2017各分类汇编---电学
常见的电学
常见的电学电学是应用物理学前沿理论的一个专业,涉及到电的各种现象,研究电场、电源、电磁场和电动力。
主要研究方向包括电路理论、电子学、混合信号系统等。
1、微分电路理论微分电路理论是电路理论的一个重要分支,研究微分电路的各种特性,如电阻,电容,电感,绝缘介质,调压,滤波,功率放大,信号放大,参数估计等。
微分电路理论是建立电路原理的基础,在微电子、通信、计算机及其他领域都有着广泛的应用。
2、模拟电路理论模拟电路理论是研究电路中电压、流量、电阻、电容和电感,以及模拟信号的处理元件等特性的一门学科。
它涉及到模拟信号放大、滤波、信号跟踪、控制系统等课题。
在电视机,收音机,音响等消费类电子产品中,模拟电路理论的应用非常广泛。
3、电子学电子学是研究电子元件、半导体器件、集成电路、芯片、封装等电子元器件的研究学科,主要研究方向包括半导体物理、电子物理和外延制作等。
电子学是现代电子技术的基础,在通信、计算机、家用电器等方面都有着广泛的应用。
4、混合信号系统混合信号系统是指将模拟信号和数字信号混合在一起的系统,它有利于充分利用模拟信号和数字信号的优势,更加系统地设计和开发电子产品。
混合信号系统在通信、计算机、汽车电子,消费类电子等领域有着广泛的应用。
电学是应用物理学前沿理论的一个专业,它的主要研究方向包括微分电路理论、模拟电路理论、电子学、混合信号系统等,在电子、计算机、汽车电子等领域有着广泛的应用,是现代电子技术的基础。
伴随着现代技术的快速发展,电学技术也进一步发展。
电子元器件的精密设计、封装、连接和集成技术水平不断提高,特别是与芯片技术有关的技术,得到了很大的改进。
这些技术的改进使得电子元器件更小,更紧凑,更具有可靠性,也使得电路的复杂性和功能强度大大提高。
在模拟信号处理技术方面,传统模拟信号处理研究范围已经从电路原理扩展到信号处理算法,以及基于处理器的模拟信号处理技术,如DSP和FPGA。
由于模拟信号处理算法已经发展成熟,并且具有高可靠性,因此模拟信号处理技术在很多领域得到了广泛应用。
所有电学知识点总结
所有电学知识点总结电学是物理学的一个重要分支,研究电荷的性质、电场、电流、电磁感应和电路等现象和规律。
电学知识在现代社会的各个领域都有着广泛的应用,从家庭用电到工业生产,从通讯设备到航天技术,都离不开电学的理论和实践。
本文将对电学的各个知识点进行总结,包括电荷、电场、电势、电流、电阻、电容、电感、交流电、直流电路等内容。
读者可以通过本文全面了解电学的基本概念和原理,从而更好地理解电学在生活和工作中的应用。
一、电荷1. 电荷的基本性质电荷是物质的一种基本属性,分为正电荷和负电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
电荷的最小单位是电子电荷e,为1.6×10^-19库仑。
电荷守恒定律指出,在任意封闭系统中,电荷的总量保持不变。
2. 电场电荷周围存在电场,电场是某个电荷或一组电荷产生的力场。
电场由电荷产生,并对其它电荷产生力的作用。
电场的强弱用电场强度表示,方向与力作用方向相同。
电场强度E的大小与电荷量q和距离r的平方成反比,即E=kq/r^2,其中k为电场常数。
二、电势1. 电势能电荷在电场中具有电势能。
两个电荷之间的相互作用能够转化为电势能,当电荷沿着电场方向移动时,电势能转化为动能。
电势能与电荷的大小和电场强度有关,通常用U表示。
2. 电势差电场中的两点之间存在电势差,电势差是指单位正电荷在电场中从A点移到B点所具有的电势能的变化量。
通常用ΔV表示,其计算公式为ΔV=Vb-Va。
电势差的方向与电场方向相反。
三、电流1. 电流的概念电荷在导体中运动形成电流,电流是电荷通过单位时间的数量,通常用I表示。
单位为安培(A)。
电流的方向按照正电荷的移动方向确定,通常约定正电流的方向与正电荷的移动方向一致。
2. 电流的大小电流的大小与电荷量和电荷通过导体的时间成正比,即I=Δq/Δt。
其中Δq为电荷量,Δt为时间。
3. 电流密度在导体中,电流通过的面积越大,电流密度越小;电流通过的面积越小,电流密度越大。
各分类汇编电学
低于 100Wh
民航总局关于携带充电宝出行的相关规定 可随身携带,不可托运
100-160 Wh
经航空公司批准才能随身携带(不超过两块),不可托运
超过 160 Wh
禁止随身携带,不可托运
图1
为了给智能手机充电,小明购买了一款移动电源,其铭牌 如图 2 所示。给手机充电时该移动电源的效率按 80%计算。
金属箔都张开一定的角度,如图 1 所示,则
A.导体 B 下部的金属箔感应出负电荷
B.导体 B 下部的金属箔感应出正电荷
C.导体 A 和 B 下部的金属箔都感应出负电荷
图1
D.导体 A 感应出负电荷,导体 B 感应出等量的正电荷
srf2017-1-11-3.如图 2 所示,M、N 为两个带有等量异号电荷的点电荷,O 点是它们之间连
子仅在电场力作用下沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如
a
图所示。下列判断正确的是
A.电场中各点的电场强度均相同 B.电场中各点的电势均相等 C.带电粒子所受电场力逐渐减小
t O
D.带电粒子具有的电势能逐渐减小
2017msy---17.如图所示,平行板电容器上极板 MN 与下极板 PQ 水平放置,一带电液滴从
电荷的小球,两小球所带的电荷量分别为 ql 、q2,质量分别为 ml、 m2,当两小球静止时恰好处于同一水平线上,且 α>β,则造成 α>β 的原因是
A.ml < m2 C.q1< q2
B.ml > m2 D.ql > q2
2017xfv2---15.某静电场的电场线分布如图所示,P、Q 为该电场中的两点。下列说法正确
的是
A.P 点场强大于 Q 点场强 B.P 点电势低于 Q 点电势
高中物理电学实验题
物理试题分类汇编——电学实验(全国卷1)23.(16分)一电流表的量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程mI 。
所用器材有:量程不准的电流表1A ,内阻1r =10.0Ω,量程标称为5.0mA ;标准电流表2A ,内阻2r =45.0Ω,量程1.0mA ;标准电阻1R ,阻值10.0Ω;滑动变阻器R ,总电阻为300.0Ω;电源E ,电动势3. 0V ,内阻不计;保护电阻2R ;开关S ;导线。
(1)在实物图上画出连线。
(2)开关S 闭合前,滑动变阻器的滑动端c 应滑动至 端。
(3)开关S 闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表1A 满偏;若此时电流表2A 的读数为2I ,则1A 的量程mI = 。
(4)若测量时,1A 未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出1A 的示数1I = ,2A 的示数2I = ;由读出的数据计算得mI = 。
(保留3位有效数字)(5)写出一条提高测量准确度的建议: 。
【答案】⑴如图 ⑵阻值最大⑶1212)(r r R I I m +=⑷6.05mA 【解析】⑵在滑动变阻器的限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端⑶闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏,流过的电流为Im 。
根据并联电路电压相等有)(1221R r I r I m +=得1212)(r r R I I m +=⑷待测表未满偏有)(12211R r I r I +=,将A2的示数0.66mA 和其他已知条件代入有63.310)4510(66.0)(12121=+⨯=+=r r R I I Ma 但图中A1的示数3.0mA 量程为5.0mA ,根据电流表的刻度是均匀的,则准确量程为6.05mA (全国卷2)23.(13分)如图,一热敏电阻RT 放在控温容器M 内:○A 为毫安表,量程6mA ,内阻为数十欧姆;E 为直流电源,电动势约为3V ,内阻很小;R 为电阻箱,最大阻值为999.9Ω;S 为开关。
电学全部的知识点总结
电学全部的知识点总结电学是研究电荷和电场、电流和电路、电磁感应和电磁波等现象的科学。
它在工程技术、信息技术、材料科学以及物理学等领域都有广泛的应用。
本文将从电荷、电场、电流、电路、电磁感应和电磁波等方面对电学的知识点进行系统总结。
一、电荷1. 电荷的性质电荷有正负之分,同种电荷互斥,异种电荷相吸,电荷是守恒的。
2. 电荷的单位国际单位制中,电荷的单位为库仑(C),1库仑等于1安培秒。
二、电场1. 电场的概念电场是指某一点上电荷受到的力的场。
电场可以通过等势面和电场线来描述。
2. 电场强度电场强度E是描述电场的物理量,它的方向与正电荷运动的方向一致,与负电荷运动的方向相反。
