大学物理竞赛专题辅导之电学53页PPT
物理竞赛电学讲义全
静电场一、电场强度 1、 实验定律a 、 库仑定律：［内容］条件：⑴点电荷，⑵真空，⑶点电荷静止或相对静止。
事实上，条件 ⑴和⑵均不能视为对库仑定律的限制， 因为叠加原理可以将点电荷之间的静电力应用到一般 带电体，非真空介质可以通过介电常数将 k 进行修正（如果介质分布是均匀和“充分宽广”的，一般认为k ' = k / r ）。
只有条件⑶，它才是静电学的基本前提和出发点（但这一点又是常常被忽视和被不恰当地“综合应用”的 ）。
b 、 电荷守恒定律c 、叠加原理2、 电场强度a 、 电场强度的定义（使用高斯定理）电场的概念；试探电荷（检验电荷）；定义意味着一种适用于任何电场的对电场的检测手段；电场线是抽象而直观地描述电场有效工具（电场线的基本属性）。
b 、 不同电场中场强的计算：决定电场强弱的因素有两个，场源 （带电量和带电体的形状）和空间位置。
这可以从不同电场的场强决定式看出一一⑴点电荷：E = k ■Q 2 结合点电荷的场强和叠加原理，我们可以求出任何电场的场强r⑵均匀带电环，垂直环面轴线上的某点 P : E = ——kQr3，其中r 和R 的意义见图。
（r 2 R 2） 2⑶均匀带电球壳内部：E 内=0外部：E 外=k Q 2，其中r 指考察点到球心的距离r如果球壳是有厚度的的（内径R i 、外径R 2），在壳体中（R i V r v R 2）: E =-3中P 为电荷体密度。
这个式子的物理意义可以参照万有引力定律当中 （条件部分）的“剥皮法则”理解〔亍「3 R3）即为图中虚线以内部分的总电量〕。
U= W 参考点即电势为零的点，通常取无穷远或大地为参考点。
和场强一样，电势是属于 q 场本身的物理量。
W 则为电荷的电势能。
2、典型电场的电势a 、点电荷 以无穷远为参考点，U = k —rb 、均匀带电球壳以无穷远为参考点，U 外=k 号,U 内=k —3、 电势的叠加：由于电势的是标量，所以电势的叠加服从代数加法。
大学物理电学部分课件
dE = Ex = = =
1
λ dl
4πε 0 R 2
θ
r0
dq = λdl
r dE x
∫ ∫ ∫
0
dE x = 1 4 πε
0
∫
1
λ dl
2
4πε 0 R R2s Nhomakorabean θλ Rd θ
1
dE y
45
r dE
0
r E
x
sin θ sin θ
π /2
λdθ
0
4 πε
R
λ E X = EY = 4πε 0 R
课堂练习2 课堂练习
r dE
y
θ
解: 分析
dE =
E =
∫ dE
2
y
= ∫ dE cos θ
λdx
4πε 0 (d + x )
2
cosθ =
d d 2 + x2
p d 0
θ
dq
x
x
=∫
L/ 2
λdx
d
电9章 静电场
−L/ 2
4πε 0 (d 2 + x 2 ) d 2 + x 2
解： 分析
E =
例题： 均匀带电圆环轴线上一点的场强。 例题： 均匀带电圆环轴线上一点的场强。
∫
∫
电9章 静电场 讨论: 如果坐标取在棒的中点? 讨论 如果坐标取在棒的中点
2
p 点的场强。 例 求均匀带电细棒在 p 点的场强。 点到棒的垂直距离 为d 。设棒长为 l ,带电量q ,电荷线密度为λ 。
解：分析
λ ⋅ dx dE = 4 πε 0 r 2
dE
电学专题PPT课件
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21
金属杆
滑片
支架
瓷筒
线圈
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接线柱
22
滑片向左移动，接入电路的电阻会如何变化?
滑片向右移动，接入电路的电阻会如何变化?
