高中物理恒定电流知识点及例题详解
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第十一章恒定电流
第一单元基本概念和定律
知识目标
一、电流、电阻和电阻定律
1.电流:电荷的定向移动形成电流.
(1)形成电流的条件:内因是有自由移动的电荷,外因是导体两端有电势差.
(2)电流强度:通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。
①I=Q/t;假设导体单位体积内有n个电子,电子定向移动的速率为V,则I=neSv;假若导体单位长度有N个电子,则I=Nev.
②表示电流的强弱,是标量.但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.
③单位是:安、毫安、微安1A=103mA=106μA
2.电阻、电阻定律
(1)电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值.
R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I无关.
(2)电阻定律:导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比. R=ρL/S
(3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量,由材料决定,但受温度的影响.
①电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m2的柱形导体的电阻.
②单位是:Ω·m.
3.半导体与超导体
(1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为10-5Ω·m ~106Ω·m
(2)半导体的应用:
①热敏电阻:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就可以知道温度的变化.
②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用.
③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路.
④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等.
(3)超导体
①超导现象:某些物质在温度降到绝对零度附近时,电阻率突然降到几乎为零的现象.
②转变温度(T C):材料由正常状态转变为超导状态的温度
③应用:超导电磁铁、超导电机等
二、部分电路欧姆定律
1、导体中的电流I跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻R成反比。I=U/R
2、适用于金属导电体、电解液导体,不适用于空气导体和某些半导体器件.
3、导体的伏安特性曲线:研究部分电路欧姆定律时,常画成I~U或U~I图象,对于线性元件
伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的.
注意:①我们处理问题时,一般认为电阻为定值,不可由R=U/I认为电阻R随电压大而大,随电流大而小.
②I、U、R必须是对应关系.即I 是过电阻的电流,U是电阻两端的电压.
v v 【例1】来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800kV 的直线加速器加速,形成电流强度为1mA 的细柱形质子流。已知质子电荷e =1.60×10-19C 。这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________。假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为n 1和n 2,则n 1∶n 2=_______。 解:按定义,.1025.6,15?==∴=e I t n t ne I 由于各处电流相同,设这段长度为l ,其中的质
子数为n 个,
则由v n l n e v I v l t t ne I 1,∝∴===得和。而12,,212212==∴
∝∴=s s n n s v as v 点评:解决该题的关键是:(1)正确把握电流强度的概念 I =Q/t 而 Q =ne 。所以n=Q/e=It/e,
(2)质子源运动路程上的线密度与其瞬时速度成反比,因为I =neSv ,所以当电流I 一定时,n 与v 成反比.
【例2】用某种金属制成粗细均匀的导线,通以一定大小的恒定电流,过一段时间后,导线升高的温度( )
A .跟导线的长度成正比
B .跟导线的长度成反比
C .跟导线的横截面积成正比
D .跟导线的横截面积成反比
解析:金属导线的电阻为R =ρL /S ,通电后产生的电热为Q =I 2Rt =I 2ρt /S .设金属导体
升高的温度为ΔT ,由热学知识可知导体需要的热量为 Q /=cm ΔT = c ρ密 LS ΔT .电流产生
的全部热量均被导线所吸收,即:I 2ρt /S =c ρ密 LS ΔT ,ΔT =I 2ρt /c ρ密LS 2,上式说明
了 D 选项正确.
三、电功、电功率
1.电功:电荷在电场中移动时,电场力做的功W =UIt ,
电流做功的过程是电能转化为其它形式的能的过程.
2.电功率:电流做功的快慢,即电流通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功的总功率,P=UI
3.焦耳定律:电流通过一段只有电阻元件的电路时,在 t 时间内的热量Q=I 2Rt .
纯电阻电路中W =UIt=U 2t/R=I 2Rt ,P=UI=U 2/R=I 2R
非纯电阻电路W =UIt ,P=UI
4.电功率与热功率之间的关系
纯电阻电路中,电功率等于热功率,非纯电阻电路中,电功率只有一部分转化成热功率. 纯电阻电路:电路中只有电阻元件,如电熨斗、电炉子等.
非纯电阻电路:电机、电风扇、电解槽等,其特点是电能只有一部分转化成内能.
【例3】一只标有“220 V ,60 W ”字样的灯泡,在额定电压下工作时,灯丝中通过的电流多大?如果线路电压下降到200V 时,它的功率多大?(假设灯丝电阻不随温度而变化) 解析:灯泡上标有“220 V ,60 W ”的字样,表明灯泡的额定电压(即正常一作的电压)为 220 V ,只有在这个电压下,它的功率才是额定功率60w .如果实际的电压不是220V ,那么它的功率就不再是60 W .由题意可认为它相当于一个阻值不变的电阻.
灯泡的工作电流I=P/U=60/220=0。27(A)灯泡的电阻R=U2/P=2202/60=807(Ω)灯泡的实际功率 P/=U/2/R=2002/807= 50(W)
点评:由公式P=U2/R可知,当用电器电阻R不变时,P∝U2,可用P1/P2=U12/U22来计算,这样就不必算出灯丝的电阻.用电器实际功率的大小,是由加在用电器两端的实际电压的大小决定的.
【例4】直流电动机线圈的电阻为R,当电动机工作时通过线圈的电流是I,此时它两端的电压为U,则电动机的输出功率为()
A.UI;B.IU+I2R C.IU一I2R;D.U2/R
解析:该题不少学生选了D,其原因是同电源输出功率混淆,认为输出功率就是端电压与电流乘积,而这里不是电源输出而是电机输出.
答案:C
点评:(l)处理该类题目首先应当注意这是非纯电阻电路.
(2)这里的输入功率UI=转化成机械能的功率十转化成内能的功率.
【例5】某脉冲激光器的耗电功率为2×l03W,每秒钟输出10个光脉冲,每个脉冲持续的时间
10-8s,携带的能量为0.2J。则每个脉冲的功率为W。该激光器将电能转化为激光能量的效率为
解析:P=W/t=2×107W。每秒钟转化为光脉的能量是 E= 0.2J× 10=2 J,该激光器将电能转化为激光能量的效率η=E/E总=0.001
规律方法
1.电功、电功率的计算
(1)用电器正常工作的条件:
①用电器两端的实际电压等于其额定电压.
②用电器中的实际电流等于其额定电流.
③用电器的实际电功率等于其额定功率.
由于以上三个条件中的任何一个得到满足时,其余两个条件必定满足,因此它们是用电器正常工作的等效条件.灵活选用等效条件,往往能够简化解题过程.
(2)用电器接入电路时:
①纯电阻用电器接入电路中,若无特别说明,应认为其电阻不变.
②用电器实际功率超过其额定功率时,认为它将被烧毁.
【例6】微型吸尘器的直流电动机内阻一定,当加上0.3V的电压时,通过的电流为0.3A,此时电动机不转,当加在电动机两端的电压为2.0V时,电流为0.8A,这时电动机正常工作,则吸尘器的效率为多少?
解析:当加0.3V电压时,电动机不转,说明电动机无机械能输出,它消耗的电能全部转化为内能,此时电动机也可视为纯电阻,则r=U1/I1=1Ω,当加2.0V电压,电流为0.8A时,电动机正常工作,有机械能输出,此时的电动机为非纯电阻用电器,消耗的电能等于转化机械能和内能之和。转化的热功率由P=I22r=0.82×1= 0.64 W计算,总功率由 P0= I2U2=0.8×2.0=1.6W计算。所以电动机的效率为η=(P-P0)/P=60%。
2.部分电路欧姆定律的应用
【例7】如图所示是一种测定风作用力的仪器原理图,P为金属球,悬挂在一细长金属丝下面,O是悬点,R0是保护电阻,CD是水平放置的光滑电阻丝,与细金属丝始终保护良好接触.无风时,金属丝与电阻丝在C点接触,此时示数为I0;有风时金属丝将偏转一角度θ,角θ与风力大小有关,设风力方向水平向左,OC=h,CD=L,金属球质量为m,电阻丝单位长度的阻值为k,电源内阻和金属丝电阻不计,金属丝偏角为θ时,的示数为I/,此时风力为F,试
写出:
(1)F 与θ的关系式.
(2)F 与I /的关系式.
解析:(1)有风力时;对金属球P,受力如图,F=F 1sin θ;mg=F 1cos θ;F=mgtan θ
(2)无风时,电路中U=I 0(R 0+kL)
有风力时,电路中U=I /(R 0+kL /), L /=L -htan θ 由以上各式解得()/0/mg F I I I kh =- 思考:本题你是怎样将实际问题抽象成简单的物理模型的? 【例8】图为一种加速度仪的示意图,质量为m 的振子两端连有劲度系数均为K
源电动势为E ,不计内阻,滑动变阻器的总阻值为R ,有效长度为L ,系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中,这时电压表指针恰好在刻度盘正中。求:
(1)系统的加速度a(以向右为正)和电压表读数U 的函数关系式。
(2)将电压表刻度改为加速度刻度后,其刻度是均匀的还是不均匀的?为什么?
(3)若电压表指针指在满刻度的3/4位置,此时系统的加速度大小和方向如何?
解析:设加速度a 向右,m 向左平移了x ,对m 用牛顿第二定律有2Kx =ma ;根据部分电路欧
姆定律和电阻定律,电压表示数与左段电阻成正比,因此也和x 成正比,所以2L x U E L
-=,两式解得2kL kLU a m Em
=-. 可见,a 与U 为一次函数关系,所以将电压表刻度改为加速度刻度后,其刻度是均匀的。 因为系统静止时滑动触头位于滑动变阻器正中,电压表指针恰好在刻度盘正中,U=E/2,所以电压表指针指在满刻度的3/4位置时,U=3E/4,带入a 与U 的一次函数关系式,得2kL a m
=-,负号表示加速度方向向左。
试题展示
1.关于电阻率,下列说法中不正确...
