高一物理竞赛电磁学：《电路》
高中物理奥赛之电磁学—2.2电路
§2、2电路2．2 ．1、电路连接与电表改装（1）串、并联电路的性质串联电路通过各电阻电流相同，总电压为各电阻两端电压之和，电压的分配与电阻成正比，功率的分配也与电阻成正比，即()an n n R I P R R R I U U U U II I 2212121=⋯++=+⋯++==⋯==串联电路总电阻n R R R R ⋯++=21并联电路各电阻两端电压相同，总电流为通过各支路电流之后，电流的分配与电阻成反比，功率的分配亦与电阻成反比，即U U U =⋯=21n n R UR U R U I I I I +⋯++=+⋯++=2121n n R U P 2=总电阻：nR R R R 111121+⋯+= （2）电表改装 ①欲将满偏电流为g I ，内阻为g R 的电流表改装为量程为U 的电压表，需将分压电阻R 和电流表串联，如图2-2-1所示，所谓量程为U 时，就是当电压表两端的电压为U时，gR图2-2-1通过电流表的电流为g I ，电流表分担的电压为g U 。
根据串联电路的规律有g g g g g R R U U U R U U R ⋅-=⋅= gg R I Un =即()gg gg gg R n R R I R I U R 1-=⋅-=电压表内阻gg gg g V nR R R I UR R R =⋅=+=通常，V R 都很大，理想情况下可认为∞→V R 。
②欲将内阻为g R ，满偏电流为g I 的电流表改装为量程为I 的电流表时，需将分流电阻R 和电流表并联，如图2-2-2所示。
同理可推得gRg R I I R ⋅=gI I n =gg gg R n R I I I 11-=⋅-=通常，R 很小)(g R R <<，可认为电流表内阻R R g =，理想情况下可认为0→R 。
③将电流表改装成欧姆表 简易欧姆表接法示意图如图2-2-3所示，0R 为调零电阻，表头内阻为g R ，满偏刻度为g I 。
高中物理竞赛专题之电学专题(共15张PPT)
uc
exp(
t) RC
i exp( t )
R
RC
i exp( t )
R
RC
一、有关电路的计算
1、电阻的计算
例1：一电缆的芯线是半径为 r1的铜线，在铜线外包一层同轴的
绝缘层，绝缘层的外径为r2，电阻率为ρ，在绝缘层外又用铅层
保护起来。当电缆在工作时，芯线与铅层之间存在着径向漏电 电流。试求长为l 的这种缆线的径向漏电电阻。 分析：由于漏电电流沿径向通过不同截面的圆柱，因此绝缘层 的电阻可视为无数圆柱薄层的电阻串联而成。
dl dR ρ πr 2
Ldr (r2 r1 )r 2
R
dR
r2
Ldr
r1 (r2 r1 )r 2
L r1r2
当r1 r2 r时
R
L
r 2
L S
r1
r
r2
O
l dl
几何关系：r r1 r2 r1
l
L
Ldr dl
r2 r1
电压U，求两球壳间的电流。
解：在两金属球壳间取半径为r的球面，则穿过此面的电流为
I j4r 2 j E KE 2
E I / 4K
r
而两金属球壳间的电势差
b
2d I / 4K
Ib
U a Edr d
dr
ln
r
4K a
I [ U ]2 4K
ln(b / a)
一、有关电路的计算
流由接触点流入地内，高地面水平，土地的电阻率为ρ，当人走
近输电线接地端，左右两脚（间距为l）间的电压称为跨步电压.
高中物理竞赛知识点
高中物理竞赛知识点摘要：在高中物理竞赛中，掌握一定的物理知识点对于取得好成绩至关重要。
本文将介绍一些高中物理竞赛中常见的知识点，包括力学、热学、电磁学和光学等方面的内容。
通过学习和理解这些知识点，同学们可以更好地准备和应对物理竞赛。
一、力学1. 牛顿三定律：牛顿第一定律（惯性定律）、牛顿第二定律（力与加速度的关系）、牛顿第三定律（作用力和反作用力）。
2. 运动学：匀速直线运动、匀加速直线运动、曲线运动、圆周运动等基本概念和计算方法。
3. 力学中的几个关键概念：作用力、质量、重力、摩擦力、弹力、弹性势能、动能、功和功率等。
4. 牛顿运动定律的应用：通过具体问题的分析和计算，掌握牛顿运动定律在实际运动中的应用，如斜面运动、谐振运动等。
5. 天体运动：了解行星运动和开普勒定律，理解宇宙中的引力作用。
二、热学1. 温度和热量：热学基本概念，包括温度、热量、热平衡、比热容等。
2. 热传导和传热：热传导的基本原理和计算，了解传热的三种方式：导热、对流和辐射。
3. 热力学定律：热力学第一定律（能量守恒定律）、热力学第二定律（热不可逆过程、熵增原理）等。
4. 热力学循环和功率：热力学循环的工作原理与效率计算，了解功率的概念和计算方法。
三、电磁学1. 电荷和电场：电荷的性质和基本单位，电场的概念和计算方法。
2. 电位差和电势：电场中两点之间的电位差和电势差的概念和计算。
3. 电流和电阻：电流的定义和计算，欧姆定律及其在电路中的应用。
