高中物理知識(shí)點(diǎn) 【全】

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1、 高考114個(gè)考點(diǎn)知識(shí)濃縮本 必修1知識(shí)點(diǎn) 1.質(zhì)點(diǎn) 參考系和坐標(biāo)系Ⅰ 在某些情況下,可以不考慮物體的大小和形狀。這時(shí),我們突出“物體具有質(zhì)量”這一要素,把它簡(jiǎn)化為一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn),稱為質(zhì)點(diǎn)。 要描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),首先要選定某個(gè)其他物體做參考,觀察物體相對(duì)于這個(gè)“其他物體”的位置是否隨時(shí)間變化,以及怎樣變化。這種用來(lái)做參考的物體稱為參考系。 為了定量地描述物體的位置及位置的變化,需要在參考系上建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系。 2.路程和位移 時(shí)間和時(shí)刻Ⅱ 路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度 位移表示物體(質(zhì)點(diǎn))的位置變化。我們從初位置到末位置作一條有向線段,用這條有向線段表示位移。 3.勻速直

2、線運(yùn)動(dòng) 速度和速率Ⅱ 勻速直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖象和v-t圖象 勻速直線運(yùn)動(dòng)的x-t圖象一定是一條直線。隨著時(shí)間的增大,如果物體的位移越來(lái)越大或斜率為正,則物體向正向運(yùn)動(dòng),速度為正,否則物體做負(fù)向運(yùn)動(dòng),速度為負(fù)。 勻速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象是一條平行于t軸的直線,勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向都不隨時(shí)間變化。 瞬時(shí)速度的大小叫做速率 4.變速直線運(yùn)動(dòng) 平均速度和瞬時(shí)速度Ⅰ 如果在時(shí)間內(nèi)物體的位移是,它的速度就可以表示為 (1) 由(1)式求得的速度,表示的只是物體在時(shí)間間隔內(nèi)的平均快慢程度,稱為平均速度。 如果非常非常小,就可以認(rèn)為 表示的是物體在時(shí)刻t的速度,這個(gè)速度叫做瞬時(shí)速

3、度。 速度是表征運(yùn)動(dòng)物體位置變化快慢的物理量。 5.速度隨時(shí)間的變化規(guī)律(實(shí)驗(yàn)、探究)Ⅱ 用電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 用電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)測(cè)速度 對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于平均速度:紙帶上連續(xù)3個(gè)點(diǎn)間的距離除以其時(shí)間間隔等于打中間點(diǎn)的瞬時(shí)速度。 可以用公式求加速度(為了減小誤差可采用逐差法求) 6.勻變速直線運(yùn)動(dòng) 自由落體運(yùn)動(dòng) 加速度Ⅱ 加速度是速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值, 加速度是表征物體速度變化快慢的物理量。 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 vt=vo +at 1 / 67 x=vot+a

4、t2 vt2-vo2=2ax = 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象為一直線,直線的斜率大小表示加速度的數(shù)值,即a=k,可從圖象的傾斜程度可直接比較加速度的大小。 自由落體運(yùn)動(dòng) 物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為0加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 公式:Vt=gt h=gt2 7.力的合成和分解 力的平行四邊形定則(實(shí)驗(yàn)、探究)Ⅱ 物體與物體之間的相互作用稱做力。 施力物體同時(shí)也是受力物體,受力物體同時(shí)也是施力物體。 按力的性質(zhì)分,常見(jiàn)的力有重力、彈力、摩擦力。 物體與物體之間存在

5、四種基本相互作用:萬(wàn)有引力、電磁相互作用、強(qiáng)相互作用、弱相互作用。 平行四邊行定則:兩個(gè)力合成時(shí),以表示這兩個(gè)力的線段為鄰邊作平行四邊形,這兩個(gè)鄰邊之間的對(duì)角線就表示合力的大小和方向。 力的分解是力的合成的逆運(yùn)算。 合力可以等于分力,也可以小于或大于分力. 8.重力 形變和彈力 胡克定律Ⅰ 地面附近的一切物體都受到地球的引力,由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力。 G=mg (g=9.8N/Kg) 不考慮地球自轉(zhuǎn),地球表面物體的重力等于萬(wàn)有引力.mg=G 物體在力的作用下形狀或體積發(fā)生改變,叫做形變。有些物體在形變后能夠恢復(fù)原狀,這種

6、形變叫做彈性形變。 發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀,對(duì)與它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力。 彈簧的彈力與彈簧的形變量成正比 F=KX (在彈性限度內(nèi)) 9.靜摩擦 滑動(dòng)摩擦 摩擦力 動(dòng)摩擦因數(shù)Ⅰ 兩個(gè)相互接觸而保持相對(duì)靜止的物體,當(dāng)他們之間存在滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí),在它們的接觸面上會(huì)產(chǎn)生阻礙物體間相對(duì)滑動(dòng)的力,這種力叫靜摩擦力。 兩個(gè)互相接觸擠壓且發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體,在它們的接觸面上會(huì)產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力,這個(gè)力叫做滑動(dòng)摩擦力。 產(chǎn)生摩擦力的條件 (1)兩物體相互接觸(2)接觸的物體必須相互擠壓發(fā)生形變,有彈力(3)兩物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的

7、趨勢(shì)(4)兩接觸面不光滑 一般說(shuō)來(lái),靜摩擦力根據(jù)力的平衡條件來(lái)求解,滑動(dòng)摩擦力根據(jù)F=求解. 10.共點(diǎn)力作用下物體的平衡Ⅰ 如果一個(gè)物體受到N個(gè)共點(diǎn)力的作用而處于平衡狀態(tài),那么這N個(gè)力的合力為零,第N個(gè)力與其他(N-1)個(gè)力的合力大小相等、方向相反。 11.牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用Ⅱ 一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài).這就是牛頓第一定律。牛頓第一運(yùn)動(dòng)定律表明,物體具有保持原來(lái)勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì),我們把這個(gè)性質(zhì)叫做慣性。牛頓第一定律又叫做慣性定律。 量度物體慣性大小的物理量是它們的質(zhì)量。質(zhì)量越大,慣性越大,質(zhì)量不變,慣性不變

8、。 牛頓第三定律: 兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。 作用力和反作用力性質(zhì)一定相同,作用在兩個(gè)不同的物體上.而一對(duì)平衡力一定作用在同一個(gè)物體上,力的性質(zhì)可以相同,也可以不同. 12.加速度與物體質(zhì)量、物體受力關(guān)系(實(shí)驗(yàn)、探究)Ⅱ 研究方法:控制變量法,先保持質(zhì)量m不變,研究a與F之間的關(guān)系,再保持F不變,研究a與m之間的關(guān)系。 數(shù)據(jù)分析上作a-F圖象和a-圖象 結(jié)論:物體的加速度跟物體受到的作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比。F合=ma 必修2知識(shí)點(diǎn) 13.功和功率Ⅱ 力對(duì)物體所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夾角的余

9、弦三者的乘積。 功的定義式: 注意:時(shí),;但時(shí),,力不做功;時(shí),. 功與完成這些功所用時(shí)間的比值。 平均功率: ; 功率是表示物體做功快慢的物理量。 力與速度方向一致時(shí):P=Fv 14.重力勢(shì)能Ⅱ 物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積,。重力勢(shì)能的值與所選取的參考平面有關(guān)。 重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系:重力做多少功重力勢(shì)能就減少多少,克服重力做多少功重力勢(shì)能就增加多少. 重力對(duì)物體所做的功等于物體重力勢(shì)能的減少量:。 重力做功的特點(diǎn):重力對(duì)物體所做的功只與物體的起始位置有關(guān),而跟物體的具體運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)。 15.彈性勢(shì)能Ⅰ 彈力做功等于彈性勢(shì)能減

