高考物理电学十大方法精讲 方法08半电动势法
重难点15 电学实验(原卷版)-高考物理重点难点热点专题汇总
1.命题情境具有一定的问题性、真实性、探究性或开放性。
试题的任务情境呈现出类型多样、、具有一定复杂程度和开放性等特点的真实情境。
电学实验以电学量测量为基础，借助数学知识探究较为抽象的物理量。
2.高考在考查电学实验知识的同时也注重考查实验能力,并且把对能力的考查放在首要位置。
3.命题中更多出现数字实验，创新实验方式等数字实验室系统，它们利用传感数据采集器等收集实验数据，用计算机软件分析实验数据、得出实验结论。
试题经常出现利用数字实验或云技术平挥决一些用常规方法难以实现的疑难实验，或利用手机等信息技术工具捷地解决某些物理学习问题。
4.电学设计性实验题充分体现了探究性和应用性,源于教材却又高于教材,侧重考查同学们的综合实验素质和利用基本原理,方法进行创新的能力,力求达到“只有亲自动手做过实验并能进行再思考的考生才能得高分”的命题思想。
5.电学实验主要考查电阻率的测量、电源电动势和内阻的测量、了解伏安法、差值法、半偏法、等效法、电桥法等测电阻的方法。
会用传感器控制电路、设计相关实验方案.学会替换和改装电表进行实验.会利用电学实验知识探究创新实验方案。
一、电阻率的测量原理由R＝ρlS得ρ＝RSl＝πd2R4l，因此，只要测出金属丝的长度l、直径d和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率ρ.二、测电动势和内电阻的原理1.伏安法2.安阻法闭合电路的欧姆定律E ＝IR ＋Ir，电路图如图所示．3.伏阻法闭合电路欧姆定律E ＝U ＋URr，电路图如图所示．三、电表的改装与校准电表的两种改装的比较四、1．电流表的内、外接法内接法外接法电路图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电阻测量值R测＝U测I测＝R x＋R A>R x测量值大于真实值R测＝U测I测＝R x R VR x＋R V<R x测量值小于真实值适用于测量大阻值电阻小阻值电阻两种电路选择标准当R A≪R x或R x>R A R V时，选用电流表内接法当R V≫R x或R x<R A R V时，选用电流表外接法2.滑动变阻器两种连接方式的对比限流接法分压接法对比说明电路图串、并联关系不同负载R上电压调节范围(不计电源内阻)RER＋R0≤U≤E0≤U≤E分压电路调节范围大闭合S前触头位置b端a端都是为了保护电路元件3.滑动变阻器两种接法的选择滑动变阻器的最大阻值和用电器的阻值差不多且不要求电压从零开始变化，通常情况下，由于限流式结构简单、耗能少，优先使用限流式．滑动变阻器必须接成分压电路的几种情况：①要求电压表能从零开始读数，要求电压(电流)测量范围尽可能大；②当待测电阻R x≫R(滑动变阻器的最大阻值)时(限流式接法滑动变阻器几乎不起作用)；③若采用限流式接法，电路中的最小电流仍超过电路中电表、电阻允许的最大电流．五、差值法测电阻1．电流表差值法(如图所示)(1)基本原理：定值电阻R0的电流I0＝I2－I1，电流表的电压U1＝(I2－I1)R0.(2)可测物理量：①若R 0为已知量，可求得电流表的内阻r 1＝(I 2－I 1)R 0I 1；②若r 1为已知量，可求得R 0＝I 1r 1I 2－I 12．电压表差值法(如图所示)(1)基本原理：定值电阻R 0的电压U 0＝U 2－U 1，电压表的电流I 1＝U 2－U 1R 0.(2)可测物理量：①若R 0为已知量，可求得电压表的内阻r 1＝U 1U 2－U 1R 0；②若r 1为已知量，可求得R 0＝U 2－U 1U 1r 1.五、半偏法测电表内阻1．电流表半偏法(电路图如图所示)(1)实验步骤①先断开S 2，再闭合S 1，将R 1由最大阻值逐渐调小，使电流表读数等于其量程I m ；②保持R 1不变，闭合S 2，将电阻箱R 2由最大阻值逐渐调小，当电流表读数等于12I m 时记录下R 2的值，则R A ＝R 2.(2)实验原理当闭合S 2时，因为R 1≫R A ，故总电流变化极小，认为不变仍为I m ，电流表读数为I m 2，则R 2中电流为I m2，所以R A ＝R 2.(3)误差分析①测量值偏小：R A 测＝R 2＜R A 真．②原因分析：当闭合S 2时，总电阻减小，总电流增大，大于原电流表的满偏电流，而此时电流表半偏，所以流经R 2的电流比电流表所在支路的电流大，R 2的电阻比电流表的电阻小，而我们把R 2的读数当成电流表的内阻，故测得的电流表的内阻偏小．③减小误差的方法：选电动势较大的电源E ，选阻值非常大的滑动变阻器R 1，满足R 1≫R A .2．电压表半偏法(电路图如图所示)(1)实验步骤①将R 2的阻值调为零，闭合S ，调节R 1的滑动触头，使电压表读数等于其量程U m ；②保持R 1的滑动触头不动，调节R 2，当电压表读数等于12U m 时记录下R 2的值，则R V ＝R 2.(2)实验原理：R V ≫R 1，R 2接入电路时可认为电压表和R 2两端的总电压不变，仍为U m ，当电压表示数调为U m 2时，R 2两端电压也为U m2，则二者电阻相等，即R V ＝R 2.(3)误差分析①测量值偏大：R V 测＝R 2>R V 真．②原因分析：当R 2的阻值由零逐渐增大时，R 2与电压表两端的总电压也将逐渐增大，因此电压表读数等于12U m 时，R 2两端的电压将大于12U m ，使R 2>R V ，从而造成R V 的测量值偏大．显然电压表半偏法适用于测量内阻较大的电压表的电阻．③减小误差的方法：选电动势较大的电源E ，选阻值较小的滑动变阻器R 1，满足R 1≪R V .六、等效替代法测电阻如图所示，先让待测电阻串联后接到电动势恒定的电源上，调节R 2，使电表指针指在适当位置读出电表示数；然后将电阻箱串联后接到同一电源上，保持R 2阻值不变，调节电阻箱的阻值，使电表的读数仍为原来记录读数，则电阻箱的读数即等于待测电阻的阻值．七、电桥法测电阻(1)操作：如图甲所示，实验中调节电阻箱R 3，使灵敏电流计G 的示数为0.(2)原理：当I G ＝0时，有U AB ＝0，则U R 1＝U R 3，U R 2＝U Rx ；电路可以等效为如图乙所示．根据欧姆定律有U R 1R 1＝U R 2R 2，U R 1R 3＝U R 2R x ，由以上两式解得R 1R x ＝R 2R 3或R 1R 2＝R 3R x ，这就是电桥平衡的条件，由该平衡条件可求出被测电阻R x 的阻值．八、定值电阻在电学实验中的应用定值电阻在电路中的主要作用(1)保护作用：保护电表，保护电源．(2)测量作用：已知电压的定值电阻相当于电流表，已知电流的定值电阻相当于电压表，主要有如图所示两种情况：图甲中流过电压表V 2的电流：I 2＝U 1－U 2R ；图乙中电流表A 2两端的电压U 2＝(I 1－I 2)R ；(3)扩大作用：测量电路中用来扩大电表量程；当待测电阻过小时，可串联定值电阻用来扩大待测量．（建议用时：30分钟）①闭合开关1S，断开开关2S，调节滑动变阻器②保持滑片P不动，把开关SR=，该测量值流表的内阻A填“2R”或“3R”）；③闭合开关1S，把开关2S与2U；④以U为纵坐标，I为横坐标，作出动势E=，内阻r=（3）在不计电流表内阻测量误差的情况下，引起系统误差。
2023年高考物理实验题方法总结和训练电学实验图象问题归纳解析(讲解版)
电学实验图象问题归纳解析物理图象是物理知识重要的组成部分，是高考必考知识点之一。
利用图象提取物理信息解决物理问题是近几年高高考考查的热点问题。
对于图象获取信息主要有这样两个方面：①做到六看：一看轴、二看线、三看斜率、四看面积、五看截距、六看特殊点。
②三结合：图象、解析式、物理情景三结合。
在电学实验中对图象的考查尤为突出。
