2010版高中物理全程复习方略(大纲版)：目录 (教师用书)
高考复习指导方略：物理 doc
2011年高考复习指导方略—物理光阴飞逝，岁月如梭，弹指间同学们已经度过了两年的高中学习生活，步入了高三阶段.高三的一年即是为参加高考精心备战的一年，也是冲刺的一年，所以说是最关键的一年.在这一年里要掌握新知识、复习旧内容、提高综合能力，时间显得十分的短暂.在我国的考试选拔功能已经发挥得淋漓尽致的今天，高考是考生实现人生理想、国家选拔人才的最主要的途径.那么，如何在有限的时间内尽可能多地提高自己的成绩？如何在竞争激烈的高考中脱颖而出？如何让尽量多的忠实读者实现自己的人生目标？引用易发久先生的一句话，那就是“成功一定有方法”！根据新课改多个地区以及省级名校复习备考中的成功经验，我们把高三一年的备考过程分为三个阶段，俗称“三轮复习”.★从暑假高三开课到明年2月底为第一轮复习一、一轮复习的目标是夯实基础，将原来的基础知识结构、基本概念规律强化温习、理顺成纲.原来在高一和高二期间的学习是对零碎知识的堆积，现在是把头脑中零碎的堆积转化为图书馆藏书式的条目结构，即第一轮复习要达到的目的.一轮复习要对教材进一步地熟悉，对基本内容进一步加深认识，只有熟记于心，才能熟能生巧.这一过程非常重要，对基础好的同学而言这是一个加强和加深的过程，对基础弱的同学则是一个迎头赶上的良好机会.可以说，这一阶段是高三学生的黄金时段，这一阶段是弥补以前学习中知识上的缺陷和能力中的不足的最好机会.第一轮的复习虽然是对教材知识的温习，但绝对不是原来课堂内容上的重复，而是理顺各章节的纲领关系，归纳每个部分的处理方法.在这个过程中，要弄清每个章节需要加深的有哪些知识点，以及这些知识点在新高考中是什么样的要求（新《考试说明》没有到位，可按上一年的《考试说明》要求）；要了解基本规律的来龙去脉，知道本章节内容和其他章节内容的关联；不仅要加深对基本概念、基本规律的理解与运用，而且还要弄清概念、规律的形成过程；要通过复习对所学知识进行综合归纳，连成线、结成网、形成树.复习中要备好两个本，一是错题本，二是笔记本.错题本是把做过的题目，包括在平时的考试和自测中，那些做错的和不会做的题收集起来，认真分析错误的原因，明确是属于知识缺陷、理解错误，还是自己一时疏忽看错了题，或是计算失误、书写不当等，自己有何感受和启发，并加以评述和记录，以备以后查看；笔记本不仅是课堂笔记，更重要的是将学过的知识根据自己的理解进行整理，总结、形成自己所理解的体系，这一过程是将书本由厚读薄的过程，形象地说，就是自己写一本自己看的“书”，自己写的“书”对自己最有用，理解也更深刻，无论什么时候有了新的理解，都及时把它加入到这本“书”里，最终形成网状的知识结构.复习期间，老师会以纲领为线条进行讲解、以方法为主线进行典例分析.作为学生则要紧跟老师的指挥棒，认真体会其中的分析方法，寻找知识点间的内在联系.对每个章节的复习尽量不要孤立地进行，最好采取“滚雪球”的方式，也就是后面的复习要将前面的内容有意识地包容进去，将前面遇到的问题在后面的复习中再度有意识地重现.这样既可以避免前面复习过的内容出现遗忘，又加强了前后知识间的综合与联系.一轮复习中，对于教材上的内容应该“用心”通读一遍(每章节复习开始时进行，注意听老师讲解本部分在高考中的具体要求，一定要注意教材的内容和高考要求是否完全一致，教材上的极个别内容在新高考中不作要求)；对于典型例题要多下工夫，要认真思考例题与这一部分知识的联系，思考例题中所求的物理量与已知物理量如何通过本章节的知识联系起来建立关系式，然后继续讨论、思考该例题有哪些解法，这些解法中哪种方法是最简捷的，为什么是最简捷的（这一定有着内在联系），对典型题目一定要一题一议，达到“做一题带动一类题”、举一反三、触类旁通的目的.二、踏踏实实、降低难度、狠抓基础是取得高考成功的关键策略，也是一轮复习的指导思想.在一轮单元系统复习中，一定要把握难度，踏踏实实地按照高中阶段的《课程标准》、《考试说明》的要求进行全面复习，认真落实基础知识和基本技能，仔细落实《考试说明》中的每一个知识点.清华大学电子系学生——北京理科状元汪涵，在谈到自己的成功经验时曾经说，“必须紧抓《考试说明》，它是考试冲刺阶段复习的立足之本”、“对《考试说明》里的每个词都要认真推敲”.重视对基本概念、基本规律的理解.不仅要知道概念的内涵，还要知道其外延.对基本规律不但要“知其然”还要“知其所以然”，要了解规律产生的背景、前因后果、适用条件和范围，还要明确相关知识的联系和区别.只有强化学科“双基”，才能谈得上能力.复习中逐步在头脑中编织中学物理知识网络、构建物理知识体系，增强自我总结、自我反馈的能力，强化用已学过的知识进行迁移、演绎、推理和归纳的能力.在总结复习中，使自己完成从“不知道自己不知道”，到“知道自己不知道”，再到“不知道自己知道”这样认知结构上的两次质的飞跃.从另外一个角度分析,高考命题一般遵循的试卷难度比例是3∶5∶2，即试卷的30％为简单题、50％为中等题、20％为难题，这意味着基础题占了80%.其实，正是这一部分（80%）决定了我们高考是否成功，由此也容易理解我们狠抓“双基”的出发点.鉴于此，建议大家多花时间在中等及以下难度的题目上，把80%的复习时间和精力用于80%的复习内容上.难题并非做得越多越好，最好根据自己的程度适量地做：一是因为对大多数同学来说做难题感到很头疼，容易产生厌烦情绪；二是做难题过多太费时间；三是因为大多数难题是由中等题目结合形成，基础题做熟练了，再来做难题就会相对容易些.三、一轮复习中注意养成良好、有效的思维习惯，有意识地培养理解能力和审题能力.在新高考重点考查的五项能力中，理解能力是首要的.理解能力是掌握自然科学的基础，是形成科学思维的正确途径.物理的基本概念和规律在理解的基础上要抓住重点和联系点的突破，再横向联系比较，将其与典型现象、基本物理模型和实验相结合，通过深刻理解物理概念和规律来判断一些似是而非的说法，加强易混知识的比较，辨析易犯的典型错误，建立易混知识档案（可以借助错题本）.在一轮系统复习的过程中，还要特别注意对重点知识的掌握与解题方法的锻炼，如静力学中常见的十二种解题方法，带电粒子磁偏转的圆心位置、偏转角、半径的确定方法等（要在二轮专题复习中，通过对经典题型的分析，进一步加强方法的综合训练）.方法是构成能力的核心要素，没有对研究方法、解题方法、实验方法的训练，就谈不上能力的提高.“审题”不过关即是制约很多学生成绩的一个重要因素，也是一个普遍存在的问题.“审题”不过关说到底就是方法、习惯不过关.朱熹在《读书之要》中曾有读书三到之说法,我认为，要过物理“审题”这一关，应提倡四到，即眼到、口到、手到和心到,就是要做到“眼观”、“口读”、“手画”和“脑思”的全面结合.“眼观”是前提：它是从题目中获取信息最直接的方法，也是解题的基础环节，这一步一定要全面、细心.“眼观”时对题中关键性的词句要多加思考、搞清含义，全面分析出已知、未知的物理条件，特别是一些隐含的物理条件，这是解决问题的关键.“眼观”时不要急于求解，审题时看漏、看错、看不全题目中的条件，这是解题之大忌，也是解题中“无从下手”、“解答出错”的重要原因之一.“眼观”过程中，边思考、边联想，弄清题目中所涉及到的现象和过程，正确还原各种模型，找准变量之间的关系.“口读”是强化：可以小声读或默读，它是强化认知、接受题目信息的有效手段，这是一个物理信息的强化过程.它能解决看漏、看错、看不全题目、注意力不集中等问题.有的同学看见难题、内容长的题，脑中“我做不出”、“我讨厌”的意念就缠住了思维，这时“口读”不失为一个摆脱这种困境的好办法.“手画”是方法：就是对特殊字、词、句、条件可以用符号标注；对题目中出现的物理情景、物理模型画一些必要的草图和变化的流程.草画图形，要搞清楚物理过程，还原物理模型，找出题目的关键之处，这是解题中很重要的一环，也是解题的突破口之一.搞清楚物理过程必须认真审题，根据题中提供的各已知量之间的数量关系，充分联想、分析、判断，运用“手画”方法画出草图以展示完整的过程图景，使得物理过程更为直观化、形象化.正确的草图，往往会在百思不得其解时带来一些灵感，为查找规律提供方便.“手画”是正确、全面分析问题的重要保障，提倡在平时的学习中尽量养成作图的习惯.“脑思”是关键：做到以上几点后，下面就是充分挖掘大脑中所有储存的知识信息、方法信息，准确思考、深入思考、全面思考、快速思考，分析物理过程遵循的规律及解题的思路和方法.这一步要注意的是：①对于考查基本知识和基本技能的题目，求解起来不会太难，可以比较顺利地解决，但这时切忌掉以轻心、洋洋自得，因为这些题看似简单，但可能潜藏着小小的陷阱，稍不留意就会陷进去；②解题时每个人都会遇到关卡，切忌一遇到困难就自乱阵脚，否则就会越做越紧张，结果的不理想可想而知；③遇到似曾相识的问题，不要“想当然”，更不要“自以为是”，一定要注意习题条件的变化；④遇到从来没有碰到过的“题型”或一时无从下手的问题，千万不要以为自己一定做不出来！要抱着“我有能力解决”的信心去面对.★从3月初到4月底为第二轮复习通过第一轮的复习，高三学生大部分已经掌握了物理学中的基本概念、基本规律及其一般的应用.在第二轮复习中，首要的任务是要把整个高中的知识网络化、系统化；另外，要在理解的基础上，综合各部分的内容，进一步提高解题能力.这一阶段复习的指导思想是：突出主干知识，突破疑点、难点；关注热点和《考试说明》中新增点、变化点.二轮复习的目的和任务是：①查漏补缺：针对第一轮复习存在的问题，进一步强化基础知识的复习和基本技能的训练，进一步巩固基础知识和提高基本能力，进一步强化规范解题的训练；②知识重组：把所学的知识连成线、铺成面、织成网，梳理知识结构，使之有机结合在一起，以达到提高多角度、多途径地分析和解决问题的能力的目的；③提升能力：通过知识网的建立，一是提高解题速度和解题技巧，二是提升规范解题能力，三是提高实验操作能力.在第二轮复习中，重点在提高能力上下功夫，把目标瞄准中档题.二轮复习的思路模式是：以专题模块复习为主，实际进行中一般分为如下几个专题来复习：（1）力与直线运动；（2）力与曲线运动；（3）功和能；（4）带电体（粒子）的运动；（5）电路与电磁感应；（6）必做实验部分；（7）选考模块.每一个专题都应包含以下几个方面的内容：（1）知识结构分析；（2）主要命题点分析；（3）方法探索；（4）典型例题分析；（5）配套训练.具体说来，专题复习中应注意以下几个方面的问题:一、抓住主干知识及主干知识之间的综合.高中物理的主干知识是力学和电磁学部分，在各部分的综合应用中，主要以下面几种方式的综合较多：①牛顿三定律与匀变速直线运动和曲线运动的综合（主要体现在动力学和天体问题、带电粒子在匀强电场中运动、通电导体在磁场中运动，电磁感应过程中导体的运动等形式）；②以带电粒子在电场、磁场中运动为模型的电学与力学的综合，如利用牛顿定律与匀变速直线运动的规律解决带电粒子在匀强电场中的运动、利用牛顿定律与圆周运动向心力公式解决带电粒子在磁场中的运动、利用能量观点解决带电粒子在电场中的运动；③电磁感应现象与闭合电路欧姆定律的综合，用力与运动观点和能量观点解决导体在匀强磁场中的运动问题；④串、并联电路规律与实验的综合（这是近几年高考实验命题的热点），如通过粗略地计算选择实验器材和电表的量程、确定滑动变阻器的连接方法、确定电流表的内外接法等.