三、电流1. 电流的定义电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量,通常用I表示,单位为安培(A)。
2. 电流的表示电流可以通过电子流动和正电流动来表示,电子流动方向与实际电荷运动方向相反。
四、电路1. 电路的基本元件电路由电源、导线和电阻等元件组成,其中电源提供电流,导线传输电流,电阻阻碍电流。
2. 电路的分类电路可以分为直流电路和交流电路,直流电路中电流方向不变,交流电路中电流方向周期性变化。
五、电磁感应1. 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了磁场中的导体中感应电动势的大小与导体、磁场和导体相互运动的关系。
2. 感应电流当导体在磁场中运动或磁场发生变化时,导体中会产生感应电流,这是由法拉第电磁感应定律导出的一个重要结论。
3. 自感和互感自感是指导体中感应电动势与电流的关系,互感是指两个线圈中感应电动势与电流的关系,它们都是电路中重要的电磁现象。
六、电磁波1. 电磁波的产生电磁波是由振动的电场和振动的磁场相互耦合而产生的,它可以在真空中传播。
2. 电磁波的特性电磁波具有波长、频率、速度和能量密度等特性,它可以分为射频波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线。
3. 电磁波的应用电磁波在通信、医学、生产等领域有广泛的应用,射频波和微波被用于通信和雷达,紫外线和X射线被用于医学影像。
上海市2017-2021年5年中考1年模拟物理分项汇编-专题11电学故障分析(Word版+答案解析)
专题11电学故障分析一.填空题1.(2020•上海)在如图所示的电路中,电源电压为U0保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0,闭合开关S,只有两个电表的指针发生偏转。
若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据以上信息,写出闭合开关S后电压表V1和电流表A的示数及相对应的故障。
V1表示数为U0,A表示数为,R2短路;V1表示数为0,A表示数为,R1短路。
【解析】解:根据电路图可知,闭合开关,两电阻串联,电流表A测电路中的电流,电压表V1测量电阻R1两端的电压,电压表V2测量电阻R2两端的电压。
闭合开关S,如果R1断路,则电流表和V2无示数;如果R2断路,则电流表和V1无示数;已知闭合开关有两个电表的指针发生偏转,说明电路是通路,则电路故障为R1或R2短路。
①若电压表V1示数为U0,则电流表A表示数为I==,故可能R2短路;②若电压表V1示数为0,则电流表A示数为I==,故可能R1短路。
故答案为:V1表示数为U0,A表示数为,R2短路;V1表示数为0,A表示数为,2.(2019•上海)在如图所示的电路中,已知电源电压为U0保持不变。
闭合电键S,电路正常工作。
一段时间后观察到有一电压表示数变大。
在电路中正确串联一个电流表,电流表示数为0.若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上,请根据以上信息写出两电压表示数及相对应的故障。
若V1表示数为U0,V2表示数为0,则R1断路;若V1表示数为0,V2表示数为U0,则R2断路【解析】解:根据电路图可知,两电阻串联,电压表V1测量电阻R1两端的电压,电压表V2测量电阻R2两端的电压;已知工作一段时间后,一个电压表的示数变大,再串联一个电流表,观察到电流表的示数为0,说明电路中存在断路故障。
若V1示数变大,增大为电源电压U0,则故障为R1断路,此时V2的示数为0;若V2示数变大,增大为电源电压U0,则故障为R2断路,此时V1的示数为0。
故答案为:若V1表示数为U0,V2表示数为0,则R1断路;若V1表示数为0,V2表示数为U0,则R2断路。
电学基本知识归类
电学基本知识归类1.一个完整的电路由电源、用电器、导线和开关组成。
2.用电器是把电能转化为其他形式的能的装置。
电源是把其他形式的能转化为电能的装置。
干电池、蓄电池放电是把化学能转化为电能。
蓄电池充电时是把电能转化为化学能。
太阳能电池是把光能(或太阳能)转化为电能。
3.影响导体电阻大小的因素有长度、材料、横截面积、温度有关。
大部分导体温度越高,电阻越大。
(如金属)少部分导体温度越高,电阻越小。
(如石墨)4、导体:容易导电的物体叫导体。
(如金属、石墨、人体、大地,以及酸、碱、盐的水溶液)绝缘体:不容易导电的物体。
(如:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等)。
导体和绝缘体之间没有绝对的界限。
当条件改变时可以转换。
如把玻璃加热到红炽状态由绝缘体变成导体。
超导体:导体电阻为0.半导体:硅、锗5、滑动变阻器:能连续改变电阻大小,但不能读出阻值。
变阻器电阻箱:不能连续改变电阻大小,但能读出阻值。
电位器滑动变阻器原理:通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。
正确接法:一上一下。
开关闭合前,滑片滑到阻值最大处。
6、探究电流与电压、电阻关系时实验器材:电源、开关、导线、定值电阻、电压表、电流表、滑动变阻器。
电路图:⑴探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用:a改变定值电阻R两端的电压;b保护电路结论:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
⑵探究电流与电阻的关系时滑动变阻器的作用:a保持定值电阻R两端的电压不变;b保护电路结论:当导体两端电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
7控制变量法的实验有:⑴探究影响动能大小的因素;⑵探究影响重力势能大小的因素⑶探究电流与电压的关系⑷探究电流与电阻的关系8、转换法的实验:⑴探究影响动能大小因素的实验中,通过观察木块被撞击移动的距离来判断动能大小;⑵探究影响电流做功大小的因素实验中,用小灯光的亮度来判断电流做功的大小⑶探究9、电能表:是用来测量电路消耗电能或电功的仪表。
电学分类的基本方法
电学分类的基本方法电学是物理学的一个分支,主要研究电荷和电荷之间的相互作用。
电学涉及到电场、电流、电压、电阻、电容、电感等概念和原理,广泛应用于电子技术和电力工程。
根据电学的研究对象和相关性质,可以将其分为静电学、电流学、电动学和电磁学等分类。
首先,静电学是电学的一个重要分支,主要研究静止电荷和它们之间的相互作用。
静电学的基本概念包括电场、电势、电势能等。
电场是由电荷产生的一种物理场,它描述了电荷在空间中的分布情况,通过电场可以研究电荷受力和电荷之间的相互作用。
电势则是用来描述电荷之间的相互作用能量的物理量,它是电场的一种数学表达形式。
静电学的研究内容包括库仑定律、高斯定律、静电场的分布和静电场的能量等。
其次,电流学是电学的另一个重要分支,主要研究电荷的运动和电荷在电路中的流动。
电流是电荷在单位时间内通过一个截面的数量,单位是安培。
电流学的基本概念包括电阻、电流、电压等。
电阻是电路中阻碍电流通过的物理量,它由电路中的电阻器提供。
电压则是电势差,它是电流流动的动力来源。
电流学的研究内容包括欧姆定律、电路的串并联、电路分析和交流电路等。
第三,电动学是电学的另一个重要分支,主要研究电荷在电场中的运动和受力情况。
电动学的研究内容包括电场力、电荷在电场中的运动、电场中的电动势和电动力等。
电动学的重要定律包括电场力定律、电荷在电场中的运动定律等。
最后,电磁学是电学的一个综合性分支,主要研究电荷和电流之间的相互作用和电磁波的发射传播等现象。
电磁学的研究内容包括电磁感应定律、安培定律、麦克斯韦方程组等。
电磁学的重要定律包括法拉第电磁感应定律、能量守恒定律等。
以上所述的分类方法并不是绝对的,各个分支之间存在着相互联系和交叉研究的情况。
电学的研究领域非常广泛,涉及到电场、电流、电动势、电磁波等现象和原理,对于现代科学和技术的发展具有重要意义。
电学
电学仪器名称
+-
名称:电池
电学符号:
作用:为用电器提供电能.
电学仪器名称
名称: 开关 电学符号: 作用: 闭合或断开电路.
电学仪器名称
名称:滑动变阻器 电学符号: 作用:闭合或断开电路.
+-
R A
V
用电器基本连接方式
R1
R2
R1 R2
串联 并联
Hale Waihona Puke 电学仪器名称名称:安培表 电学符号: A
作用:
测量通过导体电流的强度(大小)
特点: 阻值很小,几乎为0. 接入电路方式:串联接入
R A
电学仪器名称
名称: 伏特表 电学符号: V 作用:
测量通过导体两端电压的大小.
