【正文】 電動勢是表征電源把其他形式的能量轉(zhuǎn)換成電能的本領大小的物理量；電動勢的大小由電源本身的性質(zhì)決定，數(shù)值等于電路中通過 1C 電量時電源所提供的能量，也等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓；電動勢是標量，方向規(guī)定為由電源的負極經(jīng)電源內(nèi)部到正。 答案： D 高三物理復習講義： 閉合電路的歐姆定律 一、內(nèi)容概述 閉合電路歐姆定律是本章的重要的內(nèi)容，會熟練地運用歐姆定律，串、并聯(lián)電路的特點及能量關系分析和解決直流電路問題是本部分學習的重、難點。根據(jù)點電荷場強公式和場強的疊加原理有： 可見 E 點在 CD 之間， E 點左側(cè)合場強方向水平向右， E 點右側(cè)的合場強方向水平向左，所以將一正電荷從 C 點沿直線移到 D 點的過程中，電場力先做正功再做負功。 高考 真題 解析： 由于 A、 B 兩點均放有帶正電的點電荷，在 AB 連線上有一點的場強必為零。 (3)外平衡方程或根據(jù)牛頓第二定律方程求解 (經(jīng)常用到動量守恒定律，動能定理等 )。 分析帶電體平衡問題的方法與力學分析物體的平衡方法是一樣的，學會把電學問題力學化，分析方法是： (1)確定研究對象，如果有幾個物體相互作用時，要依據(jù)題意，適當選取 “整體法 ”和 “隔離法 ”，一般是先整體后隔離。 A ． B ． C ．零 D． 第 35 頁 共 71 頁 例 精析： A、 B 可看成點電荷， ， C 球與 A 球接觸后，由電荷守恒定律知： A、 C 兩球各帶＋ 7Q 的電量； C 球再與 B 球接觸后， B、 C 兩球各帶＋ 3Q 的電量，此時 A、 B 兩球間的相互作用為斥力 . 答案： 例 精析： A 對 B 的作用力是 A 的電場對 B 的作用力， B 對 A 的作用力是 B 的電場對 A 的作用力，由牛頓第三定律知 FBA=10 － 8N ，則，方向由 A 指向 B ，又 ，方向由 B 指向 A. 例 精析：點電荷 Q1 和 Q2在 A 點場強分別為 E1和 E2，合場強在E1和 E2的角平分線上， 如圖所示， 例 解析：就 q2而言， q1和 q3只要帶同種電荷便可能使其處于平衡狀態(tài)，而對 q1和 q3，若都帶正電荷，各自均受制另外兩個電荷的斥力而不能保持平衡，只有同帶負電荷， q2對其為吸引力，另外一個電荷對其為斥力，當兩力大小相等時才能處于平衡狀態(tài)。 (2)q q q3三者電荷量大小之比是： ______︰ ______︰ ______ 例 右下圖中邊長為 a 的正三角形 ABC 的三點頂點分別固定三個點電荷+q、 +q、－ q，求該三角形中心 O 點處的場強大小 和方向。 例 真空中的兩個點電荷 A、 B 相距 20cm， A 帶正電 QA=10－ 10C，已知 A 對 B 的吸引力 F=10－ 8N，則 B 在 A 處產(chǎn)生的場強大小為 ______V/m，方向 _________； A 在 B 處產(chǎn)生的場強大小是 ______V/m，方向是 _________. 例 如左下圖所示，真空中有兩個點電荷 Q1=Q2=10－ 8C，它們相距 ，求與它們的距離都為 A 點的場強 . 第 34 頁 共 71 頁 例 如圖所示： q q q3分別表示在一條直線上的三個點電荷，已知 q1與 q2之間的距為 l1， q2與 q3之間的距為 l2，且每個電荷都處于平衡狀態(tài)。 常見電場的電場線 電場 電場線圖樣 簡要描述 正點電荷 發(fā)散狀 負點電荷 會聚狀 等量同號電荷 相斥狀 等量異號電荷 相吸狀 勻強電場 平行的、等間距的、同向的直線 典型例題： 例 有三個完全相同的金屬小球 A、 B、 C，其中 A、 B 分別帶＋ 14Q 和－Q 的電量， C 不帶電， A、 B 球心間的距離為 r（遠大于球的直徑），相互吸引力為 F。 (3)電場線的疏密反映電場的強弱，電場線密的地方場強大，電場線稀的地方場強小。 電場線的特點： (1)電場線是起源于正電荷或無窮遠處，終止于負電荷或無窮遠處的有源線。 勻強電場 第 33 頁 共 71 頁 (1)定義：電場中各點場強的大小相等、方向相同的電場就叫勻強電場 . (2)勻強電場的電場線：是一組疏密程度相同 (等間距 )的平行直線 .例如，兩等大、正對且?guī)У攘慨惙N電荷的平行金屬板間的電場中，除邊緣附近外，就是勻強電場 .如圖所示。 