对以上知识一定要特别重视，尽可能做到每个内容都过关，绝不能掉以轻心,要分别安排不同的专题重点强化，这是我们二轮复习的重中之重，希望在这些地方有所突破.二、针对高考能力的要求，做好以下几项专项训练.新高考《考试说明》中明确要求学生应具有五个方面的能力：理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验与探究能力.针对以上能力的要求，要注意加强三个方面的专项训练:①审题能力虽是一种阅读能力，实质上还是理解能力.首先是关键词语的理解,所谓关键词语，可能是对题目涉及的物理变化方向的描述，也可能是对要求讨论的研究对象、物理过程的界定，忽略了它，往往使解题过程变得盲目，思维变得混乱；其次是隐含条件的挖掘，有些题目的部分条件并不明确给出，而是隐含在文字叙述之中，挖掘这些隐含条件，往往就是解题的关键所在；最后是排除干扰因素，在一些信息题中，只要能找出干扰因素，并把它们排除，题目也就能迅速得到解决；②表述能力及解题的规范化训练.这个阶段学生在表述方面一般存在着相当大的差距，解题中往往是言不达意，甚至一道综合应用题，有时寥寥几句就算解答完毕.同时，运算能力也有待提高，该得分的得不到分或得不到满分，实在可惜.提高语言表达能力、强调规范解题是这一阶段广大考生应解决的重要问题；③对不定项选择题进行强化训练.新高考的选择题难度有所降低,这应该是一般考生重点拿分的区域,这一阶段的复习中需要强化.三、突出重点知识，狠抓主干知识，落实核心知识.二轮复习中我们不可能再面面俱到，切忌“眉毛胡子一把抓”，而且时间也不允许那样做.根据物理学科的特点，在抓概念、重规律和物理实验的基础上，要认真研究高考样题，做好重点内容的强化复习，突出重点知识，狠抓主干知识，落实核心知识.所谓学科主干和核心知识，即：(1)对自然社会有重要认识的学科内容;（2）今后学习的重要基础的学科内容.中学物理的主干知识力学部分包括：①力与运动、②牛顿运动定律与运动规律的综合应用、③机械能守恒定律及能的转化和守恒定律；电磁学部分包括：④带电粒子在电、磁场中的运动、⑤有关电路的分析和计算、⑥电磁感应现象及其应用.二轮复习中最引人注意的地方是与“力与运动”相关的问题.“力与运动”是贯穿整个高中物理的重、难点，即使电学中的电场、磁场与电磁感应也是“力与运动”的另一种表现形式.最近几年高考，能力的考查往往落实在“力与运动”上，该环节连续几年都出现了区分度较大的计算题目.物体的运动、带电体或粒子在电场或磁场（或复合场）中的运动、电磁感应现象中导体的运动等，这些都是力、电知识的综合形式.对这类试题，一定要具备分析、归纳的能力，才能对这类问题有统筹兼顾的处理方法，这是需要通过一定的训练才能达到的能力.在处理高中物理的综合题目时，分析一个物理过程，分析得最多的就是物体的运动状态与受力之间的关系(带电粒子在磁场中运动就是这类问题)，要分析在题设所叙述的物理过程中是恒力作用下的物理过程，还是变力作用下的物理过程，还是分不同阶段有着不同的受力情况，这就需要一步一步地跟踪分析，也就是顺藤摸瓜地去寻找已知量与未知量的关系，然后再根据它们所遵循的规律，列出相关的方程式或关系式，进而讨论或求解.在每年的高考中，这类试题往往需要两个以上的关系式才可以确定已知量与未知量的关系.四、实验部分一直是高考复习的重点和难点.实验的理论部分一般在第一轮中进行，我们把“走进实验室”放在第二轮.历年来尽管在实验部分花费不少的时间和精力，但掌握的情况往往是不尽如人意，学生中高分、低分悬殊较大，原因在于很多学生思想重视不够、学习方法不对.实验中最重要的是掌握实验目的和原理，特别是《课程标准》下，高考更加注重考查实验原理的迁移能力，即使是考查教材上的原实验，也是改容换面而推出的.原理是为目的服务的，每个实验所选择的器材源于实验原理，电学中的控制电路与测量电路之间的关系是难以把握的地方.复习中还要注意器材选择的基本原则，灵活地运用这些基本原则是二轮实验复习的一个目的.针对每一个实验，注意做到“三个掌握、五个会”，即掌握实验目的、步骤、原理；会控制条件、会使用仪器、会观察分析、会处理数据并得出相应的结论、会设计简单的实验方案.选做题中考实验的可能性也很大，不要忽视这方面内容.五、选考模块的复习不可掉以轻心，抓住规律区别对待.选考模块的复习要突出对五个二级知识点的加强（选修3—4中四个，选修3—5中一个）.由于分数的限制，该部分的复习重点应该放在扩大知识面上，特别是选修3—3，没有二级要求的知识点，应该是考生最容易拿分的版块，希望认真钻研教材.课本是知识之源，对这几部分的内容一定要做到熟读、精读课本，看懂、弄透，一次不够就两次，两次不行需再来，绝不能留任何的死角，包括课后的阅读材料、小实验、小资料等，因为大多的信息题是从这里取材的.另外，二轮复习中，一定要细心对比新旧《考试说明》的变化.一轮复习时一般拿不到新的《考试说明》，只是按去年的《考试说明》要求进行操作.二轮复习中一定要突出新《考试说明》的要求及变化；二轮复习不能再像第一轮那样按章节的顺序进行，而应达到前后知识的贯通.如物体的平衡问题在力学部分出现，学生往往不会感到困难，在电场中出现就增加了难度，更容易出现问题的是在电磁复合场中再次出现，能力不够的学生可能就会束手无策，而电学中的平衡问题又一直是多年来的热点问题，像磁流体发电机的发电导管中的电离体，有磁场和无磁场时均处于一种平衡状态，无磁场时的电离气体沿进入方向上的合外力为零，有磁场时电离气体就存在着两个互相垂直方向的平衡问题，沿进入方向上合外力为零，而沿此垂直方向上每个离子受到的电场力与洛伦兹力平衡，这种平衡即使是能力较强的学生也容易感到困惑.出现这种情况，除了知识迁移能力差以外，相应的训练不到位也是一个主要原因.总之，二轮复习夯实学科内的基础知识是根本，掌握基本规律的应用方向，提高分析、推理的能力是关键.★5月份为第三轮复习这一轮复习的目标是强化能力，属于强化训练阶段，是以套题检测为主、试卷讲评为辅的冲刺性训练，也是一种适应性训练，相当于运动员比赛前的热身赛.三轮复习，一般是分两步走，先用3周多的时间进行模拟训练，从知识到能力及考试心理素质的全面训练，主要进行学科内的综合和学科间的综合测试，并密切注意高考相关信息及动向.重点是重要概念及相互关系的辨析，重要规律的应用，进一步总结解题的方法与技巧，培养分析和解决综合、复杂问题的能力，进一步提高思维能力.高考前的一周学生自由复习，自行梳理一年来复习的内容，查漏补缺.这一周内教师一般不在课堂上做长时间的讲解，有可能会个别解释共同的问题.这段时间的作用不可小看，各类学生都能从自身的查漏补缺中获益，取得主动权；这一阶段要培养并加强考试的处理技巧、做题程序、审题能力、书写规范等问题；回头仔细看前两个月的讲义、错题本，反思、整理思路，查找更好的方法，使知识横纵联系起来.三轮复习中，注意加强培养良好的思维习惯和解题习惯，切实提高综合解题能力.通过处理综合性较强的题目，认真体会并练习，努力培养自己养成：（1）认真审题的习惯，（2）画示意图的习惯，（3）解题规范表达的习惯，（4）良好运算的习惯；努力提高自己的审题能力、表述能力及解题的规范化能力.提高语言表达能力、规范解题格式是目前广大考生应解决的重大问题.对此，首先要注意文字表述方面做到以下几点：（1）对解答中涉及到的物理量而题中又没有明确指出是已知量的所有字母、符号用假设的方式进行说明；（2）题目中的一些隐含条件分析后指出，加以说明；（3）研究对象和分阶段的研究过程要加以说明；（4）所列方程的理论依据（包括定理、定律、公式）要加以说明.其次是列方程时做到“四要、四不要”：一是要方程而不要公式；二是要原始式而不要变形式；三是方程要完备，不要漏方程；四是要用原始式联立求解，不要用连等式.最后对结果也要注意：（1）对题中所求的物理量应有明确的回答（尽量写在显眼处）；（2）答案中不能含有未知量和中间量；（3）因物理数据都是近似值，不能以无理数或分数作计算结果（有特殊说明的除外）；（4）没有特别要求时，一般在最终结果中保留2到3位有效数字，多余部分采用四舍五入；（5）是矢量的必须说明方向.三轮复习中精选套题是必需的，但跳入题海也是不明智的，边讲边练的同时应该回归“书本”，把一轮中自己建立的“书”（和错题本）精心咀嚼一遍.一味地花大力气“啃硬骨头”是得不偿失的（高考命题中低、中档约占80%甚至以上）.这一期间还要放低高考调子，缓解紧张气氛.另外，还要提醒大家，不要忽视生理的调节.很多同学都习惯于夜间学习，甚至通宵奋战，通常是晚上精神比较好，效率也比较高.但高考是在白天进行的，因此要有意识地在高考前10天左右就开始调节生物钟，使兴奋点处于上、下午，这样，高考时才能处于最佳状态.这段时间，由于高考的临近，许多同学会因为复习内容多、时间短而产生急躁情绪.若有这种情况出现，一定要稳住情绪，增强自信，以平和的心态迎接高考，紧张的备考中避免处于过度疲劳、紧张状态，注意参与必要的娱乐、体育活动，保持一个良好的竞争心态，养成有规律的。
高中物理全程复习方略配套鲁科福建电磁感应楞次定律和自感现象
(1)以电磁感应现象为核心，综合应用力学各种不同的规律 (如牛顿运动定律、动能定理等内容)形成的综合类问题.通常以 导体棒或线圈为载体，分析导体棒在磁场中因电磁感应现象对运 动情况的影响，解决此类问题的关键在于运动情况的分析，特别 是最终稳定状态的确定，利用物体的平衡条件求最大速度之类的 问题.
(2)电磁感应与电路的综合问题，关键在于电路结构的分析， 能正确画出等效电路图，并结合电学知识进行分析、求解.求解 过程中首先要注意电源的确定.通常将切割磁感线的导体或磁通 量发生变化的回路作为等效电源.其次是要能正确区分内、外电 路，通常把产生感应电动势的那部分电路视为内电路.最后应用 闭合电路欧姆定律及串并联电路的基本性质列方程求解.
实际应用问题：理解和掌握日光灯原理、电磁阻尼、电磁驱动及磁悬浮原理等源自与电路知识有关的综合问题.
求解过程中首先要注意电源的确定.
(4)电磁感应中的图象问题
求解过程中主要从以下三种思路进行分析：
(3)深刻理解并熟练掌握安培定则、左手定则、右手定则的 应用条件，知道安培定则判断磁场方向，左手定则判断安培力 方向，右手定则判断感应电动势方向.
(4)深刻理解B-t图、Φ-t图、E-t图、I-t图，结合两大定律写出函数关系，应用数学知识分析斜率、截距等问题.
二、复习方法及重点难点突破 (5)要注意电磁感应在实际中的广泛应用，如磁悬浮原理、电磁阻尼、电磁驱动、电磁流量计等.
