2015年浙江省高考物理考点梳理(基础)
必修1
说明:对各部分知识内容要求掌握的程度,分别用数字I 、II标出。 I 、II的含义如下: I、对所列知识要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使用。
II、对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。
【内容一】▁▂▃质点的直线运动(必修1第一章、第二章) 考点1:参考系、质点——I
考点2:位移、速度和加速度——II
知识梳理:
1.质点
用来代替物体的有质量的点叫做质点,研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小对问题的影响可以忽略,就可以看做质点. 2.参考系
(1)为了研究物体的运动而假定不动的物体,叫做参考系.
(2)对同一物体的运动,所选择的参考系不同,对它的运动的描述可能会不同.通常以地球为参考系. 3.位移是位置的变化量,是从初位置指向末位置的有向线段.是矢量. 4.速度
Δx
物理学中用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢,即v=,其是描述物体运动快慢的物Δt
理量.
(1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间内的平均x
速度,即v=,其方向与位移的方向相同.
t(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹上物体所在点的切线方向指向前进的一侧,是矢量.瞬时速度的大小叫速率,是标量. 考点3:匀变速直线运动及其公式 、图象——II 知识梳理: 一、匀变速直线运动的规律 1. 匀变速直线运动 (1)定义:沿着一条直线运动,且加速度不变的运动. (2)分类 ①匀加速直线运动,a与v0方向同向. ②匀减速直线运动,a与v0方向反向. 2. 匀变速直线运动的规律 (1)速度公式:v=v0+at. 1(2)位移公式:x=v0t+at2. 222(3)位移速度关系式:v-v0=2ax. 二、匀变速直线运动的推论 1. 匀变速直线运动的两个重要推论 (1)物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,还等于初、末时刻速度矢量和的一半,即:
tv0+vv=v=. 22(2)任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差为一恒量,即:Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2. 2. 初速度为零的匀变速直线运动的四个重要推论
(1)1T末、2T末、3T末、……瞬时速度的比为: v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n (2)1T内、2T内、3T内……位移的比为: x1∶x2∶x3∶…∶xn=12∶22∶32∶…∶n2
(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移的比为:xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1)
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(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为:
t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n-n-1) 三、自由落体运动
1. 条件:物体只受重力,从静止开始下落.
2. 运动性质:初速度v0=0,加速度为重力加速度g的匀加速直线运动. 3. 基本规律
(1)速度公式:v=gt. 1
(2)位移公式:h=gt2.
2
(3)速度位移关系式:v2=2gh.
专题一 运动图象
知识梳理:
1. x-t图象
(1)物理意义:反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律.
(2)斜率的意义:图线上某点切线斜率的大小表示物体在该点速度的大小,斜率正负表示物体速度的方向. 2. v-t图象
(1)物理意义:反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律.
(2)斜率的意义:图线上某点切线斜率的大小表示物体在该点加速度的大小,斜率正负表示物体加速度的方向. (3)“面积”的意义
①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移的大小.
②若面积在时间轴的上方,表示位移方向为正;若此面积在时间轴的下方,表示位移方向为负.
【内容二】▁▂▃相互作用与牛顿运动定律(必修1第三章、第四章) 考点4:滑动摩擦力、动摩擦因数、静摩擦力——I 考点5:形变、弹性、胡克定律 ——I 考点6:矢量和标量——I 知识梳理: 1.重力 (1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力. (2)大小:G=mg. (3)g的特点 ①在地球上同一地点g值是一个不变的常数. ②g值随着纬度的增大而增大. ③g值随着高度的增大而减小. (4)方向:竖直向下. (5)重心 ①相关因素:物体的几何形状、物体的质量分布. ②位置确定:质量分布均匀的规则物体,重心在其几何中心;对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,重心可用悬挂法确定. 2.弹力 (1)形变:物体形状或体积的变化叫形变. (2)弹力 ①定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用. ②产生条件: 物体相互接触;物体发生弹性形变. (3)胡克定律
①内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比.
②表达式:F=kx.k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定.x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度. 3.摩擦力
(1).定义:两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上产生阻碍相对运动 2 / 20
或相对运动趋势的力.