电学实验中图象问题可归纳为描点作图、利用图象交点、知道图象斜率截距或面积意义。
一、描点作图要点：单位长度恰当、数据分散、起点不一定为0、大多数点落在线上、曲线要平滑。
例1：（2022·山东淄博市高三下学期一模）利用图甲所示电路，测量多用电表内电源的电动势E和电阻“×10”挡内部电路的总电阻R内。
使用的器材有：多用电表，毫安表（量程10mA，内阻为45Ω），电阻箱，导线若干。
（1）将多用电表挡位调到电阻“×10”挡，红表笔和黑表笔短接，调零；（2）将电阻箱阻值调到最大，再将图甲中多用电表的红表笔和_______（填“1”或“2”）端相连，黑表笔连接另一端；（3）调节电阻箱，记下多组毫安表的示数I和电阻箱相应的阻值R；某次测量时电阻箱的读数如图乙所示，则该读数为_______Ω；（4）某同学将测量的数据记录在如下表格中，请根据实验数据，回答以下问题：1 2 3 4 5 6 7R(Ω)10 15 23 30 37 45 50I(mA) 6. 81 6. 54 6. 41 6. 21 6. 02 5. 92 5. 711I (A -1) 147 153 156 161 166 169 175①答题卡的坐标纸上已标出5 组数据对应的坐标点，请在答题卡的坐标纸上标出第3、5 两组数据对应的坐标点并画出1R I-图像；______ ②根据实验数据可知，多用表内电源的电动势E ＝______V ，电阻“×10”挡内部电路的总电阻R =内_______ Ω。
高考物理选择题十大答题技巧
高考物理选择题十大答题技巧方法1:直接判断法根据所学的概念、规律等直接判断，得出正确的答案。
这种方法一般适用于基本不需要推理的常识性试题，这些题目主要考查考生对识记内容的记忆和理解程度。
方法2:特殊赋值法试题选项有不同的计算结果，需要考生对结果的正确性进行判断。
有些试题如果考生采用全程计算的方法会发现计算过程烦琐，甚至有些试题超出运算能力所及的范围，这时可采用特殊值代入的方法进行判断。
方法3:特例反驳法特例反驳法是在解选择题时，当碰到一些似是而非并且迷惑性极强的选项时，直接运用教材中有关概念往往难以辨清是非，而借助已掌握的一些特例或列举反面特例进行反驳，逐一消除干扰项，从而快速获取正确答案的一种方法。
方法4:选项分组法有一类选择题，可以通过合理想象，巧妙分组进行解答。
这类选择题的题干中有分别依次等强调顺序的词语出现。
先找出最有把握判断的叙述项，并把它们的位置固定，再与供选项进行比较，最后得出答案。
这种解法既可避免多选、漏选，又能提高答题速度。
方法5:巧用推论法在平时的学习中，积累了大量的推论，这些推论在计算题中一般不可直接应用，但运用其解答选择题时优势就显而易见了，可大大提高解题的速度和准确率。
方法6:筛选法筛选法是根据已经掌握的概念、原理、规律，在正确理解题意的基础上，通过寻找不合理因素(不正确的选项)，将其逐一排除，从而获得正确答案的一种方法。
方法7:比较分析法如果涉及一个图像，可以对图像从上到下、从外到内仔细观察。
如果涉及几个图像，可以分别比较不同条件下的相似处和相同条件下的不同处。
比较分析法是确定事物之间同异关系的一种思维过程和方法。
方法8:等效思维法等效思维法就是要在保持效果或关系不变的前提下，对复杂的研究对象、背景条件、过程进行有目的的分解、重组、变换或替代，使它们转换为我们所熟知的、更简单的理想化模型，从而达到简化问题的目的。
方法9:信息特征法信息特征法是根据试题提供的各种信息特征(如结构特征、位置特征、性质特征、组成特征、现象特征、数值特征等)，进行大跨度、粗线条的分析，推理或联想的一种方法，可以做到去表象、抓实质，融会贯通，快速求解。
方法03等分法-高考物理电学十大方法精讲
方法03等分法等分法:己知电场中几个点的电势，如果要计算其他点的电势，一般采用“等分法”．该方法只适用于匀强电场．(l)匀强电场中各处电场强度相等，由此可得到非常有用的结论： ①在匀强电场中，沿任意一条直线电势降落都是均匀的. ②在匀强电场中，相互平行且相等的线段两端电势差相等． ③在电场中任意线段中点的电势等于两端点电势之和的一半(2)由于匀强电场中沿任意一条直线电势降落都是均匀的，那么如果把某两点间的距离等分为n 段，则每段两端的电势差等于原电势差的1/n ，像这样采用等分间距求电势的方法，叫做等分法． (3)等分法也常用在画电场线的问题中．如果给出匀强电场中几个点的电势，那么我们可以用“等分法”找到两个等势点，两等势点的连线就是等势线，再画出垂直等势线的直线即电场线．总之，涉及到求匀强电场中某点的电势时，可以将某两点之间的电势差等分n 等份进行处理，找到与n 等分中的电势相等其他点，画出等势面，就可使问题迎刃而解.【调研1】如图所示，A 、B 、C 、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A 、B 、C 三点的电势分别是φA =15V 、φB =3V 、φC =-3V ．由此可以推断D 点的电势φD 是多少？解析：利用等分法在电场中寻找等势点，是解决此类问题的有效方法：U AC =φA -φC =18V ，U AB =φA -φB =12V ，连接AC ，将AC 三等分，如图所示，则N 点与B 点等电势，由于MD 平行于BN ，可知D 点与M 点等电势，则M 点的电势为φM =9V ，则φD =9V .【调研2】如下列选项所示，A 、B 、C 是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点，各点的电势分别为φA =5V ，φB =2 V ，φC =3 V ．H 、F 三等分AB ，G 为AC 的中点，则能正确表示该电场强度方向的是 ( )A BADBC MNA CGEHFBACGEHFBA CGEH F BACGEHFBC D解析：由题知AB 的电势差U AB =φA -φB =3V ，AC 的电势差U AC =φA -φC =2V ，把AB 进行三等分，AC 进行二等分，所以它们的每份电势差等于1V ，则知H 点的电势为φH =4V ，G 点的电势为φG =4V ，F 点的电势为φF =3V ，由于是匀强电场，HG 是电势为4V 的等势面，FC 是电势为3V 的等势面，由于电场线垂直于等势面并指向电势较低的等势面，所以B 、C 正确.【调研3】a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a 点的电势为20V ，b 点的电势为24V ，d 点的电势为4V ，如图所示.由此可知c 点的电势为（ ）A ．4V B. 8V C. 12V D. 24V解析：利用等分法在电场中寻找等势点，是解决此类问题的有效方法：U bd =φb -φd =20V ，U ba =φb -φa =4V ，连接bd 并将bd 五等分，如图所示，则e 点的电势为20V ，h 点的电势为8V ，由于ae 在同一等势面上，又ae 平行ch ，故过c 点的等势面过h 点，所以c 点的电势为φc =8V.【调研4】如图所示，A 、B 、C 是匀强电场中的三点，已知φA =10V ，φB =4V ，φC =-2V ，∠A =30o ，∠B =90o ，AC =43cm ，试确定：(1)该电场中的一条电场线； (2)场强E 的大小．解析：(1)确定电场线的方法是先找到等势点，根据等势线和电场线相互垂直的关系画出电场线，AC 连线上二等分点D 的电势φD =4V ，连接BD 两点，即为等势线，垂直于等势面的直线即为电场线，沿电场线电势逐渐降低，如图所示．(2)过C 点作BD 的垂线，交于F 点，FC 两点间的电势差U FC =6V ，根据几何关系知，∠DCF =30o ，CF =CD ×cos30o =23×32=3 cm ，电场强度E =200V/m 【调研5】下列各图中，A 、B 、C 表示匀强电场中的三个点，各点电势φA =10V 、φB =2V 、φC =6V ，A 、B 、C 三点在同一平面上，其中场强强度的方向表示正确的是 ( )a db c20V4V 24Va db c20V4V 24Vh g fe ABCAB CD E F解析：A 、B 连线中点的电势为6V ．