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摘要:伏安法測電阻是電學(xué)實驗中最基礎(chǔ),同時也是最重要的一個實驗之一。它的理論基礎(chǔ)是歐姆定律。大學(xué)期間要求會利用伏安法對電阻的阻值進行更精準(zhǔn)的測量提出了更高的要求,而要使測量結(jié)果達到更精準(zhǔn),在不考慮其他人為操作和環(huán)境的因素下,減小或消除實驗的系統(tǒng)誤差是一個極為有效的手段。
關(guān)鍵詞:伏安法 電流表外接法 電流表內(nèi)接法 系統(tǒng)誤差
引言
測量電阻阻值的方法之一是伏安法。利用伏安法來測電阻時,我們通常會采用兩種實驗電路來對電阻進行測量,一種是電流表外接法,另一種是電流表內(nèi)接法,而兩種方法測量的結(jié)果都會有誤差[1],具體要選用哪種實驗電路來進行實驗使得實驗結(jié)果誤差較小呢?我們通常認(rèn)為當(dāng)未知電阻R2x>RVRA時我們采用電流表內(nèi)接法,反之則采用電流表外接法[2]。然而在實驗中,一般提供給我們的電阻阻值是不知道的,因此就無法利用以上的方法來判斷應(yīng)該使用哪種電路來進行實驗。即使我們知道了待測電阻的阻值范圍,可以從以上兩種電路中選擇適合的實驗電路,但是由于電流、電壓表本身內(nèi)阻的存在,在實驗結(jié)果上還是會存在一定的系統(tǒng)誤差[3]。在伏安法測電阻實驗中,消除系統(tǒng)誤差的方法有很多[4],通過對傳統(tǒng)的電流表內(nèi)、外接法做了詳細分析后,為消除測量過程中因電表內(nèi)阻的存在而引起的系統(tǒng)誤差,使測量結(jié)果變得更精準(zhǔn),我們設(shè)計了一種實驗電路圖,并通過理論推導(dǎo)得出相應(yīng)的修正式子來進行修正系統(tǒng)誤差。
1、對由于電流表內(nèi)接法中電流表的分壓作用引起的系統(tǒng)誤差修正
我們設(shè)計了如下所示的實驗電路圖一,圖中R0為一個已知電阻,Rx為待測電阻,設(shè)它的測量值為Rx測真實值為R真,電流電壓表的內(nèi)阻分別為RA、Rv根據(jù)電路圖進行如下兩個步驟的操作。
(1)將開關(guān)S打到1,則通過電壓表、電流表讀出示數(shù)為U1、I1,則利用歐姆定律我們可以得到如下的關(guān)系式:
I1( RA + RX)=U1
既可推出:
RX測 =(U1 -I1 RA )/ I1 (1-1)
(2)將開關(guān)S打到2,再利用滑動變阻器來調(diào)節(jié)電流表的示數(shù)仍為I1,此時我們通過電壓表得到電壓示數(shù)為U2,則利用歐姆定律得到下列關(guān)系式:
I1( RA + R0 )=U2
既可推出:
I1 RA = U2 - I1 R0 (1-2)
將(1-2)帶入(1-1)并化簡我們就得到:RX測 =( U1 -U2 + I1R0 )/ I1
利用上式的關(guān)系我們就可以得到RX測 = R真達到了對電流表內(nèi)接法中由于電流表內(nèi)阻分壓作用而引起的系統(tǒng)誤差的修正。
2、對由于電流表外接法中電壓表的分流作用引起的系統(tǒng)誤差的修正
實驗電路設(shè)計如圖二所示,同樣我們實驗中仍進行兩步操作。
(1) 將開關(guān)S打到1處,調(diào)節(jié)滑動變阻器從電壓電流表讀出示數(shù)分別為U1,I1,我們設(shè)流經(jīng)電壓表的電流為IV,則有如下關(guān)系:
( I1-IV )R0 =U1 (2-1)
(2) 將開關(guān)S打到2,調(diào)節(jié)滑動變阻器使得電壓表的讀書仍為U1,此時電流表讀數(shù)為I2,則由歐姆定律有如下關(guān)系:
( I2-IV )Rx =U1 (2-2)
將(2-1)式減去(2-2)式得出:
Rx測 =U1R0/[ U1 -( I1-I2 )] (2-3)
利用上式的關(guān)系我們就可以得到RX測 = R真達到了對電流表內(nèi)接法中由于電流表內(nèi)阻分壓作用而引起的系統(tǒng)誤差的修正。
3、總結(jié)與分析
通過以上設(shè)計的電路圖和實驗理論的推到,我們利用本文中的相應(yīng)的修正公式來處理實驗得到的數(shù)據(jù),結(jié)果表明該方法得到的測量結(jié)果相比以往的兩種方法來說更精準(zhǔn)。同時實驗中我們使用到的儀器都是電學(xué)實驗中極為常見的熟知的,并且操作簡單,目的明確,消除系統(tǒng)誤差的效果顯著。
參考文獻:
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[3]朱曉瑞.伏安法測電阻時由RA和Rv引起的系統(tǒng)誤差的修正.江蘇;長春教育學(xué)院學(xué)報,2010年12月第26卷第6期.
