高中物理选修3-1课后习题答案
第一章
第一节
1． 答：在天气干躁的季节，脱掉外衣时，由于摩擦，外衣和身体各自带了等量、异号的电荷。
接着用手去摸金属门把手时，身体放电，于是产生电击的感觉。
2． 答：由于A 、B 都是金属导体，可移动的电荷是自由电子，所以，A 带上的是负电荷，这是
电子由B 移动到A 的结果。其中，A 得到的电子数为8
10
1910 6.25101.610
n --==??，与B 失
去的电子数相等。
3． 答：图1－4是此问题的示意图。导体B 中的一部分自由受A 的正电荷吸引积聚在B 的左端，右端会因失去电子而带正电。A 对B 左端的吸引力大于对右端的排斥力，A 、B 之间产生吸引力。
4． 答：此现象并不是说明制造出了永动机，也没有违背能量守恒定律。因为，在把A 、B 分开
的过程中要克服A 、B 之间的静电力做功。这是把机械转化为电能的过程。 第二节
1． 答：根据库仑的发现，两个相同的带电金属球接触后所带的电荷量相等。所以，先把A 球
与B 球接触，此时，B 球带电
2q ；再把B 球与C 球接触，则B 、C 球分别带电4
q
；最后，B 球再次与A 球接触，B 球带电3()2248
B q q q
q =+÷=。
2． 答：192
291222152
(1.610)9.010230.4(10)q q e F k k N N r r --?===??
=（注意，原子核中的质子间的静电力可以使质子产生29
2
1.410/m s ?的加速度！）
3． 答：设A 、B 两球的电荷量分别为q 、q -，距离
为r ，则22kq F r =-。当用C 接触A 时，A 的电荷量变为2A q q =，C 的电荷量也是2
c q q =；
C 再与接触后，B 的电荷量变为224
B q
q q q -+
=
=-；此时，A 、B 间的静电力变为：2222112288
A B q q q q q F k k k F r r r ?
'==-=-=。在此情况下，若再使A 、B 间距增大为原来的2倍，则它们之间的静电力变为2
11232
F F F "='= 。 4． 答：第四个点电荷受到其余三个点电荷的排斥力如图
1－6所示。4q 共受三个力的作用，，由于
1234q q q q q ====，相互间距离分别为a 、
a ，所以2122q F F k a ==，2
222q F k a
=。根据平行四
边形定则，合力沿对角线的连线向外，且大小是
2
1222cos 45q
F F F a
=?+=。由于对称性，
每个电荷受到其他三个电荷的静电力的合力的大小
都相等，且都沿对角线的连线向外。 5． 答：带电小球受重力、静电斥力和线的拉力作用而平衡，
它的受力示意图见图1－7。静电斥力tan F mg θ=
5tan 12
θ==，又，2
2tan q F k mg r θ==，
所
以
，
85.310q C -===?
第三节
1． 答：A 、B 两处电场强度之比为1A B F E q nF E n q
==。A 、C 两处电场强度之比为A C
F
E q
n F E nq ==。 2． 答：电子所在处的电场强度为19
9
112
112
1.6109.010/ 5.110/(5.310)e E k N C N C r
--?==??=??，
3
q 1
3
方向沿着半径指向外。电子受到的电场力为
111985.110 1.6108.210F eE N N --==???=?，方向沿着半径指向质子。
3． 答：重力场的场强强度等于重力与质量的比值，即mg
g m
=，单位是牛顿每千克，方向竖直向下。
4． 答：这种说法是错误的。例如，如图1－9所
示，有一带电粒子以平行于金属板的初速度射入电场，它沿电场线的方向做匀加速运动，而沿初速度方向做匀速运动，它的运动轨迹是曲线。也就是说，它的运动轨迹与电场线不重合。 5． （1）因为电场线的疏密程度反映电场强度的
强弱，所以，B 点的电场最强，C 点的电场最 弱。
（2）A 、B 、C 三点的电场强度的方向如图1－10所示。
（3）负电荷在A 、B 、C 三点时的受力方向如图1－10所示。 6． 答：小球受到重力、电场力F ，轻绳拉力T F 的
作用而处于平衡状态，它的受力情况如图1－11
所示。由图可知，
tan 30Eq F mg mg
==?，
268
1.01010tan 30/
2.910/2.010mg E N C N C q --??=?=
=??。 7． 答：因为12Q Q >，所以，在1Q 左侧的x 轴上，1Q 产生的电
场的电场强度总是大于2Q 产生的电场的电场强度，且方向总是指向x 轴负半轴，在0x =和
6x cm =之间，电场强度总是指向x 轴的正方向。所以，只有在2Q 右侧的x 轴上，才有可
能出现电场强度为0的点。
（1）设该点距离原点的距离为x ，则12
220(6)
Q Q k
k x x -=-，即224(6)0x x --=，解得14x cm =（不合题意，舍去）和12x cm =。所以，在212x cm =处电场强度等于0。
（2）在x 坐标轴上06x cm <<和12x cm >的地方，电场强度的方向总是沿x 轴的正方向的。 第四节 1． 答：8
961015410
pA
A E V V q ?--?=
==?；109221015310pA A E q J J ?--'==??=?。 2． 答：（1）pA A E q
?=
，pB B E q
?=
。因为pA pB E E >。所以A B ??>，可见A 点电势比B
点高。（2）pC pC C E E q
q
?=
=-
-，pD pD B E E q
q
?=
=-
-。因为pC pD E E >。所以C D ??<，
可见D 点电势比C 点高。（3）0pE E E q
?=
<，0pF pF F E E q
q
?=
=-
>-，可见F E ??>，故
F 点的电势比E 点高。小结：（1）在电场中，同一正试探电荷的电势能越大的点，电势越高；同一正试探电荷在电势越高的点，电势能越大。（2）在电场中，同一负试探电荷的电势能越大的点，电势越低；同一负试探电荷在电势越高的点，电势能越小。（3）正的试探电荷电势能为负值的点的电势小于负的试探电荷电势能为负值的点的电势。 3． 答：（1）沿着电场线的方向，电势是逐渐降低的，所以M 点的电势比N 点高。（2）先假设
正试探电荷从M 点沿着与电场线始终垂直的路径移动到与P 在同一条电场线上的M '，这一过程静电力不做功。再把这一电荷从M '移动到P 点，全过程静电力做正功。所以，从M
移动到P 静电力做正功，电势能减少，
pM pP E E q
q
>
，M 点电势比P 点电势高。
4． 答：因p E mgh =，故p E gh m
?==，可见重力势为gh 。
B
6． 答：假设两个电势不同的等势面相交。因为空间任一点的电势只能有一个惟一的值，所以相
交徙的电势就一定相等，这两个等势面的值就不能不同，这与题设条件矛盾。所以，电场中两个电势不同的等势面不能相交。
7． 答：根据电场线与等势面一定垂直的结论，画出的电场线的大致分布如图1－15所示。
因为10A B V ??==，6c V ?=，取1q C =，可得静电力所做的功为
()0
AB A B A B W q q q ????=-=-=
()1(106)4AC A C A C W q q q J J ????=-=-=?-= ()1(106)4BC B C B C W q q q J J ????=-=-=?-=
可见，静电力所做的功AC BC W W = 第五节
1． 9821020410AB AB W qU J J --==-??=-?。静电力做负功，电势能增加8
440J -?
2． 答：一个电子电荷量19
1.610
e C -=?，电子增加的动能等于静电力做的功，因为
191911 1.6101 1.610W qU e V C V J --==?=??=?，所以191 1.610eV J -=?。
3． 答：因为电场线总是电势高的等势面指向电势低的等势低的等势面，所以，由课本图1.5－2
可知：（1）B 点的电势高于A 点的电势，把负电荷从A 移到B 静电力做正功，电势能减少，
负电荷在A 点的电势能较大。（2）负电荷从B 移动到A 时，静电力做负功。（3）0AB U <，
0BA U >
第6节 电势差与电场强度的关系
1． 答：两板间的电场强度3
429.010/9.010/1010
U E V m V m d -?===??。尘埃受到的静电力7421.6109.010 1.410F qE N N
--==???=?。静电力对尘埃做功
2241.4100.510107.010W Fd J J ---='=????=?
