人教版高考物理一轮复习等效电压源定理及其在高中物理中应用教案
高三物理一轮复习全套教案完整版
高三物理一轮复习全套教案完整版一、教学内容本节课为高三物理一轮复习,教材选用人民教育出版社的《高中物理》。
复习内容为第五章“动量守恒定律”,具体包括:5.1动量守恒定律,5.2动量守恒定律的应用。
二、教学目标1. 让学生掌握动量守恒定律的定义、表达式及适用条件。
2. 培养学生运用动量守恒定律解决实际问题的能力。
3. 通过对动量守恒定律的复习,提高学生对物理概念的理解和运用能力。
三、教学难点与重点重点:动量守恒定律的定义、表达式及适用条件。
难点:动量守恒定律在实际问题中的应用。
四、教具与学具准备教具:多媒体课件、黑板、粉笔。
学具:教材、笔记本、练习册。
五、教学过程1. 实践情景引入:讲述一个关于动量守恒的日常生活实例,如碰撞现象,引导学生关注动量守恒在实际生活中的应用。
2. 知识回顾:复习动量的定义、表达式,回顾动量守恒定律的发现过程,引导学生理解动量守恒定律的意义。
3. 教材内容梳理:讲解动量守恒定律的定义、表达式及适用条件,通过示例让学生了解动量守恒定律在实际问题中的应用。
4. 例题讲解:选取典型例题,讲解动量守恒定律的运用方法,引导学生学会分析问题、解决问题。
5. 随堂练习:布置随堂练习题,让学生运用动量守恒定律解决问题,及时巩固所学知识。
6. 板书设计:板书动量守恒定律的定义、表达式及适用条件,突出重点,便于学生复习。
7. 作业设计:布置作业题,让学生运用动量守恒定律解决实际问题,提高学生的应用能力。
作业题目:1. 一辆质量为m的小车以速度v1与质量为M的大车以速度v2相碰撞,求碰撞后两车的速度。
答案:2. 课后反思及拓展延伸:六、教学内容拓展动量守恒定律在现代物理学中的应用,如粒子物理学、宇宙学等。
引导学生关注动量守恒定律在其他领域的应用,提高学生的学科素养。
七、课后作业布置1. 复习动量守恒定律的定义、表达式及适用条件。
2. 完成课后练习题,运用动量守恒定律解决问题。
3. 查阅相关资料,了解动量守恒定律在实际应用中的更多例子。
高三物理一轮复习教案5篇
高三物理一轮复习教案5篇任时光飞逝,我们辛勤工作,蓦回首,一学期的教学又告结束。
回顾一学期的物理教学工作,我们感叹良多,点滴作法涌上心头,存在的问题还需努力解决。
谨记于下,权作经验教训的总结。
下面是小编为大家整理的5篇高三物理一轮复习教案内容,感谢大家阅读,希望能对大家有所帮助!高三物理一轮复习教案1教学准备教学目标【教学目标】知识与技能1、知道什么是形变和弹性形变2、知道什么是弹力以及弹力产生的条件3、知道压力、支持力、绳的拉力都是弹力,并能判断方向。
4、知道形变越大弹力越大、弹簧的弹力与形变量成正比。
过程与方法1、从生活中常见的形变现象出发,培养学生的观察能力。
2、在探究形变的过程中,引导学生进一步探索形变与弹性之间的关系后,使学生了解探究弹力的实际意义,学会探究物理规律的一般方法。
3、通过观察微小变化的实例,初步接触“放大的方法”情感、态度价值观1、在实验中,培养其观察、分析、归纳能力,尊重事实的科学探究精神。
2、积极参与观察和实验,认真讨论体验探索自然规律的艰辛和喜悦。
教学重难点【教学重点】弹力概念的建立、弹力产生的条件、弹力方向的确定。
【教学难点】弹力方向的确定。
教学过程.【教学过程】引入新课视频播放:弯曲的竹竿使水中的木块发生运动、拉弓射箭等情景。
让学生试着回答以上动作的完成有什么共同特点新课教学一.弹力的产生动画模拟弯曲的竹竿使水中的木块发生运动、拉弓射箭等:同学们观察动作的完成,总结什么是形变形变:物体在力的作用下发生的形状或体积改变学生自己动手实验拉橡皮筋:(1)弹性形变:能恢复原来形状的形变。
(2)塑性形变:不能恢复原来形状的形变(3)弹性限度:形变超过一定限度,物体形状将不能完全恢复,这个限度叫做弹性限度.[讨论与交流]我用力推墙或压桌面,那么墙和桌面也会发生形变吗?动画模拟微小形变实验:①按压桌面②挤压玻璃瓶。
让学生自习观察,实验说明了什么问题。
学生回答后教师总结:(4)一切物体在力的作用下都会发生形变,只不过一些物体比较坚硬,虽发生形变,但形变量很小,眼睛根本观察不到它的形变。
高三物理一轮复习详案教案5篇
高三物理一轮复习详案教案5篇高三物理一轮复习详案教案1功学习目标:1.知识与技能理解做功的两个必要因素。
认识在什么情况下力对物体做了功,在什么情况下没有做功。
理解计算功的公式和单位,并会用功的公式进行简单计算。
2.过程与方法培养学生分析概括推理能力3.情感、态度与价值观乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理教学重点:理解做功的两个必要因素,会用功的公式进行简单计算教学难点:判断在什么情况下力对物体做了功,在什么情况下没有做功。
学习过程一.创设情境,二.自主学习,合作探究 ,三.展示汇报自学指导一.阅读课本前两段,知道什么是力学中的功,知道力何时能做功.并填写下列空格:如果一个力作用在物体上,物体在________________________,力学里就说这个力做了功.二.观察课本中前三个图,找出三个实例的共同点:____________________课本中的后三个图中,力都没有做功,想一想这些力为什么没有做功?并写出原因:甲图:没有做功的原因是:________________________________________________.乙图:没有做功的原因是:________________________________________________.阅读课本第一段,找出力学力所说的功包含的两个必要因素:一个是_______________;另一个是_________________________________________.阅读课本第二段,了解两种不做功的情况,要知道为什么不做功.通过各个实例可知力学里功的两个必要因素缺一不可,必须同时具备,力才做功.课堂达标判断下列说法的正误:(1)只要有力作用在物体上,力就对物体做了功 ( )(2)物体只要移动了距离,就做了功 ( )(3)物体从高处落下重力做了功 ( )(4)有力作用在物体上,物体又移动了距离,这个力就做了功 ( )(5)受提着重物在水平地面上行走,人做了功 ( )(6)人用力推车,但车未动,人没有做功 ( )三.阅读课本“功的计算”部分的内容,然后填写下列空白.作用在物体上的力越大,使物体移动的距离越大,力所做的功就___________.在物理学中 ,把__________________________________________叫做功.功=_____×______________________ ______.公式表示为:________________.符号的意义及单位:W---- 功 -----_________( )F----____-----_________( )S----____-----_________( )在国际单位制中,力的单位是___ ____,距离的单位是________,功的单位是_________,它有一个专门的名称叫做_________,简称_______,符号是______,且1J=_____Nm【典型例题】质量为100kg的物体,在拉力F=200N的作用下沿水平地面前进了10m,则拉力所做的功是多少?五.拓展提升1.已知物体受10N的拉力,并沿拉力方向匀速前进了5m,拉力对物体做功_________J.2.用100N的拉力将重500N的木箱在水平地面上运速移动了5m,拉力做功________J,重力做功为_______J.3.马拉着质量为2000kg的车在平路上前进,马的水平拉力是500N,做了2×105J 的功,则马拉车前进了_______m.4.某人沿水平方向用力推着重1500N在水平路面上匀速前进10m,已知受到的阻力为100N,求它推车做的功.5.下面几种情况下,力做了功的是( )A 用力把杠铃举在空中不动B 用力提着水桶水平匀速移动C 用力在斜面上拉车前进D 物体在光滑的平面上运速移动6.