高中物理学业水平测试选修3-1复习省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

,*,本资料仅供参考，不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考，不能作为科学依据。感谢,此课件是借鉴了网上很多其它老师课件然后依据本人讲课思维修改而来，现公布以供大家相互学习、交流之用。无偿，有需要能够搬走。希望各位老师多上传优异课件共同学习！,1/115,第一章 静 电 场,高中物理学业水平测试复习,选 修 3-1,2/115,本章知识结构,静,电,场,基本性质,力性质,场强,库仑定律,电场线,能性质,电势,电势能,电势差,电场力功,等势面,应用,电场中导体,静电感应,静电平衡,电容,-,平行板电容器,带电粒子在电场中运动,平衡（静力学）,加速（动力学）,偏转（类平抛）,带电粒子在复合场中运动,知识内容,3/115,一、电荷,1、基本电荷,（元电荷）：,2、物体起电方式：,本质：电荷转移,摩擦起电；（绝缘体）,接触起电：,（导体）,感应起电：（导体）,二、库仑定律,1、公式：,K测定：库仑扭秤试验,2、适用条件：,真空、静止、点电荷,（或电荷均匀分布球体）,带电体所带电荷量为元电荷,整数,倍,e=1.610,19,C,3、电荷守恒定律,电荷既不能创造，也不能毁灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体一部分转移到另一部分。,4/115,3、库仑定律应用：,两相同球体接触起电,三点电荷静电平衡,:两球带同种电荷，总电量两球均分,:两球带异种电荷，先中和后，净电荷再均分,两同夹异，两大夹小，近小远大,带电球运动问题,解题思绪和解题步骤与力学中完全相同，只不过在进行受力分析时，要多分析一个性质力库仑力。,5/115,【例1】两个半径相同同种金属小球，带电量之比为17，相距为r，二者相互接触后再放回原来位置上，则相互作用力可能为原来(),A.4/7 B.3/7 C.9/7 D.16/7,分析:设两小球电量分别为q与7q，则原来相距r时相互作用力为F=7 kq,2,/r,2,因为两球电性未知，接触后相互作用力计算可分两种情况：,（1）两球电性相同相互接触时两球电量平均分布、每球带电量为4q,则F,1,=16kq,2,/r,2,=16/7 F,（2）两球电性不一样相互接触时电荷先中和再平分，每球带电量3q,则F,2,=9kq,2,/r,2,=9/7 F,C D,例题分析,6/115,例题分析,例2 相距为d两个带正电点电荷固定不动，电荷量之比为Q,1,：Q,2,=1:4，引入第三个电荷q，为使q能处于平衡状态，应把q放在什么位置?,Q,1,Q,2,q,解：如图所表示,由力平衡条件可知：要q平衡，q受Q,1,、Q,2,库仑力F,1,、F,2,必等大反向，所以q必在Q,1,、Q,2,连线上，且在Q,1,、Q,2,之间，靠近电量较小电荷Q,1,设q与Q,1,距离为x则,而Q,1,：Q,2,=1：4,由以上两式得,7/115,例题分析,例3 如图所表示，质量均为三带电小球、，放置在光滑绝缘水平面上，A与B间和B与C间距离均为L，A球带电量为Q,A,=8q，B球带电量为Q,B,=q,若在小球C上加以水平向右恒力F，恰好使A、B、C三小球保持相对静止，求：（1）外力F大小。（2）C球所带电量Q,C,。,A,B,C F,解：,因为ABC三小球保持相对静止，故有相同加速度，,对它们整体研究，由牛顿第二定律：F=3,对A分析：C电性应与A和B异性，有,对B分析：,联立三式得：Q,C,=16q F=72kq,2,/L,2,8/115,课堂练习,1已知验电器带正电，把带负电物体移近它，并用手指与验电器小球接触一下后离开，并移去带电体，这时验电器将带,电,正,2元电荷是（）,A.电子 B.正电子 C.质子 D.电量一个单位,3一个带负电小球带电量是3.210,13,C，则这个小球多出电子有,个,D,210,6,9/115,课堂练习,6真空中有两个点电荷带同种电荷q,l,、q,2,，它们相距较近，保持静止状态，今释放q,2,，且q,2,只在q,1,库仑力作用下运动，则q,2,在运动过程中受到库仑力(),A不停减小；B不停增大,C一直保持不变；D先增大后减小,A,4.真空中有两个静止点电荷，若保持它们之间距离不变，而把它们电荷量都变为原来3倍，则两电荷间库仑力将变为原来（）,A7倍 B8倍 C9倍 D10倍,5.真空中有两个静止点电荷，它们之间库仑力为,F,。