课件28张PPT。第一章 电场第一节 认识静电 第一章 电场学习目标
1.了解常用的起电方法．
2．知道电荷的概念，知道元电荷．
3．理解电荷守恒定律，会运用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象． 第一章 电场一、起电方法的实验探究
1．当两个物体互相摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到电子而带__________，失去电子的物体则带___________.
2．当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会靠近或远离带电体，使导体靠近带电
体的一端带______电荷，远离带电体的一端带______电荷．
3．一个物体带电时，电荷之间会相互排斥，如果接触另一个导体，电荷会________到这个导体上，使这个导体也带电．负电正电异种同种转移1．两种电荷
自然界中的电荷有_______种，即_____电荷和______电荷．
如：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做_______；用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做_______________．同种电荷相斥，异种电荷相吸．
2．起电的方法
使物体起电的方法有三种：即____________、___________、____________．两正负正电荷负电荷摩擦起电感应起电接触起电二、电荷守恒定律
1．电荷量：电荷的多少叫____________．在国际单位制中，它的单位是__________，符号为______．
2．元电荷
电子和质子带有_______________的电荷，其电荷量为e＝________________．因所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍，所以将电荷量e称为____________．电荷量库仑C等量异种1.60×10－19C元电荷3．电荷守恒定律
电荷既不能____________，也不能_______________，它们只能从一个物体_____________到另一个物体，或者从物体的一个部分转移到另一个部分．在转移过程中，电荷的_______________不变．这一结论叫做电荷守恒定律．创造消灭转移代数和1．元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗？
提示：不是，元电荷是一个抽象的概念，不是指的某一个带电体，它是指电荷的电荷量．
2．两个带有等量异种电荷的金属球接触后会发生电荷中和，这是否说明电荷消灭了？
提示：没有消灭．这个过程中两金属球所带电荷的代数和一直为零，电荷守恒．三种起电方法的比较两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时导体与带电体接触时两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同”导体上带上与带电体相同电性的电荷不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子得失导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)自由电荷在带电体与导体之间发生转移摩擦后的毛皮与橡胶棒分别带正电和负电靠近带电体的导体两端带有等量异种电荷验电器的工作原理均为电荷在物体之间或物体内部的转移特别提醒：(1)摩擦起电适用于绝缘体，感应起电和接触起电适用于导体．
(2)无论哪种起电方法，发生转移的都是电子，正电荷不会发生转移． (双选) 如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支柱支撑的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球．下列说法正确的是( )
A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开
B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开
C．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开
D．先把A、B分开，再把C移去，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合
[思路点拨] 导体靠近带电体时，导体感
应起电，导体两端出现等量异种电荷．AB[解析] 带正电的C靠近导体A时，A、B中的自由电子向左移动，使得A端积累了负电荷，B端积累了正电荷，其下部贴有的金属箔片因为接触带电,也分别带上了与A、B同种的电荷，所以A、B上的金属箔片都张开，A正确．只要C一直在A、B附近，将A、B分开后，A、B仍带等量异种的感应电荷，此
时再移走C，因A、B已经不再接触，它们所带电荷量也不能
变化，金属箔片仍张开，B正确．但如果先移走C，A、B上
的感应电荷马上会发生中和，不再显电性，所以箔片都不会
张开，C错．先把A、B分开，再移走C，A、B仍然带电，但
重新让A、B接触后，A、B上的感应电荷完全中和，箔片都
不会张开，D错．名师归纳
(1)带电体靠近导体时，导体上靠近带电体的一端感应出与带电体性质不同的电荷，远离带电体的一端感应出与带电体相同性质的电荷．
(2)接地的某导体与地球组成一个新导体，在感应起电时该导体为近带电体端，感应出与带电体不同性质的电荷，地球为远带电体端，感应出与带电体相同性质的电荷．(单选)如图所示，用带正电的金属球A靠近验电器B，则
( )
A．验电器金箔不张开，因为球A没有和B接触
B．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上
了正电
C．验电器金箔张开，因为整个验电器都带上了负电
D．验电器金箔张开，因为验电器下部箔片都带上了正电
解析：由于验电器发生了感应起电，验电器金属球带上了负
电，金属箔片带上了正电，因此D正确．D1．物体带电的实质：使物体带电不是创造了电荷，使物体不带电也不是消灭了电荷．物体带电的实质是电荷发生了转移,也就是物体间电荷的重新分配．摩擦起电、感应起电和接触起电，均符合电荷守恒定律.
2．“中性”与“中和”的理解
(1)中性：物体内有电荷存在，但正、负电荷的绝对值相等，对外不显电性．
(2)中和：两个带有等量异种电荷的带电体相遇达到电中性的过程．电荷守恒定律的理解和应用特别提醒：(1)电荷量不能连续变化，因为最小的电荷量为1.60×10－19 C，任何电荷量都是元电荷的整数倍．
(2)质子及电子所带电荷量的绝对值与元电荷相等，但不能说它们是元电荷． (单选)如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量
的数值分别为QA、QB，则下列结论正确的是( )
A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且QB＞QA
B．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，而且QB＝QA
C．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且QB＞QA
D．沿任一虚线切开，均有QB＝QAD[解析] 静电感应使得A带正电，B带负电．导体原来不带电,只是在C的电荷的作用下，导体中的自由电子向B部分移动，使B部分带了多余的电子，而带负电；A部分少了电子，因而带正电．A部分转移的电子数目和B部分
多余的电子的数目是相同的，因此无论从哪一条虚线切开，由电荷守恒定律知，两部分的电荷量总是相等的，故选D.规律总结
一个系统如果与外界没有电荷交换，则系统内的电荷总量保持不变．2．(双选)M、N是两个原来都不带电的
物体，它们相互摩擦后M带正电荷1.60×10－10 C，且它们与外界无电荷的转移，则下列判断中正确的是( )
A．在摩擦前M和N的内部均无任何电荷
B．摩擦过程中电子从M转移到N
C．N在摩擦后一定带负电荷1.60×10－10 C
D．M在摩擦的过程中共失去1.60×10－10个电子BC对称原理的应用
[范例] (8分)有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，
分别带电荷量为QA＝6.4 ×10－9 C，QB＝－3.2×10－9 C，让两个绝缘小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？
[思路点拨] 两个完全相同的球接触后，正、负电荷先中和再平分，参与的只是导体中的自由电子．[答案] 电子由B球转移到A球，共转移了3×1010个电子
[名师归纳] 当两个完全相同的金属球接触后，根据对称性,两个球一定带等量的电荷量．若两个球原先带同号电荷，电荷量相加后均分；若两个球原先带异号电荷，则电荷先中和再均分．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件33张PPT。第二节 探究静电力 第一章 电场学习目标
1.正确理解点电荷的模型，知道实际带电体能看成点电荷的条件．
2．理解库仑定律的内容及公式,理解库仑定律的适用条件.
3．运用库仑定律并结合力学规律求解有关问题． 第一章 电场一、点电荷
1．在力学中，当一个物体的大小、形状与研究的问题关系不大时，我们可以忽略这些次要因素，而把物体看做一个仅有质量的点，在研究电荷之间作用力的规律时，是否也有类似的处理方法呢？
提示：有．2．现有一个半径为20 cm的带电圆盘，问能否把它看成点电荷？
提示：能否把带电圆盘看成点电荷，不能只看大小，要视具体情况而定．若考虑它与10 m远处的一个电子的作用力时，完全可以把它看成点电荷；若电子距圆盘只有1 mm时,这一带电圆盘又相当于一个很大的带电平面,而不能看成点电荷.1．点电荷
如果一个带电体，它本身的________比起它到其他带电体的________小得多，那么在研究它与其他带电体的相互作用时,可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况，把它抽象成一个几何点．这带电的几何点称为____________．
2．理想模型
理想模型方法是物理学常用的研究方法．当研究对象受多个
因素影响时，在一定条件下人们可以抓住_____________，忽略______________，将研究对象抽象为理想模型．大小距离点电荷主要因素次要因素二、库仑定律
如图所示，把两个带同种电荷的小球挂在丝线的下端，可看
到两球在静电斥力的作用下分开，静止时细线偏离竖直方向θ角．电荷量不变时，两小球越近，θ角越大；
距离不变时,电荷量越大,θ角越大,请根据力
学知识判断静电力大小的决定因素有哪些?
