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文檔簡介

●帶電粒子在電場中的運動專題:帶電粒子在電場、磁場及復合場中的運動●帶電粒子在勻強磁場中的運動●帶電粒子在復合場中的運動

宜賓教科所廖朝國2015。4●帶電粒子在電場中的運動專題:帶電粒子在電場、磁場及復合場中帶電粒子在電場中的運動1、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題:

●善于用分運動的觀點分析問題

●善于用能量的觀點站在系統(tǒng)的角度考慮問題

●仔細審題,特別要注意重力能否忽略2、帶電粒子在方波形交變電場中的變速直線運動:畫出速度—時間圖象帶電粒子在電場中的運動2、帶電粒子在方波形交變電場中的變速直

例1、在如圖所示的XOY平面內(nèi)(y軸正方向豎直向上)存在著水平向右的勻強電場.有一帶正電的小球自坐標原點O沿y軸正方向豎直向上拋出,它的初動能為4J,不計空氣阻力.當它上升到最高點M時它的動能為5J.求帶電小球落回到O′點時的動能。OO′Xv0YEM例1、在如圖所示的XOY平面內(nèi)(y軸正方向豎直向上)●方法2、對水平分運動列兩個動量定理:由O→最高點過程:F?t=mvM-0由O→O′過程:F?2t=mvx-0∴vx=2

vM又∵vy=

v0

可得:EK=mv2=m(vx2+

vy2)=4EK1+EK0=24JOO′Xv0YEM●方法1:列兩個動能定理由O→最高點過程:FS1-mgh=EKM

-mv02而由O→O′過程:FS2=EK-EK0

又∵水平方向:而t2=2t1

∴S2=4S1

可得:EK=4EKM+EK0=24J

●方法2、對水平分運動列兩個動量定理:OO′Xv0YEM●方

例1、如圖甲所示,相距d=15cm的A、B兩極板是在真空中平行放置的金屬板,當給它們加上電壓后,它們之間的電場可視為勻強電場.今在A、B兩板之間加上如圖乙所示的交變電壓,交變電壓的周期T=1.0×10-6s,t=0時刻A板的電勢比B板的電勢高,且U0=l080V,一個比荷q/m=1.0×108c/kg的帶負電的粒子在t=0時刻從B板附近由靜止開始運動,不計重力.求:當粒子的位移為多大時,速度第一次達到最大,最大值是多少?(2)粒子運動過程中,將與某一極板相碰撞,求粒子碰撞極板時速度的大小?乙例1、如圖甲所示,相距d=15cm的A、(1)、當t=T/3時,粒子速度第一次達到最大.(2)、SA=2s=0.08mSB=2s′=0.02m

S=SA-SB=0.06mL=d-2s=0.03m

Ovmv-vm/2O表明粒子將在第3個周期內(nèi)的前T/3時間內(nèi)到達A板:(1)、當t=T/3時,粒子速度第一次達到最大.(2)、S

例2、如圖所示是一個勻強電場的電場強度隨時間變化的圖象,在這個勻強電場中有一個帶電粒子,在t=0時刻由靜止釋放,若帶電粒子只受電場力作用,則電場力的作用和帶電粒子的運動情況是:()A.帶電粒子將在電場中做有往復但總體上看不斷向前的運動B.0~3s內(nèi),電場力的沖量為零,電場力做功不等于零C.3s末帶電粒子回到原出發(fā)點D.0~4s內(nèi)電場力的沖量不等于零,電場力做的功卻為零vm-vmOt/sv4321例2、如圖所示是一個勻強電場的電場強度隨時間變化帶電粒子在勻強磁場中的運動

1、帶電粒子在有界磁場中的磁偏轉(zhuǎn)●帶電粒子在矩形磁場區(qū)的運動●帶電粒子在半無界磁場中的運動

●帶電粒子穿過圓形磁場區(qū)的運動

2、帶電粒子在變化磁場區(qū)的磁偏轉(zhuǎn)運動帶有明顯的階段性,在每一階段的運動實質(zhì)上仍然遵循有界場中的運動規(guī)律。帶電粒子在勻強磁場中的運動1、帶電粒子在有界磁場中的磁偏轉(zhuǎn)帶電粒子在半無界磁場中的運動

