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[!--downpath--]第一章靜電場知識點總結(jié)
1.本章知識點是中考熱點。 電場力和電勢能的變化做功,帶電粒子在電場中的運動等知識點考的比較多。 高,顯示為估計問題。
2.庫侖定理、電場硬度、電場線、電勢、電勢能、等勢面、平行板電容器等考試一般以選擇題的形式呈現(xiàn),對概念的要求較高理解。
3、本章知識與生產(chǎn)技術(shù)、實際生活、科學研究等密切相關(guān)。 比如靜電屏蔽、尖端放電、示波器原理、靜電分選機、直線加速器等,都可以成為新情境命題的素材,值得關(guān)注。
★知識結(jié)構(gòu)
★難點 1.電場硬度、電勢、電勢差、電勢能的比較★
1、電場硬度、電勢、電勢差、電勢能的比較
【特別提醒】
在場強為零的點,電勢和電勢能不一定為零; 在電勢為零的那一點,場強不一定為零,但電勢能一定為零; 在電勢能為零的那一點,場強不一定為零,電勢一定為零。
2.三種電場硬度表達式的應(yīng)用
3、如何比較電場中任意兩點的場強和方向?
(1)確定電場硬度的幾種方法:
(2)確定電場硬度方向的幾種方法:
方式一:按規(guī)定正電荷所受電場力的方向為該點的場強方向;
方式二:電場線上各點的切線方向為該點的場強方向;
方式三:電位增加最快的方向就是場強方向。
4、如何比較電場中任意兩點的電位?
方法一:根據(jù)電場線的方向判斷,沿著電場線的方向,電勢越來越低;
方法二:根據(jù)電勢定義ψ=Ep/q=-W/q,從電勢的數(shù)學意義分析判斷; 如:將+q從無窮遠移動到+Q電場中的某一點,外力克服電場,力做的功越大電熱功率和電功率的區(qū)別,該點的電勢越高;
方法三:根據(jù)場強的方向判斷,場強的方向就是電位增加最快的方向。
方法四:根據(jù)電位差判斷,若UAB>0,則ψA>ψB
5、如何比較電荷的電勢能?
方法一:根據(jù)電場力所做功的正負判斷,如果電場力對相連的電荷做正(負)功,則電勢能減少(減少);
方法二:根據(jù)公式Ey=qφ估算; WAB=qUAB。
【典型例子】 如圖所示,是由單點電荷形成的一簇沒有指示方向的電場線。 實線是帶電粒子通過電場區(qū)域的軌跡。 a 和 b 是軌跡上的兩個點。 若帶電粒子在運動中只受電場力作用,則帶電粒子可按此圖確定( )
A、a、b兩點的加速度大小
B.電性能與場源電荷相同
C. a 和 b 兩點的速度 va
D、a、b兩點勢能Ea>Eb
【答案】A
★難點二:帶電體在電場中的運動★
1、從動力學的角度解決帶電體在電場中的運動
1)帶電物體在電場中受到電場力的作用,還可能受到其他力的作用,如重力、彈性、摩擦力等,在多種力的作用下,物體可能處于平衡狀態(tài)狀態(tài),靜態(tài)或勻速直線運動; 物體上的合力也可以不為零,可以勻速運動,也可以變加速度運動。
(2) 處理這類問題,就像處理熱問題一樣,先分析物體所受的力(包括電場力),然后明確其運動狀態(tài),最后根據(jù)收到的合力及其所處的狀態(tài)。
(三)相關(guān)法律:
①力平衡條件,即Fhe=0或Fx=0,F(xiàn)y=0。
②牛頓第二定理F=ma或Fx=max,F(xiàn)y=may,
③運動學公式,如勻速直線運動的速度公式、位移公式等,平拋運動、圓周運動等知識。
2、從能量的角度解決帶電體在電場中的運動
(1) 帶電物體在電場中具有一定的電勢能,也可能具有動能和重力勢能等,從能量的角度處理問題是一種方便的方法。 處理這類問題,首先要分析力和各力的功,然后根據(jù)功選擇合適的定律和公式求解。 常用的定律有動能定律和能量守恒定律。
(2) 幾種常見的函數(shù)關(guān)系
①只要外力所做的功不為零,物體的動能就會發(fā)生變化(動能定律)。
②只要靜電力做功,物體的勢能就會發(fā)生變化,靜電力所做的功就等于勢能的減少。 如果只有靜電力做功,物體的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化,總數(shù)不變(類似于機械能守恒定律)。
③如果除重力外沒有其他力做功,則物體的動能、重力勢能和電勢能之和保持不變。
★難點三:帶電體在復(fù)合場中的運動★
帶電體在復(fù)合場中的運動
