高考物理重要考点知识点总结(编辑修改稿)

高考物理重要考点知识点总结(编辑修改稿)内容摘要：

由电源的负极经电源内部到正极的方向为电源电动势的方向。 闭合电路欧姆定律 （ 1）闭合电路由电源的内部电路和电源的外部电路组成，也可叫含电源电路、全电路。 （ 2）在闭合电路里，内电路和外电路都适用部分电路的欧姆定律，设电源的内阻为 r，外电路的电阻为 R，那么 电流 I 通过内阻时在电源内部的电压降 U 内 =Ir，电流流过外电阻时的电压降为 U 外 =IR，由 U 外 ＋ U 内 =E，得。 该式反映了闭合电路中电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比，即为闭合电路欧姆定律，适用条件是 外电路为纯电阻电路。 路端电压与负载变化的关系 （ 1）路端电压与外电阻 R 的关系： （外电路为纯电阻电路） 其关系用 U—R 图象可表示为： （ 2）路端电压与电流的关系 U=E－ Ir（普适式） 其关系用 U—I 图象可表示为 当 R=∞时，即开路， 当 R=0 时，即短路， 其中， r=|tgθ|. 闭合电路中的功率 （ 1）电源的总功率（电源消耗的功率） P 总 =IE 电源的输出功率（外电路消耗的功率） P 输 =IU 电源内部损耗的功率： P 损 =I2r 由能量守恒有： IE=IU＋ I2r （ 2）外电路为纯电 阻电路时： 由上式可以看出： 即当 R=r 时， 此时电源效率为： （ 2）当 Rr 时，随 R 的增大输出功率减小。 （ 3）当 Rr 时，随 R 的增大输出功率增大。 （ 4）当 时，每个输出功率对应 2 个可能的外电阻 R1和 R2，且 （二 ） “串反并同 ”定则： 在外电路为混联的闭合电路中，讨论因某一电阻发生变化引起电路中各参量的变化时，可采用以下简单的方法： “串反并同 ”，当某一电阻发生变化时，与它串联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相反的变化；与它并联的电路上的电流、电压、功率必发生与其变化趋势相同的变化。 （三）含电容器的电路分析：有电容器连接的电路，当电路电压达到稳定时，电容器当断路处理，它两端的电压等于它并联部分的电阻的两端电压。 通常是先不考虑电容器，画出等效电路，再安上电容器，电容器在恒定电流中可等效为 “电压表 ”。 找出 “电压 表 ”的读数及变化，再由 Q=CU求解。 例 在如图所示的电路中，当滑线变阻器的滑动头向 b 端滑动时，电流表和电压表的示数将如何变化。 例 某一电源对外供电电路如图，已知 R1=6Ω，电源内阻 r=1Ω，滑动变阻器的 电阻 R2变化范围为 0～ 4Ω。 （ 1）当闭合开关 S 后，将变阻器的电阻调到有效电阻 R2=2Ω时，电源消耗的总功率为 16W，电源输出功率为 12W，求灯泡电阻 RL的阻值。 （ 2）若将开关 S 断开，此时灯泡 L消耗的 功率为多少。 （ 3）在开关 S 断开的情况下，仍要使灯泡消耗的功率和 S 闭合时相同，应将滑动变阻器的滑动片向哪边移动。 移动到使其有效电阻值 R2′等于多少的位置。 例 如图所示的电路中，电源的电动势恒定，要想使灯泡变暗，可以（ ） A．增大 R1 B．减小 R1 C．增大 R2 D．减小 R2 例 如图所示， E=10V， C1=C2=30μF， R1=， R2=，电池内阻可忽略。 先闭合开关 S，待电路稳定后，再将 S 断开，则断开 S 后流过电阻 R1的电量为 _________C。 例 如图所示的电路中 R R R3和 R4皆为定值电阻， R5为可变电阻，电源的电动势为 E，内阻为 A 的读数为 I，电压表 V 的读数为 R5的滑动触点向图中 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 高考 真题 如图所示的电路中，两平行金属板 A、 B水平放置，两板间的距离 d＝ 40cm．电源电动势 E＝ 24V，内电阻 r＝ 1Ω，电阻 R＝ 15Ω．闭合开关 S，待电路稳定后，将一带正电的小球从 B 板小孔以初速度 v0＝ 4m/s 竖直向上射入两板间．若小球带电量为 q＝ 1010—2C，质量为 m＝ 210—2kg，不考虑空气阻力．