高中物理电学知识点

高中物理电学知识点
高中物理电学知识点

高中物理电学知识点一:静电场

<1>电荷及其守恒定律

1:电荷的带电情况:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷带正电,用毛巾摩擦过的橡胶棒带所带的电荷带负电。

2:电荷的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

3:三种起点方式:

(1):摩擦起电:实质-------电子的得失

(2):接触起电:实质-------电子的转移/////电荷的分配:前提是两个完全相同的带点体,,,,方法:同种电荷直接平分,异种电荷先中和后平分

(3):感应起电:实质-----电荷从物体的一部分转移到另一部分,在同一个物体上

4:电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移的过程中,电荷的总量是保持不变。另一种表述:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的袋鼠和保持不变。

5:电荷量

(1)定义:电荷的多少

(2)单位:库伦,简称库,用C表示

最小的电荷量叫做元电荷,用e表示,所有带点体的电荷量或者等于e或者是e的整数倍,这也就是说电荷量是不能连续变化的物理量。

<2>库伦定律

1:内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与他们的电荷量的乘积成正比,与他们的距离的二次方成反比,作用力的方向在他们的连线上。

2:公式:F=kq1q2/R2 其中的k比例系数,叫做静电力常量

3:适用条件:真空中的点电荷

4:三个点电荷在同一直线上的平衡问题遵循的原则:近大远小,两同夹一异<3>电场强度

1:法拉第认为在电荷的周围存在着由他产生的电场

2:电场的定义:电荷间的相互作用是通过电场发生的

3:定义式:F=Eq 其中此公式只与比值有关,不能表示E 与F成正比与q 成反比适用于一切电场

4:方向:与正电荷在该点受到的静电力方向相同,与负电荷在该点受到的静电力相反

5:决定式:E=KQ/R2

6:电场线的特点:

(1):电场线的疏密程度表示电场的强弱

(2):曲线上某点的切线方向

(3):始于正电荷,终于负电荷

7:匀强电场:电场中各点电场强度的大小相等,方向相同。

<4>电势能和电势

1:静电力做功特点:只与初末位置有关,与路径无关(适用于一切电场)

2:功是能量变化的量度。静电力做的功等于电势能的减少量。Wab=Epa-Epb 3:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到零势能位置时静电力做的功,通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为0,或把电荷在大地表面上的电势能规定为0.

4:若想确定电势能的大小必须先选择零电势能点(选取是任意的)

5:电势能的判断:正电荷具有的电势能越大,则该点的电势越高。负电荷具有的电势能越大,则该点的电势越低。

6:等势面:电势相同的点构成的面

特点:

(1)等势面一定与电场线垂直

(2)在电场线密集的地方,等差等势面(相邻两等势面的电势差相等)就密集

(3)同一等势面内移动电荷静电力(电场力)不做功

(4)等势面是假设的,真实不存在的

<5>电势差

1:定义:电场中两点间的差值叫做电势差

2: 公式:Uab=Ua-Ub 理解:下标顺序要对应,且带入正负号

3:静电力做功与电势差的关系:Wab=qUab 适用与一切电场理解:下标顺序要对应,且带入正负号,,Wab仅是静电力做功

4:电势差与电场强度的关系:Uab=Ed 适用于匀强电场即匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积

<6>静电现象的应用

1:尖端放电

2: 静电屏蔽

<7>电容器

1:电容器的充放电--------充电的特点;有短暂的充电电流而且两极板电压等于电源电压--------放电的特点:有短暂的放电电流而且电荷量Q减少

2:电容器的电容定义式:C=Q/U 单位F 意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量

3:平行板电容器的电容决定式:C=ξS/(4πkd)