[4]李維兵.伏安法測阻實驗中系統(tǒng)誤差的消除.江蘇省南通高等師范學(xué)校;中學(xué)物理教學(xué)參考,Vo1.39 NO.5 May.2010.
作者簡介:①尚倫華,男- 漢族,貴州納雍縣人, 貴州師范大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院2011級物理專業(yè)學(xué)生出生于1991年10月。
②魯曉娟,女-漢族,貴州安順市人,貴州師范大學(xué)物理與電子科學(xué)學(xué)院2011級電子信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)學(xué)生 出生于1993年5月。
關(guān)鍵詞: 高中物理 電學(xué)實驗教學(xué) 測量電源電動勢和內(nèi)阻
從近幾年的高考命題看,2014年北京卷、新課標(biāo)全國卷Ⅰ、福建卷、上海卷、海南卷、全國大綱卷等均出現(xiàn)了這一熱點考題,所以一線教師在平時教學(xué)中應(yīng)該特別注意這一實驗的教學(xué)。以下筆者以自己在這一實驗課的教學(xué)中的幾個重點、熱點內(nèi)容,做一歸納。
一、實驗原理考點
本實驗原理可分為外接法(圖1)和內(nèi)接法(圖2)。
不同于《伏安法測未知電阻》的內(nèi)接法和外接法的判斷,《伏安法測未知電阻》的內(nèi)外接以安培表(即電流表)與待測電阻的連接法為判斷依據(jù),測大電阻,使用內(nèi)接法,測量值由于電流表的分壓而偏大;小電阻使用外接法,測量值由于電壓表的分流而偏小,用一口訣總結(jié),即大內(nèi)大、小外小。而《測量電源電動勢和內(nèi)阻》這個實驗中的內(nèi)接法和外接法的判別,則是以電源和安培表的連接為判斷依據(jù)――原因在于電源的內(nèi)阻是這次實驗中的待測電阻。這是教學(xué)中容易引起學(xué)生困惑的一個知識點。
針對這一內(nèi)外接法的考點,出現(xiàn)在實驗原理的選擇上。如常見的兩種選擇――測干電池電動勢和測水果蔬菜電池的電動勢。干電池的內(nèi)阻一般在零點幾歐姆到幾歐姆左右,屬于小電阻,所以在實驗原理上應(yīng)選擇外接法(圖1);而水果蔬菜電池的內(nèi)阻一般在幾百歐姆左右,屬于大電阻,應(yīng)選擇內(nèi)接法(圖2)。
二、實驗數(shù)據(jù)采集考點(以實驗室實驗干電池為例)
這一項的考點主要出現(xiàn)在電壓、電流表的量程選擇和讀數(shù)上。首先,量程選擇:實驗室中一般采用兩節(jié)干電池串聯(lián)的方法,電動勢可達到3V,考慮到內(nèi)阻的影響,實際輸出電壓小于3V,因此電壓表選擇0~3V量程;電流表有0.6A和3A兩個量程,考慮到電池內(nèi)阻,電流表內(nèi)阻影響,選擇0.6A量程即可。讀數(shù)上電壓電流表的讀數(shù)應(yīng)遵循“逢一退位”的原則,最小刻度是1、0.1、0.01的讀到最小刻度下一位;最小刻度是2、0.2、0.02、5、0.5、0.05的,讀到最小刻度位即可。當(dāng)然,實驗中采集的點的范圍應(yīng)盡可能大一些,為后文說到的圖像處理服務(wù)。
三、實驗數(shù)據(jù)處理考點
本實驗得到的數(shù)據(jù)記錄下來后,就要進行數(shù)據(jù)處理,從而得到待測電源的電動勢和內(nèi)阻。實驗數(shù)據(jù)處理可分為以下幾種。
