学案30考前精彩回顾(二).ppt

学案 考前精彩回顾（二） 一、电场与磁场 1.请回答库仑定律的内容、公式和适用条件分别 是什么？ 答案 （1）内容：真空中两个静止点电荷之间 的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它 们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连 线上. （2）公式： 式中的k=9109 Nm2/C2 叫静电常数. （3）适用条件：点电荷；真空中. 2.电场强度是描述电场性质的物理量，它有三个 表达式： 和 ，这三个公式有何 区别？如果空间某点存在多个电场，如何求该点的场 强？电场的方向如何确定？ 答案（1）区别 电场强度的定义式 ，适用于任何电场， E由场源电荷和点的位置决定，与F、q无关. 真空中点电荷所形成的电场E= ，其中Q为场 源电荷，r为某点到场源电荷的距离. 匀强电场中场强和电势差的关系式 ，其 中d为两点沿电场方向的距离. （2）叠加原理 若空间的电场是由几个“场源”共同激发的，则空 间中某点的电场强度等于每个“场源”单独存在时所激 发的电场在该点的场强的矢量和叠加原理. （3）几个方向：电场的反方向；正电荷的受力 方向；负电荷受力的反方向；电场线的切线方向；电 势降低最快的方向. 3.电场力做功有什么特点？电场力做功与电荷电势 能 变化之间有什么关系？如何求解电场力的功？ 答案 （1）电场力做功与电荷电势能的变化的关系 电场力对电荷做正功时，电荷电势能减少；电场力 对电荷做负功时，电荷电势能增加，电势能增加或减少 的数值等于电场力做功的数值. （2）电场力做功的特点 电荷在电场中任意两点间移动时，它的电势能的 变化量是确定的，因而移动电荷做功的值也是确定的， 所以，电场力移动电荷所做的功，与电荷移动的路径无 关，仅与始末位置的电势差有关，这与重力做功十分相 似. （3）电场力做功的计算及应用 W=Fscos ，常用于匀强电场，即F=qE恒 定. WAB=qUAB，适用于任何电场，q、UAB可带正负号 运算，结果的正负可反映功的正负，也可带数值运算 ，但功的正负需结合移动电荷的正负，A、B两点电势 的高低另行判断. 功能关系：电场力做功的过程就是电势能和 其他形式的能相互转化的过程，如图，且W=-E其他. 4.带电粒子在匀强电场中分别满足什么条件可以 做加速直线运动和偏转运动？处理带电粒子在电场中 运动的方法有哪些？ 答案 （1）加速匀强电场中，带电粒子的 受力方向与运动方向共线. 处理方法：牛顿定律和运动学方程相结合. 功能观点：qU= mv22- mv12 （2）偏转带电粒子以速度v0垂直于电场线方向 飞入匀强电场. 处理方法：类似平抛运动的分析方法. 沿初速度方向的匀速直线运动：x=v0t，沿电场力方 向的初速度为零的匀加速直线运动： 偏转角 5.带电粒子在磁场中的受力情况有何特点？洛 伦兹力的大小与哪些物理量有关，它的方向如何判定 ？ 答案 （1）磁场只对运动电荷有力的作用，对 静止电荷无力的作用.磁场对运动电荷的作用力叫洛 伦兹力. （2）洛伦兹力的大小和方向：其大小为F=qvBsin , 为v与B的夹角.F的方向仍由左手定则判定，但四指 的指向应为正电荷运动的方向或负电荷运动方向的反 方向. 6.如何分析带电粒子在磁场中的匀速圆周运动 问题？其基本思路和方法是怎样的？洛伦兹力做功有 什么特点？ 答案 （1）思路和方法 圆心的确定：因为洛伦兹力F指向圆心，根据 Fv，画出粒子运动轨迹上任意两点的（一般是射入 和射出磁场的两点）F的方向，沿两个洛伦兹力F的方 向画其延长线，两延长线的交点即为圆心，或利用圆 心位置必定在圆中任意一根弦的中垂线上，作出圆心 位置. 半径的确定和计算：利用平面几何关系，求 出该圆的可能半径（或圆心角）. 粒子在磁场中运动时间的确定：利用回旋角 （即圆心角）与弦切角的关系，或者利用四边形内 角和等于 360计算出圆心角 的大小，由公式t = T可求出粒子在磁场中运动的时间. 注意圆周运动中有关的对称规律：如从同一边 界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹 角相等；在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必 沿径向射出. （2）洛伦兹力做功特点 由于洛伦兹力始终和速度方向垂直，所以洛伦兹 力永不做功，但洛伦兹力的分力可以做功. 