人教版高中物理选修3-1第二章 知识点归纳及专题练习.docx
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物理选修3-1 知识总结第一章 第1节 电荷及其守恒定律一、电荷守恒定律表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
表述2、在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
二、电荷量1、电荷量:电荷的多少。
2、元电荷:电子所带电荷的绝对值1.6×10-19C 3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
第一章 第2节 库仑定律一、电荷间的相互作用1、点电荷:带电体的大小比带电体之间的距离小得多。
2、影响电荷间相互作用的因素二、库仑定律:在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
221rQ Q k F注意(1)适用条件为真空中静止点电荷(2)计算时各量带入绝对值,力的方向利用电性来判断第一章 第3节 电场 电场强度一、电场电荷(带电体)周围存在着的一种物质,其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用。
二、电场强度1、检验电荷与场源电荷2、电场强度检验电荷在电场中某点所受的电场力F 与检验电荷的电荷q 的比值。
qFE =国际单位:N /C 电场强度是矢量。
规定:正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。
三、点电荷的场强公式2rQ k q F E ==四、电场的叠加五、电场线1、电场线:为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线,曲线的疏密程度表示场强的大小,曲线上某点的切线方向表示场强的方向。
2、几种典型电场的电场线3、电场线的特点 (1)假想的(2)起----正电荷;无穷远处 止----负电荷;无穷远处 (3)不闭合 (4)不相交(5)疏密----强弱 切线方向---场强方向第一章 第4节 电势能 电势一、电势能1、电势能:电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.注意:系统性、相对性2、电势能的变化与电场力做功的关系3、电势能大小的确定电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功 二、电势1.电势:置于电场中某点的检验电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势qE 电=ϕ 单位:伏特(V ) 标量2.电势的相对性3.顺着电场线的方向,电势越来越低。
物理选修3-1 第二章知识点总结要点
第一节电流和电源一、电流1、电流的形成:2、产生电流的两个条件条件:3、电流的方向:二、直流和恒定电流1、直流:2、恒定电流:三.电流(强度)1、电流的定义及公式:2、电流是标量,但有方向注意: 1.在金属导体形成电流的本质:2.在电解液形成的电流应该注意的问题?3.1A的物理意义:四、金属导体中电流的微观表达式的推导已知n为导体单位体积内的自由电荷的个数,S为导线的横截面积,v为自由电荷的定向移动速率,求通过导体的电流。
五、欧姆定律的公式及实用条件的分析六、福安特性曲线(画出图像分析)第二节电阻定律一、探究决定导体电阻的因素1.探究方法:2.探究结果:二、电阻定律公式:物理意义:实用条件:三、电阻率与电阻的区别:典型例题:P49第二题第三节串联电路和并联电路一、串联电路1.串联电路的基本特点:2.串联电路的性质:等效电阻:电压分配:功率分配:二、并联电路1.并联电路的基本特点:2.并联电路的性质:等效电阻:电流分配:功率分配:三、对串并联电路的理解1.多(少)并联一个电阻,总电阻:2.电路中任意一个电阻变大(小),总电阻:3.并联电路总电阻最接近最小那个电阻的情况:四、电表的改装1、G表或表头Ga.作用:b. 三个主要参数①内阻:②量程:③满偏电压:2、改装后电流表的三个参数①内阻:②量程:③满偏电压:电阻的作用:3、改装后电压表的三个参数①内阻:②量程:③满偏电压:电阻的作用:五、限流分压名称/电路图()()1.电流调节范围:2.电压调节范围:3.选择条件:六、电流表内外接:1.画出电路图:内接 1.存在误差的原因:2.测量结果分析:3.适用条件:外接 1.存在误差的原因:2.测量结果分析:3.适用条件:2.选择电流表内外接的常用方法:1.2.例:“描绘小灯泡的伏安特性曲线”选择限流还是分压,电流表内接还是外接,说明原因。
第四节电源电动势和内阻闭合电路欧姆定律一、电源1、电源作用:1.2.2、电源的电动势E定义:a.定义式:b.电动势物理意义:只由电源本身结构特性决定,与电路无关c.数值上等于:d.数值上等于电源未接入电路(即断路)时两极间电压,E=U断,单位:伏e.1V的物理意义:二、电路1.内电路(内电压):2.外电路(外电压):三.闭合电路欧姆定律三个表达式:每个表达式的物理意义及适用条件;第六节电功电功率焦耳定律一、电功电功率1.导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动,电场力所做的功称为电功。
人教版高中物理选修3-1知识讲解,巩固练习(教学资料,补习资料):专题2.3 欧姆定律
第二章恒定电流第3节欧姆定律知识一、电阻1.定义:电压与电流的。
2.物理意义:电阻反映导体对电流的,电阻越大,说明导体对电流的越大。
3.定义式:R= 。
4.单位:,简称,符号是,常用的电阻单位还有和。
1 MΩ=Ω。
5.特点:同一个导体,不管电流、电压怎样变化,电压跟电流的比值都是一个。
也就是电阻是由导体本身的性质决定的,与、无关。
在如图所示的U–I图象中,图象越陡,则电阻,通常用图象的斜率来表示电阻,斜率就是倾斜角的。
二、欧姆定律1.内容:导体中的电流跟导体两端的成正比,跟导体的成反比。
2.关系式:I= 。
3.适用条件:欧姆定律对和适用,但对和不适用。
三、导体的伏安特性曲线1.定义:在实际应用中,常用纵坐标表示,横坐标表示,这样画出的I–U图象叫做导体的伏安特性曲线。
2.线性元件和非线性元件:金属导体在温度没有显著变化时,电阻几乎是不变的,它的伏安特性曲线是,具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。
伏安特性曲线不是过原点的直线,也就是说,电流与电压正比,这类电学元件叫做非线性元件(例如:气体和半导体)。
3.注意I–U特性曲线上各点切线的斜率表示,而U–I特性曲线上各点切线的斜率表示。
四、实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线1.实验器材:小灯泡(2.5 V,0.5 W)、、、、电源(3 V)、开关、导线若干。
2.实验原理:为小灯泡提供两端能从零连续变化的电压,连成如图所示的电路。
3.实验步骤:(1)按图连好电路,开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑至端(选填“左”或“右”)。
(2)闭合开关,右移滑片到不同的位置,并分别记下和的多组数据。
(3)依据实验数据在坐标纸上作出小灯泡的曲线。
比值阻碍作用阻碍作用UI欧姆欧Ω 千欧(kΩ)兆欧(MΩ)106定值通过的电流加在它两端的电压越大正切值电压电阻UR金属导体电解质溶液气体半导体电流I电压U通过坐标原点的直线不成导体电阻的倒数导体的电阻电压表电流表滑动变阻器左电压表电流表伏安特性重点一、对公式UIR=及qIt=,URI=和U IR=的含义的理解【例题1】由欧姆定律I =R U 导出U =IR 和R =IU,下列叙述中正确的是 A .导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比B .导体的电阻由导体本身的物理条件决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C .对确定的导体,其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D .一定的电流流过导体,电阻越大,其电压就越大 参考答案:BCD试题解析:导体的电阻由导体本身性质决定,与U 、I 无关,公式R =IU只是一种计算导体电阻的方法,故A 错误,BC 正确;公式U =IR ,当I 一定时U 与R 成正比,D 正确。
高中物理选修3-1(人教版)_第二章 章末复习课 Word版含答案
