2018-2019學(xué)年高中物理 模塊復(fù)習(xí)課學(xué)案 滬科版選修3-1.doc
《2018-2019學(xué)年高中物理 模塊復(fù)習(xí)課學(xué)案 滬科版選修3-1.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019學(xué)年高中物理 模塊復(fù)習(xí)課學(xué)案 滬科版選修3-1.doc(15頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
模塊復(fù)習(xí) [核心知識回顧] 一、電荷與電荷守恒定律 1.電荷:自然界中存在著兩種電荷,正電荷和負(fù)電荷. 2.電荷守恒定律 (1)內(nèi)容:電荷既不能創(chuàng)生,也不能消失,它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體或從物體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,在轉(zhuǎn)移的過程中,電荷的總量保持不變. (2)物體帶電的實(shí)質(zhì):得失電子. 二、庫侖定律 1.內(nèi)容:真空中兩個靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們所帶電荷量的乘積成正比,與它們的距離的平方成反比,作用力的方向在兩點(diǎn)電荷的連線上. 2.公式:F=k,式中的k=9.0109 Nm2/C2,叫靜電力常量. 3.適用條件:點(diǎn)電荷;真空中. 三、電場、電場強(qiáng)度 1.電場:電荷周圍存在的一種物質(zhì),電場對放入其中的電荷有力的作用.靜止電荷產(chǎn)生的電場稱為靜電場. 2.電場強(qiáng)度 (1)定義:放入電場中某點(diǎn)的電荷受的電場力F與它的電荷量q的比值. (2)公式:E=. 3.點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算式 (1)設(shè)在場源點(diǎn)電荷Q形成的電場中,有一點(diǎn)P與Q相距r,則P點(diǎn)的場強(qiáng)E=k. (2)適用條件:真空中的點(diǎn)電荷形成的電場. 四、電場線 1.定義 電場線是畫在電場中的一條條有方向的曲線,曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向,電場線不是實(shí)際存在的線,而是為了描述電場而假想的線. 2.電場線的特點(diǎn) (1)電場線從正電荷(或無限遠(yuǎn)處)出發(fā),終止于無限遠(yuǎn)處(或負(fù)電荷). (2)電場線在電場中不相交. (3)在同一電場里,電場線越密的地方場強(qiáng)越大. (4)勻強(qiáng)電場的電場線是均勻分布的等間距平行直線. 五、靜電力做功的特點(diǎn)與電勢能 1.靜電力做功的特點(diǎn) (1)在電場中移動電荷時電場力做功與路徑無關(guān),只與初末位置有關(guān),可見靜電力做功與重力做功相似. (2)在勻強(qiáng)電場中,電場力做的功W=Eqd,其中d為沿電場線方向的距離. 2.電勢能 (1)定義:電荷在電場中具有的勢能,等于靜電力把它從該點(diǎn)移到零電勢能位置時所做的功. (2)靜電力做功與電勢能變化的關(guān)系 靜電力做的功等于電勢能的減少量,即WE=EpA-EpB. (3)電勢能的相對性:電勢能是相對的,通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零,或把電荷在大地表面的電勢能規(guī)定為零. 六、電勢和等勢面 1.電勢 (1)定義:電荷在電場中某點(diǎn)具有的電勢能Ep與電荷量q的比值. (2)定義式:φ=. 2.等勢面 (1)定義:電場中電勢相等的各點(diǎn)組成的面. (2)特點(diǎn): a.等勢面一定與電場線垂直,即跟場強(qiáng)的方向垂直. b.在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功. c.電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面. d.等差等勢面越密的地方電場強(qiáng)度越大,反之越?。? 七、電勢差 1.定義式:UAB=. 2.電勢差與電勢的關(guān)系:UAB=φA-φB. 3.勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系:U=Ed. 八、電容器的電容 1.電容的定義式為C=.在國際單位制中,電容的單位是法拉(F),常用單位有微法(μF)和皮法(pF).