10、少:。 16.恒力做功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系(實(shí)驗(yàn)、探究)Ⅱ 恒力功與位移成正比,選擇初速度為零,實(shí)驗(yàn)中要得出的結(jié)論為W∝V2 17.動(dòng)能 動(dòng)能定理Ⅱ 動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量。 物體質(zhì)量越大,速度越大則物體的動(dòng)能越大。 動(dòng)能定理:合力在某個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做的功,等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的變化。 表達(dá)式:或。 18.機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用Ⅱ 機(jī)械能:機(jī)械能是動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的統(tǒng)稱,可表示為: E(機(jī)械能)=Ek(動(dòng)能)+Ep(勢(shì)能) 機(jī)械能守恒定律:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化,而總的機(jī)械能保持不變。

11、 ,式中是物體處于狀態(tài)1時(shí)的勢(shì)能和動(dòng)能, 是物體處于狀態(tài)2時(shí)的勢(shì)能和動(dòng)能。 19.驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(實(shí)驗(yàn)、探究)Ⅱ 用電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律(A) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。 速度的測(cè)量:做勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,等于相鄰兩點(diǎn)間的平均速度。 下落高度的測(cè)量:等于紙帶上兩點(diǎn)間的距離 比較V2與2gh相等或近似相等,則說(shuō)明機(jī)械能守恒 20.能源和能量耗散Ⅰ 能量守恒定律:能量既不會(huì)消滅,也不會(huì)創(chuàng)生,它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過(guò)程

12、中,能量的總量保持不變。 能源是人類可以利用的能量,是人類社會(huì)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。人類利用能源大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期,即柴薪時(shí)期、煤炭時(shí)期、石油時(shí)期。 能量的耗散:燃料燃燒時(shí)一旦把自己的熱量釋放出去,它就不會(huì)再次自動(dòng)聚集起來(lái)供人類重新利用;電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,它又通過(guò)燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能,熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的內(nèi)能,我們也無(wú)法把這些內(nèi)能收集起來(lái)重新利用。這種現(xiàn)象叫做能量的耗散。能量耗散表明,在能源的利用過(guò)程中,即在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中,能量在數(shù)量上并未減少,但在可利用的品質(zhì)上降低了,從便于利用變成不利于利用的了。能量的耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過(guò)程的方向性。 21.

13、運(yùn)動(dòng)的合成與分解Ⅱ 如果某物體同時(shí)參與幾個(gè)運(yùn)動(dòng),那么這物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)就叫做那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)叫做這個(gè)實(shí)際運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)。已知分運(yùn)動(dòng)情況求合運(yùn)動(dòng)情況叫運(yùn)動(dòng)的合成,已知合運(yùn)動(dòng)情況求分運(yùn)動(dòng)情況叫運(yùn)動(dòng)的分解。 運(yùn)動(dòng)合成與分解的運(yùn)算法則:運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指描述物體運(yùn)動(dòng)的各物理量即位移、速度、加速度的合成與分解。由于它們都是矢量,所以它們都遵循矢量的合成與分解法則。 合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系: (1)等效性:各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)規(guī)律有相同的效果。 (2)獨(dú)立性:某方向上的運(yùn)動(dòng)不會(huì)因?yàn)槠渌较蛏鲜欠裼羞\(yùn)動(dòng)而影響自己的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。 (3)等時(shí)性:合運(yùn)動(dòng)通過(guò)合位移所需時(shí)間和對(duì)

14、應(yīng)的每個(gè)分運(yùn)動(dòng)通過(guò)分位移的時(shí)間相等,即各分運(yùn)動(dòng)總是同時(shí)開始,同時(shí)結(jié)束的。 曲線運(yùn)動(dòng)速度方向:質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向 曲線運(yùn)動(dòng)的條件: 當(dāng)物體所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng). 22.拋體運(yùn)動(dòng)Ⅱ 平拋運(yùn)動(dòng):將物體以一定的水平速度拋出,在不計(jì)空氣阻力的情況下,物體所做的運(yùn)動(dòng)。 平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):(1)加速度a=g恒定,方向豎直向下。所以平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)。(2)運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線。 平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)。x=v0t y=gt2 斜拋運(yùn)動(dòng)處理方法類似于平拋

15、運(yùn)動(dòng),即將斜拋運(yùn)動(dòng)分解成水平和豎直兩個(gè)方向上的分運(yùn)動(dòng)來(lái)研究。特別提示:斜拋運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過(guò)程可反過(guò)來(lái)看著平拋運(yùn)動(dòng)! 23.圓周運(yùn)動(dòng) 線速度 角速度 向心加速度Ⅰ 質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡為一個(gè)圓,即質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)。 線速度:物體在某時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值,其方向在圓周的切線方向上。 表達(dá)式: 角速度:物體在某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的角度與所用時(shí)間的比值。 表達(dá)式:,其單位為弧度每秒,。 周期:勻速運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間。 頻率:,單位:赫茲(HZ) 線速度、角速度、周期間的關(guān)系: 。 24.勻速圓周運(yùn)動(dòng) 向心力Ⅱ 質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng),如果在相等的時(shí)

16、間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度都相等,這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。注意勻速圓周運(yùn)動(dòng)不是勻速運(yùn)動(dòng),是曲線運(yùn)動(dòng),速度方向不斷變化. 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,加速度方向指向圓心,這個(gè)加速度叫向心加速度。 大?。? 方向:指向圓心。 向心加速度是描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)中物體線速度變化快慢的物理量 向心力即產(chǎn)生向心加速度的力。 向心力的方向:指向圓心,與線速度的方向垂直。 向心力的大?。鹤鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的大小為 向心力的作用:只改變速度的方向,不改變速度的大小。 向心力是效果力。在對(duì)物體進(jìn)行受力分析時(shí),不能認(rèn)為物體多受了個(gè)向心力。向心力是物體受到的某一個(gè)力或某一個(gè)力的分力或某幾個(gè)力的合力.

17、 25.生活中的圓周運(yùn)動(dòng)Ⅰ 火車要規(guī)定轉(zhuǎn)彎速度 汽車過(guò)拱形橋,在凸形橋的最高點(diǎn)速度V≤ 航天器中的失重現(xiàn)象 離心運(yùn)動(dòng) F< 26.開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律Ⅰ (1).所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓,太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上. (2).對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō),它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積. (3).所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等. 27.萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用Ⅱ 自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個(gè)物體質(zhì)量的乘積成正比,跟它們距離的二次方成反比。 表達(dá)式: 地球表面附近,重力近似等于萬(wàn)有引力

18、 28.第一宇宙速度 第二宇宙速度 第三宇宙速度Ⅰ 人造地球衛(wèi)星:衛(wèi)星環(huán)繞速度v、角速度、周期T與半徑的關(guān)系: 由,可得: ,r越大,v越小; ,r越大,越??; ,r越大,T越大。 第一宇宙速度(環(huán)繞速度):; 第二宇宙速度(脫離速度):; 第三宇宙速度(逃逸速度):。 會(huì)求第一宇宙速度: 衛(wèi)星貼近地球表面飛行 地球表面近似有 則有 29、經(jīng)典力學(xué)的局限性Ⅰ 牛頓運(yùn)動(dòng)定律只適用于解決宏觀、低速問(wèn)題,不適用于高速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,不適用于微觀世界。 選修3-1知識(shí)點(diǎn) 30.電荷 電荷守

19、恒定律 點(diǎn)電荷Ⅰ ⑴自然界中只存在正、負(fù)兩中電荷,電荷在它的同圍空間形成電場(chǎng),電荷間的相互作用力就是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的。電荷的多少叫電量?;倦姾?。 ⑵使物體帶電也叫起電。使物體帶電的方法有三種:①摩擦起電 ②接觸帶電 ③感應(yīng)起電。 ⑶電荷既不能創(chuàng)造,也不能被消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或從的體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分,這叫做電荷守恒定律。 帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí),這樣的帶電體就可以看做帶電的點(diǎn),叫做點(diǎn)電荷。 31.庫(kù)侖定律Ⅱ 在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比,跟它們間的距離的平方成反

