高中物理电学讲座 (20)
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电学选择题1、图1所示的电路中,电源电压恒定.闭合开关S 后,电路正常工作.过了一会儿,两电表的示数突然都变为零,则该电路中出现 的故障可能是:A. 电阻R 断路; B .电阻R 短路; C .灯L 断路; D .灯L 短路.2、如图2所示电路,电阻R1标有“6Ω lA ”,R2标有“3Ω 1.2A ”,电流表A1、A2的量程均为0~3A ,电压表量程0~15V ,在a 、b 间接入电压可调的直流电源.闭合开关s 后,为保证R1、R2均不损坏,则允许加的电源电压和通过电流表A1的电流不得超过 ( )A .9V 1AB .3.6V 0.6AC .9.6V lAD .3.6V 1.8v3、如图3所示,电源电压不变,闭合开关S 后,滑动变阻器滑片自a 向b 移动的过程中:A .电压表V1示数变大,v2示数变大,电流表A 的示数变大;B .电压表V1示数不变,V2示数变大,电流表A 的示数变小;C .电压表V1示数不变,V2示数变小,电流表A 的示数变大;D .电压表V1示数变小,V2示数变大,电流表A 的示数变小.4、一个验电器带有正电,它的箔片张开某一角度,用另一个有绝缘手柄的导体靠近验电器的金属球,发现验电器的箔片的张角减小,关于导体的带电情况,下面的说法正确的是( )A. 只可能带负电B.只可能带正电C. 可能带负电或不带电D.可能带正电或不带电5、在下图4的电路中,R 为待测电阻,阻值约为5欧。
给你的器材有:滑动变阻器(2A ,0~10欧Ω);电压表,有2个量程,分别为0~3V 、0~15V ;电流表,有2个量程,分别为0~0.6A 、0~3A ;电池组为新干电池3节串联。
两只电表的量程可采用以下4种选法,但为使测量时能较准确地读数,最后,两只电表的量程应采用 [ ]A .0~0.6A 和0~1.5VB .0~3A 和0~15VC .0~0.6A 和0~3VD .0~3A 和0~3V6、某精密电子仪器中为了便于调节电路中的电流,其调节部分使用了两个滑动变阻器,如图所示。
高中电学重点归纳在高中物理知识中,电学所占的比重较大,也是历届高考的重点,电学知识掌握的程度直接影响着物理学科的综合得分。
下面是整理的高中电学知识点总结,欢迎大家阅读分享借鉴。
目录高中电学知识点高中电学重点高中电学要点高中电学知识点1.电流强度:I=q/t {I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}3.纯电阻电路中:由于I=U/R , W=Q,因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R 。
4.电阻、电阻定律:R=ρL/S {ρ:电阻率(Ω?m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}5.电功与电功率:W=UIt,P=UI {W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}6.闭合电路欧姆定律:I =E /(r+R) 或E=Ir + IR 也可以是E =U内+ U外{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}7.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}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{I:电路总电流(A),E:电源电动力(V),U:路端电压(V),η:电源效率}。
9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)。
电阻关系:R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+ 电流关系I总=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+ 电压关系U总=U1+U2+U3+ U总=U1=U2=U3 功率分配P总=P1+P2+P3+ P总=P1+P2+P3+10.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法限流接法:电压调节范围小,电路简单,功耗小,电压调节范围大,电路复杂,功耗较大便于调节电压的选择条件Rp Rx 便于调节电压的选择条件Rp Rx。
高中物理电磁讲解一、教学任务及对象1、教学任务本教学任务为高中物理中的电磁学讲解。
