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文檔簡介
物理學業水平測試考點總結
1.質點A
用來代替物體的有質量的點稱為質點。這是為探討物體運動而提出的志向化模型。
當物體的形態和大小對探討的問題沒有影響或影響不大的狀況下,物體可以抽象為質
點。
2.參考系A
在描述一個物體的運動時,用來做參考的物體稱為參考系。參考系可以隨意選擇。
3.路程和位移A
路程是質點運動軌跡的長度,路程是標量。
位移表示物體位置的變更,大小等于始末位置的直線距離,方向由始位置指向末位置。
位移是矢量。
在物體做單向直線運動時,位移的大小等于路程。
4.速度平均速度和瞬時速度A
速度是描述物體運動快慢的物理,v=Ax/At,速度是矢量,速度方向就是運動方向。
平均速度:運動物體某一段時間(或某一段過程)的速度。
瞬時速度:運動物體某一時刻(或某一位置)的速度,方向沿軌跡上質點所在點的切線
方向。
5.勻速直線運動A
在直線運動中,物體在隨意相等的時間內位移都相等的運動稱為勻速直線運動。勻速直
線運動又叫速度不變的運動。
6.加速度B
加速度是描述速度變更快慢的物理量,它等于速度變更量跟發生這一變更量所用時間的
比值,定義式是。句"田=(比-%)/At,加速度是矢量,其方向與速度變更量的方向相同,
與速度的方向無關。即使速度大小不變,但方向變更,加速度也不為零。
7.探究、試驗:用電火花計時器(或電磁打點計時器)探究勻變速直線運
動的速度隨時間的變更規律a
電磁打點計時器運用溝通電源,工作電壓在6V以下。電火花計時器運用溝通電源,工
作電壓220V。當電源的頻率是50Hz時,它們都是每隔0.02s打一個點。
X
匕="=—勻變速直線運動時,物體某段時間的中間時刻速度等于這段過程的平均速度
2t
勻變速直線運動圖象紙帶如圖,OABCDEF之間時間相等,時間為了,則有:
XAB-XAO=XBC-XAB二XCD-XBC=XDE-XCD=Q產
8.勻變速直線運動規律及應用B
19
速度公式:v=vQ+at位移公式:x=vot+—at
位移速度公式:v2-v^=2ax平均速度公式:萬=九把=二
上述過程中:1/表示末速度,3表示初速度、t表示時間、x表示位移、a表示加速度,
除了時間取正值以外,其余物理都有可能取負值(與正方向有關),通常我們以初速度方向
為正。
9.勻速直線運動的x-t圖象和v-t圖象A
縱坐標表示物體運動的位置,橫坐標表示時間
圖像意義:表示物體位移隨時間的變更規律
①表示物體靜止;
②表示物體做勻速直線運動(速度方向為正);
③表示物體做勻速直線運動(速度方向為負);
①②③交點的縱坐標表示三個運動物體的速度相等;
圖中陰影部分面積表示0?ti時間內②的位移且為正,圖中③的加速最大。
11.自由落體運動A
(1)概念:物體只在重力作用下從靜止起先下落的運動,叫做自由落體運動
(2)實質:自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,加速度叫做自由落體加速
度,也叫做重力加速度。
2
(3)規律:從下落起先有:v=gt;h=—gt~;vt=2gh。
12.伽利略對自由落體運動的探討A
科學探討過程:(1)對現象的一般視察(2)提出假設(3)運用邏輯得出推論(4)通
過試驗對推論進行檢驗(5)對假說進行修正和推廣
3
I
P
伽利略“銅球沿斜面運動”的試驗:—
—
—
P
I
了解“沖淡重力”的思想—
伽利略科學思想方法的核心是把試驗和邏輯推理和諧結合起來。
說明:宜線運動不探討沂往復運動的情形,不要求用二次函數解困難的追擊問
題
13.力A
(1)力是一個物體對另外一個物體的作用,有受力物體必定有施力物體。
(2)力的三要素:力有大小、方向、作用點,是矢量。
(3)力的表示方法:示意圖(右圖):用
一根帶箭頭的線段表示力;圖示(左圖):有比
例標度、帶箭頭表示力的線段上還需標有刻度。
(4)力的作用效果:使物體的運動狀態發
生變更、發生形變。
14.重力A
(1)產生:是由于地球的吸引而使物體受到的力,不等于萬有引力,是萬有引力的一
個分力。
(2)大小:G=mg,g是自由落體加速度。
(3)方向:是矢量,方向豎直向下,不能說垂直向下。
(4)重心:重力的作用點。重心可以不在物體上,對于質量分布勻稱的規則物體,重
心在其幾何中心,對不規則形態的薄板狀的物體,其重心位置可用懸掛法確定。質量分布不
勻稱的物體,重心的位置除了跟物體的形態有關外,還跟物體內質量的分布有關。
15.形變與彈力A
