎn)化,熟練地應(yīng)用能量轉(zhuǎn)化與守恒定律是求解叫復(fù)雜的電磁感應(yīng)問題常用的簡便方法。3.安培力做正功和克服安培力做功的區(qū)別:電磁感應(yīng)的過程,同時總伴隨

45、著能量的轉(zhuǎn)化和守恒,當(dāng)外力克服安培力做功時,就有其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能;當(dāng)安培力做正功時,就有電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。4.在較復(fù)雜的電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,經(jīng)常涉及求解耳熱的問題。尤其是變化的安培力,不能直接由Q=I2Rt解,用能量守恒的方法就可以不必追究變力、變電流做功的具體細(xì)節(jié),只需弄清能量的轉(zhuǎn)化途徑,注意分清有多少種形式的能在相互轉(zhuǎn)化,用能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律就可求解,而用能量的轉(zhuǎn)化與守恒觀點(diǎn),只需從全過程考慮,不涉及電流的產(chǎn)生過程,計(jì)算簡便。這樣用守恒定律求解的方法最大特點(diǎn)是省去許多細(xì)節(jié),解題簡捷、方便??键c(diǎn)4.電磁感應(yīng)中的圖像問題1.電磁感應(yīng)中常涉及磁感應(yīng)強(qiáng)度B、磁通量、感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流

46、I隨時間t變化的圖像,即B-t圖像、-t圖像、E-t 圖像和I-t圖像等。對于切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的情況還常涉及感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I隨線圈位移x變化的圖像,即E-x圖像和I-x圖像。2. 這些圖像問題大體上可分為兩類:由給定的電磁感應(yīng)過程選出或畫出正確的圖像,或由給定的有關(guān)圖像分析電磁感應(yīng)過程,求解相應(yīng)的物理量。3. 不管是何種類型,電磁感應(yīng)中的圖像問題常需利用右手定則、楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律等規(guī)律分析解決。 第十章 交變電流第1課時交變電流的產(chǎn)生及描述考點(diǎn)1.交變電流的定義及其產(chǎn)生:交變電流:大小與方向都隨時間做周期性的變化的電流叫交變電流。2正弦交變電流是隨時間按正

47、弦或余弦規(guī)律變化的交變電流,其函數(shù)圖像是正弦曲線。3、正弦式交流電的產(chǎn)生(過程如圖)考點(diǎn)2.正弦式交變電流的變化規(guī)律1.從線圈轉(zhuǎn)至中性面開始計(jì)時,若從轉(zhuǎn)至平行磁感線開始計(jì)時,2.最大值:3Em與轉(zhuǎn)軸的所在位置和線圈形狀無關(guān)。4.線圈轉(zhuǎn)至中性面時,電流方向發(fā)生改變, 線圈轉(zhuǎn)動一周,電流方向改變兩次。 考點(diǎn)3.表征正弦交變電流的物理量1.周期和頻率周期 : 交變電流完成一次周期性變化所需的時間,叫做交變電流的周期,通常用T表示,單位是s頻率: 交變電流在1s內(nèi)完成周期性變化的次數(shù),叫做交變電流的頻率,通常用f表示,單位是赫茲。周期和頻率的關(guān)系是:轉(zhuǎn)速(n):單位時間線圈轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)。單位r/s 或

48、r/min。2.交變電流的最大值有效值交變電流的最大值(Im和Um)它是交變電流在一個周期內(nèi)所能達(dá)到的最大數(shù)值,可以用來表示交變電流的電流強(qiáng)弱或電壓高低.交變電流的有效值是根據(jù)電流的熱效應(yīng)規(guī)定的:讓交流和恒定電流通過相同的電阻,如果它們在相同的時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等,就把這一恒定電流的數(shù)值叫做這一交流電的有效值。說明(1)正弦式交變電流的有效值與其相應(yīng)的最大值間的關(guān)系為:對于用其他方式產(chǎn)生的交變電流,其有效值與最大值間的關(guān)系均須根據(jù)有效值的定義作具體分析,計(jì)算。(2)通常所說的交變電流的電流、電壓;交流電表讀數(shù);交流電器的額定電壓、額定電流,保險絲的熔斷電流等都是指有效值。(特例:電容器的耐壓值

49、是最大值。)(3)求解交流電產(chǎn)生的熱量問題時,必須用有效值。若計(jì)算通過電路某一截面的電量,需用電流的平均值??键c(diǎn)4.電感對交變電流的影響電感對交變電流均有阻礙作用。交變電流通過電感線圈時,線圈中產(chǎn)生自感電動勢,阻礙電流的變化,形成了對電流的阻礙作用,這種阻礙作用叫感抗。實(shí)驗(yàn)表明:線圈的自感系數(shù)越大,交變電流的頻率越高,線圈的感抗越大,所以,電感線圈在交流電路中有“通直流、阻交流、通低頻、阻高頻”的特性應(yīng)用:低頻扼流圈,高頻扼流圈考點(diǎn)5.五、電容對交變電流的影響1.電容對交變電流也有阻礙作用。電容器接到交流電路中后,交替充電和放電,使電路中有交變電流,似乎電流“通過“了電容器,由于電荷在電路中定

