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2016高考物理考点知识浓缩本资料2016高考物理考点知识浓缩本资料2016高考物理考点知识浓缩本资料高考物理考点知识浓缩本必修1知识点(知识点、理解、辨析、基础例题、中等题型、综合题型、关系)1.质点参照系和坐标系Ⅰ在某些状况下,能够不考虑物体的大小和形状。这时,我们突出“物体拥有质量”这一要素,把它简化为一个有质量的点,称为质点。要描绘一个物体的运动,第一要选定某个其他物体做参照,观察物体有关于这个“其他物体”的地址可否随时间变化,以及怎样变化。这类用来做参照的物体称为参照系。为了定量地描绘物体的地址及地址的变化,需要在参照系上建立合适的坐标系。2.行程和位移时间和时辰Ⅱ行程是物体运动轨迹的长度位移表示物体(质点)的地址变化。我们从初地址到末地址作一条有向线段,用这条有向线段表示位移。3.匀速直线运动速度和速率Ⅱ匀速直线运动的x-t图象和v-t图象匀速直线运动的x-t图象必然是一条直线。随着时间的增大,若是物体的位移越来越大或斜率为正,则物体向正向运动,速度为正,否则物体做负向运动,速度为负。匀速直线运动的v-t图象是一条平行于t轴的直线,匀速直线运动的速度大小和方向都不随时间变化。瞬时速度的大小叫做速率4.变速直线运动均匀速度和瞬时速度Ⅰxt内物体的位移是x,它的速度就可以表示为(1)v若是在时间tt内的均匀快慢程度,称为均匀速度。由(1)式求得的速度,表示的可是物体在时间间隔若是t特别特别小,就可以以为x表示的是物体在时辰t的速度,这个速度叫做瞬时速度。t速度是表征运动物体地址变化快慢的物理量。5.速度随时间的变化规律(实验、研究)Ⅱ用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动用电火花计时器(或电磁打点计时器)测速度关于匀变速直线运动中间时辰的瞬时速度等于均匀速度:纸带上连续3个点间的距离除以其时间间隔等于打中间点的瞬时速度。能够用公式xaT2求加速度(为了减小误差可采用逐差法求)6.匀变速直线运动自由落体运动加速度Ⅱ加速度是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,avtx=vot+1vt=vo+atat2vt2-vo2=2ax=v0vt加速度是表征物体速度变化快慢的物理量。匀变速直线运动的规律v2vxaT222v02vt2vx2匀变速直线运动的v-t图象2匀变速直线运动的v-t图象为向来线,直线的斜率大小表示加速度的数值,即a=k,可从图象的倾斜程度可直接比较加速度的大小。自由落体运动物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。自由落体运动是初速度为0加速度为g的匀加速直线运动。公式:Vt=gth=1gt227.力的合成和分解力的平行四边形定则(实验、研究)Ⅱ物体与物体之间的相互作用称做力。施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。-1-按力的性质分,常有的力有重力、弹力、摩擦力。物体与物体之间存在四种基实情互作用:万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。平行四边行定则:两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。力的分解是力的合成的逆运算。合力能够等于分力,也能够小于或大于分力.8.重力形变和弹力胡克定律Ⅰ地面周边的所有物体都碰到地球的引力,由于地球的吸引而使物体碰到的力叫做重力。G=mg()不考虑地球自转,地球表面物体的重力等于万有引力.mg=GMmR2物体在力的作用下形状或体积发生改变,叫做形变。有些物体在形变后能够恢还原状,这类形变叫做弹性形变。发生形变的物体由于要恢还原状,对与它接触的物体产生力的作用,这类力叫做弹力。弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比F=KX(在弹性限度内)9.静摩擦滑动摩擦摩擦力动摩擦因数Ⅰ两个相互接触而保持相对静止的物体,当他们之间存在滑动趋势时,在它们的接触面上会产生阻拦物体间相对滑动的力,这类力叫静摩擦力。两个相互接触挤压且发生相对运动的物体,在它们的接触面上会产生阻拦相对运动的力,这个力叫做滑动摩擦力。产生摩擦力的条件(1)两物体相互接触(2)接触的物体必定相互挤压发生形变,有弹力(3)两物体有相对运动或相对运动的趋势(4)两接触面不圆滑一般说来,静摩擦力依照力的平衡条件来求解,滑动摩擦力依照F=FN求解.10.共点力作用下物体的平衡Ⅰ若是一个物体碰到N个共点力的作用而处于平衡状态,那么这N个力的合力为零,第N个力与其他(N-1)个力的合力大小相等、方向相反。11.牛顿运动定律及其应用Ⅱ所有物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这类状态.这就是牛顿第必然律。牛顿第一运动定律表示,物体拥有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,我们把这个性质叫做惯性。牛顿第必然律又叫做惯性定律。量度物体惯性大小的物理量是它们的质量。质量越大,惯性越大,质量不变,惯性不变。牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。作用力和反作用力性质必然同样,作用在两个不同样的物体上.而一对平衡力必然作用在同一个物体上,力的性质能够同样,也能够不同样.12.加速度与物体质量、物体受力关系(实验、研究)Ⅱ研究方法:控制变量法,先保持质量m不变,研究a与F之间的关系,再保持F不变,研究a与m之间的关系。1图象数据解析上作a-F图象和a-mF合=ma结论:物体的加速度跟物体碰到的作用力成正比,跟物体的质量成反比。必修2知识点13.功和功率Ⅱ力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦三者的乘积。功的定义式:WFLcos注意:0时,WFL;但90时,W0,力不做功;180时,WFL.功与完成这些功所用时间的比值。均匀功率:PW;功率是表示物体做功快慢的物理量。力与速度方向一致时:P=Fvt-2-14.重力势能Ⅱ物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积,EPmgh。重力势能的值与所采用的参照平面有关。重力势能的变化与重力做功的关系:重力做多少功重力势能就减少多少,战胜重力做多少功重力势能就增加多少.重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量:WGEP。重力做功的特点:重力对物体所做的功只与物体的初步地址有关,而跟物体的详尽运动路径没关。15.弹性势能Ⅰ弹力做功等于弹性势能减少:WnEP。16.恒力做功与物体动能变化的关系(实验、研究)Ⅱ恒力功与位移成正比,选择初速度为零,实验中要得出的结论为W∝V217.动能动能定理Ⅱ动能:物体由于运动而拥有的能量。Ek1mv2物体质量越大,速度越大则物体的动能越大。2动能定理:合力在某个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。表达式:W合Ek2Ek1或W合Ek。18.机械能守恒定律及其应用Ⅱ机械能:机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称,可表示为:E(机械能)=Ek(动能)+Ep(势能)机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的物系通通内,动能与势能能够相互转变,而总的机械能保持不变。EP1EK1EP2EK2E(恒量),式中EP1、EK1是物体处于状态1时的势能和动能,EP2、EK2是物体处于状态2时的势能和动能。19.考据机械能守恒定律(实验、研究)Ⅱ用电火花计时器(或电磁打点计时器)考据机械能守恒定律(A)实验目的:经过对自由落体运动的研究考据机械能守恒定律。速度的测量:做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度,等于相邻两点间的均匀速度。下落高度的测量:等于纸带上两点间的距离比较V2与2gh相等或近似相等,则说明机械能守恒20.