若保持它们各自所带电荷量不变，而将它们之间距离变为原来 1/2，则这两个点电荷间库仑力将变为（）,A,F,B2,F,C 4,F,D8,F,C,C,10/115,三、电场强度（场强）,1、场强E：,2、场强叠加：,定义式：,单位：,N/C V/m,矢量方向：要求正电荷受力方向,决定式：,-适用真空点电荷,-平行四边形定则,（普适公式）,匀强电场场强：,注意：E 与F、,q,无关，取决于电场本身,物理意义：,描述电场力性质物理量,定义：,放入电场中某点电荷所受电场力F跟它电荷量,q,比值,，叫做该点电场强度，简称场强。,11/115,例：,一对等量异（同）种点电荷Q、-Q连线、中垂线上场强（相距2L）,+Q,-Q,O,X,2L,A,y,E,B,y,E,B,+Q,+Q,O,X,2L,A,12/115,例1：A为已知电场中一固定点，在A点放一电量为q 电荷，所受电场力为F，A点场强为E，则(),A.若在A点换上q，A点场强方向发生改变,B.若在A点换上电量为2q 电荷，A点场强将变为 2E,C.若在A点移去电荷q，A点场强变为零,D.A点场强大小、方向与q 大小、正负有没有均无关,D,例,2,.如图所表示,是在一个电场中a,b,c,d四个点分别引入试探电荷时,电荷所受电场力F跟引入电荷量q之间关系图线,以下说法正确是（）,该电场是匀强电场,a,b,c,d四点电场强度大小关系,是EdEbEaEc,C.这四点场强大小关系是EbEaEcEd,D.无法比较E大小,B,13/115,例3：电场强度定义式为EFq(),A.该定义式只适合用于点电荷产生电场,B.F是检验电荷所受到力，q是产生电 场电荷电量,C.场强方向与F方向相同,D.由该定义式可知，电场中某点电荷所受电场力大小与该点场强大小成正比,D,例4.对公式 E=kQ/r,2,几个不一样了解，错误是 (),A当r0时，E,B当r时，E0,C某点场强与点电荷Q大小无关,D在以点电荷Q为中心，r为半径球面上，各处电场强度都相同,A C D,14/115,课堂练习,7在电场中P点放一个电量为q=3.210,8,C电荷，受到电场力大小为F=810,6,N，该力方向跟P点电场强度方向,，P点电场强度大小为,假如在P点放q6.410,8,C正电荷，则它所受电场力大小为,，方向跟过P点电场线方向,，假如拿走放在P点电荷，则P点电场强度大小为,8在边长为a正方形ABCD三个项角A、B、C上分别放一个电量均为Q点电荷，那么在另一个顶角D处场强为,.,9两个点电荷 A、B，带电量分别为Q,1,1.610,3,C，Q,2,=410,4,C，相距为L=60 cm，求场强为零点位置,相反,250N/C,1.610,5,N,相同,250N/C,(2 +1)KQ/2a,2,【AB连线内离A点40cm处】,15/115,四、电场线,1、应用：,2、特点：,定性判断场强大小、方向：,定性判断电势高低,一条电场线不能看出疏密,1）电场线是假想，不是真实。,2）不闭合（始于正电荷或无穷远处，终于负电荷或无穷远处）,3）不相交（空间任何一点只能有一个确定场强方向）,4）电场线不能相切。,5）沿电场线方向，电势降低。,16/115,3、常见电场电场线：,正、负点电荷电场,一对等量异种电荷电场,一对等量同种电荷电场,匀强电场,17/115,几个常见电场中电场线分布及特点,等量异种点电荷电场,等量同种点电荷电场,匀强电场,18/115,五、电势,1、定义：,2、单位：,伏 1V=1J/C,3、决定原因：,场源电荷、位置,4、相对性：,零电势选取，理论上取无穷远，实际上常取大地。,正电荷周围空间电势恒为正。负电荷周围空间电势恒为负。,5、电势高低判断：,沿着电场线方向电势越来越低,正电荷电势能与电势同号,负电荷电势能与电势反号,（标量）三个量都有正负号,A,B,O,A,B,O,A,B,A,B,19/115,6、等势面,电场中电势相等点组成面,形象描述电场中各点电势情况,（2）意义：,等势面来表示电势高低,（3）经典电场等势面,点电荷电场等势面,匀强电场等势面,（1）概念：,20/115,等量异种电荷等势面,等量同种电荷等势面,连线上从正电荷向负电荷,电势降低,中垂线为等势面且电势为零,同,种,正,电,荷,连线上电势先降低后升高，中点最低,中垂线上由中点向两边降低，中点最高,21/115,（4）等势面特点,同一等势面上任意两点间移动电荷电场力不做功,等势面一定跟电场线垂直,电场线总是从电势较高等势面指向电势较低等势面,等势面密地方电场强,22/115,例1.