定义式是不能说与哪一个量成正比还是反比的,而决定式是可以的

(完整版)高中物理电学知识归纳

高中物理电学知识归纳 一、静电场: 静电场:概念、规律特别多,注意理解及各规律的适用条件;电荷守恒定律,库仑定律 1.电荷守恒定律:元电荷19 1.610e C -=? 2.库仑定律:2Qq F K r = 条件:真空中、点电荷;静电力常量k=9×109Nm 2/C 2 三个自由点电荷的平衡问题:“三点共线,两同夹异,两大夹小” 中间电荷量较小且靠近两边中电量较小的;313221q q q q q q =+ 常见电场的电场线分布熟记,特别是孤立正、负电荷,等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强分布,电场线的特点及作用. 3.力的特性(E):只要有电荷存在周围就存在电场 ,电场中某位置场强: q F E = (定义式)2KQ E r =(真空点电荷) d U E = (匀强电场E 、d 共线) 4.两点间的电势差:U 、U AB :(有无下标的区别) 静电力做功U 是(电能?其它形式的能) 电动势E 是(其它形式的能?电能) Ed -q W U B A B A A B === →??=-U BA =-(U B -U A )与零势点选取无关) 电场力功W=qu=qEd=F 电S E (与路径无关) 5.某点电势?描述电场能的特性:q W 0 A →= ?(相对零势点而言) 理解电场线概念、特点;常见电场的电场线分布要求熟记, 特别是等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强特点和规律 6.等势面(线)的特点,处于静电平衡导体是个等势体,其表面是个等势面,导体外表面附近的电场 线垂直于导体表面(距导体远近不同的等势面的特点?),导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;表面曲率大的地方等势面越密,E 越大,称为尖端放电。应用: 静电感应,静电屏蔽 7.电场概念题思路:电场力的方向?电场力做功?电势能的变化(这些问题是电学基础) 8.电容器的两种情况分析 始终与电源相连U 不变;当d 增?C 减?Q=CU 减?E=U/d 减 仅变s 时,E 不变。 充电后断电源q 不变:当d 增?c 减?u=q/c 增?E=u/d= s kq 4d q/c επ=不变,仅变d 时,E 不变; 9带电粒子在电场中的运动qU=21mv 2 ;侧移y=202mdv 2L 'qU ,偏角tg ф=2 mdv L 'qU ① 加速 2mv 2 1 qEd qu W = ==加 m 2qu v 加= ②偏转(类平抛)平行E 方向:L=v o t

高中物理电学实验总结

高中物理电学实验总结 电学实验是高考考察的重要内容,几乎每年都涉及到,有时侧重: 1、电子仪器的选用共和读书 2、电路的设计 3、数据的处理和误差分析 一. 专题要点 1. 测定金属的电阻率 2. 描绘小灯泡的伏安特性曲线 3. 电表的改装 4. 测电源电动势和内阻 5. 多用表探索黑箱内的电学原件 二. 重点摘要 1. 测定金属的电阻率 实验目的: 用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率;练习使用螺旋测微器。 实验原理: 根据电阻定律公式R=S l ,只要测量出金属导线的长度l 和它的直径d ,计算出导线的横截 面积S ,并用伏安法测出金属导线的电阻R ,即可计算出金属导线的电阻率。 实验器材:被测金属导线,直流电源(4V ),电流表(0-0.6A),电压表(0-3V ),滑动变阻器(50Ω),电键,导线若干,螺旋测微器,米尺。 实验步骤: ①用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d ,计算出导线的横截面积S 。 ②按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。 ③用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量3次,求出其平均值l 。 ④把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的 位置,电路经检查确认无误后,闭合电键S 。改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值,断开电键S ,求出导线电阻R 的平均值。

⑤将测得的R 、l 、d 值,代入电阻率计算公式lI U d l RS 42 πρ= =中,计算出金属导线的电 阻率。 ⑥拆去实验线路,整理好实验器材。 注意事项: ①本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路必须采用电流表外接法。 ②在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I 的值不宜过大(电流表用0~0.6A 量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。 2.测定电源电动势和内阻 实验目的: ⑴经历实验过程,掌握实验方法,学会根据实验合理外推进行数据处理的方法。 ⑵进行电源电动势和内阻测量误差的分析,了解测量减小误差的方法。 实验原理: 电源电动势和内阻不能直接进行测量,但电源在电路中,路端电压和电流与电动势和内阻可以通过闭合电路欧姆定律建立联系,因此,通过测量路端电压和电流,可以计算电动势和内阻。由于有电动势和内阻两个未知量,所以要改变路端电压和电流至少获得两组数据,才能利用闭合电路欧姆定律(E=U+Ir)建立两个方程,解得电动势和内阻。 实验方法: ⑴由(E=U+Ir)可知,测量器材为一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器、电源、导线、开关 ⑵由(E=U+Ir)变形(E=IR+Ir)可知,测量器材为一个变阻箱、一个电流表、电源、导线、开关 ⑶由(E=U+Ir)变形(E=U+Ur/R)可知,测量器材为一个变阻箱、一个电压表、电源、导线、开关 3.练习使用多用电表 实验目的: 练习使用多用电表测电阻 实验原理:多用电表由表头、选择开关和测量线路三部分组成(如图), 表头是一块高灵敏度磁电式电流表,其满度电流约几十到几百μA ,