能源和能量耗散Ⅰ能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转变成其他形式,也许从一个物体转移到另一个物体,而在转变和转移的过程中,能量的总量保持不变。能源是人类能够利用的能量,是人类社会活动的物质基础。人类利用能源大体经历了三个时期,即柴薪时期、煤炭时期、石油时期。能量的耗散:燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,它就不会再次自动齐聚起来供人类重新利用;电池中的化学能转变成电能,它又经过灯泡转变成内能和光能,热和光被其他物质吸取此后变成周围环境的内能,我们也无法把这些内能收集起来重新利用。这类现象叫做能量的耗散。能量耗散表示,在能源的利用过程中,即在能量的转变过程中,能量在数量上并未减少,但在可利用的质量上降低了,从便于利用变成不利于利用的了。能量的耗散从能量转变的角度反响出自然界中宏观过程的方向性。21.运动的合成与分解Ⅱ若是某物体同时参加几个运动,那么这物体的实质运动就叫做那几个运动的合运动,那几个运动叫做这个实质运动的分运动。已知分运动状况求合运动状况叫运动的合成,已知合运动状况求分运动状况叫运动的分解。运动合成与分解的运算法规:运动的合成与分解是指描绘物体运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解。由于它们都是矢量,所以它们都依照矢量的合成与分解法规。-3-合运动和分运动的关系:1)等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动规律有同样的收效。2)独立性:某方向上的运动不会由于其他方向上可否有运动而影响自己的运动性质。3)等时性:合运动经过合位移所需时间和对应的每个分运动经过分位移的时间相等,即各分运动总是同时开始,同时结束的。曲线运动速度方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向曲线运动的条件:当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同向来线上时,物体做曲线运动.22.抛体运动Ⅱ平抛运动:将物体以必然的水平速度抛出,在不计空气阻力的状况下,物体所做的运动。平抛运动的特点:(1)加速度a=g恒定,方向竖直向下。所以平抛运动是匀变速运动。(2)运动轨迹是抛物线。平抛运动的办理方法:平抛运动能够分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。x=v0ty=1gt22斜抛运动办理方法近似于平抛运动,马上斜抛运动分解成水平和竖直两个方向上的分运动来研究。特别提示:斜抛运动到最高点的过程可反过来看着平抛运动!23.圆周运动线速度角速度向心加速度Ⅰ质点运动轨迹为一个圆,即质点做圆周运动。l线速度:物体在某时间内经过的弧长与所用时间的比值,其方向在圆周的切线方向上。表达式:vt角速度:物体在某段时间内经过的角度与所用时间的比值。表达式:,其单位为弧度每秒,rad/s。频率:f1t周期:匀速运动的物体运动一周所用的时间。,单位:赫兹(HZ)线速度、角速度、周时期的关系:v2.r/T,2T/T,vr。24.匀速圆周运动向心力Ⅱ质点沿圆周运动,若是在相等的时间里经过的圆弧长度都相等,这类运动就叫做匀速圆周运动。注意匀速圆周运动不是匀速运动,是曲线运动,速度方向不断变化.v2做匀速圆周运动的物体,加速度方向指向圆心,这个加速度叫向心加速度。大小:an2r2.2rrT方向:指向圆心。向心加速度是描绘匀速圆周运动中物体线速度变化快慢的物理量向心力即产生向心加速度的力。向心力的方向:指向圆心,与线速度的方向垂直。向心力的大小:做匀速圆周运动所需的向心力的大小为Fm2rmv2/r向心力的作用:只改变速度的方向,不改变速度的大小。向心力是收效劳。在对物体进行受力解析时,不能够以为物体多受了个向心力。向心力是物体碰到的某一个力或某一个力的分力或某几个力的合力.25.生活中的圆周运动Ⅰ火车要规定转弯速度汽车过拱形桥,在凸形桥的最高点速度V≤gR航天器中的失重现象离心运动F<m2r-4-26.开普勒行星运动定律Ⅰ(1).所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上.(2).对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积.a3(3).所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等.KT227.万有引力定律及其应用Ⅱ自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体质量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比。表达式:FGm1m2地球表面周边,重力近似等于万有引力Gm1m2r2mg28.第一宇宙速度R2第二宇宙速度第三宇宙速度Ⅰ人造地球卫星:卫星环绕速度v、角速度、周期T与半径r的关系:Mm2/rm2r42由G2mvm2r,可得:rT23vGM,r越大,v越小;GM,r越大,越小;T4r,r越大,T越大。rr3GM:v;第三宇宙速度(逃逸速度)第一宇宙速度(环绕速度)7.9km/s;第二宇宙速度(走开速度):v:v16.7km/s。会求第一宇宙速度:卫星贴近地球表面翱翔GMmmv2地球表面近似有GMmmg则有vgR7.9Km/sR2RR229、经典力学的限制性Ⅰ牛顿运动定律只适用于解决宏观、低速问题,不适用于高速运动问题,不适用于微观世界。选修3-1知识点30.电荷电荷守恒定律点电荷Ⅰ⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是经过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷e161.019C。⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电②接触带电③感觉起电。⑶电荷既不能够创立,也不能够被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响能够忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。31.库仑定律Ⅱ在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为Q1Q2,其中比率常数K叫静电力常量,K9.0109N·m2C2。FKr2库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,能够使用库仑定律,否则不能够使用。32.静电场电场线Ⅰ-5-为了直观形象地描绘电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。电场线的特点:(a)始于正电荷(或无量远),停止负电荷(或无量远);(b)任意两条电场线都不订交。电场线只能描绘电场的方向及定性地描绘电场的强弱,其实不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子碰到的合外力状况和初速度共同决定。33.电场强度点电荷的电场Ⅱ⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这类性质用电场强度来描绘。在电场中放入一个检验电荷q,它所碰到的电场力F跟它所带电量的比值F叫做这个地址上的电场强度,定义式是F,场强是矢量,规定正电荷受电场力的Eqq方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。电场强度E的大小,方向是由电场自己决定的,是客观存在的,与放不放检验电荷,以及放入检验电荷的正、负电量的多少均没关,既不能够以为E与F成正比,也不能够以为E与q成反比。点电荷场强的计算式EKQr2EKQ,前者适用于任何电场,后者只适用于真空(或空气)中点电荷形成的电场。要差别场强的定义式EF与点电荷场强的计算式34.电势能电势qr2等势面Ⅰ电势能由电荷在电场中的相对地址决定的能量叫电势能。电势能拥有相对性,平时取无量远处或大地为电势能和零点。由于电势能拥有相对性,所以实质的应企图义其实不大。而经常应用的是电势能的变化。