2020高考物理浙江专用版大二轮课件：新选考考点全排查 考点6
2020高考物理浙江专用版大二轮讲义：新选考考点全排查 考点8
考点8 恒定电流考试标准知识内容考试要求电源和电流c 电动势c 欧姆定律、U －I 图象及I －U 图象c 焦耳定律c 导体的电阻c 串联电路和并联电路c 闭合电路的欧姆定律d 多用电表的原理a电流 欧姆定律1．电流(1)定义式：I ＝，q 为在时间t 内通过导体横截面的电荷量．qt (2)微观表达式：I ＝nqS v ，其中n 为导体中单位体积内自由电荷的个数，q 为每个自由电荷的电荷量，S 为导体的横截面积，v 为自由电荷定向移动的速率．(3)方向：电流是标量，为研究问题方便，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．在外电路中电流由电源正极到负极，在内电路中电流由电源负极到正极．2．部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比．(2)表达式：I ＝.UR (3)适用范围：金属导电和电解质溶液导电，不适用于气体导电或半导体元件．(4)导体的伏安特性曲线(I －U )图线①电阻的大小：图线上某点与坐标原点的连线的斜率k ＝tan θ＝＝；IU 1R ②线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律；③非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律．电阻 电阻定律1．电阻的决定式和定义式的比较公式R ＝ρl S R ＝U I 电阻的决定式电阻的定义式说明了导体的电阻由哪些因素决定，R 由ρ、l 、S 共同决定提供了一种测电阻的方法——伏安法，R 与U 、I 均无关区别只适用于粗细均匀的金属导体和浓度均匀的电解质溶液适用于任何纯电阻导体2.电阻率(1)计算式：ρ＝R .Sl (2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性．(3)电阻率与温度的关系金属：电阻率随温度升高而增大；负温度系数半导体：电阻率随温度升高而减小．电功和电热、电功率和热功率的区别与联系意义公式联系电功电流在一段电路中所做的功W ＝UIt 电热电流通过导体产生的热量Q ＝I 2Rt 对纯电阻电路，电功等于电热，W ＝Q ＝UIt ＝I 2Rt ；对非纯电阻电路，电功大于电热，W ＞Q电功率单位时间内电流所做的功P ＝UI热功率单位时间内导体产生的热量P ＝I 2R对纯电阻电路，电功率等于热功率，P 电＝P 热＝UI ＝I 2R ；对非纯电阻电路，电功率大于热功率，P 电＞P 热串、并联电路的特点1．特点对比串联并联电流I ＝I 1＝I 2＝…＝I n I ＝I 1＋I 2＋…＋I n 电压U ＝U 1＋U 2＋…＋U n U ＝U 1＝U 2＝…＝U n 电阻R ＝R 1＋R 2＋…＋R n＝＋＋…＋1R 1R 11R 21Rn2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻．(3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和．(4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大．闭合电路欧姆定律1．公式：Error!2．路端电压U 与电流I 的关系U ＝E －Ir ，U －I图象如图所示，由图象可以看出：(1)电源电动势E ：当电路断路即I ＝0时，纵轴的截距为电源电动势E .(2)短路电流I 0：当外电路电压U ＝0时，横轴的截距为短路电流I 0.(3)电源内阻r ：图线斜率的绝对值为电源的内阻．三个功率1．电源的总功率P 总＝EI ＝U 外I ＋U 内I ＝P 出＋P 内．若外电路是纯电阻电路，则有P 总＝I 2(R ＋r )＝.E 2R ＋r 2．电源内部消耗的功率P 内＝I 2r ＝U 内I ＝P 总－P 出．3．电源的输出功率P 出＝UI ＝EI －I 2r ＝P 总－P 内．若外电路是纯电阻电路，则有P 出＝I 2R ＝＝.E 2R(R ＋r )2E 2(R －r )2R＋4rP 出－R图象如图所示，从图中可以看出：(1)当R ＝r 时，电源的输出功率最大，最大值P m ＝.E 24r(2)当R＞r时，随着R的增大，输出功率越来越小．(3)当R＜r时，随着R的增大，输出功率越来越大．(4)当P出＜P m时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1·R2＝r2.。
(浙江专用版)2020版高考物理复习新选考考点全排查考点11交变电流讲义
考点11 交变电流
考试标准
正弦式交变电流 1．产生
线圈绕垂直于磁场方向的轴匀速转动． 2．两个特殊位置的特点
(1)线圈平面与中性面重合时，S ⊥B ，Φ最大，ΔΦ
Δt ＝0，e ＝0，i ＝0，电流方向将发生改变．
(2)线圈平面与中性面垂直时，S ∥B ，Φ＝0，ΔΦ
Δt 最大，e 最大，i 最大，电流方向不改变．
3．电流方向的改变
一个周期内线圈中电流的方向改变两次． 4．交变电动势的最大值
E m ＝nBS ω，与转轴位置无关，与线圈形状无关．
5．交变电动势随时间的变化规律(中性面开始计时)
e ＝nBS ωsin ωt .
6．磁通量随时间变化(从中性面开始计时) Φ＝BS cos ωt ＝Φm cos ωt
交变电流“四值”的区别与联系
电感、电容对交流电的阻碍作用
1．电感：通直流，阻交流；通低频，阻高频． 2．电容：通交流，隔直流；通高频，阻低频．
理想变压器
1．(1)理想变压器原、副线圈基本量的关系
2.原、副线圈中各物理量的因果关系 (1)电压关系：输入电压U 1决定输出电压U 2. (2)电流关系：输出电流I 2决定输入电流I 1. (3)功率关系：P 出决定P 入．
远距离输电相关的问题 1．输电电路图
2．基本关系
电流关系：n 1I 1＝n 2I 2，n 3I 3＝n 4I 4，I 2＝I 3.
电压关系：U 1n 1＝U 2n 2，U 3n 3＝U 4n 4
，U 2＝U 3＋ΔU . 功率关系：P 1＝P 2，P 3＝P 4，P 2＝P 3＋ΔP .。
2020高考物理浙江专用版大二轮课件：新选考考点全排查 考点3
考点3 牛顿运动定律第二部分 新选考考点全排查考试标准知识内容考试要求牛顿第一定律c牛顿第二定律c力学单位制b牛顿第三定律c牛顿运动定律应用d超重与失重b1.牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.(2)意义：①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又叫惯性定律；②揭示了力与运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因.2.惯性(1)定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.(2)量度：质量是惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小.(3)普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性，与物体的运动情况和受力情况无关.牛顿第一定律 惯性一1.牛顿第二定律(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同.(2)表达式：F ＝ma .(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系.②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况.牛顿第二定律 力学单位制二2.力学单位制(1)单位制：由基本单位和导出单位一起组成了单位制.(2)基本单位：基本物理量的单位.国际单位制中基本物理量共七个，其中力学有三个，是长度、质量、时间，单位分别是米、千克、秒.(3)导出单位：由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.1.作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，后一个物体同时对前一个物体也施加力.2.内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.3.表达式：F ＝－F ′.牛顿第三定律三1.牛顿第二定律的表达式为：F 合＝ma ，加速度由物体所受合外力决定，加速度的方向与物体所受合外力的方向一致.当物体所受合外力发生突变时，加速度也随着发生突变，而物体运动的速度不能发生突变.2.轻绳、轻杆和轻弹簧(橡皮条)的区别：(1)轻绳和轻杆：剪断轻绳或轻杆断开后，原有的弹力将突变为0.(2)轻弹簧和橡皮条：当轻弹簧和橡皮条两端与其他物体连接时，轻弹簧或橡皮条的弹力不能发生突变.瞬时问题四1.超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象.(2)产生条件：物体具有向上的加速度.2.失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象.(2)产生条件：物体具有向下的加速度.3.完全失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于0的现象称为完全失重现象.(2)产生条件：物体的加速度a ＝g ，方向竖直向下.超重和失重五4.实重和视重(1)实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关.(2)视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.5.判断超重和失重的方法从受力的角度判断当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态从加速度的角度判断当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；具有向下的加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态从速度变化的角度判断①物体向上加速或向下减速时，物体处于超重状态②物体向下加速或向上减速时，物体处于失重状态1.连接体的运动特点轻绳连接——轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等.轻杆连接——轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比.轻弹簧连接——在弹簧发生形变的过程中，两端物体的速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端物体的速度相等.连接体问题六2.处理连接体问题的方法整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度或其他未知量隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内两物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度，后隔离求内力”。
2020高考物理浙江专用版大二轮课件：新选考考点全排查 考点5
考点5 万有引力定律
考试标准
知识内容 行星的运动 太阳与行星间的引力 万有引力定律 万有引力理论的成就 宇宙航行 经典力学的局限性
考试要求 a a c c c a
一 开普勒三定律
定律
内容
开普勒第一定 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆， 律(轨道定律) 太阳处在椭圆的一个焦点上
2.第二宇宙速度 使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，其数值为11.2 km/s. 3.第三宇宙速度 使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，其数值为16.7 km/s.
六 卫星运行参量的分析
卫星运行参量 线速度v 角速度ω 周期T
向心加速度an
相关方程
结论
r越大，v、ω、an越小， T越大
二 万有引力定律
1.内容 自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的方向在它们的连线上，引力的大小与物 体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间距离r的二次方成反比. 2.表达式
3.适用条件 (1)公式适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时， 物体可视为质点. (2)质量分布均匀的球体可视为质点，r是两球心间的距离.
只能得到 中心天体 的质量
密 利用运行天体 r、T、R
度
的
计 利用天体表面
算 重力加速度
g、R
利用近地 卫星只需 测出其运 行周期
五 宇宙速度
1.第一宇宙速度 (1)第一宇宙速度又叫环绕速度，其数值为7.9 km/s. (2)第一宇宙速度是人造卫星在地面附近环绕地球做匀速圆周运动时具有的速度. (3)第一宇宙速度是人造卫星的最小发射速度，也是人造卫星的最大环绕速度. (4)第一宇宙速度的计算方法.
