2022年粤教版高中物理选修3-1各章末知识总结

1、高中物理第一章电 场章末知识整合粤教版选修 3-1 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 43 页 - - - - - - - - -专题一对电场性质的描述“力”的描述电场强度三个公式的比较公式物理意义引入过程适用范围efq是电场强度大小的定义式f 与 q 成正比， e 与 f、q无关，反映某点电场力的性质适用于一切电场，q 为试探电荷的电荷量( 续上表 ) e是真空中点电荷电场强由 efq和库仑定律导出真空中 q为场源电荷的电精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共

2、 43 页 - - - - - - - - -k2qr度的决定式荷量eud是匀强电场中电场强度的决定式由 feq和 w qu导出匀强电场在一个等边三角形abc顶点 b、c处各放一个点电荷时，测得a处的电场强度大小为 e，方向与 bc边平行沿 b指向 c如图所示， 拿走 c处的电荷后， a处电场强度的情况是( ) a大小仍为e，方向由a指向 b b大小仍为e，方向由b指向 a c大小变为e2，方向未变d无法确定解析： 由点电荷电场强度的性质可知，b、c处点电荷在a点电场强度方向分别沿ba 、ac连线方向， 又根据矢量的分解与合成知道，b、 c处点电荷在a点产生的电场强度的大小均为e，方向分别为b

3、指向 a，由 a指向 c，拿走 c处电荷后，只剩下b处点电荷的电场，故选项b正确答案： b 专题二对电场性质的描述“能”的描述电场强度、电势、电势差的比较名称电场强度电势电势差精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 43 页 - - - - - - - - -物理意义描述电场力的性质描述电场能的性质描述电场力做功的本领定义式efqwqabuqabw标矢性矢量，方向为放在电场中的正电荷的受力方向标量，有正负，正负只表示大小标量，有正负，正负只表示 a 、b两点电势的高低决定因素e由电场本身的性质决定，与试探电荷无关电势由电场本身决定

4、，与试探电荷无关，大小与参考点的选取有关，有相对性 . 由电场本身和两点的电势决定，与试探电荷无关，与参考点的选取无关联系匀强电场中abued(d 为 a、b两点间沿电场强度方向上的距离) ；电势沿电场强度的方向降低最快；abuab；abwpaepbeabqu如图所示，平行金属带电极板a、 b间可看成匀强电场， 场强 e1.2 102v/m，极板间距离d5 cm，电场中c和 d分别到 a、b两板距离均为0.5 cm ，b板接地求：(1)c 和 d两点的电势、两点间电势差各为多少？(2) 将点电荷q2210c从 c匀速移到d时外力做多少功？解析： 由于 b板接地，则b板电势 0. 又因 a、 b

5、板间的电场为匀强电场，根据公式u精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 43 页 - - - - - - - - -ed可计算出c、d两点与 b板的电势差从而可计算出c 、d两点的电势再根据cdwcdqu易计算出将q 从 c匀速移至d时电场力所做的功等于外力做功的多少(1) 因正极板接地，板间各点电势均小于零，则bdu、cdu均大于零，由ued 得bdubded1.2 1020.5 102 v0.6 v 又bdubd，且 b0，所以 d 0.6 v 由于cbd5 cm0.5 cm 4.5 cm 4.5 102 m，所以cbubde

6、d1.2 1024.5 102 v 5.4 v. 又cbu c b，b0，得 c 5.4 v. 所以cducd 5.4 v ( 0.6 v) 4.8 v. (2) 将点电荷从c匀速移到d时，外力对电荷做了正功，其值和电场力做功相等w外|cdqu| |2 102( 4.8)| j9.6 102 j.答案： (1)c 5.4 v d 0.6 v ，cdu 4.8 v (2)w外9.6 210 j 专题三电场强度的求解1efq适用于一切电场，q 为试探电荷的电荷量，e与 f、q 无关2ek2qr是真空中点电荷电场强度的决定式，真空中q为场源电荷的电荷量，由q和 r精品学习资料 可选择p d f -

7、- - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 43 页 - - - - - - - - -共同决定3eud是匀强电场中电场强度的决定式，只适用于匀强电场，d 是沿电场线方向的距离如图所示， 在真空中的o点放一点电荷q 1.0 910 c，直线 mn通过 o点，om 的距离 r 0.3 m ，m点放一点电荷q21010 c，求：(1) 求 q 在 m点受到的作用力(2)m 点的场强(3) 拿走 q后 m点的场强(4)m 、n场强哪点大？解析： 根据题意， q是形成电场的电荷，q 为试探电荷(1)根据库仑定律：mfk2qqr1.0 91091021.0 101.0 100.3