的是 A
B
C .所谓超导体,当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时,它的电阻率突然变为零
D
【解析】
【答案】 A
2、20XX 年度诺贝尔物理学奖授予了法国和德国的两位科学家,以表彰他们发现“巨磁电阻效应”.基于巨磁电阻效应开发的用于读取硬盘数据的技术,被认为是纳米技术的第一次真正应用.在下列有关其它电阻应用的说法中。错误的是
A.热敏电阻可应用于温度测控装置中
B.光敏电阻是一种光电传感器
C.电阻丝可应用于电热设备中
D.电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用。
答案:D
解析:考查基本物理常识。热敏电阻的原理是通过已知某电阻的电阻值与温度的函数关系,测得该热敏电阻的值即可获取温度,从而应用于温度测控装置中,A 说法正确;光敏电阻是将光信号与电信号进行转换的传感器,B 说法正确;电阻丝通过电流会产生热效应,可应用于电热设备中,C 说法正确;电阻对直流和交流均起到阻碍的作用,D 说法错误。
3、当光照射到光敏电阻上时,光敏电阻的阻值 (填“变大”、“不变”或“变小”).半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随 变化而改变的特性制成的.
答案:变小;温度
解析:光敏电阻和热敏电阻均为半导体材料的电阻,半导体材料的电阻率随温度升
高而减小。
4.一个标有“200 V 60W ”的白炽灯泡,当用多用电表的欧姆档去测量它的电阻时,
A .接近于807 Ω
B .接近于3.7 Ω
C .明显大于807 Ω
D .明显小于807 Ω
【解析】 用多用电表的欧姆档测量灯泡的电阻时,应把灯泡从电路中断开,测出的是在其不发光时的电阻,此时它的电阻明显小于正常发光时的电阻807 Ω
【答案】 D
5、一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36 W 与36 V 。若把此灯泡接到输出电压为18 V
的电源两端,则灯泡消耗的电功率 ( B )
A .等于36 W
B .小于36 W ,大于9 W
C .等于9 W
D .小于9 W
6.如图所示,厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab =10 cm ,bc =5 cm ,当将A 与B 接入电压为U 的电路中时,电流为1 A ;若将C 与D 接入电压为U 的电路中,则电流为
A .4 A
B .2 A
C .21 A
D .4
1 A 【解析】 设将A 与B 连入电路时,电阻为R 1,C 与D 连入电路时电阻为R 2,则R 1∶R 2=4∶1,故后者电流I 2=4I 1
【答案】 A
7.如图所示,一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民,所以整幢居民楼里有各种不同的电器,例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等.停电时,用多用电表测得A 、B 间的电阻为R ;供电后,各家电器同时使用,测得A 、B 间电压为U ,进线电流为I ,如图10—1—6
A .P =I 2R
B .P =R U 2
C .P =IU D
【解析】 因居民楼内各种电器都有,所以不是纯电阻电路.所以A 、B 、D
【答案】 C
8.一盏电灯接在恒压的电源上,其功率为100 W ,若将这盏灯先接上一段很长的导线后,再接在同一电源上,在导线上损失的电功率是9 W ,那么这时电灯实际消耗的电功率将
A .等于91 W
B .小于91 W
C .大于91 W D
【解析】 解法1 串接长导线后电路的总电阻增大,总电压不变,由公式P 总=总
R U 2
可知总功率减小,所以电源消耗的功率小于100 W ,又因导线上损失的电功率为9 W ,所以电灯消耗的电功一定小于91 W
解法2 串接长导线后,电路总电阻变大,总电压不变,则总电流减小,由P 总=UI 可知总功率变小,所以电源消耗的功率小于100 W ,而导线上损失的电功率为9 W ,则电灯消耗的电功率一定小于91 W
【答案】 B
9.一台直流电动机额定电压为100 V ,正常工作时电流为20 A ,线圈内阻为0.5 Ω,那么在1 min
A .电动机线圈产生的热量为1.2×104 J
B.电动机消耗的电能为1.2×104 J
C .电动机对外做功1.2×105 J
D .电源输入给电动机的功率为2.0 k W
【解析】 由P 总=UI ,P 热=I 2R ,P 机=P 总-P 热
【答案】 D
10、有一内电阻为4.4Ω的电解槽和一盏标有“110V60W ”的灯炮串联后接在电压为220V 的
直流电路两端,灯泡正常发光,则( C )
A.电解槽消耗的电功率为120W
B.电解槽的发热功率为60W
C.电解槽消耗的电功率为60W
D.电路消耗的总功率为60W
【解析】此题电解槽消耗的电功率不能用U 2/R 来计算,因为该用电器为非纯电阻电路,而由P=UI 可知,答案为C
11、神经系统中,把神经纤维分为有髓鞘与针髓鞘两大类。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,髓具有很大的电阻。已知蛙的髓鞘神经,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。若有一圆柱是由髓质制成的,该圆柱体的体积为32πcm3,当在其两底面上加上1000V 的电压时,通过该圆柱体的电流为10πμA ,求这个圆柱体的圆面半径和高。
解析 (1)由电阻定律:
l SR S l R =ρ?ρ= 所以m
108m 102100.1106.16645?Ω?=?Ω????=
ρ--
(2)由欧姆定律和圆柱体体积公式:
22r h R h r V I U R {
πρ=?π==知 V h r I U r h 22{=πρ
=
π? 代入数据: 626621032h r 10810101000
r h {
--?π=ππ
???=π cm 4m 04.0r cm 2m 02.0h
{合合==?
答:髓质的电阻率为8×106Ω·m ;圆面半径为4cm ,高为2cm 。
点评 在处理跨学科的实际问题时,要先根据题意,抽象出最本质的东西,建立物理模型再运用有关的规律进行解答。
12、 有一个直流电动机,把它接入0.2V 电压的电路时,电机不转,测得流过电动机的电流是0.4A ;若把电动机接入2.0V 电压的电路中,电动机正常工作,工作电流是1.0A 。求电动机正常工作时的输出功率多大?如果在发动机的发热功率是多大?
解析 当电动机转子不转时,电动机无机械能输出,故电能全部转化成内能,相当于纯电阻电路,欧姆定律成立。当电动机转动时一部分电能转化成机械能输出,但因线圈有电阻,
故又在该电阻上产生内能,输入的电功率机热电P P P +=。
接U=0.2V 电压,电机不转,电流I=0.4A ,根据欧姆定律,线圈电阻
Ω===
5.04.02.0I U R ;
当接U=2.0V 电压时,电流I ’=1.0A ,故输入 电功率W 0.2W 0.10.2'I 'U P =?==电
热功率W 5.0W 5.01R 'I P 22=?==热
故输出功率即机械功率W 5.1W )5.00.2(P P P =-=-=热电机
如果正常工作时,转子被卡住,则电能全部转化成内能,故其发热功率
W 8W 5.02R U 'P 2
2===热
13、额定电压都是110 V,额定功率P A =100 W ,P B =40 W 的A 、B两个灯,接在220 V的电路中,使电灯都正常发光,又使电路消耗的电功率最小的连接方式是图1中的
【解析】 A 、B 图中,两灯分压不同,均不能正常发光;D 图中虽然两灯可正常发光,
【答案】 C
14、一台国产XQB30—13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表,试根
(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时,通过洗衣机的电流强度是多大?
(2)如洗衣、脱水的累计时间为40 min ,则洗衣机耗电多少?
【解析】 (1)已知工作时功率为360 W ,额定电压为220 V,则工作电流I =
220360=U P A
=1.636 A ≈1.64 A
(2)若工作时间40 min ,则W =Pt
=360×40×60 J =8.64×105
【答案】 (1)1.64 A ;(2)8.64×105 J
15、如图所示电路,电压U 保持一定,将同一用电器连接在距电源较近的A 、B 两端时,消耗功率为9 W ,接在较远的C 、D 两端时消耗功率为4 W ,求导线AC 与BD
间消耗的功
【解析】 由P =I 2R 得两种情况下的电流之比为I ∶I ′=3∶2,又由P =UI ,得两种情况下消耗的总功率之比为P 1∶P 2=3∶2,所以P 2=6 W ,ΔP =(6-4) W = 2 W
【答案】 2 W
16、如图所示,将A 、B 两端接到输出电压为9 V 的电源上时,已知通过R 1的电流I 1=2 A ,R 2=2 Ω.电阻R 3上消耗的功率为P 3=15 W ,则R 1=_______Ω,R 3=_______
Ω
【解析】 设干路电流为I ,则
213)(R I I I P -+ =9 V ,代入数据得I =5 A , R 3=23T P =0.6 Ω,
R 1=1
2)2(I R I -=3
Ω 【答案】 3;
0.6
第二单元 串并联及混联电路 知识目标
一、串联电路
①电路中各处电流相同.I=I 1=I 2=I 3=……
②串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U 1+U 2+U 3……
③串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和,即R=R 1+R 2+…+R n ④串联电路中各个电阻两端的电压跟它的阻值成正比,即
1212n n U U U I R R R === ⑤串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比,即21212n n
P P P I R R R ===
二、并联电路
①并联电路中各支路两端的电压相同.U=U 1=U 2=U 3……
②并联电路子路中的电流等于各支路的电流之和I=I 1+I 2+I 3=…… ③并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。R 1=11R +2
1R +…+n R 1,当并联电路是由n 个相同的电阻R 并联而成时,总电阻R 总= ;当并联电路只有两个支路时,则总电阻为R 总=
④并联电路中通过各个电阻的电流踉它的阻值成反比,即I 1R 1=I 2R 2=…=I n R n = U .
⑤并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比,即P 1R 1=P 2R 2=…=P n R n =U 2.
【例1】如图所示,P 为一块均匀的半圆形薄电阻合金片,先将它按图甲方
式接在电极A 、B 之间,测出电阻为R ,然后再将它按图乙方式接在C 、D
之间,这时P 的电阻为( )
A. R ;
B. R/2 ;
C. R/4;
D. 4R
简析:将半圆形合金片从中间(图中虚线所示)割开,分成完全相同的两块,设每块电阻力R 0,则图中甲连接方式相当于两个电阻并联,图乙连接相当于两个电阻串联.
