高中物理電流教案
發(fā)表時間:2021-01-25高三物理《電流電阻電功率及焦耳定律》考后題型解析。
高三物理《電流電阻電功率及焦耳定律》考后題型解析
第1節(jié)電流電阻電功率及焦耳定律
[浙江考試標(biāo)準(zhǔn)]
知識內(nèi)容考試要求命題規(guī)律必考加試電源和電流、電動勢bc1.關(guān)于電路的規(guī)律考查,常在以下方面命題
(1)電路的動態(tài)分析
(2)非純電阻電路的分析與計算
(3)含容電路的分析及電路故障的
判斷
2.實驗及相關(guān)電路的設(shè)計,已成為每年高考必考的題型,命題重點為:
(1)基本儀器的使用,實驗原理的理解,實驗數(shù)據(jù)的處理等;
(2)以基本實驗中總結(jié)出實驗結(jié)果,實驗設(shè)計思想,并將其應(yīng)用到拓展型、遷移型實驗題目的分析中,考查對實驗方法的領(lǐng)悟和遷移應(yīng)用能力、創(chuàng)新能力.歐姆定律、UI圖象及IU圖象cc串聯(lián)電路和并聯(lián)電路cc導(dǎo)體的電阻、焦耳定律cc閉合電路的歐姆定律cd多用電表的原理a實驗9測繪小燈泡的伏安特性曲線√實驗10探究導(dǎo)體電阻與其影響因素(包括材料)的關(guān)系(同時練習(xí)使用螺旋測微器)√實驗11練習(xí)使用多用電表√實驗12測定電池的電動勢和內(nèi)阻√第1節(jié)電流電阻電功率及焦耳定律
考點一|電源和電流、電動勢(wwW.995563.Com 經(jīng)典范文網(wǎng))
1.電源
通過非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.
2.電流
(1)定義
電荷的定向移動形成電流.
(2)方向
規(guī)定為正電荷定向移動的方向.
(3)三個公式
①定義式
I=.
②決定式
I=.
③微觀式
I=neSv.
3.電動勢
(1)定義:電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功.
(2)表達(dá)式:E=.
(3)物理意義:反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小的物理量.
(20xx·浙江10月學(xué)考)如圖711為一種服務(wù)型機(jī)器人,其額定功率為48W,額定工作電壓為24V,機(jī)器人的鋰電池容量為20A·h.則機(jī)器人()
圖711A.額定工作電流為20A
B.充滿電后最長工作時間為2h
C.電池充滿電后總電量為7.2×104C
D.以額定電流工作時每秒消耗能量為20J
C[已知額定功率、額定電壓,根據(jù)P=UI,可知額定工作電流為2A,A錯誤.由于電池容量為20A·h,額定工作電流為2A,由Q=It,可知最長工作時間為10h,B錯誤.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)單位制,20A·h即20A×3600s=7.2×104C,C正確.由W=Pt,可知每秒電流做功48J,D錯誤.]
電流三公式的比較
公式適用范圍字母含義公式含義定義式I=一切電路q為時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量反映了I的大小,但不能說I∝q、I∝微觀式I=nqSv一切電路n:導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)q:每個自由電荷的電荷量
S:導(dǎo)體橫截面積
v:電荷定向移動的速率從微觀上看n、q、S、v決定了I的大小決定式I=金屬、電解液U:導(dǎo)體兩端的電壓R:導(dǎo)體本身的電阻I由U、R決定,I∝U,I∝
1.某根導(dǎo)線中的電流為1.6A,則在0.5s內(nèi)通過這根導(dǎo)線某一橫截面的電荷量為()
A.0.8CB.1.2CC.0.8KD.1.2K
A[由q=It得q=0.8C.故選A.]
2.關(guān)于電流的說法中正確的是()
A.根據(jù)I=,可知I與q成正比
B.如果在任何相等的時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量相等,則導(dǎo)體中的電流是恒定電流
C.電流有方向,電流是矢量
D.電流的單位“安培”是國際單位制中的基本單位
D[依據(jù)電流的定義式可知,電流與q、t皆無關(guān),選項A錯誤.雖然電流是標(biāo)量,但是卻有方向,因此在任何相等的時間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量雖然相等,但如果方向變化,電流也不是恒定電流,所以,選項B、C錯誤.D正確.]
3.關(guān)于電流,下列說法中正確的是()
A.通過導(dǎo)體截面的電荷量越多,導(dǎo)體中的電流越大
B.導(dǎo)體兩端沒有電壓時,導(dǎo)體中的自由電荷也在運動,所以導(dǎo)體中也有電流
C.單位時間內(nèi)通過導(dǎo)體截面的電荷量越多,導(dǎo)體中的電流越大
D.因為電流有方向,所以電流是矢量
C[電流為單位時間內(nèi)通過截面的電荷量,是由電荷量與時間共同決定的,通過的電荷量多電流不一定大,故選項A錯誤;如果是單位時間內(nèi)通過截面的電荷量多,則電流大,故選項C正確;電荷的定向移動形成電流,若不是定向移動則不能形成電流,選項B錯誤;一個量有方向并不能定義為矢量,矢量的運算必須遵循平行四邊形定則,電流有方向但不遵循矢量合成法則,不是矢量,選項D錯誤.]
4.下列關(guān)于電源的說法中正確的是()
A.在外電路和電源內(nèi)部,正電荷都受到靜電力的作用,所以能不斷地定向移動形成電流
B.靜電力與非靜電力都可以使電荷移動,所以本質(zhì)上都是使電荷的電勢能減少
C.在電源內(nèi)部,正電荷能從負(fù)極移到正極是因為電源內(nèi)部只存在非靜電力而不存在靜電力
D.靜電力移動電荷做功電勢能減少,非靜電力移動電荷做功電勢能增加
D[電源內(nèi)部非靜電力做功使電荷的電勢能增加,引出了電動勢的概念,來描述非靜電力的做功本領(lǐng),而靜電力移動電荷做正功使電勢能減少,選項D對.]
5.安培提出了著名的分子電流假說,根據(jù)這一假說,電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流.設(shè)電荷量為e的電子以速率v繞原子核沿順時針方向做半徑為r的勻速圓周運動,關(guān)于該環(huán)形電流的說法,正確的是()
A.電流大小為,電流方向為順時針
B.電流大小為,電流方向為順時針
C.電流大小為,電流方向為逆時針
D.電流大小為,電流方向為逆時針
C[電子做圓周運動的周期T=,由I=得I=,電流的方向與電子運動方向相反,故為逆時針.故選C.]考點二|歐姆定律及電阻定律
1.電阻
(1)定義式:R=.
(2)物理意義:反映了導(dǎo)體對電流的阻礙作用.
2電阻定律
(1)內(nèi)容:同種材料的導(dǎo)體,其電阻與它的長度成正比,與它的橫截面積成反比,導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān).
(2)表達(dá)式:R=ρ.
3.電阻率
(1)計算式:ρ=R.
(2)物理意義:反映導(dǎo)體的導(dǎo)電性能,是表征材料性質(zhì)的物理量.
(3)電阻率與溫度的關(guān)系:
①金屬:電阻率隨溫度升高而增大.
②半導(dǎo)體:電阻率隨溫度升高而減小.
③一些合金:幾乎不受溫度的影響.
4.部分電路歐姆定律
(1)內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比.
(2)表達(dá)式:I=.
(3)適用范圍
①金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電(對氣體導(dǎo)電不適用).
②純電阻電路(不含電動機(jī)、電解槽等的電路).
5.導(dǎo)體的伏安特性曲線
(1)IU圖線:以電流為縱軸、電壓為橫軸所畫出的導(dǎo)體上的電流隨電壓的變化曲線稱為IU圖線,如圖712所示.
圖712
(2)比較電阻的大小:圖線的斜率k==,圖中R1>R2.
(3)線性元件:伏安特性曲線是直線的電學(xué)元件,適用歐姆定律.
(4)非線性元件:伏安特性曲線為曲線的電學(xué)元件,不適用歐姆定律.
1.對電阻率的理解
(1)電阻率可以用ρ=計算,在數(shù)值上等于用某種材料制成的長為1m、橫截面積為1m2的導(dǎo)線的電阻值.
(2)電阻率與導(dǎo)體材料有關(guān),與導(dǎo)體長度L、橫截面積S無關(guān).
(3)電阻率與溫度有關(guān).例如,金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大.半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度的升高而減?。行┎牧系碾娮杪蕩缀醪皇軠囟鹊挠绊?,可制作標(biāo)準(zhǔn)電阻.
2.電阻的決定式與定義式的區(qū)別
公式R=ρR=區(qū)別電阻的決定式電阻的定義式說明了導(dǎo)體的電阻由哪些因素決定,R由ρ、l、S共同決定提供了一種測電阻的方法——伏安法,R與U、I均無關(guān)只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解液適用于任何純電阻導(dǎo)體
1.對于歐姆定律,下列說法正確的是()
A.從I=可知,導(dǎo)體中的電流跟加在它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比
B.從R=可知,導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比
C.從R=可知,導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體中的電流成反比
D.從R=可知,導(dǎo)體兩端的電壓為零時,導(dǎo)體的電阻也為零
A[對于歐姆定律I=可知,導(dǎo)體中的電流跟加在它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比,選項A對;導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身決定,跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān),選項B、C、D錯.]
