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高中物理电学知识点归纳总结

高中物理电学知识点归纳总结
高中物理电学知识点归纳总结

电学部分————静电场

一 静电场:(概念、规律特别多,注意理解及各规律的适用条件;电荷守恒定律,库仑定律)

1.电荷守恒定律:元电荷19

1.610e C -=?

2.库仑定律:2Qq F K

r

= 条件:真空中、点电荷;静电力常量k=9×109Nm 2/C 2

三个自由点电荷的平衡问题:“三点共线,两同夹异,两大夹小” 中间电荷量较小且靠近两边中电量较小的;313221q q q q q q =+

常见电场的电场线分布熟记,特别是孤立正、负电荷,等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强分布,电场线的特点及作用.

3.力的特性—场强(E):只要..有电荷存在周围就.存在电场 , 电场中某位置场强:q F E =

(定义式) 2KQ E r =(真空点电荷) d

U

E =(匀强电场E 、d 共线) 叠加式E=E 1+ E 2+……(矢量合成)

4.两点间...

的电势差:U 、U AB :(注意有无下标的区别) Ed -q

W U B A B

A A

B ===

→??=-U BA =-(U B -U A ) 与零势点选取无关) 电场力功W=qu=qEd=F 电S E (与路径无关) 5.某点..

电势?描述电场能的特性:q

W 0

A →=?(相对零势点而言) 理解电场线概念、特点;常见电场的电场线分布要求熟记,

特别是等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强特点和规律

6.等势面(线)的特点,处于静电平衡导体是个等势体,其表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面(距导体远近不同的等势面的特点?),导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;表面曲率大的地方等势面越密,E 越大,称为尖端放电。应用:静电感应,静电屏蔽

7.电场概念题思路:电场力的方向?电场力做功?电势能的变化(这些问题是电学基础)

8.电容器的两种情况分析 ①始终与电源相连U 不变;

当d ↑?C ↓?Q=CU ↓?E=U/d ↓ ; 仅变s 时,E 不变。 ②充电后断电源q 不变:

当d ↑?c ↓?u=q/c ↑?E=u/d=

s

kq

4d q/c επ=不变;仅变d 时,E 不变; 9带电粒子在电场中的运动:qU=21mv 2;侧移y=202mdv 2L 'qU ,偏角tg ф=2

mdv L

'qU

二.恒定电流:

1.基本概念: I=

t

q

(定义)=

t q ?? I=nesv(微观) I=R

u =r

u '

I =

r

R +E ;R=

I

u

(定义) 2常用规律:(1)电阻定律:R=S

L

ρ

(决定) (2)部分电路欧姆定律:

?U=IR ?

(3)闭合电路欧姆定律:I = (4)路端电压: U = ε -I r= IR (5) 输出功率: = I ε-I r =

(6)电源热功率: (7) 电源效率: =

=R

R+r

(8)电功: W =QU =UIt =I 2Rt =U 2t/R (9) 电功率P==W/t =UI =U 2/R =I 2R 电热:Q =I 2Rt (10)对于纯电阻电路:W=IUt=

P=IU =R

U R I 2

2

=

(11)对于非纯电阻电路: W=IUt >

P=IU >

E=I(R+r)=u 外+u 内=u 外+Ir P 电源=uIt= +E 其它 P 电源=IE=I U +I 2

Rt

单位:J ev=1.9×10-19J 度=kwh=3.6×106

J 1u=931.5Mev 电路中串并联的特点和规律应相当熟悉

2、记住结论:

①并联电路的总电阻小于任何一条支路的电阻;

②当电路中的任何一个电阻的阻值增大时,电路的总电阻增大,反之则减小。 3、电路简化原则和方法

①原则:a 、无电流的支路除去;b 、电势相等的各点合并;c 、理想导线可任意长短;d 、理想电流表电阻为零,理想电压表电阻为无穷大;e 、电压稳定时电容器可认为断路

②方法:

a 、电流分支法:先将各节点用字母标上,判定各支路元件的电流方向(若无电流可假设在总电路两端加上电压后判定),按电流流向,自左向右将各元件,结点,分支逐一画出,加工整理即可;

b 、等势点排列法:标出节点字母,判断出各结点电势的高低(电路无电压时可先假设在总电路两端加上电压),将各节点按电势高低自左向右排列,再将各节点间的支路画出,然后加工整理即可。注意以上两种方法应结合使用。

4、滑动变阻器的几种连接方式

a 、限流连接:如图,变阻器与负载元件串联,电路中总电压为U ,此时负载Rx 的电压调节范围红为

U R R UR p

x x

~+,其中Rp 起分压作用,一般称为限流电阻,滑线变阻器的连接称为限流连接。

b 、分压连接:如图,变阻器一部分与负载并联,当滑片滑动时,两部分电阻丝的长度发生变化,对

应电阻也发生变化,根据串联电阻的分压原理,其中U AP=

U

R R R PB

AP AP

+

,当滑片P 自A 端向B 端滑动时,负载

上的电压范围为0~U ,显然比限流时调节范围大,R 起分压作用,滑动变阻器称为分压器,此连接方式为分压连接。

一般说来,当滑动变阻器的阻值范围比用电器的电阻小得多时,做分压器使用好;反之做限流器使用好。 5、含电容器的电路:分析此问题的关键是找出稳定后,电容器两端的电压。

6、电路故障分析:电路不正常工作,就是发生故障,要求掌握断路、短路造成的故障分析。

电路动态变化分析(高考的热点)各灯、表的变化情况

1程序法:局部变化?R 总?I 总?先讨论电路中不变部分(如:r)?最后讨论变化部分

局部变化↑↓?↓?↑?↑?露内总总U U I R R i

?再讨论其它

2直观法:

①任一个R 增必引起通过该电阻的电流减小,其两端电压U R 增加.(本身电流、电压)

②任一个R 增必引起与之并联支路电流I 并增加; 与之串联支路电压U 串减小(称串反并同法)

??

?↓

↑????↑↓

↑?串并并联的电阻与之串局部U I u I R 、i i i 当R=r 时,电源输出功率最大为P max =E 2

/4r 而效率只有50%,

路端电压跟负载的关系

(1)路端电压:外电路的电势降落,也就是外电路两端的电压,通常叫做路端电压。 (2)路端电压跟负载的关系

当外电阻增大时,电流减小,路端电压增大;当外电阻减小时,电流增大,路端电压减小。

定性分析:R ↑→I(=E

R +r )↓→Ir ↓→U(=E -Ir)↑

R ↓→I(=E

R +r

)↑→Ir ↑→U(=E -Ir)↓

特例: 外电路断路:R ↑→I ↓→Ir ↓→U =E 。

外电路短路:R ↓→I(=E r

)↑→Ir(=E)↑→U =0。

图象描述:路端电压U 与电流I 的关系图象是一条向下倾斜的直线。U —I 图象如图所示。

直线与纵轴的交点表示电源的电动势E ,直线的斜率的绝对值表示电源的内阻。

路端电压随电流的变化图线中注意坐标原点是否都从零开始

闭合电路中的功率

(1)闭合电路中的能量转化qE =qU 外+qU 内

在某段时间内,电能提供的电能等于内、外电路消耗的电能的总和。 电源的电动势又可理解为在电源内部移送1C 电量时,电源提供的电能。 (2)闭合电路中的功率:EI =U 外I +U 内I

