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高二物理下册总复习教案
物理选修3-1第一章
电荷 电荷间的相互作用一、电荷守恒定律在初中的学习中，我们已经知道，自然界存在两种电荷，叫做正电荷与负电荷。用毛皮摩擦橡胶棒，用丝绸摩擦有机玻璃棒后，橡胶棒带负电，毛皮带正电，有机玻璃棒带正电，丝绸带负电。物体带电后，能吸引轻小物体，而且带电越多，吸引力就越大。在实践中使物体带电有三种方式：1、起电的方法（1）、摩擦起电：
；（2）、接触起电：
；（3）、感应起电：
。2、电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们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，电荷的总量不变。　二、元电荷：　　电荷的多少叫电量，电量的单位是库仑。电子带有最小的负电荷，质子带有最小的正电荷，它们电量的绝对值相等，一个电子电量e=1.6×10-19C。任何带电物体所带电量要么等于电子（或质子）电量，要么是它们的整数倍，因此，把1.6×10－19C称为元电荷。三、库仑定律　　1、实验：如图2，先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处，然后把铝箔包好的草球系在丝线下，分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带上正电，把草球先后挂在P1、P2、P3的位置，带电小球受到A的作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。观察实验发现带电小球在P1、P2、P3各点受到的A的作用力依次减小；再增大丝线下端带电小球的电量，观察实验发现，在同一位置小球受到的A的作用力增大了。　　总结：电荷之间存在着相互作用力，力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关，电量越大，距离越近，作用力就越大；反之电量越小，距离越远，作用力就越小。作用力的方向，可用同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律确定。2、库仑定律　　法国物理学家库仑，他用精确实验研究了电荷间的相互作用力，于1785年发现了后来用他的名字命名的库仑定律。　　真空中两个静止电荷间的相互作用力，跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，这就是库仑定律。　　若两个点电荷Q1，Q2静止于真空中，距离为r，如图所示，则Q1受到Q2的作用力F为式中F、Q1、Q2、r诸量单位都已确定，分别为牛（N）、库（C）、库（C）、米（m），由实验可测得k=9．0×109Nm2/C2Q1对Q2的作用力F12与 Q2对Q1的作用力与F21互为作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，统称静电力，又叫库仑力。　　什么是点电荷？简而言之，带电的质点就是点电荷。点电荷的电量、位置可以准确地确定下来。点电荷也是理想化模型。真正的点电荷是不存在的，但是，如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看成点电荷。均匀带电球体或均匀带电球壳也可看成一个处于该球球心，带电量与该球相同的点电荷。3、库仑定律的应用例2．两个正电荷q1与q2电量都是3C，静止于真空中，相距r=2m。（1）在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q，求Q受的静电力。（2）在O点放入负电荷Q，求Q受的静电力。（3）在连线上A点的左侧C点放上负点电荷q3，q3=1C且AC=1m，求q3所受静电力。例3．
两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量q1=2C正电荷，q2=4C负电荷，在真空中相距为r且静止，相互作用的静电力为F。（1）今将q1、q2、r都加倍，相互作用力如何变？（2）只改变两电荷电性，相互作用力如何变？（3）只将r增大4倍，相互作用力如何变？（4）将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作用力如何变？（5）接上题，为使接触后，静电力大小不变应如何放置两球？四、课堂小结：（1）电荷间相互作用规律：同性相斥，异性相吸，大小用库仑定（2）电荷间作用力为一对相互作用力，遵循牛顿第三定律。（3）库仑定律适用条件：真空中静止点电荷间的相互作用力（均匀带电球体间、均匀带电球壳间也可）。第二节
电场强度一、电场（1）电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质--电场发生的，电荷的周围都存在电场.　　特殊性：不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加.　　物质性：是客观存在的，具有物质的基本属性--质量和能量.　　（2）基本性质：　　主要表现在以下几方面① 引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样；　　② 电场能使引入其中的导体产生静电感应现象；　　③ 当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量。　　可见，电场具有力和能的特征二、电场强度（1）将同一个检验电荷q，分别放在电场中的不同点，它所受的电场力的大小和方向一般说来是不同的。（2）电场强度的定义：　　电场强度（简称场强）是描写电场有关力的性质的物理量，它是矢量。　　检验电荷在电场中某点所受电场力的大小F与检验电荷的电量q的比值F/q，叫做电场中该点的电场强度的大小，即：E=F/q　　方向：规定以正电荷所受的电场力的方向为该点的电场强度的方向。在国际单位制中，电场强度的单位是牛/库。例1 根据库仑定律和电场强度的定义，推导场电荷为点电荷的电场强度的表达式。　　场强的唯一性和固定性　　电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.二、电场的叠加　　电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。例1 在真空中有两个点电荷Q1=＋3.0×10-8C和Q2=－3.0×10-8C，它们相距0.1m，求电场中A点的场强．A点与两个点电荷的距离相等，r=0.1m　　　　　　　　　　　　　　第三节
电场线一、电场线电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。a、点电荷电场的电场线b、等量异号点电荷的电场线c、等量同号点电荷电场的电场线二、电场线的基本性质a、电场线是假想的，不是真实的。b、电场线起于正电荷止于负电荷，电场线不闭合。对于单个点电荷，正电荷假想无穷远处有负电荷，电场线终止于那里；负电荷同理。c、电场线的疏密表示电场的强弱。d、电场线不能相交。e、电场线不能相切。巩固练习1．下列说法中正确的是：[
]A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电荷有力的作用2．下列说法中正确的是：[
]A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比B．电场中某点的场强等于F/q，但与检验电荷的受力大小及带电量无关C．电场中某点的场强方向即检验电荷在该点的受力方向D．公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的3．下列说法中正确的是：[
]A．场强的定义式E=F/q中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量B．场强的定义式E=F/q中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量C．在库仑定律的表达式F=kq1q2/r2中kq2/r2是电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小，此场对q1作用的电场力F=q1×kq2/r2，同样kq1/r2是电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强的大小，此场对q2作用的电场力F=q2×kq1/r2D．无论定义式E=F/q中的q值(不为零)如何变化，在电场中的同一点，F与q的比值始终不变4．在电场中某一点，当放入正电荷时受到的电场力向右，当放入负电荷时受到电场力向　　左，下列说法正确的是：[
]A．当放入正电荷时，该点的场强向右，当放入负电荷时，该点的场强向左B．只有在该点放入电荷时，该点才有场强C．该点的场强方向一定向右D．以上说法均不正确5．真空中，两个等量异种点电荷电量数值均为q，相距r．两点电荷连线中点处的电场强度的大小为：[
]A． kq/2r2
C．4k/r2 　
D．8kq/r26．真空中，A，B两点上分别设置异种点电荷Q1、Q2，已知两点电荷间引力为10N，Q1=1.0×10-2C，Q2=2.0×10-2C．则Q2在A处产生的场强大小是________N/C，方向是_______；若移开Q2，则Q1在B处产生的场强的大小是________N/C，方向是________．第四节