提示：两小球之间的距离、两小球所带的电荷量．1．探究方法：变量控制法
(1)探究电荷间的作用力的大小跟距离的关系
电荷量不变时，电荷间的距离增大，作用力_____________；距离减小，作用力_______________．
(2)探究电荷间作用力的大小跟电荷量的关系
电荷间距离不变时，电荷量增大，作用力_______________；电荷量减小，作用力_______________．减小增大增大减小2．库仑定律
(1)内容：在____________两个__________之间的作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们间的距离的__________成反比．作用力的方向在它们的____________．电荷之间的作用力称为___________，又叫库仑力．
(2)公式：_______________．
(3)静电力常量k＝___________________．
(4)适用条件：真空中的_______________．真空中点电荷二次方连线上静电力9.0×109N·m2/C2点电荷点电荷的理解1．点电荷是物理模型
只有电荷量，没有大小、形状的理想化的模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在．
2．带电体看成点电荷的条件
如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响很小，就可以忽略形状、大小等次要因素，只保留对问题有关键作用的电荷量，带电体就能看成点电荷．3．点电荷只具有相对意义
一个带电体能否看成点电荷，是相对于具体问题而言的，不能单凭其大小和形状确定．
4．注意区分点电荷与元电荷
(1)元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值，是电荷量的最小单位．
(2)点电荷只是不考虑带电体的大小和形状，是带电个体，其带电量可以很大也可以很小，但它一定是一个元电荷电量的整数倍． (单选)北京时间2013年6月11日17时38分，我国在酒泉卫星发射中心载人航天发射场,用“长征二号F”改进型运载火
箭将我国全新研制的“神舟十号”飞船发射升空.火箭上升过程中由于与大气摩擦产生了大量的静电．下列情况中升空后
的“长征二号F”火箭上的静电能被视为点电荷的是( )
A．研究“长征二号F”火箭外部与其相距1 m处的一个带电微粒之间的静电力
B．研究“长征二号F”火箭与地球(带负电)之间的静电力
C．任何情况下都可视为点电荷
D．任何情况下都不可视为点电荷B[思路点拨] 解答本题应明确以下两点：
(1)明确带电体视为点电荷的条件．
(2)同一带电体能否视为点电荷，要具体问题具体分析．[解析] 对带静电的“长征二号F”火箭，如果研究一个悬浮
在距它1 m处的带电微粒，那么“长征二号F”火箭就相当于
一个很大的带电体，与两者距离相比不能忽略，因此这时不
能把“长征二号F”火箭视为点电荷，A项不正确；当考虑“长征二号F”火箭和地球之间的静电力时，“长征二号F”火箭的大小比它与地球之间的距离小得多，“长征二号F”火箭本身大小可以忽略，可以把它视为点电荷，B项正确；由以上分析可见，“长征二号F”火箭能否被视为点电荷，要具体问题具体分析，所以C、D项不正确．1．(单选)关于点电荷，下列说法正确的是( )
A．体积很大的带电体不能看成点电荷
B．点电荷是理想化的物理模型
C．物体带电量很小时，可以看作点电荷
D．点电荷的带电量一定是1.6×10－19 C
解析：带电体能否看成点电荷，不能以体积大小、电荷量多少而论，故A、C错误；点电荷的带电量一定是1.6×10－19 C的整数倍，D错．B库仑定律的理解2．静电力的大小计算和方向判断一般分开进行
(1)大小计算
利用库仑定律计算大小时，不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入q1、q2的绝对值即可．
(2)方向判断
在两电荷的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸．3．只有采用国际单位，k的值才是9.0×109 N·m2/C2.
4．库仑定律严格适用于真空中两个点电荷的相互作用，但两个均匀带电球体相距较远时也可视为点电荷，r应指两球体的球心距．
5．库仑力同样遵循牛顿第三定律．带电量分别为Q1、Q2的两个带电体之间的库仑力是一对相互作用力，无论Q1、Q2是否相等，两带电体所受的库仑力总是大小相等、方向相反．
特别提醒：库仑力是电荷之间的一种相互作用力，具有自己的特性，与重力、弹力、摩擦力一样，是一种“性质力”，受力分析时不能漏掉． 两个带电小球的半径均为R，当两球心间距为50R时，相互间的作用力为F.则：
(1)(单选)当两球心间距为100R时，相互间的作用力为( )
A．4F B．F/2
C．F/4 D．不能确定
(2)(单选)当两球心间距为5R时，相互间的作用力为( )
A．100F B．10F
C．F/1 000 D．不能确定
[思路点拨] 对于不能视为点电荷的物体间的库仑力不能随便用库仑定律求解，要视具体情况而定．CD2．(单选)(2014·清远市教学质量检测)两个分别带有电荷量为－2Q和＋4Q的相同绝缘金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们之间库仑力的大小为F.将两小球相互
接触后放回原来的位置，则两球间库仑力的大小为( )
A．F/2 B．F/8
C．F/4 D．8FB1．两点电荷间的库仑力
真空中两个静止点电荷间相互作用力的大小只跟两个点电荷的电荷量及间距有关，跟它们的周围是否存在其他电荷无关．
2．多个点电荷的静电力叠加：对于两个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的总的静电力等于其他点电荷分别单独存在时对该电荷的作用力的矢量和．库仑定律的应用 (10分)两个电荷量分别为Q和4Q的负点电荷a、b，在真空中相距为l,如果引入另一点电荷c,正好能使这三个电荷都处于静止状态，试确定点电荷c的位置、电性及它的电荷量．
[思路点拨] 三个电荷均处于平衡状态，每个电荷所受另外两个电荷的静电力等大反向，相互抵消．3．若例题中放于a、b两点处的电荷的电荷量分别为－Q和
4Q，再在c处放一电荷，使得三个电荷都处于平衡状态，试确定c的位置，所放电荷的性质、电荷量．
解析：根据“三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大”的规律，c点应在a、b两点的连线上，且在两点间的外侧距离－Q较近，设到－Q的距离为x，所放电荷应为正电荷，若电荷量为q.由带电量为q的电荷受力平衡得：答案：c位于a、b连线上两点间的外侧，距离a点为l，所放电荷为4Q的正电荷“割补法”求解电场力
在应用库仑定律解题时，由于其适用条件是点电荷，所以造成了一些非点电荷(即带电体)问题中的求解困难，对于环形或球形缺口问题用“割补法”分析非常有效．
[范例] 如图所示，一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为＋Q的电荷，另一电荷量为＋q的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷所受的电场力为零，现在球
壳上挖去半径为r(r?R)的一个小圆孔，则此时置
于球心的点电荷所受力的大小为________，
方向为____________．指向缺口处[名师归纳] 此题关键是对称思想，既可用填补法(等效法)解答，又可用割除法求解．如果题中不是带电球壳，而是带电圆环，处理方法类似．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件35张PPT。第三节 电场强度 第一章 电场学习目标
1.理解电场强度的概念，会运用电场强度的定义进行有关的计算．
2．了解电场线的定义、特点及几种典型电场线的分布规律.