本章知识涉及的概念有电磁感应、磁通量、感应电动势、感应电流、自感等，概念比较抽象，复习中要引导学生多方面理解
4.本章知识与数学知识结合紧密，如图象问题，解决这类 问题一定要弄清它的物理意义
电磁感应过程实质是不同形式能量之间的转化过程，而能量的转化则是通过安培力做功的形式实现的，安培力做功的过程，是电能转
2010版高中物理全程学习方略(选修31)：第1章电场(第14节)(粤教版)
(配广东教育版)第一章 第一节认识静电1第一章 电 场名师授课指导高端指导 传道授业尽显名师风范一㊁教材内容分析1.知识特点本章的核心内容是电场的概念及描述电场特性的物理量.从电荷在电场中受电场力入手,引入电场强度概念.然后通过将电场力做功与路径无关和重力做功与路径无关类比,得出电荷由位置决定的能量 电势能.在此基础上,引入电场的另一种描述(电势).最后通过核心内容的拓展和应用如电容器的电容,带电粒子在电场中运动等提高综合运用能力.本章概念多,且较抽象.2.知识间的相互联系及应用本章是高中阶段电学内容的开始,既是电磁学知识的基础,又是光学等其他物理学知识的重要基础.本章还处于承上(力学)启下(电磁学)的重要位置.人类对静电现象的认识和研究是物理学产生和发展的源头之一.尽管电磁学已经发展成为一门独立而完整的学科.但它仍然保持着与力学的紧密联系.力㊁功和能量仍是电磁学的主要概念.本章研究电场的性质就是从电荷在电场中受力和在电场中具有能量两个角度出发的.二㊁常见误区及解决办法1.误区之一:认为电场强度E ㊁电势φ㊁电场力F ㊁电势能E p 均与外来电荷(检验电荷)有关.解决办法:做好静电实验㊁使学生认识电场的客观存在,运用类比法使学生明确每一个表达式,哪一个是定义式,哪一个是决定式,使学生明确以上四个物理量中哪些是反映电场本身的如E ㊁φ,与外来电荷无关,哪些是反映外来电荷特性的如F ㊁E p ,与外来电荷有关.2.误区之二:对描述静电场的常见物理量(如E ㊁φ㊁E p ㊁W 电等)的正负区分不清.解决办法:分类对比,区别正负含义:(1)电荷正负表示电性,多余电子带负电,缺少电子带正电.(2)场强的正负表示方向,与正电荷受力方向相同为正,反之为负.(3)电势φ㊁电势能E p 的正负表示大小,正值大于零,负值小于零.(4)电场力的功W 电正负同重力㊁弹力功的正负含义相同.W 电>0,表示电场力推动物体运动.W 电<0,表示电场力阻碍物体运动.3.误区之三:认为电场线就是电荷在电场中的运动轨迹.解决办法:建议教师从力和运动的关系的角度进行讲解.若电场线是曲线,电荷一定不能沿电场线运动;若电场线是直线,只有电荷由静止开始运动或初速度沿电场线时电荷才能沿电场线运动,若初速度方向与电场线不一致,电荷也不会沿电场线运动.认识静电1.了解静电现象,知道物体带电的三种方式.2.能正确表述电荷守恒定律,会用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象.3.了解静电现象及其在生活㊁生产中的应用,尝试运用静电现象解决一些实际问题. 一㊁起电方法的实验探究1.电荷的电性及作用(1)电性①用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电.②用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电.(2)作用同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.2.三种起电方法(如图1-1-1).图1-1-1二㊁电荷守恒定律1.电荷的概念(1)电荷量:电荷的多少,也叫电量.其国际单位是库仑,简称库,用C 表示.(2)中和:等量的异种电荷完全抵消的现象.(3)元电荷:质子或电子所带的电荷量,用符号e 表示.高中新课程全程学习方略㊃物理(选修3-1)2e =1.6×10-19C ,任何带电体的电荷量都是e 的整数倍.2.电荷守恒定律(1)内容:电荷既不能创造,也不能消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分.在转移的过程中,电荷的代数和不变.(2)适用范围:电荷守恒定律不仅在一切宏观物理过程中成立,而且也是一切微观物理过程所普遍遵守的规律.如果天气干燥,晚上脱毛衣时,会听到 噼啪”声,还会看到电火花.这时你已经制造了一些小小的 雷电”.为什么会产生这种现象呢?提示:天气干燥时,因摩擦产生的静电不能被及时导走,在毛衣上不同部位积累了不同性质的电荷,当脱毛衣时,各部分相互靠近,出现放电现象.一㊁三种起电方式的比较方式内容摩擦起电感应起电接触起电产生及条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时导体与带电导体接触时现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷,且电性与原带电体 近异远同”导体上带上与带电导体相同电性的电荷原因不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子得失导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)电荷之间的相互排斥实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移(1)感应起电成功的关键在于先分开两物体(或先断开接地线)然后再移去带电体.(2)两个完全相同的金属球,接触后再分开时各自的带电量可用公式Q 'A =Q 'B =Q A +Q B 2计算(Q A ㊁Q B 含有表示电性的正负号).【典例1】毛皮与橡胶棒摩擦后,毛皮带正电,这是因为A.毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上B .毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上C .橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上D.橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析:【规范解答】选A .毛皮与橡胶棒摩擦后,由于毛皮中的原子对电子的束缚作用小于橡胶棒中的原子对电子的束缚作用.所以,毛皮上的部分电子转移到橡胶棒上,使毛皮带正电,故A 正确,B ㊁C ㊁D 错误.【变式训练】(2009㊃福安高二检测)关于摩擦起电与感应起电,以下说法正确的是( )A .摩擦起电是因为电荷的转移,感应起电是因为产生电荷B .摩擦起电是因为产生电荷,感应起电是因为电荷的转移C .不论摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移D .以上说法均不正确 二㊁对电荷守恒定律的理解1.两种表述(1)表述一:电荷既不会创造,也不会消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变.(2)表述二:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总量保持不变.2.电荷分配规律两个完全相同的带电金属球接触,电荷重新分配(1)若带同种电荷,总电荷量平分.(2)若带异种电荷,先中和再平分.【典例2】有两个完全相同的带电绝缘金属小球A ㊁B ,分别带有电荷量Q A =6.4×10-9C ,Q B =-3.2×10-9C ,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?【思路点拨】求解此题应把握以下三点:(1)利用电荷均分规律求出接触后小球的带电量.(2)通过某小球接触前后的带电量确定转移了多少电量.(3)根据元电荷确定转移电子的数量.【自主解答】授课提示:对应学生用书起始页码P2(配广东教育版)第一节认识静电33.物体带电的实质使物体带电不是创造电荷,使物体不带电也不是消灭电荷.物体带电的实质是电荷发生了转移,也就是物体间电荷的重新分配.4.守恒的广泛性电荷守恒定律同能量守恒定律一样,是自然界中最基本的规律,任何电现象都不违背电荷守恒定律,也涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律.如:由一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子,一对正㊁负电子可同时湮没,转化为光子.在这种情况下,带电粒子总是成对产生或湮没,电荷的代数和不变.【互动探究】若用另一不带电的相同小球C 先后与A ㊁B 接触以后再分开,它们各带有多少电荷量?【典例1】[变式训练]【解析】选C .由电荷守恒定律得,不论是摩擦起电还是感应起电,都是电荷的转移产生的,故A ㊁B ㊁D 错,C 对.【典例2】[自主解答]当两小球接触时,带电荷量少的负电荷先被中和,剩余的正电荷再重新分配.由于两小球相同,剩余正电荷必均分,即接触后两小球带电荷量Q A '=Q B '=(Q A +Q B )/2=6.4×10-9-3.2×10-92C =1.6×10-9C在接触过程中,电子由B 球转移到A 球,不仅将自身电荷中和,且继续转移,使B 球带Q B '的正电,这样,共转移的电子电荷量为ΔQ =-Q B +Q B '=(3.2×10-9+1.6×10-9)C=4.8×10-9C转移的电子数n =ΔQ e =4.8×10-91.6×10-19=3.0×1010个[互动探究]【解析】三个小球完全相同,它们接触后再分开,电荷总量均分.A ㊁C 接触后再分开带电量Q A '=Q C '=Q A 2=6.4×10-92C =3.2×10-9C .C 与B 接触后再分开带电量Q B '=Q C″=Q B +Q C'2=-3.2×10-9+3.2×10-92C =0.答案:3.2×10-9C 01.下列叙述正确的是( )A.摩擦起电是创造电荷的过程B .接触起电是电荷转移的过程C .感应起电时,由于带电体和被感应导体不接触所以一定是产生了电荷D.一对正负电子接触后,电荷会消失,这种现象叫电子的湮灭【解析】选B .摩擦起电㊁接触起电㊁感应起电都是电荷的转移,A ㊁C 错,B 对.电子 湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显示电性,D 错.2.(2010㊃北京高二检测)将经丝绸摩擦过的玻璃棒靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列图中正确的是( )【解析】选C .丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,A 错;根据静电感应现象的规律在离玻璃棒较近的一端,即验电器的金属球带上与玻璃棒相反的电荷负电荷,而较远一端的金属箔片带上和玻璃棒相同的电荷正电荷,故C 对,B ㊁D 错.图1-1-23.绝缘细线上端固定,下端挂一轻质小球a ,a 的表面镀有铝膜;在a 近旁有一绝缘金属球b ,开始时a ㊁b 都不带电,如图1-1-2所示,现使b 带电,则( )A.b 将吸引a ,吸住后不放开B .b 先吸引a ,接触后又把a 排斥开C .a ㊁b 之间不发生相互作用D.b 立即把a 排斥开【解析】选B .b 球带电后,使a 产生静电感应,感应的结果是a 靠近b 的一侧出现与b 异种的感应电荷,远离b 的一侧出现与b 同种的感应电荷.虽然a 上的感应电荷等量异号,但因为异种电荷离b 更近,所以b 对a 的力为引力.当b 吸引a 使两者接触后,由于接触带电,b ㊁a 又带上同种电荷,有斥力作用,因而又把a 排斥开,所以B 正确.4.对于元电荷的理解,下列说法中正确的是( )A.元电荷就是电子B .元电荷是表示跟电子所带电荷量数值相等的电荷量C .元电荷的值取1.60×10-19C ,最早由法国物理学家库仑由实验测得D.物体所带的电荷量可以是元电荷的任意倍高中新课程全程学习方略㊃物理(选修3-1)4【解析】选B .元电荷不是指具体的带电粒子,而是指现在能观察到的最小电荷量.电子和质子的电荷量均等于元电荷e ,任何物体所带的电荷量都是元电荷的整数倍.A ㊁D 错,B 对.元电荷的值1.60×10-19C 最早由美国科学家密立根实验测得,C 错.5.有两个完全相同的金属球A 和B ,球A 带5q 的正电荷,球B 带q 的负电荷,将两球接触一会儿后再分开,则B球的电荷量为多少?【解析】两个完全一样的导体接触后,电荷量先中和再平分,所以Q 'A =Q 'B =5q -q 2=2q .答案:2q一负电荷可以使人心情愉快当你在喷泉前徘徊时,当你雨后天晴外出散步时,当你在山涧欣赏那飞流直下的瀑布时,呼吸着新鲜的空气,你会感到十分惬意,这是因为飞溅的水流能产生负电荷.负电荷能使人产生愉快感.若你进入一个空气中带有负电荷的环境,你会觉得愉快.相反,若空气中带正电荷会使你感到不适.飞溅的水流能产生负电荷和形成很强的静电场.电场对人体的影响主要是这种电场中的空气负离子及臭氧综合作用的结果.空气负离子刺激呼吸道感受器,并通过神经反射途径引起肌体的生理变化,空气负离子透过肺泡上皮层进入血液,以其本身电荷对血液中的各种细胞的电代谢施加影响.正常情况下,细胞电荷倾向负电位,吸入空气负离子能使肌体的负电荷增加.由于负电位上升或者说带电状态的改变,促进体内某些物理特性恢复正常,从而使人感到精神愉快.教师备课资源信手拈来 三尺讲坛挥洒智慧人生1.目前普遍认为,质子和中子都是由被称为u 夸克和d 夸克的两类夸克组成.u 夸克带电荷量为23e ,d 夸克带电荷量为-13e ,e 为基元电荷.下列论断可能的是( )A .质子由1个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成B .