1、1 1尖兵专训营 综合 能力提升安徽专版安徽专版专训四初高中衔接题科目三电磁学初高中知识衔接题热点知识归纳第 2 2 页尖兵专训营综合能力提升衔接内容知识拓展初高中对比电流表改装电流表由小量程的电流表(表头)并联一小电阻改装而成。设表头电阻为并联电阻的n倍,表头满偏电流为Ig,则改装后的量程为(n+1)Ig初中物理认为电流表内阻为零,不讨论电流表内部电路;高中物理将并联分流这一原理应用到电表内部的结构分析,引入电表内阻、满偏电流等概念电压表改装电压表由小量程的电流表(表头)串联一大电阻改装而成。设表头电阻为并联电阻的n分之一,表头满偏电压为Ug,则改装后的量程为(n+1)Ug初中物理认为电压表
2、内阻为无穷大,不讨论电压表内部电路;高中物理将串联分压这一原理应用到电表内部的结构分析,引入电表内阻、满偏电压等概念第 3 3 页尖兵专训营综合能力提升衔接内容知识拓展初高中对比电阻(电功率)测量的误差分析外接法电流表测得电流比流过待测电阻的电流要大;内接法电压表所测电压比待测电阻分得的电压要大初中物理将电表看成理想电表(如上分析);高中物理考虑其电阻对电路的影响闭合电路欧姆定律电源有内阻,电路闭合,电源内阻也会分担一部分电压,电流越大,分担的电压越大初中物理认为电源输出电压是恒定的;高中物理考虑电源内阻,输出电压是变化的,大小与外电路的负载有关第 4 4 页尖兵专训营综合能力提升衔接内容知识
3、拓展初高中对比磁场力的性质场是物质存在的一种形式,有质量也有能量。磁场力的性质表现为对放入其中的小磁针或通电导体有力的作用,也可以通过力的性质去认识磁场的存在。某点磁场方向的规定也是根据小磁针N极受力方向规定的,并引入了磁感应强度这一物理量初中物理要求能用场的观点解释磁极间的相互作用,能根据磁感线大致描述磁场强弱和方向;高中物理要求能准确描述磁场方向(磁感线某点切线方向)及定量描述磁场的强弱第 5 5 页尖兵专训营综合能力提升衔接内容知识拓展初高中对比电磁学问题的等效处理等效法是把复杂的物理现象、物理过程转化为简单的物理现象、物理过程来研究和处理的一种科学思想方法。如将运动的电荷等效为电流、多
4、个电阻等效为总电阻、电源等效为理想电源和电阻的串联、电表等效为理想电表与电阻的串联、环形电流等效为一匝通电线圈、做切割磁感线运动的导体等效为电源等第 6 6 页尖兵专训营综合能力提升(一)电表的改装1.我们实验室所用的电流表是由一个小量程的电流表 并联一个电阻改装而成的,如图所示。已知小量程电流表的满偏电流为Ig=3mA,内阻Rg=100,若改装后的电流表的量程为0.6A,则并联的电阻为Rx= 。(结果保留到小数点后一位) 答案答案0.5第 7 7 页尖兵专训营综合能力提升解析解析第 8 8 页尖兵专训营综合能力提升2.(原创)常用的电压表是由小量程的电流表 改装而成的。电流表 也是一个电阻,
5、同样遵从欧姆定律。图甲是一个量程为03mA的电流表 ,当有电流通过时,电流可以从刻度盘上读出,这时 的两接线柱之间具有一定的电压。因此,电流表 实际上也可以当成一个小量程的电压表。已知该电流表的电阻为Rg=10。 第 9 9 页尖兵专训营综合能力提升(1)若将这个电流表当成电压表使用,则刻度盘上最大刻度3mA处应该标多大的电压值;(2)如图乙所示,若将这电流表串联一个定值电阻R后,使通过 的电流为3mA时,A、B之间的电压等于3V,这样A、B之间(虚线框内)就相当于一个量程为03V的电压表(图丙),求串联的定值电阻R的大小;(3)如图丁所示,若将这电流表串联一个阻值为4990的定值电阻R,组成
6、一个电压表,通过 的最大电流为3mA,则该电压表的量程是多少?第 1010 页尖兵专训营综合能力提升答案答案第 1111 页尖兵专训营综合能力提升3.实验室中的电流表可由电流计改装而来,一个电流计 ,内阻Rg=0.5,满偏电流Ig=600mA,要把它改装为量程为03A的电流表,需并联一个电阻R。(1)改装后电流表满偏时,通过电阻R的电流为多大?(2)需要并联的R的阻值为多大?第 1212 页尖兵专训营综合能力提升答案答案第 1313 页尖兵专训营综合能力提升电表改装电流表改装电压表改装由小量程电流计与阻值较小的电阻并联构成由小量程电流计与阻值较大的电阻串联构成(1)通过小量程电流计两端的电压:
7、Ug=IgRg(2)并联电阻:(1)通过小量程电流计两端的电压:Ug=IgRg(2)电压表的电压:U=Ig(Rg+R)(3)串联电阻:第 1414 页尖兵专训营综合能力提升(二)内阻的相关计算4.(2019肥西模拟)可以把一个实际的电源看成一个电压为U的理想电源(即电阻为零)和一个电阻r串联组成,如图甲所示。在如图乙所示电路中,电阻R1=R2=4,只闭合开关S2时,电流表示数为0.6A;当开关S1、S2都闭合时,电流表示数为1A,求电源电压U及其内阻r的值。第 1515 页尖兵专训营综合能力提升答案答案第 1616 页尖兵专训营综合能力提升5.因有内阻,电源在使用时内阻也会分掉一部分电压,无内
8、阻分压时的电压称为电源电动势。正在工作的闭合电路中测到的电源两端电压其实是路端电压,并非电动势。图中R为已知电阻,Rx为待测电阻,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关, 为电压表(内阻极 大),E为电源(电阻不可忽略)。现用该电路测量电源电动势e及电阻Rx。第 1717 页尖兵专训营综合能力提升(1)操作步骤: (选填“闭合”或“断开”)S1,S2接到a端,记下此时电压表的示数U1,即为电源电动势; 闭合S1,S2接到a端,记下电压表的读数U2; ,记下电压表的读数U3。 (2)由R及测得的量,可得Rx= 。 断开答案答案S1仍闭合,S2接到b端第 1818 页尖兵专训营综合能力提升6.在测
9、电阻的电功率P时,如果电压表和电流表的内阻不可忽略,用图甲测得结果为P1,用图乙测得结果为P2。若电阻的电功率真实值为P,则 ()甲乙A.P1PP2B.P1PP,P2PD.P1P,P2P;在图乙中,因为电压表与电阻并联,并联具有分流作用,电流表的示数比实际通过R的电流大,这样测得的电功率P2比实际值大,即P2P。解析解析第 2020 页尖兵专训营综合能力提升7.欧姆表可以用来测导体电阻,其内部既有电源又有电阻,如图所示为欧姆表的电路原理图,电源电压U=1.5V,内阻r=1;电流表满偏电流Ig=100mA,电流表内阻Rg=4;R为可调电阻。问:第 2121 页尖兵专训营综合能力提升(1)将M、N
10、短接,应把可调电阻R的阻值调为多少才能使电流表恰好达到满偏?(2)调至满偏后保持R不变,当电流表指针指在20mA时,在M、N间接入的电阻Rx为多大?第 2222 页尖兵专训营综合能力提升答案答案第 2323 页尖兵专训营综合能力提升内阻相关计算原理将实际电源视为一个没有电阻的理想电源和一个定值电阻串联原理图推导式(1)电源电压:U=U0+Ir(2)电源内阻:第 2424 页尖兵专训营综合能力提升(三)滑动变阻器的分压式接法8.如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.2A。改变滑动变阻器R2滑片P的位置,当电压表示数分别为1.5V和3V时,滑动变阻
11、器R2的电功率相同。求:(1)电阻R1的阻值;(2)电源电压。第 2525 页尖兵专训营综合能力提升答案答案第 2626 页尖兵专训营综合能力提升答案答案第 2727 页尖兵专训营综合能力提升9.(原创)如图的滑动变阻器R1的电阻变化范围是0100,电阻R2=200,电压表内阻为200,电源的电压是6V且保持不变。当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端,电压表示数的变化范围是 ()A.4V6VB.3V6VC.0V6VD.2V4VB答案答案第 2828 页尖兵专训营综合能力提升解析解析第 2929 页尖兵专训营综合能力提升10.(2019安徽一模)如图所示电路,电源电压保持不变,滑动变阻器最大阻值为2
12、0,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移到a端时,电流表的示数为0.75A,此时电阻R两端电压为V,当滑动变阻器的滑片P移到b端时,电流表的示数为1.25A,则电阻R的阻值为 。 0答案答案30第 3030 页尖兵专训营综合能力提升解析解析第 3131 页尖兵专训营综合能力提升(四)通电直导线的磁场11.(2019桐城三模)在物理史上,安培曾经提出分子环形电流的假说来解释为什么磁体具有磁性,他认为在物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流,分子电流会形成磁场,使分子相当于一个小磁体(如图所示),当这种物体被磁化时,其内部的分子电流会整齐排列,对外表现出磁性,根据安培的这一假说,以下说法正确的是 (