20、比,作用力的方向在它們的連線上,數(shù)學(xué)表達(dá)式為,其中比例常數(shù)叫靜電力常量,。 庫(kù)侖定律的適用條件是(a)真空,(b)點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是物理中的理想模型。當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電體的線度時(shí),可以使用庫(kù)侖定律,否則不能使用。 32.靜電場(chǎng) 電場(chǎng)線Ⅰ 為了直觀形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)的強(qiáng)弱及方向,在電場(chǎng)中畫出一系列曲線,曲線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向,曲線的疏密表示電場(chǎng)的弱度。 電場(chǎng)線的特點(diǎn):(a)始于正電荷 (或無(wú)窮遠(yuǎn)),終止負(fù)電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn));(b)任意兩條電場(chǎng)線都不相交。 電場(chǎng)線只能描述電場(chǎng)的方向及定性地描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱,并不是帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡

21、是由帶電粒子受到的合外力情況和初速度共同決定。 33.電場(chǎng)強(qiáng)度 點(diǎn)電荷的電場(chǎng)Ⅱ ⑴電場(chǎng)的最基本的性質(zhì)之一,是對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用。電場(chǎng)的這種性質(zhì)用電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)描述。在電場(chǎng)中放入一個(gè)檢驗(yàn)電荷,它所受到的電場(chǎng)力跟它所帶電量的比值 叫做這個(gè)位置上的電場(chǎng)強(qiáng)度,定義式是,場(chǎng)強(qiáng)是矢量,規(guī)定正電荷受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向,負(fù)電荷受電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反。 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,方向是由電場(chǎng)本身決定的,是客觀存在的,與放不放檢驗(yàn)電荷,以及放入檢驗(yàn)電荷的正、負(fù)電量的多少均無(wú)關(guān),既不能認(rèn)為與成正比,也不能認(rèn)為與成反比。 點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式 要區(qū)別場(chǎng)強(qiáng)的定義式與點(diǎn)電荷場(chǎng)

22、強(qiáng)的計(jì)算式,前者適用于任何電場(chǎng),后者只適用于真空(或空氣)中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)。 34.電勢(shì)能 電勢(shì) 等勢(shì)面Ⅰ 電勢(shì)能由電荷在電場(chǎng)中的相對(duì)位置決定的能量叫電勢(shì)能。 電勢(shì)能具有相對(duì)性,通常取無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地為電勢(shì)能和零點(diǎn)。 由于電勢(shì)能具有相對(duì)性,所以實(shí)際的應(yīng)用意義并不大。而經(jīng)常應(yīng)用的是電勢(shì)能的變化。電場(chǎng)力對(duì)電荷做功,電荷的電勢(shì)能減速少,電荷克服電場(chǎng)力做功,電荷的電勢(shì)能增加,電勢(shì)能變化的數(shù)值等于電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的數(shù)值,這常是判斷電荷電勢(shì)能如何變化的依據(jù)。電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的計(jì)算公式:,此公式適用于任何電場(chǎng)。電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),由起始和終了位置的電勢(shì)差決定。 電勢(shì)是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的

23、物理量 在電場(chǎng)中某位置放一個(gè)檢驗(yàn)電荷,若它具有的電勢(shì)能為,則比值叫做該位置的電勢(shì)。 電勢(shì)也具有相對(duì)性,通常取離電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零電勢(shì)(對(duì)同一電場(chǎng),電勢(shì)能及電勢(shì)的零點(diǎn)選取是一致的)這樣選取零電勢(shì)點(diǎn)之后,可以得出正電荷形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為正值,負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為負(fù)值。 電勢(shì)相等的點(diǎn)組成的面叫等勢(shì)面。等勢(shì)面的特點(diǎn): (a)等勢(shì)面上各點(diǎn)的電勢(shì)相等,在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功。 (b)等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直,而且電場(chǎng)線總是由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面。 (c)規(guī)定:畫等勢(shì)面(或線)時(shí),相鄰的兩等勢(shì)面(或線)間的電勢(shì)差相等。這樣,在等勢(shì)面

24、(線)密處場(chǎng)強(qiáng)較大,等勢(shì)面(線)疏處場(chǎng)強(qiáng)小。 35.電勢(shì)差Ⅱ 電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)之差叫電勢(shì)差,依教材要求,電勢(shì)差都取絕對(duì)值,知道了電勢(shì)差的絕對(duì)值,要比較哪個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)高,需根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的正負(fù)判斷,或者是由這兩點(diǎn)在電場(chǎng)線上的位置判斷。 36.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系Ⅰ 場(chǎng)強(qiáng)方向處處相同,場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等的區(qū)域稱為勻強(qiáng)電場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是等距的平行線,平行正對(duì)的兩金屬板帶等量異種電荷后,在兩極之間除邊緣外就是勻強(qiáng)電場(chǎng)。 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)之間的關(guān)系是,公式中的是沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離。 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行線段上的電勢(shì)差與線段長(zhǎng)度成正比 37.帶電粒子在勻

25、強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)Ⅱ (1)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)的知識(shí),分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同:先分析受力情況,再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程(平衡、加速或減速,是直線還是曲線),然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題。 (2)在對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析時(shí),要注意兩點(diǎn): a 要掌握電場(chǎng)力的特點(diǎn)。如電場(chǎng)力的大小和方向不僅跟場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向有關(guān),還與帶電粒子的電量和電性有關(guān);在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,帶電粒子所受電場(chǎng)力處處是恒力;在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,同一帶電粒子在不同位置所受電場(chǎng)力的大小和方向都可能不同。 b 是否考慮重力要依據(jù)具體情況而定:基本粒子:如電子、質(zhì)子、粒子、離子等除有要說(shuō)明或明確的暗示以外,一般都不

26、考慮重力(但并不忽略質(zhì)量)。帶電顆粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說(shuō)明或明確的暗示以外,一般都不能忽略重力。 (3)、帶電粒子的加速(含偏轉(zhuǎn)過(guò)程中速度大小的變化)過(guò)程是其他形式的能和功能之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程。解決這類問(wèn)題,可以用動(dòng)能定理,也可以用能量守恒定律。 如選用動(dòng)能定理,則要分清哪些力做功?做正功還是負(fù)功?是恒力功還是變力功?若電場(chǎng)力是變力,則電場(chǎng)力的功必須表達(dá)成,還要確定初態(tài)動(dòng)能和末態(tài)動(dòng)能(或初、末態(tài)間的動(dòng)能增量) 如選用能量守恒定律,則要分清有哪些形式的能在變化?怎樣變化(是增加還是減少)?能量守恒的表達(dá)形式有: a 初態(tài)和末態(tài)的總能量(代數(shù)和)相等,即; b 某種

27、形式的能量減少一定等于其它形式能量的增加,即 c 各種形式的能量的增量的代數(shù)和; (4)、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中類平拋的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題。 如果帶電粒子以初速度v0垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),不計(jì)重力,電場(chǎng)力使帶電粒子產(chǎn)生加速度,作類平拋運(yùn)動(dòng),分析時(shí),仍采用力學(xué)中分析平拋運(yùn)動(dòng)的方法:把運(yùn)動(dòng)分解為垂直于電場(chǎng)方向上的一個(gè)分運(yùn)動(dòng)——?jiǎng)蛩僦本€運(yùn)動(dòng):,;另一個(gè)是平行于場(chǎng)強(qiáng)方向上的分運(yùn)動(dòng)——?jiǎng)蚣铀龠\(yùn)動(dòng),,,粒子的偏轉(zhuǎn)角為。 經(jīng)一定加速電壓(U1)加速后的帶電粒子,垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向射入確定的平行板偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,粒子對(duì)入射方向的偏移,它只跟加在偏轉(zhuǎn)電極上的電壓U2有關(guān)。當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓的大小極性發(fā)生變化時(shí),粒子的偏