2.(20xx·永康模擬)一段長為l,電阻為R的均勻電阻絲,把它拉制成3l長的均勻細(xì)絲后,切成等長的三段,然后把它們并聯(lián)在一起,其電阻值為()
A.B.3RC.D.R
D[根據(jù)電阻公式R=ρ,在拉伸過程中電阻絲的體積不變,當(dāng)長度變?yōu)樵瓉淼?倍后,橫截面積變?yōu)樵瓉淼?,所以R′=ρ=ρ=9R,平分3段后,每段的電阻為3R,故根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律可得并聯(lián)后的電阻為=++解得R并=R,故選項D正確.]
3.(20xx·嘉興聯(lián)考)電阻R1和R2的伏安特性曲線如圖713所示,已知R1=1Ω,則R2的阻值為()
圖713
A.3ΩB.ΩC.ΩD.Ω
A[過U軸上任一不為零的點U0作平行于I軸的直線,交R1、R2的伏安特性曲線分別于I1、I2,表明在電阻R1、R2的兩端加上相同電壓U0時,流過R1、R2的電流不同,如圖所示.由歐姆定律和數(shù)學(xué)知識可得:===,又R1=1Ω,故R2=3Ω.A正確.]
4.某技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督局對市場中電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行抽查,結(jié)果公布如下:十幾個不合格產(chǎn)品中,大部分存在導(dǎo)體電阻不合格,主要是銅材質(zhì)量不合格,使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅;再一個就是銅材質(zhì)量可能合格,但把橫截面積縮小,買2.5平方毫米的電線,拿到手的僅為1.5平方毫米,載流量不夠;另一個問題是絕緣層質(zhì)量不合格,用再生塑料作電線外皮,電阻率達(dá)不到要求…則以下說法正確的是()
A.橫截面積減小的銅材的電阻率增大
B.再生銅材或含雜質(zhì)很多的銅材的電阻率很小
C.再生塑料作電線外皮,使電線的絕緣性能下降
D.銅材是導(dǎo)體,電阻為零,橫截面積和雜質(zhì)對其沒有影響
【答案】C
5.(加試要求)(多選)小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖714所示,P為圖線上一點,PN為圖線在P點的切線,PQ為U軸的垂線,PM為I軸的垂線,則下列說法中正確的是()
圖714
A.隨著所加電壓的增大,小燈泡的電阻增大
B.對應(yīng)P點,小燈泡的電阻為R=
C.對應(yīng)P點,小燈泡的電阻為R=
D.對應(yīng)P點,小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積大小
ABD[在IU圖象中,圖線上的點與O點的連線的斜率表示該點所對應(yīng)的電壓電流下電阻的倒數(shù),圖象中圖線的斜率逐漸減小,電阻逐漸增大,A正確;對應(yīng)P點,小燈泡的電壓為U1,電流為I2,根據(jù)歐姆定律可知,小燈泡的電阻應(yīng)為R=,B正確,C錯誤;其工作功率為P=U1I2,即為圖中矩形PQOM所圍的面積,D正確.]考點三|焦耳定律
1.電功
(1)定義:導(dǎo)體中的恒定電場對自由電荷的電場力做的功.
(2)公式:W=qU=IUt(適用于任何電路).
(3)電流做功的實質(zhì):電能轉(zhuǎn)化成其他形式能的過程.
2.電功率
(1)定義:單位時間內(nèi)電流所做的功,表示電流做功的快慢.
(2)公式:P==IU(適用于任何電路).
3.焦耳定律
(1)電熱:電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的二次方成正比,跟導(dǎo)體的電阻及通電時間成正比.
(2)公式:Q=I2Rt.
4.電功率P=IU和熱功率P=I2R的應(yīng)用(加試要求)
(1)不論是純電阻電路還是非純電阻電路,電流的電功率均為P電=UI,熱功率均為P熱=I2R.
(2)對于純電阻電路而言:P電=P熱=IU=I2R=.
(3)對于非純電阻電路而言:P電=IU=P熱+P其他=I2R+P其他≠+P其他.
(20xx·浙江10月學(xué)考)如圖715所示是我國某10兆瓦(1兆瓦=106W)光伏發(fā)電站,投入使用后每年可減小排放近萬噸二氧化碳.已知該地區(qū)每年能正常發(fā)電的時間約為1200h,則該電站發(fā)電量約為()
圖715
A.1.2×106kW·h
B.1.2×107kW·h
C.1.2×109kW·h
D.1.2×1010kW·h
B[每年發(fā)電量W=Pt=1.2×107kW·h,故B正確]
1.如圖716所示是一個電熱水壺的銘牌,小沈同學(xué)利用所學(xué)知識,結(jié)合該銘牌上獲取的信息,得出該電熱水壺()電熱水壺
產(chǎn)品型號:XD121額定頻率:50Hz
額定電壓:220V~額定容量:1.2L
額定功率:1500W
執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn):GB470612005GB4705192008
制造商:××××科技有限公司
地址:××××街31號
客服電話:××××××××
圖716
A.正常工作時的電流約為6.8A
B.正常工作5min耗電約0.5kW·h
C.只能在直流電下工作
D.只能在220V電壓下工作
A[I==A≈6.8A,A項正確;W=P·t=0.125kW·h,B項錯誤;可以使用交流電,220V是正常工作時的電壓,故C、D項錯誤.]
2.隨著我國人民生活水平的不斷提高,家庭中使用的電器越來越多.下列電器中主要利用電流的熱效應(yīng)工作的是()
A.電風(fēng)扇B.電動轎車
C.洗衣機(jī)D.電飯煲
D[電風(fēng)扇、電動轎車、洗衣機(jī)均利用電動機(jī)將電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,而電飯煲則是利用電流的熱效應(yīng)使電能變?yōu)閮?nèi)能,故選項D正確.]
3.電阻R和電動機(jī)M串聯(lián)接到電路中,如圖717所示,已知電阻R跟電動機(jī)線圈的電阻值相等,開關(guān)接通后,電動機(jī)正常工作.設(shè)電阻R和電動機(jī)M兩端的電壓分別為U1和U2,經(jīng)過時間t,電流通過電阻R做功為W1,產(chǎn)生熱量為Q1,電流通過電動機(jī)做功為W2,產(chǎn)生熱量為Q2,則有()
圖717
A.U1<U2,Q1=Q2
B.U1=U2,Q1=Q2
C.W1=W2,Q1>Q2
D.W1<W2,Q1<Q2
A[由于電阻R跟電動機(jī)線圈的電阻值相等,開關(guān)接通后,根據(jù)焦耳定律,二者產(chǎn)生的熱量相等,Q1=Q2,電流通過電動機(jī)做功W2大于電流通過電阻R做功W1,即W1<W2.電動機(jī)M兩端的電壓大于電阻兩端電壓,即U1<U2.所以選項A正確.]
延伸閱讀
高三物理教案:《歐姆定律電阻定律焦耳定律教案》教學(xué)設(shè)計
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本文題目:高三物理教案:歐姆定律電阻定律焦耳定律教案
§X 2.3 歐姆定律 電阻定律 焦耳定律
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解線形元件和非線形元件;了解焦耳定律在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用。
2、通過實驗經(jīng)歷探究決定導(dǎo)線電阻的因素。
3、理解電阻、電阻率、電功、電熱、電功率、電熱功率。
4、應(yīng)用歐姆定律、焦耳定律、電阻定律。
【自主學(xué)習(xí)】
一、歐姆定律
1、電阻是一個只跟導(dǎo)體本身性質(zhì)______而跟通過的電流______的物理量。它反映了導(dǎo)體對電流的_____作用。定義式為_______。
2、歐姆定律的內(nèi)容是:________________________________________________________
______________________________________。公式為___________。
3、歐姆定律是個實驗定律,實驗表明適用于_____導(dǎo)體和_________,對_____和______并不適用。
4、畫出的I一U關(guān)系圖象叫做伏安特性曲線。是過原點的直線的叫_____元件,適用于歐姆定律;不是直線的叫_________元件。I一U特性曲線上各點切線的斜率表示___________,而U一I特性曲線上各點切線的斜率表示__________。
二、焦耳定律
1、所謂電流做功,實質(zhì)上是導(dǎo)體中的________對自由電荷的_______在做功。
2、電流在一段電路中所做的功等于這段電路___________電路中的_____、_______三者的乘積,即W=______。
3、電熱Q=______,熱功率P=______。
4、在純電路中,如由白熾燈、電爐絲等構(gòu)成的電路,電流做功將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,此時W=Q,則計算電功和電熱時,可采用公式W=Q =______ =______ =______=Pt中的任一形式進(jìn)行計算。
在非純電路中,如含有電動機(jī)、電解槽等的電路,電流做功將電能除轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外,還轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等,但仍遵從能量守恒。此時有W>Q,則計算電功只能用公式W=________,計算電功率只能用公式P=_____進(jìn)行計算;計算電熱只能用公式Q=________,計算電熱功率只能用公式P=_____進(jìn)行計算。
三、電阻定律
1、通過實驗探究,采用了____________法,得知影響導(dǎo)體電阻的因素有溫度、________、__________、__________、。
2、電阻定律的內(nèi)容:同種材料的導(dǎo)體,其電阻R與它的長度成_____,與它的橫截面積S成______;導(dǎo)體的電阻與構(gòu)成它的______有關(guān)。公式為__________。式中的ρ為電阻率,反映了導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性質(zhì),與導(dǎo)體的l和S___關(guān),和物體的_____和_____有關(guān),如金屬的電阻率隨溫度的升高而______,半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而______,有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響。
3、材料相同、厚度相同、表面為正方形但面積不同(S1>S2)的導(dǎo)體的電阻關(guān)系為R1__R2。
【典型例題】
例1 如圖1所示的圖象所對應(yīng)的兩個導(dǎo)體(1)電阻之比R1:R2_____;(2)若兩個導(dǎo)體的電流相等(不為零)時電壓之比U1:U2為______;(3)若兩個導(dǎo)體的電壓相等(不為零)時,電流之比為______。
例2 如圖2所示,用直流電動機(jī)提升重物,重物的質(zhì)量m=50kg,電源供電電壓為110V,不計各處摩擦,當(dāng)電動機(jī)以v=0.9m/s的恒定速度向上提升重物時,電路中的電流為5A,則電動機(jī)線圈的電阻為多少?(g取10m/s2)
例3 有兩根不同材料的金屬絲,長度相同,甲的橫截面的圓半徑及電阻率都是乙的2倍。
(1)把它們并聯(lián)在電路中,甲、乙消耗的電功率之比是多少?