电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷战胜电场力做功,电荷的电势能增加,电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值,这常是判断电荷电势能怎样变化的依照。电场力对电荷做功的计算公式:WqU,此公式适用于任何电场。电场力做功与路径没关,由初步和终了地址的电势差决定。电势是描绘电场的能的性质的物理量在电场中某地址放一个检验电荷q,若它拥有的电势能为,则比值q叫做该地址的电势。电势也拥有相对性,平时取离电场无量远处或大地的电势为零电势(对同一电场,电势能及电势的零点采用是一致的)这样采用零电势点此后,能够得出正电荷形成的电场中各点的电势均为正当,负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。电势相等的点组成的面叫等势面。等势面的特点:(a)等势面上各点的电势相等,在等势面上搬动电荷电场力不做功。(b)等势面必然跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。(c)规定:画等势面(或线)时,相邻的两等势面(或线)间的电势差相等。这样,在等势面(线)密处场强较大,等势面(线)疏处场强小。35.电势差Ⅱ电场中两点的电势之差叫电势差,依教材要求,电势差都取绝对值,知道了电势差的绝对值,要比较哪个点的电势高,需依照电场力对电荷做功的正负判断,也许是由这两点在电场线上的地址判断。36.匀强电场中电势差和电场强度的关系Ⅰ-6-场强方向各处同样,场富强小各处相等的地区称为匀强电场,匀强电场中的电场线是等距的平行线,平行正对的两金属板带等量异种电荷后,在两极之间除边缘外就是匀强电场。在匀强电场中电势差与场强之间的关系是UEd,公式中的d是沿场强方向上的距离。在匀强电场中平行线段上的电势差与线段长度成正比37.带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ1)带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,解析方法和力学的解析方法基真同样:先解析受力状况,再解析运动状态和运动过程(平衡、加速或减速,是直线还是曲线),此后采用合适的规律解题。2)在对带电粒子进行受力解析时,要注意两点:要掌握电场力的特点。如电场力的大小和方向不但跟场强的大小和方向有关,还与带电粒子的电量和电性有关;在匀强电场中,带电粒子所受电场力各处是恒力;在非匀强电场中,同一带电粒子在不同样地址所受电场力的大小和方向都可能不同样。b可否考虑重力要依照详尽状况而定:基本粒子:如电子、质子、粒子、离子等除有要说明或明确的表示以外,一般都不考虑重力(但其实不忽略质量)。带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的表示以外,一般都不能够忽略重力。3)、带电粒子的加速(含偏转过程中速度大小的变化)过程是其他形式的能和功能之间的转变过程。解决这类问题,能够用动能定理,也能够用能量守恒定律。如采用动能定理,则要分清哪些力做功?做正功还是负功?是恒力功还是变力功?若电场力是变力,则电场力的功必定表完成WabqUab,还要确定初态动能和末态动能(或初、末态间的动能增量)如采用能量守恒定律,则要分清有哪些形式的能在变化?怎样变化(是增加还是减少)?能量守恒的表达形式有:a初态和末态的总能量(代数和)相等,即E初E末;b某种形式的能量减少必然等于其他形式能量的增加,即E减E增c各种形式的能量的增量的代数和E1E2⋯⋯0;(4)、带电粒子在匀强电场中类平抛的偏转问题。若是带电粒子以初速度v0垂直于场强方向射入匀强电场,不计重力,电场力使带电粒子产生加速度,作类平抛运动,解析时,仍采用力学中解析平抛运动的方法:把运动分解为垂直于电场方向上的一个分运动——匀速直线运动:vxv0,xv0t;另一个是平行于场强方向上的分运动——匀加速运动,at,aqU,,粒子的偏转角为vyqUx。vymdy1qU(x)2tg22mdv0v0mv0d经必然加速电压(U1)加速后的带电粒子,垂直于场强方向射入确定的平行板偏转电场中,粒子对入射方向的偏移y1qUL22UL22,它只跟加在偏转电极上的电压U2有关。当偏转电压的大小极性发生变化时,粒子的偏移也随之变化。若是偏2mdv024dU1TL),则在粒子穿越电场的过程中,仍可看作匀强电场办理。转电压的变化周期远远大于粒子穿越电场的时间(应注意的问题:v01、电场强度E和电势U可是由场自己决定,与可否在场中放入电荷,以及放入什么样的检验电荷没关。而电场力F和电势能两个量,不但与电场有关,还与放入场中的检验电荷有关。所以E和U属于电场,而F电和属于场和场中的电荷。2、一般状况下,带电粒子在电场中的运动轨迹和电场线其实不重合,运动轨迹上的一点的切线方向表示速度方向,电场线上一点的切线-7-方向反响正电荷的受力方向。物体的受力方向和运动方向是有区其他。只有在电场线为直线的电场中,且电荷由静止开始或初速度方向和电场方向一致并只受电场力作用下运动,在这类特别状况下粒子的运动轨迹才是沿电力线的。以下列图:38.电容器电容Ⅰ1)两个相互绝缘,而又相互凑近的导体,就组成了一个电容器。2)电容:表示电容器容纳电荷的本领。a定义式:CQQ,即电容C等于Q与U的比值,不能够理解为电容C与Q成正比,与U成反比。一个电容器电容的大()U小是由电容器自己的要素决定的,与电容器可否带电及带电多少没关。b决定要素式:如平行板电容器S(不要求应用此式计算)Ckd3)关于平行板电容器有关的Q、E、U、C的谈论时要注意两种状况:a保持两板与电源相连,则电容器两极板间的电压U不变b充电后断开电源,则带电量Q不变(4)电容的定义式:CQ(定义式)US(决定式)(5)C由电容器自己决定。对平行板电容器来说C取决于:C4Kd(6)电容器所带电量和两极板上电压的变化常有的有两种基本状况:第一种状况:若电容器充电后再将电源断开,则表示电容器的电量Q为必然,此时电容器两极的电势差将随电容的变化而变化。第二种状况:若电容器向来和电源接通,则表示电容器两极板的电压V为必然,此时电容器的电量将随电容的变化而变化。39.示波管Ⅰ扫描电压与信号电压的周期同样时,在荧光屏上获取待测信号在一个周期内随时间变化的牢固图象。扫描电压图象(UX—t图自己画一下)40.电流电动势Ⅰ(1)形成电流的条件:一是要有自由电荷,二是导体内部存在电场,即导体两头存在电压。(2)电流强度:经过导体横截面的电量q跟经过这些电量所用时间t的比值,叫电流强度:Iq。(3)电动势:电动势是描绘电源把其他形式的能转变成电能本领的物理量。定义式为:Wt。要注意理解:○1是由电源自己所决定的,跟外电路的状况没关。○的物理意义:电动势在数值上等于电路中经过q1库仑正电1库仑电量时电源所供应的电能或理解为在把2荷从负极(经电源内部)搬送到正极的过程中,非静电力所做的功。○注意差别电动势和电压的看法。电动势是描绘其他形式的能转变成电3能的物理量,是反响非静电力做功的特点。电压是描绘电能转变成其他形式的能的物理量,是反响电场力做功的特点。41.欧姆定律闭合电路欧姆定律Ⅱ1、欧姆定律:经过导体的电流强度,跟导体两头的电压成正比,跟导体的电阻成反比,即a:公式中的I、U、R三个量必定是属于同一段电路的拥有瞬时对应关系。

U,要注意:Rb:适用范围:适用于金属导体和电解质的溶液,不适用于气体。在电动机中,导电的物质诚然也是金属,但由于电动机转动时产生了-8-电磁感觉现象,这时经过电动机的电流,也不能够简单地由加在电动机两头的电压和电动机电枢的电阻来决定。2、闭合电路的欧姆定律:(1)意义:描绘了包括电源在内的全电路中,电流强度与电动势及电路总电阻之间的关系。(2)公式:I;常用表达式还有:IRIrUU;UIr。Rr3、路端电压U,内电压U’随外电阻R变化的谈论:外电阻R总电流I内电压UIrRr