它們的換算關(guān)系是1 F=106 μF=1012 pF. 2.電容器的電容僅由自身的幾何結(jié)構(gòu)(正對面積、間距等)和電介質(zhì)特性決定,與它是否帶電、帶電多少、板間電勢差的大小等無關(guān). 3.平行板電容器的電容,跟相對介電常數(shù)ε成正比,跟正對面積S成正比,跟極板間距離d成反比,用公式表示為C=. 九、帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動 1.帶電粒子沿與電場線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場,受到的電場力與運(yùn)動方向在同一條直線上,做勻加速或勻減速直線運(yùn)動. 2.只有電場力做功,若帶電粒子的初速度為零,則mv2=qU,則v=,若帶電粒子的初速度不為零,則由動能定理可得:mv2-mv=qU. 3.帶電粒子以速度v垂直于電場線方向飛入勻強(qiáng)電場,受到恒定的與初速度方向垂直的電場力作用而做勻變速曲線運(yùn)動.垂直于場強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動,平行于場強(qiáng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動. 十、電流 1.定義:電荷的定向移動形成電流. 2.公式:I=.(注意:如果是正、負(fù)離子同時向相反方向定向移動形成電流時q是兩種離子電荷量絕對值之和) 3.方向:規(guī)定和正電荷定向移動的方向相同,和負(fù)電荷定向移動的方向相反. 4.微觀表達(dá)式:I=nqSv,n是單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù),q是每個電荷的電荷量,S是導(dǎo)體的橫截面積,v是自由電荷定向移動的速率. 十一、電阻和電阻率 1.電阻反映了導(dǎo)體對電流的阻礙作用. 2.電阻的定義式:R=. 3.電阻定律:對于同種材料的導(dǎo)體而言,導(dǎo)體的電阻與它的長度成正比,與它的橫截面積成反比;數(shù)學(xué)表達(dá)式R=ρ. 4.電阻率:是反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量,其特點(diǎn)是隨著溫度的改變而變化.金屬的電阻率隨溫度升高而增大;半導(dǎo)體的電阻率隨溫度升高而減?。? 十二、電功和電功率 1.電功和電功率:電流做功的實(shí)質(zhì)是電場力對電荷做功.電場力對電荷做功,電荷的電勢能減小,電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt,這是計(jì)算電功普遍適用的公式. 2.電功率:單位時間內(nèi)電流做的功叫電功率,P==UI,這是計(jì)算電功率普遍適用的公式. 3.電熱和焦耳定律:電流通過電阻時產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt,這是普遍適用的電熱計(jì)算公式. 十三、閉合電路歐姆定律 1.電源:使導(dǎo)體兩端存在持續(xù)電壓,將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置. 2.電動勢 (1)物理意義:反映不同電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量.電動勢大,說明電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大;電動勢小,說明電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)?。? (2)大?。旱扔谕怆娐窋嚅_時的路端電壓,數(shù)值上也等于把1 C的正電荷從電源負(fù)極移到正極時非靜電力所做的功. 3.閉合電路歐姆定律 (1)內(nèi)容:閉合電路中的電流跟電源電動勢成正比,跟內(nèi)、外電路電阻之和成反比,這個結(jié)論叫作閉合電路歐姆定律. (2)表達(dá)式:I=. (3)適用范圍:外電路是純電阻的電路. 4.路端電壓U:外電路兩端的電壓,即電源的輸出電壓U=E-Ir. (1)當(dāng)外電阻R增大時,I減小,內(nèi)電壓減小,路端電壓增大.當(dāng)外電路斷開時,I=0,U=E. (2)當(dāng)外電阻減小時,I增大,內(nèi)電壓增大,路端電壓減小.當(dāng)電源兩端短路時,外電阻R=0,I=,U=0. 5.UI圖像 如圖1所示為UI圖像,由U=E-Ir知,圖線為一條直線,與縱軸交點(diǎn)為電源電動勢,與橫軸交點(diǎn)為短路電流,直線的斜率的絕對值等于電源內(nèi)阻. 圖1 6.