高中物理电学实验经典例题-高中课件精选

恒定电流实验复习题 一、电阻的测量 2.1利用“安安”法测电流表的内阻 1、从下列器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并测量多组数据。 (1)画出实验电路图:标明所用器材的代号。 (2)若选取测量中的一组数据来计算r1,则所用的表达式r1= ,式中各符号的意义是:。器材(代号)与规格如下: 电流表A1,量程10mA,内阻待测(约40Ω); 电流表A2,量程500μA,内阻r2=750Ω; 电压表V,量程10V,内阻r2=10kΩ 电阻R1,阻值约为100Ω; 滑动变阻器R2,总阻值约50Ω; 电池E,电动势1.5V,内阻很小; 电键K,导线若干。 2.2利用“安安”法测定值电阻的阻值 2、用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材(代号)与规格如下: 电流表A1(量程250mA,内阻r1为5Ω); 标准电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5Ω); 待测电阻R1(阻值约为100Ω),滑动变阻器R2(最大阻值10Ω); 电源E(电动势约为10V,内阻r约为1Ω),单刀单掷开关S,导线若干。 (1)要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号。 (2)实验中,需要直接测量的物理量是,用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是R1= 。 3、用以下器材测量待测电阻R x的阻值 待测电阻R x,阻值约为100Ω 电源E(电动势约为6V,内阻不计) 电流表A1(量程0-50mA,内阻r1=20Ω) 电流表A2(量程0-300mA,内阻r2约为4Ω) 定值电阻R0(20Ω) 滑动变阻器R(总阻值10Ω) 单刀单掷开关S,导线若干 (1)测量中要求两块电流表的读数都不小于其量程的的1/3,请画出实验电路图, (2)若某次测量中电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2。则由已知量和测得的量计算R x表达式为R x= ㈡“伏伏”法 1.1利用“伏伏”法测电压表的内阻 4、为了测量量程为3V的电压表V的内阻(内阻约2000Ω),实验室可以提供的器材有: 电流表A1,量程为0.6A,内阻约0.1Ω; 电压表V2,量程为5V,内阻约3500Ω; 变阻箱R1阻值范围为0-9999Ω; 变阻箱R2阻值范围为0-99.9Ω; 滑动变阻器R3,最大阻值约为100Ω,额定电流1.5A; 电源E,电动势6V,内阻约0.5Ω; 单刀单掷开关K,导线若干。 (1)请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V的内阻的实验电路,画出电路原理图(图中的元件要用题中相应的英文字母标注),要求测量尽量准确。 (2)写出计算电压表V的内阻R V的计算公式为R V= 。

高中物理电学知识总结24947

高中物理电学知识总结 第一单元库仑定律电场强度 一:电荷库仑定律 1、自然界存在两种电荷:和。 2、元电荷:电荷量为1.6×10-19C电荷,叫。 3、电荷守恒定律:电荷既不能被,也不能被,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分。 4、库仑定律: ①内容:在真空中的两个点电荷的作用力跟它们的电量的乘积成,跟它们之间距离的平方成,作用力的方向在它们的边线上。 ②公式:,其中k=9×109Nm2/C2,叫静电力常量。 ③适用条件:。 ④点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的对相互作用力的影响可以忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。与带电体本身大小无关。 二:电场电场强度 1、电场:带电体周围存在的一种特殊物质,(其特殊性表现在不是由分子原子组成的,看不见摸不着),是电荷间的媒介,电场是客观存在的,电场具有的特性和的特性。电场的基本特性之一,是对放入其中的电荷有的作用。 2、电场强度E:在电场中放入一个试探电荷q,它所受到的电场力F跟它所带电量的比值叫做这个位置上的电场强度。定义式:,单位。场强是量,规定电场强度E的方向为所受的电场力的方向。负电荷所受电场力方向则与场强E的方向。 注意:E与试探电荷的电量关,与它所受的电场力也关。由决定。 三:电场线匀强电场 1、电场线: 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的表示该点的场强方向,曲线的表示电场的强弱。 2、电场线的特点: ①电场线是为了形象地描述而假想的、实际上不存在的。 ②始于(或无穷远),终于(或无穷远),不。 ③任意两条电场线都不。如果平行则等距,不会平行而不等距。 ④电场线的疏密表示表示,某点的切线方向表示该点的。它不表示电荷在电场中的运动轨迹。尽管二者可能是重合的,那也是一种巧合,不是应有的规律。 ⑤沿电场线方向,电势。电场线从高等势面(线)指向低等势面(线)。 3、要熟悉以下几种典型电场的电场线分布:①孤立正负点电荷;②等量异种点电荷; ③等量同种点电荷;④匀强电场;⑤带等量异种电荷的平行金属板间的电场。 4、正负点电荷Q在真空中形成的电场是非匀强电场,场强的计算公式是。 5、匀强电场:场强方向处处,场强大小处处的区域称为匀强电场。匀强电场的电场

高中物理电学实验经典题型分析

教师:______ 学生:______ 时间:_____年_____月____日____段 例1、 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下: 待测电阻R x (约100 Ω); 直流电流表(量程0~10 mA 、内阻50 Ω); 直流电压表(量程0~3 V 、内阻5 kΩ); 直流电源(输出电压4 V 、内阻不计); 滑动变阻器(0~15 Ω、允许最大电流1 A ); 开关1个,导线若干. 根据器材的规格和实验要求画出实验电路图. 【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适。 【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x <v A R R ,故电流表应采用外接法.在控制电路 中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小, I min = x A R R R E ++=24 mA >10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采 用分压接法.如图10-5所示. 课 题 电学实验经典题型分析