电势能、电势一、静电力做功的特点　　结合课本图1。4-1（右图）分析试探电荷q在场强为E的均强电场中沿不同路径从A运动到B电场力做功的情况。（1） q沿直线从A到B（2） q沿折线从A到M、再从M到B（3） q沿任意曲线线A到B　　结果都一样即：W=qELAM =qELABcos在任何电场中，静电力移动电荷所做的功，与始末两点的位置有关，与电荷的运动路径无关。二、电势能（1） 电势能：由于移动电荷时静电力做功与移动的路径无关，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫做电势能。（2） 静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的变化量。写成式子为：注意：①．电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加②．电场力力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。③．在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。④．求电荷在电场中某点具有的电势能电荷在电场中某一点A具有的电势能EP等于将该点电荷由A点移到电势零点电场力所做的功W的。即EP=W　　⑤．求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A点电势能大于在B点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在B点的电势能小于在B点的电势能。　　⑥．电势能零点的规定若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置。关于电势能零点的规定：P19（大地或无穷远默认为零）所以：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。如上式若取B为电势能零点，则A点的电势能为：　　　　　　　　　　　三．电势---表征电场性质的重要物理量度通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用表示。标量，只有大小，没有方向，但有正负。（2）公式：（与试探电荷无关）（3）单位：伏特（V）（4）电势与电场线的关系：电势顺线降低。（电场线指向电势降低的方向）（5）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择．（大地或无穷远默认为零）四．等势面（1）定义：电场中电势相等的点构成的面（2）等势面的性质：　①．在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力不做功　②．电场线跟等势面一定垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。　③．等势面越密，电场强度越大　④．等势面不相交，不相切（3）等势面的用途：由等势面描绘电场线。（4）几种电场的电场线及等势面　注意：①等量同种电荷连线和中线上连线上：中点电势最小中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。　　　　②等量异种电荷连线上和中线上连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。中线上：各点电势相等且都等于零。巩固练习：1.在电场中（
）A.某点的电场强度大，该点的电势一定高B.某点的电势高，检验电荷在该点的电势能一定大C.某点的场强为零，检验电荷在该点的电势能一定为零D.某点的电势为零，检验电荷在该点的电势能一定为零2.下列几种说法中正确的是（
）A.从电场外移动一个单位正电荷到电场中某一点，电场对此电荷所做的功在数值上等于该点的电势B.一个单位正电荷在电场力的作用下从电场中的一点移动到另一点，其电势能的变化等于这两点间的电势之差C.将一电荷匀速地从电场中的一点移到另一点，外力所做的功等于该电荷电势能的变化量D.在电场中电势能越高处，电场强度一定越大3.关于场强与电势的关系，下列说法正确的是（
）A.场强相等的各点，电势也一定相等B.电势为零的位置，场强也一定为零C.电势高的位置，场强一定大D.沿场强的反方向，电势逐渐升高4.关于电场中的电场强度和电势，下列说法正确的是（
）A.电场强度大的地方，电势一定高B.等势面上各点的电场强度大小一定相等C.等势面一定跟电场线垂直，即跟电场的方向垂直D.沿着电场线的方向，电势越来越低5.a、b为电场中两点，且a点电势高于b点，则（
）A.把负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增加B.把正电荷从a点移到b点电场力做正功，电势能减少C.无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少D.以上说法都不对6.如图所示，在场强为E的匀强电场中有相距为l的两点A、B两点，Q连线AB与电场线的夹角为θ，将一电荷量为q的正电荷从A点移到B点。若沿直线AB移动该电荷，电场力做功W1=______；若沿路径ACB移动该电荷，电场力做功W2=______；若沿曲线ADB移动该电荷，电场力做功W3=______。由此可知，电荷在电场中移动时，电场力做功的特点是________________________。7.如图所示,实线为一匀强电场的电场线，一个带电粒子射入电场后，留下一条从a到b虚线所示的径迹，重力不计，下列判断正确的是（
）A.b点电势高于a点电势B.粒子在a点的动能大于在b点的动能C.粒子在a点的电势能小于在b点的电势能D.场强方向向左8.有一带电粒子沿图中的AB曲线穿过一匀强电场，a、b、c。d均为匀强电场中的等势面，且电势Ua<Ub<Uc<Ud,若不计粒子所受重力,那么(
)A.粒子一定带负电B.粒子的运动轨迹是抛物线C.从A点运动到B点粒子的电势能增加D.粒子的动能和电势能之和在运动过程中保持不变9．如图，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为－Q和＋2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（2r＜L）的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小_____方向____．　　　　10．如图5所示，导体棒AB靠近带正电的导体Q放置．用手接触B端，移去手指再移去Q，AB带何种电荷______．若手的接触点改在A端，情况又如何______．　　11．有一绝缘空心金属球A，带有4×10-6C的正电荷，一个有绝缘柄的金属小球B，带有2×10-6C的负电荷．若把B球跟A球的内壁相接触，如图6所示，则B球上电量为______C，A球上电量为_______C，分布在_______．　　第五节
电势差与电场强度的关系一、电势差　　如图所示匀强电场E中AB间距离为d，电势差为UAB，场强为E．把正电荷q从A点移到B时，电场力qE所做的功为 W = qEd．利用电势差和功的关系，这个功又可求得为W = qUAB，比较这两个式子，可得W = qEd= qUAB，即：U=Ed　　在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势场等于场强和这两点间距离的乘积．　　如图所示设AD两点间电势差仍为 U，设AD间距离s，与AB夹角 ，将正电荷从A移动到D，受电场力方向水平向右，与位移夹角 ，故电场力做功为W=Eqscosa，scosa=d，所以 W=Eqscosa=Eqd,利用电势差和功的关系，W=qU，比较这两个式子可得U=Escosa=Ed．d为AB两点间距离，也是AB所在等势面间距离或者可以说是AD两点间距离s在场强方向的投影．　　说明：　　1、U为两点间电压，E为场强，d为两点间距离在场强方向的投影．　　2、由U= Ed，得E=U/d，可得场强的另一个单位： V/m　　　　所以场强的两个单位伏／米，牛／库是相等的。　　3、此公式只适用于匀强场．例1　　在匀强电场中如图中所示分布着 A、B、C三点．当把一个电量q=10-5C的正电荷从A沿AB线移到B时，电场力做功为零；从B移到C时，电场力做功为-1.73×10-3J．试判断该电场的方向，算出场强的大小。　　　　　第六节
带电粒子在电场中的运动一．带电粒子在电场中的运动情况（平衡、加速和减速）（1）若带电粒子在电场中所受合力为零时，即∑F＝0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。　　例 ：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?（2）若∑F≠0（只受电场力）且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。(变速直线运动)；打入正电荷（右图），将做匀加速直线运动。设电荷所带的电量为q，板间场强为E电势差为U，板距为d, 电荷到达另一极板的速度为v,则　　电场力所做的功为：　　粒子到达另一极板的动能为：　　由动能定理有：（或 对恒力）　　　例
一质量为m，带电量为+q的小球从距地面高h处以一定的初速度水平抛出。在距抛出点水平距离为l处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，管的上口距地面高度为。为使小球能无碰撞的通过管子，可在管子上方的整个区域里加一个场强方向水平向左的磁场，如图：求：（1）小球的初速度v；（2）电场强度E的大小；（3）小球落地时的动能。　　二．带电粒子在电场中的偏转（类平抛运动）　　　　物体在只受重力的作用下，被水平抛出，在水平方向上不受力，将做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动。物体的实际运动为这两种运动的合运动。1．如图所示，带等量异种电荷的两块相互平行的金属板AB、CD长都为L，两板间距为d，其间为匀强电场，当两极板电压U0为时，有一质量为m，带电量为q的质子紧靠AB板上的上表面以初速度V0射入电场中，设质子运动过程中不会和CD相碰，求：（1）当t= L/2V0时，质子在竖直方向的位移是多大?（2）当t= L/2V0时，突然改变两金属板带电性质，且两板间电压为U1，①质子恰能沿B端飞出电场，求电压U1、U0的比值是多大?　　　　巩固练习：1、静止的电子在匀强电场中的A和B两点间加速，电子从A到B的时间t1和到B点时的动量P与A和B两点间电压U的关系是
