学年高中物理教科版选修31学案模块复习课 Word版含答案Word文件下载.docx

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3．电场线的应用

（1）判断电场强度的方向：

电场线上任意一点处的切线方向即该点电场强度的方向．

（2）判断电场力的方向：

正点电荷的受力方向和电场线在该点的切线方向相同，负点电荷的受力方向和电场线在该点的切线方向相反．

（3）定性判断电场强度的大小：

电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小，进而可分析电荷受力情况．

（4）判断电势的高低与电势降低的快慢：

沿电场线的方向电势逐渐降低，电场强度的方向是电势降低最快的方向．

4．电场的性质的分析

（1）场强大小、电势高低的判断

明确电场线或等势面的分布情况，场强大小看电场线的疏密程度，电势高低看电场线的方向；

空间同时存在两个或两个以上的电场时，利用平行四边形定则求合场强．

（2）电势能大小及其变化的分析

①做功角度：

根据电场力做功与电势能变化的关系分析带电粒子电势能及其变化情况．电场力做正功，粒子的电势能减少；

电场力做负功，粒子的电势能增加．

②转化角度：

只有电场力做功时，电势能与动能可以相互转化，动能减少，电势能增加；

动能增加，电势能减少．

5．带电粒子在电场中的加速与偏转

图1

（1）加速：

qU1＝

mv

.

（2）偏转：

带电粒子以速度v0沿轴线垂直偏转电场方向射入．

①离开电场时的偏移量：

y＝

at2＝

＝

②离开电场时速度偏向角的正切值：

tanθ＝

③运动时间：

垂直电场方向，匀速直线运动，L＝v0t（与极板不碰撞）

二、恒定电流

1．电流

I＝

；

欧姆定律：

电阻、电阻定律：

R＝

2．闭合电路欧姆定律

（1）I＝

或E＝Ir＋IR（纯电阻适用）．

E＝U内＋U外或E＝U外＋Ir（普遍适用）．

（2）路端电压随电流变化的UI图像，如图2所示．

图2

①图线与纵坐标交点表示电路断开情况，纵轴截距为电源电动势E.

②图线与横坐标交点表示外电路短路情况，横轴截距为短路电流I短＝

③图线斜率绝对值（|k|＝|tanφ|）表示电源的内电阻r＝

3．电功与电功率

W＝UIt，P＝UI.

4．焦耳定律

Q＝I2Rt.

5．纯电阻电路中：

　W＝Q＝UIt＝I2Rt＝

非纯电阻电路中：

W＝Q＋E其他，UIt>

I2Rt，电功：

W＝UIt，电热：

6．P总＝IE，P出＝IU，η＝

其中I：

电路总电流，E：

电源电动势，U：

路端电压

7．串并联电路的重要性质

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

R串＝R1＋R2＋R3＋…

＋

＋…

电流关系

I总＝I1＝I2＝I3＝…

I总＝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＋…

8.电学实验中的“两尺”与“三表”

（1）游标卡尺

游标尺刻度格数

游标尺刻度总长度（mm）

游标尺每小格与1mm相差（mm）

精确度（mm）

测量结果（游标尺上第n条刻度线与主尺上某刻度线对齐）（mm）

10

9

0.1

主尺上读的毫米数＋0.1n

20

19

0.05

主尺上读的毫米数＋0.05n

50

49

0.02

主尺上读的毫米数＋0.02n

（2）螺旋测微器（千分尺）

原理：

螺旋测微器测量长度可以准确到0.01mm，每转一周，螺杆前进或后退0.5mm，结果若用mm作为单位，则小数点后必须保留三位数字．

读数方法：

①测量值＝固定刻度读数＋0.01mm×

可动刻度读数（一定要估读）．

②读数时，要注意固定刻度上半毫米刻度线是否已经露出．

（3）电流表和电压表

量程

精确度

读数规则

电流表0～3A

0.1A

与刻度尺一样，采用

估读，读数规则较简单，只需在精确值后加一估读数即可

电压表0～3V

0.1V

电流表0～0.6A

0.02A

估读位与最小刻度在同一位，采用

估读

电压表0～15V

0.5V

（4）多用电表（欧姆表）的使用

①机械调零：

检查表针是否停在左端的“0”位置；

②选取适当倍率挡；

③欧姆调零：

两表笔相接，检查表针是否停在右端的“0”位置；

④把两表笔分别与待测电阻两端相接，欧姆表的读数乘以倍率即被测电阻的阻值；

⑤实验结束后，将表笔拔出，并将选择开关旋至OFF挡或交流电压最高挡．

9．电流表内外接法的选择

连接方式

电路图

误差来源

测量结果

适用范围

外接法

电压表分流

R测<

R真

测小电阻

内接法

电流表分压

R测>

测大电阻

10．滑动变阻器限流式、分压式接法的选择

（1）用总阻值小的滑动变阻器调节阻值大的用电器时用分压式接法．

（2）电压、电流要求“从零开始”时用分压式接法．

（3）变阻器总阻值小，限流式接法不能保证用电器安全时用分压式接法．

（4）分压式接法和限流式接法都可以用时，限流式接法优先（能耗小）．

11．实验器材的选择

（1）电压表、电流表的选择

①测量值不能超过量程．

②测量值越接近满偏值误差越小，一般应大于满偏值的三分之一．

（2）滑动变阻器的选择

①选限流用的滑动变阻器：

在能把电流限制在允许范围内的前提下，选用总阻值较小的滑动变阻器调节方便．

②选分压用的滑动变阻器：

阻值小的便于调节，输出电压稳定，但耗能多．

12．电表的改装

小量程的表头G改装成电压表V

小量程的表头G改装成电流表A

内部

电路

R的作用

分压

分流

扩大量程计算

U＝Ig（R＋Rg）

－Rg＝（n－1）Rg

其中n＝

IgRg＝（I－Ig）R

电表的总内阻

RV＝Rg＋R

RA＝

三、磁场

1．磁场的基本特性

对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用．电流垂直于磁场时受磁场力最大，电流与磁场方向平行时，磁场力为零．

