高考物理《对比记忆法（三）》学习记忆方法精讲
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方法 29 对比记忆法(三)
表 表 53 、测定电源电动势与内电阻的三种方法 三种方法 原理 思想 电路 方法 启迪 U—I 法 U=E-Ir 解二元一次方程的思想
用 U—I 法测 E、r 常常运用图线法.其斜率表示 r,纵截距表示 E 任何物理实验都可由原理,定仪器列方程,求末知. I—R 法 r REI
U—R 法 r RERI
表 表 54 、限流电路与分压电路 接法 电路 特点 适用条件 注意 能损 限流电路
R 与 R o 串联 R 与 R o 相差不大 闭合 K时 P应从大到小调节即从 B—A 能损小 U R 范围［ER/(R+R 0 ),E］
I R 不能超过 R 的额定值
I R 范围[E/(R+R o ),E/R] 分压电路
R 与 R o 并联 R>2R o, U R 测量范围大
闭合 K时 P应从小到大调节即从 B—A 能损大 U R 范围(0,E) U R 要求从零调节 I R 范围［0,(R+R o )/RR 0 ］ U R 不能超过 R 的额定值
表 表 55 、电池的串联与并联※ n 个相同电池 电动势 内电阻 特点 串联 E=E 1 +E 2 +E 3 +…=nE r 总 =r 1 +r 2 +r 3 +…=nr 类似于电阻串联和并联的特点 并联 E=E 1 =E 2 =E 3 =… r 总 =r／n 表 表 56 、电动势与路端电压
E U I A V
表 表 57 、电场强度与磁感应强度 两种 场 符 号 单位 意义 定义式 场源 性质 规定 形象 表示 特点 电场 强度 E V／m
电场与磁场都是特殊的物质形态真实存在 表示电场的强弱与方向 qFE
电荷 变化磁场 矢量 正电荷的受力方向 电场 线 对静止、运动电荷都有力的作用 N／C 磁感应强度 B T 表示磁场的强弱与方向 ILFB(B⊥I) 永磁体 电流 运动电荷变化电场 小磁针静止时N极的指向 磁感 线 I∥B 时 F=0 I⊥B 时 F=BIL
表 表 57+ + 、 两种 U U ---I I 图象的比较及应用
研究对象 一个导体的 U—I 关系, 也叫外电阻的伏安特性曲线 一个完整电路的 U—I 关系, 也叫电源的伏安特性曲线 1 图象形状 图象 A(线性定值电阻)、 图象 BC(非线性变化电阻) D 2 相关公式 I=U/R U=E-Ir 3 横坐标的物理意义 通过电阻的电流 电源的输出电流 4 纵坐标的物理意义 导体两端的电压 电源的路端电压 5 横截距的物理意义
短路时的电流大小 6 纵截距的物理意义
电源的电动势大小 7 斜率的物理意义 该电阻的大小,R=U/I 电源的内阻大小,求内阻时最好用 r=△U/△I 8 坐标乘积的意义 该电阻消耗的电功率 电源的输出功率或外电路的功率 9 图像形状的决定因素 仅仅由导体本身决定,与其两端电压和流过的电流无关. 仅由电源的电动势和内阻决定,与外电路无关. 10 两类图像交点的意义 导体与电源(或等效电源)串联时,交点的横坐标表示流过电源(或等效电源)或导体的电流；交点的纵坐标表示电源(或等效电源)的路端电压或导体两端的电压；交点横纵坐标的乘积表示电源(或等效电源)的输出功率或此时导体消耗的功率.
