2024年高考物理力學(xué)常見(jiàn)幾類計(jì)算題的分析匯編_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

2024年高考物理力號(hào)召見(jiàn)瓜類計(jì)算發(fā)的臺(tái)新匯編(花褸,

高考題

物理計(jì)

題型常見(jiàn)特

算的常考查的主要內(nèi)容解題時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題

八占、、

見(jiàn)幾種

類型

(1)一般研

(1)學(xué)會(huì)畫運(yùn)動(dòng)情境

究單個(gè)物體⑴運(yùn)動(dòng)過(guò)程的階段性

草,并對(duì)物體進(jìn)行受

的階段性運(yùn)分析與受力分析

力分析,以確定合外

牛頓

運(yùn)動(dòng)。⑵運(yùn)用牛頓第二定律

力的方向。

動(dòng)

律(2)力大小求a

(2)加速度a計(jì)算后,

應(yīng)

用可確定,一般⑶選擇最合適的運(yùn)動(dòng)

應(yīng)根據(jù)物體加減速運(yùn)

運(yùn)

動(dòng)僅涉及力、速學(xué)公式求位移、速度和

動(dòng)確定運(yùn)動(dòng)學(xué)公式如

學(xué)

式度、加速度、時(shí)間。

何表示(即正負(fù)號(hào)如

應(yīng)

用位移、時(shí)間計(jì)(4)特殊的階段性運(yùn)動(dòng)

何添加)

算,通常不涉或二物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短

(3)不同階段的物理

及功、能量、的比較常引入速度圖象

量要加角標(biāo)予以區(qū)

動(dòng)量計(jì)算問(wèn)幫助解答。

分。

題。

(1)功、沖量的正負(fù)判定

(1)未特別說(shuō)明時(shí),

及其表達(dá)式寫法。

二大定理應(yīng)動(dòng)能中速度均是相對(duì)

(2)動(dòng)能定理、動(dòng)量定理

用:(1)一般地而言的,動(dòng)能不能

表達(dá)式的建立。

研究單個(gè)物用分量表示。

⑶牛頓第二定律表達(dá)

體運(yùn)動(dòng):若出(2)功中的位移應(yīng)是

式、運(yùn)動(dòng)學(xué)速度公式與

現(xiàn)二個(gè)物體對(duì)地位移;功的正負(fù)

單一動(dòng)量定理表達(dá)是完

時(shí)隔離受力耍依據(jù)力與位移方向

全等價(jià)的;牛頓第二定

力學(xué)二分析,分別列間夾角判定,重力和

律表達(dá)式、運(yùn)動(dòng)學(xué)位移

大定理式判定。電場(chǎng)力做功正負(fù)有時(shí)

公式與單一動(dòng)能定理表

與二大(2)題目出也可根據(jù)特征直接判

達(dá)是完全等價(jià)的;二個(gè)

定律的現(xiàn)“功”、“動(dòng)定

物體動(dòng)能表達(dá)式與系統(tǒng)

應(yīng)用能”、“動(dòng)能增(3)選用牛頓運(yùn)動(dòng)定

能量守恒式往往也是等

加(減少)”律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解答

價(jià)的°應(yīng)用時(shí)要避免重

等字眼,常涉往往比較繁瑣。

復(fù)列式C

及到功、力、(4)運(yùn)用動(dòng)量定理時(shí)

(4)曲線運(yùn)動(dòng)一般考慮

初末速度、時(shí)要注意選取正方向,

到動(dòng)能定理應(yīng)用,圓周

間和長(zhǎng)度量并依據(jù)規(guī)定的正方向

運(yùn)動(dòng)一般還要引入向心

計(jì)算。來(lái)確定某力沖量,物

力公式應(yīng)用;勻變速直

體初末動(dòng)量的正負(fù)。

線運(yùn)動(dòng)往往考查到二個(gè)

定理的應(yīng)用。

二大定律應(yīng)

用:(1)一般

涉及二個(gè)物

體運(yùn)動(dòng)

(2)題目常出

(1)運(yùn)用動(dòng)量守恒定

現(xiàn)“光滑水平

(1)系統(tǒng)某一方向動(dòng)量律時(shí)要注意選擇某一

面”(或含“二

守恒時(shí)運(yùn)用動(dòng)量守恒定運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎较颉?/p>

物體間相互

律。(2)系統(tǒng)合外力為零

作用力等大

(2)涉及長(zhǎng)度量、能量、時(shí),能量守恒式要力

反向”提示)、

相對(duì)距離計(jì)算時(shí)常運(yùn)用爭(zhēng)抓住原來(lái)總能量與

“碰撞”、“動(dòng)

能量守恒定律(含機(jī)械后來(lái)總能量相等的特

量”、“動(dòng)量變

能守恒定律)解題。點(diǎn)列式;當(dāng)合外力不

化量”、“速

(3)等質(zhì)量二物體的彈為零時(shí),常根據(jù)做多

度”等字眼,

性碰撞,二物體會(huì)交換少功轉(zhuǎn)化多少能特征

給定二物體

速度0列式計(jì)算。

質(zhì)量,并涉及

(4)最值問(wèn)題中常涉及(3)多次作用問(wèn)題逐

共同速度、最

二物體的共同速度問(wèn)。次分析?、列式找規(guī)律

大伸長(zhǎng)(壓縮

的意識(shí)。

量)最大高

度、臨界量、

相對(duì)移動(dòng)距

離、作用次數(shù)