R AB =R 0/2=R R CD =2R 0=4R 答案:D
点评:巧妙选取相同的电阻,运用电阻的串并联特点来分析是解决此题
的特点.
【例2】如图中三个R 1、R 2、R 3,电流表的内阻忽略不计,则通过三个
电阻的电流强度之比和两个电流表读数之比各为多少?
解析:原图可变换成附图所示电路,三个电阻组成并联电路.流过三个
电阻电流强度之比I 1:I 2:I 3=1/ R 1:1/ R 2:1/ R 3=R 2R 3:R 1R 3:R 1R 2
电流表A 1和A 2的读数之比I 1/:I 2/=(I 2+ I 3):(I 1+ I 2)=R 1(R 2+R 3):R 3
(R 1+R 2)
答案:I 1:I 2:I 3=1/ R 1:1/ R 2:1/ R 3,I 1/:I 2/=R 1(R 2+R 3):R 3(R 1+R 2)
【例3】图中电源电压U =5 V ,内阻不计,V 1、V 2、V 3、三个电压表的内电
阻相同,其中V 1、V 2的读数分别为3V 、2V ,试求电压表V 3的读数.
简析:V 1表的读数大于V 2表的读数,V 1表通过的电流I 1大于V 2表通过的电流I 2, 并且等于V 2表和V 3表通过的电流之和,
即I 1=I 2十I 3, 三个电压表的内阻相同,设为R V ,则
I 1R V = I 2 R V 十I 3 R V
得:V 1=V 2+V 3
V 3=V 1—V 2=3V —2V=1V
点评:电压表的示数为本身的电压值,此题是把三个电压表当成三个相同的电阻来讨论的.
【例4】有三个电阻,其阻值分别为10 Ω、20Ω、30Ω,现在它们分别按不同方式连接后加上相同的直流电压,问:
(1)在总电路上可能获得的最大电流和最小电流之比为多少?
(2)对20Ω电阻来说,在各种可能连接方式中能使它获得最大功率的,有哪些连接方式?获得最小功率的有哪些连接方式?(只要求画电路图表示)
解析:如图所示(1)在电压不变的情况下,三电阻并联时总电阻最小,电流最大;三电阻串联时总电阻最大,电流最小.
并R 1= 101+201+30
1,R 并=60/11Ω R 串=10+20+30,R 串=60 Ω,I 最大/I 最小=R 串/R 并=11
(2)使20 Ω电阻获得最大功率的连接方式有:a 、b ,获得最小功率的连接方式是C 。 答案:(1)11;(2)20 Ω电阻获得最大功率的是 a 、b ,最小功率的是C .
【例5】如图所示,A 、B 两点间的电压为U ,C 1= nC 2,两个完全相同的电压表的示数分别为:
A .U 1=U/(n +1),U 2=nU/(n +1);
B .U 1=U/2,U 2=U/2;
C .U 1=nU/(n +1),U 2=U/(n +1);
D .无法判断两电压表的示数
解析:电压表串联接在电压U 上,所示两只相同的电压表的分压作用相同,
它们的示数相同,均为U /2.而两电容器是分别与两电压表并联,两电容
器两端的电压分别与两电压表两端的电压相等,所以是B 选项正确.
[点评]两电容器是串联接在电路上,若是认为两电压表是测电容器两端的电压,这就犯了定势思维的错误、电容器两端的电压不能用电压表来测量,只能用静电计测量,不要把电压表看成是测电压的,而应把两电压表看成两个相同的电阻串联接在电源上,而电容器两端的电压在电路中总是等于与它并联的电阻两端的电压.在阻容电路中,电容器两端的电压总是等于与它并联的电阻两端的电压,这是一个基本原则.
【例6】图中的 A 为理想电流表,V 1和V 2为理想电压表,R 1为定值电阻,
R 2为可变电阻,电池E 内阻不计,下列说法中不正确的是
A .R 2不变时,V 2读数与A 读数之比等于R 1
B .R 2不变时,V 1读数与A 读数之比等于R 1
C .R 2改变一定量时,V 2读数的变化量与V 1读数变化量之和一定为零
D .R 2改变一定量时,V 2读数的变化量与V 1读数变化量之和不一定为零
解析:根据电路的连接形式可知:任意一个电压表的读数与电流表的读数之比均等于与电压表并联的电阻,所以B 选项正确;电池的内阻不计,说明电源两端电压不变,则两电压表之和不变,而当R 2变化时,则两电压表的变化和一定为零(一个增加,一个减小),C 选项正确.
点评:本题为高考试题,考查的是对电路连接形式的认识,两电压表分两电阻并联,当一个电阻变化时,它的分压作用变化,导致另一个电阻的分用也发生了变化.
规律方法
1、电路结构分析
电路的基本结构是串联和并联,分析混联电路常用的方法是:
节点法:把电势相等的点,看做同一点.
回路法:按电流的路径找出几条回路,再根据串联关系画出等效电路图,从而明确其电路结构
其普遍规律是:
⑴凡用导线直接连接的各点的电势必相等(包括用不计电阻的电流表连接的点)。 ⑵在外电路,沿着电流方向电势降低。
⑶凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。
⑷不加声明的情况下,不考虑电表对电路的影响。
【例7】图中所示电路由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 之间总电阻为4Ω。今将R 1换成6Ω的电阻,则A 、B 间的总电阻变为
Ω。
R 1
解析:利用等效代换的办法处理:即将除去R 1之后的7个不同的电阻对A 、B 两点间的等效阻值设为R ,则总的对A 、B 间的等效电阻值就为R 1与R 之并联等效值,由并联电路规律有12
1+R 1=41,61+R 1=AB R 1,联立求得R AB =3Ω。 【例8】电饭锅是一种可以自动煮饭并自动保温,又不会把饭烧焦的家用电器。如图,它的电路由控制部分AB 和工作部分BC 组成。K 1是限温开关,手动闭合,当温度达到103℃时自动断开,不能自动闭合.K 2是自动开关,当温度超过800C 时自动断开,
温度低于700C 时自动闭合。R 2是限流电阻,阻值2140 Ω, R 1是工
作电阻,阻值60Ω.锅中放好适量的米和水,插上电源(220'V,50 Hz ),
手动闭合K 1后,电饭锅就能自动煮好米饭并保温。(1)简述手动闭
合K 1后,电饭锅加热、保温过程的工作原理。(2)加热过程电饭锅
消耗的电功率P 1是多大?K 1,K 2都断开时电饭锅消耗的电功率P 2是
多大?(3)若插上电源后没有手动闭合K 1,能煮熟饭吗?为什么?
解析:(1)插上电源,手动闭合K 1后由于室温肯定低于700C 所以当时K 2也是闭合的,红灯亮,
所以R 2被短路,只有R 1工作,功率P 1较大,使米和水被加热,当温度升到800C 时K 2断开。
但K 1仍闭合,R 2仍被短路,功率仍为P 1,所以温度继续升高,把水烧开,这时温度将保持在
1000C 直到水分蒸发完毕,温度继续升高到1030C 时K 1断开且不再自动闭合,这时饭已煮好,R 1,R 2串联,黄灯亮,热功率P 2较小,电饭锅发出的电热小于它向外释放的热,温度开始
降低,当温度降低到700C 时,K 2自动闭合,功率又变为P 1,使饭的温度升高,到800C 时K 2
自动断开,温度又开始降低……如此使电饭锅处于保温状态,直到关闭电源。
(2)加热过程电饭锅消耗的电功率P 1=U 2/R 1=807W;K 1, K 2都断开时,电饭锅消耗的电功率P 2=U
2/(R 1+R 2)=22 W.
(3)若K 1未闭合,开始K 2总是闭合的,R 2被短路,功率为P 1,当温度上升到800C 时,K 2自动
断开,功率降为P 2,温度降低到700C,K 2自动闭合……温度只能在700C ~800C 变化,不能把水
烧开,不能煮熟饭.
【例9】在图所示的电路中,A 、B 、C 分别表示理想电流表或电压表,它们的示数以安或伏为单位.当电键S 闭合后,A 、B 、C 三表示数分别为1、2、3时,灯L 1、L 2正好均正常发光.已知灯L 1、L 2的额定功率之比为3∶1,则可判断
A.A 、B 、C 均为电流表
B.A 、B 、C 均为电压表
C.B 为电流表,A 、C 为电压表
D.B 为电压表,A 、C 为电流表
解答:若三个表均为电流表,则电路出现短路,灯不可能正常发光,故选项A 错;若三个表均为电压表,则电路出现断路,灯亦不能正常发光,故选项B 错;若B 为电流表,A 和C 为电压表,则两灯串联,A 表测L 1的电压,C 表测L 2的电压,即为
3121===C A C A U U IU IU P P ≠1
3,故选项C 错; 若B 为电压表,A 和C 为电流表,则两灯并联,A 表测L 2的电流,C 表测L 1的
电流,故有 1
321===A C A C I I U I U I P P ,故选项D 正确.【答案】 D 2、电表的改装
(1)灵敏电流表(也叫灵敏电流计):符号为,用来测量微弱电流,电压的有无和方向.其1红
主要参数有三个:①内阻R g .②满偏电流I g :即灵敏电流表指针偏转到最大刻度时的电流,也叫灵敏电流表的电流量程.③满偏电压U g :灵敏电流表通过满偏电流时加在表两端的电压.以上三个参数的关系U g = I g R g .其中I g 和U g 均很小,所以只能用来测量微弱的电流或电压.
(2)电流表:符号,用来测量电路中的电流,电流表是用灵敏电流表
并联一个分流电阻改装而成.如图所示为电流表的内部电路图,设电
流表量程为I,扩大量程的倍数n=I/I g ,由并联电路的特点得:I g ·R g =(I
-I g )R,1g g
g g
I R R R I I n ==-- 内阻g
g A g RR R r R R n ==+,由这两式子可知,电流表量程越大,R g 越小,其内阻也越小.