该点与C 点为等势点，因此电场强度的方向垂直于AB 中点与C 点的连线指向低电势一侧．选D.【调研6】如图所示，在正点电荷Q 的电场中有M 、N 、P 、F 四点．M 、N 、P 为直角三角形的三个顶点．F 为MN 的中点．∠M =30o ．M 、N 、P 、F 四点处的电势分别用φM 、φN 、φP 、φF 表示．已知φM =φN ，φP =φF ，点电荷Q 在M 、N 、P 三点所在平面内，则 （ ）A ．点电荷Q 一定在MP 的连线上；B ．连接PF 的线段一定在同一等势面上；C ．将正试探电荷从P 点搬运到N 点，电场力做负功；D ．φP 大于φM ；解析：根据点电荷的电场的特点，点电荷的电场的等势面是以点电荷为中心的同心球面，由题知F 为MN 的中点，即是MN 二等分点，故分别作MN 的中垂线和PF 连线的中垂线，如图所示.99根据图中几何关系，两条线交于MP 于O 点，即场源电荷恰在O 点上，A 正确，B 错误；将正试探电荷从P 点搬运到N 点，电场力做正功，C 错误；沿着电场线方向电势降低，故φP >φM ，D 正确。
高中物理电学 解题技巧 知识点
高中物理电学解题技巧知识点高中物理电学是物理学的一个重要分支，涉及到电流、电压、电阻、电容、电感等概念，以及欧姆定律、基尔霍夫定律等基本定律。
在解题时，掌握一些技巧和知识点能够帮助学生更加高效地解决问题。
以下是一些关于高中物理电学解题技巧和知识点的总结。
一、解题技巧：1.理解题目意图：首先，要仔细阅读题目，确保理解题目所要求解决的问题。
电学题目往往涉及到多个概念和公式，理解题目意图是解题的第一步。
2.选择合适的方法：根据题目类型选择合适的解题方法。
例如，对于电路分析题目，可以使用基尔霍夫定律；对于求解电阻题目，可以使用串并联公式。
3.画图辅助：在解题过程中，画图是一个很好的辅助工具。
通过画出电路图，可以更加清晰地理解电路结构，有助于分析和解决问题。
4.分步计算：复杂的问题可以分解为多个简单的问题进行分步计算。
这样不仅可以降低解题难度，还可以提高解题的准确性。
5.检查答案：完成解题后，要检查答案是否合理。
可以通过代入法、极限法等方法进行验证。
二、知识点：1.电流、电压、电阻的关系：掌握欧姆定律，即电流等于电压除以电阻。
这是电学中最基本的关系。
2.串并联电路：了解串并联电路的特点和计算方法。
串联电路中，电流处处相等；并联电路中，电压处处相等。
3.基尔霍夫定律：基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律。
电流定律指出，在任意节点的电流之和为零；电压定律指出，在任意闭合回路的电压之和为零。
4.电容和电感：了解电容和电感的概念、性质以及在电路中的作用。
5.交流电与直流电：了解交流电和直流电的区别，以及它们在电路中的应用。
通过掌握这些解题技巧和知识点，学生们可以更加有效地解决高中物理电学问题。
同时，不断练习和实践也是提高解题能力的关键。
高中物理电学中电势问题的解题技巧
高中物理电学中电势问题的解题技巧在高中物理学习中，电势问题是一个非常重要的考点。
解决电势问题需要掌握一定的技巧和方法。
本文将介绍一些解决电势问题的技巧，并通过具体题目进行举例，帮助读者更好地理解和应用这些技巧。
一、电势差的计算电势差是电势的重要概念之一，计算电势差需要注意以下几点：1. 电势差的计算公式：ΔV = V2 - V1，其中ΔV表示电势差，V2和V1分别表示两个位置的电势。
2. 电势差与路径无关：电势差只与起点和终点的电势有关，与路径无关。
这一点在计算电势差时非常重要，可以简化计算过程。
例如，有一个电场中，点A的电势为V1，点B的电势为V2，我们需要计算从A点到B点的电势差。
根据电势差的计算公式，ΔV = V2 - V1。
无论从A点到B点的路径如何，电势差都是一样的。
二、电势的叠加原理电势的叠加原理是解决多个电荷共同作用下的电势问题的重要方法。
根据电势的叠加原理，可以将多个电荷的电势分别计算，然后将它们相加得到最终的电势。
例如，有两个电荷q1和q2，它们分别位于点A和点B，我们需要计算点P的电势。
根据电势的叠加原理，可以将点P的电势分解为两个电荷的电势之和，即VP = V1 + V2。
其中V1和V2分别表示电荷q1和q2在点P处产生的电势。
三、电势能的转化电势能是电势的重要应用之一，解决与电势能有关的问题需要注意以下几点：1. 电势能的计算公式：电势能E = qV，其中E表示电势能，q表示电荷量，V 表示电势。
2. 电势能的转化：电势能可以转化为其他形式的能量，如动能、势能等。
在解题时，需要根据题目要求将电势能转化为其他形式的能量。
例如，有一个电荷q位于电势为V的位置上，我们需要计算电荷的电势能。
根据电势能的计算公式，E = qV。
如果题目要求将电势能转化为动能，我们可以利用动能定理，将电势能转化为电荷的动能。
四、电势分布的特点解决涉及电势分布的问题需要掌握电势分布的特点，了解电势在不同位置的变化规律。
高考物理电学部分考试大纲解析
高考物理电学部分考试大纲解析关键信息项：1、电学部分的知识板块静电场恒定电流磁场电磁感应交流电2、考试重点和难点电场强度、电势、电势能的概念及相关计算欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的应用安培力、洛伦兹力的计算及相关问题法拉第电磁感应定律、楞次定律的理解与应用交流电路中有效值、最大值、平均值的计算3、题型分布及占比选择题实验题计算题11 静电场111 电场强度、电场线、电势差、电势能等基本概念是理解静电场的基础。
考生需要掌握电场强度的定义式和决定式，能够根据电场线判断电场的强弱和方向，理解电势差与电场强度的关系，以及电势能的变化与电场力做功的关系。
112 库仑定律是静电场中的重要定律，需要熟练掌握其表达式和适用条件，能够运用库仑定律解决点电荷之间的相互作用问题。
113 电容器和电容是高考的常考点，考生要了解电容器的工作原理，掌握电容的定义式和决定式，能够分析电容器在电路中的动态变化问题。
12 恒定电流121 部分电路欧姆定律和闭合电路欧姆定律是恒定电流部分的核心内容。
考生要理解电阻的概念，掌握欧姆定律的表达式和适用条件，能够运用闭合电路欧姆定律解决电路中的电流、电压和功率等问题。
122 电阻定律和焦耳定律也是重要的知识点，需要了解电阻与导体材料、长度、横截面积的关系，掌握焦耳定律的表达式，能够计算电路中产生的热量。
123 电流表、电压表和多用电表的使用是实验考查的重点，考生要熟悉这些电表的工作原理和使用方法，能够正确进行读数和测量。
13 磁场131 磁感应强度、磁感线、安培力等概念是磁场部分的基础。
考生需要理解磁感应强度的定义，能够根据磁感线判断磁场的方向和强弱，掌握安培力的大小和方向的判断方法。
132 洛伦兹力是带电粒子在磁场中运动的重要驱动力，考生要掌握洛伦兹力的大小和方向的计算方法，能够分析带电粒子在匀强磁场中的运动轨迹和相关问题。
133 质谱仪和回旋加速器是磁场在实际中的应用，考生要了解其工作原理和基本结构。
高考物理电学十大方法精讲 方法08半电动势法
