版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內容提供方,若內容存在侵權,請進行舉報或認領
文檔簡介
1、高中物理核心知識點解讀第1頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四電場恒定電流磁場重點知識回顧學習方法指導典型例題講解重點知識回顧學習方法指導典型例題講解重點知識回顧學習方法指導典型例題講解第2頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧電場:1、電荷及電荷守恒定律 自然界中只存在正、負兩中電荷,電荷在它的同圍空間形成電場,電荷間的相互作用力就是通過電場發(fā)生的。電荷的多少叫電量。使物體帶電也叫起電。使物體帶電的方法有三種:摩擦起電 接觸帶電 感應起電。電荷既不能創(chuàng)造,也不能被消滅,它只能從一個物體轉移到另一個物體,或從的體的這一部分轉移到另一個部分,這
2、叫做電荷守恒定律。 無論用什么方法使物體帶電,其本質都是因發(fā)生電子轉移,而使物體所帶的正負電荷總量不再相等。所以宏觀帶電體所帶的電量是電子(或質子)所帶電量的整數(shù)倍。即:q=ne(n=1、2、3)解釋:第3頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧電場:2、庫侖定律 在真空中兩個點電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比,跟它們間的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上,數(shù)學表達式為 ,其中比例常數(shù)叫靜電力常量, Nm2/c2。 庫侖定律的適用條件是(a)真空,(b)點電荷。點電荷是物理中的理想模型。當帶電體間的距離遠遠大于帶電體的線度時,可以使用庫侖定律,否則
3、不能使用。 解釋:第4頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧電場:3、電場強度 電場的最基本的性質之一,是對放入其中的電荷有電場力的作用。電場的這種性質用電場強度來描述。在電場中放入一個檢驗電荷,它所受到的電場力跟它所帶電量的比值叫做這個位置上的電場強度,場強是矢量,規(guī)定正電荷受電場力的方向為該點的場強方向,負電荷受電場力的方向與該點的場強方向相反。解釋: 由于場強度的大小和方向是由電場本身決定的,是客觀存在的,與放不放檢驗電荷,以及放入檢驗電荷的正、負電量的多少均無關,所以既不能認為E與F成正比,也不能認為E與q成反比。 區(qū)別場強的定義式 與點電荷場強 ,前者
4、適用于任何電場,后者只適用于真空(或空氣)中點電荷形成的電場。第5頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧電場:4、電場線 為了直觀形象地描述電場中各點的強弱及方向,在電場中畫出一系列曲線,曲線上各點的切線方向表示該點的場強方向,曲線的疏密表示電場的強弱。 電場線的特點:(a)始于正電荷 (或無窮遠),終止負電荷(或無窮遠);(b)任意兩條電場線都不相交。 電場線只是法拉第用以描述電場的方向及定性地描述電場強弱的一種方法,并不是帶電粒子在電場中的運動軌跡,也不是電場中實際存在的線。帶電粒子的運動軌跡和運動性質是由帶電粒子受到的合外力和初速度共同決定的。解釋:第6頁
5、,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧電場:5、電勢能、電勢、電勢差 由電荷在電場中的相對位置決定的能量叫電勢能。電勢能具有相對性,通常取無窮遠處或大地為電勢能和零點。電勢是描述電場的能的性質的物理量電場中兩點的電勢之差叫電勢差 由于電勢能、電勢具有相對性,所以實際的應用意義并不大。而經常應用的是電勢能的變化和電勢差 。電場力對電荷做功,電荷的電勢能減少,電荷克服電場力做功,電荷的電勢能增加,電勢能變化的數(shù)值等于電場力對電荷做功的數(shù)值,這常是判斷電荷電勢能如何變化的依據(jù)。 解釋:第7頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧電場:6、電