?EI =I 2R +I 2r

说明电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上,转化为其他形式的能,另一部分消耗在内阻上,转化为内能。 (3)电源提供的电功率:又称之为电源的总功率。P =EI =E 2

R +r

R ↑→P ↓,R →∞时,P =0。 R ↓→P ↑,R →0时,P m =E 2

r 。

(4)外电路消耗的电功率:又称之为电源的输出功率。P =U 外I

0 0

定性分析:I =

E R +r U 外=E -Ir =RE R +r

从这两个式子可知,R 很大或R 很小时,电源的输出功率均不是最大。

定量分析:P 外=U 外I =RE 2(R +r)2=E 2(R -r)2

R +4r (当R =r 时,电源的输出功率为最大,P 外max

=E 2

4r ) 图象表述:

从P -R 图象中可知,当电源的输出功率小于最大输出功率时,对应有两个外电阻R 1、R 2时电源的输出功率相等。可以证明,R 1、R 2和r 必须满足:r =R 1R 2。

(5)内电路消耗的电功率:是指电源内电阻发热的功率。 P 内=U 内I =rE 2

(R +r)2 R ↑→P 内↓,R ↓→P 内↑。

(6)电源的效率:电源的输出功率与总功率的比值。η=

P 外P =R R +r

当外电阻R 越大时,电源的效率越高。当电源的输出功率最大时,η=50%。

三.电学实验专题

测电动势和内阻

(1)直接法:外电路断开时,用电压表测得的电压U 为电动势E ;U=E (2)通用方法:AV 法测要考虑表本身的电阻,有内外接法; ①单一组数据计算,误差较大

②应该测出多组(u ,I)值,最后算出平均值

③作图法处理数据,(u ,I)值列表,在u--I 图中描点,最后由u--I 图线求出较精确的E 和r 。 (3)特殊方法 (一)即计算法:画出各种电路图

r)(R I E r)(R I E 2211+=+= 1

22121I -I )R -(R I I E = 1

22211I -I R

I -R I r =(一个电流表和两个定值电阻)

r I u E r

I u E 2211+=+= 2

11221I -I u I -u I E =

2

11

2I -I u -u r =

(一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器)

r

R u

u E r

R u u E 22211

1+=+

= 21122121R u -R u )

R -(R u u E =

2

1122121R u -R u R )R u -(u r =(一个电压表和两个定值电阻)

(二)测电源电动势ε和内阻r 有甲、乙两种接法,如图 甲法中:所测得ε和r 都比真实值小,ε/r 测=ε测/r 真; 乙法中:ε测=ε真,且r 测= r+r A 。

(三)电源电动势ε也可用两阻值不同的电压表A 、B 测定,单独使用A 表时,读数是U A ,单独使用B 表时,读数是U B ,用A 、B 两表测量时,读数是U ,则ε=U A U B /(U A -U )。 电阻的测量

AV 法测:要考虑表本身的电阻,有内外接法;多组(u ,I)值,列表由u--I 图线求。怎样用作图法处理数据 欧姆表测:测量原理

两表笔短接后,调节R o 使电表指针满偏,得 I g =E/(r+R g +R o )

接入被测电阻R x 后通过电表的电流为 I x =E/(r+R g +R o +R x )=E/(R 中+R x

)

1 2

由于I x 与R x 对应,因此可指示被测电阻大小

使用方法:机械调零、选择量程(大到小)、欧姆调零、测量读数时注意挡位(即倍率)、拨off 挡。 注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。 电桥法测:

X R R R R 321

=1

32R R R R =?

闭s 2,调

2;

当R v 、R A 及R x 末知时,采用实验判断法:左端为定端,M 、N 端为动端。 动端分别与M 接时(I 1;u 1) ,动端与N 接时(I 2;u 2)

若I 有较大变化(即121121I I -I u u -u <)说明v 有较大电流通过,采用内接法

若u 有较大变化(即121121I I -I u u -u >)说明A 有较强的分压作用,采用内接法 测量电路( 内、外接法 )选择方法有(三) ①R x 与 R v 、R A 粗略比较 ② 计算比较法 R x 与

v

A R R 比较

③当R v 、R A 及R x 末知时,采用实验判断法: 以“供电电路”来控制“测量电路”:采用以小控大的原则

1

三、选实验试材(仪表)和电路,

按题设实验要求组装电路,画出电路图,能把实物接成实验电路,精心按排操作步骤,过程中需要测?物理量,结果表达式中各符号的含义.

(1)选量程的原则:测u I,指针超过1/2, 测电阻刻度应在中心附近. (2)方法: 先画电路图,各元件的连接方式(先串再并的连线顺序)

明确表的量程,画线连接各元件,铅笔先画,查实无误后,用钢笔填,

先画主电路,正极开始按顺序以单线连接方式将主电路元件依次串联,后把并联无件并上.

(3)注意事项:表的量程选对,正负极不能接错;导线应接在接线柱上,且不能分叉;不能用铅笔画 用伏安法测小电珠的伏安特性曲线:测量电路用外接法,供电电路用调压供电。 (4)实物图连线技术

无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好;即:先接好主电路(供电电路).

对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。

对分压电路,应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑动触头两点的电势高低,根据伏安法部分电表正负接线柱的情况,将伏安法部分接入该两点间。

实物连线的总思路 分压(滑动变阻器的下两个接线柱一定连在电源和电键的两端) 画出电路图→连滑动变阻器→

限流(一般连上一接线柱和下一接线柱)

(两种情况合上电键前都要注意滑片的正确位

电表的正负接线柱 →连接总回路: 总开关一定接在干路中 导线不能交叉 微安表改装成各种表:关健在于原理

首先要知:微安表的内阻、满偏电流、满偏电压。 采用半偏法先测出表的内阻;最后要对改装表进行较对。 (1)改为V 表:串联电阻分压原理

g g

g g g

g 1)R -(n R )u u -u (

R R

u -u R u ==?=

(n 为量程的扩大倍数)

(2)改为A 表:并联电阻分流原理

g g g

g g g g R 1

-n 1

R I -I I R )R I -I (R I =

=

?= (n 为量程的扩大倍数) (3)改为欧姆表的原理

两表笔短接后,调节R o 使电表指针满偏,得 I g =E/(r+R g +R o )

接入被测电阻R x 后通过电表的电流为 I x =E/(r+R g +R o +R x )=E/(R 中+R x )

由于I x 与R x

对应,因此可指示被测电阻大小

四.磁场

基本特性,来源, 方向(小磁针静止时极的指向,磁感线的切线方向,外部(N →S)内部(S →N)组成闭合曲线 要熟悉五种典型磁场的磁感线空间分布(正确分析解答问题的关健)

脑中要有各种磁源产生的磁感线的立体空间分布观念;会从不同的角度看、画、识 各种磁感线分布图 能够将磁感线分布的立体、空间图转化成不同方向的平面图(正视、符视、侧视、剖视图)

磁场安培右手定则:电产生磁 安培分子电流假说,磁产生的实质(磁现象电本质)奥斯特和罗兰实验 安培左手定则(与力有关) 磁通量概念一定要指明“是哪一个面积的、方向如何”且是双向标量 F

安=B I L ?推导 f 洛=q B v 建立电流的微观图景(物理模型)