28、移也隨之變化。如果偏轉(zhuǎn)電壓的變化周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粒子穿越電場(chǎng)的時(shí)間( T ),則在粒子穿越電場(chǎng)的過(guò)程中,仍可當(dāng)作勻強(qiáng)電場(chǎng)處理。 應(yīng)注意的問(wèn)題: 1、電場(chǎng)強(qiáng)度E和電勢(shì)U僅僅由場(chǎng)本身決定,與是否在場(chǎng)中放入電荷 ,以及放入什么樣的檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)。 而電場(chǎng)力F和電勢(shì)能兩個(gè)量,不僅與電場(chǎng)有關(guān),還與放入場(chǎng)中的檢驗(yàn)電荷有關(guān)。 所以E和U屬于電場(chǎng),而和屬于場(chǎng)和場(chǎng)中的電荷。 2、一般情況下,帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡和電場(chǎng)線并不重合,運(yùn)動(dòng)軌跡上的一點(diǎn)的切線方向表示速度方向,電場(chǎng)線上一點(diǎn)的切線方向反映正電荷的受力方向。物體的受力方向和運(yùn)動(dòng)方向是有區(qū)別的。 只有在電場(chǎng)線為直線的電場(chǎng)中,且電

29、荷由靜止開始或初速度方向和電場(chǎng)方向一致并只受電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng),在這種特殊情況下粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡才是沿電力線的。 如圖所示: 38.電容器 電容Ⅰ (1)兩個(gè)彼此絕緣,而又互相靠近的導(dǎo)體,就組成了一個(gè)電容器。 (2)電容:表示電容器容納電荷的本領(lǐng)。 a 定義式:,即電容C等于Q與U的比值,不能理解為電容C與Q成正比,與U成反比。一個(gè)電容器電容的大小是由電容器本身的因素決定的,與電容器是否帶電及帶電多少無(wú)關(guān)。 b 決定因素式:如平行板電容器(不要求應(yīng)用此式計(jì)算) (3)對(duì)于平行板電容器有關(guān)的Q、E、U、C的討論時(shí)要注意兩種情況: a 保持兩板與電源相連,則電容器

30、兩極板間的電壓U不變 b 充電后斷開電源,則帶電量Q不變 (4)電容的定義式: (定義式) (5)C由電容器本身決定。對(duì)平行板電容器來(lái)說(shuō)C取決于:(決定式) (6)電容器所帶電量和兩極板上電壓的變化常見(jiàn)的有兩種基本情況: 第一種情況:若電容器充電后再將電源斷開,則表示電容器的電量Q為一定,此時(shí)電容器兩極的電勢(shì)差將隨電容的變化而變化。 第二種情況:若電容器始終和電源接通,則表示電容器兩極板的電壓V為一定,此時(shí)電容器的電量將隨電容的變化而變化。 39.示波管Ⅰ 掃描電壓與信號(hào)電壓的周期相同時(shí),在熒光屏上得到待測(cè)信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)隨時(shí)間變化的穩(wěn)定圖象。 掃描電壓圖

31、象(UX—t圖自己畫一下) 40.電流 電動(dòng)勢(shì)Ⅰ (1)形成電流的條件:一是要有自由電荷,二是導(dǎo)體內(nèi)部存在電場(chǎng),即導(dǎo)體兩端存在電壓。 (2)電流強(qiáng)度:通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量q跟通過(guò)這些電量所用時(shí)間t的比值,叫電流強(qiáng)度:。 (3)電動(dòng)勢(shì):電動(dòng)勢(shì)是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量。定義式為:。要注意理解:是由電源本身所決定的,跟外電路的情況無(wú)關(guān)。的物理意義:電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電路中通過(guò)1庫(kù)侖電量時(shí)電源所提供的電能或理解為在把1 庫(kù)侖正電荷從負(fù)極(經(jīng)電源內(nèi)部)搬送到正極的過(guò)程中,非靜電力所做的功。注意區(qū)別電動(dòng)勢(shì)和電壓的概念。電動(dòng)勢(shì)是描述其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的物理量,是反映非靜電

32、力做功的特性。電壓是描述電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的物理量,是反映電場(chǎng)力做功的特性。 41.歐姆定律 閉合電路歐姆定律Ⅱ 1、歐姆定律:通過(guò)導(dǎo)體的電流強(qiáng)度,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比,即,要注意: a:公式中的I、U、R三個(gè)量必須是屬于同一段電路的具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系。 b:適用范圍:適用于金屬導(dǎo)體和電解質(zhì)的溶液,不適用于氣體。在電動(dòng)機(jī)中,導(dǎo)電的物質(zhì)雖然也是金屬,但由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,這時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流,也不能簡(jiǎn)單地由加在電動(dòng)機(jī)兩端的電壓和電動(dòng)機(jī)電樞的電阻來(lái)決定。 2、閉合電路的歐姆定律: (1)意義:描述了包括電源在內(nèi)的全電路中,電流強(qiáng)度與電動(dòng)勢(shì)

33、及電路總電阻之間的關(guān)系。 (2)公式:;常用表達(dá)式還有:。 3、路端電壓U,內(nèi)電壓U’隨外電阻R變化的討論: 外電阻R 總電流 內(nèi)電壓 路端電壓 增大 減小 減小 增大 (斷路) O O 等于 減小 增大 增大 減小 (短路) (短路電流) 閉合電路中的總電流是由電源和電路電阻決定,對(duì)一定的電源,,r視為不變,因此,的變化總是由外電路的電阻變化引起的。根據(jù),畫出U——R圖像,能清楚看出路端電壓隨外電阻變化的情形。 還可將路端電壓表達(dá)為,以,r為參量,畫出U——I圖像。 這是一條直線,縱坐標(biāo)上的截距對(duì)應(yīng)于電源

34、電動(dòng)勢(shì),橫坐標(biāo)上的截距為電源短路時(shí)的短路電流,直線的斜率大小等于電源的內(nèi)電阻,即。 4、在電源負(fù)載為純電阻時(shí),電源的輸出功率與外電路電阻的關(guān)系是: 。由此式可以看出:當(dāng)外電阻等于內(nèi)電阻,即R = r時(shí),電源的輸出功率最大,最大輸出功率為,電源輸出功率與外電阻的關(guān)系可用P——R圖像表示。 電源輸出功率與電路總電流的關(guān)系是: 。顯然,當(dāng)時(shí),電源輸出功率最大,且最大輸出功率為:。P——I圖像如圖所示。 選擇路端電壓為自變量,電源輸出功率與路端電壓的關(guān)系是: 顯然,當(dāng)時(shí),。P——U圖像如圖所示。 綜上所述,恒定電源輸出最大功率的三個(gè)等效條件是:(1

35、)外電阻等于內(nèi)電阻,即。(2)路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)的一半,即。(3)輸出電流等于短路電流的一半,即。除去最大輸出功率外,同一個(gè)輸出功率值對(duì)應(yīng)著兩種負(fù)載的情況。一種情況是負(fù)載電阻大于內(nèi)電阻,另一種情況是負(fù)載電阻小于內(nèi)電阻。顯然,負(fù)載電阻小于內(nèi)電阻時(shí),電路中的能量主要消耗在內(nèi)電阻上,輸出的能量小于內(nèi)電阻上消耗的能量,電源的電能利用效率低,電源因發(fā)熱容易燒壞,實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)該避免。 同種電池的串聯(lián): n個(gè)相同的電池同向串聯(lián)時(shí),設(shè)每個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)為,內(nèi)電阻為r,則串聯(lián)電池組的總電動(dòng)勢(shì),總內(nèi)電阻,這樣閉合電路歐姆定律可表示為 42.電阻定律Ⅰ 導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì),定義式;在溫度