8、n1.0 810 n 方向：沿om 指向 o (2)m 点的场强memfq8101.0 101.0 10n/c100 n/c 方向：沿om 连线背离 o (3) 拿走 m后场强不变memfq8101.0 101.0 10n/c100 n/c 方向：沿om 连线背离 o 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 43 页 - - - - - - - - -(4) 根据公式e k2qr可知：因为nrmr，所以 m点的场强me大于 n点的场强ne答案： (1)1.0 810 n 方向沿 om指向 o (2)100 n/c 方向沿 om 连

9、线背离o (3)100 n/c 方向沿 om 连线背离o (4)mene专题四电场力做功的特点及计算方法1电场力做功特点：电场力做功与路径无关，只与电荷的电荷量q和初、末位置的电势差u有关；沿着等势面移动电荷，电场力不做功2电场力做功的计算方法(1)abwabqu ( 普遍适用 ) (2)wqelcos ( 适用于匀强电场) (3) abwpepaepbe ( 从能量角度求解) (4)w电w非电ke ( 由动能定理求解) 将电荷量为6610的负电荷从电场中的a 点移到b 点，克服电场力做功3510 j ，再将该电荷从b移动到 c点，电场力做了1.2 510 j 的功，则该电荷从 a移到 b，再

10、从 b移到 c的过程中，电势能改变了多少？解析： 解法一： a、c两点的电势差：acuabbcwwq5563 101.2 106 10v3 v 所以电势能的变化量peacwacuq66103 j 1.8 510 j 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 43 页 - - - - - - - - -即电荷的电势能增加解 法 二 ：peacwacuq (abbcww) 1.8 510 j答案： 1.8 510 j 专题五带电粒子在电场中运动1带电粒子在电场中运动时重力的处理(1) 基本粒子：如电子、质子、 粒子、离子等，除有说明或明

11、确的暗示以外，一般都不考虑重力 ( 但并不忽略质量) (2) 带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力2带点粒子在电场中加速(1) 处理方法：利用动能定理(2) 适用范围：任何电场3带电粒子在匀强电场中偏转(1) 条件：带电粒子垂直于电场方向进入匀强电场(0ve) (2) 处理方法：类平抛运动沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间t 0lv沿电场方向，做初速度为0 的匀加速直线运动精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 43 页 - - - - - - - - -如图所示， 离子发生器发射

12、出一束质量为m 、电荷量为q 的离子， 从静止经加速电压u1加速后，获得速度0v，并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央，受偏转电压2u作用后，以速度v 离开电场已知平行板长为l，两板间距离为d，(重力忽略不计)求：(1) 0v的大小(2) 离子在偏转电场中运动的时间t. (3) 离子在偏转电场中受到的电场力的大小f. (4) 离子在偏转电场中的加速度精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 43 页 - - - - - - - - -(5) 离子在离开偏转电场时的竖直速度yv. (6) 离子在离开偏转电场时的速度v 的大小(7) 离

13、子在离开偏转电场时的竖直偏移量y. (8) 离子离开偏转电场时的偏转角 的正切值tan . 解析： (1) 不管加速电场是不是匀强电场w qu 都适用，所以由动能定理得：1qu1220mv，所以0v12qum. (2) 由于偏转电场是匀强电场，所以离子做类平抛运动，即垂直电场方向为速度为0v的匀速运动，平行电场方向为初速度为零的匀加速直线运动所以在垂直电场方向：t 0lvl12mqu. (3)e 2ud，f eq2qud. (4)a fm2qumd. (5) yvat 2u ld12qmu. (6)v 220yvv222212214+2qd uql umd u. (7)y 12at2122qu

14、md212l mqu2214ludu ( 和带电粒子q，m无关，只取决于加速电场和偏转电场) 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 43 页 - - - - - - - - -(8)tan 0yvv212u ldu ( 和带电粒子q，m无关，只取决于加速电场和偏转电场) 答案： (1) 12qum(2)l12mqu(3) 2qud(4) 2qumd(5) 2u ld12qmu(6) 222212214+2qd uql umd u(7) 2214l udu(8) 212u ldu点评： (1) 初速度为零的不同带电粒子，经过同一

15、加速电场、偏转电场，打在同一屏上的偏转角、偏转位移相同(2) 初速度为零的带电粒子，经同一加速电场和偏转电场后，偏转角、偏转位移y 与偏转电压2u成正比，与加速电压1u成反比，而与带电粒子的电荷量和质量无关(3) 在结论 (1) 的条件下， 不同的带电粒子都像是从l/2 处沿末速度方向以直线射出一样，当电性相同时， 在光屏上只产生一个亮点，当电性相反时， 在光屏上产生两个中心对称的亮点某带电粒子仅在电场力作用下由a 点运动到b 点，电场线、粒子在a 点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定( ) a粒子在a点的加速度大于它在b点的加速度b粒子在a点的动能小于它在b点的动能精品学习资料 可选择p