1、當帶電物體的重力不能忽略時,帶電物體處于電場和重力場的復(fù)合場中。 在處理相關(guān)問題時,要注意電場力和重力的影響。
二、相關(guān)問題及解決方案
(1) 帶電小球(液滴、塵埃、顆粒)在電場中處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速直線運動狀態(tài)),必須滿足F - mg = 0。
(2)帶電物體沿某一方向作勻加速直線運動時,可分析其受力,畫出力圖,分解力,從牛頓定理列舉多項式,結(jié)合運動學公式求解問題。
(3)如果帶電物體的初速度方向與合加速度方向不同,則作勻速變速曲線運動,可將運動分解,用牛頓定理和運動學公式求解制定多項式; 也可以根據(jù)動能定律和能量守恒定律求解 列多項式解,前者更簡單。
(4) 用細繩系住一個帶電球,在垂直方向均勻電場中給它三個初速度。 當mg-F=0時,小球作勻速圓周運動,繩索的張力作為向心力。 知識分析答案。
3.功能關(guān)系法的整體運用
首先分析帶電體所受的力,然后分析其運動方式,再根據(jù)具體情況用公式進行估算。
(1)如果采用動能定律,需要區(qū)分有多少力做功,是恒力功還是變力功,同時需要明確初態(tài)和終態(tài)以及運動過程中動能的增量。
(2)如果采用能量守恒定律,則需要區(qū)分帶電體在運動過程中有多少種能量參與了轉(zhuǎn)化,哪些能量減少了,哪些能量減少了。 有幾種表達方式。
① 初態(tài)和終態(tài)的能量相等,即 = Eend
②增加的能量之和等于減少的能量之和,
即ΔE增加=ΔE減少
這些方法不僅適用于勻速變速運動,也適用于非勻速變速運動(在非均勻電場中)。
【典型例子】如圖所示,在水平方向的均勻電場中,有一根表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直棒AC。 帶電小環(huán)套在直桿上,它以一定的速率沿桿勻速下降,小環(huán)離開
第二章恒壓知識點總結(jié)
【知識結(jié)構(gòu)】
★難點一、含電容電路的分析與估算★
富容電路的分析與估算
1、分析估算富電容直流電路時,應(yīng)注意以下五個方面:
(1)當電路穩(wěn)定時,電容器在電路中相當于一個電阻無窮大的器件。 電容器處的電路被視為開路。 畫等效電路時,可先去掉。
(2)如需電容器所帶電荷量,可在相應(yīng)位置相加,即可得到電容器兩端電流,按Q=CU估算。
(3)當電路穩(wěn)定時,電容所在的路上內(nèi)阻兩端沒有電流,內(nèi)阻就相當于一根導(dǎo)線。
(4)當電容器與內(nèi)阻并聯(lián)再接入電路時,電容器兩端的電流等于并聯(lián)內(nèi)阻兩端的電流。
(5)當電路中電壓和電壓發(fā)生變化時,會引起電容器充放電。 如果電容器兩端的電流下降,電容器將充電,否則電容器將放電。 通過與電容器串聯(lián)的電阻的電荷量等于電容器電荷的變化。
二、含電容電路問題的分析方法
(1) 應(yīng)用電路的有關(guān)規(guī)律,分析電容器兩極板間的電流及其變化。
(2)根據(jù)平行板電容器的相關(guān)知識分析求解。
【特別提醒】
(1) 通過電容的橋梁,將熱學知識和熱學知識有機結(jié)合起來。
(2) 對于連接到電源的電容器,其極板之間的電流保持恒定。
(3)斷電后電容器的電荷量不變。
(4)當電容器兩極板間電流變化時,ΔQ=CΔU。
★難點二、電路故障分析★
一、電路故障問題分析
電路故障通常是漏電或斷路。 常見的情況有斷線、燈泡破損、燈座漏電、電阻內(nèi)部跳線、接觸不良等。檢測故障的基本方法有兩種:
1.儀器檢查
(1)開路故障判斷:將電流表并聯(lián)在電源上。 如果有電流,則將其與電路逐段并聯(lián)。 如果電流表的指針偏斜,則說明該段電路有斷點。
(2)漏電故障的判斷:用電流表與電源并聯(lián)。 如果有電流,則將其與電路逐段并聯(lián)。 如果電流指示數(shù)為零,則電路漏電。 如果電流表示數(shù)不為零,則電路未漏電或未完全漏電。
2.假設(shè)
已知電路中出現(xiàn)了某種故障,在查找故障位置時,可以將整個電路定義為幾個部分; 然后逐一假設(shè)某部分電路有故障,利用歐姆定律進行正向推理。 如果推理結(jié)果與問題中提到的數(shù)學現(xiàn)象不一致,則該部分電路不存在故障; 如果推理結(jié)果與題中的數(shù)學現(xiàn)象相符,則故障可能出在這部分電路。 直到找出所有可能的故障,即排除法。