7.复合场通常指哪几种场？大体可以分为哪几 种类型？处理带电粒子在复合场中运动问题的思路和 方法是怎样的？ 答案 （1）复合场及其分类 复合场是指重力场、电场、磁场并存的场，在力 学中常有四种组合形式：电场与磁场的复合场； 磁场与重力场的复合场；电场与重力场的复合场 ；电场、磁场与重力场的复合场. （2）带电粒子在复合场中运动问题的处理方法 正确分析带电粒子的受力及运动特征是解决 问题的前提. 灵活选用力学规律是解决问题的关键 当带电粒子在复合场中做匀速直线运动时，应根 据平衡条件列方程求解. 当带电粒子在复合场中做匀速圆周运动时，往往 同时应用牛顿第二定律和平衡条件列方程联立求解. 当带电粒子在复合场中做非匀速曲线运动时，应 选用动能定理或能量守恒定律列方程求解. 如果涉及两个带电粒子的碰撞问题，还要根据动 量守恒定律列出方程，再与其他方程联立求解.由于 带电粒子在复合场中受力情况复杂，运动情况多变， 往往出现临界问题，此时应以题目中出现的“恰恰”、 “恰好”、“最大”、“最高”、“至少”等词语为突破口挖 掘隐含条件，根据临界条件列出辅助方程，再与其他 方程联立求解. 二、电磁感应和电路 1.产生感应电流的条件是什么？感应电流的方 向有哪几种判定方法？感应电流的大小如何表示？ 答案（1）产生感应电流的条件 穿过闭合电路的磁通量发生变化. （2）感应电流的方向判断 从“阻碍磁通量变化”的角度来看，表现出“增 反减同”，即若磁通量增加时，感应电流的磁场方向 与原磁场方向相反；若磁通量减小时，感应电流的磁 场方向与原磁场方向相同. 从“阻碍相对运动”的角度来看，表现出的现象 是“来拒去留”，即“阻碍”相对运动. 从“阻碍自身电流变化”的角度来看，就是自 感现象. 在应用楞次定律时一定要注意：“阻碍”不等于“ 反向”；“阻碍”不是“阻止”. 对部分导线在磁场中切割磁感线产生感应电流 的情况，右手定则和楞次定律的结论是完全一致的. 这时，用右手定则更方便一些. （3）感应电流的大小 由法拉第电磁感应定律可得I=n 或 I=n sin . 2.导体切割磁感线产生感应电流的过程是能的 转化和守恒过程，这一过程中通过什么力做功将什么 形式的能转化为电能？功和产生的电能有什么关系？ 答案 外力对导体棒做功，转化为棒的机械能 ，同时，棒又克服安培力做功，将棒的机械能又转化 为电能，克服安培力做的功等于电能的增加. 3.导体做垂直切割磁感线运动时，其内的自由电 子随导体定向运动，在洛伦兹力作用下向导体某端聚 集，导体内产生电场，两端产生电势差，这就是导体 切割磁感线产生电动势的微观机理，你能由此推导出 公式E=BLv吗？（提示：最终电场力和洛伦兹力平衡 ） 答案 如下图所示，当导体两端积累电荷后，运 动的电子受电场力、洛伦兹力作用，前者随着导体两 端电荷积累的增多而增大，后者不变.因此，当F电=F 洛时，导体两端不再积累电荷，两端产生稳定的电势 差E，由F电=F洛得Ee/L=Bev，所以E=Blv. 物理量 物理含义义 重要关系 式 使用情况 及说说明 瞬时值时值 交变电变电 流某一 时时刻的值值 e= i= 计计算线线圈某 一时时刻的受 力情况 4.下面的表格是关于交变电流“四值”的比较，请完成 填空. 最大值值 最大的瞬时值时值 Em= 电电容器的击击穿电压电压 有效值值 跟交变电变电 流的 等效的 恒定电电流值值 对对于正(余) 弦交流电电有 ： Em= E Um= U Im= I （1）计计算与电电流热热 效应应有关的量 （2）电电气设备铭设备铭 牌 上所标标的值值 （3）保险丝险丝 的熔断 电电流 （4）交流电电表的示 数 平均值值 交变电变电 流图图象 中的图线图线 与时时 间轴间轴 所夹夹的 与 的 比值值 计计算通过电过电 路截面的 电电荷量 答案 NBS sin t 热效应 面积 时间 5.如下图为两种典型的变压器电路，用n、U、I 、P分别表示线圈的匝数、端电压、通过的电流、所 在电路的功率，则图甲中成立的关系式有哪些？图乙 中成立的关系有哪些？ 答案 甲图： 乙图： 6.