高考物理二轮总复习精品课件 第一编 核心专题突破 专题6 热学 近代物理 第一讲热学 (3)
2
3
汽缸内气体体积变为2V0,由理想气体
规律总结
多个系统相互联系的恒定质量气体问题,往往以压强建立起系统间的关系,
各系统独立进行状态分析。要确定每个研究对象的变化性质,分别应用相
应的实验定律,并充分应用各研究对象之间的压强、体积、温度等量的有
效关联。若活塞可自由移动,一般要根据活塞的平衡状态确定两部分气体
螺旋方式在环形管中向右旋转前进,分子热运动速率较小的气体分子将聚
集到环形管中心部位,而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管
边缘部位。气流到达分离挡板处时,中心部位气流与分离挡板碰撞后反向,
从A端流出,边缘部位气流从B端流出。下列说法正确的是(
)
A.A端为冷端,B端为热端
B.A端流出的气体分子热运动平均速率一定小于B端流出的
量的氮气(视为理想气体),在不同温度下分子速率分布如图所示,纵坐标表
示各速率区间的氮气分子数所占总分子数的百分比,横坐标表示分子的速
率,图线甲为实线、图线乙为虚线。下列说法正确的是( ABD )
A.图线甲对应的氮气压强较大
B.图线甲对应的氮气分子的平均动能较大
C.由图像能直接求出任意速率区间内氮气
分子数目
分子热运动的平均速率减小,而不是所有分子热运动速率都减小,速率大的
分子数占总分子数比例减少。选项A、B、D错误,C正确。
分层演练——拿高分
练真题·明考向
1.(命题角度2、3)(多选)(2022湖南卷改编)利用“涡流效应”可实现冷热气
体的分离。如图所示,一冷热气体分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分
离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中,然后以
的压强关系。
2020高考物理浙江专用版大二轮讲义：新选考考点全排查 考点7 Word版含解析
考点7 静电场考试标准知识内容考试要求电荷及其守恒定律c库仑定律c电场强度c电势能和电势c电势差c电势差与电场强度的关系c静电现象的应用b电容器的电容c带电粒子在电场中的运动d电荷 电荷守恒定律1．元电荷、点电荷(1)元电荷：e＝1.60×10－19 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍．(2)点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况的理想化模型．2．电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，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，在转移过程中，电荷的总量保持不变．第 1 页共8 页第 2 页 共 8 页(2)三种起电方式：摩擦起电、感应起电、接触起电．(3)带电实质：物体得失电子．(4)电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体，接触后再分开，二者带等量同种电荷，若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分．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，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上．2．表达式F ＝k ，式中k ＝9.0×109 N·m 2/C 2，叫做静电力常量．q 1q 2r 23．适用条件真空中的静止点电荷．(1)在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式．(2)当两个带电体间的距离远大于其本身的大小时，可以把带电体看成点电荷．电场、电场强度1．电场(1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质．(2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用．2．电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值．(2)定义式：E ＝；单位：N /C 或V/m.Fq(3)矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向．3．三个计算公式公式适用条件说明定义式E＝Fq任何电场某点的场强为确定值，大小及方向与q无关决定式E＝kQr2真空中点电荷的电场E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定关系式E＝Ud匀强电场d是沿电场方向的距离静电力做功和电势能1．静电力做功(1)特点：静电力做功与路径无关，只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关．(2)计算方法①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为带电体在沿电场方向的位移．②W AB＝qU AB，适用于任何电场．2．电势能(1)定义：电荷在电场中具有的势能，称为电势能．(2)说明：电势能具有相对性，通常把无穷远处或大地的电势能规定为零．3．静电力做功与电势能变化的关系(1)静电力做的功等于电荷电势能的减少量，即W AB＝E p A－E p B.(2)通过W AB＝E p A－E p B可知：静电力对电荷做多少正功，电荷电势能就减少多少；电荷克服静电力做多少功，电荷电势能就增加多少．第 3 页共8 页第 4 页 共 8 页(3)电势能的大小：由W AB ＝E p A －E p B 可知，若令E p B ＝0，则E p A ＝W AB ，即一个电荷在电场中某点具有的电势能，数值上等于将其从该点移到零势能位置过程中静电力所做的功．电势、电势差1．电势(1)定义式：φ＝.E pq(2)相对性：通常选无穷远为电势零点；其正(负)表示该点电势比零电势高(低)．2．电势差(1)定义式：U AB ＝φA －φB ，U AB ＝－U BA .(2)静电力做功与电势差的关系：W AB ＝qU AB .3．匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)电势差与电场强度的关系式：U AB ＝E ·d ，其中d 为电场中两点间沿电场方向的距离．(2)电场强度的方向和大小与电势差的关系：E ＝.电场强度在数值上等于沿电场强度方向每Ud 单位距离上降低的电势，电场强度方向指向电势降低最快的方向．4．电势高低的四种判断方法(1)依据电场线方向：沿电场线方向电势逐渐降低．(2)依据电场力做功：根据U AB ＝，将W AB 、q 的正负号代入，由U AB 的正负判断φA 、φBW ABq 的高低．(3)电荷的正负：取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低．(4)依据电势能的高低：正电荷在电势能大处电势较高，负电荷在电势能大处电势较低．常见电场的电场线和等势面分布第 5 页 共 8 页电场线(虚线)和等势面(实线)图样电场线特点等势面特点 匀强电场疏密相同的平行直线垂直于电场线的一簇等间距平面正点电荷的电场(1)离点电荷越近，电场线越密集，场强越强，方向由正点电荷指向无穷远，或由无穷远指向负点电荷(2)在正(负)点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点(3)若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场(1)两点电荷连线上各点的场强方向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向场强先变小再变大(2)两点电荷连线的中垂线上，电场线的方向均相同，即场强方向相同，且与中垂线垂直(3)两点电荷连线上关于中点对称的两点的场强等大，同向连线的中垂面为等势面且与无穷远处电势相等第 6 页 共 8页等量同种点电荷的电场(1)两点电荷连线中点O 的场强为零，此处无电场线(2)从两点电荷连线中点沿中垂线到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小(3)两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和该直线平行，关于中点对称的两点场强等大、反向两点电荷连线上中点处电势最低，而在中垂线上，中点处电势最高电容器及电容1．电容器(1)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成．(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值．(3)电容器的充、放电：①充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能．②放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能．2．电容(1)定义：电容器所带的电荷量与电容器两极板间的电势差的比值．(2)定义式：C ＝.QU(3)单位：法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF).1 F ＝106 μF ＝1012 pF.(4)意义：表示电容器容纳电荷本领的高低．(5)决定因素：由电容器本身物理条件(大小、形状、相对位置及电介质)决定，与电容器是否第 7 页 共 8 页带电及电压无关．3．平行板电容器的电容(1)决定因素：正对面积，相对介电常数，两板间的距离．(2)决定式：C ＝.εr S4πkd 4．两类典型问题(1)电容器始终与恒压电源相连，电容器两极板间的电势差U 保持不变．(2)电容器充电后与电源断开，电容器两极板所带的电荷量Q保持不变．带电粒子在电场中的运动1．加速(1)在匀强电场中，W ＝qEd ＝qU ＝m v 2－m v .121202(2)在非匀强电场中，W ＝qU ＝m v 2－m v .1212022．偏转(1)运动情况：如果带电粒子以初速度v 0垂直场强方向进入匀强电场中，则带电粒子在电场中做类平抛运动，如图所示．(2)处理方法：将粒子的运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和沿电场力方向的匀加速直线运动．根据运动的合成与分解的知识解决有关问题．(3)基本关系式：运动时间t ＝，加速度a ＝＝＝，偏转量y ＝at 2＝，偏转角θlv 0F m qE m qU md 12qUl 22md v 02第 8 页 共 8 页的正切值：tan θ＝＝＝.v y v 0at v 0qUlmd v 023．功能关系当讨论带电粒子的末速度v 时也可以从能量的角度进行求解：qU y ＝m v 2－m v ，其中U y ＝121202y ，指初、末位置间的电势差．Ud。
考点06 动量定理和动量守恒定律-2020年高考物理二轮核心考点总动员(原卷版)
2020届高考二轮复习之核心考点系列之物理考点总动员【二轮精品】考点06动量定理和动量守恒定律【命题意图】理解动量、动量变化量的概念；知道动量守恒的条件；会利用动量守恒定律分析碰撞、反冲等相互作用问题。
【专题定位】本专题综合应用动力学、动量和能量的观点来解决物体运动的多过程问题.本专题是高考的重点和热点，命题情景新，联系实际密切，综合性强，侧重在计算题中命题，是高考的压轴题.【考试方向】动量和动量的变化量这两个概念常穿插在动量守恒定律的应用中考查；动量守恒定律的应用是本部分的重点和难点，也是高考的热点；动量守恒定律结合能量守恒定律来解决碰撞、打击、反冲等问题，以及动量守恒定律与圆周运动、核反应的结合已成为近几年高考命题的热点。
【应考策略】本专题在高考中主要以两种命题形式出现：一是综合应用动能定理、机械能守恒定律和动量守恒定律，结合动力学方法解决多运动过程问题；二是运用动能定理和能量守恒定律解决电场、磁场内带电粒子运动或电磁感应问题.由于本专题综合性强，因此要在审题上狠下功夫，弄清运动情景，挖掘隐含条件，有针对性的选择相应的规律和方法.【得分要点】1、碰撞现象满足的规律①动量守恒定律．②机械能不增加．③速度要合理：若碰前两物体同向运动，则应有v 后>v 前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v 前′≥v 后′；碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。
2、弹性碰撞的规律两球发生弹性碰撞时满足动量守恒定律和机械能守恒定律．以质量为m1，速度为v1的小球与质量为m2的静止小球发生正面弹性碰撞为例，则有m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′和222211211212121v m v m v m '+'=解得：121211v m m m m v +-='；121122v m m m v +='结论：①当两球质量相等时，v 1′＝0，v 2′＝v 1，两球碰撞后交换速度．②当质量大的球碰质量小的球时，v ′>0，v ′>0，碰撞后两球都向前运动．③当质量小的球碰质量大的球时，v1′<0，v2′>0，碰撞后质量小的球被反弹回来3、综合应用动量和能量的观点解题技巧（1）动量的观点和能量的观点①动量的观点：动量守恒定律②能量的观点：动能定理和能量守恒定律这两个观点研究的是物体或系统运动变化所经历的过程中状态的改变，不对过程变化的细节作深入的研究，而关心运动状态变化的结果及引起变化的原因．简单地说，只要求知道过程的始、末状态动量式、动能式和力在过程中的冲量和所做的功，即可对问题求解．②利用动量的观点和能量的观点解题应注意下列问题：(a)动量守恒定律是矢量表达式，还可写出分量表达式；而动能定理和能量守恒定律是标量表达式，绝无分量表达式．(b)动量守恒定律和能量守恒定律，是自然界最普遍的规律，它们研究的是物体系统，在力学中解题时必须注意动量守恒的条件及机械能守恒的条件．在应用这两个规律时，当确定了研究的对象及运动状态变化的过程后，根据问题的已知条件和要求解的未知量，选择研究的两个状态列方程求解．【2019年高考选题】【2019·新课标Ⅰ卷】将质量为1.00kg的模型火箭点火升空，50g燃烧的燃气以大小为600m/s的速度从火箭喷口在很短时间内喷出。
(浙江专用版)2020版高考物理二轮复习新选考考点全排查考点4曲线运动课件
5.几种典型运动模型 运动模型
飞机水平转弯
向心力的来源图示
火车转弯
圆锥摆
飞车走壁 汽车在水平路面转弯
水平转台(光滑)
四 斜抛运动
1.定义：将物体以初速度v0斜向上方或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运动. 2.性质：斜抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线. 3.研究方法：运动的合成与分解 (1)水平方向：匀速直线运动；(2)竖直方向：匀变速直线运动. 4.基本规律(以斜上抛运动为例，如图所示) (1)水平方向：v0x＝v0cos θ，F合x＝0； (2)竖直方向：v0y＝v0sin θ，F合y＝mg.
二 运动的合成与分解
1.遵循的法则 位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则. 2.合运动与分运动的关系 (1)等时性：合运动和分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、同时停止. (2)独立性：一个物体同时参与几个分运动：各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果.
4.小船渡河问题 (1)船的实际运动：是水流的运动和船相对静水的运动的合运动. (2)三种速度：船在静水中的速度v船、水的流速v水、船的实际速度v，遵循平行四边 形定则.
三 平抛运动
1.定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在重力作用下的运动. 2.性质：平抛运动是加速度为g的匀变速曲线运动，运动轨迹是抛物线. 3.研究方法：运动的合成与分解 (1)水平方向：匀速直线运动； (2)竖直方向：自由落体运动.