6、場強度三個表達式的比較 多個電荷在空間某點的產生的電場強度是各個電荷單獨在該點產生的電場強度的矢量和。解釋:第8頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧電場:7、帶電粒子在勻強電場中的運動(不計重力)帶電粒子的速度方向與場強方向平行由牛頓定律可知: 帶電粒子應做勻變速直線運動帶電粒子的速度方向與場強方向垂直由牛頓定律及平拋運動的特征可知: 帶電粒子應做勻變速曲線運動(類平拋運動) 質點的運動性質是由質點所受的合外力與初速度共同決定的。利用牛頓運動定律判斷質點的運動情況是解決物理問題的基礎,而立式則可從力和能兩個方面考慮再作出適當?shù)倪x擇。解釋:第9頁,共51頁,20
7、22年,5月20日,10點6分,星期四 學習方法指導電場:1、質點的運動性質是由質點所受的合外力與初速度共同決定的。所以對帶電粒子作出正確的受力分析和判斷出帶電粒子的運動性質是解決電場問題的關鍵。了解常見電場線的分布才能對帶電粒子作出正確的受力分析。明確帶電粒子的運動路線才能對粒子的速度方向和合外力的大致指向作出正確的判斷。由上述兩項相結合才能得出帶電粒子的運動性質。2、帶電粒子電勢能的變化是通過電場力對帶電粒子做功情況來判斷的。電場力做正功,電勢能減少;電場力做負功,電勢能增加。電場力做多少功,帶電粒子的電勢能就變化多少。即功是能量轉化的量度。知道電場力方向與速度方向間的夾角,才能判斷出電場
8、力做功的正負。解題時應畫出電場線和速度矢量。第10頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 學習方法指導電場:3、特別注意點電荷模型的理解,庫侖定律的適用條件是真空中的點電荷,當帶電體不能視為點電荷時,庫侖定律則不成立,兩電荷之間的庫侖力是作用力和反作用力,總是大小相等,而與兩帶電體的電量大小無關 。4、要掌握用比值定義的物理量的特點,區(qū)分電場強度的定義式和決定式.場強的疊加原理,即空間某一點的場強應是各場源電荷在該點激發(fā)的電場的矢量和,應該遵循平行四邊形定則.特別注意電場線與場強、電勢高低、等勢面的關系。5、帶電體在電場中的平衡問題是指帶電體處于靜止或者勻速直線運動狀態(tài),仍屬
9、“靜力學”范疇,只是帶電體所受的外力中多了一項電場力而已,因此,解題的一般步驟為:研究對象的選取(整體法或者隔離法);受力分析并畫出受力圖;根據(jù)平衡條件列方程求解。第11頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 學習方法指導電場:6、電勢和電勢差都是用來描述電場能的性質的物理量,電勢差也是用比值來定義的物理量,其大小與電荷以及電場力做的功沒有關系,取決于電場本身的性質,若是勻強電場,則UEd,其中d是指沿場強方向上的距離.對于電勢,選參考點的電勢為零后,則某點的電勢就可以表示為該點到參考點的電勢差了,電勢是相對的,是標量,電勢差是絕對的.還要注意總結物理量的“”“”的含義,在矢
10、量中,“”表示方向,在標量中一是表示物理量的性質,如正功、負功,正電、負電.二是表示大小,如電勢的3v,5v,3v5v 。7、電場力做功與路徑無關,和重力做功具有相同的性質.電場力做功與電勢能的變化關系與重力做功和重力勢能變化關系相同,可用類比的方法加以記憶、理解和運用。第12頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 學習方法指導電場:8、等勢面和電場線處處垂直,且從高等勢面指向低等勢面,故已知等勢面的分布,可以畫出電場線的分布,反過來,已知電場線的分布,也可以畫出等勢面的分布,等差等勢面分布越密,場強越大,在等勢面上移動電荷,電場力不做功。9、電容也是用比值來定義的一個物理量
11、,掌握用比值定義的物理量的特點,區(qū)分電容的定義式和決定式.電容器兩極板的電勢差用靜電計來測量.電容器問題主要涉及到兩種類型,要掌握這兩種類型的問題中,什么變,什么不變。10、帶電粒子在電場中的加速問題可以從受力的角度來分析,根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式求解,也可以從能量的角度用動能定理求解.如動能定理.對于帶電粒子在交變電場中的運動往往用v-t圖象求解。第13頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 學習方法指導電場:11、帶電粒子在勻強電場中的偏轉實際上相當于一個類平拋運動,故求解的思維方法和平拋運動的一模一樣,用運動的分解進行求解,當然,有時也可從能量的角度來求解。具體為:
12、以拋出點為坐標原點,以初速度方向為x軸,以合外力方向為y軸,建立平面直角坐標系;分析出對應坐標軸上的運動性質,將不在兩軸上的矢量正交分解,找到三角形,最后列方程求解。第14頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 典型例題講解電場:例題1、兩個相同的帶電導體小球所帶電荷量的比值為13,相距為r時相互作用的庫侖力的大小為F,今使兩小球接觸后再分開放到相距為2r處,則此時庫侖力的大小為:A、F/12 B、F/6 C、F/4 D、F/3設兩個小球相互接觸之前所帶電荷量分別為q和3q,由庫侖定律得:F3kq2/r2 由于兩個導體小球完全相同,故接觸后它們的帶電情況完全相同。若它們原來帶
13、相同性質的電荷,則接觸后它們的電荷量均為2q,于是有 F1k(2q)2/(2r)2F若它們原來帶相異性質的電荷,則接觸后的它們的電荷量均為q,于是有 F2kq2/(2r)2F所以,答案應選A、D【解析】第15頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 典型例題講解電場:例題2、某電場中的幾條電場線以及帶負電的點電荷q在A點的受到的電場力方向如圖所示。試在圖中畫出電場線的方向比較電場中A、B兩點的場強EA、EB的大小在A、B兩點分別放上等量異種電荷,試比較它們受到的力FA、FB的大小。負電荷的受力方向與該點的場強方向相反,電場線方向如圖所示電場線的疏密反映了場強的大小,故EAEB因
14、A、B兩點放的是等量電荷,由F=Eq得 FAFB【解析】第16頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 典型例題講解電場:例題3、如圖所示,為某一電場的電場線和等勢面。已知 a=5V, c=3V,ab=bc則:( )A、 b=4VB、 b4VC、 b4VD、上述情況都有可能雖然題中給出的電場不是勻強電場,但仍可利用U=Ed定性地進行分析,由圖示可知,a、b間的場強應大于b、c間的場強,而ab=bc,故UabUbc,即a-bb-cb(b-c)/2 即b 4V所以,答案應選C【解析】第17頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 典型例題講解電場:例題4、如圖電路中
15、,A、B為兩塊豎直放置的金屬板,G是一只靜電計,開關S合上時,靜電計張開一個角度,下述情況中可使指針張角增大的是A、合上S,使A、B兩板靠近一些B、合上S,使A、B正對面積錯開一些C、斷開S,使A、B間距增大一些D、斷開S,使A、B正對面積錯開一些圖中靜電計的金屬桿接A板,外殼與B板均接地,靜電計顯示的是A、B兩板間的電壓,指針的張角越大,表示兩板間的電壓越高。當閉合S時,A、B兩板間的電壓等于電源兩端電壓不變。故靜電計的張角保持不變。當斷開S時,A、B兩板構成的電容器的帶電量保持不變,如果板間的間距增大,或正對面積減小,由平板電容器電容的決定式可知,電容都將減小,再由電容的定義式可知,板間電
16、壓都將增大,即靜電計的張角應當變大。 所以,答案應選C、D 【解析】第18頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 典型例題講解電場:例題5、如圖所示,相距為d的兩塊平行金屬板M、N與直流電源相連。一帶電粒子(重力不計)垂直于電場方向從M板邊緣射入電場,恰好打在N板的中央。為了能使粒子從N板邊緣飛出電場,可將N板平移一段距離。若開關S始終閉合,則這個距離應為多大?若在開關S斷開后再移動N板,這個距離又應為多?【解析】第19頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧恒定電流:1、串、并聯(lián)電路的基本規(guī)律串聯(lián)電路電流強度處處相等。電路兩端的總電壓等于各部分