第二章章末复习课【知识体系】①qt ②非静电力 ③W q ④U I⑤UIt ⑥UI ⑦I 2Rt ⑧I 2R ⑨U 1+U 2+… ⑩R 1+R 2+… ⑪P 1+P 2+… ⑫I 1+I 2+… ⑬1R 1+1R 2+… ⑭P 1+P 2+… ⑮ρl S⑯I 2Rt ⑰U R ⑱ER +r⑲IE ⑳IU ○21I 2r主题一 电路的动态分析1.电路中不论是串联部分还是并联部分,只要有一个电阻的阻值变大时,整个电路的总电阻必变大.只要有一个电阻的阻值变小时,整个电路的总电阻必变小.2.根据总电阻的变化,由闭合电路欧姆定律判定总电流、电压的变化. 3.判定固定支路电流、电压的变化.4.判定变化部分的电流、电压变化,如变化部分是并联回路,那么应先判定固定电阻部分的电流、电压的变化,最后可变电阻部分的电流、电压就能确定了.【典例1】 (多选)如图所示电路,电源内阻不可忽略,且R 1>r .开关S 闭合后,在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中( )A.电压表与电流表的示数都减小B.电压表与电流表的示数都增大C.R1上消耗的功率增大D.电源输出的功率增大解析:变阻器R0的滑片向下滑动,变阻器接入电路的电阻减小,则外电路总电阻减小,根据闭合电路欧姆定律得知,干路电流I增大,路端电压U减小,则电压表示数减小.并联部分电压U并=E-I(R1+r),I增大,E、R1、r均不变,则U并减小,故电流表示数减小.故A正确,B错误.干路电流I增大,由功率公式P=I2R分析得知,R1上消耗的功率增大.故C正确.根据推论:当电源的内电阻等于外电阻时,电源的输出功率最大,由题意,R1>r,外电路总电阻减小,可知电源输出的功率减小.故D错误.答案:ACD针对训练1.(2016·上海卷)(多选)如图所示电路中,电源内阻忽略不计.闭合电键,电压表示数为U,电流表示数为I.在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中( )A.U先变大后变小B.I先变小后变大C.U与I比值先变大后变小D.U变化量与I变化量比值等于R3解析:根据题意,由于电源内阻不计,电压表的示数总是不变,故选项A错误;滑片滑动过程中,电阻R1的阻值先增大后减小,电压不变,所以电流表示数先减小后增大,故选项B、C正确;由于电压表示数没有变化,故选项D错误.答案:BC主题二电阻的测量1.伏安法测电阻(测灯泡的伏安特性曲线):当R xR A>R VR x,采用内接法,结果偏大.当R xR A<R VR x,采用外接法,结果偏小.大内偏大,小外偏小.2.仪器选择:先选电压表:依据电源和电表量程.电流表通过计算:电压表量程与被测元件大约阻值之比.3.变阻器:判断分压式和限流式.①待测用电器电阻远大于或远小于滑动变阻器电阻.②实验要求待测用电器电流及其两端电压可以由0开始连续变化(例如测小灯泡的伏安特性曲线).③实验要求待测用电器电流及其两端电压可变范围较大.④采用限流式接法时,无论如何调节变阻器,电流、电压都大于对应电表的量程.4.电路图和实物连线.【典例2】某同学要测量一段电阻丝的电阻率,电阻丝电阻约为4 Ω,可提供的实验器材有:A.电流表G,内阻R g=120 Ω,满偏电流I g=3 mAB.电流表A,内阻约为0.2 Ω,量程为0~0.6 AC.电阻箱(0~9 999 Ω,0.5 A)D.滑动变阻器R(10 Ω,1 A)E.电池组(3 V,0.05 Ω)F.电阻丝R xG.一个开关和若干导线该同学进行了以下操作:(1)如图所示为他设计的实验电路图的一部分,请将电路图补画完整;(2)测量并计算电阻率,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片到某位置,当电阻箱阻值为R0时,电流表G的示数为I1,电流表A的示数为I2.若电阻丝长度用L表示,电阻丝直径用d表示,则电阻率的表达式为p=__________(用相关字母表示).解析:(1)该电路为测电阻丝的电阻,结合题目条件可知电路最好为限流电路(滑动变阻器用分压接法也对),电流表外接,如图所示.(2)由电路图中关系可知电阻率为ρ=R S L =πd 2I 1(R g +R 0)4L (I 2-I 1).答案:见解析针对训练2.在“描述小灯泡的伏安特性曲线”实验中,需要用伏安法测定小灯泡两端的电压和通过小灯泡的电流,除开关、导线外,还有如下器材:A .小灯泡“6 V 3 W”B .直流电源6~8 VC .电流表(量程3 A ,内阻约0.2 Ω)D .电流表(量程0.6 A ,内阻约1 Ω)E .电压表(量程6 V ,内阻约20 k Ω)F .电压表(量程20 V ,内阻约60 k Ω)G .滑动变阻器(0~20 Ω,2 A)H .滑动变阻器(1 k Ω,0.5 A)(1)实验所用到的电流表应选________,电压表应选________,滑动变阻器应选________(填字母代号).(2)在虚线框内画出最合理的实验原理图.解析:(1)灯泡额定电流I =PU=0.5 A ,电流表应选D ;灯泡额定电压6 V ,电压表应选E ;为方便实验操作,减小误差,滑动变阻器应选G.(2)描绘灯泡伏安特性曲线滑动变阻器应采用分压接法;灯泡正常工作时电阻为R =U I=12 Ω,R R A =12,R V R =1 666.7,R R A =12<R V R=1 666.7,电流表应采用外接法,实验电路图如下图所示.答案:(1)D E G (2)电路图如图所示统揽考情本章实验是高考的必考点,也是本章的重点难点.实验包括伏安法测伏安特性曲线,测电阻以及测电源的电动势和内阻,往往还会用到电表的改装和多用电表的使用.真题例析(2015·课标全国Ⅰ卷)图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路.(1)已知毫安表表头的内阻为100 Ω,满偏电流为1 mA;R1和R2为阻值固定的电阻.若使用a和b两个接线柱,电表量程为3 mA;若使用a和c两个接线柱,电表量程为10 mA.由题给条件和数据,可求出R1=________Ω,R2=________Ω.(2)现用一量程为3 mA、内阻为150 Ω的标准电流表A对改装电表的3 mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA.电池的电动势为1.5 V,内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格,阻值分别为300 Ω和1 000 Ω;滑动变阻器R 有两种规格,最大阻值分别为750 Ω和3 000 Ω.则R0应选用阻值为______Ω的电阻, R 应选用最大阻值为________Ω的滑动变阻器.(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的电阻.图(b)中的R′为保护电阻,虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路.则图中的d点应和接线柱________(填“b”或“c”)相连.判断依据是:________.解析:(1)定值电阻和毫安表都是并联关系,电压相等,电流和电阻成反比,若使用a。
人教版高中物理选修3-1知识点整理及重点题型梳理] 多用电表 基础
人教版高中物理选修3-1知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习多用电表【学习目标】1.了解欧姆表的内部结构和刻度特点。
2.了解多用电表的基本结构,学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。
3.会用多用电表测量二极管的正、反向电阻,判断二极管的正、负极。
【要点梳理】要点一、欧姆表1.内部构造:欧姆表是由电流表改装而成的,它的内部主要由表头、电源和调零电阻组成.2.基本原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的,它的原理如图所示,G 是电流表(表头),内阻为g R ,满偏电流g I ,电池的电动势为E ,内阻为r ,电阻R 是可变电阻,也叫调零电阻.(1)当红、黑表笔相接时(如图甲所示),相当于被测电阻0x R =,调节R 的阻值,使g g E I r R R=++,则表头的指针指到满刻度,所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点,g r R R ++()是欧姆表的内阻.(2)当红、黑表笔不接触时(如图乙所示),相当于被测电阻x R =∞,电流表中没有电流,表头的指针不偏转,此时指针所指的位置是刻度的“∞”点.(3)当红、黑表笔间接入被测电阻x R 时(如图丙所示),通过表头的电流g xE I r R R R =+++.改变x R ,电流I 随着改变,每个x R 值都对应一个电流表,在刻度盘上直接标出与I 值对应的x R ,就可以从刻度上直接读出被测电阻的阻值.(4)当g R R R r =++时,12g I I =,指针半偏,令欧姆表内阻g R R R r =++内,则当指针半偏时,表盘的中值电阻g R R R R r ==++中内.要点诠释:(1)当欧姆表未接入电阻,处于断路状态,即x R →∞时,电路中没有电流,指针不偏转,故刻度盘最左端为∞处.故当电路接入电阻后如果偏角很小。