一个物体的质量是5kg,用10N的水平拉力在地面上前进了10m,则拉力做的功是_____J,若把物体匀速向上提起10m,则需要的拉力是_______N,拉力所做的功又是_________J.7.起重机将重3×103N的楼板以1m/s的速度举到10m高的三层楼后,又将楼板水平移动了3m,在整个过程中,起重机对楼板做的功是( )A 6×103JB 9×103JC 3×104JD 3.9×104J8.某同学用50N的力将重10N的足球踢出去15m远,该同学对足球做的功是( )A 750JB 150JC 没有做功D 做了功,但条件不足,无法确定9.两辆车的重力分别是100N和500N,用200N的力都使它们前进了15m,则( )A 拉大车做的功多B 拉小车做的功多C 拉力对两车做的功一样多D 无法比较10.如图所示三种情况下,物体在力F的作用下都沿接触面匀速移动了S的距离,则功的计算公式W=FS( )A 只适于甲B 只适于乙C 只适于甲和丙D 甲、乙、丙都适用11.质量为100kg的物体,在拉力F的作用下沿水平地面匀速前进了5m,物体运动时受到的摩擦力是重力的0.05倍,求拉力F做的功.(g=10N/kg)高三物理一轮复习详案教案2教学目标知识目标使学生了解自然界中水的分布状况;水与工农业生产和人民日常生活的密切关系;水污染的后果及防止水体污染;了解水的组成及物理性质。
高考物理第一轮复习教案
高考物理第一轮复习教案本教案是针对高考物理考试的第一轮复习内容而制定,旨在帮助学生巩固基础知识,提高解题能力。
本教案内容全面、系统、科学,具有很好的可操作性和实用性。
通过本教案的学习,相信学生们能够在物理考试中取得好成绩。
一、基础知识复习1. 电学基础(1) 电荷守恒定律电路中的电荷守恒定律是指:在任何时刻,电路中封闭表面内的总电量不变,即电路中的电荷守恒。
(2) 电流和电量电流是电荷在电路中运动所产生的效应,是单位时间内通过导体横截面的电量。
电量是电荷的数量单位。
(3) 电势差和电场强度电势差是一个物理量,描述两点之间发送电场力所需要的能量,记作V。
电场强度是受力电荷单位所受的电场力,记作E。
2. 光学基础(1) 光的传播方式光线传播方式包括直线传播和弯曲传播两种,其中直线传播是光在同一均匀介质中直线传播,弯曲传播是光在介质分界面反射、折射、绕射、散射等情况下的传播方式。
(2) 光的物理特性光的物理特性包括反射、折射、干涉、衍射等。
光线从一种介质到另一种介质时,会发生反射和折射。
干涉是指两束光线相遇时发生的相长、相消的现象。
衍射是指光线遇到物体在它们的背后弯曲或弯曲而通过物质时,光线被散射以产生图案。
二、解题技巧提高1. 答题方法在做物理题目时,需要结合基础知识和解题技巧,进行分析、计算和判断。
特别是在考试中,要注重解题速度和准确性,根据题目要求进行分类讨论,并在解答中加上必要的图像。
2. 常见难点在物理学习中,对于电学和光学方面的知识,并不如力学那么直观,因此很容易出现一些难点。
如电荷分布和场强方向的计算、光线的衍射现象等,这些难点需要同学们进行反复训练。
三、课堂实践操作1. 电路实验电路实验是检验电学知识的重要手段,可以将理论知识和实际操作相结合。
学生们可以通过实验来深入了解电路中的电流、电势差、电容器和电阻的作用,提高实验技能和解决问题的能力。
2. 光学实验光学实验是学生了解光的性质和传播方式的有效方式。
高三物理一轮复习全套教案完整版
高三物理一轮复习全套教案完整版一、教学内容1. 力学:牛顿运动定律、曲线运动、万有引力、动量守恒。
2. 电磁学:电场、磁场、电磁感应、交流电。
3. 光学:光的传播、光的反射、光的折射、光的波动。
4. 热学:内能、热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论。
5. 原子物理:原子结构、原子光谱、量子力学初步、核物理。
二、教学目标1. 理解和掌握物理基本概念、基本定律,形成完整的知识体系。
2. 培养学生的科学思维、问题解决能力和创新意识。
3. 提高学生运用物理知识解决实际问题的能力,为高考做好充分准备。
三、教学难点与重点教学难点:电磁学、光学、量子力学初步。
教学重点:力学、热学、原子物理。
四、教具与学具准备1. 教具:多媒体设备、实验器材、模型。
2. 学具:笔记本、教材、练习册。
五、教学过程1. 引入:通过生活实例、实验现象、问题探讨等方式引入新课。
2. 知识回顾:对上节课的内容进行回顾,巩固基础知识。
3. 新课讲解:详细讲解各章节知识点,结合例题进行分析。
4. 随堂练习:布置相关练习题,巩固所学知识。
6. 答疑解惑:解答学生在学习过程中遇到的问题。
7. 课后作业:布置课后作业,加强学生对知识点的掌握。
六、板书设计1. 知识点。
2. 重点、难点提示。
3. 例题及解题步骤。
4. 课堂小结。
七、作业设计1. 作业题目:(1)力学:计算题、选择题、填空题。
(2)电磁学:计算题、选择题、填空题。
(3)光学:选择题、填空题。
(4)热学:计算题、选择题、填空题。
(5)原子物理:选择题、填空题。
八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸:(1)推荐相关书籍、文章,拓展学生知识面。
(2)布置研究性学习任务,培养学生的探究能力。
(3)组织物理竞赛、讲座等活动,激发学生学习兴趣。
重点和难点解析1. 教学内容的章节和详细内容;2. 教学目标的具体制定;3. 教学难点与重点的划分;4. 教学过程中的新课讲解和随堂练习;5. 作业设计中的题目和答案;6. 课后反思及拓展延伸的实施。
高中物理-等效电压源定理及其在高中物理中应用
等效电压源定理及其在高中物理中应用一、等效电压源定理(戴维宁定理)1、内容:一个包含电源的二端电路网络(端点为A 、B ),可看成一个等效的电压源,等效电压源的电动势等于“二端电路网络”两端的开路电压(E U '=开),内阻等于“二端电路网络”中去掉电动势后两端间的等效电阻(AB r R '=)。
2、证明:(1)基本情形1:如图甲所示电路,将虚线框内部分视为等效电源,则等效电路图如图乙所示。
对甲图,设电路中电流为I ,由闭合电路欧姆定律,有:0E I r R R =++;对乙图,有:E I r R'='+;两式比较,易得:E E '=,0r r R '=+;图丙是该等效电源的内部结构,易知:=U E 开,0AB R r R =+,得证。
(2)基本情形2:如图丁所示电路,将虚线框内部分视为等效电源,则等效电路图如图戊所示。
对丁图,设通过R 的电流为I ,R 两端电压为U ,则通过电源的电流为0=UI I R +总,由闭合电路欧姆定律,有:0000()(1)()R r U rE U I r U I r U Ir U Ir R R R +=+=++=++=+总 变形得:0000R R E U I r R r R r=+++ 对戊图,有: E U Ir ''=+两式比较,得:0000R R E E r r R r R r''==++, 如己图所示,为该等效电源的内部结构,易知:0000AB R R U E R r R r R r==++开,,得证。
(3)一般情形:如右图所示为一般电路,则按顺序依次将处于内部的虚线框部分视为更外围部分的等效电源,则易知,等效电压源定理适用于一般电路。
二、等效电压源定理的应用乙甲丙丁戊己1、电源电动势和内阻测量的系统误差分析该实验的理论依据是Ir U E +=,其中U 为电源的端电压,I 为通过电源的电流;如图所示为该实验的两种测量电路。
高考物理第一轮 电场专题复习教案 新人教版