【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流范围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化范围太小,仍不能用限流接法。 例2、在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值R x,现有如下器材: 读数不准的电流表A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。 ⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。 ⑵写出主要的实验操作步骤。 【解本测量仪器是电压表和电流表,当只有一个电表(或给定的电表不能满足要求时),可以用标析】 ⑵验电路如右图所示。 ⑵①将S2与R x相接,记下电流表指针所指位置。②将S2 与R1相接,保持R2不变,调节R1的阻值,使电流表的指 针指在原位置上,记下R1的值,则R x=R1。

高中物理电磁学和光学知识点公式总结大全

高中物理电磁学知识点公式总结大全 来源:网络作者:佚名点击:1524次 高中物理电磁学知识点公式总结大全 一、静电学 1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力 ,, 由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律。 2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场 , 导体表面电场方向与表面垂直。电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。 平行板间的电场 3.点电荷或均匀带电球体间之电位能。本式以以无限远为零位面。 4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位。 导体内部为等电位。接地之导体电位恒为零。 电位为零之处,电场未必等于零。电场为零之处,电位未必等于零。 均匀电场内,相距d之两点电位差。故平行板间的电位差。 5.电容,为储存电荷的组件,C越大,则固定电位差下可储存的电荷量就越大。电容本身为电中性,两极上各储存了+q与-q的电荷。电容同时储存电能,。 a.球状导体的电容,本电容之另一极在无限远,带有电荷-q。 b.平行板电容。故欲加大电容之值,必须增大极板面积A,减少板间距离d,或改变板间的介电质使k变小。 二、感应电动势与电磁波 1.法拉地定律:感应电动势。注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。 感应电动势造成的感应电流之方向,会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。 2.长度的导线以速度v前进切割磁力线时,导线两端两端的感应电动势。若v、B、互相垂直,则 3.法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法,也就是发电机的基本原理。以频率f 转动的发电机输出的电动势,最大感应电动势。 变压器,用来改变交流电之电压,通以直流电时输出端无电位差。 ,又理想变压器不会消耗能量,由能量守恒,故 4.十九世纪中马克士威整理电磁学,得到四大公式,分别为 a.电场的高斯定律 b.法拉地定律 c.磁场的高斯定律 d.安培定律 马克士威由法拉地定律中变动磁场会产生电场的概念,修正了安培定律,使得变动的电场会产生磁场。e.马克士威修正后的安培定律为 a.、 b.、 c.和修正后的e.称为马克士威方程式,为电磁学的基本方程式。由马克士威方程式,预测了电磁波的存在,且其传播速度。 。十九世纪末,由赫兹发现了电磁波的存在。 劳仑兹力。 右手定则:右手平展,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。把右手放入磁场中,若磁力线垂直进入手心(当磁感线为直线时,相当于手心面向N极),大拇指指向导线运动方向,则四指所指方向

高中物理电学实验专题总结

高中物理电学实验专题 知识点回顾 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线: 二、电流表和电压表的改装: 三、测定电源电动势和内阻: 四、测定金属电阻和电阻率: 五、器材选择: 六、电路纠错: 七、示波器的使用: 八、用多用电表探索黑箱内的电学元件 九、传感器 知识点和考点 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线 原理:欧姆定律IR U= 处理方法:内接和外接(都有误差) 例1、某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。图Array 为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实 验室备有下列器材:

①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 。(以上均填器材代号) ②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。 ③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点? 相同点: , 不同点: 。 二、电压表和电流表 (1)电流表原理和主要参数 电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有,表头内阻R g :即电流表线圈的电阻;满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g =I g R g (2)半偏法测电流表内阻Rg : 方法:合上S1,调整R 的阻值,使电转到满流表指针刻度 再合上开关S2,调整R ′的阻值(不可再改变R ),使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半,可以认为Rg = R ′。 条件: 当 R 比R ′大很多 (3)电流表改装成电压表 方法:串联一个分压电阻 R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n = g U U ,则根据分压原理,需串联的电阻值 g g g R R n R U U R )1(-== ,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。

重点高中物理电学实验专题(经典)

重点高中物理电学实验专题(经典)

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电学实验(经典) 实验设计的基本思路 (一)电学实验中所用到的基本知识 电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为: Ir U E I U R +== ,。 可见,对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。 1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 (1)正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 (2)安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 (3)方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 (4)精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: (1)选择电表:首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。 (2)选择滑动变阻器:注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。 (3)应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。 明确→选择→ 选定→ 拟定数据→ →误差