閉合電路中的功率 (1)電源的總功率:P總=IE=IU+I(xiàn)Ur=P出+P內(nèi). (2)電源內(nèi)耗功率:P內(nèi)=I2r=P總-P出. (3)電源的輸出功率:P出=IU=IE-I2r=P總-P內(nèi). 十四、磁場的性質(zhì)安培力 1.磁場 (1)磁場的性質(zhì):磁場對放入其中的磁體、電流或運(yùn)動電荷有力的作用. (2)磁場方向:規(guī)定小磁針在磁場中N極受力的方向(或者小磁針在磁場中靜止時N極的指向)為該位置處的磁場方向. 2.磁感線 (1)概念:用來形象地描述磁場的一組假想的曲線,在這些曲線上,每一點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的磁場方向,其疏密反映了磁場的強(qiáng)弱(磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小). (2)特點(diǎn):在磁體外部,磁感線由N極到S極;在磁體內(nèi)部,磁感線由S極到N極,磁感線是一組閉合曲線,在空間中互不相交. 3.電流的磁場、安培定則 (1)安培定則:用右手握住導(dǎo)線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向.安培定則用來判斷直線電流產(chǎn)生磁場的方向.同樣,用安培定則可以判斷環(huán)形電流、通電螺線管所產(chǎn)生的磁場方向. (2)電流的磁場:要熟練掌握直線電流的磁場、環(huán)形電流的磁場、螺線管電流的磁場. 4.磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場大小和方向的物理量,用“B”表示,是矢量. (1)B的大?。捍艌鲋心滁c(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小等于放置于該點(diǎn)并垂直于磁場方向的通電直導(dǎo)線所受磁場力F與通過該導(dǎo)線的電流和導(dǎo)線長度乘積IL的比值. (2)B的方向:磁場中該處的磁場方向. (3)B的單位:特斯拉.1 T=1 N/(Am). (4)勻強(qiáng)磁場:磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小、方向處處相同的區(qū)域.在勻強(qiáng)磁場中,磁感線互相平行并等距. 十五、安培力 1.磁場對電流的作用力叫作安培力.一根長為L的直導(dǎo)線,當(dāng)導(dǎo)線垂直于磁場放置,通過電流為I時,安培力的大小可以表示為F=BIL.當(dāng)導(dǎo)線平行于磁場放置時安培力為零. 2.公式的適用條件:一般只適用于勻強(qiáng)磁場. 3.安培力的方向:用左手定則判定,總是跟磁場垂直,跟電流的方向垂直,即安培力總是垂直于導(dǎo)線和磁感線所在的平面. 十六、帶電粒子在磁場中的運(yùn)動 1.洛倫茲力 (1)定義:洛倫茲力是磁場對運(yùn)動電荷的作用力. (2)大小:f=qvB(此式只適用于電荷運(yùn)動方向與磁場方向垂直的情況.若兩方向成θ角,洛倫茲力大小為f=qvBsin_θ,當(dāng)θ=0時,f=0;當(dāng)θ=90時,f=qvB). (3)方向:由左手定則判定(注意正、負(fù)電荷的不同).f一定垂直于B與v所決定的平面,但B與v不一定垂直. 2.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動(不計(jì)其他力的作用) (1)若帶電粒子初速度方向與磁場方向共線,則做勻速直線運(yùn)動. (2)若帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,則做勻速圓周運(yùn)動. a.向心力由洛倫茲力提供:Bqv=m; b.軌道半徑R=,周期T==. [易錯易混辨析] 1.電荷發(fā)生中和時電荷并沒有消失.(√) 2.QA=9Q與QB=-Q的A、B兩個金屬球接觸后再分開,兩球一定各帶4Q的電荷.() 3.在真空中,點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式E=中的Q是產(chǎn)生電場的場源電荷的電荷量,與試探電荷無關(guān).(√) 4.帶電粒子的運(yùn)動軌跡一定與電場線重合.() 5.在點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中,以點(diǎn)電荷為球心的同一球面上各點(diǎn)的電場強(qiáng)度都相同.() 6.電場力做功與重力做功相似,與路徑無關(guān).(√) 7.正電荷具有的電勢能一定是正的,負(fù)電荷具有的電勢能一定是負(fù)的.() 8.電場力做正功,電勢能一定增加.() 9.