半电动势法当电源向外电路为纯电阻电路供电时，当外电阻R 与电源内阻r 相等（R =r ）时，路端电压U =2E .故当U =2E 时，电源输出的最大功率为P max =24E r，此种解法称为半电动势法，欧姆定律适用于纯电阻电路，半电动势从电压入手，解法简捷，且适用范围广，各种情况均适用.【调研1】在如图所示的电路中，电源的电动势E =6V ，内阻r =1Ω，R 1=5Ω，R 3=4Ω，R 2的阻值范围为0～10Ω. R 2取何值时，R 2的功率最大？最大功率多大？解析：解法1.等效电源法：把R 1 、R 3纳入E 内，跟E 构建成等效电源E 0（电动势E 0，内阻r 0），如图所示虚线框内电路，等效电动势E 0等于外电路R 2断开时的路端电压U ab ，即E 0=U ab ， E 0=113ER R R r++=65541⨯++V=3Vr 0=3()R R r R R r+++131=5(41)541+++Ω=2.5Ω当R 2=r 0时，R 2的功率（即E 0的输出功率）最大，P 2max =2004E r =234 2.5⨯W=0.9W.解法2.半电动势法：对如图中的电源的电动势E 0=3V ，内阻r 0=2.5Ω（计算过程同解法1此处略）. R 2中的电流I 2=20E R r +，则电源输出最大功率条件U ab =02E ，解得I 2R 2=02E ，联立两式得R 2=2.5Ω，当R 2=2.5Ω时，R 2获得的最大功率为：P 2max =2004E r =234 2.5⨯W=0.9 W.【调研2】如图所示，甲、乙两电路中电源电动势均为E =12V ，内阻均为r =3Ω，电阻R 0=1Ω，直流电动机M 内阻R 0′=1Ω，调节滑动变阻器R 1、R 2使甲、乙两电路的电源输出功率均为最大，且此时电动机刚好正常工作．已知电动机的额定功率为6W ，求： (1)电动机的焦耳热功率P 热；(2)此时滑动变阻器R 1、R 2连入电路部分的阻值．R 3R 1 R 2 EaR 3R 1R 2 bE 0 r 0甲 乙解析：(1)由半电动势可知，当电源的输出电压为电源电动势的一半时，电源的输出功率最大，由乙图可知此时，内电压U 内=6V ，所以电流强度I =U r内=2A ，电动机的焦耳热功率P 热=I 2R 0′=4W（2）纯电阻电路中，当电路的外电阻等于内阻时，电路的输出功率最大，所以甲图中：R 1=r -R 0=3Ω-1Ω=2Ω根据闭合电路欧姆定律，有：E =Ir +IR 2+P I代入数据，有：12=2×3+2×R 2+62，解得：R 2=1.5Ω第一问另解：（1）图乙是非纯电阻电路，电源的输出功率为：P =UI =(E -Ir )I =-rI 2+EI ，当I =2E r =1223=2A 时，电源的输出功率最大，此时电动机的热功率：P 热=I 2R 0′=4W ；【调研3】如图甲所示，已知电源电动势P =6V ，闭合开关，将滑动变阻器的滑动触头P 从A 端滑至B 端的过程中，得到电路中的一些物理量的变化如图乙、丙、丁所示．其中图乙为输出功率与路端电压关系曲线，图丙为路端电压与总电流关系曲线，图丁为电源效率与外电路电阻关系曲线，不考虑电表、导线对电路的影响．则下列关于图中a ．b ．c ．d 点的坐标值正确的是（ ）A 、(4V ，4.5W)B 、(4.8V ，2.88W)C 、(0.6A ，4.5V)D 、(8Ω，80%)解析：由图乙可知电源的输出功率最大为4.5W ，由半电动势法，当路端电压等于电源电动势的一半时，电源的输出功率最大，所以图乙中a 点的坐标为(3V ，4.5W)，A 错误；由丙图可知短路电流为 I 短=3A ， 由 I 短=E r，得：r =E I 短=63Ω=2Ω；电源效率最高时，滑动变阻器的阻值最大，由丁图知电源的最大效率为 η=80% 由η=UI IE=+RR r，解得：R =8Ω R 1R 0E r R 2R '0 E rMAV A B PS E r甲P 出/W U/VO4.5 b a(乙)U/V I/AOc(丙)3 η/ % R/ΩO80d(丁)变阻器的滑动头P 在右端B 时，分别对应c 、b 、d 三点．b 点、c 点：R =8Ω，I =ER r+=682+A=0.6A ，U =E -Ir =6-0.6×2=4.8V ，P =UI =4.8×0.6W=2.88W ，所以b 点的坐标为：(4.8V ，2.88W)；c 点的坐标为(0.6A ，4.8V)；d 点坐标为(8Ω，80%)．故A 、C 错误，B 、D 正确．另解：当输出功率达到最大时：R =r =2Ω，此时路端电压为U =3V ，所以各点的坐标为：a 点：U =3V ，P =24E r=2642⨯W=4.5W ，坐标为：(3V ，4.5W)；【调研4】如图所示电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，电动机内阻为R 1。
高中物理电学知识学习方法及解题技巧
高中物理电学知识学习方法及解题技巧作者：陈浠来源：《新教育时代·学生版》2018年第35期摘要：高中物理电学部分包括电场、恒定电流、交变电流等多方面的知识，含有大量的定律和公式，是高中物理学科必考内容，也是最抽象最难理解的知识点。
很多人学习到这部分知识时会感觉无从下手。
如何掌握这部分知识的学习方法和解题技巧是所有高中生一直在探讨的问题。
学好电学知识对于我们今后在生活中进行实际运用有很好的指导作用。
关键词：物理电学知识学习方法解题技巧一、掌握高中物理电学知识的重要性高中物理电学知识和我们的生活有着密切的联系和广泛的应用，学好物理电学知识显得尤为的重要。
在物理学科中，很多知识之间具有相通性，作为高中生要正视电学的重要性，掌握电学知识的学习技巧，将电学与其他知识点融汇贯通，结合一些特殊的手段巧妙的理解记忆，如图像法、等效法等方法进行解题。
课后多提问、多动脑思考，学好电学知识将变得比较容易。
[1]二、高中物理电学知识学习方法分析1.培养良好的学习习惯，端正学习态度培养良好的学习习惯，端正学习态度，这是一个高中生学习应具备的基本要求。
在课前要对知识点进行提前预习和梳理，对于不懂的地方上课时重点听老师讲解。
在上课时应认真听讲，尤其老师在做例题讲解时，一定要跟上老师的解题思路。
学习其中的解题技巧，并将解题思路灵活运用到相关知识点的题型中。
[2]2.重视易错题的积累，打好学习基础在物理电学学习过程中，经常会做大量的习题和测试。
题海战术固然有效，但也要有一定的学习技巧。
在平时进行巩固练习时，可以将错题和难题摘录到一个专用的笔记本上，方便了解自身知识点掌握的薄弱之处。
可以重点强化对易错、易混题型的练习。
进一步掌握这些题型的解题技巧。
一些难懂的电路图、原理可以重点标注，自己解决不了就请老师和同学的帮助。
只有打好物理电学的学习基础，在面对更多复杂的题型时，解题也不会感到吃力。
三、高中物理电学知识解题技巧1.模型法解题技巧在高中物理电学学习过程中，模型法解题技巧可以使解题过程更加生动形象，便于理解。
高中物理电学解题技巧归纳
解题技巧之一割补法对某些物理问题,当待求的量A 直接去解很困难或没有条件解时,可设法补上一个量B ,割补的原理是使(A+B )成为一个完整的模型,从而使(A+B )变得易于求解,补上去的B 也必须容易求解,那样,待求的量A 便可从两者的差值获得,问题就迎刃而解.这就是解物理题时常用的“割补法”.割补法本来是非对称性的物体,通过割补后构成对称性物体,然后再利用对称物体所满足的物理规律进行求解.【典型例题1】 如图所示,阴影区域是质量M 半径为R 的球体挖去一个小圆球后的剩余部分,所挖去的小圆球的球心O ′和大球心间的距离是2R,求球体剩余部分对球体外与球心O 距离为2R 、质量为m 的质点P 的引力.【试题解析】：万有引力定律只适用于两个质点间的作用,只有对均匀球体才可将其看作是质量全部集中在球心的一个质点,至于本题中不规则的阴影区,那是不能看作质点来处理的,故可用割补法将挖去的球补上.