公式、单位
(1)v＝ΔΔst＝2Tπr (2)单位：m/s
角速度
描述物体绕圆心转动快慢的物理量(ω) (1)ω＝ΔΔθt ＝2Tπ (2)单位：rad/s
周期
物体沿圆周运动一圈的时间(T)
2020高考物理浙江专用版大二轮课件：专题六 选修 第13讲
专题六 选修3－4、3－5第一部分 专题复习专题定位1.掌握机械振动和机械波的产生和描述，理解波长、波速和频率及其相互关系；2.通过画光路图，结合几何知识解决光的折射及全反射问题；3.理解光的干涉、衍射、色散及双缝干涉实验；4.理解光电效应现象、氢原子模型与原子结构，会书写核反应方程，会根据质量亏损计算核能.第13讲 机械振动和机械波 电磁波题型1 机械振动及其图象内容索引NEIRONGSUOYIN 题型2 机械波及其图象题型3 振动图象和波的图象的综合应用题型4 电磁振荡与电磁波机械振动及其图象题型11.简谐运动的特征(1)受力特征：回复力满足F＝－kx.(2)运动特征：当物体靠近平衡位置时，a、F、x都减小，v增大；当物体远离平衡位置时，a、F、x都增大，v减小.(3)能量特征：对同一弹簧振子或单摆来说，振幅越大，能量越大，在振动过程中，动能和势能相互转化，机械能守恒.(4)周期性特征：物体做简谐运动时，其位移、回复力、加速度、速度等矢量都随时间做周期性的变化.(5)对称性特征：速率、加速度等关于平衡位置对称.2.振动图象提供的信息(1)由图象可以看出质点振动的振幅、周期.(2)可以确定某时刻质点离开平衡位置的位移.(3)可以确定各时刻质点的振动方向.(4)可以确定某时刻质点的回复力、加速度和速度的方向.(5)能够比较不同时刻质点的速度、加速度的大小.例1 (多选)甲、乙两单摆的振动图象如图中A、B图线所示.已知乙摆的摆长为0.992 m.下列判断正确的是A.甲摆的摆长小于0.992 mB.甲摆的振幅比乙摆的振幅大C.甲摆振动的频率比乙摆振动的频率高D.在t＝1 s时，乙摆有负向的最大速度√√解析 由题图可得：T＝1.5 s，T乙＝2 s，根据T＝可知甲摆的摆长小于0.992 m，甲故A正确；由题图象可得：A乙＝9 cm，A甲＝6 cm，甲摆的振幅比乙摆的振幅小，故B错误；由题图象可得：T甲＝1.5 s，T乙＝2 s，根据T＝可知，甲摆振动的频率比乙摆振动的频率高，故C正确；由题图象可知在t＝1 s时，乙图线处于最低点，说明乙摆动到最高点，速度为零，故D错误.拓展训练1 如图为某质点的振动图象，由图象可知A.质点的振动方程为x ＝2sin 50πt (cm)B.在t ＝0.01 s 时质点的加速度为负向最大C.P 时刻质点的振动方向向下D.从0.02 s至0.03 s 质点的动能减小，势能增大√P 时刻图象的斜率为正，则质点的振动方向向上，故C 错误；从0.02 s 至0.03 s ，质点的位移增大，远离平衡位置，则质点的动能减小，势能增大，故D 正确.拓展训练2 (2019·北京市海淀区3月适应性练习)如图甲所示，弹簧振子在竖直方向做简谐运动.以其平衡位置为坐标原点，竖直向上为正方向建立坐标轴，振子的位移x随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是A.振子的振幅为4 cmB.振子的振动周期为1 sC.t＝1 s时，振子的速度为正的最大值D.t＝1 s时，振子的加速度为正的最大值√解析 由振动图象可知，该弹簧振子的振幅为2 cm，周期为2 s，t＝1 s时，振子在平衡位置，正向速度最大，加速度为零，故C正确.机械波及其图象题型21.波的传播问题(1)沿波的传播方向上，各质点的起振方向与波源的起振方向一致.(2)介质中各质点随波振动，但并不随波迁移.(3)沿波的传播方向上，波每个周期传播一个波长的距离.(4)在波的传播方向上，平衡位置之间的距离为nλ，n＝1,2,3…的质点，振动步调总相同；平衡位置间的距离为(2n＋1) ，n＝0,1,2,3…的质点，振动步调总相反.2.波的叠加问题(1)两个振动情况相同的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为该点到两波源的路程差Δx＝nλ，振动减弱的条件为Δx＝nλ＋ .两个振动情况相反的波源形成的波，在空间某点振动加强的条件为Δx＝nλ＋，振动减弱的条件为Δx＝nλ，以上各式中n 取0,1,2….(2)振动加强点的位移随时间而改变，振幅最大.3.波的多解问题(1)波的图象的周期性：相隔时间为周期整数倍的两个时刻的波形相同，从而使题目的解答出现多解的可能.(2)波传播方向的双向性：在题目未给出波的传播方向时，要考虑到波可沿正向或负向传播两种可能性.4.关系式：v＝λf.例2 (多选)(2019·金丽衢十二校联考)如图所示，S 1为点振源，由平衡位置开始上下振动，产生一列简谐横波沿S 1S 2直线传播，S 1、S 2两点之间的距离为9 m.S 2点的左侧为一种介质，右侧为另一种介质，波在这两种介质中传播的速度之比为3∶4.某时刻波正好传到S 2右侧7 m 处，且S 1、S 2均在波峰位置.则A.S 2开始振动时方向可能向下也可能向上B.波在S 2左侧的周期比在右侧时大√√解析 S2开始运动时方向与振源的起振方向相同，由于振源的起振方向不知道，所以无法确定S2开始运动时的方向，波的振动周期由振源决定，波在S2左侧的周期和右侧的周期相等，故A正确，B错误；拓展训练3 (多选)(2018·全国卷Ⅲ·34(1)改编)一列简谐横波沿x 轴正方向传播，在t ＝0和t ＝0.20 s 时的波形分别如图中实线和虚线所示.已知该波的周期T >0.20 s.下列说法正确的是A.波速为0.40 m/s B.波长为0.08 m C.x ＝0.08 m 的质点在t ＝0.70 s 时位于波谷D.若此波传入另一介质中其波速变为0.80 m/s ，则它在该介质中的波长为0.32 m√√√由图象可知波长λ＝0.16 m，B错；根据λ＝v T得，波速变为0.80 m/s时波长λ＝0.32 m，D对.拓展训练4 (多选)(2019·宁波市3月模拟)如图所示，两列简谐横波在同一绳上传播，已知甲波向左传播，t ＝0时刻恰好传播到x ＝＋0.5 cm 处，乙波向右传播，t ＝0时刻恰好传播到x ＝－0.5 cm 处，经过0.5 s 后甲波刚好到达O 点，两列波的振幅均为2 cm ，则以下说法正确的是A.甲波的波速为1.0 cm/sB.两列波相遇后，x ＝0 cm 处质点的振幅为4 cmC.x ＝1.5 cm 处的质点在0～3 s 内，通过的路程为16 cmD.t ＝1 s 时，x ＝1.25 cm 处的质点的振动方向沿＋y 方向√√√结合题图知两列波相遇后，x＝0处是振动减弱点，始终不振动，即振幅A＝0；则x＝1.5 cm处质点在0～2 s内，以A＝2 cm振动一个周期，路程s1＝4A＝8 cm,知x＝1.25 cm处质点振动方向沿＋y方向，故B错误，A、C、D正确.振动图象和波的图象的综合应用题型3图象类型振动图象波的图象研究对象一个振动质点沿波传播方向的所有质点研究内容一个质点的位移随时间的变化规律某时刻所有质点的空间分布规律图象物理意义表示同一质点在各时刻的位移表示某时刻各质点的位移图象信息(1)质点振动周期(2)质点振幅(3)质点在各时刻的位移(4)质点在各时刻速度、加速度的方向(1)波长、振幅(2)任意一质点在该时刻的位移(3)任意一质点在该时刻的加速度方向(4)传播方向、振动方向的互判图象变化随着时间推移，图象延续，但已有形状不变随着时间推移，波形沿传播方向平移一完整曲线占横坐标的距离表示一个周期表示一个波长互判方法“上下坡”法 “同侧”法 “微平移”法例3 (多选)(2019·福建福州市五月检测)如图甲所示是一列简谐波在t ＝0时刻的波形图，质点P 刚开始振动，如图乙所示是介质中的另一质点Q 的振动图象，则下列说法正确的是A.这列波沿x 轴正方向传播B.这列波的波速是24 m/sC.质点Q 平衡位置的坐标为x Q ＝36 mD.从t ＝0时刻开始，经过2.5 s 质点Q 处在波峰√√√解析 由题图乙可知，质点Q刚开始振动时方向沿y轴负方向，结合题图甲可知质点P在t＝0时刻沿y轴负方向振动，所以这列波沿x轴正方向传播，选项A正确；质点P开始振动后经过Δt＝1 s质点Q开始振动，则PQ间的距离x PQ＝v·Δt＝12 m，所以质点Q平衡位置的坐标为x Q＝36 m，选项C正确；拓展训练5 (多选)一列简谐横波沿x轴正方向传播，图甲是波刚传播到x＝5 m处的M 点时的波形图，图乙是质点N(x＝3 m)从此时刻开始计时的振动图象，Q是位于x＝10 m处的质点，下列说法正确的是A.这列波的波长是5 mB.M点以后的各质点开始振动时的方向都沿y轴正方向C.由甲图对应时刻开始计时，经过6 s，质点Q第一次到达波谷D.这列波由M点传播到Q点需要5 s√√由题图甲知，质点M起振方向是沿y轴负方向的，则M点以后的各质点开始振动时的方向都沿y轴负方向；由题图甲所对应时刻开始计时时，此时x＝4 m处的质点位于波谷位置，拓展训练6 (多选)(2019·浙南名校联盟期末)一列简谐横波，在t ＝1.8 s 时刻的图象如图甲所示，此时，P 、Q 两质点的位移均为－1 cm ，波上位于平衡位置的A 质点振动图象如图乙所示，则以下说法正确的是A.这列波的波速是 m/sB.从t ＝1.8 s 开始，紧接着的Δt ＝0.3 s 时间内，A 质点通过的路程是2 cmC.从t ＝1.8 s 开始，质点P 比质点Q 早0.4 s 回到平衡位置D.若该波在传播过程中遇到一个尺寸为22 cm的障碍物，不能发生明显的衍射现象√√由于波长20 cm，与障碍物22 cm相差不多，故能发生明显衍射，D错误.电磁振荡与电磁波题型41.电磁波与机械波的主要区别(1)电磁波传播不需要介质，机械波传播需要介质.(2)电磁波是横波，机械波可能是横波，也可能是纵波.2.电磁波谱的特性及应用电磁波谱特性应用递变规律无线电波容易发生衍射通信和广播 波 频长 率减 增小 大红外线热效应红外线遥感 可见光引起视觉照明等紫外线荧光效应，能杀菌灭菌消毒、防伪X 射线穿透能力强医用透视、安检γ射线穿透能力很强工业探伤、医用治疗例4 (多选)(2019·嘉、丽3月联考)下列说法正确的是A.机械波和电磁波既有横波又有纵波B.电子仪器套上金属罩防止外界电场干扰是应用静电屏蔽原理C.办公区域和家中常用的WiFi 信号传输距离不长是因为其波长太长D.LC 振荡电路中自感系数L 和电容C 都减小一半可使振荡频率增大一倍解析 机械波既有横波又有纵波，而电磁波是横波，故A 错误；封闭金属罩有屏蔽静电的作用.将电子设备置于接地封闭金属罩中，可以避免外界电场对设备的影响，故B 正确；电磁波的传播距离和障碍物有关，若障碍物是金属等导电材料，则屏蔽能力较强，故传不远，C 错误；根据f ＝ 可知，自感系数L 和电容C 都减小一半，则振荡频率增大一倍，故D 正确.√√拓展训练7 (多选)关于电磁波，下列说法正确的是A.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关B.周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波C.电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度均垂直D.利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输√√√解析 电磁波在真空中传播速度等于光速，与频率无关，A 正确；电磁波是周期性变化的电场和磁场互相激发得到的，B 正确；电磁波传播方向与电场方向、磁场方向均垂直，C 正确；光是一种电磁波，光可在光导纤维中传播，D 错误.拓展训练8 (多选)(2019·贵州安顺市上学期质量监测)下列说法中正确的是A.电磁波可以在真空中传播B.X 射线是原子的内层电子受到激发产生的C.光从空气射入水中，传播速度一定减小D.若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失√√√解析 电磁波可以在真空中传播，选项A 正确.X 射线是原子的内层电子受到激发产生的，选项B 正确；水相对空气是光密介质，则光从空气射入水中，传播速度一定减小，选项C 正确；若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波不会随即消失，选项D 错误.拓展训练9 (多选)(2019·山东济宁市第一次模拟)下列判断正确的是A.机械波既有横波又有纵波，而电磁波只有纵波B.机械波和电磁波都能产生干涉和衍射现象C.介质中质点振动的周期一定和相应的波的周期相等D.机械波的频率、波长和波速三者满足的关系对电磁波也适用√√√。
2020高考物理二轮专题复习 专题06 探究电流与电压、电阻的关系(解析版)
专题6 探究电流与电压、电阻的关系探究电流与电压、电阻的关系欧姆定律一章中的重要实验，是得出欧姆定律的必做实验，也是中考电学最常考的电学实验之一。
通过实验的探究有助于对欧姆定律的正确理解，为学好欧姆定律这一章打下良好的基础。
一、探究电流与电压、电阻的关系实验过程 1、实验方法：影响电流大小的因素有电压、电阻，因此实验采用控制变量法。
2、实验器材（七种）及电路图：电流用电流表测量，电压用电压表测量， 还必须有电源、开关、导线另外还有电阻、滑动变阻器，共七种。
电路图如右图：3、实验设计及记录表格：（一）探究电流与电压的关系（1）应保持电阻不变，通过移动滑动变阻 器的滑片改变电阻两端的电压，测量通过 电阻的电流。
（2）实验表格（表一）4、进行实验，将数据入表格中：（1）连接电路时，开关应断开，滑动变阻器的滑片应处于阻值最大处。
（2）电流表、电压表接线柱接入电路时应为“正入负出”。
（3）电路连接完毕，经检查无误后，闭合开关前应先试触。
（4）读数后，立即断开电路，以免电阻通电时间过长而发热，影响实验。
5、分析论证及数据处理：通过表一可知：在导体电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。
将表一中的数据用图像处理，得到如下图像：6、得出结论：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，这个结论就是欧姆定律。
7、交流讨论：（1）在“探究电流与电压的关系”的实验中，滑动变阻器的主要作用是：改变导体两端的电压，从而改变电路中的电流；“探究电流与电阻的关系”的实验中，滑动变阻器的主要作用是：控制电阻两端的电压相等。
（2）得出结论时，我们不可以说“电压与电流成正比”，也不可以说“电阻与电流成反比”，因为这里有个因果关系。
（3）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻时，为保持电压表示数不变，应将滑动变阻器阻值调大，即“换大调大”；反之用5Ω的电阻替换10Ω的电阻时，为保持电压表示数不变，应将滑动变阻器阻值调小，即“换小调小”。
2020届高考物理二轮专题复习课件：专题6 选考模块 (共142张PPT)
真 ________．
题 聚
A．气体吸热后温度一定升高
焦 B．对气体做功可以改变其内能
C．理想气体等压膨胀过程一定放热
D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平
衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
(2)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，
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第15讲 选修3-3
教师备用真题
高 考
[答案] (1)ABE (2)4 天
真 题
[解析] (1)由pTV＝C 得 p＝CV·T(C 为常量)，因对角线 ac 的延
专题六 选考模块
第15讲 选修3-3 第16讲 选修3-4
高
考
真
题
聚 焦
第15讲 选修3-3
高 频 考 点 探 究
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近年高考纵览
考点
2014年
2015年
2016年
分子动 理论
新课标全国卷 全国卷Ⅱ33(1)，
Ⅰ33 (1)，新课 山东卷37(1)，江
标全国卷Ⅱ33(1)，苏卷12A(2)，海
聚 故 A 错误；改变气体的内能的方式有两种：做功和热传
焦 递，故 B 正确；理想气体等压膨胀过程是吸热过程，故 C
错误；根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物
体传到高温物体，故 D 正确；如果两个系统分别与状态
确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间
也一定达到热平衡，否则就不会与第三个系统达到热平
以气体为主要研究对象，结合气体状态参量的理解及气体
实验定律的应用．第二小题考查水中气泡内气体的等温变
化过程，利用玻意耳定律结合大气压和液体压强公式进行
(浙江专用版)2020版高考物理二轮复习新选考考点全排查考点13选修3_5课件
5.两条对应关系 (1)光照强度大→光子数目多→发射光电子多→光电流大； (2)光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大. 6.三个关系式 (1)爱因斯坦光电效应方程：Ek＝hν－W0. (2)最大初动能与遏止电压的关系：Ek＝eUc. (3)逸出功与极限频率的关系W0＝hνc.