在静电场中，关于场强和电势说法正确是（）,A电场强度大地方电势一定高,B电势为零地方场强也一定为零,C场强为零地方电势也一定为零,D场强大小相同点电势不一定相同,D,23/115,例2.如图a,b,c是一条电场线上三个点，电场线方向由a到c,a、b间距离等于b、c间距离。用U,a,、U,b,、U,c,和E,a,、E,b,、E,c,分别表示a、b、c三点电势和电场强度,能够断定 ().,A.U,a,U,b,U,c,B.E,a,E,b,E,c,C.U,a,-U,b,=U,b,-U,c,D.E,a,=E,b,=E,c,A,c,a,b,E,例3.下述说法正确是(),A在同一等势面上移动电荷，电场力不作功,B等势面上各点场强大小一定相等,C电场中电势高处，电荷电势能就大,D电场强度大处，电荷电势能就大,A,24/115,1、定义：,六、电势差：,（电压）,2、决定式：,u,ab,=,a,-,b,单下标或无下标时取绝对值,有下脚标时应注意正负号 u,ab,=u,ba,3、绝对性：,与零势点无关,4、场强与电势无必定联络：,场强相等，电势不一定相等；电势相等，场强不一定相等,场强为0，电势不一定为0；电势为0，场强不一定为0,场强大，电势不一定高；电势高，场强不一定大,5、场强与电势差关系：,-适合用于匀强电场,25/115,七、电场力功,1、电场力做功特点,：（同重力,）,静止电荷在电场力作用下（或电场力做正功情况）,只决定于起点、终点电势差，与路径无关,正功,电势能降低，负功电势能增加,正电荷：从电势高电势低；负电荷：从电势低电势高,不论正负电荷：均从电势能大电势能小,2、电场力做功计算：,W=Fd=Eqd-匀强,W=qu-通用,可经过功正负来确定电势高低及电势差,26/115,例1。概,念辨析：请判断以下说法是否正确,.电场线越密位置，电势越高,（),.与零电势点电势差越大位置，电势越高,(),.电势越高位置，电场强度越大,(),.电荷沿电场线方向运动，电荷所在位置电势越来越低,(),.电场强度为零位置，电势也一定为零,(),.电势为零位置，电场强度也一定为零,(),.电荷沿电场线方向运动，所含有电势能越来越小,(),.电荷在电势越高位置，电势能越大,(),.电荷所含有电势能越大位置，电势越高,(),27/115,例2.如图所表示，在匀强电场E中，一个负电荷在外力作用下由A点运动到B点，则 （）,A.外力与电场力对电荷做功之和等于电荷电势能增,量与动能增量之和,B.外力对电荷所做功等于电荷电势能增量与动能,增量之和,C.外力和电场力对电荷做功之和等于电荷动能增量,D.电荷克服电场力所做功等于电荷动能增量,E.电荷克服电场力所做功等于电荷电势能增量,B C E,E,B,A,28/115,五、静电平衡,2、静电平衡导体特点：,净电荷只能分布于导体表面,内部场强处处为0,表面附近场强垂直于导体表面,导体是个等势体，表面及任何截面是个等势面,导体中没有电流经过，导体两端没有电压,感应电荷效果：产生附加（感应）场强，,减弱（并抵消）外电场，妨碍（并阻止）电荷运动,反证法,29/115,例：,求感应电荷产生场强,A,C,d,A,d,接地,30/115,八、电容器：,平行板,1、定义式：,1，,介电常数,S,正对面积；d极板间距,2、决定式：,3、单位：,法拉（F）微法（,F）,皮法（pF）,普适通用,1F=10,6,F=10,12,pF,31/115,4、平行板电容器两种充电方式：,U不变,电源保持连接状态,充电后电源切断,若d,，由E=U/d,E,d,，C，Q,Q不变,若d,，C，U,E不变,32/115,例1.如图所表示是描述对给定电容器充电时电量,Q,、电压,U,、电容,C,之间相互关系图象，其中错误是（）,A,33/115,例2、,图是一个经过检测电容器电容改变来检测液面高低仪器原理图，容器中装有导电液体，是电容器一个电极，中间芯柱是电容器另一个电极，芯柱外面套有绝缘管（塑料或橡皮）作为电介质，电容器两个电极分别用导线接在指示器上，指示器上显示是电容大小，但从电容大小就可知容器中液面位置高低，为此，以下说法中正确是（）,A假如指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积增大，必液面升高,B假如指示器显示电容减小了，则两电极正对面积增大，必液面升高,C假如指示器显示出电容减小了，则两电极正对面积减小，液面必降低,D假如指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积增大，液面必降低,AC,34/115,例3.