4. 电路分析和电路图：串联、并联、混联电路的分析，理解电路图的符号和组成。
5. 磁场和电磁感应：磁场的产生和性质，电磁感应的基本原理和应用，包括法拉第电磁感应定律等。
四、光学1. 光的直线传播和折射：光的直线传播和折射的基本规律与计算方法，了解光的折射定律和斯涅尔定律。
2. 光的反射：光的反射定律和镜面成像的基本原理。
3. 光的干涉与衍射：理解干涉和衍射的基本概念和现象，了解杨氏双缝干涉和单缝衍射的基本原理。
物理竞赛练习题 电磁学
物理竞赛练习题《电场》班级____________座号_____________姓名_______________1、半径为R的均匀带电半球面，电荷面密度为σ，求球心处的电场强度。
2、有一均匀带电球体，半径为R，球心为P，单位体积内带电量为ρ，现在球体内挖一球形空腔，空腔的球心为S，半径为R/2，如图所示，今有一带电量为q，质量为m的质点自L点（LS⊥PS）由静止开始沿空腔内壁滑动，不计摩擦和质点的重力，求质点滑动中速度的最大值。
3、在-d ≤x ≤d 的空间区域内，电荷密度ρ>0为常量，其他区域均为真空。
若在x =2d 处将质量为m 、电量为q （q <0）的带电质点自静止释放。
试问经多长时间它能到达x =0的位置。
4、一个质量为M 的绝缘小车，静止在光滑水平面上，在小车的光滑板面上放一个质量为m 、带电量为+q 的带电小物体（可视为质点），小车质量与物块质量之比M ：m =7：1,物块距小车右端挡板距离为l ，小车车长为L ，且L =1.5l 。
如图所示，现沿平行于车身方向加一电场强度为E 的水平向右的匀强电场，带电小物块由静止开始向右运动，之后与小车右挡板相碰，碰后小车速度大小为碰前物块速度大小的1/4。
设小物块滑动过程中及其与小车相碰过程中，小物块带电量不变。
（1）通过分析与计算说明，碰撞后滑块能否滑出小车的车身？（2）若能滑出，求由小物块开始运动至滑出时电场力对小物块所做的功;若不能滑出，求小物块从开始运动至第二次碰撞时电场力对小物块所做的功。
E物理竞赛练习题 《电势和电势差》班级____________座号_____________姓名_______________1、两个电量均为q =3.0×10-8C 的小球，分别固定在两根不导电杆的一端，用不导电的线系住这两端。
将两杆的另一端固定在公共转轴O 上，使两杆可以绕O 轴在图面上做无摩擦地转动，线和两杆长度均为l =5.0cm 。
高中物理：电磁学和电路
高中物理：电磁学和电路1. 电磁学简介电磁学是一门研究电荷、电流和磁场相互作用的物理学科。
它主要包括静电学、恒定电流电场与恒定磁场的相互作用以及交变电流的现象等内容。
2. 静电学静电学研究没有运动的电荷之间的相互作用。
它涉及到像库仑定律这样描述点电荷间相互作用力的物理规律，以及通过对称性引入的高斯定律等。
2.1 库仑定律库仑定律描述了两个点电荷之间相互作用力与它们距离平方成反比。
数学表达式为F = k * (Q1 * Q2) / r^2，其中F是两个点电荷之间的力，k是库仑常量，Q1和Q2分别是两个点电荷所带的大小，r是它们之间的距离。
2.2 高斯定律高斯定律描述了通过某一封闭曲面环绕的总体或局部点电荷所产生的总体或局部通量。
它说明了电场线从正电荷流向负电荷的运动规律，可以简化计算工作。
3. 恒定电流电场与恒定磁场的相互作用在这个部分，我们将讨论通过导线中的恒定电流产生的磁场以及磁场对导线中的电流的影响。
3.1 安培环路定理安培环路定理描述了通过闭合回路所围成的区域内，总和为0（即没有净电荷）的静止导体中存在一个由电流产生的恒定磁场。
该定理表明磁感应强度沿闭合回路形成环绕性。
3.2 紧密螺旋线圈紧密螺旋线圈是具有一些特定形状和尺寸关系的导线组成的装置。
它们可以生成均匀且强大的磁场，适用于许多实际应用，如发电机和变压器。
4. 交变电流现象在这个部分，我们将探讨交变电流和交变磁场之间相互作用产生的一些特殊现象，包括感应现象和交流电路中的阻抗等。
4.1 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律描述了通过导体环路所围成的区域内，磁场变化会诱发一个电动势。
它形成了电力产生器的基础原理，例如发电机。
4.2 交流电路中的阻抗在交流电路中，我们必须考虑到电路元件对于不同频率的交流信号产生的阻抗。
阻抗决定了电路中的电流和相位差。
常见元件如电感和电容都会显示出频率依赖性。
以上是关于高中物理中涉及到的一些内容，涵盖了静电学、恒定电流与磁场相互作用以及交变电流现象等主题。
中学奥林匹克竞赛物理教程电磁学篇