路端电压UIRU增大减小减小增大(断路)OO等于减小增大增大减小O(短路)r(短路电流)O,r视为不变,所以,I、、UU闭合电路中的总电流是由电源和电路电阻决定,对必然的电源,的变化总是由外电路的电阻变化引起的。依照Ur,画出U——R图像,能清楚看出路端电压随外电阻变化的状况。1UIrR,以,r为参量,画出U——I图像。还可将路端电压表达为这是一条直线,纵坐标上的截距对应于电源电动势,横坐标上的截距为电源短路时的短路电流,直线的斜率大小等于电源的内电阻,即。tgImaxrr4、在电源负载为纯电阻时,电源的输出功率与外电路电阻的关系是:IR22R22。由此式能够看出:当外电阻等于内电阻,即PIURr22R功率最大,最大输出功率为Rr4RrP——R图像表示。Pmax4r,电源输出功率与外电阻的关系可用电源输出功率与电路总电流的关系是:22PIUIIrII2r4rrI。显然,当I时,电源输出功率最大,且最大输出功率为:2r2r。P——I图像以下列图。Pmax4r选择路端电压为自变量,电源输出功率与路端电压的关系是:U1U2212PIUUU24rrUrrr2显然,当U时,Pmax。P——U图像以下列图。24r(1)外电阻等于内电阻,即Rr。(2)路端电压等于电源电动势的一半,综上所述,恒定电源输出最大功率的三个等效条件是:即U。(3)输出电流等于短路电流的一半,即IIm。除掉最大输出功率外,同一个输出功率值对应着两种负载的状况。22r2一种状况是负载电阻大于内电阻,另一种状况是负载电阻小于内电阻。显然,负载电阻小于内电阻时,电路中的能量主要耗资在内电阻上,输出的能量小于内电阻上耗资的能量,电源的电能利用效率低,电源因发热简单烧坏,实质应用中应该防范。同种电池的串通:n个同样的电池同向串通时,设每个电池的电动势为,内电阻为r,则串通电池组的总电动势总n,总内电阻r总nr,这样闭合电路欧姆定律可表示为I

nRnr-9-42.电阻定律Ⅰ导体的电阻反响了导体阻拦电流的性质,定义式RU;在温度不变时,导体的电阻与其长度成正比,与导体的长度成正比,与导体的横IL;公式中L、S是导体的几何特点量,叫资料的电阻率,截面S成反比,跟导体的资料有关,即由导体自己的要素决定,决定式RS反响了资料的导电性能。按电阻率的大小将资料分成导体和绝缘体。关于金属导体,它们的电阻率一般都与温度有关,温度高升对电阻率增大,导体的电阻也随之增大,电阻定律是在温度不变的条件下总结出的物理规律,所以也只有在温度不变的条件下才能使用。将公式RU错误地以为R与U成正比或R与I成反比。对这一错误推论,能够从两个方面来解析:第一,电阻是导体的自己结I构特点决定的,与导体两头可否加电压,加多大的电压,导体中可否有电流经过,有多大电流经过没有直接关系;加在导体上的电压大,通过的电流也大,导体的温度会高升,导体的电阻会有所变化,但这可是间接影响,而没有直接关系。第二,伏安法测电阻是依照电阻的定义式RU,用伏特表测出电阻两头的电压,用安培表测出经过电阻的电流,进而计算出电阻值,这是测量电阻的一种方法。I43.决定导线电阻的要素(实验、研究)Ⅱ电阻的测量:U(1)伏安法:伏安法测电阻的原理是部分电路的欧姆定律R,测量电路有I安培表内接或外接两种接法,如图甲、乙:两种接法都有系统误差,测量值与真实值的关系为:当采用安培表内接电路(甲)时,由于安培表内阻的分压作用,电阻的测量值R内UUxUARxRARx;当采用安培表外接电路(乙)时,由于伏特表的内阻有分流作用,电阻的测量值II,能够看出:当RxRA和RVRx时,电阻的测量值以为是真实值,即系统误差R外UURxRVIUURxRVRxRxRV时,平时以为待测电阻的阻值较大,安培表的分压作能够忽略不计。所以为了确定实验电路,一般有两种方法:一是比值法,若RxRVRARxRxRV用可忽略,应采用安培表内接电路;若时,平时以为待测电阻的阻值较小,伏特表的分流作用可忽略,应采用安培表外接电路。R0RVRARxR0叫临界电阻,RRR,待测电阻Rx和R比较:若若时,两种电路可任意选择,这类状况下的电阻VRAR00A0Rx<R0时,则待测电阻的阻值较小。Rx>R0时,则待测电阻阻值较大;若二是试接法:在RA、RV未知时,若要确定实验电路,能够采用试接法,以下列图:如先采用安培表外接电路,此后将接头P由a点改接到b点,同时观察安培表与伏特表的变化状况。若安培表示数变化比较显然,表示伏特表分流作用较大,安培表分压作用较小,待测电阻阻值较大,应采用安培表内接电路。若伏特表示数变化比较显然,表示安培表分压作用较大,伏特表分流作用较小,待测电阻阻值较小,应采用安培表外接电路。(2)欧姆表:欧姆表是依照闭合电路的欧姆定律制成的。a.欧姆表的三个基准点。如图,虚线框内为欧姆表原理图。欧姆表的总电阻RzRRgr,待测电阻为Rx,则IxRRgrRxRz,能够看出,Ix随Rx按双曲线规律变化,所以欧姆表的RxRx刻度不均匀。当Rx=0时,IxIg——指针满偏,停在0刻度;当时,Ix0RzRz——指针不动,停在电阻刻度;当Rx时,I1I——指针半偏,x2Rz2g停在Rz刻度,所以Rz又叫欧姆表的中值电阻。以下列图。-10-b.中值电阻Rz的计算方法:当用R1档时,Rz,即表盘中心的刻度值,当用Rn档时,RznRz。Igc.欧姆表的刻度不均匀,在“”周边,刻度线太密,在“0附”近,刻度线太稀,在“Rz”周边,刻度线疏密道中,所以为了减少读数1—3Rz范围内。由于待测电阻虽未知,但为定值,故让指针偏误差,能够经过换欧姆倍率档,尽可能使指针停在中值电阻两次周边Rz3转太小变到指在中值电阻两侧周边,就得调至欧姆低倍率档。反之指针偏角由太大变到指在中值电阻两侧周边,就得调至欧姆高倍率档。44.电阻的串通与并联Ⅰ(1)串通电路及分压作用a:串通电路的基本特点:电路中各处的电流都相等;电路两头的总电压等于电路各部分电压之和。b:串通电路重要性质:总电阻等于各串通电阻之和,即R总=R1+R2++Rn;串通电路中电压与电功率的分配规律:串通电路中各个电阻两头的电压与各个电阻耗费的电功率跟各个电阻的阻值成正比,即:U1R1或UnRn;P1R1或PnR1;U2R2U总R总P2R2P总R总c:给电流表串通一个分压电阻,就可以扩大它的电压量程,进而将电流表改装成一个伏特表。若是电流表的内阻为Rg,赞同经过的最大电流为Ig,用这样的电流表测量的最大电压只能是IgRg;若是给这个电流表串通一个分压电阻,该电阻可由U或IgRgIgR串(n1)Rg计算,其中U为电压量程扩大的倍数。R串nIgRg(2)并联电路及分流作用a:并联电路的基本特点:各并联支路的电压相等,且等于并联支路的总电压;并联电路的总电流等于各支路的电流之和。b:并联电路的重要性质:并联总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和,即R并11⋯11;并联电路各支(R2)R1Rn路的电流与电功率的分配规律:并联电路中经过各个支路电阻的电流、各个支路电阻上耗资的电功率跟各支路电阻的阻值成反比,即,I1R2InR总P1R2Pn;;R总I2R1或RnP2R1或RnI总P总Rg,赞同经过的c:给电流表并联一个分流电阻,就可以扩大它的电流量程,进而将电流表改装成一个安培表。若是电流表的内阻是最大电流是Ig。用这样的电流表能够测量的最大电流显然只能是Ig。将电流表改装成安培表,需要给电流表并联一个分流电阻,该电阻可由IgRg(IIg)R并或R并1Rg计算,其中I为电流量程扩大的倍数。n1nIg45.测量电源的电动势和内电阻(实验、研究)Ⅱ用安培表和伏特表测定电池的电动势和内电阻。以下列图电路,用伏特表测出路端电压U1,同时用安培表测出路端电压U1时流过电流的电流I1;改变电路中的可变电阻,测出第二组数据U2、I2;依照闭合电路欧姆定律,列方程组:U1I1r解之,求得I2U1I1U2I2I1UI2r2U1U2上述经过两组实验数据求解电动势r和内电阻的方法,由于有时误差的原因,误差经常比较大,I2I1为了减小有时要素造成的有时误差,比较好的方法是经过调治变阻器的阻值,测量5组~8组对应的U、I值并列成表格,此后依照测得的数据在U——I坐标系中标出各组数据的坐标点,作一条直线,使它经过尽可能多的坐标点,而不在直线上的坐标点能均平分布在直线两侧,以下列图:这条直线就是闭合电路的U——I图像,依照UIr,U是I的一次函数,图像与纵轴的交点即电动势,图像斜率tgUr。I46.电功电功率焦耳定律Ⅰ-11-电功和电功率:电流做功的实质是电场力对电荷做功,电场力对电荷做功电荷的电势能减少,电势能转变成其他形式的能,所以电功W=qUPW=UIt,这是计算电功宽泛适用的公式。单位时间内电流做的功叫电功率UI,这是计算电功率宽泛适用的公式。t电热和焦耳定律:电流经过电阻时产生的热叫电热。Q=I2Rt这是宽泛适用的电热的计算公式。电热和电功的差别:a:纯电阻用电器:电流经过用电器以发热为目的,比方电炉、电熨斗、白炽灯等。b:非纯电阻用电器:电流经过用电器以转变成热能以外的形式的能为目的,发热是不能防范的热能损失,比方电动机、电解槽、给蓄电池充电等。2在纯电阻电路中,电能所有转变成热能,电功等于电热,即W=UIt=I2Rt=Ut是通用的,没有差别。同理PUII2RU2RR也无差别。在非纯电阻电路中,电路耗资的电能,即W=UIt分为两部分:一大多数转变成热能以外的其他形式的能(比方电流经过电动机,电动机转动将电能转变成机械能);另一小部分不能防范地转变成电热Q=I2Rt。