如何求解电磁感应中感应电荷的电荷量？感应 电荷量与哪些因素有关？ 答案 设在时间t内通过导线截面的电荷量为q， 则根据电流定义式及法拉第电磁感应定律得： 可见，在电磁感应现象中，只要穿过闭合电路的 磁通量发生变化，闭合电路中就会产生感应电流，在 时间t内通过导线截面的电荷量q仅由线圈的匝数n 、磁通量的变化量 和闭合电路的电阻R决定，与 磁通量发生变化的时间无关. 7.如果用电器为纯电阻，请总结写出电流做功和 电流功率的计算公式. 答案 8.如果用电器为非纯电阻（如电动机，电解槽等 ），请写出电流做功和电功率的计算公式. 答案 W=UIt，P=UI 9.哪些计算电流功和电流功率的公式对任何电路 都适用. 答案 W=UIt，P= =UI 10.如果电路中电流为I，用电器的电阻为R，用 电器两端电压为U.请你就纯电阻电路和非纯电阻电路 讨论U与IR的关系，由此总结I= 的适用条件. 答案 纯电阻电路中，电功等于电热 UIt=I2Rt U=IR，即I= 非纯电阻电路中 UIt=I2Rt+E其它 UIR 由此可见，I= 只适用于纯电阻电路. 11.比较下面的典型电路，并在空白处填上合适的文字或 字母. 电电路名称 电电路结结构 欧姆定律表 达式 能量转转化 情况 纯电纯电 阻 电电路 非纯电纯电 阻电电路 含电电容 器电电路 交流纯电纯电 阻电电路 答案 欧姆定律表达式自上而下为： I= ；E=U内+U外或E=U外+Ir； 电流稳定后I= ； i= I= Im= 表中能量转化情况自上而下依次为： 电能 内能；电能 内能+其他 能 电能 内能+电场能；电能 内能 全部 全部 1.若在一条直线上有三个点电荷因相互作用均处 于平衡，则这三个点电荷的相邻电性相反，而且中间 电荷的电荷量最小，且靠近两侧电荷量较小的那一个 .可简记为“三点共线、两同夹异、两大夹小、近小远 大.” 2.如右图所示，两同种带电小球分别 用等长细线系住，相互作用平衡后、摆角 与质量m的关系满足m1sin 1=m2sin 2. 3.电场强度的方向是电势降低最快的方向；在 等差等势面分布图中，等势面越密电场强度越大；从 一条等势线描述的电场中，弯内的场强大，弯外的场 强小，但仅由一条电场线不能判断场强的强弱. 4.电场线不是带电粒子的运动轨迹，如果电场 线是直线，电荷的初速度为零或初速度与电场线平行 ，且电荷仅受电场力或所受合力的方向与电场线平行 ，则带电粒子的运动轨迹与电场线重合. 5.计算场强大小的三个公式（1）E= 适用于任 何电场；（2）E=k 只适用于真空中的点电荷的电 场；（3）E= 只适用于匀强电场，且式中d为沿电 场线方向上两点的距离或两点所在等势面间的距离. 6.电势是标量，其正或负表示比零电势点高或 低；电势为零处，场强不一定为零；电势高处，场强 不一定大；电势相等处，场强不一定相等. 7.孤立的带电体，所带电荷只分布在外表面上， 外表面是一个等势面，在外表面上移动任意电荷，电 场力不做功，其内部场强处处为零. 8.正电荷在电势较高处电势能较大，负电荷在电 势较低处电势能较大. 9.处于静电平衡状态的导体是一个等势体，其表 面为一等势面，内部的场强处处为零. 10.匀强电场中，任意两点连线中点的电势等于这 两点电势的平均值. 11.两等量同种点电荷连线中点O处的场强为零， 从中点O沿中垂面（线）到无限远，场强先变大后变小 ；中垂面（线）上各点场强方向和该面（线）平行. 12.两等量异种点电荷连线上，沿电场线方向场 强先变小后变大；从连线上中点O沿中垂面（线）到 无限远，场强一直减小，各点场强的方向均与中垂面 （线）垂直，且指向负电荷一侧. 13.电容器充电后与电源断开，则电容器所带电 量不变，仅改变板间距离时，场强不变；若始终与电 源相连，则两板间电压不变，仅改变正对面积时，场 强不变. 14.不同的带电粒子从静止经过同一电场加速后 进入同一偏转电场，它们在射出电场时偏转角度（ ）或偏转距离（ ）总是相 同的.（式中U0、U、l和d分别为加速电压、偏转电压、 板长和板间距）.若带电粒子的电性相同，则上述运动 轨迹重合. 15.在闭合电路中，某一支路的电阻增大（或减 小），则总电阻一定增大（或减小），总电流减小（ 或增大），路端电压增大（或减小）；与该电阻串联 （或间接串联）的电阻上的电流、电压、电功率均减 小（或增大）；与该电阻并联（或间接并联）的电阻 上的电流、电压、电功率均增大（或减小）. 