(1)彈性形變:物體在力的作用下形態或體積發生變更,叫做形變。有些物體在形變
后能夠復原原狀,這種形變叫做彈性形變。
(2)彈力:發生彈性形變的物體由于要復原原狀,對與它接觸的物體產生力的作用,
這種力叫做彈力。
(3)產生條件:①干脆接觸②相互擠壓發生彈性形變。
(4)方向:與形變方向相反,作用在迫使這個物體形變的那個物體上,繩的拉力沿著
繩而指向繩收縮的方向,桿的彈力不肯定沿著桿,壓力和支持力都是彈力,方向都垂直于
物體的接觸面。
(5)彈簧彈力的大小:在彈性限度內有bx為形變量,k由彈簧本身性質確定,
與彈簧粗細、長短、材料有關。
16.滑動摩擦力靜摩擦力A
(1)滑動摩擦力:當一個物體在另一個物體表面滑動的時候,會受到另一個物體阻礙
它滑動的力,這個力叫做滑動摩擦力。發生在相對滑動的物體之間。
(2)滑動摩擦力的產生條件:a、有彈力b、接觸面粗糙c、有相對運動
(3)滑動摩擦力的方向:總是與相對運動方向相反,可以與運動同方向,可以與運動
反方向,可以是阻力,可以是動力。運動物體與靜止物體都可以受到滑動摩擦力。
(4)滑動摩擦力的大小:/=juFw,FN為正壓力,〃為動摩擦因數,沒有單位,由接觸面
的材料和粗糙程度確定。(FN與G無關,一般狀況下,0<p<l)
(5)靜摩擦力:當一個物體在另一個物體表面上有相對運動趨勢,所受到的另一個物
體對它的阻礙作用。發生在相對靜止的物體之間。
(6)產生條件:。、有彈力b、接觸面粗糙c、有相對運動趨勢
(7)方向:總是與相對運動趨勢方向相反,可用平衡法或牛頓其次定律來推斷。可以
是阻力,可以是動力,運動物體也可以受靜摩擦力。
(8)大小:0<fW/max啟ax為最大靜摩擦力,理論上略大于滑動摩擦力,計算題中
許多時候認為兩者近似相等,所以最大靜摩擦力與正壓力有關,而靜摩擦力跟正壓力無干
脆關系。
17.力的合成和力的分解B
(1)合力與分力:一個力產生的效果與原來幾個力共同作用產生的效果相同,這個力
就叫那幾個力的合力。那幾個力就叫這個力的分力。求幾個力的合力叫力的合成,求一個力
的分力叫力的分解。
(2)力的合成方法:用平行四邊形定則。合力隨夾角的增大而減小。
兩個力合力范圍4+與之尸》IFl-F2|
力的合成與分解采納的是等效替代的物理方法
三力合成范圍,最大值為三者的相加,最小值可先算兩個力的合力范圍,在此范圍內選
擇其中與第三個力最接近的進行相減,所得的肯定值為最小的力。
已知兩個力,求合力是唯一的。
(3)力的分解方法:用平行四邊形定則,力的分解是力的合成的逆運算,同一個力可
以分解為多數對大小、方向不同的分力,一個已知力原委怎樣分解,這要依據實際狀況來確
定。
(4)在什么狀況下力的分解是唯一的?①已知合力和兩分力的方向(不在同一條直線
上),求兩分力的大小。②已知合力和一個分力的大小、方向,求另一個分力的大小和方向。
(5)假如已知一個分力的方向,另一個分力的大小,可以有以下幾種分解狀況:無解、一
解、兩解,此種狀況下可作出另一個分力的最小值,如圖所示,F2=FsinC
(1)當F2<Fsin9,無解
(2)當尸2=Fsini?,有惟一解
(3)當FsinBVF2V尸時,有兩組解
(4)當F2>F時,有惟一解
18.探究、試驗:力的合成的平行四邊形定則a
試驗原理:兩個力的作用效果與一個力的作用效果相同。
①將方木板平放在桌面上
②將白紙用圖釘固定在木板上
③用圖釘將橡皮筋一段固定在木板上A點
④用兩個彈簧測力計去斜拉橡皮筋,在白紙
上記錄好橡皮筋另一端伸長到的位置0,并用力的圖示法畫出兩個拉力凡、F2
⑤換用一個彈簧測力計去拉橡皮筋,使另一端還是伸長到從前伸長到的位置O,用力的
圖示法畫出這個拉力F'
試驗中凡、F2依據平行四邊形畫出的合力F應是理論上的合力,F'是試驗所得的凡、
尸2的合力,在誤差允許的范圍內,兩者幾乎重合。
本試驗中凡、尸2的夾角不應過大和過小,彈簧應盡量平行于木板拉伸,留意不要超過量
程。
19.共點力作用下物體的平衡A
(1)共點力的概念:共點力是指作用于一點或作用線的延長線交于一點的各個力。
(2)共點力作用下物體平衡的概念:物體能夠保持靜止或者做勻速直線運動狀態叫做
平衡狀態,當物體緩慢運動時,我們也認為是平衡狀態。
(3)共點力作用下物體的平衡條件:物體所受合外力為零,即F/0,也就是物體的加
速度為零。假如用正交分解法,可以立以下兩個方程(F忤x=0和F舍y=0)。
20.牛頓第肯定律A
(1)伽利略志向斜面試驗
志向試驗有時更能深刻地反映自然規律,伽利略設想了一個志向試驗,其中第一個是試
驗事實,其余是推論.