这里W=UIt不再等于Q=I2Rt,而是W>Q,应该是W=E其他+Q,电功只能用W=UIt,电热只能用Q=I2Rt计算。47.简单的逻辑电路Ⅰ与门、或门、非门三种基本逻辑电路:符号:真值表:48.磁场磁感觉强度磁感线磁通量Ⅰ(1)、磁场磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特别形态的物质。1)磁场的基本特点——磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。2)磁现象的电实质——磁体、电流和运动电荷的磁场都产生于电荷的运动,并经过磁场而相互作用。3)最早揭穿磁现象的电实质的假说和实验——安培分子环流假说和罗兰实验。2)、磁感觉强度为了定量描绘磁场的大小和方向,引入磁感觉强度的看法,在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,碰到磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值,叫通电导线所在处的磁感觉强度。用公式表示是FBIL磁感觉强度是矢量。它的方向就是小磁针N极在该点所受磁场力的方向。公式是定义式,磁场中某点的磁感觉强度与产生磁场的磁极或电流有关,和该点在磁场中的地址有关。与该点可否存在通电导线没关。(3)、磁感线磁感线是为了形象描绘磁场中各点磁感觉强度状况而设想出来的曲线,在磁场中画出一组有方向的曲线。在这些曲线上每一点的切线方向,都和该点的磁场方向同样,这组曲线就叫磁感线。磁感线的特点是:磁感线上每点的切线方向,都表示该点磁感觉强度的方向。磁感线密的地方磁场强,疏的地方磁场弱。在磁体外面,磁感线由N极到S极,在磁体内部磁感线从S极到N极,形成闭合曲线。磁感线不能够订交。关于条形、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感线画法必定掌握。(4)、磁通量()和磁通密度(B)○1磁通量()——穿过某一面积(S)的磁感线的条数。○磁通密度——垂直穿过单位面积的磁感线条数,也即磁感觉强度的大小。2BS-12-○3与B的关系=BScos式中Scos为面积S在中性面上投影的大小。○4公式=BScos及其应用磁通量的定义式=BScos,是一个重要的公式。它不但定义了的物理意义,而且还表示改变磁通量有三种基本方法,即改变B、S或。在使用此公式时,应注意以下几点:1)公式的适用条件——一般只适用于计算平面在匀强磁场中的磁通量。2)角的物理意义——表示平面法线(n)方向与磁场(B)的夹角或平面(S)与磁场中性面(OO)的夹角(图1),而不是平面(S)与磁场(B)的夹角()。由于+=90,°所以磁通量公式还可表示为=BSsin3)是双向标量,其正负表示与规定的正方向(如平面法线的方向)是同样还是相反,当磁感线沿相反向穿过同一平面时,磁通量等于穿过平面的磁感线的净条数——磁通量的代数和,即=1-249.通电直导线和通电线圈周围磁场的方向Ⅰ用安培定则判断通电直导线周围:右手握住导线,让挺直的拇指所指的方向与电流方向一致,波折的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。通电线圈周围磁场:让右手波折的四指与环形电流的方向一致,挺直的拇指所指的方向就是环形导线轴线上磁感线的方向50.安培力安培力的方向Ⅰ磁场对电流的作用力,叫做安培力。安培力的方向用左手定则判断:张开左手,使拇指与其他四个手指垂直,而且都与手掌在同一个平面内。让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。51.匀强磁场中的安培力Ⅱ以下列图,一根长为L的直导线,处于磁感觉强度为B的匀强磁场中,且与B的夹角为。当通以电流I时,安培力的大小能够表示为F=BIlsin式中为B与I(或l)的夹角,Bsin为B垂直于I的重量。在B、I、L一准时,Fsin.当=90时°,安培力最大为:Fm=BIL当=0或°180°时,安培力为零:F=0应用安培力公式应注意的问题第一、安培力的方向,总是垂直B、I所决定的平面,即必然垂直B和I,但B与I不用然垂直(图3)。第二、波折导线的有效长度L,等于两头点连接直线的长度(如图4所示)相应的电流方向,沿L由始端流向尾端。所以,任何形状的闭合平面线圈,通电后在匀强磁场碰到的安培力的矢量和必然为零,由于有效长度L=0。公式的适用条件——一般只运用于匀强磁场。-13-52.洛仑兹力洛仑兹力的方向Ⅰ磁场对运动电荷的作用力称为洛仑兹力。洛仑兹力的方向依照左手定则判断:张开左手,使拇指与其他四个手指垂直,而且都与手掌在同一个平面内。让磁感线从掌心进入,并使四指指向正电荷运动的方向,这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛仑兹力的方向。53.洛仑兹力公式Ⅱf=Bqvsin54.带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ在不计带电粒子(如电子、质子、粒子等基本粒子)的重力的条件下,带电粒子在匀强磁场有三种典型的运动,它们决定于粒子的速度(v)方向与磁场的磁感觉强度(B)方向的夹角()。(1)当v与B平行,即=0°或180°时——落仑兹力f=Bqvsin=0,带电粒子以入射速度(v)作匀速直线运动,其运动方程为:s=vt(2)当v与B垂直,即=90时°——带电粒子以入射速度(v)作匀速圆周运动,四个基本公式:向心力公式:V2nnn轨道半径公式:mVP周期、频率和角频率公式:2R2mBqVmRBqBqTV2RBq2动能公式:EK1mV2PBqR2m22mT、f和的两个特点第一、T、f的的大小与轨道半径(R)和运行速率(V)没关,而只与磁场的磁感觉强度(B)和粒子的荷质比(q/m)有关。第二、荷质比(q/m)同样的带电粒子,在同样的匀强磁场中,T、f和同样。3)带电粒子的轨道圆心(O)、速度偏向角()、回旋角()和弦切角()。在解析和解答带电粒子作匀速圆周运动的问题时,除了应熟悉上述基本规律之外,还必定掌握确定轨道圆心的基本方法和计算、和的定量关系。如图6所示,在洛仑兹力作用下,一个作匀速圆周运动的粒子,不论沿顺时针方向还是逆时针方向,从A点运动到B点,均拥有三个重要特点。第一、轨道圆心(O)总是位于A、B两点洛仑兹力(f)的交点上或AB弦的中垂线(OO)与任一个f的交点上。第二、粒子的速度偏向角(),等于回旋角(),并等于AB弦与切线的夹角——弦切角()的2倍,即==2=t。第三、相对的弦切角()相等,与相邻的弦切角()互补,即+=180。°55.质谱仪回旋加速器Ⅰ质谱仪主要用于解析同位素,测定其质量,荷质比和含量比,以下列图为一种常用的质谱仪,由离子源O、加速电场U、速度选择器E、B1和偏转磁场B2组成。同位素荷质比和质量的测定:粒子经过加速电场,依照功能关系,有1mv2qU。粒子经过速度选择器,依照匀速运动的条件:vE2,所以同位素的荷质比和质量分别为。若测出粒子在偏转磁场的轨道直径为d,则2mv2mEBd2RB2qB1B2qq2EB1B2qd。;mmB1B2d2E回旋加速器Ⅰ1.回旋加速器是利用电场对电荷的加速作用和磁场对运动电荷的偏转作用来获取高能粒子的装置.-14-2.回旋加速器的工作原理.(1)磁场的作用:带电粒子以某一速度垂直磁场方向进入匀强磁场时,只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,其中周期和速率与半径没关,使带电粒子每次进入D形盒中都能运动相等时间(半个周期)后,平行于电场方向进入电场中加速.(2)电场的作用:回旋加速器的两个D形盒之间的窄缝地区存在周期性变化的并垂直于两D形盒直径的匀强电场,加速就是在这个区域完成的.(3)交变电压:为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速,使之能量不断提高,要在狭缝处加一个与T=2πm/qB同样的交变电压.1.D形金属扁盒的主要作用是起到静电障蔽作用,使得盒内空间的电场极弱,这样就可以使运动的粒子只受洛伦兹力的作用做匀速圆周运动.2.在加速地区中也有磁场,但由于加速区间距离很小,磁场对带电粒子的加速过程的影响很小,所以,能够忽略磁场的影响.3.设D形盒的半径为R,则粒子可能获取的最大动能由qvB=mv2得Ekm=12=1q2B2R2.可见:带电粒子获取的最大能量R2mvmm2与D形盒半径有关.