那么，滑动变阻器接入电路的阻值为多大时，小球恰能 达 A 板。 此时，电源的输出功率是多大。 （取 g＝ 10m/s2） 例 解：整个电路的结构是： R2与 R3并联，然后再与 R1串联，电压表测的是路端电压，电流表测的是 R3支路的电流强度。 当滑动头向ｂ滑动时， R3的阻值减小 ，由 R 并 =R2R3/(R2+R3)知并联电路总电阻 R 并 减小，故外电路总电阻R=R1+R 并 减小。 根据闭合电路欧姆定律 I=E/(R+r)，总电流强度 I 增大，由 U=EIr知路端电压即电压表的示数将减小。 因并联电路电压 U 并 =UIR1所以 U 并 减小，通过 R2的电流 I2= U 并 /R2减小。 由 I3=II2，可以看出 R3支路的电流，即电流表的示数将增大。 说明：（１）判断并联电路的电压时不能用 U 并 =IR 并 ，因为 R 并 在减小而Ｉ在增大，其乘积倒底如何变，由题设条计不能确定；同样在判断 I3 时也不能用 I3=U 并 /R3，因为 R3和 U 并 都在减小，无法确定 I3如何变。 此时应通过先研究阻值不变的电阻 R1和 R2的电压、电流的变化，再去讨论 U 并 和 I3的变化情况。 （ 2）如果使用 “串反并同 ”定则，判断起来更简捷， R3 减小，则与它串联的电流表的示数必增大； R R R3 混联电路电阻减小，则与它相并联的电压表的示数也应相应减小。 例 解析：（ 1）因为电源内消耗功率： P 内 =I2r=P 总 － P 出 .所以 所以，灯泡电阻 （ 2） S 断开后 ，通过灯泡 L的电流为： 此时灯泡消耗的功率为： （ 3）若 S 断开后仍要使灯泡消耗的功率和 S 闭合时相同，则由解（ 1）可知通过灯泡的电流仍应为 1A，由闭合电路欧姆定律有： 即滑动变阻器的滑动片应向右滑动到 R2′等于 3Ω处 . 例 分析：电路是灯泡 R 与 R2并联后再与电阻 R1串联。 若增大 R1，灯泡两端电压变小，灯泡变暗。 同样若减小 R1，则灯泡变亮。 若增大 R2，使得回路的总电阻增大，干路中电流减小，灯泡两端电压变大，灯泡变亮。 同样若减小 R2，则灯泡变暗。 故 AD 正确。 答案： AD 例 解析： S 闭合时， C1两板电压等于电阻 R2两端电压，上极板电势高。 C2两极板间电压为零 . S 断开时， C C2两端电压均为 E，且上极板电势高。 流过 R1 的电量为： Q=C1E＋ C2E－ Q1=23010 － 610C－ 10 －4C=10－ 4C. 例 分析： 当滑头向 a 移动时， R5的阻值变小， 使 R R R5的总阻值 Rab变小，从而引起总的外阻 R 外 的变小 . 得到 Uab变小，所以的 数值变小 . 答案： D 评注： 在讨论电路中电阻发生变化后引起电流、电压发生变化的问题时，应根据电路的结构，由局部到整体的思路，得到总电流的变化情况，然后再到局部分析出电压和支路电流的变化情况。 高考 真题 答案： 8Ω； 23W 解题详析： 小球进入板间后，受重力和电场力作用，且到 A 板时速度为零．设两板间电 压为 UAB，根据动能定理，有 代入数据解得 所以，滑动变阻器两端电压 U 滑 ＝ UAB＝ 8V 设通过滑动变阻器电流为 I，由欧姆定律得 滑动变阻器接入电路的电阻 电源的输出功率 题型特点与命题趋向： 本题综合考查了含容直流电路和带电粒子在电场中的运动等知识，测试分析综合能力。 其中电容器两极板间电压是联系电场和电路的桥梁。 （人教版） 2020届高三物理一轮复习讲义： 磁场对运动电荷的作用力（ 二 ） 一、内容概述 本周我们学习带电粒子在磁场中的运动，质谱仪、回旋加速器，重点是带电粒子在磁场中的运动规律：当带电粒子的初速度方向和磁场 方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，半径 ，周期。 质谱仪、回旋加速器都是根据带电粒子在磁场中运动规律设计的。 此外还要注意宏观带电体，在电场、磁场、重力场中运动的情况，要根据各个场对带电粒子作用的特点综合的分析带电粒子的运动。 二、重、难点知识归纳与讲解 （一）带电粒子在匀强磁场中的运动规律 带电粒子的速度方向若与磁场方向平行，带电粒子不受洛伦兹力作用，将以入射速度做匀速直线运动。 带电粒子若垂直进入匀强磁场 且只受洛伦兹力的作用，带电粒子一定做匀速圆周运动，其轨道平面一定与磁场垂直。 