13、)A.这一假说能够说明磁可以生电B.磁化的物体,其微粒内部环形电流的方向是杂乱无章的C.未磁化的物体,其微粒内部不含有这样的环形电流D.这一假说能够说明磁现象产生的电本质D 答案答案第 3232 页尖兵专训营综合能力提升解析 由题知,分子电流会形成磁场,这一假说能够说明电可以生磁,故A错误;安培认为,物质微粒的内部存在着一种环形的分子电流,分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体,磁化时,分子电流的方向大致相同(不是杂乱无章的),于是对外表现出磁性,故B错误;未磁化的物体,其微粒内部仍然含有这样的环形电流,只不过分子电流的方向非常紊乱,对外不显磁性,故C错误;安培提出的分子环形电流假说,解释
14、了为什么磁体具有磁性,说明了磁现象产生的电本质,故D正确。解析解析第 3333 页尖兵专训营综合能力提升12.(2019襄城一模)如图甲所示,电子沿着水平方向平行地飞过小磁针正上方时,实验表明:小磁针的N极向纸外发生偏转。若将一通电直导线放在小磁针正上方或正下方,如图乙所示(图中只画出了通电直导线放在小磁针正上方的情况),请你根据图甲的实验现象判 断,下列分析正确的是(不考虑地磁场的影响) ()A.通电直导线放在小磁针正上方时,小磁针的N极向纸外发生偏转B.通电直导线放在小磁针正上方时,小磁针的N极向纸内发生偏转C.通电直导线放在小磁针正下方时,小磁针的N极向纸内发生偏转D.通电直导线放在小磁
15、针正上方或正下方,小磁针的N极均向纸外发生偏转B答案答案第 3434 页尖兵专训营综合能力提升解析 (1)甲图中,一束电子沿着水平方向平行向右飞过小磁针上方时,因电子定向移动形成电流,且负电荷定向移动的方向与电流的方向相反,故此时电流的方向是从右到左,由题知小磁针的N极向纸外发生偏转;(2)乙图中,通电直导线放在小磁针正上方,电流的方向与甲图相反,由于电流的磁场方向与电流的方向有关,所以小磁针所在位置的磁场方向与甲图相反,则小磁针的N极向纸内发生偏转;乙图中,若通电直导线放在小磁针正下方,因通电直导线上方和下方的磁场方向相反,所以可知小磁针的N极会向纸外发生偏转。解析解析第 3535 页尖兵专
16、训营综合能力提升(五)通电导线在磁场中受力方向的判定(左手定则)13.如图所示,两平行直导线cd和ef竖直放置,通以方向相反、大小相等的电流,a、b两点位于两导线所在的平面内。则()A.b点的磁感应强度为零B.ef导线在a点产生的磁场方向垂直纸面向里C.cd导线受到的安培力方向向右D.同时改变两导线的电流方向,cd导线受到的安培力方向不变 D答案答案第 3636 页尖兵专训营综合能力提升解析 根据安培定则可知,通电导线ef和cd在b点产生的磁场方向相同,均为垂直纸面向外,所以b点的磁场方向向外,则b点的磁感应强度不等于0,故A错误;根据安培定则可知,通电导线ef在a点产生的磁场方向垂直纸面向外
17、,故B错误;根据左手定则可判断,电流方向相反的两根导线互相排斥,所以cd导线受到的安培力方向向左,故C错误;同时改变两导线的电流方向,则cd导线的电流方向和所在位置的磁场方向均与原来相反,所以cd导线受到的安培力方向不变,故D正确。解析解析第 3737 页尖兵专训营综合能力提升14.如图(a)所示,一根垂直于纸面的导线P放置在一水平放置条形磁铁的正上方,若导线受到磁铁给它的作用力的方向竖直向下,则导线中电流的方向是垂直纸面 (选填“向外”或“向内”);现将该导线稍微向右平移一段距离,如图(b)所示,则这根导线受到磁铁对它的作用力的方向为向(选填“右下方”“右上方”“左下方”或“左上方”)。 向内答案答案左下方第 3838 页尖兵专训营综合能力提升解析 (1)在图(a)中,导线P处的磁场方向是水平向右的,伸开左手,拇指与手掌垂直且共面,磁感线垂直穿过手心,则手心朝左,大拇指竖直向下,四指指向电流方向,故导线中电流的方向是垂直纸面向内;(2)将该导线稍微向右平移一段距离,磁场的方向为该点的切线方向,由左手定则可知,这根导线受到磁铁对它的作用力的方向为向左下方。解析解析3939E ENDND感谢观看感谢观看 下节课再会下节课再会