(3)电压表:符号,用来测量电路中两点之间的电压.电压表是用灵敏电流表串联一个分压电阻改装而成,如图所示是电压表内部电路图.设电压表的量程为U ,扩大量程的倍数为n=U/U g ,由串联电路的特点,得:
U=U g +I g R, I g =U g /R g , ()11g g g U R R n R U ??=-=- ???
电压表内阻V g g r R R nR =+=,由这两个式子可知,电压表量程越大,分压电阻就越大,其内
阻也越大.
(4)半值分流法(也叫半偏法)测电流表的内阻,其原理是:
当S 1闭合、S 2打开时:E R r I g g =+)(1 当S 2再闭合时:E U U R G =+2,E R R r I I r I g g g g g =??++?12
)221(21 联立以上两式,消去E 可得:211122R R r R r R I g g g ?
++=+ 得:2
121R R R R r g -= 可见:当R 1>>R 2时, 有:2R r g = (5)非理想电表对电路的影响不能忽略,解题时应把它们看作是能显示出本身电压或电流的电阻器.
①用电压表测得的电压实际上是被测电路与电压表并联后两端的电压,由于电压表内阻不可能无限大,因此测得的电压总比被测电路两端的实际电压小,表的内阻越大,表的示数越接近于实际电压值.
②用电流表测得的电流,实质上是被测量的支路(或干路)串联一个电阻(即电流表内阻)后的电流.因此,电流表内阻越小,表的示数越接近于真实值.
【例10】电流一电压两用电表的电路如图所示.已知图中S 是双刀双掷开关,a, b,c 、d,e 、f 为接线柱.双刀双掷开关的触刀掷向a,b,e 与a 接通,f 与b 接通;掷向c, d, e 与c 接通,f 与d 接通.电流表G 的量程是0. 001 A,内阻是100Ω,电阻R 1的阻值为9900Ω, R 2的阻值是1.0l Ω
,
(1)触刀掷向a,b 时,此两用表是什么表?量程是多大?
(2)触刀掷向c, d 时,此两用表是什么表?量程是多大?
分析:用改装成电流表时需要并联一个电阻, 改装成电压表时需要串联一个电阻,根据这个原理可以判断出是什么表,并算出其量程.
解析:(1)触刀掷向ab 时,R 1与,是电压表,其量程为U=I g (R 1+R g )=0.001×(100+9900)=10V.
(2)触刀掷向cd 时,R 2,是电流表,其量程为()
21000.0010.0010.11.01g g g I R I I A R ?=+=+= 【例11】如图所示,四个相同的表头分别改装成两个安培表和两个伏特表。安培表A 1的量程大于A 2的量程,伏特表V 1的量程大于V 2的量程,把它们按图接入电路,则
安培表A 1的读数 安培表A 2的读数;
安培表A 1的偏转角 安培表A 2的偏转角;
伏特表V 1的读数 伏特表V 2的读数;
伏特表V 1的偏转角 伏特表V 2的偏转角;
(填“大于”,“小于”或“等于”)
解:两电流表并联,两表头两端的电压相同,流过的电流相同,故偏角相同,但因A 1的量程大,故A 1的示数大于A 2的示数. 当把V 1和V 2串联使用时,组成电压表的电流表和分压电阻都是串联关系,通过完全相同的两只电流表的电流强度也相等,指针偏转角度相等.根据串联电路的电压分配关系,分配在V 1和V 2两端电压,即V 1和V 2读数之比等于两只电压表的内阻之比. 伏特表V 1的量程大,所以读数大。
【例12】将两个相同的表头,分别改装成一只电流表和一只电压表,一个同学在做实验时误将这两个表串联起来,则
A.两表指针都不偏转
B.两表指针偏角相同
C.电流表指针有偏转,电压表指针几乎不偏转
D.电压表指针有偏转,电流表指针几乎不偏转
解答:把完全相同的表头,分别改制成一只电流表和一只电压表,串联接入电路中时,电流表中均有电流通过,两表指针都偏转,只是电压表中的电流表处在干路中通过的电流大,偏转角也大.
【例13】电源的电动势和内阻都保持一定,现用两个不同的电压表先后直接接到电源的两极上,电压表Ⅰ的读数是U 1,电压表Ⅱ的读数是U 2,已知电压表的内阻依次是R 1、R 2,且R 1>R 2,那么由于两电压表内阻不同,将是
A.U 1一定小于U 2
B.U 1一定大于U 2
C.若将两个电压表同时并接在电源的两极时,读数一定不同
D.若将两个电压表串联后接在电源的两极时,两电压表读数之和一定大
于U 1
解答:因R 1>R 2,则用电压表I 测量时电路总电阻大于用电压表Ⅱ测量.由闭
合电路欧姆定律可知I 1<I 2,因此,用电压表Ⅰ测量时因内电压小而路端电
压大,即U 1>U 2.若两个电压表并联测量时,因两电压表并联,则测量电压必相同.若两电压表串联接在电源两极,因总电阻大于R 1,总电源小于I 1,故内电压必小于单独用电压表Ⅰ测量时的内电压,因此,路端电压(即两电压表读数之和)一定大于U 1.答案BD
试题展示
1.以下关于电流表与电压表的说法中,正确的是
A .都是用电流表G
B .都是用电流表G
C
D .电流表的内阻肯定比用来改装的电流表G 的内阻大,而电压表的内阻肯定比用来改装的电流表G
【解析】 电流表是由灵敏电流表G 并联一个较小的分流电阻改装而成,电压表是由灵敏电流表G 串联一个较大的分压电阻改装而成,所以,电流表的内阻小于灵敏电流表G 的内阻,电压表的内阻大于灵敏电流表G 的内阻,电流表的内阻一般很小,电压表的内阻一般很大.
【答案】 C 2
A
B
C
D
【解析】
【答案】 B
3.以下关于欧姆表的说法中,不正确...
的是 A
B
C .测电阻时,首先要红黑 D
【解析】
【答案】 B
4.如图所示,两个电阻的阻值均为100 Ω,A 、B 两端的电压保持12 V 不变,现用一个内阻为1.45 k Ω
A .6 V
B .5.8 V
C .5.2 V
D .6.8 V 【解析】 电压表与电阻R
R ′=100
4501001450+?=+R R R R V V Ω=93.5 Ω
U V =5.93100125.93+?=+''AB U R R R V =5.8 V
【答案】 B
5.如图所示,电路中L 1、L 2、L 3是三盏完全相同的白炽小灯泡,把它们串联后接在电压恒为6 V 的电源上,三个小灯泡都正常发光,后来三个小灯泡都不亮了,用电压表接ac 两端时,示数是6 V ;接b d 两端时,电压表示数为零.接ab 两端时,示数也为零.导线连
A.仅是L1B.仅是L2
C.L1和L2D.L2和L3
=0,知L1断;U ab=0,可知L2
【解析】由U
【答案】C
6、某同学设计了一个转向灯电路(题15图),其中L为
指示灯,L1、L2分别为左、右转向灯,S为单刀双掷开关,E为
电源.当S置于位置1时,以下判断正确的是
A.L的功率小于额定功率
B.L1亮,其功率等于额定功率
C.L2亮,其功率等于额定功率
D.含L支路的总功率较另一支路的大
【答案】A
【解析】本题考查电路分析的有关知识,本题为中等难度题目。由电路结构可知,当S 置于1位置时,L与L2串联后再与L1并联,由灯泡的额定电压和额定功率可知,L1和L2的电阻相等。L与L2串联后的总电阻大于L1的电阻,由于电源电动势为6伏,本身有电阻,所以L1两端电压和L与L2的总电压相等,且都小于6伏,所以三只灯都没有正常发光,三只灯的实际功率都小于额定功率。含L的支路的总电阻大于L1支路的电阻,由于两条支路的电压相等,所以。含L的支路的总功率小于另一支路的功率。
7.经过精确校准的电压表V1和V2当分别用来测量某线路中电阻R两端a、b间的电压时,如图所示,读数依次为12.7 V和12.3 V
①a、b间的实际电压略大于12.7 V
②a、b间的实际电压略小于12.3 V
的内阻大于V2
③电压表V
的内阻小于V2
④电压表V
A.①③B
C.①④D
【解析】并联电压表后,使a、b间的电阻变小,从而使a、b间的电压变小,即电压
表的示数比a、b间没有接电压表时的实际电压略小些,而且,电压表的内阻越大,电压表的示数越大,越接近于a、b间没接电压表时的实际电压值.故电压表V1的内阻较大,a、b 间的实际电压略大于12.7 V.①和③正确,选A
【答案】 A
8.有一个电压表的量程为3 V ,内阻为900 Ω,由于没有电流表,需要将其改装成一个量程为0.6 A 的电流表,则应该_____联一个阻值为_____Ω的电阻,当用改装好的电流表去测某一电流时,指针的读数为1.2 V ,则对应的电流为_____A
【解析】 应并联一个分流电阻
R
I V =9003=V V R U A =3001
A
I R =I A -I V =0.6 A -3001 A =300
179
A R =300
1793=R
V I U Ω=5
Ω 当改装后的电流表的指针指在
1.2 V
I =32.1×0.6 A =
0.24 A
【答案】 并;5;
0.24
9.如图所示,R 1与R 2串联,它们两端的电压恒定,用同一个电压表分别测得R 1和R 2两端的电压为U 1和U 2,则U 1∶U 2=_____.(R 1与R
2
【解析】 设电压表内阻为R
2
1211211111R R R R R R R R R R
R R R R R R
R U U ++=+++=
21212122222R R R R R R R R R R
R R R R R R
R U U ++=+++=
2121R R U U
=
【答案】 R 1∶R 2
10.有一未知电阻R x ,为了较准确地测出电阻值,先后用如图所示的甲、乙两种电路进行测试,利用甲电路测得的数据为2.7 V 、5.0 mA ,利用乙电路测得的数据为2.8 V 、4.0 mA ,那么该电阻测量值较准确的数值等于_____Ω,测量值与真实值的偏差情况是_____.