3．会运用库仑定律和电场强度的定义推导点电荷场强的计算式，并能运用此公式进行有关的计算． 第一章 电场一、电场
打开自来水龙头，然后将水流变细，再用带电的气球去靠近水流．发现水流偏向带电气球一侧．请你探究分析：为什么带电气球与水流没有接触，水流的方向却发生了弯曲？
提示：带电气球与水流通过电场发生相互作用，吸引水流.1．电荷的周围存在______________．带电体间的相互作用是通过周围的_______________发生的．电场的基本性质是对放入其中的电荷有_______________的作用．
2．静电场：相对观察者静止的电荷周围存在的电场，称为静电场．电场电场力二、电场的描述
1．同一个点电荷放在电场中不同位置受电场力的大小、方向一般不同，放在不同的电场中受力也不相同，这说明电场有强弱之分，用怎样的物理量可以描述电场的强弱呢？
提示：电场强度．2．在电场的同一点，电场力的大小与试探电荷的电荷量的比值是恒定的，该比值跟试探电荷的_______________无关．它只与产生电场的电荷以及试探电荷在电场中的_______________有关，即比值反映电场自身的性质．因此，我们可以用这一比值表示电场的强弱．
3．有人认为，在点电荷Q形成的电场中，在以Q为球心的同一个球面上各点的电场强度都相同．你认为对吗？电荷量具体位置1．电场强度
(1)定义:放入电场中某一点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的________，叫做这一点的电场强度，简称________．
(2)定义式：_______________．
(3)单位：_______________．
(4)方向：电场强度是矢量，规定某点电场强度的方向跟_______________在该点所受的电场力的方向相同．负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点电场强度的方向_______________．比值场强N/C正电荷相反2．匀强电场
如果电场中各点的场强________和_________相同，这种电场叫做匀强电场．
3．点电荷的电场和电场的叠加
(1)点电荷周围某点电场强度大小计算式为___________．
(2)电场的叠加原理：如果在空间同时存在多个点电荷，这时在空间某一点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的_______________．大小方向矢量和三、怎样“看见”电场
1．电场是看不见、摸不着的，有没有形象地描述电场的方法呢？电场强度虽然能精确描述电场中某点力的性质，但要形象描述电场怎么办？
提示：有 用电场线可以形象地描述电场．
2．观察课本第12页的几种常见电场的电场线，总结电场线的特点．1．电场线
在电场中画出一系列曲线,使曲线上每一点的切线方向都和该处的_______________一致，这样的曲线叫做电场线．
2．电场线的特点
(1)电场线的疏密程度反映了电场的______，电场越________的地方，电场线越密．
(2)电场线从正电荷或无限远出发，到______________终止或延伸到无限远．
(3)匀强电场的电场线是__________________的平行直线．场强方向强弱强负电荷间隔距离相等电场、电场强度的理解1．电场的理解
电场是一种特殊的物质，并非由分子、原子组成，虽然看不见摸不着，但它与实物一样客观存在着，它能通过一些性质表现其存在，电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用．
2．电场强度的理解
(1)电场强度是描述电场的力的性质的物理量．
(2)电场强度由电场本身决定,与放入其中的试探电荷无关.
(3)电场强度是矢量，它遵循矢量的特点和运算法则．3．电场力与电场强度的区别与联系
电荷在电场中所受的力反映电场的强弱由电场和电荷共同决定由电场本身决定F＝Eq正电荷受电场力方向与E同向，负电荷受电场力方向与E反向由电场本身决定,与正电荷受电场力方向相同NN/C(或V/m)F＝qE(普遍适用) (8分)如图所示，在一带负电的导体A附近有一点B，如在B处放置一个q1＝－2.0×10－8 C的电荷，测出其受到的静电力F1大小为4.0×10－6 N，方向如图，求B处
的电场强度．如果换用一个q2＝4.0×10－7 C的
电荷放在B点，求其所受的电场力及此时B处
的电场强度．
[思路点拨] 解答本题应把握以下三点：
(1)电场强度的大小计算和方向判断可分开进行．
(2)场强大小可由场强的定义式求解．
(3)场强方向与正(负)电荷所受电场力方向相同(反)．[答案] 见解析D定义式决定式给出了一种量度电场强弱的方法指明了点电荷场强大小的决定因素一切电场真空中点电荷的电场q表示引入电场的试探(或检验)电荷的电荷量Q表示产生电场的点电荷的电荷量E用F与q的比值来表示,但E的大小与F、q大小无关特别提醒：点电荷和试探电荷两个概念的比较
(1)相同点是它们的几何线度都必须足够小，小到在我们研究范围内可以忽略；
(2)不同点是点电荷并不要求电荷量充分小，而试探电荷的电荷量一定要充分小．[答案] CBC1．对电场线的理解
(1)电场中任何两条电场线都不能相交，电场线也不闭合．
(2)电场线的疏密
电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线越密的地方,场强越大；电场线越稀疏的地方，场强越小．
(3)电场线是为描述电场而引入的一种假想曲线，实际上电场中并不存在电场线．
(4)不可能在电场中每个地方都画出电场线，两条电场线间虽是空白，但那些位置仍存在电场．电场线的理解2．电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件
(1)电场线是直线；
(2)带电粒子只受电场力作用，或受其他力，但其他力的合力的方向沿电场线所在直线；
(3)带电粒子初速度的方向为零或初速度的方向沿电场线所在的直线．
以上三个条件必须同时满足．
特别提醒：(1)带电粒子在电场中的运动轨迹由带电粒子所受合外力与初速度共同决定．
(2)运动轨迹上各点的切线方向是粒子的速度方向．
(3)电场线上各点的切线方向是场强方向，决定着粒子所受电场力的方向． (单选)如图所示，MN是电场中的一条电场线，一电子从a点运动到b点速度在不断地增大，
则下列结论中正确的是( )
A．该电场是匀强电场
B．电场线的方向由N指向M
C．电子在a处的加速度小于在b处的加速度
D．因为电子从a到b的轨迹跟MN重合，所以电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹B[解析] 仅从一条直的电场线不能判断出该电场是否为匀强电场，因为无法确定电场线的疏密程度，所以该电场可能是匀强电场，可能是正的点电荷形成的电场，也可能是负的点电荷形成的电场，A项错误；电子从a到b做的是加速运动，表明它所受的电场力方向是由M指向N，由于负电荷所受的电场力方向跟场强方向相反，所以电场线的方向由N指向M，B项正确；由于无法判断电场的性质，因此不能比较电子在a、b两处所受电场力的大小，即不能比较加速度的大小，C项错误；电场线不是电荷运动的轨迹，只有在特定的情况下，电场线才可能与电荷的运动轨迹重合，D项错误．题后反思
若题目中只给出了一条电场线，我们应结合已有的知识进行推理判断：(1)若是正点电荷电场中的一条电场线，则沿电场线的方向电场强度越来越小；(2)若是负点电荷电场中的一条电场线，则沿电场线的方向电场强度越来越大；(3)若是匀强电场中的一条电场线，则各点电场强度均相等．3.(双选)一带电粒子只受电场力作用从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示．不计粒子所受重力，则( )
A．粒子带正电
B．粒子加速度逐渐增大
C．A点的速度大于B点的速度
D．粒子的初速度不为零CD解析：由轨迹弯曲的方向可知粒子带负电．由电场线的疏密程度可知A点的场强大，故粒子的加速度逐渐减小．因粒子从A点运动到B点时，电场力对其做负功，故A点的速度大于B点的速度．若粒子的初速度为零，其运动轨迹将是直线．电场的叠加B[名师归纳] 当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候,空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的电场强度的矢量和．电场强度的叠加与力的合成类似，同样遵循平行四边形定则，力的合成的一些方法(如矢量三角形法)对电场强度的叠加也同样适用．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件41张PPT。第四节 电势和电势差 第一章 电场学习目标
1.了解电场力做功的特点和电势能的概念．
2．理解电场力做功与电势能变化的关系．
3．理解电势差和电势的概念．
4．了解等势面的概念，知道电荷在等势面上运动电场力不做功． 第一章 电场一、电势差
1．功等于力乘以力的方向上的位移，恒力的功与物体运动路径无关．一位同学，不论他走楼梯下楼，还是坐电梯下楼,只要是从同一楼层下到地面的，重力对该同学做的功就相同．在匀强电场中某电荷受到的电场力也是恒力，做功时是不是也具有上述特点？
提示：是．
2．电场力做功和重力做功与各自相应势能的变化规律是否相似？
提示：相似 势能的变化量都等于各自相应力做功的负值．1．电场力做功的特点
电场力的功跟电荷移动的_________无关，只由电荷的始末位置决定．
2．电场力做功与电势能的关系
电场力做的功等于_____________的改变量．如果电场力做正功，则电势能_____________，如果电场力做负功，则电势能__________．用公式表示WAB＝__________．路径电势能减少增加EpA－EpB3．电势差
(1)定义：电荷在电场中A、B两点间移动时电场力对电荷做的_____与电荷所带_____________的比值．
(2)公式：UAB＝_______________．
(3)单位：国际单位制中，电势差的单位为____________，简称_________，符号为V.