中学奥林匹克竞赛物理教程电磁学篇摘要：一、引言1.奥林匹克竞赛简介2.中学物理竞赛的重要性3.电磁学篇内容概述二、电磁学基本概念1.电荷与电场2.电流与电路3.磁性与磁场三、电磁学定律与原理1.库仑定律与电场强度2.电场与电势差3.欧姆定律与电路分析4.安培定律与磁场5.电磁感应定律四、电磁学典型问题解析1.电场问题2.电路问题3.磁场问题4.电磁感应问题五、竞赛题型与解题技巧1.选择题解题技巧2.计算题解题技巧3.实验题解题技巧六、电磁学相关竞赛题库1.历年竞赛真题解析2.模拟试题训练3.拓展阅读与参考资料七、结语1.电磁学篇学习重要性2.参赛者素质要求3.持续学习与实践的建议正文：一、引言随着科学技术的不断发展，奥林匹克竞赛在我国日益受到重视，其中中学物理竞赛作为基础学科竞赛之一，具有极高的选拔性和实用性。
本文将重点介绍中学奥林匹克竞赛物理教程电磁学篇，帮助广大师生更好地掌握电磁学相关知识，提高竞赛水平。
电磁学篇主要包括电荷与电场、电流与电路、磁性与磁场等基本概念，以及电磁学定律与原理。
掌握这些知识对于理解现实生活中的物理现象以及参加物理竞赛具有重要意义。
二、电磁学基本概念1.电荷与电场：电荷是物质的基本属性，电场是电荷产生的周围空间的物理场。
了解电荷分布、电场线的特点有助于分析电场问题。
2.电流与电路：电流是电荷的定向运动，电路是电流流动的路径。
学会分析电路结构、计算电流电压等基本电路问题是解决电磁学问题的关键。
3.磁性与磁场：磁性是物质的基本属性，磁场是磁性物质产生的周围空间的物理场。
掌握磁场的性质和磁场线的变化，能帮助我们更好地解决磁场相关问题。
三、电磁学定律与原理1.库仑定律与电场强度：库仑定律描述了电荷之间的相互作用力，电场强度是描述电场力的物理量。
学会计算电场强度，能帮助我们更好地分析电场问题。
2.电场与电势差：电势差是描述电场能的物理量，与电场强度密切相关。
理解电势差的含义和计算方法，有助于解决电场与电路问题。
高中物理学科电磁学知识应用中的电路分析
高中物理学科电磁学知识应用中的电路分析高中物理学科电磁学知识应用中的电路分析电磁学是物理学中一个重要的分支学科，而在高中物理学科中，电磁学的应用尤为广泛。
电路分析是电磁学中的重要内容，它涉及到电流的传导、电压的变化等一系列电路中的基本概念和原理。
在本文中，我将介绍电路分析的基本概念、常用方法以及其在实际应用中的重要性。
1. 电路分析的基本概念电路是由电源、导线和电器元件等组成的闭合路径。
而电路分析，就是通过对电路中的各种参数进行测量和计算，来了解电流、电压、电阻等物理量之间的关系。
在电路分析中，我们常用欧姆定律和基尔霍夫定律来描述电路中的电流和电压。
欧姆定律表明了电压与电流之间的关系，即U=IR，其中U为电压，I为电流，R为电阻。
而基尔霍夫定律则描述了电流在电路中的分布和合成规律，其中有节点电流定律和回路电压定律。
2. 电路分析的常用方法在电路分析中，我们通常会采用串并联、等效电路和电路定理等方法来简化复杂的电路甚至解决一些实际问题。
首先，串并联法是电路分析中常用的一种方法。
通过将电路中的电阻、电容和电感等元件按照一定的方式连接起来，可以将复杂的电路简化为简单的串联电路或并联电路，从而更方便地计算电流和电压。
其次，等效电路是另一种有效的电路分析方法。
等效电路可以将复杂的电路用一个简单的电路代替，这样可以大大简化电路分析过程。
等效电路通常可以通过电阻串并联、电压和电流分配等方法得到。
最后，电路定理也是电路分析中常用的一种方法。
电路定理包括奥姆定律、基尔霍夫定律、叠加定理等，这些定理可以帮助我们更快地求解电路中的电流和电压。
3. 电路分析在实际应用中的重要性电路分析在实际应用中具有重要的作用。
电路分析不仅可以帮助我们更好地了解电流和电压的变化规律，还可以解决实际电路中的问题。
在电子工程领域，电路分析是设计和开发电子产品的基础。
通过对电路中各种元件进行合理的选取和布局，可以实现电路的稳定工作，并获得所需要的电压和电流。
高中物理竞赛—电磁学(详版)-第五章 电路5.9变压器和三相电(共15张PPT)
I 2r
R
r
2 r
2
(R
r r)2
什么情 况下输 出功率 最大？
dP出 0 dR
r R时最大
P出
2
4r
＝P耗
电源的效率：电源输出功率与电源总功率之比 负载电阻越大，效率越高
P出 R
P Rr
要求获得最大输出功率与电源效率高不能同时
满足（输变电路 ；无线电设备 ）
2005.5
北京大学物理学院王稼军编
iA iB iC Il Il 3I
2005.5
北京大学物理学院王稼军编
三相电功率
三相交流电的电功率等于各相功率之和，在 三相负载完全相同的情况下（设电源采用星 形接法）三相电路的总平均功率为
P 3U I cos
若负载是星形接法
Ul 3U , I l I P 3U I cos
若负载是三角形C＝Ul
相电压有效值为U
关系： Ul 3U
三角形接法
（三相三线制）
三个线圈首尾相接
Ul U
2005.5
北京大学物理学院王稼军编
负载连线
中 线 电 流 电流？
设电源为三相四线制，负载 还有两种接法
星形联接
负载两端电压为相电压； 三相电流彼此差 2/3
五盏相同的电灯，其中a相点燃
了三盏，b相点燃了两盏，c相一 盏也没点燃。求中线接通和断开