①兩個對接的斜面,讓靜止的小球沿一個斜面滾下,小球將滾上另一個斜面;
②假如沒有摩擦,小球將上升到原來釋放的高度;
③減小其次個斜面的傾角,小球在這斜面上仍舊要達到原來的高度;
④接著減小其次個斜面的傾角,最終使它成水平面,小球要沿水平面做持續的勻速運動.
(2)牛頓第肯定律的內容
一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,除非作用在它上面的力迫使它變更這種
狀態。
(3)力與運動的關系:
①歷史上錯誤的相識是“運動必需有力來維持”?亞里士多德的觀點;
②正確的相識是“運動不須要力來維持,力是變更物體運動狀態的緣由”。
(4)對“變更物體運動狀態”的理解一一運動狀態的變更就是指速度的變更,速度的
變更包括速度大小和速度方向的變更,速度變更就意味著存在加速度。
(5)“維持自己的運動狀態不變”是一切物體的本質屬性,這一本質屬性就是慣性.質
量是慣性大小的唯一量度。
21.探究、試驗:探究加速度與力、質量的關系a
(1)試驗思路:本試驗的基本思路
是采納限制變量法。探究加速度與力的關
系時、保持質量不變,畫a-F圖象;探究
加速度與質量的關系時,保持力不變,畫
a--^的圖象。
m
(2)試驗方案:本試驗要測量的物理量有質量、加速度和外力。測量質量用天平,須
要探討的是怎樣測量加速度和外力。
①測量加速度的方案:采納較多的方案是運用打點計時器,依據連續相等的時間7■內的
位移之差Ax=ar2求出加速度。
②測量物體所受的外力的方案:由于我們上述測量加速度的方案只能適用于勻變速直線
運動,所以我們必需給物體供應一個恒定的外力,并且要測量這個外力即圖中小沙桶(或鉤
碼)的重力。
試驗中的留意事項:試驗前肯定要平衡摩擦力;拉小車的細繩肯定要與長木板平行;沙
桶的質量要遠遠小于小車質量;小車盡量靠近打點計時器放置;試驗中先接通打點計時器的
電源,后釋放小車。
在探究小車的加速度a和小車所受拉力F的圖像為右圖所示中的直線m
I,inIIL圖線I表明平衡摩擦力過度、圖線n表示未(完全)平衡
摩擦力,圖線皿表示未滿意小沙桶(或鉤碼)的質量遠小于小車質量。_
OF
22.牛頓其次定律及其應用C
(1)牛頓其次定律的內容和及其數學表達式:牛頓其次運動定律的內容是物體的加速
度與合外力成正比,與質量成反比,加速度的方向與合外力的方向相同。F^=mao
(2)力和運動的關系:
①物體所受的合外力產生物體的合加速度:
當物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向相同,則物體
做勻加速直線運動。
當物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向相反,則物體
做勻減速直線運動。
當物體受到的合外力與物體的運動方向不在同始終線上時,物體做曲線運動。
在物體受到的合外力是隨時間變更的狀況下,物體的合加速度也隨時間性變更。
②加速度的方向就是合外力的方向。
③加速度與合外力是瞬時對應的關系。(有力就有加速度)
④當物體受到幾個力的作用時,物體的加速度等于各個力單獨存在時所產生加速度的矢
量和,即0=01+02+03...