(4)电势差可以是______值，也可以是_______值．电势差也叫___________．功电荷量伏特伏正负电压二、电势
我们知道，一个物体所处的高度与测量的起点有关，但两个物体间的高度差却与测量的起点无关．想一想，电场中某点电势的高低与零电势点的选择是否有关？电场中两个点间电势的差值与零电势点的选择是否有关？
提示：有关 无关．1．概念：规定电场中的P点的电势为零，则电场中任意一点A的电势，数值上等于把单位正电荷从A点移动到参考点P时
电场力所做的_____．如果用φA表示A点的电势，则有φA＝_______．
2．单位及矢标性
电势的单位与电势差的单位一样，也是________．电势只有大小，没有方向，是_________．功伏特标量3．电势与电势差
电场中任意两点A、B间的电势差可表示为UAB＝_______________，若UAB为正值，表示A点的电势比B点的电势_______________，若UAB为负值，表示A点的电势比B点的电势_______________．φA－φB高低三、等势面
1．地理上用等高线表示地势的高低，研究某地区的等高线分布图就可以知道该地区的地势高低分布情况；电场中不同位置的电势不同，能不能用与类似等高线的方法来表示电场中各点的电势分布情况呢？
提示：能 用等势面．
2．电势不相等的两个等势面能相交吗？
提示：不能．1．定义：电场中电势__________的点构成的曲面．
2．等势面与电场强弱的关系：等势面密的地方电场______，等势面疏的地方电场______．相等强弱电场力做功与电势能的变化1．对电场力做功特点的理解
(1)电场力对电荷所做的功，与电荷的初末位置有关，与电荷经过的路径无关．该结论适用于任何静电场．
(2)无论带电体在电场中做直线运动还是做曲线运动，无论带电体只受电场力作用还是受多个力作用，无论电场力做正功还是做负功，电场力做功的特点不变．2．电场力做功正负的判断
(1)根据电场力和位移方向的夹角判断，此法常用于匀强电场中恒定电场力做功情况的判断．夹角为锐角电场力做正功，夹角为钝角电场力做负功．
(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况，夹角是锐角时电场力做正功，夹角是钝角时电场力做负功，电场力和瞬时速度方向垂直时电场力不做功
(3)若物体只受电场力作用，可根据动能的变化情况判断，根据动能定理，若物体的动能增加，则电场力做正功；若物体的动能减少，则电场力做负功．3．电场力做功与电势能变化的关系
(1)电场力做功一定伴随着电势能的变化，电势能的变化只有通过电场力做功才能实现，与其他力是否做功，及做功多少无关．
(2)电场力做正功，电势能一定减小；电场力做负功，电势能一定增大．电场力做功的值等于电势能的变化量，即：
WAB＝EpA－EpB.特别提醒：电场力做功和重力做功尽管有很多相似之处，但因为地球产生的重力场只会对物体产生引力，而电场对电场中的电荷既可以产生引力，也可以产生斥力，所以计算电场力的功时要注意电荷的电性、电荷移动的方向、场强的方向等，以便确定功的正负． (双选)如图所示，在点电荷电场中的一条电场线上依次有A、B、C三点，分别把＋q和－q的试探电荷依次放在三点
上，关于它们所具有的电势能的正确说法是( )
A．放上＋q时，它们的电势能EpA>EpB>EpC
B．放上＋q时，它们的电势能EpAC．放上－q时，它们的电势能EpA>EpB>EpC
D．放上－q时，它们的电势能EpA[思路点拨] 解决本题的关键点是理解电场力做功与电势能变化的关系．AD[解析] 为了比较电荷在不同位置上电势能的大小，只需根据电荷在这些位置间移动时电场力做功的情况来判断．当放上＋q时，电荷从位置A→B→C，都是电场力做正功，电势能应减小，故有EpA>EpB>EpC，所以A项对；当放上－q时，电荷从位置A→B→C，电荷需克服电场力做功，电荷的电势能应增大，即EpA名师点评
电场力做功只能决定电势能的变化量，而不能决定电荷电势能的数值．1．(双选)一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6 J的功，那么( )
A．电荷在B处时将具有5×10－6 J的电势能
B．电荷在B处时将具有5×10－6 J的动能
C．电荷的电势能减少了5×10－6 J
D．电荷的动能增加了5×10－6 J
解析：电场力做功5×10－6 J，因而电势能减少了5×10－6 J；由动能定理可知电荷的动能增加了5×10－6 J.CD2．电场中两点的电势差，由电场本身的初、末位置决定，与在这两点间移动电荷的电荷量、电场力做功的大小无关．在确定的电场中，即使不放入电荷，任何两点间的电势差都有确定的值，不能认为UAB与WAB成正比，与q成反比．只是可以利用WAB、q来测量A、B两点间的电势差UAB.对电势差的理解和计算C名师点评
本题常有同学错选A、D选项．错选A是由于对电势差定义式的理解不正确造成的，事实上，移动的电荷电荷量越大，在确定两点间移动电荷时电场力所做的功也越多，且两者的比值是一定的；错选D是由于对功能关系的理解不准确造成的，事实上,各种力做功导致能量的转化都有“专属”的特点，如重力势能的变化只与重力做功有关,弹性势能的变化只与弹力做功有关,电势能的变化只与电场力做功有关等．2．(单选)一带正电的质点，电荷量是
2×10－9 C，在静电场中，从a点移动到b点的过程中，电场力做功是3×10－7 J，则ab两点间电势差是( )
A．150 V B．66.7 V
C．200 V D．－150 VA1．对电势概念的理解
(1)电势的相对性
①电势是相对的，只有先确定了零电势的位置，才能确定其他点的电势．
②电场中某点的电势跟零电势位置的选择有关．
③实际问题中,常选取无限远处电势为零,或取大地电势为零.
(2)电势的固有性
电势φ是表示电场能量属性的一个物理量,电场中某点处φ的大小是由电场本身的条件决定的,与在该点处是否放着电荷、电荷的电性、电荷量均无关．对电势的理解和电势高低的判断(3)电势的矢标性
①电势是标量，只有大小，没有方向．
②电势有正、负，正值表示该点电势比零电势高，负值表示该点电势比零电势低．
③当规定了无限远处为零电势时，正电荷产生的电场中各点的电势均为正值，且越靠近正电荷的地方电势越高．负电荷形成的电场则相反．2．电场中两点电势高低的判断方法
(1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低．
(2)场源电荷判断法：离场源正电荷越近的点，电势越高；离场源负电荷越近的点，电势越低．
(3)电势能判断法：对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高． 在静电场中，把一个电荷量为q＝2.0×10－5 C的负电荷由M点移到N点，电场力做正功6.0×10－4 J，由N点移到P点，电场力做负功1.0×10－3 J，则M、N、P三点电势高低关系是_____________．
[思路点拨] 解答本题时应把握以下两点：
(1)根据电场力做功，确定M、N、P三点的大体位置．
(2)利用沿着电场线方向电势逐渐降低判定电势高低．φN>φM>φP[解析] 首先画一条电场线，如图所示.在中间位置附近画一点作为M点．因为M→N电场力做正功，而负电荷所受电场力与场强方向相反，则可确定N点在M点左侧．由N→P电场力做负功，即沿着电场线移动，又因1.0×10－3 J>6.0×10－4 J，所以肯定移过了M点，即P点位于M点右侧．这样，M、N、P三点电势的高低关系是φN>φM>φP.名师点评
该题中M、N、P三点虽然不一定位于同一条电场线上，但完全可以假设其处于同一条直电场线上，根据电场力做功情况把三点在该电场线上的大体位置确定下来，电势高低的关系便一目了然了．3. (单选)电场线分布如图所示，电场中a、b两点的电场强度大小分别为Ea和Eb，电势分别为φa和φb，则( )
A．Ea>Eb，φa>φb
B．Ea>Eb，φa<φb
C．Eaφb
D．Ea解析：电场线的疏密表示电场强度的大小,得Ea等势面就是在电场中电势相等的点所构成的面．随意找几个点，都能画出它们的等势面，这样的几个等势面不能完整地描述电场．如果我们每隔相等的电势画等势面，也就是我们通常所说的等差等势面，就可以比较形象、完整地描述电场了.等差等势面分布密的地方,电场强度大;反之电场强度小.