将挖去的球补上,则完整的大球对球外质点P 的引力为：F 1=2(2)GMm R =24GMmR ,半径为2R 的小球的质量： M ' =43π(2R )3×ρ=π(2R )3×34()3M R =18M补上的小球对质点P 的引力 F 2=2'5()2GM m R =24'25G M m R =250GMmR 因而挖去小球的阴影对质点P 的引力为：F =F 1-F 2=24GMm R -250GMm R =223100GMmR【典型例题2】 如图所示,把金属丝AB 弯成半径r =1m 的圆弧,但在AB 之间留出宽度为d =2cm 、相对来说很小的间隙,将电荷量Q =3.13×10-9C 的正电荷均匀分布在金属丝上,求圆心O 处的电场强度.【试题解析】：中学物理中只讲点电荷场强及匀强电场的计算方法,一个不规则带电体（如本题的缺口的带点环）所产生的场强,没有现成的公式可用.但可以这样想：将圆弧的缺口补上,并且它的电荷密度与缺口的环体原有电荷密度是一样的,这样就形成了一个电荷均匀分布的完整的带电环,环上处于同一直径两端的微小部分可看作两个相应的点电荷,它们产生的电场在圆心O 处叠加后场强是Od A B零,根据对称性可知,带电圆环在圆心O 处的总场强是零.至于补上的带电小段,由题给条件可视为点电荷,它在圆心O 处的场强为E 1是可求的,若题中待求场强为E 2,则由E 1+E 2 =0,便可求得E 2. 设原缺口环所带电荷的线密度为σ,σ=2Q r dπ-,则补上的金属小段带电量Q’=σd ,它在O 处的场强为E 1=k2'Q r= k2(2)Qdr d r π-,代入数据得E 1=9×10-2N/C. 设待求的场强为E 2,由E 1+E 2=0可得E 2=-E 1=-9×10-2N/C,负号表示E 2与E 1方向相反,即E 2的方向向右,指向缺口.【典型例题3】静电学理论指出,对于真空区域,只要不改变该区域内的电荷分布及区域边界的电势分布,此区域内的电场分布就不会发生改变。
方法07等电流线法-高考物理电学十大方法精讲
方法07等电流线法两个负载串联时，流过它们的电流相等，对于负载是纯电阻的金属元件来说，其电阻率随温度的升高而增大，电阻会增大，在处理这些元件的实际功率等问题时，往往利用它们的I -U 伏安特性曲线来求解，在I -U 伏安特性曲线图中，作出垂直于电流轴的一条直线，称之为等电流线，将此等电流线进行移动，直到此线与I -U 伏安特性曲线的交点之和满足题意所给的总电压，这样处理问题可以大大减少运算量，会事半功倍.【调研1】如图a 所示，其中R 两端电压U 随通过该电阻的直流电流I 的变化关系如图b 所示．电源电动势为7.0 V(内阻不计)．且R 1=1000Ω，(不随温度变化)．若改变R 2．使AB 与BC 间的电压相等，这时 ( ) A ．R 的阻值为1000Ω B ．R 的阻值为1333Ω C ．通过R 的电流约为2.0 mA D. 通过R 的电流约为1.5 mA解析： 电源内阻不计，当AB 与BC 间的电压相等时，即BC 间的电压为3.5V ，则R 和R 1的电压之和为3.5V ；在b 图中作出定值电阻R 1的图线(过原点的倾斜直线)，根据题意知流过R 和R 1的电流相等，在b 图中作垂直于横轴的直线(I 1)，如图c 所示，它与两图线交点的纵坐标之和等于3.5V ，此时电流约为1.5mA ，R 的电压约为2V ，则R =U I=321.510-⨯=1.333kΩ，所以B 、D 正确.(c) (d) 【另解】A 、B 与B 、C 间的电压相等，有E =U AB +U BC ，U AB =U BC ，解得U BC =3.5V ；而U BC =U +IR 1，则U = U BC -IR 1，将U BC =3.5 V ，R l =1000Ω代入得U =3.5-1000I ，在题给图像中作出函数关系U =3.5-1000I 的图像如图d 所示，两图线的交点对应的横纵坐标I =1.5mA ，U =2V 为公共解，由IR =U ，得R =UI=1.333kΩ，故B 、D 正确.【调研2】如图(a)所示为甲、乙两灯泡的I -U 图像，根据图像，计算甲、乙两灯串联在电压为220VR 2 RR 1ABC(a)U /V21 43 (b)2 1 43 I /mA U /V 21 43R 1I 1 2 14 3 I /mA U /V2 1 432 14 3 I /mA的电路中时实际发光的功率分别约为P 甲= ，P 乙= .(a) (b)解析：由于两个灯泡串联，两灯中的电流相等，两灯的电压之和等于220V ，在题所给I -U 图像中作出垂直于I 轴的水平线，此线称为等电流线，将此线向上平移，直到与两图线的交点横坐标之和等于220V ，由P =IU 知交点坐标之积，即为两灯的实际功率，则由图(b) 由图可以看出，两灯电压分别为U 1=70V ，U 2=150V ，电流I =18×10-2A ，两灯实际发光功率可知 P 甲=I 1U 1=18×10-2×70=12.6W ，P 乙=I 2U 2=18×10-2×150=27 W【调研3】如图所示，甲、乙两种电子元件的伏安特性曲线分别用图线OA 和OP 表示．设OA 上任意点对应的电阻为R 1，OP 上某点P 对应的电阻为R 2，当把R 1和R 2串联接在6V 的电压上，则有 ( )A ．在相等的时间内流过甲、乙的电荷量之比为1：2B ．R 1=R 2C ．甲、乙的电压之比为1：2D ．甲、乙的电功率之比为1：1解析：由题意知，甲、乙电子元件串联，其电流相等，由q =It ，知在相等的时间内流过甲、乙的电荷量相等，A 错误；由图可甲元件是定值电阻，R 1=U I=5kΩ，而乙电子元件的电阻随电压的增大而增大，流过甲、乙电子元件电流相等，由图线可知只有当电流为0.4mA(图像中的竖直线MN )时，甲、乙电压之和等于总电压6V ，甲、乙电压分别为2V 、4V ，则有R 2=340.410-⨯Ω=10kΩ，B 错误，C 正确；其功率之比为1:2，D 错误；5 30 25 20 15 10 100 150 200 250 50 U /VI /10-2A甲乙530 25 20 15 10 100 150 200 250 50 U /VI /10-2A甲乙0.10.20.30.4 I /mAOAP12 34 U /V【调研4】 二极管是一种半导体元件，电路符号为，其特点是具有单向导电性．某实验小组要对一只二极管正向接入电路时的伏安特性曲线进行测绘探究．据了解，该二极管允许通过的最大电流为50mA.(1)该二极管外壳的标识模糊了，同学们首先用多用电表的电阻挡来判断它的正负极：当红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时，发现指针的偏角比较小，当交换表笔再次测量时，发现指针有很大偏转，由此可判断______ (填“左”或“右”)端为二极管的正极． (2)实验探究中他们可选器材如下： A ．直流电源(电动势 3 V ，内阻不计) B ．滑动变阻器(0～20 Ω)C ．电压表(量程15 V 、内阻约80 kΩ)D ．电压表(量程3 V 、内阻约50kΩ)E ．电流表(量程0.6 A 、内阻约 1 Ω)F ．电流表(量程50 mA 、内阻约50 Ω)G ．待测二极管H ．导线、开关为了提高测量精度，电压表应选用________，电流表应选用________．(填序号字母) (3)实验中测量数据如下表，请在图坐标纸上画出该二极管的伏安特性曲线.0.1 0.2 0.30.4I /mAOAPM N 12 34U /V 电流 (I /mA) 电压 (U /V)0 0 0.2 1.8 3.9 8.6 14.0 21.8 33.5 50.0 00.500.751.001.251.501.752.002.252.50(4)同学们将该二极管与阻值为10 Ω的定值电阻串联后接到电压恒为3 V 的电源两端，则二极管导通时定值电阻的功率为________ W.解析：(1)当将红表笔接触二极管的左端、黑表笔接触二极管的右端时，发现指针的偏角比较小，说明电阻大，加的是反向电压；当交换表笔再次测量时，发现指针有很大偏转，说明电阻较小，加的是正向电压，因为万用表黑表笔接电源正极，所以可判断左端为二极管的正极。