(2).产生条件:①接触面粗糙;②接触处有挤压作用;③两物体间有相对运动或相对运动趋势. (3).方向:与受力物体相对运动或相对运动趋势的方向相反. (4).大小:①滑动摩擦力:F=μFN;②静摩擦力:0 1.合力与分力 (1)定义:如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同,这一个力就叫那几个力的合力,那几个力就叫这个力的分力. (2)逻辑关系:合力和分力是一种等效替代关系. 2.共点力:作用在物体上的力的作用线或作用线的反向延长线交于一点的力. 3.力的合成的运算法则 (1)平行四边形定则:求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以用表示F1、F2的有向线段为邻边作平行四边形,平行四边形的对角线就表示合力的大小和方向,如图4甲所示. (2)三角形定则:求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的线段首尾顺次相接地画出,把F1、F2的另外两端连接起来,则此连线就表示合力的大小和方向,如图乙所示. 图4 4.矢量和标量 (1)矢量:既有大小又有方向的量.相加时遵循平行四边形定则. (2)标量:只有大小没有方向的量.求和时按算术法则相加. 5.力的分解 (1)概念:求一个力的分力的过程. (2)遵循的原则:平行四边形定则或三角形定则. (3)分解的方法 ①按力产生的实际效果进行分解. ②正交分解法. 考点8:共点力平衡(包含受力分析)——II 知识梳理: 1.共点力作用下物体的平衡 (1)平衡状态 物体处于静止或匀速直线运动的状态. F合x=0(2)共点力的平衡条件:F合=0或者 F合y=02.共点力平衡的几条重要推论 (1)二力平衡:如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反. (2)三力平衡:如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反. (3)多力平衡:如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等,方向相反. 考点9:牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用——II 知识梳理: 一、牛顿第一定律 1.内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态. 2.意义 (1)指出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因. (2)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称为惯性定律. 3.惯性 (1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质. 3 / 20 (2)量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小. (3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,与物体的运动情况和受力情况无关. 二、牛顿第三定律 1.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上. 2.相互作用力与平衡力的区别:判断平衡力和相互作用力时,若为A物体若为A物体→B物体←C物体的关系则为平衡力. 三、牛顿第二定律 1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比.加速度的方向与作用力的方向相同. 2.表达式:F=ma,F与a具有瞬时对应关系. 3.力学单位制 (1)单位制由基本单位和导出单位共同组成. (2)力学单位制中的基本单位有kg、m和s. (3)导出单位有N、m/s、m/s2等. 考点10:超重和失重——I 知识梳理: B物体的关系,则为相互作用力; 1. 超重 (1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况. (2)产生条件:物体具有向上的加速度. 2. 失重 (1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的情况. (2)产生条件:物体具有向下的加速度. 3. 完全失重 (1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情况称为完全失重现象. (2)产生条件:物体的加速度a=g,方向竖直向下. 必修2 【内容三】▁▂▃抛体运动与圆周运动(必修2第五章) 考点11:运动的合成与分解——II 知识梳理: 1.曲线运动 (1)速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向. (2)运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动. (3)曲线运动的条件:物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上. 2.运动的合成与分解遵循的原则: 位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则. 3.合运动与分运动的关系 (1)等时性 合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止. (2)独立性 一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他运动的影响. (3)等效性 各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果. 考点12:抛体运动——II 知识梳理: 一、平抛运动 1.性质:加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线. 2.基本规律:以抛出点为原点,水平方向(初速度v0方向)为x轴,竖直向下方向为y轴,建立平面直角坐标系,则: (1)水平方向:做匀速直线运动,速度vx=v0,位移x=v0t. 1(2)竖直方向:做自由落体运动,速度vy=gt,位移y=gt2. 2 4 / 20 vygt2(3)合速度:v=v2x+vy,方向与水平方向的夹角为θ,则tan θ==. vxv0 ygt (4)合位移:s=x2+y2,方向与水平方向的夹角为α,tan α==. x2v0 二、斜抛运动 1.运动性质 加速度为g的匀变速曲线运动,轨迹为抛物线. 2.基本规律(以斜向上抛为例说明,如图2所示) (1)水平方向:v0x=v0cos_θ,F合x=0. (2)竖直方向:v0y=v0sin_θ,F合y=mg. 