16、d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页，共 43 页 - - - - - - - - -c粒子在a点的电势能小于它在b点的电势能d电场中a点的电势低于b点的电势解析： 由电场线的疏密可知场强的大小，所以粒子的加速度baaa；由定性画出的等势面并根据沿电场线方向电势降低，可知电势ab；由粒子运动轨迹的弯曲趋向可知电场力做正功，所以动能、电势能的变化情况为kbekae、paepbe，选项 b正确答案： b ? 规律小结： 带电粒子在电场中做曲线运动时正负功的判断（1）粒子速度方向一定沿轨迹的切线方向，粒子合力方向一定沿电场线指向轨迹弯曲的凹侧 . （2）电场力

17、与速度方向夹角小于90，电场力做正功，夹角大于90，电场力做负功.精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页，共 43 页 - - - - - - - - -【金版新学案】 2014-2015 学年高中物理第二章 电路章末知识整合粤教版选修 3-1 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 13 页，共 43 页 - - - - - - - - -基本计算专题一电路中能量转化的分析(1) 电功：w uit. (2) 电功率：p电ui. (3) 热量： q 2i rt. (4) 热功率：p

18、热2i r. 分析与方法： 闭合电路中电功、热量和电功率、 热功率的问题本质上都是能量转化和守恒问题分析这类问题时，要注意区分电功和热量、电功率和热功率，抓住能量守恒这条主线；在纯电阻电路中，电功和热量相等，电功率和热功率相等；在非纯电阻电路中，电功大于热量，电功率大于热功率一台洗衣机上的电动机的额定电压u220 v，线圈电阻r1 ，在额定电压下正常运转时电流i 2 a ，求：(1) 电动机消耗的总功率和发热功率(2) 电动机的输出功率解析： (1) 电动机总功率即为电功率p总ui 2202 w 440 w ；发热功率即为线圈电阻的热功率p热i r222 1 w4 w. (2) 电动机的输出功

19、率即为电动机的机械功率，由能量守恒可得：p总p出p热，所以p出p总p热436 w.答案： (1) p总440 w p热4 w (2) p出 436 w 点评： 电动机是非纯电阻元件，解答时要注意从能量转化和守恒的角度理解其消耗功率、发热功率和输出功率之间的关系练习1一直流电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3 v，电流为 0.3 a；松开转轴， 在线圈两端加电压为2 v时，电流为 0.8 a，电动机正常工作求：该电动机正常工作时，输入的电功率是多少？电动机的机械功率是多少？精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第

20、 14 页，共 43 页 - - - - - - - - -解析： 电动机不转动时，其消耗的电功全部转化为内能，故可视为纯电阻电路，由欧姆定律得电动机线圈内阻：ru/i0.30.31 ，电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为p入i1u10.8 2 w 1.6 w ，电动机的机械功率p机p入i21r1.6 w0.821 w 0.96 w. 答案： 1.6 w 0.96 w专题二动态电路的分析在恒定电路中， 常会由于某个因素的变化而引起整个电路中一系列电学量的变化，出现牵一发而动全身的情况，此类问题即为动态电路问题方法一：“程序法”分析这类问题的常用方法是“程序法”，即从阻值

21、变化的部分入手，由串、并联规律判断r总的变化情况，再由欧姆定律判断i总和u外的变化情况，最后由部分电路欧姆定律判定各部分的变化情况电动势为e，内阻为r 的电源与定值电阻r1、r2及滑动变阻器r 连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b 端时，下列说法正确的是( ) a电压表和电流表的读数都增大b电压表和电流表的读数都减小c电压表的读数增大，电流表的读数减小d电压表的读数减小，电流表的读数增大解析： 当滑动变阻器触点向b 端移动时，滑动变阻器的电阻r 增大，则r和r2的并联电阻增大，回路外电阻r外增大，由闭合电路欧姆定律i总err外可知，干路电流精品学习资料 可选择p d f - -

22、 - - - - - - - - - - - - 第 15 页，共 43 页 - - - - - - - - -减小由uei总r 可知，路端电压增大，故电压表读数增大；r1两端的电压u1i总r1，r2两端的电压u2uu1，所以加在r2两端电压u2增大，流过r2的电流增大，流过电流表的电流i3i总i2，故电流表的读数变小综上所述可知，选项 c正确答案： c 点评： 分析动态电路问题时，关键是明确分析物理量的顺序，先部分再整体再部分；分析部分电路时， 要先分析不变部分，再分析变化的部分；要注意思维的变换，分析电压不行时再分析电流方法二：“并同串反”“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的