2．等势面的应用
(1)知道等势面的分布就知道电场中各点电势的高低差别．
(2)能求出电荷在不同等势面间移动时电场力做的功，即Wab＝qUab＝q(φa－φb)．对等势面的认识 (双选)如图所示，虚线圆是某静电场中的等势面，其电势分别为φa、φb和φc.一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示，若带电粒子仅受电场力的作用，则
下列说法正确的是( )
A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功，电势能增加
B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功，电势能增加
C．粒子从K到L的过程中，电势能增加，动能减少
D．粒子从L到M的过程中，动能减少，电势能增加AC[解析] 由粒子的运动轨迹可知，该电场是正电荷形成的电
场，带正电的粒子射入电场时，受斥力作用．在靠近场源电荷的过程中，电场力做负功，动能减少，电势能增加．在远离场源电荷的过程中，电场力做正功，动能增加，电势能减少．由K到L的过程中，粒子由低电势到高电势处，电场力做负功，动能减少，电势能增加，故A、C正确．由L到M的过程中，粒子由高电势处向低电势处移动，电场力做正功，动能增加，电势能减少，故B、D项错．名师点评
对于等势面和带电粒子运动相结合的问题，首先要根据粒子的运动轨迹判断受力情况，以便研究电场力对运动电荷的做功情况．若电荷从电场中某一等势面出发，最后又回到该等势面，电场力做的总功为零，但在运动过程中存在电场力做功．4．(单选)(2013·高考上海卷)两异种点电荷电场中的部分等势面如图所示，已知A点电势高于B点电势．若位于a、b处点电荷的电荷量大小分别为qa和qb，则( )
A．a处为正电荷，qaqb
C．a处为负电荷，qaqbB解析：题图为异种点电荷的等势面分布，又知φA>φB，因此a处为正电荷，b处为负电荷，根据等势面的疏密分布情况，可知qa>qb，选项B正确．电势差和电势的计算
[范例] (10分)有一带电荷量q＝－3×10－6 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功6×10－4 J，从B点移到C点时电场力做功9×10－4 J．求：
(1)AB、BC、CA间电势差各为多少？
(2)如以B点电势为零，则A、C两点的电势各为多少？电荷在A、C两点的电势能各为多少？(2)若φB＝0，由UAB＝φA－φB得
φA＝UAB＝200 V(1分)
由UBC＝φB－φC得
φC＝φB－UBC＝0－(－300) V＝300 V(1分)
电荷在零电势处的电势能为零，由WAB＝EpA－EpB，
WBC＝EpB－EpC可得：
EpA＝WAB＝－6×10－4 J(1分)
EpC＝－WBC＝－9×10－4 J．(1分)[答案] (1)200 V －300 V 100 V
(2)200 V 300 V －6×10－4 J －9×10－4 J
[名师归纳] (1)电场力做的功、电势能、电势等物理量的正负号不要标错．
(2)求解电势差时，注意角标的排序不能去掉，例如UAB＝－UBA.
(3)只有规定了零电势点，才能确定电场中各点的电势、电势能．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件36张PPT。第六节 示波器的奥秘 第一章 电场学习目标
1.掌握带电粒子在电场中加速和偏转所遵循的规律．
2．知道示波管的主要构造和工作原理． 第一章 电场用动力学观点分析计算，只适用于匀强电场，而用功能的观点计算，则适用于一切电场．
1．电场力对它做的功W＝_________．
2．带电粒子到达负极板时速率为v,它的动能为Ek＝_______.qU动能定理二、带电粒子的偏转
1．运动状态分析
如图所示，电子以速度v0垂直于电场线方向飞入
匀强电场时，由于质量m很小，所以重力比电场
力小得多，重力可忽略不计.电子只受到恒定的
与初速度方向成90°角的电场力作用而做匀变速曲线运动，类似于力学中的____________运动．平抛2．偏转运动的分析处理方法
平抛运动的研究方法是运动的合成和分解，分析时一般都是分解为两个方向的分运动来处理：
(1)沿初速度方向是速度为v0的_______________运动；
(2)沿电场力方向是初速度为零的_______________运动．匀速直线匀加速直线匀加速匀速l＝v0t三、示波器探秘
1．结构图：如图所示．
1．灯丝 2.阴极 3.控制极 4.第一阳极 5.第二阳极
6．第三阳极 7.___________偏转系统 8.________偏转系统
9．荧光屏竖直水平2．原理：灯丝通电后给阴极加热，使阴极发射电子．电子经阳极和阴极间的_______加速聚集后形成一个很细的电子束射出，电子打在管底的荧光屏上，形成一个小亮斑．亮斑在荧光屏上的位置可以通过调节竖直偏转极与水平偏转极上的_______大小来控制．如果加在竖直极板上的________是随时间正弦变化的信号，并在水平偏转板上加上适当的_______________，荧光屏上就会显示出一条正弦曲线．电场电压电压偏转电压示波管的工作原理是利用带电粒子在电场中的加速和偏转，对吗？
提示：对．带电粒子的加速1．带电粒子的加速
当带电粒子以平行电场的方向进入电场后，所受电场力与其
运动方向共线，在不计其他受力的情况下，带电粒子做匀加(减)速直线运动，电场力与速度方向相同时，带电粒子做匀加速直线运动，示波器、电视显像管中的电子枪，回旋加速器都是利用电场对带电粒子加速的．
2．处理方法
可以从动力学和功能关系两个角度进行分析，其比较如下：应用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式功的公式及动能定理匀强电场，电场力是恒力可以是匀强电场，也可以是非匀强电场，电场力可以是恒力，也可以是变力特别提醒：(1)对带电粒子进行正确的受力分析，运动特点分析、做功情况分析是选择规律进行解题的关键．
(2)选择解题的方法时优先从功能关系角度考虑，因为应用功能关系列式简单、方便、不易出错．D名师归纳
应用电场力做功与电势差的关系，结合动能定理解决带电粒子在电场中的运动问题往往较为简单．要注意加减速电压U不一定是两极板间的电势差，应是粒子初末位置的电势差．另外，对于本例还有一种特殊的分析方法，仔细分析本例的四个选项，我们不难发现，只有选项D的单位是能量单位，当然这就是唯一的正确答案．这种方法是利用了单位制的知识，应用并不普遍，但它是解选择题，尤其是单项选择题时的一种特殊、简便且行之有效的方法．1. (单选)如图所示，电子由静止开始从A板向B板运动，到达B板的速度为v，保持两板间的电压不变，则( )
A．当减小两板间的距离时，速度v增大
B．当减小两板间的距离时，速度v减小
C．当减小两板间的距离时，速度v不变
D．当减小两板间的距离时，电子在两板间运动的时间变长C带电粒子的偏转特别提醒：(1)解决带电粒子在电场中的偏转问题可以选择动能定理求解．
(2)当需要确定带电粒子离开电场时的速度方向、位移方向
时，必须将运动进行分解，即分解为沿初速度方向的匀速直线运动和沿电场力方向的初速度为零的匀加速直线运动． (10分)如图所示，质量为m，电荷量为e的粒子从A点以v0的速度沿垂直电场线方向(即直线AO方向)射入匀强电场，由B点飞出电场时速度方向与AO方向成45°.已知AO的水平距离为d，重力不计．求：
(1)从A点到B点用的时间；
(2)匀强电场的电场强度大小；
(3)A、B两点间电势差．
[思路点拨] 解答本题时应把握以下两点：
(1)把粒子的运动分解为水平、竖直两个分运动．
(2)两个分运动分别利用力学规律解决．名师归纳
分析粒子在电场中运动的三种思维方法
(1)力和运动的关系：分析带电体的受力情况，确定带电体的运动性质和运动轨迹，从力和运动的角度进行分析．
(2)分解的思想：把曲线运动分解为两个分运动进行分析．
(3)功能关系：利用动能定理或能量守恒分析求解．2．(单选)喷墨打印机的简化模型如图所
示．重力可忽略的墨汁微滴，经带电室带负电后，以速度v
直匀强电场飞入极板间，最终打在纸上，则微滴在极板间电场中( )
A．向负极板偏转
B．电势能逐渐增大
C．运动轨迹是抛物线
D．运动轨迹与带电量无关C处理带电粒子在电场中运动的常用技巧
[范例] (12分)一束电子流在经U＝5 000 V的加速电场加速
后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图所示，若两板间距d＝1.0 cm，板长l＝5.0 cm，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？[答案] 400 V
[名师归纳] (1)微观粒子(如电子、质子、α粒子等)在电场中的运动，通常不必考虑其重力及运动中重力势能的变化．
(2)普通的带电体(如油滴、尘埃、小球等)在电场中的运动，除题中说明外，必须考虑其重力及运动中重力势能的变化．
(3)求解时抓住侧移量y和偏向角θ这两个量，熟练运用动能定理和类平抛运动的知识．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件35张PPT。第七节 了解电容器?
