一、物体受力分析的顺序:
重力→弹力(绳、杆、弹簧产生的力、支持力或压力):→摩擦力(滑动摩擦力或静摩擦力)→电磁力(库仑力、电场力、安培力、洛伦兹力)→ 其他外力。 注意:(1)分析受力时只分析物体受到的力,不分析它施加给别的物体的力。
(2)滑动摩擦力:大小:f 滑=μF N 。F N 叫正压力。静摩擦力的大小可以根据
平衡条件或牛顿运动定律求得。
二.平衡状态:
1、条件:合力为零,加速度a =0,速度不一定为零。
2、标志:物体处于静止状态或做匀速直线运动或缓慢移动。 三、一类动态平衡(缓慢运动)问题的特殊解法:做图法。
物体受到三个共点力处于动态平衡(缓慢运动)时:其中F 1为恒力,F 2的方向不变大小变化,F 3的大小和方向都变化。若要分析F 2或F 3的变化情况,可用做图法求解:F 2与F 3的合力总与F 1等大反向。当F 2⊥F 3时,F 3有最小值。 四.连接体问题:
(1)问题中涉及到两个或多个彼此相关联的物体,这样的问题叫做连接体问题。 (2)求解方法:整体法与隔离法交替使用(首先选择整体法)。
①整体法:在连接体问题中,如果不求各物体之间的相互作用力(内力),就可以把题中的几个物体看成一个整体(用一个质点代替整体),再分析整体所受的外力。 ②隔离法:如果要求连接体问题中各物体之间的相互作用力,就要把某个物体从系统中隔离出来,分析这个物体受到的力,再求解。
五、牛顿第二定律的表达式:F 合=ma,F 合与a 具有同一性、同时性、共向性。
物理《必修2》重要知识点
一、物体做直运动的条件:F 合=0或F 合(a)的方向与v 0方向共线(同向或反向)。 二、曲线运动:
(1)条件:F 合≠0,且F 合(a)的方向与v 0方向不共线。
(2)特点:速度方向时刻在变化,加速度a 一定不为零(加速度可恒定也可变化)。 (3)推论:做曲线运动的物体受到的合力方向一定指向曲线运动轨迹的内侧。 (4)求解方法:将曲线运动分解为两个相互垂直方向上的直线运动再求解。 三.平抛运动:匀加速曲线运动。
(1)条件:物体有水平初速度v 0并且只受重力。 (2)求解方法:化曲为直:
水平方向:匀速直线运动。 竖直方向:自由落体运动。
(3)从物体抛出开始计时,经过时间t ,有:
①v x =v 0 v y =gt 2
2
0y v v v +=合 ②x =v 0t y =2222
1y x x gt +=合 (4)重要推论:
①速度偏向角是指合速度与初速度方向的夹角:tan ϕ=
,x
y v v
②位移偏向角合位移与初速度方向的夹角:tanθ=x
y
, tan ϕ=2tanθ。
③物体在任一时刻速度的反向延长线必平分这段时间内的水平位移。 四、类平抛运动:
(1)条件:物体受到的合力是恒力,物体的初速度v 0与合力垂直。 (2)求解方法:化曲为直:初速度v 0方向:匀速直线运动。 合力方向:初速度为零的匀加速直线运动。 五、匀速圆周运动的公式。 (1)线速度v =
T
r t x π2= (2)角速度 ω=)./(222s rad n f T t 单位:⋅===
πππ
θ (3) v =ωr (4) a n =ω2
r =v 2
/r (5) Fn =ma n =mω2
r =mv 2
/r
六、求解圆周运动问题的步骤是“三找”:找圆心、找半径、找向心力。 七.竖直面内的圆周运动问题的临界条件:
(1)、绳模型:如下左图,物体在重力场中的竖直平面内做圆周运动经过最高点时不会受到向上的作用力,物体在最高点有: mg+F=
r
mv 2
,当F=0时,V 最小,gr v =min 。物体能通过最高点的最小速度gr v =最小。若小球运动到最高点的速度v >v
临界
,小球能安全通过最高点做完整的圆周运动。若小球运动到最高点的速
度v <v 临界,小球不能到达最高点。
(2).杆模型:如右上图,物体在重力场中的竖直平面内做圆周运动经过最高点时会受到向上的作用力,在最高点有: mg+FN=
r
mv 2
,当F N =-mg 时,V 最小,0min =v 。物体能够通过最高点的最小速度是0min =v 。
八、 功的计算方法:
1:W =F ·L ·cosα:F 是恒力,对于重力、弹簧弹力和电场力做功时: L 是力F 的作用点相对地面的位移。对于滑动摩擦力和阻力做功时:L 是力F 的作用点相对地面的总路程。α是F 与L 方向的夹角。 2.W =P ·t (P 是定值)。