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23
旋盘式变阻箱的读数
阻值：427欧
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24
欧姆定律
1.内容：一段导体中的电流，跟这段导体两
端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。
34
一个灯泡上标有“220V –40W”字样 举
220V表示＿灯＿泡＿的＿额＿定＿电＿压＿为＿＿22＿0V
一 反
40W表示＿灯＿泡＿的＿额＿定＿功＿＿率＿为＿40＿W＿ 三
额定电流为____1_21__A___你_ 还能求出哪些量?
电阻为__1_2__10__Ω__（__提__示：R=
U2 P
）
若U＝230V，则P＿＞＿40W 电阻呢？
⑶ “5（10）A” 标定电 流为5A；短时间使用最 大电流不超过10A
⑷ “1200R/kwh” 表示用1 度电电表的表盘转
1200转。
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32
例1：小明家2006年10月底与11 月底电能表的示数如图所示，请
42678
计算，小明家11月份消耗多少电
能？若1kw·h电费为0.52元，应 4 3 7 4 4
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6
2、绝缘体：不善于导电的物体
（干木、陶瓷、玻璃、橡胶、油、塑料）
注意：
导体与绝缘体之间没有绝对的界线。
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7
电流的方向
正极 用电器 负极
规定正电荷的定向移动方向为电
流的方向.
物理竞赛专题训练(电学)
等效电阻方法如图所示，12个阻值都是R 的电阻，组成一立方体框架，试求 AC 间的电阻R AC 、2、如图所示的正方形网格由 24个电阻r o =8的电阻丝构成，电池电动势 &6.0 V ，内电阻不计，求通过电池的电流.□ □ B□£b □ □3、如图所示，7个电阻均为R 的电阻连接而成，求 A 、B 两点间的电阻。
4、如图所示的一个无限的平面方格导线网，连接两个结点的导线的电阻为r 。
，如果将A5、有一无限大平面导体网络，它有大小相同的正六边形网眼精选范本1、AB 间的电阻R AB 与AG 间的电阻 R AG .和B 接入电路，求此导线网的等效电阻R AB .A B1成，如图所示，所有六边形每边的电阻均为R o,求间位结点a b间的等效电阻.6、如图是一个无限大导体网络，它由无数个大小相同的正三角形网眼构成，小三角形每边的电阻均为r，求把该网络中相邻的A、B两点接入电路中时,AB间的电阻R AB.7、试求框架上A、B两点间的电阻R AB•此框架是用同种细金属制作的，单位长度的电阻为p. —连串内接等边三角形的数目可认为趋向无穷，如图所示.取AB边长为a以下每个三角形的边长依次减少一半.8、如图所示是由电阻丝连接成的无限电阻网络，已知每一段电阻丝的电阻均为A、B两点之间的总电阻.A///|B\r,试求A B、选择题1、 一根均匀导线，现将它均匀地拉长，使导线的直径减小为原来的一半，此时它的 电阻值为64Q ，则导线原来的电阻值为（）A 、128QB 、32QC 、4QD 、2Q 2、 关于电动势的概念，以下说法正确的是： （ ）A 、 电源电动势等于电源没有接入电路时， 两极间的电压，因此，当电源接入电路时, 电动势将发生变化。
B 、 无论负载电阻（接在电源两端的用电器的电阻）如何变化，电源内电压与负载电 流之比总保持一个常数；C 、 流过外电路的电流越大时，路端电压越小；D 、 路端电压为零时，根据欧姆定律 I = U/R ，流过外电路的电流也为零。
电学实验专题(143张PPT)PPT课件
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天线参数测量