规律总结: 一、平抛运动的基本规律 2h知,时间取决于下落高度h,与初速度v0无关. g 2h2.水平射程:x=v0t=v0 ,即水平射程由初速度v0和下落高度h共同决定,与其他因素无关. g vy2gh223.落地速度:vt=v2+v=v+2gh,以θ表示落地速度与x轴正方向的夹角,有tan θ==,所以落地xy0 vxv0速度也只与初速度v0和下落高度h有关. 4.速度改变量: 因为平抛运动的加速度为重力加速度g,所以做平抛运动的物体在任意相 等时间间隔Δt内的速度改变量Δv=gΔt相同,方向恒为竖直向下,如图 所示. 5.两个重要推论 (1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定 通过此时水平位移的中点,如图中A点和B点所示. (2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tan α=2tan θ. 二、斜面上的平抛运动问题 斜面上的平抛运动问题是一种常见的题型,在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律,还要充分运用斜面倾角,找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系,从而使问题得到顺利解决.常见的模型如下: 方法 内容 斜面 总结 1.飞行时间:由t= 分解速度 水平:vx=v0 竖直:vy=gt 2合速度:v=v2x+vy 水平:x=v0t 1竖直:y=gt2 2合位移:s=x2+y2 分解速度,构建速度三角形 分解位移,构建位移三角形 分解位移 三、常见平抛运动模型运动时间的计算方法 (1)在水平地面正上方h处平抛: 12h由h=gt2知t= ,即t由高度h决定. 2g(2)在半圆内的平抛运动(如图),由半径和几何关系制约时间t: 1 h=gt2 R±R2-h2=v0t联立两方程可求t. 2(3)斜面上的平抛问题(如图) ①顺着斜面平抛 方法:分解位移 5 / 20 2v0tan θ1y x=v0t y=gt2 tan θ= 可求得t= 2xg ②对着斜面平抛(如图) 方法:分解速度 v0v0v0 vx=v0 vy=gt tan θ== 可求得t= vygtgtan θ (4)对着竖直墙壁平抛(如图) d 水平初速度v0不同时,虽然落点不同,但水平位移d相同. t= v0 考点13:匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度——I 考点14:匀速圆周运动的向心力——II 考点15:离心运动——I 知识梳理: 一、描述圆周运动的物理量 Δs2πr 1.线速度:描述物体圆周运动快慢的物理量.v==. ΔtTΔθ2π 2.角速度:描述物体绕圆心转动快慢的物理量.ω==. ΔtT 2πr1 3.周期和频率:描述物体绕圆心转动快慢的物理量.T=v,T=. f2 4π22v4.向心加速度:描述速度方向变化快慢的物理量.an=rω==ωv=2r. rT5.向心力:作用效果产生向心加速度,Fn=man. 2π6.相互关系:(1)v=ωr=r=2πrf. T2v4π22(2)an==rω=ωv=2r=4π2f2r. rT2v4π22(3)Fn=man=m=mωr=mr2=mr4π2f2. rT二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动 1.匀速圆周运动 (1)定义:线速度大小不变的圆周运动 . (2)性质:向心加速度大小不变,方向总是指向圆心的变加速曲线运动. (3)质点做匀速圆周运动的条件 合力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心. 2.非匀速圆周运动 (1)定义:线速度大小、方向均发生变化的圆周运动. (2)合力的作用 ①合力沿速度方向的分量Ft产生切向加速度,Ft=mat,它只改变速度的方向. ②合力沿半径方向的分量Fn产生向心加速度,Fn=man,它只改变速度的大小. 三、离心运动 1.本质:做圆周运动的物体,由于本身的惯性,总有沿着圆周切线方向飞出去的倾向. 2.受力特点(如图所示) (1)当F=mrω2时,物体做匀速圆周运动. (2)当F=0时,物体沿切线方向飞出. (3)当F 一、.用极限法分析圆周运动的临界问题 1.有些题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼,明显表明题述的过程中存在着临界点. 2.若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语,表明题述的过程中存在着“起止点”,而这些起止点往往就是临界状态. 3.若题目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼,表明题述的过程中存在着极值,这些极值点也往往是临界状态. 6 / 20 二、竖直平面内圆周运动中的绳模型与杆模型问题 1.在竖直平面内做圆周运动的物体,按运动到轨道最高点时的受力情况可分为两类:一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道运动的过山车等),称为“绳(环)约束模型”,二是有支撑(如球与杆连接、在弯管内的运动等),称为“杆(管道)约束模型”. 2.绳、杆模型涉及的临界问题 绳模型 杆模型 常见类型 过最高点的临界条件 均是没有支撑的小球 v2由mg=m得v临=gr r 均是有支撑的小球 由小球恰能做圆周运动得v临=0 讨论 分析 (1)当v=0时,FN=mg,FN为支持力,沿半径背离圆心 (1)过最高点时,v≥gr,FN(2)当0 【内容四】▁▂▃机械能(必修2第七章) 考点16:功和功率——II 知识梳理: 一、功 1.做功的两个要素 (1)作用在物体上的力. (2)物体在力的方向上发生的位移. 2.公式:W=Flcos_α (1)α是力与位移方向之间的夹角,l为物体对地的位移. (2)该公式只适用于恒力做功. (3)功是标(标或矢)量. 3.功的正负 (1)α<90°,力对物体做正功. (2)α>90°,力对物体做负功,或者说物体克服这个力做了功. (3)α=90°,力对物体不做功. 二、功率 1.定义:功与完成这些功所用时间的比值. 物理意义:描述力对物体做功的快慢. W2.公式 (1)P=,P为时间t内的平均功率. t(2)P=Fvcos α(α为F与v的夹角) ①v为平均速度,则P为平均功率. ②v为瞬时速度,则P为瞬时功率. 二、功的计算 1.恒力做的功:直接用W=Flcos α计算. 2.合外力做的功 方法一:先求合外力F合,再用W合=F合lcos α求功. 方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3、„„,再应用W合=W1+W2+W3+„„求合外力做的功. 3.变力做的功 (1)应用动能定理求解. (2)应用W=Pt求解,此法适用于变力的功率P不变. (3)将变力做功转化为恒力做功,此法适用于力的大小不变,方向与运动方向相同或相反,或力的方向不变,大小 7 / 20 随位移均匀变化的情况. 