半徑rqvB=mv2/r入射角度入射點與出射點的間距d(q、v、B、m)vO垂直邊界飛入偏轉(zhuǎn)半個圓周:d=2rMNMOv與邊界成鈍角飛入偏轉(zhuǎn)多半個圓周:d=2rsinθNθvO與邊界成銳角飛入偏轉(zhuǎn)少半個圓周:d=2rsinθMNθ帶電粒子在半無界磁場中的運動半徑rqvB=mv2/r入入射例1:如圖所示.直線MN上方有磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,正、負電子先后從同一點O以與MN成300角的同樣速度v射人磁場(電子質(zhì)量為m,帶電量為e),則它們從磁場中的射出點相距多遠?在磁場中運動的時間差是多少?

qvB=mv2/ROP=OQ=2Rsin300PQ300600600例1:如圖所示.直線MN上方有磁感應(yīng)強度為B的勻強

例2、(2005年重慶模擬)如圖所示,L1和L2為距離d=5.0cm的兩平行虛線,L1上方和L2下方都是垂直紙面向里的磁感應(yīng)強度均為B=0.02T的勻強磁場,A、B兩點都在L2上.質(zhì)量m=1.67×l0-27kg、電量q=1.60×l0-19C的質(zhì)子,從A點以v0=5.0×105m/s的速度與L1成300角斜向上射出,經(jīng)過上方和下方的磁場偏轉(zhuǎn)后正好經(jīng)過B點,且經(jīng)過B點時的速度方向也斜向上.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)求:(1)質(zhì)子在磁場中運動的半徑.(2)A、B兩點間的最短距離.(3)質(zhì)子由A運動到B的最短時間.t=2tAC+TBv0dθCDE例2、(2005年重慶模擬)如圖所示,L1和L2為距帶電粒子在矩形磁場區(qū)的運動

Or<d不能穿出dvdvOr=d恰不能穿出dr>d能穿出,sinθ=d/R

R2=d2+(R-Y)2Yθd帶電粒子在矩形磁場區(qū)的運動Or<d不能穿出dvdvOr=d

例:如圖所示,長為L的水平極板間,垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B,板間距離也為L,板不帶電.現(xiàn)有質(zhì)量為m、電量為q的帶正電粒子(不計重力),從左邊極板間中點處垂直磁感線以速度v水平射入磁場,欲使粒子不打在極板上,可采用的辦法是:(

)A、使粒子的速度:v<Bql/4mB、使粒子的速度:v>5Bql/4mC、使粒子的速度:v>Bql/mD、使粒子速度:Bql/4m>v<5Bql/4mAB例:如圖所示,長為L的水平極板間,垂直紙面向內(nèi)的●粒子沿圓形磁場區(qū)的半徑方向垂直磁場射入,由對稱性可知出射線的反向延長線必過磁場圓的圓心●由幾何關(guān)系可得:偏向角與兩圓半徑間的關(guān)系:

偏轉(zhuǎn)時間的關(guān)系式:O、O′分別為磁場圓與軌跡圓的圓心;r、R分別為磁場圓與軌跡圓的半徑帶電粒子穿過圓形磁場區(qū)的運動●粒子沿圓形磁場區(qū)的半徑方向垂直磁場射入,由對稱性

例1(06年天津理綜,24):在以坐標原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強度大小為B、方向垂直于紙面向里的勻強磁場,如圖所示。一個不計重力的帶電粒子從磁場邊界與x軸的交點A處以速度v沿-x方向射入磁場,它恰好從磁場邊界與y軸的交點C處沿+y方向飛出。(1)請判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷q/m;(2)若磁場的方向和所在空間范圍不變,而磁感應(yīng)強度的大小變?yōu)锽′,該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場,但飛出磁場時的速度方向相對于入射方向改變了60°角,求:磁感應(yīng)強度B′多大?此次粒子在磁場中運動所用時間t是多少?r例1(06年天津理綜,24):在以坐標原點O為O′R(1)、R=r

qvB=mv2/R粒子在磁場中飛行時間:O′R(1)、R=r粒子在磁場中飛行時間:若碰撞n次

例2:如圖所示,一個質(zhì)量為m、電量為q的正離子,從A點正對著圓心O以速度v射入半徑為R絕緣圓筒中。圓筒內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B。要使帶電粒子與圓筒內(nèi)壁碰撞多次后仍從A點射出,求:正離子在磁場中運動的時間t?(設(shè)粒子與圓筒內(nèi)壁碰撞時無能量和電量損失,不計粒子的重力)RαO′若碰撞n次例2:如圖所示,一個質(zhì)量為m、電量為q的正R1=OA1=r

