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[!--downpath--]第一章靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
1.本章知識(shí)點(diǎn)是中考熱點(diǎn)。 電場(chǎng)力和電勢(shì)能的變化做功,帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等知識(shí)點(diǎn)考的比較多。 高,顯示為估計(jì)問(wèn)題。
2.庫(kù)侖定理、電場(chǎng)硬度、電場(chǎng)線、電勢(shì)、電勢(shì)能、等勢(shì)面、平行板電容器等考試一般以選擇題的形式呈現(xiàn),對(duì)概念的要求較高理解。
3、本章知識(shí)與生產(chǎn)技術(shù)、實(shí)際生活、科學(xué)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(jī)、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(shí)結(jié)構(gòu)
★難點(diǎn) 1.電場(chǎng)硬度、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能的比較★
1、電場(chǎng)硬度、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能的比較
【特別提醒】
在場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn),電勢(shì)和電勢(shì)能不一定為零; 在電勢(shì)為零的那一點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)不一定為零,但電勢(shì)能一定為零; 在電勢(shì)能為零的那一點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)不一定為零,電勢(shì)一定為零。
2.三種電場(chǎng)硬度表達(dá)式的應(yīng)用
3、如何比較電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和方向?
(1)確定電場(chǎng)硬度的幾種方法:
(2)確定電場(chǎng)硬度方向的幾種方法:
方式一:按規(guī)定正電荷所受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向;
方式二:電場(chǎng)線上各點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向;
方式三:電位增加最快的方向就是場(chǎng)強(qiáng)方向。
4、如何比較電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)的電位?
方法一:根據(jù)電場(chǎng)線的方向判斷,沿著電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)越來(lái)越低;
方法二:根據(jù)電勢(shì)定義ψ=Ep/q=-W/q,從電勢(shì)的數(shù)學(xué)意義分析判斷; 如:將+q從無(wú)窮遠(yuǎn)移動(dòng)到+Q電場(chǎng)中的某一點(diǎn),外力克服電場(chǎng),力做的功越大電熱功率和電功率的區(qū)別,該點(diǎn)的電勢(shì)越高;
方法三:根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)的方向判斷,場(chǎng)強(qiáng)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(shì)能?
方法一:根據(jù)電場(chǎng)力所做功的正負(fù)判斷,如果電場(chǎng)力對(duì)相連的電荷做正(負(fù))功,則電勢(shì)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(diǎn)電荷形成的一簇沒(méi)有指示方向的電場(chǎng)線。 實(shí)線是帶電粒子通過(guò)電場(chǎng)區(qū)域的軌跡。 a 和 b 是軌跡上的兩個(gè)點(diǎn)。 若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場(chǎng)力作用,則帶電粒子可按此圖確定( )
A、a、b兩點(diǎn)的加速度大小
B.電性能與場(chǎng)源電荷相同
C. a 和 b 兩點(diǎn)的速度 va
D、a、b兩點(diǎn)勢(shì)能Ea>Eb
【答案】A
★難點(diǎn)二:帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)★
1、從動(dòng)力學(xué)的角度解決帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
1)帶電物體在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)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(yùn)動(dòng); 物體上的合力也可以不為零,可以勻速運(yùn)動(dòng),也可以變加速度運(yùn)動(dòng)。
(2) 處理這類問(wèn)題,就像處理熱問(wèn)題一樣,先分析物體所受的力(包括電場(chǎng)力),然后明確其運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)學(xué)公式,如勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度公式、位移公式等,平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)。
2、從能量的角度解決帶電體在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
(1) 帶電物體在電場(chǎng)中具有一定的電勢(shì)能,也可能具有動(dòng)能和重力勢(shì)能等,從能量的角度處理問(wèn)題是一種方便的方法。 處理這類問(wèn)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(dòng)能定律和能量守恒定律。
(2) 幾種常見(jiàn)的函數(shù)關(guān)系
①只要外力所做的功不為零,物體的動(dòng)能就會(huì)發(fā)生變化(動(dòng)能定律)。
②只要靜電力做功,物體的勢(shì)能就會(huì)發(fā)生變化,靜電力所做的功就等于勢(shì)能的減少。 如果只有靜電力做功,物體的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,總數(shù)不變(類似于機(jī)械能守恒定律)。
③如果除重力外沒(méi)有其他力做功,則物體的動(dòng)能、重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和保持不變。
★難點(diǎn)三:帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)★
帶電體在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
1、當(dāng)帶電物體的重力不能忽略時(shí),帶電物體處于電場(chǎng)和重力場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中。 在處理相關(guān)問(wèn)題時(shí),要注意電場(chǎng)力和重力的影響。
二、相關(guān)問(wèn)題及解決方案
(1) 帶電小球(液滴、塵埃、顆粒)在電場(chǎng)中處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí),可分析其受力,畫(huà)出力圖,分解力,從牛頓定理列舉多項(xiàng)式,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解問(wèn)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(yùn)動(dòng),可將運(yùn)動(dòng)分解,用牛頓定理和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解制定多項(xiàng)式; 也可以根據(jù)動(dòng)能定律和能量守恒定律求解 列多項(xiàng)式解,前者更簡(jiǎn)單。