电磁学是物理学中至关重要的一个分支,它不仅关系到学生对电与磁的基本概念的理解,还与日常生活和高新科技发展紧密相连。
本课程将围绕电磁感应、磁场、电流以及电磁波等核心概念展开,通过系统的讲解,使学生能够掌握电磁现象的基本原理,理解电磁场的基本性质,以及学会运用电磁学知识解决实际问题。
2、教学对象教学对象为高中二年级学生,他们已经具备了初步的物理知识基础,包括力学、光学和热学等领域的基本概念和原理。
学生在学习电磁学之前,已经接触过一些电学和磁学的预备知识,如简单电路和磁场的初步理解。
此阶段的学生思维活跃,对抽象概念有了一定的理解和接受能力,但需要通过具体实例和直观演示来加深对电磁学抽象概念的理解。
此外,学生正处于探究精神和逻辑思维能力快速发展的时期,因此,教学策略将注重激发学生的主动探究和逻辑推理能力。
二、教学目标1、知识与技能(1)理解并掌握电磁学的基本概念,如电荷、电场、磁场、电磁感应、电磁波等;(2)掌握电磁学基本定律和公式,如库仑定律、法拉第电磁感应定律、安培环路定律等;(3)能够运用电磁学知识分析和解决实际问题,如计算电场强度、磁场强度、电磁感应电动势等;(4)学会使用基本的电磁学实验仪器,进行电磁学实验,并能正确处理实验数据;(5)培养运用数学工具描述电磁现象的能力,如利用向量运算、微积分等解决电磁学问题。
2、过程与方法(1)通过观察、实验、模拟等方法,让学生亲身经历电磁现象的发现和探究过程,提高学生的实践操作能力;(2)运用问题驱动的教学方法,引导学生主动提出问题、分析问题、解决问题,培养学生的逻辑思维和创新能力;(3)采用案例教学,结合生活实际和科技发展,让学生了解电磁学知识在现实生活中的应用,提高学生的知识运用能力;(4)鼓励学生进行合作学习,通过小组讨论、分享观点,培养学生的团队协作能力和沟通能力。
3、情感,态度与价值观(1)激发学生对电磁学领域的兴趣,培养他们积极探索电磁现象的精神;(2)引导学生认识到电磁学知识在科学技术发展中的重要作用,增强学生的社会责任感和使命感;(3)通过学习电磁学发展史,让学生了解科学家们为探索电磁现象付出的努力,培养他们尊重科学、追求真理的态度;(4)培养学生面对问题时,具有勇于尝试、敢于挑战的精神,以及克服困难、持续探究的毅力;(5)教育学生关爱环境,关注电磁污染问题,树立环保意识,为建设和谐生活环境贡献自己的力量。
高中物理电学实验讲义(精简版)前言:既然是讲电学实验,自然都离不开电表的使用,所以,我们打破教材、教辅常规顺序,从电表的内部结构和工作原理开始,由浅入深逐节讲解近些年高考试题中涉及的电学系列实验知识要点,并将实验结论、误差的产生和控制等复杂的逻辑推理过程尽量归纳为公式、模板或口诀的形式予以简化,并烂熟于心,以便同学们在答题时,提高解题效率,减少不必要的思考和推导过程。
另外,在每一小节单元模块后都附有近十年全国高考实验真题索引,以便于同学们对照学习或自我检查测试。
一、电表的改装1.电表的内部结构及工作原理我们在实验室中使用的电表,如:电流表(安培表)、电压表(伏特表)都是由量程较小的电流表(又称表头G)经过改装而来。
表头G的内部结构主要由两块永久磁铁、金属线圈、螺旋弹簧、指针和表盘等构成。
其工作原理是利用通电金属线圈在磁场中受到安培力的作用发生旋转而制成。
2.表头G的三个参数之间的关系表头的三个参数是指表头线圈电阻Rg 、满偏电流Ig和满偏电压Ug。
三者的关系符合欧姆定律,即:Ig=Ug/Rg3.将小量程的表头G改装为大量程的电流表(安培表)若使扩大后的电流表量程为原来表头满偏电流的n倍(即:n=I/ Ig),则必须给表头G并联..一个小电阻R来分流多余的电流I R, 如下图。
由并联电路的特点,知:Ig*Rg=(I-Ig)*R又 n=I/ Ig所以,解得:R= Rg/(n-1)…………………公式①(必须熟记)4.将小量程的表头G改装为大量程的电压表(伏特表)若使扩大后的电压表量程为原来表头满偏电压的n倍(即:n=U/Ug),则必须给表头G 串联..一个大电阻R来分担多余的电压U R,如图:由串联电路的特点,知:U = Ug +(Ug /Rg)*R又 n=U/ Ug所以,解得:R=(n-1)Rg…………………公式②(必须熟记)以上公式①、②很重要,也很好记。
口诀:并小串大(必须熟记)(附:关于“电表改装”相关高考题,如:2019全国Ⅰ卷23题;2018全国Ⅱ卷22题;2016海南卷12题;2015全国Ⅰ卷23题;2013全国Ⅱ卷23题;2010北京卷21题)5.将小量程的表头G改装为欧姆表欧姆表的内部结构是由小量程的电流表表头G、定值电阻R(起保护电路作用)、滑动变阻器R,以及电池等构成。