電場強度：電場強度是反映電場 “力的性質(zhì) ”的物理量， 是定義式，而 僅適用于點電荷產(chǎn)生的電場。這時某點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強的矢量和。 （ 1）公式 （ 2）單位 V/m 1V/m=1N/C （ 3）矢量性：規(guī)定正電荷在該點受電場力的方向為該點場強的方向。 電場是一種特殊的物質(zhì)形態(tài)。這樣的帶電體可看作點電荷，它是一種理想化的物理模型。m2/c2 （ 3）適用于點電荷（注意：看作點電荷的前提是帶電體間的距離遠大于帶電體的尺寸 由于物體帶電是由于電荷的轉(zhuǎn)移，可知，物體所帶電荷量或者等于電荷量 e，或者等于電荷量 e 的整數(shù)倍。 庫侖定律 真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。這個結(jié)論叫做電荷守恒定律。不管哪種方式使物體帶電，都 是由于電荷轉(zhuǎn)移的結(jié)果。同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。 二、重難點知識歸納及講解 （一）電荷 庫侖定律 電荷守恒定律和元電荷 自然界中只有兩種電荷，正電荷和負電荷。而 高考 真題 解析：設單位體積電子束中含有 n 個自由電子， 由電流定義可知： ，所以 電子經(jīng)加速電場加速后，滿足 得到： 長為 的電子束內(nèi)的電子的個數(shù)為 答案： B 點評： 本題涉及了帶電粒子在電場中的加速和對電流的微觀含義的理解，考察分析、推理和綜合判斷的能力。 由于 NaCl 水溶液中正、負離子都是一價離子，電量均為 e，所以在 t秒內(nèi)有 n1個一價正離子沿著 A→B 的方向通過 S，同時有 n2個一價負離子沿相反的方向通過 S，負離子的運動可等效看成正離子沿相反方向運動，即溶液中的電流相當于 t 秒內(nèi)有 (n1 ＋ n2)e 的正電荷通過橫截面 S ，由 得. 例 解析： 圖中電容器被充電， A 極板帶正電， B 極板帶負電。 例 解析：在導體兩端加上電壓后， NaCl 溶液中的 Na＋ 離子和 Cl－ 離子在電場力的作用下向相反的方向作定向移動。只有 B 圖中斜率不斷增大，符合電壓不斷變大的實際情況。 燈泡在電壓加大的過程中，燈 絲中的電流增大，溫度升高，而金屬的電阻率隨著溫度的升高而增大，所以燈絲在加大電壓的過程中電阻不斷增大， U—I圖線中曲線的斜率應不斷增大。已知電子的電量為 e、 質(zhì)量為 m，則在剛射出加速電場時，一小段長為 △ L 的電子束內(nèi)電子個數(shù)是 （ ） A． B． C． D． 例 解析：本題的思路是 U—I 圖像中，圖線的斜率表示電阻，斜率越大，電阻越大。假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距 L 和 4L的兩處，各取一段極短的相等長度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為 n1和 n2，則 n1∶ n2=_______。已知質(zhì)子電荷 e=1019C。 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，即使它兩端的電壓 U＝ 0，它的電阻仍然存在?，F(xiàn)在科學家們正努力做到室溫超導。材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢顟B(tài)的溫度叫超導材料的轉(zhuǎn)變溫度 TC。 ③ 有些物質(zhì)當溫度接近 0 K 時，電阻率突然減小到零 ——這種現(xiàn)象叫超導現(xiàn)象。）鉑較明顯，可用于做溫度計；錳銅、鎳銅的電阻率幾乎不隨溫度而變，可用于做標準電阻。 （ 2）純金屬的電阻率小，合金的電阻率大。單位是 Ω （四）電阻定律：導體的電阻 R 跟它的長度 l 成正比，跟它的橫截面積 S 成反比。 電阻的伏安特性曲線：注意 IU 曲線和 UI 曲線的區(qū)別。 電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把 1C 的正電荷在電源內(nèi)從負極移動到正極所做的功 表達式： 內(nèi)阻：電源內(nèi)部也是由導體組成，這個電阻叫做電源的內(nèi)阻。此時導線內(nèi)的電場線保持與導線平行，自由電子只存在定向移動。 