物理思想方法:机车的两种启动模型的定性分析 1.模型综述 物体在牵引力(受功率和速度制约)作用下,从静止开始克服一定的阻力,加速度不变或变化,最终加速度等于零,速度达到最大值. 2.模型特征 以恒定功率启动的方式: ①动态过程: ②这一过程的速度—时间图象如图6所示: 图7 P 深化拓展 无论哪种启动方式,机车最终的最大速度都应满足:vm=,且以这个速度做匀速直线运动. Ff 考点17:动能和动能定理——II 知识梳理: 动能定理 1.内容:力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化. 1122.表达式:W=mv2-mv=Ek2-Ek1. 22213.物理意义:合外力的功是物体动能变化的量度. 4.适用条件 (1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动. (2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功. (3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分阶段作用. 考点18:重力做功和重力势能——II 知识梳理: 一、重力做功与重力势能 1.重力做功的特点 (1)重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差有关. (2)重力做功不引起物体机械能的变化. 2.重力势能 (1)概念:物体由于被举高而具有的能. (2)表达式:Ep=mgh. (3)矢标性:重力势能是标量,正负表示其大小. 3.重力做功与重力势能变化的关系 (1)定性关系:重力对物体做正功,重力势能就减少;重力对物体做负功,重力势能就增加. (2)定量关系:重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量.即WG=-(Ep2-Ep1)=-ΔEp. 二、机械能守恒定律 1.内容 在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能会发生相互转化,但机械能的总量保持不变. 2.机械能守恒的条件 只有重力或弹力做功. 3.对守恒条件的理解 (1)只受重力作用,例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动,物体的机械能守恒. (2)受其他力,但其他力不做功,只有重力或系统内的弹力做功. (3)弹力做功伴随着弹性势能的变化,并且弹力做的功等于弹性势能的减少量. 4.机械能守恒的三种表达式 (1)E1=E2(E1、E2分别表示系统初、末状态时的总机械能). 8 / 20 (2)ΔEk=-ΔEp或ΔEk增=ΔEp减(表示系统动能的增加量等于系统势能的减少量). (3)ΔEA=-ΔEB或ΔEA增=ΔEB减(表示系统只有A、B两部分时,A增加的机械能等于B减少的机械能). 考点19:功能关系、机械能守恒定律及应用——II 知识梳理: 一、几种常见的功能关系 功 合外力做正功 重力做正功 弹簧弹力做正功 电场力做正功 其他力(除重力、弹力外)做正功 能量的变化 动能增加 重力势能减少 弹性势能减少 电势能减少 机械能增加 二、能量守恒定律 1.内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量保持不变. 2.表达式:ΔE减=ΔE增. 选修3-1 【内容五】▁▂▃电场(选修3-1第一章) 考点20:物质的电结构、电荷守恒——I 考点21:静电现象的应用——I 考点22:点电荷——I 考点23:库仑定律——II 知识梳理: 一、电荷及电荷守恒定律 1.元电荷、点电荷 -(1)元电荷:e=1.6×1019 C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同,但符号相反. (2)点电荷:当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷. 2.电荷守恒定律 (1)内容: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;在转移过程中,电荷的总量保持不变. (2)起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电. (3)带电实质:物体带电的实质是得失电子. (4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同的导体,接触后再分开,两者带同种电荷时,电荷量平均分配;两者带异种电荷时,异种电荷先中和后平分. 3.感应起电:感应起电的原因是电荷间的相互作用,或者说是电场对电荷的作用. (1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引. (2)当有外加电场时,电荷向导体两端移动,出现感应电荷,当无外加电场时,导体两端的电荷发生中和. 二、库仑定律 1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上. q1q22.表达式:F=k2,式中k=9.0×109 N·m2/C2,叫做静电力常量. r3.适用条件:真空中的点电荷. (1)在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式. (2)当两个带电体的间距远大于本身的大小时,可以把带电体看成点电荷. 考点24:静电场——I 考点25:电场强度及点电荷场强——II 考点26:电场线——I 知识梳理: 一、电场强度 9 / 20 1.静电场 (1)电场是存在于电荷周围的一种物质,静电荷产生的电场叫静电场. (2)电荷间的相互作用是通过电场实现的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用. 2.电场强度 (1)物理意义:表示电场的强弱和方向. (2)定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值叫做该点的电场强度. F (3)定义式:E=. q (4)标矢性:电场强度是矢量,正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向,电场强度的叠加遵从平行四边形定则. 二、电场线 1.定义: 为了直观形象地描述电场中各点电场强度的大小及方向,在电场中画出一系列的曲线,使曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向,曲线的疏密表示电场强度的大小. 2.