高中物理电路简化

例谈综合法简化电路 一、简化电路的具体方法 1.支路电流法:电流是分析电路的核心。从电源正极出发顺着电流的走向,经各电阻外电路巡行一周至电源的负 极,凡是电流无分叉地依次流过的电阻均为串联,凡是电流有分叉地依次流过的电阻均为并联。 例 1:试判断图 1 中三灯的连接方式。 【解析】由图 1 可以看出,从电源正极流出的电流在 A 点分成三部分。一部分流过灯L1,一部分流过灯L2,一部分流过灯L3,然后在 B 点汇合流入电源的负极,从并联电路的特点可知此三灯并联。 【题后小结】支路电流法,关键是看电路中哪些点有电流分叉。此法在解决复杂电路时显得有些力不从心。 2.等电势法:将已知电路中各节点(电路中三条或三条以上支路的交叉点,称为节点)编号,按电势由高到低的顺 序依次用 1、 2、 3??数码标出来(接于电源正极的节点电势最高,接于电源负极的节点电势最低,等电势的节点 用同一数码)。然后按电势的高低将各节点重新排布,再将各元件跨接到相对应的两节点之间,即可画出等效电路。 例 2:判断图 2 各电阻的连接方式。 【解析】( 1)将节点标号,四个节点分别标上1、 2。 (2)将各个节点沿电流的流向依次排在一条直线上。 (3)将各个电路元件对号入座,画出规范的等效电路图,如图3 所示。

(4)从等效电路图可判断,四个电阻是并联关系。 【题后小结】等电势法,关键是找各等势点。在解复杂电路问题时,需综合以上两法的优点。 二、综合法:支路电流法与等电势法的综合。 注意点:( 1)给相同的节点编号。 (2)电流的流向:由高电势点流向低电势点(等势点间无电流),每个节点流入电流之和等于流出电流之和。 例 3:由 5 个 1Ω电阻连成的如图 4 所示的电路,导线的电阻不计,则A、 B 间的等效电阻为_______Ω。 【策略】采用综合法,设 A 点接电源正极, B 点接电源负极,将图示电路中的节点找出,凡是用导线相连的节点可 认为是同一节点,然后按电流从 A 端流入,从 B 端流出的原则来分析电流经过电路时的各电阻连接形式就表现出来了。 【解析】由于节点A、D 间是用导线相连,这两点是等势点(均标1),节点C、 F 间是用导线相连,这两点是 等势点(均标2),节点E、 B 间是用导线相连,这两点是等势点(均标3),则 A 点电势最高, C(F)次之, B 点电势最低,根据电流由高电势流向低电势,易得出各电阻的电流方向。 由于电阻 R1,R2 均有一端接点 1,另一端接点 2;电阻 R4, R5 均有一端接点 2,另一端接点 3;电阻 R3 一端接点 1,另一端接点 3,易得其等效电路如图 5 所示。 或者用图 4 中所标电流方向,也可得其等效电路如图5,相比第一种方法更简单。故AB 间总电阻力0. 5Ω 。

高中物理电学实验专题(经典)

电学实验(经典) 实验设计的基本思路 (一)电学实验中所用到的基本知识 电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为: Ir U E I U R +== ,。 可见,对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。 1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 (1)正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 (2)安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 (3)方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 (4)精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: (1)选择电表:首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。 (2)选择滑动变阻器:注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。 (3)应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。

高中物理电学知识归纳

高中物理复习---电学知识归纳 一、静电场: 静电场:概念、规律特别多,注意理解及各规律的适用条件;电荷守恒定律,库仑定律 1.电荷守恒定律:元电荷 2.库仑定律:条件:真空中、点电荷;静电力常量k=9×109Nm 2/C 2 三个自由点电荷的平衡问题:“三点共线,两同夹异,两大夹小” 中间电荷量较小且靠近两边中电量较小的; 常见电场的电场线分布熟记,特别是孤立正、负电荷,等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强分布,电场线的特点及作用. 3.力的特性(E):只要有电荷存在周围就存在电场,电场中某位置场强: (定义式)(真空点电荷)(匀强电场E 、d 共线) 4.两点间的电势差:U 、U AB :(有无下标的区别) 静电力做功U 是(电能其它形式的能)电动势E 是(其它形式的能电能) 191.610e C -=?2 Qq F K r =3 13221q q q q q q =+q F E = 2 KQ E r =d U E =??

=-U BA =-(U B -U A )与零势点选取无关) 电场力功W=qu=qEd=F 电S E (与路径无关) 5.某点电势描述电场能的特性:(相对零势点而言) 理解电场线概念、特点;常见电场的电场线分布要求熟记, 特别是等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强特点和规律 6.等势面(线)的特点,处于静电平衡导体是个等势体,其表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面(距导体远近不同的等势面的特点?),导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;表面曲率大的地方等势面越密,E 越大,称为尖端放电。应用:静电感应,静电屏蔽 7.电场概念题思路:电场力的方向电场力做功电势能的变化(这些问题是电学基础) 8.电容器的两种情况分析 始终与电源相连U 不变;当d 增C 减Q=CU 减E=U/d 减仅变s 时,E 不变。 充电后断电源q 不变:当d 增c 减u=q/c 增E=u/d= 不变,仅变d 时,E 不变; 9带电粒子在电场中的运动qU=mv 2 ;侧移 y=,偏角tg Ed -q W U B A B A A B === →???q W 0 A →= ?????????s kq 4d q/c επ=2 1 2 2 mdv 2L 'qU