2． 答：（1）看电场线方向知，D 点电势比C 点电势高，42210(5)101000CD CD U Ed V V
-==??-?=-（
2
）
B
板
接
地
时
，
42210310600C CB Ed V V ?-==???=， 422108101600D DB Ed V V ?-==???=，
1000CD C D U V ??=-=-。A 板接地时，42210(7)101400C CA Ed V V ?-==??-?=-，
42210(2)10400D DA Ed V V ?-==??-?=-，1000CD C D U V ??=-=-，可见，不管哪
一板接地，CD U 都是1000V -。（3）1916
1.610(1000) 1.610CD CD W eU J J --==-??-=?，
如果电子先移到E 点再移到D 点，静电力做的功不会改变。这是因为静电力做功与路径无关，只与初末位置有关。
3． 答：空气击穿时的电势差6
8
310100310U Ed V V ==??=?。雷击就是一种空气被击穿的现象。
4． 答：小山坡b 比a 地势更陡些，小石头沿b 边滚下加速度更大些。b 边电势降落比a 边降落
得快，b 边的电场强度比a 边强。可见，电势降落得快的地方是电场强度强的地方。 第7节 静电现象的应用
1． （1）金属球内的自由电子受到点电荷Q +的吸引，所以在靠近Q +的一侧带负电，在离Q
+远的一侧带正电。（2）在静电平衡状态下，金属球的内部电场强度处处为0，就是说感应电荷产生的电场强度与Q +产生的电场强度等大反向。在球心处Q +产生的电场强度为
29Q E k
r +=，所以金属球上感应电荷产生的电场强度大小为2
9Q
E k r =感，方向指向Q +。（3）如果用导线的一端接触球的左侧，另一端接触球的右侧，导线不可能把球两侧的电荷中和，因为金属球是个等势体，导线连接的是电势相等的两个点，电荷在这两点间不会移动，就像用水管连接高度相等的两个装水容器，水不会在水管内流动一样。 2． 答：6
8
3.0103009.010U Ed V V ==??=?
3． 答：点火器的放电电极做成针状是利用尖端放电现象，使在电压不高的情况下也容易点火。
验电器的金属杆上固定一个金属球是防止出现尖端放电现象，使验电器在电压较高时也不会放电（漏电） 4． 答：因为超高压输电线周围存在很强的电场，带电作业的工人直接进入这样的强电场就会有
生命危险。如果工人穿上包含金属丝的织物制成的工作服，这身工作服就像一个金属网罩，可以起到静电屏蔽的作用，使高压电线周围的电场被工作服屏蔽起来，工人就可以安全作业
了。
第8节 电容器的电容
1． （1）把两极板间距离减小，电容增大，电荷量不变，电压变小，静电计指针偏角变小。（2）
把两极间相对面积减小，电容减小，电荷量不变，电压变大，静电计指针偏角变大。（3）在两极板间插入相对介电常数较大的电介质，电容增大，电荷量不变，电压变小，静电计指针偏角变小。 2． 答：由4S C kd
π=
得9362244 3.149.0100.11021022.6S kdC m m π--==???????=此面积约为窗户面积的10倍
3． 答：（1）保持与电池连接，则两极间电压不变，12
11
9310
2.710Q UC C C --==??=?，
两极板间距离减半则电容加倍，12
92310
Q UC C -'='=???。极板上电荷量增加了
112.710Q Q C -'-=?（2）移去电池后电容器所带电荷量不变，9Q
U V C
=
=，两极板距离减半后 4.52Q
U V C
'=
=，即两极板间电势差减小了4.5V 。 4． 答：设电容器所带电荷量为Q ，因Q C U =，并且4S C kd π=，所以4Q S U kd π=，4Q
U S kd π=。
又因为U E d
=，所以4Q
U E k d S π==。可见，电场强度与两极间距离无关，只与电容器所
带电荷量和极板面积有关。
第9节 带电粒子在电场中的运动
1． 答：解法一：1917
2 1.61090 2.910k k E E qU J J --?===???=?；解法二：U E d
=，
172.910U W Eqd qd qU J d -====?；解法三：U E d
=，qE a m =，2
2v ad =，2171 2.9102
k E mv qU J -===?，可见，第一种方法最简单。
2． 答：如果电子的动能减少到等于0的时候，电子恰好没有到达N 极，则电流表中就没有电
流。由动能定理0km W E =-，W eU =-得：2102km e eU E m v -=-=-
。
6/ 2.1010/v s m s ===?。 3． 答：设加速电压为0U ，偏转电压为U ，带电粒子的电荷量为q ，质量为m ，垂直进入偏转
电场的速度为0v ，偏转电场两极间距离为d ，极板长为l ，则：带电粒子在加速电场中获得初动能20012
mv qU =，粒子在偏转电场中的加速度qU
a dm
=
，在偏转电场中运动的时间为0l t v =，粒子离开偏转电场时沿静电力方向的速度0
y qUl
v at dmv ==
，粒子离开偏转电场时速度方向的偏转角的正切2
tan y v qUl
v dmv θ=
=
。（1）若电子与氢核的初速度相同，则tan tan e H H e m m θθ=。（3）若电子与氢核的初动能相同，则
tan 1tan e
H
θθ=。 4． 答：设加速电压为0U ，偏转电压为U ，带电粒子的电荷量为q ，质量为m ，垂直进入偏转
电场的速度为0v ，偏转电场两极距离为d ，极板长为l ，则：粒子的初动能20012
mv qU =，
粒子在偏转电场中的加速度qU
a dm =
，在偏转电场中运动的时间为0
l t v =，粒子离开偏转电场时沿静电力方向的速度0
y qUl
v at dmv ==
，粒子离开偏转电场时速度方向的偏转角的正切2
tan y v qUl v dmv θ=
=
，由于各种粒子的初动能相同，即2
002mv qU =，所以各种粒子的偏转方向相同；粒子在静电力方向的偏转距离为222200
1224qUl Ul y at mdv dU ===，可见各种粒子的
偏转距离也相同，所以这些粒子不会分成三束。
5． 答：电子的初动能20012mv eU =，垂直进入匀强电场后加速度eU a dm
=，在偏转电场中运动
的时间为0l t v =，电子离开偏转电场时沿静电力方向的速度0
y qUl
v at dmv ==，电子离开偏
转电场时速度方向的偏转角的正切
2000050000.06tan 0.152221000
y
v eUl eUl El v dmv dU e U θ?=
=====?，8.53θ=?。 第二章 恒定电流
第一节 电源和电流 1． 答：如果用导线把两个带异号电荷的导体相连，导线中的自由电子会在静电力的作用下定向
移动，使带负电荷的导体失去电子，带正电荷的导体得到电子．这样会使得两导体周围的电场迅速减弱，它们之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达到静电平衡．因此，导线中的电流是瞬时的．如果用导线把电池的正负极相连，由于电池能源断地把经过导线流到正极的电子取走，补充给负极，使电池两极之间始终保持一定数量的正、负电荷，两极周围的空间（包括导线之中）始终存在一定的电场．导线中的自由电子就能不断地在静电力的作用下定向移动，形成持续的电流．说明：由于电池的内阻很小，如果直接用导线把电池的正负极相连，会烧坏电池，所以实际操作中决不允许这么做．这里只是让明白电池的作用而出此题． 2． 答：19
19
1.61 1.010
1.610q It n e e -?=
===?? 3． 答：在电子轨道的某位置上考察，电子绕原子核运动的一个周期内有一个电子通过．电子运
动周期2r T v π=，等效电流22e e ev I T
r r v
ππ==
=．（说明：我们可以假想在电子轨道的某处进行考察，在安全装置示断有电子从同一位置通过．还可以结合圆周运动和静电力的知识，
根据电子与原子核之间的静电力提供向心力，进一步求得电子绕核运动的速度、周期．） 第2节 电动势
1． 答：电源电动势相同，内阻不同．（说明：解决本题要理解电池电动势大小与电池正负极材
料和电解的化学性质有关．也就是说，与非静电力性质有关．两种电池尽管体积大小不同，但电池内的材料相同，非静电力性质相同，所以，电动势相同．而内阻就是电源内部物质对电流的阻碍，和其他导体的电阻一样与导体的形状、体积都有关系． 2． 答：10s 内通过电源的电荷量0.310 3.0q It C C ==?=．（说明：化学能转化为电能的数值