23.牛頓第三定律A
(1)牛頓第三運動定律的內容:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方
向相反,作用在一條直線上。
(2)要能區分相互平衡的兩個力與一對作用力、反作用力。
一對平衡力一對作用力與反作用力
兩個力作用在同一物體上兩個力分別作用在兩個不同物體上
不可以求合力,且合力肯定為零不行以求合力
同兩個力的性質不肯定相同兩個力的性質肯定相同
兩個力共同作用的效果是使物體兩個力的效果分別表現在相互作用
點
平衡的兩個物體上
一個力的產生、變更、消逝不肯定兩個力肯定同時產生、同時變更、
影響另一個力同時消逝,任何時候大小相等
共同點大小相等、方向相反、作用在一條直線上
牛頓運動定律應用一
關于力和運動有兩類基本問題:一類是已知物體的受力狀況,確定物體的運動狀況;另
一類是已知物體的運動狀況,確定物體的受力狀況。
a=F合/mv=vQ+at
1一一
受力分析f物體受力狀況二F合----J9
s_____工x=vot+—at廠物體運動狀
況
22
F合二mav-v0=2ax
牛頓運動定律應用二
超重與失重
(1)當物體具有豎直向上的加速度時,物體對測力計的拉力(或對支持物的壓力)大
于物體所受的重力,這種現象叫超重。F=m(g+a)
(2)當物體具有豎直向下的加速度時,物體對測力計的拉力(或對支持物的壓力)小
于物體所受的重力,這種現象叫失重。F=m(g-a)
(3)物體對測力計的拉力(或對支持物的壓力)的讀數等于零的狀態叫完全失重狀態。
處于完全失重狀態的液體對器壁沒有壓強。
(4)物體處于超重或失重狀態時,物體所受的重力并沒有變更。
24.力學單位制A
(1)國際單位制(SI)就是由七個基本單位和用這些基本單位導出的單位組成的單位
制。
(2)國際單位制(SI)中的基本單位:長度的單位米,國際符號m、質量的單位千克,
國際符號kg、時間的單位秒,國際符號s。電流強度的單位安培,國際符號A;物質的量的
單位摩爾,國際符號mol;熱力學溫度的單位開爾文,國際符號K;發光強度的單位坎德拉,
符號cd
(3)力學中有三個基本物理量和單位:長度Q)的單位米(m)、質量(m)的單位
千克(kg)、時間(t)的單位秒(s)。
力(F)單位牛頓(N),不是基本物理量和單位。
說明:1、不栗求求解加速度不同的連揍體問題,不要求求解三個及以上連揍體
問題
2、力的合成與分解的計笄,只限于用作圖法或宜角三角形學問解決。
25.功B
(1)做功的兩個必要因素:力,力的方向上發生位移
(2)定義:力對物體所做的功等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦三者
的乘積。即W=ELcosc(公式中F必需為恒力)
(3)功是標量,單位:J
(4)正負功的物義:力對物體做正功說明該力對物體運動起推動作用;力對物體做負
功說明該力對物體運動起阻礙作用。
(5)假如一個力始終與速度方向垂直,這個力肯定不做功。
(6)求總功的方法:CWi+W2+W3+...求功的方法:CFLcosa
w,a=<w=XPt
、F合Leosa(合力必需是恒力)IAEk
26.功率B
(1)概念:P=W/t單位:瓦特(W)
(2)理解:平均功率P=IV/t
瞬時功率PuNveose額定功率和實際功率的區分
(3)物理意義:表示物體做功快慢的物理量
(4)汽車、火車等交通工具和各種起重機械,都須要靠發動機來供應動力,發動機的
功率P和速度V、動力(牽引力)尸牽之間的關系:P=F葷v當機車從靜止起先啟動到
速度最大時,F牽和受到的阻力F阻相等,所以機車最大速度外2*=。額/下阻(P額為發動機
的額定功率)。
27.重力勢能重力勢能的變更與重力做功的關系A
(1)概念:重力勢能&=mgh(h為相對于零勢能面的高度,零勢能面可任取)
重力做功%a=mg(/h—七)重力勢能的增加量△Ep=mg/?2nmg/hWC=-/\EP
(其中1表示原來的狀態,2表示后來的狀態)
一般算法,WG=+mgh(h為高度差的肯定值,正負號自行推斷,從高究竟取正、從
低到高取負)
(2)理解:(1)重力做功與路徑無關只與始末位置的高度差有關;(2)重力做正功重
力勢能削減,重力做負功重力勢能增加;(3)重力做功等于重力勢能的削減量;(4)重力
勢能是相對的,是和地球共有的,即重力勢能的相對性和系統性.
28.彈性勢能A
彈簧的彈性勢能只與彈簧的勁度系數和形變量有關。
29.動能A
動能:E=—mv"標量
k2
30.動能定理C
動能定理內容:合力在一個過程中對物體所做的功,等于物體在這個過程中動能的變更
W&=—mv22——mvi2(總功的算法參閱前面第25點所述)
22
31.機械能守恒定律C
1.內容(守恒條件):在只有重力或彈簧彈力做功的物體系統內,動能與勢能可以相互
轉化,而總的機械能保持不變。
2.條件:只有重力或彈力做功
3.公式:E2=EI,EK2+EP2=EKI+EP2AEk=-AEp
4.推斷機械能守恒的方法:(1)由守恒條件推斷(2)EK+EP的總量是否不變
小結:功和能的關系:
1212….