等問(wèn)題。

(1)物體行星表面處所(1)注意萬(wàn)有引力定

(1)涉及天

受萬(wàn)有引力近似等于物律表達(dá)式中的兩天體

體運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,

體重力,地面處重力往間距離r即與向心力公

題目常出現(xiàn)

往遠(yuǎn)大于向心力式中物體環(huán)繞半徑r

“衛(wèi)星”、“行

⑵空中環(huán)繞時(shí)萬(wàn)有引的區(qū)別與聯(lián)系。

星”、“地球”、

力提供向心力。(2)雙子星之間距離

萬(wàn)有引“表面”等字

(3)物體所受的重力與與轉(zhuǎn)動(dòng)半徑往往不等,

力定律眼。

緯度和高度有關(guān),涉及列式計(jì)算時(shí)要特別小

的應(yīng)用(2)涉及衛(wèi)

火箭豎直上升(下降)心。

(一般星的環(huán)繞速

時(shí)要注意在范圍運(yùn)動(dòng)對(duì)(3)向心力公式中的

出在選度、周期、加

重力及加速度的影響,物體環(huán)繞半徑r是所

擇題速度、質(zhì)量、

血小范圍的豎直上拋運(yùn)在處的軌跡曲率半

中)離地高度等

動(dòng)則不用考慮這種影徑,當(dāng)軌跡為橢圓時(shí),

計(jì)算

響。曲率半徑不一定等于

(3)星體表

(4)當(dāng)涉及轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)、長(zhǎng)半軸或短半軸。

面環(huán)繞速度

二顆衛(wèi)星最近(最遠(yuǎn)距(4)地面處重力或萬(wàn)

也稱第一宇

離)、覆蓋面大小問(wèn)題有引力遠(yuǎn)大于向心

宙速度。

時(shí),要注意幾何上角度力,而空中繞地球勻

聯(lián)系、衛(wèi)星到行星中心速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)重力或

距離與行星半徑的關(guān)萬(wàn)有引力等于向心

系。力。

?電學(xué)部分一:靜電場(chǎng):

靜電場(chǎng):概念、規(guī)律特別多,注意理解及各規(guī)律的適用條件;電荷守恒定律,庫(kù)侖定

1.電荷守恒定律:元電荷8=1.6X1079。

2.庫(kù)侖定律:F=K”條件:真空中、點(diǎn)電荷;靜電力常量k=9X10%m2/c2

r

三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問(wèn)題:“三點(diǎn)共線,兩同夾異,兩大夾小”

中間電荷量較小且靠近兩邊中電量較小的;碗;+、/國(guó)一而

常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布熟記,特別是孤立正、負(fù)甩荷,等量同種、異種電荷連線上及中

垂線上的場(chǎng)強(qiáng)分布,電場(chǎng)線的特點(diǎn)及作用.

3.力的特性(E):?只?要有電荷存在周圍?就存在電場(chǎng),電場(chǎng)中某位置場(chǎng)強(qiáng):

E=£(定義式)E=^(真空點(diǎn)電荷)E=g(勻強(qiáng)電場(chǎng)E、d共線)疊加式E=昂+及+……(矢

qrd

量合成)

4.?兩?點(diǎn)?間的電勢(shì)差:U、UAB:(有無(wú)下標(biāo)的區(qū)別)

靜電力做功U是(電能n其它形式的能)電動(dòng)勢(shì)E是(其它形式的能n電能)

UAB=叢衛(wèi)=0,「丹=Ed=—UBA=-(UB—UA)與零勢(shì)點(diǎn)選取無(wú)關(guān))

q

電場(chǎng)力功W=qu=qEd=F電SE(與路徑無(wú)關(guān))

5.某點(diǎn)電勢(shì)S描述電場(chǎng)能的特性:*=『(相對(duì)零勢(shì)點(diǎn)而言)

??q

理解電場(chǎng)線概念、特點(diǎn);常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布要求熟記,

特別是等量同種、異種電荷連線上及中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)特點(diǎn)和規(guī)律

6.等勢(shì)面(線)的特點(diǎn),處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,其表面是個(gè)等勢(shì)面,導(dǎo)體外表面附

近的電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面(距導(dǎo)體遠(yuǎn)近不同的等勢(shì)面的特點(diǎn)?),導(dǎo)體內(nèi)部分場(chǎng)強(qiáng)為零,

導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面;表面曲率大的地方等勢(shì)面越密,E越

大,稱為尖端放電。應(yīng)用:靜電感應(yīng),靜電屏蔽

.電場(chǎng)概念題思路:電場(chǎng)力的方向n電場(chǎng)力做功n,電勢(shì)能的變化(這些問(wèn)題是電學(xué)基礎(chǔ))

7a

^^^^^/v**x\**^Zw*Z^**Vw*Xv^V**/v*Z^**X?*Z^W*^*/****/w*Z*^^Zw*Zv*yVwV*^K*?^Xw*/v*^^Zw*xv**X***^*xV^*/?*z^i*Z**Xv*^Z**Zv**%***Zv*^^w*ZX*Z

8.電容器的兩種情況分析

①始終與電源相連U不變;

當(dāng)df=CI=Q=CUInE=U/dI;僅變s時(shí),E不變。

②充電后斷電源q不變:

當(dāng)dt=>cI=>u=q/ct=>E=u/d=^=”里不變;僅變d時(shí),E不變;

d£S

9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)qU二mV?;側(cè)移丫=史上,偏角tg巾二羋

22mdv:mdv;,

(1)加速W=q4|=qEd=gmv:_

①vVo-Nk

⑵偏轉(zhuǎn)(類平拋)平行E方向:

二qE2二qU體

加速度:a=-②再加磁場(chǎng)不偏轉(zhuǎn)時(shí):

mmdm

u伯

qB%=qE=qd

Y水平:Li=vot

1,

豎直:y=—at~④

2

2

惋儡

.Iqu俯7qUL:_UL:_qdBL;

1區(qū)古物II彩:.、,一1/,12一1q1E一21—

-J=LIAJ1?yn?-L”-i1-

岡22m2md2mdu:4dU加2mU偏

vo>U偏來(lái)表

??;U偏、U加來(lái)表示;U偷和B來(lái)表不

豎直速度:%=at=里如乂=西

dmv0m

180二工=生=處旦=3=更巫_(0為速度方向與水平方

VoVomd喘2dU加mU僻

向夾隹)

⑶若再進(jìn)入無(wú)場(chǎng)區(qū):做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

V水平:L2=V?t2⑤

豎直:y?=Vy"=at/2=L?tan。(簡(jiǎn)捷)⑥

_qU.LJz_U.LJz_qdB-L]L2

)2-dm—-2dU.?-mUf).

總豎直位移

L,qUJiL,山區(qū)LiqdBL

2

2dU加2mU偏

③圓周運(yùn)動(dòng)

④在周期性變化電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)

結(jié)論:

①不論帶電粒子的m、q如何,在同一電場(chǎng)中由靜止加速后,再進(jìn)入

同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),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)

②出場(chǎng)速度的反向延長(zhǎng)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b=j=')

tana2

證:tg/?=-=—tg?=-^―=ig尸=2iga(a/?的含義?)

V,、V,、Vft2v?

湯姆生用來(lái)測(cè)定電子的比荷(電子的電荷量與質(zhì)量之比)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖970所示,

真空管內(nèi)的陰極《發(fā)出的電子(不計(jì)初速、重力和電子間的相互作用)經(jīng)加速電壓加速

后,穿過(guò)A中心的小孔沿中心軸。。的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行極板P和

P間的區(qū)域.當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí),電子束打在熒光屏的中心。點(diǎn)處,形成了一

個(gè)亮點(diǎn);加上偏轉(zhuǎn)電壓〃后,亮點(diǎn)偏離到。點(diǎn),(。與〃點(diǎn)的豎直間距為&水平間距

可忽略不計(jì).此時(shí),在尸和P間的區(qū)域,再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).調(diào)

節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為月時(shí).,亮點(diǎn)重新網(wǎng)到。點(diǎn).已知極板水平方向

的長(zhǎng)度為極板間距為"極板右端到熒光屏的距離為

(1)求打在熒光屏。點(diǎn)的電子速度的大小.

(2)推導(dǎo)出電子的比荷的

圖9-ID

恒定電流:

1=9(定義尸包I=nesv(微觀)1=匚=上1=上;R=/定義)電阻定律:R二波(決定)

tAtRrR+rIS

部分電路歐姆定律:=U=IRn閉合電路歐姆定律:I二

路端電壓:U=£—Ir=IR輸出功率:=Ie—Ir=

電源熱功率:電源效率:==^Z

K十r

電功:W=QU=UIt=I2Rt=U2t/R電功率P==W/t=UI=U2/R=I2R電熱:Q

=I2Rt

對(duì)于純電阻電路:W=IUt=p=iu=/2/?=—

R

對(duì)于非純電阻電路:W=IUt>P=IU>

2

E=I(R+r)=u外+u內(nèi)=u外+IrP電沏=ult=+E我它P電源=IE=IU+IRt

,9

單位:Jev=1.9X10J度=kwh=3.6Xl()6j|u=931.5Mev

電路中串并聯(lián)的特點(diǎn)和規(guī)律應(yīng)相當(dāng)熟悉

1、聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)(見(jiàn)下表):

串聯(lián)電路并聯(lián)電路

兩個(gè)電壓U=U1+U2+U3+...U=Ui=U2=U3=……

基本電流ITT2T3I=L+I2+I3+……

特點(diǎn)

三個(gè)電阻RRi?R21R3'.......

R凡為R,+R2

重要電壓U/R=U/RLIVR2=U3/R3=…IR=IIRI=I2R2=LR3=...=u

性質(zhì)…二I

2

功率P/R=Pl/R1=P2/R2=P3/R3=???PR=P,R1=P2R2=P3R3=........=u

…二12

2、記住結(jié)論:

①并聯(lián)電路的總電阻小于任何一條支路的電阻;

②當(dāng)電路中的任何一個(gè)電阻的阻值增大時(shí),電路的總電阻增大,反之則減小。

3、電路簡(jiǎn)化原則和方法

①原則:a、無(wú)電流的支路除去;b、電勢(shì)相等的各點(diǎn)合并;c、理想導(dǎo)線可任意長(zhǎng)

短;d、理想電流表電阻為零,理想電壓表電阻為無(wú)窮大;e、電壓穩(wěn)定時(shí)電容器可認(rèn)

為斷路

②方法:

a、電流分支法:先將各節(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)上,判定各支路元件的電流方向(若無(wú)電流