由于受D形盒半径R的限制,带电粒子在这类加速器中获取的能量也是有限的.为了获取更大的能量,人类又发明各种类型的新式加速器.例:已知回旋加速器中D形盒内匀强磁场的磁感觉强度B=1.5T,D形盒的半径为R=60cm,两盒间电压u=2×104V,今将α粒子从近于缝隙中心某处向D形盒内近似等于零的初速度,垂直于半径的方向射入,求粒子在加速器内运行的时间的最大可能值.解析:带电粒子在做圆周运动时,其周期与速度和半径没关,每一周期被加速两次,每次加速获取能量为qu,只要依照D形盒的半径获取粒子拥有的最低(也是最大)能量,即可求出加速次数,进而可知经历了几个周期,进而求总出总时间.粒子在D形盒中运动的最大多数径为R则R=mvm/qBvm=RqB/m则其最大动能为Ekm=12B2q2R2/2m2mvm粒子被加速的次数为n=Ekm/qu=B2qR2/2m-u则粒子在加速器内运行的总时间为t=n·B2qR2mBR2=4.3×10-5sT选修3-2知识点22muqB2u56.电磁感觉现象Ⅰ只要穿过闭合回路中的磁通量发生变化,闭合回路中就会产生感觉电流,若是电路不闭合只会产生感觉电动势。这类利用磁场产生电流的现象叫电磁感觉,是1831年法拉第发现的。57.感觉电流的产生条件Ⅱ1、回路中产生感觉电动势和感觉电流的条件是回路所围面积中的磁通量变化,所以研究磁通量的变化是重点,由磁通量的广义公式中B·Ssin(是B与S的夹角)看,磁通量的变化可由面积的变化S惹起;可由磁感觉强度B的变化B惹起;可由B与S的夹角的变化惹起;也可由B、S、中的两个量的变化,或三个量的同时变化惹起。2、闭合回路中的一部分导体在磁场中作切割磁感线运动时,能够产生感觉电动势,感觉电流,这是初中学过的,其实质也是闭合回路中磁通量发生变化。3、产生感觉电动势、感觉电流的条件:导体在磁场里做切割磁感线运动时,导体内就产生感觉电动势;穿过线圈的磁量发生变化时,线圈里就产生感觉电动势。若是导体是闭合电路的一部分,也许线圈是闭合的,就产生感觉电流。从实质上讲,上述两种说法是一致的,所以产生感觉电流的条件可概括为:穿过闭合电路的磁通量发生变化。-15-58.法拉第电磁感觉定律楞次定律Ⅱ①电磁感觉规律:感觉电动势的大小由法拉第电磁感觉定律确定。BLv——当长L的导线,以速度v,在匀强磁场B中,垂直切割磁感线,其两头间感觉电动势的大小为。以下列图。设产生的感觉电流强度为I,MN间电动势为,则MN受向左的安培力FBIL,要保持MN以v匀速向右运动,所施外力FFB'IL,当前进位移为S时,外力功WBIL··SBILv·t。t为所用时间。而在t时间内,电流做功W'I··t,据能量转变关系,W'W,则I··tBILvt·。BIv,M点电势高,N点电势低。此公式使用条件是B、I、v方向相互垂直,如不垂直,则向垂直方向作投影。n·,电路中感觉电动势的大小跟穿过这个电路的磁通变化率成正比——法拉第电磁感觉定律。ttSLv·t,而回路跌磁通变化量BSt,又知如上图中解析所用电路图,在回路中面积变化··BLvBLv。∴若是回路是n匝串通,则n。tnt/t有关,公式/t。注意:1)该式宽泛适用于求均匀感觉电动势。2)只与穿过电路的磁通量的变化率而与磁通的产生、磁通的大小及变化方式、电路可否闭合、电路的结构与资料等要素没关。公式二:Blvsin。要注意:1)该式平时用于导体切割磁感线时,且导线与磁感线相互垂直(lB)。2)为v与B的夹角。l为导体切割磁感线的有效长度(即l为导体实质长度在垂直于B方向上的投影)。公式三:LI/t。注意:1)该公式由法拉第电磁感觉定律推出。适用于自感现象。2)与电流的变化率I/t成正比。公式nt中涉及到磁通量的变化量的计算,对的计算,一般碰到有两种状况:1)回路与磁场垂直的面积S不变,磁感BS,nBS,此式中的B叫磁感觉强度的变化率B是恒定的,即磁场变化是均匀的,应强度发生变化,由此时,若ttt那么产生的感觉电动势是恒定电动势。2)磁感觉强度B不变,回路与磁场垂直的面积发生变化,则B·S,线圈绕垂直于匀强磁场的轴匀速转动产生交变电动势就属这类状况。严格差别磁通量,磁通量的变化量B磁通量的变化率,磁通量B·S,表示穿过研究平面的磁感线的条数,磁通量t,及的变化量21,表示磁通量变化的多少,磁通量的变化率表示磁通量变化的快慢,大,不一及tavItIt及及ttBlv一般用于导体各部分切割磁感线的速度同样t公式,对有些导体各部分切割磁感线的速度不同样的状况,如何求感觉电动势?如图1所示,一长为l的导体杆AC绕A点在纸面内以角速度匀速转动,转动的地区的有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感觉强度为B,求AC产生的感觉电动势,显然,AC各部分切割磁感线的速度不相等,vA0,vCl,且AC上各点的线速度大小与半径成正比,所以AC切割的速度可用其均匀切割速度,即vvAvCvCl1l2。21,故BBL2222B的平面内,以角速度匀速转动时,2——当长为L的导线,以其一端为轴,在垂直匀强磁场其两头感觉电动势为。-16-以下列图,AO导线长L,以O端为轴,以角速度匀速转动一周,所用时间t2,描过面积SL2,(以为面积变化由0增到L2)则磁通变化B·L2。在AO间产生的感觉电动势BL21BL2且用右手定则拟定A端电势高,O端电势低。t2/2nB··S·——面积为S的纸圈,共n匝,在匀强磁场B中,以角速度匀速转坳,其转轴与磁场方向垂直,则当线圈平面与磁场方向平行时,线圈两头有最大有感觉电动势m。以下列图,设线框长为L,宽为d,以转到图示地址时,ab边垂直磁场方向向纸外运动,切割磁感线,速度为v·d(圆运动半径为宽边d的一半)产生感觉电动势2d1,a端电势高于b端电势。BL·vBL··BS·221BS。c端电势高于e端电势。cd边垂直磁场方向切割磁感线向纸里运动,同理产生感觉电动热势2bc边,ae边不切割,不产生感觉电动势,b.c两优等电势,则输出端M.N电动势为mBS。若是线圈n匝,则mnB··S·,M端电势高,N端电势低。参照俯示图,这地址由于线圈长边是垂直切割磁感线,所以有感觉电动势最大值m,如从图示地址转过一个角度,则圆运动线速度v,在垂直磁场方向的重量应为vcos,则此时线圈的产生感觉电动势的瞬市价即作最大值m.cos.即作最大值方向的投影,n·B·S·cos(是线圈平面与磁场方向的夹角)。当线圈平面垂直磁场方向时,线速度方向与磁场方向平行,不切割磁感线,感觉电动势为零。总结:计算感觉电动势公式:BLv如v是即时速度,则为即时感觉电动势。1BL2如v是均匀速度,则为均匀感觉电动势。nt是一段时间,为这段时间内的均匀感觉电动势。2tto,为即时感觉电动势。n·B·S·cos(是线圈平面与磁场方向的夹角)。mn·BS·线圈平面与磁场平行时有感觉电动势最大值n·B·S··cos瞬时价公式,是线圈平面与磁场方向夹角注意:公式中字母的含义,公式的适用条件及使用图景。区分感觉电量与感觉电流,回路中发生磁通变化时,由于感觉电场的作用使电荷发生定向搬动而形成感觉电流,在t内迁移的电量(感觉电量)为qItntn,仅由回路电阻和磁通量的变化量决定,与发生磁通量变化的时间没关。所以,当用一磁棒先后两tRRRt,线圈里聚集的感觉电量相等,但快插与慢插时产生的感觉电动势、感觉电流不同样,外力做功也次从同一处用不同样速度插至线圈中同一地址时不同样。②楞次定律:1、1834年德国物理学家楞次经过实验总结出:感觉电流的方向总是要使感觉电流的磁场阻拦惹起感觉电流的磁通量的变化。产生感觉电流建立阻拦即磁通量变化感觉电流磁场磁通量变化。2、当闭合电路中的磁通量发生变化惹起感觉电流时,用楞次定律判断感觉电流的方向。-17-楞次定律的内容:感觉电流的磁场总是阻拦惹起感觉电流为磁通量变化。楞次定律是判断感觉电动势方向的定律,但它是经过感觉电流方向来表述的。依照这个定律,感觉电流只能采用这样一个方向,在这个方向下的感觉电流所产生的磁场必然是阻拦惹起这个感觉电流的那个变化的磁通量的变化。我们把“惹起感觉电流的那个变化的磁通量”叫做“原磁道”。所以楞次定律能够简单表达为:感觉电流的磁场总是阻拦原磁通的变化。所谓阻拦原磁通的变化是指:当原磁通增加时,感觉电流的磁场(或磁通)与原磁通方向相反,阻拦它的增加;当原磁通减少时,感觉电流的磁场与原磁通方向同样,阻拦它的减少。从这里可以看出,正确理解感觉电流的磁场和原磁通的关系是理解楞次定律的重点。要注意理解“阻拦”和“变化”这四个字,不能够把“阻拦”理解为“阻拦”,原磁通若是增加,感觉电流的磁场只能阻拦它的增加,而不能够阻拦它的增加,而原磁通还是要增加的。