掌握天线的基本参数，学会用天线测量仪器测量天线的增益、方向 图等参数。
实验步骤与注意事项
熟悉实验步骤，注意电磁波源和接收器的位置选择；天线测量时要 注意选择合适的测量距离和环境，避免干扰产生。
05 电子技术基础实验
常用电子元器件识别与检测
01
02
03
04
电阻、电容、电感等元 件的识别与检测方法
电路基本定律
阐述欧姆定律、基尔霍夫 定律等基本电路定律的内 容和应用。
实验设备与器材
电源与信号发生器
介绍直流电源、交流电源、 信号发生器的使用方法及 注意事项。
测量仪表
包括万用表、示波器、毫 伏表等仪表的使用和读数 方法。
实验板与面包板
讲解实验板、面包板的结 构和使用方法，以及常用 电路搭建技巧。
二极管、三极管等半导 体器件的识别与检测
集成电路的封装类型及 引脚识别
元器件质量判别及选用 注意事项
整流滤波稳压电路设计与调试
01
02
03
04
整流电路的工作原理及设计要 求
滤波电路的类型及设计要点
稳压电路的实现方式及性能指 标
电路调试方法与技巧
放大电路性能指标测试与分析
放大电路的基本原理及性能指标
实验仪器与操作
讲解所需实验仪器如电源、电流 表、电压表等的使用方法，以及 实验操作步骤和注意事项。
数据分析与结论
指导学生对实验数据进行处理 和分析，得出电阻值并评估实
验误差。
基尔霍夫定律验证及应用
基尔霍夫定律基本概念
包括电流定律（KCL）和电压定律 （KVL），分别阐述节点电流和回路 电压的关系。
大学生物理竞赛——竞赛辅导电磁学
物理竞赛辅导——电磁学一、电磁学的主要内容二、q分布——.E三、电势的计算四、B的计算五、电磁感应六、电磁力、功、能、电磁学的主要内容1、研究对象2、场方程式的意义3、源激发场的规律4、场对电荷的作用5、电磁场的能量、q分布——-EE、D高斯定理对称求E、D 重点在对称性分析。
三、电势的计算1、场的观点2、路的观点四、B的计算1. 电流2. 运动电荷五、电磁感应1、感应电动势的计算公式2、自感和互感3、电路方程六、电磁力、功、能1、带电粒子在电磁场中运动2、静电力、静电能3、安培力作功、磁能电磁学的最大特点——以场为主要的研究对象掌握静电场、稳恒磁场的各种计算（包括场的分布及其对外作用）熟悉电场与磁场之间的转化规律电路元件（电容、电阻、电感）E E静（含稳恒电场）E感B = B传（含磁化电流）B位H=B麦克斯韦方程组的积分形式:1 D dS 八q02 E dl …BdSdt S t4 H d「I传I位dS亠、电磁学的主要内容1、研究对象场、电荷电荷激发稳恒场变化磁场激发的电场 变化电场激发的磁场.瓦q卩巳S 内dS 二® E 感 dS -0SS卩D. Q i dS 二为qoSs 内■ ■9E i dl = 09 E 感 dl - 汨--fdSLL£t S L卩B 1 dS = 0? B 2 dS 二 0S |St?B 1 dl 八肿I?H 2 dl 二 I — dSLL内LS LFH i dl " I oLL内2、场方程式的意义电场a磁场麦克斯韦方程组的积分形式:1 D dS q0S S内2 E dl …L SdSdS 全电流密度J全全电流总是连续的，S J全dS 0全电流是闭合的H dl 二LtS D dS 八 q oS内例：六届一、3不成立(1) 要明确定理的意义和适用范围9E dl = 0L仅适用于电荷以“平方反比律”激发的场 E 线不能闭合，可以引电势' (q ° q')有介质时正确错误正确例:R i R 2届一、dB0 dt比较a,b 两点电势? 整个回路R 2一JI[jE 感 d l 二2dBr dt IR 1 +R 2,等效电路图riR Z:卞 R 2,U ab 0U ab若R 厂R 2,此时谈a,b 两点电势没有意义仅适用于场源电流闭合的情况 有限长直导线，上式成立？ (2)定理的应用不限于对称求E 、B例：一届二、4试判断能否产生一个磁感应强度B =f(r)r 形式的磁场？解:作一半径为r o 的同心球面S ,用反证法—■门B dS 二门f (r) r dS?s s2=f(r °)r °4 r ° 0这违反B 的高斯定理。
高考物理专题复习：电学实验基础教学课件
高考物理专题复习：电学实验基础ppt