特点: 阻值很大,电流几乎不通过. R 接入电路方式: 并联接入
H——电学
H部——电学本部目录(参见及附注省略)H01基本电气元件 (5)H01B电缆;导体;绝缘体;导电、绝缘或介电材料的选择 (5)H01C电阻器 (11)H01F磁体;电感;变压器;磁性材料的选择 (15)H01G电容器;电解型的电容器、整流器、检波器、开关器件、光敏器件或热敏器件 (22)H01H电开关;继电器;选择器;紧急保护装置 (26)H01J放电管或放电灯 (51)H01K 白炽灯 (72)H01L半导体器件;其他类目未包含的电固体器件 (75)H01M 用于直接转变化学能为电能的方法或装置,例如电池组 (92)H01P波导;谐振器、传输线或其他波导型器件 (97)H01Q天线 (100)H01R导电连接;一组相互绝缘的电连接元件的结构组合;连接装置;集电器 (106)H01S利用受激发射的器件 (116)H01T火花隙;应用火花隙的过压避雷器;火花塞;电晕装置;产生被引入非密闭气体的离子 (120)H02发电、变电或配电 (123)H02B供电或配电用的配电盘、变电站或开关装置 (123)H02G电缆或电线的安装,或光电组合电缆或电线的安装 (126)H02H紧急保护电路装置 (130)H02J供电或配电的电路装置或系统;电能存储系统 (133)H02K电机 (136)H02M用于交流和交流之间、交流和直流之间、或直流和直流之间的转换以及用于与电源或类似的供电系统一起使用的设备;直流或交流输入功率至浪涌输出功率的转换;以及它们的控制或调节 (147)H02N其他类目不包含的电机 (153)H02P电动机、发电机或机电变换器的控制或调节;控制变压器、电抗器或扼流圈 ·155H03 基本电子电路 (164)H03B 使用工作于非开关状态的有源元件电路,直接或经频率变换产生振荡;由这样的电路产生噪声 (164)H03C调制 (167)H03D 由一个载频到另一载频对调制进行解调或变换 (170)H03F放大器 (173)H03G放大的控制 (177)H03H阻抗网络,例如谐振电路;谐振器 (180)H03J 谐振电路的调谐;谐振电路的选择 (184)H03K 脉冲技术 (187)H03L 电子振荡器或脉冲发生器的自动控制、起振、同步或稳定 (198)1H03M 一般编码、译码或代码转换 (200)H04电通信技术 (205)H04B传输 (205)H04H 广播通信 (210)H04J 多路复用通信 (215)H04K保密通信;对通信的干扰 (217)H04L 数字信息的传输,例如电报通信 (218)H04M 电话通信 (225)H04N 图像通信,例如电视 (231)H04Q选择 (242)H04R 扬声器、传声器、唱机拾音器或其他声—机电传感器;助听器;扩音系统 (246)H04S 立体声系统 (250)H04W 无线通信网络 (251)H05其他类目不包含的电技术 (258)H05B 电热;其他类目不包含的电照明 (258)H05C 为杀伤、击昏、围困或诱导生物的设备专门设计的电路或设备 (265)H05F 静电;自然发生的电 (266)H05G X射线技术 (267)H05H 等离子体技术;加速的带电粒子或中子的产生;中性分子或原子射束的产生或加速 (269)H05K印刷电路;电设备的外壳或结构零部件;电气元件组件的制造 (272)H99本部中其他类目不包括的技术主题 (275)H99Z本部其他类目不包括的技术主题 (275)23附注本附注包括H 部使用的基本原则和一般说明H 部包括:a基本元件组装而成的印刷电路,该主题还包括一定范围的这些元件的制造(当其他分类位置不包含时);bci 一般应用技术,即电加热电路和电照明电路的一般应用技术;ii 某些特殊应用技术,严格地说是电气的或是电子的,在国际专利分类表的其他部中不包括的主题,有: 1 电光源,包括激光; 2 电X 射线技术;3 电等离子体技术以及带电粒子或中子的产生和加速;def 制造所述物品或元件用的特殊材料的应用。
电学知识汇编
内部使用资料 揭琼汇编1电学知识汇编电流和电路、电流1、电荷的定向移动形成电流;2、能够供电的装置叫电源。
干电池的碳棒为正极,锌筒为负极;3、规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向(负电荷定向移动方向和电流方向相反);4、在电源外部,电流的方向从电源的正极流向负极;、电路用导线将用电器、开关、用电器连接起来就组成了电路;1、电源:提供持续电流,把其它形式的能转化成电能;2、用电器:消耗电能,把电能转化成其它形式的能(电灯、电风扇等)3、导线:输送电能的;4、开关:控制电路的通断;电路的工作状态1、通路:处处连同的电路;2、开路:某处断开的电路;3、短路:用导线直接将电源的正负极连同;电路图及元件符号:1、用符号表示电路连接的图叫电路图,常用的符号如下:画电路图时要注意:整个电路图是长方形;导线要横平竖直;元件不能画在拐角处。
串联和并联把电路元件逐个顺次连接起来的电路叫串联;特点:电流只有一条路径;各用电器互相影响;把电路元件并列连接起来的电路叫并联电路;特点:电流有多条路径;各用电器互不影响,一条支路开路时,其它支路仍可为通路;常根据电流的流向判断串、并联:从电源的正极开始,沿电流方向走一圈,回到负极,则为串联,若出现分支则为并联;电路的连接方法1.线路简其捷、不能出现交叉;2、连出的实物图中各元件的顺序一定要与电路图保持一致;3、一般从电源的正极起,顺着电流方向,依次连接,直至回到电源的负极;4、并联电路连接中,先串后并,先支路后干路,连接时找准分支点和汇合点。
5、在连接电路前应将开关断开;电流的强弱1、电流:表示电流强弱的物理量,符号I2、单位:安培,符号A,还有毫安(mA)、微安(µA)1A=1000mA 1mA=1000µA3、电流强度(I)等于1秒内通过导体横截面的电荷量;内部使用资料揭琼汇编 2I=Q/t,其中I的单位A,Q的单位C,t的单位s .4、大体知道一些常见电流值。
电学归类
1.电源:能提供持续的装置。
2.电源是把其他形式的能转化为电能。
如干电池是把转化为电能。
发电机则由转化为电能。
3.有持续电流的条件:必须有和。
4.导体:容易导电的物体叫导体。
如:等。
5.绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体。
如:等。
6.电路组成:由、、和组成。
7.电路有三种状态:(1) (2) (3)8.电路中各元件最基本的连接方式是:、。
9.电流I的单位是:国际单位是:安培(A);常用单位是:毫安(mA)、微安(µA)。
、1安培= 毫安= 微安。
10.测量电流的仪表是:电流表,它的使用规则是:①;②③;④。
量程选择:试触法:①;②;③。
11.实验室中常用的电流表有两个量程:①0~0.6 A,每小格表示的电流值是A、每大格表示的电流值是A。
②0~3 A,每小格表示的电流值是A、每大格表示的电流值是A。
12.电压(U):电压是使电路中形成的原因,是提供电压的装置。
13.电压U的单位是:国际单位是:伏特(V);常用单位是:千伏(KV)、毫伏(mV)、微伏(µV)。
1千伏= 伏= 毫伏= 微伏。
14.测量电压的仪表是:电压表,它的使用规则是:①;②;③;用电压表测电源电压的方法是:。
15.实验室中常用的电压表有两个量程:①0~3 V,每小格表示的电压值是V、每大格表示的电压值是V;②0~15 V,每小格表示的电压值是V、每大格表示的电压值是V。
16.熟记的电压值:①1节干电池的电压V;②1节铅蓄电池电压是V;③家庭照明电压为V;④对人体安全的电压是:V。
17.电阻(R):表示导体对的阻碍作用。
18.电阻(R)的单位:国际单位:欧姆(Ω);常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。
1 MΩ= KΩ;1 KΩ= Ω。
19.决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的、、和。
(电阻的大小与加在导体两端的和通过的无关)20.变阻器:(滑动变阻器和电阻箱)(1)滑动变阻器:①原理:改变接入电路中电阻线的来改变电阻的。
高考物理-历年高考真题分类汇编2017J单元 电路
J1 部分电路及其规律J2 闭合电路的欧姆定律24.E1、J2、K1[2017·北京卷] 发电机和电动机具有装置上的类似性,源于它们机理上的类似性.直流发电机和直流电动机的工作原理可以简化为如图1、图2所示的情景.在竖直向下的磁感应强度为B 的匀强磁场中,两根光滑平行金属轨道MN 、PQ 固定在水平面内,相距为L ,电阻不计.电阻为R 的金属导体棒ab 垂直于MN 、PQ 放在轨道上,与轨道接触良好,以速度v (v 平行于MN )向右做匀速运动.图1轨道端点M 、P 间接有阻值为r 的电阻,导体棒ab 受到水平向右的外力作用.图2轨道端点M 、P 间接有直流电源,导体棒ab 通过滑轮匀速提升重物,电路中的电流为I .(1)求在Δt 时间内,图1“发电机”产生的电能和图2“电动机”输出的机械能;(2)从微观角度看,导体棒ab 中的自由电荷所受洛伦兹力在上述能量转化中起着重要作用.为了方便,可认为导体棒中的自由电荷为正电荷.a .请在图3(图1的导体棒ab )、图4(图2的导体棒ab )中,分别画出自由电荷所受洛伦兹力的示意图.b .我们知道,洛伦兹力对运动电荷不做功.那么,导体棒ab 中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢?请以图2“电动机”为例,通过计算分析说明.24.[答案] (1)B 2L 2v 2Δt R +rBIL v Δt (2)略[解析] (1)图1中,电路中的电流I 1=BL v R +r棒ab 受到的安培力F 1=BI 1L在Δt 时间内,“发电机”产生的电能等于棒ab 克服安培力做的功E 电=F 1·v Δt =B 2L 2v 2Δt R +r图2中,棒ab 受到的安培力F 2=BIL在Δt 时间内,“电动机”输出的机械能等于安培力对棒ab 做的功E 机=F 2·v Δt =BIL v Δt(2)a.如图3、图4所示.b .设自由电荷的电荷量为q ,沿导体棒定向移动的速率为u .如图4所示,沿棒方向的洛伦兹力f 1′=q v B ,做负功W 1=-f 1′·u Δt =-q v Bu Δt垂直棒方向的洛伦兹力f 2′=quB ,做正功W 2=f 2′·v Δt =quB v Δt所以W 1=-W 2,即导体棒中一个自由电荷所受的洛伦兹力做功为零.f 1′做负功,阻碍自由电荷的定向移动,宏观上表现为“反电动势”,消耗电源的电能;f 2′做正功,宏观上表现为安培力做正功,使机械能增加.