从安培力F=ILBsin θ和I=neSv 推出f=qvBsin θ。 典型的比值定义 (E=

q F E=k 2r

Q ) (B=

L I F B=k 2r

I

) (u=

q w b a →q

W

0A A →=?) ( R=

I

u

R=S L ρ

) (C=

u

Q

C=d k 4s πε)

磁感强度B :由这些公式写出B 单位,单位?公式 ①B=

L I F ; ②B=S φ ; ③E=BLv ? B=Lv E ;④B=k 2

r

I

(直导体);⑤B=μNI (螺线管)

⑥qBv = m R v 2 ? R =qB mv ? B =

qR

mv

; ⑦v

v v d u

E B qE qBv d u

===?= 电学中的三个力:F 电=q E =q

d

u F 安

=B I L f 洛= q B v

注意:F 安=B I L ①、B ⊥I 时;②、B || I 时;③、B 与I 成夹角时 f 洛= q B v

①、B ⊥v 时,f 洛最大,f 洛= q B v

(f B v 三者方向两两垂直且力f 方向时刻与速度v 垂直)?导致粒子做匀速圆周运动。 ②、B || v 时,f 洛=0

?做匀速直线运动。

③、B 与v 成夹角时,(带电粒子沿一般方向射入磁场),

可把v 分解为(垂直B 分量v ⊥,此方向匀速圆周运动;平行B 分量v || ,此方向匀速直线运动。)

?合运动为等距螺旋线运动。安培力的冲量:BILΔt =m Δv

专题:带电粒子在复合场中的运动

一、复合场的分类:1、复合场:2、叠加场:

二、带电粒子在复合场电运动的基本分析

三、电场力和洛伦兹力的比较

1.在电场中的电荷,不管其运动与否,均受到电场力的作用;

而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用.

2.电场力的大小F=Eq,与电荷的运动的速度无关;

而洛伦兹力的大小f=Bqvsinα,与电荷运动的速度大小和方向均有关.

3.电场力的方向与电场的方向或相同、或相反;

而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直,又和速度方向垂直.

4.电场力既可以改变电荷运动的速度大小,也可以改变电荷运动的方向,

而洛伦兹力只能改变电荷运动的速度方向.不能改变速度大小

5.电场力可以对电荷做功,能改变电荷的动能;

而洛伦兹力不能对电荷做功,不能改变电荷的动能.

6.匀强电场中在电场力的作用下,运动电荷的偏转轨迹为抛物线;

匀强磁场中在洛伦兹力的作用下,垂直于磁场方向运动的电荷的偏转轨迹为圆弧.

四、对于重力的考虑重力考虑与否分三种情况.

五、复合场中的特殊物理模型

1.粒子速度选择器

如图所示,粒子经加速电场后得到一定的速度v0,进入正交的电场和磁场,受到的电场力与洛伦兹力方向相反,若使粒子沿直线从右边孔中出去,则有qv0B=qE,v0=E/B,若v= v0=E/B,粒子做直线运动,与粒子电量、电性、质量无关

若v<E/B,电场力大,粒子向电场力方向偏,电场力做正功,动能增加.

若v>E/B,洛伦兹力大,粒子向磁场力方向偏,电场力做负功,动能减少.

2.磁流体发电机

如图所示,由燃烧室O燃烧电离成的正、负离子(等离子体)以高速。喷入偏转磁场B中.在洛伦兹力作用下,正、负离子分别向上、下极板偏转、积累,从而在板间形成一个向下的电场.两板间形成一定的电势差.当qvB=qU/d时电势差稳定U=dvB,这就相当于一个可以对外供电的电源.

3.电磁流量计.

电磁流量计原理可解释为:如图所示,一圆形导管直径为d,用非磁性材料

制成,其中有可以导电的液体向左流动.导电液体中的自由电荷(正负离子)

在洛伦兹力作用下纵向偏转,a,b间出现电势差.当自由电荷所受电场力和洛

伦兹力平衡时,a、b间的电势差就保持稳定.

由Bqv=Eq=Uq/d,可得v=U/Bd.流量Q=Sv=πUd/4B

4.质谱仪:如图所示:组成:离子源O,加速场U,速度选择器(E,B),偏转场B2,胶片.

原理:加速场中qU=?mv2

选择器中:

2质量122B B dq

m E

=

作用:主要用于测量粒子的质量、比荷、研究同位素. 5.回旋加速器

如图所示:组成:两个D 形盒,大型电磁铁,高频振荡交变电压,两缝间可形成电压U

作用:电场用来对粒子(质子、氛核,a 粒子等)加速,磁场用来使粒子回旋从而能反复加速.高能粒子是研究微观物理的重要手段.

要求:粒子在磁场中做圆周运动的周期等于交变电源的变化周期. 关于回旋加速器的几个问题:

(1)回旋加速器中的D 形盒,它的作用是静电屏蔽,使带电粒子在圆周运动过程中只处在磁场中而不受电场的干扰,以保证粒子做匀速圆周运动‘

(2)回旋加速器中所加交变电压的频率f,与带电粒子做匀速圆周运动的频率相等:

12qB

f T m

π=

=

(3)回旋加速器最后使粒子得到的能量,可由公式222

2122K q B R E mv m

==来计算,

在粒子电量,、质量m 和磁感应强度B 一定的情况下,回旋加速器的半径R 越大,粒子的能量就越大.

五.电磁感应:.

1.法拉第电磁感应定律:电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量变化率成正比,这就是法拉第电磁感应定律。 内容:电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。

发生电磁感应现象的这部分电路就相当于电源,在电源的内部电流的方向是从低电势流向高电势。(即:由负到正) 2.[感应电动势的大小计算公式]

1) E =BLV (垂直平动切割) 2)

=???=???=??=t

s

B n t s B n t n

E φ…=?(普适公式) ε∝

t

?(法拉第电磁感应定律) 3) E= nBS ωsin (ωt+Φ);E m =nBS ω (线圈转动切割)

4)E =BL 2ω/2 (直导体绕一端转动切割) 5)*自感E 自=nΔΦ/Δt ==L

t

I

?? ( 自感 ) 3.楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量变化,这就是楞次定律。 内容:感应电流具有这样的方向,就是感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 B 感和I 感的方向判定:楞次定律(右手) 深刻理解“阻碍”两字的含义(I 感的B 是阻碍产生I 感的原因) B

原方向?;B 原?变化(原方向是增还是减);I 感方向?才能阻碍变化;再由I 感方向确定B 感方向。

楞次定律的多种表述

①从磁通量变化的角度:感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

②从导体和磁场的相对运动:导体和磁体发生相对运动时,感应电流的磁场总是阻碍相对运动。 ③从感应电流的磁场和原磁场:感应电流的磁场总是阻碍原磁场的变化。(增反、减同) ④楞次定律的特例──右手定则

在应用中常见两种情况:一是磁场不变,导体回路相对磁场运动;二是导体回路不动,磁场发生变化。

磁通量的变化与相对运动具有等效性:磁通量增加相当于导体回路与磁场接近,磁通量减少相当于导体回路与磁场远离。因此,

从导体回路和磁场相对运动的角度来看,感应电流的磁场总要阻碍相对运动;

从穿过导体回路的磁通量变化的角度来看,感应电流的磁场总要阻碍磁通量的变化。 能量守恒表述:I 感效果总要反抗产生感应电流的原因

电磁感应现象中的动态分析,就是分析导体的受力和运动情况之间的动态关系。

一般可归纳为:导体组成的闭合电路中磁通量发生变化?导体中产生感应电流?导体受安培力作用? 导体所受合力随之变化?导体的加速度变化?其速度随之变化?感应电流也随之变化 周而复始地循环,最后加速度小致零(速度将达到最大)导体将以此最大速度做匀速直线运动 “阻碍”和“变化”的含义