1.公式處理法
學(xué)生在實驗之前已學(xué)過閉合電路歐姆定律,所以公式處理法相對學(xué)生容易接受,但是相應(yīng)的誤差也大。設(shè)路端電壓為U,干路電流為I,電源電動勢為E,電源內(nèi)阻為r,則由閉合電路歐姆定律可知,在測量兩次的情況下:
那么在測量六組數(shù)據(jù)的情況下,就可以求出三組的E和r,再求出平均值即可。此為公式法處理數(shù)據(jù),但考察的頻率不如第二種方法――圖像處理法。
2.圖像處理法
實驗中,將得到的數(shù)據(jù)用U-I圖像處理得到圖形,不僅形象、直觀,更重要的是偶然誤差相對較小。如圖3所示,圖像與縱軸的交點就是電源電動勢,圖像的斜率取絕對值后就是電源的內(nèi)阻。但是,實驗中,由于電源內(nèi)阻太小的影響,不可能測出分布如此均勻的數(shù)據(jù),因此實際畫出的數(shù)據(jù)如圖甲。這種情況下,為了減小計算誤差,我們又進行了一次處理,處理后的圖形如圖乙所示,可以看到,縱軸的起點不再是零點,而是某一個數(shù)字,這樣處理后考點也隨之而來了。很多學(xué)生在算內(nèi)阻(即圖像斜率)時,沒有注意縱軸起點的變化,導(dǎo)致計算錯誤,而白白失分。另外,補充說明一點,圖像描點上,不建議直接畫點,可用“×”或者橫短豎長的“+”表示實驗數(shù)據(jù)點。
一、常規(guī)的實驗電路圖有兩種連接方式,如圖1所示電流表內(nèi)接法和如圖2所示的電流表外接法.
其實驗原理相同.閉合電路歐姆定律E=U+Ir,改變外電阻R,就能測得U、I的數(shù)據(jù),利用兩組數(shù)據(jù)代入公式可求得E、r的數(shù)值,若不考慮電流表和電壓表的內(nèi)阻,進行兩次測量,由閉合電路歐姆定律列方程得
E測=U1+I1r測,
E測=U2+I2r測,
解得E測=I2U1―I1U2DI2―I1,
r=U1―U2DI2―I1.
圖1中,考慮電壓表的內(nèi)阻,由閉合電路歐姆定律有
E=U1+(I1+U1DRV)r,
E=U2+(I2+U2DRV)r,
其中,E和r為真實值,解得
E=I2U1―I1U2D(I2―I1)―U1―U2DRV,
r=U1―U2D(I2―I1)―U1―U2DRV.
比較可知E>E測,r>r測.當(dāng)電池的電阻較?。◣讱W姆或以下)時,式中U1―U2DRV很小,測量值與真實值很接近.系統(tǒng)誤差較小.
圖2中,考慮電流表的內(nèi)阻,由閉合電路歐姆定律有
E=U1+I1r+I1RA,
E=U2+I2r+I2RA,
解得E=I2U1―I1U2DI2―I1,
r=U1―U2DI2―I1―RA.
比較可知,E=E測,r
以上兩種方法都能測出電池的電動勢和內(nèi)阻,并且誤差較小.
二、下面結(jié)合例題作具體分析
例1在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,備有下列器材:干電池(電動勢E約為1.5 V,內(nèi)電阻r約為1.0 Ω);電流表G(滿偏電流3.0 mA,內(nèi)阻Rg=10 Ω);電流表A(量程0~0.6 A,內(nèi)阻約為0.5 Ω);滑動變阻器R(0~20 Ω,10 A);滑動變阻器R′(0~100 Ω,1 A);定值電阻R3=990 Ω;開關(guān)和導(dǎo)線若干.