3.電路動態(tài)分析
分析依據(jù):閉路歐姆定理,部分電路歐姆定理,串聯(lián)電路的電流關(guān)系,并聯(lián)電路的電壓關(guān)系,常用規(guī)則:
(1)內(nèi)阻變化本身與總電路的變化規(guī)律相同;
(2)當總回路上R減小時,總電壓I減小,路端電流U減??;
(3)看電壓與變化的內(nèi)阻存在串聯(lián)關(guān)系,即當總電壓降低時,內(nèi)阻的電壓和電壓都降低。
(4)看電流與內(nèi)阻變化并聯(lián),即當路端電流減小時,內(nèi)阻的電壓和電壓下降。
4.閉合電路的UI圖像
圖中a為電源的UI圖,b為外置內(nèi)阻的UI圖。
兩者的交點坐標表示當內(nèi)阻接入電路時電路的總電壓和電流; 此點與原點之間的圓圈面積表示輸出功率;
a的斜率的絕對值表示電源電阻的大小;
b斜率的絕對值表示外阻的大小; 當兩個斜率相等時(即內(nèi)外內(nèi)阻相等時),圖中正方形的面積最大,即輸出功率最大。
(1)純內(nèi)阻電路
在純內(nèi)阻電路中,電功率等于電熱,電功率等于熱功率,
(2)非純內(nèi)阻電路
在非純內(nèi)阻電路中,電功小于電熱,電功小于熱功,即UI>P熱=I2R。
【典型實例】如圖所示電路中,R1=2Ω,R2=R3=4Ω,當電鑰匙K接a時,R2消耗的電功率為4W,當電鑰匙K接a時b、電流表示為4.5 V. 嘗試去找:
(1)當按鍵K接a時,通過電源的電壓和電源兩端的電流;
(2)電源的電動勢和內(nèi)阻;
(3)當鍵K接c時,求電源的輸出功率。
★難點四、電學實驗中的幾個問題★
熱學實驗中的幾個問題
1、在選擇儀表和設(shè)計電路時,應(yīng)注意以下原則:
(1)安全原則:所選器件在電路中不能被破壞,如在電流表或電壓表的電路中,相應(yīng)的化學量不超過其阻??值。
(2)目的性原則:設(shè)計的電路應(yīng)能達到實驗?zāi)康摹?span style="display:none">zmo物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(3)精確性原則:在選擇儀器或設(shè)備時,應(yīng)考慮減少系統(tǒng)偏差。 例如,電流表或電壓表的指針偏轉(zhuǎn)應(yīng)盡可能接近中間刻度。
(4)操作方便原則:設(shè)計的實驗容易達到實驗?zāi)康模唵畏奖恪?span style="display:none">zmo物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(5)經(jīng)濟廉價原則:設(shè)計電路所用的儀器,在大多數(shù)實驗室中應(yīng)該都能找到。 該原則也可稱為實用性原則。
2.電流表、電流表、萬用表的讀數(shù)
(1)電流表、電流表、多聯(lián)水表的直流電流和直流電壓擋的讀數(shù),需要認清所選用的電阻值和分度值。
(2) 多聯(lián)水表歐姆塊的讀數(shù)應(yīng)識別選定的倍率,如:×1、×10、×100等。
3.實驗設(shè)備的選擇
(1)電源允許通過的最大電壓小于電路中的實際電壓。
(2)家用電器的額定電壓應(yīng)小于或等于實際通過的電壓。
(3)電流表和電壓表的阻值不能大于被測電流和電壓的最大值。
4.電路選擇
(2)滑動變阻器控制電路有限流和分壓兩種接法; 限流型調(diào)節(jié)電壓,電壓范圍小,分壓型調(diào)節(jié)電壓,電壓范圍大,可以從零開始變化。
當滑動變阻器的滿量程大于家用電器的阻值時電熱功率和電功率的區(qū)別,如果實驗需要較大的電壓和電壓變化范圍,則采用分壓型。 當電源提供的最小電壓仍低于儀器允許的最大電壓時,必須使用分壓器。 其他情況下,從降低功耗考慮,應(yīng)優(yōu)先使用限流電路。
5.電路的物理連接方式
(1)先圖后接,先串后并。
(2) 查看極性和接線柱。
(3)清電阻值、檢測定位。
6.如何處理數(shù)據(jù)
(1)公式法:數(shù)學意義比較明確。
(2)圖像法:具有取平均值的療效,結(jié)果更準確。
7.儀器更換
(1)固定內(nèi)阻和電壓表可以代替電流表。
(2)可加小電阻電壓表接在電路中。