2．安培定则

（1）在判定直线电流的磁场方向时，拇指指“原因”——电流方向，四指指“结果”——磁场环绕方向．

（2）在判定环形电流磁场方向时，四指指“原因”——电流环绕方向，拇指指“结果”——环内沿中心轴线上的磁场方向（即通电螺线管的N极）．

3．磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量，是矢量，单位为T,1T＝1N/（A·

m）．

4．安培力F＝BIL（L⊥B时，其中L是导线的有效长度）．

方向：

左手定则：

把左手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，手心面向N极（叉进点出），四指指向电流所指方向，则大拇指的方向就是导体受力的方向．

5．带电粒子在匀强磁场中的运动

（1）洛伦兹力：

公式F洛＝qvB.

（2）方向：

左手定则判断．

（3）模型：

带电粒子做匀速圆周运动时，粒子运动方向与磁场方向垂直，洛伦兹力提供向心力，Bqv＝m

（4）结论：

半径R＝

，周期T＝

（与粒子速率无关）．

（5）圆心的确定（几何方法）

①两点速度的垂线的交点．

②某点速度的垂线与弦的中垂线的交点．

6．复合场中的特殊物理模型

（1）速度选择器

图3

①带电粒子能沿直线匀速通过速度选择器的条件：

Bqv＝qE，即v＝

②只要满足v＝

的带电粒子均能沿直线通过速度选择器，与粒子的带电性质和带电荷量多少无关．

（2）回旋加速器

图4

①条件：

交流电源的变化周期与粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期相等．

②结论：

a.带电粒子获得的最大动能为Ekm＝

（在粒子质量、电荷量确定的情况下，粒子获得的最大动能与D形盒的半径R和磁感应强度B有关，与加速电压U无关）．

b．粒子达到最大动能的加速次数n＝

c．粒子在磁场中运动的总时间为t＝

T＝

（3）磁流体发电机

图5

当等离子体匀速通过A、B板间时，A、B板上聚集的电荷最多，板间电势差最大，此时离子受力平衡：

qvB＝q

，即U＝Bdv.

[易错易混辨析]

1．摩擦起电现象使本没有电子和质子的物体中产生了电子和质子．（　　）

2．元电荷实质上是指电子和质子本身．（　　）

3．任何体积很小的带电体都可以看成点电荷．（　　）

4．将电场中某点的检验电荷的电量加倍，该点的场强也加倍．（　　）

5．电势是标量，在规定了电势零点后，电场中各点的电势可以是正值，也可以是负值．（　　）

6．粒子的偏转与粒子的q、m无关，仅决定于加速电场和偏转电场．（　　）

7．电容器的电容与其所带电荷量成正比，与其两端的电压成反比．（　　）

8．电荷定向移动的方向为电流的方向．（　　）

9．由R＝

知，R与U成正比，R与I成反比．（　　）

10．小灯泡的伏安特性曲线发生弯曲，是灯丝的电阻率变化造成的．（　　）

11．在电路中的任何一个位置串联一个电阻时，电路中的总电阻一定变大．（　　）

12．在电路中的任何一个位置并联一个电阻时，电路中的总电阻一定变小．（　　）

13．改装后的电压表的内阻是表头内阻与串联电阻之和，改装后的电流表的内阻是表头内阻与并联电阻的并联值．（　　）

14．伏安法测电阻的实验中，无论电流表内接还是外接，测量值均有误差．（　　）

15．电源的电动势越大，电源将其他形式的能转化为电能的本领越大．（　　）

16．闭合电路的欧姆定律对含有电动机的电路也适用．（　　）

17．电功越大，电功率就越大．（　　）

18．只有纯电阻电路中，电热的表达式是Q＝I2Rt.（　　）

19．数字信号在变化中只有两个对应的状态，“有”或者“没有”，常用“1”或者“0”表示．（　　）

20．磁体与磁体之间的作用是通过磁场发生的，通电导线与通电导线之间的作用是通过电场发生的．（　　）

21．磁感线的方向在磁体外部从N极指向S极，在磁体内部从S极指向N极．（　　）

22．一通电导线放在磁场中某处不受安培力，该处的磁感应强度一定为零．（　　）

23．应用左手定则时，让磁感线穿过手心，四指指向电流方向，拇指指向安培力方向．（　　）

24．磁感应强度的大小等于通电导线所受的安培力F与电流I和导线长度L的乘积的比值．（　　）

25．磁感应强度越大，线圈面积越大，则穿过线圈的磁通量一定越大．（　　）

26．同一电荷，以相同大小的速度进入磁场，速度方向不同时，洛伦兹力的大小可能不同．（　　）

27．带电粒子的速度越大，在磁场中做圆周运动的周期越小．（　　）

[答案]　

（1）×

（2）×

　（3）×

　（4）×

　（5）√　（6）√　（7）×

　（8）×

　（9）×

　（10）√　（11）√　（12）√　（13