(4) 用細(xì)繩系住一個(gè)帶電球,在垂直方向均勻電場(chǎng)中給它三個(gè)初速度。 當(dāng)mg-F=0時(shí),小球作勻速圓周運(yùn)動(dòng),繩索的張力作為向心力。 知識(shí)分析答案。
3.功能關(guān)系法的整體運(yùn)用
首先分析帶電體所受的力,然后分析其運(yùn)動(dòng)方式,再根據(jù)具體情況用公式進(jìn)行估算。
(1)如果采用動(dòng)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(shí)需要明確初態(tài)和終態(tài)以及運(yùn)動(dòng)過(guò)程中動(dòng)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(yùn)動(dòng)過(guò)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(dá)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(yùn)動(dòng),也適用于非勻速變速運(yùn)動(dòng)(在非均勻電場(chǎng)中)。
【典型例子】如圖所示,在水平方向的均勻電場(chǎng)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(kāi)
第二章恒壓知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
【知識(shí)結(jié)構(gòu)】
★難點(diǎn)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(shí),應(yīng)注意以下五個(gè)方面:
(1)當(dāng)電路穩(wěn)定時(shí),電容器在電路中相當(dāng)于一個(gè)電阻無(wú)窮大的器件。 電容器處的電路被視為開(kāi)路。 畫(huà)等效電路時(shí),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(dāng)電路穩(wěn)定時(shí),電容所在的路上內(nèi)阻兩端沒(méi)有電流,內(nèi)阻就相當(dāng)于一根導(dǎo)線。
(4)當(dāng)電容器與內(nèi)阻并聯(lián)再接入電路時(shí),電容器兩端的電流等于并聯(lián)內(nèi)阻兩端的電流。
(5)當(dāng)電路中電壓和電壓發(fā)生變化時(shí),會(huì)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(guò)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(wèn)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(shí)分析求解。
【特別提醒】
(1) 通過(guò)電容的橋梁,將熱學(xué)知識(shí)和熱學(xué)知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。
(2) 對(duì)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(dāng)電容器兩極板間電流變化時(shí),ΔQ=CΔU。
★難點(diǎn)二、電路故障分析★
一、電路故障問(wèn)題分析
電路故障通常是漏電或斷路。 常見(jiàn)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(cè)故障的基本方法有兩種:
1.儀器檢查
(1)開(kāi)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(shuō)明該段電路有斷點(diǎn)。
(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(shí),可以將整個(gè)電路定義為幾個(gè)部分; 然后逐一假設(shè)某部分電路有故障,利用歐姆定律進(jìn)行正向推理。 如果推理結(jié)果與問(wèn)題中提到的數(shù)學(xué)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(xué)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(dòng)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(dāng)總回路上R減小時(shí),總電壓I減小,路端電流U減小;
(3)看電壓與變化的內(nèi)阻存在串聯(lián)關(guān)系,即當(dāng)總電壓降低時(shí),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(dāng)路端電流減小時(shí),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(diǎn)坐標(biāo)表示當(dāng)內(nèi)阻接入電路時(shí)電路的總電壓和電流; 此點(diǎn)與原點(diǎn)之間的圓圈面積表示輸出功率;
a的斜率的絕對(duì)值表示電源電阻的大小;
b斜率的絕對(duì)值表示外阻的大小; 當(dāng)兩個(gè)斜率相等時(shí)(即內(nèi)外內(nèi)阻相等時(shí)),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(shí)例】如圖所示電路中,R1=2Ω,R2=R3=4Ω,當(dāng)電鑰匙K接a時(shí),R2消耗的電功率為4W,當(dāng)電鑰匙K接a時(shí)b、電流表示為4.5 V. 嘗試去找:
(1)當(dāng)按鍵K接a時(shí),通過(guò)電源的電壓和電源兩端的電流;
(2)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻;
(3)當(dāng)鍵K接c時(shí),求電源的輸出功率。
★難點(diǎn)四、電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的幾個(gè)問(wèn)題★
熱學(xué)實(shí)驗(yàn)中的幾個(gè)問(wèn)題
1、在選擇儀表和設(shè)計(jì)電路時(shí),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(xué)量不超過(guò)其阻??值。
(2)目的性原則:設(shè)計(jì)的電路應(yīng)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?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(shí),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(jì)的實(shí)驗(yàn)容易達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?jiǎn)單方便。
(5)經(jīng)濟(jì)廉價(jià)原則:設(shè)計(jì)電路所用的儀器,在大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)該都能找到。 該原則也可稱為實(shí)用性原則。
2.電流表、電流表、萬(wàn)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(rèn)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(shí)別選定的倍率,如:×1、×10、×100等。
3.實(shí)驗(yàn)設(shè)備的選擇
(1)電源允許通過(guò)的最大電壓小于電路中的實(shí)際電壓。
(2)家用電器的額定電壓應(yīng)小于或等于實(shí)際通過(guò)的電壓。
(3)電流表和電壓表的阻值不能大于被測(cè)電流和電壓的最大值。
4.電路選擇
(2)滑動(dòng)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(kāi)始變化。
當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滿量程大于家用電器的阻值時(shí)電熱功率和電功率的區(qū)別,如果實(shí)驗(yàn)需要較大的電壓和電壓變化范圍,則采用分壓型。 當(dāng)電源提供的最小電壓仍低于儀器允許的最大電壓時(shí),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(cè)定位。
6.如何處理數(shù)據(jù)
(1)公式法:數(shù)學(xué)意義比較明確。
(2)圖像法:具有取平均值的療效,結(jié)果更準(zhǔn)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。