第八节 静电与新技术 第一章 电场学习目标
1.了解电容器的基本结构，认识常见的电容器及其应用．
2．了解电容器的充放电过程．
3．理解电容器、电容的概念和决定电容的因素．
4．了解静电的危害，知道静电利用的原理． 第一章 电场一、电容器及电容器的充放电
1. 如图所示，你知道这是什么电子元件吗？其基本构造是怎样的？
提示：电容器 两电极间夹绝缘介质．2．如图甲所示，把电容器的两个极板分别与电源的正负极相连，两个极板就分别带上了等量的异号电荷，想一想，这个
过程中流过电流表的电流方向如何？若将已带电的两极板接
通，如图乙所示，流过电流表的电流方向又是怎样的？
提示：向右 向左．1．电容器的结构
电容器由两个_______________、彼此绝缘的导体组成，电容器的导体间可以填充绝缘物质(电介质)．常见的平行板电容器就是由两块正对而又相距很近的金属板组成的．
2．电容器的充放电
(1)充电：使电容器的两个极板带上等量异种电荷的过程．
(2)放电：使电容器的两极板上的电荷中和的过程．
3．电场能：电容器充电后，两极板间存在电场，从电源获得的能量储存在电场之中，称为电场能．互相靠近二、电容器的电容
水缸盛水的本领，由水缸本身决定，与水缸是否盛有水无关,与水缸盛水的多少也无关．电容器是容纳电荷的“容器”，电容器容纳电荷的本领与两极板间的电压有关吗？
提示：无关．1．定义：电容器所带的电荷量与电容器两极板间的电势差的
________，叫做电容器的电容．公式：____________．
2．物理意义：电容是表示电容器储存_______________本领大小的物理量．
3．单位：在国际单位制中，电容的单位是____________，简称法，符号是F.在实际使用中还有其他单位，如_______、__________，它们之间的换算关系是：1 F＝_______μF＝__________pF.比值电荷法拉微法皮法1061012三、决定电容的因素
1．根据异种电荷相互吸引，两块相互靠近的金属板就具备了容纳电荷的本领，分别带上正负电荷的金属板便组成了电容
器．它的电容与什么量有关？
平行板电容器 可变电容器
提示：与两板间距、板间介质及正对面积有关．2．由于平行板电容器的电容与多种因素有关，故可采取_______________探究电容的决定因素．变量控制法1．平行板电容器的电容与两极板的正对面积S成_________，与两极板间的距离d成___________，并跟板间插入的____________有关．
2．公式：当平行板电容器的两极板间为真空时，其电容C0＝_______________，式中k为静电力常量．当平行板电容器的两极板间充满同一种电介质时，其电容C＝εrC0＝_______________．式中εr为电介质的_______________．正比反比电介质相对介电常数四、静电与新技术
1．锁住黑烟
静电在技术上有很多的应用，如激光打印、喷墨打印、静电
除尘、静电复印等．利用静电进行除尘的最大特点是，先使
空气中的尘埃带上_______________，并在电场力的作用下被吸附到_______________上，当尘埃累积到一定程度时，可以在___________的作用下落入漏斗中，实现了除尘的作用．静电金属圆筒重力2．防止静电危害
静电产生危害的必要条件是积累_______________的静电荷，因此，防止静电危害的基本原则是：__________________和______________________以避免静电的积累．常用方法有_______________、_______________、非导电材料的抗静电处理等．足够多控制静电的产生把产生的静电迅速引走静电接地增加湿度1．静电喷漆是利用了静电的什么性质？
提示：异种电荷相互吸引．
2．油罐车上常拖有一条铁链，纺织车间中的地毯都织有金属丝，你知道这是为什么吗？
提示：接地放电是指为了防止物体上过量积累电荷，而用导体与大地连接，把电荷导入大地进行放电，这样能有效防止静电的危害．电容器的电容3．C＝Q/U与C＝εrS/(4πkd)的比较
定义式决定式电容器容纳电荷的本领由Q/U来量度，由本身的结构(如平行板电容器的εr、S、d等因素)来决定 (单选)电容器是一种常用的电子元件，对电容器的认识正确的是( )
A．电容器的电容表示其储存电荷的能力
B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比
C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比
D．电容的常用单位有μF和pF，1 μF＝103 pF
[解析] 电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,A正确.电
容是表征电容器本身性质的物理量，只与自身的构造因素有
关，与电容器所带的电荷量和两极板间的电压无关，B、C不正确.电容器常用单位的换算关系是1 μF＝106 pF，D不正确.A1．(单选)下面关于电容器及其电容的叙述正确的是( )
A．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关
B．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和
C．电容器的电容与电容器所带电荷量成反比
D．一个电容器的电荷量增加ΔQ＝1.0×10－6 C时，两板间电压升高10 V，则电容器的电容无法确定A平行板电容器的两类典型问题2．平行板电容器充电后，切断与电源的连接，并保持两极板绝缘
如果两极板切断与电源的连接，并保持两极板绝缘，电容器既不会充电也不会放电，电容器的带电荷量Q就保持不变，电容器的极板距离d、极板的正对面积S、电介质的相对介电常数εr发生变化，将引起电容器的电容C、两极板间的电压
U、极板间的场强E的变化．可根据下列几式讨论C、U、E的变化情况． (单选)用变量控制法，可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图所示)．设两极板正对面积为S，极板间的距离为d,静电计指针偏角为θ.实验中，极板所带电荷量不变，若( )
A．保持S不变，增大d，则θ变大
B．保持S不变，增大d，则θ变小
C．保持d不变，减小S，则θ变小
D．保持d不变，减小S，则θ不变A2．(双选)一充电后的平行板电容器保持两极板的正对面积、间距和电荷量不变，在两极板间插入一电介质，其电容C和两极板间的电势差U的变化情况
是( )
A．C增大 B．C减小
C．U增大 D．U减小AD与电容有关的力学问题
[范例] (10分)如图所示，水平放置的两平行金属板A、B相距为d，电容为C，开始时两极板均不带电，A板接地且中央有一小孔，现将带电液滴一滴一滴地从小孔正上方h高处无初速地滴下，设每滴液滴的质量为m，电荷量为q，落到B板后把电荷全部传给B板．则：
(1)第几滴液滴将在A、B间做匀速直线运动？
(2)能够到达B板的液滴不会超过多少滴？[思路点拨] (1)第n滴在A、B板间做匀速直线运动时，滴到B板上的液滴共(n－1)滴．
(2)当液滴恰好达到B板时，液滴的速度应减速至零，然后反向加速返回．[名师点评] 分析带电粒子在板间的运动情况时，必须弄清其受力情况，特别是所受电场力的变化情况，在电容器的εr、
S、d、U、Q等物理量变化时，要准确判断出电场强度E的变
化情况，并由此判断出电场力的变化，最终判断出运动状态的变化．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件38张PPT。第二节 对电阻的进一步研究第二章 电路学习目标
1.了解导体的伏安特性．
2．了解二极管具有单向导电性，能识别其外形和符号．
3．理解串联电路和并联电路的特点以及电流、电压的分配关系．第二章 电路一、导体的伏安特性
1. a、b两导体的I－U图线如图所示，a、b是线性元件还是非线性元件？
提示：元件a的I－U线是直线,表示电流与电压成
正比例的线性关系,a是线性元件;元件b的I－U线
是曲线,表示电流与电压成非线性关系,b是非线性元件．
2．对电阻一定的导体，U－I图和I－U图两种图线都是过原点的倾斜直线，图象的斜率表示的物理量相同吗？
提示：不相同，U－I图线的斜率表示导体电阻，而I－U图线的斜率表示导体电阻的倒数．1．导体的伏安特性曲线
用横轴表示电压U，纵轴表示电流I，画出的I－U图线叫做导体的伏安特性曲线．如图所示，伏安特性曲线直观地反映出导体中的____________与____________的关系．电流电压2．线性元件
金属导体的伏安特性曲线是一条过原点的直线，即电流与电压成正比例的线性关系．具有这种伏安特性的元件叫_____________，通常也叫纯电阻元件，欧姆定律适用于该类型电学元件．
3．非线性元件
气体导体和二极管等器件的伏安特性曲线不是直线，欧姆定律不适用，这种元件称为_______________．
二极管具有单向导电性．当二极管两端加上_____________电压，即正极的电势比负极高时，流过二极管的电流很大；当二极管加上反向电压时，流过二极管的电流很小．
二极管由半导体材料制成，其电阻率随温度的升高而减小，故其伏安特性曲线不是直线．线性元件非线性元件正向二、电阻的串联
1．串联电路中的电流处处_______________，即I＝I1＝I2＝I3＝…＝In.