更不能够感觉电流的“磁场”阻拦“原磁通”,特别不能够把阻拦理解为感觉电流的磁场和原磁道方向相反。正确的理解应该是:经过感觉电流的磁场方向和原磁通的方向的同样或相反,来达到“阻拦”原磁通的“变化”即减或增。楞次定律所反响提这样一个物理过程:原磁通变化时(原变),产生感觉电流(I感),这是属于电磁感觉的条件问题;感觉电流一经产生就在其周围空间激发磁场(感),这就是电流的磁效应问题;而且I感的方向就决定了感的方向(用安培右手螺旋定则判断);感阻拦原的变化——这正是楞次定律所解决的问题。这样一个复杂的过程,能够用图表理顺如下:楞次定律也能够理解为:感觉电流的收效总是要抗争(或阻拦)产生感觉电流的原因,即只要有某种可能的过程使磁通量的变化碰到阻拦,闭合电路就会努力实现这类过程:1)阻拦原磁通的变化(原始表述);2)阻拦相对运动,可理解为“来拒去留”,详尽表现为:若产生感觉电流的回路或其某些部分能够自由运动,则它会以它的运动来阻拦穿过路的磁通的变化;若惹起原磁通变化为磁体与产生感觉电流的可动回路发生相对运动,而回路的面积又不能变,则回路得以它的运动来阻拦磁体与回路的相对运动,而回路将发生与磁体同方向的运动;3)使线圈面积有扩大或减小的趋势;4)阻拦原电流的变化(自感现象)。利用上述规律解析问题可自成一家,达到快速正确的收效。如图1所示,在O点悬挂一轻质导线环,拿一条形磁铁沿导线环的轴线方向突然向环内插入,判断在插入过程中导环怎样运动。若按老例方法,应先由楞次定律判断出环内感觉电流的方向,再由安培定则确定环形电流对应的磁极,由磁极的相互作用确定导线环的运动方向。若直接从感觉电流的收效来解析:条形磁铁向环内插入过程中,环内磁通量增加,环内感觉电流的收效将阻拦磁通量的增加,由磁通量减小的方向运动。所以环将向右摇动。显然,用第二种方法判断更简捷。应用楞次定律判断感觉电流方向的详尽步骤:1)查明原磁场的方向及磁通量的变化状况;2)依照楞次定律中的“阻拦”确定感觉电流产生的磁场方向;3)由感觉电流产生的磁场方向用安培表判断出感觉电流的方向。3、当闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动时,用右手定则可判断感觉电流的方向。运动切割产生感觉电流是磁通量发生变化惹起感觉电流的特例,所以判断电流方向的右手定则也是楞次定律的特例。用右手定则能判-18-定的,必然也能用楞次定律判断,可是很多状况下,不如用右手定则判断的方便简单。反过来,用楞次定律能判断的,其实不是用右手定则都能判断出来。如图2所示,闭合图形导线中的磁场逐渐加强,由于看不到切割,用右手定则就难以判断感觉电流的方向,而用楞次定律就很简单判断。要注意左手定则与右手定则应用的差别,两个定则的应用可简单总结为:“因电而动”用左手,“因动而电”用右手,因果关系不能混淆。59.互感自感涡流Ⅰ互感:由于线圈A中电流的变化,它产生的磁通量发生变化,磁通量的变化在线圈B中激发了感觉电动势。这类现象叫互感。自感现象是指由于导体自己的电流发生变化而产生的电磁感觉现象。所产生的感觉电动势叫做自感电动势。自感系数简称自感或电感,它是反响线圈特点的物理量。线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,它的自感系数就越大。其他,有断念的线圈的自感系数比没有断念时要大得多。自感现象分通电自感和断电自感两种,其中断电自感中“小灯泡在熄灭从前可否要闪亮一下”的问题,如图2所示,原来电路闭合处于牢固状态,L与LA并联,其电流分别为IL和IA,方向都是从左到右。在断开S的瞬时,灯A中原来的从左向右的电流IA马上消失,但是灯A与线圈L组成一闭合回路,由于L的自感作用,其中的电流IL不会马上消失,而是在回路中逐断减弱保持暂短的时间,在这个时间内灯A中有从右向左的电流经过,此时经过灯A的电流是从IL开始减弱的,若是原来ILIA,则在灯A熄灭从前要闪亮一下;若是原来ILIA,则灯A是逐断熄灭不再闪亮一下。原来IL和IA哪一个大,要由L的直流电阻RL和A的电阻RA的大小来决定,若是RLRA,则ILIA,若是RLRA,ILI。A2、由于线圈(导体)自己电流的变化而产生的电磁感觉现象叫自感现象。在自感现象中产生感觉电动势叫自感电动势。由上例解析可知:自感电动势总量阻拦线圈(导体)中原电流的变化。3、自感电动势的大小跟电流变化率成正比。自LItL是线圈的自感系数,是线圈自己性质,线圈越长,单位长度上的匝数越多,截面积越大,有铁芯则线圈的自感系数L越大。单位是亨利(H)。如是线圈的电流每秒钟变化1A,在线圈能够产生1V的自感电动势,则线圈的自感系数为1H。还有毫亨(mH),微亨(H)。涡流及其应用1.变压器在工作时,除了在原、副线圈产生感觉电动势外,变化的磁通量也会在铁芯中产生感觉电流。一般来说,只要空间有变化的磁通量,其中的导体就会产生感觉电流,我们把这类感觉电流叫做涡流2.应用:(1)新式炉灶——电磁炉。(2)金属探测器:飞机场、火车站安全检查、扫雷、探矿。60.交变电流描绘交变电流的物理量和图象Ⅰ一、交流电的产生及变化规律:(1)产生:强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫交流电。矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于匀强磁场的线圈的对称轴作匀速转动时,如图5—1所示,产生正弦(或余弦)交流电动势。当外电-19-路闭合时形成正弦(或余弦)交流电流。图(线圈平面位于中性面地址时,如图5—2(A)所示,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量变化率为零。所以,感觉电动势为零。当线圈平面匀速转到垂直于中性面的地址时(即线圈平面与磁力线平行时)如图5—2(C)所示,穿过线圈的磁通量诚然为零,但线圈平面内磁通量变化率最大。所以,感觉电动势值最大。m2·N·B·l·vN·B··S(伏)(N为匝数)(2)感觉电动势瞬市价表达式:若从中性面开始,感觉电动势的瞬市价表达式:em·sint(伏)如图5—2(B)所示。感觉电流瞬市价表达式:iIm·sint(安)若从线圈平面与磁力线平行开始计时,则感觉电动势瞬市价表达式为:em·cost(伏)如图5—2(D)所示。感觉电流瞬市价表达式:iIm·cost(安)二、表征交流电的物理量:1)瞬市价、最大值和有效值:交流电在任一时辰的值叫瞬市价。瞬市价中最大的值叫最大值又称峰值。交流电的有效值是依照电流的热效应规定的:让交流电和恒定直流分别经过同样阻值的电阻,若是二者热效应相等(即在同样时间内产生相等的热量)则此等效的直流电压,电流值叫做该交流电的电压,电流有效值。正弦(或余弦)交流电电动势的有效值和最大值m的关系为:m0.707m20.707Um;交流电流有效值I0.707Im。交流电压有效值U注意:平时交流电表测出的值就是交流电的有效值。用电器上注明的额定值等都是指有效值。用电器上说明的耐压值是指最大值。2)周期、频率和角频率交流电完成一次周期性变化所需的时间叫周期。以T表示,单位是秒。交流电在1秒内完成周期性变化的次数叫频率。以f表示,单位是赫兹。1周期和频率互为倒数,即T。我国市电频率为50赫兹,周期为0.02秒。2f角频率:T2f单位:弧度/秒交流电的图象:em·sint图象如图5—3所示。em·cost图象如图5—4所示。-20-61。正弦交变电流的函数表达式Ⅰu=Umsinωti=Imsinωt62.电感和电容对交变电流的影响Ⅰ①电感对交变电流有阻拦作用,阻拦作用大小用感抗表示。低频扼流圈,线圈的自感系数L很大,作用是“通直流,阻交流”;高频扼流圈,线圈的自感系数L很小,作用是“通低频,阻高频”.②电容对交变电流有阻拦作用,阻拦作用大小用容抗表示耦合电容,容量较大,隔直流、通交流高频旁路电容,容量很小,隔直流、阻低频、通高频63.变压器Ⅰ变压器是能够用来改变交流电压和电流的大小的设备。理想变压器的效率为1,即输入功率等于输出功率。关于原、副线圈各一组的变压器来说(如图5—6),原、副线圈上的电压与它们的匝数成正。即U1n1U2n2由于有U1·I1U2·I2,所以经过原、副线圈的电流强度与它们的匝数成反比。即I1n2I2n1注意:1.理想变压器各物理量的决定要素输入电压U1决定输出电压U2,输出电流I2决定输入电流I1,输入功率随输出功率的变化而变化直到达到变压器的最大功率(负载电阻减小,输入功率增大;负载电阻增大,输入功率减小)。2.一个原线圈多个副线圈的理想变压器的电压、电流的关系U1:U2:U3:=n1:n2:n3:I1n1=I2n2+I3n3+由于P入P出,即U1·I1U2·I2,所以变压器中高压线圈电流小,绕制的导线较细,低电压的线圈电流大,绕制的导线较粗。