如图所表示，一电容器两极经过电阻一直与电源正负极相连，在增大电容器两极板间距离过程中，以下说法正确是（,）,A电容器所带电荷量增大,B电阻上有a流向b微弱电流,C电容器两极板间电压变大,D电容器两极板间电场强度变,大,B,35/115,例4、一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P点,如图所表示.以E表示两极板间场强,U表示电容器电压,Ep,表示正电荷在P点电势能.若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所表示位置,则(),A.U变小,E不变.,B.E变大,E,p,变大.,C.U变小,Ep不变.,D.U不变,Ep不变.,AC,36/115,例5、如图所表示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一电荷量非常小点电荷，S是闭合，,a,表示a点电势，F表示点电荷受到电场力.现将电容器B板向下稍微移动，使两板间距离增大，则（）,A,a,变大，F变大,B,a,变大，F变小,C,a,不变，F不变,D,a,不变，F变小,B,37/115,九、带电粒子在匀强电场中运动,匀变速直线运动加速,匀变速曲线运动偏转,1.平衡,2.匀变速运动,静止,匀速直线运动,可能是,1、若带电粒子在电场中所受协力为零时，即F,合,=0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。,38/115,牛顿运动定律,动能定理,3、若F,合,0，且与初速度方向有夹角（不等于0，180），带电粒子将做曲线运动。不计mg，v,0,E时，带电粒子在电场中将做类平抛运动。,2、若F合0且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。（变速直线运动）,39/115,粒子落在极板上,粒子穿出极板,3、匀强电场中类平抛运动,F,合,与V,0,垂直,（,不计重力或重力与电场力共线）,飞行时间由y决定,飞行时间由L决定,40/115,粒子先经过加速电场再进入偏转电场,粒子穿出电场后匀速运动打在屏幕上,O,Y,41/115,例1：如图,电子在电势差为U,1,加速电场中由静止开始运动,然后射入电势差为U,2,两块平行极板间电场中,入射方向跟极板平行.整个装置处于真空中,重力可忽略.在满足电子能射出平行板区条件下,下述四种情况中,一定能使电子偏转角变大是 (),AU,1,变大、U,2,变大 BU,1,变小、U,2,变大,CU,1,变大、U,2,变小 DU,1,变小、U,2,变小,解,:,B,42/115,例2：如图所表示，相距为0.2m平行金属板A、B上加电压U=40V，在两板正中沿水平方向射入一带负电小球，经0.2s小球抵达B板，若要小球一直沿水平方向运动而不发生偏转，A、B两板间距离应调整为多少？（g取10m/s,2,）,解：小球在电场中做匀变速曲线运动,在竖直方向由牛顿第二定律得：,解得,m=40q,要使小球沿水平方向运动，应有,mg=Eq,E=U/d,d=qU/mg=0.1m,43/115,利用物理规律或其它伎俩（如几何图形）找出各物理量间关系，建立方程组。,处理带电粒子在电场中运动普通步骤,分析带电粒子受力情况，尤其要注意是否应该考虑重力，电场力是否恒定等。,分析带电粒子初始状态及条件，确定带电粒子作直线运动还是曲线运动。,建立正确物理模型，确定解题路径是用动力学，或动能定理，或是二者结合使用。,方法小结,44/115,第二章 恒 定 电 流,高中物理学业水平测试复习,选 修 3-1,45/115,知识网络：,46/115,模块复习,一、基本概念,：1、电流 2、电动势 3、电阻,二、基本规律,：1、部分电路欧姆定律,2、闭合电路欧姆定律,3、电阻定律,4、焦耳定律,三、应用,：1、串并联电路（电表改装）,2、电路动态分析,3、电源功率和效率,4、电路故障,四、基本方法,：1、电流表内接法和外接法,2、分压电路和限流电路,47/115,一、基本概念,电流形成：,电荷定向移动,电流（,强度,）定义,：,电流（,微观,）决定式：,电流（,宏观,）决定式：,-适合用于金属导体、电解质溶液，不适用气体导电,V,定,数量级 10,-5,m/S,-部分电路欧姆定律,（,n,为单位体积内自由电子个数，,S,为导线横截面积，,v,为自由电子定向移动速率，约,10,-5,m/s,，远小于电子热运动平均速率,10,5,m/s,，更小于电场传输速率,310,8,m/s,），,这个公式只适合用于金属导体，千万不要处处套用,。