表明被测电阻阻值较大.(2)当欧姆表表笔直接相连,即0x R =时,表路中电流最大.指针偏满,故电阻零刻度在最右端满偏电流处.(3)x R 与I 是非线性关系,故电阻挡表盘刻度不均匀.从表盘上看,“左密右疏”,电阻零刻度是电流最大刻度,电阻“∞”刻度是电流零刻度.要点二、多用电表1.功能:多用电表又叫“万用表”,是一种集测量交流与直流电压、电流和电阻等功能于一体的测量仪器,它们共用一个表头.由于它具有用途多、量程广、使用方便等优点,在科学实验、生产实践中得到广泛应用.2.外部结构:如图所示是一种多用电表外形图,表的上上半部分为表盘,下半部分是选择开关,周围标有测量功能的区域及量程.将选择开关旋转到电流挡,多用电表内的电流表电路就被接通,选择开关旋转到电压挡或电阻挡,表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通.在不使用时,应把选择开关旋到OFF 挡,或交流电压最高挡.要点诠释:除了机械式多用电表,还有数字式多用电表.数字电表的测量值以数字形式直接在液晶显示屏上显示,使用方便.数字式多用电表内部装有电子电路,这样可以使电表对被测电路的影响减到最小,同时还可具有多种其他功能.要点三、实验:练习使用多用电表使用多用电表前应先检查其机械零件.若一开始指针不正对电流的零刻度,应调节多用电表的机械零点调节旋钮,使指针正对零刻度.1.用多用电表测量小灯泡的电压(1)将功能选择开关旋到直流电压挡.(2)根据待测电压的估计值选择量程.如果难以估测待测电压值,应按照从大到小的顺序,先将选择开关旋到最大量程上试测,然后根据测量出的数值,重新确定适当的量程再进行测量.(3)测量时,用红、黑测试笔使多用电表跟小灯泡L并联,注意使电流从“+”插孔流人多用电表,从“-”插孔流出多用电表,检查无误后再闭合开关S,如图所示.(4)根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值,读出电压表的示数.2.用多用电表测量通过小灯泡的电流(1)多用电表直流电流挡在电流表原理相同,测量时应使电表与待测电路串联.(2)红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔.测量时,使电流从红表笔流入(即红表笔与电源正极相接的一端),从黑表笔流出(即黑表笔与电源负极相接的一端).如图所示.(3)多用电表直流电流挡是毫安挡,不能测量比较大的电流.(4)测电流时,选择适当的量程,使表针偏转尽量大一些,测量结果比较准确.要点诠释:无论测电流还是测电压,都应使指针偏转尽量大一些,测量结果较准确.3.用多用电表测量定值电阻(1)首先根据估测电阻的大小选合适挡位,通常按大量程挡向小量程挡顺序选择;(2)电阻调零:两表笔短接,调整调零电阻,使指针指到最大电流处或0Ω处;(3)测量读数:读数时要乘倍率.(4)用毕选择开关拨离欧姆挡,一般旋至交流电压最高挡或“OFF”挡上.要点诠释:○1每次换挡后均要重新欧姆调零.○2被测电阻要与电源等其他元件断开.○3要合理选择挡住(即倍率),使指针尽可能指在中值刻度附近,以减少测量误差.4.用多用电表测量二极管的正反向电阻(1)二极管的单向导电性○1晶体二极管是用半导体材料制成的,它有两个极,一个叫正极,一个叫负极,它的符号如图:○2晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通(如图甲所示);当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止(如图乙所示).(2)欧姆表中电流的方向多用电表做欧姆表用时,电表内部的电源接通,电流从欧姆表的黑表笔流出,经过被测电阻,从红表笔流入.(3)测二极管的正、反向电阻○1测正向电阻”的位置上,将红表笔插入“+”插孔,黑表用多用电表的欧姆挡,量程拨到“10Ω笔插入“-”插孔,然后两表笔短接进行电阻挡调零后,将黑表笔接触二极管的正极,红表R(如图甲所示).笔接触二极管的负极,稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻1○2测反向电阻 将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“1000Ω ”),变换挡位之后,需再次把两笔短接调零,将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极,稳定后读取示数乘上倍率(例如1000)求出反向电阻2R (如图乙所示).要点诠释:(1)当1R 与2R 相差很大时,说明二极管质量较好;当1R 与2R 相差较小时,说明二极管质量不好.如果1R 和2R 均较小,可能二极管短路;如果1R 与2R 均较大,可能二极管断路.(2)实际使用二极管时要辨明它的正、负极.要点四、多用电表的测量原理和使用1.多用电表的测量原理(1)测直流电流和直流电压的原理这一原理实际上是电路的分流和分压原理,按照下图,将其中的转换开关接1或者2时测直流电流,接3或4时测直流电压,转换开关接5时,测电阻。
人教版高中物理选修3-1第二章 知识点归纳及专题练习
高中物理学习材料(马鸣风萧萧**整理制作)第二章 知识点归纳及专题练习第一节 电源和电流一、对电流概念的理解1、下列有关电流的说法中正确的是( )A 在电解液中阳离子定向移动形成电流,阴离子定向移动也形成电流B 粗细不均匀的一根导线中通以电流,在时间t 内,粗的地方流过的电荷多,细的地方流过的电荷少C 通过导线横截面的电荷越多,则导线中电流越大D 物体之间存在电流的条件是物体两端存在电压二、电流的微观表达式2、有一横截面为S 的铜导线,流经其中的电流为I ,设单位体积的导线有n 个自由电子,电子电量为e ,电子的定向移动速度为v ,在t 时间内,通过导体横截面的自由电子数目N 可表示为( )A .nvStB .nvtC .It/eD .It/Se三、电流的计算3.某电解质溶液,如果在1 s 内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流强度是( )A 0B 0.8AC 1.6AD 3.2A4.一个半径为r 的细橡胶圆环,均匀地带上Q 库伦的负电荷,当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时,环中等效电流为多大( )A QB π2Q C πϖ2Q D πϖQ 2第二节 电动势 四、对电动势概念的理解5.下列关于电动势的说法中正确的是A 电动势的大小与非静电力的功成正比,与移送电荷量的大小成反比B 电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样C 电动势公式E=W/q 中W 与电压U=W/Q 中的W 是一样的,都是电场力的功D电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量五、电路中的能量转化6.将电动势为3.0V的电源接入电路中,测得电源两节间的电压为2.4V,当电路中有6C 的电荷流过时,则A 有18J其它形式的能转化为的电能B 外电路有14.4J的电能转化其他形式的能-C 内电路有3J的电能转化其他形式的能D内电路有3.6J的电能转化其他形式的能第三节欧姆定律六、伏安特性曲线7. 用伏安法测小灯泡的电阻(1)画出电路图(2)将图中实物按电路图连接好(3)连电路时,开关应;连完电路后,闭合开关前,应将滑动片置于端。
人教版高中物理选修3-1:第二章 专题 游标卡尺及螺旋测微器
固定刻度:
2
01 2
0 可动刻度: 45 46.0×0.01
c.轻拿轻放,防止掉落摔坏。
d.用毕放回盒中,存放中测杆P和测砧A不要接触, 长期不用,要涂油防锈。
4、螺旋测微器的刻度
0.5mm刻度线 0.5mm刻度线的特点
或半刻度线
不标数字
基准线 mm刻度线
mm刻度线的特点 只标0、5、10、15等数字
mm刻度线不一定 在固定刻度下方, 也可以在固定刻 度的上方。可通 过标注的数字来 判断
3、螺旋测微器使用注意事项:
展
a.转动保护旋钮K′不可太快,否则由于惯性会使接触 压力过大使被测物变形,造成测量误差,更不可直接 转动大旋钮去使测杆夹住被测物,这样往往压力过大 使测杆上的精密螺纹变形,损伤量具。
b.被测物表面应光洁,不允许把测杆固定而将被测物 强行卡入或拉出,那会划伤测杆和测砧的经过精密研 磨的端面。
当测砧和测微 可动刻度0刻度线刚好和 螺杆接触时 固定刻度的基准线重合