3.图象法:功在数值上等于F -L 图线与坐标轴围成的面积的代数和。 4.动能定理求功:F 为恒力或变力都可以。 九、两类不同力做功的特点:
1、第一类力:重力、弹簧弹力和电场力:它们做功与路径都无关,只与位移有关,公式W =FL cosα中的L 是位移。
2、第二类力:滑动摩擦力和阻力:它们做功与路径有关, 公式W=F ·L ·cosα中的L 是物体运动总路程。 十.重力做功与重力势能。
(1)重力做功公式:W G =mgh (物体在空中下落)或W G =-mgh ,(物体在空中上升)。
h 是质点或物体重心在初、末位置的高度差。
(2)重力做功与重力势能改变量的关系:
① W G >0,E P ↓,重力做多少正功,重力势能就减少多少。 ② W G <0,E P ↑,重力做了多少负功,重力势能增加多少。 十一、几种常见的能量:
机械能E(动能EK、重力势能EP、弹性势能EP)、热能Q(摩擦热和焦耳热)、电势能EP。 十二.动能定理:
1、公式:W 合=△E k =E k 未-E k 初。
注意:(1)W 合=W1+W2+……或 W 合=F 合·Lcos α,α是F 合与L 的夹角。
(2)公式中的位移和初、末速度是以地面为参考系的。 2、用动能定理解题的步骤:
①确定运动过程; ②确定物体初、未态动能; ③分析各力的做功,并求出W 合; ④列方程求解。 3、用动能定理解题的文字表达:从…到…由动能定理得: 十三、摩擦生热的计算方法:
1、摩擦生热等于滑动摩擦力与相对位移的乘积,即:相对滑x f Q ⋅=,当A、B 两物体的位移A x 与B x 同向时有, B A x x x -=相对,当A、B 两物体的位移A x 与B x 反向时有, B A x x x +=相对。
2、摩擦生热Q 等于相互作用的物体组成的系统损失的总机械能。损系统E Q ∆=。
选修3-1《静电场》重要知识点
一.库仑定律:
F =
./100.92292
2
1C m N ,k r q kq ⋅⨯=适用于计算真空中点电荷间的库仑力,
库仑力可能是引力,也可能是斥力。方向在两个带电体的连线上。 二.3个点电荷平衡问题的求解方法:
若已知两个同种电荷,则第3个电荷放在两个已知的电荷之间,若已知两个异种电荷,则第3个电荷放在两个已知的电荷中电量较小的电荷外侧,三个电荷放置的的最后结果是:电性:两同之间夹一异。电量:两大之间夹一小。解题时先对放入的第3个电荷列方程求解较方便。 三.电场强度:场强:(E )(单位:V /m 或N /C ) 1、场强的三个计算公式: ① E =
q F
:定义式,E 的大小与F 、q 无关。 ② E = 2
r kQ ,适用于计算真空中点电荷在周围空间产生的场强。其中E 的大小与
Q 、r 有关,对于同一个源电荷Q,r 越大处E 越小,在距离源电荷Q 无穷远处,E =0。
③ E =
AB
AB
d U ,适用于匀强电场,其中dAB 是A 、B 两点的连线在电场线方向的投影。 2、场强的方向:电场中某点的场强方向与正电荷在该点的受力方向相同,与负电
荷在该点的受力方向相反。
四.电场线:不相交、不闭合、不是带电粒子的运动轨迹。 1、几种常见的电场线。
2、电荷受到的电场力方向的判断方法:正电荷在受到的电场力方向与电场线同向,负电荷受到的电场力方向与电场线反向。
五.电势(φ): 1、等势面的特点:
① 同一等势面上各点的电势相等,
② 在同一等势面上移动电荷,电场力不做功, ③ 电场线与等势面垂直,且从高等面指向低等势面。
2、零电势的选择:实际中选大地的电势为零:按此规定:与大地连通的导体电势为0。
3、电场中某点电势的求法:电场中某点的电势等于这一点到零电势面的电势差。
4、电势高低的判定方法:沿电场线方向电势越来越低,电势降低的方向不一定是电场线方向。
六.电势差:又叫电压,用“U”表示,单位:伏特。 1、定义式: U AB =φA-φB=
q
W AB
,(代入“+、-号计算)。 2、公式U AB =E ·d AB 只适用于匀强电场。其中dAB 是A 、B 两点的连线在电场线方向的投影。
3、注意:(1)在匀强电场中,任意平行且等间距的两点间的电势差相等。
(2)电势差的大小可以用静电计测量,静电计的张角越大,表示所测的电
势差越大.