(2)把它們串聯(lián)在電路中,甲、乙消耗的電功率之比是多少?
【針對訓(xùn)練】
1、關(guān)于電功和焦耳熱,下列說法錯誤的是 ( )
A.在純電阻電路中,計算電功可用公式W=I2Rt
B.在非純電阻電路中,計算電功可用公式W= I2Rt
C.在非純電阻電路中,計算焦耳熱用Q= I2Rt
D.在純電阻電路中,計算焦耳熱可用Q=UIt
2、如圖3所示是某導(dǎo)體的伏安特性曲線,由圖可知 ( )
A.導(dǎo)體的電阻是25Ω
B.導(dǎo)體的電阻是0.04Ω
C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓是10V時,通過導(dǎo)體的電流是0.4A
D.當(dāng)通過導(dǎo)體的電流是0.1A時,導(dǎo)體兩端的電壓是2.5V
3、一只“220V110W”的燈泡工作時的電阻為484Ω,測量它不工作時的電阻應(yīng) ( )
A.等于484Ω B.大于484Ω C.小于484Ω D.無法確定
4、一段粗細(xì)均勻的電阻絲橫截面的直徑為d,電阻為R,把它拉制成直徑為d/10的均勻細(xì)絲后,它的電阻變成 ( )
A.R/1000 B.10000R C.R/100 D100R
5、如圖4所示,A、B、C、D是滑動變阻器的4個接線柱,現(xiàn)把此變阻器串聯(lián)接入電路中,并要求滑片P向接線柱C移動時,電路中的電流減小,則該接入電路的接線柱可能是 ( )
A.A和B B.A和C C.B和C D.B和D
6、如圖5所示,線路的電壓U=220V,每條輸電線的電阻r=5Ω,電爐A的電阻RA=100Ω。求電爐A上的電壓和它消耗的功率。
如果再并聯(lián)一個阻值相同的電爐B,兩個電爐上的電壓和每個電爐消耗的功率各是多少?
【能力訓(xùn)練】
1、位移傳感器的工作原理如圖6所示,物體M在導(dǎo)軌上平移時,帶動滑動變阻器的金屬桿P,通過電壓表顯示的數(shù)據(jù),來反映物體位移的大小x,假設(shè)電壓表是理想的,則下列說法中正確的是 ( )
A.物體M運動時,電源內(nèi)的電流會發(fā)生變化。
B.物體M運動時,電壓表的示數(shù)會發(fā)生變化。
C.物體M不動時,電路中沒有電流。
D.物體M不動時,電壓表沒有示數(shù)。
2、如圖7所示,電路兩端的電壓U保持不變,電阻R1、R2、R3消耗的電功率一樣大,則電阻之比R1:R2:R3是 ( )
A.1:1:1 B.4:1:1 C.1:4:4 D.1:2:2
3、標(biāo)有“110V100W”和“110V60W”的燈泡接上適當(dāng)?shù)目勺冸娮?,欲使它們接?20V的電路中正常發(fā)光,圖8中最好的接法是 ( )
4、不考慮溫度對電阻的影響,對一個“220V40W”的燈泡,下列說法正確的是 ( )
A.接在110V的電路上時的功率為20W。
B.接在110V的電路上時的功率為10W。
C.接在440V的電路上時的功率為160W。
D.接在220V的電路上時的功率為40W。
5、把6個相同的小燈泡如圖9所示接成甲、乙兩種形式,調(diào)節(jié)變阻器R1和R2使燈泡都能正常發(fā)光,這時R1和R2消耗的電功率分別為P1和P2,則P1和P2的大小關(guān)系為 ( )
A.P1>3P2 B.P2>3P1 C.P1=3P2 D.P2=3P1
6、如圖10所示有一理想變壓器,原、副線圈匝數(shù)比為n,原線圈接正弦交流電壓U,輸出端接有一個交流電流表和一個電動機(jī),電動機(jī)線圈電阻為R。當(dāng)輸入端接通電源后,電流表讀數(shù)為I,電動機(jī)帶動一重物勻速上升,下列判斷正確的是 ( )
A.電動機(jī)兩端電壓為IR B.電動機(jī)消耗的功率為I2R
C.原線圈中的電流為nI D. 變壓器的輸入功率為UI/n
7、兩段材料相同、長度相等、但橫截面積不等的導(dǎo)體串聯(lián)接在電路中,總電壓為U,則 ( )
A.通過兩段導(dǎo)體的電流強度相等
B.兩段導(dǎo)體內(nèi)的自由電子定向移動的平均速率不同
C.細(xì)導(dǎo)體兩端的電壓U1大于粗導(dǎo)體兩端的電壓U2
D.細(xì)導(dǎo)體內(nèi)的電場強度大于粗導(dǎo)體內(nèi)的電場強度
8、某電阻上標(biāo)明規(guī)格“1kΩ、10W”,則此電阻允許通過最大的工作電流為______,允許加在電阻兩端的最大電壓是____。若此電阻兩端加上電壓40V,則該電阻實際功率為_____。
9、電飯鍋工作時有兩種狀態(tài):一種是鍋內(nèi)的水燒干以前的加熱狀態(tài),另一種是水燒干后的保溫狀態(tài)。如圖11是電飯鍋的電路圖,R1是一個電阻,R2是加熱用的電阻絲。
(1)自動開關(guān)S接通和斷開時,電飯鍋分別處于哪種狀態(tài)?說明理由。
(2)要使R2在保溫狀態(tài)下的功率是加熱狀態(tài)的一半,R1:R2應(yīng)該是多大?
10、四盞燈泡接成如圖12所示電路。燈泡a、c的規(guī)格為“220V、40A”,燈泡b、d的規(guī)格為“220V、100W”,各個燈泡的實際功率都沒有超過它的額定功率。請排列這四盞燈泡實際消耗功率大小的順序。
11、如圖表格為某同學(xué)測繪小燈泡的伏安特性曲線的記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)其數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中畫出小燈泡的伏安特性曲線。由畫出的曲線發(fā)現(xiàn)小燈泡的電阻有沒有變化?如何變化?分析發(fā)生變化的原因。
【學(xué)后反思】
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
參考答案:
[典型例題]:例1、3:1;3:1;1:3.例2、4.0Ω.例3、(1)2:1;(2)1:2
[針對訓(xùn)練]:1、B 2、ACD 3、C 4、B 5、CD 6、UA=200V PA=400W;UA=UB=183V PA=PB=336W
[能力訓(xùn)練]:1、B 2、C 3、D 4、BD 5、B 6、D7、ABCD 8、0.1A 9、(1)S接通時加熱;斷開時保溫 (2)(√2-1):1 10、Pa>Pd>Pb>Pc11、有變化;隨電壓增加而增加;猜想是由于燈泡的溫度升高了。
高三物理《電路閉合電路歐姆定律》考后題型解析
高三物理《電路閉合電路歐姆定律》考后題型解析
考點一|串聯(lián)電路和并聯(lián)電路
1.串聯(lián)、并聯(lián)特點對比
串聯(lián)并聯(lián)電流I=I1=I2=…=InI=I1+I(xiàn)2+…+I(xiàn)n電壓U=U1+U2+…+UnU=U1=U2=…=Un電阻R=R1+R2+…+Rn=++…+2.電壓表的改裝(加試要求)
電流表G的滿偏電壓Ug=IgRg,當(dāng)改裝成量程為U的電壓表時,應(yīng)串聯(lián)一個電阻R,因為串聯(lián)電阻有分壓作用.若U為Ug的n倍,需串聯(lián)的分壓電阻為R=(n-1)Rg.