感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化,而不是阻碍引起感应电流的磁场。因此,不能认为感应电流的磁场的方向和引起感应电流的磁场方向相反。

磁通量变化

感应电流

感应电流的磁场

4.电磁感应与力学综合

方法:从运动和力的关系着手,运用牛顿第二定律

(1)基本思路:

(2)注意安培力的特点:

(3)纯力学问题中只有重力、弹力、摩擦力,电磁感应中多一个安培力,安培力随速度变化,部分弹力及相应的摩擦力也随之而变,导致物体的运动状态发生变化,在分析问题时要注意上述联系. 5.电磁感应与动量、能量的综合

方法:

(2)从受力角度着手,运用牛顿运动定律及运动学公式

变化过程是:导线受力做切割磁力线运动,从而产生感应电动势,继而产生感应电流,这样就出现与外力方向相反的安培力作用,于是导线做加速度越来越小的变加速直线运动,运动过程中速度v 变,电动势BLv 也变,安培力BIL 亦变,当安培力与外力大小相等时,加速度为零,此时物体就达到最大速度.

(2)从动量角度着手,运用动量定理或动量守恒定律

①应用动量定理可以由动量变化来求解变力的冲量,如在导体棒做非匀变速运动的问题中,应用动量定理可以解决牛顿运动定律不易解答的问题.

②在相互平行的水平轨道间的双棒做切割磁感线运动时,由于这两根导体棒所受的安培力等大反向,合外力为零,若不受其他外力,两导体棒的总动量守恒.解决此类问题往往要应用动量守恒定律.

(3)从能量转化和守恒着手,运用动能定律或能量守恒定律

①基本思路:受力分析→弄清哪些力做功,正功还是负功→明确有哪些形式的能量参与转化,哪增哪减→由动能定理或能量守恒定律列方程求解.

??????

安培力做负功?????电流做功

6.电磁感应与电路综合

方法:在电磁感应现象中,切割磁感线的导体或磁通量发生变化的回路相当于电源.解决电磁感应与电路综合问题的基本思路是:

(1)明确哪部分相当于电源,由法拉第电磁感应定律和楞次定律确定感应电动势的大小和方向. (2)画出等效电路图.

(3)运用闭合电路欧姆定律.串并联电路的性质求解未知物理量.

产生 产生

阻碍

功能关系:电磁感应现象的实质是不同形式能量的转化过程。因此从功和能的观点入手,

交变电流 电磁场

交变电流(1)中性面线圈平面与磁感线垂直的位置,或瞬时感应电动势为零的位置。

中性面的特点:a .线圈处于中性面位置时,穿过线圈的磁通量Φ最大,但

Φ

t

??=0; 产生:矩形线圈在匀强磁场中绕与磁场垂直的轴匀速转动。 变化规律e =NBS ωsin ωt =E m sin ωt ;i =I m sin ωt ;(中性面...位置开始计时),最大值E m =NBS ω 四值:①瞬时值②最大值③有效值电流的热效应规定的;对于正弦式交流U 0.707U m ④平均值

不对称方波:2

I I I 2221+=

不对称的正弦波 2

I I I 2

m22m1+= 求某段时间内通过导线横截面的电荷量Q =I Δt=εΔt/R =ΔΦ/R

我国用的交变电流,周期是0.02s ,频率是50Hz ,电流方向每秒改变100次。 瞬时表达式:e =e=2202sin100πt=311sin 100πt =311sin 314t 线圈作用是“通直流,阻交流;通低频,阻高频”. 电容的作用是“通交流、隔直流;通高频、阻低频”.

高中物理电学实验专题总结

高中物理电学实验专题 知识点回顾 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线: 二、电流表和电压表的改装: 三、测定电源电动势和内阻: 四、测定金属电阻和电阻率: 五、器材选择: 六、电路纠错: 七、示波器的使用: 八、用多用电表探索黑箱内的电学元件 九、传感器 知识点和考点 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线 原理:欧姆定律IR U= 处理方法:内接和外接(都有误差) 例1、某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。图Array 为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实 验室备有下列器材:

①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 。(以上均填器材代号) ②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。 ③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点? 相同点: , 不同点: 。 二、电压表和电流表 (1)电流表原理和主要参数 电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有,表头内阻R g :即电流表线圈的电阻;满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g =I g R g (2)半偏法测电流表内阻Rg : 方法:合上S1,调整R 的阻值,使电转到满流表指针刻度 再合上开关S2,调整R ′的阻值(不可再改变R ),使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半,可以认为Rg = R ′。 条件: 当 R 比R ′大很多 (3)电流表改装成电压表 方法:串联一个分压电阻 R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n = g U U ,则根据分压原理,需串联的电阻值 g g g R R n R U U R )1(-== ,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。

(完整版)高中物理电学知识归纳

高中物理电学知识归纳 一、静电场: 静电场:概念、规律特别多,注意理解及各规律的适用条件;电荷守恒定律,库仑定律 1.电荷守恒定律:元电荷19 1.610e C -=? 2.库仑定律:2Qq F K r = 条件:真空中、点电荷;静电力常量k=9×109Nm 2/C 2 三个自由点电荷的平衡问题:“三点共线,两同夹异,两大夹小” 中间电荷量较小且靠近两边中电量较小的;313221q q q q q q =+ 常见电场的电场线分布熟记,特别是孤立正、负电荷,等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强分布,电场线的特点及作用. 3.力的特性(E):只要有电荷存在周围就存在电场 ,电场中某位置场强: q F E = (定义式)2KQ E r =(真空点电荷) d U E = (匀强电场E 、d 共线) 4.两点间的电势差:U 、U AB :(有无下标的区别) 静电力做功U 是(电能?其它形式的能) 电动势E 是(其它形式的能?电能) Ed -q W U B A B A A B === →??=-U BA =-(U B -U A )与零势点选取无关) 电场力功W=qu=qEd=F 电S E (与路径无关) 5.某点电势?描述电场能的特性:q W 0 A →= ?(相对零势点而言) 理解电场线概念、特点;常见电场的电场线分布要求熟记, 特别是等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强特点和规律 6.等势面(线)的特点,处于静电平衡导体是个等势体,其表面是个等势面,导体外表面附近的电场 线垂直于导体表面(距导体远近不同的等势面的特点?),导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;表面曲率大的地方等势面越密,E 越大,称为尖端放电。应用: 静电感应,静电屏蔽 7.电场概念题思路:电场力的方向?电场力做功?电势能的变化(这些问题是电学基础) 8.电容器的两种情况分析 始终与电源相连U 不变;当d 增?C 减?Q=CU 减?E=U/d 减 仅变s 时,E 不变。 充电后断电源q 不变:当d 增?c 减?u=q/c 增?E=u/d= s kq 4d q/c επ=不变,仅变d 时,E 不变; 9带电粒子在电场中的运动qU=21mv 2 ;侧移y=202mdv 2L 'qU ,偏角tg ф=2 mdv L 'qU ① 加速 2mv 2 1 qEd qu W = ==加 m 2qu v 加= ②偏转(类平抛)平行E 方向:L=v o t

