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1、高二高二物理期中考试复习物理期中考试复习人教实验版人教实验版 本讲教育信息 一 教学内容 期中考试复习 一 稳恒电路 1 直流电路的动态分析方法 由部分 整体 部分 即阻值变化的部分入手 由 串并联的规律判断总电阻的变化 再由闭合电路的欧姆定律判断总电流和路端电压 的变化情况 最后再由部分电路的欧姆定律判定各个部分的变化情况 顺序是 先 讨论不变的怎样变 再讨论变化的怎样变 2 有关直流电路的计算 关键是分清纯电阻电路和非纯电阻电路 纯电阻电路符合欧姆定律 电能全部转化 为内能 R U RIUI 2 2 非纯电阻电路不符合欧姆定律 电能部分转化为内能 还要转化为其他形式的能量 电功率UIP 热
2、功率RIPQ 2 3 含容电路的处理方法 电路稳定后 由于含容电路所在支路无电流通过 所以 在此支路的电阻上无电压降 因此电容两端电压就等于该支路两端的电压 当电容 器与电阻并联后接入电路时 电容器两极间的电压与电阻两端的电压相等 电路中 电压变化时 将会引起电容充放电 电容器的带电量将会发生变化 二 磁场 1 磁场中的通电导体 所受安培力的方向要由左手定则来判断 安培力一定垂直 于 B I 所决定的平面 涉及到安培力的平衡问题由共点力的平衡条件求解 涉及 安培力的瞬间作用问题要结合动量定理来分析 2 带电粒子在磁场中的运动 处理该类问题的关键是画轨迹定圆心 结合圆周运动的公式和几何知识共同求
3、解 尤其要注意圆的有关对称规律 3 带电粒子在复合场中的运动 首先分清粒子受几种场力 各力做功的特点 重力 电场力做功与路径无关 洛仑 兹力不做功 选用动能定理与功能关系来处理 三 电磁感应 1 产生感应电流的条件 A 闭合回路的一部分导体切割磁感线 B 穿过闭合回 路的磁通量发生变化 2 感应电流方向的判断方法 楞次定律和右手定则 阻碍磁通量的变化 阻碍导 体与磁场的相对运动 3 法拉第电磁感应定律 对于导体切割产生的感应电动势BLvE 此式主要用于求瞬时值 也可用于求平 均值 法拉第电磁感应定律 t S nB t nS t nE 只能用于求平均值 求解一 段时间内的电量用平均值 求解即时功
4、率要用即时值 求解平均功率要用平均值 典型例题 例 1 如图 电源电动势为 E 内阻为 r R1和 R2是两个阻值固定的电阻 当可变 电阻 R 的滑片向 a 点移动时 通过 R1的电流 I1和通过 R2的电流 I2将发生如下的变 化 A I1变大 I2变小 B I1变大 I2变大 C I1变小 I2变大 D I1变小 I2变小 解题思路 滑片向 a 点移动时 R 变小 总电阻变小 根据闭合电路的欧姆定律可 知 总电流 I 变大 电源路端电压减小 再由部分电路欧姆定律可知 R1上的电流 I1变小 流过 R2的电流增加 正确答案为 C 本题运用了整体法和隔离体法 整体法和隔离体法的联合应用 是处理
5、电表 示数变化 灯泡亮暗变化题目的常用方法 在处理电表示数变化或灯亮暗问题中 常要改变外电路的电阻 外电阻增减 依据有 a 串联电阻越多电阻越大 b 并联电路支路增多 电阻变小 支路减少 电阻增大 当支路数不变 一 支路或几个支路的电阻都变大时 总电阻变大 反之减少 例 2 如图所示的电路中 已知 R1 4 电流表的读数 I 0 75 A 电压表读数 U 2 0 V 经一段时间后一电阻断路 使电流表的读数变为 I 0 80 A 而电压表 的读数变为 U 3 2 V 求 1 发生断路的电阻是哪一个 2 电源电动势和内阻各是多少 1 R 2 R 3 R E r A V 解析 此题电路的连接方式是