特点: (1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于负电荷或无限远处; (2)电场线在电场中不相交; (3)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大; (4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向; (5)沿电场线方向电势逐渐降低; (6)电场线和等势面在相交处互相垂直. 3.几种典型电场的电场线(如图3所示). 图3 4.电场线与电荷运动的轨迹 (1)电荷运动的轨迹与电场线一般不重合.若电荷只受电场力的作用,在以下条件均满足的情况下两者重合: ①电场线是直线. ②电荷由静止释放或有初速度,且初速度方向与电场线方向平行. (2)由粒子运动轨迹判断粒子运动情况: ①粒子受力方向指向曲线的内侧,且与电场线相切. ②由电场线的疏密判断加速度大小. ③由电场力做功的正负判断粒子动能的变化. 三、两个等量点电荷电场的分布 等量同种点电荷和等量异种点电荷的电场线的比较 比较项目 等量异种点电荷 等量同种点电荷 电场线分布图 连线上O点场强最小,指向连线中点O处的场强 负电荷一方 连线上的场强大小沿连线先变小,再变大 (从左到右) 沿中垂线由O点向外O点最大,向外逐渐减小 10 / 20 为零 沿连线先变小,再变大 O点最小,向外先变大后变小 场强大小 关于O点对称的A与A′、B与B′的场强 等大同向 等大反向 考点27:电势能和电势——I 考点28:电势差——II 考点29:匀强电场中电势差与电场强度的关系——I 知识梳理: 一、电场力做功与电势能 1.电场力做功的特点 (1)在电场中移动电荷时,电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,可见电场力做功与重力做功相似. (2)在匀强电场中,电场力做的功W=Eqd,其中d为沿电场线方向的位移. 2.电势能 (1)定义:电荷在电场中具有的势能.电荷在某点的电势能,等于把它从该点移到零势能位置时电场力所做的功. (2)电场力做功与电势能变化的关系 电场力做的功等于电势能的减少量,即WAB=EpA-EpB. (3)电势能的相对性:电势能是相对的,通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零. 二、电势 1.电势 (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. Ep(2)定义式:φ=. q (3)标矢性:电势是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电势比电势零点高(低). (4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取的不同而不同. (5)沿着电场线方向电势逐渐降低. 2.等势面 (1)定义:电场中电势相等的各点构成的面. (2)特点 ①电场线跟等势面垂直,即场强的方向跟等势面垂直. ②在等势面上移动电荷时电场力不做功. ③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面. ④等差等势面越密的地方电场强度越大;反之越小. ⑤任意两等势面不相交. 三、电势差 1.电势差:电荷q在电场中A、B两点间移动时,电场力所做的功WAB跟它的电荷量q的比值,叫做A、B间的电势差,也叫电压. WAB公式:UAB=. q2.电势差与电势的关系:UAB=φA-φB,电势差是标量,可以是正值,也可以是负值,而且有UAB=-UBA. 3.电势差UAB由电场中A、B两点的位置决定,与移动的电荷q、电场力做的功WAB无关,与零电势点的选取也无关. 4.电势差与电场强度的关系: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线方向的距离的乘积.即U= UEd,也可以写作E=. d规律总结: 匀强电场中电势差与电场强度的关系 1.在匀强电场中电势差与电场强度的关系式为U=Ed,其中d为两点沿电场线方向的距离.由公式U=Ed可以得到下面两个结论: φA+φB 结论1:匀强电场中的任一线段AB的中点C的电势φC=,如图6甲所示. 2 11 / 20 甲 乙 图6 结论2:匀强电场中若两线段AB∥CD,且AB=CD,则UAB=UCD(或φA-φB=φC-φD),如图乙所示. 2.在非匀强电场中,不能用U=Ed进行计算,但可以进行定性分析,一般沿电场线方向取相同的长度d,线段处于场强较大的区域所对应的电势差U较大. 考点30:带电粒子在匀强电场中的运动——II 考点31:常见电容器——I 考点32:电容器电压、电荷量和电容的关系——I 知识梳理: 一、电容器的充、放电和电容的理解 1.电容器的充、放电 (1)充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两极板带上等量的异种电荷,电容器中储存电场能. (2)放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中电场能转化为其他形式的能. 2.电容 (1)定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值. Q (2)定义式:C=. U (3)物理意义:表示电容器容纳电荷本领大小的物理量. 3.平行板电容器 (1)影响因素:平行板电容器的电容与正对面积成正比,与介质的介电常数成正比,与两板间的距离成反比. εrS(2)决定式:C=,k为静电力常量. 4πkdQΔQεrS特别提醒 C=(或C=)适用于任何电容器,但C=仅适用于平行板电容器. UΔU4πkd二、带电粒子在电场中的运动 1.带电粒子在电场中加速 若不计粒子的重力,则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子动能的增加量. 112U(1)在匀强电场中:W=qEd=qU=mv2-mv0或F=qE=q=ma. 22d112(2)在非匀强电场中:W=qU=mv2-mv0. 222.带电粒子在电场中的偏转 (1)条件分析:带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场. (2)运动性质:匀变速曲线运动. (3)处理方法:分解成相互垂直的两个方向上的直线运动,类似于平抛运动. (4)运动规律: ①沿初速度方向做匀速直线运动,运动时间 la.能飞出电容器:t=.v0 12qU22mdyb.不能飞出电容器:y=at=t,t= 22mdqU ②沿电场力方向,做匀加速直线运动 1Uql离开电场时的偏移量:y=at=22mdvvUql离开电场时的偏转角:tan θ==vmdv22y0 FqEUq加速度:a===mmmd2020 特别提醒 带电粒子在电场中的重力问题 (1)基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并不忽略质量). (2)带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略重力. 