两种情况下a、b相的电压，已知
电源线电压380伏
中线接通各相电压相等，与负载的阻抗无关Ul 3U 220V
中线断开：a、b串联
Uab Ubc Uca 380V Uao Uob 380V
中线 不能
另外可以通过交换电动机的三根火线中的 任意两根，改变旋转磁场的旋转方向，从 而改变电动机转子转动的方向
物理电磁学中的电路分析
物理电磁学中的电路分析物理电磁学是研究电磁场、电磁波以及其与物质相互作用的一门学科。
而电路分析是物理电磁学的重要组成部分，它是对电路中电流、电压以及能量等进行分析和计算的过程。
在本文中，我们将探讨电路分析的基本原理、方法以及应用。
一、电路分析的基本原理在物理电磁学中，电路是由电源、电阻、电容和电感等电器元件组成的，通过连接线连接而成的一系列电器元件形成的路径。
电路中的电荷随着电流的流动而进行能量传递。
电路分析的基本原理是基于电压和电流的守恒定律，即基尔霍夫定律。
基尔霍夫定律分为两个部分：基尔霍夫第一定律（电流定律）和基尔霍夫第二定律（电压定律）。
根据基尔霍夫第一定律，电路中的任何一个节点的流入电流和流出电流的代数和为零。
这意味着在一个节点上，电流总是平衡的。
根据基尔霍夫第二定律，对于闭合回路中的任何一段电路，电势降的代数和等于电势升的代数和。
这意味着沿着闭合回路所测量的电势变化总是为零。
二、电路分析的方法有两种常用的电路分析方法：节点分析和支路分析。
节点分析是基于基尔霍夫第一定律的方法。
在节点分析中，我们选择一个节点作为参考节点，将电流从该参考节点沿着支路向外流动，并建立方程来解析各节点的电流。
通过解这些方程，我们可以计算每个节点的电流值。
支路分析是基于基尔霍夫第二定律的方法。
在支路分析中，我们选择一个或多个回路来进行分析，将电压沿着回路的闭合路径进行积分计算。
通过解这些方程，我们可以计算电路中任意两点之间的电压。
在实际的电路分析中，节点分析和支路分析经常相结合使用，以便更全面地分析电路。
三、电路分析的应用电路分析是解决电路设计和故障排查中最基本的方法。
它广泛应用于各个领域，包括电力系统、电子电路、通信系统等。
在电力系统中，电路分析被用于设计和分析电力输配电网，以确保电能的正常流动和供电质量的稳定。
在电子电路中，电路分析被用于设计和优化电子元件的布局和参数，以实现所需的电路功能和性能。
在通信系统中，电路分析被用于设计和优化信号传输路径，以确保信号的传输品质和信息的完整性。
高中物理竞赛培训第十九讲电路.
高中物理竞赛培训第十九讲 电路一．知识网络或概要 1、电流强度：tq I =；I=nqvS 2、电阻定义式：IU R =（R 是由导体本身的因素决定，与加在导体两端电压及通过导体的电流强度无关）。
3、电阻定律：SL R ρ= 4、电阻率与温度的关系：)1(0at t +=ρρ （a 为电阻率的温度系数，温度t 变化不大）5、欧姆定律：RU I =（此式只适用于金属导电和均匀分布的电解液导电，对非线性元件（如灯丝、二极管等）和气体导电就不适用了。
6、电功和电热：IUt U It qU W =⋅== 焦耳定律：Rt I Q 2=7、串联电路和并联电路：（1）串联电路：特点： ====321I I I I +++=321U U U U等效总电阻： +++=321R R R R电流分配规律：R U ∞I R U R U R U ==== 332211功率分配规律：R P ∞2332211I R P R P R P ====（2）并联电路：特点： ===321U U U +++=321I I I I等效总电阻： +++=3211111R R R R 电流分配规律：RI 1∞ U R I R I R I ==== 332211功率分配规律：RP 1∞2332211U R P R P R P ==== 8、含源电路的欧姆定律当导体内部有电源时，其电流与电压的关系服从另一规律，称为含源电路欧姆定律。
如图所示，电路中每一点都有稳定的电势，任意两点间都有稳定的电势差。
假定电流方向为从a 到b ，则经过E 1后，电势降低E 1欧姆定律为：baU Ir E IR Ir E U =-+---2211IR Ir Ir E E U U b a +++-=-2121注意：（1）ba U U -就是表示从a 到b 电势降低的值。
（2）电路元件上的电势降的正、负符号规定。
当支路上电源电动势的方向（规定从电源的负极指向电源正极）和走向一致时，电源的电势降为电源电动势的负值（电源内阻视为支路电阻），反之取正值。
2020年高中物理竞赛—电磁感应篇(进阶版)13-4、5、6RL电路、磁场能量、麦克斯韦电磁理论(共
dS
S t
S jd dS (位移电流)
jd
D t
（位移电流密度）
（下一页）
二、全电流和全电流安培环路定理
在一般情况下,传导电流和位移电流可能同时通过
某一截面,因此,麦克斯韦引入全电流. 全电流 通过某一截面的全电流是通过这一截面的
传导电流和位移电流的代数和.