高中物理电学公式大全

高中物理电学公式总结大全 一.电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷: 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中) 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式) 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 5.匀强电场的场强E=U AB/d 6.电场力:F=qE 7.电势与电势差:U AB=φA-φB,U AB=W AB/q=-ΔE AB/q 8.电场力做功:W AB=qU AB=Eqd 9.电势能:E A=qφA 10.电势能的变化ΔE AB=E B-E A 11.电场力做功与电势能变化ΔE AB=-W AB=-qU AB (电势能的增量等于电场力做功的负值)0 12.电容C=Q/U(定义式,计算式) 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd 14.带电粒子在电场中的加速 (V o=0):W=ΔE K或qU=mV t2/2,V t=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动L=V o t(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m 二、恒定电流 1.电流强度:I=q/t 2.欧姆定律:I=U/R 3.电阻、电阻定律:R=ρL/S 4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR 5.电功与电功率:W=UIt,P=UI 6.焦耳定律:Q=I2Rt 7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P总

重点高中物理电学实验总结

重点高中物理电学实验总结

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电学实验:1.描绘小灯泡的伏安特性曲线 2.改表 3.伏安法测电阻 4.测电阻率(游标卡尺、螺旋测微器的使用) 5.测电池的内阻与电动势 一. 基本电路 1. 滑动变阻器的分压、限流接法: 分压与限流的选择依据: 1) 题目中明确要求待测电阻两端的电压U ,通过待测电阻的电流I 从零开始连续可调 2) 若用限流式接法,电路中的最小电流仍大于某个串连在电路中的用电器(比如安培表) 的额定电流(或最大量程),则必须用分压式接法。 3) ·待测电阻Rx 与变阻器R 相比过大,这时,我们可以认为如果采用限流式,变阻器电 阻的改变对电路的影响十分微弱,从而起不到改变电流的作用。 ·与之相反,如果待测电阻Rx 与变阻器R 相比过小,则应采用限流式。 有些题目中采用试触的办法来判断。如果电流表变化较大(这里的变化指的事变化率),说明电压表分压作用明显,说明待测电阻阻值和电压表接近,说明是大电阻。反之,如果电压表变化明显,说明电流表分流作用明显,说明待测电阻是小电阻。 2. 电流表的内接与外接 连接方式 误差来源 测量值与真实值关系 适用范围 外接法 电压表分流 电流表的读数大于流过待测的电流,故:R 测R 真 测大电阻 总结:大内大,小外小(大电阻用内接,测量结果偏大;小电阻用外接,测量结果偏小) 原因:大电阻内接,测安培表(电阻小)的分压效果不明显,小电阻用外接,则电压表(阻值很大)的分流效果不明显 ·当待测电阻R x V A R R 时,视Rx 为大电阻,应选用内接法;当R x =V A R R 时,两种接法均可。 调节范围 限流式电路 分压式电路 电压调节范围 U R R U R x x →+ 0→U 电流调节范 围 x x R U R R U → + 0→ x R U

(完整版)高中物理电磁学知识点

二、电磁学 (一)电场 1、库仑力:2 2 1r q q k F = (适用条件:真空中点电荷) k = 9.0×109 N ·m 2/ c 2 静电力恒量 电场力:F = E q (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反) 2、电场强度: 电场强度是表示电场强弱的物理量。 定义式: q F E = 单位: N / C 点电荷电场场强 r Q k E = 匀强电场场强 d U E = 3、电势,电势能: q E A 电=?,A q E ?=电 顺着电场线方向,电势越来越低。 4、电势差U ,又称电压 q W U = U AB = φA -φB 5、电场力做功和电势差的关系: W AB = q U AB 6、粒子通过加速电场: 22 1mv qU = 7、粒子通过偏转电场的偏转量: 2 02 2022212121V L md qU V L m qE at y = == 粒子通过偏转电场的偏转角 20 mdv qUL v v tg x y = = θ 8、电容器的电容: c Q U = 电容器的带电量: Q=cU 平行板电容器的电容: kd S c πε4= 电压不变 电量不变

(二)直流电路 1、电流强度的定义:I = 微观式:I=nevs (n 是单位体积电子个数,) 2、电阻定律: 电阻率ρ:只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关。 单位:Ω·m 3、串联电路总电阻: R=R 1+R 2+R 3 电压分配 2 12 1R R U U =,U R R R U 2 11 1 += 功率分配 2 12 1R R P P =,P R R R P 2 11 1+= 4、并联电路总电阻: 3 2 1 1111R R R R ++= (并联的总电阻比任何一个分电阻小) 两个电阻并联 2 121R R R R R += 并联电路电流分配 122 1 I R I R =,I 1= I R R R 2 12 + 并联电路功率分配 1 22 1R R P P =,P R R R P 2 12 1+= 5、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律: 变形:U=IR (2)闭合电路欧姆定律:I = r R E + Ir U E += E r 路端电压:U = E -I r= IR 输出功率: = IE -I r = (R = r 输出功率最大) R 电源热功率: 电源效率: =E U = R R+r 6、电功和电功率: 电功:W=IUt 焦耳定律(电热)Q= 电功率 P=IU 纯电阻电路:W=IUt= P=IU 非纯电阻电路:W=IUt > P=IU > S l R ρ=