17、電壓之和。電路的總電阻等于各部分電阻之和。并聯(lián)電路干路中電流等于各支路電流之和。并聯(lián)電路兩端的電壓相等。電路總電阻的倒數(shù)等于各部分電阻的倒數(shù)之和。 因為串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電壓之和,所以串聯(lián)電路具有分壓作用;因為并聯(lián)電路干路中電流等于各支路電流之和,所以并聯(lián)電路具有分流作用。串聯(lián)電路的總電阻大于最大的分電阻;并聯(lián)電路的總電阻小于最小的分電阻。解釋:第20頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧恒定電流:2、電阻定律、焦耳定律、部分電路歐姆定律電阻定律:在溫度不變時,導體的電阻與導體的長度成正比,與導體的橫截面積成反比。公式為R=L/S,其中是導體的電阻率
18、,它是反映導體導電性能好壞的物理量。焦耳定律:電流流過導體時產生的熱量,與電流的平方、導體的電阻及通電時間三者乘積成正比。公式為Q=I2Rt。部分電路歐姆定律:流過導體的電流與導體兩端的電壓成正比,與導體的電阻成反比。公式為I=U/R。此三定律為電路計算中基礎定律,公式中物理量必須是同一段電路中的物理量 。歐姆定律的適用條件:適用于金屬導電和電解液導電,不適用于氣體導電電阻定律的適用條件:粗細均勻的導線; 濃度均勻的電解液 。解釋:第21頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧恒定電流:3、電功和電功率電流流過導體時做的功,就是導體內穩(wěn)恒電場移動自由電荷時做的功。
19、所以W=qU,而q=It,得W=IUt電流做功的快慢就電功率,公式P=IU以上兩公式是從電流做功的本質出發(fā)而得,所以在不清楚電路元件性質的情況下,求電功和電功率可直接使用上述公式。解釋:第22頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧恒定電流:4、純電阻電路與非純電阻電路純電阻電路:將消耗的電能全部轉化為電路中內能的電路。例如白熾燈電路等。非純電阻電路:將消耗的電能一部分轉化為熱能,另一部分轉化為其他形式的能的電路。例如電動機電路。純電阻電路消耗的電能全部轉化為熱能,電功和電熱是相等的。公式:W=IUt;Q=I2Rt通用。非純電阻電路消耗的電能只是一部分轉化為熱能,
20、所以在。非純電阻電路中, W=IUtQ=I2Rt;在該部分電路中不得使用歐姆定律進行電壓和電流的計算,但是串并聯(lián)電路中的電流和電壓規(guī)律依舊能用。解釋:第23頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧恒定電流:5、閉合電路的歐姆定律 閉合電路的電流強度跟電源的電動勢成正比,跟閉合電路總電阻成反比 。其表達式為:電流式:I=E/(R+r)電壓式:E=U外+U內或E=U外+Ir能量式:IE=IU外+I2r電動勢是反映電源把其他形式能轉化為電能本領大小的物理量。物理意義是指:電路閉合后,電流通過源電,每通過1C的電荷,干電池就把15J的化學能轉化為電能.對于一個給定的電源,
21、通常電動勢E和內阻r是定值。在能量式中,IE是電源提供的總功率,即電源將其他形式的能轉化為電能的功率; IU外是電源輸出功率,也就是整個外電路上消耗的電功率; I2r是電源的內耗功率,也就是內電路上消耗的電功率。 解釋:第24頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧恒定電流:6、電學中的“三表一器”電壓表和電流表:電壓表是依據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律改裝而成的,電流表是依據(jù)并聯(lián)電路的分流規(guī)律改裝而成的;測量時,電壓表應與被測電路并聯(lián),而電流表應與測電路串聯(lián)。歐姆表:是依據(jù)閉合電路的歐姆定律改裝而成的。測量時,被測電阻只是該閉合電路的一部分而已,所以歐姆表必須自帶電源?;?/p>
22、動變阻器:其制用原理是電阻定律,將它以一定的方式接入電路中,可起到調節(jié)電路中的電流和電壓的作用。 電表在改裝時,應首先得知被改裝電表的三個參數(shù)滿偏電流Ig,即表頭允許通過的最大電流。滿偏電壓Ug,即表頭兩端允許加的最大電壓。表頭內阻Rg解釋:第25頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 學習方法指導恒定電流:1、電流的方向性:電流是標量,但有方向,規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流方向,負電荷定向運動方向與電流方向相反。2、公式RU/I是電阻的定義式,而R=L/S是電阻的決定式R與U成正比或R與I成反比的說法是錯誤的,導體的電阻大小由長度、截面積及材料決定,一旦導體給定,即使它兩