在任一时刻,电路中的全电流总是连续的.而且,在 非稳恒的电路中,安培环路定律仍然成立.
rR
L1 H1 dl
S jd dS
jdr 2
H1
2r
0U l
0
r
2
cost
H1
0U 2l
0
cost
r
P
O
O
R
l
B1
0
H1
0
0U 0
2l
cost
r
U 0
2lc 2
cost
r
（下一页）
rR
L2 H2 dl Id jdR2
P
O
O
R
H2
Id
2r
0
R 2U 2l
0
cost
2020高中物理竞赛
电磁感应篇 （进阶版）
§ 13- 4 RL电路
考察在开关合上后的一段时间内，电路中的电流
滋长过程：
由全电路欧姆定律
L
R
L dI IR
BATTERY
dt
这一方程的解为：
ε 电池
I
Rt
(1 e L )
I
R
Rt
I0 (1 e L )
I0
τ= L/R ：RL电路的“时间常数”
另解：
高中物理竞赛初级讲义电学电路的基本概念和规律
磁学第6讲电路的基本概念和规律一、电流1、电流2、电流强度单位时间通过导体横截面的电量叫做电流强度。
用定义式表示为dqIdt。
规定电流方向和正电荷定向移动的方向相同，和负电荷定向移动的方向相反。
3、电流密度在垂直于电流方向上，通过单位面积的电流强度叫做电流密度，表示为dI jdS4、稳恒电流方向不改变的电流叫直流电流；方向和大小都不改变的电流叫稳恒电流。
二、欧姆定律和焦耳定律1、欧姆定律在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比：U RI2、电阻及电阻定律导体对电流的阻碍作用叫电阻。
导体的电阻与导体的长度成正比，与横截面积成反比；数学表达式：lRS，其中称为此导体的电阻率，1=称为电导率。
3、欧姆定律的微分形式j E4、电功、电功率W＝qU=UIt，这是计算电功普遍适用的公式。
单位时间内电流做的功叫电功率，WP UIt，这是计算电功率普遍适用的公式。
5、电热（焦耳定律）、热功率物理竞赛线上1对1辅导答疑 Q。
q：3429866816电流通过电阻时产生的热量2Q I Rt，这是普遍适用的电热计算公式。
6、导体导电的微观机制（1）金属（2）电解液三、电源1、电源及其作用电源：2、电动势反映不同电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。
电动势等于外电路断开时的路端电压。
电动势虽是标量，规定由负极经电源内部指向正极的方向（即电势升高的方向）为电动势的方向。
3、内阻电源在工作时，电流流过电源内部所受到的阻力。
4、闭合电路欧姆定律闭合电路中的电流跟电源电动势成正比，跟内、外电路电阻之和成反比。
5、路端电压外电路两端的电压，即电源的输出电压，U=-Ir 。
6、含源电路的欧姆定律电路中任意两点间的电势差等于连接这两点的支路上各电路元件上电势降落的代数和。
7、电源的功率、效率在闭合电路中，当外电路是纯电阻电路时，电源的输入功率（总功率）：222,,=()P R P IP R R rR r P R r出出总总电源的输出功率：22222()(-)44R P UII RR r R r RrrR出电源的效率：IU I8、电源的输出功率与外电路的关系P 出与外电阻R 的函数关系可用如图所示图像表示。
物理竞赛练习题 电磁学
物理竞赛练习题《电场》班级____________座号_____________姓名_______________1、半径为R的均匀带电半球面，电荷面密度为σ，求球心处的电场强度。
2、有一均匀带电球体，半径为R，球心为P，单位体积内带电量为ρ，现在球体内挖一球形空腔，空腔的球心为S，半径为R/2，如图所示，今有一带电量为q，质量为m的质点自L点（LS⊥PS）由静止开始沿空腔内壁滑动，不计摩擦和质点的重力，求质点滑动中速度的最大值。
3、在-d ≤x ≤d 的空间区域内，电荷密度ρ>0为常量，其他区域均为真空。
若在x =2d 处将质量为m 、电量为q （q <0）的带电质点自静止释放。
试问经多长时间它能到达x =0的位置。
4、一个质量为M 的绝缘小车，静止在光滑水平面上，在小车的光滑板面上放一个质量为m 、带电量为+q 的带电小物体（可视为质点），小车质量与物块质量之比M ：m =7：1,物块距小车右端挡板距离为l ，小车车长为L ，且L =1.5l 。
如图所示，现沿平行于车身方向加一电场强度为E 的水平向右的匀强电场，带电小物块由静止开始向右运动，之后与小车右挡板相碰，碰后小车速度大小为碰前物块速度大小的1/4。
设小物块滑动过程中及其与小车相碰过程中，小物块带电量不变。
（1）通过分析与计算说明，碰撞后滑块能否滑出小车的车身？（2）若能滑出，求由小物块开始运动至滑出时电场力对小物块所做的功;若不能滑出，求小物块从开始运动至第二次碰撞时电场力对小物块所做的功。
E物理竞赛练习题 《电势和电势差》班级____________座号_____________姓名_______________1、两个电量均为q =3.0×10-8C 的小球，分别固定在两根不导电杆的一端，用不导电的线系住这两端。
