1、 高三物理第一轮复习 电学总复习 新人教版(2007-2008)电学的一些基本问题主要内容 场(电场、磁场、电磁场)路(恒定电流、交变电流)主要思路 力(电场力、磁场力)能(功能关系、能量守恒)工具方法电场线、磁感线伏安特性曲线受力图、示意图一、电场和磁场1.对场的理解起初，为了描述微粒之间的相互作用，引进了场的概念。后来发现，场与微粒一样具有能量和动量，也具有不连续的微观结构。微粒和场是物质存在的两种基本形式。其中，场是更基本的。2.电场（静电场）电场线和等势面是形象地描述电场的工具。电场线可表示E的大小和方向；电场线方向是电势降低最快的方向；电场线、等势面在相交处互相垂直。电场线是研究电场
2、问题的最有力工具。例平面内有匀强电场，场强方向与圆面平行。带正电的微粒（不计重力）从A点出发，以相同的初动能在圆内向各个方向运动，当微粒从C点离开圆面时动能最大。图中AB是圆的直径，=30，则平面内的电场线方向为A.沿AB方向B.沿AC方向C.沿OC方向D.沿BC方向OBAC答案选 CE3.磁场运动的电荷(电流)产生磁场，磁场对运动的电荷(电流)有磁场力的作用。所有的磁现象都可以归结为运动电荷(电流)之间通过磁场而发生的相互作用。ILFB 在磁感应强度大小的定义式中，要用一段特别短的通电导线（短到可以看作一个点），电流方向必须跟磁场方向垂直。磁感线是封闭曲线。北南SN地球的磁场是必须了解和掌握
3、的常用的磁场。在地面上空(除两极外)地磁场的水平分量都是指向北方的。在北半球上空，地磁场的竖直分量总是向下的。例.在条形磁铁N极附近悬挂一个通有逆时针方向电流的线圈，线圈将向哪里偏转？SN把条形磁铁用等效螺线管代替，根据“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”判定。i例.电视机显象管的偏转线圈示意图如右，瞬时电流方向如图所示。电子流由里向外射出时将向哪里偏转？将左右两个线圈内侧与纸面垂直相交的电流方向标出，再将电子流的等效电流方向标出，很容易得出结论。4.电磁场变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场。变化的电场和磁场总是相互联系的，形成一个不可分离的统一的场，这就是电磁场。由变化磁场产生的感应电
4、场和电荷周围存在的静电场都是电场，都具有电场的基本性质。不同的是：静电场的电场线是不封闭的，总是由正电荷出发到负电荷终止；而感应电场的电场线是封闭曲线。v0B=B0+kt例.水平面上半径为 r的光滑绝缘圆形管道内，有一个电子（电荷量为 e，质量为 m）。将此装置放在匀强磁场中，磁感应强度随时间变化的关系式为 B=B0+kt（k0）。已知t=0时刻电子的初速度大小为v0，方向顺时针。电子运动一周末，磁感应强度增大为B1，求此时电子的速度大小v。感应电场的方向为逆时针，回路中的感应电动势E=r2k，感应电场对电子做功r2ke，由此求电子末速度v。mkervv2202例.平行板电容器和稳压电源相连。
5、用绝缘棒将两板间距离逐渐增大的过程中，有关电容器两极板间的电场和磁场的说法中正确的是A.电压和场强都将逐渐增大B.电压和场强都将逐渐减小C.两极板间产生顺时针方向的磁场D.两极板间产生逆时针方向的磁场U不变，d增大，E减小；d增大，C减小，Q减小；放电电流向上，磁场如图；板间磁场与引线周围同。二、带电粒子在电场、磁场、电磁混合场中的运动1.带电粒子在匀强电场、匀强磁场中运动的比较：在匀强电场中，受恒力作用，做匀变速运动。在匀强磁场中，洛伦兹力永不做功，动能不变。2.带电粒子以垂直于场线的初速度进入匀强电(磁)场。解决这类问题时一定要重视画示意图的重要作用。带电粒子在匀强电场中的类平抛运动。末速
6、度的反向延长线跟初速度延长线的交点在水平位移的中点。带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。这类题的解题关键是画好示意图，画示意图的要点是找圆心、找半径和用对称。yhl/2LO如图所示，根据相似三角形对应边成比例，可以得出y、h、l/2、l/2+L各量间的比例关系。当y=d/2时，电子刚好从下极板右边缘射出，这时打在荧光屏上的点为最低点。当两极板间电压再增大，或者入射电子的初速度减小时，电子都将打在极板上，而打不到荧光屏上。例.如图MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。正、负电子（质量均为m，元电荷为e），同时从同一点O以与MN成30角的同样速度v射入磁场，则它们从磁场中射出时将相距多远？射出的时间