6、R1和 R2串联成一个支路与 R3支路并联后接到 电源上 电流表测的是通过 R3支路的电流 电压表测的是加在 R2两端的电压 当其中一个电阻断路后 电流表 电压表均有示数 说明 R1和 R3都没有断路 所以只能是 R2发生断路 此时 R1上没有电流通过 电压表测量的是路端电压 U 3 2 V 电流表测量的 R3中电流也是干路中电流 I 0 80 A 所以 R3 8 0 2 3 I U 4 R2断路前 路端电压 U0 I3R3 0 75 4 V 3 V 对 R1和 R2串联的支路 加在 R1两端的电压 U1 3 V 2 V 1 V I1 1 1 R U 4 V 1 0 25 A R2的大小 R2
7、 A 0 25 V 2 8 则 R2断路前 电路中总电流 I0 I1 I3 0 25 0 75 1 A 根据全电路欧姆定律 R2断开前 E U0 I0r 3 V r R2断开后 E U I r 3 2 0 8r 联解上述两式得 E 4 V r 1 此例题是稳恒电路中的综合性题目 对综合分析能力要求比较高 分析过程中要时 刻注意部分欧姆定律与全电路欧姆定律的交替使用 同时还不忘串并联特点与性质 而搞清电路的连接方式 电表的测量对象是正确解答此类题的前提条件 例 3 1997 年全国高考 某电压表的内阻在 20k 50k 之间 现要测量其内 阻 实验室提供下列可选用的器材 待测电压表 V 量程 3
8、V 电流表 A1 量程 200 A 电流表 A2 量程 5 mA 电流表 A3 量程 0 6A 滑动变阻器 R 最大阻值 1 k 电源 E 电动势 4 V 电键 K 所提供的电流表中 应选用 填写字母代号 为了尽量减小误差 要求测多组数据 试在方框中画出符合要求的实验电路 图 其中电源电键及其连接已画出 命题意图 考查定值电阻的伏安法测定 要求考生理解伏安法测电阻的原理 会正确选择电路 合理选择仪表 解题思路 由于电压表内阻是滑动变阻器全值电阻的几十倍 如用限流电路 不仅 电压调节范围小 而且超过了电压表的量程 故选择分压电路 用电压表最大量程 3V 除以电压表最小电阻 20k 估算得到最大电
9、流为 150 A 故应选择电流表量程为 200 A 的 A1表 电路图如图 所示 该题在 1997 年全国高考试题中属于难题 设置的物理情境新颖 许多考生感 到束手无策 解此题 要突破常规思维 将待测电压表看作一个能读出其两端电压 的待测电阻 与电流表串联后 测出通过电压表的电流 这样就利用了伏安法测电 阻 例 4 如图所示 套在很长的绝缘直棒上的小球 质量 m 1 0 10 4kg 带有 q 4 10 4C 正电 小球在棒上可以滑动 棒竖直放置 匀强磁场为水平方向 B 0 5T 小球与棒间的动摩擦因数 0 2 求小球由静止沿棒竖直下滑的最大 加速度和最大速度 g 取 10m s2 设小球带电
10、量不变 解析 由于速度的变化引起洛仑兹力变化 引起滑动摩擦力的变化 从而影响加速 度的大小和速度的变化 由于小球由静止开始下滑 故开始时刻 小球无速度 磁场对静止电荷无力的作 用 于是小球与直棒间无正压力 无摩擦力 小球只受重力 加速度大小为 g 10m s2 随着小球加速下滑 磁场对带电小球产生向右的洛仑兹力作用 直棒对小球产生向 左的弹力 于是小球受到沿棒向上的滑动摩擦力 速度越大 洛仑兹力越大 向左 的弹力越大 滑动摩擦力越大 小球加速度逐渐减小 当滑动摩擦力大小等于重力时 小球加速度为零 小球以最大速度向下做匀速运动 此时有 m BqvNmg s m25s m 1045 02 0 10
11、100 1 Bq mg v 4 4 m 所以小球沿棒下滑的最大加速度为 10m s2 最大速度为 25m s 例 5 如图 不计电阻的 U 形导轨水平放置 导轨宽 l 0 5m 左端连接阻值为 0 4 的电阻 R 在导轨上垂直于导轨放一电阻为 0 1 的导体棒 MN 并用水平轻 绳通过定滑轮吊着质量为 m 2 4g 的重物 图中 L 0 8m 开始重物与水平地面接触 并处于静止 整个装置处于竖直向上的匀强磁场中 磁感强度 B0 0 5T 并且以 1 0sT t B 的规律在增大 不计摩擦阻力 求至少经过多长时间才能将重物吊 起 g 10m s2 解析 以 MN 为研究对象 有 BIl T 以重