)A、t与电压U的平方根成反比，P与U的平方根成正比．B、t与电压U反比，P与电压U的平方根成正比．C、t与电压U的平方成反比，P与电压U成正比．D、t与电压U的平方根成反比，P与电压U的平方根成反比．2、静止的质子和电子通过相等的电压加速后，电子和质子获得的动能分别为Eke和EkH出，获得动量分别为pe和pH，则(
)A、Eke=EkH，pe<pH
B、Eke<EkH，pe=pHC、Eke=EkH，pe>pH
D、Eke>EkH，pe=pH3、A、B为两位置固定的等量负电荷，一个质子(重力可忽略)沿A、B连线的中垂线自很远处的C点飞来，在飞至A、B连线的中点O过程中，质子(
)A、加速度不断增大．B、加速度先增大后减小．C、动能不断增大，电势能不断减小．D、动能、电势能不断增大．4、氢的三种同位素氕氘氚的原子核以相同的初速度垂直进入同一匀强电场．离开电场时，末速度最大的是 (
D、一样大5、上题中三种粒子以相同的初动能垂直进入同一匀强电场．离开电场时，末动能最大的是（
D、一样大6、有三个质量相等的分别带正电、带负电和不带电的油滴，从水平放置的两扳间以相同的水平速度Vo先后垂直射入匀强电场中，并分别落到负极板的A、B、C处．如图18-1所示，由此可知落至A处的油滴_________；落至B处的油滴_________；落至C处的油滴_______(填"带正电""带负电"或"不带电")7、如图18-2，初速度为0的电子经电压U1加速后，垂直射入偏转电场，离开电场时的偏移量是Y，偏转板间距d，偏转电压为U2，板长为L，为了提高偏转的灵敏度（每单位偏转电压引起的偏移量），可采用下列那些办法（
）A、增大偏转电压U2
B、尽可能使板长L短一些C、尽可能使d小一些
D、使加速电压U1变大一些第八节
平行板电容器一．电容器（1）构成：任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器，贮藏电量和能量。两个导体称为电容的两极。欲使电容器储存电荷，首先应对电容充电，充电后还能放电。（2）充放电① 充电：使电容器两极带异号电荷的过程。带电量Q增加，板间电压U增加，板间场强增加，电能转化为电场能② 放电：使电容器两极失去所带电荷。带电量Q减少，板间电压U减少，板间场强减少，电场能转化为电能（3）电容① 定义：电容是描述电容器容纳电量特性的物理量。它的大小可用电容器一极的带电量与两极板电势差之比来量度。说明：对于给定电容器，相当于给定柱形水容器，C（类比于横截面积）不变。这是量度式，不是关系式。在C一定情况下，Q=CU，Q正比于U。③ 单位：法拉（F）
1F=1C/V常用单位有微法（μF），皮法（pF）1F=106μF=1012pF二．平行板电容器电容电容器中具有代表性的一种。（1） 构成：两块平行相互绝缘金属板。（2） 量度： 是某一极板所带电量的绝对值（3） 影响平行板电容器电容的因素：这里也可以用能的观点加以分析：电介质板插入过程中，由于束缚电荷与极板上电荷相互吸引力做功，电势能减少，故电势差降低。（4）平行板电容器内电场：① 板间电场可看作匀强电场：E=U／dU为两板间电势差，d为两板间距。② 场源关系Q不变，板间电场强度E与板间距无关。U不变，电容器始终与电源两极相连，E与d成反比，Q=CU，Q与d也成反比。巩固练习：1．关于电容的说法中正确的是（
）A. 由C＝Q／U可知．电容器的电容与它的带电量、两板间电压有关．B. 电容器带电量多，说明它容纳电荷的本领大．C．由Q＝CU可知，当U增大时．Q可以无限增大．D. 两个相互靠近彼此绝缘的人，虽然不带电，但它们之间有电容．2．对于一个电容器，下列说法正确的是（
）A. 电容器两板间电压越大，电容越大．B. 电容器两板间电压减小到原来的一半，它的电容就增加到原来的2倍．C. 电容器所带电量增加1倍，两板间电压也增加1倍．D. 平行板电容器电容大小与两板正对面积、两板间距离及两板间电介质的相对介电常数有关3．将可变电容器动片旋出一些（
）A. 电容器的电容增大．
B. 电容器的电容减小．C. 电容群的电容不变．
D. 以上说法都有可能．4．平行板电容器两极板与静电计金属球和外壳分别连接，对电容器充电，使静电计指针张开某一角度，撤去电源后以下说法正确的是
)A. 增大两板间距离，静电计指针张开角度变大．B. 减少两板间距离，静电计指针张开角度变大．C. 将两板平行错开一些，静电计指针张开角度变大．D. 将某电介质插入两板间，静电计指针张开角度将变大．5．如图17-1所示，一平行板电容器两板间有匀强电场．其中有一个带电液滴处于静止状态，当发生下列哪些变化时，液滴将向上运动？
)A.将电容器下极板稍稍下移．B.将电容器上极板稍稍下移．C.将S断开，并把电容器的下极板稍稍向左水平移动．D.将S断开，并把电容器的上极板稍稍下移．第二章
恒定电流第一节
闭合电路欧姆定律一．电动势和内阻　　电源电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。用符号ε表示，单位是伏特。　　电动势的物理意义：表征了电源把其它形式的能转化为电能的本领。故ε在数值上等于电路中通过1库仑电量时电源所提供的能量。　　电源拥有一定得内部结构，这些内部结构导致电源内部产生了一个很小的电阻，我们成为电源的内阻，用r表示。二．闭合电路的欧姆定律闭合电路中,电源电动势为ε，内电阻为r，外电阻为R，电路中的电流强度为I。寻找I ε R r的关系。根据欧姆定律得出：　　闭合电路里的电流强度，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比.这就是闭合电路的欧姆定律.三．路端电压随外电阻的变化规律　　如果把外电路电阻的数值改变了，可以肯定路端电压是会变化的。在ε和r不变的情况下，路端电压随外电阻变化的规律如下：　　　　　　 （电压形式）　　Ir表示内电阻所分的电压U '； U表示路端电压　　　　　　　　　U随着R增大而增大，当R无穷大时，；当时，，电流很大，容易烧毁电源。四．U-I关系　　　　　　图象的物理意义：表示电动势表示短路电流斜率的绝对值表示电源内阻　　五．电源的功率　　　　　　
（功率形式）式中电源的最大输出功率：利用均值不等式：
当且仅当 时取等。得出：电源的效率：从上式看出越大，电源的效率就越大。在电源输出功率最大时，电源的效率是50%巩固练习1.如图所法,当滑线变阻器的滑动触点向上端移动时(
)A. 伏特表V的读数增大,安培表A的读数减小B. 伏特表V和安培表A的读数都增大C. 伏特表V和安培表A的读数都减小D. 伏特表V的读数减小,安培表A的读数增大2.如图所示电路中，电源电动势和内电阻为定值，固定电阻的阻值小于变阻器ａｂ两端之间的总阻值，Ｒ1≠０。当变阻器的滑片Ｐ从ａ向ｂ移动过程中，两电压表和的示数变化是（
）　A.V1变大,V2变大　B.V1变大,V2变小　C.V1先变大后变小,V2先变大后变小　D.V1先变大后变小,V2总增大3．如图,A灯与B灯电阻相同,当滑动变阻器滑动片向下滑动时,两灯的变化是(
)A.A灯变亮,B灯变亮B.A灯变暗,B灯变亮C.A灯变暗,B灯变暗D.A灯变亮,B灯变暗4.如图,当滑动变阻器的滑动片P向左端滑动时(
)A. 安培表的示数减小,伏特表的示数增大B. 安培表的示数增大,伏特表的示数减小C. 安培表和伏特表示数都减小D. 安培表和伏特表示数都增大5.如图所示,R1=14欧,R2=9欧,只闭合电键S1时,电流表的读数为0.2A;只闭合电键S2时,电流表的读数为0.3A.当S1和S2同时闭合时,电流表的读数为多少?6.电源电动势ε=6V,内电阻r=0.5欧,当它和一只外电阻连接时电源输出功率为10W,试求闭合电路中的电流强度.7.如图所示，电源电动势为ε，内电阻为r，外电路总电阻为R，当K闭合后，电源的总功率为多少？电源的输出功率为多少？外电路消耗的功率为多少？电源内部消耗的功率为多少？电源的供电效率为多少？8.如图所示的电路中，电源电动势为ε，内电阻为r，求：① 开关闭合后，外电路电阻R的阻值为多少时，电源的输出功率最大？此时电源的输出功率为多大？电源的效率为多少？② 开关闭合后，外电路电阻R的阻值为多少时，电源内部消耗的功率最大？电源的效率为多少？9.如图所示的电路中，电池的电动势ε=5V，内阻r=1欧，固定电阻R=90欧，R0是可变电阻，在R0由零增加到400欧的过程中，求：① 可变电阻R0上消耗的热功率最大的条件和最大热功率；② 电池的内电阻r和固定电阻R上消耗最小的热功率之和。第二节
电压表和电流表电压表和电流表是电路中常用的两种电表，电流表与电压表的内部结构并不复杂，都是由一个灵敏电流计和一个电阻串、并联而成的。一．灵敏电流计：　　灵敏电流计，负号为
灵敏电流计的量程一般为二．分压作用和电压表:　　因为IgRg一般很小，不能直接用电流表测量较大的电压，如果被测电压U大于IgRg，通过电流表的电流将超过Ig而将电流表烧坏。如果给电流表串联一个分压电阻，分担一部分电压，就可以用来测量较大的电压了。加了分压电阻并在刻度板上标出电压值，就把电流表改装成了电压表。例如: 有一个电流表电阻Rg=1000欧,满偏电流Ig=100μA.要把它改装成量程为3V的电压表,应该串联多大的电阻？三．分流作用和电流表(安培表):　　因为Ig一般较小，不能直接电流表测量较大的电流。并联电阻可以分担一部分电流，并联电阻的这种作用叫做分流作用，作这种用途的电阻又叫做分流电阻。为了使电流表能够测量几个安培甚至更大的电流，可能给它并联一个分流电阻，分掉一部分电流，这样在测量大电流时，通过电流表的电流也不致超过满偏电流Ig。例如: 电阻Rg是1000欧,满偏电流Ig是100μA的电流表,要改装成量程为1A的电流表,应该并联一个多大的分流电阻?　　　　　　三、欧姆表(1)欧姆表测电阻的原理:是闭合电路欧姆定律。如图所示:I=ε/(r+Rg+Rx).如已知电池电动势ε，内电阻r，电流表内阻Rg，则只要测电流I就可算出待测电阻值Rx。(2)欧姆表的基本构造:如图所示:电池(ε,r)与电流表(Rg)，可变电阻(R)串联。红表笔接电池负极黑表笔通过R，Rg接电池正极。Ⅰ:红黑表笔短路时
