高中物理电学知识归纳Word文档格式.docx
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理解电场线概念、特点;
常见电场的电场线分布要求熟记,
特别是等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强特点和规律
6.等势面(线)的特点,处于静电平衡导体是个等势体,其表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面(距导体远近不同的等势面的特点?
),导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
表面曲率大的地方等势面越密,E越大,称为尖端放电。
应用:
静电感应,静电屏蔽
7.电场概念题思路:
电场力的方向电场力做功电势能的变化(这些问题是电学基础)
8.电容器的两种情况分析
始终与电源相连U不变;
当d增C减Q=CU减E=U/d减仅变s时,E不变。
充电后断电源q不变:
当d增c减u=q/c增E=u/d=不变,仅变d时,E不变;
9带电粒子在电场中的运动qU=mv2;
侧移y=,偏角tgф=
加速
偏转(类平抛)平行E方向:
L=vot
竖直:
tg=(θ为速度方向与水平方向夹角)
速度:
Vx=V0Vy=at(为速度与水平方向夹角)
位移:
Sx=V0tSy=(为位移与水平方向的夹角)
圆周运动
在周期性变化电场作用下的运动
结论:
不论带电粒子的m、q如何,在同一电场中由静止加速后,再进入同一偏转电场,它们飞出时的侧移和偏转角是相同的(即它们的运动轨迹相同)
出场速度的反向延长线跟入射速度相交于O点,粒子好象从中心点射出一样(即)
证:
(的含义?
)
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二、恒定电流:
I=(定义)I=nesv(微观)I=R=(定义)电阻定律:
R=(决定)
部分电路欧姆定律:
U=IR闭合电路欧姆定律:
I=
路端电压:
U=-Ir=IR输出功率:
=Iε-Ir=
电源热功率:
电源效率:
==
电功:
W=QU=UIt=I2Rt=U2t/R电功率P==W/t=UI=U2/R=I2R电热:
Q=I2Rt
对于纯电阻电路:
W=IUt=P=IU=
对于非纯电阻电路:
W=IUtP=IU
E=I(R+r)=u外+u内=u外+IrP电源=uIt=+E其它P电源=IE=IU+I2Rt
单位:
Jev=1.9×
10-19J度=kwh=3.6×
106J1u=931.5Mev
电路中串并联的特点和规律应相当熟悉
1、联电路和并联电路的特点(见下表):
串联电路
并联电路
两个基本特点
电压
U=U1+U2+U3+……
U=U1=U2=U3=……
电流
I=I1=I2=I3=……
I=I1+I2+I3+……
三个重要性质
电阻
R=R1+R2+R3+……
1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……
R=
U/R=U1/R1=U2/R2=U3/R3=……=I
IR=I1R1=I2R2=I3R3=……=U
功率
P/R=P1/R1=P2/R2=P3/R3=……=I2
PR=P1R1=P2R2=P3R3=……=U2
2、记住结论:
①并联电路的总电阻小于任何一条支路的电阻;
②当电路中的任何一个电阻的阻值增大时,电路的总电阻增大,反之则减小。
3、电路简化原则和方法
①原则:
a、无电流的支路除去;
b、电势相等的各点合并;
c、理想导线可任意长短;
d、理想电流表电阻为零,理想电压表电阻为无穷大;
e、电压稳定时电容器可认为断路
②方法:
a、电流分支法:
先将各节点用字母标上,判定各支路元件的电流方向(若无电流可假设在总电路两端加上电压后判定),按电流流向,自左向右将各元件,结点,分支逐一画出,加工整理即可;
b、等势点排列法:
标出节点字母,判断出各结点电势的高低(电路无电压时可先假设在总电路两端加上电压),将各节点按电势高低自左向右排列,再将各节点间的支路画出,然后加工整理即可。
注意以上两种方法应结合使用。
4、滑动变阻器的几种连接方式
a、限流连接:
如图,变阻器与负载元件串联,电路中总电压为U,此时负载Rx的电压调节范围红为,其中Rp起分压作用,一般称为限流电阻,滑线变阻器的连接称为限流连接。
b、分压连接:
如图,变阻器一部分与负载并联,当滑片滑动时,两部分电阻丝的长度发生变化,对应电阻也发生变化,根据串联电阻的分压原理,其中UAP=,当滑片P自A端向B端滑动时,负载上的电压范围为0~U,显然比限流时调节范围大,R起分压作用,滑动变阻器称为分压器,此连接方式为分压连接。
一般说来,当滑动变阻器的阻值范围比用电器的电阻小得多时,做分压器使用好;
反之做限流器使用好。
5、含电容器的电路:
分析此问题的关键是找出稳定后,电容器两端的电压。
6、电路故障分析:
电路不能正常工作,就是发生了故障,要求掌握断路、短路造成的故障分析。
路端电压随电流的变化图线中注意坐标原点是否都从零开始