高中物理电学实验

高中物理电学实验 高中物理电学实验是物理实验高考的重点,是高考的必考内容。电学实验共有6个,可归纳为四二三,即知道四种测量电路(描绘小灯泡的伏安特性曲线及分压电路、伏安法测电阻电路、半偏法测电表内阻和电表的校对电路、测定电源电动势和内阻电路),会画二种曲线(电阻或小灯泡的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线),掌握三类仪器(多用电表、螺旋测微器和游标卡尺、电压表电流表电阻箱等)的读数 2.在半偏法测电流表内阻实验中,串联在电路中的可变电阻R应选择最大阻值远大于电流 表内阻的滑动变阻器,在能够满足电流表满偏的条件下,电源电动势尽可能选择大的测量误 差小。选择电源电动势的方法是:滑动变阻器的最大阻值与电流表满偏电流的乘积等于或稍 大于电源电动势。半偏法测电流表内阻实验中,当闭合与电流表并联支路中的电键时,电路 中总电阻减小,电流增大,调节电阻箱的电阻值使电流表半偏,与电流表并联的电阻箱R1 中电流将大于电流表中的半偏电流,R1小于电流表内阻r g,所以测量值R1与r g的真实值相 比偏小。电表的校对电路由于需要从零刻度开始校对,所以采用分压电路。 3. 测定电源电动势和内阻实验采用电流表和电压表测出外电路的几组电流和电压值, 为了消除偶然误差,一般采用图像法处理实验数据。由闭合电路欧姆定律可知电源路端电压 U=E—Ir,电源的伏安特性曲线应该是一直线,所以将图像中数据点连线时一定要画成直线, 直线与纵轴(U轴)的交点纵坐标值等于电源电动势,图线斜率的绝对值等于电源内阻。 4. 多用电表是一种可以用来测量电流、电压、电阻等的磁电式测量仪表,直流电流档、 电压档刻度是均匀的。多用电表欧姆档(欧姆表)是根据闭合电路欧姆定律制成的,由于电 流I与待测电阻R是非线性关系,且电流为零时电阻值为无限大,所以多用电表欧姆档(欧 姆表)的刻度不均匀,且电流零刻度处对应电阻值为无限大,电流满偏处对应电阻值为零。 用多用电表欧姆档(欧姆表)测量电阻时首先要选档、调零,将电阻从电路中断开然后测量。

高中物理电学知识总结24947

高中物理电学知识总结 第一单元库仑定律电场强度 一:电荷库仑定律 1、自然界存在两种电荷:和。 2、元电荷:电荷量为1.6×10-19C电荷,叫。 3、电荷守恒定律:电荷既不能被,也不能被,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分。 4、库仑定律: ①内容:在真空中的两个点电荷的作用力跟它们的电量的乘积成,跟它们之间距离的平方成,作用力的方向在它们的边线上。 ②公式:,其中k=9×109Nm2/C2,叫静电力常量。 ③适用条件:。 ④点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的对相互作用力的影响可以忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。与带电体本身大小无关。 二:电场电场强度 1、电场:带电体周围存在的一种特殊物质,(其特殊性表现在不是由分子原子组成的,看不见摸不着),是电荷间的媒介,电场是客观存在的,电场具有的特性和的特性。电场的基本特性之一,是对放入其中的电荷有的作用。 2、电场强度E:在电场中放入一个试探电荷q,它所受到的电场力F跟它所带电量的比值叫做这个位置上的电场强度。定义式:,单位。场强是量,规定电场强度E的方向为所受的电场力的方向。负电荷所受电场力方向则与场强E的方向。 注意:E与试探电荷的电量关,与它所受的电场力也关。由决定。 三:电场线匀强电场 1、电场线: 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的表示该点的场强方向,曲线的表示电场的强弱。 2、电场线的特点: ①电场线是为了形象地描述而假想的、实际上不存在的。 ②始于(或无穷远),终于(或无穷远),不。 ③任意两条电场线都不。如果平行则等距,不会平行而不等距。 ④电场线的疏密表示表示,某点的切线方向表示该点的。它不表示电荷在电场中的运动轨迹。尽管二者可能是重合的,那也是一种巧合,不是应有的规律。 ⑤沿电场线方向,电势。电场线从高等势面(线)指向低等势面(线)。 3、要熟悉以下几种典型电场的电场线分布:①孤立正负点电荷;②等量异种点电荷; ③等量同种点电荷;④匀强电场;⑤带等量异种电荷的平行金属板间的电场。 4、正负点电荷Q在真空中形成的电场是非匀强电场,场强的计算公式是。 5、匀强电场:场强方向处处,场强大小处处的区域称为匀强电场。匀强电场的电场

高中物理电磁学和光学知识点公式总结大全

高中物理电磁学知识点公式总结大全 来源:网络作者:佚名点击:1524次 高中物理电磁学知识点公式总结大全 一、静电学 1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力 ,, 由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律。 2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场 , 导体表面电场方向与表面垂直。电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。 平行板间的电场 3.点电荷或均匀带电球体间之电位能。本式以以无限远为零位面。 4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位。 导体内部为等电位。接地之导体电位恒为零。 电位为零之处,电场未必等于零。电场为零之处,电位未必等于零。 均匀电场内,相距d之两点电位差。故平行板间的电位差。 5.电容,为储存电荷的组件,C越大,则固定电位差下可储存的电荷量就越大。电容本身为电中性,两极上各储存了+q与-q的电荷。电容同时储存电能,。 a.球状导体的电容,本电容之另一极在无限远,带有电荷-q。 b.平行板电容。故欲加大电容之值,必须增大极板面积A,减少板间距离d,或改变板间的介电质使k变小。 二、感应电动势与电磁波 1.法拉地定律:感应电动势。注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。 感应电动势造成的感应电流之方向,会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。 2.长度的导线以速度v前进切割磁力线时,导线两端两端的感应电动势。若v、B、互相垂直,则 3.法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法,也就是发电机的基本原理。以频率f 转动的发电机输出的电动势,最大感应电动势。 变压器,用来改变交流电之电压,通以直流电时输出端无电位差。 ,又理想变压器不会消耗能量,由能量守恒,故 4.十九世纪中马克士威整理电磁学,得到四大公式,分别为 a.电场的高斯定律 b.法拉地定律 c.磁场的高斯定律 d.安培定律 马克士威由法拉地定律中变动磁场会产生电场的概念,修正了安培定律,使得变动的电场会产生磁场。e.马克士威修正后的安培定律为 a.、 b.、 c.和修正后的e.称为马克士威方程式,为电磁学的基本方程式。由马克士威方程式,预测了电磁波的存在,且其传播速度。 。十九世纪末,由赫兹发现了电磁波的存在。 劳仑兹力。 右手定则:右手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中,若磁力线垂直进入手心(当磁感线为直线时,相当于手心面向N极),大拇指指向导线运动方向,则四指所指方向

高中物理电学实验

高中电学实验第一讲:电阻的测量方法及原理 一、伏安法测电阻 1、电路原理 “伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一种方法。 电路图如图一所示。 如果电表为理想电表,即 R V=∞,R A=0用图一(甲)和图一(乙)两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表,电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢? 若将图一(甲)所示电路称电流表外接法,(乙)所示电路为电流表内接法,则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字:“大内小外”。 2、误差分析 (1)、电流表外接法