Rx=0,调整R使电表满偏。Ig=ε/(Rg+r+R)　 电流表指针满偏时
表明Rx=0　　我们把Rg+r+Rx叫欧姆表的中值电阻R内Ⅱ:红黑表笔不接触时　　I=0指针不发生偏转，即指着电流表的零点。Rx=∞Ⅲ:红黑表笔间接上待测电阻Rg时，电流I=ε/(Rg+R+r+Rx) 已知ε和R内，测出I就可算出RxRx改变，I随着改变。可见每一个Rx值都有一个对应的电流值I。如果我们在刻度盘上直接标出与I对应的电阻Rx的值，那么只要用红黑表笔分别接触待测电阻的两端，就可以从表盘上直接读出它的阻值。说明:欧姆表的刻度值与伏特表和安培表不同。欧姆表是反刻度的。指针满偏时Rx=0，指针不动时Rx=∞；欧姆表的刻度不均匀。(3)使用方法:选择合适档位: 根据Rx的估计值选择合档位使指针在中点附近,这样测量值精确些。(改变中值电阻)调零: 红黑表笔短路,调整调零电阻使指针满偏。测量、读数:说明:用欧姆表来测电阻是很方便的，但是电池用久了，它的电动势和内电阻都要变化，那时欧姆表指示的电阻值，误差就相当大了，所以欧姆表只能用来粗测电阻。用欧姆表测量电阻时，一定要使被测电阻同其它电路脱离开。第三节
伏安法测电阻一．传统方法(1)一般地说,一个物理量的定义就告诉了我们测量它的方法.伏安法测电阻是根据电阻的定义来的.　　根据定义可知只要测出电阻两端的电压UR和通过电阻的电流IR就可以算出电阻值Rx=UR/IR..这种测量电阻的方法叫做伏安法.(2)具体测量时应在待测电阻Rx上加一电压,再用伏特表,安培表测电压,电流.(引导学生画出图甲和图乙所示的两种测量电路)　　（甲）图叫安培表外接法，　（乙）图叫安培表内接法。说 明： 我们认为待测电阻值就等于电压表读数与安培表读数之比。二．甲乙两种方法比较　　（甲）（乙）两图测量的电阻值相同吗?　　引导学生讨论,总结讨论结果时明确下述问题。　　按照定义　　但实际上电压表,电流表都有一定的电阻。对(甲)图，伏特表指示的电压UV等于电阻两端的电压，即UV=UR，安培表指示的电流等于通过电阻和伏特表电流之和，即，故(甲)图测得的电阻值R甲=UV/IA=UR/(IR+IV)小于待测电阻的真实值，　　 ；对（乙）图，伏特表指示的电压等于电阻和安培表的电压之和，即　，培表指示的电流等于通过电阻的电流,即，故（乙）图测得的电阻值R乙=UV/IA=(UR+UA)/IR小于电阻的真实值，。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (甲) （乙）两图的测量都有误差,为了减小误差我们应该选(甲)图还是选（乙）图的电路来测量呢?　　　根据上述思想得到结论:　　　时：用(甲)图电路测量误差小,且总是偏小。　　　时：用（乙）图电路测量误差小,且总是偏大。三．练习　　设已知伏特表电阻RV=5000欧,安培表电阻RA=0.2000欧1. 待测电阻约为几欧,应采用哪个电路图来测理电阻?如电压表示数为2.50伏,电流表示数为0.50安,则Rx的测量值是多少?　 的准确值是多少?　　　　　2. 若待测电阻约为几百欧,应采用哪个电路图来测量?如电压表示数为16.0伏,安培表示数为0.080安.求RX的测量值和准确值第三章
磁场第一节
磁现象和磁场一．磁现象（1）指南针的发明和作用就是根据磁现象（2）生活中的磁现象：磁盘、磁带、磁卡、门吸、电动机、电流表。（3）磁极：能吸引铁质物体的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体，磁体中磁性最强的区域叫磁极。二．电流的磁效应（1）磁极间的相互作用规律：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引.（与电荷类比）（2）电流的磁效应：电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。三．磁场（1）磁场的概念：磁体周围存在的一种特殊物质（看不见摸不着，是物质存在的一种特殊形式）。（2）磁场的基本性质：对处于其中的磁极和电流有力的作用.（3）磁场是媒介物：磁极间、电流间、磁极与电流间的
相互作用是通过磁场发生的。四．磁性的地球　　地球是一个巨大的磁体，地球周围存在磁场---地磁场。地球的地理两极与地磁两极不重合（地磁的N极在地理的南极附近，地磁的S极在地理的北极附近），其间存在磁偏角。地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。　　宇宙中的许多天体都有磁场。月球也有磁场。　　第二节
磁感应强度一．磁感应强度的方向（1）让小磁针处于条形磁铁产生的磁场和竖直方向通电导线产生的磁场中的各个点时，小磁针的N极所指的方向不同，来认识磁场具有方向性，明确磁感应强度的方向的规定。（2）小磁针静止时N极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向。也就是说，磁场总是从N极出发，回到S极。（3）磁场是一个闭合场二．磁感应强度的大小磁感应强度的大小（表征磁场强弱的物理量）（1）定义： 在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的力（安培力）F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫磁感应强度。符号：B　　说明：如果导线很短很短，B就是导线所在处的磁感应强度。其中，I和导线长度L的乘积IL称电流元。（2）定义式：（3）单位：在国
际单位制中是特斯特，简称特，符号T.
1T=N/A?m（4）物理意义：磁感应强度B是表示磁场强弱的物理量.对B的定义式的理解：① 换句话说，在非匀强磁场中比值F/IL是因点而异的，也就是在磁场中某一确定位置处，无论怎样改变I和L，F都与IL的乘积大小成比例地变化，比值F/IL跟IL的乘积大小无关。因此，比值F/IL的大小反映了各不同位置处磁场的强弱程度，所以人们用它来定义磁场的磁感应强度。还应说明F是指通电导线电流方向跟所在处磁场方向垂直时的磁场力，此时通电导线受到的磁场力最大。② 公式B= F/IL得出磁场中某点的B与F成正比，与IL成反比的错误结论。③ 对于确定的磁场中某一位置来说，B并不因探测电流和线段长短（电流元）的改变而改变，而是由磁场自身决定的；比值F/IL不变这一事实正反映了所量度位置的磁场强弱程度是一定的。　　例：磁场中放一根与磁场方向垂直的通电导线，它的电流强度是2.5 A，导线长1 cm，它受到的安培力为5×10-2 N，则这个位置的磁感应强度是多大？第三节
几种常见的磁场一．磁感线　　（1）磁感线的定义　　在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致，这样的曲线叫做磁感线。　　（2）特点：A、磁感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从北极出来，回到磁铁的南极，内部是从南极到北极.B、每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。C、磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向。D、磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小二．几种常见的磁场（1）几种常见磁场的磁感线（2）电流的磁场与安培定则　　① 直线电流周围的磁场　　在引导学生分析归纳的基础上得出　　直线电流周围的磁感线：是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上.（图3）　　直线电流的方向和磁感线方向之间的关系可用安培定则（也叫右手螺旋定则）来判定：用右手握住导线，让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.　　② 环形电流的磁场　　环形电流磁场的磁感线：是一些围绕环形导线的闭合曲线，在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直（图4）。　　环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系也可以用安培定则来判定：让右手弯曲的四指和和环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴线上磁感线的方向.　　③ 通电螺线管的磁场.　　通电螺线管磁场的磁感线：和条形磁铁外部的磁感线相似，一端相当于南极，一端相当于北极；内部的磁感线和螺线管的轴线平行，方向由南极指向北极，并和外部的磁感线连接，形成一些环绕电流的闭合曲线（图5）　　通电螺线管的电流方向和它的磁感线方向之间的关系，也可用安培定则来判定：用右手握住螺线管，让弯曲四指所指的方向和电流的方向一致，则大拇指所指的方向就是螺线管的北极（螺线管内部磁感线的方向）.　　④ 电流磁场（和天然磁铁相比）的特点：磁场的有无可由通断电来控制；磁场的极性可以由电流方向变换；磁场的强弱可由电流的大小来控制。三．安培分子电流假说（1）安培分子电流假说　　对分子电流，结合环形电流产生的磁场的知识及安培定则，安培得出物体原子中电子围绕原子核做圆周运动，同时产生了磁场；一般物质的分子电流排列是杂乱无章的，具有磁性的物质分子电流排列整齐。（2）安培假说能够解释的一些问题　　金属的磁化和退磁现象。说明："假说"，是用来说明某种现象但未经实践证实的命题。在物理定律和理论的建立过程中，"假说"，常常起着很重要的作用，它是在一定的观察、实验的基础上概括和抽象出来的。安培分子电流的假说就是在奥斯特的实验的启发下，经过思维发展而产生出来的。（3）磁现象的电本质：磁铁和电流的磁场本质上都是运动电荷产生的．四．匀强磁场（1）匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫匀强磁场。匀强磁场的磁感线是一些间隔相同的平行直线。（2）两种情形的匀强磁场：即距离很近的两个异名磁极之间除边缘部分以外的磁场；相隔一定距离的两个平行线圈(亥姆霍兹线圈)通电时，其中间区域的磁场P92图3.3-7，图3.3-8。五.磁通量（1）定义： 磁感应强度B与线圈面积S的乘积，叫穿过这个面的磁通量（是重要的基本概念）。（2）表达式：φ=BS注意：① 对于磁通量的计算要注意条件，即B是匀强磁场或可视为匀强磁场的磁感应强度，S是线圈面积在与磁场方向垂直的平面上的投影面积。　　　　② 磁通量是标量，但有正、负之分，可举特例说明。（3）单位：韦伯，简称韦，符号Wb