高二物理选修3-1电学知识点总结电学是高二学生学习物理的重点内容,有哪些知识点需要了解?下面是小编给大家带来的高二物理选修3-1电学知识点,希望对你有帮助。
高二物理选修3-1电学知识点一、电场基本规律1、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,在转移过程中,电荷的总量保持不变。
(1)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。
(2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=1.610-19C密立根测得e的值。
2、库仑定律(1)定律内容: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,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:k=9.0109N?m2/C2静电力常量(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
二、电场能的性质1、电场能的基本性质:电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功。
2、电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。
(2)定义式:单位:伏(V)带正负号计算(3)特点:○1电势具有相对性,相对参考点而言。
但电势之差与参考点的选择无关。
○2电势一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,还是低。
○3电势的大小由电场本身决定,与Ep和q无关。
○4电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。
(4)电势高低的判断方法○1根据电场线判断:沿着电场线电势降低。
AB○2根据电势能判断:正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。
负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。
结论:只在电场力作用下,静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。
3、电势能Ep(1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。
电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。
(2)定义式:带正负号计算(3)特点:○1电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大地或无穷远处为零势能面。
高中物理电学实验专题(总10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--高中物理电学实验专题实验专题一:伏安法测电阻一. 伏安法测电阻基本原理伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律RUI,只要测出元件两端电压和通过的电流,即可由欧姆定律计算出该元件的阻值。
二.认识电流表和电压表:1.理想表:理想电流表内阻=0, 理想电压表内阻 =∞,用理想电表测量电路,对电路不产生影响。
2.实际表:实际电流表内阻很小,但不为零;实际电压表内阻很大,但不会是无穷大。
因此,电流表和电压表对测量电路造成影响,产生误差。
为了减小误差,必须考虑电流表和电压表的接法。
三.电流表的两种接法(一)电流表外接法1、电路如图所示电压表示数= R电流表示数=+>测量值 ,小于R的真实值只有当R<<时,才有≈R,因此外接法适合测小电阻2、“小外”的含义:在实际应用中,如果推导整个过程很费时,若形象地用“小外”来描述电流表外接法的特点,学生记忆起来很方便。
“小外”含义:小电阻用外接法。
(二)电流表内接法 1.电路图如图所示 电压表示数=+电流表示数= R 测量值 ,大于R 的真实值 只有当R >>时,才有≈R,因此外接法适合测大电阻2、“大内”的含义:在实际应用中,如果推导整个过程很费时,若形象地用“大内”来描述电流表外接法的特点,学生记忆起来很方便。
“大内”含义:大电阻用内接法。
四.电流表内、外接法的选择为了达到减小误差的目的,小电阻用电流表外接法,大电阻用电流表内接法。
但电阻阻值为多大算是大电阻电阻阻值大小依什么电阻为标准下面我们一起探讨:(一) 定量判定法:当被测电阻R 的大约值和R A 、R V 已知时,可用比较和大小来确定1. 若>,则说明R 远大于,选用电流表内接法。