R2=r/2∵R=mv/qB∴B1/B2=R2/R1=1/2t1=T1/6t2=T2/2t1+t2=t

例1(05年廣東卷16)、如圖所示,在一個圓形區(qū)域內(nèi),兩個方向相反且都垂直于紙面的勻強磁場分布在以直徑A2A4為邊界的兩個半圓形區(qū)域Ⅰ、Ⅱ中,A2A4與A1A3的夾角為60o。一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子以某一速度從Ⅰ區(qū)的邊緣點A1處沿與A1A3成30o角的方向射入磁場,隨后該粒子以垂直于A2A4的方向經(jīng)過圓心O進入Ⅱ區(qū),最后再從A4處射出磁場。已知該粒子從射入到射出磁場所用的時間為t,求:Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)中磁感應(yīng)強度分別是多大?(忽略粒子重力)。OA2A4A1A3OB1B2A2A4A1A3600R1=OA1=rR2=r/2例1(0

例2(06年北京模擬):如圖所示,在空間存在這樣一個磁場區(qū)域,以MN為界,上部分的勻強磁場磁感應(yīng)強度為B1,下部分的勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B2,B1=2B2=2B0,方向均垂直紙面向內(nèi),且磁場區(qū)域足夠大.在距離界線為h的P點有一帶負電荷的離子處于靜止狀態(tài),某時刻該離子分解成為帶電荷的粒子A和不帶電的粒子B,粒子A質(zhì)量為m、帶電荷q,以平行于界線MN的速度向右運動,經(jīng)過界線MN時的速度方向與界線成600角,進入下部分磁場.當粒子B沿與界線平行的直線到達位置Q點時,恰好又與粒子A相遇.不計粒子的重力.求:(1)、P、Q兩點間距離;(2)、粒子B的質(zhì)量.vA例2(06年北京模擬):如圖所CDO1O2R1(1)、解直角三角形可得:R1-h=R1cos600∴R1=2h,由R=m

v

/qB又∵B1=2B2

∴R2=2R1=4hPQ=2(R2sin600-R1sin600)m

vA-M

vB=0CDO1O2R1(1)、解直角三角形可得:mvA-MvB帶電粒子在復合場中的運動

1、帶電粒子在組合場中的運動2、帶電粒子在疊加場中的運動3、帶電粒子在復合場中運動的典型物理模型帶電粒子在復合場中的運動1、帶電粒子在組合場中的運動2、帶●在電場中的直線加速或減速與有界磁場中的偏轉(zhuǎn)相結(jié)合帶電粒子在組合場中的運動●在勻強電場中的類平拋偏轉(zhuǎn)與有界磁場中的偏轉(zhuǎn)相結(jié)合●在電場中的直線加速或減速與有界帶電粒子在組合場中的(2002年天津卷27題)(20分)電視機的顯像管中,電子束的偏轉(zhuǎn)是用磁偏轉(zhuǎn)技術(shù)實現(xiàn)的。電子束經(jīng)過電壓為U的加速電場后,進入一圓形勻強磁場區(qū),如圖所示,磁場方向垂直于圓面,磁場區(qū)的中心為O,半徑為r,當不加磁場時,電子束將通過O點而打到屏幕的中心M點。為了讓電子束射到屏幕邊緣P,需要加磁場,使電子束偏轉(zhuǎn)一已知角度θ,此時磁場的磁感應(yīng)強度B應(yīng)為多少?