1Wb = 1T?m2（4）磁感应强度的另一种定义（磁通密度）:即B =φ/S　　上式表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，并且用Wb/m2做单位（磁感应强度的另一种单位）。所以：1T = 1 Wb/m2 = 1N/A?m巩固练习1.如图所示，放在通电螺线管内部中间处的小磁针，静止时N极指向右.试判定电源的正负极.　　2.如图所示，当线圈中通以电流时，小磁针的北极指向读者.试确定电流方向.第四节 磁场对通电导线的作用力　　安培力：磁场对电流的作用力。一．安培力的方向（1）安培力的方向和磁场方向、电流方向有关系.（2）安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面.　　人们通过大量的实验研究，总结出通电导线受安培力方向和电流方向、磁场方向存在着一个规律一一左手定则．　　左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，并且跟手掌在同一个平面内，把手放人磁场中，让磁感线垂直穿人手心，并使伸开的四指指向电流方向，那么，拇指所指的方向，就是通电导线在磁场中的受力方向．一般情形的安培力方向法则介绍结论：电流和磁场可以不垂直，但安培力必然和电流方向垂直，也和磁场方向垂直，用左手定则时，磁场不一定垂直穿过手心，只要不从手背传过就行。　　至于大小法则，如果电流和磁场不垂直，则将磁场进行分解，取垂直分量代入公式即可；从这个角度不难理解　　思考：如果电流和磁场平行，那么安培力是多少？补充练习：判断下图中导线A所受磁场力的方向.　　　　　　　　　　　　二．安培力的大小通电导线（电流为I、导线长为L）和磁场（B）方向垂直时，通电导线所受的安培力的大小：F = BIL（最大）　　两种特例：即F = ILB(I⊥B)和F = 0(I∥B)。　　一般情况：当磁感应强度B的方向与导线成θ角时，有F = ILBsinθ注意：尽管公式F=ILB是从公式B=F/IL变形而得的，但两者的物理意义却有不同。① 公式B=F/IL是根据放置于给定磁场中的给定点上的检验电流(电流元)受力情况，来确定这一位置的磁场的性质，它对任何磁场中的任何点都是适用的。② 公式F=ILB则是在已知磁场性质的基础上，确定在给定位置上给定的一小段通电直导线的受力情况，在中学阶段，它只适用于匀强磁场。物理公式在作数学的等价变形时，其物理意义和适用范围将会发生变化。这是应用数学知识解决物理问题时所要引起注意的问题，但却往往被人们所忽视。　　注意安培力与库仑力的区别：　　电荷在电场中某一点受到的库仑力是一定的，方向与该点的电场方向要么相同，要么相反。　　而电流在磁场中某处受到的磁场力，与电流在磁场中放置的方向有关，电流方向与磁场方向平行时，电流受的安培力最小，等于零；电流方向与磁场方向垂直时，电流受的安培力最大，等于BIL，一般情况下的安培力大于零，小于BIL，方向与磁场方向垂直。巩固练习1、在赤道平面上空沿东西方向放置一根直导线，通以由西向东的电流，则此导线所受地磁　场作用力的方向为：A、向上；
B、向下 ；
D、向北。2、如图所示，一根通有电流I1的长直导线在通有电流I2的矩形线圈abcd平面内直导线固　定，且与ab边平行，则矩形线圈会出现下列哪种运动？A、绕OO'轴转动；B、绕NN'轴转动；C、远离直导线平动；D、向着直导线平动。3、如图所示，原来静止的圆环形线圈中通有逆时针方向的电流I1，在其直径AB上靠近B　点处放置一根垂直于线圈平面的固定长直导线，直导线中通有电流I2，方向垂直于纸面向　外，此时圆环形线圈的运动情况是：A、向左平动；B、仍然静止；C、向右平动；D、以直径AB为轴转动。4、如图所示，在条形磁铁S极附近悬挂一个圆形线圈，线圈平面与水平磁铁位于同一平面　内，当线圈中通以沿图示方向的电流时，从上往下看，线圈将会：A、顺时针方向转动，同时靠近磁铁；B、顺时针方向转动，同时离开磁铁；C、逆时针方向转动，同时靠近磁铁；D、逆时针方向转动，同时离开磁铁。5、条形磁铁放在水平桌面上，它的上方靠S极一侧吊挂一根与它垂直的导电棒，图中只画　出此棒的截面图，并标出此棒中的电流是流向纸内的，在通电一瞬间，可能产生的情况是：A、磁铁对桌面压力减小；B、磁铁对桌面压力增大；C、磁铁受向左的摩擦力；D、磁铁受向右的摩擦力。6、下列关于通电直导线在匀强磁场中受安培力的说法中正确的是：A、安培力大小只跟磁场的强弱和电流的强度有关；B、安培力的方向与磁场方向垂直，同时又与电流方向垂直；C、若导线受到的磁场力为零，导线所在处的磁感强度必定为零；D、若某段导线在磁场中取某一方向时受到的磁场力最大，此时导线必与磁场方向垂直。7、如图所示，a、b为两条固定的平行直导线，导线通以方向相同、大小相等的电流，导线　c与a、b平行，且可在a、b所决定的平面内移动，OO'是在a、b平面内，与a、b平行　且等距的中心线，当c中通以与a、b反向的电流之后，下列判断中正确的是：A、b所受磁场力一定为零；B、c将一直受到磁场力作用；C、c将向右运动，停在OO'的位置；D、c将在OO'左右来回振动。8、如图所示，在无限长的通电直导线AB一侧，有一条长度一定，可以自由移动的直导线　CD中通有电流I2，AB和CD间位于同一平面内且相互垂直，则：A、CD将向上运动；B、CD将向下运动；C、C端向上，D端向下运动；D、CD转到与AB平行，且与AB中的电流方向相反。9、如图所示，一根质量为m，长为L的金属导线AB通入　由A到B的强度为I的电流后，导线正好保持水平方位，　且紧贴竖直墙面匀速下滑，则一定存在着方向竖直向___　的匀强磁场；若导线与墙之间的动摩擦因数为μ，此磁场　的磁感强度为____________。　　10、如图所示，电源电动势E = 2V ，r = 0.5Ω，竖直导轨电阻可忽略不计，金属棒的质量　为m=0.1Kg，R=0.5Ω，它与导轨间的摩擦因数μ=0.4，有效长度为0.2 m ，靠在导轨的　外面，为使金属棒不下滑，我们可加一个与纸面成30度角、与棒垂直且向里的磁场，　g取10m/s　求：（1）此磁场是斜向上还是斜向下？（2）B的范围是多少？第五节
磁场对运动电荷的作用一．洛伦兹力的方向和大小（1）洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的作用力.　　　　　　　　通电导线在磁场中所受安培力是洛伦兹力的宏观表现.① 判定安培力方向。（上图甲中安培力方向为垂直电流方向向上，乙图安培力方向为垂直电流方向向下）② 电流方向和电荷运动方向的关系.（电流方向和正电荷运动方向相同，和负电荷运动方向相反）③ 的方向和洛伦兹力方向关系.（的方向和正电荷所受的洛伦兹力的方向相同，和负电荷所受的洛伦兹力的方向相反。）④ 试分析：电荷运动方向、磁场方向、洛伦兹力方向的关系。（2）洛伦兹力方向的判断--左手定则　　伸开左手，使大拇指和其余四指垂直且处于同一平面内，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，若四指指向电荷运动的方向，拇指所指的方向就是正电荷所受洛伦兹力的方向，负电荷受力的反方向。　　试判断下图中所示的带电粒子刚进入磁场时所受的洛伦兹力的方向：　　　　　　　　　　　　　　（3）洛伦兹力的大小洛伦兹力的计算公式：（1）当粒子运动方向与磁感应强度垂直时（v⊥B）
F = Bqv（2）当粒子运动方向与磁感应强度方向成θ时（v∥B）
F = Bqvsinθ　　上两式各量的单位：　　F为牛（N），q为库伦（C）， v为米/秒（m/s）, B为特斯拉（T）　　例：带电为+q的粒子在匀强磁场中运动，下面说法中正确的是：A、只要速度大小相同，所受洛仑兹力就相同；B、如果把+q改为-q，且速度反向大小不变，则洛仑兹力的大小，方向不变；C、洛仑兹力方向一定与电荷速度方向垂直，磁场方向一定与电荷运动方向垂直；D、粒子只受到洛仑兹力作用下运动的动能、速度均不变。巩固练习1、如图中表示的是磁场B、正电荷运动方向v和磁场对电荷作用力F的关系图，这四个图中画得较正确的是（其中B、f 、v两两垂直）　2、下列说法中正确的是：　A、运动电荷在磁感强度不为零的地方，一定受到洛仑兹力的作用；　B、运动电荷在某处不受洛仑兹力的作用，则该处的磁感强度一定为零；　C、洛仑兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的动量；　D、洛仑兹力对带电粒子不做功。　　　3、下列有关带电粒子运动的说法中正确的是（不考虑重力）：　A、沿着电场线方向飞入匀强电场，动能、动量都发生变化；　B、沿着磁感线方向飞入匀强磁场，动能、动量都不变；　C、垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，动能、动量都变化；　D、垂直于磁感线方向飞入匀强磁场，动量不变，动能变化。　4、如图所示，有一磁感强度为B，方向竖直向上的匀强磁场，一束电子流以初速度v从水平方向射入，为了使电子流经过磁场时不偏转（不计重力），则磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，这个电场的场强大小和方向是：　A、B/v ，竖直向上；　B、B/v ，水平向左；　C、Bv ，垂直于纸面向里；　D、Bv ，垂直于纸面向外。　　　5、如图所示，一速度为v，电量为q的正离子恰能直线飞出离子速度选择器，选择器中磁感强度为B，电场强度为E，则：　A、若改为电量-q 的离子，将往上偏（其它不变）；　B、若速度变为2v将往上偏（其它不变）；　C、若改为+2q的离子将往下偏（其它不变）；　D、若速度改为v/2 将往下偏（其它不变）。　　　　第六节