2. 若>,则说明R 远小于, 选用电流表外接法。
3. 若= ,选用两种接法都可以。
(二)试触法:在利用伏安法测电阻的实验中,若不知道被测电阻的大约值,可借助试触法确定内、外接法.具体做法是:如图所示组成电路,其中电流表事先已经接好,拿电压表的一个接线柱去分别试触M 、N 两点,观察先后两次试触时两电表的示数变化情况,如果电流表的示数变化比电压表示数变化明显(即UU I I ∆>∆),说明接M 点时电压表分流作用引起的误差大于接N 点时电流表分压作用引起的误差,这时应采用内接法(即电压表接N 点);如果电压表的示数变化比电流表示数变化明显(即UU I I ∆<∆),说明接N 点时电流表分压作用引起的误差大于接M 点时电压表分流作用引起的误差,这时应采用外接法(即电压表接M 点).五.总结所谓内、外接法是相对电流表的位置而言的.无论哪种接法,都会由于电表的内阻影响而带来测量误差.从下表的分析可以看出,合理的选择接法有利于减小误差.比较项目电流表内接法电流表外接法电路误差原因 由于电流表内阻分压的影响,电压表测量值偏大,结果偏大由于电压表内阻分流的影响,电流表测量值偏大,结果偏小测量结果 I UR =测>RxIUR =测<Rx 适用条件 Rx 远大于RARx 远小于RV六. 同步训练1.如图所示,电压表和电流表的读数分别为10V 和 ,已知电流表的内阻为Ω,那么待测电阻的 测量值比真实值 ,真实值为2.某同学在利用伏安法测电阻时,由于不知待测电阻的阻值范围,而无法确定电流表是内接还是外接,他利用试触法进行确定.当如下图(a)所示,○V 的示V ARxV ARx数为,○A的示数为;改为如右图(b)所示,○V的示数为,○A的示数为.该同学要获得较精确的测量结果,应选取 ; 被测量电阻的阻值是(a) (b)3.某待测电阻估值在100左右,电压表内阻为3000,电流表内阻为,采用伏安法测电阻时,电流表选择何种接法,测量误差小()A.内接B.外接C.内接、外接均可D.无法确定4.一只小灯泡,标有“3V、”字样。
电学电路动态分析与实验一、复习旧知根据欧姆定律及串、并联电路的性质,来分析电路中由于某一电阻的变化而引起的整个电路中各部分电学量(如I 、U 、R 总、P 等)的变化情况,常见方法如下:1、程序法。
基本思路是“整体→局部→整体”。
即从阻值变化的的入手,由串并联规律判知R 总的变化情况再由欧姆定律判知I 总和U 端的变化情况最后由部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知各部分的变化情况其一般思路为:(2)根据闭合电路欧姆定律确定电路的总电流如何变化; (3)由内U =r I 总确定电源内电压如何变化;(4)由内端U E U -=确定电源的外电压如何(路端电压如何变化); (5)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两的电压如何变化;(6)确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化(可利用节点电流关系)。
2.库仑定律(1)知道点电荷的概念。
(2)了解库仑定律,知道静电力常量。
二、重难、考点电路的动态分析,电流表的动态变化,电压表的动态变化。
三、考点:电路的动态分析,干路上的电流变化,之路上的电流变化,干路上的电压的动态变化,之路上的电压表的动态变化。
四、例题讲解【例1】:如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3、和R 4皆为定值电阻,R 5为可变电阻,电源的电动势为E ,内阻为r ,设电流表A 的读数为I ,电压表V 的读数为U ,当R 5的滑动角点向图中a 端移动时( )A 、I 变大,U 变小B 、I 变大,U 变大C 、I 变小,U 变大D 、I 变小,U 变小Er【例2】:在图所示的四个电路中,当分别闭合开关S ,移动滑动变阻器角头从左端至右端时,能使其中一个灯由暗变亮同时,另一个灯由亮变暗,则符合要求的电路是( )【例3】:如图所示的电路中,电源的电动势为E ,内阻为r 。
当可变电阻的滑片P 向b 点移动时,电压表V 1的读数U 1与电压表V 2的读数U 2的变化情况是( )A 、U 1变大,U 2变小B 、U 1变大,U 2变大C 、U 1变小,U 2变小D 、U 1变小,U 2变大【例4】:在如图所示的电路中,E 为电源电动势,r 为电源内阻,R 1和R 3 均为定值电阻,R 2为滑动变阻器。