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表 表 58 、电场线与磁感线
表 表 59 、各种感应电动势的计算 对象 适用条件 公式 说明 导线 切 割 磁感线 平动 E=B L v 导线与磁场垂直 V⊥B 瞬时值 E=BLv 转动 221r B E
线圈 e=NBωSsinθ Em=NBωS 从中性面计时 平均值 v BL E tN E
闭合回路 磁 通 量变化 普适 tN E
常用来求平均值
表 表 60 、左手定则与右手定则
表 表 61 、安培定则
直线电流的磁场 通电螺线管的磁场 环形电流的磁场 特点 无磁极、非匀强,且距导线越远处磁场越弱 与条形磁铁的磁场相似,管内为匀强磁场且磁场最强,管外为非匀强磁场 环形电流的两侧是 N极和 S 极,且离圆环中心越远,磁场越弱 安培定则
两种线 相同点 不同点 注意 电场线 理想化模型 形象描绘 不相交 密 度大 ,场 强大 场 强方 向在 切线 方向 非闭合线 源于正电荷(或∞) 止于负电荷(或∞) 顺着电场线电势逐渐降低 电 场 线与 等 势线垂直 非带电粒子的运动轨迹 磁感线 闭合线 外部由 N 极指向 S 极 内部由 S 极指向 N 极 无势的概念 规律 研究对象 研究内容 因果关系 特点 特例 左手定则 通电导线 判定受力方向 I→F F⊥B,F⊥I 电动机 右手定则 运动导体 判定感应电流方向 v→I 感 F⊥B,F⊥v 发电机
立体图
横截面图
表 表 62 、磁通量、磁通量变化量、磁通量变化率
表 表 63 、椤次定律与右手定则 表 表 64 、三定则一定律的比较
基本现象 应用的定则或定律 运动电荷、电流产生磁场 安培定则 磁场对运动电荷、电流的作用力 左手定则 电磁感应 部分导体做切割磁感线运动 右手定则 闭合回路磁通量变化 楞次定律 表 表 65 、电偏转、磁偏转和速度选择器 偏转场 对象 条件 图象特征 规律 注意 电偏转 运动的电荷; 不计重力 匀 强电 场匀 强磁场 v 0 ⊥E
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审题是关键 作电荷受力图是重点 要具体问题具体分析 磁偏转 v 0 ⊥B ×××× ×××× ×××× BqmTBqmvr 2 速 度 选择器 v 0 ⊥ E
v 0 ⊥B
×××× ×××× 当BEv 0时, 匀速直线通过电磁场
v>v 0 向磁场方向偏转 v<v 0 向电场方向偏转
表 表 66 、电磁阻尼与电磁驱动
电磁阻尼 电磁驱动 不同点 成因 由于导体在磁场中运动而产生感应电流,从而使导体受到安培力 由于磁场运动引起磁通量的变化而产生感应电流,从而使导体受到安培力 效果 安培力的方向与导体运动方向相反,阻碍导体运动 导体受安培力的方向与导体运动方向相同,推动导体运动 能量 导体克服安培力做功,其他形式的 由于电磁感应,磁场能转化为电能, 作用 对象 条件 内容 判定方法 含义 椤次定律 判定感应电流方向
闭合电路 普适 感应电流的磁场总是阻碍原磁场磁通量的变化 B 原 方向→ф 原变化→B 感 方向→I 感 方向 阻碍磁通量的变化;阻碍电流的变化;阻碍导体的相对运动 减弱同向增强反向 跟着走 右手定则 运动导体 导体切割磁感线
拇指指向运动方向,四指指向感应电流方向 v⊥B, I⊥v,I⊥B 发电机的原理;由机械能转变成电能,能量守恒.
转化 能转化为电能,最终转化为内能 通过安培力做功,电能转化为导体的机械能,从而对外做功 相同点 两者都是电磁感应现象,都遵循楞次定律,都是安培力阻碍引起感应电流的导体与磁场间的相对运动 表 表 67 、交流电的四值 四大值 感应电动势 感应电流 应用 注意 有效值 ME E21
r REI
可求电功、电热、功率等 是根据电流的热效应规定的 最大值 E M =NBωS I M = 2 I 瞬时值 e=E M sinωt I=I M sinωt 可求瞬时值 该瞬时值是从中性面计时的 平均值 tN E
r REI
可求感应电量 r RN t I q
表 表 68 、交变电流的变化规律 规律 物理量 函数表达式 图象 磁通量 Φ ＝ Φ m cos ωt ＝ BS cos ωt
电动势 e ＝ E m sin ωt ＝ nBSω sin ωt
