2020届高考物理考点分类解析06电功和电热教学素材.pdf

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1、2020届高考物理考点分类解析06电功和电热教学素材5.电功和电热1电功和电功率:电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能.因此电功 W=qU=UIt，这是运算电功普遍适用的公式.单位时刻内电流做的功叫电功率，P=W/t=UI，这是运算电功率普遍适用的公式.2焦耳定律:Q=I 2 Rt，式中 Q表示电流通过导体产生的热量，单位是J.焦耳定律不管是对纯电阻电路依旧对非纯电阻电路差不多上适用的.3电功和电热的关系纯电阻电路消耗的电能全部转化为热能，电功和电热是相等的.因此有 W=Q，UIt=I 2 Rt，U=IR欧姆定律成立，非纯电阻电路消耗的

2、电能一部分转化为热能，另一部分转化为其他形式的能.因此有 WQ，UItI 2 Rt，UIR欧姆定律不成立.6.串并联电路电路串联电路(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+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+电流关系 I总=I1=I2=I3I并=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+P总=P1+P2+P3+7.电动势 -1 物理意义:反映电源把其他形式能转化为电能本领大小的物理量.例如一节干电池的电动势E=15V，物理意义是指:电路闭合后，电流通过电源，每通过 1C的电荷

3、，干电池就把15J 的化学能转化为电能.2大小:等于电路中通过1C电荷量时电源所提供的电能的数值，等于电源没有接入电路时两极间的电压，在闭合电路中等于内外电路上电势降落之和E=U 外+U 内.8.闭合电路欧姆定律1内容:闭合电路的电流强度跟电源的电动势成正比，跟闭合电路总电阻成反比.2表达式:I=E/R+r3总电流 I 和路端电压 U随外电阻 R的变化规律当 R增大时，I 变小，又据 U=E-Ir 知，U变大.当 R增大到时，I=0，U=E 断路.当 R减小时，I 变大，又据 U=E-Ir 知，U变小.当 R减小到零时，I=E r，U=0短路.9.路端电压随电流变化关系图像 U 端=E-Ir.

4、上式的函数图像是一条向下倾斜的直线.纵坐标轴上的截距等于电动势的大小;横坐标轴上的截距等于短路电流I 短;图线的斜率值等于电源内阻的大小.10.闭合电路中的三个功率1电源的总功率:确实是电源提供的总功率，即电源将其他形式的能转化为电能的功率，也叫电源消耗的功率 P 总=EI.2电源输出功率:整个外电路上消耗的电功率.关于纯电阻电路，电源的输出功率.P 出=I 2 R=E/R+r 2 R，当 R=r 时，电源输出功率最大，其最大输出功率为 Pmax=E 2/4r 3电源内耗功率:内电路上消耗的电功率 P 内=U 内 I=I 2 r 4 电源的效率:指电源的输出功率与电源的功率之比，即=P 出/P

5、总=IU/IE=U/E.11.电阻的测量原理是欧姆定律.因此只要用电压表测出电阻两端的电压，用安培表测出通过电流，用 R=U/I 即可得到阻值.内、外接的判定方法:假设 R x 大大大于 R A，采纳内接法;R x 小小小于 R V，采纳外接法.滑动变阻器的两种接法:分压法的优势是电压变化范畴大;限流接法的优势在于电路连接简便，附加功率损耗小.当两种接法均能满足实验要求时，一样选限流接法.当负载 R L较小、变阻器总阻值较大时RL的几倍，一样用限流接法.但以下三种情形必须采纳分压式接法:a.要使某部分电路的电压或电流从零开始连接调剂，只有分压电路才能满足.b.假如实验所提供的电压表、电流表量程

6、或电阻元件承诺最大电流较小，采纳限流接法时，不管如何样调剂，电路中实际电流压都会超过电表量程或电阻元件承诺的最大电流压，为了爱护电表或电阻元件免受损坏，必须要采纳分压接法电路.c.伏安法测电阻实验中，假设所用的变阻器阻值远小于待测电阻阻值，采纳限流接法时，即使变阻器触头从一端滑至另一端，待测电阻上的电流压变化也专门小，这不利于多次测量求平均值或用图像法处理数据.为了在变阻器阻值远小于待测电阻阻值的情形下能大范畴地调剂待测电阻上的电流压，应选择变阻器的分压接法.十一、磁场 1.磁场1磁场:磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围的一种物质.永磁体和电流都能在空间产生磁场.变化的电场也能产生磁场.2磁