中学物理复习专题--电学试验学问点归纳一、电路设计或器材选择原则1、平安性:试验方案の实施要平安牢靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。
要留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。
2、精确性:在试验方案、仪器、仪器量程の选择上,应使试验误差尽可能の小。
保证流过电流表の电流和加在电压表上の电压均不超过运用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度の1/3),以削减测读误差。
3、便于调整:试验应当便于操作,便于读数。
二、内、外接法の选择 1、外接法与外接法对比2、内、外接法の确定方法: ①将待测电阻与表头内阻比较R R V xx x AR R R >⇒⇒ 为小电阻 外接法 R R V x x x ARR R ⇒⇒< 为大电阻 内接法 ②试触法触头P 分别接触A 、B电压表示数变更大⇒电流表分压作用大⇒外接法 电流表示数变更大⇒电压表分流作用大⇒内接法三、分压、限流接法の选择1.两种接法及对比限流接法分压接法电路图电压调整范围 xx ER R x U E R≤≤+ 0x U E ≤≤ 电路消耗总功率 x EI()x ap E I I +闭合K 前滑动头在最右端滑动头在最右端2.选择方法及依据①从节能角度考虑,能用限流不用分压。
②下列状况必需用分压接法A .调整(测量)要求从零起先,或要求大范围测量。
B .变阻器阻值比待测对象小得多(若用限流,调不动或调整范围很小)。
C .用限流,电路中最小の电压(或电流)仍超过用电器の额定值或仪表量程。
四、实物图连接の留意事项和基本方法⑴留意事项:①连接电表应留意量程选用正确,正、负接线柱不要接错。
②各导线都应接在接线柱上,不应在导线中间出现分叉。
③对于滑动变阻器の连接,要搞清晰接入电路の是哪一部分电阻,在接线时要特殊留意不能将线接到滑动触头上。
⑵基本方法:①画出试验电路图。
②分析各元件连接方式,明确电流表与电压表の量程。
最新最全,高中物理《电学实验》,高考必考知识点,整体分析本文旨在对高中物理《电学实验》这一高考必考知识点进行整体分析,以便学生能够更加熟练地掌握各个知识点,从而在高考中顺利解决相关题目。
本文将从四个方面进行分析,即测电阻、电表改装与校准、测电源电动势和内阻、多用电表的使用。
第一部分:测电阻电学实验可以归总为伏安法测电阻。
电路整体由控制电路和测量电路组成。
在进行实验时,安全第一,应将“限流式”滑动变阻器接入电路以确保电路安全,并保证电压表和电流表的指针偏转在以上,以减小读数时产生的误差。
在确保安全前提之下,为保证精度,电源电动势应选大一些。
控制电路的连接方式有限流式和分压式两种,选择时需考虑实验要求和滑动变阻器的安全。
在分压式接法中,滑动变阻器的选择需确保其安全。
第二部分:电表改装与校准电表改装与校准是电学实验的重要部分。
在进行电表改装时,需注意电表的量程、电流灵敏度和电阻灵敏度等因素,以确保改装后的电表能够满足实验要求。
在进行电表校准时,需先进行零点校准,再进行量程校准。
校准时需使用标准电源和标准电阻,以确保校准的准确性。
第三部分:测电源电动势和内阻测电源电动势和内阻是电学实验的另一重要部分。
在进行实验时,需注意电源的内阻和电动势的测量方法。
内阻的测量方法有两种,即伏安法和电桥法。
电动势的测量方法有三种,即开路法、短路法和内阻法。
在进行实验时,需根据实验要求选择合适的测量方法。
第四部分:多用电表的使用多用电表的使用是电学实验的最后一部分。
在进行实验时,需根据实验要求选择合适的电表,并注意电表的使用方法和注意事项。
在进行实验时,应注意电路的安全和精度,以确保实验结果的准确性。
综上所述,高中物理《电学实验》是高考必考知识点之一,分值较高。
本文从四个方面对该知识点进行了整体分析,以便学生能够更加熟练地掌握各个知识点,从而在高考中顺利解决相关题目。
和R1组成,满足小电阻的测量要求。
②“测大电阻”Ⅰ>电路示意图:IgrgGR2R1K2EK1Ⅱ>实验操作步骤:A.闭合K1断开K2调节R2使电流表恰好达到满偏I gB.闭合K2保持R2不变,调节R1使电压表达到半偏1Ug2C.在R1R2时,可以认为rgR2Ⅲ>实验满足的条件分析:(认为干路电流近似不变)若rgR2则必定认为通过电阻箱R2的电流为Ig2,即当R2接入时,并联部分等效电阻认为几乎不变,干路电流才能近似不变。