23、电阻中的电流、两端电压、 电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、 电功率都将减小“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小； 某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率将增大如图所示的电路中，r1、r2、r3、和r4皆为定值电阻，r5为可变电阻，电源的电动势为e，内阻为 r ，设电流表a的读数为i ，电压表 v的读数为 u，当r5的滑动角点向图中a 端移动时 ( ) ai 变大， u变小 bi 变大， u变大ci 变小， u变大 di 变小， u变小解析： 本题中变量是r5，由题意知，r

24、5的等效电阻变小简化电路结构可各知，电压精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 16 页，共 43 页 - - - - - - - - -表 v，电流表a均与r5间接并联，根据“串反并同”的原则，电压表v，电流表 a的读数均与r5的变化趋势相同，即两表示数均减小答案： d 点评： (1) 近几年高考对电路的分析和计算，考查的重点一般不放在基本概念的理解和辨析方面，而是重在知识的应用方面本题通过5 个电阻与电表的串、并联构成较复杂的电路，关键考查考生简化电路结构、绘制等效电路图的能力然后应用“串反并同”法则，可快捷得到结果(2) 注意“串反并同

25、”法则的应用条件：单变量电路对于多变量引起的电路变化，若各变量对同一对象分别引起的效果相同，则该原则的结果成立；若各变量对同一对象分别引起的效果相反，则“串反并同”法则不适用练习2( 双选 ) 如图所示，图中的四个表均为理想表，当滑动变阻器的滑动触点向右端滑动时，下列说法正确的是( ) a电压表1v的读数减小，电流表1a的读数增大b电压表1v的读数增大，电流表1a的读数减小c电压表2v的读数减小，电流表2a的读数增大d电压表2v的读数增大，电流表2a的读数减小解析： 当滑动变阻器的滑动触点向右端滑动时，r的阻值减小，电路中的总电阻减小，根据欧姆定律，电路中的总电流增大，即电流表a1的读数增大；

26、电压表v1的读数为电路的路端电压，其读数减小，故a 正确路端电压减小则电流表a2的读数减小；总电流增大，a2电流减小，则流过r2的电流增大，故电压表v2的读数增大， d正确精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 17 页，共 43 页 - - - - - - - - -答案： ad专题三电路故障分析方法故障类型短路：电路被短路部分有电流通过( 电流表有示数) 被短路两点之间没有电压( 电压表无示数) 断路： 电路断路部分没有电流通过( 电流表无示数 ) 断路两点之间有电压，断路同侧导线两点无电压电路故障分析思路认真审题，判断电路各元件连接方式

27、，明确电流表、电压表测量的元件，各开关控制的元件根据故障现象分析有无电流，得出电路是短路还是断路 根据电表示数变化分析找出故障位置利用电流表、电压表判断电路故障(1) 电流表示数正常而电压表无示数“电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表故障原因可能是：电压表损坏；电压表接触不良；与电压表并联的用电器短路(2) 电压表有示数而电流表无示数“电压表有示数”表明电路中有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表故障原因可能是：电流表短路；和电压表并联的用电器断路(3) 电流表电压表均无示数“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，

28、 可能是干路断路导致无电流利用电导线判断电路故障( 主要判断断路故障) 电路中无电流或灯泡不发光：将导线接在两点间， 如果电路中有电流( 或电路中灯泡发光了) ，说明此两点间有断路在如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关s，电路正常工作一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则( ) 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 18 页，共 43 页 - - - - - - - - -al 可能变亮 br可能断路c灯 l 可能断路 d电阻 r可能短路解析：首先分析电路的连接方式与电表的作用对象灯 l 与电阻 r串联，v测电源电压，1v测电阻 r电

29、压 其次，从故障现象看，有一个电压表示数变大，而电源电压不变则可判断是1v示数变大 根据上面的“故障分析思路”可判断：可能是灯 l 短路， 或者可能是电阻r断路 (1v也测电源电压) 所以，此题应选答案b.答案： b 如图所示，开关s闭合电灯不亮，为了检查图中电路故障，现用一根导线进行判断，当导线连接bc时，灯不亮； 当导线连接cd时，灯也不亮； 当导线连接de时，灯亮了 则电路故障原因是( ) a电阻 r断路b电灯 l断路cr、l 同时断路d变阻器r断路解析： 在串联电路中，灯不亮，有两种可能，第一：灯短路；第二：电路中有断路处根据导线的连接现象判断，应该不是第一种故障，所以是电路中有断路处

