2011年高考物理考點(diǎn)分類解析 電功和電熱素材 新人教版

1、PAGE PAGE - 6 -用心 愛心 專心高考物理考點(diǎn)分類匯編06電功和電熱 （1）電功和電功率: 電流做功的實(shí)質(zhì)是電場力對電荷做功.電場力對電荷做功，電荷的電勢能減少，電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計(jì)算電功普遍適用的公式. 單位時(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計(jì)算電功率普遍適用的公式. （2）焦耳定律:Q=I 2 Rt，式中Q表示電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，單位是J.焦耳定律無論是對純電阻電路還是對非純電阻電路都是適用的. （3）電功和電熱的關(guān)系 純電阻電路消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，電功和電熱是相等的.所以有W=Q，UIt=I 2 Rt，U=IR（歐

2、姆定律成立）， 非純電阻電路消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為熱能，另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能.所以有WQ，UItI 2 Rt，UIR（歐姆定律不成立）. 6.串并聯(lián)電路 電路 串聯(lián)電路(P、U與R成正比) 并聯(lián)電路(P、I與R成反比)電阻關(guān)系 R串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+電流關(guān)系 I總=I1=I2=I3 I并=I1+I2+I3+電壓關(guān)系 U總=U1+U2+U3+ U總=U1=U2=U3=功率分配 P總=P1+P2+P3+ P總=P1+P2+P3+7.電動勢 -（1）物理意義:反映電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量.例如一節(jié)干電池的電動勢E=15V，物理意義是

3、指:電路閉合后，電流通過電源，每通過1C的電荷，干電池就把15J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能. （2）大小:等于電路中通過1C電荷量時(shí)電源所提供的電能的數(shù)值，等于電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓，在閉合電路中等于內(nèi)外電路上電勢降落之和E=U 外 +U 內(nèi) . 8.閉合電路歐姆定律 （1）內(nèi)容:閉合電路的電流強(qiáng)度跟電源的電動勢成正比，跟閉合電路總電阻成反比. （2）表達(dá)式:I=E/（R+r） （3）總電流I和路端電壓U隨外電阻R的變化規(guī)律 當(dāng)R增大時(shí)，I變小，又據(jù)U=E-Ir知，U變大.當(dāng)R增大到時(shí)，I=0，U=E（斷路）. 當(dāng)R減小時(shí)，I變大，又據(jù)U=E-Ir知，U變小.當(dāng)R減小到零時(shí)，I=E r ，U=

4、0（短路）. 9.路端電壓隨電流變化關(guān)系圖像 U 端 =E-Ir.上式的函數(shù)圖像是一條向下傾斜的直線.縱坐標(biāo)軸上的截距等于電動勢的大小;橫坐標(biāo)軸上的截距等于短路電流I短;圖線的斜率值等于電源內(nèi)阻的大小. 10.閉合電路中的三個(gè)功率 （1）電源的總功率:就是電源提供的總功率，即電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率，也叫電源消耗的功率 P 總 =EI. （2）電源輸出功率:整個(gè)外電路上消耗的電功率.對于純電阻電路，電源的輸出功率. P 出 =I 2 R=E/（R+r） 2 R ，當(dāng)R=r時(shí)，電源輸出功率最大，其最大輸出功率為Pmax=E 2/ 4r （3）電源內(nèi)耗功率:內(nèi)電路上消耗的電功率 P 內(nèi)

5、=U 內(nèi) I=I 2 r （4）電源的效率:指電源的輸出功率與電源的功率之比，即 =P 出 /P總 =IU /IE =U /E . 11.電阻的測量 原理是歐姆定律.因此只要用電壓表測出電阻兩端的電壓，用安培表測出通過電流，用R=U/ I 即可得到阻值. 內(nèi)、外接的判斷方法:若R x 大大大于R A ，采用內(nèi)接法;R x 小小小于R V ，采用外接法.滑動變阻器的兩種接法:分壓法的優(yōu)勢是電壓變化范圍大;限流接法的優(yōu)勢在于電路連接簡便，附加功率損耗小.當(dāng)兩種接法均能滿足實(shí)驗(yàn)要求時(shí)，一般選限流接法.當(dāng)負(fù)載R L 較小、變阻器總阻值較大時(shí)（RL的幾倍），一般用限流接法.但以下三種情況必須采用分壓式接

6、法: a.要使某部分電路的電壓或電流從零開始連接調(diào)節(jié)，只有分壓電路才能滿足.b.如果實(shí)驗(yàn)所提供的電壓表、電流表量程或電阻元件允許最大電流較小，采用限流接法時(shí)，無論怎樣調(diào)節(jié)，電路中實(shí)際電流（壓）都會超過電表量程或電阻元件允許的最大電流（壓），為了保護(hù)電表或電阻元件免受損壞，必須要采用分壓接法電路. c.伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)中，若所用的變阻器阻值遠(yuǎn)小于待測電阻阻值，采用限流接法時(shí)，即使變阻器觸頭從一端滑至另一端，待測電阻上的電流（壓）變化也很小，這不利于多次測量求平均值或用圖像法處理數(shù)據(jù).為了在變阻器阻值遠(yuǎn)小于待測電阻阻值的情況下能大范圍地調(diào)節(jié)待測電阻上的電流（壓），應(yīng)選擇變阻器的分壓接法.十一、磁場