(1)為了能準(zhǔn)確地進行測量,也為了操作方便,實驗中應(yīng)選用的滑動變阻器是.(填寫數(shù)字代號)
(2)請畫出實驗原理圖.
解析由閉合電路歐姆定律E=U+Ir可知,只要能測出兩組路端電壓和電流即可,但題目中只給出兩個電流表且其中一個電流表G的內(nèi)阻已知,可以把內(nèi)阻已知的電流表和定值電阻R3串聯(lián)改裝成一個電壓表.為了減少誤差,滑動變阻器應(yīng)選R,設(shè)計實驗原理圖如圖3所示.
分別測兩組電流表G和A的讀數(shù),則有
E=IG1(R3+Rg)+(IA1+IG1)r,
E=IG2(R3+Rg)+(IA2+IG2)r,
可得E=(R3+Rg)(IG1IA2―IA1IG2)DIA2+IG2―IA1―IG1,
r=(R3+Rg)(IG1―IG2)DIA2+IG2―IA1―IG1.
此方法能準(zhǔn)確地測量出電源的電動勢和內(nèi)阻,無系統(tǒng)誤差.
例2用一塊內(nèi)阻已知的電流表和一塊內(nèi)阻未知的電流表可以測量內(nèi)阻較大的電源的電動勢和內(nèi)電阻,其電路原理圖如圖4所示.設(shè)A1的內(nèi)電阻為R0,假設(shè)兩電流表的總量程略大于所在回路的電流,若S1閉合,S2斷開時,電流表A1的示數(shù)為I1,則有
E=I1(R0+r),
若S1閉合,S2閉合時,電流表的示數(shù)為I1′和I2′,則有
E=I1′R0+(I1′+I2′)r,
聯(lián)立以上兩式可得電源的電動勢和內(nèi)電阻分別為
E=I1I2′R0DI1′+I2′―I1,
r=I1―I1′DI1′+I2′―I1R0.
例3在“測定電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗中,除待測電源(E,r),足夠的連接導(dǎo)線外,實驗室僅提供:兩只量程合適的電壓表V1、V2及V1的內(nèi)阻R1,一只單刀雙擲開關(guān)S.
(1)畫出實驗原理圖;
(2)寫出用測量值表示的電源電動勢E和內(nèi)阻r的表達式,并注明式中各量的含義.
解析依據(jù)題意可知,電壓表V1的內(nèi)阻已知,則可由電流――電壓變換法用V1測出它所在支路的電流,設(shè)計實驗電路原理圖如圖5所示.
設(shè)當(dāng)開關(guān)S與1接觸時,電壓表V1的讀數(shù)為U0;當(dāng)開關(guān)S與2接觸時,電壓表V1、V2的讀數(shù)分別為U1、U2,由歐姆定律E=U+Ir,即有
U0=E―U0rDR1,
U1+U2=E―U1rDR1,
可得E=U0U2DU0―U1,
關(guān)鍵詞:高中物理; 實驗
中圖分類號:G633.7 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-3315(2013)09-039-002
人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書《物理(選修3—1)》第二章第10節(jié)的內(nèi)容——“實驗:測定電池的電動勢和內(nèi)阻”,是高中物理的重要學(xué)生實驗,它以靈活多變,容易發(fā)散,能夠考查學(xué)生綜合實驗?zāi)芰Φ忍攸c而成為近些年高考電學(xué)實驗的考點。而且,由于實驗中的電表往往是非理想的,所以測定結(jié)果存在系統(tǒng)誤差。對于如何分析系統(tǒng)誤差,常常是學(xué)生最感困難的地方,本文將著重歸類分析采用不同測定方法情況下的系統(tǒng)誤差,并通過典型示例探析其具體應(yīng)用,以期突破這一難點。
測定電源的電動勢和內(nèi)阻有多種方法,以下詳細介紹典型的兩類,分別稱為Ⅰ類和Ⅱ類。
一、Ⅰ類和Ⅱ類的電路圖
根據(jù)采用不同實驗方法時產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因和結(jié)果的特點,可分成兩類:
1.Ⅰ類電路圖
Ⅰ類圖1中左邊電路是用電壓表和電流表測電源的電動勢和內(nèi)阻,且電流表采用外接方法(以電源為研究對象而言),常稱“伏安法”;右邊電路用了電壓表和電阻箱來測電動勢和內(nèi)阻,常稱“伏阻法”。
2.Ⅱ類電路圖
Ⅱ類圖2中左邊電路也是“伏安法”,但電流表采用了內(nèi)接的方法;右邊電路用了電流表和電阻箱來測電源電動勢和內(nèi)阻,可稱“安阻法”。
二、Ⅰ類和Ⅱ類的誤差分析及結(jié)果
若不考慮電表的非理想性,采用“伏安法”的電路圖來測電源的電動勢和內(nèi)阻,根據(jù)閉合電路歐姆定律,兩次測量的方程為:
1.Ⅰ類的誤差分析及結(jié)果