7.光电效应四类图象 图象名称
七 玻尔理论
1.定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定 的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量. 2.轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应.原子的定态 是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的. 3.跃迁：电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时，会放出能量为hν的光子， 这个光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝Em－En.(m＞n，h是普朗克常 量，h＝6.63×10－34 J·s)
二 动量守恒定律
1.内容 如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变. 2.表达式 (1)p＝p′，系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′. (2)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量 和等于作用后的动量和. (3)Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的变化量等大反向. (4)Δp＝0，系统总动量的增量为零.
4.氢原子的能级图，如图所示
八 天然放射现象和原子核
1.天然放射现象 (1)天然放射现象 元素自发地放出射线的现象，首先由贝可勒尔发现.天然放射现象的发现，说明原子 核具有复杂的结构. (2)放射性同位素的应用与防护 ①放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的 化学性质相同. ②应用：消除静电、工业探伤、做示踪原子等. ③防护：防止放射性对人体组织的伤害.
浙江省20届选考物理二轮复习 第1部分 专题3 第6讲 电场与磁场的理解
专题定位 1.理解电场力的性质和能的性质；2.熟练解答带电粒子在电场中的加速和偏转问题；3.理解磁场对电流和运动电荷的作用；4.会分析带电粒子在电场和磁场的复合场中的运动问题．第6讲电场与磁场的理解[相关知识链接]1．电场概念的比较2.电场线假想线，直观形象地描述电场中各点场强的强弱及方向，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密程度表示电场的强弱．[规律方法提炼]1．电势高低的比较(1)根据电场线方向：沿着电场线方向，电势越来越低；(2)将带电荷量为＋q的电荷从电场中的某点移至无穷远处，电场力做功越多，则该点的电势越高；(3)根据电势差U AB＝φA－φB，若U AB>0，则φA>φB，反之φA<φB.2．电势能变化的判断(1)由E p ＝qφ判断：正电荷在电势高的地方电势能大，负电荷在电势低的地方电势能大． (2)由W AB ＝E p A －E p B 判断：电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加． (3)只有电场力做功时，电荷的电势能与动能之和守恒． 3．运动轨迹问题(1)某点速度方向即为该点轨迹的切线方向；(2)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或电荷的正负； (3)结合轨迹、速度方向与电场力的方向，确定电场力做功的正负，从而确定电势能、电势的变化和电势差等．例1 (多选)(2018·全国卷Ⅱ·21)如图，同一平面内的a 、b 、c 、d 四点处于匀强电场中，电场方向与此平面平行，M 为a 、c 连线的中点，N 为b 、d 连线的中点．一电荷量为q (q >0)的粒子从a 点移动到b 点，其电势能减小W 1；若该粒子从c 点移动到d 点，其电势能减小W 2.下列说法正确的是( )A ．此匀强电场的场强方向一定与a 、b 两点连线平行B ．若该粒子从M 点移动到N 点，则电场力做功一定为W 1＋W 22C ．若c 、d 之间的距离为L ，则该电场的场强大小一定为W 2qLD ．若W 1＝W 2，则a 、M 两点之间的电势差一定等于b 、N 两点之间的电势差 答案 BD解析 结合题意，只能判定U ab >0，U cd >0，但电场方向不能确定，A 项错误；由于M 、N 分别为ac 和bd 的中点，对于匀强电场，则U MN ＝φa ＋φc 2－φb ＋φd 2＝U ab ＋U cd2，可知该粒子由M至N 过程中，电场力做功W ＝W 1＋W 22，B 项正确；电场强度的方向只有沿c →d 时，才有场强E ＝W 2qL ，但本题中电场方向未知，C 项错误；若W 1＝W 2，则U ab ＝U cd ＝U MN ，即φa －φb＝φM －φN ，φa －φM ＝φb －φN ，可知U aM ＝U bN ，D 项正确．拓展训练1 (2019·浙南名校联盟期末)如图所示，空间有一圆锥OBD ，点A 、E 分别是两母线的中点．现在顶点O 处固定一正的点电荷，下列说法中正确的是( )A.B 、D 两点的电场强度相同B ．平行于底面的圆心为O 1的截面为等势面C ．将一负的试探电荷从A 点沿直径移到E 点，试探电荷的电势能先增大后减小D ．若O 1点的电势为φ1，O 2点的电势为φ2，则O 1、O 2中点的电势小于φ1＋φ22答案 D解析 点B 、D 到O 点的距离相等，根据点电荷的场强公式E ＝k Qr 2分析可知，B 、D 两点的电场强度大小相等，但方向不同，故A 错误；点电荷的等势面是以点电荷为球心的一簇球面，平行于底面的圆心为O 1的截面上各个点到O 点的距离不等，故不是等势面，故B 错误；将一负的试探电荷从A 点沿直径移到E 点，电势先升高后降低，电势能先减小后增大，静电力对该试探电荷先做正功后做负功，故C 错误；设O 1、O 2中点为P ，由于O 1P 间场强大于PO 2间场强，由U ＝Ed 知，O 1P 间的电势差大于PO 2间的电势差，则有：φO 1－φP >φP －φO 2，则φP <φO 1＋φO 22，故D 正确． 拓展训练2 (多选)(2019·吉林省名校第一次联合模拟)如图所示，实线表示电场线，虚线ABC 表示一带电粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，虚线在B 点的切线与该处的电场线垂直．下列说法正确的是( )A ．粒子带正电B ．粒子在B 点的加速度大于在C 点的加速度 C ．粒子在B 点时电场力做功的功率为零D ．粒子从A 点运动到C 点的过程中电势能先减小后增大 答案 BC解析 带电粒子的轨迹向左下弯曲，则带电粒子所受的电场力沿电场线切线向下，则知带电粒子带负电，故A 错误；电场线的疏密表示场强大小，由题图知B 点的场强大于C 点的场强，粒子在B 点的加速度大于在C 点的加速度，故B 正确；虚线在B 点的切线与该处的电场线垂直，则粒子受到的电场力方向与粒子在B 点速度的方向垂直，所以此刻粒子受到的电场力做功的功率为零，故C 正确；从A 到B ，电场力做负功，电势能增大，从B 到C ，电场力做正功，电势能减小，故D 错误．1．电场中的直线运动问题 (1)动能定理：不涉及t 、a 时可用．(2)牛顿第二定律＋运动学公式：涉及a 、t 时可用．尤其是交变电场中，最好再结合v －t 图象使用．2．匀强电场中的偏转问题(1)用平抛运动规律处理：运动的分解．①沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间t ＝Lv 0.②沿电场方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a ＝F m ＝qE m ＝qUmd .③离开电场时的偏移量y ＝12at 2＝qUL 22md v 02.④速度偏向角tan φ＝v y v 0＝qUx md v 02 ――→x ＝Ltan φ＝qUL md v 02； 位移偏向角tan θ＝y x ＝qUx 2md v 02 ――→x ＝L tan θ＝qUL 2md v 02. (2)动能定理：涉及功能问题时可用．注意：偏转时电场力做功不一定是W ＝qU 板间，应该是W ＝qEy (y 为偏移量)． 3．非匀强电场中的曲线运动问题(1)运动电荷的轨迹偏向受力的一侧，即合外力指向轨迹凹的一侧；电场力一定沿电场线切线，即垂直于等势面，从而确定电荷受力方向．(2)由电场力的方向与运动方向夹角，判断电场力做功的正负，再由功能关系判断动能、电势能的变化．例2 (2019·安徽安庆市期末调研监测)如图所示，带有小孔的平行极板A 、B 间存在匀强电场，A 、B 板间电势差大小为U ，极板间距离为L .其右侧有与A 、B 垂直的平行极板C 、D ，极板长度为L ，C 、D 板间加恒定的电压，现有一质量为m 、带电荷量为e 的电子(重力不计)，从A 板处由静止释放，经电场加速后通过B 板的小孔飞出；经过C 、D 板间的电场偏转后从电场的右侧边界M 点飞出电场区域，速度方向与边界夹角为60°，求：(1)电子在A 、B 间电场的运动时间；(2)C 、D 间匀强电场的电场强度大小． 答案 (1)2mL 2eU (2)23U3L解析 (1)电子在A 、B 间直线加速，加速度a ＝eUmL ，电子在A 、B 间的运动时间为t ，则L ＝12at 2，所以t ＝2mL 2eU(2)设电子从B 板的小孔飞出时的速度为v 0，eU ＝12m v 02，则电子从平行极板C 、D 间射出时沿电场方向的速度为v y ＝v 0tan 30°，又v y ＝eE m ·L v 0，所以C 、D 间匀强电场的电场强度E ＝23U3L .拓展训练3 (多选)(2018·全国卷Ⅲ·21)如图，一平行板电容器连接在直流电源上，电容器的极板水平；两微粒a 、b 所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等．现同时释放a 、b ，它们由静止开始运动．在随后的某时刻t ，a 、b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面．a 、b 间的相互作用和重力可忽略．下列说法正确的是( )A ．a 的质量比b 的大B ．在t 时刻，a 的动能比b 的大C ．在t 时刻，a 和b 的电势能相等D ．在t 时刻，a 和b 的动量大小相等 答案 BD解析 经时间t ，a 、b 经过电容器两极板间下半区域的同一水平面，则x a >x b ，根据x ＝12at 2，得a a >a b ，又由a ＝Fm 知，m a <m b ，A 项错误；经时间t 到下半区域的同一水平面，则电场力做功W a >W b ，由动能定理知，a 的动能比b 的动能大，B 项正确；在t 时刻，a 、b 处在同一等势面上，根据E p ＝qφ知，a 、b 的电势能绝对值相等，符号相反，C 项错误；根据动量定理Ft ＝p －p 0，则经过时间t ，a 、b 的动量大小相等，D 项正确．拓展训练4 (2019·杭州市高三期末)汤姆生用来测定电子比荷的实验装置如图所示．从真空管中K 极发射的一束电子(初速度近似为零)经KA 间的电场加速后，穿过AA ′中心的小孔沿中心轴OO ′的方向进入到两块平行极板P 和P ′间的区域，最后打在荧光屏上的中心O ′点处，形成一个亮点．已知KA 间加速电压为U ，电子电荷量大小为e 、质量为m .下列说法正确的是( )A ．电子到达A 点时的速度大小为2mUeB ．若在PP ′间加向下的匀强电场，则亮点将出现在O ′点下方C ．若在PP ′间加向下的匀强电场，则电子通过PP ′间的时间比不加电场时长D ．若在PP ′间同时加向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，则亮点仍可能出现在O ′点 答案 D解析 由动能定理得：eU ＝12m v 2，解得：v ＝2eUm，故A 错误；若在PP ′间加向下的匀强电场，电子在PP ′间受到的电场力向上，电子将向上偏转，所以亮点将出现在O ′点上方，故B 错误；若在PP ′间加向下的匀强电场，电子在PP ′间运动时水平方向做匀速运动，运动时间不变，故C 错误；若在PP ′间同时加向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电子进入PP ′间受到的电场力向上，洛伦兹力向下，若满足eE ＝e v B ，则电子将做匀速运动，亮点仍出现在O ′点，故D 正确．[相关知识链接] 1．对磁场的理解(1)磁感应强度是矢量，其方向与通电导线在磁场中所受力的方向垂直； (2)电流元必须垂直于磁场方向放置，公式B ＝FIL才成立；(3)磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的，与通电导线受力的大小及方向都无关． 2．安培力(1)若磁场方向和电流方向垂直：F ＝BIL . (2)若磁场方向和电流方向平行：F ＝0. (3)方向判断：左手定则．