三、 平行板电容器的动态分析问题常见的类型 12 / 20 εrS 平行板电容器的动态分析问题有两种情况:一是电容器始终和电源连接,此时U恒定,则Q=CU∝C,而C= 4πkdεrSU1QεrSUQ1∝,两板间场强E=∝;二是电容器充电后与电源断开,此时Q恒定,则U=,C∝,场强E==∝. dddCddCdεrS三、带电粒子在电场中的偏转 1.带电粒子在匀强电场中偏转时的两个结论 (1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时,偏移量和偏转角总是相同的. 1121qU1l2qU1l 证明:由qU0=mv2·() tan θ= 0 y=at=·222mdv0mdv20 U1l2U1l 得:y=,tan θ= 4U0d2U0d (2)粒子经电场偏转后,合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中点,即O到偏转电场l 边缘的距离为. 2 2.带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系 112U当讨论带电粒子的末速度v时也可以从能量的角度进行求解:qUy=mv2-mv0,其中Uy=y,指初、末位置间22d的电势差. 【内容六】▁▂▃电路(选修3-1第二章) 考点33:欧姆定律——II 考点34:电阻定律——I 考点35:电功率、焦耳热——I 知识梳理: 一、电流 q 1.电流的定义式:I=,其中q为通过导体某横截面的电荷量,t为通过这些电荷量所用的时间. t 2.微观表达式 对于导体有I=nqvS,其中n为单位体积内的自由电子个数,S为导体的横截面积,q为自由电荷的电荷量,v为自由电荷的定向移动速率. 二、电阻、电阻定律 1.电阻 U(1)定义式:R=. (2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小. Il2.电阻定律:R=ρ. S3.电阻率 (1)物理意义:反映导体导电性能的物理量,是导体材料本身的属性. (2)电阻率与温度的关系 ①金属的电阻率随温度升高而增大; ②半导体的电阻率随温度升高而减小; ③超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小为零,成为超导体. 三、部分电路欧姆定律 1.内容:导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比. U2.公式:I=. 3.适用条件:适用于金属导体和电解质溶液导电,适用于纯电阻电路. R四、电功、电热、电功率 1.电功 (1)定义:导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功. (2)公式:W=qU=IUt(适用于任何电路). (3)电流做功的实质:电能转化成其他形式能的过程. 2.电功率 (1)定义:单位时间内电流做的功,表示电流做功的快慢. (2)公式:P=W/t=IU(适用于任何电路). 3.焦耳定律 13 / 20 (1)电热:电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻及通电时间成正比. (2)计算式:Q=I2Rt. 4.热功率 Q (1)定义:单位时间内的发热量. (2)表达式:P==I2R. t 五、电功、电功率、电热与热功率 1.电功是电能转化为其他形式能的量度,电热是电能转化为内能的量度. 计算电功时用公式W=IUt,计算电热时用公式Q=I2Rt. 2.从能量转化的角度来看,电功和焦耳热之间的数量关系是W≥Q、UIt≥I2Rt. (1)纯电阻电路:如电炉等构成的电路,电流做功将电能全部转化为内能,此时有W=Q.计算时可任选一公式:WU22 =Q=Pt=IRt=UIt=t. R (2)非纯电阻电路:如含有电动机、电解槽等的电路,电流做功除将电能转化为内能外,还转化为机械能、化学能等,此时有W>Q.电功只能用公式W=UIt来计算,焦耳热只能用公式Q=I2Rt来计算.对于非纯电阻电路,欧姆定律不再适用. 考点36:电阻的串联和并联——I 考点37:电源的电动势和内阻——II 考点38:闭合电路的欧姆定律——II 知识梳理: 一、串、并联电路的特点 1.特点对比 电流 电压 电阻 电压分配 电流分配 功率分配 串联 I=I1=I2=„=In U=U1+U2+„+Un R=R1+R2+„+Rn U1R1UnRn=,= U2R2UR P1R1PnRn=,= P2R2PR并联 I=I1+I2+„+In U=U1=U2=„=Un 1111=++„+ RR1R2Rn I1R2I1R=,= I2R1IR1P1R2P1R=,= P2R1PR12.几个常用的推论 (1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻. (2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻. (3)无论电阻怎样连接,某一段电路的总耗电功率P总是等于该段电路上各个电阻耗电功率之和. (4)无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻变大. 二、电源的电动势和内阻 1.电动势 (1)定义:电动势在数值上等于非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功. W(2)表达式:E=. q(3)物理意义:反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量. 2.内阻 电源内部也是由导体组成的,也有电阻,叫做电源的内阻,它是电源的另一重要参数. 三、闭合电路欧姆定律 1.内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比. EI=R+r只适用于纯电阻电路 2.公式 E=U外+U内适用于任何电路 3.路端电压U与电流I的关系 (1)关系式:U=E-Ir. (2)U-I图象如图1所示. 14 / 20 ①当电路断路即I=0时,纵坐标的截距为电源电动势. ②当外电路电压为U=0时,横坐标的截距为短路电流. ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻. 四、电路中的功率及效率问题 1.电源的总功率 E2 (1)任意电路:P总=EI=U外I+U内I=P出+P内. (2)纯电阻电路:P总=I(R+r)=. R+r 2.电源内部消耗的功率:P内=I2r=U内I=P总-P出. 3.电源的输出功率 (1)任意电路:P出=UI=EI-I2r=P总-P内. E2RE22 (2)纯电阻电路:P出=IR==. R+r2R-r2+4rR (3)纯电阻电路中输出功率随R的变化关系 E2 ①当R=r时,电源的输出功率最大为Pm=. 