高中物理强化训练之电学选择题：十法巧解电学选择题
|题型技法——10法速解物理选择题理综全国卷中，物理8道选择题分单选和多选，主要考查对物理概念、物理现象、物理过程和物理规律的认识、判断、辨析、理解和应用等，具有信息量大、知识覆盖面广、干扰性强、命题灵活性强、层次丰富、能考查学生的多种能力等特点。
要想迅速、准确地解答物理选择题，不但要熟练掌握和应用物理的基本概念和规律，还要做到两个方面：一是练准度：高考中遗憾的不是难题做不出来，而是简单题和中档题做错；平时会做的题目没做对，平时训练一定要重视选择题的正答率。
二是练速度：提高选择题的答题速度，能为攻克后面的解答题赢得充足时间。
解答选择题时除了掌握直接判断和定量计算等常规方法外，还要学会一些非常规巧解妙招，针对题目特性“不择手段”，达到快速解题的目的。
技法(一)直接判断法通过观察题目中所给出的条件，根据所学知识和规律推出结果，直接判断，确定正确的选项。
直接判断法适用于推理过程较简单的题目，这类题目主要考查学生对物理知识的记忆和理解程度，如考查物理学史和物理常识的试题等。
[应用体验][多选]1820年，奥斯特发现了电流的磁效应，1831年法拉第发现了电磁感应现象，这两个发现在物理学史上都具有划时代的意义，围绕这两个发现，下列说法正确的是()A．电流磁效应的发现从相反的角度对法拉第发现电磁感应现象具有启发意义B．可以推断出，在法拉第发现电磁感应现象的年代，已经发明了电池C．电磁感应的发现为大规模发电提供了理论基础D．电磁感应的发现为解释地球磁场的形成提供了理论方向[解析]选ABC电流产生磁场的现象叫做电流的磁效应，利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应现象，所以选项A正确。
电流的磁效应比电磁感应现象发现得早，而发现电流的磁效应时需要有持续的电流，说明当时已经发明了电池，选项B正确。
电磁感应现象的发现，说明大量的机械能可以通过磁场转化为电能，所以为大规模的发电提供了理论基础，选项C正确。
解释地球磁场的形成需要知道磁场形成的原因，电流磁效应的发现为解释地球磁场的形成提供了理论方向，选项D错误。
方法10放缩圆法-高考物理电学十大方法精讲
方法10放缩圆法带电粒子垂直磁场以任意速率沿特定方向射入匀强磁场时，它们将在磁场中做匀速圆周运 动，其轨迹半径随速度大小的变化而变化，如图所示，速度v 越大，运动半径也越大，可以发 现这样的粒子源产生的粒子射入磁场后，它们运动轨迹的圆心在垂直速度方向的直线PP ′上.由此我们可得到一种确定临界条件的方法:在确定这类粒子运动的临界条件时，可以以入射点 P 为定点，圆心位于PP ′直线上，将半径放缩作轨迹，从而探索出临界条件，使问题迎刃而解， 这种方法称为“放缩圆法”.【调研1】如图所示，宽度为d 的匀强有界磁场，磁感应强度为B ，MN 和PQ 是磁场左右的两条边界线,现有一质量为m ，电荷量为q 的带正电粒子沿图示方向垂直射入磁场中，θ=45o ，要使粒子不能从右边界PQ 射出，求粒子入射速率的最大值为多少?解析： 用放缩法作出带电粒子运动的轨迹,如图所示，当其运动轨迹与PQ 边界线相切于C 点时，这就是具有最大入射速率v max 的粒子的轨迹，由图可知: R (1-cos45o )=d ，又Bqv max =m 2maxv R联立可得：v max =(22)Bqdm【调研2】平面OM 和平面ON 之间的夹角为30°，其横截面(纸面)如图所示，平面OM 上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于纸面向外．一带电粒子的质量为m ，电荷量为q (q >0)．粒子沿纸面以大小为v 的速度从OM 的某点向左上方射入磁场，速度与OM 成30°角．已知该粒子在磁场中的运动轨迹与ON 只有一个交点，并从OM 上另一点射出磁场．不计重力．粒子离开磁场的出射点到两平面交线O 的距离为 ( )PvP'MNPQθ vM N P Q θ vOθCA.2mvqBB.3mvqBC. 2mvqBD. 4mvqB解析：D如图所示，粒子在磁场中运动的轨道半径为R=mvqB.设入射点为A，过A点作一个圆，将圆逐渐放大，圆弧与ON的相切于点P，出射点为B，由粒子运动的对称性及粒子的入射方向知，AB=R.由几何图形知，AP=3R，则AO=3AP=3R，所以OB=4R=4mvqB.故选项D正确．【调研3】在一个边界为等边三角形的区域内，存在一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，在磁场边界上的P点处有一个粒子源，发出比荷相同的三个粒子a、b、c(不计重力)沿同一方向进入磁场，三个粒子通过磁场的轨迹如图所示，用t a、t b、t c分别表示a、b、c通过磁场的时间；用r a、r b、r c分别表示a、b、c在磁场中的运动半径；则下列判断正确的是（）A t a=t b>t cB. t b>t c>t aC. r c>r b >r aD. r b >r a>r c解析：此题可以看作粒子a轨迹圆弧逐渐放大，变为粒子b、c的轨迹，由图可以看出三个粒子从P点的轨迹，得出r c>r b >r a，选项C正确、D错误；根据周期公式T=2mqBπ可知，处在同一磁场中运动的电荷，当比荷相同时，它们的周期相等，运动时间t=360Tθ，由图可得出粒子运动轨迹圆弧所对的圆心角θa=θb>θc，则t a=t b>t c，选项A正确、B错误。
高考物理电学十大方法精讲 方法03等分法(1)
方法03等分法等分法:己知电场中几个点的电势，如果要计算其他点的电势，一般采用“等分法”．该方法只适用于匀强电场．(l)匀强电场中各处电场强度相等，由此可得到非常有用的结论： ①在匀强电场中，沿任意一条直线电势降落都是均匀的. ②在匀强电场中，相互平行且相等的线段两端电势差相等． ③在电场中任意线段中点的电势等于两端点电势之和的一半(2)由于匀强电场中沿任意一条直线电势降落都是均匀的，那么如果把某两点间的距离等分为n 段，则每段两端的电势差等于原电势差的1/n ，像这样采用等分间距求电势的方法，叫做等分法． (3)等分法也常用在画电场线的问题中．如果给出匀强电场中几个点的电势，那么我们可以用“等分法”找到两个等势点，两等势点的连线就是等势线，再画出垂直等势线的直线即电场线．总之，涉及到求匀强电场中某点的电势时，可以将某两点之间的电势差等分n 等份进行处理，找到与n 等分中的电势相等其他点，画出等势面，就可使问题迎刃而解.【调研1】如图所示，A 、B 、C 、D 是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A 、B 、C 三点的电势分别是φA =15V 、φB =3V 、φC =-3V ．由此可以推断D 点的电势φD 是多少？解析：利用等分法在电场中寻找等势点，是解决此类问题的有效方法：U AC =φA -φC =18V ，U AB =φA -φB =12V ，连接AC ，将AC 三等分，如图所示，则N 点与B 点等电势，由于MD 平行于BN ，可知D 点与M 点等电势，则M 点的电势为φM =9V ，则φD =9V .【调研2】如下列选项所示，A 、B 、C 是匀强电场中平行于电场线的某一平面上的三个点，各点的电势分别为φA =5V ，φB =2 V ，φC =3 V ．H 、F 三等分AB ，G 为AC 的中点，则能正确表示该电场强度方向的是 ( )A B ADBC MNA CGEBACGEHFBC D解析：由题知AB 的电势差U AB =φA -φB =3V ，AC 的电势差U AC =φA -φC =2V ，把AB 进行三等分，AC 进行二等分，所以它们的每份电势差等于1V ，则知H 点的电势为φH =4V ，G 点的电势为φG =4V ，F 点的电势为φF =3V ，由于是匀强电场，HG 是电势为4V 的等势面，FC 是电势为3V 的等势面，由于电场线垂直于等势面并指向电势较低的等势面，所以B 、C 正确.