(4)方向特点：垂直于磁感线和通电导线确定的平面． [规律方法提炼] 1．磁场的叠加对于电流在空间某点的磁场，首先应用安培定则判断出各电流在该点的磁场方向，然后应用平行四边形定则合成．2．磁场力做功磁场力包括洛伦兹力和安培力，由于洛伦兹力的方向始终和带电粒子的运动方向垂直，洛伦兹力不做功，但是安培力可以做功． 3．两个等效模型(1)变曲为直：图甲所示通电导线，在计算安培力的大小和判断方向时均可等效为ac 直线电流．(2)化电为磁：环形电流可等效为小磁针，通电螺线管可等效为条形磁铁，如图乙． 例3 (2019·全国卷Ⅰ·17)如图，等边三角形线框LMN 由三根相同的导体棒连接而成，固定于匀强磁场中，线框平面与磁感应强度方向垂直，线框顶点M 、N 与直流电源两端相接．已知导体棒MN 受到的安培力大小为F ，则线框LMN 受到的安培力的大小为( )A ．2FB ．1.5FC ．0.5FD ．0 答案 B解析 设三角形边长为l ，通过导体棒MN 的电流大小为I ，则根据并联电路的规律可知通过导体棒ML 和LN 的电流大小为I2，如图所示，依题意有F ＝BlI ，则导体棒ML 和LN 所受安培力的合力为F 1＝12BlI ＝12F ，方向与F 的方向相同，所以线框LMN 受到的安培力大小为1.5F ，选项B 正确．拓展训练5 (多选)(2018·全国卷Ⅱ·20)如图，纸面内有两条互相垂直的长直绝缘导线L 1、L 2，L 1中的电流方向向左，L 2中的电流方向向上；L 1的正上方有a 、b 两点，它们相对于L 2对称．整个系统处于匀强外磁场中，外磁场的磁感应强度大小为B 0，方向垂直于纸面向外．已知a 、b 两点的磁感应强度大小分别为13B 0和12B 0，方向也垂直于纸面向外．则( )A ．流经L 1的电流在b 点产生的磁感应强度大小为712B 0B ．流经L 1的电流在a 点产生的磁感应强度大小为112B 0C ．流经L 2的电流在b 点产生的磁感应强度大小为112B 0D ．流经L 2的电流在a 点产生的磁感应强度大小为712B 0答案 AC解析 原磁场、电流的磁场方向如图所示，由题意知在b 点：12B 0＝B 0－B 1＋B 2在a 点：13B 0＝B 0－B 1－B 2由上述两式解得B 1＝712B 0，B 2＝112B 0，A 、C 项正确．拓展训练6 (2019·超级全能生2月联考)电流天平的主要结构包括水平放置的螺线管，横梁(含U 形电路)，其构造示意图如图所示．当螺线管中通以电流I 0，U 形电路中通以电流I 时，在横梁左端悬挂合适的钩码，就能使横梁水平平衡，则平衡时( )A ．通电螺线管的磁感线与螺线管的中轴线垂直B ．CD 边受到竖直向下的安培力C ．U 形电路的三条边都受到安培力D ．只改变螺线管中的电流方向，横梁仍可平衡 答案 B解析 根据安培定则可知磁感线与螺线管的中轴线平行，A 错误；CD 边受竖直向下的安培力，U 形电路另两边与磁感线平行，不受安培力，B 正确，C 错误；螺线管中电流方向改变，磁场方向改变，安培力方向也变，故横梁不能平衡，D 错误．[相关知识链接]1．基本公式：q v B ＝m v 2r ，T ＝2πrv重要结论：r ＝m v qB ，T ＝2πmqB2．基本思路(1)画轨迹：确定圆心，用几何方法求半径并画出轨迹．(2)找联系：轨迹半径与磁感应强度、运动速度相联系，偏转角度与圆心角、运动时间相联系，在磁场中运动的时间和周期相联系．(3)用规律：利用牛顿第二定律和圆周运动的规律，特别是周期公式和半径公式． 3．轨迹圆的几个基本特点(1)粒子从同一直线边界射入磁场和射出磁场时，入射角等于出射角．如下图，θ1＝θ2＝θ3. (2)粒子经过磁场时速度方向的偏转角等于其轨迹的圆心角(如图，α1＝α2)．(3)沿半径方向射入圆形磁场的粒子，出射时亦沿半径方向，如图甲．(4)磁场圆与轨迹圆半径相同时，以相同速率从同一点沿各个方向射入的粒子，出射速度方向相互平行．反之，以相互平行的相同速率射入时，会从同一点射出(即磁聚焦现象)，如图乙． [规律方法提炼] 1．半径的确定方法一：由物理公式求．由于Bq v ＝m v 2R ，所以半径R ＝m vqB；方法二：由几何关系求．一般由数学知识(勾股定理、三角函数等)通过计算来确定． 2．时间的确定方法一：由圆心角求．t ＝θ2π·T ；方法二：由弧长求．t ＝sv . 3．临界问题(1)解决带电粒子在磁场中运动的临界问题，关键在于运用动态思维，寻找临界点，确定临界状态，根据粒子的速度方向找出半径方向，同时由磁场边界和题设条件画好轨迹，定好圆心，建立几何关系．(2)粒子射出或不射出磁场的临界状态是粒子运动轨迹与磁场边界相切．例4 (2019·绍兴诸暨市期末)如图(a)所示为平面直角坐标系xOy ，在第一象限内的虚曲线和y 轴之间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B 0；在第二象限内的虚直线(x ＝－63a )和y 轴之间存在着如图(b)所示的交变磁场(以垂直纸面向外为磁场的正方向)．在A (2a,0)点的放射源发出质量为m 、带电荷量为＋q 的粒子，粒子速度大小为v 0＝aqB 0m ，速度方向与x 轴负方向的夹角为θ(0<θ<90°)，所有粒子都能垂直穿过y 轴后进入第二象限．不计粒子重力和粒子间相互作用．(1)求夹角θ＝45°的粒子经过y 轴时的坐标； (2)求第一象限内虚曲线的曲线方程y (x )；(3)假设交变磁场在t ＝0时刻，某粒子刚好经过y 轴上的B (0，a )，则 ①要求该粒子不回到第一象限，交变磁场的变化周期T 应满足什么条件？②要求该粒子在C (－63a ，a )点垂直虚直线水平射出磁场，求粒子在交变磁场中运动时间t 与磁场变化周期T 的比值k 的最小值；并求出在这种情况下粒子在交变磁场中的运动时间．答案 (1)(3－2)a (2)y ＝x (2a －x )a 2－x 2(0<x <a )(3)①T ≤10πm 3qB 0 ②3 4πm qB 0或8πmqB 0解析 (1)粒子在磁场中做匀速圆周运动，设运动半径为r ，则 q v 0B 0＝m v 02rr ＝a如图甲所示，当入射角为45°时，由几何关系可知粒子与y 轴交点的纵坐标y ＝(2a －22a )＋(a －22a )＝(3－2)a (2)如图乙所示，设入射角为θ，进入磁场入射点坐标为(x ，y )，由几何关系可得tan θ＝y2a －xtan θ＝xa 2－x 2得：y ＝x (2a －x )a 2－x2(0<x <a )(3)①粒子不回到第一象限，临界情况为轨迹与y 轴相切，如图丙所示．设粒子在磁场中的运动周期为T 0，两圆心连线与y 轴的夹角为β，则T 0＝2πm qB 0sin β＝12β＝30° T 4＝150°360°T 0 得：T ＝10πm3qB 0要求粒子不回到第一象限，交变磁场的变化周期应满足：T ≤10πm3qB 0②粒子在交变磁场中运动时间t 与磁场变化周期T 的比值为k ，即tT＝k .如图丁所示，几何关系可得：4r sin β·k ＝L BC sin β＝332k因为sin β≤1由题意可知k 为正整数，所以k 最小取到3 即sin β＝32当β＝60°，如图丁所示， 此时粒子运动时间：t 1＝4×60°360°×3×2πm qB 0＝4πmqB 0当β＝120°，如图戊所示，粒子运动时间：t 2＝4×120°360°×3×2πm qB 0＝8πmqB 0.拓展训练7 (多选)(2019·辽宁沈阳市第一次质检)两个带等量异种电荷的粒子分别以速度v a 和v b 射入匀强磁场，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为60°和30°，磁场宽度为 d ，两粒子同时由A 点出发，同时到达B 点，如图所示，则( )A ．a 粒子带正电，b 粒子带负电B ．两粒子的轨道半径之比R a ∶R b ＝3∶1C ．两粒子的质量之比m a ∶m b ＝1∶2D ．两粒子的质量之比m a ∶m b ＝2∶1 答案 BD解析 由左手定则可得：a 粒子带负电，b 粒子带正电，故A 错误；由粒子做匀速圆周运动可得：粒子运动轨道圆心在AB 的垂直平分线和过A 点的速度垂直方向的交点，故R a ＝12d sin 30°＝d ，R b ＝12d sin 60°＝13d ，所以R a ∶R b ＝3∶1，故B 正确；由几何关系可得：从A 运动到B ，a 粒子转过的中心角为60°，b 粒子转过的中心角为120°，根据运动时间相同可得运动周期之比为：T a ∶T b ＝2∶1，再根据洛伦兹力提供向心力可得：B v q ＝m v 2R ，所以运动周期为：T ＝2πR v＝2πmqB；根据电荷量相等可得m a ∶m b ＝T a ∶T b ＝2∶1，故C 错误，D 正确． 专题强化练基础题组1．(2019·诸暨市期末)在雷雨天气中，两头牛躲在一棵大树下，A 牛面对大树站立，B牛侧对大树站立．当闪电击中大树时，大树周围的电势分布如图所示，则( )A ．A 牛的前脚电势比后脚电势低B ．A 牛比B 牛受到的伤害可能更大C ．大树周围形成的电场是匀强电场D ．大树周围形成的电场是图中的同心圆 答案 B解析 由题图可知，A 牛前脚电势比后脚电势高，存在电势差，伤害大，B 牛前后两脚电势几乎相同，伤害小，大树形成的电场类似于点电荷的非匀强电场，其电场线是和等势面垂直的． 2．(2019·金华十校高三期末)如图是某款家用空气净化器及其原理示意图，污浊空气通过过滤网后尘埃带电．图中充电极b 、d 接电源正极，集尘极a 、c 、e 接电源负极(接地)．以下说法正确的是( )A．通过过滤网后空气中的尘埃带负电B．c、d两个电极之间的电场方向竖直向下C．尘埃在被吸附到集尘极e的过程中动能增大D．尘埃被吸附到集尘极a的过程中所受电场力做负功答案 C3.(2019·江苏无锡市上学期期末)避雷针上方有雷雨云时避雷针附近的电场线分布如图所示，图中中央的竖直黑线AB代表避雷针，CD为水平地面．MN是电场线上的两个点，下列说法正确的是()A．M点的场强比N点的场强大B．将试探电荷从M点移动到N点，沿直线移动电场力做功最少C．M点的电势比N点的电势高D．CD的电势为零，但其表面附近的电场线有些位置和地面不垂直答案 C解析N点处的电场线比M点密集，可知M点的场强比N点的场强小，选项A错误；由于MN两点的电势差一定，可知无论试探电荷沿什么路径从M点到N点，电场力做功都是相同的，选项B错误；沿电场线电势逐渐降低，可知M点的电势比N点的电势高，选项C正确；CD的电势为零，地面为等势面，则CD表面附近的电场线与地面都是垂直的，选项D错误．4.(2019·杭州市高三期末)如图所示，两个完全相同的轻质铝环a、b能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图所示的方向通入两个铝环中，则两个铝环的运动情况是()A．两环均静止不动B．都绕圆柱体转动C．彼此靠近，相遇时两环速度大小相同D．彼此远离，两环加速度大小相同答案 D解析根据电流间相互作用规律“同向电流相互吸引，异向电流相互排斥”可知，两圆环应相互排斥，即彼此远离，再根据牛顿第二定律和牛顿第三定律可知，两圆环的加速度大小相等，故D正确，A、B、C错误．5．(2019·绍兴市3月选考)如图所示是“巴罗轮”的示意图，下边缘浸入水银槽中的铝盘置于蹄形磁铁的磁场中，可绕转轴转动，当转轴、水银槽分别与电源的正负极相连时，铝盘开始转动．下列说法中不正确的是()A．铝盘绕顺时针方向转动B．只改变磁场方向，铝盘的转动方向改变C．只改变电流方向，铝盘的转动方向改变D．同时改变磁场方向与电流方向，铝盘的转动方向不变答案 A解析铝盘、水银槽与电源构成一个闭合回路，铝盘中有电流，由左手定则可知：铝盘受到的安培力与盘的半径垂直，且沿逆时针方向，则铝盘沿逆时针方向转动，故A不正确；只改变磁场的方向，由左手定则可知，铝盘受到的安培力方向将与开始时相反，所以铝盘的转动方向改变．电流方向反向，由左手定则可知，安培力方向反向，铝盘的转动方向反向，故C 正确；由左手定则可知，将电流及磁场方向同时改变，铝盘受力方向不变，铝盘的转动方向不变，故D正确．6.(2019·陕西汉中市下学期模拟)如图所示，三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，L1、L2中的电流相同，L1、L2中的电流方向垂直纸面向里，L3中的电流方向垂直纸面向外，在三根导线与纸面的交点所构成的等边三角形的中心上放有一电流方向垂直纸面向外的通电长直导线，则该导线受到的安培力的方向为()A．指向L1B．指向L2C．指向L3D．背离L3答案 C解析因同向电流之间相互吸引，异向电流之间相互排斥，可知L3对等边三角形的中心上的导线是吸引力，方向指向L3；而导线L1和L2对等边三角形的中心上的导线都是斥力，因大小相等且互成120°角，则其合力方向指向L3，则三条导线对等边三角形的中心上的导线的安培力的合力方向指向L3，故选C.7.(2019·台州3月一模)通常情况下，空气是不导电的，若空气中存在很强的电场，电场力使得气体分子电离，空气变成了导体，出现放电现象．如图所示，在加有高电压的两金属板间的中点处，有一速度为零的气体分子电离后成为带正、负电的两个粒子，分别用A 、B 表示，在A 、B 两粒子分别到达M 、N 极板的过程中，不考虑A 、B 两粒子与其他粒子的相互作用．下列说法正确的是( )A ．