七.电场力做功的计算方法:
1、W 电=F 电·l ·cosα;适用于匀强电场,α是F 电与l 两者正方向的夹角。
2、W AB =q ·U AB, 适用于任何电场。
3、电场力做功特点:电场力做功与电荷运动的路径无关,只与位移有关;电场力做正功,电势能减少,电场力做负功,电势能增大。 八.电容器:
1、电容的定义式:C =
U
Q U Q ∆∆= (单位:1F=106uF=1012
pF)。 2、平行板电容器的电容:kd
s
C r πε4⋅=
,空气中的εr =1,其它介质的εr >1。
3、重要推论:
① 在电容器两板间插入绝缘介质,相当于增大εr 的值,在电容器的两板间插入金属导体,相当于缩小板间距离d 。
② 电容器充完电后若始终与电源相连,则两极板间的电压保持不变。 ③ 电容器充完电后若与电源断开,则两极板所带的电量不变。 ④ 注意:平行板电容器带电后板间有了电压和匀强电场。 九.带电粒子在电场中的偏转(类平抛运动)。 ①条件:初速度v 0方向与场强方向垂直。 ②解法:化曲为直:
A、初速度方向:匀速直线运动:v x =v 0 ,x =v 0 t 。
B、场强方向:初速度为零的匀加速直线运动:v y =at, y =22
1
at , F 合=ma。 ③速度偏向角:tan ϕ=
,x
y v v
位移偏向角:tanθ=x
y
,tan ϕ=2tanθ。
④物体在任一时刻速度的反向延长线必平分这段时间内的水平位移。 十.带电粒子在重力场和电场组成的复合场中的圆周运动问题。 1、等效重力是指重力和电场力的合力,用'mg 表示。
2、等效最低点B:带电小球不运动时处于静止状态的位置。在此位置小球受到的重力、电场力和绳的拉力的合力为零。如图中的B 点。
3、等效最高点:与最低点 B 共直径的另一端A 点。 小球在此复合场中做圆周运动时经过等效最低点B 时的速度最大,经过等效最高点A 时速度最小。 设小球能运动到等效最高点A 的最小速度为v min ,
则由'
mg =R
min
2mv 有v min =R g '。小球要在此复合场中做完整的圆周运动, 小球运
动到等效最高点A 的最小速度必须满足v min =R g '。
选修3-1《稳恒电流》重要知识点
一、电流的两个公式:
1.定义式:I =t
q :q 是通过导体横截面的正、负电荷量的绝对值和。q =|q 1|+
|q 2|。
2.微观表达式:I =nqvs。s 是导体的横截面积,v 是电荷的定向移动速率,q 是每个自由电荷的电荷量,n 是单位体积内的自由电荷数。 二.串联电路的规律:
(1)I 1=I 2=… (2)U 总=U 1+U 2+… (3)R 总=R 1+R 2+… (4)P 总=P 1+P 2+… 三.并联电路的的规律:
(1)I 总=I 1+I 2+… (2)U 1=U 2=…
(3)
++=2
1111R R R 并… R 1与R 2并联电阻为R 并=2
121R R R R +⋅
(4)P 总=P 1+P 2+… 四.画等效电路图的方法:
①方法:电流流向法:电流从高电势流向低电势(同一导线各点等势)。 ②正确处理○
A 和○V :理想○A 当作导线,非理想○A 可看作一个能显示电流大小的电阻R A 。 理想○
V 当作断开,非理想○V 可看作一个能显示电压的大小电阻R V 。 ③ 正确处理电容器:A.电容器在电路中达到稳定时相当于断开。B.电容器两极间的电压等于与它并联的支路两端电压。C.当电容器两极间的电压变化时,会引起电容器的充、放电。充、放电的电量为△Q =C·△U=C·|U 1C -U 2C |。 五、二极管:
2、二极管的特点:有单向导电性。当电流从二极管的正极流向负极时,二极管的电阻为零。当电流从二极管的负极流向正极时,二极管的电阻为无穷大。此时二极管断开。
六、动态电路的分析方法:
1、分析步骤:先判定外电路总电阻变化,由I =r
R E
+判定干路电流I 的变化,再判定U、P 的变化。
2、运用一个推论:在串并联或混联电路中,只要某个导体的阻值增大或减少,总电阻都增大或减少。 七、电路故障问题: 1、短路:
(1)部分短路:用导线直接将用电器的两端连接起来,用电器中没有电流流过。
全部短路:用导线直接将电源的两端连接起来;电路中的电流相当大。 (2)特点:如果电路中的某两点间短路,用电压表测得这两点间的电压为零。 2、断路:
(1)断路:电路中某处出现断开的现象;
(2)特点:如果电路中某两点间断路,用电压表测得这两点间的电压约等于电源电动势。
八、电阻定率: 1、公式:R =ρS
L
。 2、理解:
① L:导体沿电流方向的长度。S :与电流方向垂直的导体的横截面积。ρ:电阻率(Ω·m)。②ρ:电阻率,电阻率的大小与导体的材料种类及温度有关:纯金属的电阻率一般随温度
的升高而增大,合金的电阻率一般不受温度的影响。半导体的电阻率随温度的升高而减少,光敏电阻和热敏电阻都由半导体材料制成。超导体的电阻率为零。 九.闭合电路欧姆定律:I =r
R E
+或 E=U 外+U 内。 注意:
1、同一电源电动势E 和内阻r 可视为不变;几个相同电源串联后总电动势E 总=nE 总,内阻r 总=nr,几个相同电源并联后的总电动势E 总=E 1 =E 2 =…… 内阻
r 总=n
1r。
2、 路端电压是指电源两极间的电压。 十:电源输出功率最大的条件:
当外电阻R 等于内阻r 时,电源输出功率最大,
最大输出功率P m =
r
E 42
。
求电路中某可变电阻最大功率的方法:将外电路中除 可变电阻以外的其它电阻与电源内阻一起看成一个等效内阻
r'。当可变电阻的阻值等于等效内阻r'时,可变电阻功率最大,
最大功率为P m ='42
r E 。
十一.电表的改装
(1)将表头改装为电压表,应串联一个电阻χR ,如图①。 改装后的电压表内阻
R v =(R g +χR )。
(2)将表头改装为电流表,应并联一个电阻如χR ,如图②。改装后的电流表内阻
R A =
R R R R g χg +∙。
十二、电源的U 外-I 图像:
1、图(3)中①图是电源的U 外-I 图,纵轴的截
距表示电动势,斜率K=
I
U
∆∆表示电源内阻。
x g 图①
图②
图3
I /A 0
U
2、图(2)是某定值电阻的伏安特性曲线。其斜率K=
I
U
∆∆表示导体的电阻。 3、 图中交点表示电阻R 接在电动势为E 的电源上的工作状态;
此时电阻R 的功率为P =U 0I 0,电源的总功率为P 总=E·I 0。 十三.电功、电功率、电热、热功率。
(1)电功:W 电=UIt =qU (2)电功率:P 电=t W 电=U·I
(3)电热:Q =I 2
·R ·t (4)热功率:P 电=t
Q =I 2
·R
十四.电源的功率与效率:
(1)总功率又叫输入功率:P 总=P 入=E ·I (2)内功率又叫热功率:P 内=P 热=I 2
·r
(3)外功率又叫输出功率:P 外=P 出=U 外·I= P 总- P 内
(4)效率:η=
%100⨯总
外P P 。
十五.电动机的功率与效率:
(1)总功率(输入功率):P 总=P 入=U m ·I m (2)内功率(热功率):P 内=I 2
·r
(3)输出功率(机械功率):P 出=P 机=P 总-P 内。 (4)效率:η=%100⨯总出
P P
十六.两种电路:
1、纯电阻电路:电流做功全部用来发热。电路规律:W 电=Q 热,P 电=P 热。
2、非纯电阻电路:电流做功主要转化为动能或化学能等,只有一小部分发热。在非纯电阻电路中,欧姆定律不成立,电路规律:
W 电=E 有用+Q , P 电=P 有用+P 热 , 效率:η=
电
有用W E ×100%=电
有用P P ×100%.