就是把这些电荷从低电势能的极板移送到高电抛能极板的过程中，非静电力做的功
1.5 3.0 4.5W Eq J J ==?=．）
3． 答：乘积EI 的单位是瓦特．因为Eq W
EI P t t
=
==，所以EI 表示非静电力做功的功率，也是电源将其他能转化为电能的电功率．如果3E V =，2I A =，则6EI W =，表示每秒
有6J 其他形式的能转化为电能．（说明：本题也可以从量纲的角度来考虑，要求学生从物理量的复合单位的物理意义入手进行思考．）
第3节 欧姆定律 1． 答：因
1122I U I U =，所以1122502mA 12.5mA 10mA 8
U I I U ?===>，因此不能用这个电流表来测量通过这个电阻的电流．（说明：也可以先求通过的电流为10mA 时，电阻两端的电
压值（40V ），再将所得的电压值与50V 比较，从而做判断． 2． 答：a b c d R R R R >=>．说明：用直线将图中的4个点与坐标原点连接起来，得到4个电阻的伏安特性曲线．在同一条直线上的不同点，代表的电压、电流不同，但它们的比值就是对应电阻的阻值．b 、c 在同一条直线上，因此电阻相同．在其中三条直线上取一个相同的电压值，可以发现a 的电流最小，因此电阻最大，d 的电流最大，因此电阻最小．也可以根据直线的斜率判断电阻的大小． 3． 答：如图2－4所示． 4． 答：如图2－5所示．（说明：可以根据电阻求出3V 、4V 和5V 时的电流，在坐标系中描点，
画出I U -图象．由于点太少，I U -图象所给出的只是一个粗略估测的结果． 5． 证明：1I k U R
==
第4节 串联电路和并联电路
1． 答：（1）因为1R 与2R 串联，设通过它们的电流为I ，可知11U IR =，12()U I R R =+，所
以电压之比
1
U U
与电阻之比112R R R +相等．（2）设负载电阻为0R ，变阻器下部分电阻为x R ，
电路结构为0R 与x R 并联后，再与()x R R -串联，由串、并联电路的特点可得
000
00
0()()()x
x
cd x x x x x x
R R R R R R U U U
R R R R R RR R R R R
R R R +=
==+-+---++串并．当
0x R =时
0cd U =，当x R R =时cd U U =，所以cd U 可以取0至U 的任意值．说明：可以引导学生
对变阻器滑动触头分别滑到变阻器两端，进行定性分析．还可以将变阻器的这种分压连接与限流连接进行比较，分析它们改变电压的作用和通过它们的电流情况，进一步提高学生的分析能力．
2． 答：甲图中，电流表测到的电流实际上是电压表和电阻并联部分的总电流，所以电阻的测量
值为电压表和电阻并联部分的总电阻，即33
87.41080.487.410V V RR R R R ?=Ω=Ω++测甲＝
，乙图中，
电压表和电流表的内阻的影响，两种测量电路都存在系统误差，甲图中测量值小于真实值，乙图中测量值大于真实值，但两种电路误差的大小是不一样的．在这里，教科书把电压表的内接和外接问题作为欧姆定律在新情境下的一个应用，没有作为一个知识点，因此教学的着眼点应该放在基本规律的练习．
3． 答：可能发生．产生这种现象的原因是电压表内阻的影响．当电压表并联在1R 两端时，电
压表和1R 的并联电阻小于1R ，测得的电压小于1R 、2R 直接串联时1R 分得的电压．同样，当电压表和2R 并联时，测得的电压小于1R 、2R 直接串联时2R 分得的电压．所以两次读数之和小于总电压．
4． 答：当使用a 、b 两个端点时，接10V 电压，电流表满偏，即电流为满偏电
流．1()10V g g I R R +=，解得3
19.510R =?Ω．当使用a 、c 两端点时，
12()100V g g I R R R ++=,解得42910R =?Ω。
5． 答：当使用a 、b 两个端点时，2R 与电流表串联后再与1R 并联，可得
211()()g g g I R R I I R +=-；当使用a 、c 两端点时，1R 与2R 串联后再与电流表并联，可得212()()g g g I R I I R R =-+，联立解得10.41R =Ω，2 3.67R =Ω。说明：本题的困难在于，
不容易理解使用a 、b 两个端点时，2R 与电流表串联再与1R 并联后也是电流表，能够测量电流。
第5节 焦耳定律
1． 答：设电阻1R 消耗的电功率为1P ，电阻2R 消耗的电功率为2P ，…（1）串联电路中各处电
流相等，设电流为I ，则电功率：2
1P I R =，222P
I R =，…，221212::::P P I R I R =L L ，1212::::P P R R =L L 此式说明串联电路中各电阻消耗的电功率与其电阻成正比。
（2）并联电路中各电阻两端的电压相等，设电压为U ，则有21U P R =
，2
22U P R =，…， 1212
11
::::P P R R =
L L ，得证。（3）因为串联电路总电压等于各部分电压之和，即12U U U =++L ，所以串联电路消耗的总功率1212()P UI I U U P P ==++=++L L ，
得证。（4）因为并联电路总电流等于各支路电流之和，即12I I I =++L ，所以并联电路消耗的总功率1212()P UI U I I P P ==++=++L L ，得证。
2． 答：（1）接通S 时，1R 直接接在电源两端，电路消耗的电功率为212
U P R =
。当S 断开时，1R 、2R 串联后接到电源上，电路消耗的电功率为2
212
U P R R =+。因为12P P >，所以S 接通时，
电饭锅处于加热状态，S 断开时，电饭锅处于保温状态。（2）加热时22212
(
)R U
P R R R '=+，
要使2212
R R P P '=
，必有12
R
R =
。 3． 答：根据灯泡的规格可以知道a c b d R R R R =>=。电路可以看成是由a 、bc 并联部分和d 三部分串联而成。由于电流相同，且并联部分的总电阻小于其中最小的电阻，所以
a d
b
c P P P P >>+。对于bc 并联部分，由于电压相等，b 的电阻小，因此b c P P >。所以a
d b c P P P P >>>。
4． 答：（1）当只有电炉A 时，2202210052
A U I A A R r =
==++?。所以200A A
U IR V ==，
2400A A P I R W ==；（3）当再并联电炉B 时，总电流2201110035222
2A
U
I A A R r '=
=
=+?+。电炉上的电压为11
5018323
A A
B R U U I
V V ===?=。每个电炉上消耗的电功率为2
2
550()3336100
A A A
U P W W R ''=
==。
5． 答：电热（消耗的电能）为3
6
2101060 1.210Q Pt J J ==???=?。水升温吸收的热量为
354.210280 6.7210Q Cm T J J '=?=???=?。效率为000010056Q Q
η'
=
?= 第6节 电阻定律
1． 答：小灯泡的电阻为3120.25
U R I
==
Ω=Ω。若铜丝10cm ，横截面直径为1mm ，则铜丝
的电阻为8
3220.11.710 2.1710(110)4
l R s
ρπ
---'==??
Ω=?Ω?。可见，R '比R 小得多，故可以不计导线电阻。
2． 答：导线的电阻为8
32501.7100.17(2.510)4
l R s
ρπ
--==??
Ω=Ω?。空调正常工作时，电流为3
1.5100.17 1.16220
P I V V U ?==?=。 3． 答：盐水柱的体积不变，故横截面积变为原来的34，因此2211121644339
R l S
R l S =?=?=，所以
21169
R R =
4． 答：211
142l R S R l S ρρ==?=甲
甲甲甲乙乙乙
乙
（1）并联时，::2:1P P R R ==甲乙乙甲；（2）串联时，::1:2P P R R ==甲乙甲乙
第7节 闭合电路的欧姆定律
1． 答：根据闭合电路的欧姆定律，可得11()0.51(8)E I R r A r =+=?Ω+；
22()0.10(13)E I R r A r =+=?Ω+，联立解得： 1.5E V =，2r =Ω。
2． 答：每节干电池的电动势为1.5V ，两节干电池的电动势为3.0V 。设每节干电池的内阻为r ，