两粒子到达极板时的速率相同B ．极板间电场力对微粒A 做正功C ．板M 接电源正极，板N 接电源负极D ．电离过程中，A 、B 间的库仑力对B 做正功 答案 B解析 设MN 间的电压为U ，根据动能定理q U 2＝12m v 2，解得v ＝qUm，正负粒子的电荷量相同，但质量不一定相同，故速度不一定相同，故A 错误；粒子只受电场力作用，故电场力对粒子做正功，故B 正确；由于带正电的粒子A 由静止向左运动，故场强方向向左，故N 是正极板，M 是负极板，故C 错误；电离过程中，匀强电场的电场力对A 、B 均做正功，A 、B 间的库仑力对A 、B 均做负功，故D 错误．8.(2019·安徽合肥市第一次质量检测)图示为一带电粒子在水平向右的匀强电场中运动的一段轨迹，A 、B 为轨迹上的两点．已知该粒子质量为m 、电荷量为q ，其在A 点的速度大小为v 0，方向竖直向上，到B 点时速度方向与水平方向的夹角为30°，粒子重力不计．则A 、B 两点间的电势差为( )A.m v 02qB.m v 022qC.3m v 022qD.2m v 02q答案 C解析 根据题意，在B 点，v 0＝v B sin 30°，解得：v B ＝2v 0，从A 到B 根据动能定理得：qU AB ＝12m v B 2－12m v 02，联立上述各式得：U AB ＝3m v 022q . 能力题组9.(2019·甘肃兰州市第一次诊断)如图所示，矩形abcd 内存在匀强磁场，ab ＝2ad ，e 为cd 的中点．速率不同的同种带电粒子从a 点沿ab 方向射入磁场，其中从e 点射出的粒子速度为v 1；从c 点射出的粒子速度为v 2，则v 1∶v 2为(不计粒子重力)( )A ．1∶2B ．2∶5C ．1∶3D ．3∶5 答案 B解析 速率不同的同种带电粒子从a 点沿ab 方向射入磁场，从e 点、c 点射出磁场对应的轨迹如图：由几何关系可得：r 1＝ad ，(r 2－ad )2＋(2ad )2＝r 22，则r 2＝52ad ，r 1r 2＝25.带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，有q v B ＝m v 2r ，解得：v＝qBrm ；则v 1v 2＝r 1r 2＝25.故B 正确，A 、C 、D 错误． 10.(2019·山东省实验中学第二次模拟)如图所示，在一等腰直角三角形ACD 区域内有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B .一质量为m 、电荷量为q 的带正电粒子(重力不计)以速度v 从AC 边的中点O 垂直AC 边射入磁场区域．若三角形的两直角边长均为2L ，要使粒子从CD 边射出，则v 的取值范围为( )A.qBL m ≤v ≤22qBL mB.qBL m ≤v ≤5qBL mC.qBL 2m ≤v ≤(2＋1)qBL mD.qBL 2m ≤v ≤5qBL 2m答案 C解析 根据v ＝Bqrm 可知，半径越大，速度越大；根据几何关系可知，使粒子轨迹与AD 边相切时速度最大，如图：。
2020浙江高考物理二轮讲义：专题六第二讲 电学实验与创新
第二讲电学实验与创新知识内容考试要求备考指津1.测绘小灯泡的伏安特性曲线近几年高考物理电学实验的考查不断推陈出新，但仍然是基于两个基本的实验原理，即R＝UI和E＝U外＋U内．从考查的形式上看，主要表现在以下三方面：一是命题由知识立意向能力立意转变，从机械记忆向分析理解与迁移应用转变；二是在试题情景设置上多与生产、生活实际相结合，更注重综合应用能力的考查.2.探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系3.练习使用多用电表4.测定电池的电动势和内阻多用电表的使用和读数【重难提炼】1．电流的流向：电流从电表的“＋”插孔(红表笔)流入，从“－”插孔(黑表笔)流出，即“红进、黑出”．2．“机械零点”与“欧姆零点”：“机械零点”在表盘刻度左侧“0”位置，调整的是表盘下边中间的定位螺丝；“欧姆零点”在表盘刻度的右侧电阻刻度“0”位置，调整的是欧姆挡的调零旋钮．3．欧姆表刻度不均匀的原因：当红、黑表笔短接时，调节滑动变阻器R0(即欧姆调零)，使灵敏电流计满偏，I g＝ER g＋R0＋r，此时中值电阻R中＝R g＋R0＋r，当两表笔接入电阻R x时I ＝ER g＋R0＋r＋R x，电阻R x与电路中的电流相对应，但不是线性关系，故欧姆表刻度不均匀．(2019·绍兴高三适应性)在“练习使用多用电表”实验中．(1)某同学欲测一节干电池的电压，下述操作正确的是________(填字母)．A．欧姆调零、选择挡位、表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)、读数B．机械调零、选择挡位、表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)、读数C．选择挡位、机械调零、表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)、读数D．选择挡位、欧姆调零、表笔接触电池两极(其中黑表笔接触正极)、读数(2)该同学欲测量如图甲所示插座的电压，则应把多用电表的选择开关打到如图乙所示的________位置(选填A、B、C、…、Q字母)．(3)经过正确操作后，电表指针如图丙所示，则插座的电压为________V.[解析] (1)使用多用电表测电压时，应该先机械调零，然后选择适当的挡位，表笔接触电池两极(其中红表笔接触正极)，待示数稳定后读数即可，故B 正确，ACD 错误．(2)甲所示插座的电压为220 V 交流电源，所以应把多用电表的选择开关打到如图乙所示的H 位置．(3)根据电表指针可知，插座的电压为U ＝200 V . [答案] (1)B (2)H (3)200多用电表测电阻的步骤和注意事项(1)使用步骤①选倍率，一般要选择比被测电阻的估计值低一个数量级的倍率，如估计值为200 Ω就应该选“×10”的倍率，使指针的偏转角度在13满偏到23满偏之间为测量值误差较小；②进行欧姆调零；③将红黑表笔接被测电阻两端进行测量； ④将指针示数乘以倍率，得测量值；⑤测量结束后，将选择开关扳到“OFF ”或交流电压最高挡． (2)注意事项①改换倍率必须重新进行欧姆调零；②通过选择合适倍率，指针指在刻度盘中间附近，误差较小； ③测量电阻时，手不可接触表笔的金属杆部分； ④测量电阻时被测元件要与电源断开．【突破训练】1．某同学制作了一个简单的多用电表，图甲为电表的电路图．已知选用的电流表内阻R g＝5 Ω、满偏电流I g ＝25 mA ，当选择开关接3时为量程100 V 的电压表．该多用电表表盘如图乙所示，下排刻度均匀，C 为上排刻度线的中间刻度，由于粗心上排刻度线对应数据没有标出．(1)若指针指在图乙所示位置，选择开关接1时其读数为________；选择开关接3时其读数为________．(保留三位有效数字)(2)为了测该多用电表电阻挡的电阻和表内电源的电动势，这位同学在实验室找到了一个电阻箱，设计了如下实验：①将选择开关接2，红、黑表笔短接，调节R 1的阻值使电表指针满偏．②将电表红、黑表笔与电阻箱相连，调节电阻箱使电表指针指C 处，此时电阻箱的示数如图丙，则C 处刻度应为________Ω.③计算得到多用电表内电池的电动势为________V ．(保留两位有效数字)(3)调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，若指针在图乙所示位置，则待测电阻的阻值为________Ω.(保留两位有效数字)解析：(1)选择开关接1时测电流，多用电表为量程是25 mA 的电流表，其分度值为0.5 mA ，示数为17.3 mA.选择开关接3时测电压，多用电表为量程100 V 的电压表，其分度值为2 V ，其示数为69.0 V.(2)②由图丙所示电阻箱可知，电阻箱示数为0×1 000 Ω＋1×100 Ω＋5×10 Ω＋0×1 Ω＝150 Ω.③指针指在C 处时，电流表示数为12.5 mA ＝12.5×10－3 A ，C 处电阻为中值电阻，则电表内阻为150 Ω，电源电动势E ＝I ·2R ＝12.5×10－3×2×150 V ≈3.8 V .(3)根据第(1)问可知，调零后将电表红、黑表笔与某一待测电阻相连，此时电路中的电流值为17.3 mA ，而表内电池的电动势为E ＝3.8 V ，表内总电阻为150 Ω，所以待测电阻的阻值R ＝ 3.817.3×10－3Ω－150 Ω≈70 Ω.答案：(1)17.3 mA(17.2～17.5 mA 均正确) 69.0 V(68.8～69.2 V 均正确) (2)②150 ③3.8 (3)70以测电阻为核心的电学实验 【重难提炼】1．电流表内接法与外接法的判断方法(1)比值判断法：若R V R x ＜R x R A ，R x 为大电阻，内接法误差小，应选用内接法；若R V R x ＞R xR A，R x为小电阻，外接法误差小，应选用外接法．(2)试触法：当无法估计电阻的阻值，难以比较R V R x 及R xR A的大小时，可采用电压表试触法看电流表、电压表变化大小来确定．2．滑动变阻器限流接法与分压接法的选取原则 (1)限流式接法选取原则一般在滑动变阻器总电阻R 0与用电器电阻R x 相差不大时，若既不要求较大范围内调节电流和电压，又不要求从零开始读数，则优先选择限流式接法．(2)分压式接法选取原则①滑动变阻器的总电阻R 0远小于用电器电阻R x 或电路中串联的其他电阻的阻值，即R x≫R0；②要求用电器R x的电流或电压从零开始连续变化；③采用限流式接法时，电路中的最小电流大于用电器R x的额定电流，或给定的仪表量程偏小．三条中满足一条，采用分压接法．现要用伏安法描绘一只小灯泡的I－U图线，已知小灯泡的额定电压为2.5 V，小灯泡正常工作时的功率小于0.7 W．有下列器材供选用：A．电压表(0～3 V，内阻3 kΩ；0～15 V，内阻10 kΩ)B．电流表(0～0.6 A，内阻0.5 Ω；0～3 A，内阻0.1 Ω)C．滑动变阻器(10 Ω，2 A)D．滑动变阻器(100 Ω，1.0 A)E．蓄电池(电动势6 V，内阻不计)(1)用如图甲所示的电路进行测量，滑动变阻器应选用________(用字母序号表示)．开关S 闭合之前，滑动变阻器的滑片应该置于________端(填“A”“B”或“AB正中间”)．(2)按图甲所示电路，用笔画线代替导线在图乙中将实物连接成实验所需电路图．(3)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图丙所示．由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为________Ω.[解析](1)因描绘小灯泡的I－U图线采用滑动变阻器分压式连接，滑动变阻器应选用小电阻值的，故应选用变阻器C；开关闭合前，为了保护电表和小灯泡，应使测量电路部分的电压为零，即将滑片置于A端．(2)实物连接如图所示．因为灯泡的额定电压为2.5 V，由图甲知，电压表量程应选0～3 V，由I ＝P U 知流经灯泡的电流约为I ≈P U ＝0.72.5A ＜0.3 A ，所以电流表的量程应选0～0.6 A.(3)由I －U 关系图象可以读出，当小灯泡的电压为2.5 V 时，其电流I ＝0.25 A ，由R ＝U I 可得，小灯泡正常发光时的电阻R ＝10 Ω.[答案] (1)C A (2)见解析图 (3)10在连实物图时的注意事项(1)各导线都应接在接线柱上．(2)不应在导线中间出现分叉，且导线不能跨过仪器． (3)连接电表应注意量程选用正确，正、负接线柱不要接错． (4)开关要控制整个电路．【突破训练】2．在“描绘标有‘9 V 5 W ’小灯泡伏安特性曲线”的实验中，要求测量从0 V 到9.0 V 的电压下通过小灯泡的电流，实验室提供了下列器材A ．电流表A 1(量程100 mA ，内阻1 Ω)B ．电流表A 2(量程0.6 A ，内阻0.3 Ω)C ．电压表V 1(量程3.0 V ，内阻3 k Ω)D ．电压表V 2(量程15.0 V ，内阻10 k Ω)E ．滑动变阻器R 1(最大阻值为50 Ω)F ．滑动变阻器R 2(最大阻值为500 Ω)G ．电源E (电动势15 V ，内阻忽略)H ．电键、导线若干(1)为了提高测量准确度和有效性，应选择的器材为(只需填写器材前面的字母即可)电流表________；电压表________；滑动变阻器________．(2)在下图给出的测量电路中，最合理的是________．解析：(1)因为灯泡的额定电压为9 V，故电压表应选V2；额定电流约为0.56 A，故电流表应选A2，滑动变阻器采用分压式接法，应该选择最大阻值较小的，有利于数据的测量，故选R1.(2)要求测量从0 V到9.0 V的电压下通过小灯泡的电流，所以应采用分压式接法．由于灯泡电阻更接近电流表内阻，所以采用电流表外接法．故选B.答案：(1)B D E(2)B以测电动势和内阻为核心的电学实验【重难提炼】测电源电动势和内阻的三种常用方法方法原理图数据处理用电压表、电流表和可变电阻(如滑动变阻器)测量测出两组U、I值，根据E＝U ＋Ir，通过计算或利用图象法处理数据用电流表、电阻箱测量测出两组I、R值，根据E＝I(R ＋r)通过计算或利用图象法处理数据用电压表、电阻箱测量测出两组U、R值，根据E＝U ＋UR r，通过计算或利用图象法处理数据用如图所示电路测量电源的电动势和内阻．