電勢是矢量,因?yàn)殡妱萦姓岛拓?fù)值之分.() 10.電場中電場強(qiáng)度為零的地方電勢一定為零.() 11.沿電場線方向電勢越來越低,電場強(qiáng)度越來越?。?) 12.某等勢面上各點(diǎn)的場強(qiáng)方向均與此處等勢面垂直.(√) 13.將平行板電容器兩極板的間距加大,電容將增大.() 14.將平行板電容器兩極板平行錯開,使正對面積減小,電容將減?。?√) 15.在平行板電容器極板間插入電介質(zhì),電容將增大.(√) 16.電流I隨時間t變化的圖像與坐標(biāo)軸所圍面積表示通過導(dǎo)體橫截面的電荷量.(√) 17.電功率越大,電流做功越快,電路中產(chǎn)生的焦耳熱一定越多.() 18.由R=ρ可知,導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成正比,與導(dǎo)體的橫截面積成反比.(√) 19.閉合電路中的短路電流無限大.() 20.電動勢的單位跟電壓的單位一致,所以電動勢就是兩極間的電壓.() 21.在閉合電路中,外電阻越大,電源的輸出功率越大.() 22.磁場中小磁針靜止時S極的指向就是磁場的方向.() 23.不管何時,磁通量都等于磁感應(yīng)強(qiáng)度與平面面積的乘積.() 24.通電導(dǎo)線只有垂直磁場放置時,才受到磁場給它的作用力.() 25.磁通量是矢量,其正、負(fù)表示磁通量的方向.() 26.帶電粒子在磁場中運(yùn)動時一定會受到洛倫茲力的作用.() 27.洛倫茲力的方向在特殊情況下可能與帶電粒子的速度方向不垂直.() 28.洛淪茲力和安培力是性質(zhì)完全不同的兩種力.() 29.粒子在只受到洛倫茲力作用時動能不變.(√) 30.帶電粒子只要速度大小相同,所受洛倫茲力就相同.() 【提示】 2. 完全相同的金屬球接觸才能平分電荷量. 4. 帶電粒子軌跡不一定與電場線重合. 5. 大小相同,方向不同. 7. 正電荷電勢能可能為負(fù),負(fù)電荷電勢能可能為正. 8. 電場力做正功,電勢能一定減小. 9. 電勢是標(biāo)量. 10. 電場強(qiáng)度為零的地方電勢不一定為零. 11. 沿電場線方向電場強(qiáng)度不一定減?。? 13. 極板間距加大,電容減小. 17. 電功率大,電路中產(chǎn)生焦耳熱不一定多. 19. 電源有內(nèi)阻,短路時電流不會是無窮大. 20. 電動勢和電壓是兩個不同的概念. 21. 內(nèi)、外電阻相等時輸出功率最大. 22. N極指向才是磁場的方向. 23. 只有磁場方向與平面垂直時才有Φ=BS. 24. 通電導(dǎo)線只要和磁場不平行就會受安培力. 25. 磁通量不是矢量,其正、負(fù)不代表方向. 26. 粒子速度方向與磁場方向不平行時才會受洛倫茲力. 27. 洛倫茲力的方向和速度方向永遠(yuǎn)垂直. 28. 兩種力本質(zhì)是相同的. 30. 洛倫茲力的大小還與速度方向、電荷量及磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān). [高考真題感悟] 1. (多選)(2017全國Ⅲ卷)一勻強(qiáng)電場的方向平行于xOy平面,平面內(nèi)a、b、c三點(diǎn)的位置如圖2所示,三點(diǎn)的電勢分別為10 V、17 V、26 V.下列說法正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:69682312】 圖2 A.電場強(qiáng)度的大小為2.5 V/cm B.坐標(biāo)原點(diǎn)處的電勢為1 V C.電子在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的低7 eV D.電子從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn),電場力做功為9 eV ABD [如圖所示,由勻強(qiáng)電場中兩平行線距離相等的兩點(diǎn)間電勢差相等知,Oa間電勢差與bc間電勢差相等,故O點(diǎn)電勢為1 V,選項(xiàng)B正確;則在x軸上,每0.5 cm長度對應(yīng)電勢差為1 V,10 V對應(yīng)的等勢線與x軸交點(diǎn)e坐標(biāo)為(4.5,0),△aOe中,Oe∶Oa=4.5∶6=3∶4,由幾何知識得:Od長度為3.6 cm,代入公式E=得,E=2.5 V/cm,選項(xiàng)A正確;電子帶負(fù)電,電勢越高,電勢能越小,電子在a點(diǎn)的電勢能比在b點(diǎn)的高7 eV,選項(xiàng)C錯誤;電子從b點(diǎn)運(yùn)動到c點(diǎn),電場力做功W=eU=9 eV,選項(xiàng)D正確.] 2.