可假設(shè)在總電路兩端加上電壓后判定),按電流流向,自左向右將各元件,結(jié)點(diǎn),分支

逐一畫出,加工整理即可;

b、等勢(shì)點(diǎn)排列法:標(biāo)出節(jié)點(diǎn)字母,判斷出各結(jié)點(diǎn)電勢(shì)的高低(電路無(wú)電壓時(shí)可先

假設(shè)在總電路兩端加上電壓),將各節(jié)點(diǎn)按電勢(shì)高低自左向右排列,再將各節(jié)點(diǎn)間的支

路畫出,然后加工整理即可。注意以上兩種方法應(yīng)結(jié)合使用。

4、滑動(dòng)變阻器的幾種連接方式

a、限流連接:如圖,變阻器與負(fù)載元件串聯(lián),電路中總電壓為U,此時(shí)負(fù)載Rx的

電壓調(diào)節(jié)范圍紅為一其中Rp起分壓作用,一?般稱為限流電阻,滑線變阻器

&+Rp

的連接稱為限流連接。

b、分壓連接:如圖,變阻器一部分與負(fù)載并聯(lián),當(dāng)滑片滑動(dòng)時(shí),兩部分電阻絲

的長(zhǎng)度發(fā)生變化,對(duì)應(yīng)電阻也發(fā)生變化,根據(jù)串聯(lián)電阻的分壓原理,其中LUj,

Rar+4”

當(dāng)滑片P自A端向B端滑動(dòng)時(shí),負(fù)載上的電壓范圍為0~U,顯然比限流時(shí)調(diào)節(jié)范圍大,

R起分壓作用,滑動(dòng)變阻器稱為分壓器,此連接方式為分壓連接。

一般說(shuō)來(lái),當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值范圍比用電器的電阻小得多時(shí),做分壓器使用好;反

之做限流器使用好。

5、含電容器的電路:分析此問(wèn)題的關(guān)鍵是找出穩(wěn)定后,電容器兩端的電壓。

6、電路故障分析:電路不正常工作,就是發(fā)生故障,要求掌握斷路、短路造成的故障

分析。

電路動(dòng)態(tài)變化分析(高考的熱點(diǎn))各燈、表的變化情況

1程序法:局部變化=R息nl總=先討論電路中不變部分(如:r)n最后討論變化部分

局部變化R,.包>心1=>幾4=>1}內(nèi)心>11產(chǎn)Tn再討論其它

2直觀法:

①任一個(gè)R增必引起通過(guò)該電阻的電流減小,其兩端電壓UR增加.(本身電流、電壓)

②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即減?。鄯Q串

反并同法)

局部與之串、并聯(lián)的電阻并[

UT[PU串J

2

當(dāng)R=r時(shí),電源輸出功率最大為Pmax=E/4r而效率只有50%,

路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系

⑴路端電壓:外電路的電勢(shì)降落,也就是外電路兩端的電壓,通常叫做路端電壓。

⑵路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系

當(dāng)外電阻增大時(shí),電流減小,路端電壓增大;當(dāng)外電阻減小時(shí),電流增大,路端

電壓減小。

定性分析:

特例:oo

外電路斷路:RntfjIfIMfU=E。

E

外電路短路:RIf1(=;)tfIr(=E)tfU=0。

圖象描述:路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象是一條向下傾斜的直線。U—I圖象如

圖所示。

直線與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)E,直線的斜率的絕對(duì)值表示

電源的內(nèi)阻V

路端電壓隨電流的變化圖線中注意坐標(biāo)原點(diǎn)是否都從零開(kāi)始

閉合電路中的功率

(1)閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化qE=qU外+qU內(nèi)

在某段時(shí)間內(nèi),電能提供的電能等于內(nèi)、外電路消耗的電能的總和。

電源的電動(dòng)勢(shì)又可理解為在電源內(nèi)部移送1C電量時(shí),電源提供的電能。

(2)閉合電路中的功率:EI=U外I+U內(nèi)I=>EI=I2R+I2r

說(shuō)明電源提供的電能只有一部分消耗在外電路上,轉(zhuǎn)化為其他形式的能,另一部分

消耗在內(nèi)阻上,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

P2

(3)電源提供的電功率:又稱之為電源的總功率。P=EI=^

E2

Rf-Pl,Rf8時(shí),p=o。R-*0時(shí),Pm=-O

(4)外電路消耗的電功率:又稱之為電源的輸出功率。P=U外I

FRF

定性分析:1=*1]外=£-1「=言

KIrK-ri

從這兩個(gè)式子可知,R很大或R很小時(shí),電源的輸出功率均不是最大。

從P—R圖象中可知,當(dāng)電源的輸出功率小于最大輸出功率時(shí),對(duì)應(yīng)有兩個(gè)外電阻

RHR?時(shí)電源的輸出功率相等??梢宰C明,Ri、R2和r必須滿足:r=啊8。

(5)內(nèi)電路消耗的電功率:是指電源內(nèi)電阻發(fā)熱的功率。

「內(nèi)=1}內(nèi)I=(R+r)2RffP內(nèi)I,R|fP內(nèi)f。

⑹電源的效率:電源的輸出功率與總功率的比值。n=^=條

rK?r

當(dāng)外阻阻R越大時(shí),電源的效率越高。當(dāng)電源的輸出功率最大時(shí),n=50%o

電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題

測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻U/V

圖1圖2

(1)直接法:外電路斷開(kāi)時(shí),用電壓表測(cè)得的電壓U為電動(dòng)勢(shì)E;U=E

(2)通用方法:AV法測(cè)要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法;