质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和2个d 夸克组成C .质子由1个u 夸克和2个d 夸克组成,中子由2个u 夸克和1个d 夸克组成D.质子由2个u 夸克和1个d 夸克组成,中子由1个u 夸克和1个d 夸克组成【解析】选B .对质子11H :带电荷量为2×23e +(-13e )=e ,故由2个u 夸克和1个d 夸克组成;对中子10n :带电荷量为1×23e +2×(-13e )=0,故由1个u 夸克和2个d 夸克组成.故B 选项正确.2.(双选)如图所示,挂在绝缘细线下的轻质小球,由于电荷的相互作用而靠近或远离,所以()A.甲图中两球一定带异种电荷B .乙图中两球一定带同种电荷C .甲图中至少有一个带电D.乙图中两球至少有一个带电【解析】选B ㊁C .当两球带异种电荷时,因相互吸引而靠近,而当只有一个小球带电时,由于静电感应,也会使两球相互吸引,故A 错误,C 正确.只有当两球带同种电荷时才能相互排斥而远离,故B 正确,D 错误.3.如图所示,左边是一个原先不带电的导体,右边C 是后来靠近导体的带正电金属球,若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开,分导体为A ㊁B 两部分,这两部分所带电荷量的数值分别为Q A ㊁Q B ,则下列结论正确的有( )A.沿虚线d 切开,A 带负电,B 带正电,且Q B >Q A B .只有沿虚线b 切开,才有A 带正电,B 带负电,且Q B =Q AC .沿虚线a 切开,A 带正电,B 带负电,且Q B >Q A D.沿任意一条虚线切开,都有A 带正电,B 带负电,且Q B =Q A ,而Q A ㊁Q B 的值与所切的位置有关【解析】选D .静电感应使得A 带正电,B 带负电.导体原来不带电,只是在C 的电荷的作用下,导体中的自由电子向B 部分移动,使B 部分有了多余的电子,而带负电;A 部分少了电子,而带正电.A 部分移去的电子数目和B 部分多余的电子数目是相同的,因此无论从哪一条虚线切开,两部分的电荷量总是相等的,但由于电荷之间的作用力与距离有关,自由电子在不同位置所受C 的作用力的强弱是不同的,这样导致电子在导体上的分布不均匀,越靠近右端负电荷密度越大,越靠近左端正电荷密度越大,所以从不同位置切开时,Q A ㊁Q B 的值是不同的,故只有D 正确.4.(双选)如图所示,a ㊁b ㊁c ㊁d 为四个带电小球,两球之间的作用分别为a 吸引d ,b 排斥c ,c 排斥a ,d 吸引b ,则( )A.仅有两个小球带同种电荷B .仅有三个小球带同种电荷授课提示:对应学生用书起始页码P3(配广东教育版)第二节探究静电力5C .c ㊁d 两小球带同种电荷D.c ㊁d 两小球带异种电荷【解析】选B ㊁D.由d 吸引a ,d 吸引b ,可以知道a 与b 带同种电荷,且与d 带异种电荷;由c 排斥a ,c 排斥b 可知c 与a 和b 带同种电荷,c 与d 带异种电荷.故A ㊁C 错,B ㊁D 对.5.有A ㊁B ㊁C 三个用绝缘柱支持的相同导体,A 带正电,B 和C 都不带电,讨论用什么办法能使:(1)B 和C 都带正电;(2)B 和C 都带负电;(3)B 和C 带等量的异种电荷.【解析】(1)接触起电:三球带上同种电荷,只需让B 球㊁C 球分别与A 球接触即可;(2)感应起电:若让B 球与C 球带上与A 球相反电性的电荷,只能静电感应.让B 球㊁C 球分别与A 接近,并分别把B ㊁C 接地,或用手接触一下B ㊁C ,这样B ㊁C 就会带上同种电荷,且电性与A 球相异;(3)把B ㊁C 接触,然后移近A 球,让B ㊁C 与A 发生静电感应且让B ㊁C 中的一个处在近端另一个处在远端,然后先分开B ㊁C ,再移走A 球,则B ㊁C 将带上等量的异种电荷.答案:见解析探究静电力1.明确点电荷是个理想模型,知道带电体简化为点电荷的条件,感悟理想模型.2.知道库仑定律文字表述及公式表达.3.了解库仑扭秤实验.4.通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性和统一性.一㊁点电荷本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体,它是一个理想化的模型.二㊁库仑定律1.探究影响电荷间相互作用力的因素实验原理如图所示,F =m gt a n θ,θ变大,F 变大,θ变小,F 变小方法(控制变量法)探究电荷间作用力与距离的关系探究电荷间作用力与电荷量的关系实验操作保持电荷量不变,改变悬点位置,从而改变小球间距r ,观察夹角θ变化情况改变小球带电量q ,观察夹角θ变化情况实验现象r 变大,θ变小r 变小,θ变大q 变大,θ变大q 变小,θ变小实验结论电荷间的作用力与距离有关,与电荷量有关2.库仑定律(1)内容适用条件真空中的点电荷库仑力的大小与电荷量的乘积成正比与它们距离的二次方成反比库仑力的方向沿它们的连线,同种电荷相斥,异种电荷相吸(2)公式:F =k q 1q 2r2.(3)静电力常量k =9.0×109N ㊃m 2/C 2.图1-2-1用软纸在两张透明塑料片上摩擦.然后把它们相互靠近(如图1-2-1所示).两张塑料片之间会发生什么作用?反复实验几次,说明它们之间作用力的大小可能跟哪些因素有关?提示:两张塑料片会相互排斥,这是由于通过摩擦塑料片带电,同种电荷相互排斥,作用力的大小与两塑料片的距离有关.还与摩擦产生的电荷量的多少有关.高中新课程全程学习方略㊃物理(选修3-1)6一㊁对 点电荷”的正确理解1.点电荷的物理模型只有电荷量,没有大小㊁形状的理想化的模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在.2.带电体能否看成点电荷的条件如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小,就可以忽略形状㊁大小等次要因素,只保留对问题有关键作用的电荷量,带电体就能看成点电荷.这样处理会使问题大为简化,对结果又没有太大的影响,是物理学上经常用到的方法.3.点电荷只具有相对意义同一个带电体能否看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状确定.4.注意区分点电荷和元电荷(1)元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值,是电荷量的最小单位.(2)点电荷是不考虑形状和大小的带电体,其电荷量可以很大,也可以很小,所带电量是元电荷的整数倍.(1)点电荷与力学中的质点类似,是在研究复杂物理问题时引入的一种理想化模型.(2)不少物理问题都与较多的因素有关,要研究其与所有因素的关系是很困难的,抓住主要因素构建物理模型,才可以简化研究的过程.(3)两球形带电导体,相距较近时,由于电荷间的相互作用,电荷分布不均匀,不能将球形带电体看成电量集中在球心的点电荷.【典例1】举世瞩目的 神舟七号”飞船于北京时间2008年9月25日成功发射,升空过程中由于与大气摩擦产生了大量的静电,如果这些静电没有被及时导走,下列情形中升空后的 神舟七号”飞船能被看做点电荷的是A.研究它和地球之间的静电力B .研究它和箭体外距箭体表面1m 处的一个带电微粒的静电力C .任何情况下都可看做点电荷D.任何情况下都不能看做点电荷【思路点拨】解答本题需注意以下三点:(1)弄清研究的是哪两个物体间的静电力.(2)抓住主要因素,忽略次要因素.(3)正确运用点电荷的判断条件.【规范解答】选A .带静电的 神舟七号”飞船,当考虑它和地球(地球带负电)间的相互作用力时,飞船的大小比它与地球之间的距离小得多,飞船本身大小可以忽略,可以把它看做点电荷;而如果考虑一个悬浮在飞船外1m 处的带电微粒,那么飞船就相当于一个很大的带电体,与两者距离相比不能忽略,因而不能看成点电荷.【变式训练】(2009㊃南安高二检测)关于点电荷,下列说法中正确的是( )A .点电荷是大小和形状对作用力影响可忽略的带电体B .点电荷是球形带电体C .点电荷是带电少的带电体D .点电荷是体积小的带电体 二㊁对库仑定律的理解1.库仑定律的适用条件是:(1)真空;(2)点电荷.这两个条件都是理想化的,在空气中库仑定律也近似成立.有人根据F =k q 1q 2r2推出当r →0时,F →∞,从数学角度分析似乎正确,但从物理意义上分析却是错误的,因为当r →0时,两带电体已不能看做点电荷,库仑定律及其公式也就不再适用,不能利用公式F =k q 1q 2r2计算静电力大小了.2.静电力的大小计算和方向判断一般分开进行(1)大小计算利用库仑定律计算大小时,不必将表示电性的正㊁负号代入公式,只代入q 1㊁q 2的绝对值即可.(2)方向判断在两电荷的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸.3.只有采用国际单位,k 的值才是9.0×109N ㊃m 2/C 2.4.库仑定律严格适用于真空中两个点电荷的相互作【典例2】有三个完全一样的球A ㊁B ㊁C ,A 球带电荷量为7Q ,B 球带电荷量为-Q ,C 球不带电,将A ㊁B 两球固定,然后让C 球先跟A 球接触,再跟B 球接触,最后移去C 球,则A ㊁B 球间的作用力变为原来的多少?【思路点拨】求解此题应把握以下三点:(1)先据库仑定律写出原来A ㊁B 间库仑力的表达式.(2)据电荷均分原理确定接触后A ㊁B 的带电量.(3)再据库仑定律写出现在A ㊁B 间的库仑力.【规范解答】设A ㊁B 两球间的距离为r ,由库仑定律知,开始时A ㊁B 两球之间的作用力为F =k 7Q ×Q r2当A ㊁C 两球接触时,据电荷均分原理可知,两球均带电72Q 当B ㊁C 两球接触时,两球均带电12(72Q -Q )=54Q(配广东教育版)第二节探究静电力7用,但两个均匀带电球体相距较远时也可视为点电荷,r应指两球体的球心距.5.对于不能视为点电荷的物体间的库仑力不能随便用库仑定律求解,要视具体情况而定.(1)在应用库仑定律时,不能只从数学的角度进行分析,要结合库仑定律成立的条件进行分析.(2)库仑定律与万有引力定律十分相似,学习时可相类比.故后来A㊁B两球间的作用力F'=k72Q×54Qr2=58F.【变式训练】(2009㊃江苏高考)两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F,两小球相互接触后将其固定距离变为r2,则两球间库仑力的大小为( )A.112FB.34FC.43FD.12F三㊁库仑定律的应用1.两点电荷间的库仑力真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟两个点电荷的电荷量及间距有关,跟它们的周围是否有其他电荷等无关.2.多个点电荷的静电力叠加若一个点电荷同时受多个点电荷的作用力,该点电荷与每一个点电荷间的作用力都可用库仑定律计算,然后根据静电力的叠加原理求出其合力.3.三个点电荷的平衡问题要使三个自由电荷组成的系统处于平衡状态,每个电荷受到的两个库仑力必须大小相等,方向相反.由库仑力的方向及二力平衡可知,三个点电荷必须在同一直线上,且同种电荷不能相邻,由F=kq1q2r2知,中间的异种电荷电荷量应最小,且靠近两侧电荷量较小的那一个,即: 三点共线,两同夹异,两大夹小,近小远大”.库仑力是电荷之间的一种相互作用力,具有自己的特性,与重力㊁弹力㊁摩擦力一样是一种 性质力”.同样具有力的共性,例如两个点电荷之间的相互作用力也遵守牛顿第三定律 大小相等㊁方向相反㊁作用在同一直线上.在实际应用时,与其他力一样,受力分析时不能漏掉,对物体的平衡或运动起着独立的作用.【典例3】两个正电荷q1和q2电量都是3C,静止于真空中的A㊁B两点,相距r=2m.(1)在它们的连线A B的中点O放入正电荷Q,求Q受的静电力.(2)在它们连线上A点左侧P点,A P=1m,放置负电荷q3,q3=-1C,求q3所受静电力.【思路点拨】两个点电荷对第三个点电荷产生的静电力,应为两点电荷分别对第三个点电荷产生静电力的矢量和.【自主解答】【互动探究】若在A㊁B的连线上放一电荷q,恰能使q1㊁q2㊁q三个电荷都处于平衡状态,试确定q所带电荷量及所放的位置.【典例1】[变式训练]【解析】选A.一个物体能否被看成点电荷与物体形状㊁大小及带电量多少无关,只要电荷大小和形状对作用力的影响可以忽略就能看做点电荷,故B㊁C㊁D错,A对.【典例2】[变式训练]【解析】选C.两金属球间原来的库仑力F=k Q㊃3Qr2=k3Q2r2,两球接触后各带相同电量Q'=-Q+3Q2=Q,又因它们的距离变为r2,所以此时它们间的库仑力F'=k Q㊃Q(r2)2=k4Q2r2=43F,故C项正确.【典例3】[自主解答](1)依据库仑定律知道q1㊁q2对Q的库仑力大小相等,方向相反,故合力为零.(2)如图,q3受q1的引力F31,受q2的引力F32,方向向右,合力为F3=F31+F32=k q1q3r2PA+k q2q3r2BP=3×1010N.答案:(1)零 (2)3×1010N,方向向右[互动探究]【解析】据三个电荷平衡问题中 三点共线,两同夹异”的规律,电荷q必然带负电,且位于A㊁B之间,设q距离A为L m,由q的合力为零,得k q1qL2=kq2q(r-L)2,将q1=q2=3C,r=2m代入求得L=1m,即q放于A㊁B连线的中点.。
2010年高考物理考试大纲(课程标准实验版)
2010年高考物理考试大纲（课程标准实验版）Ⅰ.考试性质普通高等学校招生全国统一考试（简称“高考”）是由合格的高中毕业生和具有同等学力的考生参加的选拔性考试。
高等学校根据考生的成绩，按已确定的招生计划，德、智、体全面衡量，择优录取。
因此，高考应有较高的信度、效度、必要的区分度和适当的难度。