2．串联电路的总电压等于各部分电路两端电压________，即U＝______________________．相同之和U1＋U2＋U3＋…＋UnR1＋R2＋R3＋…＋Rn4．每年春节期间，大街小巷的树上都挂满了装饰用的串串小彩灯，这些小彩灯的额定电压一般只有几伏，但大多数都使用了220 V的家用照明电路，这些小彩灯是怎样连接的？
提示：串联．2．n个电阻值为R的相同电阻串联，总电阻为_________．正比nR三、电阻的并联
1．并联电路中各支路两端电压___________，即
U1＝U2＝U3＝…＝Un.
2．并联电路中的总电流等于各支路电流______，即
I＝______________________．
3．并联电路的等效总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之
____，即＝_______________．相等之和I1＋I2＋I3＋…＋In和1．并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成________，即：I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U.
2．n个电阻值为R的相同电阻并联，总电阻为_______________．反比伏安特性曲线1.导体的伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U、画出的I－U图象如图所示．
2．作用：直观地反映出导体中的电流与
导体两端电压间的关系．
3．特点：通过坐标原点的直线．
4．图线斜率的意义：在I－U图象中，斜率的倒数表示电阻,在U－I图象中斜率表示电阻．
5．线性元件：伏安特性曲线为直线的电学元件．6．非线性元件：伏安特性曲线不是直线的电学元件．半导体是非线性元件，其伏安特性曲线如图所示． (双选)某导体中的电流随其两端电压的变化而变化，如图所示，则下列说法中正确的是( )
A．该元件是非线性元件，所以不能用欧姆定律计算导体在某状态时的电阻
B．加5 V电压时，导体的电阻约是5 Ω
C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小BD[思路点拨] 求解本题应从以下三点思考：
(1)由伏安特性曲线可知，导体是非线性元件．
(2)某状态下电阻适用于欧姆定律．
(3)根据各点与坐标原点连线的斜率变化判断导体电阻变化．1．(单选)金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，所以可以利用铂的电阻随温度变化的性质制成铂电阻温度计，如图所示的I－U图象中能表示金属铂的电阻情况的是( )C解析：铂属于金属导体，其电阻率将随温度的升高而增大，当有电流通过时，由于热效应，所以导体的温度升高，并且电流越大，温度越高，电阻也将越大．在I－U图线中各点的切线斜率表示电阻的倒数，故电阻增大时，I－U图线斜率应减小，故C正确，A、B、D错误．串、并联电路的基本特点在串联电路中，各处的电流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In并联电路的总电流等于各支路电流之和,即I＝I1＋I2＋…＋In串联电路的总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un并联电路中各支路的电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un串联电路的等效总电阻为各电阻值之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn电流分配关系：各支路电流跟它们的电阻成反比，即I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U(1)n个相同的电阻R串联后的总电阻R总＝nR
(2)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路电阻特别提醒：(1)电阻串联起分压作用，电阻并联起分流作用.
(2)电阻越串越大，越并越小．
(3)无论串联、并联还是混联，只要其中一个电阻增大，总电阻一定增大；只要其中一个电阻减小，总电阻一定减小． (单选)如图所示，4只电阻串联于某电路中，已测出UAC＝9 V，UBD＝6 V，R2＝R4，则UAE为( )
A．3 V B．7.5 V
C．15 V D．条件不足，无法判定
[思路点拨] 对于单一的串、并联电路,首先判断电路的结构特点，其次根据串、并联电路的基本特点进行分析与计算.
[解析] 因为是串联电路，所以各电阻中的电流相等，设为I,则UAC＝I(R1＋R2)；UBD＝I(R2＋R3)，UAC＋UBD＝I(R1＋2R2＋R3)，因为R2＝R4，所以UBD＝UCE，则UAE＝I(R1＋R2＋R3＋R4)＝UAC＋UBD＝15 V.C2．(单选)下列说法不正确的是( )
A．一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联，总电阻为零
B．并联电阻的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻
C．在并联电路中，任意支路电阻增大或减小时，总电阻将随之增大或减小
D．电阻R和阻值无穷大的电阻并联，总电阻为无穷大D1．两种接法的比较滑动变阻器的两种接法滑动触头在最左端，即保证滑动变阻器接入电路中的阻值最大滑动触头在最左端，即开始时R上得到的电压为零0～U2.两种接法的连线特点
(1)分压式接法中必须有三个接线柱接入电路，且是“两下一上”即将变阻器瓷筒上的两个接线柱和金属杆上的任意一个接线柱接入电路，变阻器的任何部分不短路．
(2)限流式接法可以只接入两个接线柱，“一上一下”，即将瓷筒上的一个接线柱和金属杆上的一个接线柱连入电路，有时从形式上看，好像是瓷筒上的两个接线柱和金属杆上的一个接头连入电路，但金属杆将变阻器的部分电阻短路，其实质还是利用了“一上一下”两个接头．3．两种接法的选择
由于限流式接法电路简单，耗能低，所以通常采用滑动变阻器的限流式接法，但在以下三种情况中，必须选择分压式接法：
(1)当待测电阻或负载电阻远大于滑动变阻器的最大电阻，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时，必须选用分压电路．(2)若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过负载电阻或电表的额定值时，只能采用分压式接法．
(3)要求回路中某部分电路的电流或电压实现从零开始连续调节时(如测定导体的伏安特性)，即大范围内测量时，必须采用分压式接法． (10分)如图所示,滑动变阻器的总电阻R＝1 000 Ω,A、B两端电压U＝100 V，调节滑片P使其下部电阻R1＝400 Ω.
(1)空载时，C、D两端电压多大？
(2)在C、D间接入一个Rs＝400 Ω的电阻，C、D两端的电压多
大？
[思路点拨] 空载即C、D间不接任何用电器，接入电阻Rs后,它与R1并联，R1、Rs并联后与R2串联分压．[答案] (1)40 V (2)25 V
名师点评
含有滑动变阻器电路的分析、计算，可把滑动变阻器分成两部分,画出等效电路,根据串、并联电路的特点分析、计算.3．(单选)如图所示,A、B间电压恒为U，当滑动变阻器的滑片P逐渐向A端移动的过程中灯泡上的电压数值( )
A．一直为U B．一直为0
C．逐渐增大到U D．逐渐增大到0
解析：滑动变阻器为分压式接法，灯泡两
端的电压在0～U范围内变化，选项C正确．C串、并联电路的分析技巧
[范例] (双选)一个T型电路如图所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.