【解析】 在甲、乙测试电路中,电流由5 mA 变为4 mA ,说明电压表分流较大,所以应选用乙图,R
x =31048.2-?=I U Ω=700 Ω
【答案】 700
11.如图所示,电压表V 1和V 2的读数都是3.5 V ,如果对调这两个电压表,则V 1的读数为3.0 V ,V
2的读数为4.0 V
【解析】
400
116001121+=+R R
34400400/6006001122=++R R R R
R 1=240 Ω,R 2=300 Ω
【答案】 R 1=240 Ω;R 2=300 Ω
12.一只量程为15 V 的电压表,串联一个3 k Ω的电阻后,再去测量实际电压为15 V 的路端电压时,电压表示数为12 V ,那么这只电压表的内阻是_____k Ω.用这串联着3 k Ω电阻的电压表测量某段电路两端电压时,如果电压表的示数为4 V ,则这段电路的电压实际为_____V .
【解析】 设电压表内阻为R
g
15
3000?+g g
R R =12
R g =12 k Ω
设实际电压为U
U
4k 3k 12k 12=Ω+ΩΩ
U =5 V
【答案】 12;5
13.如图所示,将一个改装的电流表接入电路进行校准,发现待测表的读数比标准表的读数偏大一些,如表头的I
G
①R
G
②R
G
③所并联的R 并比公式R 并′=G
G G I I R I -计算出的R 并 ④所并联的R 并比公式R 并′=
G G G I I R I -计算出的R 并
A .①③
B .②④
C .①④ D
【解析】
指针偏转较大,也说明R 并支路分去的电流过少,即R 并
【答案】 C
14.某个分压电阻串接在电压表上,使测量电压的量程扩大到n 倍;另一个分压电阻串接在电压表上,量程扩大到m 倍.如果把这两个电阻并联后再串接到该电压表上,它的量
A .
21-+-n m mn 倍 B .n m mn +
C .(m +n
D .|m -n
【解析】 设电压表内阻为R g ,正常电流为I g ,则 (R
g +R 1)·Ig =nR g I g (R
g +R 2)Ig =mR g I g (R
g +2
121R R R R +)Ig =xR g I g
x =2
1-+-n m nm 【答案】 A
第三单元 闭合电路欧姆定律 知识目标
一、电源
1.电源是将其它形式的能转化成电能的装置.
2.电动势:非静电力搬运电荷所做的功跟搬运电荷电量的比值,E=W/q 。表示电源把其它形式的能转化成电能本领的大小,在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。单位:
V
3.电动势是标量.要注意电动势不是电压;
二、闭合电路的欧姆定律
(1)内、外电路
①内电路:电源两极(不含两极)以内,如电池内的溶液、发电机的线圈等.内电路的电阻叫做内电阻.
②外电路:电源两极,包括用电器和导线等.外电路的电阻叫做外电阻.
(2) 闭合电路的欧姆定律
①内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,与内、外电路的电阻之和成反比,即I=E/
(R+r )
②由E =U +Ir 可知,电源电势能等于内外压降之和; ③适用条件:纯电阻电路
(3)路端电压跟负载的关系 ①路端电压:根据U =IR =ER/(R +r )=E/(1+r/R)可知,当
R 增大时,U 增大;当R 减小时,U 减小。表示为U -R 图象如右
②U 一I 关系图
由闭合电路欧姆定律知:U =E -Ir , 路端电压随着电路中电流的增大而减小;
U 一I 关系图线如图示
当电路断路即I =0时,纵坐标的截距为电动势E ;当外电路电压为U =0时,
横坐标的截距I 短=E/r 为短路电流;图线的斜率的绝对值为电源的内电阻.
(4).闭合电路的输出功率
①功率关系:P 总=EI=U 外I 十U 内I= UI +I 2r ,
②电源的输出功率与电路中电流的关系:P 出=EI -I 2r 22
24E E r I r r ??=--+?? 当2E I r =时,电源的输出功率最大,24m E P r
= ③电源的输出功率与外电路电阻的关系:()
2224E P I R R r r R
==-+出 当R =r 时也即I=E/2r 时,电源的输出功率最大, 24m E P r
= 由图象可知,对应于电源的非最大输出功率P 可以有两个不同的外电阻R l 和R 2
,不难证明r =R
100%100%100%U P R P E R r η=?=?=?+外出总
【例1】如图所示,电压表 V l 、V 2串联接入电路中时,示数分
别为8 V 和4 V ,当电压表V 2接入电路中时,如图(2)所示,
示数为 10 V ,求电源的电动势为多少?
解析:当两电压表接入电路时,电路中的电流强度为I l ,当一个
电压表接入电路时,电路中的电流强度为I 2,则由图可知
I 1=(E 一12)/r= 4/R v2……①
高中物理重要知识点详细全总结(史上最全)
完整的知识网络构建,让复习备考变得轻松简单! (注意:全篇带★需要牢记!) 物 理 重 要 知 识 点 总 结 (史上最全) 高中物理知识点总结 (注意:全篇带★需要牢记!) 一、力物体的平衡
1.力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因. 力是矢量。 2.重力(1)重力是因为地球对物体的吸引而产生的. [注意]重力是因为地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分力. 但在地球表面附近,能够认为重力近似等于万有引力 (2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G/=mg/,其中g/=[R/(R+h)]2g (3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。 (4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上. 3.弹力(1)产生原因:因为发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的. (2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变. (3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下,垂直于面; 在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面. ①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等. ②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆. (4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解. ★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx.k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素相关,单位是N/m. 4.摩擦力 (1)产生的条件:①相互接触的物体间存有压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可. (2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向能够相同也能够相反. (3)判断静摩擦力方向的方法: ①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向. ②平衡法:根据二力平衡条件能够判断静摩擦力的方向. (4)大小:先判明是何种摩擦力,然后再根据各自的规律去分析求解. ①滑动摩擦力大小:利用公式f=μF N实行计算,其中F N是物体的正压力,不一
恒定电流知识点绝对经典!!
恒定电流 一、知识网络 电流:定义、微观式:I=q/t ,I=nqSv 电压:定义、计算式:U=W/q ,U=IR 。导体产生电流的条件:导体两端存在电压 电阻:定义、计算式:R=U/I ,R=ρl/s 。金属导体电阻值随温度升高而增大 半导体:热敏、光敏、掺杂效应 超导:注意其转变温度 电动势:由电源本身决定,与外电路无关,是描述电源内部非静电力做功将其它形 式的能转化为电能的物理量 实验 恒定电流 部分电路:I=U/R 闭合电路:I=E/(R+r),或E=U 内+U 外=IR+Ir 适用条件:用于金属和电解液导电 规律 电阻定律:R=ρl/s 基本 概念 欧姆定律: 公式:W=qU=Iut 纯电阻电路:电功等于电热 非纯电阻电路:电功大于电热,电能还转化为其它形式的能 电功: 用电器总功率:P=UI ,对纯电阻电路:P=UI=I 2R=U 2/R 电源总功率:P 总=EI 电源输出功率:P 出=UI 电源损失功率:P 损=I 2r 电源的效率:%100%100?=?=E U P P 总出 η, 对于纯电阻电路,效率为100% 电功率 : 伏安法测电阻:R=U/I ,注意电阻的内、外接法对结果的影响 描绘小灯泡的伏安特性 测定金属的电阻率 :ρ=R s / l 测定电源电动势和内阻 电表的改装: 多用电表测黑箱内电学元件
恒定电流知识点总结 一、部分电路欧姆定律电功和电功率 (一)部分电路欧姆定律 1.电流 (1)电流的形成:电荷的定向移动就形成电流。形成电流的条件是: ①要有能自由移动的电荷;②导体两端存在电压。 (2)电流强度:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值,叫电流强度。 ①电流强度的定义式为: ②电流强度的微观表达式为: n为导体单位体积内的自由电荷数,q是自由电荷电量,v是自由电荷定向移动的速率,S是导体的横截面积。 (3)电流的方向:物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向,与负电荷定向移动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端,在电源内部由电源的负极流向正极。 2.电阻定律 (1)电阻:导体对电流的阻碍作用就叫电阻,数值上:。 (2)电阻定律:公式:,式中的为材料的电阻率,由导体的材料和温度决定。纯金属的电 阻率随温度的升高而增大,某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小,某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。 (3)半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,如锗、硅、砷化镓等。 半导体的特性:光敏特性、热敏特性和掺杂特性,可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。 (4)超导体:有些物体在温度降低到绝对零度附近时。电阻会突然减小到无法测量的程度,这种现象叫超导;发生超导现象的物体叫超导体,材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度T c。 3.部分电路欧姆定律 内容:导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。 公式: 适用范围:金属、电解液导电,但不适用于气体导电。 欧姆定律只适用于纯电阻电路,而不适用于非纯电阻电路。
(完整版)高中物理经典选择题(包括解析答案)
物理 1.一中子与一质量数为A(A>1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为( ) A. B. C. D. [解析] 1.设中子质量为m,则原子核的质量为Am。设碰撞前后中子的速度分别为v0、v1,碰后原子核的速度为v2,由弹性碰撞可得mv0=mv1+Amv2,m=m+Am,解得v1=v0,故=,A正确。 2.很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放,形成一很长的竖直圆筒。一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置,其下端与圆筒上端开口平齐。让条形磁铁从静止开始下落。条形磁铁在圆筒中的运动速率( ) A.均匀增大 B.先增大,后减小 C.逐渐增大,趋于不变 D.先增大,再减小,最后不变[解析] 2.对磁铁受力分析可知,磁铁重力不变,磁场力随速率的增大而增大,当重力等于磁场力时,磁铁匀速下落,所以选C。 3.(2014大纲全国,19,6分)一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。当物块的初速度为v时, 上升的最大高度为H,如图所示;当物块的初速度为时,上升的最大高度记为h。重力加速度大小为g。物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( )