WG二一AEp=Ep:i~Ep2%總=—mv2——mv1W其=E2-E1
22
(其中1表示原來的狀態,2表示后來的狀態)
32.探究、試驗:用電火花計時器(或電磁打點計時器驗)證機械能守恒
定律a
試驗原理:利用自由落體運動,驗證兩點間是否有:石2=E]
取KEk=-NEp裝置如圖。
紙帶如圖,假如取紙帶上的第一點0與另外一點2進行驗
證,那只需驗證重力勢能的削減量是否近似等于動能的增
加量一根嶗(V2的算法參閱前面第7點紙帶的處理)
22
本試驗中由于有紙帶間、空氣阻力的作用,總有略大于AEk;本試驗中不肯定須
PK
要測量物體的質量;紙帶的選擇應選第一、二點之間的距離約為1.96mm或2mm的紙帶。
33.能量守恒定律A
能量既不會消逝,也不會創生,它只會從一種形式轉化為其他形式,或者從一個物體轉
移到另一物體,而在轉化或轉移的過程中,能量的總量保持不變
說明:不要求定量探討機車恒定功率啟動和勻加逮啟動問題
34.運動的合成與分解B
(1)合運動與分運動的關系
①等時性合運動與分運動經驗的時間相等
②獨立性一個物體同時參加幾個分運動,各分運動獨立進行,不受其它分運動的影
響
③等效性各分運動的規律疊加起來與合運動規律有完全相同的效果
推斷分運動是什么運動,可以將物體所受到的全部力和速度,正交分解到兩個分運動方
向上,依據某個分運動方向上的合力和速度方向的關系進行判別。
(2)運算規則
運動的合成與分解是指描述運動的各物理量,即速度、位移的合成與分解,由于它們是
矢量。所以都遵循平行四邊形法則
不在同始終線上的運動合成時;
①假如都是勻速直線運動,則合運動肯定是勻速直線運動;
②假如一個是勻速直線運動,一個是勻加速直線運動,則合運動肯定是勻變速曲線運動;
③假如都是勻變速直線運動,則合運動可能是直線運動,也有可能是曲線運動;
小船過河問題:
任何時候小船過河的時間可以用河寬d除以垂直于河岸方向的速度以,所以當船頭方
向垂直與河岸過河,時間最短,此時船是斜著過河的。
設船在靜水中的速度v船、水速v水:
當水時,船可以垂直與河岸過河,此時過河位移最短,為河寬d,此時船頭方向與
上游夾角為a,有cosa=i/水/v股
當v船<v水時,船不行以垂直與河岸過河,此時過河位移最短為呸d
v船
35.平拋運動C
(1)運動性質
平拋運動是勻變速曲線運動,它是水平方向的勻速直線運動和豎直方向的勻變速直線運
動(自由落體運動)的合運動,平拋運動的軌跡是拋物線
(2)運動規律
在水平方向:以=0;"x=Vo;x=vot
12
在豎直方向:ay—g;Vy—gt;y=~gt
t時刻的位移與速度:
S=y/x2+y2;與水平方向的夾角為8,且
tan”人包
x2v
.=;與水平方向的夾角為夕,且
tan/=2i=圖所以tan/?=2tan。
匕v
平拋運動與斜面的結合:
物體從斜面A點平拋,當物體離斜面最遠時的B點,物
體的速度方向與斜面平行。
物體無論以多大的初速度平拋,落到斜面上時,速度方
向都相同。
43.電荷電荷守恒A
(1)自然界的兩種電荷:玻璃棒跟絲綢摩擦,玻璃棒帶正電;橡膠棒跟毛皮摩擦,橡
膠棒帶負電。摩擦過程中都是電子的轉移,正電荷不轉移。
(2)元電荷e=1.6X10"9c,全部物體的帶電量都是元電荷的整數倍。
(3)使物體帶電的方法有三種:接觸起電、摩擦起電、感應起電,無論哪種方法,都
是電荷在物體之間的轉移或從物體的一部分轉移到另一部分,電荷的總量是不變。
(4)電荷守恒定律
44.庫侖定律A
(1)庫侖定律的成立條件:真空中靜止的點電荷。
(2)帶電體可以看成點電荷的條件:假如帶電體間距離比它們自身線度的大小大得多,
以至帶電體的形態和大小對相互作用力的影響可以忽視不計,這樣的帶電體可以看成點電
荷。
(3)定律的內容:真空中兩個靜止的點電荷之間的相互作用力,跟它們電荷量的乘積
成正比,跟它們距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。
(4)表達式:/=絲段,/c=9X109N-m2/c2(當兩物體間距很小時,不行
以干脆運用該公式進行計算)
45.電場電場強度電場線A
(1)電場:存在于電荷四周的特殊物質。實物和場是物質存在的兩種方式。
(2)電場強度的定義:放入電場中某點的電荷所受到的電場力跟它的電量的比值。
表達式:E=F/q電場強度的單位是N/Co電場強度的大小與放入電場中的摸索電荷
無關,只由電場本身確定。
(3)電場強度方向的規定:電場中某點的電場強度的方向跟正電荷在該點受的電場力
的方向相同,跟負電荷在該點受的電場力的方向相反。
(4)電場線的特點:(1)電場線從正電荷或無窮遠動身,終止于無限遠或負電荷;(2)
電場線在電場中不會相交;(3)電場越強的地方,電場線越密,因此電場線線不僅能形象地
表示電場的方向,還能大致地表示電場強度的相對大小。電場線是假象曲線,而電場是真
實存在的。
電路基本概念和定律
一、電流、電阻和電阻定律
1.電流:電荷的定向移動形成電流.