第九章电场电场是高中物理的重点知识之一.本章着重从力和能两个角度研究电场的基本性质.本章既是重点,又是难点,也是高考的热点.它是电磁学的基础,特别是在“3+X”理科综合考试中,它将成为联系力学和电磁学的一个重要钮带.本章及相关内容知识网络:专题一电场的力的性质【考点透析】一、本专题考点:本单元除电荷及电荷守恒定律为Ⅰ类要求外,其余均为Ⅱ类要求.即能够确切理解其含义及与其它知识的联系,能够用它解决生活中的实际问题.在高考中主要考查方向是:①运用库仑定律定性或定量分析点电荷间的相互作用问题,并常用力学中处理物体平衡的方法分析带电小球的平衡问题;②运用电场强度的概念和电场线的性质对各种电场进行定性和定量的分析.二、理解和掌握的内容1.对电场和电场线的理解只要有电荷存在,其周围空间就存在电场,它是电荷间相互作用的媒介,电场具有力和能的性质.电场强度是矢量,满足矢量叠加原理.电场线是用来描述空间各点场强连续变化规律的一组假想的曲线.电场线的特点是:其方向代表场强方向、其疏密代表场强大小;电场线起始于正电荷(或无穷远)终止于负电荷(或无穷远);电场线不能相交.2.几点说明(1)库仑定律的适应条件:真空中,点电荷(带电体的线度远小于电荷间的距离r 时,带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计,可看作是点电荷).(2)元电荷、点电荷和检验电荷的区别:电子和质子带最小的电量e =1.6⨯10-19C ,任何带电体所带的电量均为e 的整数倍,故称1.6⨯10-19C 为元电荷,它不是电子也不是质子,而是带电物质的最小电量值;如果带电体的线度远小于电荷间的距离,带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽略不计,这样的带电体可看作是点电荷,它是一种科学的抽象,是一种理想模型;检验电荷是电量足够小的点电荷,只有当点电荷放入电场中后不足以原电场的性质或对原电场的影响忽略不计时,该点电荷才能作为检验电荷.3.难点释疑(1)电场线是直线的电场不一定是匀强电场,如孤立点电荷产生的电场是非匀强电场,它的电场线就是直线.(2)电场线不是带电粒子的运动轨迹,只的在满足一定条件时带电粒子运动的轨迹才有可能与电场线重合.带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力和初速度来决定的,必须从运动和力的观点来分析确定.【例题精析】例1 如图所示,半径相同的两个金属小球A 、B 带有电量相等的电荷,相隔一定距离,两球之间的相互吸引力的大小为F 。
高考物理一轮复习 第八单元 第2讲 电路 电路的基本规律学案 新人教版-新人教版高三全册物理学案
第2讲电路电路的基本规律知识点一电阻的串联、并联知识点二电动势和内阻1.电动势(1)定义:电荷在电源内部移动过程中,非静电力对电荷做的功与移动电荷的电荷量的比值.(2)定义式:E =W q,单位为V.(3)大小:电动势在数值上等于在电源内部非静电力把 1 C 正电荷从负极移送到正极所做的功.2.内阻:电源内部导体的电阻.知识点三 闭合电路的欧姆定律 1.闭合电路的欧姆定律(1)内容:闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电阻之和成反比. (2)公式 ①I =ER +r(只适用于纯电阻电路);②E =U 外+Ir (适用于所有电路). 2.路端电压与外电阻的关系 一般 情况 U =IR =E R +r ·R =E1+rR,当R 增大时,U 增大特殊 情况(1)当外电路断路时,I =0,U =E (2)当外电路短路时,I 短=E r,U =03.路端电压U 与电流I 的关系 (1)关系式:U =E -Ir . (2)U I 图象如图所示.①当电路断路即I =0时,纵坐标的截距为电源电动势. ②当外电路电压为U =0时,横坐标的截距为短路电流. ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻.1.思考判断(1)电路中某电阻的阻值最大,该电阻的功率不一定最大.( √ ) (2)电动势就是电源两极间的电压.( × ) (3)闭合电路中外电阻越大,路端电压越大.( √ )(4)在闭合电路中,外电阻越大,电源的输出功率越大.( × ) (5)电源的输出功率越大,电源的效率越高.( × )2.电源的电动势为4.5 V 、外电阻为4.0 Ω时,路端电压为4.0 V .若在外电路中分别并联一个6.0 Ω的电阻和串联一个6.0 Ω的电阻,则两种情况下的路端电压为( C )A .4.30 V 3.72 VB .3.73 V 4.30 VC .3.72 V 4.29 VD .4.20 V 3.73 V解析:由闭合电路欧姆定律得E =U +URr ,代入数据解得r =0.5 Ω.当并联一个R 1=6 Ω的电阻时,R 总=RR 1R +R 1=2.4 Ω,则此时路端电压U 1=ER 总+r·R 总=3.72 V ;当串联一个R 2=6 Ω的电阻时,R 总′=R +R 2=10 Ω,此时路端电压U 2=E R 总′+r·R 总′=4.29 V ,故C 正确.3.如图是有两个量程的电压表,当使用a 、b 两个端点时,量程为0~10 V ,当使用a 、c 两个端点时,量程为0~100 V .已知电流表的内阻R g 为500 Ω,满偏电流I g 为1 mA ,则电阻R 1、R 2的值是( A )A .9 500 Ω 90 000 ΩB .90 000 Ω 9 500 ΩC .9 500 Ω 9 000 ΩD .9 000 Ω 9 500 Ω解析:接a 、b 时,串联R 1,由串联电路的特点,R 总=R 1+R g ,R 总=U 1I g ,则R 1=U 1I g-R g =9 500 Ω;接a 、c 时,串联R 1和R 2,由串联电路的特点,R 总′=R 1+R g +R 2,R 总′=U 2I g,则R 2=U 2I g-R g -R 1=90 000 Ω;故选项A 正确.4.(多选)如图所示是某电源的路端电压与电流的关系图象,下列结论正确的是( AD )A .电源的电动势为6.0 VB .电源的内阻为12 ΩC .电源的短路电流为0.5 AD .电流为0.3 A 时的外电阻是18 Ω解析:虽然该电源的U I 图象的纵轴坐标不是从0开始的,但纵轴上的截距仍为电源的电动势,即E =6.0 V ,横轴上的截距0.5 A 不是电源的短路电流,故内阻应按斜率的绝对值计算,即r =|ΔU ΔI |=|5.0-6.00.5-0| Ω=2 Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I =0.3 A 时,外电阻R =EI-r =18 Ω.故选项A 、D 正确.考点1 串、并联电路及应用1.电阻的串、并联 (1)串联电路串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻.若n 个相同的电阻串联,总电阻R 总=nR .(2)并联电路①并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻,且小于其中最小的电阻.②n个相同的电阻并联,总电阻等于其中一个电阻的1n,即R总=1nR.③两个电阻并联时的总电阻R=R1R2R1+R2,当其中任一个增大或减小时总电阻也随之增大或减小.由此知:多个电阻并联时,其中任一个电阻增大或减小,总电阻也随之增大或减小.(3)无论是串联电路,还是并联电路,或者是混联电路,其中任何一个电阻增大(或减小),总电阻就增大(或减小).2.电表的改装某同学组装一个多用电表.可选用的器材有:微安表头(量程100 μA,内阻900 Ω);电阻箱R1(阻值范围0~999.9 Ω);电阻箱R2(阻值范围0~99 999.9 Ω);导线若干.要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表,在此基础上再将它改装成量程为3 V的直流电压表.组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡.回答下列问题:(1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中*为公共接线柱,a和b分别是电流挡和电压挡的接线柱.(2)电阻箱的阻值应取R1=_______Ω,R2=_______Ω.(保留到个位)【解析】(1)微安表头改装成毫安电流表需要并联一个小电阻,再把电流表改装成电压表,需要串联一个大电阻,电路如图所示.