3.電流表的改裝(加試要求)
電流表G的滿偏電流為Ig,當(dāng)改裝成量程為I的電流表時,應(yīng)并聯(lián)一個電阻R,若I為Ig的n倍,需并聯(lián)的分流電阻為R=.
1.“三個”常用的電阻結(jié)論
(1)并聯(lián)電路的總電阻小于其中最小的電阻.
(2)n個相同的電阻R并聯(lián),總電阻R總=R.
(3)在電路中,某個電阻增大(或減小),則總電阻增大(或減小).
2.電表改裝后的特點
改裝后的電壓表改裝后的電流表(1)改裝后示數(shù)等于表頭與分壓電阻兩端電壓之和(1)改裝后示數(shù)等于通過表頭與分流電阻的電流之和(2)改裝后量程等于滿偏時表頭與分壓電阻兩端電壓之和(2)改裝后量程等于滿偏時通過表頭與分流電阻的電流之和(3)改裝后表頭滿偏電壓不變(3)改裝后表頭滿偏電流不變
1.(多選)有兩個電阻R1=2Ω,R2=3Ω,則有()
A.R1、R2串聯(lián)總電阻為5Ω
B.R1、R2并聯(lián)總電阻為1Ω
C.R1、R2串聯(lián)總電阻為2.5Ω
D.R1、R2并聯(lián)總電阻為1.2Ω
AD[由于串聯(lián)電路總電阻等于各部分電阻之和,即R串=R1+R2=5Ω;兩個電阻并聯(lián),其總電阻R并==1.2Ω,選項A、D正確.]
2.電阻R1與R2并聯(lián)在電路中,通過R1與R2的電流之比為1∶2,則當(dāng)R1與R2串聯(lián)后接入電路中時,R1與R2兩端電壓之比U1∶U2為()
A.1∶2B.2∶1
C.1∶4D.4∶1
B[兩電阻并聯(lián)時,兩端電壓相等,因電流之比為1∶2,故R1∶R2=2∶1;當(dāng)兩電阻串聯(lián)時,有相同的電流,由U=IR可知,U1∶U2=2∶1,選項B正確.]
3.三個電阻的阻值之比R1∶R2∶R3=1∶2∶5,若將這三個電阻并聯(lián),則通過它們的電流之比I1∶I2∶I3為()
A.1∶2∶5B.5∶2∶1
C.10∶5∶2D.1∶1∶1
C[并聯(lián)電路電壓相等,設(shè)為U,因為R1∶R2∶R3=1∶2∶5,設(shè)R1=R,則R2=2R,R3=5R,所以并聯(lián)后,通過它們的電流之比為∶∶=10∶5∶2,選項C正確.]
4.(加試要求)(多選)如圖721所示的甲、乙兩個電路,都是由一個靈敏電流計G和一個變阻器R組成,它們之中一個是測電壓的電壓表,另一個是測電流的電流表,那么以下結(jié)論中正確的是()
甲乙
圖721
A.甲是電流表,R增大時量程增大
B.甲是電流表,R增大時量程減小
C.乙是電壓表,R增大時量程減小
D.乙是電壓表,R增大時量程增大
BD[把一個靈敏電流計改裝成電流表,需并聯(lián)一個電阻,并聯(lián)的電阻越大,量程越小,A錯誤,B正確;把一個靈敏電流計改裝成電壓表,需串聯(lián)一個電阻,串聯(lián)的電阻越大,量程越大,C錯誤,D正確.]
考點二|閉合電路歐姆定律
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1.閉合電路
(1)組成
(2)內(nèi)、外電壓的關(guān)系:E=U內(nèi)+U外.
2.閉合電路歐姆定律
(1)內(nèi)容:在外電路為純電阻的閉合電路中,電流的大小跟電源的電動勢成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比.
(2)公式:
①I=(只適用于純電阻電路).
②E=U外+I(xiàn)r(適用于所有電路).
3.路端電壓U與電流I的關(guān)系(加試要求)
(1)關(guān)系式:U=E-Ir.
(2)UI圖象如圖722所示.
圖722
①當(dāng)電路斷路即I=0時,縱坐標(biāo)的截距為電源電動勢.
②當(dāng)外電路短路即U=0時,橫坐標(biāo)的截距為短路電流.
③圖線的斜率的絕對值為電源的內(nèi)阻.
1.判定總電阻變化情況的規(guī)律
(1)當(dāng)外電路的任何一個電阻增大(或減小)時,電路的總電阻一定增大(或減小).
(2)若開關(guān)的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時,電路的總電阻增大;若開關(guān)的通、斷使并聯(lián)的支路增多時,電路的總電阻減?。?br>
(3)在如圖723所示分壓電路中,滑動變阻器可視為由兩段電阻構(gòu)成,其中一段R并與用電器并聯(lián),另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián).A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢一致.
圖723
2電路動態(tài)分析的方法
(1)程序法:電路結(jié)構(gòu)的變化→R的變化→R總的變化→I總的變化→U外的變化→固定支路→支路的變化.
(2)極限法:即因滑動變阻器滑片滑動引起的電路變化問題,可將滑動變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論.
1.某電路如圖724所示,已知電池組的總內(nèi)阻r=1Ω,外電路電阻R=5Ω,理想電壓表的示數(shù)U=3.0V,則電池組的電動勢E等于()
圖724
A.3.0VB.3.6VC.4.0VD.4.2V
B[由于電壓表的示數(shù)為路端電壓,而U=IR,則I==0.6A,由閉合電路歐姆定律可得E=I(R+r)=0.6×(5+1)V=3.6V,故選項B正確.]
太陽能電池板的參數(shù)
開路電壓43V
短路電流5.85A
工作電壓35.3V
工作電流5.67A
額定功率200W
工作溫度4085℃
圖7252.第二屆世界互聯(lián)網(wǎng)大會于20xx年12月16日至18日在桐鄉(xiāng)烏鎮(zhèn)舉行,為迎接大會召開,桐鄉(xiāng)市對部分道路亮化工程進(jìn)行了改造,如圖725所示是烏鎮(zhèn)某行政村使用的太陽能路燈的電池板銘牌,則該電池板的內(nèi)阻約為()
A.7.58ΩB.6.03ΩC.6.23ΩD.7.35Ω
D[開路電壓即為電動勢,所以內(nèi)阻r==Ω≈7.35Ω,D正確.]
3.一太陽能電池板,測得它的開路電壓為800mV,短路電流為40mA.若將該電池板與一阻值為20Ω的電阻連成一閉合電路,則它的路端電壓是()
A.0.10VB.0.20VC.0.30VD.0.40V
D[由已知條件得:E=800mV.又因I短=,所以r==Ω=20Ω,所以U=IR=R=×20mV=400mV=0.4V,選項D正確.]
4.(20xx·浙江學(xué)業(yè)水平考試)小吳同學(xué)設(shè)計了一種煙霧報警裝置,其設(shè)計原理如圖726所示.M為煙霧傳感器,其阻值RM隨著煙霧濃度的變化而變化,R為定值電阻.當(dāng)裝置所在區(qū)域出現(xiàn)煙霧且濃度增大時,將導(dǎo)致a、b兩端電壓減小,觸發(fā)警報裝置發(fā)出警報.當(dāng)煙霧濃度增大時()
圖726
A.RM增大,電流表示數(shù)增大
B.RM增大,電流表示數(shù)減小
C.RM減小,電流表示數(shù)增大
D.RM減小,電流表示數(shù)減小
C[根據(jù)煙霧濃度增大時,a、b兩端電壓減小,可知a、b之間電阻減小,故RM減?。鶕?jù)閉合電路歐姆定律知電路中電流增大,所以電流表示數(shù)增大.故C選項正確.]
5.(加試要求)(多選)如圖所示,A、B、C、D四個電路中,電源電動勢為E,電阻為r,定值電阻為R0,當(dāng)滑動變阻器R的滑片P從a向b滑動時,電壓表示數(shù)將變大的電路是()
BD[在電路A、B中,當(dāng)滑動變阻器R的滑片P從a向b滑動時,滑動變阻器連入電路的電阻變?。畬﹄娐稟,電壓表測量的是路端電壓,由于外電路電阻減小,使路端電壓隨之減小,不符合題意;對電路B,電壓表測量的是定值電阻R0兩端的電壓,由閉合電路歐姆定律知此時電路電流變大,則電壓表示數(shù)將變大,符合題意;對電路C,由于電壓表位置的特殊性,其示數(shù)將不變;而電路D,實際上可認(rèn)為是一個分壓電路,盡管電路電流不變,但當(dāng)滑動變阻器R的滑片P從a向b滑動時,電壓表測量的電阻增加,則電壓表示數(shù)將變大.]
考點三|電源的功率及UI圖象
1.電源的總功率
(1)任意電路:P總=IE=IU外+I(xiàn)U內(nèi)=P出+P內(nèi).
(2)純電阻電路:P總=I2(R+r)=.
2.電源內(nèi)部消耗的功率
P內(nèi)=I2r=IU內(nèi)=P總-P出.