【调研3】a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点.电场线与矩形所在平面平行.已知a 点的电势为20V ，b 点的电势为24V ，d 点的电势为4V ，如图所示.由此可知c 点的电势为（ ）A ．4V B. 8V C. 12V D. 24V解析：利用等分法在电场中寻找等势点，是解决此类问题的有效方法：U bd =φb -φd =20V ，U ba =φb -φa =4V ，连接bd 并将bd 五等分，如图所示，则e 点的电势为20V ，h 点的电势为8V ，由于ae 在同一等势面上，又ae 平行ch ，故过c 点的等势面过h 点，所以c 点的电势为φc =8V.【调研4】如图所示，A 、B 、C 是匀强电场中的三点，已知φA =10V ，φB =4V ，φC =-2V ，∠A =30o ，∠B =90o ，AC =43cm ，试确定：(1)该电场中的一条电场线； (2)场强E 的大小．解析：(1)确定电场线的方法是先找到等势点，根据等势线和电场线相互垂直的关系画出电场线，AC 连线上二等分点D 的电势φD =4V ，连接BD 两点，即为等势线，垂直于等势面的直线即为电场线，沿电场线电势逐渐降低，如图所示．(2)过C 点作BD 的垂线，交于F 点，FC 两点间的电势差U FC =6V ，根据几何关系知，∠DCF =30o ，ACGEHFBACGEHFB a db c20V4V 24Va db c20V4V 24Vhg f e ABCAB CD E FCF =CD ×cos30o =23×32=3 cm ，电场强度E =200V/m 【调研5】下列各图中，A 、B 、C 表示匀强电场中的三个点，各点电势φA =10V 、φB =2V 、φC =6V ，A 、B 、C 三点在同一平面上，其中场强强度的方向表示正确的是 ( )解析：A 、B 连线中点的电势为6V ．该点与C 点为等势点，因此电场强度的方向垂直于AB 中点与C 点的连线指向低电势一侧．选D.【调研6】如图所示，在正点电荷Q 的电场中有M 、N 、P 、F 四点．M 、N 、P 为直角三角形的三个顶点．F 为MN 的中点．∠M =30o ．M 、N 、P 、F 四点处的电势分别用φM 、φN 、φP 、φF 表示．已知φM =φN ，φP =φF ，点电荷Q 在M 、N 、P 三点所在平面内，则 （ ）A ．点电荷Q 一定在MP 的连线上；B ．连接PF 的线段一定在同一等势面上；C ．将正试探电荷从P 点搬运到N 点，电场力做负功；D ．φP 大于φM ；解析：根据点电荷的电场的特点，点电荷的电场的等势面是以点电荷为中心的同心球面，由题知F 为MN 的中点，即是MN 二等分点，故分别作MN 的中垂线和PF 连线的中垂线，如图所示.99根据图中几何关系，两条线交于MP 于O 点，即场源电荷恰在O 点上，A 正确，B 错误；将正试探电荷从P 点搬运到N 点，电场力做正功，C 错误；沿着电场线方向电势降低，故φP >φM ，D 正确。
电势高考必考题精讲
电势高考必考题精讲电势是电学中的一个重要概念，是描述电场中某一点的电能的物理量。
在高考物理考试中，电势是一个必考的重要知识点。
本文将为大家介绍电势的基本概念、计算方法以及一些常见的电势相关题目。
一、电势的基本概念电势是描述电场中某一点的电能的物理量。
它与电场强度、电荷量和距离有关。
当在电场中移动一个电荷时，如果电势降低，则说明电势能减小，电荷从高处向低处移动；相反，如果电势增大，则说明电势能增加，电荷从低处向高处移动。
电势的单位是伏特(V)。
二、电势的计算方法根据库仑定律，电势可以由以下公式计算得出：V = k * Q / r其中，V表示电势，k表示电场力常数，Q表示电荷量，r表示距离。
三、电势的基本性质1. 电势与点电荷的距离成反比：根据上述公式可以得知，电势与电荷的距离成反比，距离越远，电势越小。
2. 电势与电荷量成正比：电势值随着电荷量的增加而增加，电荷量越大，电势越大。
3. 电势是标量：电势没有方向性，只有大小。
四、电势相关题目1. 一点电荷的电势问题题目：一个电荷为Q的点电荷A，放置在坐标原点O处，计算点P(x,y)的电势。
解析：根据电势的计算公式，可知点P的电势为V = k * Q / r，其中r为点P到点电荷A的距离。
所以，只需计算点P到原点O的距离即可。
2. 电势的叠加问题题目：有两个电荷Q1和Q2，分别位于A和B两点，计算点P的电势。
解析：根据电势的叠加原理，可以将对P点的电势分解为对P点的A点电势和对P点的B点电势的叠加。
根据公式V = k * Q / r，分别计算出AP和BP的电势，再进行叠加即可。
3. 均匀带电圆环的电势问题题目：一个均匀带电圆环，半径为R，总电荷量为Q，计算圆心O处的电势。
解析：由于电荷分布在整个圆环上，不能简单地通过公式计算电势。
可以将带电圆环分割成许多小电荷元，最后通过积分来计算电势。
具体计算方法可参考教材或参考书籍。
综上所述，电势是物理学中重要的概念，高考中一定会考到。
高中电学实验专题总结半偏法 伏安法 替代法
电学实验专题一、电阻测量的方法归类在高中电学实验中，涉及最多的问题就是电阻的测量，电阻的测量方法也比较多，最常用的有：（1）欧姆表测量：最直接测电阻的仪表。
但是一般用欧姆表测量只能进行粗测，为下一步的测量提供一个参考依据。
用欧姆表可以测量白炽灯泡的冷电阻。
（2）替代法：替代法的测量思路是等效的思想，可以是利用电流等效、也可以是利用电压等效。
替代法测量电阻精度高，不需要计算，方法简单，但必须有可调的标准电阻（一般给定的仪器中要有电阻箱）。
替代法是用与被测量的某一物理性质等效，从而加以替代的方法。
如图1所示。
先把双刀双掷开关S 2扳到1，闭合S 1，调整滑动变阻器，使电流表指针指到某一位置，记下此时的示数I （最好为一整数）。
再把开关S 2扳到2，调整电阻箱R 0，使得电流表指针仍指到示数I 。
读出此时电阻箱的阻值r ，则未知电阻R x 的阻值等于r 。
说明：①在此实验中的等效性表现在开关换位后电流表的示数相同，即当电阻箱的阻值为r 时，对电路的阻碍作用与未知电阻等效，所以未知电阻R x 的阻值等于r 。
②替代法是一种简捷而准确度很高的测量电阻的方法，此方法没有系统误差，只要电阻箱和电流表的精度足够高，测量误差就可以忽略。
（3）伏安法：伏安法的测量依据是欧姆定律（包括部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律），需要的基本测量仪器是电压表和电流表，当只有一个电表时，可以用标准电阻（电阻箱或给一个定值电阻）代替；当电表的内阻已知时，根据欧姆定律I=U/R V ，电压表同时可以当电流表使用，同样根据U=IR A ，电流表也可以当电压表用。
（4）比例法：如果有可以作为标准的已知电阻的电表，可以采用比例法测电表的电阻。
用比例法测电表内阻时，两个电流表一般是并联（据并联分流原理），两个电压表一般是串联（据串联分压原理）。
所谓“比例法”是：要测量某一物体的某一物理量，可以把它与已知准确数值的标准物体进行比较。
例如，使用天平称量物体的质量，就是把被测物体与砝码进行比较，砝码就是质量数准确的标准物体。
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方法08半电动势法
当电源向外电路为纯电阻电路供电时，当外电阻R 与电源内阻r 相等（R =r ）时，路端电压U =2
E .