大量自由电荷所受洛伦兹力做功的宏观表现是将电能转化为等量的机械能,在此过程中洛伦兹力通过两个分力做功起到“传递”能量的作用.11.J2、J8、J9[2017·江苏卷] 某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图所示,继电器与热敏电阻R t、滑动变阻器R串联接在电源E两端,当继电器的电流超过15 mA 时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控.继电器的电阻约20 Ω,热敏电阻的阻值R t与温度t的关系如下表所示.(1)12R1(0~200 Ω)、滑动变阻器R2(0~500 Ω)、热敏电阻R t、继电器、电阻箱(0~999.9 Ω)、开关S、导线若干.为使该装置实现对30~80 ℃之间任一温度的控制,电源E应选用________(选填“E1”或“E2”),滑动变阻器R应选用________(选填“R1”或“R2”).图1(2)实验发现电路不工作.某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图所示的选择开关旋至________(选填“A”“B”“C”或“D”).图2(3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查.在图中,若只有b、c间断路,则应发现表笔接入a、b时指针________(选填“偏转”或“不偏转”),接入a、c时指针________(选填“偏转”或“不偏转”).(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,下列操作步骤的正确顺序是________(填写各步骤前的序号).①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关,将电阻箱从电路中移除④合上开关,调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1 Ω11.[答案] (1)E2R2(2)C(3)不偏转 偏转 (4)⑤④②③①[解析] (1)由于继电器的电流超过15 mA 时,衔铁才能被吸合,若电源E 取E 1=3 V 时,由闭合电路欧姆定律得I 1=E 1R 总=15 mA =0.015 A 即R 总=E 1I 1= 3 V 0.015 A=200 Ω 而在30 ℃时,热敏电阻的阻值为199.5 Ω,再加上继电器的电阻20 Ω,总电阻为219.5 Ω,已超过200 Ω,则无法使温度控制在30 ℃,故E 1=3 V 不能选择,只能选择E 2,E 2=6 V ,由闭合电路欧姆定律得I 2=E 2R 总′=0.015 A 则R 总′=400 Ω此时若要使温度能控制在80 ℃,热敏电阻R t 与继电器的总电阻为49.1 Ω+20 Ω=69.1 Ω<400 Ω,为使衔铁不至于在低于80 ℃时被吸合,需串联一个滑动变阻器,且最大阻值不能小于400 Ω-69.1 Ω=330.9 Ω,而R 1最大阻值为200 Ω,不符合要求,故选R 2.(2)要测直流电压,选择开关只能旋至C .(3)测a 、b 间电压时,由于b 、c 间断路,电路中电流为0,故a 、b 间电压为0,因此多用电表指针不偏转;测a 、c 间电压就相当于测电源两极间电压,因此多用电表指针将会偏转.(4)为了使在设计电路时方便,这里用电阻箱临时代替热敏电阻.查出50 ℃时热敏电阻的阻值,将电阻箱调至相同阻值,断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,合上开关,调节滑动变阻器,使衔铁刚好被吸合.再断开开关,将电阻箱移除,换成热敏电阻.因此其合理顺序为⑤④②③①.23.J2、J4[2017·全国卷Ⅰ] 某同学研究小灯泡的伏安特性.所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V,额定电流0.32 A);电压表V(量程3 V,内阻3 kΩ);电流表A(量程0.5 A,内阻0.5 Ω);固定电阻R0(阻值1000 Ω);滑动变阻器R(阻值0~9.0 Ω);电源E(电动势5 V,内阻不计);开关S;导线若干.(1)实验要求能够实现在0~3.8 V的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图.(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示.图(a)图(b)由实选验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻________(选填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率________(选填“增大”“不变”或“减小”).(3)用另一电源E0(电动势4 V,内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路图,调节滑动变阻器R的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S,在R的变化范围内,小灯泡的最小功率为________W,最大功率为________W.(结果均保留2位小数)23.[答案] (1)如图所示(2)增大增大(3)0.39 1.17[解析] (1)电压从0开始调节,滑动变阻器应使用分压式接法,电压表的量程小于灯泡的额定电压,需要串联电阻改装,因为灯泡电阻远小于改装电压表的总电阻,所以电流表采用外接法.(2)由小灯泡伏安特性曲线可知,随着电流的增加,U I也增加,则小灯泡的电阻增大,由R =ρL S,灯丝的电阻率增大. (3)I 以mA 为单位,当滑动变阻器R =0时,灯泡两端的电压U =E 0-Ir =4-I 1000,此时灯泡的功率最大,在小灯泡伏安特性曲线中作I =4000-1000U 图线,找出交点的横、纵坐标,则小灯泡最大功率P =1.17 W ;同理可知当滑动变阻器R =9 Ω时,小灯泡的最小功率P =0.39 W.J3 电路综合问题J4 实验:描绘小电珠的伏安特性曲线23.J2、J4[2017·全国卷Ⅰ] 某同学研究小灯泡的伏安特性.所使用的器材有:小灯泡L(额定电压3.8 V ,额定电流0.32 A);电压表V(量程3 V ,内阻3 k Ω);电流表A(量程0.5 A ,内阻0.5 Ω);固定电阻R 0(阻值1000 Ω);滑动变阻器R (阻值0~9.0 Ω);电源E (电动势5 V ,内阻不计);开关S ;导线若干.(1)实验要求能够实现在0~3.8 V 的范围内对小灯泡的电压进行测量,画出实验电路原理图.(2)实验测得该小灯泡伏安特性曲线如图(a)所示.图(a)图(b)由实选验曲线可知,随着电流的增加小灯泡的电阻________(选填“增大”“不变”或“减小”),灯丝的电阻率________(选填“增大”“不变”或“减小”).(3)用另一电源E 0(电动势4 V ,内阻1.00 Ω)和题给器材连接成图(b)所示的电路图,调节滑动变阻器R 的阻值,可以改变小灯泡的实际功率.闭合开关S ,在R 的变化范围内,小灯泡的最小功率为________W ,最大功率为________W .(结果均保留2位小数)23.[答案] (1)如图所示(2)增大 增大(3)0.39 1.17[解析] (1)电压从0开始调节,滑动变阻器应使用分压式接法,电压表的量程小于灯泡的额定电压,需要串联电阻改装,因为灯泡电阻远小于改装电压表的总电阻,所以电流表采用外接法.(2)由小灯泡伏安特性曲线可知,随着电流的增加,U I也增加,则小灯泡的电阻增大,由R =ρL S,灯丝的电阻率增大. (3)I 以mA 为单位,当滑动变阻器R =0时,灯泡两端的电压U =E 0-Ir =4-I 1000,此时灯泡的功率最大,在小灯泡伏安特性曲线中作I =4000-1000U 图线,找出交点的横、纵坐标,则小灯泡最大功率P =1.17 W ;同理可知当滑动变阻器R =9 Ω时,小灯泡的最小功率P =0.39 W.J5 实验:测定金属的电阻率1.[2017·贵州遵义航天中学五模] 有一个螺线管,为测量它的两个接线柱间绕制的均匀金属丝的长度,现提供下列器材:图K431A .待测螺线管L :绕制螺线管金属丝的电阻率ρ=5.0×10-7 Ω·m ,其总电阻R L 大约100 ΩB .螺旋测微器C. 微安表μA :量程I g =500 μA ,内阻R g =100 ΩD .电阻箱R :阻值范围0~99 999.9 ΩE .电源E :电动势有3 V 和9 V 两种可供选择,内阻较小F .开关两个(S 1和S 2),导线若干(1)实验中用螺旋测微器测得金属丝的直径如图甲所示,其读数为________mm.(2)已将提供的器材连成了如图乙所示的测金属丝电阻 的电路,根据该实验电路的测量原理,为了更准确地测R L ,应选择E 中电动势为________的电源.(3)请根据实物图在下边虚线框内画出相应电路图.K(4)若测得的金属丝直径用d 表示,测电阻时先闭合S 1,调R 使微安表指针满偏,再闭合S 2时微安表示数用I 表示,则用已知量和测得量的符号表示金属丝的长度l =________.1.(1)0.399 (2)9 V(3)如图所示(4)πd 2IR g 4ρ(I g -I )[解析] (1)螺旋测微器的固定刻度读数为0,可动刻度读数为39.9×0.01 mm =0.399 mm ,所以金属丝的直径为0.399 mm.(2)先只闭合S 1,调节电阻箱R ,使微安表指针满偏,则R 值应很大,再闭合S 2时,则L 与微安表并联,虽然并联电阻变小了,但因R 很大,全电路总电阻变化很小,干路电流几乎不变化,可认为仍为满偏电流I g ,此时微安表的读数为I ,那么L 分得的电流I L =I g -I ,实际值略大于此值,于是解得R L =U L I L =IR g I g -I,测量值偏大,根据实验原理,要减小测量R L 的系统误差,提高电源的电动势,使R 取值更大一些,这样才能使再闭合S 2后干路电流变化更小.