第1專題牛頓運動定律及其應用(1)第2專題功和能(16)第3專題帶電粒子在電場和磁場中的運動(21)第4專題電磁感應和電路的分析、計算(31)第5專題實驗(39)第6專題物理解題中的數學方法(53)第7專題論述、計算題的解題方法和技巧(58)知識技能篇第1專題牛頓運動定律及其應用一、直線運動公式1.勻變速直線運動:(1)平均速度(定義式)v=st(2)有用推論vt2-v02=2as(3)中間時刻速度vt2=(vt+v0)2(4)末速度vt=v0+at(5)中間位置速度vs2=v02+vt22(6)位移s=v0t+12at2(7)加速度a=vt-v0t(以v0為正方向,a與v0同向(加速)則a0;反向則aF2).(2)互成角度力的合成:F=F12+F22+2F1F2cos(余弦定理)F1F2時,F=F12+F22(3)合力大小范圍:|F1-F2|F|F1+F2|(4)力的正交分解:Fx=Fcos ,Fy=Fsin (為合力與x軸之間的夾角tan =FyFx)易錯提醒:(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則.(2)合力與分力的關系是等效替代關系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立.(3)除公式法外,也可用作圖法求解,此時要選擇標度,嚴格作圖.(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(角)越大,合力越小.(5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負號表示力的方向,化簡為代數運算.四、動力學(運動和力)1.牛頓第一定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止.2.牛頓第二定律:F合=ma或a=F合m(由合外力決定,與合外力方向一致).3.牛頓第三定律:F=-F(負號表示方向相反,F、F各自作用在對方).4.共點力的平衡F合=0,推廣 Fx=0, Fy=0.5.超重:FNG,失重:FNG(加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重).6.牛頓運動定律的適用條件:適用于解決低速運動問題,適用于宏觀物體,不適用于處理高速問題,不適用于微觀粒子.一、直線運動1.平均速度求解平均速度的常用計算方法有:利用定義式v=xt,這種方法適用于任何運動形式.利用v=v0+v2,只適用于勻變速直線運動.利用vt=vt2 (即某段時間內的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度),也只適用于勻變速直線運動.2.兩個中點速度(1)中間時刻的瞬時速度vt2=vt=12(v0+v).(2)中點位移的瞬時速度vx2=12(v02+vt2).無論是勻加速還是勻減速,都有vt290和90時,若F2增大,其合力的大小變化無規律.(2)當090時,合力隨其中一個力的增大而增大.3.當兩個大小為F的力的夾角為時,其合力大小為F合=2Fcos 2,方向在兩個力夾角的平分線上.當=120時,F合=F.4.當物體處于平衡狀態時,它所受的某一個力與它所受的其余力的合力大小相等、方向相反,作用在同一直線上.5.當物體受到三個互成角度的力(非平行力)作用而平衡時,這三個力必在同一平面內,且三個力的作用線或作用線的反向延長線必相交于一點.三、牛頓運動定律1.物體在粗糙水平面上滑行的加速度:a=g;欲推動放在粗糙平面上的物體,物體與平面間的動摩擦因數為,推力方向與水平面成角,tan =時最省力,Fmin=mg1+2.2.“等時圓”物理模型:“質點由靜止開始從豎直圓周頂端沿不同斜面無摩擦地滑到該圓周上任一點所需的時間相等”.利用該等時圓的性質,可以簡解物理題.3.一起加速運動的物體(如圖所示),物體間相互作用力按質量正比例分配,即N12=m2m1+m2F,與有無摩擦(相同)無關.物體在平面、斜面、豎直方向運動都一樣.4.幾個臨界問題:a=gtan .5.物體做變加速直線運動,速度最大時合力為零,加速度為零.6.若由質量為m1、m2、m3組成的系統,它們的加速度分別為a1、a2、a3則系統的合外力F=m1a1+m2a2+m3a3+四、曲線運動、萬有引力1.