⑴形成電流的條件:內因是有自由移動的電荷,外因是導體兩端有電勢差.
⑵電流強度:通過導體橫截面的電量Q與通過這些電量所用的時間t的比值。(定義)l=Q/t
①l=Q/t;假設導體單位體積內有n個電子,電子定向移動的速率為v,假如導體單位長度有N個電子,
則l=Nesv.
②表示電流的強弱,是標量.但有方向,規定正電荷定向移動的方向為電流的方向.在外電路中正一負,
內電路中負一正
③單位是:安、毫安、微安lA=103mA=106口A
④區分兩種速率:電流傳導速率(等于光速)和電荷定向移動速率(機械運動速率)。
2.電阻、電阻定律
(1)電阻:加在導體兩端的電壓與通過導體的電流強度的比值。R=;(定義)(比值定義);U-I圖線的斜率
導體的電阻是由導體本身的性質確定的,與U.I無關.
(2)電阻定律:溫度肯定時導體的電阻R與它的長度L成正比,與它的橫截面積S成反比。R=2人(確定)
S
(3)電阻率:電阻率P是反映材料導電性能的物理量,由材料確定,但受溫度的影響.
二、部分電路歐姆定律
(1)內容:導體中的電流I跟導體兩端的電壓成正比,跟它的電阻R成反比。
(2)公式:I=U
R
⑶適用范圍:適用于金屬導體、電解液導體,不適用于空氣導體和某些半導體器件.
(4)圖象:導體的伏安特性曲線一一一-導體中的電流隨隨導體兩端電壓變更圖線,叫導體的伏安特性曲線。
例如U?I圖象。
留意:①我們處理問題時,一般認為電阻為定值,不行由R=U/I認為電阻R隨電壓大而大,隨電流大而小.
②I、U、R必需是對應關系(對應于同一段電路).即I是過電阻的電流,U是電阻兩端的電壓.
三、電功、電功率
1.電功:電流做功的實質:電場力移動電荷做功,(只有力才能做功);電荷的電勢能=其它形式的能。
電流做功的過程是電能二>其它形式的能的過程.單位:J;kwh
電場力做的功W=qU=Ult=>=|2Rt=lj2t/R(只適于純電阻電路)
2.電功率:電流做功的快慢,即電流通過一段電路電能轉化成其它形式能對電流做功的總功率,P=UI;
單位:W;
3.焦耳定律:電流通過一段只有電阻元件的電路時,在t時間內的熱量Q=PRt.
4.電功率與熱功率之間的關系
純電阻電路中,電功率等于熱功率,非純電阻電路中,電功率只有一部分轉化成熱功率.
純電阻電路:電路中只有電阻元件,如電熨斗、電爐子等.
非純電阻電路:電機、電風扇、電解槽等,其特點是電能只有一部分轉化成內能.
規律方法
⑴用電器正常工作的條件:
①用電器兩端的實際電壓等于其額定電壓.②用電器中的實際電流等于其額定電流③用電器的實際電功率
等于其額定功率.
由于以上三個條件中的任何一個得到滿意時,其余兩個條件必定滿意,因此它們是用電器正常工作的等
效條件.
(2)用電器接入電路時:
①純電阻用電器接入電路中,若無特殊說明,應認為其電阻不變.②用電器實際功率超過其額定功率時,
認為它將被燒毀.
串、并聯及混聯電路
一、串聯電路
①電路中各處電速相同.I=li=b=b=……
②串聯電路兩端的蜒等于各電阻兩端電壓之和.U=U1+U2+U3……
③串聯電路的總電阻等于各個導體的電阻之和,即R=R+R=+-+R?
④串聯電路中各個電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比(串聯電阻具有分壓作用一一制電壓表),即
&凡R
⑤串聯電路中各仝電阻潰麹的功率跟它的阻值成正比,即與=%=二=八
留意:⑴允許通過的最大電流;各串聯電阻額定電流的最上值;允許加的最大電壓;允許通過的最大電流XR
總
⑵電路的總功率=各電阻消耗的功率之和.
二、并聯電路
①并聯電路中各支路兩端的電壓相同.U=Ui=Uz=Ur
②并聯電路總電頻電迷等于各支路的電流之和l=li+lz+l3=……
③并聯電路段電阻的倒數等于各個導體的電阻的倒數之和。1=±+±++±
R凡&R”
「n個相同的電阻R并聯R.B=—;伊電阻比任一支路電阻小
一兩個支路時Rs=______特殊留意:在并聯電路中<增加支路條數,總電阻變小
I三個支路時R釬I增加任一支路電阻,總電阻增大
④并聯電路中通過各個電阻敢電速跟它的阻值成反比(并聯電阻具有分流作用一一改裝電流表),
即1止1=1八="=1.&=U.支路電阻越小,通過的電流越大。
⑤并聯電路中各個電阻道起的功壁跟它的阻值成反比,即PR=BR產…=P-R產上
留意:⑴幾條支路并聯,允許加的最大電壓=和支路額定電壓的最小值;允許的最大電流=最小的額定電壓
⑵電路的總功率=各電阻消耗的功率之和
閉合電路的歐姆定律
一、電源
1.電源:是將其它形式的能轉化成電能的裝置.