(2)接a时改装成量程为1 mA的电流表,有I g R g=(I-I g)R1解得R1=100 Ω接b时改装成量程为3 V的电压表,有U=I g R g+IR2解得R2=2 910 Ω.【答案】(1)见解析图(2)100 2 910高分技法对电表改装的进一步理解1无论是将表头改装成电压表还是电流表,都没有改变表头的参数,即表头的满偏电压U g、满偏电流I g都不发生变化,只是由分压或者分流电阻R承担了部分电压或电流.2改装后电压表的量程越大,其分压电阻R越大,电压表的内阻R V越大.3改装后电流表的量程越大,其分流电阻R越小,电流表的内阻R A越小.1.(多选)四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2.已知电流表A1的量程大于A2的量程,电压表V1的量程大于V2的量程,改装好后把它们按下图所示接入电路,则( AD )A.电流表A1的读数大于电流表A2的读数B.电流表A1指针的偏转角小于电流表A2指针的偏转角C.电压表V1的读数小于电压表V2的读数D.电压表V1指针的偏转角等于电压表V2指针的偏转角解析:两电流表并联接在电路中,电流表A1的量程大于电流表A2的量程,则电流表A1的电阻小于电流表A2的电阻,并联电路中,电阻小的支路电流大,故电流表A1的读数大于电流表A2的读数,A正确;两个电流表的表头是并联关系,因电压相同,故指针偏转角度相同,B错误;两电压表串联接在电路中,电压表V1的量程大于电压表V2的量程,则电压表V1的电阻大于电压表V2的电阻,串联电路中,电阻大的分压大,故电压表V1的读数大于电压表V2的读数,C错误;两个电压表的表头是串联关系,因电流相等,故指针偏转角度相同,D正确.考点2 电路的动态分析根据闭合电路的欧姆定律和串联、并联电路的特点来分析电路中某电阻变化引起整个电路中各部分电学量的变化情况,常见的方法有:1.程序法确定局部电阻的变化―→分析总电阻的变化―→分析总电流、路端电压的变化―→最后分析局部电压、电流的变化2.直观法(1)当外电路的任何电阻变大(或变小)时,总电阻变大(或变小).(2)控制开关使串联的电阻增多时,电阻变大,使并联的电阻增多时,电阻变小.3.“并同串反”规律所谓“并同”,即某一电阻增大时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大,反之则减小.所谓“串反”,即某一电阻增大时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端的电压、电功率都将减小,反之则增大.4.极限法即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题,可将变阻器的滑片分别滑至两个极端去讨论.如图所示电路,电源内阻不可忽略.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.电压表的示数增大,电流表的示数减小D.电压表的示数减小,电流表的示数增大【解析】解法1:程序判断法变阻器R0的滑动端向下滑动,R0接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,总电流变大,电源的内电压变大,外电压变小,电压表的示数变小,R1两端的电压变大,R2两端的电压变小,电流表的示数变小,A项正确.解法2:“串反并同”法变阻器R0的滑动端向下滑动,R0接入电路的电阻变小,因电压表与电流表都与R0“间接并联”,故由“串反并同”法知,电压表与电流表的示数都减小,A项正确.【答案】 A高分技法应用程序法分析电路的一般步骤1明确局部电路变化时所引起的局部电路电阻的变化.2根据局部电路电阻的变化,确定电路的外电阻R外总如何变化.3根据闭合电路欧姆定律I总=ER外总+r,确定电路的总电流如何变化.4由U内=I总r确定电源的内电压如何变化.5由U=E-U内确定路端电压如何变化.6确定支路两端的电压及通过各支路的电流如何变化.2.某学校创建绿色校园新装了一批节能路灯,该路灯通过光控开关实现自动控制:电灯的亮度可自动随周围环境的亮度改变而改变.如图为其内部电路简化原理图,电源电动势为E,内阻为r,R 1为光敏电阻(光照强度增加时,其电阻阻值减小).现增加光照强度,则下列判断正确的是( B )A.电源路端电压不变B.B灯变暗,A灯也变暗C.R0两端电压变小D.电源总功率不变解析:本题考查自动控制电路的原理.光照增强时,R1阻值变小,干路电流变大,内电压变大,路端电压变小,故A灯变暗.由于I干=I A+I0,I干变大,I A变小,故I0变大.由于U0=I0R0变大,U外变小,由U外=U0+U B,可知U B变小,故B灯变暗,综上分析,B正确.3.(多选)如图所示电路中,电源电动势为E,内阻为r,R0为定值电阻,电容器的电容为C.闭合开关S,增大可变电阻R的阻值,电压表示数的变化量为ΔU,电流表示数的变化量为ΔI,则( AD )A.变化过程中ΔU和ΔI的比值保持不变B.电压表的示数U和电流表的示数I的比值不变C.电阻R0两端电压减小,减小量为ΔUD.电容器带的电荷量增大,增加量为CΔU解析:本题考查含电容器电路的动态分析.闭合开关S,增大可变电阻R的阻值,电流表的示数减小,电压表的示数增大,变化过程中ΔU和ΔI的比值等于定值电阻R0与电源内阻r之和,保持不变;电压表的示数U和电流表的示数I的比值等于可变电阻R的阻值,逐渐增大,选项A正确,B错误;由于回路中总电流减小,所以电阻R0两端电压减小,减小量小于ΔU,选项C错误;电容器两端电压的增加量为ΔU,则电容器带的电荷量增大,增加量为CΔU,选项D正确.考点3 闭合电路的功率和效率1.电源的功率和效率电源总功率任意电路:P总=EI=P出+P内纯电阻电路:P总=I2(R+r)=E2 R+r电源内部消耗的功率P内=I2r=P总-P出电源的输出功率任意电路:P出=UI=P总-P内纯电阻电路:P出=I2R=E2RR+r2电源的效率任意电路:η=P出P总×100%=UE×100%纯电阻电路:η=RR+r×100%2.输出功率随外电阻R的变化关系如图所示(1)当R=r时,电源的输出功率最大,为P m=E24r.(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.(多选)如图所示,R1为定值电阻,R2为电阻箱,E为电源的电动势,r为电源的内阻,以下说法正确的是( )A.当R2=R1+r时,R2获得最大功率B.当R1=R2+r时,R1获得最大功率C.当R2=0时,R1获得最大功率D.当R2=0时,电源的输出功率最大【解析】在讨论R2的电功率时,可将R1视为电源内阻的一部分,即将原电路等效为外电阻R2与电动势为E、内阻为(R1+r)的电源连成的闭合电路(如图甲所示),R2的电功率是等效电源的输出功率.显然当R2=R1+r时,R2获得的电功率最大,A正确;讨论R1的电功率时,由于R1为定值电阻,根据P=I2R知,电路中电流越大,R1上的电功率就越大(P1=I2R1),所以,当R2=0时,等效电源内阻最小(等于r,如图乙所示),R1获得的电功率最大,故B错误,C 正确;讨论电源的输出功率时,(R1+R2)为外电阻,电源内阻r恒定,由于题目没有给出R1和r的具体数值,所以当R2=0时,电源输出功率不一定最大,故D错误.【答案】AC高分技法4.(多选)如图所示,直线A、B分别为电源a、b的路端电压与电流的关系图线,设两个电源的内阻分别为r a和r b,若将一定值电阻R0分别接到a、b两电源上,通过R0的电流分别为I a和I b,则( ABC )A.r a>r bB.I a>I bC.R0接到a电源上时,电源的输出功率较大,但电源的效率较低D.R0接到b电源上时,电源的输出功率较小,电源的效率较低解析:在电源路端电压与电流的关系图象中,斜率的绝对值表示电源内阻,故r a>r b,A 正确;在图象中作出定值电阻R0的UI图线,与电源的UI图线交点表示电路工作点,故I a>I b,B正确;R0接到a电源上,电源的输出功率较大,但电源的效率较低,R0接到b电源上,电源的输出功率较小,但电源的效率较高,C正确,D错误.5.