方法06等效电源法等效电源法在高中物理学习中是容易被师生忽视的一种解题方法,为处理问题方便,可以将电源内阻提出来,作为外电阻处理,也可将外电阻与电源内阻合并在一起,看作一个新的电源,这种方法被称为等效电源法,运用时要注意,等效电源法使用时一定要正确地求出等效电源的电动势与内阻;一般情况仅讨论将定值电阻等效视为电源内阻,即原电源、等效电源的内阻、电动势均为定值,新电源开路时两端的电压为等效电源的电动势,新电源的内阻为等效电源内部所有电阻的总内阻,这样就便于我们使用电源的输出功率与外电阻的关系、电源的特性曲线等知识点解题.【调研1】如图所示的电路,虚线框内各元件的数值都未知,当在它的输出a 、b 之间分别接入不同阻值的电阻时,电流表有不同的读数,如下表所示,请完成此表格(即要求填上对应0.1A 电流时,接入a 、b 端的电阻和a 、b 端接12Ω电阻时电流表的示数).电流表的示数 1A0.6A 0.1A 接入ab 端的电阻10Ω12Ω18Ω解析:若按常规解法,需先设未知电动势E ,内阻r 及未知电阻R 1、R 2, 再列方程求解,这样不仅方程结构庞大,且解题费时繁难.若把虚线框内的电路结构看作一个等效电源,其电动势和内阻分别设为E ′、r ′,由题意a 、b 间接入电阻R 1=10Ω时,电流表示数I 1=1A ,接入电阻R 3=18Ω时,电流表示数I 3=0.6A ,设接入电阻R x 时,电流表示数I 3=0.1A ,则由闭合电路的欧姆定律有:E ′=I 1(R 1+r ′),E ′=I 3(R 3+r ′),即E ′=1×(10+r ′),E ′=0.6×(18+r ′),解得E ′=12V ,r ′=2Ω,同理可以解得 R x =118Ω,I 2=0.5A. 【调研2】如图所示的电路中,电压表V 1和V 2的内阻都是R V =6×103Ω,R 1=3×103Ω,R 2=6×103Ω,当闭合S 1断开S 2时,电压表V 1的示数为4V ,当闭合S 2断开S 1时,电压表V 2的示数为7.5V ,求电源电动势E .解析: 由于R 3阻值未知,若把电源和R 3看作一个等效电源,则等效电源的电动势和内阻分别为E ′=E 、r ′=R 3+r ,当闭合S 1断开S 2时,外电路的总电阻和总电流分别为: R′外=V VR R R R +11+R 2=8×103Ω,I 1=1V VU R R R R +11=2×10-3A由闭合电路的欧姆定律有:E ′=I 1(R 外+r ′).当闭合S 2断开S 1时,外电路的总电阻和总电流分别为:R 2 A R 3 R 1E ra bR 2V 1R 1 V 2 S 1S 2R 3R″外=2V 2VR R R R ++R 1=6×103Ω,I 2=22V 2VU R R R R +=2.5×10-3A由闭合电路的欧姆定律有:E ′=I 2(R′外+r ′) 联立以上各式解得:E′=20 V ,即E =20V .【调研3】 如图所示,电源内阻r =1Ω,R 1=2Ω,R 2=6Ω,灯L 上标有“3V 1.5W”的字样,当电键闭合后,滑动变阻器R 3的滑片P 移到最右端时,理想电流表示数为1A ,灯L 恰能正常发光. (1)求电源的电动势;(2)当滑动变阻器的Pa 段电阻为多大,变阻器R 3上消耗的功率最大?最大值是多少?解析:(1)当滑片P 移到最右端时,电阻R 2被短路(在这个电路中要注意,由于电流表是理想电流表,滑动变阻器滑键P 与b 之间的电阻与R 2始终被短路),电源的电动势E =U L +IR 1+Ir =3+1×2+1×1=6 V甲 乙(2) 由题知灯泡的电阻R L =2U P=6Ω,当滑动变阻器的Pa 段电阻设为R x ,其等效电路如图甲所示,当R x 断路时,等效电源如图乙电路,则等效电源的电动势E 0等于灯泡两端的电压,即E 0=IR L =1L E R R r++R L =6261++×6=4V ,电源内阻r 与串联R 1再与灯并联,等效电源的内阻r 0=11()LL r R R r R R +++=2Ω,根据电源的输出功率最大时,外电阻等于内电阻,则当R x =r 0=2Ω,其最大功率P max =204E r =2W. 【调研4】如图所示为电压表和电流表测定电源的电动势和内电阻的电路图,采用的是电流表外接法.若已知电压表和电流表的内电阻分别为R V 和R A ,试计算用这个电路测得的电动势及内电阻的相对误差.解析: 按实验原理的要求,电流表和电压表的读数应分别是总电流和路端电压.从电路结构看,电流表读数确实是总电流,但由于电流表有电阻,所以电压表的读数不是路端电压,这样就造成系统误差.运用等效法把电源和电流表作为一个整体看成一个新的等效电源,如图所示中虚线框所示,此R 1 R 2 R 3 a bP LA R 1 R x a PLR 1E 0L R E r V A SR E′ r′ VA S等效电源时电压表确实接在这个新电源的两端,读数确实是路端电压,而此时电流表的读数仍表示总电流.因此根据电压表和电流表的读数测得的E 和r 是这个新电源的电动势和内电阻的真实值.新电源实际上是由电池和电流表的内阻R A 串联而成,设电池的电动势和内电阻分别是E 0和r 0,应有如下对应关系:E =E 0 r =r 0+R A . 相对误差分别为ηE =0 ηr =0r r r -=AAR r R -.【调研5】如图甲所示,电路中的电阻R 1、R 2是阻值不随温度变化的定值电阻,阻值均为100Ω,白炽灯泡L 的伏安特性曲线如图乙I -U 图线所示。