30、当把断路处连接好，灯就会亮所以，此题应选答案d.答案： d 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 19 页，共 43 页 - - - - - - - - -专题四含容电路含电容电器的分析与计算方法在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充、放电电流一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况) 的元件，在电容器处电路可看作是断路，简化电路时可去掉它简化后若要求电容器所带电量时，可接在相应的位置上分析和计算含有电容器的直流电路时，需注意以下几点：(1) 电路稳定后，由于电容器所在支路无电流通过

31、，所以在此支路中的电阻上无电压降，因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压(2) 当电容器和电阻并联后接入电路时，电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等(3) 电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充( 放) 电如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电如图所示，电源电动势e12 v ，内阻 r 1 ，电阻r13 ，r22 ，r35 ，电容器的电容c14f，c21f. 求：(1) 当 s闭合时间足够长时，c1和c2所带的电量各是多少？(2) 然后把 s断开， s断开后通过r2的电量是多少？解析： ( 1)当 s 闭合时间足够长时，c1两端的电

32、压等于r2两端的电压；c2两端的电压等于路端电压回路电流i 12+er rr2 a. c1两端的电压uc1u2ir24 v c1的带电量为：q1cc u1141064 c1.6 105 c 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 20 页，共 43 页 - - - - - - - - -c2两端的电压cu2ui(r1r2) 10 v c2的带电量为：q2cc u22110610 c 1. 0105 c (2) 断开 s后，电容器c1通过电阻r2、r3放电；电容器c2通过电阻r1、r2、r3放电，放电电流均流过r2，且方向相同因 此 ， 通 过

33、r2的 电 量 为 ： qq1q2 1.6 105 c 1.0 105c2.6 105 c.答案： (1)1.6 510 c 1.0 510 c (2)q 2.6 510 c 实验部分专题一万用表及其应用用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关k 和两个部件s、t. 请根据下列步骤完成电阻测量：旋动部件 _，使指针对准电流的“ 0”刻度线. 将 k旋转到电阻挡“ 100”位置. 将插入“”、 “”插孔的表笔短接，旋动部件 _， 使指针对准电阻的_( 填“0 刻线”或“刻线” ). 将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小为了得到比较准确的测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按

34、_的顺序进行操作，再完成读数测量a将 k旋转到电阻挡“ 1”的位置精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 21 页，共 43 页 - - - - - - - - -b将 k旋转到电阻挡“ 10”的位置c将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接d将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准解析： (1) 首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是s.接着是欧姆调零，将“”、“”插孔的表笔短接，旋动部件t，让表盘指针指在最右端零刻度处当两表笔分别与待测电阻相接， 发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，必须将指针指在中间刻度附近，所以要将

35、倍率调大原因是指针偏转小，则说明刻度盘值大，现在要指针偏大即刻度盘值要小，则只有调大倍率才会实现所以正确顺序adc.答案： s ； t； 0刻线； adc 练习3如图是某同学连接的实验实物图，使用四节电动势为1.5 v 的干电池做电源，合上开关s后发现 a 、 b灯都不亮，他采用下列两种方法检查故障：(1) 用多用电表的直流电压挡进行检查：那么选择开关应置于下列量程的几挡；a2.5 v b10 v c50 v d250 v 在测试a、b 间直流电压时，红表笔应接触_点( 填“a”或“ b”)(2) 用欧姆挡的1挡检查 c、f 段电路情况测试前，应将开关s_；( 填“断开”或“闭合”)测试结果如

36、表格所示，由此可以断定这段电路的故障是测试点表针读数情况c、d 28 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 22 页，共 43 页 - - - - - - - - -d、e e、f 28 a.灯 a断路 b灯 b断路c灯 a、b都断路 dde 间导线断路答案： (1)b ；a(2) 断开；d专题二测定电源的电动势和内阻为了测定某一电源的电动势e和内阻 r(e 约为 4.5 v ， r 约为 1.5 ) ，实验室提供的实验器材有：量程为3 v 的理想电压表v；量程为0.5 a 的电流表a(具有一定内阻 ) ；固定电阻r4 ；滑动变阻器r；电键

37、k；导线若干(1) 画出实验原理图(2) 实验中， 当电流表的读数为i1时，电压表的读数为u1；当电流表的读数为i2时， 电压表的读数为u2. 则可以求出e_，r _. 解析： (1) 电路中的短路电流i0er3 a，大于电流表量程，所以必须使用固定电阻保护电路， 兼顾干路中电流测量的准确性，采用如图所示的电路(2) 由闭合电路欧姆定律有：u1 ei1 (r r) ，u2ei2 (r r) ，联立两式解得e222112i ui uii，r 2112uuiir.精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 23 页，共 43 页 - - - - -