23、端的電壓U0,它的電阻仍然照舊存在。3、并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個支路的電阻;當并聯(lián)電路中某支路電阻增大時,則并聯(lián)部分總電阻也增大,反之亦然。若并聯(lián)電路中各支路電阻之和為定值時,則當各支路電阻相等時,并聯(lián)總電阻有最大值。串聯(lián)電路中的串聯(lián)分壓和并聯(lián)電路中的并聯(lián)分流正是伏特表和安培表的改裝原理。 4、在進行電功、電功率、電熱量計算時,應區(qū)分純電阻電路與非純電阻電路。第26頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 學習方法指導恒定電流:5、在分析復雜電路時,首先應找出各個結點,凡是用導線相連的兩結點是等勢點(如果有理想電流表時可以將電流表看作導線),可以看成連在一起,連在相鄰兩個結
24、點間的電阻是并聯(lián),當把最基本的電路等效后,可以對高一級的電路進一步等效。6、電壓表和電流表的改裝原理,實質是串并聯(lián)電路中的串聯(lián)分壓和并聯(lián)分流知識點的應用。改裝后的電壓表和電流表滿偏時,實際流過電流計的電流并沒有增大,仍為電流計原來的滿偏電流。7、利用伏安法測電阻,無論采用電流表的內接還是外接都會產生誤差,這是由于實驗原理的不完善帶來的,屬于系統(tǒng)誤差。測量大電阻時,用電流表的內接,測量的誤差相對小一些;而測量小電阻時,用電流表的外接,測量的誤差相對小一些。 第27頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 學習方法指導恒定電流:8、在電路的動態(tài)分析中,要注意閉合電路歐姆定律、部分電
25、路歐姆定律及串聯(lián)分壓和并聯(lián)分流的綜合應用。在分析電燈明暗變化時,可從電流、電壓和功率三個量中的任何一個量分析都可確定。 9、含電容器的電路的分析和計算,要抓住電路穩(wěn)定時電容器相當于斷路.分析穩(wěn)定狀態(tài)的含容電路時可先把含有電容器的支路拆除,畫出剩下電路等效電路圖,之后把電容器接在相應位置。如果變化前后極板帶電的電性相同,那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量的差;如果變化前后極板帶電的電性改變,那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之和。10、滑動變阻器以何種接法接入電路,應遵循安全性、精確性、節(jié)能性、方便性原則綜合考慮,靈活擇取。 第28頁,共51頁,2022年,5月20日
26、,10點6分,星期四 學習方法指導恒定電流:11、實驗器材選用與電路選擇應注意從兩個方面去考慮:一是分析待測電路,二是分析控制電路。 12、選用滑動變阻器時,應考慮滑動變阻器接法。在滑動變阻器作限流作用時,為使負載RX既能得到較寬的電流調節(jié)范圍,又能使電流變化均勻,選擇變阻器時,應使其總電阻R0大于RX,一般在25倍為好。在滑動變阻器作為分壓作用時,一般取滑動變阻器的總電阻R0在0.1RX0.5RX之間為好。 13、器材選擇的一般原則 準確性原則:選用電表量程應可能減小測量值的相對誤差,電壓表、電流表在使用時盡可能使指針接近滿量程,若指針偏轉不到滿偏角度的/3,讀數(shù)誤差較大。安全性原則:通過電
27、源,電表,滑動變阻器,用電器的電流不能超過其允許的最大電流。便于操作原則:選擇控制電路時,既要考慮供電電壓的變化范圍是否滿足實驗要求,又要注意便于操作。 第29頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 典型例題講解恒定電流:例1、如圖所示,三個阻值相同的電阻連成三角形電路,原來A、B間電阻RA B等于B、C間電阻RBC,由于某種原因,其中一個電阻發(fā)生了變化,結果RABRBC,其原因可能是 A、R1變小 B、R2變小 C、R3變大 D、R3變小【解析】所以答案應選D第30頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 典型例題講解恒定電流:例2、關于電流和電阻,下列說法
