高中物理选修3-1复习.ppt

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1、3-1知识点总结7/7/20227/7/20227/7/2022 1库仑力作用下点电荷的平衡问题库仑力作用下点电荷的平衡问题 分析带电体平衡问题的方法与分析物体平分析带电体平衡问题的方法与分析物体平衡的方法是一样的，分析方法是：衡的方法是一样的，分析方法是： (1)确定研究对象，如果相互作用有几个物确定研究对象，如果相互作用有几个物体时，要依据题意，适当选取体时，要依据题意，适当选取“整体法整体法”或或“隔离法隔离法”，一般是，一般是“先整体后隔先整体后隔离离” (2)对研究对象进行受力分析对研究对象进行受力分析 (3)列平衡方程列平衡方程(F合合0或或Fx0，Fy0)或用或用平衡条件推论分析

2、平衡条件推论分析 7/7/2022 2确定电场强度的思路确定电场强度的思路 (1)定义式定义式E . (2)库仑定律库仑定律E (真空中点电荷真空中点电荷) (3)电场强度的叠加原理，场强的矢量和电场强度的叠加原理，场强的矢量和 (4)电场强度与电势差的关系电场强度与电势差的关系E (限于匀限于匀强电场强电场) (5)导体静电平衡时，内部场强为零即感应导体静电平衡时，内部场强为零即感应电荷的场强与外电场的场强等大反向电荷的场强与外电场的场强等大反向E感感E外外 （6）电场线（等势面）确定场强方向，定）电场线（等势面）确定场强方向，定性确定场强性确定场强大小大小.7/7/2022 3如何计算电场

3、力做的功 (1)由功的定义式WFscos来计算 (2)用结论“电场力做的功等于电荷电势能增量的负值”来计算，即WEp. (3)用WABqUAB来计算 4电场力与带电物体的运动 (1)带电的物体在电场中受到电场力作用，还可能受到其他力的作用，如重力、弹力、摩擦力等，在诸多力的作用下物体可能处于平衡状态，静止或做匀速直线运动；物体也可能所受合力不为零，做匀变速运动或变加速运动 (2)处理这类问题，就像处理力学问题一样，首先对物体进行受力分析(包括电场力)，再明确其运动状态，最后根据所受的合力和所处的状态选择相应的规律解题7/7/2022 3)3)相关规律：力的平衡条件，即相关规律：力的平衡条件，即

4、F F合合0 0或或F Fx x0 0，F Fy y0.0.牛顿第二定律牛顿第二定律F F合合mama或或F Fx xmamax x，F Fy ymamay y，运动学公式，如匀变速直线运动速度公式、位移运动学公式，如匀变速直线运动速度公式、位移公式等，平抛运动知识、圆周运动知识等公式等，平抛运动知识、圆周运动知识等 5 5用能量观点处理带电体在电场中的运动用能量观点处理带电体在电场中的运动 对于受变力作用的带电体的运动，必须借助于能对于受变力作用的带电体的运动，必须借助于能量观点来处理即使都是恒力作用的问题，用能量观点来处理即使都是恒力作用的问题，用能量观点处理也常常显得简捷，具体方法常有两

5、种：量观点处理也常常显得简捷，具体方法常有两种： (1)(1)用动能定理处理，思维顺序一般为：用动能定理处理，思维顺序一般为： 弄清研究对象，明确研究过程；弄清研究对象，明确研究过程； 分析物体在所研究过程中的受力情况，弄清哪分析物体在所研究过程中的受力情况，弄清哪些力做功，做正功还是负功；些力做功，做正功还是负功； 弄清所研究过程的始、末状态弄清所研究过程的始、末状态( (主要指动能主要指动能) )； 由由W WE EK K列出方程求解列出方程求解7/7/2022 (2)用包括静电势能、内能在内的能量守恒用包括静电势能、内能在内的能量守恒定律处理列式的方法常有两种：定律处理列式的方法常有两种

6、： 从初、末状态的能量相等从初、末状态的能量相等(即即E1E2)列方列方程；程； 从某些能量的减少等于另一些能量的增从某些能量的减少等于另一些能量的增加加(即即EE)列方程列方程7/7/20227/7/20227/7/20227/7/2022 电路的动态分析是欧姆定律与串并联知识电路的动态分析是欧姆定律与串并联知识的综合应用，常用方法如下：的综合应用，常用方法如下： 程序法：先由局部电阻程序法：先由局部电阻R变化判定变化判定R总总的的变化变化(局部局部R变大，变大，R总总变大，变大，R变小，变小，R总总也也变小，变小，)再由闭合电路欧姆定律判定再由闭合电路欧姆定律判定I总总的变的变化、化、U外

7、外的变化，最后再由部分电路欧姆定的变化，最后再由部分电路欧姆定律分析定值电阻上的电压、电流变化，由律分析定值电阻上的电压、电流变化，由总电压总电压(电流电流)等于各部分电压等于各部分电压(电流电流)之和分之和分析，变化电路上的电压、电流的变化即析，变化电路上的电压、电流的变化即局部局部整体整体局部局部7/7/2022 实验仪器选用与实物图连接实验仪器选用与实物图连接 仪器的选择一般应考虑三方面因素：仪器的选择一般应考虑三方面因素：A.A.安安全因素，如通过电源和电阻的电流不能超全因素，如通过电源和电阻的电流不能超过其允许的最大电流；过其允许的最大电流；B.B.误差因素，如选误差因素，如选用电表