36、不變時(shí),導(dǎo)體的電阻與其長(zhǎng)度成正比,與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比,與導(dǎo)體的橫截面S成反比,跟導(dǎo)體的材料有關(guān),即由導(dǎo)體本身的因素決定,決定式;公式中L、S是導(dǎo)體的幾何特征量,r叫材料的電阻率,反映了材料的導(dǎo)電性能。按電阻率的大小將材料分成導(dǎo)體和絕緣體。 對(duì)于金屬導(dǎo)體,它們的電阻率一般都與溫度有關(guān),溫度升高對(duì)電阻率增大,導(dǎo)體的電阻也隨之增大,電阻定律是在溫度不變的條件下總結(jié)出的物理規(guī)律,因此也只有在溫度不變的條件下才能使用。 將公式錯(cuò)誤地認(rèn)為R與U成正比或R與I成反比。對(duì)這一錯(cuò)誤推論,可以從兩個(gè)方面來(lái)分析:第一,電阻是導(dǎo)體的自身結(jié)構(gòu)特性決定的,與導(dǎo)體兩端是否加電壓,加多大的電壓,導(dǎo)體中是否有電流通過(guò),

37、有多大電流通過(guò)沒(méi)有直接關(guān)系;加在導(dǎo)體上的電壓大,通過(guò)的電流也大,導(dǎo)體的溫度會(huì)升高,導(dǎo)體的電阻會(huì)有所變化,但這只是間接影響,而沒(méi)有直接關(guān)系。第二,伏安法測(cè)電阻是根據(jù)電阻的定義式,用伏特表測(cè)出電阻兩端的電壓,用安培表測(cè)出通過(guò)電阻的電流,從而計(jì)算出電阻值,這是測(cè)量電阻的一種方法。 43.決定導(dǎo)線電阻的因素(實(shí)驗(yàn)、探究)Ⅱ 電阻的測(cè)量: (1)伏安法:伏安法測(cè)電阻的原理是部分電路的歐姆定律,測(cè)量電路有安培表內(nèi)接或外接兩種接法,如圖甲、乙: 兩種接法都有系統(tǒng)誤差,測(cè)量值與真實(shí)值的關(guān)系為:當(dāng)采用安培表內(nèi)接電路(甲)時(shí),由于安培表內(nèi)阻的分壓作用,電阻的測(cè)量值;當(dāng)采用安培表外接電路(乙

38、)時(shí),由于伏特表的內(nèi)阻有分流作用,電阻的測(cè)量值,可以看出:當(dāng)和時(shí),電阻的測(cè)量值認(rèn)為是真實(shí)值,即系統(tǒng)誤差可以忽略不計(jì)。所以為了確定實(shí)驗(yàn)電路,一般有兩種方法:一是比值法,若時(shí),通常認(rèn)為待測(cè)電阻的阻值較大,安培表的分壓作用可忽略,應(yīng)采用安培表內(nèi)接電路;若時(shí),通常認(rèn)為待測(cè)電阻的阻值較小,伏特表的分流作用可忽略,應(yīng)采用安培表外接電路。若時(shí),兩種電路可任意選擇,這種情況下的電阻叫臨界電阻,,待測(cè)電阻和比較:若>時(shí),則待測(cè)電阻阻值較大;若<時(shí),則待測(cè)電阻的阻值較小。 二是試接法:在、未知時(shí),若要確定實(shí)驗(yàn)電路,可以采用試接法,如圖所示:如先采用安培表外接電路,然后將接頭P由a點(diǎn)改接到b點(diǎn),同時(shí)觀察安培

39、表與伏特表的變化情況。若安培表示數(shù)變化比較顯著,表明伏特表分流作用較大,安培表分壓作用較小,待測(cè)電阻阻值較大,應(yīng)采用安培表內(nèi)接電路。若伏特表示數(shù)變化比較顯著,表明安培表分壓作用較大,伏特表分流作用較小,待測(cè)電阻阻值較小,應(yīng)采用安培表外接電路。 (2)歐姆表:歐姆表是根據(jù)閉合電路的歐姆定律制成的。 a.歐姆表的三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。 如圖,虛線框內(nèi)為歐姆表原理圖。歐姆表的總電阻,待測(cè)電阻為,則 ,可以看出,隨按雙曲線規(guī)律變化,因此歐姆表的刻度不均勻。當(dāng)= 0時(shí),——指針滿偏,停在0刻度;當(dāng)時(shí),——指針不動(dòng),停在電阻刻度;當(dāng)時(shí),——指針半偏,停在刻度,因此又叫歐姆表的中值電阻。

40、如圖所示。 b.中值電阻的計(jì)算方法:當(dāng)用1檔時(shí),,即表盤中心的刻度值,當(dāng)用檔時(shí),。 c.歐姆表的刻度不均勻,在“”附近,刻度線太密,在“0”附近,刻度線太稀,在“”附近,刻度線疏密道中,所以為了減少讀數(shù)誤差,可以通過(guò)換歐姆倍率檔,盡可能使指針停在中值電阻兩次附近范圍內(nèi)。由于待測(cè)電阻雖未知,但為定值,故讓指針偏轉(zhuǎn)太小變到指在中值電阻兩側(cè)附近,就得調(diào)至歐姆低倍率檔。反之指針偏角由太大變到指在中值電阻兩側(cè)附近,就得調(diào)至歐姆高倍率檔。 44.電阻的串聯(lián)與并聯(lián)Ⅰ (1)串聯(lián)電路及分壓作用 a:串聯(lián)電路的基本特點(diǎn):電路中各處的電流都相等;電路兩端的總電壓等于電路各部分電壓之和。 b:串

41、聯(lián)電路重要性質(zhì):總電阻等于各串聯(lián)電阻之和,即R總 = R1 + R2 + …+ Rn;串聯(lián)電路中電壓與電功率的分配規(guī)律:串聯(lián)電路中各個(gè)電阻兩端的電壓與各個(gè)電阻消耗的電功率跟各個(gè)電阻的阻值成正比,即:; c:給電流表串聯(lián)一個(gè)分壓電阻,就可以擴(kuò)大它的電壓量程,從而將電流表改裝成一個(gè)伏特表。如果電流表的內(nèi)阻為 Rg,允許通過(guò)的最大電流為Ig,用這樣的電流表測(cè)量的最大電壓只能是IgRg;如果給這個(gè)電流表串聯(lián)一個(gè)分壓電阻,該電阻可由或 計(jì)算,其中為電壓量程擴(kuò)大的倍數(shù)。 (2)并聯(lián)電路及分流作用 a:并聯(lián)電路的基本特點(diǎn):各并聯(lián)支路的電壓相等,且等于并聯(lián)支路的總電壓;并聯(lián)電路的總電流等于

42、各支路的電流之和。 b:并聯(lián)電路的重要性質(zhì):并聯(lián)總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和,即;并聯(lián)電路各支路的電流與電功率的分配規(guī)律:并聯(lián)電路中通過(guò)各個(gè)支路電阻的電流、各個(gè)支路電阻上消耗的電功率跟各支路電阻的阻值成反比,即,; c:給電流表并聯(lián)一個(gè)分流電阻,就可以擴(kuò)大它的電流量程,從而將電流表改裝成一個(gè)安培表。如果電流表的內(nèi)阻是Rg,允許通過(guò)的最大電流是Ig。用這樣的電流表可以測(cè)量的最大電流顯然只能是Ig。將電流表改裝成安培表,需要給電流表并聯(lián)一個(gè)分流電阻,該電阻可由計(jì)算,其中 為電流量程擴(kuò)大的倍數(shù)。 45.測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻(實(shí)驗(yàn)、探究)Ⅱ 用安培表和伏特表測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)