Ⅱ.考试内容根据普通高等学校对新生文化素质的要求，依据中华人民共和国教育部2003年颁布的《普通高中课程方案（实验）》和《普通高中课程标准（实验）》，确定课程标准实验省区2008年高考理工类物理科考试内容。
考试内容包括知识和能力两个方面。
高考物理试题着重考查考生知识、能力和科学素养，注重理论联系实际，注重科学技术和社会、经济发展的联系，注意物理知识在生产、生活等方面的广泛应用，以有利于高校选拔新生，并有利于激发考生学习科学的兴趣，培养实事求是的态度，形成正确的价值观，促进“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”三维课程培养目标的实现。
一、考试目标与要求高考物理在考查知识的同时注重考查能力，并把对能力的考查放在首要位置。
通过考核知识及其运用来鉴别考生能力的高低，但不把某些知识与某种能力简单地对应起来。
目前，高考物理科要考核的能力主要包括以下几个方面：1．理解能力理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用；能够清楚认识概念和规律的表达形式（包括文字表述和数学表述）；能够鉴别关于概念和规律的似是而非的说法；理解相关知识的区别和联系。
2．推理能力能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断，并能把推理过程正确地表达出来。
3．分析综合能力能够独立地对所遇的问题进行具体分析、研究，弄清其中的物理状态、物理过程和物理情境，找出其中起重要作用的因素及有关条件；能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题，找出它们之间的联系；能够提出解决问题的方法，运用物理知识综合解决所遇到的问题。
2010版高中物理全程学习方略(选修31)：目录(鲁科版)
第5章暋磁暋场
第1节暋 磁暋场 ………………………… 97 第2节暋 用磁感线描述磁场 ………… 100 第3、4节暋 磁感应强度暋磁通量
第3章暋恒定电流
暋 第1节暋 电暋流 ……………………… 43 暋 第2节暋 电暋阻 ……………………… 47 暋 第3节暋 焦耳定律 …………………… 51 暋 第4节暋 串联电路和并联电路 ……… 55 暋实验一:测定金属的电阻率 …………… 61
实验二:描绘小灯泡的伏安特性曲线 …… 64
第4章暋闭合电路欧姆定律和逻辑电路
磁与现代科技 …………… 105
第6章暋磁场对电流和运动电荷的作用
第1节暋 探究磁场对电流的作用 …… 112 第2节暋 磁场对运动电荷的作用 …… 117 第3节暋 洛伦兹力的应用 …………… 121
ìï单 元 质 量 评 估 (一 ) ï单 元 质 量 评 估 (二 ) ï ïï单 元 质 量 评 估 (三 ) í ï单 元 质 量 评 估 (四 ) ï ï单 元 质 量 评 估 (五 ) îï单 元 质 量 评 估 (六 )
第1章暋静 电 场
暋 第1节暋 静电现象及其微观解释……… 1 暋第2节 静电力暋库仑定律…………… 5 暋第3节 电场及其描述 ……………… 10 暋第4节 电场中的导体 ……………… 14
第2章暋电势能与电势差
暋 第1节暋 电场力做功与电势能 ……… 22 暋 第2节暋 电势与等势面 ……………… 26 暋 第3节暋 电 势 差 …………………… 31 暋 第4节暋 电容器暋电容 ……………… 35
ìï阶 段 质 量 评 估 (一 ) íï阶 段 质 量 评 估 (二 ) îïï阶 段 质 量 评 估 (三 )
2010版高中物理全程学习方略(选修31)：第2章电路(第12节)(粤教版)
授课提示:对应学生用书起始页码P 25(配广东教育版)第二章 第一节探究决定导线电阻的因素39第二章 电 路名师授课指导高端指导 传道授业尽显名师风范一㊁教材内容分析1.知识特点本章内容是初中学过的电流知识及高中学过的电场知识的加深和拓展,是整个电磁学知识的基础之一,在实际生产和生活中有着广泛而重要的应用.它对后面电磁学知识的学习,以及对将来进一步学习电工㊁电子技术都有着十分重要的作用.本章的基本内容包括电阻㊁电阻率㊁电动势㊁电功㊁电功率等基本概念,以及电阻定律㊁闭合电路欧姆定律㊁焦耳定律㊁串并联电路特点等规律,还有与高科技联系较紧密的门电路㊁集成电路的功能及应用等.2.知识间的相互联系及应用电阻定律和欧姆定律是本章的核心,是解决问题的根本.由它可以解决直流电路的动态分析㊁故障分析及有关电学量(如电流㊁电压㊁电阻㊁功率等)的计算及分析.结合定律处理电路中的能量问题也是一种重要的应用,着重体会纯电阻电路和非纯电阻电路中不同的能量转化,加深对电功和电热的理解.对于本章涉及到的三个实验 电阻定律的实验探究”㊁ 测量电源的电动势和内阻”和 学会使用多用电表”,教师应在加强实验原理的分析与强化的基础上,逐步过渡到正确的操作步骤㊁读数方法㊁数据处理等方面.二㊁常见误区及解决办法1.误区之一:认为电动势就是电源正㊁负极间的电压.解决办法:从概念的意义入手,弄清两者的区别.电动势虽然数值上等于外电路为开路时电源正㊁负极间的电压,但电动势表示的是电源非静电力做功本领的大小,显然与我们所说的某段电路(或某个电阻)两端的电压意义不同.2.误区之二:对定义式R =U I与电阻定律R =ρl S 两个公式的物理意义理解不够,导致公式中各物理量之间的关系出现错误认识.解决办法:讲清楚定义式R =U I只是衡量电阻数值大小的,U 变化时,I 也变化,但R 是不变的,R =ρl S 中的ρ㊁l ㊁S 各物理量是决定电阻大小的几个因素,可类比物质的密度的例子帮助学生理解.3.误区之三:对纯电阻电路和非纯电阻电路辨别不清㊁能量转化关系不清,将W =U I t ,Q =I 2R t 盲目用欧姆定律R =U I变形应用,导致公式使用混乱.解决办法:分别以例题的形式区别纯电阻电路和非纯电阻电路,将电流做功消耗的电能的转化去向分析清楚,特别强调转化成机械能的部分,并强调欧姆定律仅适用于纯电阻电路,只有在纯电阻电路中才有W =Q =U I t =U 2R t =I 2R t .探究决定导线电阻的因素课时1 实验:电阻定律的实验探究【实验目的】 1.学会螺旋测微器的使用方法及读数.2.学会伏安法测电阻及探究电阻的决定因素. 【实验原理】 1.伏安法测电阻:按如图2-1-1所示电路.图2-1-1用电压表测出导体两端的电压,用电流表测出导体中的电流,利用公式R =U I 求出导体的电阻.2.利用控制变量法探究导线电阻与导线的长度㊁横截面积㊁材料三个量的关系.通过分析实验数据得出同一种材料的电阻R ∝l S,材料不同时,其比例系数不同. 【实验器材】 1.器材直流电源(3V )㊁直流电流表(0~0.6A )㊁直流电压表(0~3V )㊁滑动变阻器(0~10Ω)㊁米尺㊁螺旋测微器㊁不同合金制成的导线若干㊁开关1只㊁导线若干.2.螺旋测微器(千分尺)的使用(1)构造:如图2-1-2,小砧A 和固定刻度G 固定在框架F 上,旋钮K '和可动刻度H ㊁测微螺杆P 连在一起,通过精密螺纹套在G 上.高中新课程全程学习方略㊃物理(选修3-1)40图2-1-2(2)原理:利用螺旋转动将微小的直线位移转化为角度变化(角位移),并在较大的圆周上对其进行显示,螺纹的螺距为0.5m m ,即测微螺杆(可动小砧)在旋钮转动一周时前进或后退0.5m m ,将可动刻度分为50分格,则每转动两周就转过100分格,可动小砧变化正好是1m m ,而可动刻度每转过1分格时,可动小砧前进或后退0.01m m ,所以它测长度可以精确到0.01m m.(3)使用方法:当A 与P 并拢时,可动刻度E 的零点恰好跟固定刻度G 的零点重合,逆时针旋转旋钮K ,将测微螺杆F 旋出,把被测物体放入A ㊁P 之间夹缝中,再顺时针旋转旋钮K ,使A ㊁P 正好接触待测物.在使用时,P 快要接触被测物时,要停止使用旋钮K ,改用微调旋钮K ',这样就不至于在P 和被测物之间产生过大的压力,既可以保护仪器,又能保证测量结果的准确.(4)读数方法①读数公式:d =固定刻度上的整毫米或半毫米数+可动刻度上与0刻度线对齐的格数×精确度(0.01m m ).②注意事项a .读数时注意固定刻度上的半毫米刻度线是否已露出.b .可动刻度上读数时要估读一位.c .最后读数以m m 为单位,小数点后应有三位数. 【实验过程】一㊁实验步骤1.准备材料(导线的长度和直径分别由毫米刻度尺和螺旋测微器测量)表一导线编号材料长度横截面积B 1C 1甲2l 0S 0B 2C 2甲l 0S 0B 3C 3甲l 02S 0B 4C 4乙l 0S 02.连接电路:按图2-1-1连接电路,B ㊁C 间应接入待研究的合金导线,通电前应使滑动变阻器接入电路的电阻最大.3.探究过程(1)保持导线的材料和横截面积不变,探究电阻与导线长度间的定量关系把B 1C 1㊁B 2C 2导线分别接入电路中,调节滑动变阻器,测出电流㊁电压,计算出导线的电阻,测量应进行三次,取其平均值作为导线电阻的测量值.将测得的数据填入表二.表二接入的导线长度电压U /V 电流I /A计 算电阻R /Ω电阻平均值R /ΩB 1C 12l 01.2.3.B 2C 2l 01.2.3. (2)保持导线的材料和长度不变,探究电阻与导线横截面积间的定量关系B 3C 3㊁B 2C 2导线分别接入电路中,测量方法同上,把测量结果填入表三.表三接入的导线横截面积电压U /V 电流I /A计 算电阻R /Ω电阻平均值R /ΩB 3C 32S 01.2.3.B 2C 2S 01.2.3. (3)保持导线的长度和横截面积不变,探究电阻与材料的关系把B 2C 2㊁B 4C 4导线先后接入电路中,调节滑动变阻器,使通过导线的电流相同,比较电压大小便可知电阻的大小,把测量数据填入表四.表四接入的导线材料电阻B 2C 2B 4C 4(4)最后拆去实验电路,整理好实验器材.二㊁数据处理1.金属丝横截面积倍数的测量把三个不同位置的测量值求平均值作为直径d .B 3C 3的直径应为其余三个的1.4倍(2倍).2.金属丝长度倍数的测量(1)应测量接入电路中的有效长度;(2)因为用的是毫米刻度尺,读数时要读到毫米的下一位;(别忘记估读)(3)把3次测量值求平均值作为长度l .使B 1C 1是其余三个的2倍.3.电阻R 的测量值确定方法一,平均值法:可以将每次测量的U ㊁I 分别计算出电阻,再求出电阻的平均值,作为测量结果.方法二,图象法:若能测出至少6组数据,可建立I -U坐标系,将测量的U ㊁I 值描点作出图象,利用图象斜率来求出电阻值R .4.计算电阻与长度㊁横截面积㊁电阻材料的关系据表二计算电阻与长度的关系,据表三计算电阻与横截面积的关系,据表四得电阻与材料的关系.授课提示:对应学生用书起始页码P 27(配广东教育版)第一节探究决定导线电阻的因素41欧姆定律测电阻,猜想㊁实验探因素.长度测量莫松动,A 表外接要记清.变阻接在电路中,如何使用要搞清.通过电流不宜大,快把读数记表中.【误差分析】 1.在探究电阻与导线横截面积关系时,接入电路的导线的横截面积不满足2∶1的关系而出现误差.2.在探究电阻与导线长度的关系时,接入电路的导线有效长度不满足2∶1的关系而出现误差.3.在探究电阻与导线横截面积或材料的关系时,接入电路的导线的有效长度不相等而出现误差.4.由于伏安法测电阻时采用电流表外接法,导致R 测<R 真.5.通电电流太大或通电时间过长,致使电阻丝发热,电阻随之发生变化.【注意事项】 1.导线长度l 是连入电路中导线的有效长度,即两接线柱之间的导线的长度.2.由于待测导线电阻较小,约为几欧,一般采用电流表外接法.3.测量时,电流不宜过大(电流表用0~0.6A 量程),通电时间不宜过长,以免因发热使电阻率变化.4.伏安法测电阻时,应改变滑片的位置,读出几组电压㊁电流值,分别算出R 值,再求平均值.图2-1-3【典例1】(2009㊃衡水模拟)在 测定金属丝的电阻率”的实验中,用电压表测得金属丝两端的电压U ,用电流表测得通过金属丝中的电流I ,用螺旋测微器测得金属丝的直径d ,如图2-1-3及图2-1-4所示,请读出U = V ,I = A ,d = m .图2-1-4【规范解答】电压表所用量程为3V ,精度为0.1V ,读数为2.20V ;电流表所用量程为0.6A ,精度为0.02A ,读数为0.46A ;读螺旋测微器时,先读出固定刻度的整毫米数,再看半刻度是否露出,若已露出,加上0.5m m ,然后再读出可动刻度上的格数×0.01m m ,则读数为:2m m+0.5m m+29.3×0.01m m=2.793m m .答案:2.20 0.46 2.793(±0.002)×10-3【典例2】在测定金属丝的电阻率的实验中(1)采用图2-1-5所示的电路测量金属丝的电阻.电阻的测量值比真实值(选填 偏大”或 偏小”).图2-1-5(2)请你根据以上的电路图在图2-1-6中进行实物连线.电流表选0.6A 量程,电压表选3V 量程.图2-1-6【规范解答】(1)采用电流表外接法,由于电压表的内阻不是无穷大,电压表有分流,从而电流表的测量值大于真实值,由R =U I可知,电阻的测量值小于真实值.(2)实物连接如图答案:(1)偏小 (2)见规范解答课时2 电阻定律、电阻率1.理解电阻定律,能用电阻定律进行有关计算.2.理解电阻率的概念. 一㊁电阻定律1.内容:均匀导体的电阻R 跟它的长度l 成正比,跟它的横截面积S 成反比.2.公式:R =ρl S,式中ρ称为材料的电阻率.二㊁电阻率1.意义:反映材料导电性能强弱的物理量,电阻率越小,材料的导电性能越强.2.单位:欧姆㊃米,符号Ω㊃m .高中新课程全程学习方略㊃物理(选修3-1)423.决定因素:电阻率与导体材料和温度有关.4.变化规律:金属材料的电阻率一般随温度的升高而变大,锰铜合金和镍铜合金的电阻率受温度的影响很小.你能否从电阻定律说明,几个电阻串联总电阻增大,几个电阻并联总电阻变小?提示:几个电阻串联相当于增大了导线的长度,几个电阻并联相当于增大了导线的横截面积.