可动刻度的套筒左边框刚好和 固定刻度的0mm刻度线重合
左手持尺架(C),右手转动粗调旋钮D使测杆 F与测砧A间距稍大于被测物,放入被测物,转 动保护旋钮D′到夹住被测物,直到棘轮发出 声音为止,拨动固定旋钮G使测杆固定后读数。
L 2 m 7 0 .m 1 7 m 2 m .7 m 7 m
游标卡尺的测量原理(二十分度)
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20mm 1
2主尺
cm
游标
0
19mm 10
20
主尺上的最小分度是1mm,游标上有20个等分度,总
长为主尺上的19mm,则游标上每一个分度为0.95mm,
主尺上一个刻度与游标上的一个刻度相差0.05mm
物理选修3-1知识点归纳(全)
第一章《静电场》一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷:“+”“-”用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:所带电荷的最小基元,一个元电荷的电量为1.6×10-19C ,是一个电子(或质子)所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
荷质比(比荷):电荷量q 与质量m 之比,(q/m)叫电荷的比荷3、起电方式有三种①摩擦起电②接触起电注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分。
③感应起电——切割B ,或磁通量发生变化。
④光电效应——在光的照射下使物体发射出电子4、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能被消灭,它们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,系统的电荷总数是不变的.二、库仑定律1.内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
方向由电性决定(同性相斥、异性相吸) 2.公式:221rQ Q kFk =9.0×109N ·m 2/C2极大值问题:在r 和两带电体电量和一定的情况下,当Q 1=Q 2时,有F 最大值。
3.适用条件:(1)真空中;(2)点电荷.点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,就可以把带电体视为点电荷.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r )。
点电荷很相似于我们力学中的质点.注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同性相排斥,异性相吸引”的规律定性判定。
计算方法:①带正负计算,为正表示斥力;为负表示引力。
人教版高中物理选修3-1 第二章恒定电流知识点总结概括
选修3-1知识点第二章 恒定电流2.1电源和电流一、电源1、电流:电荷的定向移动形成电流。
条件:①存在自由电荷,如金属内的自由电子液体中的正负离子。
②导体两端始终存在电压,导体两端存在电压时,导体内建立了电场,导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成电流。
2、电源:能把自由电子从正极搬到负极的装置。
作用:保持导体两端的电势差(电压),使导体中有持续的电流。
3、类型:①发电机:通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。
②干电池/蓄电池:通过化学作用把电子从正极搬运到负极。
二、恒定电流(恒定电场:电场强度和大小都不变。
)1、定义:大小、方向都不随时间变化的电流。
用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱。
2、电流公式:qt I tI q =⇒=3、单位:国际单位安培(A),常用单位:毫安(mA )、微安(μA )4、方向:正电荷定向移动的方向。
金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
注意:电流是标量。
2.2电动势一、电动势1、常见的两种非静电力:化学作用,电磁作用。
在外电路,正电荷由电源正极流向负极。
电源之所以能维持外电路中稳定的电流,是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地送往正极。
非静电力使正电荷在电源内部由负极移至正极。
在非静电力做功下,电源把正电荷从负极搬运到正极,使电荷的电势能增加。
电源是一种能把电子从一个地方搬运到另一个地方的装置。
2、电动势:描述电源非静电力做功能力的强弱。
3、定义:电源内部非静电力移送电荷 q 所做的功W 与 q 的比值,qw E 定义式,不成比例关系。
4、电动势由非静电力的特性决定,跟电源体积无关,也跟外电路无关。
5、内阻r :电源也是由导体组成的,所以也有电阻。
6、电源重要参数:电源电动势E ,电源容量,电源内阻r 。
2.3欧姆定律一、电阻1、定义:导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。
2、物理意义:反映了导体对电流的阻碍作用。
高中物理选修3-1详细知识点归纳(新人教版)
第一章 静电场第一节、电荷及其守恒定律(5)自然界中的两种电荷(1) 正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为 正 电荷,用正数表示,则丝绸带 负 点;把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为 负 电荷,用负数表示,则毛皮带 正 电。
(2)电荷及其相互作用:同种电荷相互 排斥 ,异种电荷相互 吸引 .原子核式结构:包括原子核(质子“带正电”)和核外电子(带负电)。
通常说物体不带电是指物体中的质子所带的 正电 与电子所带的 负电 在数量上相等,使整个物体对外不显电性。
(3)电荷守恒定律:电荷既不能 创造,也不能 消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移个人过程中,电荷的总量 保持不变。
2.三种起电方式(1)摩擦起电:两个相互绝缘的物体相互摩擦,使其中容易失去电子的物体由于失去电子而带 正电 ,而另一个得到电子的物体带 负点 。
原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.(2)感应起电:用静电感应的方法使物体带电,叫做感应起电.静电感应: 把一个带电的物体移近一个不带电的异体时,可以使导体带电的现象。
规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷。
例 :如图所示,导体棒AB 靠近带正电的导体Q 放置.A 端带 _负_ 电荷.B 端带_正_电荷 。
(3)接触起电:一个带电的导体靠近一个不带电的导体而是这个不带电的导体带电的现象。
强调:三种起电方式的实质:电子的转移 ;三种起电方式都不是创造了电荷,也不是使电荷消失,而是使物体中的正负电荷分开,使电荷从物体的一部分转移到另一部分,或从一个物体转移到另一个物体,转移过程中总量不变。
3.元电荷(1)电荷的多少叫做 电荷量 .符号:Q 或q 单位:库仑 符号:C(2)人们把最小的电荷量叫元电荷,用e 表示。
电荷量e 的值:e=1.6×10-19C电子所带的电荷量的大小为e ,为负电;质子所带电荷量大小也为e ,但为正电。
物理人教选修3-1本章小结第二章 恒定电流 含解析 精品
知识建构
答案:①I=t q ②E=q
W ③R=I U ④W=UIt ⑤P=UI ⑥Q=I 2Rt ⑦P 热=I 2R ⑧相等 ⑨正比 ⑩倒数 ○11反比 ○12R=ρ
S l ○13I=R U ○14I=r R E ○15Q=I 2Rt ○16P=EI ○17P 出=UI ○18P 内=I 2r ○19串联 ○20并联 ○21部分电路欧姆定律 ○22小于 ○23大于 ○
24闭合电路欧姆定律 ○25公式法 ○26图象法 实践探究
课题:自动控温电饭锅的构造及原理.
探究内容:
(1)自动控温电饭锅的构造.
(2)自动控温电饭锅的工作原理.
(3)自制一个自动控温的加热器.
探究方法:(1)有条件的学校可组织学生到自动控温电饭锅厂参观、学习,让工人师傅讲解自动控温电饭锅的构造,边看边学;也可组织学生到就近自动控温电饭锅修理点让工人师傅讲解自动控温电饭锅的构造,边看边学;最好是让学生动手拆卸废旧自动控温电饭锅,观察
其构造.
(2)自由结合,分组讨论,就自动控温电饭锅的说明书所附的原理图,结合所学的本章知识,研究其原理.