38、- - - -答案： 见解析练习4小明的实验桌上有：a. 待测电源一个 ( 电动势约3 v，内阻小于1 ) ；b.直流电流表 ( 量程 0 0.6 3 a ，0.6 a 挡的内阻约0.22 ，3 a 挡的内阻约0.1 ) ；c.直流电压表 ( 量程 0315 v,3 v挡内阻为 15 k ，15 v挡内阻为25 k) ；d. 滑动变阻器 ( 阻值范围为015 ，允许最大电流为1 a) ；e.滑动变阻器 ( 阻值范围为01 000 ，允许最大电流为0.2 a) ；f.开关； g.导线若干； h. 小灯泡 ( 电阻小于 1 ) 假如你是小明，请你完成：(1) 利用给出的器材测电源的电动势和内阻，有

39、如图甲、乙两种电路，为了减小测量误差，应选择图 _所示电路(2) 根据你选择的电路将图丙中的实物连接好(3) 你选择的滑动变阻器是_( 填代号 ) ，理由是_. (4) 小明根据测出的数据，作出ui 图线如图丁a 线所示，实验所测电源的电动势为e_v，内电阻为r _. 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 24 页，共 43 页 - - - - - - - - -解析： (1) 伏特表测量的是路端电压，所以使用图乙电路(2) 图略 (3)d ，电流适中且移动滑片时电流表示数较明显(4)3,0.75. 答案： 见解析专题三测定小灯泡的ui 关

40、系曲线线性元件的伏安特性曲线是过原点的直线，而非线性元件的伏安特性曲线则是过原点的曲线因此， 在分析非线性元件的伏安特性时，要充分认识到这一点，避免受线性元件伏安特性曲线的影响而形成思维定式小灯泡通电后其电流随所加电压变化的图线如图所示，p为图线上一点，pn为过p点的切线则下列说法正确的是( ) a对应 p点，小灯泡的电阻为0.1 b对应 p点，小灯泡的电阻为0.05 c对应 p点，小灯泡的电阻为10 d对应 p点，小灯泡的电阻为20 解析： 该图线是小灯泡的伏安特性曲线，值得注意的是， 流过小灯泡的电流和小灯泡两端的电压并不是正比关系对应p点，小灯泡的电阻r ui40.410 . 故选项 c

41、正确答案： c 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 25 页，共 43 页 - - - - - - - - -点评： 分析该题常见的错误有两种：一种是没有看清纵坐标和横坐标所代表的物理量，受思维定式的影响，认为小灯泡的电阻r0.440.1 ，误选了a ；一种是误认为切线斜率的倒数就表示小灯泡的电阻，而误选了d.练习5在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，利用实验得到了8 组数据， 在图 (a) 所示的i u坐标系中，通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线(1) 根据图线的坐标数值，请在图 (b) 中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整

42、的实验电路(2) 根据图 (a) ，可判断出图(c) 中正确的关系图是_( 图中 p为小灯泡功率 ) (3) 将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与10 的定值电阻串联，接在电压恒为8 v的电源上，如图 (d) 所示， 则电流表的示数为_a， 每个小灯泡的功率为_w. 解析： (1) 因描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中，电流从零调到最大值，滑动变阻器应用分压式，故电路图如图所示精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 26 页，共 43 页 - - - - - - - - -(2) 由图 (a) 所示图象可知，随电流增大，灯泡电阻r增大，由pi2

43、r可知，在pi2图象中图象上某点与原点连线的斜率为电阻r，而电阻r又随i的增大而增大，则pi2图象的斜率随i2的增大而增大，由图象可知，abc错误， d正确(3) 由图 (d) 所示电路图可知，两灯泡并联， 可以把电源与定值电阻等效为电源，设每只电灯加上的实际电压和实际电流分别为u和i. 在这个闭合电路中，eu2ir0，代入数据并整理得，u820i， 在图 (a) 所示坐标系中作出u8 20i的图象如图所示， 由图象可知，两图象交点坐标值为：u 2 v、i0.3 a ，此时通过电流表的电流值ia2i0.6 a ，每只灯泡的实际功率pui20.3 0.6 w. 答案： (1) 电路图如图所示(2

44、)d (3)0.6 0.6精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 27 页，共 43 页 - - - - - - - - -【金版新学案】 2014-2015 学年高中物理第三章 磁场章末知识整合粤教版选修 3-1 专题一磁场对电流的作用1+公式 fbil 中 l 为导线的有效长度2安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心3安培力做功：做功的结果将电能转化成其他形式的能4分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第