A.tan θ和 B.tan θ和 C.tan θ和 D.tan θ和 [解析] 3.由动能定理有 -mgH-μmg cos θ=0-mv2 -mgh-μmg cos θ=0-m()2 解得μ=(-1)tan θ,h=,故D正确。 4.两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。下列说法正确的是( ) A.波峰与波谷相遇处质点的振幅为|A1-A2| B.波峰与波峰相遇处质点离开平衡位置的位移始终为A1+A2 C.波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移 D.波峰与波峰相遇处质点的振幅一定大于波峰与波谷相遇处质点的振幅 [解析] 4.两列振动方向相同的相干波相遇叠加,在相遇区域内各质点仍做简谐运动,其振动位移在0到最大值之间,B、C项错误。在波峰与波谷相遇处质点振幅为两波振幅之差,在波峰与波峰相遇处质点振幅为两波振幅之和,故A、D项正确。
恒定电流知识点总结
恒定电流知识点总结 一、 知识网络 二、知识归纳 一、部分电路欧姆定律 电功和电功率 (一)部分电路欧姆定律 1.电流 (1)电流的形成:电荷的定向移动就形成电流。形成电流的条件是: ①要有能自由移动的电荷; ②导体两端存在电压。 电流:定义、微观式:I=q/t ,I=nqSv 电压:定义、计算式:U=W/q ,U=IR 。导体产生电流的条件:导体两端存在电压 电阻:定义、计算式:R=U/I ,R=ρl/s 。金属导体电阻值随温度升高而增大 半导体:热敏、光敏、掺杂效应 超导:注意其转变温度 电动势:由电源本身决定,与外电路无关,是描述电源内部非静电力做功将其它形 式的能转化为电能的物理量 实验 恒定电流 部分电路:I=U/R 闭合电路:I=E/(R+r),或E=U 内+U 外=IR+Ir 适用条件:用于金属和电解液导电 规律 电阻定律:R=ρl/s 基本 概念 欧姆定律: 公式:W=qU=Iut 纯电阻电路:电功等于电热 非纯电阻电路:电功大于电热,电能还转化为其它形式的能 电功: 用电器总功率:P=UI ,对纯电阻电路:P=UI=I 2R=U 2/R 电源总功率:P 总=EI 电源输出功率:P 出=UI 电源损失功率:P 损=I 2r 电源的效率:%100%100?=?= E U P P 总 出 η, 对于纯电阻电路,效率为100% 电功率 : 伏安法测电阻:R=U/I ,注意电阻的内、外接法对结果的影响 描绘小灯泡的伏安特性 测定金属的电阻率 :ρ=R s / l 测定电源电动势和内阻 电表的改装: 多用电表测黑箱内电学元件
(2)电流强度:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值 ①电流强度的定义式为: ②电流强度的微观表达式为: n为导体单位体积的自由电荷数,q是自由电荷电量,v是自由电荷定向移动的速率,S 是导体的横截面积。 (3)电流的方向:物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向,与负电荷定向移动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端,在电源部由电源的负极流向正极 2.电阻定律 (1)电阻:导体对电流的阻碍作用就叫电阻,数值上:。 (2)电阻定律:公式:,式中的为材料的电阻率,由导体的材料和温度决定。纯 金属的电阻率随温度的升高而增大,某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小,某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。 (3)半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,如锗、硅、砷化镓等。 半导体的特性:光敏特性、热敏特性和掺杂特性,可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。 (4)超导体:有些物体在温度降低到绝对零度附近时。电阻会突然减小到无法测量的程度,这种现象叫超导;发生超导现象的物体叫超导体,材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度T c。 3.部分电路欧姆定律 容:导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。 公式: 适用围:金属、电解液导电,但不适用于气体导电。 欧姆定律只适用于纯电阻电路,而不适用于非纯电阻电路。 伏安特性:描述导体的电压随电流怎样变化。若图线为过原点的直线,这样的元件叫线性元件;
高中物理知识点归纳分享
高中物理知识点归纳分享 高中物理知识点归纳分享 1.光本性学说的发展简史 (1)牛顿的微粒说:认为光是高速粒子流.它能解释光的直进现象,光的反射现象. (2)惠更斯的波动说:认为光是某种振动,以波的形式向周围传播.它能解释光的干涉和衍射现象. 2、光的干涉 光的干涉的条件是:有两个振动情况总是相同的波源,即相干波源。(相干波源的频率必须相同)。形成相干波源的.方法有两种:⑴利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。⑵设法将同一束光 分为两束(这样两束光都来源于同一个光源,因此频率必然相等)。 下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平 面镜形成相干光源的示意图。 2.干涉区域内产生的亮、暗纹 ⑴亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍,即 δ=nλ(n=0,1,2,……) ⑵暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍,即 δ=(n=0,1,2,……) 相邻亮纹(暗纹)间的距离。用此公式可以测定单色光的波长。用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条 纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹。 3.衍射----光通过很小的孔、缝或障碍物时,会在屏上出现明暗相间的条纹,且中央条纹很亮,越向边缘越暗。
⑴各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。 ⑵发生明显衍射的条件是:障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比,甚至比波长还小。(当障碍物或孔的尺寸小于0.5mm时,有明显衍射 现象。) ⑶在发生明显衍射的条件下当窄缝变窄时亮斑的范围变大条纹间距离变大,而亮度变暗。 4、光的偏振现象:通过偏振片的光波,在垂直于传播方向的平 面上,只沿着一个特定的方向振动,称为偏振光。光的偏振说明光 是横波。 5.光的电磁说 ⑴光是电磁波(麦克斯韦预言、赫兹用实验证明了正确性。) ⑵电磁波谱。波长从大到小排列顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。各种电磁波中,除可见光以外, 相邻两个波段间都有重叠。 各种电磁波的产生机理分别是:无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的;红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受 到激发后产生的;伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的;γ 射线是原子核受到激发后产生的。 ⑶红外线、紫外线、X射线的主要性质及其应用举例。 种类产生主要性质应用举例 红外线一切物体都能发出热效应遥感、遥控、加热 紫外线一切高温物体能发出化学效应荧光、杀菌、合成VD2 X射线阴极射线射到固体表面穿透能力强人体透视、金属探伤 以上就是新编高中物理知识点归纳之光的波动性和微粒性的全部内容,希望能够对大家有所帮助!
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第14章:恒定电流 一、知识网络 二、重、难点知识归纳 (五)、滑动变阻器的使用 1、滑动变阻器的作用 (1)保护电表不受损坏; (2)改变电流电压值,多测量几次,求平均值,减少误差。 电流:定义、微观式:I=q/t ,I=nqSv 电压:定义、计算式:U=W/q ,U=IR 。导体产生电流的条件:导体两端存在电压 电阻:定义、计算式:R=U/I ,R=ρl/s 。金属导体电阻值随温度升高而增大 半导体:热敏、光敏、掺杂效应 超导:注意其转变温度 电动势:由电源本身决定,与外电路无关,是描述电源内部非静电力做功将其它形 式的能转化为电能的物理量 实验 恒定电流 部分电路:I=U/R 闭合电路:I=E/(R+r),或E=U 内+U 外=IR+Ir 适用条件:用于金属和电解液导电 规律 电阻定律:R=ρl/s 基本 概念 欧姆定律: 公式:W=qU=Iut 纯电阻电路:电功等于电热 非纯电阻电路:电功大于电热,电能还转化为其它形式的能 电功: 用电器总功率:P=UI ,对纯电阻电路:P=UI=I 2R=U 2/R 电源总功率:P 总=EI 电源输出功率:P 出=UI 电源损失功率:P 损=I 2r 电源的效率:%100%100?=?= E U P P 总 出 η, 对于纯电阻电路,效率为100% 电功率 : 伏安法测电阻:R=U/I ,注意电阻的内、外接法对结果的影响 描绘小灯泡的伏安特性 测定金属的电阻率 :ρ=R s / l 测定电源电动势和内阻 电表的改装: 多用电表测黑箱内电学元件
2、两种供电电路(“滑动变阻器”接法) (1)、限流式: a 、最高电压(滑动变阻器的接入电阻为零):E 。 b 、最低电压(滑动变阻器全部接入电路): 。 c 、限流式的电压调节范围: 。 (2)、分压式: a 、最高电压(滑动变阻器的滑动头在 b 端):E 。 b 、最低电压(滑动变阻器的滑动头在a 端):0。 c 、分压式的电压调节范围: 。 3、分压式和限流式的选择方法: (1)限流式接法简单、且可省一个耗电支路,所以一般情况优先考虑限流式接法。 (2)但以下情况必须选择分压式: a 、负载电阻R X 比变阻器电阻R L 大很多( R X >2R L ) b 、要求电压能从零开始调节时; c 、若限流接法电流仍太大时。 三、典型例题 例1、某电阻两端电压为16 V ,在30 s 内通过电阻横截面的电量为48 C ,此电阻为多大?30 s 内有多少个电子通过它的横截面? 解析:由题意知U =16 V ,t =30 s ,q =48 C , 电阻中的电流I = t q =1.6 A 据欧姆定律I =R U 得,R =I U =10 Ω n =e q =3.0×1020个 故此电阻为10Ω,30 s 内有3.0×1020 个电子通过它的横截面。 点拨:此题是一个基础计算题,使用欧姆定律计算时,要注意I 、U 、R 的同一性(对同 x L x R U E R R = +,x x L R E E R R ??? ?+?? []0,E
高中物理电磁学经典例题
高中物理典型例题集锦 (电磁学部分) 25、如图22-1所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板 的中央各有小孔M、N。今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N三点在同一竖直线上),空气阻力不计,到达N点时速度恰好 为零,然后按原路径返回。若保持两板间的电压不变,则: A.若把A板向上平移一小段距离,质点自P点下落仍能返回。 B.若把B板向下平移一小段距离,质点自P点下落仍能返回。 C.若把A板向上平移一小段距离,质点自P点下落后将穿过 N孔继续下落。 图22-1 D.若把B板向下平移一小段距离,质点自P点下落后将穿过N 孔继续下落。 分析与解:当开关S一直闭合时,A、B两板间的电压保持不变,当带电质点从M向N 运动时,要克服电场力做功,W=qU AB,由题设条件知:带电质点由P到N的运动过程中,重力做的功与质点克服电场力做的功相等,即:mg2d=qU AB 若把A板向上平移一小段距离,因U AB保持不变,上述等式仍成立,故沿原路返回, 应选A。 若把B板下移一小段距离,因U AB保持不变,质点克服电场力做功不变,而重力做功 增加,所以它将一直下落,应选D。 由上述分析可知:选项A和D是正确的。 想一想:在上题中若断开开关S后,再移动金属板,则问题又如何(选A、B)。 26、两平行金属板相距为d,加上如图23-1(b)所示的方波形电压,电压的最大值为U0,周期为T。现有一离子束,其中每个 离子的质量为m,电量为q,从与两板 等距处沿着与板平行的方向连续地射 入两板间的电场中。设离子通过平行 板所需的时间恰为T(与电压变化周图23-1 图23-1(b)
恒定电流知识点绝对经典!!