(多選)(2017全國Ⅰ卷)在一靜止點(diǎn)電荷的電場中,任一點(diǎn)的電勢φ與該點(diǎn)到點(diǎn)電荷的距離r的關(guān)系如圖3所示.電場中四個點(diǎn)a、b、c和d的電場強(qiáng)度大小分別為Ea、Eb、Ec和Ed.點(diǎn)a到點(diǎn)電荷的距離ra與點(diǎn)a的電勢φa已在圖中用坐標(biāo)(ra,φa)標(biāo)出,其余類推.現(xiàn)將一帶正電的試探電荷由a點(diǎn)依次經(jīng)b、c點(diǎn)移動到d點(diǎn),在相鄰兩點(diǎn)間移動的過程中,電場力所做的功分別為Wab、Wbc和Wcd.下列選項(xiàng)正確的是( ) 圖3 A.Ea∶Eb=4∶1 B.Ec∶Ed=2∶1 C.Wab∶Wbc=3∶1 D.Wbc∶Wcd=1∶3 AC [A對:由題圖知,a、b、c、d四個點(diǎn)距點(diǎn)電荷的距離依次增大,且rb=2ra,由E=知,Ea∶Eb=4∶1. B錯:rd=2rc,由E=知,Ec∶Ed=4∶1. C對:在移動電荷的過程中,電場力做的功與電勢能的變化量大小相等,則Wab∶Wbc=q(φa-φb)∶q(φb-φc)=3∶1. D錯:Wbc∶Wcd=q(φb-φc)∶q(φc-φd)=1∶1.] 3.(多選)(2017全國Ⅰ卷)如圖4,三根相互平行的固定長直導(dǎo)線L1、L2和L3兩兩等距,均通有電流I,L1中電流方向與L2中的相同,與L3中的相反.下列說法正確的是( ) 圖4 A.L1所受磁場作用力的方向與L2、L3所在平面垂直 B.L3所受磁場作用力的方向與L1、L2所在平面垂直 C.L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為1∶1∶ D.L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為∶∶1 BC [如圖,由磁場的疊加知,L2與L3中的電流在L1處產(chǎn)生的合磁場的方向在L2、L3連線的中垂線上,由左手定則知,L1所受磁場作用力的方向與L2、L3所在平面平行.選項(xiàng)A錯誤. L1與L2中的電流在L3處產(chǎn)生的合磁場的方向與L1、L2的連線平行,由左手定則知,L3所受磁場作用力的方向與L1、L2所在平面垂直.選項(xiàng)B正確. 由幾何關(guān)系知,設(shè)電流在另外導(dǎo)線處產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,而L1、L2所在處兩個磁場方向的夾角均為120,則B合=B,而L3所在處兩個磁場方向的夾角為60,則B′合=B,由F=ILB知,L1、L2和L3單位長度所受的磁場作用力大小之比為1∶1∶.選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯誤.] 4. (2017全國Ⅱ卷)如圖5,虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,P為磁場邊界上的一點(diǎn).大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點(diǎn),在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場.若粒子射入速率為v1,這些粒子在磁場邊界的出射點(diǎn)分布在六分之一圓周上;若粒子射入速率為v2,相應(yīng)的出射點(diǎn)分布在三分之一圓周上.不計(jì)重力及帶電粒子之間的相互作用.則v2∶v1為( ) 【導(dǎo)學(xué)號:69682313】 圖5 A.∶2 B.∶1 C.∶1 D.3∶ C [相同的帶電粒子垂直勻強(qiáng)磁場入射均做勻速圓周運(yùn)動. 粒子以v1入射,一端為入射點(diǎn)P,對應(yīng)圓心角為60(對應(yīng)六分之一圓周)的弦PP′必為垂直該弦入射粒子運(yùn)動軌跡的直徑2r1,如圖甲所示,設(shè)圓形區(qū)域的半徑為R,由幾何關(guān)系知r1=R.其他不同方向以v1入射的粒子的出射點(diǎn)在PP′對應(yīng)的圓弧內(nèi). 同理可知,粒子以v2入射及出射情況,如圖乙所示.由幾何關(guān)系知r2==R, 可得r2∶r1=∶1. 因?yàn)閙、q、B均相同,由公式r=可得v∝r, 所以v2∶v1=∶1.故選C.] 5.(2017全國Ⅰ卷)如圖6,空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場方向豎直向上(與紙面平行),磁場方向垂直于紙面向里.三個帶正電的微粒a、b、c電荷量相等,質(zhì)量分別為ma、mb、mc.已知在該區(qū)域內(nèi),a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動,c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動.