两节干电池的总内阻为2r 。由题意得：(3.0 2.2)0.8U E U V V =-=-=内外又因为
2U rI =内，所以0.8 1.6220.25
U r I ==Ω=Ω?内
3． 答：不接负载时的电压即为电动势，因此600E V μ=，短路时外电阻0R =。根据闭合电
路的欧姆定律：6002030V
E r I A
μμ==
=Ω。 4． 答：当外电阻为4.0Ω时，电流 1.0U I A R
=
=外
。再由闭合电路的欧姆定律：()E I R r =+，可得0.5r =Ω。当在外电路并联一个6.0Ω的电阻时，46 2.446
R ?=Ω=Ω+并电路总电流为
4.5 1.552.40.5
E I A A R r '===++并。路端电压为 3.72U I R V '='=外并。当处电路串联一个
6.0Ω的电阻时，10R =Ω串。电路电流为 4.50.43100.5
E I A A R r ''=
==++并。路端电压为4.3U I R V ''=''=外串。
5． 答：用电器的电阻为22
6600.6U R P ==Ω=Ω，通过用电器的电流0.60.16
U I A A P ===。
设至少需要n 节电池，串联的分压电阻为0R ，由闭合电路欧姆定律得0)(U nE I nr R =-+，解得060.11.4 1.4
n R =+。因为n 要取整数，所以当010R =Ω，n 有最小值为5。
第8节 多用电表
2． 答：D 、B 、E 3． 答：（1）红表笔（2）红笔表（3）黑表笔
4． 答：黑箱内部有电阻和二极管，它们的连接情况如图所示． 第9节 实验：测电源电池的电动势和内阻
1． 答：该实验方案的主要缺点是，将路端电压和电流分两次测量．由于电表内阻的影响，两次
测量时电路并不处于同一状态，也就是说，测量的电流值，已不是测电压时电路中的电流值了．另外，在测量中需要不断改变电路，操作也不方便．
2． 答：因蓄电池的电动势为2V ，故电压表量程应选3V 挡．若定值值电阻取10Ω，则电路中
电流最大不超过0.2A ，电流值不到电流表小量程的13
，不利于精确读数，故定值电阻只能
取1Ω．若电流表量程选3A ，为了便于读数（应使指针半偏及以上），电流需在1.5A 以上．这样，电路的总电阻在1.33Ω以下，变化范围太小，不利于滑动变阻器操作，所以电流表量程应选0.6A ．当滑动变阻器的阻值大于10Ω时，电流小于0.2A ，电流表示较小，不利于精确读数，所以滑动变阻器的阻值只用到10Ω以内的部分．如果用200Ω的变阻器，大于10Ω的部分几乎无用．所以变阻器选E ．（说明：选取实验器材，需要综合考虑，要从“安全可行、测量精确、便于操作”三方面考虑．
3． 答：U I -图象如图所示．由图象可知： 2.03V E =，0.56r =Ω 第10节 简单的逻辑电路 1． 答：（1）如图甲所示（2）如图乙所示． 2． 答：如图所示．（说明：解决这类问题，需要根据实际问题中的信息，抽象出逻辑关系后，
选择能实现该逻辑关系的电路．必要时还应考虑简单逻辑电路的组合． 3． 答：（1）如图所示（2）应使R 增大．当天色还比较亮时，因光线照射，光敏电阻的阻值较
小，但不是很小，此时R 的分压较低，从而会使非门输出一高电压而激发继电器工作，所以应增大R ，使非门输入端电压升高，而输出一低电压，使继电器处于断开状态． 第三章 磁场
第1节 磁现象和磁场
1． 答：喇叭发声的机理：磁体产生的磁场对附近的通电线圈产生力的作用，从而使线圈振动，
带动喇叭的纸盒振动，发出声音．耳机和电话的听筒能够发声也是这个道理．
2． 答：如果有铁质的物体（如小刀等）落入深水中无法取回时，可以用一根足够长的细绳拴一
磁体，放入水中将物体吸住，然后拉上来；如果有许多大头针（或小铁屑等）撒落在地上，可以用一块磁铁迅速地将它们拾起来． 3． 答：磁的应用的分类：（1）利用磁体对铁、钴、镍的吸引力，如门吸、带磁性的螺丝刀、皮
带扣、女式的手提包扣、手机皮套扣等等．（2）利用磁体对通电导线的作用力，如喇叭、耳机、电话、电动机等．（3）利用磁化现象记录信息，如磁卡、磁带、磁盘等等． 第2节 磁感应强度
1． 这种说法不对．磁场中的霜点的磁感应强度由磁场本身决定，与检验电流的大小、方向、通
电导线的长度、受到的安培力的大小均无关．（说明：单纯从数学出发而不考虑公式的物理
意义是学生的一种常见错误．定义式F B IL =是一个定义式，磁场中特定位置的比值F IL
不
变才反映了磁场本身的属性． 2． 由F B IL
=，可知0.0019B T =．
3． 正确的是乙和丙图．由定义式F B IL =可知，当L 一定时，F I
是定值，所以两点的联线应通
过F I -图的坐标原点．
第3节 几种常见的磁场
1． 答：电流方向由上向下
2． 答：小磁针N 极的指向是垂直纸面向外，指向读者．
3． 答：通电螺线管内部的磁感应强度比管口外的大，可根据磁感一越密处，磁感应强度越大来
判断． 4． 答：110.24Wb abcd BS BS ?===；222cos900BS BS ?==?=；
33cos 0.024Wb abcd BS bac BS ?=∠==
第4节 磁场对通电导线的作用力 1． 答：如图所示
2． 答：（1）通电导线的a 端和b 端受到的安培力分别垂直纸面向外和垂直纸面向内，所以导线
会按俯视逆时针方向转动．当转过一个很小的角度后，在向右的磁场分量的作用下，通电导线还会受到向下的安培力．所以导线先转动，后边转动边下移．（2）图3-5所示的甲、乙、丙、丁四个图分别表示虚线框内的磁场源是条形磁体、蹄形磁体、通电螺线管和直流电流及其大致位置．说明：虚线框内的磁场源还可以是通电的环形电流．
3． 答：
（1）设电流方向未改变时，等臂天平的左盘内砝码质量为1m ，右盘的质量为2m ，则由
等臂天平的平衡条件，有：
12m g m g nBIL =-电流方向改变后，同理可得：
12()m m g m g nBIL +=+，两式相减，得2mg
B nIL
=
．（2）将9n =，0.10l A =，8.78m g =代入2mg
B nIL
=
，得0.48B T =．说明：把安培力的知识与天平结合，可以“称出”磁感应I
乙
丙
N
S
强度，这是一个很有用的方法．
4． 答：弹簧上下振动，电流交替通断．产生这种现象的原因是：通入电流时，弹簧各相邻线圈
中电流方向相同，线圈之间相互吸引，使得弹簧收缩，电路断开；电路断开；电路断开后，因电流消失，线圈之间相互作用消失，因而弹簧恢复原来的状态，电路又被接通．这个过程反复出现，使得弹簧上下振动，电路交替通断． 第5节 磁场对运动电荷的作用力
1． 答：在图中，A 图中运动电荷所受洛伦兹力的方向在纸面向上；B 图中运动电荷所受洛伦兹
力的方向在纸面向下；C 图中运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直纸面指向读者；D 图中运动电荷所受洛伦兹力的方向垂直纸面背离读者．
2． 答：由F qvB =可知，19
6141.610
3.0100.10
4.810F N N --=????=?．
3． 答：能够通过速度选择器的带电粒子必须做直线运动，而做直线运动的带电粒子是沿电场中
的等势面运动的，静电力对带电粒子不做功．同时，洛伦兹力对带电粒子也不做功，所以，
粒子一定做匀速运动，它所受到的洛伦兹力与静电力等大反向，即qE qvB =，所以
E v B
=．说明：本题还可以进一步引出：（1）如果粒子所带电荷变为负电荷，仍从左向右入
射，此装置是否还能作为速度选择器用？（2）如果带电粒子从右向左入射，此装置是否还能作为速度选择器用？如果可以，那么粒子应该从哪个方向入射？
4． （1）等离子体进入磁场，正离子受到的洛伦兹力的方向向下，所以正离子向了B 板运动，
负离子向A 板运动．因此，B 板是发电机的正极．（2）在洛伦兹力的作用下，正负电荷会分别在B 、A 两板上积聚．与此同时，A 、B 两板间会因电荷的积聚而产生由B 指向A 的电
场．当qE qvB =成立时，A 、B 两板间的电压最大值就等于此发电机的电动势，即
U Ed dvB ==．所以，此发电机的电动势为dvB ．
5． 答：荧光屏上只有一条水平的亮线，说明电子束在竖直方向的运动停止了．故障可能是，在
显像管的偏转区产生方向的磁场的线圈上没有电流通过．说明：应该注意的是，水平方向的磁场使电子束产生竖直方向的分速度，而竖直方向的磁场使电子束产生水平方向的分速度． 第6节 带电粒子在匀强磁场
1． 由2
v qvB m r
=，得24.610mv r m qB -==?，722 1.810r m T s v qB ππ-===?