渡河問題的特點: (1)不論水流速度多大,總是船身垂直于河岸航行時,渡河時間最短,t=dsin,且這個時間與水流速度大小無關.(2)當v1v2(v1為船的速度,v2為水流速度,下同)時,合運動方向垂直河岸時,航程最短.(3)當v10,a0時,物體做加速運動;當加速度與速度反方向,如v00,a0時,物體做減速運動.3.將F=FN錯誤地理解為F=mg(1)未能深刻理解公式F=FN中FN表示接觸面間的壓力.(2)當物體在水平面滑動且不受其他力時接觸面間的壓力大小等于物體的重力.(3)當物體在斜面上滑動時接觸面間的壓力可以小于物體的重力.4.將接觸面間的“相對滑動方向”錯誤地理解為物體的運動方向(1)“相對滑動方向”是指以接觸面上另一個物體為參考系時的運動方向.(2)物體的運動方向通常是指以地面為參考系時的運動方向.5.誤認為“靜止的物體才受到靜摩擦力,運動的物體才受到滑動摩擦力”(1)靜摩擦力發生在相互接觸且存在相對運動趨勢的兩個物體之間.如用傳送帶斜向上輸送物品時,物品和傳送帶相對靜止一起向上運動,物品受到傳送帶對它的靜摩擦力.(2)滑動摩擦力發生在相互接觸且存在相對運動的兩個物體之間,如黑板刷擦黑板時,黑板雖靜止,但黑板刷對它有滑動摩擦力,靜止的物體可以受到滑動摩擦力.(3)判斷是靜摩擦力還是滑動摩擦力的關鍵是接觸面間兩物體是相對運動還是有相對運動趨勢,與物體的運動狀態無關.6.誤認為“慣性與物體的運動速度有關,速度大、慣性就大;速度小,慣性就小”(1)物體的質量是慣性大小的惟一量度,與物體的速度無關.(2)剎車過程中力相同時,初速度越大,停下來速度變化量越大,所用時間越長;速度越小,停下來所用時間越短.因此速度越大的汽車越難停下來,不是因為運動狀態難改變,而是因為運動狀態改變量大的緣故.7.將“牛頓第一定律”錯誤地理解為“牛頓第二定律的特例”(1)牛頓第一定律是建立在大量的實驗現象的基礎上,通過思維的邏輯推理而發現的,不能用實驗直接驗證定性指出力和運動的關系.(2)牛頓第二定律是實驗定律,當F、m、a均采用國際單位時有F=ma,定量指出了力和運動的關系,它們是兩個不同的定律.8.將“超重或失重”錯誤地理解為“物體重力變大或變小了”(1)物體處于超重或失重狀態時,物體的重力始終存在,大小也沒有變化.(2)發生超重或失重現象是由于物體豎直方向有加速度,使得物體對水平支持物的壓力(或對懸繩的拉力)大于或小于物體的重力.9.誤認為“物體受到哪個方向的合外力,則物體就向哪個方向運動”(1)物體的合外力方向決定了加速度的方向,物體的運動情況由力和運動決定.(2)初速度為零的物體.受到恒定的合外力作用,將沿合外力方向做勻加速直線運動.(3)初速度不為零的物體,若受到與初速度反向的恒定合外力作用,將沿初速度方向做勻減速直線運動;若合外力方向與初速度方向不在同一直線上,物體做曲線運動.10.誤認為物體做曲線運動的條件中物體所受合外力為“恒力”(1)只要滿足合力的方向跟速度的方向不在一條直線上,物體就做曲線運動.(2)合力的大小可以是變化的(變加速曲線運動),也可以是不變的(勻變速曲線運動).(3)合力的方向可以是變化的(如勻速圓周運動),也可以是不變的(如平拋運動).11.誤認為“船渡河過程中水流速度突然變大了,會影響渡河時間”(1)由合運動和分運動的等時性可知渡河時間取決于河寬與垂直河岸的分速度,與水流速度無關.(2)水流的速度變大,不影響船渡河的時間,但影響船到達對岸的地點,使船渡河過程位移變大.12.誤將“繩牽引船的速度”當做合速度進行分解例如圖甲所示的問題,一人站在岸上,利用繩和定滑輪,拉船靠岸,在某一時刻繩的速度為v,繩AO段與水平面夾角為,不計摩擦和滑輪的質量,則此時小船的水平速度多大?有些同學錯誤地將繩的速度按如圖乙所示的方法分解,得vA即為船的水平速度,vA=vcos .實際上船是在做平動,每一時刻船上各點都有相同的水平速度.而AO繩上各點運動比較復雜,既有平動又有轉動.以連接船上的A點來說,它有沿繩的平動分速度v,也有與v垂直的法向速度vB,即轉動分速度,如圖丙所示,A點的合速度vA即為兩個分速度的合速度,也就是船的平動速度,vA=vcos.13.