高中物理电学知识总结复习课程

电学部分————静电场 一 静电场:(概念、规律特别多,注意理解及各规律的适用条件;电荷守恒定律,库仑定律) 1.电荷守恒定律:元电荷19 1.610e C -=? 2.库仑定律:2Qq F K r = 条件:真空中、点电荷;静电力常量k=9×109Nm 2/C 2 三个自由点电荷的平衡问题:“三点共线,两同夹异,两大夹小” 中间电荷量较小且靠近两边中电量较小的;313221q q q q q q =+ 常见电场的电场线分布熟记,特别是孤立正、负电荷,等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强分布,电场线的特点及作用. 3.力的特性—场强(E):只要..有电荷存在周围就. 存在电场 , 电场中某位置场强: q F E =(定义式) 2KQ E r =(真空点电荷) d U E =(匀强电场E 、d 共线) 叠加式E=E 1+ E 2+……(矢量合成) 4.两点间... 的电势差:U 、U AB :(注意有无下标的区别) Ed -q W U B A B A A B === →??=-U BA =-(U B -U A ) 与零势点选取无关) 电场力功W=qu=qEd=F 电S E (与路径无关) 5.某点.. 电势?描述电场能的特性:q W 0 A →=?(相对零势点而言) 理解电场线概念、特点;常见电场的电场线分布要求熟记, 特别是等量同种、异种电荷连线上及中垂线上的场强特点和规律 6.等势面(线)的特点,处于静电平衡导体是个等势体,其表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面(距导体远近不同的等势面的特点?),导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;表面曲率大的地方等势面越密,E 越大,称为尖端放电。应用:静电感应,静电屏蔽 7.电场概念题思路:电场力的方向?电场力做功?电势能的变化(这些问题是电学基础) 8.电容器的两种情况分析

高中物理电学实验专题知识讲解

物理电学实验专题 一、伏安法测电阻及拓展 1.下表中选出适当的器材,试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。要求方法简捷,R X 两端电压能从0开始变化,要求有尽可能高的精确度。 电流表A 1:量程1mA 内阻约50Ω; 电流表A 2:量程300A μ 内阻约300Ω 电流表A 3:量程100A μ 内阻约500Ω;电压表V 1:量程10V 内阻约15K Ω 固定电阻:R 0=9990Ω; 电流表G :I g =300A μ、R g =10Ω。 滑动变阻器R 1: 阻值约50Ω;额定电流为1A 滑动变阻器R 2: 阻值约100K Ω 额定电流为0.001A 电池组:E=3V ;内阻小但不可忽略; 开关,导线若干 2. 两块电压表测电阻 用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω): 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ; 电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω; 滑线变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干。 (1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的3 1 ,试画出测量电阻R x 的 一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。 (2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 (3)若电压表V 1的读数用U 1表示,电压表V 2的读数用U 2表示,则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x =_________________。 3. 两块电流表测电阻 从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,器材代号 规格 电流表(A 1) 量程100mA ,内阻r 1待测(约40Ω) 电流表(A 2) 量程500uA ,内阻r 2=750Ω 电压表(V ) 量程10V ,内阻r 3=10k Ω 电阻(R 1) 阻值约100Ω,作保护电阻用 滑动变阻器(R 2) 总阻值约50Ω 电池(E ) 电动势1.5V ,内阻很小 开关(K ) 导线若干 (2)若选测量数据中的一组来计算r 1,则所用的表达式r 1=________________,式中各符号的意义是____________________________________。 4.现有实验器材如下: 电池E ,电动势约10V ,内阻约1Ω 电流表A 1,量程300mA ,内阻r 1约为5Ω 电流表A 2,量程10A ,内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3,量程250mA ,内阻r 3约为5Ω 电阻箱R 0,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1,最大阻值100Ω,开关及导线若干 要求用图1所示电路测定图中电流表A 的内阻 (1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测定其电阻? (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,简要写出按电路图的主要连接方法. A A ′ R 1 R 0