(2002年天津卷27題)(20分)電視機的顯像管中,電(04年天津卷23題15分)釷核發(fā)生衰變生成鐳核并放出一個粒子.設(shè)該粒子的質(zhì)量為m,電荷量為q,它進入電勢差為U的帶窄縫的平行平板電極S1和S2間電場時,其速度為v0,經(jīng)電場加速后,沿ox方向進入磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向外的有界勻強磁場,ox垂直平板電極S2,當粒子從p點離開磁場時,其速度方向與ox方位的夾角θ=60°,如圖所示,整個裝置處于真空中.寫出釷核衰變方程;(1)求粒子在磁場中沿圓弧運動的軌道半徑R;(2)求粒子在磁場中運動所用時間t.θUBxoS1S2p速度方向(04年天津卷23題15分)釷核發(fā)生衰變生成鐳核例1、如圖所示,在X軸上方有垂直于XY平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B;在X軸下方有沿Y軸負方向的勻強電場,場強為E.一質(zhì)量為m,電量為-q的粒子從坐標原點O沿Y軸正方向射出,射出之后第三次到達X軸時,它與O的距離為L,求此粒子射出時的速度和運動的總路程.(重力不計)dqvB=mv2/RS=2πR+2dL=4r例1、如圖所示,在X軸上方有垂直于XY平面向里的

例2(2000年全國物理卷21題)、如圖所示,兩個共軸的圓筒形金屬電極,外電極接地,其上均勻分布著平行于軸線的四條狹縫a、b、c和d.外筒的外半徑為r,在圓筒之外的足夠大區(qū)域中有平行于軸線方向的均勻磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B.在兩極間加上電壓,使兩圓筒之間的區(qū)域內(nèi)有沿半徑向外的電場.一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子,從緊靠內(nèi)筒且正對狹縫a的S點出發(fā),初速為零.如果該粒子經(jīng)過一段時間的運動之后恰好又回到出發(fā)點S,則兩電極之間的電壓U應(yīng)是多少?(不計重力,整個裝置在真空中)R=rqvB=mv2/RqU=mv2例2(2000年全國物理卷21題)、如圖所示,兩

例3、(2004,全國理綜,湖南卷,24)如圖所示,在Y>0的空間中存在勻強電場,場強沿Y軸負方向;在Y<0的空間中。存在勻強磁場,磁場方向垂直紙面向外.一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運動粒子,經(jīng)過Y軸上Y=h處的點P1時速率為v0,方向沿x軸正方向;然后,經(jīng)過x軸上x=2h處的P2點進入磁場,并經(jīng)過Y軸上Y=-2h處的P3點,不計重力.求:(1)電場強度的大小;(2)粒子到達P2時速度的大小和方向;(3)磁感應(yīng)強度的大?。畍0例3、(2004,全國理綜,湖南卷,24)如圖所v0(1)、2h=v0th=at2

qE=ma(2)、vy=at=?t==v0(3)、qvB=mv2/Rv0(1)、2h=v0th=at2(●帶電粒子在疊加場中受軌道束縛的運動●帶電粒子在疊加場中的圓周運動●帶電粒子在疊加場中的直線運動帶電粒子在疊加場中的運動●帶電粒子在疊加場中受軌道束縛的運動●帶電粒子在疊加場中的圓例:如圖所示,在一足夠大的區(qū)域內(nèi),有一垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=0.25T,還有一水平向右的勻強電場,場強E=2×102N/C,一帶電小液滴質(zhì)量m=×10-5kg,電量q=-5×10-7C,在此區(qū)域恰好沿直線運動。取g=10m/s2,求:此帶電液滴運動速度的大小及速度方向與電場強度方向的夾角。pE

B例:如圖所示,在一足夠大的區(qū)域內(nèi),有一垂直紙面向外帶電粒子在疊加場中的圓周運動●自由的帶電微粒在三個場共同作用下的勻速圓周運動

電場力和重力平衡,洛倫茲力充當向心力●巧用等效場的方法處理帶電粒子在疊加場中的變速圓周運動

將重力場與電場的疊加場等效為一個簡單場,然后與重力場中的圓周運動類比進行分析與解答。帶電粒子在疊加場中的圓周運動●自由的帶電微粒在三個場共同作

例、如圖所示,在水平向右的勻強電場,有一質(zhì)量為m的帶正電的小球,用長為l的絕緣細線懸掛于O點,當小球靜止時細線與豎直方向夾角為θ.現(xiàn)給小球一個垂直于懸線的初速度,使小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運動.問:(1)、小球在做圓周運動的過程中,哪一位置速度最小?最小值多大?(2)、小球在B點的初速度多大?