50、向移動受到電容器極板上積聚電荷的反抗,因此產(chǎn)生對交變電流的阻礙作用,這種阻礙作用叫容抗。實(shí)驗(yàn)表明:電容越大,交變電流的頻率越高,電容的容抗越小。電容在交流電路中有“通交流、隔直流、通高頻、阻低頻”的特性。 2.應(yīng)用:隔直電容:通交流,阻直流 旁路電容:通高頻,阻低頻第2課時變壓器電能的輸送考點(diǎn)1.變壓器1.變壓器的構(gòu)造: 變壓器是由閉合鐵芯和繞在鐵芯上的兩個線圈組成的一個線圈跟電源連接,叫原線圈(也叫初級線圈);另一個線圈跟負(fù)載連接,叫副線圈(也叫次級線圈)兩個線圈都是用絕緣導(dǎo)線繞制成的,鐵芯由涂有絕緣漆的硅鋼片疊合而成2.原理:電流通過原線圈時在鐵芯中激發(fā)磁場,由于電流大小方向在不斷的變化,

51、鐵芯中的磁場也在不斷變化。變化的磁場在副線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,所以盡管兩個線圈之間沒有導(dǎo)線相連,副線圈也能夠輸出電流?;ジ鞋F(xiàn)象是變壓器工作的基礎(chǔ)3理想變壓器的理想化條件及其規(guī)律在理想變壓器的原線圈兩端加交變電壓U1后,由于電磁感應(yīng)的原因,原、副線圈中都將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律:,忽略原、副線圈內(nèi)阻,有:U1E1 ,U2E2另外,考慮到鐵心的導(dǎo)磁作用而且忽略漏磁,即認(rèn)為在任意時刻穿過原、副線圈的磁感線條數(shù)都相等,于是又有:由此便可得理想變壓器的電壓變化規(guī)律為:在此基礎(chǔ)上再忽略變壓器自身的能量損失(一般包括線圈內(nèi)能量損失和鐵芯內(nèi)能量損失這兩部分,分別俗稱為“銅損”和“鐵損”) 有:

52、4.理想變壓器的物理量之間的規(guī)律:電壓關(guān)系:U1U2 =n1n2,U1n1 = U2n2= U3n3 =:理想變壓器原副線圈的端電壓跟匝數(shù)成正比,輸出電壓由輸入電壓決定。:當(dāng)n2n1時,U2U1,變壓器使電壓升高,這種變壓器叫做升壓變壓器:當(dāng)n2n1時,U2U1,變壓器使電壓降低,這種變壓器叫做降壓變壓器功率關(guān)系:P原=P副,理想變壓器的輸入功率由輸出功率決定電流關(guān)系:當(dāng)變壓器只有一個副線圈工作時,有:有多個副線圈時, 有P入=P出,即P1= P2+ P3 +P4+ P5+由U1I1=U2I2+U3I3+,得到n1I1=n2I2+n3I3+變壓器的高壓線圈匝數(shù)多而通過的電流小,可用較細(xì)的導(dǎo)線繞

53、制變壓器的低壓線圈匝數(shù)少而通過的電流大,可用較粗的導(dǎo)線繞制5. 幾種常用的變壓器a.自耦變壓器:鐵芯上只繞有一個線圈,一部分充當(dāng)原線圈,一部分充當(dāng)副線圈如果把整個線圈作原線圈, 副線圈只取線圈的一部分,就可以降低電壓(圖甲)如果把線圈的一部分作原線圈, 整個線圈作副線圈,就可以升高電壓(圖乙)b.調(diào)壓變壓器:就是一種自耦變壓器,它的構(gòu)造如圖所示線圈AB繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上,AB之間加上輸入電壓U1,移動滑動觸頭P 的位置就可以調(diào)節(jié)輸出電壓U2 考點(diǎn)2.電能的輸送降低輸電損耗的兩個途徑:遠(yuǎn)距離輸電示意圖第十一章傳感器考點(diǎn)1。傳感器的含義傳感器是把非電學(xué)物理量(如位移、速度、壓力、溫度、濕度、流

54、量、聲強(qiáng)、光照度等)轉(zhuǎn)換成易于測量、傳輸、處理的電學(xué)量(如電壓、電流、電容等)的一種組件,起自動控制作用。一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換器件、轉(zhuǎn)換電路三個部分組成,如考點(diǎn)2:傳感器的分類1.力電傳感器:力電傳感器主要是利用敏感元件和變阻器把力學(xué)信號(位移、速度、加速度等)轉(zhuǎn)化為電學(xué)信號(電壓、電流等)的儀器。力電傳感器廣泛地應(yīng)用于社會生產(chǎn)、現(xiàn)代科技中,如安裝在導(dǎo)彈、飛機(jī)、潛艇和宇宙飛船上的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)及ABS防抱死制動系統(tǒng)等。2.熱電傳感器:熱電傳感器是利用熱敏電阻的阻值會隨溫度的變化而變化的原理把熱學(xué)信號轉(zhuǎn)化成電學(xué)信號制成的,如各種家用電器(空調(diào)、冰箱、熱水器、飲水機(jī)、電飯煲等)的溫度控制、火警報警器、恒溫箱等。 .光電傳感器:光電傳感器中的主要部件是光敏電阻或光電

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