7、场的差不多特点:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有力的作用.3磁现象的电本质:一切磁现象都可归结为运动电荷或电流之间通过磁场而发生的相互作用.4安培分子电流假讲-在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种环形电流即分子电流，分子电流使每个物质微粒成为微小的磁体.5磁场的方向:规定在磁场中任一点小磁针N极受力的方向或者小磁针静止时 N极的指向确实是那一点的磁场方向.2.磁感线1在磁场中人为地画出一系列曲线，曲线的切线方向表示该位置的磁场方向，曲线的疏密能定性地表示磁场的弱强，这一系列曲线称为磁感线.2磁铁外部的磁感线，都从磁铁N极出来，进入 S极，在内部，由 S极到 N极，磁感线是闭合曲线;磁感

8、线不相交.3几种典型磁场的磁感线的分布:直线电流的磁场:同心圆、非匀强、距导线越远处磁场越弱.通电螺线管的磁场:两端分不是 N极和 S极，管内可看作匀强磁场，管外是非匀强磁场.环形电流的磁场:两侧是 N极和 S极，离圆环中心越远，磁场越弱.匀强磁场:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同.匀强磁场中的磁感线是分布平均、方向相同的平行直线.3.磁感应强度1定义:磁感应强度是表示磁场强弱的物理量，在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，受到的磁场力F 跟电流 I 和导线长度 L 的乘积 IL 的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度，定义式B=F/IL.单位 T，1T=1N/Am.2磁感应强度是矢量，磁场

9、中某点的磁感应强度的方向确实是该点的磁场方向，即通过该点的磁感线的切线方向.3磁场中某位置的磁感应强度的大小及方向是客观存在的，与放入的电流强度 I 的大小、导线的长短L 的大小无关，与电流受到的力也无关，即使不放入载流导体，它的磁感应强度也照样存在，因此不能讲B与 F 成正比，或 B与 IL 成反比.4磁感应强度 B是矢量，遵守矢量分解合成的平行四边形定那么，注意磁感应强度的方向确实是该处的磁场方向，并不是在该处的电流的受力方向.4.地磁场:地球的磁场与条形磁体的磁场相似，其要紧特点有三个:1地磁场的 N极在地球南极邻近，S极在地球北极邻近.2地磁场 B的水平重量 Bx总是从地球南极指向北极

10、，而竖直重量By那么南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下.3在赤道平面上，距离地球表面相等的各点，磁感强度相等，且方向水平向北.5.安培力1安培力大小 F=BIL.式中 F、B、I 要两两垂直，L 是有效长度.假设载流导体是弯曲导线，且导线所在平面与磁感强度方向垂直，那么L 指弯曲导线中始端指向末端的直线长度.2安培力的方向由左手定那么判定.3安培力做功与路径有关，绕闭合回路一周，安培力做的功能够为正，能够为负，也能够为零，而不像重力和电场力那样做功总为零.6.洛伦兹力1洛伦兹力的大小f=qvB，条件:v B.当 vB时，f=0.2洛伦兹力的特性:洛伦兹力始终垂直于v 的方向，

11、因此洛伦兹力一定不做功.3洛伦兹力与安培力的关系:洛伦兹力是安培力的微观实质，安培力是洛伦兹力的宏观表现.因此洛伦兹力的方向与安培力的方向一样也由左手定那么判定.4在磁场中静止的电荷不受洛伦兹力作用.7.带电粒子在磁场中的运动规律在带电粒子只受洛伦兹力作用的条件下电子、质子、粒子等微观粒子的重力通常忽略不计，1假设带电粒子的速度方向与磁场方向平行相同或相反，带电粒子以入射速度 v 做匀速直线运动.2假设带电粒子的速度方向与磁场方向垂直，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速率v 做匀速圆周运动.轨道半径公式：r=mv/qB 周期公式:T=2m/qB 8.带电粒子在复合场中运动1带电粒子在复合

12、场中做直线运动带电粒子所受合外力为零时，做匀速直线运动，处理这类咨询题，应依照受力平稳列方程求解.带电粒子所受合外力恒定，且与初速度在一条直线上，粒子将作匀变速直线运动，处理这类咨询题，依照洛伦兹力不做功的特点，选用牛顿第二定律、动量定理、动能定理、能量守恒等规律列方程求解.2带电粒子在复合场中做曲线运动当带电粒子在所受的重力与电场力等值反向时，洛伦兹力提供向心力时，带电粒子在垂直于磁场的平面内做匀速圆周运动.处理这类咨询题，往往同时应用牛顿第二定律、动能定理列方程求解.当带电粒子所受的合外力是变力，与初速度方向不在同一直线上时，粒子做非匀变速曲线运动，这时粒子的运动轨迹既不是圆弧，也不是抛物线，一样处理这类咨询题，选用动能定理或能量守恒列方程求解.由于带电粒子在复合场中受力情形复杂运动情形多变，往往显现临界咨询题，这时应以题目中最大、最高至少等词语为突破口，挖掘隐含条件，依照临界条件列出辅助方程，再与其他方程联立求解.