F合=mg/cosθ∴g效=F合/m=g/cosθA為等效最高點B為等效最低點。B例、如圖所示,在水平向右的勻強電場,有一質(zhì)量為m帶電粒子在疊加場中受軌道束縛的運動

由于洛倫茲力隨速度而改變及引起其他力的變化,往往要使物體所受合外力及加速度要發(fā)生變化,解決這類問題時過程分析很重要。

例1:如圖所示,質(zhì)量為m的小環(huán)帶+q電荷,套在足夠長的絕緣桿上,動摩擦因數(shù)為μ,桿處于正交的勻強電場和勻強磁場中,桿與水平電場夾角為θ,若小環(huán)能從靜止開始下滑,求環(huán)的最大加速度和最大速度?帶電粒子在疊加場中受軌道束縛的運動例1:如圖所Nf起動后v↑→f洛↑→N↓→f↓→a↑

繼續(xù)v↑→f洛↑→N↑→f↑→a↓、當a=0時v=vm當N=0時f=0a=ammgsinθ-qEcosθ=mammgsinθ=qEcosθ+fqvmB=N+mgcosθ+qEsinθ

f=μNNf起動后v↑→f洛↑繼續(xù)v↑→f洛↑→N↑→f↑當N例2(03年天津模擬卷)、如圖所示,在虛線左右兩側(cè)均有磁感應(yīng)強度相同的垂直紙面向外的勻強磁場和場強大小相同、方向不同的勻強電場。虛線左側(cè)電場方向水平向右,虛線右側(cè)電場方向豎直向上,左邊電場中有一根足夠長的固定細桿MN,N端位于兩電場的交界線.a(chǎn)、b是兩個質(zhì)量相同的小環(huán)(環(huán)半徑略大于桿半徑),a環(huán)帶電,b環(huán)不帶電,b環(huán)套在桿上的N端靜止,將a環(huán)套在桿上的M端由靜止釋放,a環(huán)先加速后勻速運動到N端,a環(huán)與b環(huán)在N端碰撞并粘在一起,隨即進入右側(cè)場區(qū)做半徑為0.1m的勻速圓周運動.然后從虛線上的P點進人左側(cè)場區(qū),已知a環(huán)與細桿MN的動摩擦因數(shù)為0.2,求:(1)P點的位置.(2)a環(huán)在桿上運動的最大速率.例2(03年天津模擬卷)、如圖所示,在虛線左右兩帶電粒子在復合場中運動的典型物理模型●速度選擇器●霍爾效應(yīng)和磁強計

●電磁流量計:(01天津卷)