7、差是多少？MNOvO2PQO1rL显然PQ=2LBemvr22 665TTtBem343.带电粒子在匀强电场、磁场的混合场中的运动EB。正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。带电粒子必须以唯一确定的速度（包括大小、方向）才能沿直线匀速通过速度选择器。否则将发生偏转。EqqvBv当且仅当v向右，且大小为v=E/B时，才能沿直线匀速通过该区域。若vE/B，则向上偏转，偏转过程速率减小；若vQ4.滑动变阻器的两种特殊用法如图，P从a移到b，总电阻先增后减，总电流I先减后增，PQ间电压U先增后减。P在o点时总电阻最大，总电流最小。EraobPA1AA2RR0QUPQII1I2ao 增大 减小 减小
8、增大ob 减小 增大 减小 增大IIXI/RXaobUPr如图所示,路端电压U不变。滑动触头P从a滑向b，总电阻逐渐减小；总电流 I 逐渐增大；RX两端的电压逐渐增大，电流IX也逐渐增大,滑动变阻器 r左半部的电流I/先减小后增大。(这是实验中常用的分压电路的原理)CAUBR1R2R3R4+P例.如图，R1=30,R2=15,R3=20,AB间电压U=6V,A端为正,C=2F,为使电容器带电量达到Q=210-6C,应将R4的阻值调节到多大？C的带电量为210-6C，其两端电压必须为1V。R1和R2串联分压，可知R1两端电压一定为4V。当R4=20时，R3的电压为3V；当R4=4时，R3的电压为
9、5V。两种情况下,电容器两板间电压均为1V，上极板分别带负电和正电。(R4由204的过程中,通过P点的电流方向向下。)5.有关电路中的电容器的计算四、电磁感应1.楞次定律（注意阻碍不是阻止，也不是反向）从“阻碍磁通量变化”的角度看,可以用“增反减同”来判定感应电流的方向。从“阻碍相对运动”的角度看，楞次定律和能量守恒是一致的：既然产生了感应电流,就一定有机械能转化为电能，磁场力对物体必然做负功，表现为阻碍相对运动。从“阻碍自身电流变化”的角度看，这就是自感现象。在导线切割磁感线产生感应电动势的情况下，右手定则和楞次定律结论是一致的。例.如图所示，在条形磁铁从图示位置绕O1O2轴转动90的过程中
10、，放在导轨右端附近的金属棒将如何移动？无论条形磁铁的极性如何，该过程穿过回路的磁通量一定增大。其中磁铁内部的磁感线都穿过该回路，而磁铁外部的磁感线只有一部分穿过该回路，因此回路所围的面积越小，磁通量越大。结论是金属棒将向右移动。例.如图，A、B为大小、形状均相同但用不同材料制成的圆管，竖直固定在相同高度。两个相同的磁性小球，同时从上端管口无初速释放，穿过A管的小球先落到地面。关于A、B管材料的描述中可能正确的是A.A是塑料，B是铜B.A是铝，B是胶木C.A是胶木，B是塑料D.A是胶木，B是铝AB当管用金属制成时，磁性小球通过时，穿过管的每个横截面（闭合电路）的磁通量都发生变化，有感应电流产生，
11、因此阻碍相对运动。abLRR0k例.a、b分别标有“36V 40W”、“36V 25W”,闭合k调节R使a、b都正常发光。断开k重做实验:k闭合后看到什么现象？稳定后那只灯较亮？再断开电键，又将看到什么现象？由于L阻碍电流增大，闭合后a渐渐亮b立即亮。稳定后由于a比b的额定功率大，所以a灯较亮。稳定时IaIb；断开后L 阻碍电流减小，这时ab在同一回路中，通过a、b的电流大小时刻相同，都从Ia减小到零，因此看到a渐渐熄灭，b闪亮一下后和a同时渐渐熄灭。IaIbRabm LRabm Lh2.法拉第电磁感应定律tnE cosBLvE(是B与v的夹角)应用中注意和恒定电流、能量守恒知识结合。例.足够
12、长的导轨宽L，上端串有电阻R。匀强磁场B方向垂直于纸面。质量m的金属棒ab从静止释放，下降h后闭合k，试分析ab以后的运动情况和最终速度。无论h多大,ab的最终速度都是22LBmgRv k闭合前ab机械能守恒。k闭合后，ab机械能减小，转化为电能；电流通过电阻做功，电能又转化为内能。达到最终速度后，EPE电E内。五、交变电流1.交变电流的最大值、有效值、即时值和平均值交流的有效值是根据电流的热效应规定的。对正弦交变电流有2/,2/mmIIUUB例.n匝线圈，所围面积S，磁感应强度B，角速度，线圈内阻r，外电阻R。由实线位置转动90过程中，求：通过R的电荷q多少？R上产生电热QR多少？求q用平均值：rRnBSrRntIq求Q用有效值：222224rRRSBntrRIrRRQR2.理想变压器两个基本公式是：2121nnUUP入=P出当只有一只副线圈工作时，才有1221nnII输入功率由输出功率决定：RnUnP/2112入n3R220Vn1n2L例.n1=1760匝,n2=288匝,n3=8000匝，电源U1=220V，灯泡L的实际功率36W,I1=0.3A,求通过负载R的电流I3由已知可得:U2=36V,U3=1000VU1I1=U2I2+U3I3和I2=1A可得I3=0.03A