1、101018-22 高二物理階段學習指引主題：磁場、磁感應強度、電學儀器的選擇和電路連接一、關于磁感應強度的理解1、磁感應強度B的方向物理學中規定小磁針靜止時N極所指的方向為該點的磁感應強度的方向。2、磁感應強度B的大小一小段通電直導線垂直于磁場放置，所受磁場力F與電流I和導線長度L的乘積（電流元）的比值定義為該處的磁感應強度，即。在國際單位制中，磁感應強度的單位是特斯拉，簡稱特，符號是T。3、磁感應強度定義式的理解？（1）在非勻強磁場中，比值是磁場中各點的位置函數，因點而異。在磁場中某一確定位置處，比值跟乘積IL的大小無關。比值的大小反映了磁場中不同位置處磁場的強弱程度。（2）F是通電導線電

2、流方向跟所在處磁場方向垂直時的磁場力，此時通電導線受到的磁場力最大。當通電導線電流方向跟所在處磁場方向平行時，通電導線所受磁場力為零，即不受磁場力作用。（3）不能單純從數學角度出發，由得出磁場中某點的B與F成正比，與乘積IL成反比。B是由磁場本身決定的。（4）只是定義了磁感應強度的大小，不能因此認為B與F的方向相同。事實上，B的方向就是磁場的方向，而F則與B垂直。電場和磁場的比較電場磁場產生：電荷周圍存在著電場產生：磁極、電流周圍存在著磁場基本性質：對放入其中的電荷有力的作用基本性質：對放入其中的磁體或電流（通電導線）有力的作用方向：規定正電荷（檢驗電荷）在電場中某一點的所受電場力的方向為該點

3、電場方向。方向：規定在磁場中某一點小磁針N極受力的方向（或小磁針靜止時N極的指向）就是該點的磁場方向。電場強度定義：放入電場中某點的電荷所受的靜電力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強，它是描述電場的力的性質的物理量。磁感應強度（1）定義：在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，所受的安培力F跟電流I和導線長度L的乘積的比值叫做磁感應強度，它是描述磁場的力的性質的物理量。定義式：E= 定義式：單位：NC或Vm單位：特斯拉（T） 1T=1N/（A·m）電場強度是矢量，其方向與該點正電荷受力方向一致。磁感應強度是矢量，其方向與小磁針靜止時N極指向一致，并不是磁場中電流所受磁場力

4、的方向。電場強度E是由場源電荷的情況和該點的位置決定的，與電場中是否放入檢驗電荷q及q的大小、正負無關。磁感應強度B是由磁場自身性質決定的，與磁場中是否存在電流及乘積大小無關。二、電流表內、外接法的選擇內接法（如圖a），電阻的測量值大于真實值；外接法（如圖b），電阻的測量值小于真實值。為了盡可能地減小誤差，必須判斷被測電阻是大電阻還是小電阻，從而確定內、外接法。判斷方法如下：內接法適合測量大電阻，即。誤差來源：電流表的分壓導致電壓測量值偏大，電流測量值準確。電壓表的讀數U表示被測電阻R與電流表A串聯后的總電壓，電流表的讀數I表示通過本身和R的電流，所以使用該電路所測電阻R測RRA，比真實值R大

5、了RA，相對誤差a。外接法適合測量小電阻，即。誤差來源：電壓表的分流導致電壓測量值準確，電流測量值偏大。電壓表的讀數U表示R兩端電壓，電流表的讀數I表示通過R與RV并聯電路的總電流，所以使用該電流所測電阻R測也比真實值R略小些，相對誤差a。但這兩個條件的判斷如何取舍呢？可以用下面的臨界方法判斷。1、若，即，說明比符合的更好。Rx為大電阻，如圖（a）。 2、若，即，說明比符合的更好。Rx為小電阻，如圖（b）。 若，即，則內外接法均可。若不知道被測電阻的大約值，無法比較及大小時，可采用電壓表試觸法看電流表、電壓表變化大小來確定。接電路時把電壓表的一端接入電路中，另一端連接導線預留，如圖所示，閉合電