2.電動勢:單位:V。非靜電力搬運電荷所做的功跟搬運電荷電量的比值,E=W/q。
一表示電源把其它形式的能三電能本事的大小,等于電路中通過1C電量時電源所供應的電能的數值
-在數值上=電源沒有接入電路時兩極板間的電壓,
內外電路上電勢著陸之和E=U外+U內.
3.電動勢是標量.要留意電動勢不是電壓;
電動勢電勢差
物理意義反映電源內部非靜電力做功把其它反映電路中電場力做功把電能轉化為其它形式能的
形式的能量轉化為電能的狀況狀況
定義式E=W/qU=W/q
W為電源的非靜電力把正電荷從電W為電場力把正電荷從電源外部由正極移到負極所
源內由負極移到正極所做的功做的功
量度式E=IR+lr=U外+U內U=IR
測量動用歐姆定律間接測量用伏特表測量
確定因素與電源的性質有關與電源、電路中的用電器有關
特殊狀況當電源斷開時路端電壓值=電源的電動勢(/=0)
二、閉合電路的歐姆定律(對于給定電源:一般認為E,r不變,但電池用久后,E略變小,r明顯增
大。)
(1)內、外電路
①內電路:電源兩極(不含兩極)以內,如電池內的溶液、發電機的線圈等.內電路的電阻叫做內電阻r.內電路分得的電壓稱
為內電壓,
②外電路:電源兩極間包括用電器和導線等,外電路的電阻叫做外電阻R,外電路分得的電壓稱為外電壓(在電閉合電路中兩源兩
極的電壓是外電壓)
(2)閉合電路的歐姆定律適用條件:純電阻電路
①內容:閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比,與內、外電路的電阻之和成反比,即l=E/(R+r)
探討閉合電路,主要物理量有E、r、R、I、U,前兩個是常量,后三個是變量。
內
②表達形式=一珠系)
]/=—關系)
R+r
l[/=-^-E(U-R關系)
R+r
③探討:1外電路斷開時(1=0),路端電壓等于電源的電動勢(即U=E);而這時用電壓表測量時,其讀數略小于電動勢(有微
弱電流)
2外電路短路時(R=o,u=o)電流最大I短二E/r(一般不允許這種狀況,會把電源燒壞)
⑶路端電壓跟負載的關系
①路端電壓:外電路的電勢著陸,也就是外電路兩端的電壓.U=E-lr,路端電壓隨著電路中電流的增大
而減小;
路端電壓隨外電阻變更的狀況:RI-IT-UJ,反之亦然。
②電源的外特性曲線一一路端電壓U隨電流I變更的圖象:(U—I關系圖線)
圖象的函數表達:U=E-lr
“當外電路斷路時(即R-8,l=0),縱軸上的截距表示電源的電動勢E(E=U踹)
當外電路短路時(R=0,U=0),橫坐標的截距表示電源的短路電流IB=E/r;
<圖線的斜率的肯定值為電源的內電阻.
某點縱坐標和橫坐標值的乘積為電源的輸出功率,在圖中的那塊矩形的“面積”表示電源的輸出功率,
、該直線上隨意一點與原點連線的斜率表示該狀態時外電阻的大小;當U=E/2(即R=r)時,PM最大。
n=50%
留意:坐標原點是否都從零起先:若縱坐標上的取值不從零起先取,則該截距不表示短路電流。
(4).閉合電路的輸出功率
2
①電源的總功率:Pe=IE=IU?+lU?=IU+lr,(閉合電路中內、外電路的電流相等,所以由E=U"+U內)
②電源的輸出功率與電路中電流的關系:P=UXI;當It時UI,當II時Ut,表明UI有極值存
大。
P=IE-I2r=-r(I2-1—)=-r[J--2Z—+(―)2]+—=-r(/--)2+—
r2r2r4r2r4r
當/=%r時'電源的輸出功率最大,P'"=E%r
③電源的輸出功率與處電路電阻的關系:(等效于如圖所示的電路)
PE2
P^=P^-P^=IE-I2r=IU=I2R={-^-)2R=
(R—尸產+4Rr(A—),
-------+4r
R
當R=i■時(l=E/2r),電源有最大輸出功率:p=互
'max?
4r
結論;—當外電路的電阻等于電源的內阻時,「電源的輸出功率最大。.二。要使電路中某電阻R的功率最大;條件R=電路中
其余部分的總電阻.
例:電阻R的功率最大條件是:R=Ro+r
輸出功率隨外電阻R變更的圖線(如圖所示);由圖象可知,
I.對應于電源的非最大輸出功率P可以有兩個不同的外電阻R1和耳,不難證明r=J甌.