45、 28 页，共 43 页 - - - - - - - - -用左手定则确定各段通电导线所受安培力据初速度方向结合牛顿定律确定导体运动情况如图所示：在倾角为 的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为l，质量为m的直导体棒 当导体棒中的电流i 垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，可将导体棒置于匀强磁场中， 当外加匀强磁场的磁感应强度b的方向在纸面内由竖直向上逆时针转至水平向左的过程中，关于b大小的变化，正确的说法是( ) a逐渐增大 b逐渐减小c先减小后增大 d先增大后减小解析：根据外加匀强磁场的磁感应强度b的方向在纸面内由竖直向上逆时针至水平向左的条件，受力分析， 再根据力的平行四边形定则作出力的

46、合成变化图，由此可得 b大小的变化情况是先减小后增大答案： c 练习1如右图所示，一根长度为l 的均匀金属杆用两根劲度系数为k 的轻弹簧水平悬挂在匀强磁场中， 磁场方向垂直纸面向里当金属棒中通有由左向右的电流i 时，两根轻弹簧比原长缩短 x 后金属杆平衡， 保持电流大小不变，方向相反流过金属杆时，两弹簧伸长 x 后金属杆平衡，求匀强磁场的磁感应强度b为多大？精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 29 页，共 43 页 - - - - - - - - -解析： 根据安培力和力的平衡条件有( 设棒的重力为mg)：当电流方向由左向右时：bil2k

47、xmg，当电流方向由右向左时：bilmg2kx，将重力mg消去得：b2kxil. 答案：b2kxil2如图所示，两平行金属导轨间的距离l0.40 m ，金属导轨所在的平面与水平面夹角37，在导轨所在平面内，分布着磁感应强度b 0.50 t、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场金属导轨的一端接有电动势e4.5 v 、内阻 r 0.50 的直流电源现把一个质量 m 0.040 kg的导体棒ab 放在金属导轨上，导体棒恰好静止导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻r2.5 ，金属导轨电阻不计，g 取210 /m s. 已知 sin 370.60 ， cos 37 0.80

48、，求：(1) 通过导体棒的电流；(2) 导体棒受到的安培力大小；(3) 导体棒受到的摩擦力解析： (1) 导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路，根据闭合电路欧姆定律有：i精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 30 页，共 43 页 - - - - - - - - -err1.5 a (2) 导体棒受到的安培力：f安bil0.30 n (3) 导体棒所受重力沿斜面向下的分力f1mgsin 37 0.24 n ，由于f1小于安培力，故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f；根据共点力平衡条件mgsin 37 ff安，解得：f0.06 n. 答案： (1

49、)i 1.5 a (2)f安0.30 n (3)f0.06 n专题二磁场对运动电荷的作用1带电粒子在无界匀强磁场中的运动：完整的圆周运动2带电粒子在有界匀强磁场中的运动：部分圆周运动( 偏转 ) 解题一般思路和步骤：利用辅助线确定圆心利用几何关系确定和计算轨道半径利用有关公式列方程求解如图所示，在x 轴的上方 (y 0 的空间内 ) 存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为 b的匀强磁场， 一个不计重力的带正电粒子从坐标原点o处以速度v 进入磁场， 粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x 轴正方向成45角，若粒子的质量为m ，电量为 q，求：(1) 该粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径(2) 粒子在

50、磁场中运动的时间解析： 先作圆 o ，根据题目条件过o作直线 l 即 x 轴，交圆o 于 o ，即可得到粒子进入磁场的运动轨迹：过入射点o沿逆时针再经o 出射再分别过o 、o 作垂线交于o ，既为粒子作圆周运动轨迹的圆心如图(a) 这样作出的图既准确又标准，且易判断粒子做圆周运动的圆心角为270.精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 31 页，共 43 页 - - - - - - - - -(1) 粒子轨迹如图(b) 粒子进入磁场在洛伦兹力的作用下做圆周运动：qvbm2vr，r mvqb. (2) 粒子运动周期： t2rv2mqb，粒子做圆

51、周运动的圆心角为270， 所以 t 34t3 m2qb.答案： (1)mvqb(2)3m2qb3(2013广东 )( 双选 ) 两个初速度大小相同的同种离子a 和 b，从 o点沿垂直磁场方向进人匀强磁场，最后打到屏p上不计重力，下列说法正确的有( ) aa、b 均带正电ba 在磁场中飞行的时间比b 的短ca 在磁场中飞行的路程比b 的短da 在 p上的落点与o点的距离比b 的近解析：a、b粒子的运动轨迹如图所示：粒子a、b都向下由左手定则可知，a、b均带正电，故 a正确；由rmvqb可知，两粒子半径相等，根据上图中两粒子运动轨迹可知a粒子运动轨迹长度大于b粒子运动轨迹长度，运动时间a在磁场中飞