十七.多用电表:
1、多用电表作电流表和电压表使用时: ①红表笔接高电势。 ②功能选择开关所指的值为 电流表和电压表的量程。
2、用欧姆表测量电阻时:
①黑表笔的电势高些。
②每换一次档位必须重新进行欧姆调零:将两表笔短接,调节欧姆表的调零旋钮,使指针指在欧姆盘的0刻度处线。 ③读数:测量值=指针的示数×倍率。
④ 选择档位时:应使指针指在刻度盘的附近。若指针偏角太小,说明档位太小。
⑤ 欧姆表的内阻:R 内=
g
R E 。若在黑、红表笔间接一电阻Rx,则有:χ
χR R E I +=
内。
⑥ 用欧姆表测某元件的电阻时,待测元件要与所在电路断开。待测元件不能与人体接触。
十八、关于电学实验的几个问题: (一).伏安法测电阻的电路:伏安法测电阻的电路包括测量电路和控制电路。 1、测量电路中要确定电流表的内、外接法,内、外接法的依据:“外小子内功大”。 (1)电流表的内、外接法如右图:
若
χR 、R A 、R V 的大小大致可知,可用以下三种方法确定内、外接法:当R x 较大,即满足R x >>R A 时用内接法;当R x 较小,即满足R x < 电阻的测量值小于真实值。 2.控制电路中要确定滑动变阻器的分压式或限流式; (1)限流接法:如右图,铜棒和合金线上各接一个接线柱, 闭合开关前,应使P移至B 端,此时用电器中的电流 I 最小,用电器最安全。 2、滑动变阻器的分压式接法如右图,闭合开关前, 应使P 移到A 端。此时用电器R 中的电流I 最小,用电器最安全。 3、滑动变阻器一般采用限流式接法,但在下列 4种情况下要选用分压式连接: ① 滑动变阻器的电阻远小于被测电阻。 ② 滑动变阻器的电阻远小于电路中串联的其他电阻。 ③ 题中要求电路中某部分的电压从零开始变化。 ④ 实验中要求多测几组实验数据,尽量减少实验误差。 十九、选择电学仪器的方法。 1、选择电流表的方法:算出待测电流的最大值,电流表量程应等于或略大于待测电流的最大值即可。 2、选择电压表的方法。先算出待测电压的最大值,电压表量程应等于或略大于待测电压最大值。也可根据电源电动势的大小粗略选择电压表的量程。 3、选择滑动变阻器的方法:若采用分压式连接,一般选择阻值较小、额定电流较大的变阻器。若采用限流接法式连接,一般选择其阻值跟待测电阻比较接近的滑动变阻器。 二十、选择电流表和电压表的原则: 1.安全性原则:电流表或电压表的测量值不能超过它们的量程。 2.准确性原则:选择○ A ○V 测电流或电压时,电流或电压值要达到量程的3 1 ; 注意:当电表的量程不合适时,可以通过与定值电阻串联或并联进行改装。 二十一、根据电路图连接实物图方法: 1、从电源正极开始连接,将主干路连接好,再连接支路,电压表最后连接。 2、实物图中元件的顺序和位置要与电路图保持一致。 3、注意电源、○ V ○A 的量程选择和接线柱的正、负。 二十二、螺旋测微器(千分尺)的读数:测量长度=固定尺上的整数毫米 +⎪⎩⎪⎨⎧半毫米线没露出 半毫米线已露出 :mm 0:mm 5.0+ n ×0.01mm:n 为旋转尺与固定尺中线对齐的刻度:读n 时要估读1位数。 二十三、游标卡尺的读数:测量长度=主尺上的整毫米数+⎪⎪⎩⎪ ⎪⎨⎧⨯⨯⨯分度游标尺 分度游标尺 分度游标尺 50:02.0n 20:05.0n 10:1.0n 其中n 是游标尺与主尺的刻度线对齐的游标尺的刻度线的序号。n 不估读。 选修3-1《磁场》重要知识点 一、磁感线: (1)磁感线的方向:磁体周围的磁感线从北极指向南极,磁体内部的磁感线从南极 指向北极,磁感线是闭合曲线,但不相交。 (2)磁感线上各点的切线方向表示该点的磁场方向(磁感应强度方向),同一磁场中,磁感线越密处,磁感应强度B 越大。 二、磁感应强度(B): 磁感应强度的大小和方向由磁场本身的性质决定,与在磁场中是否放入通电导体棒无关。 三.几种常见的磁场: 1、直线电流的磁感线是以直线上各点为圆心的一系列同心圆。 如图所示。 2、通电螺线管的磁场如图②:大拇指所指的方向是螺线管 内的磁感线方向(螺线管的北极)。注意:通电路线管内 部的磁场可视为匀强磁场。 