3.電源的輸出功率(加試要求)
(1)任意電路:P出=IU=IE-I2r=P總-P內(nèi).
(2)純電阻電路:P出=I2R==.
(3)純電阻電路中輸出功率隨R的變化關(guān)系
①當(dāng)R=r時,電源的輸出功率最大為Pm=
②當(dāng)R>r時,隨著R的增大輸出功率越來越?。?br>
③當(dāng)R<r時,隨著R的增大輸出功率越來越大.
④當(dāng)P出<Pm時,每個輸出功率對應(yīng)兩個外電阻R1和R2,且R1R2=r2.
⑤P出與R的關(guān)系如圖727所示.
圖727
4.電源的效率
(1)任意電路:η=×100%=×100%.
(2)純電阻電路:η=×100%=×100%
因此在純電阻電路中R越大,η越大.
5.電源與電阻UI圖象的比較
圖象上的特征物理意義電源UI圖象電阻UI圖象圖形圖象表述的物理量變化關(guān)系電源的路端電壓隨電路電流的變化關(guān)系電阻兩端電壓隨電阻中的電流的變化關(guān)系圖線與坐標(biāo)軸交點與縱軸交點表示電源電動勢E,與橫軸交點表示短路電流過坐標(biāo)軸原點,表示沒有電壓時電流為零圖線上每一點坐標(biāo)的乘積UI表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率圖線上每一點對應(yīng)U、I比值表示外電阻的大小,不同點對應(yīng)的外電阻大小不同每一點對應(yīng)的比值均等大,表示此電阻的大小不變圖線斜率的絕對值大小內(nèi)阻r電阻大小
(20xx·浙江4月學(xué)考)圖728所示中的路燈為太陽能路燈,每只路燈的光伏電池板有效采光面積約0.3m2.晴天時電池板上每平方米每小時接收到的太陽輻射能約為3×106J.如果每天等效日照時間約為6h,光電池一天產(chǎn)生的電能可供30W的路燈工作8h.光電池的光電轉(zhuǎn)換效率約為()
圖728
A.4.8%B.9.6%C.16%D.44%
C[光電池的光電轉(zhuǎn)換效率是轉(zhuǎn)化得到的電能與接收到的光能的比值,即:η=×100%=×100%=16%,故選C.]
1.用電器獲得最大功率問題的分析方法
(1)定值電阻
根據(jù)P=I2R或P=討論,要功率P最大,需通過該電阻的電流或電阻兩端的電壓最大.
(2)可變電阻
通常采用等效電源法,解題時根據(jù)需要選用不同的等效方式,將用電器獲得最大功率問題轉(zhuǎn)化為電源最大輸出功率問題.
2.UI圖象的一般分析思路
(1)明確縱、橫坐標(biāo)的物理意義.
(2)明確圖象的截距、斜率及交點的意義.
(3)找出圖線上對應(yīng)狀態(tài)的參量或關(guān)系式.
(4)結(jié)合相關(guān)概念或規(guī)律進(jìn)行分析、計算.
1.如圖729所示是某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖象,下列結(jié)論正確的是()
圖729
A.電源的電動勢為5.0V
B.電源的內(nèi)阻為12Ω
C.電源的短路電流為0.5A
D.電流為0.3A時的外電阻是18Ω
D[當(dāng)電流為零時,路端電壓等于電源電動勢,由此可知電源的電動勢為6.0V,選項A錯誤;圖線的斜率表示電源內(nèi)阻r=Ω=2Ω,選項B錯誤;只有當(dāng)路端電壓為零時的電流才是短路電流,由于圖線沒有從原點開始,因此圖線與橫軸交點不是短路電流,選項C錯誤;當(dāng)電流為0.3A時,由閉合電路歐姆定律I=知R=-r=Ω-2Ω=18Ω,選項D正確.]2.如圖7210所示,直線A為某電源的UI圖線,曲線B為某小燈泡的UI圖線,用該電源和小燈泡組成閉合電路時,電源的輸出功率和電源的總功率分別是()
圖7210
A.4W,8WB.2W,4W
C.2W,3WD.4W,6W
D[電源的UI圖線A在縱軸上的截距表示電源電動勢為3V,圖線A、B的交點表示電路工作點,對應(yīng)的工作電壓為U=2V,工作電流為I=2A.用該電源和小燈泡組成閉合電路時,電源的輸出功率P出=UI=2×2W=4W,電源的總功率P總=EI=3×2W=6W.選項D正確.]
3.(20xx·嘉興一中期中)電源的效率η定義為外電路電阻消耗的功率與電源的總功率之比.在測電源電動勢和內(nèi)電阻的實驗中得到的實驗圖線如圖7211所示,圖中U為路端電壓,I為干路電流,a、b為圖線上的兩點,相應(yīng)狀態(tài)下電源的效率分別為ηa、ηb.由圖可知ηa、ηb的值分別為()
圖7211
A.ηa=80%ηb=50%
B.ηa=40%ηb=80%
C.ηa=50%ηb=80%
D.ηa=66.7%ηb=33.3%
D[根據(jù)效率的定義可做以下推導(dǎo):η==,從UI圖象中可知電壓電動勢對應(yīng)為6個單位長度,a點路端電壓對應(yīng)為4個單位長度,b點路端電壓對應(yīng)為2個單位長度,綜上所述D正確,A、B、C錯誤.]
4.(多選)(加試要求)如圖7212所示,R1為定值電阻,R2為變阻器,E為電源電動勢,r為電源內(nèi)電阻,以下說法中正確的是()
圖7212
A.當(dāng)R2=R1+r時,R2獲得最大功率
B.當(dāng)R1=R2+r時,R1獲得最大功率
C.當(dāng)R2=0時,R1上獲得最大功率
D.當(dāng)R2=0時,電源的輸出功率最大
AC[將R1等效為電源內(nèi)阻,R2上的功率為電源的輸出功率,當(dāng)外電阻變化時,電源的輸出功率隨外電阻的變化而變化,當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻,即R2=R1+r時,輸出功率最大,即R2上的功率最大,故選項A正確.對電路中的定值電阻R1,電流最大時其功率最大,當(dāng)外電阻R2=0時,電流最大,故選項B錯誤,C正確.當(dāng)外電阻等于內(nèi)阻時,即R1+R2=r時,電源的輸出功率最大,故選項D錯誤.]
高三物理《電場能的性質(zhì)》考后題型解析
一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對每一位學(xué)生盡職盡責(zé),作為教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓講的知識能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助教師掌握上課時的教學(xué)節(jié)奏。你知道怎么寫具體的教案內(nèi)容嗎?小編經(jīng)過搜集和處理,為您提供高三物理《電場能的性質(zhì)》考后題型解析,供大家借鑒和使用,希望大家分享!
高三物理《電場能的性質(zhì)》考后題型解析
第2節(jié)電場能的性質(zhì)
考點一|電勢能和電勢電勢差
1.靜電力做功
(1)特點:靜電力做功與路徑無關(guān),只與初、末位置有關(guān).
(2)計算方法
①W=qEd,只適用于勻強電揚,其中d為沿電場方向的距離.
②WAB=qUAB,適用于任何電場.
2.電勢能
(1)定義:電荷在某點的電勢能,等于把它從這點移動到零勢能位置時靜電力做的功.
(2)電勢能的相對性:電勢能是相對的,通常把電荷離場源電荷無窮遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零,或把電荷在大地表面的電勢能規(guī)定為零.
3.電場力做功與電勢能(加試要求)
電場力做功是電勢能變化的量度,用公式表示為WAB=EpA-EpB,即電場力做正功,電荷的電勢能減少,電場力做負(fù)功,電荷的電勢能增加.
4.電勢
(1)定義:電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值.
(2)定義式:φ=.
(3)矢標(biāo)性:電勢是標(biāo)量,有正負(fù)之分,其正(負(fù))表示該點電勢比零電勢高(低).
(4)相對性:電勢具有相對性,同一點的電勢因選取零電勢點的不同而不同.
(5)電勢是描述電場能的性質(zhì)的物理量,決定于電場本身,與試探電荷無關(guān).
5.電勢差
(1)電勢差:電場中兩點間電勢的差值叫做電勢差,也叫電壓.
(2)電場中兩點間的電勢差與零電勢點的選取無關(guān)(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”).
(3)公式:電場中A點的電勢為φA,B點的電勢為φB,則UAB=φA-φB,UBA=φB-φA,可見UAB=-UBA.
(4)電勢差是標(biāo)量,UAB是正值,A點的電勢比B點的電勢高;UAB為負(fù)值,A點的電勢比B點的電勢低.
(5)電荷q從A點移到B點,靜電力做功WAB與AB間電勢差UAB的關(guān)系為WAB=qUAB.
(20xx·浙江4月學(xué)考)如圖621所示,真空中有兩個點電荷Q1=+9.0×10-8C和Q2=-1.0×10-8C,分別固定在x坐標(biāo)軸上,其中Q1位于x=0處,Q2位于x=6cm處.在x軸上()
圖621
A.場強為0的點有兩處
B.在x6cm區(qū)域,電勢沿x軸正方向降低
C.質(zhì)子從x=1cm運動到x=5cm處,電勢能升高
D.在09cm的區(qū)域,場強沿x軸正方向
D[因為Q10,Q20,且Q1|Q2|,所以x0區(qū)域不會出現(xiàn)合場強為0的點;06cm區(qū)域有一位置合場強為零,由k=-k得x=9cm,則6cm9cm區(qū)域合場強沿x軸正方向,故A錯,D對.沿電場方向電勢降低,B錯.質(zhì)子帶正電,在電勢高處電勢能大,C錯.]