4r ②当R>r时,随着R的增大输出功率越来越小. ③当R (1)任意电路:η=×100%=×100%. EP总 R1 (2)纯电阻电路:η=×100%=×100% rR+r 1+R 因此在纯电阻电路中R越大,η越大;当R=r时,电源有最大输出功率,效率仅为50%. 特别提醒 当电源的输出功率最大时,效率并不是最大,只有50%;当R→∞时,η→100%,但此时P出→0,无实际意义. 2 【内容七】▁▂▃磁场(选修3-1第三章) 考点39:磁场、磁感应强度、磁感线——I 考点40:磁通量——I 考点41:通电直导线和通电线圈周围磁场的方向——I 考点42:安培力、安培力的方向——I 考点43:匀强磁场中的安培力——II 知识梳理: 一、磁场、磁感应强度 1.磁场 (1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用. (2)方向:小磁针的N极所受磁场力的方向,或自由小磁针静止时北极的指向. 2.磁感应强度 (1)物理意义:描述磁场的强弱和方向. F(2)定义式:B=(通电导线垂直于磁场). IL(3)方向:小磁针静止时N极的指向. 3.匀强磁场 (1)定义:磁感应强度的大小处处相等、方向处处相同的磁场称为匀强磁场. (2)特点 匀强磁场中的磁感线是疏密程度相同、方向相同的平行直线. 二、磁感线、通电导体周围磁场的分布 1.磁感线的特点 (1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向. (2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱,在磁感线较密的地方磁场较强;在磁感线较疏的地方磁场较弱. 15 / 20 (3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点.在磁体外部,从N极指向S极;在磁体内部,由S极指向N极. (4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切. (5)磁感线是假想的曲线,客观上不存在. 2.电流的磁场 直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场 与条形磁铁的磁场相环形电流的两 侧是N无磁极、非匀强,且距似,管内为匀强磁场且特点 极和S极,且离圆环中导线越远处磁场越弱 磁场最强,管外为非匀心越远,磁场越弱 强磁场 安培 定则 立体图 横截面图 三、安培力、安培力的方向 1.安培力的大小 (1)磁场和电流垂直时,F=BIL. (2)磁场和电流平行时:F=0. 2.安培力的方向 (1)用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内.让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向. (2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I决定的平面. 规律总结: 一、复合场的分类 1. 叠加场:电场、磁场、重力场共存,或其中某两场共存. 2. 组合场:电场与磁场各位于一定的区域内,并不重叠,或相邻或在同一区域电场、磁场交替出现. 二、带电粒子在复合场中的运动形式 1. 静止或匀速直线运动 当带电粒子在复合场中所受合外力为零时,将处于静止状态或做匀速直线运动. 2. 匀速圆周运动 当带电粒子所受的重力与电场力大小相等,方向相反时,带电粒子在洛伦兹力的作用下,在垂直于匀强磁场的平面内做匀速圆周运动. 3. 较复杂的曲线运动 当带电粒子所受合外力的大小和方向均变化,且与初速度方向不在同一直线上,粒子做非匀变速曲线运动,这时粒子运动轨迹既不是圆弧,也不是抛物线. 三、应用 1. 质谱仪 (1)构造:如图所示,由粒子源、加速电场、偏转磁场和照相底片等构成. 1 (2)原理:粒子由静止被加速电场加速,qU=mv2. 22v 粒子在磁场中做匀速圆周运动,有qvB=m. r 12mUqr2B2q2U 由以上两式可得r= ,m=,=. Bq2UmB2r22. 回旋加速器 (1)构造:如图6所示,D1、D2是半圆形金属盒,D形盒的缝隙处接 16 / 20 交流电源,D形盒处于匀强磁场中. (2)原理:交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等,粒子经电场 mv2q2B2r2 加速,经磁场回旋,由qvB=,得Ekm=,可见粒子获得 r2m 的最大动能由磁感应强度B和D形盒半径r决定,与加速电压无关. 3. 速度选择器(如图7所示)(1)平行板中电场强度E和磁感应强度B互 相垂直.这种装置能把具有一定速度的粒子选择出来,所以叫做速 度选择器. (2)带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是qE=qvB,即 E v=. B 4. 磁流体发电机 (1)磁流体发电是一项新兴技术,它可以把内能直接转化为电能. (2)根据左手定则,如图8中的B是发电机正极. (3)磁流体发电机两极板间的距离为L,等离子体速度为v,磁场的 U 磁感应强度为B,则由qE=q=qvB得两极板间能达到的最大电势 L 差U=BLv. 5. 电磁流量计 工作原理:如图9所示,圆形导管直径为d,用非磁性材料制成,导 电液体在管中向左流动,导电液体中的自由电荷(正、负离子),在洛 伦兹力的作用下横向偏转,a、b间出现电势差,形成电场,当自由电 图6 图7 图8 图9 UU 荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时,a、b间的电势差就保持稳定,即:qvB=qE=q,所以v=,因此液体流量dBdπd2UπdUQ=Sv=·= 4Bd4B 考点44:洛伦兹力、洛伦兹力的方向——I 考点45:洛伦兹力公式——II 考点46:带电粒子在匀强磁场中的运动——II 知识梳理: 一、洛伦兹力 1.洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力叫洛伦兹力. 2.洛伦兹力的方向 (1)判定方法 左手定则:掌心——磁感线垂直穿入掌心; 四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的反方向; 大拇指——指向洛伦兹力的方向. (2)方向特点:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v决定的平面(注意:洛伦兹力不做功). 3.洛伦兹力的大小 (1)v∥B时,洛伦兹力F=0.(θ=0°或180°) (2)v⊥B时,洛伦兹力F=qvB.(θ=90°) (3)v=0时,洛伦兹力F=0. 二、带电粒子在匀强磁场中的运动 1.若v∥B,带电粒子不受洛伦兹力,在匀强磁场中做匀速直线运动. 2.若v⊥B,带电粒子仅受洛伦兹力作用,在垂直于磁感线的平面内以入射速度v做匀速圆周运动. 三、带电粒子在有界磁场中运动的几种常见情形 1.直线边界(进出磁场具有对称性,如图4所示) 17 / 20 图4 2.