12、物为研究对象 有 T N mg 由于 B 在增 大 安培力 BIl 增大 绳的拉力 T 增大 地面的支持力 N 减小 当 N 0 重物将被 吊起 此时 BIl mg t t Bt BB1 05 0 0 感应电动势 04 0 V t BS t E 感应电流 08 0A RR E I MN 由以上各式求得 t 1s 例 6 在竖直平面内有两条平行的光滑金属导轨 ab cd 被竖直地固定 导轨处在 与导轨平面垂直的匀强磁场中 如图所示 已知 与导轨相连的电源电动势为 3 0V 内阻 0 5 匀强磁场磁感应强度为 0 80T 水平放置的导体棒 MN 的电阻为 1 5 两端与导轨接触良好 且能沿导轨无摩
13、擦滑动 其它电阻不计 当单刀双 掷电键 S 与 1 接通时 导体棒刚好保持静止状态 试确定 1 磁场方向 并在图中画出 2 S 与 1 接通时 导体棒的电热功率 3 当电键 S 与 2 接通后 导体棒 MN 在运动过程中 单位时间 1s 内导体棒扫 过的最大面积 导轨足够长 结果保留两位有效数字 解析 1 磁场方向垂直纸面向里 图略 2 S 与 1 接通时 导体棒处于静止 导体棒的发热功率 WP R rR E RIP MN MN 4 3 22 代入数据 3 设导轨宽度为 L 当电键 S 与 1 接通时 导体棒受重力和安培力作用处于平衡 有 rR BEL mgBILmg 当电键 S 与 2 接通
14、时 导体棒切割磁感线 产生感应电流 导体棒做加速度逐渐减 小的加速运动 当安培力mgF 时 导体棒的切割速度最大 即 22 LB mgR vmgL R BLv B m m 最大速度 故导体棒 MN 在单位时间 1s 内扫过的最大面积为 2L B mgR Ltvs mm 将 式代入 有 8 2 2 m rRB RE Sm 模拟试题 一 选择题 1 如图所示的电路 滑动变阻器的电阻为 R 其两个固定接线柱在电压恒为 U 的 电路中 其滑片 c 位于变阻器的中点 M N 间接负载电阻 Rf R 2 关于 Rf的电 压说法正确的是 A Rf的电压等于 U 2 B Rf的电压小于 U 2 C Rf的电压
15、大于 U 2 D Rf的电压总小于 U 2 如图所示的电路中 当变阻器 R 的阻值增加时 关于通过电源的电流和路端电 压说法正确的是 A 通过电源的电流 I 将增大 B 通过电源的电流 I 将减小 C 路端电压将增大 D 路端电压将减小 3 关于电源的总功率和效率说法正确的是 A 总功率减少 效率提高 B 总功率增加 效率增加 C 总功率减少 效率降低 D 总功率增加 效率不变 4 磁感应强度是描述磁场的重要概念 磁场的基本性质是对电流有安培力的作用 则关于磁感应强度的大小 下列说法正确的是 A 一段通电导体 在磁场某处受的力越大 该处的磁感应强度越大 B 一段通电导线在磁场某处受的力等于零
16、则该处的磁感应强度一定等于零 C 匀强磁场中某处的磁感应强度的大小等于该处单位面积穿过的磁感线的条数 D 磁感线密处 磁感应强度大 磁感线疏的地方 磁感应强度一定小 5 关于安培力的说法中 正确的是 A 一小段通电导线放在磁感应强度为零的位置 它受的磁场力一定为零 B 一小段通电导线在某点不受安培力的作用 则该点的磁感应强度一定为零 C 一小段通电导线所受的安培力其方向一定与电流垂直 D 一小段通电导线所受安培力的方向与该点磁感应强度方向及电流方向三者一定 互相垂直 6 磁通量是研究电磁感应的重要概念 关于磁通量的概念 以下说法正确的是 A 磁感应强度越大 穿过闭合回路的磁通量也越大 B 磁感应强度越大 线圈面积越大 穿过闭合回路的磁通量也越大 C 穿过线圈的磁通量为零时 磁感应强度不一定为零 D 磁通量发生变化时 磁通密度也一定发生变化 7 在匀强磁场中 有一个闭合金属线框如图 它可以绕轴转动 开始时金属线框 与磁感线平行 下列说法正确的是 A 当金属线框平面与磁感线平行时 穿过线框的磁通量最大 B 当金属线框平面与磁感线垂直时 穿过线框的磁通量最大 C 当金属线框平面与磁感线垂直时