下列選項(xiàng)正確的是( ) 【導(dǎo)學(xué)號:69682314】 圖6 A.ma>mb>mc B.mb>ma>mc C.mc>ma>mb D.mc>mb>ma B [設(shè)三個微粒的電荷量均為q, a在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,說明洛倫茲力提供向心力,重力與電場力平衡,即 mag=qE ① b在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動,三力平衡,則 mbg=qE+qvB ② c在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動,三力平衡,則mcg+qvB=qE ③ 比較①②③式得:mb>ma>mc,選項(xiàng)B正確.] 6. (2017全國Ⅱ卷)某同學(xué)利用如圖7所示的電路測量一微安表(量程為100 μA,內(nèi)阻大約為2 500 Ω)的內(nèi)阻.可使用的器材有:兩個滑動變阻器R1、R2(其中一個阻值為20 Ω,另一個阻值為2 000 Ω);電阻箱Rz(最大阻值為99 999.9 Ω);電源E(電動勢約為1.5 V);單刀開關(guān)S1和S2.C、D分別為兩個滑動變阻器的滑片. 圖7 (1)按原理圖7將圖8中的實(shí)物連線. 圖8 (2)完成下列填空: ①R1的阻值為________Ω(填“20”或“2 000”). ②為了保護(hù)微安表,開始時將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動變阻器的________端(填“左”或“右”)對應(yīng)的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近. ③將電阻箱Rz的阻值置于2 500.0 Ω,接通S1.將R1的滑片置于適當(dāng)位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置.最終使得接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說明S2接通前B與D所在位置的電勢________(填“相等”或“不相等”). ④將電阻箱RZ和微安表位置對調(diào),其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將RZ的阻值置于2 601.0 Ω時,在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變.待測微安表的內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留到個位). (3)寫出一條提高測量微安表內(nèi)阻精度的建議:________. 【解析】 (1)根據(jù)原理圖,實(shí)物連線如圖所示. (2)①滑動變阻器R1在實(shí)驗(yàn)中為控制電路,且為分壓接法,應(yīng)選總阻值小的滑動變阻器,故R1的阻值為20 Ω. ②為了保護(hù)微安表,S1閉合時,微安表上的電壓為零,故開始時應(yīng)將R1的滑片C滑到滑動變阻器的左端. ③接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,說明S2閉合后,沒有電流流過S2,故B、D兩點(diǎn)的電勢相等. ④實(shí)驗(yàn)過程中,由于測量電路,即由Rz、、R2組成的電路的阻值很大,可認(rèn)為測量電路兩端的電壓不變,故與Rz互換后通過R2、Rz和的電流不變,電路如圖所示. 甲 乙 由于B、D兩點(diǎn)的電勢相等,對于圖甲,I1RμA=I2R′ I1Rz1=I2R,即= 對于圖乙,I1Rz2=I2R′ I1RμA=I2R,即= 所以= 所以RμA== Ω=2 550 Ω. (3)提高測微安表內(nèi)阻的精度,可減小系統(tǒng)誤差,如調(diào)節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程. 【答案】 (1)見解析圖 (2)①20?、谧蟆、巯嗟取、? 550 (3)調(diào)節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程 7.(2017全國Ⅰ卷)某同學(xué)研究小燈泡的伏安特性.