52、行的时间比b的长，故b、c精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 32 页，共 43 页 - - - - - - - - -错误；根据运动轨迹可知，在p上的落点与o点的距离a比b的近，故d正确故选ad. 答案： ad练习4如图所示，分布在半径为r 的圆形区域内的匀强磁场，磁感应强度为b，方向垂直纸面向里电量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘a 点沿圆的半径ao方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了60角试求：(1) 粒子做圆周运动的半径；(2) 粒子的入射速度；(3) 若保持粒子的速率不变，从a点入射时速度的方向顺时针转过60角，粒子在磁

53、场中运动的时间解析： (1) 设带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动半径为r，如图所示ooa30由图可知，圆运动的半径roa3r；精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 33 页，共 43 页 - - - - - - - - - (2) 根据牛顿运动定律，有：bqvmv2r有：rmvqb，故粒子的入射速度v3rqbm(3) 当带电粒子入射方向转过60角，如图所示，在oao1中，oar，o1a3r，o1ao30，由几何关系可得，o1or，ao1e60设带电粒子在磁场中运动所用时间为t，由：v2rt，rmvbq有：t2rbq解出：tt6m3qb答案

54、： 见解析? 规律小结：(1)直线边界 (进出磁场具有对称性，如图) 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 34 页，共 43 页 - - - - - - - - -(2)平行边界 (存在临界条件，如图) (3)圆形边界 (沿径向射入必沿径向射出，如图) 专题三带电粒子在复合场中的运动1复合场：电场、磁场、重力场共存，或其中两场共存2组合场：电场和磁场各位于一定得区域内，并不重叠或在同一区域，电场、磁场交替出现3三种场的比较名称力的特点功和能的特点重力场大小 gmg 方向：竖直向下重力做功与路径无关重力做功改变物体的重力势能电场大小： fq

55、e，方向：正电荷受力方向与场强方向相同；负电荷受力方向与场强方向相反电场力做功与路径无关w qu， 电场力做功改变物体的电势能精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 35 页，共 43 页 - - - - - - - - -磁场洛伦兹力f qvb，方向符合左手定则洛伦兹力不做功，不改变带电粒子的动能4. 复合场中粒子重力是否考虑的三种情况(1) 对于微观粒子，如电子、质子、离子等，因为其重力一般情况下与电场力或磁场力相比太小，可以忽略；而对于一些实际物体，如带电小球、液滴、金属块等一般考虑其重力(2) 在题目中有明确说明是否要考虑重力的，这种

56、情况按题目要求处理比较正规，也比较简单(3) 不能直接判断是否要考虑重力的，在受力分析与运动分析时，要结合运动状态确定是否要考虑重力5带电粒子在复合场中运动的应用实例(1) 速度选择器平行板中电场强度e和磁感应强度b互相垂直，这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来，所以叫速度选择器带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是：qvbqe即 veb. (2) 磁流体发电机磁流体发电机是一项新兴技术，它可以把内能直接转化为电能精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 36 页，共 43 页 - - - - - - - - -根据左手定则，右图可知b

57、是发电机的正极磁流体发电机两极间的距离为l，等离子体的速度为v，磁场的磁感应强度为b，则两极板间能达到的最大电势差ublv. 外电阻r中的电流可由闭合电路欧姆定律求出(3) 电磁流量计工作原理：如图所示，圆形导管直径为d，用非磁性材料制成，导电液体在管中向左流动，导电液体中的自由电荷( 正、负离子 ) ，在洛伦兹力的作用下横向偏转，a、b 间出现电势差，形成电场，当自由电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时，a、b 间的电势差就保持稳定，即qvbqequd，所以 vubd因此液体流量：即q sv24d，ubddu4b(4)霍尔效应在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导

58、体在与磁场、电流方向都垂直的方向上出现了电势差，这种现象成为霍尔电势差，其原理如图所示为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为b的匀强磁场， 在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极污水充满管口从左向右流经该装置时，电压表将显示两个电极间的电压u.若用 q表示污水流量 ( 单位时间内排出的污水体积) ，下列说法中正确的是( ) 精品学习资料 可选择p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 37 页，共 43 页 - - - - - - - - -a若污水中正离子较多，则前表面比后表面电势高b若污水中负离子较多，则前表面比后表面电势高c污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大d污水流量q与 u成正比，与a、b 无关解析： 由左手定则可判断，前表面聚集负电荷，比后表面电势低，且当时，电荷不再偏转，电压表示数恒定， 与污水中的离子的多少无关，a、 b、 c均错误； 由 qv1bc 可得 qucb.可见， q与 u成正比，与a、b 无关， d正确答案： d 练习5半径为r 的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子( 不计重力 )从 a点以速度v0垂直于