II.當R〈r時,若R增大,則P出增大;當R>r時,若R增大,則P出減小.
④電源內阻上的熱功率:P內=t^I=|2r。
⑤電源的供電效率P出JU=u=JR=R當電源的輸出功率達最大時,n=5o%。
P怠IEEI2(R+r)R+r
(5)電源的外特性曲線和導體的伏安特性曲線
⑴聯系:它們都是電壓和電流的關系圖線;
⑵區分:它們存在的前提不同,遵循的物理規律不同,反映的物理意義不同;
①電源的外特性曲線:
在電源的電動勢用內阻r肯定的條件下,通過變更外電路的電阻R使路端電壓U隨電流I變更的圖
線,
遵循閉合電路歐姆定律。U=E-lr,
圖線與縱軸的截距表示電動勢E,斜率的肯定值表示內阻r。
②導體的伏安特性曲線:
在給定導體(電阻R)的條件下,通過變更加在導體兩端的電壓而得到的電流I隨電壓U變更的圖
線;
遵循(部分電路)歐姆定律。1=土;
R
圖線斜率的倒數值表示導體的電阻R。
右圖中a為電源的圖象;.也為外電阻的y/圖象;兩者的交點坐標表示該電阻接
入電路時電路的總電流和路端電壓;該點和原點之間的矩形的面積表示輸出功率;a的斜
率的肯定值表示內阻大小;b的斜率的肯定值表示外電阻的大小;當兩個斜率相等時(即
內、外電阻相等時圖中矩形面積最大,即輸出功率最大(可以看出當時路端電壓是電動勢
的一半,電流是最大電流的一半)。
「導體的伏安特性曲線——導體中的電流隨隨導體兩端電壓變更圖線,叫導體的伏安特性
曲線。Y
區分三種圖線電源的外特性曲線一一路端電壓U隨電流I變更的圖象:(U—I關系圖線)
輸出功率隨外電阻R變更的圖線
規律方法|1、電路結構分析電路的基本結構是串聯和并聯,分析混聯電路常用的方法是:
節點法:把電勢相等的點,看做同一點.
回路法:按電流的路徑找出幾條回路,再依據串聯關系畫出等效電路圖,從而明確其電路結構
其普遍規律是:①凡用導線干脆連接的各點的電勢必相等(包括用不計電阻的電流表連接的點)。
②在外電路,沿著電流方向電勢降低。
③凡接在同樣兩個等勢點上的電器為并聯關系。
④不加聲明的狀況下,不考慮電表對電路的影響。
2、電表的改裝:電流計改裝成各種表,關健在于原理
(1)靈敏電流表(也叫靈敏電流計):符號為G,用來測量微弱電流,電壓的有無和方向.其主要參數有
二個:
首先要知:微安表的內阻Rg、滿偏電流%、滿偏電壓Ug。
滿偏電流1即靈敏電流表指針偏轉到最大刻度時的電流,也叫靈敏電流表的電流量程.
滿偏電壓Ug靈敏電流表通過滿偏電流時加在表兩端的電壓.
以上三個參數的關系Ug=lgRg.其中1和Ug均很小,所以只能用來測量微弱的電流或電壓.
采納半偏法先測出表的內阻;最終要對改裝表進行較對。
(2)半值分流法(也叫半偏法)測電流表的內阻,其原理是:
當Si閉合、Sz打開時:Ig{rg+RJ=E
當S2再閉合時:Uc+UR2—E,]_jr+(17+)xR=E
2ss2s2&1R,
聯立以上兩式,消去E可得:2/+2R=r+R,+r.立
g1g1gR
得:r=RK可見:當&>>&時,有:r=R2
「Ri
(3)電流表:符號A,用來測量電路中的電流,并聯電阻分流原理.如圖所示為電流表的內部電路圖,
設電流表量程為I,擴大量程的倍數n=l/lg,由并聯電路的特點得:
IR=(I-I)R=>R=—R=—!—R(n為量程的擴大倍數)
ss
ggBI-Ign-1
RRR
內阻〃=—。=之,由這兩式子可知,電流表量程越大,Rg越小,其內阻也越小.
R+(n
(4)電壓表:符號V,用來測量電路中兩點之間的電壓.星聯電阻分壓原理如圖所示是電壓表內部
電路圖.
設電壓表的量程為U,擴大量程的倍數為n=U/Ug,由串聯電路的特點,得:
--1
里=-nR=(巴鼠)R=2L=(n/)R(n為量程的擴大倍數)
RgRug]、'g
電壓表內阻6=R+R?="4,由這兩個式子可知,電壓表量程越大,分壓電阻就越大,其內阻也越大.
(5)改為歐姆表的原理兩表筆短接后,調整R。使電表指針滿偏,得Ig=E/(r+Rg+R。)
接入被測電阻Rx后通過電表的電流為
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