,电流方向：,要求正电荷移动方向为电流方向。,在外（内）电路电流从电源正（负）极流向负（正）极。,电流强度：,是,表示电流强弱,物理量。,1、电流,48/115,例1、设氢原子中电子在半径为r轨道上做圆周运动，电子电量为e，质量为m，静电力常量为k，试求等效电流电流强度,例2、有一横截面为S铜导线，流经其中电流为I设每单位体积导线有n个自由电子，电子电量为e，此时电子定向移动速度为v在t时间内，经过导体横截面自由电子数目N可表示为（）,A.nvSt B.nvt C.It/e D.It/Se,解：因在一个周期内，经过圆环横截面电荷量,Q=e,所以等效电流 I=e/T.,又电子做圆周运动所需向心力是由库仑引力提供，即有,又T=2r/v,由以上三式，得,A C,N=Q/e=,It/e,又 I=nevS,49/115,2、电动势,（,1）物理意义：描述电源把,其它形式能,转化为,电能,本事物理量。,是反应非静电力做功特征。,（2）定义式：,（3）电源电动势在数值上等于,非静电力,把单位正电荷在电源,内部,从,负,极移到,正,极所做功。,注意：E是由电源本身所决定，跟外电路情况无关。,E=U,内,+U,外,E=U （开路）,50/115,3、电阻,（,1）定义式：R=U/I,导体电阻R与U和I无关，只与导体本身性质决定,（2）决定式：R=L/S,导体电阻,R,跟长度,L,成正比,跟横截面积,S,成反比,-电阻定律（适用粗细均匀物体）,-与欧姆定律意义不一样,电阻率,由材料决定,金属导体电阻率随温度升高而增大：,伏安特征曲线：,直线斜率（或斜率倒数）表示电阻,U,I,I,U,51/115,习1、以下说法中正确是(),A经过导体电流越大，则导体电阻越小,B当加在导体两端电压改变时，导体中电流也发生改变，但电压和电流比值对这段导体来说等于恒量,C经过导体电流跟加在它两端电压成正比,D导体电阻跟它两端电压成正比，跟经过导体电流成反比,BC,52/115,习2、某电阻两端电压为16 V，在30 s内经过电阻横截面电量为48 C，此电阻为多大？30 s内有多少个电子经过它横截面？,R=U/I=Ut/q=10,n=q/e=3X10,20,个,习3、铅蓄电池电动势为2V，这表示(),A、电路中每经过1C电量，电源把2J化学能转变为电能,B、蓄电池两极间电压为2V,C、蓄电池能在1s内将2J化学能转变成电能,D、蓄电池将化学能转变成电能本事比一节干电池（电动势为15V）大,AD,53/115,二、基本规律,1、部分电路欧姆定律,导体中电流跟导体两端电压成正比，跟导体电阻成反比,I=U/R,纯电阻电路,IU图线,（1）内容：,（2）表示式：,（3）适用范围：,（4）伏安特征曲线：,如图一 R,1,R,2,如图二 R,1,R,2,注意I-U曲线和U-I曲线区分,54/115,试验室用小灯泡灯丝I-U特征曲线可用以下哪个图象来表示(),A.B.C.D.,I,o,U,I,I,I,o,o,o,U,U,U,下列图所列4个图象中，最能正确地表示家庭惯用白炽电灯在不一样电压下消耗电功率P与电压平方U,2,之间函数关系是以下哪个图象(),P,U,2,o,P,U,2,o,P,U,2,o,P,U,2,o,A,C,55/115,2、闭合电路欧姆定律,闭合电路电流跟电源电动势成正比，跟内外电路电阻之和成反比,（2）表示式：,纯电阻电路,(I、R间关系),(U、R间关系),(U、I间关系),（1）内容：,（3）适用范围：,二、基本规律,56/115,在,横轴,上,截距,表示电源,短路电流,图象,斜率,绝对值表示电源,内阻,，内阻越大，图线倾斜得越厉害,在,纵轴,上,截距,表示电源,电动势,E,（4）路端电压U随电流I改变图象,U,I,O,E,I,短,2、闭合电路欧姆定律,二、基本规律,57/115,练习：如图所表示，甲、乙为两个独立电源路端电压与经过它们电流,I,关系图线，以下说法中正确是（）,A.路端电压都为,U,0,时，它们外电阻相等,B.电流都是,I,0,时，两电源内电压相等,C.电源甲电动势大于电源乙电动势,D.电源甲内阻小于电源乙内阻,AC,58/115,（3）电阻率,：,反应材料导电性能物理量,(1)纯金属电阻率小,合金电阻率大。,(2)材料电阻率与温度相关系：,金属电阻率随温度升高而增大,有些合金电阻率几乎不受温度改变影响,半导体电阻率随温度升高而减小,3.