6、路，移動電壓表的這個預留端，先后與A、B兩點接觸，使電流表進行內、外接改變，同時觀察兩表示數變化情況。若電流表示數變化明顯，說明外接時（即接在A點）電壓表分流作用大，應采用內接法測量。若電壓表示數變化明顯，說明內接時（即接在B點）電流表的分壓作用大，應采用外接法測量。三、控制電路的選擇（滑動變阻器分壓與限流接法）1、限流接法：如圖甲所示， 注意：在接通電源之前應把接入中路中的電阻最大，電路中的電流最小，以保證安全。即圖中滑片P移到b端。圖甲2、分壓接法：如圖乙所示。注意：在接通電源之前，滑片P應移到圖中的a端，使負載的電壓和電流均為最小，以保證安全。圖乙3、選擇方法：在沒有特殊指明的情況下，從

7、減小電能損耗和接線方便的角度考慮，變阻器通常選用限流接法，但在出現下述情況時，則必須選擇分壓接法。（1）若采用限流電路時，如果電路中的最小電流大于等于被測電阻Rx的額定電流或所給電表的量程時，必須選用分壓電路；【例題】用伏安法測量某電阻Rx阻值，現有實驗器材如下：待測電阻Rx（阻值約為100歐）；直流電流表A（010mA，50）；電壓表（03V，）；滑動變阻器（0，1A）；直流電源（電動勢為3V，內阻不計）；電鍵、導線若干。根據規格要求，畫出測量電路圖。【解析】若采用限流接法，當變阻器的全值電阻接入電路中時，回路中的最小電流：，即最小電流大于電流表的量程。故只能采用分壓接法。 臨界電阻100，

8、為小電阻，故采用電流表外接法。電路圖如圖3所示，分壓式的外接法。（2）滑動變阻器全阻值遠小于或者遠大于被測電阻Rx或電路中串聯的其他電阻的阻值，而實驗要求電壓變化范圍較大（或要求測量多組數據）時，必須采用分壓電路；【例題】有一個小燈泡上標有“6V，0.6W”的字樣，現在要用伏安法測量這個燈泡的IU圖線。現有實驗器材如下：電壓表（010V，內阻20）；電流表（00.3A，內阻1）；滑動變阻器（）；學生電源（直流9V），還有開關、導線。為使實驗誤差盡量減小，畫出實驗電路圖。【解析】小燈泡的標示可知其額定電壓，額定電流，在額定電壓下的電阻。而變阻器的阻值只有5，若采用限流電路，回路中電流變化很小，測

9、量數據相應就少，實驗誤差，故必須采用分壓電路。被測燈泡為小電阻，因此選擇電流表外接法。（3）實驗中要求電壓從零開始并連續變化時須采用分壓電路；（4）當分壓、限流兩種電路都可以對負載電流有明顯的調節和控制，或兩種電路都滿足實驗要求時，因為限流電路具有節省電能、電源負擔輕、電路連接簡便等優點，應選限流電路較好。另一種判斷方法：設滑動變阻器的全電阻為R0，被測電阻的阻值為RX當R0時，用分壓電路；當R010RX時，用限流電路；當R010RX時，兩種電路均可，優先采用限流電路。電表的讀數方法 在實驗中，測量時要按照有效數字的規則來讀數。而測量儀器的讀數規則為：測量誤差出現在哪一位，讀數就相應讀到哪一位，在中學階段一般可根據測量儀器的最小分度來確定讀數誤差出現的位置，對于常用的儀器可按下述方法讀數： 最小分度是“1”的儀器，測量誤差出現在下一位，下一位按十分之一估讀，如最小刻度是0.1v的伏特表，要估讀到0.01v。最小刻度1mm的刻度尺，測量誤差出現在毫米的十分位上，估讀到十分之一毫米。 最小分度是“2”或“5”的儀器，測量誤差出現在同一位上，就只讀到這一位。如學生用的電流表0.6A量程，最小分度為0.02A，誤差出現在安培的百分位，只讀到安培的百分位，估讀半小格，不足半小格的舍去，超過半小格的按半小格估讀，以安培為單位讀數時，百分位上的數字可能為0、1、2、9；學生用的電壓表