●磁流體發(fā)電機:(04年天津卷25題22分)●質(zhì)譜儀:(01年天津卷30.24分)●回旋加速器:(05天津卷25題22分)帶電粒子在復合場中運動的典型物理模型●速度選擇器●霍爾效應(yīng)和(例05天津卷25題22分)、正電子發(fā)射計算機斷層(PET)是分子水平上的人體功能顯像的國際領(lǐng)先技術(shù),它為臨床診斷和治療提供全新的手段。⑴PET在心臟疾病診療中,需要使用放射正電子的同位素氮13示蹤劑。氮13是由小型回旋加速器輸出的高速質(zhì)子轟擊氧16獲得的,反應(yīng)中同時還產(chǎn)生另一個粒子,試寫出該核反應(yīng)方程。⑵PET所用回旋加速器示意如圖,其中置于高真空中的金屬D形盒的半徑為R,兩盒間距為d,在左側(cè)D形盒圓心處放有粒子源S,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向如圖所示。質(zhì)子質(zhì)量為m,電荷量為q。設(shè)質(zhì)子從粒子源S進入加速電場時的初速度不計,質(zhì)子在加速器中運動的總時間為t(其中已略去了質(zhì)子在加速電場中的運動時間),質(zhì)子在電場中的加速次數(shù)與回旋半周的次數(shù)相同,加速質(zhì)子時的電壓大小可視為不變。求此加速器所需的高頻電源頻率f和加速電壓U。⑶試推證當R>>d時,質(zhì)子在電場中加速的總時間相對于在D形盒中回旋的時間可忽略不計(質(zhì)子在電場中運動時,不考慮磁場的影響)。Sd高頻電源導向板B(例05天津卷25題22分)、正電子發(fā)射計算機斷層(PET(01年天津卷30.24分):下圖是測量帶電粒子質(zhì)量的儀器工作原理示意圖。設(shè)法使某有機化合物的氣態(tài)分子導入圖中所示的容器A中,使它受到電子束轟擊,失去一個電子變成正一價的分子離子。分子離子從狹縫s1以很小的速度進入電壓為U的加速電場區(qū)(初速不計),加速后,再通過狹縫s2、s3射入磁感強度為B的勻強磁場,方向垂直于磁場區(qū)的界面PQ。最后,分子離子打到感光片上,形成垂直于紙面而且平行于狹縫s3的細線。若測得細線到狹縫s3的距離為d(1)導出分子離子的質(zhì)量m的表達式(14分)(01年天津卷30.24分):下圖是測量帶電粒子質(zhì)量的例(04年天津卷25題22分)、磁流體發(fā)電是一種新型發(fā)電方式,圖1和圖2是其工作原理示意圖,圖1中的長方體是發(fā)電導管,其中空部分的長、高、寬分別為l、a、b,前后兩個側(cè)面是絕緣體,上下兩個側(cè)面是電阻可略的導體電極,這兩個電極與負載電阻RL相連,整個發(fā)電導管處于圖2中磁場線圈產(chǎn)生的勻強磁場里,磁感應(yīng)強度為B,方向如圖所示,發(fā)電導管內(nèi)有電阻率為ρ的高溫、高速電離氣體沿導管向右流動,并通過專用管道導出,由于運動的電離氣體受到磁場作用,產(chǎn)生了電動勢,發(fā)電導管內(nèi)電離氣體流速隨磁場有無而不同.設(shè)發(fā)電導管內(nèi)電離氣體流速處處相同,且不存在磁場時電離氣體流速為v0,電離氣體所受摩擦阻力總與流速成正比,發(fā)電導管兩端的電離氣體壓強差維持恒定,求:(1)不存在磁場時電離氣體所受的摩擦阻力F多大;(2)磁流體發(fā)電機的電動勢E的大小;(3)磁流體發(fā)電機發(fā)電導管的輸入功率P.例(04年天津卷25題22分)、磁流體發(fā)電是一種(01天津卷)電磁流量計廣泛應(yīng)用于測量可導電流體(如污水)在管中的流量(在單位時間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積).為了簡化,假設(shè)流量計是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道,其中空部分的長、寬、高分別為圖中的a、b、c.流量計的兩端與輸送流體的管道相連接(圖中虛線),圖中流量計的上、下兩面是金屬材料,前后兩面是絕緣材料.現(xiàn)于流量計所在處加磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場,磁場方向垂直于前后兩面.當導電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計時,在管外將流量計上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表兩端連接,I表示測得的電流值.已知液體的電阻率為ρ,不計電流表內(nèi)阻,則可求得流量為()(01天津卷)電磁流量計廣泛應(yīng)用于測量可導電流體(如污物理高考復合場復習題集.doc電學實驗專題物理高考復合場復習題集.doc電學實驗專題實驗器材的選擇的幾個原則:⑴安全因素:通過電源、電表、電阻的電流不能超過允許的最大電流.⑵誤差因素:使指針有較大偏轉(zhuǎn)(一般取大于滿偏度的1/3);使用歐姆表選檔時讓指針盡可能在中值刻度附近.選用滑動變阻器時,要考慮其允許通過的最大電流和其電壓調(diào)節(jié)范圍,又要操作方便.⑶便于操作:(4)實驗的實際要求長春市第二實驗中學實驗器材的選擇的幾個原則:⑴安全因素:通過電源、電表、電U1=I1(RA+RP)U2=I2(RA+RP+RX)可得:RX=U1/I1—U2/I21、伏安法測電阻實驗的方法遷移●消元法:增加一個單刀雙擲開關(guān)和一個滑動變阻器,可以消除伏安法中電表內(nèi)阻所造成的系統(tǒng)誤差U1=I1(RA+RP)1、伏安法測電阻實驗的方法遷移●消元

例1、(05年全國I卷22題)、R1、R2為已知電阻,電源內(nèi)阻不計,用給定的電路測毫安表內(nèi)阻●全電路歐姆定律法:只有一只電流表或電壓表,將滑動變阻器換成電阻箱,電源的電動勢和內(nèi)阻也未知E=I1(R1+RA)E=I2(R1+R2+RA)例1、(05年全國I卷22題)、R1、R2為已知電