(3)自己设计、制作,老师可帮助完善.让学生充分体会探究学习、积极参与的无限乐趣. 答案提示:就自动控温电饭锅原理图(见7“自我检测”14题)分析自动控温原理.。
高中物理选修3-1知识点归纳和测试题(完整版)
物理选修3-1一、电场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 KQ Q r=122(真空中的点电荷){F:点电荷间的作用力(N); k:静电力常量k =9.0×109N •m 2/C 2;Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C);r:两点电荷间的距离(m); 作用力与反作用力;方向在它们的连线上;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E Fq=(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 KQr =2{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ABU E d={U AB :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:U AB =φA -φB ,U AB =W AB/q =qP E Δ减8.电场力做功:W AB =qU AB =qEd =ΔE P 减{W AB :带电体由A 到B 时电场力所做的功(J),q:带电量(C),U AB :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);ΔE P 减 :带电体由A 到B 时势能的减少量}9.电势能:E PA =q φA {E PA :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ΔE P 减=E PA -E PB {带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量} 11.电场力做功与电势能变化W AB =ΔE P 减=qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量)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εSC 4πkd=(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)常见电容器14.带电粒子在电场中的加速(Vo =0):W =ΔE K 增或22mVt qU =15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) : 类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中:dU E = 垂直电场方向:匀速直线运动L =V 0t平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动22at d =, F qE qUa m m m===注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直; (3)常见电场的分布要求熟记;(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;(5)处于静电平衡导体是个等势体,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,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;(6)电容单位换算:1F =106μF =1012PF ;(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV =1.60×10-19J ;(8)其它相关内容:静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面带电粒子在匀强电场中的类平抛运动一、模型原题一质量为m ,带电量为q 的正粒子从两极板的中部以速度v 0水平射入电压为U 的竖直向下的匀强电场中,如图所示,已知极板长度为L ,极板间距离为d 。
高中物理选修3-1全册知识点总结
111076.1⨯=em e 高中物理选修3-1全册知识点总结第一章 静电场1.1电荷及其守恒定律一、电荷 1、 使物体带电的三种方式电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,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;在转移过程中,电荷的总量保持不变 三、元电荷电荷的多少叫做电荷量.符号:Q 或q 单位:库仑 符号:C 1、元电荷:电子所带的电荷量(最小的电荷量),用e 表示.注意:所有带电体的电荷量或者等于e ,或者等于e 的整数倍。
2、电荷量e 的值:e =1.60×10-19C3、比荷(荷质比):电子的电荷量e 和电子的质量m e 的比值,为C/㎏1.2库仑定律一、库仑定律1、内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与他们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比.作用力的方向在两个点电荷的连线上表达式:221r q q kF = (适用条件:真空中,点电荷——理想化模型)2静电力常量k = 9.0×109N ·m2/C2 二、库仑的实验库仑扭秤实验(1785年,法国物理学家.库仑)1.3电场强度一、电场:1、产生:电荷的周围都存在电场A、电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的B、物质性:是客观存在的2、基本性质:A、对放入其中的电荷有力的作用引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.B、有能的性质当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.可见,电场具有力和能的特征二、电场强度1.物理意义:描述电场强弱的物理量2.定义:电荷在电场中某点所受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强.用E表示。
(比值法)3.定义式:E=F/q (适用于所有电场)4、方向:与正电荷在该点所受的电场力的方向相同;与负电荷在该点所受的电场力的方向相反5.单位:N/C V/m注意:电场中某一点处的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关三、(真空中)点电荷周围的电场1、大小:E=kQ/r2 (只适用于点电荷的电场)2、方向:如果是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果是负电荷:E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q四、电场强度的叠加电场中某点的电场场强为各个点电荷单独在该点产生的电场场强的矢量和五、电场线----形象描述电场强度的大小和方向(人们假想的)1、定义:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
(人教版)高中物理选修3-1全书知识点大总结
人教版物理选修3-1全书知识点总结第一章:静电场【要点梳理】要点一、与电场有关的平衡问题1.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.库仑力实质上就是电场力,与重力、弹力一样,它也是一种基本力.注意力学规律的应用及受力分析.2.明确带电粒子在电场中的平衡问题,实际上属于力学平衡问题,其中仅多了一个电场力而已.3.求解这类问题时,需应用有关力的平衡知识,在正确的受力分析的基础上,运用平行四边形定则、三角形定则或建立平面直角坐标系,应用共点力作用下物体的平衡条件、灵活方法(如合成分解法,矢量图示法、相似三角形法、整体法等)去解决.要点诠释:(1)受力分析时只分析性质力,不分析效果力;只分析外力,不分析内力.(2)平衡条件的灵活应用.要点二、与电场有关的力和运动问题带电的物体在电场中受到电场力作用,还可能受到其他力的作用,如重力、弹力、摩擦力等,在诸多力的作用下物体可能处于平衡状态(合力为零),即静止或匀速直线运动状态;物体也可能所受合力不为零,做匀变速运动或变加速运动.处理这类问题,就像处理力学问题一样,首先对物体进行受力分析(包括电场力),再根据合力确定其运动状态,然后应用牛顿运动定律和匀变速运动的规律列等式求解.要点三、与电场有关的功和能问题带电的物体在电场中具有一定的电势能,同时还可能具有动能和重力势能等.因此涉及与电场有关的功和能的问题可用以下两种功和能的方法来快速简捷的处理,因为功与能的关系法既适用于匀强电场,又适用于非匀强电场,且使同时不须考虑中间过程;而力与运动的关系法不仅只适用于匀强电场,而且还须分析其中间过程的受力情况运动特点等.1.用动能定理处理,应注意:(1)明确研究对象、研究过程.(2)分析物体在所研究过程中的受力情况,弄清哪些力做功,做正功还是负功.(3)弄清所研究过程的初、末状态.2.应用能量守恒定律时,应注意:(1)明确研究对象和研究过程及有哪几种形式的能参与了转化.(2)弄清所研究过程的初、末状态.(3)应用守恒或转化列式求解.要点诠释:(1)电场力做功的特点是只与初末位置有关。
人教版高中物理(选修3-1)
人教版高中物理(选修3-1) 重、难点梳理第一章电场§1.1 电荷及其守恒定律一、课标及其解读1、了解摩擦起电和感应起电,知道元电荷(①知道自然界存在两种电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;②了解摩擦起电、感应起电,能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质;③知道元电荷、电荷量的概念,知道电荷量不连续变化。