(多选)直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的( ABC )A.总功率一定减小B.效率一定增大C.内部损耗功率一定减小D.输出功率一定先增大后减小解析:滑片P向右移动时,外电路的电阻R外增大,由闭合电路欧姆定律知,总电流减小,由P总=EI可知,P总减小,故选项A正确;根据η=R外R外+r×100%=11+rR外×100%可知,η增大,选项B正确;由P损=I2r可知,P损减小,选项C正确;由P输R外图象可知,因不知道R外的初始值与r的关系,所以无法判断P输的变化情况,选项D错误.考点4 对两类U I 图线的理解和应用电源U I 图象 电阻U I 图象图形(续表)物理意义电源的路端电压随电路中电流的变化关系电阻两端的电压随电阻中电流的变化关系截距与纵轴交点表示电源电动势E ,与横轴交点表示电源短路电流Er过坐标轴原点,表示电流为零时电阻两端的电压为零坐标U 、I的乘积 表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率坐标U 、I 的比值 表示外电阻的大小,不同点对应的外电阻大小不同表示电阻的大小,每一点对应的比值均等大斜率的绝对值电源内阻r电阻大小图甲为某电源的U I 图线,图乙为某小灯泡的U I 图线,则下列说法中正确的是( )A .电源的内阻为5.0 ΩB .小灯泡的电阻随着功率的增大而减小C .当小灯泡两端的电压为0.5 V 时,它的电阻约为16 ΩD .把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为3 W【解析】 本题考查对电源伏安特性曲线和小灯泡伏安特性曲线的理解.根据电源的U I 图线在纵轴的截距表示电动势,斜率绝对值表示电源内阻可知,E =1.5 V ,r =16 Ω,选项A错误;根据小灯泡U I 图线上某点的纵、横坐标的比值表示电阻可知,小灯泡的电阻随电流的增大而增大,由P =I 2R 知,小灯泡的电阻随着电功率的增大而增大,选项B 错误;当小灯泡两端的电压为U =0.5 V 时,对应小灯泡中电流为I =6 A ,根据小灯泡U I 图线上某点的纵、横坐标的比值表示电阻可知,小灯泡电阻R =U I =112Ω,选项C 错误;把电源和小灯泡组成闭合回路,在题图乙中画出图甲对应的图线,如图所示,两图线的交点表示电路的工作状态,根据小灯泡U I 图线上某点的纵、横坐标的乘积表示消耗的电功率可知,小灯泡的功率约为3 W ,选项D 正确.【答案】 D 高分技法对U I 图象交点的理解,两图线的交点表示电源的路端电压与用电器两端的电压相等,通过电源的电流与通过小灯泡的电流相等,故交点表示该电源单独对该小灯泡供电的电压和电流,其乘积为灯泡实际消耗的电功率.6.(多选)如图所示,直线A 为电源的U I 图线,直线B 和C 分别为电阻R 1、R 2的U I 图线,用该电源分别与R 1、R 2组成闭合电路时,电源的输出功率分别为P 1、P 2,电源的效率分别为η1、η2,则( BC )A .P 1>P 2B .P 1=P 2C .η1>η2D .η1<η2解析:P 1=U 1I 1=4×2 W=8 W ,P 2=U 2I 2=2×4 W=8 W ,A 错误,B 正确;η1=U 1I 1EI 1,η2=U 2I 2EI 2,可得η1>η2,C 正确,D 错误.7.某电阻器R x 的伏安特性曲线如图所示,将其与定值电阻R 0=5 Ω串联起来后,接在电动势E =3.0 V 、内阻r =1 Ω的电源两端,则该电阻器的实际功率是多少?解析:电阻器R x可看作是虚线内等效电源(E′,r′)的外电阻,则R x两端电压U就是该等效电源的路端电压,通过的电流I就是通过该等效电源的电流,因此,R x的工作点(U x,I x)必然同时在该等效电源的伏安特性曲线U=E-Ir′和该电阻器的伏安特性曲线上,即两曲线的交点处.已知E′=E=3.0 V,r′=r+R0=6 Ω,代入表达式U=E-Ir′中,得U=3-6I,其函数图线如图所示,则可知U x=0.9 V,I x=0.35 A,则该电阻器的实际功率为P=UI =0.315 W.答案:0.315 W。
高三物理第一轮复习全套教案5篇
高三物理第一轮复习全套教案5篇高三物理第一轮复习全套教案1物体的质量教学目标1.初步认识质量的概念。
2.知道质量是物体的基本属性。
3.能对质量单位形成感性认识,会粗略估计常见物体的质量。
4.会正确使用托盘天平测量固体和液体的质量。
重、难点教学重点:质量的概念,质量单位,用天平测量质量。
教学难点:质量的概念和质量是物体的属性比较抽象;托盘天平的使用方法和注意事项。
器材准备托盘天平、砝码等教学过程一.新课引入:明确两个概念:物体和物质。
物体:我们常见的一个个具体的实物都是物体;物质:则是指组成这些物体的材料。
例如:一把椅子和一张桌子。
1.椅子是一个物体,桌子也是一个物体,它们都是由木材组成的。
2.椅子、桌子都叫做物体,木材就是组成它们的物质。
那下面我们再来观察几组物体,请同学们注意比较(课本插图)。
二.新课教学(一)物体的质量1.质量的概念通过图片展示至少3组物体,每组都是由同种物质组成的,每组的两个物体含有的物质多少明显不同。
比较:(1)两个物体都是由同种物质组成,有什么不同?(所含物质的多少不同)(2)再将3组物体综合起来,能得到什么结论?(组成物体的物质有多有少)质量的概念:物体所含物质的多少。
2.质量是物体的一种属性通过教材三个物理事实说明质量是物体的一种属性。
(抽象概念的方法)(二)质量的单位:要衡量质量的大小,首先要规定一个标准——单位。
阅读关于千克的规定和单位换算关系。
1.质量的主单位:千克(kg)2.介绍它的由来:最初的规定3.千克原器4.质量单位的感性化:通过学生较了解的一些实物的质量与一些质量单位近似比较,来帮助学生形成较为具体的认识。
(三)学习使用托盘天平1.认识托盘天平的结构及各部分的作用。
认真观察天平结构,弄清楚各主要部件的作用。
活动:每桌一套托盘天平和砝码,对照课本图示,让学生观察托盘天平,认识各主要部件的名称。
利用投影,让学生指认各部件,并试着说出其作用。
2.学习使用托盘天平的方法和注意事项。
人教版高三物理第一轮复习教学案(全部)
s2s1=at2s3s2=at2
两式相加:s3s1=2at2
由图可知:L2L1=(s3+s2)(s2+s1)=s3s1则:a=
【例6】一质点由A点出发沿直线AB运动,行程的第一部分是加速度为a1的匀加速运动,接着做加速度为a2的匀减速直线运动,抵达B点时恰好静止,如果AB的总长度为s,试求质点走完AB全程所用的时间t?
(2)H=V0t-g t2/ 2
(3)V02-V2=2gH H=V02/ 2g
(4) = ( V0+V) / 2
例:竖直上抛,V0=100m / s忽略空气阻力
(1)、多长时间到达最高点?
0=V0-g t t=V0/ g=10秒500米
理解加速度
(2)、最高能上升多高?(最大高度)100m/s
0-V02=-2g H H= V02/2g=500米
2、质点:在研究物体时,不考虑物体的大小和形状,而把物体看成是有质量的点,或者说用一个有质量的点来代替整个物体,这个点叫做质点。
(1)质点忽略了无关因素和次要因素,是简化出来的理想的、抽象的模型,客观上不存在。
(2)大的物体不一定不能看成质点,小的物体不一定就能看成质点。
(3)转动的物体不一定不能看成质点,平动的物体不一定总能看成质点。
解题方法:
(1)公式解析法:假设未知数,建立方程组。本章公式多,且相互联系,一题常有多种解法。要熟记每个公式的特点及相关物理量。
(2)图象法:如用v—t图可以求出某段时间的位移大小、可以比较vt/2与vS/2,以及追及问题。用s—t图可求出任意时间内的平均速度。
(3)比例法:用已知的讨论,用比例的性质求解。
【例4】物块以v0=4米/秒的速度滑上光滑的斜面,途经A、B两点,已知在A点时的速度是B点时的速度的2倍,由B点再经0.5秒物块滑到斜面顶点C速度变为零,A、B相距0.75米,求斜面的长度及物体由D运动到B的时间?