混淆運行速度與發射速度對于人造地球衛星,由GMmr2=mv2r得v=GMr,該速度指的是人造地球衛星在軌道上的運行速度,其大小隨軌道半徑的增大而減小,但由于人造地球衛星發射過程中要克服地球引力做功,增大勢能,所以將衛星發射到離地球越遠的軌道上,在地面所需要的發射速度卻越大.14.混淆速度變化引起變軌與變軌引起速度變化的區別(1)速度變化引起變軌與變軌引起速度變化的問題,兩種分析方法截然不同.(2)在軌運行的衛星由于速度變化,使得所需的向心力大于或小于外界提供的向心力,發生變軌,若速度變大,衛星所需的向心力大于外界提供的向心力,衛星將做離心運動.(3)衛星變軌時引力要做功引起勢能變化,從而引起速度變化,如衛星做離心運動時,引力做負功勢能增加,衛星速度減小.第2專題功 和 能(1)功W=Fscos (定義式)(2)重力做功W=mgh(3)功率P=Wt(定義式) (4)汽車牽引力的功率P=Fv;P平=Fv平(5)汽車以恒定功率啟動、以恒定加速度啟動、汽車最大行駛速度vmax=P額f(6)動能Ek=12mv2(7)重力勢能Ep=mgh(8)電勢能EA=qA (9)動能定理(對物體做正功,物體的動能增加)W合=12mvt2-12mv02或W合=Ek(10)機械能守恒定律E=0或Ek1+Ep1=Ek2+Ep2也可以是12mv12+mgh1=12mv22+mgh2(11)重力做功與重力勢能的變化(重力做功等于物體重力勢能增量的負值)WG=-Ep易錯提醒:(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉化多少.(2)功W=Fscos ,090做正功;900,則表示合外力作為動力對物體做功,物體的動能增加,Ek0W合0,則表示合外力作為阻力對物體做功,物體的動能減少,Ek05.機械能守恒定律的三種思路(1)守恒思路:過程前后兩狀態的機械能相等,E1=E2.(2)轉化思路:動能的增加(或減少)等于勢能的減少(或增加),Ek=-Ep.(3)轉移思路:A物體的機械能增加(減少)等于B物體的機械能減少(增加).6.變力做功的計算方法(1)用動能定理或功能關系求解.(2)當變力的功率P一定時,可用W=Pt求功.(3)將變力做功轉化為恒力做功.當力的大小不變,而方向始終與運動方向相同或相反時,這類力的功等于力和路程(不是位移)的乘積.如滑動摩擦力做功、空氣阻力做功等.當力的方向不變,大小隨位移做線性變化時,可先求出力對位移的平均值F=F1+F22,再由W=Flcos 計算,如彈簧彈力做功.(4)作出變力F隨位移l變化的圖象,圖象與位移軸所圍的“面積”即為變力做的功.7.機車啟動(1)恒定功率啟動:當牽引力和阻力相等時,機車速度達到最大,此時F牽=F阻,P=F阻vm.(2)勻加速啟動F牽-F阻=maP=F牽vv=at.(3)動能定理在機車啟動中的應用:Pt-F阻l=12mv2.8.幾種功和能的關系(1)合外力對物體所做的功等于物體動能的增量.(2)重力對物體所做的功等于重力勢能的減少量.(3)彈力對物體所做的功等于彈性勢能的減少量.(4)重力和彈簧彈力之外的力對物體所做的功等于物體機械能的增量.(5)一對滑動摩擦力做功的代數和等于因摩擦而產生的內能,即Q=Ffx相對,x相對為物體間相對滑動的距離.1.誤認為“斜面對物體的支持力始終不做功”公式Flcos 中的l是力的作用點的對地位移,斜面對物體的支持力方向是垂直于接觸面,但不一定垂直于物體的位移方向,例如靜止在斜面上的物體和斜面一起向左運動的過程中,支持力FN對物體做正功.2.誤認為“一對摩擦力做功之和一定為零”(1)一對靜摩擦力是作用力與反作用力,等大、反向、共線,存在于兩個相對靜止的物體之間,兩個物體位移始終相同,一對靜摩擦力做功大小相等,一正一負,做功之和一定為零.(2)一對滑動摩擦力雖然是作用力與反作用力,但存在于兩個相對運動的物體之間,由于兩個物體之間一定有相對位移,故它們之間的一對摩擦力做功之和一定不為零,且為負功.3.誤認為“靜摩擦力總是不做功,滑動摩擦力總是做負功”滑動摩擦力一定與相對運動方向相反,但不一定與運動方向相反,所以,滑動摩擦力可能做正功,也可能做負功,還可能不做功;產生靜摩擦力的兩物體保持相對靜止,但不一定都處于靜止狀態,所以,靜摩擦力可能對物體做功.4.判斷機械能是否守恒時,將“只看重力做功”錯誤地理解為“物體所受合外力為零”.