2． 答：（1）由mv m r qB q
=∝可知314::::1:3:2112r r r α==质子氚核粒子（2）由2
12qU mv =和
mv r qB =
得r =∝
::r r r α==质子氚核粒子3． 答：由2
12qU mv =和mv
r qB
=
得r =
=∝，所以2222:: 1.08:1 1.17A B A B m m d d ==≈．
4． 答：带电粒子离开回旋加速器时，做匀速圆周运动的半径等于D 形盒的半径，由2
v qvB m r
=得qBr v m
=．所以，粒子离开D 形盒时的动能为2222122k q B r E mv m ==．说明：上述结果
告诉我们，对于电荷量和质量一定的粒子，D 形盒的半径越大、盒内磁感应强度越大，粒子
离开加速器时的动能越大．但是，增大盒半径和增大磁感应强度都受到技术水平的限制．
+v
+
v
+
+A
B
C
D
(完整)高中物理选修31期末测试题及答案(2),推荐文档
高二物理第一学期选修 3-1 期末考试试卷 1.有一电场的电场线如图1 所示，场中A、B 两点电场强度的大小和电势分别用E A、E B和U A、U B表示，则[] A.E a＞E b U a＞U b B．E a＞E b U a＜U b C．E a＜E b U a＞U b D．E a＜E w b U a＜U b 2.图2 的电路中C 是平行板电容器，在S 先触1 后又扳到2，这时将平行板的板间距拉大一点，下列说法正确的是[ ] A.平行板电容器两板的电势差不变B．平行扳电容器两板的电势差变小C．平行板电容器两板的电势差增大D．平行板电容器两板间的的电场强度不变 3.如图3，真空中三个点电荷A、B、C，可以自由移动，依次排列在同一直线上，都处于平衡状态，若三个电荷的带电量、电性及相互距离都未知，但AB＞BC，则根据平衡条件可断定[] A．A、B、C 分别带什么性质的电荷B．A、B、C 中哪几个带同种电荷，哪几个带异种电荷C．A、B、C 中哪个电量最大D．A、B、C 中哪个电量最小 4.一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方，并与磁针指向平行，能使磁针的S 极转向纸内，如图 4 所示，那么这束带电粒子可能是[ ] A.向右飞行的正离子束B．向左飞行的正离子束 C．向右飞行的负离子束D．问左飞行的负离子束 5.在匀强电场中，将一个带电量为q，质量为m 的小球由静止释放，带电小球的轨迹为一直线，该直线与竖直方向夹角为θ，如图5 所示，那么匀强电场的场强大小为[ ] A.最大值是mgtgθ／q B．最小值是mgsinθ／q C．唯一值是mgtgθ／q D．同一方向上，可有不同的值．
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2017年01月21日阿甘的高中物理组卷 一．填空题（共1小题） 1．如图，三角形ABC为某透明介质的横截面，O为BC边的中点，位于截面所在平面内的一束光线自O以角I入射，第一次到达AB边恰好发生全反射，已知θ=15°，BC边长为2L，该介质的折射率为，求： （i）入射角i； （ii）从入射角到发生第一次全反射所用的时间（设光在真空中的速度为v，可能用到sin75°=或sin15°=2﹣） 二．解答题（共17小题） 2．如图所示为某透明介质的截面图，截面可看做由四分之一个圆面ABO和一个长方形BCDO组成，AO=2DO=R，一束光线在弧面AB的中点E沿垂直于DC 边方向射入，折射光线刚好到达D点，求： （i）介质对光的折射率； （ii）光在介质中从E传到D所用的时间（光在真空中的速度为c）． 3．如图所示，一个足够大的水池盛满清水，水深h=4m，水池底部中心有一点光源A，其中一条光线斜射到水面上距A为l=5m的B点时，它的反射光线与折射光线恰好垂直．
（1）求水的折射率n； （2）用折射率n和水深h表示水面上被光源照亮部分的面积（圆周率用π表示）． 4．半径为R的固定半圆形玻璃砖的横截面如图所示，O点为圆心，OO′为直径MN的垂线．足够大的光屏PQ紧靠在玻璃砖的右侧且与MN垂直．一束复色光沿半径方向与OO′成θ=30°角射向O点，已知复色光包含有折射率从n1=到n2=的光束，因而光屏上出现了彩色光带． （ⅰ）求彩色光带的宽度； （ⅱ）当复色光入射角逐渐增大时，光屏上的彩色光带将变成一个光点，求θ角至少为多少？ 5．如图所示，一玻璃球体的半径为R，O为球心，AB为直径．来自B点的光线BM在M点射出，出射光线平行于AB，另一光线BN恰好在N点发生全反射．已知∠ABM=30°，求 ①玻璃的折射率． ②球心O到BN的距离．
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解析：由于电场线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，而该电场线是直线，故A正确．电场线的疏密表示电场的强弱，只有一条电场线时，则应讨论如下：若此电场线为正点电荷电场中的，则有E a＞E b；若此电场线为负点电荷电场中的，则有E a＜E b；若此电场线是匀强电场中的，则有E a＝E b；若此电场线是等量异种点电荷电场中那一条直的电场线，则E a和E b的关系不能确定．故正确选项为A、D. 答案：AD 4. 如图所示，三个等势面上有a、b、c、d四点，若将一正电荷由c经a移到d，电场力做正功W1，若由c经b移到d，电场力做正功W2，则() A．W1>W2φ1>φ2 B．W1
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高中物理3-3知识点总结 一、分子动理论 1、物体是由大量分子组成的 微观量：分子体积V0、分子直径d、分子质量m0 宏观量：物质体积V、摩尔体积V A、物体质量m、摩尔质量M、物质密度ρ。 联系桥梁：阿伏加德罗常数（N A＝6.02×1023mol－1） （1（2 （对气体，V0应为气体分子占据的空间大小） （3）分子大小：(数量级10-10m) ○1 V—滴到水中的纯油酸的体积 ○2（气体一般用此模型；对气体，d应理解为相邻分子间的平均距离）注意：固体、液体分子可估算分子质量、大小(认为分子一个挨一个紧密排列)； 气体分子间距很大，大小可忽略，不可估算大小，只能估算气体分子所占空间、分子质量。 （4或者 2、分子永不停息地做无规则运动 （1）扩散现象：不同物质彼此进入对方的现象。温度越高，扩散越快。直接说明了组成物体的分子总是不停地做无规则运动，温度越高分子运动越剧烈。 （2）布朗运动：悬浮在液体中的固体微粒的无规则运动。
发生原因是固体微粒受到包围微粒的液体分子无规则运动地撞击的不平衡性造成的．因而间接 ．．说明了液体分子在永不停息地做无规则运动． ○1布朗运动是固体微粒的运动而不是固体微粒中分子的无规则运动． ②布朗运动反映液体分子的无规则运动但不是液体分子的运动． ③课本中所示的布朗运动路线，不是固体微粒运动的轨迹． ④微粒越小，布朗运动越明显；温度越高，布朗运动越明显． 3、分子间存在相互作用的引力和斥力 ①分子间引力和斥力一定同时存在，且都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，但斥力变化快，实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力 ②分子力的表现及变化，对于曲线注意两个距离，即平衡距离r0（约10－10m）与10r0。 （ⅰ）当分子间距离为r0时，引力等于斥力，分子力为零。 （ⅱ）当分子间距r＞r0时，引力大于斥力，分子力表现为引力。当分子间距离由r0增大时，分子力先增大后减小 （ⅲ）当分子间距r＜r0时，斥力大于引力，分子力表现为斥力。当分子间距离由r0减小时，分子力不断增大 二、温度和内能 1、统计规律：单个分子的运动都是不规则的、带有偶然性的；大量分子的集体行为受到统计规律的支配。多数分子速率都在某个值附近，满足“中间多，两头少”的分布规律。 2、分子平均动能：物体内所有分子动能的平均值。 ①温度是分子平均动能大小的标志。 ②温度相同时任何物体的分子平均动能相等，但平均速率一般不等（分子质量不同）． 3、分子势能 (1)一般规定无穷远处分子势能为零， (2)分子力做正功分子势能减少，分子力做负功分子势能增加。 (3)分子势能与分子间距离r0关系（类比弹性势能） ①当r＞r0时，r增大，分子力为引力，分子力做负功分子势能增大。 x 0 E P r0
高中物理选修3-4 光学部分
高中物理选修3-4 光学部分 光既具有波动性，又具有粒子性；光是一种电磁波。 阳光能够照亮水中的鱼和水草，同时我们也能通过水面看到烈日的倒影；这说明光从空气射到水面时，一部分光射进水中，另一部分光被反射回到空气中。 一般说来，光从一种介质射到它和另种分界面时，一部分光又回到这种介质中的现象叫做光的反射；而斜着射向界面的光进入第二种介质的现象，叫做光的折射。 1.光的反射定律： 实验表明：光的反射遵循以下规律 a 、 反射光线和入射光线、界面的法线在同一平面内，反射光 线和入射光线分别们于法线的两侧。 b 、 反射角等于入射角。（i=i ‘） 在反射现象中，光路是可逆的。