①單一組數(shù)據(jù)計(jì)算,誤差較大

②應(yīng)該測(cè)出多組(u,I)值,最后算出平均值

③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。

(3)特殊方法(一)即計(jì)算法:畫出各種電路圖

E=I,(R,+r)c[,L(R,.R.,)r

-

Ej⑻+r)I2I.『L(一個(gè)電流表和兩個(gè)定值電阻)

E=%+I,r

E=u2+I2rI1/2(一個(gè)電流表及一個(gè)電壓表

和一個(gè)滑動(dòng)變阻器)

E=U|+段r

?:E」M(R「R2)(U|-uJRR

E=%+UM-UR

小匕-11用-uR

t2(一個(gè)電壓表和兩個(gè)定

值電阻)

(二)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)£和內(nèi)阻r有甲、乙兩種接法,如圖

甲法中:所測(cè)得£和「都比真實(shí)值小,£/r測(cè)三£測(cè)"真;

乙法中:£測(cè)=£真,且「測(cè)=什小。

(三)電源電動(dòng)勢(shì)£也可用兩阻值不同的電壓表A、B測(cè)定,單獨(dú)使用A表時(shí),讀數(shù)

是UA,單獨(dú)使用B表時(shí),讀數(shù)是UB,用A、B兩表測(cè)量時(shí),讀數(shù)是U,則£=UAUB/

(UA-U)O

電阻的測(cè)量

AV法測(cè):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(cè):測(cè)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+Rg+R。)

接入被測(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為Ix=E/(r+Rg+R°+Rx)=E/(R中+RQ

由于k與Rx對(duì)應(yīng),因此可指示被測(cè)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(cè)量讀數(shù)時(shí)注意擋位(即倍率)、

撥off擋。注意:測(cè)量電阻時(shí),要與原電路斷開(kāi),選擇

量程使指針在中央附近,每次換-£^三擋要重新短接歐姆調(diào)零。

電橋法測(cè):8=旦=/?=必

R?Rxa

半偏法測(cè)表S2,調(diào)R2使表半偏.則R&=R2;

一、測(cè)量電路(內(nèi)、外接法)記憶決調(diào)“內(nèi)”字里面有一個(gè)“大”字

計(jì)算比較法

類己知Rv、RA及Rx

型電路圖R測(cè)與R真比較條件大致值時(shí)

R、*RV〉RA

R_UR+UA

K測(cè)[

適于測(cè)大

RX>JRAR、

內(nèi)二RX+RA>Rx電阻

R、“RA〉R、

0^1R-uRR

用I、+IR-RX+R、適于測(cè)小

外電阻RXVJRAR、.

<RX

當(dāng)Rv、RA及R、末知時(shí),采用實(shí)驗(yàn)判斷法:左端為定口端,M、N端

為動(dòng)端。

L_0_j-----

動(dòng)端分別與M接時(shí)(II;U|),動(dòng)端與N接時(shí)(12;U2)

若I有較大變化(即山說(shuō)明v有較大電流通過(guò),采用內(nèi)接法

51|

若U有較大變化(即必!〉")說(shuō)明A有較強(qiáng)的分壓作用,采用內(nèi)接法

U|I,

測(cè)量電路(內(nèi)、外接法)選擇方法有(三)

①Rx與Rv>RA粗略比較

②計(jì)算比較法Rx與歷7比較

③當(dāng)Rv、RA及Rx末知時(shí),采用實(shí)驗(yàn)判斷法:

二、供電電路(限流式、調(diào)壓式)

電壓變化范

電路圖圍電流變化范圍優(yōu)勢(shì)選擇方法

Rx比較小、R滑比

較大,

---E?

R

x+R滿電路簡(jiǎn)單R滑全>n倍的Rx

E?E

限流ER.+R滑R.附加功耗小通電前調(diào)到最大

電壓變化范

圍大Rx比較大、R滑比

要求電壓較小

從0開(kāi)始變R滑全〉Rx/2

0?旦

調(diào)壓0?ER,化通電前調(diào)到最小

以“供電電路”來(lái)控制“測(cè)量電路”:采用以小控大的原則

電路由測(cè)量電路和供電電路兩部分組成,其組合以減小誤差,調(diào)整處理數(shù)據(jù)兩方便

R港唯一:比較R滑與Rx亭控制電R潛不唯一:實(shí)難要求=>確定控制

路電路=>R滑

Rx<R沿<10Rxn限流方式實(shí)難要求:①負(fù)載兩端電壓變化

器(R滑分壓接法范圍大。

R滑QRx兩種均可,從節(jié)能角度選②負(fù)載兩端電壓要求

限流從。開(kāi)始變化。

③電表量程較小而電

源電動(dòng)勢(shì)較大。

有以上3種要求都采用調(diào)壓供電。

無(wú)特殊要求都采用限流供電

三、選實(shí)驗(yàn)試材(儀表)和電路,

按題設(shè)實(shí)驗(yàn)要求組裝電路,畫出電路圖,能把實(shí)物接成實(shí)驗(yàn)電路,精心按排操作步驟,過(guò)程

中需要測(cè)?物理量,結(jié)果表達(dá)式中各符號(hào)的含義.

(1)選量程的原則:測(cè)uI,指針超過(guò)1/2,測(cè)電阻刻度應(yīng)在中心附近.