只有重力做功時機械能守恒,物體所受合外力為零時,物體的機械能不一定守恒,如用起重機勻速提升重物時,物體所受的合外力為零,但物體的機械能不守恒.5.將守恒條件“只有重力做功”錯誤地理解為“只受重力作用”(1)功是能量轉化的量度,通過做功手段實現不同形式的能的轉化,因此物體能量是否變化應從做功的角度來判斷.(2)物體除了受重力和系統內彈力作用外,還可以受別的力,別的力也做功,但做功的代數和為零,系統的機械能仍然守恒.6.誤認為“Q=fs”中的s是物體對地位移(1)關系式“Q=fs”是對應于相互作用的兩個物體系,f表示滑動摩擦力,s是兩個物體的相對路程.(2)滑動摩擦力做功與路徑有關,相互作用的滑動摩擦力等大、反向,相互作用的兩個物體的位移大小不一定相等,方向不一定相反,做功之和可能是-f(s1+s2)、-f(s1-s2)、-fs1或-fs2,總之W總=-fs相對,據功能關系有Q=fs相對.第3專題帶電粒子在電場和磁場中的運動一、電場1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷: e=1.6010-19 C;帶電體電荷量等于元電荷的整數倍2.庫侖定律:F=kQ1Q2r2(在真空中)靜電力常量k=9.0109 Nm2/C2,方向在它們的連線上,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引3.電場強度E=Fq(定義式、計算式)4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQr25.勻強電場的場強E=UABd6.電場力F=qE7.電勢與電勢差:UAB=A-B,UAB=WABq=-EABq8.電場力做功WAB=qUAB=qEd9.電勢能EA=qA變形可得電勢A=EAq10.電勢能的變化EAB=EB-EA11.電場力做功與電勢能變化EAB=-WAB=-qUAB12.電容C=QU=QU(定義式,計算式)13.平行板電容器的電容C=S4kd14.帶電粒子在電場中的加速(v0=0):W=Ek或qU=12mvt2,vt=2qUm15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度v0進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)是類平拋運動垂直電場方向:勻速直線運動L=v0t(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=Ud)平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=12at2,a=Fm=qEm易錯提醒:(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分.(2)電場線從正電荷或無窮遠出發終止于無窮遠或負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直.(3)常見電場的電場線分布要求熟記(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關.(5)處于靜電平衡的導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直于導體表面,導體內部合場強為零,導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導體外表面.(6)電容單位換算:1 F=106 F=1012 pF.(7)電子伏(eV)是能量的單位,1 eV=1.6010-19 J.二、磁場1.磁感應強度定義式B=FIL(通電導線與磁場方向垂直)2.磁通量=BS3、安培力F=BIL(LB)4.洛倫茲力f=qvB(vB)5.