电路动态变化分析(高考的热点)各灯、表的变化情况
1程序法:
局部变化R总I总先讨论电路中不变部分(如:
r)最后讨论变化部分
局部变化再讨论其它
2直观法:
任一个R增必引起通过该电阻的电流减小,其两端电压UR增加.(本身电流、电压)
任一个R增必引起与之并联支路电流I并增加;
与之串联支路电压U串减小(称串反并同法)
当R=r时,电源输出功率最大为Pmax=E2/4r而效率只有50%,
路端电压跟负载的关系
(1)路端电压:
外电路的电势降落,也就是外电路两端的电压,通常叫做路端电压。
(2)路端电压跟负载的关系
当外电阻增大时,电流减小,路端电压增大;
当外电阻减小时,电流增大,路端电压减小。
定性分析:
R↑→I(=)↓→Ir↓→U(=E-Ir)↑
R↓→I(=)↑→Ir↑→U(=E-Ir)↓
∞
特例:
外电路断路:
R↑→I↓→Ir↓→U=E。
外电路短路:
R↓→I(=)↑→Ir(=E)↑→U=0。
图象描述:
路端电压U与电流I的关系图象是一条向下倾斜的直线。
U—I图象如图所示。
直线与纵轴的交点表示电源的电动势E,直线的斜率的绝对值表示电源的内阻。
闭合电路中的功率
(1)闭合电路中的能量转化qE=qU外+qU内
在某段时间内,电能提供的电能等于内、外电路消耗的电能的总和。
电源的电动势又可理解为在电源内部移送1C电量时,电源提供的电能。
(2)闭合电路中的功率:
EI=U外I+U内IEI=I2R+I2r
说明电源提供的电能只有一部分消耗在外电路上,转化为其他形式的能,另一部分消耗在内阻上,转化为内能。
(3)电源提供的电功率:
又称之为电源的总功率。
P=EI=
R↑→P↓,R→∞时,P=0。
R↓→P↑,R→0时,Pm=。
(4)外电路消耗的电功率:
又称之为电源的输出功率。
P=U外I
I=U外=E-Ir=
从这两个式子可知,R很大或R很小时,电源的输出功率均不是最大。
定量分析:
P外=U外I==(当R=r时,电源的输出功率为最大,P外max=)
图象表述:
从P-R图象中可知,当电源的输出功率小于最大输出功率时,对应有两个外电阻R1、R2时电源的输出功率相等。
可以证明,R1、R2和r必须满足:
r=。
(5)内电路消耗的电功率:
是指电源内电阻发热的功率。
P内=U内I=R↑→P内↓,R↓→P内↑。
(6)电源的效率:
电源的输出功率与总功率的比值。
η==
当外电阻R越大时,电源的效率越高。
当电源的输出功率最大时,η=50%。
电学实验
---测电动势和内阻
(1)直接法:
外电路断开时,用电压表测得的电压U为电动势E;
U=E
(2)通用方法:
AV法测要考虑表本身的电阻,有内外接法;
单一组数据计算,误差较大
应该测出多组(u,I)值,最后算出平均值
作图法处理数据,(u,I)值列表,在u--I图中描点,最后由u--I图线求出较精确的E和r。
(3)特殊方法
(一)即计算法:
画出各种电路图
(一个电流表和两个定值电阻)
(一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器)
(一个电压表和两个定值电阻)
(二)测电源电动势ε和内阻r有甲、乙两种接法,如图
甲法中所测得ε和r都比真实值小,ε/r测=ε测/r真;
乙法中,ε测=ε真,且r测=r+rA。
(三)电源电动势ε也可用两阻值不同的电压表A、B测定,单独使用A表时,读数是UA,单独使用B表时,读数是UB,用A、B两表测量时,读数是U,则ε=UAUB/(UA-U)。
电阻的测量
AV法测:
要考虑表本身的电阻,有内外接法;
多组(u,I)值,列表由u--I图线求。
怎样用作图法处理数据
欧姆表测:
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
使用方法:
机械调零、选择量程(大到小)、欧姆调零、测量读数时注意挡位(即倍率)、拨off挡。
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。
电桥法测:
半偏法测表电阻:
断s2,调R1使表满偏;
闭s2,调R2使表半偏.则R表=R2;
一、测量电路(内、外接法)记忆决调“内”字里面有一个“大”字
类型
电路图
R测与R真比较
条件
计算比较法
己知Rv、RA及Rx大致值时
内
R测==RX+RA>
RX
适于测大电阻
Rx>
外
R测=<
Rx
适于测小电阻
RX<
当Rv、RA及Rx末知时,采用实验判断法:
动端与a接时(I1;
u1),I有较大变化(即)说明v有较大电流通过,采用内接法
动端与c接时(I2;
u2),u有较大变化(即)说明A有较强的分压作用,采用内接法
测量电路(内、外接法)选择方法有(三)
Rx与Rv、RA粗略比较计算比较法Rx与比较
二、供电电路(限流式、调压式)
电压变化范围
电流变化范围
优势
选择方法
限流
~E
~
电路简单
附加功耗小
Rx比较小、R滑比较大,
R滑全>
n倍的Rx
通电前调到最大
调压
0~E
0~
电压变化范围大
要求电压
从0开
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