高中物理等效电源讲解教案
高中物理等效电源讲解教案
一、知识背景:
1. 电压源的特点:提供固定电压,内阻无穷大。
2. 电流源的特点:提供固定电流,内阻为零。
二、目标:
1. 理解等效电源的概念和作用。
2. 学会计算等效电源的电压和电流。
三、教学内容:
1. 等效电源的概念和作用。
2. 等效电压源和等效电流源的计算方法。
四、教学过程:
1. 引入:介绍等效电源的概念,让学生了解等效电源的作用和意义。
2. 理论讲解:分析电压源和电流源的特点,引出等效电源的概念,并介绍等效电压源和等效电流源的计算方法。
3. 案例分析:通过实际电路案例,辅助学生理解等效电源的应用和计算方法。
4. 练习:布置练习题目,让学生巩固所学知识,并能够熟练计算等效电源的电压和电流。
5. 汇总总结:对等效电源的概念和计算方法进行总结和归纳,让学生对该知识点有一个清晰的认识。
五、讲解关键:
1. 强调等效电源的作用和意义。
2. 着重讲解等效电压源和等效电流源的计算方法。
3. 鼓励学生多做练习,提高解题能力。
六、延伸拓展:
1. 可以引入网络分析方法,结合等效电源进行电路分析。
2. 可以引入实际应用中的等效电源,如电池等效电源模型等。
七、课后作业:
1. 完成教学中的练习题目。
2. 深入了解等效电源的应用场景和实际计算方法。
这是一份高中物理等效电源讲解教案范本,可以根据实际教学情况进行适当调整和补充。
希望对您有帮助!。
高中物理定理整理教案人教版
高中物理定理整理教案人教版教材:人教版高中物理教材年级:高中课时:1课时教学目的:1.整理高中物理中常用的定理,帮助学生建立清晰的知识框架。
2.培养学生整理和总结知识的能力,提高学习效率。
3.激发学生学习物理的兴趣,提高学习动力。
教学重点:1.整理高中物理中的常用定理。
2.理清物理知识的逻辑关系。
教学难点:1.掌握各个定理的内容和应用。
2.能够准确且清晰地表达各个定理。
教学准备:1.教师准备PPT或板书,整理出高中物理中常用的定理。
2.学生准备笔记本,记录重要内容。
教学过程:1.导入(5分钟)教师简要介绍今天的学习内容,告诉学生今天将学习整理高中物理中的常用定理,帮助大家更好地理解和掌握物理知识。
2.整理定理(30分钟)教师通过PPT或板书,逐个介绍高中物理中的常用定理,包括力的平衡定律、动能定理、牛顿第二定律等。
学生在听讲的同时,可以将重要内容记录在笔记本上,以便复习和巩固。
3.梳理思路(15分钟)教师对整理出的定理进行梳理,展示它们之间的逻辑关系,帮助学生理清各个定理之间的联系和重要性。
4.讨论互动(10分钟)教师提出一些问题,让学生展开讨论,加深对定理的理解。
学生可以在小组内进行讨论,也可以向教师提问,共同探讨物理知识。
5.总结回顾(5分钟)教师将本节课的重点内容进行总结回顾,再次强调各个定理的重要性和应用。
教学反思:通过整理高中物理中的常用定理,学生可以更好地理解和掌握物理知识,建立起知识框架,提高学习效率。
在教学过程中,教师要注重培养学生的思维能力和学习动力,激发学生对物理学的兴趣,让他们在学习中获得快乐和成就感。
等效电压源定理及其在高中物理中应用 (2)
E ' , r 'E ' , r '等效电压源定理及其在高中物理中应用湖北省恩施高中 陈恩谱一、等效电压源定理(戴维宁定理)1、内容:一个包含电源的二端电路网络(端点为 A 、B ),可看成一个等效的电压源,等效电压源的电动势等于“二端电路网络”两端的开路电压( E ' = U 开 ),内阻等于“二端电路网络”中去掉电动势后两端间的等效电阻( r ' = R AB )。
2、证明:(1)基本情形 1:如图甲所示电路,将虚线框内部分视为等效电源,则等效电路图如图乙所示。
RRABABE ,rSR 0 甲乙丙对甲图,设电路中电流为 I ,由闭合电路欧姆定律,有: I = Er + R 0 + R ;对乙图,有: I =E ' ; r ' + R两式比较,易得: E ' = E , r ' = r + R 0 ;图丙是该等效电源的内部结构,易知:U 开 =E , R AB = r + R 0 ,得证。
(2)基本情形 2:如图丁所示电路,将虚线框内部分视为等效电源,则等效电路图如图戊所示。
R RA B A BR 0E ,rS丁戊己U对丁图,设通过 R 的电流为 I ,R 两端电压为 U ,则通过电源的电流为 I 总=I + 0,由闭合电路欧姆定律,有:E = U + I r = U + (I + U )r = (1+ r )U + Ir = ( R 0 + r)U + Ir R 0 R 0 R 0变形得:R 0 E = U + I R 0 r R 0 + r R 0 + r对戊图,有: E ' = U + I r '两式比较,得: E ' = R 0 E ,r ' = R0 rR 0 + r R 0 + r如 己 图 所 示 , 为 该 等 效 电 源 的 内 部 结 构 , 易 知 :U 开 = R 0 R + r E ,R AB = R 0R + r r ,得证。
高中物理教学中等效电源法的原理及应用
高中物理教学中等效电源法的原理及应用摘要:电路中有关功率的计算问题以及电学实验中伏安法测量电源电动势和内阻的误差分析是高考中考查恒定电流知识的热门考点,本文利用同一物理规律,多题归一的方式,从不同角度深入分析和解决问题,开阔学生思路、发散学生思维,使学生多角度、多方位地去思考解题的方案,让解题增添了新颖性和趣味性,并在解题中加深对电路知识的拓展转化,达到知识整合,对物理规律延伸拓展的目的,从而对解题及教学有所启示。
关键词:电路中的功率计算;伏安法测量电源电动势和内阻的误差分析;多题归一;延伸拓展;在电路计算中,我们经常遇到这样的一类问题——如何在电源一定的情况下,使负载获得最大功率?显然,这是一个很有实际应用价值的问题,在高考日益强调理论联系实际的今天,这类问题益发显得重要,下面我们就共同探讨这个问题。
一、电源输出功率的讨论例1图1所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,那么负载电阻R取何值时,负载R上可获得最大功率?解:设负载R消耗的功率为P,则显然,时,(此结论为重要依据)为定值电阻,那例2图2所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,R1么负载电阻R取何值时,负载R上将获得最大功率?解:将定值电阻R和电源看成一个等效电源,如图3虚线框所示。
1则等效电源的电动势,内阻,由例1的结论可知,当时,验证:显然,时,(正确)为定值电阻,例3图4所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,R1那么负载电阻R取何值时,负载R上将获得最大功率?解:将定值电阻R和电源看成一个等效电源,如图5虚线框所示。
1则等效电源的电动势,内阻,由例1的结论可知,当时,(1)验证:显然,当时,(2)将(2)式与(1)式对比,发现原来使用等效电源法计算的结果是错误的!那么究竟应该如何正确使用等效电源法呢?二、等效电源法我们知道,电源的内阻等于将电动势短路后的电阻值,电源的电动势等于外电路断开时的路端电压。
如图6,,。
要正确使用等效电源法,就要谨记这两点。
高考物理一轮复习 第七章 第2讲 电场能的性质教案 新人教版-新人教版高三全册物理教案
第2讲电场能的性质考点1 描述电场能的性质的物理量1.电场强度、电势、电势差、电势能的比较(1)电场线与电场强度的关系:电场线越密的地方表示电场强度越大,电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向.(2)电场线与等势面的关系:电场线与等势面垂直,并从电势较高的等势面指向电势较低的等势面.(3)电场强度大小与电势无直接关系:零电势可人为选取,电场强度的大小由电场本身决定,故电场强度大的地方,电势不一定高.1.(多选)关于静电场的电场强度和电势,下列说法正确的是( AD )A.电场强度的方向处处与等势面垂直B.电场强度为零的地方,电势也为零C.随着电场强度的大小逐渐减小,电势也逐渐降低D.任一点的电场强度的方向总是指向该点电势降落最快的方向解析:电场线(电场强度)的方向总是与等势面垂直,选项A正确.电场强度和电势是两个不同的物理量,电场强度等于零的地方,电势不一定等于零,选项B错误.沿着电场线方向,电势不断降落,电势的高低与电场强度的大小无必然关系,选项C错误.电场线(电场强度)的方向总是从高的等势面指向低的等势面,而且是电势降落最快的方向,选项D正确.2.(2019·重庆模拟)如图所示,空间有两个等量的正点电荷,a、b两点在其连线的中垂线上,则下列说法一定正确的是( C )A.电场强度E a>E b B.电场强度E a<E bC.电势φa>φb D.电势φa<φb解析:两个等量同种电荷连线中点O的电场强度为零,无穷远处电场强度也为零,故从O点沿着中垂线向上到无穷远处电场强度先增大后减小,由于ab间电场线的分布情况不能确定,所以ab两点的电场强度大小不能确定,故A、B均错误.根据电场的叠加原理可知,Oab上电场方向向上,根据顺着电场线方向电势降低,可知,a点电势一定高于b点电势,故C正确、D错误.3.(多选)如图,真空中有一个边长为L的正方体,正方体的两个顶点M、N处分别放置一对电荷量都为q的正、负点电荷,图中的a、b、c、d是其他的四个顶点,k为静电力常量,下列表述正确的是( ACD )A .a 、b 两点电场强度相同B .c 、d 两点电场强度相同C .