带电粒子在匀强磁场中的运动（※※※）当带电粒子的初速度方向与磁场方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。一．带电粒子在匀强磁场中的运动（1）运动轨迹：沿着与磁场垂直的方向射入磁场的带电粒子，粒子在垂直磁场方向的平面内做匀速圆周运动，此洛伦兹力不做功.（2）轨道半径和周期　　带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径及周期公式.　　粒子做匀速圆周运动所需的向心力是由粒子所受的洛伦兹力提供的，　　可知
由此得出　　
可得　　例：如图所示，一质量为m，电荷量为q的粒子从容器A下方小孔S1飘入电势差为U的加速电场，然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的磁场中，最后打到底片D上.　　(1)粒子进入磁场时的速率。　　(2)求粒子在磁场中运动的轨道半径。注意：在解决这类问题时，如何确定圆心、画出粒子的运动轨迹、半径及圆心角，找出几何关系是解题的关键。　　例：如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，已知∠AOB=120°，求该带电粒子在磁场中运动的时间。巩固练习1．如图所示，一束电子（电量为e）以速度v垂直射入磁感强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿越磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角30，则：（1）电子的质量是多少？（2）穿透磁场的时间是多大？2．如图所示，x轴上方有磁感应强度为B的匀强磁场，下方有一磁感应强度为B/2的匀强磁场，方向都垂直纸面向里，一个电子从x轴上的P点以垂直于X轴的速度v向上运动，设电子质量为m，电量为e；（1）在图上画出电子运动轨迹（至少画两个周期）。（2）求出一个周期的时间，第一个周期内电子沿X轴位移的大小和方向。3．一带电粒子沿垂直于磁场的方向射入存在图示方向的匀强磁场的空间，粒子的一段径迹如图所示，径迹上每一小段可近似看成圆弧。由于带电粒子使沿涂空气电离，粒子的能量越来越小，电量不变，则可判定粒子：A、带正电
；B、带负电
；C、从a到b ；D、从b到a 。4．如图所示，abcd是一个边长为L的正方形区域，内有磁感强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里，在AB边的中点垂直ab方向射入电量为q，质量为m的粒子（不计重力），为使带电粒子只从ab边射出，则粒子入射的速度大小不可以是：A、 ；B、；C、；D、第六节
带点粒子在复合场中的运动　　复合场=电场+磁场；所以可以把复合场分解成磁场和电场来分别分析。一．电场　　带点粒子在电场中运动分为两种：　　1．加速、减速、匀速、静止。　　特征：受力方向和运动方向平行；即速度方向与电场方向平行。　　平衡（匀速，静止）：　　匀变（加速，减速）：（是初速度）可知：出场速度只与U和有关，与电场形式无关对于匀强电场：　　2．偏转运动（类平抛）　　特征：受力方向与速度方向垂直；即电场方向与速度方向垂直。　　垂直电场方向：运动时间（是电场的边界长度，是粒子的初速度）　　沿电场方向：加速度　　
运动时间（是沿电场方向的位移）　　
沿电场方向的位移　　末速度：　　末速度与水平方向的夹角：二．磁场　　带电粒子在磁场中坐匀速圆周运动。　　　　在解决此类题型中，我们对于题目的把握主要来源于粒子在磁场中的运动，也就是说只要分析清楚粒子在磁场中的情况，该类题目就解决80%了。　　所以这种题目的突破点往往在于粒子在磁场中的运动。　　我们首先通过题目所给的条件（包括相切，相交，过几点等），要找到的是圆心，这是纯几何问题，当你找到圆心时，可以通过其他的物理公式来求解其他的物理量并分析其物理过程。　　注：题目中经常出现（轻质，不计重力等条件）　　下面来看几个例题：2009，辽宁25．(18分)如图所示，在第一象限有一均强电场，场强大小为E，方向与y轴平行；在x轴下方有一均强磁场，磁场方向与纸面垂直。一质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子以平行于x轴的速度从y轴上的P点处射入电场，在x轴上的Q点处进入磁场，并从坐标原点O离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与y轴交于M点。已知OP=,。不计重力。求（1）M点与坐标原点O间的距离；（2）粒子从P点运动到M点所用的时间。2009，天津11．(18分)　　如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为.不计空气阻力，重力加速度为g,求(1) 电场强度E的大小和方向；(2) 小球从A点抛出时初速度v0的大小;(3) A点到x轴的高度h.　　　　　　　　　　　　　　　　2009，山东25．（18分）如图甲所示，建立Oxy坐标系，两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为，在第一、四象限有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于Oxy平面向里。位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连续发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子。在0~3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极板边缘的影响）。已知t=0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场。上述m、q、、t0、B为已知量。（不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况）(1) 求电压U0的大小。(2) 求t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。(3) 何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间。2009，江苏14.（16分）　　1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为+q ，在加速器中被加速，加速电压为U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。（1） 求粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；（2） 求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t ；（3） 实际使用中，磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为Bm、fm，试讨论粒子能获得的最大动能E。　　　　　　　　　　　　2009，重庆25.（19分）　　如图，离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板HM上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界MN进入磁感应强度为B的匀强磁场。已知HO=d，HS=2d，=90°。（忽略粒子所受重力）（1）求偏转电场场强E0的大小以及HM与MN的夹角；（2）求质量为m的离子在磁场中做圆周运动的 半径；（3）若质量为4m的离子垂直打在NQ的中点处，质量为16m的离子打在处。求和之间的距离以及能打在NQ上的正离子的质量范围。　　　　　　　　　　物理选修3-2第一章
电磁感应第一节