一㊁电阻定律的理解1.公式中各物理量的意义图2-1-7R =ρl S,是导体电阻的决定式,其中ρ为材料的电阻率,它与材料和温度有关,公式中的l 是沿电流方向的导体的长度,横截面积S 是垂直于电流方向的横截面积.如图2-1-7所示,一块长方体铁块若通过电流I 1,则长度为a ,截面积为b ㊃c ;若通过电流I 2,则长度为c ,截面积为a ㊃b .2.适用条件温度一定,粗细均匀的金属导体或截面积相同且浓度均匀的电解液.3.应用实例 滑动变阻器(1)原理:利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻.图2-1-8图2-1-9(2)构造:如图2-1-8所示,A ㊁B 是绕在绝缘筒上的电阻丝的两个端点,电阻丝间相互绝缘,C ㊁D 是金属杆的两个端点,电阻上能够与滑片P 接触的地方,绝缘漆已被刮去,使滑片P 能够把金属杆与电阻丝连接起来.(3)在电路中的使用方法结构简图如图2-1-9所示,要使滑动变阻器起限流作用时,正确的连接是接A 与D 或C 及B 与C 或D ,即 一上一下”;要使滑动变阻器起分压作用,要将A B 全部接入电路,另外再选择A 与C 或D 及B 与C 或D 与负载相连,当滑片P 移动时,负载将与A P 间或B P 间的不同长度的电阻丝并联,从而得到不同的电压.导体的电阻由ρ㊁l ㊁S 共同决定,在同一段导体的拉伸或压缩形变中,导体的横截面积㊁长度都变,但总体积不变.【典例1】(2009㊃广东实验中学模拟)一根阻值为R 的均匀电阻丝,长为l ㊁横截面积为S ,设温度不变,下列情况其电阻阻值仍为R 的是A .当l 不变,S 增大一倍时B .当S 不变,长度l 增大一倍时C .当长度l 和面积S 都减为原来一半时D .当l 和横截面半径都增大一倍时【思路点拨】据电阻的决定公式R =ρl S 判断,当ρ㊁l ㊁S 变化时,其阻值的变化的情况.【规范解答】选C .由电阻定律R =ρl S知,选项A 中,R '=12R ;选项B 中,R '=2R ;选项C 中,R '=R ,选项D 中R '=12R ,A ㊁B ㊁D 错,C 对.【变式训练】两根完全相同的金属导线A 和B ,如果把其中的一根A 均匀拉长到原来的两倍,把另一根导线对折后绞合起来,则它们的电阻之比为多少?二㊁对电阻率的理解1.物理意义电阻率ρ是一个反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性,与导体的形状㊁大小无关.【典例2】关于材料的电阻率,下列说法中正确的是A.把一根长导线截成等长的三段,则每段的电阻率都是原来的1/3B .材料的电阻率随温度的升高而增大(配广东教育版)第一节探究决定导线电阻的因素432.电阻率大小与温度的关系(1)金属的电阻率随温度升高而增大.(2)绝缘体和半导体的电阻率随温度升高而减小,并且变化不是线性的.(3)有些合金如锰铜㊁镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制作标准电阻.(4)当温度降到-273℃附近时,有些材料的电阻率突然减小到零成为超导体.3.电阻率与电阻的区别电阻率ρ电阻R 描述的对象材料导体意义反映材料导电性能的好坏反映导体对电流的阻碍作用的大小决定因素由材料和温度决定由材料㊁温度㊁导体的长度和横截面积共同决定单位欧㊃米(Ω㊃m )欧(Ω)电阻率是反映导体材料导电性能的物理量,电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小,因此,应叙述为:导体材料的电阻率,导体的电阻.C .纯金属的电阻率比合金的电阻率小D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量,电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大【思路点拨】解答本题应把握以下三点:(1)材料的电阻率与导体的形状㊁大小无关.(2)不同材料的电阻率随温度的变化不同.(3)导体对电流的阻碍作用由电阻决定.【规范解答】选C .电阻率是材料本身的一种电学特性,与导体的长度㊁横截面积无关,A 选项错.金属材料的电阻率随温度升高而增大,而半导体材料则相反,B 选项错.合金的电阻率比纯金属的电阻率大,C 选项对.电阻率大表明材料的导电性能差,不能表明对电流的阻碍作用一定大,因为电阻才是反映对电流阻碍作用大小的物理量,而电阻还跟导体的长度㊁横截面积有关,D 选项错.故正确答案为C .【变式训练】一只 220V 100W ”的灯泡工作电阻为484Ω,拿一只这种灯泡,来测量它不工作时的电阻应是( )A.等于484Ω B .大于484ΩC .小于484ΩD.无法确定 三㊁R =U I与R =ρl S的区别与联系两个公式区别联系R =UIR =ρlS区别123是电阻的定义式,其电阻并不随电压㊁电流的变化而变化,只是可由该式算出线路中的电阻提供了一种测R 的方法:只要测出U ㊁I就可求出R适用于纯电阻元件是电阻的决定式,其电阻的大小由导体的材料㊁横截面积㊁长度共同决定提供了一种测导体的电阻率ρ的方法:只要测出R ㊁l ㊁S 就可求出ρ适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液㊁等离子体联系R =ρl S 是对R =U I的进一步的说明,即导体的电阻与U 和I 无关,而是取决于导体本身的材料㊁长度和横截面积.对某一导体电阻率的变化与电阻变化规律一致,所以可根据导体伏安特性曲线判定电阻率变化.【典例3】神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与无髓鞘两大类.现代生物学认为,髓鞘是由多层(几十到几百层不等)类脂物质 髓质累积而成的,髓质具有很大的电阻,已知蛙有髓鞘神经,髓鞘的厚度只有2μm 左右,而它在每平方厘米的面积上产生的电阻却高达1.6×105Ω.若不计髓质片层间的接触电阻计算髓质的电阻率.若有一圆柱体是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32πc m 3,当在其两底面上加1000V 的电压时,通过该圆柱体的电流为10πμA ,求此圆柱体的圆面半径和高.【思路点拨】解答本题应把握以下三点:(1)由电阻定律计算出髓鞘的电阻率.(2)由欧姆定律求出圆柱体的电阻值.(3)由电阻定律结合圆柱体的体积公式计算出圆面半径和高.【自主解答】【互动探究】如果青蛙的脊柱长为6c m ,脊髓圆面积为1m m2,当通过的电流为1m A 时,可使青蛙 麻木”,求在脊柱两端需加多大电压?授课提示:对应学生用书起始页码P 29高中新课程全程学习方略㊃物理(选修3-1)44【典例1】[变式训练]【解析】金属线原来的电阻为R =ρl /S ,拉长后:l '=2l ,因为体积V =l S 不变,所以S '=S 2,R '=ρl 'S '=4ρl S=4R .对折后:l ″=l 2,S ″=2S ,所以R ″=ρl ″S ″=ρ㊃l /22S =R 4,则R '∶R ″=16∶1.答案:16∶1【典例2】[变式训练]【解析】选C .灯泡不工作时温度低,灯丝电阻率小,因而电阻小,故选C .【典例3】[自主解答]由电阻定律R =ρl S 得ρ=R S l =1.6×105×1×10-42×10-6Ω㊃m=8×106Ω㊃m .设圆柱体的高为h ,圆面半径为r由欧姆定律得:R =U I =100010π×10-6Ω=108πΩ.又R =ρh πr 2,体积V =πr 2h .即108π=8×106h πr 232π×10-6=πr 2h ,联立解得:r =0.04m h =0.02m答案:0.04m 0.02m[互动探究]【解析】由R =ρl S =8×106×6×10-21×10-6Ω=4.8×1011Ω,则U =I R =1×10-3×4.8×1011V=4.8×108V .答案:4.8×108V1.下列关于电阻率的叙述错误的是( )A .常用的导线是用电阻率较小的铝㊁铜材料制成的B .标准电阻是用电阻率较稳定的合金制成的C .材料的电阻率取决于导体的电阻㊁横截面积和长度D .当温度极低时,超导材料的电阻率会突然减小到零【解析】选C .铝㊁铜的电阻率较小可用于制导线,故A 正确;锰铜合金和镍铜合金常用于制标准电阻,B 正确;电阻率由材料决定,与导体的电阻㊁横截面积㊁长度无关,C 错误;当温度低到临界温度时,超导材料的电阻率可减为零,成为超导体,D 正确.2.关于公式R =U I 和公式R =ρ㊃l S,下列说法正确的是( )A .两式对一切情况都适用B .R =U /I 仅适用于金属导体,R =ρ㊃l S适用于任何导体C .导体的电阻R 与U 成正比,与I 成反比D .导体的电阻在温度一定时与导体长度成正比,与导体的横截面积成反比【解析】选D .R =U I适用于金属导体和电解液,且为纯电阻电路,A 错.R =U I 仅适用于金属导体,R =ρl S适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液等离子体,故B 错误.导体的电阻由导体本身决定,与U ㊁I 无关,故C 错.由电阻定律知D 正确.3.(2009㊃诸暨中学高二检测)有一段长1m 的电阻丝,电阻是10Ω,现把它均匀拉伸为5m 的电阻丝,则电阻变为( )A.10Ω B .50Ω C .150Ω D.250Ω【解析】选D.电阻丝的长度由1m 拉伸为5m 时,其横截面积变为原来的15,由公式R =ρl S,故电阻变为原来的25倍,是250Ω,故选D.4.(双选)做 探究导线电阻的决定因素”实验时,为了减小误差,应当采取的措施有( )A.用螺旋测微器精确量度导线的直径B .用卡尺精确量度导线的直径C .多等一会待电流稳定后读出电流㊁电压值D.通电后尽快读出电流㊁电压值【解析】选A ㊁D.一般使用的合金导线长约50c m ,直径不到1m m ,量长度时,用米尺可精确至1m m ,用卡尺测量,可精确到0.1m m ,用螺旋测微器,可精确到0.01m m ,所以用螺旋测微器测直径最精确.测量电压U ㊁电流I 时,应当快一些,待电表稳定后尽快读数,这是因为通电后导线发热㊁温度升高.如果经过很长时间再读数,会得到较大的电阻值,测量时,通电后迅速读出表盘上的示数,然后断电,所以C 错,D 对.图2-1-105.有一根细长而均匀的金属材料,长为l,电阻率为ρ,横截面积外方(正方形)内圆,正方形边长为a ,如图2-1-10所示,现把它沿垂直纸面方向接入电路中,当电压为U 时,电流为I ,内圆的直径为多大?【解析】设直径为d ,其电阻为R =UI①由电阻定律R =ρl S②由几何关系S =a 2-πd 24③联立①②③得d =2a 2U -ρl I πU答案:2a 2U -ρl I πU八授课提示:对应学生用书起始页码P 30(配广东教育版)第二节对电阻的进一步研究45超导世界的秘密20世纪60年代开始,人们一直在探索把超导临界温度提高到液氮温区(77K )以上的办法,这就是高温超导研究.1986年高温超导研究取得了突破性的进展,科学家相继发现了许多高温超导物质.现在高温超导体的临界温度已达到130K 左右,使超导体已走出了液氮的阴影,为人类挖掘超导电性所隐藏的宝藏开辟了广阔的前景.有位超导专家说过: 如果在常温下,例如300K 左右能实现超导电现象,则将使现代文明的一切技术发生变化”,科学家正在超导世界中探索性能更好的高温超导材料,研究高温超导在技术上的应用.可以预见,超导将在能源㊁通信㊁计算机㊁医疗㊁交通各个领域中大显身手,为人类造福.教师备课资源信手拈来 三尺讲坛挥洒智慧人生1.金属铂的电阻值对温度的高低非常 敏感”,所以可以利用铂的电阻随温度变化的性质制成铂电阻温度计,如图所示的I U 图象中能表示金属铂的电阻情况的图象是( )【解析】选C .在I U 图象中,图线的斜率的倒数反映电阻的大小,电阻不变时,其斜率不变,电阻减小时,其斜率增大,电阻增大时,其斜率减小.由于铂电阻率随温度的升高而变大,所以斜率应减小,因此能反映金属铂电阻情况的图象为C .故正确答案为C .2.鸟儿落在110k V 的高压电线上,虽然通电的高压线是裸露的,但鸟儿仍然安然无恙.这是因为( )A.鸟有耐高压的天性B .鸟脚是干燥的,所以鸟体不通电C .鸟两脚间的电压几乎为零D.鸟体电阻极大,所以无电流通过【解析】选C .鸟是普通的动物不可能耐高压,故A 错.鸟是导体,故B 错.鸟的电阻不可能极大,电流不会因此为零,故D 错.加在鸟身上的电压不是110k V 而是电线上鸟两脚间电压,因电线的电阻率数量级很小,且两脚间距离很小,据R =ρl S 故两脚间电阻很小,因而电压几乎为零,故C 对.3.(双选)如图所示,A ㊁B ㊁C ㊁D 是滑动变阻器的4个接线柱.现把此变阻器串联接入电路中,并要求滑片P 向接线柱C 移动时,电路中的电流减小,则接入电路的接线柱可能是( )A .A 和B B .A 和C C .B 和CD .B 和D【解析】选C ㊁D .由题意知当滑片P 向接线柱C 移动时,电流减小,要求接入电路中的阻值变大,接入电路中的应为滑片P 右边的电阻丝部分,因此选项C ㊁D 正确.4.甲㊁乙两根保险丝由同种材料制成,直径分别是d 1=0.5m m 和d 2=1m m ,熔断电流分别为2.0A 和6.0A ,把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中,允许通过的最大电流是( )A.6.0AB .7.5AC .10.0AD.8.0A【解析】选B .因甲㊁乙两保险丝等长,由R =ρl S =ρl π(d 2)2,知R 1R 2=4.当R 1㊁R 2并联时,令I 1=2.0A ,则由I 1R 1=I 2R 2得I 2=8A>6A ,故I 1不能取2A ;令I 2=6A ,则由I 1R 1=I 2R 2得I 1=1.5A<2.0A ,所以允许通过的最大电流为6A+1.5A=7.5A ,故B 正确,A ㊁C ㊁D 错误.5.