1.電勢高低的判斷
(1)依據(jù)電場線方向:沿電場線方向電勢逐漸降低.
(2)依據(jù)電場力做功:根據(jù)UAB=,將WAB、q的正負(fù)號代入,由UAB的正負(fù)判斷φA、φB的高低.
(3)依據(jù)場源電荷的正負(fù):取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,正電荷周圍電勢為正值,負(fù)電荷周圍電勢為負(fù)值;靠近正電荷處電勢高,靠近負(fù)電荷處電勢低.
2.電勢能大小的判斷
(1)做功判斷法:電場力做正功,電勢能減?。浑妶隽ψ鲐?fù)功,電勢能增加.
(2)電荷電勢法:正電荷在電勢高的地方電勢能大,負(fù)電荷在電勢低的地方電勢能大.
(3)公式法:由Ep=qφp,將q、φp的大小、正負(fù)號一起代入公式,Ep的正值越大,電勢能越大;Ep的負(fù)值越小,電勢能越大.
(4)能量守恒法:在電場中,若只有電場力做功時,電荷的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化,動能增加,電勢能減小;反之,動能減小,電勢能增加.
1.關(guān)于靜電場的電場強度和電勢,下列說法正確的是()
A.沿電場強度的方向電勢降低
B.電場強度為零的地方,電勢也為零
C.隨著電場強度的大小逐漸減小,電勢也逐漸降低
D.電場強度決定于電場本身,而電勢是由電場和試探電荷共同決定的
A[沿電場強度的方向,電勢逐漸降低,選項A正確;場強為零的地方電勢不一定為零,例如等量同種正電荷連線的中點處的場強為零但是電勢大于零,選項B錯誤;場強大小與電場線的疏密程度有關(guān),而沿著電場線的方向電勢逐漸降低,故隨電場強度的大小逐漸減小,電勢不一定降低,選項C錯誤;電場強度和電勢都是描述電場性質(zhì)的物理量,決定于電場本身,選項D錯誤.]
2.(20xx·永昌市調(diào)研)關(guān)于電勢差的說法中,正確的是()
A.兩點間的電勢差等于電荷從其中一點移到另一點時,靜電力所做的功
B.1C電荷從電場中一點移動到另一點,如果靜電力做了1J的功,這兩點間的電勢差就是1V
C.在兩點間移動電荷時,靜電力做功的多少跟這兩點間的電勢差無關(guān)
D.兩點間的電勢差的大小跟放入這兩點的電荷的電荷量成反比
B[由公式UAB=可知,兩點間的電勢差在數(shù)值上等于移動1C的電荷時靜電力所做的功,故選項A錯誤,B正確;兩點間的電勢差由電場決定,即電勢差與試探電荷沒有關(guān)系,由此知道選項D錯誤;由WAB=qUAB可知,靜電力做功的多少與q、UAB均有關(guān),選項C錯誤.]
3.(20xx·東陽學(xué)考模擬)一個電荷只在靜電力作用下從電場中的A點移動到B點時,靜電力做了5×10-6J的功,那么()
A.電荷在B點將具有5×10-6J的電勢能
B.電荷在B點將具有5×10-6J的動能
C.電荷的電勢能減少了5×10-6J
D.電荷的電勢能增加了5×10-6J
C[電荷只在靜電力作用下從電場中的A點移動到B點時,靜電力做正功,電勢能減少,靜電力做了多少正功,電荷的電勢能就減少多少.因電荷在A點的動能和電勢能不知道,所以不能確定電荷在B點的動能和電勢能.選項C正確.]
4.(加試要求)不帶電的空腔導(dǎo)體P置于電場中,其周圍電場線分布如圖622所示,a、c為電場中的兩點,b為導(dǎo)體空腔內(nèi)的一點,則()
圖622
A.a(chǎn)、b、c三點的電場強度依次減小
B.a(chǎn)、b、c三點的電勢依次降低
C.負(fù)試探電荷在a點的電勢能比在b點的大
D.正試探電荷從a點移到c點的過程中,克服電場力做功
B[電場中的空腔導(dǎo)體處于靜電平衡,內(nèi)部場強處處為零,導(dǎo)體是一個等勢體,導(dǎo)體表面是一個等勢面,在空腔導(dǎo)體的外部,電場線越密的地方場強越大,電場線上每點的切線方向表示該點場強的方向,沿著電場線的方向電勢降低,由此可得EaEcEb,φaφbφc,A錯,B對;電勢越高,負(fù)電荷的電勢能越小,正電荷的電勢能越大,正電荷從a點移到c點電勢能減小,電場力做正功,C、D均錯.]
考點二|等勢面與帶電粒子的運動軌跡問題
等勢面(加試要求)
(1)定義:電場中電勢相同的各點構(gòu)成的面.
(2)四個特點
①在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功.
②電場線一定與等勢面垂直,并且從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面.
③等差等勢面越密的地方電場強度越大,反之越小.
④任意兩個等勢面都不相交.
1.幾種常見的典型電場的等勢面比較
電場等勢面(實線)圖樣重要描述勻強電場垂直于電場線的一簇平面點電荷
的電場以點電荷為球心的一簇球面等量異種
點電荷的
電場連線的中垂線上的電勢為零等量同種
正點電荷
的電場連線上,中心電勢最低,而在中垂線上,中點電勢最高2.此類問題的解題方法
(1)運動粒子的曲線軌跡必定向電場力方向彎曲,即電場力方向指向曲線的內(nèi)側(cè),且運動軌跡必定在v和F之間.先畫出入射點的軌跡切線,即畫出初速度的方向;再根據(jù)軌跡的彎曲方向,確定電場力方向.
(2)電場線和等勢面垂直,電場線從高電勢指向低電勢.
(3)先根據(jù)電場線的方向以及疏密情況,確定場強及電性情況,定性判斷電場力(或加速度)的大小和方向;再根據(jù)電場力方向與速度方向的關(guān)系來判斷速度的變化情況以及運動性質(zhì).
(4)根據(jù)電場力方向與速度方向的關(guān)系來判斷電場力做功情況及判斷電勢能的變化情況,另外可以通過能量的轉(zhuǎn)化和守恒確定電勢能及動能的變化情況.
1.如圖623所示,實線表示某靜電場的電場線,虛線表示該電場的等勢面.下列判斷正確的是()
圖623
A.1、2兩點的場強相等
B.1、3兩點的場強相等
C.1、2兩點的電勢相等
D.2、3兩點的電勢相等
D[本題考查電場線與等勢面的特點,根據(jù)電場線的疏密程度判斷場強大小,電場線越密,場強越強,則E1E2,E1E3,所以選項A、B錯誤;同一等勢面上的電勢是相等的,選項C錯誤,D正確.]
2.(20xx·嵊州模擬)某帶電粒子僅在靜電力作用下由A點運動到B點,電場線、等勢面(虛線)、粒子在A點的初速度及運動軌跡如圖624所示,可以判定()
圖624
A.粒子在A點的加速度大于它在B點的加速度
B.粒子在A點的動能小于它在B點的動能
C.粒子在A點的電勢能小于它在B點的電勢能
D.電場中A點的電勢低于B點的電勢
B[由電場線的疏密可知場強EBEA,所以粒子的加速度aBaA.由定性畫出的等勢面并根據(jù)沿電場線方向電勢降低,可知電勢φAφB.由粒子運動軌跡的彎曲方向可知靜電力做正功,所以動能、電勢能的變化情況為EkBEkA,EpBφB,UAB=100V
B.φAφB,UAB=750V
C.φAφB,UBA=500V
D.φAφB,UBA=1000V
C[由于油滴靜止,則油滴所受電場力與重力等大、反向,即電場方向向上,故φAφB.由E=、F=G得E=5×104V/m,又由于d=10mm=0.01m,所以UBA=Ed=500V,故選項C正確.]
考點三|電勢差與電場強度的關(guān)系(只加試要求)
靜電現(xiàn)象的應(yīng)用(只加試要求)
一、電勢差與電場強度的關(guān)系
1.勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乘積,即UAB=Ed.
公式U=Ed只適用于勻強電場,其中d為A、B兩點沿電場方向的距離.
2.電場中A、B兩點的電勢差UAB跟電荷移動的路徑無關(guān),由電場強度E及A、B兩點沿電場方向的距離d決定.
3.公式E=說明電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢.
二、靜電現(xiàn)象的應(yīng)用
1.處于靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特征
(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部場強處處為零.
(2)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,其外部表面附近任何一點的場強方向必跟該點的表面垂直.
(3)處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體,它的表面是個等勢面.地球是一個等勢體.
2.靜電平衡時,導(dǎo)體上的電荷分布有以下兩個特點
(1)導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷,電荷只分布在導(dǎo)體的表面.