高中物理电磁学知识点梳理2

高中物理知识点梳理 电磁学部分: 1、基本概念: 电场、电荷、点电荷、电荷量、电场力(静电力、库仑力)、电场强度、电场线、匀强电场、电势、电势差、电势能、电功、等势面、静电屏蔽、电容器、电容、电流强度、电压、电阻、电阻率、电热、电功率、热功率、纯电阻电路、非纯电阻电路、电动势、内电压、路端电压、内电阻、磁场、磁感应强度、安培力、洛伦兹力、磁感线、电磁感应现象、磁通量、感应电动势、自感现象、自感电动势、正弦交流电的周期、频率、瞬时值、最大值、有效值、感抗、容抗、电磁场、电磁波的周期、频率、波长、波速 2、基本规律: 电量平分原理(电荷守恒) 库伦定律(注意条件、比较-两个近距离的带电球体间的电场力) 电场强度的三个表达式及其适用条件(定义式、点电荷电场、匀强电场) 电场力做功的特点及与电势能变化的关系 电容的定义式及平行板电容器的决定式 部分电路欧姆定律(适用条件) 电阻定律 串并联电路的基本特点(总电阻;电流、电压、电功率及其分配关系) 焦耳定律、电功(电功率)三个表达式的适用范围 闭合电路欧姆定律 基本电路的动态分析(串反并同) 电场线(磁感线)的特点 等量同种(异种)电荷连线及中垂线上的场强和电势的分布特点 常见电场(磁场)的电场线(磁感线)形状(点电荷电场、等量同种电荷电场、等量异种电荷电场、点电荷与带电金属板间的电场、匀强电场、条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、环形电流、通电螺线管) 电源的三个功率(总功率、损耗功率、输出功率;电源输出功率的最大值、效率) 电动机的三个功率(输入功率、损耗功率、输出功率) 电阻的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线(图像及其应用;注意点、线、面、斜率、截

高中物理电学实验总结

电学实验:1.描绘小灯泡的伏安特性曲线 2.改表 3.伏安法测电阻 4.测电阻率(游标卡尺、螺旋测微器的使用) 5.测电池的阻与电动势 一. 基本电路 1. 滑动变阻器的分压、限流接法: 分压与限流的选择依据: 1) 题目中明确要求待测电阻两端的电压U ,通过待测电阻的电流I 从零开始连续可调 2) 若用限流式接法,电路中的最小电流仍大于某个串连在电路中的用电器(比如安培 表)的额定电流(或最大量程),则必须用分压式接法。 3) ·待测电阻Rx 与变阻器R 相比过大,这时,我们可以认为如果采用限流式,变阻器 电阻的改变对电路的影响十分微弱,从而起不到改变电流的作用。 ·与之相反,如果待测电阻Rx 与变阻器R 相比过小,则应采用限流式。 有些题目中采用试触的办法来判断。如果电流表变化较大(这里的变化指的事变化率),说明电压表分压作用明显,说明待测电阻阻值和电压表接近,说明是大电阻。反之,如果电压表变化明显,说明电流表分流作用明显,说明待测电阻是小电阻。 2. 电流表的接与外接 原因:大电阻接,测安培表(电阻小)的分压效果不明显,小电阻用外接,则电压表(阻值很大)的分流效果不明显 ·当待测电阻R x V A R R 时,视Rx 为大电阻,应选用接法;当R x =V A R R 时,两种接法均可。

二.实验器材的选择 标准:安全(这里所指的应该是用电器的最值,而不是电源与元件的)、达到要求 顺序:电源----电压表----电流表----变阻器 ·电源:不超过最大即可 ·电表:如果示数不超过量程的1/3,则选用较小的 ·滑动变阻器:安全、确定围是否足够,参考电路(分压与限流对其要求不同) 分压式: 如图1所示,在滑动变阻器分压式接法中待测部分电压随滑动变阻器调节滑动距离变化图像,图中的k表示滑动变阻器总阻值与待测电阻的比例。 从图中可以看出当滑动变阻器与待测电阻的比值越大时,滑动变阻器先移动较长距离时待测电阻电压变化较小,而后移动很小距离时待测电阻电压却急剧上升,这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的;而当滑动变阻器与待测电阻的比值越小,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性关系。 因此,分压式电路中滑动变阻器的阻值应选用阻值较小的(小于待测电阻)。 2、限流式接法中应选择阻值与待测电路电阻接近的滑动变阻器 如图2所示,在滑动变阻器限流式接法中待测部分电压随滑动变阻器调节滑动距离变化图像,图中的k表示滑动变阻器总阻值与待测电阻的比例。 从图2中可以看出:滑动变阻器与待测电阻比值越小,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性变化,但电压变化幅度却很小,不便于取多组有明显差别的数据多次测量;而当滑动变阻器与待测电阻比值越大时,虽然待测电阻上的电压变化幅度很大,但滑动变阻器先移动较长距离电压变化幅度较小,而后移动很小距离电压却急剧上升,这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的;而当滑动变阻器与待测电阻阻值相接近时,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化接近线性关系,且待测电阻上的电压变化幅度较大。 因此,限流式电路中滑动变阻器的阻值应选用阻值与待测电阻相接近的。

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