所使用的器材有:小燈泡L(額定電壓3.8 V,額定電流0.32 A);電壓表(量程 3 V,內(nèi)阻 3 kΩ);電流表(量程0.5 A,內(nèi)阻 0.5 Ω);固定電阻R0(阻值1 000 Ω);滑動變阻器R(阻值0~9.0 Ω);電源E(電動勢5 V,內(nèi)阻不計(jì));開關(guān)S;導(dǎo)線若干. (1)實(shí)驗(yàn)要求能夠?qū)崿F(xiàn)在0~3.8 V的范圍內(nèi)對小燈泡的電壓進(jìn)行測量,畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖. (2)實(shí)驗(yàn)測得該小燈泡伏安特性曲線如圖9所示. 圖9 圖10 由實(shí)驗(yàn)曲線可知,隨著電流的增加小燈泡的電阻__________(填“增大”“不變”或“減小”),燈絲的電阻率__________(填“增大”“不變”或“減小”). (3)用另一電源E0(電動勢4 V,內(nèi)阻1.00 Ω)和題給器材連接成圖10所示的電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器R的阻值,可以改變小燈泡的實(shí)際功率.閉合開關(guān)S,在R的變化范圍內(nèi),小燈泡的最小功率為__________W,最大功率為__________W.(結(jié)果均保留2位小數(shù)) 【解析】 (1)小燈泡的電壓要求從0開始調(diào)節(jié),滑動變阻器采用分壓式接法,小燈泡的額定電壓超出電壓表的量程,需與R0串聯(lián)后接入電路.電路圖如圖所示. (2)IU圖像中隨著電流的增大,圖線的斜率變小,小燈泡的電阻增大.根據(jù)電阻定律R=ρ,得燈絲的電阻率增大. (3)當(dāng)R=0時,電源路端電壓與電流的關(guān)系圖像如圖線甲所示.此時小燈泡功率有最大值. 當(dāng)R=9 Ω時,將R看作電源內(nèi)阻,則等效電源內(nèi)阻為10 Ω,其路端電壓與電流的關(guān)系圖像如圖線乙所示.此時小燈泡功率有最小值. 取圖線甲與小燈泡伏安特性曲線交點(diǎn): U1=3.66 V,I1=0.319 A, 小燈泡的最大功率P1=U1I1≈1.17 W. 取圖線乙與小燈泡伏安特性曲線交點(diǎn): U2=1.77 V,I2=0.222 A, 小燈泡的最小功率P2=U2I2≈0.39 W. 【答案】 (1)見解析 (2)增大 增大 (3)0.39 1.17 8. (2017全國Ⅱ卷)如圖11,兩水平面(虛線)之間的距離為H,其間的區(qū)域存在方向水平向右的勻強(qiáng)電場.自該區(qū)域上方的A點(diǎn)將質(zhì)量均為m、電荷量分別為q和-q(q>0)的帶電小球M、N先后以相同的初速度沿平行于電場的方向射出.小球在重力作用下進(jìn)入電場區(qū)域,并從該區(qū)域的下邊界離開.已知N離開電場時的速度方向豎直向下;M在電場中做直線運(yùn)動,剛離開電場時的動能為N剛離開電場時動能的1.5倍.不計(jì)空氣阻力,重力加速度大小為g.求: 圖11 (1)M與N在電場中沿水平方向的位移之比; (2)A點(diǎn)距電場上邊界的高度; (3)該電場的電場強(qiáng)度大?。? 【導(dǎo)學(xué)號:69682315】 【解析】 (1)設(shè)小球M、N在A點(diǎn)水平射出時的初速度大小為v0,則它們進(jìn)入電場時的水平速度仍然為v0.M、N 在電場中運(yùn)動的時間t相等,電場力作用下產(chǎn)生的加速度沿水平方向,大小均為a,在電場中沿水平方向的位移分別為s1和s2.由題給條件和運(yùn)動學(xué)公式得 v0-at=0 ① s1=v0t+at2 ② s2=v0t-at2 ③ 聯(lián)立①②③式得=3. ④ (2)設(shè)A點(diǎn)距電場上邊界的高度為h,小球下落h時在豎直方向的分速度為vy,由運(yùn)動學(xué)公式得 v=2gh ⑤ H=vyt+gt2 ⑥ M進(jìn)入電場后做直線運(yùn)動,由幾何關(guān)系知= 聯(lián)立①②⑤⑥⑦式可得 h=H. ⑧ (3)設(shè)電場強(qiáng)度的大小為E,小球M進(jìn)入電場后做直線運(yùn)動,則 = ⑨ 設(shè)M、N離開電場時的動能分別為Ek1、Ek2,由動能定理得 Ek1=m(v+v)+mgH+qEs1 ⑩ Ek2=m(v+v)+mgH-qEs2 ? 由已知條件 Ek1=1.5Ek2 ? 聯(lián)立④⑤⑦⑧⑨⑩??式得 E=. ? 【答案】 (1)3∶1 (2)H (3)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2018-2019學(xué)年高中物理 模塊復(fù)習(xí)課學(xué)案 滬科版選修3-1 2018 2019 學(xué)年 高中物理 模塊 復(fù)習(xí) 課學(xué)案 滬科版 選修
鏈接地址:http://m.appdesigncorp.com/p-6278205.html