为了测定液体的电阻率,工业上用一种称为 电导仪”的仪器.其中一个关键部件如图所示,A ㊁B 是两片面积为1c m2的正方形铂片,间距d =1c m ,把它们浸没在待测液体中,若通过两根引线加一定的电压U =6V 时,测出电流I =1μA ,这种液体的电阻率为多少?【解析】电解液的电阻R =U I ,而间距d 就是电流流过的长度,即导体长度.铂片面积是导体横截面积,这样,由电阻定律R =ρl S ,即可计算出液体的电阻率.由欧姆定律得:R =U I =61×10-6Ω=6×106Ω由电阻定律R =ρl S 得ρ=R S l =6×106×1×10-41×10-2Ω㊃m=6×104Ω㊃m .答案:6×104Ω㊃m对电阻的进一步研究1.知道导体的伏安特性曲线,了解线性元件与非线性元件的区别.2.知道串并联电路中电流关系㊁电压关系和电阻关系.3.理解串联分压和并联分流的原理.高中新课程全程学习方略㊃物理(选修3-1)46一㊁导体的伏安特性曲线1.定义:用纵轴表示电流I ,用横轴表示电压U ,画出的导体的I -U 图线.2.意义:导体的伏安特性曲线是研究导体电流和电压关系的重要工具,能比较直观地反映出导体的电流和电压的关系.3.图线形状图线→ 直线:线性元件.例如:金属导体㊁→电解液等曲线:非线性元件.例如:气体导体㊁二极管等二㊁串联电路1.串联电路的特点(1)各处的电流相等,即I =I 1=I 2= =I n .(2)电路的总电压等于各部分电压之和,即U =U 1+U 2+ +U n .(3)等效总电阻与各电阻阻值R 1,R 2,R 3, ,R n 的关系:R =R 1+R 2+ +R n .2.串联电阻的分压作用各串联电阻两端的电压跟它们的阻值成正比:U 1R 1=U 2R 2= =U nR n=I . 三㊁并联电路1.并联电路的特点(1)各支路两端的电压相等,即U 1=U 2= =U n .(2)总电流等于各支路电流之和,即I =I 1+I 2+ +I n .(3)等效总电阻R 与各支路电阻R 1,R 2, ,R n 的关系:1R =1R 1+1R 2+ +1R n.2.并联电阻的分流作用各并联支路电阻的电流跟它们的阻值成反比:I 1R 1=I 2R 2=I 3R 3= =I nR n =U .图2-2-1某同学用正确的方法描绘出了某种半导体元件的伏安特性曲线如图2-2-1所示,这种元件是线性元件吗?该元件的电阻随U 的增大是如何变化的?提示:随着电压的增大,半导体元件的温度升高,图线的斜率逐渐增大,又因为斜率的物理意义为电阻的倒数,所以半导体材料的电阻随温度的升高而减小.其I -U 图象为曲线,所以它是非线性元件.一㊁对导体的伏安特性曲线的理解1.I -U 图线的意义:I -U 图线为导体的伏安特性曲线,横轴表示U 为自变量,纵轴表示I 为因变量,表示电流I 随电压U 的变化规律.2.I -U 图象与U-I 图象的比较:均表示导体两端的电压与流过导体的电流之间的关系,但由于纵㊁横坐标不同,导体电阻的求解不同:I -U 图象中斜率的倒数表示电阻,U-I 图象中斜率表示电阻.如图2-2-2甲中,R 2<R 1;而在图乙中R 2>R 1.图2-2-2【典例1】(2009㊃惠阳高二检测)如图2-2-4所示的图象所对应的两个导体:图2-2-4(1)电阻之比R 1∶R 2为多少?(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时,电压之比U 1∶U 2为多少?【思路点拨】解答本题时应注意以下两点:(1)I -U 曲线的斜率的倒数是电阻.(2)电流相等时,导体两端的电压正比于电阻.【规范解答】(1)在I -U 图象中,电阻的大小等于图象斜率的倒数,。
高考物理全程复习资料第10章(7-5)
第十章 恒定电流第一单元 部分电路●教学建议1.备考目标(2)能力目标①通过对电流微观表达式的研究，培养探究问题本质，用旧知探究新知的能力.②通过对导体、半导体和超导体等问题，采用图象给出信息或材料给出信息的方法，培养捕捉和解读信息、发现问题的能力.③通过电路等效问题的设置，培养等效思想，树立用等效观点解决复杂问题的能力. ④通过分压器问题的分析，培养用数学分析物理问题的能力.⑤通过对实际问题的探究，培养推理分析和理论联系实际的能力. 2.总体思路与教学建议（1）本单元以部分电路欧姆定律为核心，涉及了研究电路的基本参量（U 、I 、R 以及W 、P ）和电阻定律等.在设计上，编者力图使学生站在更高的平台上认识和理解它们各自的定义或公式的含义，突出了与现实生活、生产和科技的联系，渗透了一些研究物理问题的科学方法和分析问题的正确思路.(2)该单元的复习，不能简单重复以前学过的内容，而应注意结合实际中的电路问题，培养学生构建电路模型、运用所学知识和方法（如等效观点、守恒观点）分析和解决实际问题的能力.●问题磁场使用指导一、使用指导本栏目以电流产生的微观原因、联系实际进行电路分析测量和从能量的角度解决电路问题三个方面为主提出问题，突出了对概念、规律的深入理解和应用，可激发学生探究解决的兴趣.由于问题起点较高，建议教师不必急于让学生完成，可在针对性复习教材和讲解案例后让学生回头解决.二、答案要点1.试研究长度为l 、横截面积为S ，单位体积自由电子数为n 的均匀导体中电流的流动，在导体两端加上电压U ，于是导体中有匀强电场产生，在导体内移动的自由电子(-e )受匀强电场作用而加速.而和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复进行边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速度v 成正比，其大小可以表示成kv (k 是常数).(1)电场力和碰撞的阻力相平衡时，导体中电子的速率v 成为一定值，这时v 为 A.lekU B.lk eU C.k elU D.kU e(2)设自由电子在导体中以一定速率v 运动时，该导体中所流过的电流是___________.(3)该导体电阻的大小为___________(用k 、l 、n 、s 、e 表示).【答案要点】 据题意可得kv =eE ,其中E =l U ,因此v =lkeU . 据电流微观表达式I =neSv ,可得I =lkSU ne 2，再由欧姆定律可知R =S ne lk I U 2=. (1)B (2) lk SU ne 2 (3) Sne lk 2 2.随着人们用电的日益扩大，大功率和长距离送电变得非常普遍，输电线的架设也因地而异，输电线一般是架空线，但跨过海峡给海岛输电时要用水下电缆，穿过人口密集的城市输电时要用地下电缆.电缆是在金属芯线的外面包着一层绝缘皮，当其中一根电缆的绝缘皮损坏而通地时，会造成电能的损失.怎样才能快捷地找到通地位置呢？请看下面的问题：AB 两地间铺有通信电缆，长为L ，它是由两条并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆.在一次事故中经检查断定是电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻.检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：(1)令B 端的双线断开，在A 处测出双线两端间的电阻R A ；(2)令A 端的双线断开，在B 处测出双线两端的电阻R B ；(3)在A 端的双线间加一已知电压U A ，在B 端用内阻很大的电压表测出两线间的电压U B .试由以上测量结果确定损坏处的位置.【答案要点】 设双线电缆每单位长度的电阻为r ，漏电处电阻为R ，漏电处距A 为x ，题设测量过程可用如图电路表示，则AA ′间电阻R A =rx +R ;BB ′间电阻R B =r (L -x )+R .当AA ′间加电压U A 时，在BB ′间用内阻很大的电压表测出的电压U B 等于R两端电压（电缆上近似看作无电流无电势降落）,根据欧姆定律R U R rx U B A =+,联立解得x =BA AB A B A A U R U R R U U L R 2)()(-+-. 3.1999年12月20日，中华人民共和国恢复对澳门行使主权，设立澳门特别行政区，其中澳门半岛的葡京大酒店的葡京赌场，是世界四大赌场之一，它为政府提供了大量的财政收入.该酒店安装了一台自重200 kg 的电梯，它由一台最大输出功率为15 kW 的电动机带动匀速运行，从地面运动到5层（每层高4 m ）用了8 s.某次向位于15层的赌场载送人时因超载而不能正常工作（设人的平均质量为50 kg ）.（1）假设该电动机是在380 V 电压下运转，则空载时流过电动机的电流是多少？（2）该电梯每次最多载人几个？【答案要点】 空载时，电动机输出的实际功率转化为电梯上升的机械功率.空载时： P 电梯=P 电=UI =M g v ，其中v =844⨯ m/s=2 m/s,故有：380×I =200×10×2 解得I =10.5 A.当电梯载人最多时，电动机的最大输出功率一部分供给电梯匀速上升，另一部分供给人，转化为人上升的机械功率，即有：15×103=(200+n ×50)×10×2,解得n =11.●案例探究使用指导一、使用指导1.本栏目的案例，主要涉及超导材料的特性，电阻定律和欧姆定律在联系实际电路中的具体应用，分压式和限流式原理，等效和守恒思想的建立等.突出了通过案例的探究，达到理解知识、活化思维、拓宽思路、扩大学生视野的目的.同时，联系“问题磁场”中的后两个问题，设计了案例2和案例5，建议教师通过讲解分析这两个案例后，让学生自己解决“问题磁场”中的“问题1”和“问题2”.2.超导体的应用具有十分诱人的前景，主要利用它的无阻性，产生强大的电流和极小的热损失，是现代物理科学发展的前沿.应当除详细阅读课文外，建议再查找一些资料看，以充实这方面的认识.3.分析含变阻器分压控制的电路问题，应主要帮助学生分析分压原理，至于什么情况下必须采用分压电路，可结合“案例4”进行必要的说明，不必过细，该类问题重点放在第四单元研究.4.对电功和电热的区别，既要弄清每个公式的适用情况，更要注意结合具体问题分析清楚电路中的能量转化关系.对于直流电动机的电路不能简单地理解成它一定是一个非纯电阻电路，要从纯电阻电路和非纯电阻电路在能量的转化的区别上加以区分.直流电动机两端加上电压后，若电机转动则有电能转化为机械能，此时电路为非纯电阻电路，部分电路欧姆定律不能使用；若电动机不转动，将没有电能和机械能的转化，此时损耗的电能全部转化为内能，这时的电路就为纯电阻电路，可结合“案例5”详细分析.二、案例探究［案例1］超导材料电阻降为零的温度称为临界温度，1987年我国科学家制成了临界温度为90 K 的高温超导材料.(1)上述临界温度对应的摄氏温度为A.100℃B.-100℃C.-183℃D.183℃(2)利用超导材料零电阻性质，可实现无损耗输电.现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4 Ω，它提供用电器的电功率为40 kW ，电压为800 V .如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为A.1 kWB.1.6×103 kWC.1.6 kWD.10 kW【解题思路】 （1）据热力学温度与摄氏温度的关系T =t +273K,易得t =(90-273)℃=-183℃(2)普通输电线上的电流I =80010403⨯=U P A=50 A 输电线上损耗功率P 损=I 2R =502×0.4 W=1000 W=1 kW【正确答案】 （1）C （2）A【评点与探究】 超导是物理学的一个热点和前沿问题，超导研究从实验室走向实用是建立在发现高温超导材料基础上的.目前超导转变温度约为90 K.寻找转变温度更高的超导材料和发展超导的应用技术是超导研究的两个重要方向.超导材料的最大优点是能传输大电流和减少输电线路上电能的损耗，即原先电流流过输电线将有一部分电能转变为内能，而通过超导输电线就不再有这一部分损耗，因而只要把电流通过普通输电线的损耗计算出来也就知道利用超导导线节约的电功率了.［案例2］在相距L 的A B 两地架有两条输电线，电阻共为R ，现在AB 间的某处发生短路，你用什么方法可在A 地就确定短路处距A 地有多远？需要什么仪器？【解题思路】 导线电阻跟其长度成正比，若能测出其电阻值，则可知道长度.现画物理情景示意如10—1—1图所示，由图可看出，只要在A 处两线间加一电压U ，并测出其电流值，我们就可由欧姆定律算出电阻值.故需要一个已知输出电压U 的电源，一个电流表.设其测出的电流为I ，则： R ′=I U L L SL S L R R '='='ρρL ′=L IR U L R R =' 【正确答案】 IR U L ;一个已知输出电压U 的电源，一个电流表. 【评点与探究】 （1）本题联系实际生活、生产实践，运用欧姆定律、电阻定律以及电学测量原理去分析解决问题.考查了构建模型、电路图及选取恰当器材解决实际问题的能力.（2）导体的电阻跟其长度成正比，跟其横截面积成反比，所以在横截面积不变的条件下，其电阻值就跟其长度惟一对应.我们的滑动变阻器就利用这一点来实现电阻的变化.在实际的问题上它更能给我们以方便，使问题得以巧妙解决.［案例3］图10—1—2所示，电路由8个不同的电阻组成，已知R 1=12 Ω，其余电阻阻值未知，测得A 、B 间的总电阻为4 Ω.今将R 1换成6 Ω的电阻，则A 、B 间的总电阻变为___________Ω.（提示：用等效替代法）图10—1—2【解题思路】 设除R 1外其他七个电阻串并联后的总电阻为R ′，则电路化简为如图10—1—3所示.