电磁感应现象、楞次定律一．电磁感应现象（1）电磁感应现象：在磁场中的导体产生感应电动势或感应电流的现象。（2）产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量发生变化。注意： 1．只有同时满足电路闭合、磁通量变化这两个条件才会产生感应电流。2．引起磁通量变化的因素：从= BSsin可知当a、磁感强度发生变化。 b、线圈的面积S变化。C、磁感强度B与面积S之间的夹角发生变化。这三种情况都可以引起磁通量变化。二．感应电流的方向：用右手定则判定感应电流的方向：方法：伸开右手，让大拇指与四指垂直，磁感线垂直穿入掌心，大拇指指向导体运动方向四指指向则为感应电流方向。适用条件：只适用于闭合电路中的部分导体作切割磁感线运动时的感应电流的方向判定。三．楞次定律：（1）内容：感应电流具有这样的方向，就是感应电流产生的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。注意：1．掌握楞次定律的关键是"阻碍"而不是阻止，可以理解为：当原磁场磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反；当原磁场磁通量减小时，感应电流的磁场与原磁场方向相同。2．要分清产生感应电流的"原磁场"和感应电流的磁场。（2）应用楞次定律的步骤：1．明确所研究的闭合回路原磁场方向及磁通量的变化（增加或减小）。2．由楞次定律判定感应电流的磁场方向；3．由右手螺旋定则根据感应电流的磁场方向判断出感应电流的方向。四．楞次定律的应用：（1）磁通量既有增加又有减小的过程而产生的感应电流的方向判定方法：先划分不同阶段，再逐个阶段分析。（2）合磁通量变化而产生感应电流的方向的判定方法：用合磁通的变化讨论。（3）电磁感应现象中导体间相对运动方向的判定方法：运用楞次定律的另一种表述"电磁感应所产生的效果总是要阻碍引起感应电流的导体（或磁体）间的相对运动来进行判定。巩固习题1、下列关于磁通量的说法中正确的有：　A、磁通量不仅有大小还有方向，所以磁通量是矢量；B、在匀强磁场中，a线圈的面积比线圈b的面积大，则穿过a线圈的磁通量一定比穿过b线圈的大；　C、磁通量大磁感应强度不一定大；D、把某线圈放在磁场中的M、N两点，若放在M处的磁通量较在N处的大，则M处的磁感强度一定比N大。2、发现电流磁效应现象的科学家是________，发现通电导线在磁场中受力方向规律的科学家是__________，发现电磁感应现象的科学家是_____________ ，发现点电荷间的相互作用力规律的科学家是__________。3、关于感应电流，下列说法中正确的有：　A、只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生；　B、穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生；　C、线框不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也就没有感应电流；　D、只要电路的一部分作切割磁感线运动，电路中就一定有感应电流。4、根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是：　A、阻碍引起感应电流的磁通量；　B、与引起感应电流的磁场反向；　C、阻碍引起感应电流的磁通量的变化；　D、与引起感应电流的磁场方向相同。5、如图所示，导线框abcd与导线在同一平面内，直导线通恒定电流I，当线框由左向右匀速通过直导线时，线框中感应电流方向是：　A、先abcd，后dcba，再abcd ；　B、先abcd，后dcba ；　C、始终沿dcba ；　D、先dcba ，后abcd ，再dcba 。6、两圆环a、b同心同平面放置，且半径Ra >Rb ，将一条形磁铁置于两环的轴线上，设通过a、b圆环所包围的面积的磁通量分别是、 ，则：　A、= ；
B、> ； C、<
； D、无法确定与的大小关系。7、带负电的圆环绕圆心旋转，在环的圆心处有一闭合小线圈，小线圈和圆环在同一平面，则：　A、只要圆环在转动，小线圈内就一定有感应电流产生；　B、圆环不管怎样转动，小线圈内都没有感应电流产生；　C、圆环在作变速转动时，小线圈内一定有感应电流产生；　D、圆环作匀速转动时，小线圈内没有感应电流产生。8、如图所示，线圈abcd自由下落进入匀强磁场中则当只有ab边进入磁场时，线圈中的感应电流方向是_________________，当整个线圈进入磁场中时，线圈中____________感应电流（填"有"或"无"）9、如图所示，线圈平面与水平方向成角，磁感线竖直向下，设磁感强度为B，线圈面积为S，则穿过线圈的磁通量为多大？10、如图所示，竖直放置的长直导线通以恒定的电流，有一矩形线框与导线在同一平面，在下列情况中线圈产生感应电流的是：A、导线中电流强度变大；B、线框向右平动；C、线框向下平动；D、线框以ab边为轴转动；E、线框以直导线为轴转动。11、如图所示，试判断当开关S闭合和断开瞬间，线圈ABCD中的电流方向。第二节
法拉第电磁感应定律、自感一．法拉第电磁感应定律：（1）法拉第电磁感应定律：。适用于回路(不一定要闭合)，用于计算平均感应电动势的大小。（2）理解和应用法拉第电磁感应定律应注意以下几个问题：1．要严格区分磁通量、磁通量的变化量和磁通量变化率．磁通量⊥是指穿过某一线圈子面的磁感线条数的多少．磁通量增量， 大说明磁通量改变多，但不能说明感应电动势就一定大．值得注意的是：当一个回路开始时和转过180度时回路平面都与磁场方向垂直，回路内磁感线条数不变，但通过回路的磁通量方向变了，一个为正，另一个为负，此时，磁通量变化率是指穿过某一回路平面的磁通量变化的快慢程度，决定了该回路的感应电动势的大小，但还不能决定该回路感应电流的大小，感应电流的大小由该回路的E和回路电阻R共同决定。2．求磁通量变化量一般有三种情况：当回路面积S不变时，；当磁感强度B不变时，；当B与S都不变而它们的相对位置发生变化时(如转动)， (S⊥是回路面积S在与B垂直方向上的投影)。3． E是时间内的平均电动势，一般不等于初态与末态电动势的平均值，即。例：用均匀导线做成的正方形线框每边长为0．2m，正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀强磁场中，如图甲所示，当磁场以每秒10T的变化率增强时，线框中点a、b两点电势差是：　　A、Uab=0．1V；　　B、Uab=－0．1V；　　C、Uab=0．２V；　　D、Uab=－0．２V。二．导体切割磁感线产生感应电动势的问题：（1）导线切割磁感线产生感应电动势为：E= BLv（2）用E=BLv来确定直导体做切割磁感线运动而产生感应电动势的大小时，应注意：1．当B、L、v三个量的方向互相垂直时，感应电动势的值最大；当有任意两个量的方向互相平行时，感应电动势为零；当三个量的方向成任意夹角时，应取它们的垂直分量来计算感应电动势的大小。2．通常v为即时速度，E也为即时感应电动势，随着v的变化，E也相应变化；若v为平均速度，则E也为平均感应电动势．3．当切割磁感线的导体是弯曲的，则应取其与B和v垂直的等效直线长度．4．公式E= BLv一般用于导体各部分切割磁感线速度相同．若导体各部分切割磁感线的速度不同，可取其平均速度求电动势，如导体棒在磁场中作圆周运动切割磁感线时，要求出切割磁感线的平均速度．三．自感现象：（1）所谓"自感"，简单地说，就是"自我感应"，更详细地说，就是线圈的自身电流发生变化时，线圈的本身就感应出感应电动势(若电路闭合，就产生感应电流)这个自感电动势(或自感电流)总阻碍原电流的变化．（2）自感电动势大小可用公式E=LΔI/Δt计算。自感系数L由线圈本身的特性决定．线圈中磁通量的变化率Δφ/Δt与线圈中电流的变化率ΔI/Δt成正比，自感电动势公式与法拉第电磁感应定律是一致的．巩固练习1、AB两闭合线圈为同样导线绕成且均为10匝，　半径为rA=2rB，内有如图的有理想边界的匀　强磁场，若磁场均匀地减小，则A、B环中感应电动　势之比EA：EB= _____，　产生的感应电流之比IA：IB=__________。2、单匝矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，转轴垂直于磁场．若线圈所围面积里磁通量随时间变化的规律如图，则：　A、线圈中0时刻感应电动势最大；　B、线圈中D时刻感应电动势为零；　C、线圈中D时刻感应电动势最大；　D、线圈中0至D时间内平均感应电动势为0.4V．3、直接写出下列各种情况下导线ab两端的感应电动势　　的表示式(B、L、v已知)(如图)　　
①E= ________，　　　　②E=_______________。　　　　4、如图中PQRS为一正方形导线框，它以恒定速度向右进入以MN为边界的匀强磁场，磁场方向垂直线框平面，MN线与线框的边成450角。E、F分别为PS和PQ的中点，关于线框中的感应电流，正确的说法是：A、当E点经过边界MN时，感应电流最大；B、当P点经过边界MN时，感应电流最大；C、当F点经过边界MN时，感应电流最大；D、当Q点经过边界MN时，感应电流最大。5、如图所示，多匝电感线圈L的电阻和电池内阻都忽略不计，两个电阻的阻值都是R，电键S原来打开，电流Io=E／2R，今合上电键将一电阻短路，于是线圈有自感电动势产生，这电动势：A、有阻碍电流的作用，最后电流由Io减少到零；B、有阻碍电流的作用，最后电流总小于Io；C、有阻碍电流增大的作用，因而电流Io保持不变；　D、有阻碍电流增大的作用；但电流最后还是增大到2Io．6、如图所示，线圈内有理想边界的磁场，当磁场均匀增加时，有一带电微粒静止于平行板(两板水平放置)电容器中间，则此粒子带____电，若线圈的匝数为n，平行板电容器的板间距离为d，粒子的质量为m，，带电量为q，则磁感强度的变化率为_______?(设线圈的面积为S)7、如图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平的初速Vo抛出，设在整个过程棒的取向不变且不计空气阻力，则在金属棒运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是：，　A、越来越大；
B、越来越小；
C、保持不变；
D、无法判断。8、如图所示的电路，L为自感线圈，R是一个灯泡．以下判断中正确的是：A、开关S接通的瞬间和断开瞬间，电流方向都是a-R-b；B、S接通瞬间电流由a-R-b，断开瞬间电流由b-R-a；C、S接通瞬间电流由a一R-b，K断开瞬间无电流；D、S接通瞬间和断开瞬间灯泡中均无电流通过．　　9、如图所示，空间存在垂直于纸面的均匀磁场，在半径为a的圆形区域内、外，磁场方向相反，磁感强度的大小均为B．一半径为b，电阻为R的圆形导线环放置在纸面内，其圆心与圆形区域的中心重合．在内、外磁场同时由B均匀地减小到零的过程中，通过导线截面的电量q=_______ 。10、如图所示，匀强磁场B=0．1T，金属棒AD长0．4m，与框架宽度相同，电阻为R=1／3Ω，框架电阻不计，电阻R1=2Ω，R2=1Ω，当金属棒以5m／s的速度匀速向左运动时，求：①流过金属棒的感应电流多大?