电阻定律,（1）内容：,导体电阻,R,跟长度,l,成正比,跟横截面积,S,成反比,（2）表示式：,二、基本规律,59/115,练习：一根粗细均匀导线,两端加上电压U时,经过导线中电流强度为I,若导线均匀拉长,使其半径变为原来1/2 ,再给它两端加上电压U,则(),C.电阻变为原来16倍,B.经过导线电流为,D.电阻变为原来4倍,A.经过导线电流为,BC,60/115,4、焦耳定律,（,1）内容：,电流经过导体产生热量跟电流二次方成正比，跟导体电阻及通电时间成正比,（2）表示式：,Q=I,2,Rt,（3）电功,：,W=UIt,（4）电热：,Q=I,2,Rt,二、基本规律,(5)纯电阻电路：电功等于电热,非纯电阻电路：,电功大于电热:WQ,电功只能用W=UIt计算,电热只能用Q=I,2,Rt计算,两式不能通用,.,61/115,练习1、如图2所表示电路中，输入电压U恒为12V，灯泡L上标有“6V 12W”字样，电动机线圈电阻R,M,=0.50。若灯泡恰能正常发光，以下说法中正确是（）,A电动机输入功率为12W,B电动机输出功率为12W,C电动机热功率为2.0W,D整个电路消耗电功率为22W,AC,2、某一电动机,当电压U,1,=10V时带不动负载,所以不转动,这时电流为I,1,=2A.当电压为U,2,=36V时能带动负载正常运转,这时电流为I,2,=1A.求这时电动机机械功率是多大?,P,机械,=P-P,热,=U,2,I,2,-I,2,2,r=31W,62/115,电流处处相等,电压：,U=U,1,+U,2,+U,3,+,电阻：R=R,1,+R,2,+R,3,+,1、串、并联电路基本特点：,（1）串联：,（2）并联：,电压分配：与电阻成正比,功率分配：与电阻成正比,各支路电压相等,电流分配：与电阻成反比,功率分配：与电阻成反比,电流：,电阻：,三、应用,63/115,1、串、并联电路特点和性质,计算电功率,不论串联、并联还是混联,总功率都等于各电阻功率之和,64/115,串并联电路电阻关系,1.串联电路:,2.并联电路:,R R,n,R,n,增大 R增大,(2)n个相同电阻R并联,R总R/n,(3)R Rn,(4)Rn 增大 R增大,(1)R,1,和R,2,并联后 R=R,1,R,2,/(R,1,+R,2,),不论电路连接方式怎样，只要有一个电阻增大，总电阻就增大,3、混联电路,65/115,例1.已知如图，,R,1,=6，,R,2,=3，,R,3,=4，则接入电路后这三只电阻实际功率之比为 _,R,1,R,2,R,3,解：本题解法很多，注意灵活、巧妙。,经过观察发觉三只电阻电流关系,最简单：电流之比是,I,1,I,2,I,3,=123；,还能够发觉左面两只电阻并联后总阻值为2，所以电压之比是,U,1,U,2,U,3,=112；在此基础上利用,P=UI,，得,P,1,P,2,P,3,=126,例2.已知如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗总功率最小，应使用下面哪个电路？,L,1,L,2,L,1,L,2,L,1,L,2,L,1,R,R R R L2,A B C D,答案：,B,1:2:6,66/115,三、应用,1.串并联电路（电表改装）,（1）电流表改装成电压表,方法：串联一个分压电阻R,计算式：U=Ig(Rg+R),量程扩大倍数越高，串联电阻值越大,（2）电流表改装成电流表,方法：并联一个分流电阻R,计算式：IgRg=(I-Ig)R,量程扩大倍数越高,并联电阻值越小,67/115,练习1、有一电流表G，内阻,R,g=100，满偏电流,I,g=300A，则：,（1）电流表满偏电压为多少？,（2）若把电流表G与一阻值,R,1,=49.9k电阻串联，可改装成量程为多大电压表？,（3）若要把它改装成量程为0.6A电流表，需要并联多大阻值电阻,R,2,？,解：（1）满偏电压,U,g=,I,g,R,g=0.03V,（2）改装后电压表量程为U=Ig(Rg+R,1,)=15V,(3)电阻与电流表并联时，该电阻与电流表两端电压相同，(I-Ig)R,2,=IgRg,解得，该电阻阻值,R,2,=0.05,68/115,2、如图所表示,四个相同电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表.安培表A,1,量程大于A,2,量程,伏特表V,1,量程大于V,2,量程,把它们按图接入电路,则,安培表A,1,读数,安培表A,2,读数;,安培表A,1,偏转角,安培表A,2,偏转角;,伏特表V,1,读数,伏特表V,2,读数;,伏特表V,1,偏转角,伏特表V,2,偏转角;,（填“大于”，“小于”或“等于”）,大于,大于,等于,等于,设两改装表头相同，量程不一样,.