43、電阻。 如圖所示電路,用伏特表測(cè)出路端電壓,同時(shí)用安培表測(cè)出路端電壓時(shí)流過(guò)電流的電流I1;改變電路中的可變電阻,測(cè)出第二組數(shù)據(jù);根據(jù)閉合電路歐姆定律,列方程組: 解之,求得 上述通過(guò)兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求解電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法,由于偶然誤差的原因,誤差往往比較大,為了減小偶然因素造成的偶然誤差,比較好的方法是通過(guò)調(diào)節(jié)變阻器的阻值,測(cè)量5組~8組對(duì)應(yīng)的U、I值并列成表格,然后根據(jù)測(cè)得的數(shù)據(jù)在U——I坐標(biāo)系中標(biāo)出各組數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn),作一條直線,使它通過(guò)盡可能多的坐標(biāo)點(diǎn),而不在直線上的坐標(biāo)點(diǎn)能均等分布在直線兩側(cè),如圖所示:這條直線就是閉合電路的U——I圖像,根據(jù),U 是I的一次函數(shù),圖像與縱

44、軸的交點(diǎn)即電動(dòng)勢(shì),圖像斜率。 46.電功 電功率 焦耳定律Ⅰ 電功和電功率:電流做功的實(shí)質(zhì)是電場(chǎng)力對(duì)電荷做功,電場(chǎng)力對(duì)電荷做功電荷的電勢(shì)能減少,電勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能,因此電功W = qU = UIt,這是計(jì)算電功普遍適用的公式。單位時(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率,這是計(jì)算電功率普遍適用的公式。 電熱和焦耳定律:電流通過(guò)電阻時(shí)產(chǎn)生的熱叫電熱。Q = I2 R t這是普遍適用的電熱的計(jì)算公式。 電熱和電功的區(qū)別: a:純電阻用電器:電流通過(guò)用電器以發(fā)熱為目的,例如電爐、電熨斗、白熾燈等。 b:非純電阻用電器:電流通過(guò)用電器以轉(zhuǎn)化為熱能以外的形式的能為目的,發(fā)熱是不可避免的熱能損失

45、,例如電動(dòng)機(jī)、電解槽、給蓄電池充電等。 在純電阻電路中,電能全部轉(zhuǎn)化為熱能,電功等于電熱,即W = UIt = I2Rt =是通用的,沒(méi)有區(qū)別。同理也無(wú)區(qū)別。在非純電阻電路中,電路消耗的電能,即W = UIt分為兩部分:一大部分轉(zhuǎn)化為熱能以外的其他形式的能(例如電流通過(guò)電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能);另一小部分不可避免地轉(zhuǎn)化為電熱Q = I2R t。這里W = UIt不再等于Q = I2Rt,而是W > Q,應(yīng)該是W = E其他 + Q,電功只能用W = UIt,電熱只能用Q = I2Rt計(jì)算。 47.簡(jiǎn)單的邏輯電路Ⅰ 與門、或門、非門三種基本邏輯電路: 符號(hào): 真值表:

46、 48.磁場(chǎng) 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁感線 磁通量Ⅰ (1)、磁場(chǎng) 磁場(chǎng)是存在于磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷周圍空間的一種特殊形態(tài)的物質(zhì)。 (1)磁場(chǎng)的基本特性——磁場(chǎng)對(duì)處于其中的磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷有磁場(chǎng)力的作用。 (2)磁現(xiàn)象的電本質(zhì)——磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷的磁場(chǎng)都產(chǎn)生于電荷的運(yùn)動(dòng),并通過(guò)磁場(chǎng)而相互作用。 (3)最早揭示磁現(xiàn)象的電本質(zhì)的假說(shuō)和實(shí)驗(yàn)——安培分子環(huán)流假說(shuō)和羅蘭實(shí)驗(yàn)。 (2)、磁感應(yīng)強(qiáng)度 為了定量描述磁場(chǎng)的大小和方向,引入磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念,在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線,受到磁場(chǎng)力F跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長(zhǎng)度L的乘積IL的比值,叫通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。用公式表示是

47、 磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量。它的方向就是小磁針N極在該點(diǎn)所受磁場(chǎng)力的方向。 公式是定義式,磁場(chǎng)中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁極或電流有關(guān),和該點(diǎn)在磁場(chǎng)中的位置有關(guān)。與該點(diǎn)是否存在通電導(dǎo)線無(wú)關(guān)。 (3)、磁感線 磁感線是為了形象描繪磁場(chǎng)中各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度情況而假想出來(lái)的曲線,在磁場(chǎng)中畫出一組有方向的曲線。在這些曲線上每一點(diǎn)的切線方向,都和該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向相同,這組曲線就叫磁感線。磁感線的特點(diǎn)是: 磁感線上每點(diǎn)的切線方向,都表示該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。 磁感線密的地方磁場(chǎng)強(qiáng),疏的地方磁場(chǎng)弱。 在磁體外部,磁感線由N極到S極,在磁體內(nèi)部磁感線從S極到N極,形成閉合曲線。

48、 磁感線不能相交。 對(duì)于條形、蹄形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁感線畫法必須掌握。 (4)、磁通量()和磁通密度(B) 磁通量()——穿過(guò)某一面積(S)的磁感線的條數(shù)。 磁通密度——垂直穿過(guò)單位面積的磁感線條數(shù),也即磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。 與B的關(guān)系 = BScosq式中Scosq為面積S在中性面上投影的大小。 公式 = BScosq及其應(yīng)用 磁通量的定義式 = BScosq,是一個(gè)重要的公式。它不僅定義了的物理意義,而且還表明改變磁通量有三種基本方法,即改變B、S或q。在使用此公式時(shí),應(yīng)注意以下幾點(diǎn): (1)公式的適用條件——一般只適用于計(jì)算平面在

49、勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的磁通量。 (2)q角的物理意義——表示平面法線(n)方向與磁場(chǎng)(B)的夾角或平面(S)與磁場(chǎng)中性面(OO)的夾角(圖1),而不是平面(S)與磁場(chǎng)(B)的夾角(a)。 因?yàn)閝 +a = 90,所以磁通量公式還可表示為 = BSsina (3)是雙向標(biāo)量,其正負(fù)表示與規(guī)定的正方向(如平面法線的方向)是相同還是相反,當(dāng)磁感線沿相反向穿過(guò)同一平面時(shí),磁通量等于穿過(guò)平面的磁感線的凈條數(shù)——磁通量的代數(shù)和,即 = 1-2 49.通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場(chǎng)的方向Ⅰ 用安培定則判定 通電直導(dǎo)線周圍:右手握住導(dǎo)線,讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致,彎曲的四指所指的方向

50、就是磁感線環(huán)繞的方向。 通電線圈周圍磁場(chǎng):讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致,伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線軸線上磁感線的方向 50.安培力 安培力的方向Ⅰ 磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力,叫做安培力。 安培力的方向用左手定則判定:伸開左手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)。讓磁感線從掌心進(jìn)入,并使四指指向電流的方向,這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向。 51.勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的安培力Ⅱ 如圖所示,一根長(zhǎng)為L(zhǎng)的直導(dǎo)線,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且與B的夾角為q。當(dāng)通以電流I時(shí),安培力的大小可以表示為F = BIl sinq 式中q為B與