)2、用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象(①知道电荷守恒定律;②应掌握完全相同的两个带电金属球相互接触后,电荷间的分配关系。
)3、了解静电现象及其在生产、生活中的应用(如静电喷涂、静电复印、经典植绒、静电除尘等。
)二、教学重点从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。
三、教学难点起电的本质四、教学易错点1、在静电感应现象中,金属导体内移动的是电子,而不是质子;2、元电荷是电荷量,并不是某个实体电荷;3、电荷量是不连续的,电荷的正负表示其带电性质。
五、教学疑点1、对起电方式及实质的理解(①对物质内部微观结构分析,说明部分物质内部电子可以自由移动;②电荷守恒,说明起电的实质不是新电荷的产生。
)2、电中性的解释,加深学生对起电的理解。
六、教学资源(一)教材中重视的问题1、关于静电现象方面的知识,初中已有介绍,而高中则更侧重于从物质微观结构的角度去认识物体带电的本质,如教材中提到的导体与绝缘体;2、能用静电现象解释生活中的现象(如课本P5第1题)。
(二)教材中重要的思想方法1、各种守恒定律是物理学的基本规律,本节进一步突出守恒的思想;2、培养学生对实验现象进行归纳、总结的能力,教材中各种实验现象均未给出具体的结论,这就要求教学中要渗透科学探究的思想方法。
§1.2 库仑定律一、教学要求1、知道点电荷,体会科学探究中的理想模型方法(①了解点电荷;②明确点电荷是个理想模型及把物体看成点电荷的条件;③体会理想化物体模型在科学研究中的作用与意义。
)2、知道两个点电荷间的相互作用规律(①通过实验,探究影响电荷间相互作用力的因素,了解库仑定律的建立过程;②知道两个点电荷相互作用的规律(库仑定律及其适用条件);③能用数学知识解决库仑定律中存在的极值问题。
人教版高中物理选修3-1第二章考点
高中物理选修3-1第二章考点(一)一、内部结构测量时,黑表笔插入“-”插孔,红表笔插入“+”插孔,并通过转换开关接入与待测量相应的测量端。
使用时,电路只有一部分起作用。
二、测量原理测直流电流和直流电压的原理,就是电阻的分流和分压原理,其中转换开关接 1 或 2 时测直流电流;接 3 或 4 时测直流电压;转换开关接 5 时,测电阻三、闭合电路外电路:电源的外部叫做外电路,其电阻称为外电阻,R。
外电压 U外:外电阻两端的电压。
常也叫路端电压。
内电路:电源内部的电路叫做内电路,其电阻称为内电阻,r。
高中物理选修3-1第二章考点(二)1、电功率与热功率区别电功率是指某段电路的全部电功率,或这段电路上消耗的全部电功率,决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积。
热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率.决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积。
2、电功率与热功率联系对纯电阻电路,电功率等于热功率;对非纯电阻电路,电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和。
3、导体中的电流与导体两端电压的关系(1)对同一导体,导体中的电流跟它两端的电压成正比。
(2)在相同电压下,U/I大的导体中电流小,U/I小的导体中电流大。
所以U/I反映了导体阻碍电流的性质,叫做电阻(R)(3)在相同电压下,对电阻不同的导体,导体的电流跟它的电阻成反比。
高中物理选修3-1第二章考点(三)1、在纯电阻电路中,电流做功,电能完全转化为电路的内能.因而电功等于电热,有:2、在非纯电阻电路中,电流做功,电能除了一部分转化为内能外,还要转化为机械能、化学能等其他形式的能.因而电功大于电热,电功率大于电路的热功率。
.即有:W=UIt=E机、化+I2Rt或UI=I2R+P其他(P其他指除热功率之外的其他形式能的功率)3、非纯电阻电路:电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路。
在国际单位制中电功的单位是焦(J),常用单位有千瓦时(kW·h)。
人教版高中物理选修3-1第二章第2节.docx
高中物理学习材料(灿若寒星**整理制作)第2节电动势1.在不同的电源中,非静电力做功的本领也不相同,把一定数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极,非静电力做功越多,电荷的电势能增加得就越多;非静电力做的功越少,则电荷的电势能增加得就越少.物理学中用电动势表明电源的这种特性.2.电动势在数值上等于非静电力把单位正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.3.在电源内部非静电力移送电荷做的功W与被移送电荷的电荷量q的比值,叫做电源的电动势.它的单位是伏特,用V表示.电动势由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,跟外电路无关.4.蓄电池的电动势是2 V,说明电池内非静电力每移动1 C的正电荷做功2_J,其电势能增加(填“增加”或“减小”),是化学能转化为电能的过程.5.关于电源与电路,下列说法正确的是()A.外电路中电流由电源正极流向负极,内电路中电流也由电源正极流向负极B.外电路中电流由电源正极流向负极,内电路中电流由电源负极流向正极C.外电路中电场力对电荷做正功,内电路中电场力对电荷也做正功D.外电路中电场力对电荷做正功,内电路中非静电力对电荷做正功答案BD解析电路中电流是由正电荷的定向移动形成的,外电路中,正电荷在导线中电场的作用下,从高电势端向低电势端运动,即从电源正极向电源负极运动,此过程电场力对电荷做正功.根据稳定电流的闭合性和电荷守恒定律,在内电路中,正电荷只能从电源负极向正极运动,即电流从电源负极流向正极,此过程中,电荷运动方向与电场力的方向相反,电场力对电荷做负功. 要使正电荷从电源负极移向电源正极,必须有除电场力以外的非静电力做功,使其他形式的能转化为电荷的电势能,所以B、D正确.【概念规律练】知识点一电动势的概念1.关于电动势,下列说法中正确的是()A.在电源内部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电能增加B.对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,电动势就越大C.电动势越大,说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送做功越多D.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移送电荷量越多答案AC解析电源是将其他形式的能转化为电能的装置,在电源内部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电能就增加,因此选项A正确.电动势是反映电源内部其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量,电动势在数值上等于移送单位正电荷做的功,不能说电动势越大,非静电力做功越多,也不能说电动势越大,被移送的电荷量越多,所以选项C正确.点评 电动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领,在数值上等于把单位正电荷从电源负极移送到正极时,非静电力所做的功.2.关于电源的电动势,下列说法正确的是( )A .在某电池的电路中每通过2 C 的电荷量,电池提供的电能是4 J ,那么这个电池的电动势是0.5 VB .电源的电动势越大,电源所提供的电能就越多C .电源接入电路后,其两端的电压越大,电源的电动势也越大D .无论电源接入何种电路,其电动势是不变的答案 D解析 由电动势的定义可知,当通过单位电荷时转化的电能为2 J ,即电源的电动势为2 V ,故A 错误;电源所能提供的电能与电动势无关,它是由电源中贮存的可转化能量的多少决定的,故B 错误;电源的电动势与外电路无关,故C 错误.知识点二 电动势E =W q的理解和计算 3.有关电压与电动势的说法中正确的是( )A .电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B .电动势是电源两极间的电压C .电动势公式E =W q 中W 与电压U =W q中的W 是一样的,都是电场力做的功 D .电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量答案 D解析 电压与电动势是两个不同的概念,其中电动势公式E =W q中W 是非静电力做的功,而电压U =W q中W 则是电场力做的功,电动势的大小等于电路内、外电压之和. 点评 电动势E =W q.W 表示正电荷从负极移到正极所消耗的化学能(或其他形式的能),E 表示移动单位正电荷消耗的化学能(或其他形式的能),反映电源把其他形式的能转化为电能的本领.电势差U =W q.W 表示正电荷在电场力作用下从一点移到另一点所消耗的电势能,U 表示移动单位正电荷消耗的电势能,反映把电势能转化为其他形式能的本领.4.由六节干电池(每节的电动势为1.5 V)串联组成的电池组,对一电阻供电.电路中的电流为2 A ,在10 s 内电源做功为180 J ,则电池组的电动势为多少?从计算结果中你能得到什么启示?答案 9 V 串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和解析 由E =W q及q =It 得 E =W It =1802×10V =9 V =1.5×6 V 故可得出,串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和.知识点三 内外电路中的能量转化5.铅蓄电池的电动势为2 V ,一节干电池的电动势为1.5 V ,将铅蓄电池和干电池分别接入电路,两个电路中的电流分别为0.1 A 和0.2 A .试求两个电路都工作20 s 时间,电源所消耗的化学能分别为______和________,________把化学能转化为电能的本领更大.