把点电荷+Q 从a 移到b ,电势能不变D .把点电荷-Q 从c 移到d ,电势能增加解析:根据电场线分布特点可知,a 、b 两点的电场强度大小相等,方向相同,c 、d 两点电场强度大小相等,方向不同,故A 正确,B 错误;a 、b 两点处于等量异种电荷的垂直平分面上,该面是一等势面,把点电荷+Q 从a 移到b ,电场力不做功,电势能不变,故C 正确;根据等量异种电荷电场线的特点可知,c 点的电势高于d 点的电势,把点电荷-Q 从c 移到d ,电场力做负功,电势能增加,故D 正确.考点2 电场强度和电势差的关系1.公式E =U d 的理解(1)只适用于匀强电场.(2)d 为某两点沿电场强度方向上的距离,或两点所在等势面之间的距离.(3)匀强电场场强在数值上等于沿场强方向单位距离的电势差.2.由E =U d 可推出的两个重要推论推论1:如图甲所示,匀强电场中任一线段AB 的中点C 的电势,等于两端点电势的等差中项,即φC =φA +φB 2.推论2:如图乙所示,若匀强电场中两线段AB =CD 且AB ∥CD ,则φA -φB =φC -φD .即平行且相等距离上的电势差相等.1.(2019·湖北天门、仙桃、潜江联考)(多选)如图所示,A 、B 、C 、D 为某匀强电场中四边形的四个顶点,AB ∥CD 、AB ⊥BC ,边长关系为BC =CD =2AB =4 cm ,电场线与四边形所在平面平行.已知A 、B 、C 三点电势分别为φA =20 V ,φB =16 V ,φC =24 V .则( BD )A .D 点电势为36 VB .电场强度的大小为22×102 V/mC .电场强度的方向由D 指向AD .电场强度的方向由D 指向B解析:根据匀强电场中电势均匀降落可得:2U AB =U CD ,即2(φA -φB )=(φD -φC )解得:φD =32 V ,故A 错误;三角形BCD 是等腰直角三角形,具有对称性,BD 连线中点O 的电势与C 相等,所以OC 为等势线,BD 为电场线,且由D 指向B ,由几何关系可得:BD =4 2 cm ,所以E =φD -φB BD =1642×10-2 V/m =22×102 V/m ,由以上分析可知,B 、D 正确. 2.(多选)如图所示,某匀强电场与圆面平行,a 、b 、c 为圆周上三点,ab 为圆的一条直径,已知a 、b 、c 三点的电势分别为9.5 V 、6 V 、14 V ,ab 长为5 cm ,∠abc =37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8).下列说法正确的是( BD )A .电场强度的方向与cb 方向夹角为53°B .电场强度的方向与cb 方向夹角为37°C .电场强度的大小为2.82 V/cmD .圆周上的点电势最低为1.5 V解析:在匀强电场中,由于φa =9.5 V ,φb =6 V ,φc =14 V ,所以在c 、b 连线上必有电势为9.5 V 的点,设该点为d ,ad 即为一条电势为9.5 V 的等势线,过d 点作ad 的垂线交ab 于e ,de 即为一条电场线.由几何关系可知,ac =ab ·sin37°=3 cm ,bc =ab ·cos37°=4 cm ,由匀强电场的特点有cd 14 V -9.5 V =bc14 V -6 V ,解得cd =2.25 cm ,则有tan ∠adc =ac cd =43,即∠adc =53°,所以∠edb =37°,故A 错误,B 正确;设O 为圆心,连接c 、O 交ad 于f ,交圆周于g ,由于Oc =Ob =R ,所以∠Ocb =∠Obc =37°,cO ∥de ,即cO 也是一条电场线.由几何关系可知,cf =cd ·sin53°=1.8 cm ,则E =U cf cf =14-9.51.8V/cm =2.5 V/cm ,故C 错误;圆周上g 点电势最低,有U cg =E ·cg =2.5×5 V=12.5 V ,又U cg =φc -φg ,解得φg =1.5 V ,故D 正确.3.(2018·全国卷Ⅱ)(多选)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( BD )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 两点之间的电势差解析:本题考查电场力做功与电势能变化量的关系、匀强电场中U =Ed .根据电场力做功与电势能变化量的关系有W 1=q (φa -φb )①,W 2=q (φc -φd )②,W MN =q (φM -φN )③,根据匀强电场中“同一条直线上两点间的电势差与两点间的距离成正比”的规律可知,U aM =U Mc ,即φa -φM =φM -φc ,可得φM =φa +φc 2④,同理可得φN =φb +φd 2⑤,联立①②③④⑤式可得:W MN =W 1+W 22,即B 项正确.若W 1=W 2,则φa -φb =φc -φd ,结合④⑤两式可推出φa -φM =φb -φN ,即D 项正确.由题意无法判定电场强度的方向,故A 、C 项均错误.匀强电场中求解电势(场强)的两点技巧(1)在匀强电场中,电势沿直线均匀变化,即直线上距离相等的线段两端的电势差值相等.(2)等分线段找等势点法:将电势最高点和电势最低点连接后根据需要平分成若干段,必能找到第三点电势的等势点,它们的连线即等势面(或等势线),与其垂直的线即为电场线.考点3 电场线、等势面及运动轨迹问题1.几种常见的典型电场的等势面比较在电场中带电粒子运动轨迹问题的分析方法(1)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;(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向,确定静电力做功的正负,从而确定电势能、电势和电势差的变化等;(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况.1.如图所示,直线MN是某电场中的一条电场线(方向未画出).虚线是一带电的粒子只在电场力的作用下,由a到b的运动轨迹,轨迹为一抛物线.下列判断正确的是( C )A.电场线MN的方向一定是由N指向MB.带电粒子由a运动到b的过程中动能一定逐渐减小C .带电粒子在a 点的电势能一定大于在b 点的电势能D .带电粒子在a 点的加速度一定大于在b 点的加速度解析:由于带电粒子的电性不确定,所以电场线的方向不确定,选项A 错误;带电粒子由a 运动到b 的过程中,只受电场力的作用,由轨迹的弯曲方向知电场力做正功,电势能减小,动能增加,故选项B 错误,C 正确;由a 到b 的运动轨迹为抛物线可知,粒子一定受恒力,即带电粒子在a 点的加速度等于在b 点的加速度,选项D 错误.2.(2018·天津卷)如图所示,实线表示某电场的电场线(方向未标出),虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹,设M 点和N 点的电势分别为φM 、φN ,粒子在M 和N 时加速度大小分别为a M 、a N ,速度大小分别为v M 、v N ,电势能分别为E p M 、E p N .下列判断正确的是( D )A .v M <v N ,a M <a NB .v M <v N ,φM <φNC .φM <φN ,E p M <E p ND .a M <a N ,E p M <E p N解析:本题考查带电粒子在电场中的运动.由粒子的轨迹知电场力的方向偏向右,因粒子带负电,故电场线方向偏向左,由沿电场线方向电势降低,可知φN <φM ,E p M <E p N .N 点电场线比M 点密,故场强E M <E N ,由加速度a =Eq m知a M <a N .粒子若从N 点运动到M 点,电场力做正功,动能增加,故v M >v N .综上所述,选项D 正确.3.(2019·广东四校联考)(多选)如图所示,在两等量异种点电荷连线上有c 、O 、f 三点,虚线所在的曲线M 、L 、K 分别表示过c 、O 、f 三点的等势面,一不计重力的带负电粒子,从a 点射入电场,只在电场力作用下沿abcde 运动,其轨迹关于两点电荷连线对称,如图中实线所示:a 、b 、c 、d 、e 为轨迹与各等势面的交点,则下列说法中正确的有( ACD )A.各等势线的电势大小关系为φK>φL>φMB.a点与b点的电场强度相同C.粒子在a点与e点的加速度大小相等D.粒子在c点的电势能大于在e点的电势能解析:由曲线运动的特点可以知道粒子在c点受到向左的电场力,又粒子带负电,则知过c点的电场线方向向右,根据等量异种点电荷电场的特点知正点电荷在虚线K的左边,负点电荷在虚线M的右边,因此φK>φL>φM,选项A正确;a点与b点的电场强度大小不一定相等,而且方向不同,选项B错误;a点与e点的电场强度大小相等,粒子在这两点所受电场力大小相等,所以加速度大小相等,选项C正确;粒子从c点到e点,电场力做正功,故粒子在c点的电势能大于在e点的电势能,选项D正确.带电粒子运动轨迹类问题的解题技巧(1)判断速度方向:带电粒子运动轨迹上某点的切线方向为该点处的速度方向.(2)判断电场力(或电场强度)的方向:仅受电场力作用时,带电粒子所受电场力方向指向轨迹曲线的凹侧,再根据粒子的正负判断电场强度的方向.