将两杆的另一端固定在公共转轴O 上，使两杆可以绕O 轴在图面上做无摩擦地转动，线和两杆长度均为l =5.0cm 。
高一物理学习电磁学和电路的基本知识
高一物理学习电磁学和电路的基本知识高一物理学科中，电磁学和电路是非常重要的部分。
学习这些基本知识可以帮助学生更好地理解电磁现象和电路原理，为进一步的学习打下坚实的基础。
本文将介绍一些高一物理学习电磁学和电路的基本知识。
第一部分：电磁学电磁学是物理学的一个分支，研究电荷和电荷之间，电与磁之间的相互作用。
其中包括静电学、电流学和电磁波学三个方面。
静电学是研究静止电荷所产生的电场和力的分布情况。
在静电学中，学生会学习到库仑定律，即两个电荷之间的力与电荷的大小和距离的平方成正比。
另外，学生还会学习到电场的概念，电场是指某一位置上空间中对电荷正电荷和负电荷所产生的电力作用。
电流学是研究电荷运动和与之相关的电流、电压和电阻的关系。
在电流学中，学生会学习到欧姆定律，即电流和电压成正比，与电阻成反比。
学生还会了解到电阻的概念，电阻是阻碍电流通过的物质特性。
电磁波学是研究电磁波的产生、传播和相互作用的规律。
在电磁波学中，学生会学习到电磁波的特性，比如频率、波长和速度的关系。
另外，学生还会学习到光的电磁波性质和光的折射和反射等光学现象。
第二部分：电路的基本知识电路是指由电源、导线和电阻等元件组成的电流传输路径。
电路分为串联电路和并联电路两种。
串联电路是指电流只有一条路径，而并联电路是指电流可以有多条路径。
在电路中，学生需要了解电流和电压的关系。
根据欧姆定律，电流和电压成正比，与电阻成反比。
此外，学生还需要了解电阻和电流的功率关系，即功率等于电流的平方乘以电阻。
在学习电路时，学生还需要了解电路中的三个重要定律：基尔霍夫定律、欧姆定律和瓦特定律。
基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律，可以用来分析电路中的电流和电压分布情况。
欧姆定律可以用来计算电路中的电流和电压之间的关系。
瓦特定律则可以用来计算电路中的功率。
此外，学生还会学习到电源和电阻的配置方式对电路中电流和电压的影响。
不同配置方式会产生不同的电路特性，比如串联电路的电流相同、电压不同，而并联电路的电压相同、电流不同。
高中物理学习中的电磁学与电路的基本原理解析
高中物理学习中的电磁学与电路的基本原理解析在高中物理学习中，电磁学和电路是非常重要的内容。
电磁学是研究电荷和磁荷相互作用的学科，而电路则是研究电流在导体中的传输和控制的学科。
本文将对电磁学和电路的基本原理进行解析，帮助读者更好地理解这两个领域的知识。
一、电磁学的基本原理1. 静电学静电学研究的是静止电荷的行为。
根据库伦定律，两个电荷之间的电力与它们的电荷量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
静电场的特征是电场线从正电荷指向负电荷。
2. 磁学磁学研究的是磁荷和磁场的相互作用。
根据安培定律，电流会在其周围产生磁场，并且磁场的方向由右手螺旋定则确定。
磁场线从磁南极指向磁北极。
3. 电磁感应电磁感应是指导体中的磁场变化或导体与磁场的相对运动会引起感应电动势和电流的现象。
法拉第电磁感应定律规定了感应电动势的大小与磁场变化率和线圈匝数的乘积成正比。
二、电路的基本原理1. 电流和电压电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的量，用安培(A)表示。
电流的方向是正电荷流动的方向，负电荷则相反。
电压是单位电荷在电路中的能量转移，用伏特(V)表示。
2. 电阻和欧姆定律电阻是导体阻碍电流通过的程度，用欧姆(Ω)表示。
欧姆定律规定了电流、电压和电阻之间的关系，即电流等于电压除以电阻。
这一定律表明了电阻对电流的影响。
3. 串联和并联电路串联电路是指电器依次连接在一起，电流依次通过各个元件。
串联电路中的电阻相加，总电压等于各个元件电压之和。
并联电路是指电器同时连接在一起，电流分流通过各个元件。
并联电路中的电阻求倒数后相加取倒数，总电压相等。
4. 电功和功率电功是电流通过电路元件时所做的功，用焦耳(J)表示。
功率是单位时间内的功率转移，用瓦特(W)表示。
功率等于电流乘以电压，也可以用电流的平方乘以电阻表示。
结语通过对高中物理学习中的电磁学和电路的基本原理进行解析，我们可以更好地理解这两个领域的知识。
电磁学研究电荷和磁荷之间的相互作用，而电路研究电流在导体中的传输和控制。
2015届湖北省高一物理竞赛电磁学：5.2《交流电路》-推荐下载
i I cost m
L i LI cost
由u e自 得
u
LI m
由上面可见：
自
t
LI sin(t )
sin(t
a.纯电感电路中电压电流
I
U L
m
2
，其中L 称为
感抗（ X L ）满足 I U / X L ，
其中 X L L 2fL ，单位:欧
姆。
)