电压 u ＝ U m sin ωt ＝RE mR ＋ r sin ωt
电流 i ＝ I m sin ωt ＝E mR ＋ r sin ωt
表 表 69 、电压互感器与电流互感到器 仪器 原理 作用 电路 特点 注意 电压互感器 利用变压器原、副线圈的相互感应 测量高电压
线圈匝 原线圈接在相线之间 必须接地 2 1 ＞＞nn
表 表 70 、变压器与分压器 表 表 71 、电容与电感
* * 表 72 、电阻、感抗和容抗 电流互感器 测 量 大电流
数
原线圈接在相线之上 两仪器 结构 原理 特点 关系 变压器
互感现象 不改变稳恒直流电压与电流
P 1 =P 2
可逆 不计能量损耗 分压器
分压原理 对交流电、交变直流电都适用 分压范围 (0,U) 不可逆 有能量损耗 物理量 符号 元件 决定因素 作用 电容 C 电容器 与电容器两极板的正对面积成正比,与极板间距离成反比,插入介质电容增大 由结构决定 通交流,隔直流 通高频,阻低频 电感 L 线圈 由线圈长度、粗细、匝数及铁芯共同决定 通直流,阻交流 通低频,阻高频 物理量 特点 定义 决定式 说明 1 2 ＞＞nn2121nnUU
表 表 73 、远距离送电的两措施
表 表 74 、C LC 振荡电路各量比较 电阻 都由结构决定 导体对电流的阻碍作用
对直流电与交流电都有阻碍 感抗 线圈对交流电的阻碍作用
①感抗与容抗都由结构和频率共同决定； ②都只对交流电有阻碍作用 容抗 电容对交流电的阻碍作用
措施 特点 高压输电 实用 线损很小 输送功率 线电压降 线损功率 P—定 线送线RUPU
U 损 ∝1/U 线 线电阻定 线送损RUPP22导线电阻21送损UP
减少输电 线的电阻 不经济不实用 需要电阻率小或截面积很大的导线,架设困难,且输电线能损减少不大.不实用 振荡电路 振荡电流 带电量 周期 能量 特点
LC T 2
电场能与磁场能相互转 化 ,总能量守恒 在一个周期内 为高频交流电 电 容器 充放 电各 两次 电场能与磁场能各改变两次 电场方向改变两次 若 t=0 时电容器开始放电 呈正弦规律变化 呈 余 弦 规律变化． 由结构决定叫固有周期 SLR fL X L 2fCX C21
表 表 75 、麦克斯韦电磁波理论 麦氏电磁波理论 理论要点 电磁场 特点 电流能产生磁场 变化的电场也能产生磁场 稳恒的电场不产生磁场 变化电场→变化磁场→变化电场→变化磁场…→电磁场 不能形成电磁波 周 期 性变 化 的电 磁 场才 能 形成 电 磁波 均匀变化的电场产生稳恒磁场 振荡电场产生同频率振荡磁场 能形成电磁波 电荷能产生电场 变化的磁场也能产生电场 稳恒的磁场不产生电场 不能形成电磁波 均匀变化的磁场产生稳恒电场 振荡磁场产生同频率振荡电场 能形成电磁波
表 表 76 、波的四种物理现象
表 表 77 、机械波与电磁波
现象 定义 规律与现象 条件 共性 异性 反射 波经过两介质交界面后,有一部分返回到原介质中传播的现象 共面,异侧 反射角等于入射角
波都有这些属性 都改变了波的传播方向 同一介质中的现象 折射 波经过两介质界面后有一部分进入到另一介质中传播的现象 共面,异侧 sinsinin
光全 反射 光线由密入疏;入射角不小于临界角 不同介质中现象 干涉 两列波叠加,使某些地方振动加强,某些地方振动减弱的现象 干涉条纹等宽红光条纹宽度最大 两列波频率必须相同 振动情况完全相同 是波的特有现象；波长越长越明显 两列波的叠加 衍射 波能绕过障碍物或小孔,在其背后传播的现象 衍射条纹不等宽 中央宽两边窄 波长与障碍物或小孔相差不大 一列波的行为 两种波 共性 异性 机械波 都能发生反射、折射、干涉、衍射 都具有能量
都 满 足λ=vT 需介质 横波 不能在真空中传播 传播速度 v<<c 电磁波 不需 介质 横波 纵波 能在真空中传播 v=c
表 表 78 、光的波动性与粒子性性质对比
光本性 特有现象 特点 光具有波粒二像性 波动性 光的干涉 大量光子的行为(概率大) 波长长的光子波动性明显 光子本身的属性 非光子间相互作用引起 光的衍射 粒子性 光 电效应 碰 撞 个别光子的行为(概率小) 波长短的光子粒子性明显 它与物质间的作用是一份一份的
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