(3)判断电场力做功的正负及电势能的增减:若电场力与速度方向成锐角,则电场力做正功,电势能减少;若电场力与速度方向成钝角,则电场力做负功,电势能增加.考点4 电场力做功与电场中的功能关系1.电场力做功的四种计算方法2.电场中的功能关系(1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变.(2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力、弹簧弹力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化.(2018·全国卷Ⅰ)(多选)图中虚线a 、b 、c 、d 、f 代表匀强电场内间距相等的一组等势面,已知平面b 上的电势为2 V .一电子经过a 时的动能为10 eV ,从a 到d 的过程中克服电场力所做的功为6 eV.下列说法正确的是( )A .平面c 上的电势为零B .该电子可能到达不了平面fC .该电子经过平面d 时,其电势能为4 eVD .该电子经过平面b 时的速率是经过d 时的2倍[审题指导] (1)关键词:匀强电场、间距相等.(2)电子在运动过程中只有电场力做功,动能与电势能之和不变.(3)由于电子初速度方向未知,所以不能确定其运动轨迹.【解析】 本题考查带电粒子在匀强电场中的运动,能量的转化与守恒等知识.电子从a 到d 的过程中克服电场力做功6 eV ,说明电场方向由a →f ,且U ad =3U ab =3U bc =3U cd =3U df =6 V ,故U ab =U bc =U cd =U df =2 V ,又因为φb =2 V ,故φa =4 V ,φc =0 V ,φd =-2 V ,φf =-4 V ,可知A 项正确.E k a =10 eV ,从a 到f 过程中,需克服电场力做功8 eV ,E k a >|W 电|,因为不知道电子的运动方向,故不能确定电子能否到达平面f ,故B 项正确.电子经过平面d 时,其电势能为2 eV ,故C 项错误.经过平面b 时的动能为8 eV ,经过平面d 时的动能为4 eV ,又知E k =12mv 2,故v b v d =E k b E k d =21,D 项错误. 【答案】 AB如图所示,在O 点处固定一个正电荷,在过O 点的竖直平面内的A 点,自由释放一个带正电的小球,小球的质量为m 、电荷量为q .小球下落的轨迹如图中虚线所示,它与以O 为圆..专业. 心、R 为半径的圆相交于B 、C 两点,O 、C 在同一水平线上,∠BOC =30°,A 距离OC 的竖直距离为h .若小球通过B 点时的速度为v ,试求:(1)小球通过C 点时的速度大小.(2)小球由A 到C 的过程中电场力做的功.解析:(1)由题分析知B 、C 两点电势相等,则小球由B 到C 电场力做功为零,由动能定理有:mgR sin30°=12mv 2C -12mv 2 得:v C =v 2+gR . (2)由A 到C 应用动能定理有:W AC +mgh =12mv 2C -0 得:W AC =12mv 2C -mgh =12mv 2+12mgR -mgh . 答案:(1)v 2+gR (2)12mv 2+12mgR -mgh学习至此,请完成课时作业24。
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等效电压源定理及其在高中物理中应用
一、等效电压源定理
1、内容:一个包含电源的二端电路网络(端点为A 、B ),可看成一个等效的电压源,等效电压源的电动势等于“二端电路网络”两端的开路电压(E U '=开),内阻等于“二端电路网络”中去掉电动势后两端间的等效电阻(AB r R '=)。
2、证明:
(1)基本情形1:如图甲所示电路,将虚线框内部分视为等效电源,则等效电路图如图乙所示。
对甲图,设电路中电流为I ,由闭合电路欧姆定律,有:0E I r R R =
++;对乙图,有:E I r R
'
='+;
两式比较,易得:E E '=,0r r R '=+;图丙是该等效电源的内部结构,易知:=U E 开,0AB R r R =+,
得证。
(2)基本情形2:如图丁所示电路,将虚线框内部分视为等效电源,则等效电路图如图戊所示。
对丁图,设通过R 的电流为I ,R 两端电压为U ,则通过电源的电流为0
=U
I I R +总,由闭合电路欧姆定律,有:
0000
()(1)()R r U r
E U I r U I r U Ir U Ir R R R +=+=++
=++=+总 变形得:
00
00R R E U I r R r R r
=+++ 对戊图,有: E U Ir ''=+
两式比较,得:00
00R R E E r r R r R r
''=
=++, 如己图所示,为该等效电源的内部结构,易知:
00
00AB R R U E R r R r R r
=
=++开,,得证。
(3)一般情形:如右图所示为一般电路,则按顺序依次将处于内部的虚线框部分视为更外围部分的等效电源,则易知,等效电压源定理适用于一般电路。
乙
A
R
E ',r ' B
甲
R 0 A
R
E ,r
S
B
丙
R 0
A
E ,r
S
B
丁 R 0
A R E ,r S
B 戊 A R E ',r ' B
R 0 A E ,r S B 己
E ,r
S
R
二、等效电压源定理的应用
1、电源电动势和内阻测量的系统误差分析
该实验的理论依据是Ir U E +=,其中U 为电源的端电压,I 为通过电源的电流;如图所示为该实验的两种测量电路。
左图中电流表测量的是通过电源的电流,但由于电流表的分压作用,电压表却测量的不是电源的端电压,右图中电压表测量的是电源的端电压,但由于电压表的分流作用,电流表测量的也不是通过电源的电流。
但是,两图中,电压表测量的都是虚线框两端的电压,电流表测量的都是通过虚线框的电流,因此,依据Ir U E +=算出来的实际上是虚线框内等效电源的电动势和内阻,即左图:E E =测,A r r R =+测, 右图:00
00R R E E r r R r R r
=
=++测测,。
安箱法、伏箱法的误差分析,由于是把R 当做外电阻,与此同理,也是测量的虚线框内等效电源的电
动势和内阻。
2、动态电路相关问题的分析
【例】如图所示电路中,电源内阻不能忽略不计,电流表、电压表均视为
理想表,滑动变阻器总阻值足够大;当滑动变阻器滑片从左端向右滑动时,下列说法中正确的是:
A 、电流表A 示数减小
B 、电压表V 1、V 2示数减小
C 、电压表V 3示数变化的绝对值与电流表示数变化的绝对值之比为R
D 、滑动变阻器R 消耗的电功率先减小后增大
【解析】A 、考虑电流表A 读数时,可将R 1、R 3、E 视为一个等效电源(E 1、
r 1),如图虚线框所示,R 增大时,由闭合电路欧姆定律有1
12E I r R R
=++,
电流表A 示数减小。
B 、电压表V 1的示数为电源E 的路端电压,R 增大时,电源E 的外阻增大,由闭合电路欧姆定律有1R U E R r
=
+外
外,可知电压V 1表示数增大;
考虑电压表V 2示数时,可将R 2视为等效电源(E 1、r 1)的外电阻的一部分,则由闭合电路欧姆定律有2121
R U E R R r =
++2
,可知R 增大时,U 2减小。
CD 、将除R 外的其余部分视为等效电源(E 2、r 2),则有322U E Ir =-
,
R 1 E
S
1 R
A
R 2 R 3 V 2 V 3
V 1 R 1
E
S 1
R
A
R 2
R 3 V 2
V 3
V 1
可知
3
2U r I
∆=-∆,而不是R ——R 实际上是变化的;R 消耗的功率即为等效电源(E 2、r 2)的输出功率,由P R -出外函数规律可知,R 从0逐渐增大到r 2时,P 逐渐增大;R =r 2时,P 最大,为22
2
4m E P r =
;R 再增大,P 又减小。
【拓展】按此思路,结合串联分压、并联分流知识,易得出动态电路分析一个重要的结论——“串反并同”。
3、电路匹配的工作点问题
【例】某电阻器R x 的伏安特性曲线如下图中曲线所示,将其与定值电阻R 0=5Ω串联起来后,接在电动势E =3.0V 、内阻r =1Ω的电源两端,如右图所示,则该电阻器的实际功率为多少?
【解析】电阻器R x 可看做是虚线框内等效电源(E '、r ')的外电阻,则R x 两端电压U 就是该等效电源的路端电压,通过的电流I 就是通过该等效电源的电流;因此,R x 的工作点(U ,I )必然同时在该等效电源的伏安特性曲线U E Ir ''=-和该电阻器的伏安特性曲线上,即两曲线的交点处。
已知 3.0V E E '==,06r r R '=+=Ω,代入U E Ir ''=-,得
36U I =-,其函数图线如图所示,则可知U =0.9V ,I =0.35A ,则该电阻
器的实际功率为P =IU =3.15W 。
【拓展】其实,本题只是要得出通过R x 的电流就可以了,因此,直接将R x 与R 0合在一起作为一个元件,描出其伏安特性曲线后再与实际电源(E 、r )的伏安特性曲线求交点;或者,把R x 与电源(E 、r )合在一起作 为等效电源(E E '=,x r r R '=+),作其伏安特性曲线U E Ir ''=-,然后与R 0的伏安特性曲线求交点。
不过,前述解析是最简单的一种。
R 0 R x
E ,r
S。