高中物理电学实验教案(精彩6篇)高中物理电学实验教案篇一电磁学是高二物理的重点内容,从高考角度看是高考的重考内容;在生活中运用很多,对不能升学的同学,学好了,今后改变自己的人生也有很大的好处;但是学起来,难度很大。
在教学过程中,如何教?我有一些点滴体会,愿与同行们共同探讨和分享。
(我们采用的是人教版高二物理)一、做好两个实验——学生实验和演示实验。
近几年由于多媒体进入校园,对教学多段改变很多。
学生实验和演示实验无法用多媒体代替。
课件是由人制作的,很有规律,易于控制和验证规律,好处很多。
实验带有很大的误差,实验更具有真实性,有时还不一定成功。
我每次在上电磁学时,只要能做的实验尽量让同学们亲自做。
让他们体会实验的乐趣。
如我在上闭合电路欧姆定律一节时,就采用了实验教学。
我准备了多种电源:学生电源、干电池、蓄电池,小灯泡(2.5v,0.3w)先用实验让学同们直观认识电源有电动势,然后讲解,在认识电源内阻时,我用学生电源稳压6v和干电池6v对同一小灯泡供电,给果不一样,用学生电源的不发光,电池的发光;又用它们对6v的收录机进行供电,都可用。
时这也同学们的想法不一样了,学初中的知识不能解释了,分析原因是电源的内阻在作怪。
后又用实验测得学生电源的内阻为100欧,电池的内阻为0.08欧。
这样让同学们确实承认电源也有内阻。
又如在上电容器的电容一节时:我也才用了实验教学,电容器的充电、放电、储能用电解电容(1000μf)即可完成,效果明显,同学们看到了电容器确实有这些特点,在做电容器的电容与哪些因素有关时,用教材中的演示实验,困难了。
看不到现象,正当同学们开始有些怀凝时,我抓住这个机会,对同学生进行了物理学历的教育,这个实验我们今天做起来困难,在2某某年前,当物理学家们研究时,不知经过多少次失败,才有结果。
所以我们今天不仅要学习人类智慧的结晶,更要学习前人不怕困难的精神。
二、激发同学们探索物理的兴趣。
如何提高同学们学习物理的兴趣,我也做了一些偿试。
高中物理实验总复习专题讲座电学部分一.高考大纲及说明:二.能力要求(1)能在理解的基础上独立完成“知识内容表”中所列实验,能明确实验目的,能理解实验原理和方法,能控制实验条件。
(2)会正确使用在这些实验中用过的仪器。
(3)会观察、分析实验现象,会记录、处理实验数据,并得出结论。
(4)能灵活地运用已学过的物理理论、实验方法和实验仪器去处理问题。
三.教学内容和思路:一.基本仪器的使用及测量方法1、实验仪器的使用:高考试卷实验部分的第一题往往是针对测量仪器的原理、使用及读数而命题。
<<考试说明>>要求会正确使用的电学仪器有:电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱以及示波器等。
说明: 要熟练掌握它们的使用方法、操作规程、读数规则,不仅要明确其构造、原理,会读数,还要明确量程的选取规则,正确进行实物连线。
2、读数[典型例题分析]例1. 如图甲是电压表的刻度盘。
若当时使用的是该表的0-3V 量程,那么电压表读数为 V图乙若当时使用的是该表的0-0.6A量程,那么电流表度数为 A甲 乙归纳:读数的基本原则:测量值=准确值+估计值 准确值=从仪器上直接读出估计值=对应最小刻度×最小刻度量程 (电流表、电压表通常采用1/2估读法)说明:凡仪器最小刻度是10分度的,要求读到最小刻度后再往下估读一位(估读的这位是不可靠数字);凡仪器最小刻度不是10分度的,一般只要求读到最小刻度所在的这一位,不再往下估读。
例2.图为一正在测量中的多用电表表盘。
(1)如果是用直流10V 档测量电压,则读数为_____V. (2)如果是用直流5mA 档测量电流,则读数为____mA . (3)如果是用×100Ω档测量电阻,则读数为______Ω. [解题分析]由于多用电表的测量项目和量程比较多,而表盘的空间有限,所以并不是各个项目的每个量程都有专门的标度,有些标度就是属于共用标度,如表盘的第二行刻度就是交、直流电压、电流共用的标度。
物理另说06 从力学,走进电学电学,似乎是整个高中物理之中,相对力学比较独立的一个篇章。
特别是电流部分,它似乎没有力学的受力分析,没有运动现象,似乎就是只有看不见的电在那里。