两电压表V,1,、V,2,并联,.,两电压表V,1,、V,2,串联,.,两电流表A,1,、A,2,串联,.,两电流表A,1,、A,2,并联,读数相同，指针偏角不一样,指针偏角相同，读数不一样,读数相同，指针偏角不一样,指针偏角相同，读数不一样,电表串并联：,69/115,三、应用,2、电路动态分析,方法一：程序法：基本思绪是“部分整体部分”,(1)判断动态源及动态源总电阻改变,判断全电路总电阻改变情况,(2)判断闭合电路干路电流改变情况,(3)依据U=E-Ir,判断外电路电压(路端电压)改变情况,(4)依据分压、分流原理判断动态部分物理量改变,方法二：口诀法：“串反并同”,与变阻器“串”，U、I、P改变规律与变阻器相反,“串”含有完全相同或部分关联电荷流,与变阻器“并”，U、I、P改变规律与变阻器相同,“并”完全不相关联不一样支路电荷流,70/115,例1、在如图所表示电路中，当变阻器R,3,滑动头向端移动时，（）,A电压表示数变大，电流表示数变小,B电压表示数变小，电流表示数变大,C电压表示数变大，电流表示数变大,D电压表示数变小，电流表示数变小,B,R,3,R,2,R,1,A,V,R,4,R,5,a,b,r,若R,5,变小,“串”R,1,、R,3,“并”V、A、R,2,、R,4,71/115,1、如图所表示,电源电动势为E,内电阻为r.当滑动变阻器触片P从右端滑到左端时,发觉电压表V,1,、V,2,示数改变绝对值分别为U,1,和U,2,以下说法中正确是(),A.小灯泡L,1,、L,3,变暗，L,2,变亮,B.小灯泡L,3,变暗，L,1,、L,2,变亮,C.U,1,U,2,BD,72/115,三、应用,3、电源功率和效率,0,R,P,r,P,M,电源效率：,功率：,电源功率(电源总功率)P,E,=EI,电源输出功率P,出,=UI,内外电阻相等时,电源输出功率最大,电源内部消耗功率P,r,=I,2,r,73/115,(3)关于电源输出功率：,讨论:,当R一定，r可变，则r0，P,出,最大，,当r一定，R可变，因 则当R=r时，P,出,最大，,当P,出,，对于外阻有两个解R,1,R,2,PR图像,O,P,出,R,r,R,1,R,2,74/115,1、已知如图，E=6V，r=4，R,1,=2，R,2,改变范围是010。求：电源最大输出功率；,R,1,上消耗最大功率；,R,2,上消耗最大功率。,把R,1,也看成电源一部分,等效电源内阻为6,所以,当R,2,=6时,R,2,上消耗功率最大为1.5W,R,2,=2时,外电阻等于内电阻,电源输出功率最大为2.25W,R,1,是定值电阻,电流越大功率越大,所以R,2,=0时R,1,上消耗功率最大为2W,75/115,2、如图所表示，,R,1,为定值电阻，,R,2,为可变电阻，,E,为电源电动势，r为电源内电阻，以下说法中正确是（）,A.当,R,2,=,R,1,+r时，,R,2,取得最大功率,B.当,R,1,=,R,2,+r时，,R,1,取得最大功率,C.当,R,2,0时，,R,1,上取得最大功率,D.当,R,2,0时，电源输出功率最大,AC,3、如图所表示,分压电路输入端电压为U=6V,电灯L上标有“4V、4W”,滑动变阻器总电阻R,ab,=13.5,求当电灯正常发光时,滑动变阻器消耗总功率.,P=4W,76/115,4、电路故障问题,三、应用,现象：,灯泡亮度失常、仪表示数异常,主要理论依据：,电流经电阻，电势降低；,无电流电阻等势,、断路：表现为电流为0，而电压不为0,除了电源两端，其它位置有电压者即为断路嫌疑处,、短路：表现为电压为0，而电流不为0,77/115,A、R,1,短路 B、R,2,短路,C、R,3,短路 D、R,1,断路,A,R,1,R,2,R,3,V,s,E r,A,4、电路故障分析题型,例题：如图所表示电路中,开关S闭合后,因为电阻发生短路或者断路故障,电压表和电流表读数都增大,则必定出现了以下那种故障(),78/115,外接法,R,x,A,V,R,x,A,V,内接法,误差原因：,伏特表分流安培表读数偏大,安培表分压伏特表读数偏大,处理方案：,适宜测较小电阻,适宜测较大电阻,外 内,小,大,四、基本方法,1.电阻测量,-（1）,外接法和内接法,79/115,1、如图所表示电路中，电压表和电流表读数分别为10 V和0.1 A，已知电流表内阻,R,A,为0.2。那么待测电阻,测量值比真实值,，真实值为,。