Um
m
2
sin(t
i t
Iu
ui
O
2
)
b.纯电感电路中，图 5-2-4 电压、电流相位关系是，电压超前电流 2 ，它们的
图像和矢量表示如图 5-2-5 的甲、乙图所示。
(3)纯电容电路
纯电容电路如图 5-2-6 所示，外加电压 u，电容
-2-
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线产中0不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资2负料2，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷，管调需路控要习试在题验最到；大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资，常料要工试加况卷强下安看与全22过，22度并22工且22作尽22下可护都能1关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编试技5写、卷术重电保交要气护底设设装。备备置管4高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并技3试资件且、术卷料中拒管试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
电路原理高中物理竞赛
电路原理高中物理竞赛电路原理是物理学中的一个重要概念，也是高中物理竞赛的重要内容之一、它主要研究电流、电压、电阻等基本概念及其关系，以及电路中的电能转化和电路中电器元件的连接和工作原理等。
电流是指电荷在单位时间内通过导体横截面的数量，通俗来讲就是电子流动的速度。
电流的单位是安培（A）。
电流的大小与电子的数量和电子的流动速度有关。
电压是指单位正电荷在电场中获得的能量，通俗来讲就是电势差。
电压的单位是伏特（V）。
电压可以理解为电源的正负极之间的电势差，它决定了电流的流动方向和大小。
电阻是指电路中阻碍电流流动的程度，通俗来讲就是电流受到的阻碍。
电阻的大小与导体的物质及其尺寸有关，单位是欧姆（Ω）。
根据欧姆定律，电流和电压和电阻之间的关系可以表示为：I=U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
在电路中，电路元件的连接方式决定了电流的路径和电路的性质。
常见的电路连接方式有串联和并联。
串联是将电器元件依次连接起来，电流依次通过每个元件，总电流相等，电压分配根据电阻比例；并联是将电器元件平行连接，总电流等于各分支电流之和，电压相等，电阻值按并联之后的公式计算。
电路中的电能转化是指电源供给电路元件所需的能量，不同的元件和电路结构可以实现不同形式的能量转化。
比如，电阻器会将电流流经其内部时产生的能量转化为热能；发电机会将机械能转化为电能；电池会将化学能转化为电能等等。
需要注意的是，电路中还存在一些特殊的元件，如电容器和电感器，它们对电流和电压的变化有着特殊的响应。
电容器能够储存电荷，其充电和放电过程涉及到电流和电压的变化；电感器能够储存磁场能量，其充放电过程也涉及到电流和电压的变化。
总之，电路原理是研究电流、电压、电阻以及电路中电器元件连接和工作原理的一门学科。
了解和掌握电路原理可以帮助我们理解电学现象，解决实际电路中的问题。
在高中物理竞赛中，关于电路原理的考试题目通常会涉及电流分布、电压计算、电路元件的选择和连接方式等方面的内容。
高一物理中的电磁感应与电路的应用
高一物理中的电磁感应与电路的应用电磁感应与电路的应用一、引言物理学作为一门基础学科，涵盖了广泛的领域。
其中，电磁感应和电路是现代生活中最常见和关键的概念之一。
在高中物理课程中，学生们开始接触并深入了解这些概念，并将其应用于各种实际问题中。
本文将介绍高一物理课程中关于电磁感应和电路的基本知识以及它们在实际生活和工业领域中的重要性。
二、基础知识1. 电磁感应：当导体内部或周围的磁场发生变化时，就会产生感应电动势。
根据法拉第定律，这个感应电动势会使得通过导体上各点形成闭合回路。
2. 法拉第定律：法拉第定律是描述由于磁场变化而引起的感应现象的规律。
根据法拉第定律计算出来等于某段时间内所包含通量改变率。
3. 感线：对于恒强匀弧线圈（特别是平面桑藏线圈），可以通过描画所谓"磨粉图形"得到有多条主磁力线，称为主磁力线。
4. 电感和互感：当通过一个导体的电流发生变化时，会在另一个导体中产生感应电动势。
这种现象被称为互感。
而自身的电感是尽管应用自然界物品循环上法则窈唐正下诚建成构的结果之一。
三、实际应用1. 发电机：发电机是将机械能转换为电能的重要装置。
它利用了足够强大的磁场和旋转运动产生的电磁感应原理来生成大量稳定可靠的交流电。
2. 交流与直流：交流（AC）和直流（DC）是最常见的两种电路类型。
在家庭以及许多大型工业设备中，我们需要使用这两种不同类型供给能源进行日常运作。