答案 4 J 6 J 铅蓄电池解析 对于铅蓄电池的电路,20 s 时间内通过的电荷量为q 1=I 1t =2 C ,对于干电池的电路,20 s 时间内通过的电荷量为q 2=I 2t =4 C.由电动势的定义式E =W q得电源消耗的化学能分别为W 1=q 1E 1=4 J ,W 2=q 2E 2=6 J. 因为E 1>E 2,故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大.6.将电动势为3.0 V 的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4 V .当电路中有6 C的电荷流过时,求:(1)有多少其他形式的能转化为电能;(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能;(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能.答案(1)18 J(2)14.4 J(3)3.6 J解析由电动势的定义可知,在电源内部非静电力每移送1 C电荷,有3 J其他形式的能转化为电能.也可认为在电源中,非静电力移送电荷做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能;在电路中,静电力移送电荷做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.(1)W=Eq=3×6 J=18 J,电源中共有18 J其他形式的能转化为电能.(2)W1=U1q=2.4×6 J=14.4 J,外电路中共有14.4 J电能转化为其他形式的能.(3)内电压U2=E-U1=3 V-2.4 V=0.6 V,所以W2=U2q=0.6×6 J=3.6 J,内电路中共有3.6 J电能转化为其他形式的能.也可由能量守恒求出:W2=W-W1=3.6 J.点评非静电力只在电源内部对电荷做功,将其他形式的能转化为电能,但静电力在整个闭合电路上都要做功,将电能转化为其他形式的能,不能只认为静电力只在外电路做功.因电源有内阻,在内电路上部分电能转化为内能,这要通过静电力做功来实现转化.【方法技巧练】实际问题中有关电动势问题的分析方法7.电池容量就是电池放电时输出的总电荷量,某蓄电池标有“15 A·h”的字样,则表示()A.该电池在工作1 h 后达到的电流为15 AB.该电池在工作15 h 后达到的电流为15 AC.电池以1.5 A 的电流工作,可用10 hD.电池以15 A 的电流工作,可用15 h答案 C解析此字样在很多充电电池上都有标注,它表示电池的蓄存电荷量的情况,通过它我们可以知道电池在一定的放电电流下使用的时间,放电电流为1.5 A时,15 A·h=1.5 A×10 h,故C项正确8.如图1所示的是两个电池外壳的说明文字.图中所述进口电池的电动势是____ V;所述国产电池最多可放出________ mAh的电荷量,若电池平均工作电流为0.03 A,则最多可使用______ h.图中还提供了哪些信息:________________________________________________________________________.图1答案 1.260020充电时间及充电电流等解析进口电池的电动势是1.2 V,国产电池最多可放出600 mAh的电荷量.由t=600 mAh=20 h知最多可使用20 h.图中还提供了充电时间及充电电流等.0.03 A×103方法总结电池的参数有电动势、内阻,还有电池的容量等.当电源放电时,满足q=It.另外对于电池的铭牌,要从上面获得相关的信息,如电动势、电池容量等.1.关于电源,下列说法中正确的是()A.当电池用旧之后,电源的电动势减小,内阻增大B.当电池用旧之后,电源电动势和内阻都不变C.当电池用旧之后,电动势基本不变,内阻增大D.以上说法都不对答案 C解析 电池用旧之后,电动势不变,但是内电阻变的很大2.关于电源电动势,下面说法不正确的是( )A .电源两极间电压总等于电动势B .电动势越大的电源,将其他能转化为电能的本领越大C .电路接通后,电源的电压小于它的电动势D .电动势只由电源性质决定,与外电路无关答案 A3.关于电源的说法正确的是( )A .电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场B .在电源外部电路中,负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C .在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D .在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能答案 BCD解析 无论电源内部还是外部电场都是由正极指向负极,故A 错.在外部电路中,负电荷靠电场力由负极流向正极,而内部电路中,正电荷由负极流向正极,因电场力与移动方向相反,故必有非静电力作用在电荷上才能使其由负极流向正极,在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能,故B 、C 、D 正确.4.关于电动势E ,下列说法中正确的是( )A .电动势E 的大小,与非静电力做的功W 的大小成正比,与移送电荷量q 的大小成反比B .电动势E 是由电源本身决定的,跟电源的体积和外电路均无关C .电动势E 的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样D .电动势E 是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量答案 BD解析 电源的电动势只与电源本身性质有关,与电源的体积和外电路无关,尽管E =W q,但E 与W 和q 无关,A 错,B 对;由电动势以及电压的物理意义可知C 错,D 对.5. 如图2所示是常用在电子手表和小型仪表中的锌汞电池,它的电动势约为1.2 V ,这表示( )图2A .电路通过1 C 的电荷量,电源把1.2 J 其他形式的能转化为电能B .电源在每秒内把1.2 J 其他形式的能转化为电能C .该电源比电动势为1.5 V 的干电池做功少D .该电源与电动势为1.5 V 的干电池相比,通过1 C 电荷量时其他形式的能转化为电能的量少答案 AD6.以下有关电动势的说法中正确的是( )A .电源的电动势跟电源内非静电力做的功成正比,跟通过的电荷量成反比B .电动势的单位跟电压的单位一致,所以电动势就是电源两极间的电压C .非静电力做的功越多,电动势就越大D .E =W q只是电动势的定义式而非决定式,电动势的大小是由电源内非静电力的特性决定的答案 D解析 电动势与电压的单位虽然相同,但它不是电源两极间的电压,二者不是一个概念.E =W q,E 与W 及q 无关. 7.一台发电机用0.5 A 电流向外输电,在1 min 内将180 J 的机械能转化为电能,则发电机的电动势为( )A .6 VB .360 VC .120 VD .12 V答案 A解析 q =ItE =W q =W It =1800.5×60V =6 V. 8.随着中国电信业的发展,国产手机在手机市场上已经有相当大的市场份额.如图3所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明,由此可知该电池的电动势、待机状态下的平均工作电流分别是( )图3A .4.2 V 14.58 mAB .4.2 V 700 mAC .3.7 V 14.58 mAD .3.7 V 700 mA答案 C解析 这是日常生活中常见的手机电池标注的信息,一般情况下,我们都不会注意这些,其实这上面的信息很全面,它清楚地标明了电池的充电量为700 mA·h ,待机时间为48 h ,由此可知待机状态下的平均工作电流I =q t =700 mA·h 48 h=14.58 mA.这是一块标准电压为3.7 V 的电池,这说明它在工作时能提供的电压,即电动势为3.7 V .故正确选项为C.9.某品牌的MP3使用的电源是一节7号干电池,当它正常工作时,工作电流为0.3 A .某同学在使用该MP3时,若他用了10 s ,则这段时间内电池将多少化学能转化为电能?答案 4.5 J解析 已知工作电流I =0.3 A,10 s 时间内通过导体横截面的电荷量q =It =0.3×10 C =3 C.7号干电池电动势为1.5 V .则根据能量守恒定律,电池将化学能转化为电能的量等于非静电力移动正电荷所做的功:W =qE =3×1.5 J =4.5 J.10.铅蓄电池是太阳能供电系统的重要器件,它的主要功能是把太阳能电池板发的电能及时储存在电瓶内,以供用电设备使用.某太阳能电池板给一电动势为15 V 的铅蓄电池充电时的电流为4 A ,充电10小时充满.该铅蓄电池储存了多少电能?答案 2.16×106 J解析 10小时通过的电荷量:q =It .非静电力做功:W =qE =ItE .所以铅蓄电池储存的电能E 电=W =ItE =2.16×106 J.。
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高中物理学习材料第二章 知识点归纳及专题练习第一节 电源和电流一、对电流概念的理解1、下列有关电流的说法中正确的是( )A 在电解液中阳离子定向移动形成电流,阴离子定向移动也形成电流B 粗细不均匀的一根导线中通以电流,在时间t 内,粗的地方流过的电荷多,细的地方流过的电荷少C 通过导线横截面的电荷越多,则导线中电流越大D 物体之间存在电流的条件是物体两端存在电压二、电流的微观表达式2、有一横截面为S 的铜导线,流经其中的电流为I ,设单位体积的导线有n 个自由电子,电子电量为e ,电子的定向移动速度为v ,在t 时间内,通过导体横截面的自由电子数目N 可表示为( )A .nvStB .nvtC .It/eD .It/Se三、电流的计算3.某电解质溶液,如果在1 s 内共有5.0×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某横截面,那么通过电解质溶液的电流强度是( )A 0B 0.8AC 1.6AD 3.2A4.一个半径为r 的细橡胶圆环,均匀地带上Q 库伦的负电荷,当它以角速度ω绕中心轴线顺时针匀速转动时,环中等效电流为多大( ) A Q B π2Q C πϖ2Q D πϖQ 2第二节 电动势 四、对电动势概念的理解5.下列关于电动势的说法中正确的是A 电动势的大小与非静电力的功成正比,与移送电荷量的大小成反比B 电动势的单位与电势、电势差的单位都是伏特,故三者本质上一样C 电动势公式E=W/q 中W 与电压U=W/Q 中的W 是一样的,都是电场力的功D 电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领大小的物理量五、电路中的能量转化6.将电动势为3.0V 的电源接入电路中,测得电源两节间的电压为2.4V ,当电路中有6C 的电荷流过时,则A 有18J 其它形式的能转化为的电能B 外电路有14.4J 的电能转化其他形式的能-C 内电路有3J 的电能转化其他形式的能D 内电路有3.6J 的电能转化其他形式的能第三节 欧姆定律六、伏安特性曲线7. 用伏安法测小灯泡的电阻(1)画出电路图(2)将图中实物按电路图连接好(3)连电路时,开关应 ;连完电路后, 闭合开关前, 应将滑动片置于 端。