平行边界(存在临界条件,如图5所示) 图5 3.圆形边界(沿径向射入必沿径向射出,如图6所示) 图6 4.分析带电粒子在匀强磁场中运动的关键是: (1)画出运动轨迹; (2)确定圆心和半径; (3)利用洛伦兹力提供向心力列式. 选修3-2 【内容八】▁▂▃电磁感应(选修3-2第四章) 考点44:电磁感应现象——I 考点45:愣次定律——II 知识梳理: 一、磁通量 1.定义:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S和B的乘积. 2.公式:Φ=BS. 适用条件:(1)匀强磁场. (2)S为垂直磁场的有效面积. 3.磁通量是标量(填“标量”或“矢量”). 4.磁通量的意义: (1)磁通量可以理解为穿过某一面积的磁感线的条数. (2)同一线圈平面,当它跟磁场方向垂直时,磁通量最大;当它跟磁场方向平行时,磁通量为零;当正向穿过线圈平面的磁感线条数和反向穿过的一样多时,磁通量为零. 二、电磁感应现象 1.电磁感应现象:当穿过闭合导体回路的磁通量发生变化时,闭合导体回路中有感应电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应. 2.产生感应电流的条件:穿过闭合回路的磁通量发生变化. 产生感应电动势的条件:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生. 3.电磁感应现象中的能量转化:发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能,该过程遵循能量守恒定律. 三、感应电流方向的判断 1.楞次定律 (1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化. (2)适用情况:所有的电磁感应现象. 2.右手定则 (1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向. (2)适用情况:导体棒切割磁感线产生感应电流. 规律总结: 一、 电磁感应现象能否发生的判断流程 18 / 20 (1)确定研究的闭合回路. (2)弄清楚回路内的磁场分布,并确定该回路的磁通量Φ. Φ不变→无感应电流 (3)回路闭合,有感应电流 不闭合,无感应电流,但有感应电动势Φ变化→ 楞次定律的使用步骤 三定则一定律的综合应用 1.三定则一定律的比较 基本现象 运动电荷、电流产生磁场 磁场对运动电荷、电流有作用力 部分导体做切割磁感电磁 线运动 感应 闭合回路磁通量变化 应用的定则或定律 安培定则 左手定则 右手定则 楞次定律 2.应用技巧 无论是“安培力”还是“洛伦兹力”,只要是“力”都用左手判断. “电生磁”或“磁生电”均用右手判断. 考点46:法拉第电磁感应定律——II 考点47:自感、涡流——I 知识梳理: 一、法拉第电磁感应定律 1.感应电动势 (1)感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势.产生感应电动势的那部分导体就相当于电源,导体的电阻相当于电源内阻. E(2)感应电流与感应电动势的关系:遵循闭合电路欧姆定律,即I=. R+r2.法拉第电磁感应定律 (1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比. ΔΦ(2)公式:E=n. Δt3.导体切割磁感线的情形 (1)一般情况:运动速度v和磁感线方向夹角为θ,则E=Blvsin_θ. (2)常用情况:运动速度v和磁感线方向垂直,则E=Blv. 二、自感与涡流 1.自感现象 (1)概念:由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感,由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势. ΔI(2)表达式:E=L. Δt(3)自感系数L的影响因素:与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关. 2.涡流 当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产生感应电流,这种电流像水中的旋涡,所以叫涡流. 三、自感现象的理解 1.自感现象“阻碍”作用的理解 (1)流过线圈的电流增加时,线圈中产生的自感电动势与电流方向相反,阻碍电流的增加,使其缓慢地增加. 19 / 20 (2)流过线圈的电流减小时,线圈中产生的自感电动势与电流方向相同,阻碍电流的减小,使其缓慢地减小. 线圈就相当于电源,它提供的电流从原来的IL逐渐变小. 2.自感现象的四大特点 (1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化. (2)通过线圈中的电流不能发生突变,只能缓慢变化. (3)电流稳定时,自感线圈就相当于普通导体. (4)线圈的自感系数越大,自感现象越明显,自感电动势只是延缓了过程的进行,但它不能使过程停止,更不能使过程反向. 3.断电自感中,灯泡是否闪亮问题 (1)通过灯泡的自感电流大于原电流时,灯泡闪亮. (2)通过灯泡的自感电流小于等于原电流时,灯泡不会闪亮. 规律总结: 一、导体切割磁感线产生感应电动势的计算 1.公式E=Blv的使用条件 (1)匀强磁场. (2)B、l、v三者相互垂直. (3)如不垂直,用公式E=Blvsin θ求解,θ为B与v方向间的夹角. 2.“瞬时性”的理解 若v为瞬时速度,则E为瞬时感应电动势. 若v为平均速度,则E为平均感应电动势,即E=Blv. 3.切割的“有效长度” 公式中的l为有效切割长度,即导体在与v垂直的方向上的投影长度.图8中有效长度分别为: 图8 甲图:l=cdsin β; 乙图:沿v1方向运动时,l=MN;沿v2方向运动时,l=0. 丙图:沿v1方向运动时,l=2R;沿v2方向运动时,l=0;沿v3方向运动时,l=R. 4.“相对性”的理解 E=Blv中的速度v是相对于磁场的速度,若磁场也运动,应注意速度间的相对关系. ΔΦ二、 公式E=n与E=Blvsin θ的区别与联系 ΔtΔΦ 两个公式 E=n E=Blvsin θ Δt项目 求的是瞬时感应电动势,求的是Δt时间内的平均感应电动势,E与某个时刻或某个位E与某段时间或某个过程相对应 置相对应 求的是整个回路的感应电动势.整个求的是回路中一部分导区别 回路的感应电动势为零时,其回路中体切割磁感线时产生的某段导体的感应电动势不一定为零 感应电动势 由于是由一部分导体切由于是整个回路的感应电动势,因此割磁感线的运动产生的,电源部分不容易确定 该部分就相当于电源 ΔΦ公式E=n和E=Blvsin θ是统一的,当Δt→0时,E为瞬时感Δt联系 应电动势,而公式E=Blvsin θ中的v若代入v,则求出的E为平均感应电动势 20 / 20 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容