51、I(或l)的夾角,Bsinq為B垂直于I的分量。在B、I、L一定時(shí),F(xiàn) sinq. 當(dāng)q = 90時(shí),安培力最大為:Fm = BIL 當(dāng)q = 0或180時(shí),安培力為零:F = 0 應(yīng)用安培力公式應(yīng)注意的問(wèn)題 第一、安培力的方向,總是垂直B、I所決定的平面,即一定垂直B和I,但B與I不一定垂直(圖3)。 第二、彎曲導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度L,等于兩端點(diǎn)連接直線的長(zhǎng)度(如圖4所示)相應(yīng)的電流方向,沿L由始端流向末端。 所以,任何形狀的閉合平面線圈,通電后在勻強(qiáng)磁場(chǎng)受到的安培力的矢量和一定為零,因?yàn)橛行чL(zhǎng)度L = 0。 公式的適用條件——一般只運(yùn)用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)。

52、 52.洛侖茲力 洛侖茲力的方向Ⅰ 磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力稱為洛侖茲力。 洛侖茲力的方向依照左手定則判定:伸開左手,使拇指與其余四個(gè)手指垂直,并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)。讓磁感線從掌心進(jìn)入,并使四指指向正電荷運(yùn)動(dòng)的方向,這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)的正電荷在磁場(chǎng)中所受洛侖茲力的方向。 53.洛侖茲力公式Ⅱ f = Bqvsinq 54.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)Ⅱ 在不計(jì)帶電粒子(如電子、質(zhì)子、a粒子等基本粒子)的重力的條件下,帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)有三種典型的運(yùn)動(dòng),它們決定于粒子的速度(v)方向與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)方向的夾角(q)。 (1)當(dāng)v與B平行,即q = 0或18

53、0時(shí)——落侖茲力f = Bqvsinq = 0,帶電粒子以入射速度(v)作勻速直線運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)方程為:s = vt (2)當(dāng)v與B垂直,即q = 90時(shí)——帶電粒子以入射速度(v)作勻速圓周運(yùn)動(dòng),四個(gè)基本公式 : 向心力公式: 軌道半徑公式: 周期、頻率和角頻率公式: 動(dòng)能公式: T、f和w的兩個(gè)特點(diǎn) 第一、T、 f的w的大小與軌道半徑(R)和運(yùn)行速率(V)無(wú)關(guān),而只與磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(B)和粒子的荷質(zhì)比(q/m)有關(guān)。 第二、荷質(zhì)比(q/m)相同的帶電粒子,在同樣的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,T、f和w相同。 (3)帶電粒子的軌道

54、圓心(O)、速度偏向角()、回旋角(a)和弦切角(q)。 在分析和解答帶電粒子作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí),除了應(yīng)熟悉上述基本規(guī)律之外,還必須掌握確定軌道圓心的基本方法和計(jì)算、a和q的定量關(guān)系。如圖6所示,在洛侖茲力作用下,一個(gè)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的粒子,不論沿順時(shí)針?lè)较蜻€是逆時(shí)針?lè)较颍瑥腁點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),均具有三個(gè)重要特點(diǎn)。 第一、軌道圓心(O)總是位于A、B兩點(diǎn)洛侖茲力(f)的交點(diǎn)上或AB弦的中垂線(OO)與任一個(gè)f的交點(diǎn)上。 第二、粒子的速度偏向角(),等于回旋角(a),并等于AB弦與切線的夾角——弦切角(q)的2倍,即 = a = 2q = w t。 第三、相對(duì)的弦切角(q)相等

55、,與相鄰的弦切角(q )互補(bǔ),即q + q = 180。 55.質(zhì)譜儀 回旋加速器Ⅰ 質(zhì)譜儀主要用于分析同位素, 測(cè)定其質(zhì)量, 荷質(zhì)比和含量比, 如圖所示為一種常用的質(zhì)譜儀, 由離子源O、加速電場(chǎng)U、速度選擇器E、B1和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)B2組成。 同位素荷質(zhì)比和質(zhì)量的測(cè)定: 粒子通過(guò)加速電場(chǎng), 根據(jù)功能關(guān)系, 有。粒子通過(guò)速度選擇器, 根據(jù)勻速運(yùn)動(dòng)的條件: 。若測(cè)出粒子在偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的軌道直徑為d, 則, 所以同位素的荷質(zhì)比和質(zhì)量分別為。 回旋加速器Ⅰ 1.回旋加速器是利用電場(chǎng)對(duì)電荷的加速作用和磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的偏轉(zhuǎn)作用來(lái)獲得高能粒子的裝置. 2.回旋加速器的工作原理. (1)

56、磁場(chǎng)的作用:帶電粒子以某一速度垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí),只在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其中周期和速率與半徑無(wú)關(guān),使帶電粒子每次進(jìn)入D形盒中都能運(yùn)動(dòng)相等時(shí)間(半個(gè)周期)后,平行于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)中加速. (2)電場(chǎng)的作用:回旋加速器的兩個(gè)D形盒之間的窄縫區(qū)域存在周期性變化的并垂直于兩D形盒直徑的勻強(qiáng)電場(chǎng),加速就是在這個(gè)區(qū)域完成的. (3)交變電壓:為了保證每次帶電粒子經(jīng)過(guò)狹縫時(shí)均被加速,使之能量不斷提高,要在狹縫處加一個(gè)與T=2πm/qB相同的交變電壓. 1.D形金屬扁盒的主要作用是起到靜電屏蔽作用,使得盒內(nèi)空間的電場(chǎng)極弱,這樣就可以使運(yùn)動(dòng)的粒子只受洛倫茲力的作用做勻速圓周運(yùn)動(dòng).

57、2.在加速區(qū)域中也有磁場(chǎng),但由于加速區(qū)間距離很小,磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的加速過(guò)程的影響很小,因此,可以忽略磁場(chǎng)的影響. 3.設(shè)D形盒的半徑為R,則粒子可能獲得的最大動(dòng)能由qvB=m得Ekm==.可見(jiàn):帶電粒子獲得的最大能量與D形盒半徑有關(guān).由于受D形盒半徑R的限制,帶電粒子在這種加速器中獲得的能量也是有限的.為了獲得更大的能量,人類又發(fā)明各種類型的新型加速器. 例:已知回旋加速器中D形盒內(nèi)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.5 T,D形盒的半徑為R= 60 cm,兩盒間電壓u=2104 V,今將α粒子從近于間隙中心某處向D形盒內(nèi)近似等于零的初速度,垂直于半徑的方向射入,求粒子在加速器內(nèi)運(yùn)行的時(shí)間的最大

58、可能值. 解析:帶電粒子在做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),其周期與速度和半徑無(wú)關(guān),每一周期被加速兩次,每次加速獲得能量為qu,只要根據(jù)D形盒的半徑得到粒子具有的最低(也是最大)能量,即可求出加速次數(shù),進(jìn)而可知經(jīng)歷了幾個(gè)周期,從而求總出總時(shí)間. 粒子在D形盒中運(yùn)動(dòng)的最大半徑為R 則R=mvm/qBvm=RqB/m 則其最大動(dòng)能為Ekm= 粒子被加速的次數(shù)為n=Ekm/qu=B2qR2/2m-u 則粒子在加速器內(nèi)運(yùn)行的總時(shí)間為 t=n =4.310-5 s 選修3-2知識(shí)點(diǎn) 56.電磁感應(yīng)現(xiàn)象Ⅰ 只要穿過(guò)閉合回路中的磁通量發(fā)生變化,閉合回路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,如果電路不閉合只會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)

59、電動(dòng)勢(shì)。 這種利用磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的現(xiàn)象叫電磁感應(yīng),是1831年法拉第發(fā)現(xiàn)的。 57.感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件Ⅱ 1、回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的條件是回路所圍面積中的磁通量變化,因此研究磁通量的變化是關(guān)鍵,由磁通量的廣義公式中(是B與S的夾角)看,磁通量的變化可由面積的變化引起;可由磁感應(yīng)強(qiáng)度B的變化引起;可由B與S的夾角的變化引起;也可由B、S、中的兩個(gè)量的變化,或三個(gè)量的同時(shí)變化引起。 2、閉合回路中的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中作切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí),可以產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),感應(yīng)電流,這是初中學(xué)過(guò)的,其本質(zhì)也是閉合回路中磁通量發(fā)生變化。 3、產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流的條件:導(dǎo)體在磁場(chǎng)里做切割磁