恒定电流一、知识网络 I=nqSv 电流:定义、微观式:I=q/t,电压:定义、计算式:U=W/q,U=IR。导体产生电流的条件:导体两端存在电压 ρl/s。金属导体电阻值随温度升高而增大R= 电阻:定义、计算式:R=U/I,基本半导体: 热敏、光敏、掺杂效应概念 超导:注意其转变温度 电动势:由电源本身决定,与外电路无关,是描述电源内部非静电力做功将其它形式的能转化为电能的物理量
ρl/s R= 电阻定律: 部分电路:I=U/R欧姆定律:闭合电路:I=E/(R+r),或E=U+U=IR+Ir 用于金属和电解液导电公式:W=qU=Iut恒电功:纯电阻电路:外内适用条件: 电功等于电热规律非纯电阻电路:电功大于电热,电能还转化为其它形式的能定 电电源总功率:P=EI 总电源输出22/R R=U用电器总功率:P=UI,对纯电阻电路:P=UI=I 功率:P=UI 出流2r P=I电源损失功率::电功率损PU出??100??%?100%,电源的效率:EP总 对于纯电阻电路,效率为100% 伏安法测电阻:R=U/I,注意电阻的内、外接法对结果的影响
描绘小灯泡的伏安特性实验ρ=R s / l测定金属的电阻率: 测定电源电动势和内阻 电表的改装: 多用电表测黑箱内电学元件 恒定电流知识点总结 一、部分电路欧姆定律电功和电功率 (一)部分电路欧姆定律 1.电流 (1)电流的形成:电荷的定向移动就形成电流。形成电流的条件是: ①要有能自由移动的电荷;②导体两端存在电压。 (2)电流强度:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值,叫电流强度。 ①电流强度的定义式为: ②电流强度的微观表达式为: n为导体单位体积内的自由电荷数,q是自由电荷电量,v是自由电荷定向移 动的速率,S是导体的横截面积。 (3)电流的方向:物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向,与负电荷定向移动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端,在电源内部由电源的负极流向正极。 2.电阻定律 电阻:导体对电流的阻碍作用就叫电阻,数值上:。(1)
高中物理必修2知识点归纳重点
新课标高中物理必修Ⅱ知识点总结 在学习物理的过程中,希望你能养成解题的好习惯,这一点很重要。 1、看题目的时候,很容易会看着头晕转向,这是心理问题,是自己逃避的 表现。因此再看题目的过程中,要手拿笔,画出重要的解题关键点。比 如:物体的开始与结束的状态、平衡状态等等;(这是一个积累过程,习 惯了就会事半功倍,不要不要在乎纸的清洁。); 2、画图;物理解题应该是想象思维、图形结合,再到推理的过程。画图真 的是必不可少的,不能懒而省了这一步。一定要画图,而且要整洁,不 可马虎; 3、辅导书是第二个老师;你若自学辅导书的每一章节前面的是总结梳理, 认真的记忆梳理,你课都可以不听了(不骗人,前提是你真的用功了)。 自习的时候,不要直接做辅导书的题那么快,认真看前面的知识点和例 题,消化好了,绝对受益匪浅。(任何一门理科都可以这么学的) 第一模块:曲线运动、运动的合成和分解 <一> 曲线运动 1、定义:运动轨迹为曲线的运动。 2、物体做曲线运动的方向:做曲线运动的物体,速度方向始终在轨迹的切线方向上。 3、曲线运动的性质:曲线运动一定是变速运动。(选择题) 由于曲线运动速度一定是变化的,至少其方向总是不断变化的,所以,做曲线运动的物体的加速度必不为零,所受到的合外力必不为零。(选择题) 4、物体做曲线运动的条件 物体所受合外力(加速度)的方向与物体的速度方向不在一条直线上。 总之,做曲线运动的物体所受的合外力一定指向曲线的凹侧。(选择题) 5、分类 ⑴匀变速曲线运动:物体在恒力作用下所做的曲线运动,如平抛运动。 ⑵非匀变速曲线运动:物体在变力(大小变、方向变或两者均变)作用下所做的曲线运动,如圆周运动。 <二> 运动的合成与分解(小船渡河是重点) 1、运动的合成:从已知的分运动来求合运动,叫做运动的合成,包括位移、速度和加速度的合成,由于它们都是矢量,所以遵循平行四边形定则。运动合成重点是判断合运动和分运动,一般地,物体的实际运动就是合运动。(做题依据) 2、运动的分解:求一个已知运动的分运动,叫运动的分解,解题时应按实际“效果”分解,或正交分解。 3、合运动与分运动的关系: ⑴运动的等效性⑵等时性⑶独立性⑷运动的矢量性 4、运动的性质和轨迹
高中物理恒定电流知识点及例题详解
学习必备欢迎下载 第十一章恒定电流 第一单元基本概念和定律 知识目标 一、电流、电阻和电阻定律 1.电流:电荷的定向移动形成电流. (1)形成电流的条件:内因是有自由移动的电荷,外因是导体两端有电势差. (2)电流强度:通过导体横截面的电量Q与通过这些电量所用的时间t的比值。 ①I=Q/t;假设导体单位体积内有n个电子,电子定向移动的速率为V,则I=neSv;假若导体单位长度有N个电子,则I=Nev. ②表示电流的强弱,是标量.但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向. ③单位是:安、毫安、微安1A=103mA=106μA 2.电阻、电阻定律 (1)电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值. R=U/I,导体的电阻是由导体本身的性质决定的,与U.I无关. (2)电阻定律:导体的电阻R与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比. R=ρL/S (3)电阻率:电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量,由材料决定,但受温度的影响. ①电阻率在数值上等于这种材料制成的长为1m,横截面积为1m2的柱形导体的电阻. ②单位是:Ω·m. 3.半导体与超导体 (1)半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间,电阻率约为10-5Ω·m ~106Ω·m (2)半导体的应用: ①热敏电阻:能够将温度的变化转成电信号,测量这种电信号,就可以知道温度的变化. ②光敏电阻:光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动控制设备中起到自动开关的作用. ③晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电路. ④半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等. (3)超导体 ①超导现象:某些物质在温度降到绝对零度附近时,电阻率突然降到几乎为零的现象. ②转变温度(T C):材料由正常状态转变为超导状态的温度 ③应用:超导电磁铁、超导电机等 二、部分电路欧姆定律 1、导体中的电流I跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻R成反比。I=U/R 2、适用于金属导电体、电解液导体,不适用于空气导体和某些半导体器件. 3、导体的伏安特性曲线:研究部分电路欧姆定律时,常画成I~U或U~I图象,对于线性元件 伏安特性曲线是直线,对于非线性元件,伏安特性曲线是非线性的. 注意:①我们处理问题时,一般认为电阻为定值,不可由R=U/I认为电阻R随电压大而大,随电流大而小. ②I、U、R必须是对应关系.即I 是过电阻的电流,U是电阻两端的电压.