四、安培力(F 安): 1、定义:磁场对电流的作用。磁场对电流不一定有安培力作用。 2、安培力公式:F 安=BIL。 注意: ① B 与I 要垂直,否则进行分解或投影。 ② L 是指通电导线的有效直线长度: ③ 当I||B 时,F 安=0, 当I⊥B 时,F 安=BIL,通电导线在磁场中受到安培力的范围:0≤F 安≤BIL。 3.安培力方向:左手定则:F 安垂直I,也垂直B,垂直I 与B 确定的平面。 4、重要结论:当两根导线中通有同向电流时,它们相互吸引,当两根导线中通有反向电流时,它们相互排斥.。 五、洛伦兹力(F 洛): 1、定义:运动电荷在磁场中受到的力。运动电荷在磁场中不一定受到洛伦兹力。 2、洛伦兹力公式:F 洛= qvB。其中v 是运动电荷在磁场中的运动速度。 注意: ① q、v 0 、B 要两两垂直,否则要进行分解或投影。 ② 当v||B 时F 洛=o,当v ⊥B 时F 洛= qvB(最大),运动电荷在磁场中受到洛伦兹力的范围:0≤F 洛≤qvB。 3、洛伦兹力的方向:左手定则:伸开左手,让四指与大拇指垂直,且与手掌在同一平面内,让磁感线垂直穿过掌心,让四指方向与正电荷的运动方向相同,则大拇指所指的方向就是电荷所受的洛伦兹力的方向。 注意:(1)用左手定则洛伦兹力方向时,四个指头奥运与正电 荷的运动方向相同,与负电荷的运动方向相反。 (2)F 洛垂直v, 也垂直B,垂直v 与B 确定的平面。 4、洛伦兹力特点:F 洛对运动电荷不做功。 六、回旋加速器: 1、构造:两D 形盒位于磁场中使粒子偏转, 两盒间接有高频交流电对粒子加速。 2:加速条件:交变电流的周期或频率等于粒子 在磁场中做匀速圆周运动的周期或频率。 T 电=T 磁= qB m 2π。 注意:在一个周期内,粒子被加速2次。 3:设粒子能加速的最大速度为Vm,则由R= qB mv 可得:Vm=m qBR , 最大动能:m R B q E km 22 22= ,R 是D 形盒半径。 七、速度选择器: 1、速度选择器只选择粒子速度的大小和方向,不选择粒子的带电种类。 2、设能够匀速通过速度选择器的带电粒子的速度为v ,由qE qvB =得:B E v = 。 八、带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的问题: 1、条件:带电粒子进入磁场时,速度方向要与磁场方向垂直。 2、求解方法: (1)R m R mv Fn F 22ω===洛 (2)轨道半径:R=qB mv . (3) 运动周期:T=qB m 2π,T=v R 2π。 九、确定带电粒子在边界磁场中做圆周运动圆心的方法: ①.已知粒子的入射速度方向和出射速度方向时,通过入射点和出射点作入射速度方 向和出射速度方向的垂线,两垂线交点就是圆心。 ②.已知粒子入射速度方向和出射点的位置时, 可以通过入射点作入射速度方向的垂线,连 接入射点和出射点,作其中垂线,两条垂线 的交点就是圆心 。 十.带电粒子在匀强磁场中运动时间求法: ① t= ︒360θ T = π θ 2T (周期T 已知) ② t= v s (线速度 v 已知) ③ t= ω θ 十一.带电粒子在边界磁场中做圆周运动的推论: 1、带电粒子从边界磁场的某一边界射入, 偏转后又从同一边界射出磁场时,出射速 度方向与边界的夹角等于入射速度方向 与边界的夹角。 2、电粒子若沿半径方向射入圆形磁场, 则一定沿半径方向射出圆形磁场。 3、带电粒子出射速度方向与入射速度 方向的夹角叫速度偏向角α,其大小 等于粒子运动的圆弧轨迹所对的圆心角θ。 且等于弦切角β的2倍。βθα2== 。 十二、带电粒子在复合场中运动的几个结论: 1、若带电粒子在重力、电场力、洛沦兹力三个力的作用下能做直线运动,则一定是匀速直线运动:mg、qE、qvB 的合力为零。注意:若带电粒子在几个力的作用下做直线运动,其中有一个力是洛沦兹力,则带电粒子一定做匀速直线运动。 2、若带电粒子在重力、电场力、洛沦兹力三个力的作用下能做匀速圆周运动,则由F 洛提供向心力,mg 与qE 必须等大反向. 