第 28 頁 共 71 頁 電流的微觀表達式： I=nqSv n—單位體積內(nèi)電荷數(shù) q—自由電荷量 S—導體的橫截面 v—電荷定向移動的速率 導線中的電場：導線中的電場是兩部分電荷共同作用的結(jié)果，其一是電源正、負極產(chǎn)生的電場，可以將該電場分解為兩個方向：沿導線方向的分量使只有電子沿導線做定向移動，形成電流；垂直導線方向的分量使自由電子向?qū)Ь€的某一側(cè)聚集，從而使導線的兩側(cè)出現(xiàn)正、負凈電荷分布。 電流的另一層含義 （ 1）意義：表示電流強弱的物理量 （ 2）定義：通 過導體橫截面的電荷量 q 跟通過這些電荷量所用時間的比值叫電流。 （人教版） 2020屆高三物理一輪復習講義： 恒定 電流 一、知識概述 本次主要學習恒定電流的 1， 2， 3， 6 節(jié)內(nèi)容，是初中部分電路知識的充實和提高，主要講述了兩個重要的定律：部分電路歐姆定律和電阻定律；三個重要的概念：電流、電阻和電壓；以及了解半導體和超導體的性能在技術(shù)中的應用及發(fā)展前景，本部分是電學的基礎。 （ 2） ① 斷開開關 K，將電阻箱 R 的阻值調(diào)到最大，再將開關 S 擲向 D； ② 調(diào)節(jié)電阻箱 R 直到電流表有一合適的示數(shù)，改變 R 的 阻值，進行多次測量，記錄每次電阻箱的阻值和電流表示數(shù)。 （ 2）見解題詳析 （ 3） ， 解析：（ 1）測量電流表內(nèi)阻的實驗方法是半偏法，其實驗步驟是： ① 斷開開關 S，閉合開關 K，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動頭 P，使電流表指針滿偏； ② 將開關 S 接 C，保持滑動變阻器的滑動頭 P 的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱 R，使電流表指針半偏，此時電阻箱的讀數(shù)等于電流表的內(nèi)阻。 例 解析：邏輯電路分為或門電路、與門電路和非門電路，由圖示符號可知，該邏輯電路是非門電路；當光照射電阻 R′時，其阻值將變得遠小于 R，則 R′兩端電壓很小，由非門電路的特點可知，其輸出電壓較大，小燈泡 L 將發(fā)光。 例 錯解分析： 沒能據(jù)安全性、準確性原則選擇 A1 和 V1，忽視了節(jié)能、 方便的原則，采用了變阻器的分壓接法 . 解題方法與技巧： 第 26 頁 共 71 頁 由待測電阻 Rx 額定功率和阻值的大約值，可以計算待測電阻 Rx 的額定電壓、額定電流的值約為 U= ≈ V， I= = A. 則電流表應選 A1，電壓表應選 V1. 又因 = Ω＞ Rx，則電流表必須外接 . 因為滑動變阻器的全阻值大于被測電阻 Rx，故首先考慮滑動變阻器的限流接法，若用限流接法，則被測電阻 Rx 上的最小電流為 Imin= = A＜ I 額 ，故可用限流電路 .電路如圖所示 . 例 解析： （ 1）設電源內(nèi)阻為 r，指針滿偏時， 指針指在表盤正中央時， （ 2）指針轉(zhuǎn)過 30176?；瑒幼冏杵髟诒緦嶒炛蟹謮号c限流的連接方式均符合要求，但考慮限流的連 接方式節(jié)能些，因而滑動變阻器采用限流的連接方式。由于電源電動勢為 4V，在量程為 15V 的電壓表中有 的刻度沒有利用，測量誤差較大，因而不能選；量程為 3V 的電壓表其量程雖然小于電源電動勢，但可在電路中接入滑動變阻器進行保護，故選用電壓表 V1。 0 1 1 0 例 如圖為包含某邏輯電路的一個簡單電路圖， L 為小燈泡．光照射電阻R′時，其阻值將變得遠小于 R．該邏輯電路是 ____門電路（填 “與 ”、 “或 ”或 “非 ”）．當電阻 R′受到光照時，小燈泡 L 將 ______（填 “發(fā)光 ”或 “不發(fā)光 ”）． 高考 真題 某同學設計了一個如圖 7 所示的實驗電路，用以測定電源電動勢和內(nèi)阻，使用的實驗器材為：待測干電池組（電動勢約 3V）、電流表（量程 ，內(nèi)阻小于 1Ω）、電阻箱（ 0～ ）、滑動變阻器（ 0～ 10Ω）、單刀雙擲開關、單刀單擲開關各一個及導線若干．考慮到干電池的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻不能忽略． （ 1）該同學按圖 7 連線，通過控制開關狀態(tài)，測得電流表內(nèi)阻約為 ． 試 分 析 該 測 量 產(chǎn) 生 誤 差 的 原 因 是__________________________