(4)根据电阻定律得R L =ρl S ,且S =πd 24,又R L =IR g I g -I ,解得l =πd 2IR g 4ρ(I g -I ).J6 实验:把电流表改装成电压表23.J6、J8[2017·全国卷Ⅲ] 图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E 是电池;R 1、R 2、R 3、R 4和R 5是固定电阻,R 6是可变电阻;表头G 的满偏电流为250 μA ,内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关,A 端和B 端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V 挡和5 V 挡,直流电流1 mA 挡和2.5 mA 挡,欧姆×100 Ω挡.图(a)图(b)(1)图(a)中的A 端与________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接.(2)关于R 6的使用,下列说法正确的是________(选填正确答案标号).A .在使用多用电表之前,调整R 6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B .使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C .使用电流挡时,调整R 6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R 1+R 2=________Ω,R 4=________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若此时B 端是与“1”相连的,则多用电表读数为________;若此时B 端是与“3”相连的,则读数为________;若此时B 端是与“5”相连的,则读数为________.(结果均保留3位有效数字)23.[答案] (1)黑 (2)B(3)160 880(4)1.47 mA 1.10×103 Ω 2.95 V[解析] (1)根据欧姆表原理可知黑表笔接高电势.(2)R 6是欧姆调零电阻,故B 正确.(3)换挡开关接2时,是量程较小的电流表,所以R 1+R 2=I g R g I -I g=160 Ω;换挡开关接4时,是量程较小的电压表,这时表头与R 1、R 2并联组成新表头,新表头的内阻r =(R 1+R 2)R g R 1+R 2+R g=120 Ω,新表头的量程是1 mA ,所以R 4=U 1I 1-r =11×10-3Ω-120 Ω=880 Ω. (4)若此时B 端是与“1”相连的,则为量程是2.5 mA 的电流表,则多用电表读数为1.47mA;若此时B端是与“3”相连的,则为欧姆表,读数为1.10×103Ω;若此时B端是与“5”相连的,则为量程是5 V的电压表,读数为2.95 V.J7 实验:测定电源的电动势和内阻9.J7[2017·天津卷] (3)某探究性学习小组利用如图所示的电路测量电池的电动势和内阻.其中电流表A1的内阻r1=1.0 kΩ,电阻R1=9.0 kΩ,为了方便读数和作图,给电池串联一个R0=3.0 Ω的电阻.图1①按图示电路进行连接后,发现aa′、bb′和cc′三条导线中,混进了一条内部断开的导线.为了确定哪一条导线内部是断开的,将开关S闭合,用多用电表的电压挡先测量a、b′间电压,读数不为零,再测量a、a′间电压,若读数不为零,则一定是________导线断开;若读数为零,则一定是________导线断开.②排除故障后,该小组顺利完成实验.通过多次改变滑动变阻器触头位置,得到电流表A1和A2的多组I1、I2数据,作出图像如图.由I1I2图像得到电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.图1(3)①测a、b′间电压,读数不为零,说明cc′没有断开,若测a、a′间电压,读数不为零,说明bb′没有断开,所以是aa′断开;若测a、a′间电压,读数为零,说明aa′没有断开,所以是bb′断开.②根据闭合电路欧姆定律及如图所示电路得E=U外+U内=I1(R1+r1)+(I1+I2)(R0+r),代入图像中两组数据(60 mA,0.12 mA)、(260 mA,0.05 mA),解得电动势E=1.4 V,内阻r=0.5 Ω.J8 实验:多用电表的使用(用多用电表探索黑箱内的电学元件)11.J2、J8、J9[2017·江苏卷] 某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图所示,继电器与热敏电阻R t、滑动变阻器R串联接在电源E两端,当继电器的电流超过15 mA 时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控.继电器的电阻约20 Ω,热敏电阻的阻值R t与温度t的关系如下表所示.(1)提供的实验器材有:电源E1(3 V,内阻不计)、电源E2 (6 V,内阻不计)、滑动变阻器R1(0~200 Ω)、滑动变阻器R2(0~500 Ω)、热敏电阻R t、继电器、电阻箱(0~999.9 Ω)、开关S、导线若干.为使该装置实现对30~80 ℃之间任一温度的控制,电源E应选用________(选填“E1”或“E2”),滑动变阻器R应选用________(选填“R1”或“R2”).图1(2)实验发现电路不工作.某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图所示的选择开关旋至________(选填“A”“B”“C”或“D”).图2(3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查.在图中,若只有b、c间断路,则应发现表笔接入a、b时指针________(选填“偏转”或“不偏转”),接入a、c时指针________(选填“偏转”或“不偏转”).(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,下列操作步骤的正确顺序是________(填写各步骤前的序号).①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关,将电阻箱从电路中移除④合上开关,调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1 Ω11.[答案] (1)E2R2(2)C(3)不偏转偏转(4)⑤④②③①[解析] (1)由于继电器的电流超过15 mA 时,衔铁才能被吸合,若电源E 取E 1=3 V 时,由闭合电路欧姆定律得I 1=E 1R 总=15 mA =0.015 A 即R 总=E 1I 1= 3 V 0.015 A=200 Ω 而在30 ℃时,热敏电阻的阻值为199.5 Ω,再加上继电器的电阻20 Ω,总电阻为219.5 Ω,已超过200 Ω,则无法使温度控制在30 ℃,故E 1=3 V 不能选择,只能选择E 2,E 2=6 V ,由闭合电路欧姆定律得I 2=E 2R 总′=0.015 A 则R 总′=400 Ω此时若要使温度能控制在80 ℃,热敏电阻R t 与继电器的总电阻为49.1 Ω+20 Ω=69.1 Ω<400 Ω,为使衔铁不至于在低于80 ℃时被吸合,需串联一个滑动变阻器,且最大阻值不能小于400 Ω-69.1 Ω=330.9 Ω,而R 1最大阻值为200 Ω,不符合要求,故选R 2.(2)要测直流电压,选择开关只能旋至C .(3)测a 、b 间电压时,由于b 、c 间断路,电路中电流为0,故a 、b 间电压为0,因此多用电表指针不偏转;测a 、c 间电压就相当于测电源两极间电压,因此多用电表指针将会偏转.(4)为了使在设计电路时方便,这里用电阻箱临时代替热敏电阻.查出50 ℃时热敏电阻的阻值,将电阻箱调至相同阻值,断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,合上开关,调节滑动变阻器,使衔铁刚好被吸合.再断开开关,将电阻箱移除,换成热敏电阻.因此其合理顺序为⑤④②③①.23.J6、J8[2017·全国卷Ⅲ] 图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E 是电池;R 1、R 2、R 3、R 4和R 5是固定电阻,R 6是可变电阻;表头G 的满偏电流为250 μA ,内阻为480 Ω.虚线方框内为换挡开关,A 端和B 端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1 V 挡和5 V 挡,直流电流1 mA 挡和2.5 mA 挡,欧姆×100 Ω挡.图(a)图(b)(1)图(a)中的A 端与________(选填“红”或“黑”)色表笔相连接.(2)关于R 6的使用,下列说法正确的是________(选填正确答案标号).A .在使用多用电表之前,调整R 6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B .使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C .使用电流挡时,调整R 6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R 1+R 2=________Ω,R 4=________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若此时B 端是与“1”相连的,则多用电表读数为________;若此时B 端是与“3”相连的,则读数为________;若此时B 端是与“5”相连的,则读数为________.(结果均保留3位有效数字)23.[答案] (1)黑 (2)B(3)160 880(4)1.47 mA 1.10×103 Ω 2.95 V[解析] (1)根据欧姆表原理可知黑表笔接高电势.(2)R 6是欧姆调零电阻,故B 正确.(3)换挡开关接2时,是量程较小的电流表,所以R 1+R 2=I g R g I -I g=160 Ω;换挡开关接4时,是量程较小的电压表,这时表头与R 1、R 2并联组成新表头,新表头的内阻r =(R 1+R 2)R g R 1+R 2+R g=120 Ω,新表头的量程是1 mA ,所以R 4=U 1I 1-r =11×10-3 Ω-120 Ω=880 Ω.