60、感線運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)體內(nèi)就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì);穿過(guò)線圈的磁量發(fā)生變化時(shí),線圈里就產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。如果導(dǎo)體是閉合電路的一部分,或者線圈是閉合的,就產(chǎn)生感應(yīng)電流。從本質(zhì)上講,上述兩種說(shuō)法是一致的,所以產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件可歸結(jié)為:穿過(guò)閉合電路的磁通量發(fā)生變化。 58.法拉第電磁感應(yīng)定律 楞次定律Ⅱ ①電磁感應(yīng)規(guī)律:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小由法拉第電磁感應(yīng)定律確定。 ——當(dāng)長(zhǎng)L的導(dǎo)線,以速度,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,垂直切割磁感線,其兩端間感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為。 如圖所示。設(shè)產(chǎn)生的感應(yīng)電流強(qiáng)度為I,MN間電動(dòng)勢(shì)為,則MN受向左的安培力,要保持MN以勻速向右運(yùn)動(dòng),所施外力,當(dāng)行進(jìn)位移為S時(shí),外力功。為所用時(shí)間。

61、 而在時(shí)間內(nèi),電流做功,據(jù)能量轉(zhuǎn)化關(guān)系,,則。 ∴,M點(diǎn)電勢(shì)高,N點(diǎn)電勢(shì)低。 此公式使用條件是方向相互垂直,如不垂直,則向垂直方向作投影。 ,電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小跟穿過(guò)這個(gè)電路的磁通變化率成正比——法拉第電磁感應(yīng)定律。 如上圖中分析所用電路圖,在回路中面積變化,而回路跌磁通變化量,又知。 ∴ 如果回路是匝串聯(lián),則。 公式 。注意: 1)該式普遍適用于求平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。2)只與穿過(guò)電路的磁通量的變化率有關(guān), 而與磁通的產(chǎn)生、磁通的大小及變化方式、電路是否閉合、電路的結(jié)構(gòu)與材料等因素?zé)o關(guān)。公式二: 。要注意: 1)該式通常用于導(dǎo)體切割磁感線時(shí), 且導(dǎo)線與磁

62、感線互相垂直(l^B )。2)為v與B的夾角。l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長(zhǎng)度(即l為導(dǎo)體實(shí)際長(zhǎng)度在垂直于B方向上的投影)。公式三: 。注意: 1)該公式由法拉第電磁感應(yīng)定律推出。適用于自感現(xiàn)象。2)與電流的變化率成正比。 公式中涉及到磁通量的變化量的計(jì)算, 對(duì)的計(jì)算, 一般遇到有兩種情況: 1)回路與磁場(chǎng)垂直的面積S不變, 磁感應(yīng)強(qiáng)度發(fā)生變化, 由, 此時(shí), 此式中的叫磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率, 若是恒定的, 即磁場(chǎng)變化是均勻的, 那么產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是恒定電動(dòng)勢(shì)。2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B 不變, 回路與磁場(chǎng)垂直的面積發(fā)生變化, 則, 線圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)就屬這種情況。 嚴(yán)格

63、區(qū)別磁通量, 磁通量的變化量磁通量的變化率, 磁通量, 表示穿過(guò)研究平面的磁感線的條數(shù), 磁通量的變化量, 表示磁通量變化的多少, 磁通量的變化率表示磁通量變化的快慢, , 大, 不一定大; 大, 也不一定大, 它們的區(qū)別類似于力學(xué)中的v, 的區(qū)別, 另外I、也有類似的區(qū)別。 公式一般用于導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度相同, 對(duì)有些導(dǎo)體各部分切割磁感線的速度不相同的情況, 如何求感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)?如圖1所示, 一長(zhǎng)為l的導(dǎo)體桿AC繞A點(diǎn)在紙面內(nèi)以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng), 轉(zhuǎn)動(dòng)的區(qū)域的有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng), 磁感應(yīng)強(qiáng)度為B, 求AC產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì), 顯然, AC各部分切割磁感線的速度不相等, , 且

64、AC上各點(diǎn)的線速度大小與半徑成正比, 所以AC 切割的速度可用其平均切割速度, 即, 故。 ——當(dāng)長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線,以其一端為軸,在垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)B的平面內(nèi),以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),其兩端感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為。 如圖所示,AO導(dǎo)線長(zhǎng)L,以O(shè)端為軸,以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)一周,所用時(shí)間,描過(guò)面積,(認(rèn)為面積變化由0增到)則磁通變化。 在AO間產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)且用右手定則制定A端電勢(shì)高,O端電勢(shì)低。 ——面積為S的紙圈,共匝,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中,以角速度勻速轉(zhuǎn)坳,其轉(zhuǎn)軸與磁場(chǎng)方向垂直,則當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí),線圈兩端有最大有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 如圖所示,設(shè)線框長(zhǎng)為L(zhǎng),寬為d,以轉(zhuǎn)到圖示位置時(shí)

65、,邊垂直磁場(chǎng)方向向紙外運(yùn)動(dòng),切割磁感線,速度為(圓運(yùn)動(dòng)半徑為寬邊d的一半)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ,端電勢(shì)高于端電勢(shì)。 邊垂直磁場(chǎng)方向切割磁感線向紙里運(yùn)動(dòng),同理產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)熱勢(shì)。端電勢(shì)高于端電勢(shì)。 邊,邊不切割,不產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),.兩端等電勢(shì),則輸出端M.N電動(dòng)勢(shì)為。 如果線圈匝,則,M端電勢(shì)高,N端電勢(shì)低。 參照俯示圖,這位置由于線圈長(zhǎng)邊是垂直切割磁感線,所以有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大值,如從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)角度,則圓運(yùn)動(dòng)線速度,在垂直磁場(chǎng)方向的分量應(yīng)為,則此時(shí)線圈的產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值即作最大值 .即作最大值方向的投影,(是線圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角)。 當(dāng)線圈平面垂直磁

66、場(chǎng)方向時(shí),線速度方向與磁場(chǎng)方向平行,不切割磁感線,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零。 總結(jié):計(jì)算感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式: (是線圈平面與磁場(chǎng)方向的夾角)。 注意:公式中字母的含義,公式的適用條件及使用圖景。 區(qū)分感應(yīng)電量與感應(yīng)電流, 回路中發(fā)生磁通變化時(shí), 由于感應(yīng)電場(chǎng)的作用使電荷發(fā)生定向移動(dòng)而形成感應(yīng)電流, 在內(nèi)遷移的電量(感應(yīng)電量)為 , 僅由回路電阻和磁通量的變化量決定, 與發(fā)生磁通量變化的時(shí)間無(wú)關(guān)。因此, 當(dāng)用一磁棒先后兩次從同一處用不同速度插至線圈中同一位置時(shí), 線圈里聚積的感應(yīng)電量相等, 但快插與慢插時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)、感應(yīng)電流不同, 外力做功也不同。 ②楞次定律: 1、1834年德國(guó)物理學(xué)家楞次通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出:感應(yīng)電流的方向總是要使感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。 即磁通量變化感應(yīng)電流感應(yīng)電流磁場(chǎng)磁通量變化。 2、當(dāng)閉合電路中的磁通量發(fā)生變化引起感應(yīng)電流時(shí),用楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向。 楞次定律的內(nèi)容:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是阻礙引起感應(yīng)電流為磁通量變化。 楞次定律是判斷感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)方向的定律,但它

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