8、量程应考虑尽可能减小测量值的相用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差；电压表、电流表在使用时，要尽对误差；电压表、电流表在使用时，要尽可能使指针接近满刻度的中间量程，其指可能使指针接近满刻度的中间量程，其指针应偏转到满刻度的针应偏转到满刻度的 之间；使之间；使用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度用欧姆表时宜选用指针尽可能在中间刻度附近的倍率挡位；附近的倍率挡位；C.C.便于操作，如选用滑便于操作，如选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求，又便于调节，滑动围既能满足实验要求，又便于调节，滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线，否则变阻器调

9、节时应用到大部分电阻线，否则不便于操作不便于操作7/7/2022 选择仪器的一般步骤：选择仪器的一般步骤：A.根据实验要求设根据实验要求设计合理的实验电路；计合理的实验电路；B.根据电路选择滑动根据电路选择滑动变阻器；变阻器；C.选定电源，选择电压表和电流选定电源，选择电压表和电流表以及所用的量程表以及所用的量程 连接实物图的基本方法：连接实物图的基本方法：A.画出实验电路画出实验电路图；图；B.分析各元件连接方式，明确电表量分析各元件连接方式，明确电表量程；程；C.画线连接各元件，一般先从电源正画线连接各元件，一般先从电源正极开始，到开关，再到滑动变阻器等，按极开始，到开关，再到滑动变阻器等

10、，按顺序以单线连接方式将主电路中要串联的顺序以单线连接方式将主电路中要串联的元件依次串联起来；其次将要并联的元件元件依次串联起来；其次将要并联的元件再并联到电路中去；连接完毕，应进行检再并联到电路中去；连接完毕，应进行检查，检查电路也应按照连线的方法和顺查，检查电路也应按照连线的方法和顺序序7/7/20227/7/20227/7/2022 1判断安培力作用下通电导体和通电线圈判断安培力作用下通电导体和通电线圈运动方向运动方向 (1)电流元法：即把整段电流等效为多段直电流元法：即把整段电流等效为多段直线电流元，先用左手定则判断出每小段电线电流元，先用左手定则判断出每小段电流元所受安培力的方向，从

11、而判断出整段流元所受安培力的方向，从而判断出整段电流所受合力的方向，最后确定运动方电流所受合力的方向，最后确定运动方向向 (2)特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便特殊位置法：把电流或磁铁转到一个便于分析的特殊位置后再判断安培力方向，于分析的特殊位置后再判断安培力方向，从而确定运动方向从而确定运动方向7/7/2022 (3)(3)等效法：环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁等效法：环形电流和通电螺线管都可以等效成条形磁铁，条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管，通电螺铁，条形磁铁也可等效成环形电流或通电螺线管，通电螺线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析线管也可以等效成很多匝的环形电流来分析

12、(4)(4)利用结论法：利用结论法：两电流相互平行时无转动趋势，同向两电流相互平行时无转动趋势，同向电流相互吸引，反向电流相互排斥；电流相互吸引，反向电流相互排斥；两电流不平行时，两电流不平行时，有转动到相互平行且电流方向相同的趋势，利用这些结论有转动到相互平行且电流方向相同的趋势，利用这些结论分析，可以事半功倍分析，可以事半功倍 2 2安培力的计算安培力的计算 当通电导线与磁场垂直时，安培力当通电导线与磁场垂直时，安培力F FILBILB，当，当I IB B时，安时，安培力培力F F0.0. 安培力可以使通电导体静止、运动或转动，安培力还可以安培力可以使通电导体静止、运动或转动，安培力还可以

13、做功，解题的基本思路和力学问题一样，先取研究对象进做功，解题的基本思路和力学问题一样，先取研究对象进行受力分析，然后根据题中条件，运用平衡条件、牛顿定行受力分析，然后根据题中条件，运用平衡条件、牛顿定律等规律列式求解律等规律列式求解7/7/2022如图所示，电动势为如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接只合上开关灯泡和三个电阻相接只合上开关S1，三，三个灯泡都能正常工作如果再合上个灯泡都能正常工作如果再合上S2，则，则下列表述正确的是下列表述正确的是() A电源输出功率减小电源输出功率减小BL1上消耗的功率增大上消耗的功率增大C通过通过R1上的电流增

14、大上的电流增大D通过通过R3上的电流增大上的电流增大7/7/2022 解析：合上S2之前，R3与L3串联后与L1、L2并联，最后与R1串联合上S2之后，在并联电路部分又增加了一个并联的支路，电路的总阻值减小，电路中总电流也即流过R1的电流增大，C正确因电源的内阻不计，则电源的输出功率PIE增大，A错误通过R1中的电流增大时R1两端电压升高，则并联电路部分的两端电压就降低，L1消耗的功率降低通过R3与L3的电流减小，B、D皆错误 答案：C A电源输出功率减小电源输出功率减小BL1上消耗的功率增大上消耗的功率增大C通过通过R1上的电流增大上的电流增大D通过通过R3上的电流增大上的电流增大7/7/2022为探究小灯泡L的伏安特性，连好图示的电路闭合开关，通过移动变阻器的滑片，使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大，直到小灯泡正常发光，由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的UI图象应是()7/7/2022答案：C解析：小灯泡中的电流逐渐增大时其温度升高，导致电阻R增大只有C选项对7/7/2022(2009重庆)在下图所示电路中，电池均相同，当电键S分别置于a、b两处时，导线MM与NN之间的安培力的大小为fa、fb，可判断这两段导线()A相互吸引，fafbB相互排斥，fafbC相互吸引，fafb D相互排斥，fafb