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種):(1)帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛倫茲力的作用,做勻速直線運動v=v0(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規律如下:F向=f洛=mv2r=m2r=mr(2T)2=qvB,r=mvqB,T=2mqB;運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關,洛倫茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);解題關鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(等于二倍弦切角).1.若在一條直線上有三個點電荷因相互作用均處于平衡,則這三個點電荷的相鄰電性相反,而且中間電荷的電荷量最小,且靠近兩側電荷量較小的那一個.可簡記為“三點共線、兩同夾異、兩大夾小、近小遠大.”2.電場強度的方向是電勢降低最快的方向;在等勢面分布圖中,等勢面越密電場強度越大;僅由一條電場線不能判斷場強的強弱.3.電場線不是帶電粒子的運動軌跡,如果電場線是直線,電荷的初速度為零或初速度與電場線平行,且電荷僅受電場力或所受合力的方向與電場線平行,則帶電粒子的運動軌跡與電場線重合.4.電勢是標量,其正或負表示比零電勢點高或低;電勢為零處,場強不一定為零;電勢高處,場強不一定大;電勢相等處,場強不一定相等.5.正電荷在電勢較高處電勢能較大,負電荷在電勢較低處電勢能較大.6.如圖甲所示,勻強電場中任一線段AB的中點C的電勢,等于兩端點電勢的等差中項,即C=A+B2.如圖乙所示,勻強電場中若兩線段AB=CD且ABCD,則A-B=C-D.7.兩等量同種點電荷連線中點O處的場強為零,從中點O沿中垂面(線)到無限遠,場強先變大后變小;中垂面(線)上各點場強方向和該面(線)平行.8.兩等量異種點電荷連線上,沿電場線方向場強先變小后變大;從連線上中點O沿中垂面(線)到無窮遠,場強一直減小,各點場強的方向均與中垂面(線)垂直,且指向負電荷一側.9.不同的帶電粒子從靜止經過同一電場加速后進入同一偏轉電場,它們在射出電場時偏轉角度(tan =Ul2U0d)或偏轉距離(y=Ul24U0d)總是相同的(式中U0、U、l和d分別為加速電壓、偏轉電壓、板長和板間距).若帶電粒子的電性相同,則上述運動軌跡重合.10.帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的圓心的確定方法:(1)在運動軌跡上找出兩個點的洛倫茲力的方向(與速度方向垂直),其延長線的交點必為圓心;(2)先作入射速度或出射速度的垂線,再作出入射點和出射點連線的中垂線,則這兩垂線的交點就是圓心.11.帶電粒子在復合場中的幾種典型運動裝置原理圖規律速度選擇器若qvB=Eq,粒子做勻速直線運動磁流體發電機等離子體進入,受洛倫茲力偏轉,使兩極板帶正、負電,極板間電壓為U時穩定,qUd=qvB(續表)裝置原理圖規律霍爾效應若IB時,載流導體在與電流、磁場方向均垂直的表面上出現電勢差,其值為Uhq=qvB,U=vBh電磁流量計管直徑D:UDq=qvBv=UDB流量:Q=vS=UDB(D2)2(續表)裝置原理圖規律質譜儀電子經U加速,從A到P點,eU=12mv02,v0=2eUm,CD=d=2r=2mv0eB=2meB2eUm比荷em=8UB2d2(續表)裝置原理圖規律回旋加速器D形盒內接頻率為f=qB2m的高頻交流電源,帶電粒子在窄縫間電場加速,在D形盒內偏轉12.在正交的電磁場區域,速度選擇器的選擇速度為v=EB,與粒子的電性無關.13.在求解有界磁場問題時,要注意對稱性:(1)直線邊界:從同一邊界射出時速度與邊界的夾角和射入時速度與邊界的夾角相等;(2)圓形邊界:沿半徑方向射入圓形磁場區域內的帶電粒子,必定沿半徑方向射出,且粒子的速率越大,做圓周運動的圓心角越小,穿過磁場的偏轉角越小,運動時間越短.14.帶電粒子在洛倫茲力作用的復合場(重力場、電場和磁場共存)中做直線運動,一定是勻速直線運動.15.帶電粒子在洛倫茲力作用的復合場(重力場、電場和磁場共存)中做圓周運動,一定是勻速圓周運動,且隱含著重力與電場力平衡.1.誤認為電場線是一條直線就是勻強電場我們熟悉的幾種典型的電場線,如正點電荷的電場線,負點電荷的電場線,等量異種點電荷的電場線、等量同種點電荷的電場線、勻強電場的電場線中都存在電場線是直線的情況,可見給出的一條電場線是直線并不能表明此電場是勻強電場.2.