28、中正確的是A、電流方向與導體中電荷的定向移動方向相同 B、金屬導體溫度升高時,由于自由電子的熱運動加劇,所以電流增大C、由R=U/I可知,I一定時,導體的電阻R與U成正比; U一定時,R與I成反比D、對給定的導線,比值U/I是個定值,它反映導體本身的一種性質【解析】電流可以是正電荷的定向移動形成,也可以是負電荷的定向移動形成。電流方向與負電荷的定向移動方向相反。電荷的熱運動是無規(guī)則的,不能形成電流,電阻是反映導體對電流阻礙作用大小的物理量,與是否通電無關。所以答案應選D 第31頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 典型例題講解恒定電流:例3、額定電壓為220V的電動機的線圈
29、電阻為0.8,正常工作時,電動機每秒放出的熱量為為1280J,則電動機正常工作時的電流強度為多大?每秒有多少焦的電能轉化成機械能? 【解析】電動機電路為非純電阻電路,輸出電動機的電功率,一方面轉化為機械功率輸出,另一方面轉化為線圈電阻的發(fā)熱功率,正常工作時,通過線圈的電流即為正常工作電流,由焦耳定律Q= I2Rt得1280=I20.81 解得I=40A由能量轉化和守恒得P輸入=P機+P熱P機=UI-I2R=8800-1280J=7520J第32頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 典型例題講解恒定電流:例4、如圖所示,電源的電動勢是6V,內電阻是0.5,小電動機M的線圈電阻
30、為0.5,限流電阻R0為3,若電壓表的示數(shù)為3V,試求:電源的功率和電源的輸出功率電動機消耗的功率和電動機輸出的機械功率【解析】第33頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 典型例題講解恒定電流:例5、如圖所示的電路中,R1和R2是定值電阻,在滑動變阻器R的滑動片P從下端a逐漸滑到上端b的過程中,電阻R1上消耗的電功率A、一定是逐漸減小B、有可能逐漸減小C、有可能先變小后變大D、一定是先變小后變大【解析】所以答案應選C第34頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧磁場:1、電流的磁場直線電流磁場的磁感線以直線電流上各點為圓心的同心圓。同心圓與直線
31、電流垂直。距直線電流越同心圓越疏,即磁場越弱。環(huán)形電流磁場的磁感線兩側是N極和S極。離圓環(huán)中心越遠,磁感線越疏,即磁場越弱。通電螺線管管內的磁場可看作勻強磁場,管外是非勻強磁場 電流磁場的磁感線方向與電流方向間的關系用安培定則判斷,其簡便方法為:“I和B一直一彎,誰直,大拇指就表示誰”。解釋:第35頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧磁場:2、安培力與洛侖茲力安培力安培力大小F=BIL式中F、B、I要兩兩垂直,L是有效長度若載流導體是彎曲導線,且導線所在平面與磁感強度方向垂直,則L是指彎曲導線中由始端指向末端的直線長度 。安培力的方向由左手定則判定 。安培力做
32、功與路徑有關,繞閉合回路一周,安培力做的功可以為正,可以為負,也可以為零,而不像重力和電場力那樣做功總為零 。 使用左手定則判斷安培時,應注意左手的手形、掌心與磁感線的關系、四指的指向應為電流方向、大拇指的指向應為電流所受的安培力方向,不可誤解為載流導體運動的方向。解釋:第36頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧磁場:2、安培力與洛侖茲力洛侖茲力洛倫茲力大小f=qvB,條件:vB當vB時,f=0 。洛倫茲力與安培力的關系:洛倫茲力是安培力的微觀實質,安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)所以洛倫茲力的方向與安培力的方向一樣也由左手定則判定 。洛倫茲力的特性:洛倫茲力始終垂