7、 1.磁場 （1）磁場:磁場是存在于磁體、電流和運(yùn)動電荷周圍的一種物質(zhì).永磁體和電流都能在空間產(chǎn)生磁場.變化的電場也能產(chǎn)生磁場. （2）磁場的基本特點(diǎn):磁場對處于其中的磁體、電流和運(yùn)動電荷有力的作用. （3）磁現(xiàn)象的電本質(zhì):一切磁現(xiàn)象都可歸結(jié)為運(yùn)動電荷（或電流）之間通過磁場而發(fā)生的相互作用. （4）安培分子電流假說在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部，存在著一種環(huán)形電流即分子電流，分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒成為微小的磁體. （5）磁場的方向:規(guī)定在磁場中任一點(diǎn)小磁針N極受力的方向（或者小磁針靜止時(shí)N極的指向）就是那一點(diǎn)的磁場方向. 2.磁感線 （1）在磁場中人為地畫出一系列曲線，曲線的切線方向表示該位置的磁

8、場方向，曲線的疏密能定性地表示磁場的弱強(qiáng)，這一系列曲線稱為磁感線. （2）磁鐵外部的磁感線，都從磁鐵N極出來，進(jìn)入S極，在內(nèi)部，由S極到N極，磁感線是閉合曲線;磁感線不相交. （3）幾種典型磁場的磁感線的分布: 直線電流的磁場:同心圓、非勻強(qiáng)、距導(dǎo)線越遠(yuǎn)處磁場越弱. 通電螺線管的磁場:兩端分別是N極和S極，管內(nèi)可看作勻強(qiáng)磁場，管外是非勻強(qiáng)磁場. 環(huán)形電流的磁場:兩側(cè)是N極和S極，離圓環(huán)中心越遠(yuǎn)，磁場越弱. 勻強(qiáng)磁場:磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小處處相等、方向處處相同.勻強(qiáng)磁場中的磁感線是分布均勻、方向相同的平行直線. 3.磁感應(yīng)強(qiáng)度 （1）定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度是表示磁場強(qiáng)弱的物理量，在磁場中垂直于磁場方向的通

9、電導(dǎo)線，受到的磁場力F跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值，叫做通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度，定義式B=F/IL.單位T，1T=1N/（Am）. （2）磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該點(diǎn)的磁場方向，即通過該點(diǎn)的磁感線的切線方向. （3）磁場中某位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小及方向是客觀存在的，與放入的電流強(qiáng)度I的大小、導(dǎo)線的長短L的大小無關(guān)，與電流受到的力也無關(guān)，即使不放入載流導(dǎo)體，它的磁感應(yīng)強(qiáng)度也照樣存在，因此不能說B與F成正比，或B與IL成反比. （4）磁感應(yīng)強(qiáng)度B是矢量，遵守矢量分解合成的平行四邊形定則，注意磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向就是該處的磁場方向，并不是在該處的電流的受力方向. 4

10、.地磁場:地球的磁場與條形磁體的磁場相似，其主要特點(diǎn)有三個(gè): （1）地磁場的N極在地球南極附近，S極在地球北極附近. （2）地磁場B的水平分量（Bx）總是從地球南極指向北極，而豎直分量（By）則南北相反，在南半球垂直地面向上，在北半球垂直地面向下. （3）在赤道平面上，距離地球表面相等的各點(diǎn)，磁感強(qiáng)度相等，且方向水平向北. 5.安培力 （1）安培力大小F=BIL.式中F、B、I要兩兩垂直，L是有效長度.若載流導(dǎo)體是彎曲導(dǎo)線，且導(dǎo)線所在平面與磁感強(qiáng)度方向垂直，則L指彎曲導(dǎo)線中始端指向末端的直線長度. （2）安培力的方向由左手定則判定. （3）安培力做功與路徑有關(guān)，繞閉合回路一周，安培力做的功可以

11、為正，可以為負(fù)，也可以為零，而不像重力和電場力那樣做功總為零. 6. 洛倫茲力 （1）洛倫茲力的大小f=qvB，條件:vB.當(dāng)vB時(shí)，f=0. （2）洛倫茲力的特性:洛倫茲力始終垂直于v的方向，所以洛倫茲力一定不做功. （3）洛倫茲力與安培力的關(guān)系:洛倫茲力是安培力的微觀實(shí)質(zhì)，安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn).所以洛倫茲力的方向與安培力的方向一樣也由左手定則判定. （4）在磁場中靜止的電荷不受洛倫茲力作用. 7. 帶電粒子在磁場中的運(yùn)動規(guī)律 在帶電粒子只受洛倫茲力作用的條件下（電子、質(zhì)子、粒子等微觀粒子的重力通常忽略不計(jì)）， （1）若帶電粒子的速度方向與磁場方向平行（相同或相反），帶電粒子以入射速度

12、v做勻速直線運(yùn)動. （2）若帶電粒子的速度方向與磁場方向垂直，帶電粒子在垂直于磁感線的平面內(nèi)，以入射速率v做勻速圓周運(yùn)動.軌道半徑公式：r=mv/qB 周期公式: T=2m/qB 8.帶電粒子在復(fù)合場中運(yùn)動 （1）帶電粒子在復(fù)合場中做直線運(yùn)動 帶電粒子所受合外力為零時(shí)，做勻速直線運(yùn)動，處理這類問題，應(yīng)根據(jù)受力平衡列方程求解. 帶電粒子所受合外力恒定，且與初速度在一條直線上，粒子將作勻變速直線運(yùn)動，處理這類問題，根據(jù)洛倫茲力不做功的特點(diǎn)，選用牛頓第二定律、動量定理、動能定理、能量守恒等規(guī)律列方程求解. （2）帶電粒子在復(fù)合場中做曲線運(yùn)動 當(dāng)帶電粒子在所受的重力與電場力等值反向時(shí)，洛倫茲力提供向心力時(shí)，帶電粒子在垂直于磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動.處理這類問題，往往同時(shí)應(yīng)用牛頓第二定律、動能定