誤認為“帶電粒子在電場中的運動軌跡一定與電場線重合”(1)電場線只能描述電場的方向及定性地描述電場的強弱,并不是帶電粒子在電場中的運動軌跡.(2)只有同時滿足以下三個條件時,兩者才會重合.電場線為直線.電荷初速度為零,或速度方向與電場線平行.電荷僅受電場力或所受其他力合力的方向與電場線平行.3.誤認為“場強為零,電勢為零,場強大的點電勢高,場強相等的點電勢相等”電場強度和電勢之間沒有直接關系:(1)電場強度為零的地方,電勢不一定為零,如處于靜電平衡的導體內部場強為零,但導體電勢不一定為零.(2)電場強度大的點,電勢不一定高,如在負點電荷的電場中,電場強度越大的點,電勢越低.(3)電場強度大小相等的點,電勢不一定相等,如在勻強電場中,沿著電場線方向電勢越來越低,而電場強度相等.4.將公式B=FIL錯誤地理解為“B與F成正比,與IL成反比”公式B=FIL是借助一種比值的方法來定義磁感應強度,磁感應強度由磁場本身決定,與F、I、L無關.5.誤以為“線圈面積越大,磁通量越大”由表達式=BS知在勻強磁場中垂直于磁場方向的面積越大,磁通量越大,但線圈面積越大,垂直于磁場方向的面積不一定大,若線圈平面與磁場方向平行,不管線圈面積多大,磁通量都為零.6.誤認為“粒子從回旋加速器射出的最大動能與電壓有關”(1)由于D形盒的半徑R一定,粒子在D形盒中加速的最后半周的半徑為R,由Bqv=mv2R可知v=BqRm,所以帶電粒子的最大動能Ekm=12mv2=B2q2R22m;因此粒子從回旋加速器射出的最大動能與電壓無關.(2)由nqU=mv22=Ekm可知,加速電壓的高低只會影響帶電粒子加速的總次數,并不影響回旋加速后的最大動能.7.誤認為“只要粒子的速率滿足v0=EB時,粒子通過速度選擇器就不發生偏轉”(1)粒子通過速度選擇器不發生偏轉的條件是受到的電場力和洛倫茲力等大反向.(2)盡管速率滿足v0=EB,但若v0、E、B三者中有一個量的方向改變,不再滿足電場力和洛倫茲力等大反向時,粒子將發生偏轉.第4專題電磁感應和電路的分析、計算一、恒定電流1.電流強度I=qt2.歐姆定律I=UR3.電阻、電阻定律R=LS4.閉合電路歐姆定律I=Er+R或E=Ir+IR也可以是E=U內+U外5.電功與電功率W=UIt,P=UI6.焦耳定律Q=I2Rt7.純電阻電路中:由于I=UR,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2Rt8.電源總功率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,=P出P總9.電路的串、并聯串聯電路(P、U與R成正比)并聯電路(P、I與R成反比)電阻關系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1R并=1R1+1R2+1R3+電流關系I總=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+電壓關系U總=U1+U2+U3+U總=U1=U2=U3功率分配P總=P1+P2+P3+P總=P1+P2+P3+易錯提醒:(1)單位換算:1 A=103 mA=106 A;1 kV=103 V=106 mV;1 M=103 k=106 .(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大.(3)串聯總電阻大于任何一個分電阻,并聯總電阻小于任何一個分電阻.(4)當電源有內阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大.(5)當外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E24r.二、電磁感應1.感應電動勢的大小計算公式(1)法拉第電磁感應定律E=nt(普適公式)(2)垂直切割磁感線運動E=BLv(3)交流發電機最大的感應電動勢Em=nBS (4)導體一端固定以旋轉切割E=12BL22.磁通量=BS3.感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定(電源內部的電流方向:由負極流向正極)4.