⑵方法:先畫電路圖,各元件的連接方式(先串再并的連線順序)

明確表的量程,畫線連接各元件,鉛筆先畫,查實(shí)無(wú)誤后,用鋼筆填,

先畫主電路,正極開(kāi)始按順序以單線連接方式將主電路元件依次串聯(lián),后把并

聯(lián)無(wú)件并上.

⑶注意事項(xiàng):表的量程選對(duì),正負(fù)極不能接錯(cuò);導(dǎo)線應(yīng)接在接線柱上,且不能分叉;不能

用鉛筆畫

用伏安法測(cè)小電珠的伏安特性曲線:測(cè)量電路用外接法,供電電路用調(diào)壓供電。

(4)實(shí)物圖連線技術(shù)

無(wú)論是分壓接法還是限流接法都應(yīng)該先把伏安法部分接好;即:先接好主電路(供電電

路).

對(duì)限流電路,只需用筆畫線當(dāng)作導(dǎo)線,從電源正極開(kāi)始,把電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、

伏安法四部分依次串聯(lián)起來(lái)即可(注意電表的正負(fù)接線柱和量程,滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻

值最大處)。

對(duì)分壓電路,應(yīng)該先把電源、電鍵和滑動(dòng)受阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來(lái),

然后在滑動(dòng)受阻器電阻絲兩端之中任選一個(gè)接頭,比較該接頭和滑動(dòng)觸頭兩點(diǎn)的電勢(shì)

高低,根據(jù)伏安法部分電表正負(fù)接線柱的情況,將伏安法部分接入該兩點(diǎn)間。

實(shí)物連線的總思路I分壓(滑動(dòng)變阻器的下兩個(gè)接線柱一定連在電源和電鍵

的兩端)〔

畫出電路圖f連滑動(dòng)變阻器一

限流(一般連上一接線柱和下一接線柱)

(兩種情況合上電鍵前都要注意滑片的正確位

;電表的正負(fù)接線柱

f連接總回路:總開(kāi)關(guān)一定接在干路中

導(dǎo)線不能交叉

微安表改裝成各種表:關(guān)健在于原理

首先要知:微安表的內(nèi)阻、滿偏電流、滿偏電壓。

采用半偏法先測(cè)出表的內(nèi)阻;最后要對(duì)改裝表進(jìn)行較對(duì)。

(1)改為V表:串聯(lián)電阻分壓原理

的=t&nR=(j)R=(n-l)R(n為量程的擴(kuò)大倍數(shù))

(2)改為A表:并聯(lián)電阻分流原理

L,Rg=(I.lg)RnR=±R.=占R(n為量程的擴(kuò)大倍數(shù))

I-%n-1,

(3)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,得Ig=E/(r+Rg+R。)

接入被測(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為Ix=E/(r+Rg+R0+Rx)=E/(R中+RQ

由于lx與Rx對(duì)應(yīng),因此可指示被測(cè)電阻大小

磁場(chǎng)基本特性,來(lái)源,1^=^

方向(小磁針靜止時(shí)極的指向,磁感線的切線方向,外部(N->,二種場(chǎng)S)內(nèi)部(S-N)

組成閉合曲線

要熟悉五種典型磁場(chǎng)的磁感線空間分布(正確分析解答問(wèn)題的關(guān)?。?/p>

腦中要有各種磁源產(chǎn)生的磁感線的立體空間分布觀念;會(huì)從不同的角度看、畫、識(shí)各

種磁感線分布圖

能夠?qū)⒋鸥芯€分布的立體、空間圖轉(zhuǎn)化成不同方向的平面圖(正視、符視、側(cè)視、剖

視圖)

磁場(chǎng)安培右手定則:電產(chǎn)生磁安培分子電流假說(shuō),磁產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)(磁現(xiàn)象電本質(zhì))奧斯

特和羅蘭實(shí)驗(yàn)

安培左手定則(與力有關(guān))磁通量概念一定要指明“是哪一個(gè)面積的、方向如何”且是

雙向標(biāo)量

F安二BIL毀f,產(chǎn)qBv建立電流的微觀圖景(物理模型)

=>■電ft/

從安培力F=ILBsin0和bneSv推出f=qvBsin0。

典型的比值定義

(E=-E=k2)(B=JB=kl)("』以=『)(R=:R=P《)(C=QC=-^-)

qr-ILr'qqiSu4.7kd

磁感強(qiáng)度B:由這些公式寫出B單位,單位o公式

?B=—;②B=e;?E=BLv=B=—;?B=k4(直導(dǎo)體);⑤B=〃NI(螺

ILSLvr'

線管)

@qBv=m-=>R=-=>B=—;?qBv=qE=>B=—=^=—

RqBqRvvdv

電學(xué)中的三個(gè)力:F=qE=q:F安=BILf^=qBv

lfed

注意:F安=BIL①、BJ_I時(shí);②、B||I時(shí);③、B與I成夾角時(shí)

f洛二qBv

①、BJ_v時(shí),f濟(jì)最大,f洛二qBv

(fBv三者方向兩兩垂直且力f方向時(shí)刻與速度v垂直)n導(dǎo)致粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。