实验器材：待测电源(电动势约3 V，内阻约2 Ω)，保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω)，滑动变阻器R，电流表A，电压表V，开关S，导线若干．实验主要步骤：①将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大，闭合开关；②逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值，记下电压表的示数U 和相应电流表的示数I ； ③以U 为纵坐标，I 为横坐标，作U －I 图线(U 、I 都用国际单位)； ④求出U －I 图线斜率的绝对值k 和在横轴上的截距a . 回答下列问题：(1)电压表最好选用________；电流表最好选用________． A ．电压表(0～3 V ，内阻约15 kΩ) B ．电压表(0～3 V ，内阻约3 k Ω) C ．电流表(0～200 mA ，内阻约2 Ω) D ．电流表(0～30 mA ，内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大．两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________．A ．两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B ．两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C ．一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱D ．一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱，另一条导线接在电阻丝右端接线柱 (3)选用k 、a 、R 1和R 2表示待测电源的电动势E 和内阻r 的表达式E ＝________，r ＝________，代入数值可得E 和r 的测量值．[解析] (1)测电源的电动势和内阻的原理为闭合电路的欧姆定律，即U ＝E －Ir ，I 是电路中的总电流，实际测量时电压表的分流作用会引起系统误差，为了减小系统误差，应选用内阻较大的电压表，即选A ；由于电路中的最大电流约为I ＝E r ＋R 1＋R 2＝32＋10＋5 A ≈0.176 A＝176 mA ，应选C.(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动，发现电压表示数增大，说明滑动过程中滑动变阻器接入电路的阻值增大，因此说明一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱，另一条导线接在电阻丝左端接线柱，C 项正确．(3)图象斜率绝对值k ＝r ＋R 2，图象与横轴的截距为电压表短路时的电流，即a ＝Er ＋R 2，因此电源的内阻r ＝k －R 2，电源的电动势E ＝ka .[答案] (1)A C (2)C (3)ak k －R 2两种数据处理方法：联立方程求解法和图象处理法，对伏安法利用电源的U －I 图象求电动势和内阻；对伏阻法和安阻法需对闭合电路欧姆定律方程E ＝U ⎝⎛⎭⎫1＋rR 和E ＝I (R ＋r )适当变形作线性处理，并利用直线方程的截距和斜率求电动势或内阻等物理量．【突破训练】3.(2017·浙江选考11月)小明同学在测定一节干电池的电动势和内阻的实验时，为防止电流过大而损坏器材，电路中加了一个保护电阻R 0，根据如图1所示电路图进行实验时．(1)电流表量程应选择________(填“0.6 A ”或“3 A ”)，保护电阻应选用________(填“A ”或“B ”)；A ．定值电阻(阻值10.0 Ω，额定功率10 W)B ．定值电阻(阻值2.0 Ω，额定功率5 W)(2)在一次测量中电压表的指针位置如图2所示，则此时电压为________V .(3)根据实验测得的5组数据所画出的U －I 图线如图3所示，则干电池的电动势E ＝________V ，内阻r ＝________Ω(小数点后保留两位)．解析：(1)通过后面的U －I 图象可知，电流表选择0.6 A 即可．而在极端短路情况下，电路中的保护电阻应该为R ＝EI 满可知，保护电阻应该为2.5 Ω，因此选择B 比较合理．(2)根据读数方法可知电压表读数1.20 V.(3)本图中，保护电阻可以看做电源内阻一部分，所以通过图象可知E ＝1.45 V ，r ＋R 0＝1.45－0.700.30Ω＝2.5 Ω，所以内阻r ＝0.50 Ω.答案：(1)0.6 A B (2)1.20 (3)1.45 0.50电学创新实验的分析 【重难提炼】对于电学实验的创新，应注意的两个问题(1)在解决设计型实验时，要注意条件的充分利用，如对于给定确切阻值的电压表和电流表，电压表可当作电流表使用，电流表也可当作电压表使用，利用这一特点，可以拓展伏安法测电阻的方法，如伏伏法、安安法等．(2)对一些特殊电阻的测量，如电流表或电压表内阻的测量，电路设计有其特殊性，即首先要注意到其自身量程对电路的影响，其次要充分利用其“自测电流或自测电压”的功能，因此在测电压表内阻时无需另并联电压表，测电流表内阻时无需再串联电流表．为了测量某电池的电动势E(约为3 V)和内阻r，选用的器材如下：A．电流表G1(量程为2 mA，内电阻为100 Ω)B．电流表G2(量程为1 mA，内电阻为200 Ω)C．电阻箱R1(0～99.99 Ω)D．电阻箱R2(0～9 999 Ω)E．滑动变阻器R3(0～1 000 Ω，允许最大电流1 A)F．待测电池G．开关一个、导线若干(1)某同学利用上述器材，采用图甲的电路测量该电池的电动势和内阻，请按照图甲将图乙所示的实物图连线．(2)图甲中利用电阻箱R1，将电流表G1改装成了量程为0.5 A的电流表，利用电阻箱R2将电流表G2改装成了量程为3 V的电压表，则电阻箱R1的阻值调到______Ω.(3)以G2示数I2为纵坐标，G1示数I1为横坐标，作出I2－I1图象如图丙所示，结合图象可得出电源的电动势为________V，电源的内阻为________Ω(结果均保留两位有效数字)．[审题突破][解析] (1)如图所示．(2)根据欧姆定律和串并联规律应有： I ＝I 1g ＋I 1g r 1R 1，解得R 1≈0.4 Ω.(3)纵坐标截距0.9 mA ，对应着电源电动势E ＝0.9 mA1 mA ×3 V ＝2.7 V ；横坐标截距0.4 mA ，对应着流过电源的电流为0.4 mA ＋0.4×1000.4 mA ＋0.6 mA ＝0.101 A ；电源内阻为r ＝ΔUΔI ＝2.7－1.80.101Ω≈8.9 Ω. [答案] (1)见解析图 (2)0.4 (3)2.7 8.9【突破训练】4．现有一个电压表有刻度但无刻度值，提供以下可选用的器材及导线若干，要求尽可能精确地测量该电压表的满偏电压U g .A ．待测电压表V 1，满偏电压约为3 V ， 内电阻R V1＝3 000 Ω，刻度均匀、总格数为N ；B ．电流表A ：量程0.6 A 、内阻R A 约为0.1 Ω；C ．电压表V 2：量程15 V 、内阻R V2约为15 k Ω；D ．标准电阻R 1＝10 Ω；E ．标准电阻R 2＝10 k Ω；F ．滑动变阻器R ：最大阻值200 Ω；G ．学生电源E ，电动势15 V ，内阻不计；H．开关一个．(1)虚线框中已画出部分实验电路图，请你完成剩余的部分电路图，并标上题目中所给仪器的字母代号．(2)测出多组数据，其中一组数据中待测电压表V1的指针偏转了n个格，可计算出满偏电压U g为____________(用字母表示)，式中除题目已给的物理量外，其他字母符号表示的物理量的物理意义是________________________________________________________________________．解析：(1)因待测电压表的满偏电压较小，故应串联一个定值电阻分压，又知R V1＝3 000 Ω，故串联的定值电阻应选R2，而电压值需用电压表V2测出，故要和V2并联，设计成如答案(1)中的电路图．(2)V2的示数为V1和R2两端的总电压，按照串联分压关系，则有V1两端的电压为R V1R V1＋R2 U(U为电压表V2的读数)，除以格数n即可得到每偏转1个格的电压值，再乘以总格数N即可得满偏电压．答案：(1)如图所示(2)NUR V1n（R V1＋R2）U为电压表V2的读数[课后作业(二十四)](建议用时：45分钟)1．(1)某同学用螺旋测微器测量一段粗细均匀的金属丝的直径，如图所示，直径d为________mm.(2)该同学用多用电表测量其电阻阻值约为5 Ω，现用伏安法进一步精确测量其电阻，备有以下器材：直流电源E：电动势约4.5 V，内阻很小；直流电流表A1：量程0～3 A，内阻约0.025 Ω；直流电流表A2：量程0～0.6 A，内阻约0.125 Ω；直流电压表V：量程0～3 V，内阻约3 kΩ；滑动变阻器R1：最大阻值为50 Ω；开关、导线若干．①在可选择的器材中应选用的电流表是________．(选填“A1”或“A2”)②仅从实验原理上看实验电路电阻的测量值________真实值．(选填“大于”“小于”或“等于”)③如图所示实物连接图，还有两根导线没有连接，请补充完整．解析：(1)读数为4 mm＋48.7×0.01 mm＝4.487 mm.(2)①流过电流表的最大电流为I max＝35A＝0.6 A，故电流表选A2.②因为被测电阻较小，电流表应外接，由于电压表的分流，电阻的测量值小于真实值．③电路可采用限流式，电流表外接．答案：(1)4.487(±0.002)(2)①A2②小于③如图所示2．为测定一节干电池(电动势约1.5 V，内阻约1.0 Ω)的电动势和内阻，实验室备有电流计G(满偏电流为3 mA，内阻为25 Ω)、定值电阻R0＝0.126 Ω、开关和若干导线及以下器材：A．量程0～3 V，内阻约1 000 Ω的电压表B．量程0～15 V，内阻约1 500 Ω的电压表C．总阻值为10 Ω、额定电流为2 A的滑动变阻器D．总阻值为100 Ω、额定电流为1 A的滑动变阻器(1)因电流计量程太小，需将R0与电流计________以扩大量程．(2)电压表应选择________；滑动变阻器应选择________．(填代号)(3)请在虚线框内完成实验电路图．(4)根据所画出的电路图，分析引起该实验系统误差的主要原因是_____________________________________________________________________________________.解析：本题中给出了电压表，虽没有电流表，但给了电流计，且内阻已知，同时还给出了定值电阻，因此需考虑将电流计改装成电流表，即将电流计与定值电阻并联，然后用伏安法测量电源电动势和内阻，根据实验可画出电路图；根据电源电动势的大约值，可选择使用量程为3 V的电压表；又因为电源内阻很小，若滑动变阻器的总阻值远大于电源内阻，则在减小滑动变阻器阻值时，开始电压表示数几乎不变，最后电压表和电流表会突然变化，造成读数误差很大，故应选用总阻值为10 Ω的滑动变阻器；本实验中由于电压表的分流作用，使得改装后的电流表测得的电流偏小(读数只是通过滑动变阻器的电流)，造成测得的电动势和内阻均偏小．答案：(1)并联(2)A C(3)如图所示(4)由于电压表的分流作用造成改装后电流表读数总是比电池实际输出电流小3.某同学利用图(a)所示电路测量量程为2.5 V的电压表V的内阻(内阻为数千欧姆)，可供选择的器材有：电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω)，滑动变阻器R1(最大阻值50 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ)，直流电源E(电动势3 V)，开关1个，导线若干．实验步骤如下：①按电路原理图(a)连接线路；②将电阻箱阻值调节为0，将滑动变阻器的滑片移到与图(a)中最左端所对应的位置，闭合开关S；③调节滑动变阻器，使电压表满偏；④保持滑动变阻器滑片的位置不变，调节电阻箱阻值，使电压表的示数为2.00 V，记下电阻箱的阻值．回答下列问题：(1)实验中选择滑动变阻器________(填“R 1”或“R 2”)． (2)根据图(a)所示电路将图(b)中实物图连线．(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω，若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变．计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位)．(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的，可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号)．A ．100 μAB ．250 μAC ．500 μAD ．