33、直于v的方向,所以洛倫茲力一定不做功 。在磁場中靜止的電荷不受洛倫茲力作用 。 使用左手定則判斷洛侖茲力時,應注意左手的手形、掌心與磁感線的關系、四指的指向應為電流方向(不可誤解為帶電粒子運動方向)、大拇指的指向應為帶電粒子所受的洛侖茲力方向。解釋:第37頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧磁場:3、帶電粒子在勻強磁場中的運動規(guī)律帶電粒子僅在洛倫茲力的作用下如果帶電粒子的速度方向與磁場方向平行(相同或相反),則帶電粒子以入射速度v做勻速直線運動 。如果帶電粒子的速度方向與磁場方向垂直,則帶電粒子在垂直于磁感線的平面內,以入射速率v做勻速圓周運動 。如果帶電粒子
34、的速度方向與磁場方向斜交。則帶電粒子做等螺距的螺旋運動(垂直于磁感線的平面內,以入射速率v做勻速圓周運動;平行磁場方向做勻速直線運動 ) 。 帶電粒子的速度方向與磁場方向垂直時,由左手定則洛侖茲力一定在垂直磁感線的平面內,且時刻與速度垂直,所以洛侖茲力不做功,帶電粒子的速率不變。由此得帶電粒子只能在垂直磁感線的平面內做勻速圓周運動 。解釋:第38頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 重點知識回顧磁場:4、實際應用速度選擇器共點力平衡條件的應用。質譜儀電場加速與磁場圓偏轉的組合應用?;匦铀倨鹘蛔冸妶黾铀倥c磁場圓偏轉的組合應用,要求交變電場的頻率與帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓
35、周運動的頻率相等。磁流體發(fā)電機可視為速度選擇器的變形。解決質譜儀類問題時,可聯(lián)合使用動能定理和洛侖茲力提供向心力。帶電粒子經回旋加速器加速后所能達到的最大動能由粒子的比荷和回旋加速器的半徑共同決定,而與加速電壓的大小無關。解釋:第39頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 學習方法指導磁場:1、對于通電螺旋管來說通電后相當于一條形磁鐵,因此在分析條形磁鐵的磁場性質時完全可以按條形磁鐵的性質去分析。對于磁極間的相互作用規(guī)律在應用時,一定先要弄清楚是磁鐵的內部還是磁鐵的外部,因為在磁鐵的內部它們的作用規(guī)律恰好與外部的作用規(guī)律相反。另外在用下磁針來確定磁場中某一點的磁場方向時,一定
36、要注意小磁針所處的狀態(tài)是靜止后N極所指的方向。2、磁感應強度是磁場本身的一種屬性,某處磁感應強度的大小完全由磁場本身來決定,而與外界因素無關,因此不能根據(jù)公式B=F/IL錯誤得說B與F成正比,與IL的乘積成反比。3、在用公式BIL計算安培力時一定要明確該公式的適用條件,它是在I垂直于B的條件下才可使用,式中的L為有效長度。當電流同時受到幾個安培力時,則電流所受的安培力為這幾個安培力的矢量和。 第40頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 學習方法指導磁場:4、當通電導體在磁場所受到安培力、重力等外力的合力為零時,它將處于平衡狀態(tài),實質上通電導體在磁場中的平衡問題的實質是就是力
37、學的中的平衡問題,因此在分析通電導體在磁場中的平衡問題時其思路與方法與分析力學中的平衡問題是一樣的因此,力的平行四邊形法則、共點力的平衡條件以及力的平衡特點依舊是分析通電導體在磁場中受力平衡問題的主要方法。 5、在分析直線電流之間的安培力及運動方向時可采用以下結論:當兩電流相互平行且無轉動趨勢時,則同向電流相互吸引,反向電流相互排斥;當兩電流不平行時,則有轉動到相互平行且使電流方向相同的趨勢。6、洛倫茲力任何情況下都不對運動電荷做功,但它可以改變運動電荷的運動方向,在分析洛倫茲力的方向問題時緊抓住洛倫茲力始終與速度方向垂直這一特點 。第41頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期
38、四 學習方法指導磁場:7、在分析帶電粒子在磁場的運動時,要特別注意一些幾何知識的應用,如一些三角形的特征、偏向角與弦切角關系的應用。特別要注意帶電粒子在有界磁場中做不完整的圓周運動時的偏轉角的確定。 8、在分析帶電粒子在磁場中運動的臨界、最值問題時一定要根據(jù)這兩種情況的共同特點(即所對應的臨界狀態(tài)往往都是圓周運動的軌跡與邊界相切)畫出它們的運動軌跡,然后在結合相關的幾何關系(特別要注意切點與圓心連線、切點到直徑的垂線的運用)來分析。9、處理洛倫茲力下圓周運動臨界狀態(tài)的基本思路:有邊界,看相切。10、帶電粒子在疊加場中做勻速圓周運動時,往往是洛倫茲力提供向心力,其余各力合成后為零在分析帶電粒子在