上述各公式中的I、U、P均指有效值,不能够用瞬市价。(3)电压互感器和电流互感器电压互感器是将高电压变成低电压,故其原线圈并联在待测高压电路中;电流互感器是将大电流变为小电流,故其原线圈串通在待测的高电流电路中。(二)解决变压器问题的常用方法思路1电压思路。变压器原、副线圈的电压之比为U1/U2=n1/n2;当变压器有多个副绕组时U1/n1=U2/n2=U3/n3=思路2功率思路。理想变压器的输入、输出功率为P入=P出,即P1=P2;当变压器有多个副绕组时P1=P2+P3+思路3电流思路。由I=P/U知,对只有一个副绕组的变压器有I1/I2=n2/n1;当变压器有多个副绕组时n1I1=n2I2+n3I3+思路4(变压器动向问题)限制思路。(1)电压限制:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)一准时,输出电压U2由输入电压决定,即U2=n2U1/n1,可简述为“原限制副”.(2)电流限制:当变压器原、副线圈的匝数比(n1/n2)必然,且输入电压U1确准时,原线圈中的电流I1由副线圈中的输出电流I2决定,即I1=n2I2/n1,可简述为“副限制原”.(3)负载限制:①变压器副线圈中的功率P2由用户负载决定,P2=P负1+P负2+;②变压器副线圈中的电流I2由用户负载及电压U2确定,I2=P2/U2;③总功率P总=P线+P2.动向解析问题的思行程序可表示为:-21-U1n1IU2P1P2(I1U1I2U2)P1I1U1P1I2U2n2R负载1U2I2决定决定思路5决定决定”型变压器时有原理思路。变压器原线圈中磁通量发生变化,铁芯中ΔΦ/t相等;当碰到“ΔΦ1/t=ΔΦ2/t+ΔΦ3/t,此式适用于交流电或电压(电流)变化的直流电,但不适用于稳压或恒定电流的状况.64.电能的输送Ⅰ由于送电的导线有电阻,远距离送电时,线路上损失电能很多。在输送的电功率和送电导线电阻必然的条件下,提高送电电压,减小送电电流强度能够达到减少线路上电能损失的目的。线路中电流强度I和损失电功率计算式以下:P输I2·R线IP损U出2U出注意:送电导线上损失的电功率,不能够用求,由于U出不是所有降落在导线上。P损R线65.传感器的及其工作原理Ⅰ有一些元件它能够感觉诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量,并能把它们依照必然的规律变换为电压、电流等电学量,或变换为电路的通断。我们把这类元件叫做传感器。它的优点是:把非电学量变换为电学量今后,就可以很方便地进行测量、传输、办理和控制了。光敏电阻在光照射下电阻变化的原因:有些物质,比方硫化镉,是一种半导体资料,无光照时,载流子极少,导电性能不好;随着光照的加强,载流子增加,导电性变好。光照越强,光敏电阻阻值越小。金属导体的电阻随温度的高升而增大,热敏电阻的阻值随温度的高升而减小,且阻值随温度变化特别显然。金属热电阻与热敏电阻都能够把温度这个热学量变换为电阻这个电学量,金属热电阻的化学牢固性好,测温范围大,但矫捷度较差。66.传感器的应用Ⅰ1.光敏电阻2.热敏电阻和金属热电阻3.电容式位移传感器4.力传感器————将力信号转变成电流信号的元件。5.霍尔元件霍尔元件是将电磁感觉这个磁学量转变成电压这个电学量的元件。外面磁场使运动的载流子碰到洛伦兹力,在导体板的一侧齐聚,在导体板的另一侧会出现节余的另一种电荷,进而形成横向电场;横向电场对电子施加与洛伦兹力方向相反的静电力,当静电力与洛伦兹力达到平衡时,导体板左右两例会形成牢固的电压,被称为霍尔电势差或霍尔电压UH,UHkIB.d1.传感器应用的一般模式放大2.传感器应用:传感器电路变换力传感器的应用——电子秤声传感器的应用——话筒

执行机构显示器指针式电表数字屏计算机系统温度传感器的应用——电熨斗、电饭锅、测温仪光传感器的应用——鼠标器、火灾报警器-22-传感器的应用实例:1.光控开关2.温度报警器选修3-4知识点67—81为选修3-3知识点(当地区不选,略)82.简谐运动简谐运动的表达式和图象Ⅱ1、机械振动:物体(或物体的一部分)在某一中心地址两侧来回做往来运动,叫做机械振动。机械振动产生的条件是:(1)回复力不为零。(2)阻力很小。使振动物体回到平衡地址的力叫做回复力,回复力属于收效劳,在详尽问题中要注意解析什么力供应了回复力。2、简谐振动:在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动能够从两个方面进行定义或理解:1)物体在跟位移大小成正比,而且总是指向平衡地址的回复力作用下的振动,叫做简谐振动。2)物体的振动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动,在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来认识和掌握简谐振动规律的。3、描绘振动的物理量,研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外,为适应振动特点还要引入一些新的物理量。1)位移x:由平衡地址指向振动质点所在地址的有向线段叫做位移。位移是矢量,其最大值等于振幅。2)振幅A:做机械振动的物体走开平衡地址的最大距离叫做振幅,振幅是标量,表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大,做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。3)周期T:振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一地址开始计时,物体第一次以同样的速度方向回到初始地址,叫做完成了一次全振动。4)频率f:振动物体单位时间内完成全振动的次数。5)角频率:角频率也叫角速度,即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描绘振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时,发现质点射影做的是简谐振动。所以办理复杂的简谐振动问题时,能够将其转变成匀速圆周运动的射影进行办理,这类方法高考大纲不要求掌握。周期、频率、角频率的关系是:。12Tf,2(6)相位:表示振动步伐的物理量。现行fT中学教材中只要求知道同相和反相两种状况。4、研究简谐振动规律的几个思路:(1)用动力学方法研究,受力特点:回复力F=-Kx;加速度aKx,简谐振动是一种变加速运动。在平衡地址时速度最大,m加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。2)用运动学方法研究:简谐振动的速度、加速度、位移都随时间作正弦或余弦规律的变化,这类用正弦或余弦表示的公式法在高中阶段不要修业生掌握。3)用图象法研究:熟练掌握用位移时间图象来研究简谐振动有关特点是本章学习的重点之一。4)从能量角度进行研究:简谐振动过程,系统动能和势能相互转变,总机械能守恒,振动能量和振幅有关。5、简谐运动的表达式-23-xAsin(t20)振幅A,周期T,相位20,初相00)Asin(ttTT6、简谐运动图象描绘振动的物理量1.直接描绘量:①振幅A;②周期T;③任意时辰的位移t。2.间接描绘量:③x-t图线上一点的切线的斜率等于V。3.从振动图象中的x解析有关物理量(v,a,F)简谐运动的特点是周期性。在回复力的作用下,物体的运动在空间上有往来性,即在平衡地址周边做往来的变加速(或变减速)运动;在时间上有周期性,即每经过一准时间,运动就要重复一次。我们可否利用振动图象来判断质点x,F,v,a的变化,它们变化的周期虽相等,但变化步伐不同样,只有真实理解振动图象的物理意义,才能进一步判断质点的运动状况。小结:1.简谐运动的图象是正弦或余弦曲线,与运动轨迹不同样。2.简谐运动图象反响了物体位移随时间变化的关系。3.依照简谐运动图象能够知道物体的振幅、周期、任一时辰的位移。83.单摆的周期与摆长的关系(实验、研究)Ⅰ单摆周期公式上述公式是高考要观察的重点内容之一。对周期公式的理解和应用注意以下几个问题:①简谐振动物体的周期和频率是由振动系统本身的条件决定的。②单摆周期公式中的L是指摇动圆弧的圆心到摆球重心的距离,一般也叫等效摆

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