(2)在導(dǎo)體外表面,越尖銳的位置電荷的密度(單位面積的電荷量)越大,凹陷的位置幾乎沒有電荷.
3.尖端放電
所帶電荷與導(dǎo)體尖端的電荷符號相反的粒子,由于被吸引而奔向尖端,與尖端上的電荷中和,這相當(dāng)于導(dǎo)體從尖端失去電荷的現(xiàn)象.
4.靜電屏蔽
金屬殼或金屬網(wǎng)的空腔內(nèi)不受外界電場的影響,殼(網(wǎng))內(nèi)電場強度保持為0,外電場對殼(網(wǎng))內(nèi)的儀器不會產(chǎn)生影響,金屬殼(網(wǎng))的這種作用叫做靜電屏蔽.
1.公式E=的三點注意
(1)只適用于勻強電場;
(2)d為某兩點沿電場強度方向上的距離,或兩點所在等勢面之間的距離;
(3)電場強度的方向是電勢降低最快的方向.
2.由E=可推出的兩個重要推論
推論1:如圖626甲所示,勻強電場中任一線段AB的中點C的電勢,等于兩端點電勢的等差中項,即φC=.
圖626
推論2:如圖627所示,若勻強電場中兩線段AB=CD且AB∥CD
則φA-φB=φC-φD.
圖627
1.(加試要求)如圖628所示,一導(dǎo)體AB在點電荷Q的電場中發(fā)生靜電感應(yīng),下列說法正確的是()
圖628
A.導(dǎo)體中M、N兩點的電場強度不相等
B.感應(yīng)電荷在M點產(chǎn)生的場強大于感應(yīng)電荷在N點產(chǎn)生的場強
C.如果在AB間用一導(dǎo)線連接,則導(dǎo)線中將有電流產(chǎn)生
D.N點的電勢大于M點的電勢
B[處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體內(nèi)部各點的合場強為零,故A錯誤;感應(yīng)電荷的場強與點電荷Q產(chǎn)生的電場強度大小相等,而點電荷Q在M點產(chǎn)生的場強大于在N點產(chǎn)生的場強,故感應(yīng)電荷在M點產(chǎn)生的場強大于感應(yīng)電荷在N點產(chǎn)生的場強,B正確;處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個等勢體,故C、D錯誤.]
2.(加試要求)對公式E=的理解,下列說法正確的是()
A.此公式適用于計算任何電場中a、b兩點間的電勢差
B.a(chǎn)點和b點間距離越大,則這兩點的電勢差越大
C.勻強電場中a、b兩點沿電場線的距離越大,則電場強度越小
D.公式中的d是勻強電場中a、b所在的兩等勢面之間的距離
D[此公式只適合勻強電場,選項A錯誤;a、b兩點間的電勢差不僅取決于場強的大小,還取決于沿電場方向的距離d,a、b間距離大,d不一定大,故選項B錯誤;勻強電場中的電場強度大小與a、b兩點間的距離無關(guān),是恒定的,選項C錯誤;公式中的d是勻強電場中a、b所在的兩等勢面之間的距離,選項D正確.]
3.(加試要求)(20xx·寧波聯(lián)考)如圖629所示,帶有等量異號電荷的一對平行金屬板A、B間為一勻強電場,A、B相距6cm,C、D為電場中的兩點(其中C點在金屬板上),且CD=4cm,CD連線和場強方向成60°角.已知電子從D點移到C點靜電力做功為3.2×10-17J,則勻強電場的場強E及A、B兩點間的電勢差UAB為()
圖629
A.2×104N/C;450VB.1×104N/C;450V
C.2×105N/C;600VD.1×104N/C;600V
D[由題知,電子由D移到C靜電力做正功W=qELCDcos60°,則E=N/C=1×104N/C.由于電子從D移到C靜電力做正功,因此,受到的靜電力方向向上,電子帶負(fù)電,則場強方向為A→B.A、B間電勢差為UAB=EdAB=1×104×6×10-2V=600V.故選項D正確.]
4.(加試要求)如圖6210所示,勻強電場的電場強度E=100V/m,A、B兩點相距LAB=10cm,A、B連線與電場線的夾角為60°,則UBA為()
圖6210
A.-10VB.10V
C.-5VD.-3V
C[根據(jù)電勢差與電場強度的關(guān)系U=Ed得UAB=ELABcos60°=100×0.1×cos60°V=5V,且沿電場線方向電勢逐漸降低,φAφB,故UBA=-5V,選項C正確.]
5.(加試要求)(多選)如圖所示,A、B、C是勻強電場中平行于電場線的某一平面上的三個點,各點的電勢分別為φA=5V,φB=2V,φC=3V,H、F三等分AB,G為AC的中點,在下列各示意圖中,能正確表示該電場強度方向的是()
BC[勻強電場中將任一線段等分,則電勢差等分.把AB等分為三段,AB間電壓為3V,則每等分電壓為1V,H點電勢為4V,F(xiàn)點電勢為3V,將FC相連,則FC為等勢線,電場線垂直于FC,從高電勢指向低電勢,C正確;把AC相連,分為兩份,AC電壓為2V,則G點電勢為4V,GH為等勢線,電場線垂直于GH,從高電勢指向低電勢,B正確.]
高三物理《電場力的性質(zhì)》考后題型解析
高三物理《電場力的性質(zhì)》考后題型解析
[浙江考試標(biāo)準(zhǔn)]
知識內(nèi)容考試要求命題規(guī)律必考加試電荷及其守恒定律bc對本章知識的考查主要以選擇題為主,計算題常與其他知識綜合考查,主要考點有:
1.描述電場的物理量和規(guī)律;
2.牛頓運動定律、動能定理及功能關(guān)系在靜電場中的綜合應(yīng)用問題;
3.帶電粒子在電場中的加速、偏轉(zhuǎn)等問題.庫侖定律c電場強度cc電勢能和電勢、電勢差bc電勢差與電場強度的關(guān)系c靜電現(xiàn)象的應(yīng)用b電容器的電容bc帶電粒子在電場中的運動bd考點一|電荷及其守恒定律
1.兩種電荷
(1)用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電,用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電.
(2)同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.
2.三種起電方式:摩擦起電、感應(yīng)起電和接觸起電,它們的實質(zhì)都是電子的轉(zhuǎn)移.
3.元電荷:最小的電荷量,e=1.6×10-19_C.
4.電荷守恒定律
表述1:電荷既不會創(chuàng)生,也不會消滅,它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的總量保持不變.這個結(jié)論叫做電荷守恒定律.
表述2:一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和保持不變.
1.電荷分配規(guī)律
兩個完全相同的金屬球接觸后,所帶正、負(fù)電荷先“中和”,然后“平均分配”于兩球.分配前后正、負(fù)電荷之和(代數(shù)和)不變.
2.最小的電荷量叫做“元電荷”.電荷量都是元電荷的整數(shù)倍,所以電荷量不能連續(xù)變化.
3.質(zhì)子及電子所帶電荷量的絕對值與元電荷相等,但不能說它們是元電荷.
1.(20xx·浙江1月學(xué)考)如圖611所示,摩擦過的塑料刻度尺能夠吸引輕小的紙片,這是由于它們之間存在()
圖611
A.靜電力B.安培力
C.洛倫茲力D.彈力
A[摩擦過的塑料刻度尺帶電,能吸引小紙片,吸引小紙片的力是靜電力.故選A.]
2.毛皮與橡膠棒摩擦后,毛皮帶正電,這是因為()
A.毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上
B.毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到橡膠棒上
C.橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到毛皮上
D.橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上
A[摩擦起電的實質(zhì)是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上,電中性的物體若缺少了電子帶正電,多了電子就帶負(fù)電.由于毛皮的原子核束縛電子的本領(lǐng)比橡膠棒弱,在摩擦的過程中毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上,缺少了電子的毛皮帶正電,而原子核內(nèi)的質(zhì)子帶正電荷,不能自由移動,所以選項A正確.]
3.關(guān)于元電荷,下列說法中不正確的是()
A.元電荷實質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身
B.所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍
C.元電荷的值通常取e=1.60×10-19C
D.電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根用實驗測得的
A[科學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)的最小電荷量就是電子所帶的電荷量,人們把這個最小的電荷量叫做元電荷.實驗得出,所有帶電體的電荷量或者等于e,或者是e的整數(shù)倍,這就是說,電荷量是不能連續(xù)變化的物理量.電荷量e的數(shù)值最早是由美國物理學(xué)家密立根測得的.故選A.]
4.(加試要求)完全相同的金屬小球A、B,A球帶電荷量為+16Q,B球帶電荷量為-8Q.現(xiàn)將A與B接觸后分開,則A、B兩球的帶電荷量分別為()
A.-8Q,+16QB.+8Q,+8Q
C.+4Q,+4QD.-4Q,-4Q
C[因兩球帶異種電荷,所以小球A與B接觸后應(yīng)是先中和,后把剩余的電荷量平分,即A、B兩球的帶電荷量都為q==4Q,選項C對.]
考點二|庫侖定律
1.點電荷
當(dāng)帶電體的形狀、大小及電荷分布對它們之間的作用力的影響可以忽略時,這樣的帶電體可以看成點電荷.