由于电表为非理想电表,考虑电表的内阻,等效电路如图二所示,电压表的测量值 U 为ab间电压,电流表的测量值为干路电流,是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,故:R测 = U/I = Rab = (Rv∥R)= (Rv×R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值) 可以看出,此时 R测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用,其相对误差为δ外= ΔR/R = (R-R测)/R = R/(Rv+R) ( 2)、电流表内接法 其等效电路如图三所示,电流表的测量值为流过待测电阻和 电流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和, 故:R测 = U/I = RA+R > R 此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用,其相对误差为: δ内= ΔR/R = (R测-R)/R = RA/R 综上所述,当采用电流表内接法时,测量值大于真实值,即" 大内";当采用电流表外接法时,测量值小于真实值,即“小外”。 3、电路的选择 (一)比值比较法

高中高二物理电学公式大全

高中物理电学公式总结 一.电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷: 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中) 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式) 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 5.匀强电场的场强E=U AB/d 6.电场力:F=qE 7.电势与电势差:U AB=φA-φB,U AB=W AB/q=-ΔE AB/q 8.电场力做功:W AB=qU AB=Eqd 9.电势能:E A=qφA 10.电势能的变化ΔE AB=E B-E A 11.电场力做功与电势能变化ΔE AB=-W AB=-qU AB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式,计算式) 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd 14.带电粒子在电场中的加速(V o=0):W=ΔE K或qU=mV t2/2,V t=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L=V o t(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m 二、恒定电流 1.电流强度:I=q/t 2.欧姆定律:I=U/R 3.电阻、电阻定律:R=ρL/S

4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR 5.电功与电功率:W=UIt,P=UI 6.焦耳定律:Q=I2Rt 7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P 出/P总 9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成 反比) 电阻关系(串同并反) 10.欧姆表测电阻(1)电路组成(2)测量原理(3)使用方法(4)注意事项 11.伏安法测电阻电流表内接法:电流表外接法: 三、磁场 1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单 位:(T),1T=1N/A 2.安培力F=BIL; 3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪 4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动 情况(掌握两种):(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹 力的作用,做匀速直线运动V=V0 (2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动, 四、电磁感应 1.感应电动势的大小计算公式: 1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电 磁感应定律, 2)E=BLV垂(切割磁感线运动) 3)E m=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) 4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) 2.磁通量Φ=BS

高中物理电学实验专题(经典)

电学实验(经典) 实验设计的基本思路 (一)电学实验中所用到的基本知识 电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为: Ir U E I U R +== ,。 可见,对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。 1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 (1)正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 (2)安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 (3)方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 (4)精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: (1)选择电表:首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。 (2)选择滑动变阻器:注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。 (3)应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。

高中物理电学公式大全

高中物理电学公式总结大全 一.电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷: 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中) 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式) 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 5.匀强电场的场强E=U AB/d 6.电场力:F=qE 7.电势与电势差:U AB=φA-φB,U AB=W AB/q=-ΔE AB/q 8.电场力做功:W AB=qU AB=Eqd 9.电势能:E A=qφA 10.电势能的变化ΔE AB=E B-E A 11.电场力做功与电势能变化ΔE AB=-W AB=-qU AB (电势能的增量等于电场力做功的负值)0 12.电容C=Q/U(定义式,计算式) 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd 14.带电粒子在电场中的加速 (V o=0):W=ΔE K或qU=mV t2/2,V t=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L=V o t(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m 二、恒定电流 1.电流强度:I=q/t 2.欧姆定律:I=U/R 3.电阻、电阻定律:R=ρL/S 4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR 5.电功与电功率:W=UIt,P=UI 6.焦耳定律:Q=I2Rt 7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总

高中物理电学实验总结

电学实验:1.描绘小灯泡的伏安特性曲线 2.改表 3.伏安法测电阻 4.测电阻率(游标卡尺、螺旋测微器的使用) 5.测电池的阻与电动势 一. 基本电路 1. 滑动变阻器的分压、限流接法: 分压与限流的选择依据: 1) 题目中明确要求待测电阻两端的电压U ,通过待测电阻的电流I 从零开始连续可调 2) 若用限流式接法,电路中的最小电流仍大于某个串连在电路中的用电器(比如安培 表)的额定电流(或最大量程),则必须用分压式接法。 3) ·待测电阻Rx 与变阻器R 相比过大,这时,我们可以认为如果采用限流式,变阻器 电阻的改变对电路的影响十分微弱,从而起不到改变电流的作用。 ·与之相反,如果待测电阻Rx 与变阻器R 相比过小,则应采用限流式。 有些题目中采用试触的办法来判断。如果电流表变化较大(这里的变化指的事变化率),说明电压表分压作用明显,说明待测电阻阻值和电压表接近,说明是大电阻。反之,如果电压表变化明显,说明电流表分流作用明显,说明待测电阻是小电阻。 2. 电流表的接与外接 原因:大电阻接,测安培表(电阻小)的分压效果不明显,小电阻用外接,则电压表(阻值很大)的分流效果不明显 ·当待测电阻R x V A R R 时,视Rx 为大电阻,应选用接法;当R x =V A R R 时,两种接法均可。

二.实验器材的选择 标准:安全(这里所指的应该是用电器的最值,而不是电源与元件的)、达到要求 顺序:电源----电压表----电流表----变阻器 ·电源:不超过最大即可 ·电表:如果示数不超过量程的1/3,则选用较小的 ·滑动变阻器:安全、确定围是否足够,参考电路(分压与限流对其要求不同) 分压式: 如图1所示,在滑动变阻器分压式接法中待测部分电压随滑动变阻器调节滑动距离变化图像,图中的k表示滑动变阻器总阻值与待测电阻的比例。 从图中可以看出当滑动变阻器与待测电阻的比值越大时,滑动变阻器先移动较长距离时待测电阻电压变化较小,而后移动很小距离时待测电阻电压却急剧上升,这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的;而当滑动变阻器与待测电阻的比值越小,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性关系。 因此,分压式电路中滑动变阻器的阻值应选用阻值较小的(小于待测电阻)。 2、限流式接法中应选择阻值与待测电路电阻接近的滑动变阻器 如图2所示,在滑动变阻器限流式接法中待测部分电压随滑动变阻器调节滑动距离变化图像,图中的k表示滑动变阻器总阻值与待测电阻的比例。 从图2中可以看出:滑动变阻器与待测电阻比值越小,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性变化,但电压变化幅度却很小,不便于取多组有明显差别的数据多次测量;而当滑动变阻器与待测电阻比值越大时,虽然待测电阻上的电压变化幅度很大,但滑动变阻器先移动较长距离电压变化幅度较小,而后移动很小距离电压却急剧上升,这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的;而当滑动变阻器与待测电阻阻值相接近时,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化接近线性关系,且待测电阻上的电压变化幅度较大。 因此,限流式电路中滑动变阻器的阻值应选用阻值与待测电阻相接近的。

高中物理电学实验习题大全(含答案)

电学实验 测定金属的电阻率 1.在“测定金属的电阻率”的实验中,所测金属丝的电阻大约为5,先用伏安法测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。用米尺测出该金属丝的长度L,用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。 (1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。 (2)实验时,取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材: A.电压表0~3 V,内阻10 k B.电压表0~15 V,内阻50 k C.电流表0~0.6A,内阻0.05 D.电流表0~3 A,内阻0.01 E.滑动变阻器,0~10 F.滑动变阻器,0~100 ①要较准确地测出该金属丝的电阻值,电压表应选_______________,电流表应选______________,滑动变阻器选_____________(填序号)。 ②实验中,某同学的实物接线如图所示,请指出该实物接线中的两处明显错误。 错误l:_____________________________;