（1）如图甲，已知锌电流比从铜红活表泼笔，流所入以多用锌电片表失电子作负极， 铜片得电子作正极．为了估计此苹果电池的电动势，某同 学直接使用多用电表直流电压档测量，则应将红表笔与
铜片（填“铜”或“锌”）连接．通过上网查看水果电池的内 阻与水果的种类（果汁中的电解质与浓度）、两电极之间 的距离及电极面积大小有关，一般在几百至几千欧姆之 间．同样为了估测此苹果电池的内阻， （填“不能能”或“不能”） 使用多用电表的欧姆档进行初步测量．
止动旋钮 图1
微调旋钮 粗调旋钮
（2）选择电阻丝的___不__同___（选填“同一”或“不同”）位置 进行多次测量，取其平均值作为电阻丝的直径．
（3）图甲2中Rx 为待测电阻丝．请用笔画线代替导线，将 滑动变阻器接入图2乙图实物电路中的正确位置．
（4）为测量R，利用图2甲图所示的电路，调节滑动变阻器 测得5组电压U1和电流I1的值，作出的U1–I1关系图象如图3所 示．接着，将电压表改接在a、b两端，测得5组电压U2和电 流I2的值，数据见下表： U2/V 0.50 1.02 1.54 2.05 2.55 I2/mA 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0
I U 3A R5
限流式接法滑变选择与 Rx阻值相近
E．滑动变阻器，0～10 Ω
F．滑动变阻器，0～100 Ω
①要求较准确地测出其阻值，电压表应选___A_____，电流表
应选____C____，滑动变阻器应选____E____．(填序号)
高考物理专题复习：电学实验pt
请根据表中的数据，在方格纸上作 出U2–I2图象．
（ Rx5=）___由2__3此_._5，_Ω可．求根得据电电阻阻丝定的律k1=Rx+RΩA+R0=49 可得到电阻丝的电阻率．
电路竞赛讲座
物理竞赛辅导电流定律知识网络、电流、电压、电阻及欧姆定律、电流、电压、电阻及其关系物理量电流（I）电压（U）电阻（R）概念单位时间内通过导体横截使导体中的自由电荷导体对电流的阻碍面的电量发生移动形成电流作用的大小定义式I=Q/t U=W/Q R=U/I单位安培（A）1A=1000mA1 mA=1000 微安伏特（V）1KV=1000V1V=1000mV1mV=1000 微伏欧姆（Q）1M Q =1000K Q1K Q =1000 Q直接测量仪表安培表伏特表欧姆表（1）内容：导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比, 跟这段导体的相互关系欧姆定律电阻成反比。
（2 ）科学方法：控制变量法（3）公式：l=U/R（4）I-U图象（伏安特性曲线）纯电组非纯电阻2、决定电阻大小的因素电阻是导体本身的一种性质，它的大小取决于导体本身的长度、材料、横截面积。
另外，电阻的大小与温度有关。
温度越高，导体的电阻越大、温度越低，电阻越小。
白炽灯泡最容易在开灯的瞬间断灯丝，就是由于在开灯的瞬间，灯丝温度低，电阻小，据P=U2/R，U不变，P就很大，灯丝容易断。
3、“伏安法”测电阻（1）利用安培表和伏特表，测出待测电阻Rx通过的电流I和两端的电压U，就可据R x=U/I算出待测电阻。
（2）伏安法测电阻的两种电路。
伏安法测电阻原理虽然简单，但由于电压表的内阻不是无限大，电流表的内阻不是无限小，所以把它们接入电路时，会给测量带来误差。
①电流表外接法如右图：由于电压表与R x并联，而分走一部分电流l v,则R x的真实值应为R x= U/Ix。
显然，由于l=l v+ l x,所以U/Ix>U/I ，即用电流表外接法，测得的阻值偏小。
电压表的阻值越大，R x的阻值越小，由于电压表分流作用引起的误差就越小，所以外接法适用于被测阻值R x比较小的电阻。
②电流表的内接法如右图，电流表与R x串联，而分走一部分电压，存在关系U=U A+U X。
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11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克