(4)若此时B端是与“1”相连的,则为量程是2.5 mA的电流表,则多用电表读数为1.47 mA;若此时B端是与“3”相连的,则为欧姆表,读数为1.10×103Ω;若此时B端是与“5”相连的,则为量程是5 V的电压表,读数为2.95 V.J9 实验:传感器的简单应用11.J2、J8、J9[2017·江苏卷] 某同学通过实验制作一个简易的温控装置,实验原理电路图如图所示,继电器与热敏电阻R t、滑动变阻器R串联接在电源E两端,当继电器的电流超过15 mA 时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控.继电器的电阻约20 Ω,热敏电阻的阻值R t与温度t的关系如下表所示.(1)提供的实验器材有:电源E1(3 V,内阻不计)、电源E2 (6 V,内阻不计)、滑动变阻器R1(0~200 Ω)、滑动变阻器R2(0~500 Ω)、热敏电阻R t、继电器、电阻箱(0~999.9 Ω)、开关S、导线若干.为使该装置实现对30~80 ℃之间任一温度的控制,电源E应选用________(选填“E1”或“E2”),滑动变阻器R应选用________(选填“R1”或“R2”).图1(2)实验发现电路不工作.某同学为排查电路故障,用多用电表测量各接点间的电压,则应将如图所示的选择开关旋至________(选填“A”“B”“C”或“D”).图2(3)合上开关S,用调节好的多用电表进行排查.在图中,若只有b、c间断路,则应发现表笔接入a、b时指针________(选填“偏转”或“不偏转”),接入a、c时指针________(选填“偏转”或“不偏转”).(4)排除故障后,欲使衔铁在热敏电阻为50 ℃时被吸合,下列操作步骤的正确顺序是________(填写各步骤前的序号).①将热敏电阻接入电路②观察到继电器的衔铁被吸合③断开开关,将电阻箱从电路中移除④合上开关,调节滑动变阻器的阻值⑤断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,将阻值调至108.1 Ω11.[答案] (1)E 2 R 2 (2)C(3)不偏转 偏转 (4)⑤④②③①[解析] (1)由于继电器的电流超过15 mA 时,衔铁才能被吸合,若电源E 取E 1=3 V 时,由闭合电路欧姆定律得I 1=E 1R 总=15 mA =0.015 A 即R 总=E 1I 1= 3 V 0.015 A=200 Ω 而在30 ℃时,热敏电阻的阻值为199.5 Ω,再加上继电器的电阻20 Ω,总电阻为219.5 Ω,已超过200 Ω,则无法使温度控制在30 ℃,故E 1=3 V 不能选择,只能选择E 2,E 2=6 V ,由闭合电路欧姆定律得I 2=E 2R 总′=0.015 A 则R 总′=400 Ω此时若要使温度能控制在80 ℃,热敏电阻R t 与继电器的总电阻为49.1 Ω+20 Ω=69.1 Ω<400 Ω,为使衔铁不至于在低于80 ℃时被吸合,需串联一个滑动变阻器,且最大阻值不能小于400 Ω-69.1 Ω=330.9 Ω,而R 1最大阻值为200 Ω,不符合要求,故选R 2.(2)要测直流电压,选择开关只能旋至C .(3)测a 、b 间电压时,由于b 、c 间断路,电路中电流为0,故a 、b 间电压为0,因此多用电表指针不偏转;测a 、c 间电压就相当于测电源两极间电压,因此多用电表指针将会偏转.(4)为了使在设计电路时方便,这里用电阻箱临时代替热敏电阻.查出50 ℃时热敏电阻的阻值,将电阻箱调至相同阻值,断开开关,用电阻箱替换热敏电阻,合上开关,调节滑动变阻器,使衔铁刚好被吸合.再断开开关,将电阻箱移除,换成热敏电阻.因此其合理顺序为⑤④②③①.J10 电学实验综合23.J10[2017·全国卷Ⅱ] 某同学利用如图(a)所示的电路测量一微安表(量程为100 μA,内阻大约为2500 Ω)的内阻.可使用的器材有:两个滑动变阻器R1、R2(其中一个最大阻值为20 Ω,另一个最大阻值为2000 Ω);电阻箱R z(最大阻值为99 999.9 Ω);电源E(电动势约为1.5 V);单刀开关S1和S2.C、D分别为两个滑动变阻器的滑片.(1)按原理图(a)将图(b)中的实物连线.(2)完成下列填空:①R1的最大阻值为________(填“20”或“2000”)Ω.②为了保护微安表,开始时将R1的滑片C滑到接近图(a)中的滑动变阻器的________(填“左”或“右”)端对应的位置;将R2的滑片D置于中间位置附近.③将电阻箱R z的阻值置于2500.0 Ω,接通S1.将R1的滑片置于适当位置,再反复调节R2的滑片D的位置.最终使得接通S2前后,微安表的示数保持不变,这说明S2接通前B 与D所在位置的电势________(填“相等”或“不相等”).④将电阻箱R z和微安表位置对调,其他条件保持不变,发现将R z的阻值置于2601.0 Ω时,在接通S2前后,微安表的示数也保持不变.待测微安表的内阻为________Ω(结果保留到个位).(3)写出一条提高测量微安表内阻精度的建议:____________________________________________.23.[答案] (1)连线如图(2)①20 ②左 ③相等 ④2550(3)调节R 1上的分压,尽可能使微安表接近满量程[解析] (2)①滑动变阻器的分压式接法要求选用最大阻值较小的滑动变阻器,因此R 1要选择最大阻值为20 Ω的滑动变阻器.②开始时将R 1的滑片移动到滑动变阻器的左端对应的位置,可使得微安表上的电压最小,从而保护了微安表.③接通S 1前后,微安表的示数保持不变,这说明S 1接通前后在BD 中无电流流过,可知B 与D 所在位置的电势相等.④因B 与D 电势相等,R z R 2左=R A R 2右,对调后R A R 2左=R z ′R 2右,解得R A =R z R z ′=2550 Ω.1.[2017·湖南株洲教学质量检测] 图K271为某控制电路的一部分,已知AA ′的输入电压为24 V ,如果电阻R =6 k Ω,R 1=6 k Ω,R 2=3 k Ω,则BB ′不可能输出的电压是()图K271A .12 VB .8 VC .6 VD .3 V1.D [解析] 若两开关都闭合,则电阻R 1和R 2并联,再和R 串联,U BB ′为并联电路两端电压,U BB ′=R 1R 2R 1+R 2R 1R 2R 1+R 2+R U AA ′=6 V ,若S 1闭合S 2断开,则R 1和R 串联,U BB ′=R 1R 1+RU AA ′=12 V ,若S 2闭合S 1断开,则R 2和R 串联,U BB ′=R 2R 2+R U AA′=8 V ,若两开关都断开,则电路断路,U BB ′=0 V ,故D 不可能.5.[2017·辽宁三校联考] 如图K275所示的电路中,电源内阻为r ,R 1、R 3、R 4均为定值电阻,电表均为理想电表,闭合开关S ,将滑动变阻器R 2的滑片向右移动,电流表和电压表示数变化量的绝对值分别为ΔI 、ΔU ,下列结论正确的是( )图K275A .电流表示数变大,电压表示数变小B .电阻R 1被电流表短路C.ΔU ΔI>r D.ΔU ΔI<r 5.D [解析] R 1、R 2并联,再与R 4串联,之后再与R 3并联,电压表测量路端电压,等于R 3两端电压.设R 1、R 2、R 3、R 4的电流分别为I 1、I 2、I 3、I 4,电压分别为U 1、U 2、U 3、U 4.干路电流为I 总,路端电压为U ,电流表电流为I .R 2变大,外电阻变大,I 总变小,U =E -I 总r 变大,电压表示数变大,即U 3变大,I 3变大,I 总变小,I 4=I 总-I 3变小,U 4变小,而U 1=U -U 4,U 变大,则U 1变大,I 1变大,I 总=I +I 1,I 1变大,故I 变小,即电流表示数减小,故A 、B 错误;由闭合电路欧姆定律得U =E -I 总r ,得ΔU ΔI 总=r ,由I 总=I +I 1,I 变小,I 1变大,I 总变小,则ΔI >ΔI 总,ΔU ΔI <ΔU ΔI 总,故ΔU ΔI<r ,故C 错误,D 正确. 3.[2017·北京昌平区临川育人学校月考] 在如图K273所示的四个电路中,电源内阻不计,两灯泡的阻值相等并小于滑动变阻器的最大阻值,当分别闭合开关S ,将滑动变阻器触头从最左端移至最右端时,能使其中一个灯一直由暗变亮的同时,另一个灯一直由亮变暗,则符合要求的电路是( )A BC D3.C [解析] 对电路A ,当滑动变阻器触头由左向右滑动时,灯泡L 1和L 2都逐渐变亮,A 错误;对电路B ,当P 在最左端时,L 1不发光,它会随P 向右移动而变亮,当P 在最右端时电路中的总电阻比P 在最左端时要小,故电流变大,L 2也会变亮,B 错误;对电路C ,当P 在最左端时,L 1不亮,L 2亮,当P 在最右端时,L 1亮,而L 2不亮,C 正确;对电路D ,当P 在最左端时,L 1被短路,不亮,当P 向右滑动时,L 1始终被短路,故始终不亮,D 错误.2.[2017·长沙雅礼中学月考] 图K432甲是测量阻值为几十欧的未知电阻R x 的原理图,图中R 0是保护电阻(10 Ω),R 1是电阻箱(0~99.9 Ω),R 是滑动变阻器,A 1和A 2是电流表,E 是电源(电动势10 V ,内阻很小). 在保证安全和满足需求的情况下,使测量范围尽可能大.实验具体步骤如下:①连接好电路,将滑动变阻器R 的阻值调到最大;②闭合S ,从最大值开始调节电阻箱R 1,先调R 1为适当值,再调节滑动变阻器R ,使A 1示数I 1=0.15 A ,记下此时电阻箱的阻值R 1和A 2的示数I 2;③重复步骤②,再测量6组R 1和I 2的值;④将实验测得的7组数据在坐标纸上描点,得到如图乙所示的图像.图K432 根据实验回答以下问题:(1)现有四只供选用的电流表:A .电流表(0~3 mA ,内阻为 2.0 Ω)B .电流表(0~3 mA ,内阻未知)C .电流表(0~0.3 A ,内阻为5.0 Ω)D .电流表(0~0.3 A ,内阻未知)A 1应选用________,A 2应选用________.(2)测得一组R 1和I 2值后,调整电阻箱R 1,使其阻值变小,要使A 1示数I 1=0.15 A ,应让滑动变阻器R 接入电路的阻值________(选填“不变”“变大”或“变小”).(3)根据所描的点在图乙中画出R 1I 2图像并求出R x =____Ω.(保留三位有效数字)2.(1)D C (2)变大 (3)如图所示 31.3[解析] (1)根据并联部分电压相等,可得I 1(R A1+R 1+R 0)=I 2(R A2+R x ),解得R 1=R A2+R x I 1I 2-(R A1+R 0),通过图像斜率可以求出未知电阻的阻值,斜率表达式中的R A2必须知道,由于电流表A 1的示数为0.15 A ,所以选用量程为0.3 A 的电流表,只要知道电流大小即可,。