那么什么是电?它和力学真的就没有关系吗?大叔这里,从教科书以外的通俗角度,来讲一讲——电。
一切物理现象,都围绕着一个恒(衡)字而来。
作为“宇宙灵魂”(18 世纪著名德国哲学家谢林,曾称:“电,是宇宙的灵魂”)的电,也不例外。
从“恒”字说起——电学,也是自然之衡的体现。
咱们常言说:“一山不能容二虎,除非一公和一母”,这,就是自然基本规律的本质体现。
——同性相斥,异性相吸,就是自然界求衡的根本趋势。
库仑定律,就是这一性质的定量计算模型。
电学的根本,就是求衡守恒和“一山不能容二虎,除非一公和一母”的本质倾向。
从哲学角度讲,前者是目的,后者是手段。
同性相斥,异性相吸,以及因此而产生什么电荷的迁移、电流之类等等,一切行为和手段,就是为了达到最终的“恒”。
电现象,就象高处的水要往低处流一样,是由脱离平衡的一种不稳定状态转向稳定状态的过程,只有最后正负相衡,才得以稳定。
电荷的根本运动规律,就是为达到电荷的正负平衡,而表现出的同性相斥异性相吸趋势。
而这个过程中,就是各种电现象。
首先,来说说基本的静电现象和原理:一、什么是电荷。
电荷,就是物质微粒(如原子)表现的电性正负不平衡状态。
这种状态下,“有”就是“无”,“无”就是“有”。
——带正电荷,就是没有多余的负电荷;没有多余的正电荷,就是带有多余的负电荷。
一切都是相对而生的。
至于“什么都有”的阴阳正负平衡的物质微粒是不体现电荷的,那就是“什么都无”。
——这一通绕口令,直绕得大叔嘴巴都抽筋了。
中华传统哲学理论就认为:正负、或者阴阳的关系,是彼此间“此消彼长”的关系,少了一方,那么就必然体现出另外一方偏多的状态;多了一方,就意味着另一方的相对减少。
正电荷的减少,就意味着负电荷的增加;带负电的电子向一个方向的运动,就等价于正电荷向相反方向的运动(虽说实际上并没有)。
5、3电磁振荡与电磁波
5.3.1、电磁振荡
电路中电容器极板上的电荷和电路中的电流及它们相联系的电场和磁场作周期性变化的现象,叫做电磁振荡。
在电磁振荡过程中所产生的强度和方向周期性变化的电流称为振荡电流。
能产生振荡电流的电路叫振荡电路。
最简单的振荡电路,是由一个电感线圈和一个电容器组成的LC 电路,如图
5-3-1所示。
在电磁振荡中,如果没有能量损失,振荡应该永远持续下去,电路中振荡电流的振幅应该永远保持不变,这种振荡
叫做自由振荡或等幅振荡。
但是,由于任何电路都有电阻,有一部分能量要转变成热,还有一部分能量要辐射到周围空间中去,这样振荡电路中的能量要逐渐减小,直到最后停止下来。
这种振荡叫做阻尼振荡或减幅振荡。
电磁振荡完成一次周期性变化时需要的时间叫做周期。
一秒钟内完成的周期性变化的次数叫做频率。
振荡电路中发生电磁振荡时,如果没有能量损失,也不受其它外界的影响,即电路中发生自由振荡时的周期和频率,叫做振荡电路的固有周期和固有频率。
LC 回路的周期T 和频率f 跟自感系数L 和电容C 的关系是:
LC f LC T ππ21
,2==。
5.3.2、电磁场
任何变化的电场都要在周围空间产生磁场,任何变化的磁场都要在周围空间产生电场。
变化的电场和磁场总是相互联系的,形成一个不可分割的统一的场,这就是电磁场。
麦克斯韦理论是描述电磁场运动规律的理论。
L
图5-3-1
变化的磁场在周围空间激发的电场,其电场呈涡旋状,这种电场叫做涡旋电场。
涡旋电场与静电场一样对电荷有力的作用;但涡旋电场又与静电场不同,它不是静电荷产生的,它的电场线是闭合的,在涡旋电场中移动电荷时电场力做的功与路径有关,因此不能引用“电势”、“电势能”等概念。
当导体作切割磁感线运动时,导体中的自由电子将受到洛仑兹力而在导体中定向移动,使这段导体两端分别积累正、负电荷,产生感应电动势,这种感应电动势又叫做动生电动势。
它的计算公式为
θεsin Blv =
当穿过导体回路的磁通量发生变化时(保持回路面积不变),变化的磁场周围空间产生涡旋电场,导体中的自由电子在该电场的电场力作用下定向移动形成电流,这样产生的感应电动势又叫感生电动势。
它的计算公式为
t B
S ∆∆=ε
5.3.3、电磁波
如果空间某处产生了振荡电场,在周围的空间就要产生振荡的磁场,这个振荡磁场又要在较远的空间产生新的振荡电场,接着又要在更远的空间产生新的振荡磁场,……,这样交替产生的电磁场由近及远地传播就是电磁波。
电磁波的电场和磁场的方向彼此垂直,并且跟传播方向垂直,所以电磁波是横波。
电磁波不同于机械波,机械波要靠介质传播,而电磁波它可以在真空中传播。
电磁波在真空中的传播速度等于光在真空个的传播速度81000.3⨯=C 米/秒。
电磁波在一个周期的时间内传播的距离叫电磁波的波长。
电磁波在真空中的波长为:
f C
CT ==λ
电磁波可以脱离电荷独立存在,电磁波具有能量,它是物质的一种特殊形态。