在實驗時由于電壓表不是理想電表,則不論采用圖1中的哪個電路都將造成實驗產(chǎn)生同樣的系統(tǒng)誤差。主要原因是電壓表的分流作用,使得電流表上讀出的數(shù)值比實際的總電流(即通過電源的電流)要小一些。若考慮到電壓表的非理想性,用表示電壓表的內(nèi)阻,研究圖1中左邊電路,應(yīng)用閉合電路歐姆定律有:
2.Ⅱ類的誤差分析及結(jié)果
由于電流表不是理想電表,則不論采用圖2中的哪個電路也將造成實驗產(chǎn)生同樣的系統(tǒng)誤差。主要原因是電流表的分壓作用,使得電路中的路端電壓大于電壓表的讀數(shù)。若考慮到電流表的內(nèi)阻,且用RA表示,研究圖2中左邊電路,應(yīng)用閉合電路歐姆定律有:
3.圖像法分析兩類的系統(tǒng)誤差
上面利用解析法闡述了采取“伏安法”實驗時的系統(tǒng)誤差的結(jié)果,實際上同樣可分析“伏阻法”和“安阻法”時的系統(tǒng)誤差結(jié)果。圖3為利用圖像法分析采取“伏安法”時的系統(tǒng)誤差,圖中實線為測量值對應(yīng)圖線,虛線為真實值相應(yīng)圖線。由圖可見,兩類情況的誤差結(jié)果與前述分析結(jié)果一致。
三、Ⅰ類和Ⅱ類分析結(jié)論應(yīng)用舉隅
拓展變式 若題目中電壓表是理想電表,而電流表內(nèi)阻不為零,要求避免電流表分壓作用對測量結(jié)果的影響,請在圖4中用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整。在此條件下,應(yīng)選擇電流表外接法(即Ⅰ類電路圖中左圖的接法),這樣可消除系統(tǒng)誤差。具體完整電路圖在這里不再重復(fù)連接了。
高三物理必考知識點有很多的,所以理科生是非常的想知道高三物理有哪些必考的知識點的,下面給大家分享一些關(guān)于高三物理必考知識點小結(jié),希望對大家有所幫助。
高三物理必考知識點1恒定電流
1.電流強度:i=q/t{i:電流強度(a),q:在時間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫載面的電量(c),t:時間(s)}
2.歐姆定律:i=u/r
{i:導(dǎo)體電流強度(a),u:導(dǎo)體兩端電壓(v),r:導(dǎo)體阻值(ω)}
3.電阻、電阻定律:r=ρl/s{ρ:電阻率(ω?m),l:導(dǎo)體的長度(m),s:導(dǎo)體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:i=e/(r+r)或e=ir+ir也可以是e=u內(nèi)+u外
{i:電路中的總電流(a),e:電源電動勢(v),r:外電路電阻(ω),r:電源內(nèi)阻(ω)}
5.電功與電功率:w=uit,p=ui{w:電功(j),u:電壓(v),i:電流(a),t:時間(s),p:電功率(w)}
6.焦耳定律:q=i2rt{q:電熱(j),i:通過導(dǎo)體的電流(a),r:導(dǎo)體的電阻值(ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由于i=u/r,w=q,因此w=q=uit=i2rt=u2t/r
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:p總=ie,p出=iu,η=p出/p總
{i:電路總電流(a),e:電源電動勢(v),u:路端電壓(v),η:電源效率}
9.電路的串/并聯(lián)
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(串同并反) 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+
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成 (2)測量原理
兩表筆短接后,調(diào)節(jié)ro使電表指針滿偏,得
ig=e/(r+rg+ro)
接入被測電阻rx后通過電表的電流為
ix=e/(r+rg+ro+rx)=e/(r中+rx)
由于ix與rx對應(yīng),因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調(diào)零、選擇量程、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù){注意擋位(倍率)}、撥off擋。
(4)注意:測量電阻時,要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。
11.伏安法測電阻
電流表內(nèi)接法: 電流表外接法:
電壓表示數(shù):u=ur+ua 電流表示數(shù):i=ir+iv
rx的測量值=u/i=(ua+ur)/ir=ra+rx>r真 rx的測量值=u/i=ur/(ir+iv)=rvrx/(rv+r)
選用電路條件rx>>ra [或rx>(rarv)1/2] 選用電路條件rx