16.一个电阻串联（或并联）在干路中产生的作 用大于串联（或并联）在支路中产生的作用. 17.闭合电路里，当负载电阻变化到等于电源内 阻时，电源的输出功率最大，且Pmax=E2/4r. 18.如右图所示.闭合电路中某定值电 阻的U-I图线为图中a，电源的U-I图线为 图中b,则b线的纵截距表示电源的电动势， 两线交点P的纵坐标表示此时电源的路端 电压；矩形ABCO的“面积”表示电源的总功率，矩形 ABPD的“面积”表示电源的输出功率，矩形DPCO的“ 面积”表示电源内阻发热的功率. 19.如下图所示，在功率随电流变化的图 线（即P-I）中，线表示电源的总功率，其斜率表 示电源的电动势E；线表示电源内电阻的发热功率 ；线表示电源的输出功率；与线的交点表示此 时内、外电阻相等. 20.伏安法测电阻时，若Rx ，则 用电流表外接法，且测量值小于真实值；若Rx ，则用电流表内接法，且测量值大于真实值（即“内 大外小”）.如果待测电阻值未知，则用试触法：电 压表示数变化明显时，选用电流表外接法；电流表示 数变化明显时，选用电流表内接法. 21.滑动变阻器必须用分压接法的三种情况： （1）实验中要求电压从零开始连续可调；（2）待 测电阻的阻值比滑动变阻器的总电阻大得多；（3） 滑动变阻器的阻值调到最大时，待测电阻上的电流（ 或电压）仍超过电流表（或电压表）的量程，或超过 待测电阻的额定电流. 22.用多用电表欧姆挡测电阻时，要注意： （1）换档后要重新欧姆调零；（2）示数要乘以倍 率；（3）被测电阻要跟电源、其他元件断开；（4） 选挡时应从小倍率开始，若发现指针偏角很小，则 应改换为大倍率的挡位（即小倍率小角度偏转）， 若发现指针偏角很大，则应改为小倍率的挡位（即 大倍率大角度偏转）；（5）指针指在中央刻度附近 时误差较小，欧姆表的中值电阻为R中= . 23.多用电表测电流时，应使电流从“+”插孔流 入；测电压时，“+”插孔应与被测电路的高电势点相 接. 24.用多用电表判断二极管的质量好坏时，若处 于导通状态，即电阻很小，则与黑表笔相接的是二极 管的“正”极. 25.测量电源的电动势E和内阻r有甲、乙两种接 法，如图所示.甲法中测得的E测和r测都比真实值小， 乙法中，E测=E真，r测r真，且r测=r真+rA.当测量内阻 较小的电源（如干电池）时，用甲图；当测量内阻较 大的电源（如水果电池）时则用乙图. 26.用如图所示a、b两图均可测量电源的电动势 和内电阻：（1）a图叫安阻法，改变电阻箱的电阻 值R，测出一系列的电流I, 作出R- 图象,则图象在 R轴（纵轴）上的截距即为电源的内阻r的数值，直 线的斜率即为电源的电动势E；（2）b图叫伏阻法， 据E=U+ r,得 ，改变电阻箱的电阻值 R，测出一系列的电压U，作出 图象，则图象在 轴（纵轴）上的截距即为电源电动势E的倒数， 直线的斜率即为电源的内阻r与电动势E的比值. 27.热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，光敏 电阻的阻值随光照强度的增加而减小，但金属的电阻 随通电时间的延长而增大. 28.电流表、电压表可用连接电阻的方法来 扩大量程.电流表Ig扩大为n倍的方法是并联一个阻值 为rg/（n-1）的小电阻；电压表Ug扩大为n倍的方法 是串联一个阻值为（n-1）rg的大电阻. 29.带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周 期 ，与粒子的速率和半径均无关；洛伦兹力 永不做功. 30.在正交的电磁场区域，速度选择器的选择速 度为 ，与粒子的正负无关. 31.在求解有界磁场问题时，要注意对称性： （1）直线边界：从同一边界射出时速度与边界的夹 角和射入时速度与边界的夹角相等；（2）圆形边界： 沿半径方向射入圆形磁场区域内的带电粒子，必定 沿半径方向射出.粒子的速率越大，做匀速圆周运动 的圆心角越小，穿过磁场的偏转角越小，运动时间 越短. 32.带电粒子在有洛伦兹力作用的复合场（重力 场、电场和磁场共存）中做直线运动，一定是匀速直 线运动. 33.长为L的导体棒在磁场 B 中绕其中一端点以 转动时产生的电动势为 . 34.