3. 变压器：变压器是通过互感原理处理高低串谱形式值得出二值部分型关系对抗壹次欠妓准钝无真步文呵写束杂够觉斩贮典合唧動地滴远度面脑融稿银类冬扔森雷指雨盼肌浪易于发送传输率恰处归帧萝何新某骄靡都论儿连然蛛助投破成了谱形抽提后的电能分配。
4. 感应加热：感应加热是一种利用电磁感应原理在导体内部生成大量的局部加热。
这种方式广泛应用于工业生产中，如金属加热、焊接和铸造等领域。
5. 传感器：传感器是一种将物理量转换为可读取信号的设备。
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U U U =⋯=21
n
n R U R U R U I I I I +⋯++=+⋯++=2121
n n R U P 2
=
总电阻：
n
R R R R 1
11121+⋯+= （2）电表改装 内阻为
g R 的电流表改装为量程为U 的电压表，需将分压
电阻R 和电流表串联，如图2-2-1所示，所谓量程为U 时，就是当电压表两端的电压为U 时，通过电流表的电流为g I ，电
流表分担的电压为
g U 。
根据串联电路的规律有
G
V
g
I g
R R g
U U U U
V
U 图2-2-1
g g g g g R R U U U R U U R ⋅-=⋅=
g
g R I U
n =
即
()g
g g
g g
g R n R R I R I U R 1-=⋅-=
电压表内阻 g
g g
g g V nR R R I U
R R R =⋅=+=
通常，V R 都很大，理想情况下可认为∞→V
R 。
②欲将内阻为g R ，满偏电流为g I 的电流表改装为量程
为I 的电流表时，需将分流电阻R 和电流表并联，如图2-2-2
所示。
同理可推得
g
R
g
R I I R ⋅= g I I
n =
g
g g g R n R I I I 11-=⋅-=
通常，R 很小)(g R R <<，可认为电流表内阻
R R g =，理想情况下可认为
0→R 。
③将电流表改装成欧姆表
简易欧姆表接法示意图如图2-2-3所示，0R 为调零电阻，
表头内阻为g R ，满偏刻度为g I 。
测量前，应先将两表笔短接，调节0R 使流过表头的电流为g I ，若电池的电动势为ε，
内阻为r ，则
中R r
R R I g g ε
ε
=
++=
如果在两表笔间接一电阻
中R R x =1，则电流减半，指针指表盘中央，因此，
图2-2-2
图2-2-3
r R R g ++0称为“中值电阻”
，表盘最左刻度对应于∞→2x R ，最右边刻度对应
于03
=x R ，对于任一阻值x R ，若 ,
x g R R n I I +=
=
中ε
03=x R
得
()中R n R x 1-=
这就是欧姆表的刻度原理，如欧姆表的中值电阻Ω
=k R 2.1中，表盘满偏4/1处的刻度为()Ω=Ω⨯-k k 6.32.114，表盘满偏8/1处的刻度为Ωk 4.8，如图2-2-4所示。
欧姆表的量程改变后，各刻度所对应的电阻值应乘以相同倍率，另外要注意，凡使用欧姆表，必须进行机械调零和欧姆调零，并且，换档后一定要重新进行欧姆调零。
④将电流表改装成交流电压表
交流电压表是直流电压表的基础上改装而成的，在直流电压表上串联一个二极管，就组成交流电压表。
串联二极管后，电表显示的是交流电的平均值（它等于有效值的0.45倍）。
用U 代表某一量程的交流电压有效值，若不考虑二极管正向电阻值，则限流电阻计算公式为
g
R R g
I U
'-=
45.0
实验指出，二极管是一且非线性元件，它的伏安特性为一条弯曲的图线，如图2-1-5所示，当二极管的正向电阻后，限流电阻R 与交流电压U 之间的关系不
再是线性的。
因此，最大量程的交流电压表的表盘刻度是不均匀的，如采用J0411型多用电表测量2.5V 以下的交流电压时，要使用表盘上第三条刻度线，它的起始段刻度很密，刻度是不均匀的。
这一点，从图2-2-5中可以看得很清楚，在二极管
∞
k 4.8k
6.3k
2.1图2-2-4
)
图2-2-5
两端电压小于V8.0的一段图线上，相同的电压变化（例如2.0V）所对应的电流是不同的：顺次分别为7.1mA、5.3mA、1.7mA、3.
18mA。
2．2 ．2、电动势与电功率
（1）电源有保持两极间有一定电压的作用，不同种类的电源，保持两极间有一定电压的本领不同。
例如：干电池可保持正、负极间有5.1V的电压；常用的铅锌蓄电池可保持两极间有0.2V的电压。
为了表征电源的这种特性，物理学上引入了电动势这个物理量，电源的电动势在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压。
将理想表直接接在电源的两极上测出的电压就是电源的电动势。
（2）电流通过一段路时，自由电荷在电场力作用下发生定向移动，电场力对自由电荷作功。
电流在一段电路上所做的功W，等于这段电路两端的电压U、电路中电流I和通电时间t三者的乘积。
即
UIt
W=
单位时间内电流所做功叫做电功率，用P表示电功率，则
UI
t
W
P=
=。