错误2:_____________________________。 2.为了测量某根金属丝的电阻率,根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步进行测量: (1)直径测量:该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间,测量结果如图,由图可知,该金属丝的直径d= 。 (2)欧姆表粗测电阻,他先选择欧姆×10档,测量结果如图所示,为了使读数更精确些,还需进行的步骤是。 A.换为×1档,重新测量 B.换为×100档,重新测量 C.换为×1档,先欧姆调零再测量 D.换为×100档,先欧姆调零再测量 (3)伏安法测电阻,实验室提供的滑变阻值为0~20Ω,电流表0~0.6A(内阻约0.5Ω),电压表0~3V(内阻约5kΩ),为了测量电阻误差较小,且电路便于调节,下列备选电路中,应该选择。 3.在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图(a)所示.闭合开关后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):

高中物理电学知识归纳

高中物理复习---电学知识归纳 一、静电场: 静电场:概念、规律特别多,注意理解及各规律的适用条件;电荷守恒定律,库仑定律 1.电荷守恒定律:元电荷 2.库仑定律:条件:真空中、点电荷;静电力常量k=9×109Nm 2/C 2 三个自由点电荷的平衡问题:“三点共线,两同夹异,两大夹小” 中间电荷量较小且靠近两边中电量较小的; 常见电场的电场线分布熟记,特别是孤立正、负电荷,等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强分布,电场线的特点及作用. 3.力的特性(E):只要有电荷存在周围就存在电场,电场中某位置场强: (定义式)(真空点电荷)(匀强电场E 、d 共线) 4.两点间的电势差:U 、U AB :(有无下标的区别) 静电力做功U 是(电能其它形式的能)电动势E 是(其它形式的能电能) 191.610e C -=?2 Qq F K r =3 13221q q q q q q =+q F E = 2 KQ E r =d U E =??

=-U BA =-(U B -U A )与零势点选取无关) 电场力功W=qu=qEd=F 电S E (与路径无关) 5.某点电势描述电场能的特性:(相对零势点而言) 理解电场线概念、特点;常见电场的电场线分布要求熟记, 特别是等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强特点和规律 6.等势面(线)的特点,处于静电平衡导体是个等势体,其表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面(距导体远近不同的等势面的特点?),导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;表面曲率大的地方等势面越密,E 越大,称为尖端放电。应用:静电感应,静电屏蔽 7.电场概念题思路:电场力的方向电场力做功电势能的变化(这些问题是电学基础) 8.电容器的两种情况分析 始终与电源相连U 不变;当d 增C 减Q=CU 减E=U/d 减仅变s 时,E 不变。 充电后断电源q 不变:当d 增c 减u=q/c 增E=u/d= 不变,仅变d 时,E 不变; 9带电粒子在电场中的运动qU=mv 2 ;侧移 y=,偏角tg Ed -q W U B A B A A B === →???q W 0 A →= ?????????s kq 4d q/c επ=2 1 2 2 mdv 2L 'qU

高中物理电学公式汇总

2019高中物理电学公式汇总 高中物理电学公式 高中物理恒定电流公式 1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)} 2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)} 3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)} 4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U 外{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}; 5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流 (A),t:时间(s),P:电功率(W)}; 6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}; 7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R; 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率} 9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比) 电阻关系(串同并反) R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+

电流关系I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+ 电压关系U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3 功率分配P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+ 10.欧姆表测电阻:(1)电路组成(2)测量原理 两表笔短接后,调节R0使电表指针满偏,得Ig=E/(r+Rg+R0);接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+R0+Rx)=E/(R中+Rx);由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小 (3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。 (4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。 11.伏安法测电阻 电流表内接法:电压表示数:U=UR+UA;电流表外接法:电流表示数:I=IR+IV RX的测量值=U/I=(UA+UR)/R=RA+RX>R真;RX的测量值 =U/I=UR/(IR+IV)=RVRX/(RV+R)>RA [或Rx>(RARV)1/2];选用电路条件 Rx<RX

高中物理电学实验专题知识讲解

物理电学实验专题 一、伏安法测电阻及拓展 1.下表中选出适当的器材,试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。要求方法简捷,R X 两端电压能从0开始变化,要求有尽可能高的精确度。 电流表A 1:量程1mA 内阻约50Ω; 电流表A 2:量程300A μ 内阻约300Ω 电流表A 3:量程100A μ 内阻约500Ω;电压表V 1:量程10V 内阻约15K Ω 固定电阻:R 0=9990Ω; 电流表G :I g =300A μ、R g =10Ω。 滑动变阻器R 1: 阻值约50Ω;额定电流为1A 滑动变阻器R 2: 阻值约100K Ω 额定电流为0.001A 电池组:E=3V ;内阻小但不可忽略; 开关,导线若干 2. 两块电压表测电阻 用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω): 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ; 电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω; 滑线变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干。 (1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的3 1 ,试画出测量电阻R x 的 一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。 (2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 (3)若电压表V 1的读数用U 1表示,电压表V 2的读数用U 2表示,则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x =_________________。 3. 两块电流表测电阻 从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,器材代号 规格 电流表(A 1) 量程100mA ,内阻r 1待测(约40Ω) 电流表(A 2) 量程500uA ,内阻r 2=750Ω 电压表(V ) 量程10V ,内阻r 3=10k Ω 电阻(R 1) 阻值约100Ω,作保护电阻用 滑动变阻器(R 2) 总阻值约50Ω 电池(E ) 电动势1.5V ,内阻很小 开关(K ) 导线若干 (2)若选测量数据中的一组来计算r 1,则所用的表达式r 1=________________,式中各符号的意义是____________________________________。 4.现有实验器材如下: 电池E ,电动势约10V ,内阻约1Ω 电流表A 1,量程300mA ,内阻r 1约为5Ω 电流表A 2,量程10A ,内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3,量程250mA ,内阻r 3约为5Ω 电阻箱R 0,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1,最大阻值100Ω,开关及导线若干 要求用图1所示电路测定图中电流表A 的内阻 (1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测定其电阻? (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,简要写出按电路图的主要连接方法. A A ′ R 1 R 0

(完整版)高中物理电磁学知识点

二、电磁学 (一)电场 1、库仑力:2 2 1r q q k F = (适用条件:真空中点电荷) k = 9.0×109 N ·m 2/ c 2 静电力恒量 电场力:F = E q (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反) 2、电场强度: 电场强度是表示电场强弱的物理量。 定义式: q F E = 单位: N / C 点电荷电场场强 r Q k E = 匀强电场场强 d U E = 3、电势,电势能: q E A 电=?,A q E ?=电 顺着电场线方向,电势越来越低。 4、电势差U ,又称电压 q W U = U AB = φA -φB 5、电场力做功和电势差的关系: W AB = q U AB 6、粒子通过加速电场: 22 1mv qU = 7、粒子通过偏转电场的偏转量: 2 02 2022212121V L md qU V L m qE at y = == 粒子通过偏转电场的偏转角 20 mdv qUL v v tg x y = = θ 8、电容器的电容: c Q U = 电容器的带电量: Q=cU 平行板电容器的电容: kd S c πε4= 电压不变 电量不变