例2、用如圖所示的電路測定未知電阻Rx的值.圖中電源的電動勢未知,電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻可忽略不計,R為電阻箱.(1)若要測量Rx的值,R至少要取_______個不同的值.(2)若電流表每個分度表示的電流值未知,但指針偏轉(zhuǎn)角度與通過的電流成正比,則在用此電路測量Rx時,

R至少要取__________個不同的值.(3)若電源內(nèi)阻不可忽略,能否用此電路測量Rx?RXAE=I1(R1+RX)=I2(R2+RX)E=n1I0

(R1+RX)=n2I0

(R2+RX)E=n1I0

(R1+RX+r)=n2I0

(R2+RX+r)=n3I0

(R3+RX+r)例2、用如圖所示的電路測定未知電阻Rx的值.圖

(2005年長春模擬)現(xiàn)有一密封電源,內(nèi)阻不知,電動勢為l6V左右,一個標準電阻箱(0~99.99Ω),電流表(0~0.6A),開關(guān)、導線等,設(shè)計實驗測定一個阻值為10Ω左右的金屬膜電阻器(在用陶瓷制成的圓柱體側(cè)面噴涂一層金屬制成)Rx的阻值

RX=R2-R1●替代法RXAR1AR2(2005年長春模擬)現(xiàn)有一密封電源,內(nèi)阻不知,電

2004年高考·北京卷:A1是待測內(nèi)阻的電流表,A2是標準電流表,R3是保護電阻、R1是電阻箱2004年高考·北京卷:●串并聯(lián)法:只提供幾個電流表,利用電流表的自測與互測,測電流表內(nèi)阻

A1表內(nèi)阻待測,A2表內(nèi)阻已知,R1為保護電阻:由I1r1=I2r2可得r1

●串并聯(lián)法:只提供幾個電流表,利用電流表的自測與互測,測電流(2001年天津卷29.20分)電流表A1,量程10A,內(nèi)阻r1約為0.2Ω;電流表A2,量程300mA,內(nèi)阻r2約為5Ω;電流表A3,量程250mA,內(nèi)阻r3約為5Ω;問:三個電流表中,那幾個可用此電路精確測出其電阻?(2001年天津卷29.20分)問:三個電流表中,那幾個可3、電流半偏法向電壓半偏法的遷移條件:R>>R′要求:閉合S2后不能再調(diào)R誤差:測量值偏小條件:R<<R0要求:調(diào)節(jié)R0后不能再調(diào)R誤差:測量值偏大3、電流半偏法向電壓半偏法的遷移條件:R>>R′5、測電源電動勢和內(nèi)電阻實驗的遷移電動勢E′=E內(nèi)阻r′=R0+rErR0等效電源(2004年天津模擬)UI5、測電源電動勢和內(nèi)電阻實驗的遷移電動勢E′=EE測量電路R4V1V2R1方案1V1V2S2S1R1方案2V1V2R1S1S2S3方案3測量電路R4V1V2R1方案1V1V2S2S1R1方案2V11.多用電表有多少種功能?各有幾個量程?

2.進行測量時通過多用電表的電流是什么方向?從哪個表筆流進?從哪個表筆流出?測量電阻時,紅表筆與內(nèi)電源的哪個電極相連?

3.多用電表歐姆擋的內(nèi)電路是怎樣的?調(diào)零時電流大小的表達式是怎樣的?進行測量時電流大小的表達式又是怎樣的?4.什么是歐姆表的“中值電阻”?為什么說中值電阻等于歐姆表的內(nèi)電阻?怎樣從表盤上讀出中值電阻值?電流大小分別是滿偏值的二分之一、三分之一、四分之一時,待測電阻值各是多少?

5.歐姆表的刻度零點在哪一側(cè)?為什么?歐姆表的刻度為什么是不均勻的?哪一端密?

6.歐姆表怎樣讀數(shù)?要不要估讀?多用電表的使用1.多用電表有多少種功能?各有幾個量程?

2.進行測量時通過拓展:沒有電流表,但有兩個電壓表和一個電阻箱沒有電流表,但只有一個電壓表和一個電阻箱沒有電壓表,但有兩個電流表和一個電阻箱

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