②、B||v時(shí),f洛=0n做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

③、B與v成夾角時(shí),(帶電粒子沿一般方向射入磁場(chǎng)),

可把v分解為(垂直B分量打,此方向勻速圓周運(yùn)動(dòng);平行B分量V-此方向勻速

直線運(yùn)動(dòng)。)

n合運(yùn)動(dòng)為等距螺旋線運(yùn)動(dòng)。安培力的沖量:BILAt=mAv

帶電粒子在洛侖茲力作用下的圓周(或部分圓周)運(yùn)動(dòng)

帶電粒子在磁場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)(關(guān)健是畫出運(yùn)動(dòng)軌跡圖,畫圖應(yīng)規(guī)范),

找圓心和確定半徑

規(guī)律:qBv=m±nR=理(不能直接用)T=至=到

RqBvqB

1、找圓心:①(圓心的確定)因f洛一定指向圓心,f洛_Lv任意兩個(gè)

f洛方向的指向交點(diǎn)為圓心;

②任意一弦的中垂線一定過(guò)圓心;

③兩速度方向夾角的角平分線一定過(guò)圓心。

|2、|求半徑(兩個(gè)方面):①物理規(guī)律qBv=m9=R緇

②由軌跡圖得出與半徑R有關(guān)的幾何關(guān)系破

(解題時(shí)應(yīng)突出這兩條方程)

幾何關(guān)系:速度的偏向角聯(lián)偏轉(zhuǎn)圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心角(回旋角)。=2

倍的弦切角。

相對(duì)的弦切角相等,相鄰弦切角互補(bǔ)由軌跡畫及幾何關(guān)系式列

出:關(guān)于半徑的幾何關(guān)系式去求。

3、求粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間:偏向角(圓心角、回旋角)a=2倍的弦切角

0,艮|Ja=2〃偏向羯)

t'吧gXTt二一心角(回旋角)xT,走艮

2月(或360°)2“(或360°)(

4、圓周運(yùn)動(dòng)有關(guān)的對(duì)稱規(guī)律:特別注意在文字中隱

含著的臨界條件

a、從同一?邊界射入的粒子,又從同一邊界射出時(shí),速度與邊界的夾

角相等。

b、在圓形磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi),沿徑向射入的粒子,一定沿徑向射出。

注意:均勻輻射狀的勻強(qiáng)磁場(chǎng),圓形磁場(chǎng),及周期性變化的磁場(chǎng)。

專題:帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

一、復(fù)合場(chǎng)的分類:1、復(fù)合場(chǎng):2、疊加場(chǎng):

二、帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)電運(yùn)動(dòng)的基本分析

三、電場(chǎng)力和洛倫茲力的比較

1.在電場(chǎng)中的電荷,不管其運(yùn)動(dòng)與否,均受到電場(chǎng)力的作用;

而磁場(chǎng)僅僅對(duì)運(yùn)動(dòng)著的、且速度與磁場(chǎng)方向不平行的電荷有洛倫茲力的作用.

2.電場(chǎng)力的大小F=Eq,與電荷的運(yùn)動(dòng)的速度無(wú)關(guān);

而洛倫茲力的大小仁Bqvsina,與電荷運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向均有關(guān).

3.電場(chǎng)力的方向與甩場(chǎng)的方向或相同、或相反;

而洛倫茲力的方向始終既和磁場(chǎng)垂直,乂和速度方向垂直.

4.電場(chǎng)力既可以改變電荷運(yùn)動(dòng)的速度大小,也可以改變電荷運(yùn)動(dòng)的方向,

而洛倫茲力只能改變電荷運(yùn)動(dòng)的速度方向.不能改變速度大小

5.電場(chǎng)力可以對(duì)電荷做功,能改變電荷的動(dòng)能;

而洛倫茲力不能對(duì)電荷做功,不能改變電荷的動(dòng)能.

6.勻強(qiáng)電場(chǎng)中在電場(chǎng)力的作用、運(yùn)動(dòng)電荷的偏轉(zhuǎn)軌跡為拋物線;

勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在洛倫茲力的作用下,垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的電荷的偏轉(zhuǎn)軌跡為圓弧.

四、對(duì)于重力的考慮重力考慮與否分二種情況.

五、復(fù)合場(chǎng)中的特殊物理模型

1.粒子速度選擇器

如圖所示,粒子經(jīng)加速電場(chǎng)后得到一定的速度vo,

場(chǎng)和磁場(chǎng),受到的電場(chǎng)力與洛倫茲力方向相反,若使

右邊孔中出去,則有qvoB=qE,v0=E/B,若v=vo=E/B,粒子做直線運(yùn)

動(dòng),與粒子電量、電性、質(zhì)量無(wú)關(guān)

若vVE/B,電場(chǎng)力大,粒子向電場(chǎng)力方向偏,電場(chǎng)力做正功,動(dòng)能增加.

若v>E/B,洛倫茲力大,粒子向磁場(chǎng)力方向偏,電場(chǎng)力做負(fù)功,動(dòng)能減少.

2.磁流體發(fā)電機(jī)

如圖所示,由燃燒室。燃燒電離成的正、負(fù)離子(等離子體)以高速。噴入偏轉(zhuǎn)

磁場(chǎng)B中.在洛倫茲力作用下,正、負(fù)……離子分別向

上、下極板偏轉(zhuǎn)、積累,從而在板間形卜"Sx六—成一個(gè)向下

xxxbxxx

的電場(chǎng).兩板間形成一定的電勢(shì)差.當(dāng)‘qvB=qU/d時(shí)

電勢(shì)差穩(wěn)定U=dvB,這就相當(dāng)于一個(gè)可以對(duì)外供電的電源.