2.光的折射定律： 入射光线和法线的夹角i叫做入射角；折射光线和法线的夹角r叫做折射角；反射光线和法线的夹角i‘叫做反射角。 光的折射定律可这样表示： a、折射光线跟入射光线和界面的法线在同一平面内，折射光线和入射光线分别们 位于法线的两侧。 b、入射角的正弦跟折射角的正弦之比是一个常量，即：sini/sinr=n 在折射现象中，光路也是可逆的。 3.折射率： 由折射定律可知：光从一种介质射入另一种介质时，尽管折射角的大小随着入射角的大小在变化，但是两个角的正弦之比是个常量，对于水、玻璃等各种介质都是这样，但是，对于不同介质，比值n的大小并不相同，例如，光从空气射入水时这个比值为1.33，从空气射入普通玻璃时，比值约为1.5。因此，常量n是一个能够反映介质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质折射率。 光在不同介质中的传播速度不同（介质n越大，光传播速度越小）。某种介质的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在这种介质中的速度v之比，即：n=c/v 注意：1.真空中的折射率n=1(空气中一般视为真空)，其他介质的折射率n>1。 2. 通过比较入射角i和折射角r的大小判断入射介质和折射介质的折射率大小， 当i>r时，n入 一、选择题(本题共有10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出的4个选项中，至少有一项是正确的。全部选对的给4分，选对但不全的得2分，有选错的或不选的得0分) 1.两个用相同材料制成的半径相等的带电金属小球,其中一个球的带电量的绝对值是另一个的5倍,它们间的库仑力大小是F ,现将两球接触后再放回原处,它们间库仑力的大小可能是（ ） A.5 F /9 B.4F /5 C.5F /4 D.9F /5 2.点电荷A 和B ，分别带正电和负电，电量分别为4Q 和Q ，在AB 连线上，如图1-69所示，电场强度为零的地方在 ( ) A ．A 和 B 之间 B ．A 右侧 C ．B 左侧 D ．A 的右侧及B 的左侧 3．如图1-70所示，平行板电容器的两极板A 、B 接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合S ，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ，则下列说法正确的是（ ） A ．保持S 闭合，将A 板向 B 板靠近，则θ增大 B ．保持S 闭合，将A 板向B 板靠近，则θ不变 C ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ增大 D ．断开S ，将A 板向B 板靠近，则θ不变 4．如图1-71所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ） A ．自由落体运动 B ．曲线运动 C ．沿着悬线的延长线作匀加速运动 D ．变加速直线运动 5.如图是表示在一个电场中的a 、b 、c 、d 四点分别引入检验电荷时，测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象，那么下列叙述正确的是（ ） A ．这个电场是匀强电场 B ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E d >E a >E b >E c C ．a 、b 、c 、d 四点的场强大小关系是E a >E b >E c >E d D ．无法确定这四个点的场强大小关系 6．以下说法正确的是（ ） A ．由q F E =可知此场中某点的电场强度E 与F 成正比 B ．由公式q E P = φ可知电场中某点的电势φ与q 成反比 图1-69 B A Q 4Q 图1-70 图1-71 1.平面直角坐标系xOy 中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ现象存在沿y 轴负方向的匀强电场，如图所示。一带负电的粒子从电场中的Q 点以速度v0沿x 轴正方向开始运动，Q 点到y 轴的距离为到x 轴距离的2倍。粒子从坐标原点O 离开电场进入电场，最终从x 轴上的P 点射出磁场，P 点到y 轴距离与Q 点到y 轴距离相等。不计粒子重力，为： （1）粒子到达O 点时速度的大小和方向； （2）电场强度和磁感应强度的大小之比。 答案：（1）在电场中，粒子做类平抛运动，设Q 点到x 轴的距离为L ，到y 轴的距离为2L ，粒子的加速度为a ，运动时间为t,有 ① 学生姓名 赖姗姗 年 级 高二 学 科 物理 上课时间 教师姓名 田晋臣 课 题 光复习课· 教学目标 (1)了解介质的折射率与光速的关系； (2)掌握光的折射定律； (3)掌握介质的折射率的概念 （4）理解光的全反射现象； （5）掌握临界角的概念和发生全反射的条件； （6）了解全反射现象的应用 教学过程 教师活动 学生活动 ② 设粒子到达O点时沿y轴方向的分速度为vy vy= at③ 设粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为α，有 ④ 联立①②③④式得 α=45°⑤ 即粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为45°角斜向上。 设粒子到达O点时的速度大小为v，由运动的合成有 ⑥ 联立①②③⑥式得 ⑦ （2）设电场强度为E，粒子电荷量为q，质量为m，粒子在电场中受到的电场力为F，由牛顿第二定律可得 F=ma ⑧ 又F=qE ⑨ 设磁场的磁感应强度大小为B，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R，所受的洛伦兹力提供向心力，有⑩ 由几何关系可知 高中物理选修3-2测试题 第I 卷(选择题12小题 共 36分) 一选择题(本题包括12小题,每小题3分，共36分。每小题给出的四个选项中,有的只有一 个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全对的得2分,有选错的或不答的得0分) 1.关于电磁场理论,下列说法正确的是:( ) A.变化的电场周围产生的磁场一定是变化的 B. 变化的磁场周围产生的电场不一定是变化的 C. 均匀变化的磁场周围产生的电场也是均匀变化的 D. 振荡电场周围产生的磁场也是振荡的 2.质子和一价钠离子分别垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动,如果它们的圆周半径恰好相等,这说明它们在刚进入磁场时:( ) A.速率相等 B.带电量相等 C.动量大小相等 D.质量相等 3.矩形线圈ABCD 位于通电直导线附近,如图所示,线圈和导线在同一平面内,且线圈的两个边与导线平行,下列说法正确的是:( ) A.当线圈远离导线移动时,线圈中有感应电流 B.当导线中的电流I 逐渐增大或减小时,线圈中无感应电流 C.当线圈以导线为轴转动时,线圈中有感应电流 D.当线圈以CD 为轴转动时,线圈中有感应电流 4.若在磁场是由地球表面带电产生的,则地球表面带电情况是: ( ) A.正电 B.负电 C.不带电 D.无法确定 5.关于日光灯的工作原理下列说法正确的是: ( ) A. 启动器触片接通时,产生瞬时高压 B. 日光灯正常工作时,镇流器起降压限流以保证日光灯正常工作 C.日光灯正常工作时, 日光灯管的电压稳定在220V D.镇流器作用是将交流电变为直流电 6.矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直磁场方向的轴匀速转动时,线圈跟中性面重合的瞬间,下列说法中正确的是: ( ) A.线圈中的磁通量为零 B. 线圈中的感应电动势最大 C. 线圈的每一边都不切割磁感线 D.线所受到的磁场力不为零 B C D A I 2020人教版【高中】物理选修311 一、教材分析 《电容器、电容》是高考的热点，是电场一章的重点和难点，在教材中占有重要地位。它是学完匀强电场后的一个重要应用，也是后面学习交流电路（电感和电容对交流电的影响）和电子线路（电磁振荡）的预备知识，在教材中起承上启下的作用。 二、教学目标 1．知识目标 ①知道什么是电容器以及常用的电容器。 ②理解电容器的电容概念及其定义，并能用来进行有关的计算。 ③知道公式及其含义，知道平行板电容器的电容与哪些因素有关。 ④会对平行板电容器问题的动态分析。 2．能力目标 ①知道利用比值法定义物理量。 ②学会在实验中用控制变量法的实验方法，提高学生综合运用知识的能力。3．情感目标 结合实际，激发学生学习物理的兴趣。 三、教学重难点 电容的定义和引入。 对平行板电容器的动态分析。 四、学情分析： 通过这一堂课的教学，让学生知道电容器的结构，明确电容器的作用，了 解电容器的工作方式，重点掌握电容器的电容概念，知道它们与电量、电压 无关。 五、教学方法 1、学案导学：见后面的学案。 2．启发式、探究式、类比法。 六、课前准备 1．学生的学习准备：预习电容器的定义和电容器的充放电 2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后 延伸拓展学案。 七、课时安排：1课时 八、教学过程： (一)预习检查、总结疑惑 要点：场强、电势能、电势、电势差等。 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。（二）情景导入、展示目标。 展示各种电容器.并做解释:这是一种能容纳电荷的容器,今天我们来学习它——电容器以及描述它容纳电荷本领的物理量——电容 （三）合作探究、精讲点拨。 1电容器构造：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。 高中物理选修3-4第十三章----光-总结 及练习 高中物理选修3-4第十三章知识点总结及练习 第十三章 光 第一节光的反射和折射 知识点1光的折射定律 折射率 1）光的折射定律 ①入射角、反射角、折射角都是各自光线与法线的夹角！ ②表达式：2211sin sin θθn n = ③在光的折射现象中，光路也是可逆的 2）折射率 光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，用符号n 表示 sin sin n θθ=大 小 n 是反映介质光学性质的一个物理量，n 越大，表明光线偏折越厉害。发生 折射的原因是光在不同介质中，速度不同 例题：光在某介质中的传播速度是2.122×108m/s ，当光线以30°入射角，由该介质射入空 气时，折射角为多少？ 解：由介质的折射率与光速的关系得 又根据介质折射率的定义式得 r 为在空气中光线、法线间的夹角即为所求．i 为在介质中光线与法线间的夹角30°． 由(1)、(2)两式解得： 所以r=45°． 白光通过三棱镜时，会分解出各种色光，在屏上形成红→紫的彩色光带（注意：不同介质中，光的频率不变。） 练习：1、如图所示，平面镜AB 水平放置，入射光线PO 与AB 夹角为30°，当AB 转过20°角至A′B′位置时，下列说法正确的是 ( ) A ．入射角等于50° B ．入射光线与反射光线的夹角为80° c n v = C ．反射光线与平面镜的夹角为40° D ．反射光线与AB 的夹角为60° 2、一束光从空气射入某种透明液体，入射角40°，在界面上光的一部分被反 射，另一部分被折射，则反射光线与折射光线的夹角是 ( ) A ．小于40° B ．在40°与50°之间 C ．大于140° D ．在100°与140°与间 3、太阳光沿与水平面成30°角的方向射到平面镜上，为了使反射光线沿水平 方向射出，则平面镜跟水平面所成的夹角可以是 ( ) A ．15° B ．30° C ．60° D ．105° 知识点：2、测定玻璃的折射率（实验、探究） 1．