高中物理必修一经典例题附解析
华辉教育物理学科备课讲义 A.大小为2N,方向平行于斜面向上 B.大小为1N,方向平行于斜面向上 C.大小为2N,方向垂直于斜面向上 D.大小为2N,方向竖直向上 答案:D 解析:绳只能产生拉伸形变, 绳不同,它既可以产生拉伸形变,也可以产生压缩形变、弯曲形变和扭转形变,因此杆的弹力方向不一定沿杆. 2.某物体受到大小分别为 闭三角形.下列四个图中不能使该物体所受合力为零的是 ( 答案:ABD 解析:A图中F1、F3的合力为 为零;D图中合力为2F3. 3.列车长为L,铁路桥长也是 桥尾的速度是v2,则车尾通过桥尾时的速度为 A.v2
答案:A 解析:推而未动,故摩擦力f=F,所以A正确. .某人利用手表估测火车的加速度,先观测30s,发现火车前进540m;隔30s 现火车前进360m.若火车在这70s内做匀加速直线运动,则火车加速度为 ( A.0.3m/s2B.0.36m/s2 C.0.5m/s2D.0.56m/s2 答案:B 解析:前30s内火车的平均速度v=540 30 m/s=18m/s,它等于火车在这30s 10s内火车的平均速度v1=360 10 m/s=36m/s.它等于火车在这10s内的中间时刻的速度,此时刻Δv v1-v36-18
两根绳上的张力沿水平方向的分力大小相等. 与竖直方向夹角为α,BC与竖直方向夹角为 .利用打点计时器等仪器测定匀变速运动的加速度是打出的一条纸带如图所示.为我们在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1s. ,x AD=84.6mm,x AE=121.3mm __________m/s,v D=__________m/s 结果保留三位有效数字)
高中物理复习恒定电流知识点
2019-2019高中物理复习恒定电流知识点 恒定电流由恒定电场产生,同时,也产生恒定磁场。以下是查字典物理网整理的恒定电流知识点,请考生学习。1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)} 2.欧姆定律:I=U/R{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值()} 3.电阻、电阻定律:R=L/S{:电阻率(?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)} 4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U 内+U外 {I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(),r:电源内阻()} 5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)} 6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(),t:通电时间(s)} 7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,=P出/P总 {I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),:电源效率}
9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I 与R成反比) 电阻关系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并 =1/R1+1/R2+1/R3+ 电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+ 电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3 功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+ 10.欧姆表测电阻 (1)电路组成(2)测量原理 两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得 Ig=E/(r+Rg+Ro) 接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx) 由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小 (3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)}、拨off挡。 (4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。 11.伏安法测电阻 电流表内接法:电流表外接法: 电压表示数:U=UR+UA电流表示数:I=IR+IV Rx的测量值=U/I=(UA+UR)/IR=RA+RxR真Rx的测量值
高一物理知识点归纳大全
高一物理知识点归纳大全 从初中进入高中以后,就会慢慢觉得物理公式比以前更难学习了,其实学透物理公式并不是难的事情,以下是我整理的物理公式内容,希望可以给大家提供作为参考借鉴。 基本符号 Δ代表'变化的 t代表'时间等,依情况定,你应该知道' T代表'时间' a代表'加速度' v。代表'初速度' v代表'末速度' x代表'位移' k代表'进度系数' 注意,写在字母前面的数字代表几倍的量,写在字母后面的数字代表几次方. 运动学公式 v=v。+at无需x时 v2=2ax+v。2无需t时 x=v。+0.5at2无需v时 x=((v。+v)/2)t无需a时 x=vt-0.5at2无需v。时 一段时间的中间时刻速度(匀加速)=(v。+v)/2
一段时间的中间位移速度(匀加速)=根号下((v。2+v2)/2) 重力加速度的相关公式,只要把v。当成0就可以了.g一般取10 相互作用力公式 F=kx 两个弹簧串联,进度系数为两个弹簧进度系数的倒数相加的倒数 两个弹簧并联,进度系数连个弹簧进度系数的和 运动学: 匀变速直线运动 ①v=v(初速度)+at ②x=v(初速度)t+?at平方=v+v(初速度)/2×t ③v的平方-v(初速度)的平方=2ax ④x(末位置)-x(初位置)=a×t的平方 自由落体运动(初速度为0)套前面的公式,初速度为0 重力:G=mg(重力加速度)弹力:F=kx摩擦力:F=μF(正压力)引申:物体的滑动摩擦力小于等于物体的最大静摩擦 匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0} 8.实验用推论Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差} 9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;
(完整word版)高中物理功和功率典型例题解析
功和功率典型例题精析 [例题1] 用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升,如果前后两过程的时间相同,不计空气阻力,则[ ] A.加速过程中拉力的功一定比匀速过程中拉力的功大 B.匀速过程中拉力的功比加速过程中拉力的功大 C.两过程中拉力的功一样大 D.上述三种情况都有可能 [思路点拨]因重物在竖直方向上仅受两个力作用:重力mg、拉力F.这两个力的相互关系决定了物体在竖直方向上的运动状态.设匀加速提升重物时拉力为F1,重物加速度为a,由牛顿第二定律F1-mg=ma, 匀速提升重物时,设拉力为F2,由平衡条件有F2=mg,匀速直线运动的位移S2=v·t=at2.拉力F2所做的功W2=F2·S2=mgat2. [解题过程] 比较上述两种情况下拉力F1、F2分别对物体做功的表达式,不难发现:一切取决于加速度a与重力加速度的关系. 因此选项A、B、C的结论均可能出现.故答案应选D. [小结]由恒力功的定义式W=F·S·cosα可知:恒力对物体做功的多少,只取决于力、位移、力和位移间夹角的大小,而跟物体的运动状态(加速、匀速、减速)无关.在一定的条件下,物体做匀加速运动时力对物体所做的功,可以大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力做的功. [例题2]质量为M、长为L的长木板,放置在光滑的水平面上,长木板最右端放置一质量为m 的小物块,如图8-1所示.现在长木板右端加一水平恒力F,使长木板从小物块底下抽出,小物块与长木板摩擦因数为μ,求把长木板抽出来所做的功.
[思路点拨] 此题为相关联的两物体存在相对运动,进而求功的问题.小物块与长木板是靠一对滑动摩擦力联系在一起的.分别隔离选取研究对象,均选地面为参照系,应用牛顿第二定律及运动学知识,求出木板对地的位移,再根据恒力功的定义式求恒力F的功. [解题过程] 由F=ma得m与M的各自对地的加速度分别为 设抽出木板所用的时间为t,则m与M在时间t内的位移分别为 所以把长木板从小物块底下抽出来所做的功为 [小结]解决此类问题的关键在于深入分析的基础上,头脑中建立一幅清晰的动态的物理图景,为此要认真画好草图(如图8-2).在木板与木块发生相对运动的过程中,作用于木块上的滑动摩擦力f 为动力,作用于木板上的滑动摩擦力f′为阻力,由于相对运动造成木板的位移恰等于物块在木板左端离开木板时的位移Sm与木板长度L之和,而它们各自的匀加速运动均在相同时间t内完成,再根据恒力功的定义式求出最后结果.
高三物理选修3-1恒定电流知识点复习
高三物理选修3—1《恒定电流》考点复习资料 第1讲 电路的基本定律 串、并联电路 考点一 基本概念与定律 1.电流:电荷的 形成电流。 t q I = ,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。在电解液导电时,是正、负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I =q/t 计算电流强度时q 为正、负电荷电量的代数和 。电流的微观表达式:I=nqvS 2.欧姆定律:导体中的电流I 跟 成正比,跟 成反比。 R U I = (适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电) 3. 电阻定律:在温度不变时,导体的电阻跟它的 成正比,跟它的 成反比。 表达式:R=ρ S L 考点二 电功和电热的区别 1、电功:在导体两端加上 ,导体内就建立了 ,导体中的自由电荷在 的作用下发生定向移动而形成电流,此过程中电场力对自由电荷做功,我们说电流做了功,简称电功。表达式: 。 2、电功率:电流所做的功跟完成这些功 的比值。表达式: 。 3、焦耳定律:电流通过导体产生的热量,跟 、 和 成正比。 表达式: 纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的,例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、 白炽灯泡等。非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的,发热不是目的,而是不可避免的热能损失,例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等。 ?特别提醒:在纯电阻电路中,电能全部转化为热能,电功等于电热,即W=UIt=I2Rt=R U 2 t 是通用的,没有区别,同理P=UI=I2R=R U 2 也无区别,在非纯电阻电路中,电路消耗的电能,即W=UIt 分为两部分, 一大部分转化为其它形式的能;另一小部分不 可避免地转化为电热Q=I2Rt ,这里W=UIt 不再等于Q=I2Rt ,应该是W=E 其它+Q ,电 功就只能用W=UIt 计算,电热就只能用Q=I2Rt 计算。 考点三 串、并联电路 1 、串联电路:用导线将 、 、 逐个依次连接起来的电路。
高中物理知识点总结大全
高考总复习知识网络一览表物理
高中物理知识点总结大全 一、质点的运动(1)------直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则aF2) 2.互成角度力的合成: F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2 3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2| 4.力的正交分Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx) 注: (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; (2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小; (5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算. 四、动力学(运动和力) 1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致} 3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动} 4.共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理} 5.超重:FN>G,失重:FNr} 3.受迫振动频率特点:f=f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕 5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕 6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定} 7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波) 8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大 9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同) 10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕} 注: (1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(完整word版)恒定电流知识点总结
恒定电流知识点总结 一、部分电路欧姆定律电功和电功率 (一) 部分电路欧姆定律 1.电流 (1) 电流的形成:电荷的定向移动就形成电流。形成电流的条件是: ①要有能自由移动的电荷;②导体两端存在电压。 (2) 电流强度:通过导体横截面的电量q 跟通过这些电量所用时间t 的比值,叫电流强度。 ①电流强度的定义式为: ②电流强度的微观表达式为: n 为导体单位体积内的自由电荷数,q 是自由电荷电量,v 是自由电荷定向移动的速率,S是导体的横截面积。 (3) 电流的方向:物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向,与负电荷定向移动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端, 在电源内部由电源的负极流向正极。 2.电阻定律 (1) 电阻:导体对电流的阻碍作用就叫电阻,数值上: (2) 电阻定律:公式:,式中的为材料的电阻率,由导体的材料和温度决定。 纯金属的电阻率随温度的升高而增大,某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小,某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。 (3) 半导体:导电性能介于导体和绝缘体之间,如锗、硅、砷化镓等。 半导体的特性:光敏特性、热敏特性和掺杂特性,可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。 (4) 超导体:有些物体在温度降低到绝对零度附近时。电阻会突然减小到无法测量的程度,这种现象叫超导;发生超导现象的物体叫超导体,材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度T c。 3.部分电路欧姆定律内容:导体中的电流跟它两端的电压成正比,跟它的电阻成反比。 公式: 适用范围:金属、电解液导电,但不适用于气体导电。欧姆定律只适用于纯电阻电路,而不适用于非纯电阻电路。 伏安特性:描述导体的电压随电流怎样变化。若图线为过原点的直线,这样的元件叫线性元件; 若图线为曲线叫非线性元件。 (二) 电功和电功率 1.电功
高中物理牛顿第二定律经典例题
牛顿第二运动定律 【例1】物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图3-2所示,在A点物体开始与弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹回,则以下说法正确的是: A、物体从A下降和到B的过程中,速率不断变小 B、物体从B上升到A的过程中,速率不断变大 C、物体从A下降B,以及从B上升到A的过程中,速 率都是先增大,后减小 D、物体在B点时,所受合力为零 的对应关系,弹簧这种特 【解析】本题主要研究a与F 合 殊模型的变化特点,以及由物体的受力情况判断物体的 运动性质。对物体运动过程及状态分析清楚,同时对物 =0,体正确的受力分析,是解决本题的关键,找出AB之间的C位置,此时F 合 由A→C的过程中,由mg>kx1,得a=g-kx1/m,物体做a减小的变加速直线运动。在C位置mg=kx c,a=0,物体速度达最大。由C→B的过程中,由于mg