39、疊加場中的一般曲線運動時對帶電題受力及功能分析是關鍵,注意洛倫茲力始終不做功。 第42頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 學習方法指導磁場:11、在分析帶電粒子在疊加場中的運動時一定要明白帶電粒子做各種運動的條件,而帶電粒子在組合場中的運動時,它的整個運動是由幾部分運動組合起來的,因此在分析帶電粒子在組合場中的運動時最好要分段分析,還要注意分析粒子在場交界處的速度,它是連接兩個場中兩種運動的紐帶。12、在分析帶電粒子在組合場中的運動時一定要善于將一個復雜的組合運動將它拆開來分析。13、在分析帶電粒子在疊加場中的運動時除了做好帶電體的受力分析外,還要特別小心帶電體做勻速圓周
40、運動的受力分析。 第43頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 學習方法指導磁場:14、帶電粒子在磁場中運動形成多解的原因 帶電粒子的電性不確定:受洛倫茲力作用的帶電粒子,可能帶正電荷,也可能帶負電荷,在相同的初速度的條件下,正負粒子在磁場中運動軌跡不同,形成多解。 磁場方向不確定:只告訴了磁感應強度大小,而未具體指出磁感應強度方向,此時必須要考慮感應強度方向不確定而形成的多解 。臨界狀態(tài)不唯一:帶電粒子在洛倫茲力作用下飛越有界磁場時,由于粒子運動軌跡是圓弧狀,因此,它可能穿過去了,也可能轉過180又從入射界面這邊反向飛出,于是形成了多解 。 第44頁,共51頁,2022年,
41、5月20日,10點6分,星期四 典型例題講解磁場:例題1、如圖所示,一束帶電粒子沿著水平方向平行地飛過小磁針的正上方時,磁針的S極向紙內偏轉,這一束帶電粒子可能是向右飛行的負離子向左飛行的負離子向右飛行的正離子向左飛行的正離子A B C D磁針的S極向紙內偏轉,則N極向紙外偏轉,即磁場的方向向外,根據(jù)安培定則可判斷出電流方向水平向左因此該帶電粒子可能是向左飛行的正離子或向右飛行的負離子所以,答案應選C【解析】第45頁,共51頁,2022年,5月20日,10點6分,星期四 典型例題講解磁場:例題2、一小磁針靜止在通電螺線管內部,螺線管通過如圖所示的電流,則下列說法中正確的是A螺線管左端是N極,小磁針左端也是N極B螺線管左端是S極,小磁針左端也是S極C螺線管左端是N極,小磁針左端是S極D螺線管左端是S極,小磁針左端是N極通電螺線管相當于條形磁鐵,現(xiàn)在小磁針位于磁鐵的內部,在磁鐵的內部,磁極間的相互作用規(guī)律與外部的姿極間的相互作用規(guī)律相反,在根據(jù)安培定則可知磁鐵的左端為磁鐵的N極,因此小磁針左端也是N
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網頁內容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經權益所有人同意不得將文件中的內容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權或不適當內容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 市場部日常運營管理制度
- 直播運營部門規(guī)章制度
- 直銷公司運營管理制度
- 運營分析匯報制度
- 內河觀光旅游運營安全管理制度
- 污水站運營工作制度
- 運營機構管理制度
- 地產運營管理制度匯編
- 門店運營部管理制度
- 商場運營貨品管理制度
- DB21-T 4279-2025 黑果腺肋花楸農業(yè)氣象服務技術規(guī)程
- 2026廣東廣州市海珠區(qū)住房和建設局招聘雇員7人考試參考試題及答案解析
- 2026新疆伊犁州新源縣總工會面向社會招聘工會社會工作者3人考試備考題庫及答案解析
- 廣東省汕頭市2025-2026學年高三上學期期末語文試題(含答案)(含解析)
- 110接處警課件培訓
- DB15∕T 385-2025 行業(yè)用水定額
- 火箭軍教學課件
- 新媒體運營專員筆試考試題集含答案
- 護理不良事件之血標本采集錯誤分析與防控
- 心臟電生理檢查操作標準流程
- 盾構構造與操作維護課件 2 盾構構造與操作維護課件-盾構刀盤刀具及回轉中心
評論
0/150
提交評論