自感電動勢E自=nt=LIt易錯提醒:(1)感應電流的方向可用楞次定律或右手定則判定.(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化.(3)單位換算:1 H=103 mH=106 H.三、交變電流1.電壓瞬時值e=Emsin t,電流瞬時值i=Imsin t(=2f)2.電動勢峰值Em=nBS=2BLv電流峰值(純電阻電路中)Im=EmR總3.正(余)弦式交變電流有效值:E=Em2;U=Um2;I=Im24.理想變壓器原副線圈中的電壓、電流及功率關系U1U2=n1n2;I1I2=n2n1;P入=P出5.在遠距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失:P損=(PU)2R易錯提醒:(1)交變電流的變化頻率與發電機中線圈的轉動的頻率相同即:電=線,f電=f線.(2)發電機中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應電動勢為零,過中性面電流方向就改變.(3)有效值是根據電流熱效應定義的,沒有特別說明的交流數值都指有效值.(4)理想變壓器的匝數比一定時,輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,輸入功率等于輸出功率,當負載消耗的功率增大時輸入功率也增大,即P出決定P入.1.無論是串聯電路還是并聯電路,其總電阻都會隨其中任一電阻的增大(減小)而增大(減小).2.分壓電路的電阻.如圖所示,在由R1和R2組成的分壓電路中,當R1串聯部分的阻值RAP增大時,總電阻RAB增大;當RAP減小時,總電阻RAB減小.3.用電器的電功率P=UI,電流的發熱功率P熱=I2R.對于純電阻電路,兩者相等;對于非純電阻電路,電功率大于熱功率.4.路端電壓U和外電阻R、干路電流I之間的關系:R增大,U增大;當R=時(斷路),I=0,U=E;R減小,U減小;當R=0時(短路),I=Imax=Er,U=0.5.電源的輸出功率曲線如圖所示.當R0時,輸出功率P0;當R時,輸出功率P0;當R=r時,Pmax=E24r;當Rr時,R增大,輸出功率反而減小.6.長為L的導體棒在磁場B中繞其中一端點以轉動時產生的電動勢E=12BL2.7.磁通量是標量,但有正負之分,對同一個平面,若規定磁感線從正面穿過為正,則磁感線從反面穿過為負;若穿過勻強磁場中閉合回路的磁通量若按正(或余)弦變化,則其變化率t按余(或正)弦規律變化.8.三個定則的應用與區別:(1)因電而生磁(IB)用安培定則;(2)因動而生電(v、BI感)用右手定則;(3)因電而受力(I、BF安),用左手定則.9.在電磁感應現象中,因感應電動勢導致通過導體橫截面的電荷量q=NR總.10.在動生電動勢中,克服安培力所做的功等于整個回路產生的焦耳熱;當導體棒切割磁感線達到穩定收尾速度做勻速運動時,外力所做的功等于安培力所做的功.11.在斷電自感中,小燈泡是否“閃亮”一下再熄滅取決于電路穩定時流過線圈的電流與流過燈泡電流的大小關系:若原來穩定時ILI燈,則燈“閃亮”一下再熄滅;若ILI燈,則燈逐漸熄滅.12.中性面在垂直于磁場位置時,對應磁通量最大.13.線圈通過中性面時,磁通量最大但磁通量的變化率為零,感應電動勢為零,電流方向改變.線圈平面處于跟中性面垂直的位置時,線圈平面平行于磁感線,磁通量為零,但是磁通量的變化率最大,感應電動勢、感應電流均最大,電流方向不變14.線圈平面每轉過中性面時,線圈中感應電流方向改變一次,轉動一周線圈兩次通過中性面,故一周里線圈中電流方向改變兩次(周期性改變一次).15.線圈在勻強磁場中勻速轉動時,通過線圈的磁通量最大時,產生的感應電動勢為零;當通過線圈的磁通量為零時,產生的感應電動勢最大.16.交變電流的峰值Im=EmR+r=nBSR+r,當交變電流是按正(余)弦規律變化時,有效值I=Im2,某段時間內交變電流的平均值不等于這段時間始、末時刻瞬時值的算術平均值,在T4時間內E=2Em,一個周期T內的平均電動勢為零;對非正弦交流電的有效值,必須根據有效值的定義進行計算.17.理想變壓器:(1)電壓關系:U1n1=U2n2=U3n3=Unnn.(2)功率關系:P入=P出或I1U1=I2U2+I3U3+InUn.