故当U =
2
E 时，电源输出的最大功率为P max =2
4E r
，此种解法称为半电动势法，欧姆定律适用于纯电
阻电路，半电动势从电压入手，解法简捷，且适用范围广，各种情况均适用.
【调研1】在如图所示的电路中，电源的电动势E =6V ，内阻r =1Ω，R 1=5Ω，R 3=4Ω，R 2的阻值范围为0～10Ω. R 2取何值时，R 2的功率最大？最大功率多大？
解析：解法1.等效电源法：把R 1 、R 3纳入E 内，跟E 构建成等效电源E 0（电动势E 0，内阻r 0），如图所示虚线框内电路，
等效电动势E 0等于外电路R 2断开时的路端电压U ab ，即E 0=U ab ， E 0=1
13ER R R r
++=65541
⨯++V=3V
r 0=
3()R R r R R r
+++131=5(41)541
+++Ω=2.5Ω
当R 2=r 0时，R 2的功率（即E 0的输出功率）最大，P 2max =2
00
4E r =
234 2.5
⨯W=0.9W.
解法2.半电动势法：
对如图中的电源的电动势E 0=3V ，内阻r 0=2.5Ω（计算过程同解法1此处略）. R 2中的电流I 2=
20
E R r +，则电源输出最大功率条件U ab =02E ，解得I 2R 2=02E ，
联立两式得R 2=2.5Ω，
当R 2=2.5Ω时，R 2获得的最大功率为：P 2max =2
00
4E r =
2
34 2.5
⨯W=0.9 W.
【调研2】如图所示，甲、乙两电路中电源电动势均为E =12V ，内阻均为r =3Ω，电阻R 0=1Ω，直流电动机M 内阻R 0′=1Ω，调节滑动变阻器R 1、R 2使甲、乙两电路的电源输出功率均为最大，且此时电动机刚好正常工作．已知电动机的额定功率为6W ，求： (1)电动机的焦耳热功率P 热；
(2)此时滑动变阻器R 1、R 2连入电路部分的阻值．
R 3
R 1 R 2 E
a
R 3
R 1
R 2 b
E 0 r 0
甲 乙
解析：(1)由半电动势可知，当电源的输出电压为电源电动势的一半时，电源的输出功率最大，由乙图可知此时，内电压U 内=6V ，所以电流强度I =
U r
内=2A ，电动机的焦耳热功率P 热=I 2R 0′=4W
（2）纯电阻电路中，当电路的外电阻等于内阻时，电路的输出功率最大，所以甲图中：R 1=r -R 0=3Ω-1Ω=2Ω
根据闭合电路欧姆定律，有：E =Ir +IR 2+
P I
代入数据，有：12=2×3+2×R 2+62
，解得：R 2=1.5Ω
第一问另解：（1）图乙是非纯电阻电路，电源的输出功率为：P =UI =(E -Ir )I =-rI 2+EI ，当I =2E r
=
1223
=2A 时，电源的输出功率最大，此时电动机的热功率：P 热=I 2R 0′=4W ；
【调研3】如图甲所示，已知电源电动势P =6V ，闭合开关，将滑动变阻器的滑动触头P 从A 端滑至B 端的过程中，得到电路中的一些物理量的变化如图乙、丙、丁所示．其中图乙为输出功率与路端电压关系曲线，图丙为路端电压与总电流关系曲线，图丁为电源效率与外电路电阻关系曲线，不考虑电表、导线对电路的影响．则下列关于图中a ．b ．c ．d 点的坐标值正确的是（ ）
A 、(4V ，4.5W)
B 、(4.8V ，2.88W)
C 、(0.6A ，4.5V)
D 、(8Ω，80%)
解析：由图乙可知电源的输出功率最大为4.5W ，由半电动势法，当路端电压等于电源电动势的一半时，电源的输出功率最大，所以图乙中a 点的坐标为(3V ，4.5W)，A 错误；由丙图可知短路电流为 I 短=3A ， 由 I 短=
E r
，得：r =
E I 短
=63
Ω=2Ω；
电源效率最高时，滑动变阻器的阻值最大，由丁图知电源的最大效率为 η=80% 由η=
UI IE
=
+R R r
，解得：R =8Ω
R 1
R 0
E r R 2
R '0 E r
M
A
V A B P
S E r
甲
P 出/W U/V
O
4.5 b a
(乙)
U/V I/A
O
c
(丙)
3 η/ % R/Ω
O
80
d
(丁)
变阻器的滑动头P 在右端B 时，分别对应c 、b 、d 三点．b 点、c 点：R =8Ω，I =
E
R r
+=
6
82
+A=0.6A ，
U =E -Ir =6-0.6×2=4.8V ，P =UI =4.8×0.6W=2.88W ，所以b 点的坐标为：(4.8V ，2.88W)；c 点的坐标为(0.6A ，4.8V)；d 点坐标为(8Ω，80%)．故A 、C 错误，B 、D 正确．
另解：当输出功率达到最大时：R =r =2Ω，此时路端电压为U =3V ，所以各点的坐标为：a 点：U =3V ，P =
2
4E r =2642
⨯W=4.5W ，坐标为：(3V ，4.5W)；
【调研4】如图所示电路中，电源电动势为E ，内阻为r ，电动机内阻为R 1。
当开关S 闭合，电动机正常工作时，滑动变阻器接入电路中的电阻为R 2，此时电源的输出功率最大，电动机两端的电压为U ，通过电动机的电流为I ，则有 ( )
A 、R 1+R 2=r
B 、电动机输出的机械功率为IE -I 2R 1
C 、电源的最大输出功率为2
IE
D 、电源的热功率为I 2r
解析：电动机不是纯电阻，不能满足电源输出功率最大时的条件R 1+R 2=r ，故A 错误；电动机输出的机械功率为P =IU -I 2R 1，B 错误；电源的输出功率P =UI +I 2R 2，电源的最大输出功率时，路短电压等于电源电动势的一半，则电源的最大输出功率为2
IE ，故C 正确；电源的热功率为电源内阻的
热功率P 热=I 2r ，故D 正确．
S M R E r R 1。