实验的改进：找到入射光线和折射光线以后，可以入射点 O 为圆心，以任意长为半径画圆，分别与AO 、OO′（或OO′的 延长线）交于C 点和D 点，过C 、D 两点分别向NN′做垂线， 交NN′于C′、D′点， 则易得：n = CC′/DD′ 2．实验方法：插针法 例题：光线从空气射向玻璃砖，当入射光线与玻璃砖表面成30°角时，折射光线与反射光线恰好垂直，则此玻璃砖的折射率为 ( ) A ．2 B ．3 C ．22 D ．3 3 练习：1、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求： 当θ1＝45o时，折射角多大？ 2、光线从空气射向折射率n ＝2的玻璃表面，入射角为θ1，求：当θ1多大时，反射光线和折射光线刚好垂直？ （1）300（2）arctan 2 3、为了测定水的折射率，某同学将一个高32cm ，底面直径24cm 的圆筒内注满水，如图所示，这时从P 点恰能看到筒底的A 点．把水倒掉后仍放在原处，这时再从P 点观察只能看到B 点，B 点和C 点的距离为18cm ．由以上数据计算得水的折射率为多少? 4/3 第二节全反射 知识点：光的全反射 i 越大，γ越大，折射光线越来越弱，反射光越来越强。 1）全反射： 光疏介质和光密介质：折射率小的介质叫光疏介质，折射率大的介质叫光 密介质。 高中物理选修3-1试题 一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确 .全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.) 1.某静电场的电场线分布如图,图中P 、Q 两点的电场强度的大小分别为P E 和Q E ,电势分别为P ?和Q ?,则（ ） A.P Q E E >，P Q ??< B.P Q E E <，P Q ??> C.P Q E E <，P Q ??< D.P Q E E >，P Q ??> 2.关于电势与电势能的说法正确的是( ) A.电荷在电场中电势高的地方电势能大 B.在电场中的某点,电量大的电荷具有的电势能比电量小的电荷具有的电势能大 C.正电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能大 D.负电荷形成的电场中,正电荷具有的电势能比负电荷具有的电势能小 3.图中水平虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线.两带电小球M 、N 质量相等,所带电荷量的绝对值也相等.现将M 、N 从虚线上的O 点以相同速率射出,两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示.点a 、b 、c 为实线与虚线的交点,已知O 点电势高于c 点.则( ) A.M 带负电荷,N 带正电荷 B.M 在从O 点运动至b 点的过程中,动能不变 C.N 在从O 点运动至a 点的过程中克服电场力做功 D.N 在a 点的速度与M 在c 点的速度大小相等 4.下列说法正确的是( ) A.带电粒子仅在电场力作用下做“类平抛”运动,则电势能一定减小. B.带电粒子只受电场力作用,由静止开始运动,其运动轨迹一定与电场线重合. C.带电粒子在电场中运动,如只受电场力作用,其加速度方向一定与电场线方向相同. D.一带电小球在匀强电场中在电场力和重力的作用下运动,则任意相等时间内动量的变化量相同. 5.一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,如图所示.以E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,ε表示正电荷在P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则( ) A.U 变小,E 不变 B.E 变大,ε变大 第1题图 Q P q +q + 精品文档 精品文档 （2009年高考宁夏理综卷） 34. [物理——选修3-3]（15分） (2)(10分)图中系统由左右连个侧壁绝热、底部、截面均为S 的容器组成。左容器足够高，上端敞 开，右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通。 容器内两个绝热的活塞A 、B 下方封有氮气，B 上方封有氢气。大气的压强p 0，温度为T 0=273K ， 连个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1 p 0。系统平衡时，各气体柱的高度如图所示。现将系统的底部浸入恒温热水槽中，再次平衡时A 上升了一定的高度。用外力将A 缓慢推回第一次平衡时的位置并固定，第三次达到平衡后，氢气柱高度为0.8h 。氮气和氢气均可视为理想气体。求 （i ）第二次平衡时氮气的体积； （ii ）水的温度。 6.(2012全国新课标).[物理——选修3-3]（15分） （1）（6分）关于热力学定律，下列说法正确的是_________ （填入正确选项前的字母，选对1个给3分，选对2个给4分，选对3个给6分，每选错1个扣3分，最低得分为0分）。 A.为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量 B.对某物体做功，必定会使该物体的内能增加 C.可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功 D.不可能使热量从低温物体传向高温物体 E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程 （2）（9分）如图，由U 形管和细管连接的玻璃泡A 、B 和C 浸泡在温度均为0°C 的水槽中，B 的容积是A 的3倍。阀门S 将A 和B 两部分隔开。A 内为真空，B 和C 内都充有气体。U 形管内左边水银柱比右边的低60mm 。打开阀门S ，整个系统稳定后，U 形管内左右水银柱高度相等。假设U 形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积。 （i ）求玻璃泡C 中气体的压强（以mmHg 为单位） （ii ）将右侧水槽的水从0°C 加热到一定温度时，U 形管内左右水银柱高度差又为60mm ，求加热后右侧水槽的水温。 15、(2013年海南物理)如图，一带有活塞的气缸通过底部的水平细管与一个上端开口的竖直管相连，气缸与竖直管的横截面面积之比为3：1，初始时，该装置的底部盛有水银；活塞与水银面之间有一定量的气体，气柱高度为l （以cm 为单位）；竖直管内的水银面比气缸内的水银面高出3l /8。现使活塞缓慢向上移动11l /32，这时气缸和竖直管内的水银面位于同一水平面上，求初始时气缸内气体的压强（以cmHg 为单位） 16、 (2013年新课标Ⅰ卷) 如图，两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同气缸直立放置，气缸底部和顶部均有细管连通，顶部的细管带有阀门K.两气缸的容积均为V 0气缸中各有一个绝热活塞(质量不同，厚度可忽略)。开始时K 关闭，两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体)，压强分别为P o 和P o /3;左活塞在气缸正中间，其上方为真空; 右活塞上方气体体积为V 0/4。现使气缸底与一恒温热源接触，平衡后左活塞升至气缸顶部，且与顶部刚好没有接触；然后打开K ，经过一段时间，重新达到平衡。已知外界温度为T 0，不计活塞与气缸壁间的摩擦。求: (i) 恒温热源的温度T ; (ii) 重新达到平衡后左气缸中活塞上方气体的体积V x 。 17、(2013年新课标Ⅱ卷)如图，一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置。玻璃管的下部封有长l1=25.0cm 的空气柱，中间有一段长为l2=25.0cm 的水银柱，上部空气柱的长度l3=40.0cm 。已知大气压强为P0=75.0cmHg 。现将一活塞（图中未画出）从玻璃管开口处缓缓往下推，使管下部空气柱长度变为l1’=20.0cm 。假设活塞下推过程中没有漏气，求活塞下推的距离。 3l /8 l 高中物理选修3-2知识点总结 第一章 电磁感应 1．两个人物：a.法拉第：磁生电 b.奥期特：电生磁 2．产生条件：a.闭合电路 b.磁通量发生变化 注意：①产生感应电动势的条件是只具备 b ②产生感应电动势的那部分导体 相当于电源。 ③电源内部的电流从负极流向正 极。 3．感应电流方向的叛定： (1).方法一：右手定则 (2).方法二：楞次定律：（理解四种阻碍） ①阻碍原磁通量的变化（增反减同） ②阻碍导体间的相对运动（来拒去留） ③阻碍原电流的变化（增反减同） ④面积有扩大与缩小的趋势（增缩减扩） 4. 感应电动势大小的计算： (1).法拉第电磁感应定律： a.内容： b.表达式：t n E ??? =φ (2).计算感应电动势的公式 ①求平均值：t n E ??? =φ_ ②求瞬时值：E=BLV (导线切割类) ③法拉第电机：ω2 2 1BL E = ④闭合电路殴姆定律：)r （R I E +=感 5．感应电流的计算： 平均电流：t r R r R E I ?+?=+= )(_ φ 瞬时电流：r R BLV r R E I +=+= 6．安培力计算： (1)平均值： t BLq t r ）（R BL L I B F ?=?+?= =φ_ _ (2). 瞬时值：r R V L B BIL F +==22 7．通过的电荷量：r R q t I +?= - = ??φ 注意：求电荷量只能用平均值，而不 能用瞬时值。 8．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 激发了感应电动势。这种现象叫互感。 9．自感现象： （1）定义：是指由于导体本身的电流发 生变化而产生的电磁感应现象。 （2）决定因素： 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。另外, 有铁心的线圈的自感系数比没有铁心时要大得多。 （3）类型： 通电自感和断电自感 （4）单位：亨利（H ）、毫亨（mH ），微 亨（μH ）。 10.涡流及其应用 （1）定义：变压器在工作时，除了在原、副线圈产生感应电动势外，变化的磁通量也会在铁芯中产生感应电流。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应电流，我们把这种感应电流叫做涡流 （2）应用： a.