(二)直流电路 1、电流强度的定义:I = 微观式:I=nevs (n 是单位体积电子个数,) 2、电阻定律: 电阻率ρ:只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关。 单位:Ω·m 3、串联电路总电阻: R=R 1+R 2+R 3 电压分配 2 12 1R R U U =,U R R R U 2 11 1 += 功率分配 2 12 1R R P P =,P R R R P 2 11 1+= 4、并联电路总电阻: 3 2 1 1111R R R R ++= (并联的总电阻比任何一个分电阻小) 两个电阻并联 2 121R R R R R += 并联电路电流分配 122 1 I R I R =,I 1= I R R R 2 12 + 并联电路功率分配 1 22 1R R P P =,P R R R P 2 12 1+= 5、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律: 变形:U=IR (2)闭合电路欧姆定律:I = r R E + Ir U E += E r 路端电压:U = E -I r= IR 输出功率: = IE -I r = (R = r 输出功率最大) R 电源热功率: 电源效率: =E U = R R+r 6、电功和电功率: 电功:W=IUt 焦耳定律(电热)Q= 电功率 P=IU 纯电阻电路:W=IUt= P=IU 非纯电阻电路:W=IUt > P=IU > S l R ρ=

高中物理电学知识总结复习课程

电学部分————静电场 一 静电场:(概念、规律特别多,注意理解及各规律的适用条件;电荷守恒定律,库仑定律) 1.电荷守恒定律:元电荷19 1.610e C -=? 2.库仑定律:2Qq F K r = 条件:真空中、点电荷;静电力常量k=9×109Nm 2/C 2 三个自由点电荷的平衡问题:“三点共线,两同夹异,两大夹小” 中间电荷量较小且靠近两边中电量较小的;313221q q q q q q =+ 常见电场的电场线分布熟记,特别是孤立正、负电荷,等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强分布,电场线的特点及作用. 3.力的特性—场强(E):只要..有电荷存在周围就. 存在电场 , 电场中某位置场强: q F E =(定义式) 2KQ E r =(真空点电荷) d U E =(匀强电场E 、d 共线) 叠加式E=E 1+ E 2+……(矢量合成) 4.两点间... 的电势差:U 、U AB :(注意有无下标的区别) Ed -q W U B A B A A B === →??=-U BA =-(U B -U A ) 与零势点选取无关) 电场力功W=qu=qEd=F 电S E (与路径无关) 5.某点.. 电势?描述电场能的特性:q W 0 A →=?(相对零势点而言) 理解电场线概念、特点;常见电场的电场线分布要求熟记, 特别是等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强特点和规律 6.等势面(线)的特点,处于静电平衡导体是个等势体,其表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面(距导体远近不同的等势面的特点?),导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;表面曲率大的地方等势面越密,E 越大,称为尖端放电。应用:静电感应,静电屏蔽 7.电场概念题思路:电场力的方向?电场力做功?电势能的变化(这些问题是电学基础) 8.电容器的两种情况分析

高中物理电学公式归纳整理

高中物理电学公式归纳整理 电力是我们生活中必不可缺的一部分,电学也是很难学的,下面是整理的高中物理电学公式归纳整理,希望大家喜欢。 高中物理电学公式归纳整理 1. I=U/R(欧姆定律:导体中的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比) 2. I=I1=I2=…=In (串联电路中电流的特点:电流处处相等) 3. U=U1+U2+…+Un (串联电路中电压的特点:串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和) 4. I=I1+I2+…+In (并联电路中电流的特点:干路上的电流等于各支路电流之和) 5. U=U1=U2=…=Un (并联电路中电压的特点:各支路两端电压相等.都等于电源电压) 6. R=R1+R2+…+Rn (串联电路中电阻的特点:总电阻等于各部分电路电阻之和) 7. 1/R=1/R1+1/R2+…+1/Rn (并联电路中电阻的特点:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和)

8. R并= R/n(n个相同电阻并联时求总电阻的公式) 9. R串=nR (n个相同电阻串联时求总电阻的公式) 10. U1:U2=R1:R2 (串联电路中电压与电阻的关系:电压之比等于它们所对应的电阻之比) 11. I1:I2=R2:R1 (并联电路中电流与电阻的关系:电流之比等于它们所对应的电阻的反比) 12.P=UI (经验式,适合于任何电路) 13.P=W/t (定义式,适合于任何电路) 14.Q=I2Rt (焦耳定律,适合于任何电路) 15.P=P1+P2+…+Pn (适合于任何电路) 16.W=UIt (经验式,适合于任何电路) 17.P=I2R (复合公式,只适合于纯电阻电路) 18.P=U2/R (复合公式,只适合于纯电阻电路) 19.W=Q (经验式,只适合于纯电阻电路.其中W是电流流过导体所做的功,Q是电流流过导体产生的热) 20.W=I2Rt (复合公式,只适合于纯电阻电路) 21.W=U2t/R (复合公式,只适合于纯电阻电路)

高中物理电磁学知识点梳理2

高中物理知识点梳理 电磁学部分: 1、基本概念: 电场、电荷、点电荷、电荷量、电场力(静电力、库仑力)、电场强度、电场线、匀强电场、电势、电势差、电势能、电功、等势面、静电屏蔽、电容器、电容、电流强度、电压、电阻、电阻率、电热、电功率、热功率、纯电阻电路、非纯电阻电路、电动势、内电压、路端电压、内电阻、磁场、磁感应强度、安培力、洛伦兹力、磁感线、电磁感应现象、磁通量、感应电动势、自感现象、自感电动势、正弦交流电的周期、频率、瞬时值、最大值、有效值、感抗、容抗、电磁场、电磁波的周期、频率、波长、波速 2、基本规律: 电量平分原理(电荷守恒) 库伦定律(注意条件、比较-两个近距离的带电球体间的电场力) 电场强度的三个表达式及其适用条件(定义式、点电荷电场、匀强电场) 电场力做功的特点及与电势能变化的关系 电容的定义式及平行板电容器的决定式 部分电路欧姆定律(适用条件) 电阻定律 串并联电路的基本特点(总电阻;电流、电压、电功率及其分配关系) 焦耳定律、电功(电功率)三个表达式的适用范围 闭合电路欧姆定律 基本电路的动态分析(串反并同) 电场线(磁感线)的特点 等量同种(异种)电荷连线及中垂线上的场强和电势的分布特点 常见电场(磁场)的电场线(磁感线)形状(点电荷电场、等量同种电荷电场、等量异种电荷电场、点电荷与带电金属板间的电场、匀强电场、条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、环形电流、通电螺线管) 电源的三个功率(总功率、损耗功率、输出功率;电源输出功率的最大值、效率) 电动机的三个功率(输入功率、损耗功率、输出功率) 电阻的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线(图像及其应用;注意点、线、面、斜率、截

高中物理电学公式大全

高中物理电学公式大全 高中物理电场公式 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109Nm2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量} 5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB 两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=W AB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功:W AB=qUAB=Eqd{W AB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)} 9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}

10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B 位置时电势能的差值} 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-W AB=-QuAb (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ε:介电常数) 14.带电粒子在电场中的加速(V0=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平抛运动;垂直电场方向:匀速直线运动L=V0t,平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2, a=F/m=qE/m 高中物理恒定电流公式 1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)} 2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)} 3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)} 4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U

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