12.滑動變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
限流接法
電壓調(diào)節(jié)范圍小,電路簡單,功耗小 電壓調(diào)節(jié)范圍大,電路復(fù)雜,功耗較大
便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件rp>rx 便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件rp
注1)單位換算:1a=103ma=106μa;1kv=103v=106ma;1mω=103kω=106ω
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;
(3)串聯(lián)總電阻大于任何一個分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個分電阻;
(4)當(dāng)電源有內(nèi)阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
(5)當(dāng)外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為e2/(2r);
(6)其它相關(guān)內(nèi)容:電阻率與溫度的關(guān)系半導(dǎo)體及其應(yīng)用超導(dǎo)及其應(yīng)用〔見第二冊p127〕。
高三物理必考知識點2磁場
1.磁感應(yīng)強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量,單位t),1t=1n/a?m
2.安培力f=bil;
(注:lb) {b:磁感應(yīng)強度(t),f:安培力(f),i:電流強度(a),l:導(dǎo)線長度(m)}
3.洛侖茲力f=qvb(注vb);質(zhì)譜儀{f:洛侖茲力(n),q:帶電粒子電量(c),v:帶電粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種):
(1)帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動v=v0
(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規(guī)律如下a)f向=f洛=mv2/r=mω2r=mr(2π/t)2=qvb
;r=mv/qb;t=2πm/qb;(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關(guān),洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);
?解題關(guān)鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)。
注:(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負(fù);
(2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握;
(3)其它相關(guān)內(nèi)容:地磁場/磁電式電表原理/回旋加速器/磁性材料
高三物理必考知識點3電磁感應(yīng)
1.[感應(yīng)電動勢的大小計算公式]
1)e=nδφ/δt(普適公式){法拉第電磁感應(yīng)定律,e:感應(yīng)電動勢(v),n:感應(yīng)線圈匝數(shù),δφ/δt:磁通量的變化率}
2)e=blv垂(切割磁感線運動) {l:有效長度(m)}
3)em=nbsω(交流發(fā)電機最大的感應(yīng)電動勢) {em:感應(yīng)電動勢峰值}
4)e=bl2ω/2(導(dǎo)體一端固定以ω旋轉(zhuǎn)切割) {ω:角速度(rad/s),v:速度(m/s)}
2.磁通量φ=bs
{φ:磁通量(wb),b:勻強磁場的磁感應(yīng)強度(t),s:正對面積(m2)}
3.感應(yīng)電動勢的正負(fù)極可利用感應(yīng)電流方向判定{電源內(nèi)部的電流方向:由負(fù)極流向正極}
4.自感電動勢e自=nδφ/δt=lδi/δt{l:自感系數(shù)(h)(線圈l有鐵芯比無鐵芯時要大),
δi:變化電流,?t:所用時間,δi/δt:自感電流變化率(變化的快慢)}
注:(1)感應(yīng)電流的方向可用楞次定律或右手定則判定,楞次定律應(yīng)用要點;
(2)自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化;(3)單位換算:1h=103mh=106μh。