2017年高考物理习题分项版汇编系列专题19电学实验含解析
专题19电学实验1.某同学要测量一节干电池的电动势和内电阻。
他根据老师提供的以下器材,画出了如图所示的原理图。
① 电压表V(量程3V.内阻Rv约为l0kΩ)② 电流表G(量程3mA,内阻Rg=l00Ω)③ 电流表A(量程3A,内阻约为0.5Ω)④ 滑动变阻器R1(0~20Ω,2A)⑤ 滑动变阻器R2 (0~500Ω,1A)⑥ 定值电阻R3=0. 5Ω⑦开关S和导线若干(1)该同学发现电流表A的量程太大,于是他将电流表G与定值电阻R3并联,实际上是进行了电表的改装,则他改装后的电流表对应的量程是______A。
(保留两位有效数字)(2)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是_______(填写器材编号)(3)该同学利用上述实验原理图测得数据,以电流表G读数为横坐标,以电压表V读数为纵坐标绘出了如图所示的图线,根据图线可求出电源的电动势____V.【答案】0.60R1或④E=1.5v2.某同学为了测量电源的电动势和内阻设计了如图(a)所示电路,所用的实验器材有:待测电源,量程为3 V 的电压表V (内阻无穷大),电阻箱R,阻值未知的定值电阻R0,开关K1,双掷开关K2,实验步骤如下:①调节电阻箱的阻值为20 Ω,K2接a,闭合K1,记下电压表的读数为2.00 V,断开K1;②保持电阻箱的阻值不变,K2切接b,闭合K1,记下图b所示电压表的读数,断开K1;③将K2再切换到a,闭合K1,多次调节电阻箱,读出多组电组箱的阻值R和对应的电压表的示数U,断开K1;.回答下列问题: xk*w⑴图(b)所示电压表的读数为________V,定值电阻R0 =________Ω;⑵用E、r 表示电动势和内阻,则________________________;(c)图所示;则电源电动势E=_______V,内阻r=_______Ω .(计算结果保留两位有效数字)【答案】(1) 2.30;3.0(3或3.00)(2(3)2.9V;1.2±0.1Ω;【解析】(1)由电压表量程为3V,最小分度为0.1V,则其读数为2.30V;K2切接b,闭合K1时,滑动变阻器与R0(2)(3)根据公式可知,图象与纵坐标的交点为0.34解得:r=1.2Ω;【点睛】本题考查闭合电路欧姆定律的实验数据的处理问题,要注意掌握数据处理的方法,知道根据闭合电路欧姆定律列式并灵活变形,根据图象的性质可得出对应的电动势和内电阻.3.某同学要测量一个由均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ的实验中:(1)用20分度的游标卡尺测量其长度如图所示,可知其长度为_____mm;(2)用多用电表的欧姆挡粗测该圆柱体的电阻R x的阻值在90 Ω左右,现要测量其阻值,实验室提供如下器材:A.电流表A1(量程50 mA、内阻约1 Ω)B.电流表A2(量程200 mA、内阻约为0.2 Ω)C.电流表A3(量程0.6 A、内阻约为0.1 Ω)D.定值电阻R0=30 ΩE.滑动变阻器R(最大阻值约为10 Ω)F.电源E(电动势为4 V)G.开关S、导线若干①.某同学设计了一个测量电阻R x的实验电路,如图乙所示。
电学
欧姆定律
欧姆定律: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。 公式:式中单位: →安(A); →伏(V); →欧(Ω). 公式的理解:①公式中的,和必须是在同一段电路中;②,和中已知任意的两个量就可求另一个量;③计算时 单位要统一。 欧姆定律的应用: ①同一电阻的阻值不变,与电流和电压无关,其电流随电压增大而增大。( ) ②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。( ) ③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.( ) 电阻的串联有以下几个特点:(指,串联,串得越多,电阻越大) ①电流: (串联电路中各处的电流相等) ②电压: (总电压等于各处电压之和)
综合发展
综合发展
电学与磁学 电学作为经典物理学的一个分支,就其基本原理而言,已发展得相当完善,它可用来说明宏 观领域内的各种电磁现象。
20世纪,随着原子物理学、原子核物理学和粒子物理学的发展,人类的认识深入到微观领域,在带电粒子与 电磁场的相互作用问题上,经典电磁理论遇到困难。虽然经典理论曾给出一些有用的结果,但是许多现象都是经 典理论不能说明的。经典理论的局限性在于对带电粒子的描述忽略了其波动性方面,而对于电磁波的描述又忽略 了其粒子性方面。
静磁学
是研究电流稳恒时产生磁场以及磁场对电流作用力的学科。 电荷的定向流动形成电流。电流之间存在磁的相互作用,这种磁相互作用是通过磁场传递的,即电流在其周 围的空间产生磁场,磁场对放置其中的电流施以作用力。电流产生的磁场用磁感应强度描述。
电磁场
是研究随时间变化下的电磁现象和规律的学科。
当穿过闭导体线圈的磁通量发生变化时,线圈上产生感应电流。感应电流的方向可由楞次定律确定。闭合线 圈中的感应电流是感应电动势推动的结果,感应电动势遵从法拉第定律:闭合线圈上的感应电动势的大小总是与 穿过线圈的磁通量的时间变化率成正比。
2017中考初中物理电学知识总结
初中物理电学知识总结简单电路1、最基本的电路是由电源、开关、导线、用电器等部分组成。
2、用电器:像灯泡这样利用电能工作,把电能转化为其他形式的能的装置叫做用电器。
如:电灯,电视机,电动机,电铃等。
3、电源:为用电器提供电能的装置叫电源。
如发电机,电池等。
电源是把其他形式的能转化为电能。
如干电池是把化学能转化为电能。
发电机则由机械能转化为电能。
4、开关:在电路中,控制电路通断的装置叫开关。
5、导线:把电源、开关、用电器、连接起来起导电作用的金属线称为导线。
6、电路的三种状态:通路、断路、短路。
7、通路:连接好电路后,闭合开关,灯泡发光。
这种处处连通的电路,叫做通路。
(又叫闭合电路)8、断路:一个电路如果没有闭合开关,或导线没有连接好,电路在某处断开,处在这种状态的电路叫做断路。
(又称开路)9、短路:不经过用电器,直接用导线把电源两极连接起来的电路,叫做短路。
10、电路图:我们常用规定的符号表示电路中的元器件,把这些符号用代表导线的线段连接起来,就可以表示由实物组成的电路,这种图就叫做电路图。
11、电路的连接方式分:串联和并联两种。
12、电流方向:人们规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
13、电流用符号I表示,国际单位是:安培(A) 常用单位是:毫安(mA)、微安(µA)。
1安培=103毫安=106微安。
14、测量电流的仪表是:电流表,它的使用规则是:①电流表要串联在电路中;②接线柱的接法要正确,使电流从“+”接线柱入,从“-”接线柱出;③被测电流不要超过电流表的量程;④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上。
15、实验室中常用的电流表有两个量程:①0~0.6安,每小格表示的电流值是0.02安;②0~3安,每小格表示的电流值是0.1安。
16、电压(U):电压是使电路中形成电流的原因,电源是提供电压的装置。
电路中有电压不一定有电流,有电流电路的两端必有电压。
17、电压U的国际单位是:伏特(V);常用单位是:千伏(KV)、毫伏(mV)、微伏(µV)。
物理电学知识点段位
物理电学知识点段位电学是物理学中的一个重要分支,它主要研究电荷、电场、电流、电压、电阻、电容、电感等基本概念和它们之间的相互作用。
以下是电学的一些基本知识点,按照由浅入深的顺序排列:1. 电荷:物质的基本组成部分,分为正电荷和负电荷。
电荷是电学现象的根源。
2. 电场:电荷周围存在的一种特殊物质,对其他电荷产生作用力。
3. 电流:电荷的流动称为电流。
电流的强度用安培(A)来表示。
4. 电压:电势差,是推动电荷流动的原因,单位是伏特(V)。
5. 电阻:物质对电流的阻碍作用,单位是欧姆(Ω)。
电阻的大小与材料的性质、温度、尺寸等因素有关。
6. 欧姆定律:描述电压、电流和电阻之间关系的定律。
公式为 \( V= IR \),其中 \( V \) 是电压,\( I \) 是电流,\( R \) 是电阻。
7. 串联电路:电阻串联时,总电阻等于各电阻之和。
串联电路中电流处处相等。
8. 并联电路:电阻并联时,总电阻的倒数等于各电阻倒数之和。
并联电路中电压处处相等。
9. 功率:电能转换或消耗的速率,单位是瓦特(W)。
公式为 \( P = IV \)。
10. 电容:存储电荷的能力,单位是法拉(F)。
电容与电压和电荷的关系为 \( Q = CU \)。
11. 电容器:一种储存电能的元件,通常由两个导体板之间用绝缘介质隔开构成。
12. 电感:对电流变化产生阻碍作用的物理量,单位是亨利(H)。
电感与电流变化率的关系为 \( V = L \frac{dI}{dt} \)。
13. 电磁感应:当磁场变化时,会在导体中产生电动势的现象。
14. 交流电:电流方向周期性变化的电流,与直流电相对。
15. 电磁波:电场和磁场交替变化产生的波,包括无线电波、光波等。
16. 电路分析:使用基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)来分析复杂电路的方法。
17. 半导体:介于导体和绝缘体之间的材料,其导电性可以通过掺杂等方法调控。
18. 二极管:只允许电流单向流动的半导体器件。
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电场磁场复合场电磁感应交流电电学实验2017-1编辑电场2017ddch--15.已知两个质点相距为r 时,它们之间的万有引力大小为F 。
若只将它们之间的距离变为2r ,则它们之间的万有引力大小为A .41F B .21F C .2F D . 4F fvs2017-1-11-1.真空中两相同的带等量异号电荷的金属小球A 和B (均可看做点电荷),分别固定在两处,它们之间的距离远远大于小球的直径,两球间静电力大小为 F 。