十三、解答带电粒子在磁场中运动问题时应注意三个关键点: ① 粒子带电的性质; ②磁感应强度的方向; ③是否考虑粒子的重力。 十四、解答带电粒子在组合场中的运动问题时注意: 带电粒子从磁场进入电场中,一般出现三类运动: 1、直线运动(v 与F 合共线) 2、类平抛运动(v 与F 合垂直) 3、斜抛运动(v 与F 合不共线、也不垂直)。 选修3-《电磁感应》重要知识点 一、磁通量Φ(wb) 1.Φ=B·S:B 与S 要垂直,否则分解B 或投影S,使两者垂直。 2.磁通量的变化量ΔΦ=|Φ2—Φ1|= BΔS= SΔB,设磁感线从平面的一侧穿入时磁通量为正,则磁感线从平面的另一侧穿入时磁通量要取负值。 3、注意:当一个线圈在匀强磁场B 中转动180。 的过程中,线圈中的磁通量变化量ΔΦ=2BS。 二、感应电流产生的条件:闭合回路中的磁通量发生变化,即ΔΦ≠0。若回路是 断开的,则只有感应电动势,没有感应电流。 三、感应电流方向的判定: 方法1:楞次定律:“增反减同”、“来拒去留”; (1)“增反减同”:()感感I B 与()原原B B 遵循“增反减同”:当原磁通量增大或减少时, B 感方向与B 原方向相反或相同。 (2)“来拒去留”;在电磁感应现象中,导体受到的安培力方向与导体相对磁场的运动方向相反。 安培力总阻碍导体的相对运动。 注意:楞次定律可判定所有情况的感应电流方向,多用于判定闭合回路中感应电流方向。 方法2:右手定则:伸开右手,让四指与大拇指垂直,且与手掌在同一平面内,让 磁感线垂直穿过掌心,大拇指指向导体棒的运动方向,四个指头所指的方向 即为感应电流方向。 注意:右手定则只适用于判定一段导体切割磁感线产生的感应电流方向。 注意:判安培力和洛伦兹力方向时用左手,其余的定则均用右手。 四、感应电流大小的求法:I 感= r R E +感,其中E 感为感应电动势。 五、求感应电动势的方法: 方法1:法拉笫电磁感应定律:E=n·t ∆∆Φ,n 为线圈匝数,t ∆∆Φ为回路中单位时间 内磁通量的变化量,叫磁通量的变化率。E=n t ∆∆Φ 求得的是整个回路的平均感应电动势。 方法2:公式E=BLv 。 注意: ①公式中的B、L、v 要两两垂直,否则或分解或投影; ②L 是导体切割磁感线的有效直线长度。 ③E=BLv 求得的是一段导体平动切割磁感线时产生的感应电动势。如v 是瞬时速度, 则E 是该时刻的瞬时感应电动势;若v 为平均速度,则E 为平均感应电动势。 方法3:E= 22 1 L B ω,L 是导体切割磁感线的有效直线长度。ω是导体棒在磁场中绕其端点转动的角速度。E=22 1 L B ω求得的是一段导体在磁场中绕其端点转动切割磁感 线时产生的电动势。 注意:产生感应电动势的那部分电路或导体相当电源,其电阻相当于内阻。在电源 内部电流从负极流向正极。 六. 解决电磁感应现象中图像问题的方法: 1、弄清图象纵、横轴的物理意义。电磁感应中常见的图象有:即B—t 图像、Φ—t 图像、E—t 图像、I—t 图像、E—x 图像、I—x 图像。 2、根据题目中正方向的规定,确定感应电流或感应电动势的方向, 3、计算感应电流或感应电动势的大小。 七、电磁感应现象中的能量转化:在电磁感应现象中,导体受到的安培力阻碍导体的相对运动,对导体做负功,机械能转化为电能。 八. 求解电磁感应中的电路和能量问题的方法: (1)画出等效电路图:产生感应电动势的那部分电路或导体相当于电源,其电阻相当于电源内阻。在电源内部电流从负极流向正极。 (2)灵活应用在电磁感应现象中的几个推论: ①导体受到的安培力阻碍导体的相对运动,安培力方向与导体的相对运动方向相反; ②导体受到的安培力 对导体做负功,使机械能转化为电能。安培力做了多少负功,就有多少机械能转化为电能,最终转化为电路中的总焦耳热,即: r R Q Q Q W x F W +====总电总安安。 电总安安P v F P ==。 ③ 在电磁感应现象中,设某段时间t 内通过干路中的总感应电荷量为总q ,则 总q =n· 总 R ∆Φ,其中n 为线圈匝数,ΔΦ为时间t 内回路中磁通量的变化量,总 R 为该电路中的内、外电阻的总和。 