2.庫侖定律
(1)內(nèi)容:真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上.(2)表達(dá)式:F=k,式中k=9.0×109N·m2/C2,叫做靜電力常量.
(3)適用條件:真空中的點電荷.
(20xx·浙江10月學(xué)考)如圖612所示,一質(zhì)量為m、電荷量為Q的小球A系在長為l的絕緣輕繩下端,另一電荷量也為Q的小球B位于懸掛點的正下方(A、B均視為點電荷),輕繩與豎直方向成30°角,小球A、B靜止于同一高度.已知重力加速度為g,靜電力常量為k,則兩球間的靜電力為()
圖612
A.B.C.mgD.mg
A[根據(jù)庫侖定律公式得F==,A選項正確,B選項錯誤.由于小球A、B均靜止,對球A受力分析如圖所示.則由平衡條件得Tsin30°=F,Tcos30°=mg,聯(lián)立上式解得F=mg,C、D選項錯誤.]
(20xx·浙江10月學(xué)考)如圖613所示,質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球A用絕緣細(xì)線懸掛于O點,帶有電荷量也為q的小球B固定在O點正下方絕緣柱上,其中O點與小球A的間距為l,O點與小球B的間距為l,當(dāng)小球A平衡時,懸線與豎直方向夾角θ=30°,帶電小球A、B均可視為點電荷,靜電力常量為k,則()
圖613
A.A、B間庫侖力大小F=
B.A、B間庫侖力大小F=
C.細(xì)線拉力大小FT=
D.細(xì)線拉力大小FT=mg
B[由題意做圖,通過幾何關(guān)系可計算出A、B間距離為l,所以A、B間庫侖力大小F=,A錯誤.
對A進(jìn)行受力分析,做出受力示意圖,庫侖力與細(xì)線拉力呈60°,根據(jù)平衡條件可得F庫=FT,F(xiàn)庫cos30°+FTcos30°=mg,則FT=F庫==,故選B.]
1.下列關(guān)于點電荷的說法中,正確的是()
A.只有體積很小的帶電體才能看做點電荷
B.體積很大的帶電體一定不是點電荷
C.當(dāng)兩個帶電體的形狀和大小對它們相互作用力的影響可忽略時,這兩個帶電體可看做點電荷
D.任何帶電球體,都可看做電荷全部集中于球心的點電荷
C[本題考查點電荷的理想化條件:只有當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多,以至于帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計時,帶電體才可以視為點電荷,所以選C.]
2.下列哪一個是庫侖定律的表達(dá)式()
A.F=kB.F=k
C.F=kD.F=
B
3.電荷量分別為q1、q2的兩個點電荷,相距r時相互作用力為F,則下列說法正確的是()
A.如果q1、q2恒定,當(dāng)距離變?yōu)閞/2時作用力將變?yōu)?F
B.如果其中一個電荷的電荷量和它們的距離都減半時,作用力變?yōu)?F
C.如果將它們的電荷量和距離都加倍時,作用力變?yōu)?F
D.如果它們的電荷量都加倍,距離變?yōu)閞時,作用力變?yōu)?F
D[根據(jù)公式F=,當(dāng)距離減少為原來的時,相互作用力變?yōu)樵瓉淼?倍;若其中一個電荷的電荷量和它們的距離都減半時,作用力變?yōu)?F;如果將它們的電荷量和距離都加倍時,作用力不變;如果它們的電荷量都加倍,距離變?yōu)閞時,作用力變?yōu)?F.選項D正確.]
4.一根放在水平面內(nèi)的光滑玻璃管絕緣性良好,內(nèi)部有兩個完全相同的可看做點電荷的彈性金屬小球A和B,電荷量分別為+9Q和-Q,兩小球從圖示位置由靜止釋放,那么,兩小球再次經(jīng)過圖中原靜止釋放位置時,A球的瞬時加速度為釋放時的()
圖614
A.B.C.D.
A[釋放時A受到的庫侖力為:F=k,其加速度a==k,當(dāng)兩球碰撞后,所帶電荷量為q==4Q.故小球A再經(jīng)過原位置時,受到的庫侖力為F=k,所以加速度為a′==k=,故選項A正確.]考點三|電場強度
1.電場
(1)定義:存在于電荷周圍,能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì).
(2)基本性質(zhì):對放入其中的電荷有力的作用.
2.電場強度
(1)定義:放入電場中某點的電荷受到的電場力F與它的電荷量q的比值.
(2)定義式:E=.
(3)單位:N/C或V/m.
(4)矢量性:規(guī)定正電荷在電場中某點所受電場力的方向為該點電場強度的方向.
3.場強公式的比較
4.電場的疊加
(1)電場疊加:多個電荷在空間某處產(chǎn)生的電場強度為各電荷單獨在該處所產(chǎn)生的電場強度的矢量和.
(2)運算法則:平行四邊形定則.
5.電場線
(1)特點
①電場線從正電荷或無限遠(yuǎn)處出發(fā),終止于無限遠(yuǎn)處或負(fù)電荷;
②電場線在電場中不相交;
③在同一電場里,電場線越密的地方場強越大;
④電場線上某點的切線方向表示該點的場強方向;
⑤沿電場線方向電勢逐漸降低;
⑥電場線和等勢面在相交處相互垂直.
(2)幾種典型電場的電場線
圖615
(20xx·浙江10月學(xué)考)如圖616為某一電場的電場線,M、N、P為電場線上的三個點,M、N是同一電場線上兩點,下列判斷正確的是()
圖616
A.M、N、P三點中N點的場強最大
B.M、N、P三點中N點的電勢最高
C.負(fù)電荷在M點的電勢能大于在N點的電勢能
D.正電荷從M點自由釋放,電荷將沿電場線運動到N點
A[電場線越密集處場強越大,三點中N點處電場線最密集,故N點場強最大,A選項正確;沿電場線方向電勢降低,N點電勢小于M點電勢,B選項錯誤;負(fù)電荷在電勢高的地方電勢能低,所以負(fù)電荷在M點的電勢能小于在N點的電勢能,C選項錯誤;電場線彎曲不是直線,正電荷自由釋放時無法沿電場線運動,D選項錯誤.]
1.描述電場有兩種方法
電場線和電場強度.電場線較形象、直觀,疏密程度反映電場的強弱,方向為電場線上該點的切線方向.
2.電場強度的大小及方向
(1)電場強度的大小可以用公式計算
(2)電場強度的大小可以用電場線的疏密程度表示,電場越強的地方,電場線越密;電場強度是矢量,它的方向跟正電荷在該點受的電場力的方向相同,即沿著電場線的切線方向.
3.等量同種和異種點電荷的電場強度的比較
比較項目等量異種點電荷等量同種點電荷電場線分布圖連線中點O處的場強連線上O點場強最小,指向負(fù)電荷一方為零連線上的場強大小(從左到右)沿連線先變小,再變大沿連線先變小,再變大沿中垂線由O點向外場強大小O點最大,向外逐漸減小O點最小,向外先變大后變小關(guān)于O點對稱的A與A′、B與B′的場強等大同向等大反向
1.關(guān)于電場強度的概念,下列說法正確的是()
A.由E=可知,某電場的場強E與q成反比,與F成正比
B.正、負(fù)試探電荷在電場中同一點受到的電場力方向相反,所以某一點場強方向與放入試探電荷的正負(fù)有關(guān)
C.電場中某一點的場強與放入該點的試探電荷的正負(fù)無關(guān)
D.電場中某一點不放試探電荷時,該點場強等于零
C[電場中某點場強的大小和方向由電場本身決定,與試探電荷的受力情況及電荷性質(zhì)無關(guān),故A、D錯誤,C正確;電場強度的方向與正電荷所受電場力方向相同,與負(fù)電荷所受電場力方向相反,但場強方向與放入試探電荷的正負(fù)無關(guān),B錯誤.]
2.在電場中的某點A放一個試探電荷,其電荷量為q,受到的電場力為F,則A點的電場強度為E=,下列說法正確的是()
A.若移去試探電荷,則A點的電場強度為0
B.若試探電荷的電荷量變?yōu)?q,則A點的場強變?yōu)?E
C.若放置到A點的試探電荷的電荷量變?yōu)椋?q,則場中A點的場強大小和方向均不變
D.若放置到A點的試探電荷的電荷量變?yōu)椋?q,則場中A點的場強大小不變,但方向相反
C[電場強度是描述電場性質(zhì)的物理量,只與電場本身有關(guān),與試探電荷無關(guān),故C正確.]
3.如圖所示的各電場中,A、B兩點電場強度相同的是()
ABCD
C[電場強度是矢量,電場強度相同是指電場強度大小和方向均相同,C正確.]
4.如圖617所示,一電場的電場線分布關(guān)于y軸(沿豎直方向)對稱,O、M、N是y軸上的三個點,且OM=MN.P點在y軸右側(cè),MP⊥MN.則O、M、N、P四點中電場強度最大的是()
圖617
A.O點B.M點C.N點D.P點
A[電場線的疏密程度表示場強大小,由此可知場強最大的點為O點,故選A.]