现用一个不带电的同样的绝缘金属小球C 与A 接触,然后移开C ,此时A 、B 球间的静电力大小为A .2FB .FC .32F D .2F2017yds---15.如图所示,两条不等长的细线一端固定在同一点,另一端分别拴两个带同种电荷的小球,两小球所带的电荷量分别为q l 、q 2,质量分别为m l 、m 2,当两小球静止时恰好处于同一水平线上,且α>β,则造成α>β的原因是A .m l < m 2B .m l > m 2C .q 1< q 2D .q l > q 22017xfv2---15.某静电场的电场线分布如图所示,P 、Q 为该电场中的两点。
下列说法正确的是A .P 点场强大于Q 点场强B .P 点电势低于Q 点电势C .将电子从P 点移动到Q 点,电场力做正功D .将电子从P 点移动到Q 点,其电势能增大rfv2017-1-11-2.用绝缘柱支撑着贴有小金属箔的导体A 和B ,使它们彼此接触,起初它们不带电,贴在它们下部的并列平行双金属箔是闭合的。
现将带正电荷的物体C 移近导体A ,发现金属箔都张开一定的角度,如图1所示,则A .导体B 下部的金属箔感应出负电荷B .导体B 下部的金属箔感应出正电荷C .导体 A 和B 下部的金属箔都感应出负电荷D .导体 A 感应出负电荷,导体B 感应出等量的正电荷srf2017-1-11-3.如图2所示,M 、N 为两个带有等量异号电荷的点电荷,O 点是它们之间连线的中点,A 、B 是M 、N 连线中垂线上的两点,A 点距O 点较近。
用E O 、E A 、E B 和φO 、φA 、φB 分别表示O 、A 、BA .E O 等于B.E A 一定大于E B C .φA 一定大于φBD .将一电子从O 点沿中垂线移动到A 点,电场力一定不做功vdf2017-1-11-8.如图7所示,等间距的平行实线表示电场线,虚线表示一个带负电的粒子在该电场中运动的轨迹,a 、b 为运动轨迹上的两点。
若不计粒子所受重力和空气阻力的影响,下列说法中正确的是A .场强方向一定是沿图中实线向右B .该粒子运动过程中速度一定不断增大C .该粒子一定是由a 向b运动 D.该粒子在a 点的电势能一定大于在b 点的电势能2017dh0-平抛动量17.如图2甲所示,直线AB 是某电场中的一条电场线,若在A 点放置一初速度为零的质子,质子仅在电场力作用下,沿直线AB 由A 运动到B 过程中速度随时间变化的图象如图2乙所示。
则下列说法中正确的是 ( ) A .A 点的电场强度一定大于B 点的电场强度 B .电场方向一定是从B 指向AC .质子从A 到B 的过程中,在连续相等的时间间隔内,电场力做功的平均功率一定相等D .质子从A 到B 的过程中,在连续相等的时间间隔内,电场力的冲量一定相等 电场线灵魂 北京电场2017fdch--17.在静电场中的某点由静止释放一个带正电的粒子,粒子仅在电场力作用下沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示。
下列判断正确的是A .电场中各点的电场强度均相同B .电场中各点的电势均相等C .带电粒子所受电场力逐渐减小D .带电粒子具有的电势能逐渐减小2017msy---17.如图所示,平行板电容器上极板MN 与下极板PQ 水平放置,一带电液滴从下极板P 点射入,恰好沿直线从上极板N 点射出。
下列说法正确的是图2 图1 图7 图2甲 乙A.该电容器上极板一定带负电Array B.液滴从P点到N点的过程中速度增加C.液滴从P点到N点的过程中电势能减少D.液滴从P点以原速度射入时,若再加一垂直纸面向内的匀强磁场,则液滴可能做匀速直线运动2017srd2---20.移动电源(俗称充电宝)解决了众多移动设备的“缺电之苦”,受到越来越多人的青睐。
目前市场上大多数充电宝的核心部件是锂离子电池(电动势3. 7 V)及其充放电保护电路、充放电管理电路、升压电路等。
其中的升压电路可以将锂离子电池的输出电压提升到手机、平板电脑等移动设备所要求的输入电压(5 V)。
由于锂离子电池的材料特性,在电池短路、过高或过低温度、过度充电或放电等情况下都有可能引起电池漏液、起火或爆炸。
为安全起见,中国民航总局做出了相关规定,如图1所示。
2017xvf2---20.智能手机电池“快速充电技术”可以使用户在短时间内完成充电。
比如对一块额定电压3.7V、容量1430毫安时的电池充电,可以在半小时内将电池充到满容量的75%。
结合本段文字和你所学知识,关于“快速充电技术”,你认为下列叙述中比较合理的是A.这里所提到的“毫安时”指的是一种能量单位B.这里所提到的“满容量的75%”是指将电池电压充到3.7V的75%C.快速充电技术提高了锂电池的原有容量D.对额定电压3.7V的锂电池充电,其充电电压应高于3.7V2017xmch2---20.2016年诺贝尔物理学奖颁发给了三位美国科学家,以表彰他们将拓扑概念应用于物理研究所做的贡献。
我们知道,按导电性能不同传统材料大致可分为导体和绝缘体两类,而拓扑绝缘体性 质独特,它是一种边界上导电、体内绝缘的新型量子材料。
例如,在通常条件下石墨烯正常导电,但在温度极低、外加强磁场的情况下,其电导率(即电阻率的倒数)突然不能连续改变,而是成倍变化,此即量子霍尔效应(关于霍尔效应,可见下文注释)。
在这种情况下,电流只会流经石墨烯边缘,其内部绝缘,导电过程不会发热,石墨烯变身为拓扑绝缘体。
但由于产生量子霍尔效应需要极低温度和强磁场的条件,所以其低能耗的优点很难被推广应用。
2012年10月,由清华大学薛其坤院士领衔的中国团队,首次在实验中发现了量子反常霍尔效应,被称为中国“诺贝尔奖级的发现”。
量子反常霍尔效应不需要外加强磁场,所需磁场由材料本身的自发磁化产生。
这一发现使得拓扑绝缘材料在电子器件中的广泛应用成为可能。
注释:霍尔效应是指将载流导体放在匀强磁场中,当磁场方向与电流方向垂直时,导体将在与磁场、电流垂直的方向上形成电势差。
根据以上材料推断,下列说法错误..的是 A .拓扑绝缘体导电时具有量子化的特征B .霍尔效应与运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力有关C .在量子反常霍尔效应中运动电荷不再受磁场的作用D .若将拓扑绝缘材料制成电脑芯片有望解决其工作时的发热问题2017sfch2---16.某家用电热壶铭牌如图所示,其正常工作时电流的最大值是A .0.2A B.C .5A D.2017-1-11-13.(8分)如图14所示,在水平向右的匀强电场中,水平轨道AB 连接着一圆形轨道,圆形轨道固定在竖直平面内,其最低点B 与水平轨道平滑连接。
现有一质量为m 、电荷量为q 的带正电荷的小球(可视为质点),从离圆形轨道最低点B 相距为L 处的C 点由静止开始在电场力作用下沿水平轨道运动。
已知小球所受电场力与其所受的重力大小相等,重力加速度为g ,水平轨道和圆形轨道均绝缘,小球在运动过程中所带电荷量q 保持不变,不计一切摩擦和空气阻力。
求:(1)匀强电场的电场强度E 的大小;(2)小球由C 点运动到B 点所用的时间t ;(3)小球运动到与圆形轨道圆心O 等高的D 点时的速度大小v D ;13.(8分)(1)对小球,由题意可得:Eq=mg …………………(1分)图14解得:E=mg/q ………………………………………………(1分)(2)对小球,设从C 到B 的加速度为a ,根据牛顿第二定律可得:Eq=ma ……………………………………………………(1分) 由运动学公式可得:212L at = …………………………(1分) 联立可解得:t = …………………………(1分) (3)设圆形轨道半径为R ,对小球从C 到D 的过程,根据动能定理有:qE (L+R )-mgR=21mv D 2-0 ………………………………(2分) 联立②⑥,可得:v D =gL 2 ………………………………(1分)质量电量均匀强度图象问题与能守恒2017h1-23.(18分)为研究一均匀带正电球体A 周围静电场的性质,小明同学在干燥的环境中先将A 放在一灵敏电子秤的绝缘托盘上(如图10甲所示),此时电子秤的示数为N 1;再将另一小球B 用绝缘细线悬挂在一绝缘支架上,使其位于A 球的正上方P 点,电子秤稳定时的示数减小为N 2。
已知小球B 所带电荷量为-q ,且q 远小于球A 所带的电荷量,球A 与球B 之间的距离远大于两球的半径。
(1)根据上述信息,求:①球B 对球A 的电场力大小和方向;②球A 在P 点处激发的电场的场强大小E 0。
(2)现缓慢拉动绝缘细线,使小球B 从P 点沿竖直方向逐步上升到Q 点,用刻度尺测出P 点正上方不同位置到P 点的距离x ,并采取上述方法确定出该位置对应的电场强度E ,然后作出E-x 图象,如图10乙所示,其中M 点为P 、Q 连线的中点,x 轴上每小格代表的距离均为x 0,且为已知量。
①根据图象估算P 、M 两点间电势差U PM 的大小; 12 11 北京图象 ②若M 、Q 两点的电势差为U MQ ,比较U PM 和U MQ 的大小,并由此定性说明球A 正上方单位长度的电势差随x 的变化关系。
23.(18分)(1)①设球A 所受重力为G ,球B 在P 点时对球A 的吸引力为F P 。
在没有放置球时,对于球A 根据平衡条件有 N 1=G ……………………………………(1分)放入球B 后,对球A 根据平衡条件有 F P +N 2=G ………………………………(1分) 所球B 对球A 的电场力大小 F P =N 1-N 2………………………………………(1分) 方向竖直向上………………………………………………………………………(1分) ②根据牛顿第三定律可知,球A 对球B 的吸引力大小F B = N 1-N 2……………(1分) 因此A 球在P 处激发电场的电场强度大小 E 0=F B /q=(N 1-N 2)/q 。
………………(2分)(2)①因E-x 图象中图线与x 轴所围的面积表示电势差的大小,所以可用图线与x 轴所围成图形中,小正方形的数目表示电势差的量值。
…………………………………(1分) 每1个小正方形的面积所代表的电势差U 0=0010E x ………………………………(2分) P 、M 两点间E-x 图线与x 轴所围面积约有22(20~25)个,所以电势差U PM =22U 0=002210E x =12022()10N N x q-………………………………………………(2分) ②P 、M 两点间E-x 图线与x 轴所围面积大于M 、Q 两点间E-x 图线与x 轴所围面积,图100.5E甲P 绝 缘 支架 绝缘夹 0 0 乙 E所以U PM一定比U MQ大。