②若图中电容器C为0．3μF，则充电多少电量?　　11、如图所示的电路中，Al和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略。下列说法中正确的是：A、合上开关S接通电路时，A2先亮，Al后亮，最后一样亮；　B、合上开关S接通电路时，Al和A2始终一样亮；　C、断开开关S切断电路时，A2立刻熄灭，Al过一会儿才熄灭；　D、断开开关S切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭．12、如图竖直向上的匀强磁场磁感强度B0= 0.5T 并且以ΔB/Δt=0.1T/s在变化，水平导轨不计电阻、且不计摩擦阻力，宽为0．5m．在导轨上L=0．8m处搁一导体，电阻R1=0．1Ω，并用水平细绳通过定滑轮吊着质量为M=2kg的重物，电阻R=0．4Ω．则经过多少时间能吊起重物(g=10m／s)．　　　　　　　　13、无限长的光滑平行导体框架MON、xo'y水平放置，左右两侧的宽度分别为L1和L2，且L1=2L2=2Lo。足够大的匀强磁场垂直纸面向里，磁感强度为B。两根金属棒ab和cd的质量分别为rnl和m2，且m1=2m2= 2rn，电阻分别为Rl和R2，且Rl=2R2=2R，导轨电阻不计，初始时金属棒ab、cd距OO'均足够远。若使金属棒ab、cd同时获得相向速度，速度大小分别为Vl和V2，且V2=2V1=2Vo，如左图所示．问：此时ab、cd两棒的瞬时加速度各多大?10、如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面之间的夹角是θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感强度为B，在导轨的A、C端连接一个阻值为R的电阻，一根垂直于金属导轨放置的金属棒ab质量为m，从静止开始沿导轨下滑，求ab棒的最大速度。第二章
交变电流第一节
交流电、变压器一．正弦式交变电流的产生和规律：（1）交变电流：　强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫做交变电流．当线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的交变电流是随时间按正弦规律变化的，此种交变电流叫正弦式电流．（2）中性面、正弦式电流的峰值：如图14-1那样的矩形线圈，当匀速转到如图14-2中的 (1)位置时，穿过线圈的磁通量达最大值，这个位置叫中性面．此时ab和cd都未切割磁感线，或者说这时线圈的磁通量变化率为零，线圈中无感应电动势。当线圈转到如右图中的(3)位置时，线圈平面与磁感线平行，磁通量为零，但此时ab和cd边切割磁感线的有效速度最大，产生的感应电动势最大，因为ab和cd边产生的感应电动势都是E1= BLabv ，而线圈只有这两条边切割磁感线，线圈电动势E= 2BLabv，若线圈有N匝，则相当于有N个电源串联，故线圈感应电动势的峰值：　Emax=2NBLabv = NBSω = NBSπf （因为v = Ledω/2 ，ω=2π/T = 2πf ）（3）正弦式电流的瞬时值：　　当线圈通过中性面时开始计时，穿过线圈的磁通量瞬时值表达式为：φ=φmcosωt ；交变电动势瞬时值表达式为：E=Emsinωt ；若电路闭合且总电阻为R，则瞬时电流为：I= Emsinωt / R（4）交流的角频率 ω、频率f、周期T：就是线圈转动的角速度、频率、周期。二．交变电流的图象：（1）交变电流的变化在图象上能很直观地表示出来，例如右图所示可以判断出产生这交变电流的线圈是垂直于中性面位置时开始计时的，表达式应为e = Ecosωt，图象中A、B、C时刻线圈的位置A、B为中性面，C为线圈平面平行于磁场方向。（2）由纵轴可读出交变电流的峰值，由横轴，可求时间t和线圈转过角度ωt (或周期、频率)．（3）由于穿过线圈的磁通量与产生的感应电动势(或感应电流)随时间变化的函数关系总是互余的，因此利用这个关系去分析一些交变电流的问题，常常会使问题简化。三．交变电流的峰值与有效值之间的关系：（1）峰值：是只交变电流可以达到的电压和电流的最大值：，。该值可以再图像中直接读出。（2）有效值：是指时间相同时，通过同一电阻，与交流电发热相同的直流电的电压和电流值：，。（3）有效值与峰值的数学关系：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　四．变压器与远距离输电：（1）理想变压嚣：磁通量全部集中在铁芯内，变压器没有能量损失，即输入功率等于输出功率。（2）理想变压器电压、电流跟匝数的关系式：(对于有一个副线圈或有几个副线圈的变压器都适用)。(只适用于一个副线圈的变压器)。若有两个以上副线圈，根据出可导出：（3）减少远距离输电线上电能损失的方法：常采用提高传输电压以减小输送电流的方法。这是因为，在输出功率相同的前提下，输送的电流强度跟输出电压成反比()，输电线上电能的损失跟输出电压的平方成反比()。五．电感和电容对交变电流的影响。（1）电感对交变电流的阻碍作用：感抗：表示电感对交流电阻碍作用的强弱，线圈的自感系数越大、交变电流的频率越高，电感对交变电流的阻碍作用就越大，感抗也就越大。低频扼流圈："通直流、阻交流"高频扼流圈："通低频、阻高频"（2）交变电流能够通过电容器：容抗：表示电容对交变电流的阻碍作用的大小。特点："通交流、隔直流，通高频、阻低频"巩固练习1、如图，观察电流表的指针，可以判定；　A、指针随着线圈转动而摆动，并且线圈每转一周，　　　指针左右摆动一次；　B、当线圈平面转到跟磁感线垂直位置时，电流表的指针偏转最大；　C、当线圈平面转到跟磁感线平行的位置时，电流表的指针偏转最大；　D、感应电动势和感应电流是周期性变化的。2、一个边长为L，匝数为n的正方形线圈，在匀强磁场中从中性面开始绕中心轴匀速转动，角速度为ω，磁场的磁感强度为B，这个线圈中感应电动势的峰值是Em=_______ ；到时间t秒末，感应电动势的瞬时值是e = ___________。3、一只矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，穿过线圈的磁通量随时间变化的图象如图甲所示，则下列说法中正确的是：A、t=0时刻线圈平面与中性面垂直；　B、t=0.01s时刻，φ的变化率达最大；　C、t=0．02s时刻，交变电动势达到最大；　D、该线圈相应的交变电动势图象如图乙所示。4、如图所示的正弦波(甲)和方波(乙)的交流的峰值和频率相等，把此两电流通入完全相同的电阻，则在一个周期的时间里，两电阻的电功之比 ：　A、1： ；
B、1：2；　C、1：4；
D、1：1。5、理想变压器原、副线圈两侧一定相同的物理量有：　A、交流的频率；
B、交流的功率；
C、磁通量的变化率；
D、交流的峰值。6、线圈在匀强磁场中转动产生的交变电动势为e = 10sin20πt
V，则下列正确的是：　A、t=0时，线圈平面位于中性面；
B、t=0时，穿过线圈的磁通量为最大；　C、t=0时，导线切割磁感线的有效速度最大； D、t=0．4s时， e有峰值10 V。7、一根电阻丝接入100V直流电，lmin产生热量为Q，同样电阻丝接正弦交变电压，2min产生热量也为Q，那么该交变电压的峰值为：　A、100 V；
D、70V 。8、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数分别为n1、n2 ，原线圈加交变电压Ul ，以下说法正确的是：　A、S断开时，MN电压最大，ON电压为零；　B、S断开时，MN电压为零，ON电压为Ulnl／n2；　C、S闭合时，MN电压为U1n2／n1 ；　D、S闭合，且滑动触头向下滑时；原线圈电流变小，副线圈电流变大。9、把一段确定的导线做成线圈，在确定的匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线以固定的转速转动，产生的交流感应、电动势最大的情况是：　A、做成方形线圈，线圈平面垂直于转轴；
B、做成方形线圈，转轴通过线圈平面；　C、做成圆形线圈，转轴通过线圈平面；
D、做成圆形线圈，线圈平面垂直于轴。10、一个面积为S的矩形线圈在匀强磁场中以其一条边为转轴作匀速转动，磁场方向与转轴垂直。线圈中的感应电动势e与时间t的关系如图所示，感应电动势峰值和周期可由图中读出，则磁感强度B=________，在t=T/12时刻，线圈平面与磁感强度的夹角等于________。11、某电厂要将电能输送到较远的用户，发电机输出的总功率为9．8X104W，输出电压为350V，为减少输送功率损失，先用一升压变压器将电压升高再输送，在输送途中，输电路的总电阻为4Ω，匀许损失的功率为输送功率的5％，求用户所需电压为220V时，升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比各是多少?