1 mA解析：(1)为了使电阻箱调节时，滑动变阻器分得的电压变化很小，分压电路中滑动变阻器的最大阻值越小越好，因此应选用R 1.(2)见答案图．(3)如果认为滑动变阻器分得的电压不变，则调节电阻箱后，电压表两端的电压为2.00 V ，电阻箱两端的电压为0.5 V ，根据串联电路的分压原理，R V R ＝2.000.5，求得电压表的内阻R V ＝4×630.0 Ω＝2 520 Ω.(4)如果此电压表由一个表头与一个电阻串联组成，可知此表头的满偏电流为I g ＝ 2.5 V 2 520 Ω＝1 mA ，D 项正确．答案：(1)R 1 (2)连线如图所示 (3)2 520 (4)D4．太阳能是一种清洁、“绿色”能源．在我国上海举办的世博会上，大量利用了太阳能电池．太阳能电池在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件．某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I －U 特性图线．所用的器材包括：太阳能电池，电源E ，电流表A ，电压表V ，滑动变阻器R ，开关S 及导线若干．(1)为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的________(填“a ”或“b ”)图．(2)该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙所示的I －U 图象．由图可知，当电压小于2.00 V 时，太阳能电池的电阻________(填“很大”或“很小”)；当电压为2.80 V 时，太阳能电池的电阻约为________Ω.(3)当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图丙所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为________V ，若把它与阻值为1 k Ω的电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射情况下，该电池板的效率是________%.(结果保留三位有效数字)解析：(1)用a 图电路可以在电池板上得到从零开始的电压，故应选a 图．(2)由题图乙可知，当电压小于2.00 V 时，通过太阳能电池的电流为零，故太阳能电池的电阻很大；当电压为2.80 V 时，电流为2.8 mA ，则可知太阳能电池的电阻为R ＝U I ＝2.8 V2.8×10－3 A ＝1.0×103 Ω.(3)由U －I 图线可知，电池板作为电源时的电动势为2.80 V ；若把它与阻值为1 k Ω的电阻连接构成一个闭合电路，则在图丙中画出此电阻的U －I 图线，其与电池板的U －I 图线交于一点，读出交点坐标：U ＝1.8 V ，I ＝1.8 mA ，则该电池板的效率是η＝IU IE ×100%＝1.82.8×100%≈64.3%.答案：(1)a (2)很大 1.0×103(3)2.80 64.3(64.1～64.5之间均算对)5．某实验小组利用如下实验器材测量干电池的电动势和内阻． A ．待测干电池两节，每节电池电动势约为1.5 V ，内阻约几欧姆 B ．直流电压表V 1、V 2，内阻约为3 k Ω C ．阻值为5 Ω的定值电阻R 0 D ．滑动变阻器R ，最大阻值为R m E ．导线和开关(1)根据图甲的电路原理图完成图乙中电路实物图的连接；(2)实验中移动滑动变阻器的触头，读出电压表V 1和V 2的多组数据如下表，请在图丙的坐标纸中描绘出U 1－U 2图象；实验次数 1 2 3 4 5 6 U 1(V ) 0.50 0.81 1.00 1.50 1.85 2.30 U 2(V )2.152.212.322.502.692.76(3)根据描绘出的U 1－U 2图象，求得两节干电池的总电动势E ＝________ V ，总内阻r ＝________Ω.(计算结果保留两位有效数字)解析：根据闭合电路欧姆定律可得 E ＝U 2＋Ir ＝U 2＋U 2－U 1R 0r整理得U 1＝⎝⎛⎭⎫R 0r ＋1U 2－R 0r E 由U 1－U 2图象可得图线斜率k ≈3， 则R 0r ＋1＝3， 又知R 0＝5 Ω， 得r ＝2.5 Ω由U 1－U 2图象可知， 当U 2＝2 V 时， U 1＝0，代入 U 1＝⎝⎛⎭⎫R 0r ＋1U 2－R 0r E 解得E ＝3.0 V.答案：(1)实物连接如图所示(2)U1－U2图象如图所示(3)3.0 2.56．(2018·浙江选考4月)(1)小明用多用电表测量一小段2B铅笔芯的电阻R x，正确的操作顺序是________(填字母)．A．把选择开关旋转到交流电压最高挡B．调节欧姆调零旋钮使指针指到欧姆零点C．把红、黑表笔分别接在R x两端，然后读数D．把选择开关旋转到合适的挡位，将红、黑表笔接触E．把红、黑表笔分别插入多用电表“＋”“－”插孔，用螺丝刀调节指针定位螺丝，使指针指0(2)小明正确操作后，多用电表的指针位置如图所示，则R x＝________Ω.(3)小张认为用多用电表测量小电阻误差太大，采用伏安法测量．现有实验器材如下：电源(电动势3 V，内阻可忽略)，电压表(量程3 V，内阻约3 kΩ)，多用电表(2.5 mA挡、25 mA挡和250 mA挡，对应的内阻约40 Ω、4 Ω和0.4 Ω)，滑动变阻器R P(0～10 Ω)，定值电阻R0(阻值10 Ω)，开关及导线若干．测量铅笔芯的电阻R x，下列电路图中最合适的是________(填字母)，多用电表选择开关应置于________挡．解析：(1)操作步骤先机械调零即E，再欧姆调零即DB，再测量即C，再复位打OFF挡或交流电压最大挡即A，所以顺序为EDBCA.(2)读数挡位为×1挡，表盘读数为2.9，所以读数为2.9 Ω.(3)由题意可知被测电阻比较小，用R0串联后能起到保护作用．被测电阻是小电阻，故还是需要用电流表外接法，故选B电路．估测电流最大值为I＝U/(R0＋R x)＝230 mA，故要选250 mA挡．答案：(1)EDBCA(2)2.9(3)B250 mA。
浙江专用版2020版高考物理二轮复习新考点全排查考点15电学实验
考点15 电学实验1．基本仪器的使用欧姆表①选择合适挡位；②换挡位需要重新欧姆调零；③指针示数乘以倍率，不估读电阻(粗测)电阻箱不估读电学电流(电压)电流表(电压表)根据实验需要选择合适的量程，并要注意估读2.电流表和电压表量程精确度读数规则电流表0～3A 0.1A 电压表0～3V0.1V 与刻度尺一样，采用估读，读数规则较简单，110只需在精确值后加一估读数即可电流表0～0.6A 0.02A 估读位与最小刻度在同一位，采用估读12电压表0～15V0.5V估读位与最小刻度在同一位，采用估读153.实验要点名称装置图常考要点探究导体电阻与其影响因素(包括材料)的关系①考读数：U 、I 、L 及d (待测金属丝直径)②考电路：电路设计或选择(限流、外接)，实物连线或改错，器材选择③考运算：根据U －I 图象求R x ，求ρ＝RS l测定电池的电动势和内阻①考电路：电路设计或选择，实物连线或改错，器材选择②考作图：描点连线作U －I 图象③考运算：由U －I 或－R 或－图象，1I 1U 1R 求E 、r测绘小灯泡的伏安特性曲线①考电路：电路设计或选择，实物连线或改错，器材选择②考作图：描点、连线作I－U 图象③考运算：由I －U 图象求电阻、电功率练习使用多用电表①考读数：电压、电流、电阻挡的读数②考使用：欧姆表选挡、调零、规范操作等③考黑箱：多用电表探测黑箱内的元件4.两种测量电路内接法外接法电路结构误差原因电流表分压U 测＝U x ＋U A电压表分流I 测＝I x ＋I V测量数值R 测＝＞R xU 测I 真R 测＝＜R xU 真I 测误差分析测量值大于真实值测量值小于真实值适用条件R x ≫R AR V ≫R x适用测量大电阻小电阻5.两种控制电路限流式接法分压式接法电路图滑片P 开始位置b 端a 端电压调节范围≤U x ≤EERxRx ＋RP 0≤U x ≤E。
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考点6 机械能
第二部分 新选考考点全排查
考试标准
知识内容考试要求追寻守恒量——能量b
功c
功率c
动能和动能定理d
重力势能c
弹性势能b
机械能守恒定律d
能量守恒定律与能源d
功
一
1.定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功.
2.必要因素：力和物体在力的方向上发生的位移.
3.物理意义：功是能量转化的量度.
4.计算公式
(1)恒力F的方向与位移l的方向一致时：W＝Fl.
(2)恒力F的方向与位移l的方向成某一夹角α时：W＝Fl cos α.
5.功的正负
变力功的分析与计算
二方法以例说法
应用动能定理 用力F 把小球从A 处缓慢拉到B 处，F 做功为W F ，则有： W F －mgL (1－cos θ)＝0，得W F ＝mgL (1－cos θ)
微元法 质量为m 的木块在水平面内做圆周运动，运动一周克服摩 擦力做功W f ＝F f ·Δx 1＋F f ·Δx 2＋F f ·Δx 3＋…＝F f (Δx 1＋Δx 2＋
Δx 3＋…)＝F f ·2πR
等效
转换法 恒力F 把物块从A 拉到B ，绳子对物块做功W ＝
1.定义：功与完成这些功所用时间的比值.
2.物理意义：描述力对物体做功的快慢.
3.公式：功率
三(2)P ＝F v
①v 为平均速度，则P 为平均功率.
②v 为瞬时速度，则P 为瞬时功率.
③当力F 和速度v 不在同一直线上时，可以将力F 分解或者将速度v 分解.
动能定理
四
1.内容：在一个过程中合力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化.
3.物理意义：合力的功是物体动能变化的量度.
4.适用条件：
(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动.
(2)动能定理既适用于恒力做功，也适用于变力做功.
(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分阶段作用.
如图所示，物块沿粗糙斜面下滑至水平面；小球由内壁粗糙的圆弧轨道底端运动至顶端(轨道半径为R).
1.内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变.
2.机械能守恒的判断
(1)只有重力做功时，只发生动能和重力势能的相互转化.如自由落体运动、抛体运动等.
(2)只有系统内弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化.如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧，和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒.
(3)只有重力和系统内弹力做功，只发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化.如自由下落的物体落到竖直的弹簧上，和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒.机械能守恒定律
五
(4)除受重力(或系统内弹力)外，还受其他力，但其他力不做功，或其他力做功的代数和为零.如物体在沿斜面向下的拉力F的作用下沿斜面向下运动，其拉力的大小与摩擦力的大小相等，在此运动过程中，其机械能守恒.
3.机械能守恒表达式
几种常见的功能关系及其表达式
六
力做功能的变化定量关系
合力的功动能变化W＝E k2－E k1＝ΔE k
重力的功重力势能变化(1)重力做正功，重力势能减少
(2)重力做负功，重力势能增加
(3)W G＝－ΔE p＝E p1－E p2
弹簧弹力的功弹性势能变化(1)弹力做正功，弹性势能减少
(2)弹力做负功，弹性势能增加
(3)W弹＝－ΔE p＝E p1－E p2
只有重力、弹簧弹力
做功
机械能不变化机械能守恒，ΔE＝0
除重力和弹簧弹力之外的其他力做的功机械能变化
(1)其他力做多少正功，物体的机械能就
增加多少
(2)其他力做多少负功，物体的机械能就
减少多少
(3)W其他＝ΔE
一对相互作用的滑动摩擦力的总功机械能减少内能
增加
(1)作用于系统的一对滑动摩擦力一定做
负功，系统内能增加
(2)摩擦生热Q＝F f·x相对
1.内容
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变.2.表达式ΔE 减＝ΔE 增.3.基本思路
(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等；(2)某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等.
能量守恒定律
七
1.只涉及动能的变化用动能定理分析.
2.只涉及重力势能的变化，用重力做功与重力势能变化的关系分析.
3.只涉及机械能的变化，用除重力和弹簧的弹力之外的其他力做功与机械能变化的关系分析.
功能关系的理解和应用
八。