故R AB =R R R R '+'11 所以，当R 1=12 Ω时，有4=R R '+'1212① 当R 1=6 Ω时，有R AB =RR '+'66 ② 由①②解得R AB =3 Ω【正确答案】 3【评点与探究】 本题指明用等效替代法进行求解，说明了本题考查的意图是物理方法. 无论是由几个电阻并联之后构成的电路，还是由几个电阻串联后形成的电路，都可以用一个和它们的总电阻相等的电阻替代它们.即使是既有串联又有并联的复杂的电路，也可以通过电阻的串、并联规律使电路得到简化.亦即可用同一个电阻组成的电路来替代未简化前的复图10—1—1 图10—1—3杂的电路，这样的思想称之为等效电路思想.效果相同的两个电路互称等效电路.本题若未能将除R 1之外的7个电阻等效为一个电阻，或未能认识到等效电阻与R 1为并联关系，则将无法处理或处理错误.［案例4］用最大阻值为28 Ω的滑动变阻器控制一只“6V ，3W ”灯泡的发光程度，分别把它们连成限流和分压电路接在9V 的恒定电压上，通过计算回答以下问题.（1）两种电路中灯泡的电流、电压调节范围.(2)两种电路中要求滑动变阻器的最大允许电流以及电路中消耗的最大功率.【解题思路】 首先明确限流电路和分压电路，作出电路图，再选择极端状态运用欧姆定律，串、并联电路特点分析求解.【规范解答】 （1）灯泡的额定电流为：I 0=6300=U P A=0.5 A 灯泡的电阻R 0=5.0600=I U Ω=12 Ω 连成限流电路有：（如图10—1—4所示）I min =281290+=+R R U A=0.225 A I max =I 0=0.5 AU min =I min R 0=0.225×12 V=2.7 VU max =6 V故电流调节范围为0.225 A~0.5 A ，电压调节范围为2.7 V~6 V .连成分压电路：（如图10—1—5所示）I min =0 A ，I max =0.5 AU min =0 V,U max =U 0=6 V故电流调节范围为0 A~0.5 A ，电压调节范围为0 V~6 V.(2)限流电路中，滑动变阻器允许的最大电流I =I 0=0.5 A电路中消耗的最大功率为：P =UI 0=9×0.5 W=4.5 W分压电路中有： 02028R R I I -='① I =I 0+I ′=0.5+I ′② I =22203699R R R U =-=- ③ 解析①②③式得滑动变阻器允许的最大电流I =0.75 A电路中消耗的功率为：P =UI =9×0.75 W=6.75 W【评点与探究】 （1）本题以欧姆定律、电阻定律、串、并联特点为知识依托，考查对图10—1—4 图10—1—5滑动变阻器调节原理的理解.（2）通过上面分析得出以下结论：①分压电路比限流电路对灯泡的电流、电压调节范围更大，并且分压电路对灯泡的电流、电压的调节可以从零开始；②分压电路要求滑动变阻器的额定电流大，而且在灯泡消耗相同的功率情况下，整个分压电路比限流电路消耗的功率更大，因此效率更低.［案例5］一台电风扇，内阻为20 Ω，接上220 V 电压后，消耗功率66 W ，问：（1）电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？（2）电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？（3）如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？【解题思路】 （1）用电器的总功率P =IU ，是输入电压和电流的乘积.（2）从电源输入电动机的总功率一部分在电阻上转变为内能，另一部分转变为机械能；转变为内能的部分P =I 2R ，所以机械功率P 机=P 总-I 2R .（3）电风扇风叶被卡住，电源输入的能量就全部转变为电阻上的内能，由于电动机的电阻就是铜导线绕制的线圈的电阻，电阻很小，电流就很大，其功率远比正常工作时大得多，因而电动机很容易因发热而烧毁，当电动机被卡住时要迅速切断电源.【规范解答】 （1）因为P 入=IU所以I =22066=U P A=0.3 A （2）电风扇正常工作时转化为内能的功率P 内=I 2R =0.32×20 W=1.8 W(3)电风扇正常工作时转化为机械能的功率P 机=P 入-P 内=66 W-1.8 W=64.2 W电风扇正常工作时的效率η=662.64×100%=97.3% (4)电风扇风叶被卡住后通过电风扇的电流I =20220=R U A=11 A 电动机消耗的电功率P =IU =11×220 W=2420 W电动机发热功率P 内=I 2R =112×20 W=2420 W【评点与探究】 （1）本题考查对非纯电阻电路中能量转换关系的理解，突出了能的转化与守恒定律在电路计算中的应用.（2）电能向其他形式能的转化是利用电能的基本思路，提高电能传输和利用的效率是电路设计和应用的重要目标.●知识归纳使用指导本栏目较为系统地归纳、总结了本单元涉及的重要概念和规律.这些概念和规律在“问题磁场”和“案例探究”中均有涉及，建议教师结合具体问题进行必要的点拨，特别是规律适用的条件、决定因素、与其他量的区别联系及定律反应的物理过程等.1.电流的规律电荷的定向移动形成电流，其宏观定义I =q /t ，微观表达式I =nqSv ,其中v 为电荷定向移动的速率.电荷定向移动的速率与电流的传导速率不同，前者与电流强弱有关，速率很小；后者是电流从无到有的建立速率，大小恒定，总等于光速，与电流强弱无关.电流虽有方向，但其运算法则不满足矢量的平行四边形法则，故电流为标量.2.电阻及电阻定律导线的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比，和导体的材料有关.表达式：R =ρSL ρ为电阻率，是一个反映材料导电性能好坏的物理量，各种材料的电阻率随温度的变化而变化，一般说来，金属的电阻率随温度升高而增大；也有些材料的电阻率几乎不受温度的影响，如锰铜和康铜常用来做标准电阻；当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零，这种现象叫超导现象.3.欧姆定律部分电路欧姆定律的数学表达式是I =U /R 或U =IR ,只适用于金属导电或电解液导电. 在U —I 坐标系中，欧姆定律的图象是一条过原点的直线，其斜率的大小等于电阻的阻值，该曲线叫金属导体的伏安特性曲线.4.功率和能量分配的规律（1）电功和电热都是电能和其他形式能转化的量度.电功是电流通过一段电路时，电能转化为其他形式能（电场能、机械能、化学能或内能等）的量度.电热则是电流通过导体时，电能转化为内能的量度.（2）W =UIt 是电功的普适式，P =UI 是电功率的普适式；电热的计算式为Q =I 2Rt ，在纯电阻电路中，电功等于电热，所以也可用W =I 2Rt 或W =t R U 2计算电功，用P =I 2R 或P =R U 2计算电功率.但在非纯电阻电路中，电功大于电热，故只能用电功和电功率的普适式求电功和电功率.（3）当电流通过一段非纯电阻电路时，电能的一部分转化为内能，另一部分转化为其他形式的能，即UIt =Q +E 其他能.（4）当用电器两端电压达到额定电压U 额时，电流达到额定电流I 额，电功率也达到额定功率P 额，此时用电器正常工作.当用电器两端的电压低于额定电压时，用电器消耗的功率小于额定功率.●思维拓展使用指导本栏目针对学生不能深入理解欧姆定律的含义和电阻的定义，解题时乱套公式，设置了“欧姆定律的理解和应用”；针对学生不会分析和计算电路问题，设置了“电路的等效变换”和“电路分析和计算”，侧重从方法上进行点拨，有助于学生开启思维、快速找到解题思路，可结合“备考创新训练”中的相关题目具体分析.1.欧姆定律的理解和应用（1）欧姆定律的变形式R =IU 和电阻的定义式在形式上完全相同，但实质不同.欧姆定律的变形式R =I U 适用于线性电阻，而电阻的定义式R =I U 适用于线性电阻和非线性电阻. （2）在运用欧姆定律解题时，要注意I 、U 、R 三个物理量的“同体性”和“同时性”，所谓“同体性”是指I 、U 、R 三个物理量必须对应于同一段电路；所谓“同时性”是U 和I 必然是导体上同时刻的电压、电流值.2.电路的等效变换（1）在电路中理想的电流表内阻R A=0，即相当于原电流表处短接.理想电压表内阻R1→∞，即将电压表去除，如果电路中有电容，只要未被击穿，都要视为断路.（2）对电路中等电势的各点，既可看成用导线直接连接，也可看成它们间断路.（3）分支法：顺着电流方向逐级分析.3.电路分析和计算（1）首先将电路等效成由几部分组成的串联电路，按串联电路的特点将电压、功率分配到各部分.（2）再对具有支路的某一部分按并联电路的特点，将电流、功率分配到各支路.（3）等效思想、等效方法和守恒思想、守恒方法是分析和计算电路问题的重要思想和方法.●备考创新训练解析一、设置意图本栏目设置的训练题侧重于对基本概念和基本定律的深刻理解以及在现实生活、生产和现代科技中的应用.(一)双基过关类题目不是教材内容的简单应用，而需在深入理解的基础上，通过认真分析才能正确解答（如第1、3题).（二）能力提高类题目，侧重于分析和推理能力的深层次考查.第8题侧重于电路的分析与推理，第10题侧重于运用图象信息分析电路，第9题侧重于对分压原理的理解以及电路设计.（三）应用创新类题目，侧重于实际电路的分析，培养学生理论联系实际能力.二、参考解答（一）双基过关类1.某同学做三种导电元件的导电性质实验，他根据所测量数据分别绘制了三种元件的I —U图象，如图10—1—6(a)、(b)、(c)所示，则下述判断正确的是图10—1—6A.只有(b)图正确B.(a)、(c)图的曲线肯定是偶然误差太大C.(a)、(c)不遵从欧姆定律，肯定是不可能的D.(a)、(b)、(c)三个图象都可能正确，并不一定有较大误差【命题意图】电阻率与温度的关系；伏安特性曲线的理解；欧姆定律的适用条件等.【解题思路】有的导电元件(如合金)的电阻率几乎不随温度的变化而变化，可制作标准电阻，其伏安特性曲线为(b)图.有的导电元件(如金属)随温度的升高而增大，其I-U图线上某点斜率的倒数表示该状态下电阻的大小，其伏安特性曲线为(c)图.气态导体和半导体随温度的升高电阻率减小，其伏安特性曲线为(a)图.欧姆定律适用于金属导电和电解液导电，对气态导电和半导体导电不适用.【正确答案】D2.某用电器离供电电源距离为L(m)，线路上的电流强度为I(A)，若要求线路上的电压降不超过U(V)，已知输电线的电阻率为ρ(Ωm)，该输电线的横截面积最小值是A.ρL/RB.2ρLI/UC.U/ρLID.2UL/Iρ【命题意图】欧姆定律和电阻定律在实际中的应用.【解题思路】 输电线的总长为2L (m)，据电阻定律得R =ρS L 2，由题意知IR ≤U ，故S ≥ULI 2. 【正确答案】 B3.如图10—1—7，a 、b 、c 、d 、e 是五个相同的电阻，如果将电压逐渐升高，则最先烧坏的电阻应是A.a 和bB.cC.dD.e【命题意图】 电路结构的分析与计算.【解题思路】 作出如图所示的等效电路，易知电阻e 两端的电压大最先烧坏.【正确答案】 D4.理发用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干.设电动机线圈的电阻为R 1，它与电热丝的电阻R 2相串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U ，电流为I ，消耗的电功率为P ，则①IU ＞P ②P =I 2(R 1+R 2)③IU =P ④P ＞I 2(R 1+R 2)以上叙述正确的是A.①②B.②③C.①④D.③④【命题意图】 对电功与电热关系的理解.【解题思路】 电吹风是非纯电阻用电器，电流做功把电能一部分转化为热，另一部分转化为机械能.因此，IU =P ;P ＞I 2（R １+R 2).【正确答案】 D5.两只灯泡L 1和L 2串联在电路中均处于发光状态，若L 1的灯丝断了，则导致L 2也不能发光.现将L 1的灯丝搭接上，并重新接在原电路中，设两灯泡串联的电路两端电压保持不变，则此时L 1和L 2的亮度可能①L 1变亮，L 2变暗 ②L 1、L 2均变亮③L 1、L 2均变暗 ④L 1变暗，L 2变亮A.①③B.②④C.①④D.②【命题意图】 利用所学知识预测发生的物理现象，注重多层面的分析判断能力的考查.【解题思路】 L 1的灯丝搭接上，电阻减小，由于电路两端电压保持不变，所以L 2两端的电压增大，L 1两端的电压减小，L 2变亮.根据P =RU 2可知，当U 、R 均减小时，无法确定功率P 的变化，因此，L 1可能变亮、变暗或不变.【正确答案】 B图10—1—76.如图10—1—8所示，三个电阻R 1、R 2、R 3的阻值相同，允许消耗的最大功率分别为10 W 、10 W 、4 W ，此电路中允许消耗的最大功率为A.24 WB.16 WC.12 WD.15 W【命题意图】 通过设置用电器的额定值与实际值问题，考查对概念的理解，电路的认识以及分析推断能力.【解题思路】 若按R 3消耗功率为4 W ，则R 1消耗功率为4×4 Ｗ=16 W(P ∝I 2)，超过其允许最大功率.再按R 1消耗功率为其最大值，则R 2、R 3消耗功率各为41P 2=2.5 W ，均不超过最大值.故电路允许消耗最大功率为15 Ｗ.【正确答案】 D7.图10—1—9中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a 、b 之间的电阻是R ，在a 、b 之间加上电压U ，测得流过这电路的电流为I ，则未知电路的电功率一定是A.I 2RB.R U 2C.UID.I 2R +UI【命题意图】 对纯电阻和非纯电阻电路问题的理解能力的考查.【解题思路】 a 、b 间的元件并非一定是纯电阻元件，公式P =IU 适用于任何电路.【正确答案】 C（二）能力提高类8.（2003年上海高考综合卷）图10—1—10为甲、乙两灯泡的I —U 图象。