3.電磁流量計(jì).

電磁流量計(jì)原理可解釋為:如圖所示,一圓形導(dǎo)管直徑為d,用非磁性材料制成,其中

有可以導(dǎo)電的液體向左流動(dòng).導(dǎo)甩液體中的自由電荷(正負(fù)離子)在洛倫茲力作用下

縱向偏轉(zhuǎn),a,b間出現(xiàn)電勢(shì)差.當(dāng)自由電荷所受電場(chǎng)力和洛倫茲力平衡時(shí),a、b間的電

勢(shì)差就保持穩(wěn)定.

由Bqv=Eq=Uq/d,可得v=U/Bd.流量Q=Sv=無(wú)Ud/4B

4.質(zhì)譜儀;如圖所示;組成:離子源O,加速場(chǎng)U,速度選擇器(E,B),偏轉(zhuǎn)場(chǎng)Bz,

膠片.

原理:加速場(chǎng)中qU-/2mv2

選擇器中:Bqv=Eq=>v=—

Bi

偏轉(zhuǎn)場(chǎng)中:d=2r,qvB?=mv2/r

比荷:幺=二二一

tn旦用1

質(zhì)量,叱幽也

2E

作用:主要用于測(cè)量粒子的質(zhì)量、比荷、研究同位素.

5.回旋加速器

如圖所示:組成:兩個(gè)D形盒,大型電磁鐵,高頻振蕩交變電壓,兩縫間可形成電壓

U

作用:電場(chǎng)用來(lái)對(duì)粒子(質(zhì)子、氛核,a粒子等)加速,磁場(chǎng)用來(lái)使粒子回旋從而能反

復(fù)加速.高能粒子是研究微觀物理的重要手段.

要求:粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于交變電源的變化周期.

關(guān)于回旋加速器的幾個(gè)問(wèn)題:

⑴回旋加速器中的D形盒,它的作用是靜電屏蔽,使帶電粒子在圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只處

在磁場(chǎng)中而不受電場(chǎng)的干擾,以保證粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)'

(2)回旋加速器中所加交變電壓的頻率f,與帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的頻率相等:

了」=也

T24m

(3)回旋加速器最后使粒子得到的能量,可由公式與.=空來(lái)計(jì)算,

22m

在粒子阻量,、質(zhì)量m和磁感應(yīng)強(qiáng)度B一定的情況下,回旋加速器的半徑R越大,粒

子的能量就越大.

電磁感應(yīng):.

1.法拉第電磁感應(yīng)定律:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過(guò)這一,I。電路的磁

通量變化率成正比,這就是法拉第電磁感應(yīng)定律。

內(nèi)容:電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小,跟穿過(guò)這一電路的磁通量的變化率成

正比。

發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象的這部分電路就相當(dāng)于電源,在電源的內(nèi)部電流的方向是從低電勢(shì)

流向高電鉆(即:由負(fù)到正)

2.[感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算公式]

1)E=BLV(垂直平動(dòng)切割)

2)£=嘿=11警=11管=???二?(普適公式)£J普(法拉第電磁感應(yīng)定律)

3)E=nBS3sin(3t+①):Em=nBS3(線圈轉(zhuǎn)動(dòng)切割)

4)E=BL2a/2(直導(dǎo)體繞一端轉(zhuǎn)動(dòng)

切害U)

5)*自感E曰=n△①/At==L0(自感)

At

3.楞次定律:感應(yīng)電流具有這樣的方向,即感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁

通量度他這就是楞次定律。

內(nèi)容:感應(yīng)電流具有這樣的方向,就是感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通

量的變化。

B述和I感的方向判定:楞次定律(右手)深刻理解“阻礙”兩字的含義(人的B是阻礙產(chǎn)

生I感的原因)

B原方向?;B原?變化(原方向是增還是減);I感方向?才能阻礙變化;再由I感方向確定B

海方向G

楞次定律的多種表述

①?gòu)拇磐孔兓慕嵌龋焊袘?yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。

②從導(dǎo)體和磁場(chǎng)的相對(duì)運(yùn)動(dòng):導(dǎo)體和磁體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙

相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

③從感應(yīng)電流的磁場(chǎng)和原磁場(chǎng):感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是近礙原磁場(chǎng)的變化。(增反、減

同)

④楞次定律的特例——右手定則

在應(yīng)用中常見(jiàn)兩種情況:一是磁場(chǎng)不變,導(dǎo)體回路相對(duì)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng);二是導(dǎo)體回路不動(dòng),

磁場(chǎng)發(fā)生變化。

磁通量的變化與相對(duì)運(yùn)動(dòng)具有等效性:磁通量增加相當(dāng)于導(dǎo)體回路與磁場(chǎng)接近,磁

通量減少相當(dāng)于導(dǎo)體回路與磁場(chǎng)遠(yuǎn)離。因此,

從導(dǎo)體回路和磁場(chǎng)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度來(lái)看,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng);

從穿過(guò)導(dǎo)體回路的磁通量變化的角度來(lái)看,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙磁通量的變化。

能量守恒表述:I感效果總耍反抗產(chǎn)生感應(yīng)電流的原因

電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的動(dòng)態(tài)分析,就是分析導(dǎo)體的受力和運(yùn)動(dòng)情況之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系。

一般可歸納為:

導(dǎo)體組成的閉合

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