新型炉灶——电磁炉。 b.金属探测器：飞机场、火车站安全检查、扫雷、探矿。 第二章 交变电流 一．正弦交变电流 1．两个特殊的位置 a.中性面位置： 磁通量ф最大，磁通量的变化率为零，即感应电动势零。 高中物理选修3-1期末测试题（三） 班级： 姓名： 一，选择题（本题共10小题，共40分，每题有一个或多个选项符合题意，全部选对得4分，不全的得2分，有错项的得0分） 1．关于电场强度和磁感应强度，下列说法正确的是（ ） A ．电场强度的定义式q F E =适用于任何电场 B ．由真空中点电荷的电场强度公式2r Q k E ?=可知，当r →0时，E →无穷大 C ．由公式IL F B =可知，一小段通电导线在某处若不受磁场力，则说明此处一定无磁场 D ．磁感应强度的方向就是置于该处的通电导线所受的安培力方向 2．甲、乙两个点电荷在真空中的相互作用力是F ，如果把它们的电荷量都减小为原来的2 1，距离增加到原来的 2倍，则相互作用力变为（ ） A ．F 8 B ．F 21 C ．F 41 D ．F 16 1 3．如图所示，在真空中有两个等量的正电荷q 1和q 2，分别固定在A 、B 两点，DCE 为AB 连线的中垂线，现将一个正电荷q 由c 点沿CD 移到无穷远，则在此过程中（ ） A ．电势能逐渐减小 B ．电势能逐渐增大 C ．q 受到的电场力逐渐减小 D ．q 受到的电场力先逐渐增大后逐渐减小 4．如图所示，A 、B 、C 、D 、E 、F 为匀强电场中一个边长为1m 的正六边形的六个顶点，A 、B 、C 三点电势分别为10V 、20V 、30V ，则下列说法正确的是（ ） A ． B 、E 一定处在同一等势面上 B ．匀强电场的场强大小为10V/m C ．正点电荷从E 点移到F 点，则电场力做负功 D ．电子从F 点移到D 点，电荷的电势能减少20eV 5．一个阻值为R 的电阻两端加上电压U 后，通过电阻横截面的电荷量q 随时间变化的图象如图所示，此图象的斜率可表示为（ ） A ．U B ．R C ．R U D ．R 1 第四章电磁感应 第一节感应电流产生的条件 一、知识回顾：磁通量φ 1、概念：穿过某一面积的磁感线条数叫做穿过这一面积的磁通量。 2、公式：φ=BS cosθ 3、单位：韦伯，简称韦，符号Wb，1Wb=1T.㎡ 4、磁通量与匝数无关。Φ≠nBS 5、磁通量是标量，但是有正负 6、磁通量是净磁通量 7、磁通量的变化量是：Δφ=φ2-φ1 8、改变磁通量的办法：φ=BS cosθ 练习1、关于磁通量的说法正确的是（） A 磁通量是一个反映磁场强弱和方向的物理量 B 某一面积上的磁通量可表示穿过此面积的磁感线条数 C 在磁场中所取得面积越大，该面上磁通量一定越大 D 穿过任何封闭曲面的磁通量一定为0 练习2、条形磁铁竖直放置，闭合圆环水平放置，条形磁铁中心线穿过圆环中心， 如图，若圆环为弹性环，其形状由a扩大为b，那么圆环内磁通量变化情况是（） A 增大 B 减小 C 不变 D 无法确定 练习3、一磁感应强度为B的匀强磁场方形水平向右，一面积为S的矩形线圈 abcd如图所示放置，平面abcd与竖直方向成α角，将abcd绕ad边为轴转过 180度角，则穿过线圈平面的刺痛流量的变化量有（） A 0 B 2BS C 2BScosα D 2BSsinα 练习4、如图，线框面积为S，水平放置，磁感应强度B竖直向上，若将线框 沿图示方向以OO’为轴顺时针转动60°，则此时磁通量的大小为， 若顺时针转动180°，则磁通量的改变量是。 练习5、矩形线框abcd的边长分别为L1、L2，可绕它的一条对称轴OO’转动， 匀强磁场的磁感应强度为B，方向与OO’垂直，初位置时线圈平面与B平行， 如图 1）初位置时穿过线框的磁通量φ1为多少？ 2）当线框沿图甲所示方向绕过60°时，磁通量φ2为多少？这一过程中磁通量的变化为多少？ 3）当线框绕轴沿图示方向由图乙中的位置再转过60°位置时，磁通量φ3为多少？这一过程中Δφ=φ3-φ2为多少？ 人教版高中物理选修3-5测试题全套及答案 第十六章 学业质量标准检测 本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。 第Ⅰ卷(选择题 共40分) 一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第1～6小题只有一个选项符合题目要求，第7～10小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分) 1．如图所示，一个质量为0.18kg 的垒球，以25m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s ，设球棒与垒球的作用时间为0.01s 。下列说法正确的是( A ) A ． 球棒对垒球的平均作用力大小为1260N B ．球棒对垒球的平均作用力大小为360N C ．球棒对垒球做的功为238.5J D ．球棒对垒球做的功为36J 解析：设球棒对垒球的平均作用力为F ，由动量定理得F －·t ＝m (v t －v 0)，取v t ＝45m /s ， 则v 0＝－25m/s ，代入上式，得F －＝1260N ，由动能定理得W ＝12m v 2t －12 m v 20＝126J ，选项A 正确。 2．如图所示，光滑水平面上有一小车，小车上有一物体，用一细线将物体系于小车的A 端，物体与小车A 端之间有一压缩的弹簧，某时刻线断了，物体沿车滑动到B 端粘在B 端的油泥上。则下述说法中正确的是( B ) ①若物体滑动中不受摩擦力，则全过程机械能守恒 ②若物体滑动中有摩擦力，则全过程系统动量守恒 ③小车的最终速度与断线前相同 ④全过程系统的机械能不守恒 A ．①②③ B ．②③④ C ．①③④ D ．①②③④ 解析：取小车、物体和弹簧为一个系统，则系统水平方向不受外力(若有摩擦，则物体与小车间的摩擦力为内力)，故全过程系统动量守恒，小车的最终速度与断线前相同。但由于物体粘在B 端的油泥上，即物体与小车发生完全非弹性碰撞，有机械能损失，故全过程机械能不守恒。 3．如图所示，两辆质量相同的小车置于光滑的水平面上，有一个人静止站在A 车上，两车静止，若这个人自A 车跳到B 车上，接着又跳回A 车，静止于A 车上，则A 车的速率( B ) A ．等于零 B ．小于B 车的速率 C ．大于B 车的速率 D ．等于B 车的速率 解析：两车和人组成的系统位于光滑的水平面上，因而该系统动量守恒，设人的质量为m 1，车的质量为m 2，A 、B 车的速率分别为v 1、v 2，则由动量守恒定律得(m 1＋m 2)v 1－m 2v 2 ＝0，所以，有v 1＝m 2m 1＋m 2v 2，m 2m 1＋m 2 <1，故v 1 物理选修3-1 一、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e ＝1.60×10-19 C ）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F K Q Q r =12 2 （真空中的点电荷）｛F:点电荷间的作用力(N)； k:静电力常量k ＝9.0×109 N ?m 2 /C 2 ；Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C)；r:两点电荷间的距离(m)； 作用力与反作用力；方向在它们的连线上；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝ 3.电场强度：E F q =（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理）；q ：检验电荷的电量(C)｝ 4.真空点（源）电荷形成的电场E KQ r =2 ｛r ：源电荷到该位置的距离（m ），Q ：源电荷的电量｝ 5.匀强电场的场强AB U E d = ｛U AB :AB 两点间的电压(V)，d:AB 两点在场强方向的距离(m)｝ 6.电场力：F ＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝ 7.电势与电势差：U AB ＝φA -φB ，U AB ＝W AB /q ＝q P E Δ 减 8.电场力做功：W AB ＝qU AB ＝qEd ＝ΔE P 减｛W AB :带电体由A 到B 时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，U AB :电场中A 、B 两点间的电势差(V )(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)；ΔE P 减 ：带电体由A 到B 时势能的减少量｝ 9.电势能：E PA ＝q φA ｛E PA :带电体在A 点的电势能(J)，q:电量(C)，φA :A 点的电势(V)｝ 10.电势能的变化ΔE P 减＝E PA -E PB ｛带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量｝ 11.电场力做功与电势能变化W AB ＝ΔE P 减＝qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量) 12.电容C ＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容εS C 4πkd ＝（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数）常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo ＝0)：W ＝ΔE K 增或2 2 mVt qU ＝ 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) ： 类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中：d U E ＝ 垂直电场方向:匀速直线运动L ＝V 0t 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动22at d ＝， F qE qU a m m m ＝＝＝ 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷 的总量平分；高中物理选修3-1第一章c卷 测试题及答案 2
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