(3)電流關系:I1n1=I2n2+I3n3+Innn,當只有一個副線圈時I1n1=I2n2.18.和高壓輸電有關的幾種基本關系.如果發電站的輸出功率為P,輸出電壓為U,用戶得到的電功率為P,用戶得到的電壓為U,如圖所示,則有關系式:(1)輸出電流I=PU=U-UR線.(2)輸電線損失的電壓U線=U-U=IR線.(3)輸電線損失的電功率P損=P-P=I2R線=P2U2R線.1.誤將電阻R=UI錯誤地理解為電阻R跟電壓成正比,跟電流成反比對于給定的導體,其電阻是一定的,和導體兩端是否有電壓,導體中是否有電流無關.也就是說R=UI僅是電阻的測量式,而R=lS才是電阻的決定式.2.誤認為正負兩種電荷同時沿相反方向運動,通過同一橫截面形成的電流的計算式為I=|q+|-|q-|t當異種電荷反方向通過同一橫截面時,所形成的電流是同向的,q應是q=|q+|+|q-|,故電流應是I=|q+|+|q-|t.3.將“純電阻電路中的U=IR”錯誤地理解為適用于一切電路(1)W=UIt,這是計算電功普遍適用的公式;Q=I2Rt,這是普遍適用的電熱計算公式.(2)在非純電阻電路中,電流做功消耗的電能除部分轉化為內能外,還轉化為其他形式的能,因此有UItI2Rt,即UIR.(3)在純電阻電路中,電流做功消耗的電能全部轉化為內能,因此有UIt=I2Rt,即U=IR.4.誤認為磁通量大,磁通量的變化就大,感應電動勢就大電路中感應電動勢的大小與磁通量的變化率成正比,與磁通量的大小,磁通量變化的大小無關.5.將楞次定律中“感應電流產生的磁場阻礙原磁通量的變化”錯誤地理解為“與原磁場方向相反”正確理解楞次定律中“感應電流產生的磁場總是阻礙原磁通量的變化”這句話的關鍵是“阻礙”與“變化”.6.誤認為含有自感線圈的電路斷開電源后電燈都會“閃亮”電燈A是否閃亮取決于IL與IA的大小,若穩定時ILIA,斷開開關S時電燈A逐漸熄滅,不出現“閃亮”;若穩定時ILIA,斷開開關S時電燈A出現“閃亮”,然后再逐漸熄滅.7.誤認為交流電的有效值與最大值間的關系均滿足E=Em2、I=Im2、U=Um2(1)只有正(余)弦交變電流的有效值是最大值的12.(2)其他交變電流的有效值要根據有效值的定義求解.8.混淆交流電“四值”的應用范圍(1)計算線圈某時刻的受力情況時,用瞬時值.(2)考慮某些電學元件的擊穿電壓時,用最大值.(3)求解交流電表的讀數,保險絲的熔斷電流,求解變交電流的電熱問題時,用有效值.(4)計算有關電量時,用平均值.9.將變壓器中的電流關系I1I2=n2n1錯誤地理解為適用于各種情況(1)原、副線圈電流和匝數成反比的關系只適用于原、副線圈各一個的情況,一旦有多個副線圈時,反比關系就不適用了.(2)有多個副線圈時,依據能量關系有U1I1=U2I2+U3I3+U4I4+再根據電壓關系U2=n2n1U1U3=n3n1U1,U4=n4n1U1可得出n1I1=n2I2+n3I3+n4I4+第5專題實驗1.刻度尺的使用方法簡介:刻度尺的使用可用“一認、二選、三放、四看、五讀、六記”來概括.“認”是指認清零刻線、量程和分度值;“選”是指根據測量要求選擇適當分度值和量程的刻度尺;“放”要求做到三點:“正、貼、齊”,即刻度尺位置要放正,貼緊待測物體,對齊零刻線;“看”要求正對刻度尺,視線與尺面垂直;“讀”即是讀數,要估讀到分度值的下一位;“記”是指記錄時既要記錄準確值,還要記錄估讀值,最后還要注明單位.2.游標卡尺的原理及讀數:(1)原理:游標卡尺由主尺和游標尺組成,主尺上的最小分度與游標尺上的最小分度有一個差值,差值不同,尺的精確度就不同.游標卡尺主尺的最小分度為1 mm,游標尺有10、20、50等不同格數,不同規格游標尺上的最小分刻度為0.1 mm、0.05 mm、0.02 mm,因此10個小分度的可精確到0.1 mm,20個小分度的可精確到0.05 mm,50個小分度的可精確到0.02 mm.(2)讀數:由主尺讀數和游標尺讀數組成,讀數=主尺讀數+精確度對齊游標尺格數.3.螺旋測微器的原理及讀數:(1)原理:測微器螺桿與固定刻度之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm,即旋鈕每旋轉一周,測微螺桿前進或后退0.5 mm,而可動刻度上的刻度為50等份,每轉動一小格,測微螺桿前進或后退0.01 mm,即螺旋測微器的