由洛伦兹力提供向心力， 得轨道半径：。 由轨道半径与周期的关系得：。 可见，周期与入射速度和运动半径无关。 荷质比相同的带电粒子，当它们以不同的速度在磁场中做匀速圆周运动时，无论速度相差多大，由于其运动半径，与速度成正比，所以它们运动的周期都相同。 （二）质谱仪 利用不同质量而带同样电量的带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径不同，可以制成测定带电粒子质量的仪器 ——质谱仪。 如图所示，粒子带电量为 q，质量为 m，经加速电压 U加速后进入匀强磁场中，在加速电场中，由动能定量得： ，在匀强磁场中轨道半径： ，所以粒子质量。 例 质谱仪是一种测定带电粒子质量和分析同位素的重要工具，它的构造原理如图所示．离子源 S 产生一个质量为 m、电量为 q 的正离子．离子产生出来时速度 很小，可以看作是静止的．离子产生出来后经过电压 U 加速，进入磁感应强度为 B 的匀强磁场，沿着半圆周运动而达到记录它的照相底片 P 上，测得它在 P 上的位置到入口处 S1的距离为 x．则下列说法正确的是（ ） A．若某离子经上 述装置后，测得它在 P 上的位置到入口处 S1的距离大于 x，则说明离子的质量一定变大 B．若某离子经上述装置后，测得它在 P 上的位置到入口处 S1的距离大于 x，则说明加速电压 U一定变大 C．若某离子经上述装置后，测得它在 P 上的位置到入口处 S1的距离大于 x，则说明磁感应强度 B 一定变大 D．若某离子经上述装置后，测得它在 P 上的位置到入口处 S1的距离大于 x，则说明离子所带电量 q 可能变小 （三）回旋加速器的工作原理 粒子源位于两 D形盒的缝隙中央处，从粒子源放射出的带电粒子经两 D形盒间的电场加速后，垂直磁场方向进入某一 D 形盒内，在洛仑兹力的作用下做匀速圆周运动，若带电粒子的电荷量为 q，质量为 m，进入 D 形盒时速度为 v，匀强磁场的磁感应强度为 B。 使高频电源的周期 ，则当粒子从一个 D 形盒飞出时，缝隙间的电场方向恰好改变，带电粒子在经过缝隙时再一次被加速，以更大的速度进入另一个 D 形盒，以更大的速率在另一 D 形盒内做匀速圆周运动 …… ； 利用缝隙间的电场使带电粒子加速，利用 D 形盒中的磁场控制带电粒子转弯， 每经过缝隙一次，带电粒子的速度增大一次， 粒子的速度和动能逐次增大，在两 D 形盒内运动的轨道半径也逐次增大，设粒子被引出 D 形盒前最后半周的轨道半径的 R，则带电粒子从加速器飞出的速度和动能达到最大分别为：。 例 正电子发射计算机断层（ PET）是分子水 平上的人体功能显像的国际领先技术，它为临床诊断和治疗提供全新的手段。 （ 1） PET 所用回旋加速器示意如图，其中置于高真空中的金属 D 形盒的半径为 R，两盒间距为 d，在左侧 D 形盒圆心处放有粒子源 S，匀强磁场的磁感 应强度为 B，方向如图所示。 质子质量为 m，电荷量为 q。 设质子从粒子源 S进入加速电场时的初速度不计，质子在加速器中运动的总时间为 t（其中已略去了质子在加速电场中的运动时间），质子在电场中的加速次数于回旋半周的次数相同，加速质子时的电压大小可视为不变。 求此加速器所需的高频电源频率 f 和加速电压 U。 （ 2）试推证当 R d 时，质子在电场中加速的总时间相对于在 D 形盒中回旋的时间可忽略不计（质子在电场中运动时，不考虑磁场的影响）。 例 某回旋加速器 D 形盒的半径 R=60cm，用它加速质量 m=10－ 27kg，电荷量 q=10－ 19C 的质子，要把静止质子加速到 Ek=，求 D 形盒内的磁感应强度 B 应多大。 三、重、难点知识剖析 带电粒子作匀速圆周运动的圆心、半径及运动时间的确定： （ 1）圆心的确定 ，因为洛仑兹力 f 指向圆心，根据 f⊥ v，画出粒子运动轨迹中任意两点（一般是射入和射出磁场的两点）的 f 的方向，其延长线的交点即为圆心。 （ 2）半径的确定和计算，半径的计算一般是利用几何知识，常用解三角形的方法。 （ 3）在磁场中运动时间的确定，利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边形内角和等于 360176。 计算出圆心角 θ 的大。