九.功能关系:做功必定引起能量的变化,变化规律如下: 1、重力做功等于重力势能的变化; 2、弹簧的弹力做功等于弹性势能的变化 3、电场力做功等于电势能的变化; 4、合力做功等于动能的变化; 5、除重力和弹簧的弹力外,其他力对物体做功=物体机械能的变化 ; 6、在电磁感应现象中,安培力做功引起机械能转化为电能;|W 安|=W 电总=Q 焦总。 选修3-2《交变电流》重要知识点 一、正弦交流电的产生。 如图:面积为s 的N 匝线圈在磁感应强度为B 的匀强磁场中绕着垂直磁场的OO’轴以角速度ω匀速转动,线圈中就会产生正弦交流电。 (1) 中性面:与磁场垂直的位置。线圈位于中性面位置时, 通过线圈中的磁通量Φ最大,但磁通量的变化率 t ∆∆Φ 、 线圈中的感应电动势e、感应电流i 都为零。在中性 面处电流改变方向。 (2 )线圈位于与中性面垂直的位置时,Φ=0,但 t ∆∆Φ , e、i 都最大。 (3 )线圈在转动过程中产生的电动势的最大值E m = NBSω,且E m 的值与转轴位置和 线圈形状都无关。 (4 )若从中性面开始计时,感应电动势的瞬时表达式为:e = E m sinωt,若从垂直中性面开 始计时,感应电动势的瞬时表达式为:e= E m cosωt,其中ω= T 2π =2πf=2πn。 (5)我国正弦交流电的周期T=0.02s,频率f=50Hz,电流在1s 内改变100次方向。 二、交流电的有效值(E、U、I), 1、正、余弦交流电的有效值:I= 2Im 、E= 2 Em 。 2、一般交流电有效值的求法:令Q 交=Q 直=I 2 RT=R U 2T,直流电的U、I 叫做交流电压 和电流的有效值。 3、用电器上标着的电流、电压值,交流电流表、电压表测得的值,公式P=UI、W=UIt、Q=I 2 Rt 中的U、I 值都是有效值,但是用公式q=It 求电荷量q 时,电流I 要用平 均值。t n E r R E I ∆∆=+=-- φ。 三、三类电阻: 1、导体的电阻:R=ρ s L ,R 的大小对直流和交流都相同。 2、电感线圈的感抗:X L =2πLf,L 是自感系数,f 是交流电的频率。 3、电容器的容抗:X C =Cf π21 :C 为电容,f 为交流电的频率。 四、变压器。 1、变压器的种类: (1)升压变压器(n 1 2、理想变压器的特点: 对于理想变压器,原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率:P 入 =P 出 , η=100%。若副线圈两端没接用电器即变压器空载时,I 2=0,P 2=0。 3、理想变压器的变压规律: (1)对于一个副线圈: ① 2121U n n U = ② 1 221I n n I =。 (2)对于2个或多个付线圈: 由P 1=P 2+P 3+… 得 ① U 1:U 2:U 3=n 1:n 2:n 3 … ② n 1I 1=n 2I 2+n 3 I 3+… 五、理想变压器各量之间的制约关系: 1、变压器的输出功率决定输入功率。副线圈空载时,P 出=0,P 入=0。 2、原线圈两端的电U 1决定付线圈两端的电压U 2(U 1由电源电压决定)。 3、副线圈中的电流I 2决定原线圈中的电流I 1。副线圈空载时,I 2=0,则I 1=0。 六、电能的输送: 1、高压输电的目的:在输送功率一定的前提 下,通过提高输电电压减少输电电流,从而 减少输电线路上的功率损失。 2.高压输电的示意图: 3.相关结论: ①功率关系: P 1=P 2, P 3=P 4, P 2=P 3+P 损, P 损=I 2 ·R 线= 线 损 R 2U =U 损·I 损。 ②输电电流I=I 线=I 2=I 3 = 3 322 P U P U = 输电效率: =1 4 P P ×100%。 ③电压关系:2121U n n U =, 4343U n n U =, U 2=U 3+U 损。 ④电流关系:1221I n n I =, 3 443I n n I =, I 线=I 2=I 3。