,大,99.8,2如图用伏安法测电阻时，假如不知道待测电阻大约值时，为了选择正确电路以降低误差，可将电压表一个接头分别在,a,、,b,两点接触一下,假如安培表读数没有显著改变，则,P,应接在,处，,假如伏特表读数没有显著改变，则,P,应接在,处。,a,b,80/115,A、注意事项：（1）选择适当倍率档后，先欧姆调零，再把红、黑表笔并接在待测电阻两端，进行测量。,（2）每次换档必须重新欧姆调零。,（3）选择适当倍率档，使指针在中值电阻附近时误差较小。,（4）测电阻时要把选择开关置于“,”档。,（5）不能用两手同时握住两表笔金属部分测电阻，以免人体电阻和被测电阻并联造成误差。,（6）测电阻前，必须把待测电阻同其它电路断开。,（7）测完电阻，要拔出表笔，并把选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档。为预防止漏电，电表长久不用时，应该取出电池。,（8）测量电阻时，若指针偏角过小，应换倍率较大档进行测量；若指针偏角过大，应换倍率较小档进行测量。,B、用多用表测一个电阻阻值，多用表“”挡有“1”、“10”、“100”三挡，先选取“10”挡，调零后测量结果如图所表示这说明被测电阻很,_大_,（填“大”或“小”），应换用_,100,_挡，并,重新欧姆调零,后再测量。,四、基本方法,1.电阻测量,-（2）,万用表使用,81/115,1.如图3所表示电路三根导线中，有一根是断，电源、电阻器,R,1,、,R,2,及另外两条导线都是好。为了查出断导线，某同学想先将多用电表红表笔连接在电源正极,a,端，再将黑表笔分别接在电阻器,R,1,b,端和,R,2,c,端并观察多用电表指针示数，在以下选档中，符合操作规程是 (),A.直流10 V档 B.直流0.5 A档,C.直流2.5 V档 D.欧姆档,A,2用多用电表欧姆档测电阻时，以下说法中错误是(),A测量前必须欧姆调零，而且每测一次电阻都要重新欧姆调零,B为了使测量值比较准确，应该用两手分别将两表笔与待测电阻两端紧紧捏在一起，以使表笔与待测电阻接触良好,C待测电阻若是连在电路中，应该把它先与其它元件断开后再测量,D使用完成应该拔出表笔，并把选择开关旋到OFF档或交流电压最高档,B,82/115,、限流接法：,、分压接法：,R,R,0,R,R,0,接线法：1上1下,接线法：1上2下,阻值应较大,增大调压范围,阻值应较小,增强调压均匀性,电路总功率较小（优）,电路总功率较大（缺）,四、基本方法,2、滑动变阻器限流接法与分压接法,R10R,x,，,应选择限流式电路,R10R,x,，,应选择分压式电路,若试验要求,电压从零开始改变,，应选择分压式电路,如无此要求，即,83/115,1、,用伏安法测量某一电阻,R,x,阻值,现有试验器材以下：待测电阻,R,x,(阻值约5,额定功率为1W);电流表A,1,(量程00.6A,内阻0.2);电流表A,2,(量程03A,内阻0.05);电压表V,1,(量程03V,内阻3k);电压表V,2,(量程015V,内阻15k);滑动变阻器,R,0,(0100),蓄电池(电动势为6V)、开关、导线.,为了较准确测量,R,x,阻值,电压表、电流表应选_,并画出试验电路图.,A,1,V,1,84/115,实物电路连接,1、特点及注意事项：,、注意量程，及正负极性,、注意变阻器分压限流以及测电阻内外接,2、实例：,、导线必须接于接线柱，且不能相交,（铅笔初稿）,伏安法测电阻,85/115,高中物理学业水平测试复习,第三章 磁 场,选 修 3-1,86/115,知识网络,磁场产生,磁体周围产生磁场,电流周围产生磁场,安培分子电流假说,磁场描述,定量描述：磁感应强度,形象描述：磁感线,几个经典磁场磁感线分布,条形磁铁,蹄形磁铁,匀强磁场,直线电流,环形电流,通电螺线管,地磁场,磁 场,87/115,磁场对电流作用,大小,I B，F,安,=0,I B，F,安,=BIL,方向：左手定则,电流表工作原理,磁场对运动电荷作用,大小,vB，f,洛,=0,vB，f,洛,=qvB,方向：左手定则,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,轨道半径,运动周期,主要应用,质谱仪,盘旋加速器,88/115,1、磁场产生,磁体周围存在磁场（与电场一样是一个特殊物质）,电流周围存在磁场,奥斯特试验,南北放置,导线通电后发生偏转,电流产生磁场,运动电荷产生磁场,2、磁场基本性质,对放入其中磁体、电流、运动电荷有力作用,同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,磁体对电流作用,电流对电流作