(4)若电流表示数如图所示,电压表读数为4.5伏,则灯泡电阻是 , 在图中画出电压表的指针位置, 并画出接线以表明测量时所用量程。
七、欧姆定律的计算问题8、如图所示的电路中,各电阻的阻值已标出。
当输入电压U AB =110V 时,输出电压U CD = 11 V 。
9、如图所示的电路中,三个电阻的阻值相等,电流表A 1、A 2和A 3的内阻均可忽略,它们的读数分别为I 1、I 2和I 3,则I 1∶I 2∶I 3= ∶ ∶ 。
10、如图所示的电路中,电阻R 1、R 2、R 3的阻值都是1Ω,R 4、R 5的阻值都是0.5Ω,ab 端输入电压U=5V 。
当c 、d 端接安培计时,其示数是 A ;当c 、d 端接伏特计时,其示数是 V 。
11、现有电灯L 1(3V 、3W )和电灯L 2(3V 、6W )两只及一个可变电阻R (0→10Ω,5A ),接在电压恒为6V 的电路中,要求两只灯都正常发光,并且电路消耗功率最小,则应该用图中那个电路 ( )90第四节 综合分类问题八、电表改装问题(1)将小量程电流表改装成电压表○1方法:给电流表串联一只大的分压电阻。
就可把电流表改装成电压表。
如图1。
○2例题:有一电流表G ,内阻R g =10欧,满偏电流I g =3mA.把它改装成量和平为3V 的电压表,要串联一只多大的分压电阻R ? 分析与解:电压表V 由表头G 和分压电阻R 组成,如图1虚线框内所示。
所谓量程3V ,意思是当电压表两端的电压U=3V时,表头G 分担的电压满偏电压U g ,通过表头的电流为满偏电流I g ,指针指在最大刻度处,而最大刻度直接标以3V 。
表头G 的满偏电压U R =I g R g =0.03V,电阻R 分担的电压U R =U-U g =2.97V.串联电阻R 的作用是分担一部分电压。
作这种用途的电阻叫分压电阻。
由欧姆定律可求出分压电阻:Ω==990g gR R U U R 1、 改装后的电压表的电阻R V =R+R g =g I U .所以分压电阻R=g g R I U - (2)将小量程电流表改装成安培表○1方法:给电流表并联一只很小的分流电阻。
就可把电流表改装成安培表。
○2例题:有一电流表G ,内阻R g=25欧,满偏电流I g =3mA,把它改装成量程为0.6A 的安培表,要并联一只多大的分流电阻?分析与解:安培表由表头G 和电阻R 组成,如图2中虚线框内所示。
所谓量程0.6A ,意思是通过安培表的电流是0.6A 时,通过表头G 的电流为满偏电流I g ,最大刻度直接标以0.6A.这时通过表冰的电流I R =I-I g =0.597A 。
并联电阻R 的作用是分去一部分电流,作这种作用的电阻常叫分流电阻。
由欧姆定律求出分流电阻:Ω==126.0g R gR I I R12. 现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为I g =1mA,内阻R g =200Ω,若要将它改装成量程为5A 的电流表,应______一个_________Ω的电阻,改装后的电流表测量电流时,指针指在表盘上原来0.2mA 处,则被测电流的大小是______________.电压表 图1:给电流表串联一只大电阻,将电流表改装成电压表。
安培表 图2:给电流表并联一只很小的电阻,把电流表改装成安培表。
13.现有一个灵敏电流计,它的满偏电流为I g =5mA,内阻R g =500Ω,若要将它改装成量程为15V 的电压表,应______一个_________Ω的电阻,改装后的电压表测量电压时,指针指在表盘上原来0.5mA 处,则被测电压的大小是______________.14.图示电路中,R 1=12Ω,R 2=6Ω,滑动变阻器R 3上标有“20Ω,2A ”字样,理想电压表的量程有0-3V 和0-15V 两档,理想电流表的量程有0-0.6A 和0-3A 两档。
闭合电键S ,将滑片P 从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2.5V 和0.3A ;继续向右移动滑片P 到另一位置,电压表指针指在满偏的1/3,电流表指针指在满偏的1/4,则此时电流表示数为_________A ,该电源的电动势为_________V 。
15.如图10-2所示,三个电压表用满偏电流相同的电流表改装而成,已知电压表V 1的示数为8V ,电压表V 3的示数为5V ,则关于电压表V 2的示数,下列判定中正确的是( ) A .电压表V 2的示数必为3VB .电压表V 2的示数必为5VC .若三个电压表量程相同,则电压表V 2的示数必为3VD .即使三个电压表量程相同,电压表V 2的示数也可能不等于3V16.如图所示,AB 间电压恒为11V ,R 为阻值较大的滑线变阻器,P 为R 的中点,用一只0~5V ~15V 的双量程电压表的“5V ”档测PB 间的电压时,电压表恰好满偏,若换用“15V ”档测量,则电压表的示数为( )A.5VB.5.3VC.5.4VD.5.5V九、电流表内外接法比较○1电流表外接法 电压真实,电流较真实值大,测量值总小于真实值适用于R v>>R x, 即小电阻○2电流表内接法 电流真实,电压较真实值大,测量值总大于真实值适用于R X>>R A, 即大电阻17.先后按图中(1)、(2)所示电路测同一未知电阻阻值R x ,已知两电路的路端电压恒定不变,若按图(1)所示电路测得电压表示数为6V ,电流表示数为2mA ,那么按图(2)所示电路测得的结果应有( )A .电压表示数为6V ,电流表示数为2mASR 1A R 3 R 2VI IR U R x A-=xR R R +=A 测I U R =测B A U RP VB .电压表示数为6V ,电流表示数小于2mAC .电压表示数小于6V ,电流表示数小于2mAD .电压表示数小于6V ,电流表示数大于2mA18.如图所示的电路待测电阻R X 电阻,已知电压表的读数为20V, 电流表读数为0.4A, 电压表的的内电阻为2.0╳103Ω,电流表的的内电阻为1.0╳10-2Ω,待测电阻R X 的测量值为Ω,其真实值为 Ω.19. 如图所示是用伏安法测电阻的部分电路,开关先接通a 和b 时,观察电压表和电流表示数的变化,那么( )A. 若电压表示数有显著变化, 测量R 的值时,S 应接aB. 若电压表示数有显著变化, 测量R 的值时,S 应接bC. 若电流表示数有显著变化, 测量R 的值时,S 应接aD. 若电流表示数有显著变化, 测量R 的值时,S 应接b十、图像类问题20.如下图所示的电路中,电源电动势为3.0V ,内阻不计,L 1、、L 2、L 3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图所示.当开关闭合后,下列判断正确的是( )A.灯泡L 1的电阻为12ΩB.通过灯泡L 1的电流为灯泡L 2电流的2倍C.灯泡L 1消耗的电功率为0.75WD.灯泡L 2消耗的电功率为0.30W 21.右图中图线①表示某电池组的输出电压-电流关系,图线②表示其输出功率-电流关系.该电池组的内阻为____Ω,当电池组的输出功率为120W 时,电池组的输出电压是______V. 22.如图所示,直线OAC 为某一直流电源的总功率P 总随电流I 变化的图线,抛物线OBC为同一直流电源内部热功率P r 随电流I 变化的图线.若A 、B 对应的横坐标为2 A ,那么线段AB 表示的功率及I =2 A 对应的外电阻是A.2 W ,0.5 ΩB.4 W ,2 ΩC.2 W ,1 ΩD.6 W ,2 Ω十一、焦耳定律,功率,效率计算类23.如图所示,A 、B 两灯分别标有“110V 、100W ”和“110V 、40W ”,按不同方法接入220V 电路,能使两灯正常发光,且电路中消耗功率最小的是:( )24.如图8所示,电路中电源电动势为E ,内电阻为r ,定值电阻的阻值为R 0,变阻器的全阻值为R ,关于各部分的功率,有关说法正确的是( )A 、当R=R 0+r ,R 上消耗的功率达到最大值;B 、当R=R 0+r ,R 0上消耗的功率达到最大值;0.0I/AU/V0.5 1.0 1.5 2.0 2.53.00.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 BR R 0C 、当R+R 0=r ,电源的输出功率达到最大值;D 、当R 0=R+r ,R 0上消耗的功率达到最大值。
25.在如下图所示的电路中,电池的电动势E=5V ,内电阻r=10Ω,固定电阻R=90Ω,R 0是可变电阻,在R 0由零增加到400Ω的过程中,求:(1)可变电阻R 0上消耗热功率最大的条件和最大热功率.(2)电池的内电阻r 和固定电阻R 上消耗的最小热功率之和.26.如图所示的电路中,电源的电动势E =80 V ,内电阻r =2Ω,R 1=4Ω,R 2为滑动变阻器.问:⑴R 2阻值为多大时,它消耗的功率最大?⑵如果电源内阻损耗功率不超过总功率的20%,R 2应取多少?⑶如果要求电源输出功率为600 W ,外电路电阻R 2应取多少?此时电源效率为多少?⑷该电路中R 2取多大时,R 1上功率最大?十二、电阻定律类(导线及流体的伸缩类)12、有一根粗细均匀的电阻丝,当加2V 电压时,通过电阻丝的电流强度为4A ,现把电阻丝均匀拉长,然后加1V 电压,这时通过电阻丝的电流强度恰为0.5A 。