另有一电压为100 V的恒压测试电源，则( )
A．当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是40 Ω
B．当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是40 Ω
C．当a、b两端接通测试电源时，c、d两端的电压为80 V
D．当c、d两端接通测试电源时，a、b两端的电压为80 VAC[名师归纳] 在实际电路中，常常是串联之中有并联，并联之中有串联，这种电路称为混联电路．分析混联电路时，首先搞清各部分的串、并联关系，画出等效电路图，然后依据串、并联电路的特点结合欧姆定律求解．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件29张PPT。第三节 研究闭合电路第二章 电路学习目标
1.了解电源在电路中的作用，理解电源的电动势和内阻的概念．
2．理解闭合电路的欧姆定律，能计算相关电路问题．
3．理解路端电压跟负载的关系．第二章 电路一、电动势
1．电源外部的电路叫做外电路，外电路上的电阻称为__________．电源内部的电路叫做内电路，内电路上的电阻即电源的电阻称为__________．
2．不同的电源，两极间的___________不同，物理学用电动势这个物理量来描述电源的这种特性．电源的电动势数值上__________不接用电器时电源正负两极间的电压．
3．电动势的单位与电压的单位相同，也是___________．电动势是标量，电动势不是电压．外电阻内电阻电压等于伏特对于不同型号的干电池，其电动势都是1.5 V，这说明了什么问题？
提示：电动势的大小取决于非静电力的性质，与电源的体积大小无关．二、闭合电路的欧姆定律
日常生活中我们接触过各种各样的电源，如图所示的干电
池、电子表中的纽扣电池，各种电源两极间的电压是不是一样呢?它们向电路提供的电流与电动势、电阻有什么关系呢?1．理论和实验都表明：电源的电动势E等于U外和U内__________．即E＝_______________．
2．闭合电路欧姆定律的内容和公式
(1)内容：闭合电路中的电流跟电源的______________成正比,跟内、外电路的_______________成反比．
(2)公式：_______________．之和U外＋U内电动势电阻之和三、路端电压跟负载的关系
1．手电筒中电池用久了，小灯泡发光明显变暗，但拆下电
池，用电压表测量其电动势发现并没有减小太多，这是怎么回事呢？2．傍晚是每一天用电的高峰时段，万家灯火，但灯光较暗,而夜深人静时，你若打开灯，灯光特别亮，又如在家用电器使用中，打开大功率的空调后，你会发现灯泡会变暗，而关掉空调后灯又会马上亮起来，这是为什么呢？
提示：当电路中接入较多的用电器时，由于这些用电器是并联的，其总电阻会变小，干路中的电流就会很大，干路上就会有较大的电压降，造成灯泡两端的电压变低，所以灯泡的亮度也就变暗了．1．外电路两端的电压叫_______________．
2．由E＝U外＋U内和U内＝Ir可得U外＝_______________．
对于一个电源，它的电动势和内阻是确定的．当外电阻R增
大时，由闭合电路欧姆定律I＝______________可知，电路
中的电流I减小，因而路端电压U_____________．反之，当外电阻R减小时，路端电压U___________．路端电压E－Ir增大减小闭合电路的欧姆定律E＝I(R＋r)；E＝U外＋U内；U外＝E－Ir (10分)如图所示，电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，滑动变阻器R3的阻值变化范围为0～10 Ω.求电路中总电流的变化范围．[答案] 0.55 A≤I≤1 A1.如图所示，R1＝14.0 Ω，R2＝9.0 Ω，当开关S扳到位置1时，测得电流I1＝0.20 A；扳到位置2时，测得电流I2＝0.30 A．求电源的电动势和内阻．答案：3.0 V 1.0 Ω1．路端电压：外电路两端的电压，又叫外电压，也就是电源正、负极间的电压．
3．路端电压与外电路电阻的关系
对一定电源，电流、路端电压、内电压随外电路电阻的改变而改变的情况可用下表形象地表示.路端电压跟负载的关系I↓I→0I↑U′↓U′→0U′↑U′→EU↑U→EU↓U→04.路端电压与电流的关系
(1)由U外＝E－Ir可知U外－I图象是一条斜向下的直线，如图所示． (8分)人造地球卫星常常利用太阳能电池作电源，太阳能电池由许多片电池板组成．设某太阳能电池板的内电阻为r＝20 Ω，它不接外电路时两极间的电压为8×10－4 V.
(1)该太阳能电池板的电动势为多大？
(2)该太阳能电池板的短路电流为多大？
(3)若在该太阳能电池板的两极间连接一只定值电阻R，R＝5 Ω，则电阻R两端的电压为多大？[答案] (1)8×10－4 V (2)4×10－5 A
(3)1.6×10－4 V2．(双选)如图所示，甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图象，下列说法中正确的是( )
A．路端电压都为U0时，它们的外电阻相等
B．电流都是I0时，两电源的内电压相等
C．电源甲的电动势大于电源乙的电动势
D．电源甲的内阻小于电源乙的内阻AC电路动态分析的技巧
[范例] (单选)如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触点向b端移动时( )
A．电压表V的读数增大，电流表A的读数减小
B．电压表V和电流表A的读数都增大
C．电压表V和电流表A的读数都减小
D．电压表V的读数减小，电流表A的读数增大A[名师归纳] 这是一道比较典型的因局部电路变化引起全电路中各物理量变化的问题，分析方法就是从局部电阻变化分析全电路(干路)电流变化，再讨论局部各物理量的变化，即从局部到整体，再从整体到局部的方法．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件44张PPT。第四节 认识多用电表第二章 电路学习目标
1.了解多用电表的结构，会用电阻的串、并联知识分析其原理.
2.会用多用电表测量电路元件上的电压、电流和电阻等电学量.
3.会用多用电表判断二极管的质量好坏和极性等.
4.会用多用电表查找电路故障.第二章 电路一、多用电表的原理
1．多用电表：可以测电流、电压以及_______________等电学量的仪表．
2．构造：指针式多用电表由表头、测量电路、__________以及红黑测量表笔组成．
3．表头：(1)表头：是一个灵敏直流电流表，主要由永久磁铁和可动线圈组成．
(2)满偏电流：指针偏转到最大角度时对应的电流,用Ig表示.
(3)内阻：表头_____________的电阻，用Rg表示．电阻转换开关线圈4．内部电路
按照上图，将其中的转换开关接1或者2时测___________；接3或4时测_____________．转换开关接5时,测_________.直流电流直流电压电阻观察多用电表的表盘，电流表、电压表和欧姆表的“0”刻度线在表盘的左边还是右边？刻度线是否均匀？
提示：电流表、电压表的“0”刻度线在表盘的左边，刻度线均匀；欧姆表的“0”刻度线在表盘的右边，刻度线不均匀．二、学会使用多用电表
1．电压、电流的测量
(1)测电压
①选择直流电压挡合适的________；
②将电表与被测电路________，并要注意电表的极性．量程并联(2)测电流
①选择直流电流挡合适的量程．
②将被测电路导线卸开一端，把多用电表_______在电路中.
③读数时，首先要认清刻度盘上的_______________．
2．电阻的测量
要将选择开关扳到_____________挡上，此时红表笔连接表内电源的_________极，黑表笔连接表内电源的______极．选好量程后，先______，然后测量．测量完毕，应把选择开关旋转到__________挡．串联最小刻度欧姆负正调零OFF3．判断二极管的质量和极性
(1)二极管的特点
二极管由半导体材料制成，它有两个电极，具有单向导电性(如图所示)(2)二极管的电阻测量
质量好的晶体二极管，用欧姆挡黑表笔接晶体二极管正极，红表笔接晶体二极管负极时读数_______；用欧姆挡红表笔接晶体二极管正极，黑表笔接晶体二极管负极时读数_______.
4．查找电路故障
(1)电阻为零——两表笔触点之间电路短路．
(2)电压为零——两表笔触点之间短路或两触点均与电源断开.较小很大怎样用多用电表判断有包皮的导线内部有无断点？
提示：测其电阻，如电阻无限大则有断点，否则无断点．电压表、电流表的改装分压分流并联在待测电路中，“＋”接线柱接电势较高的一端串联在被测支路中,电流从“＋”接线柱流入特别提醒：(1)无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流Ig并不改变．
(2)电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，只要把表头G看成一个电阻Rg即可． (8分)已知电流表的内阻Rg＝120 Ω，满偏电流Ig＝3 mA，要把它改装成量程是6 V的电压表，应串联多大的电阻？要把它改装成量程是3 A的电流表，应并联多大的电阻？[答案] 1 880 Ω 0.12 Ω
名师点评
将改装前电流表的表盘量程刻度改换成改装后相应电表的量程刻度，则改装后的电压表的表盘上显示的是表头和分压电阻两端的总电压，改装后的电流表表盘上显示的是通过表头和分流电阻的总电流．1．(双选)如图所示，甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流表G和一个变阻器R组成，下列说法中正确的是( )
A．甲表是电流表，R增大时量程增大
B．甲表是电流表，R增大时量程减小
C．乙表是电压表，R增大时量程增大
D．乙表是电压表，R增大时量程减小BC1．欧姆表的原理欧姆表的原理2．欧姆表的刻度标注
红黑表笔相接调节调零旋钮使指针满偏被测电阻Rx＝0满偏电流Ig处红黑表笔不接触表头指针不偏转被测电阻Rx＝∞电流为零处Rx＝r＋R＋Rg刻度盘正中央与Rx对应电流Ix处特别提醒：(1)欧姆表的刻度不均匀，且由右向左刻度越来越密，要尽可能利用欧姆表的刻度盘的中央部分．
(2)流过欧姆表的电流是自己内部电源提供的，流过电压表、电流表的电流是外电路的电源提供的． (10分)如图所示为欧姆表的原理示意图．其中,电流表的满偏电流为300 μA，内阻Rg＝100 Ω，调零电阻最大值R＝50 kΩ，串联的定值电阻R0＝50 Ω，电源电动势E＝1.5 V．当电流是满偏电流的二分之一时，用它测得的电阻Rx是多少？
[思路点拨] 解答本题时应把握以下两点：
(1)用欧姆表测电阻时，待测电阻Rx与内部
电路组成串联电路；
(2)应用闭合电路欧姆定律列式求解．[答案] 5 000 Ω2．在上题中，若电源的内阻为5 Ω，调零电阻R接入电路中的有效值是多少？
解析：因为R内＝R＋Rg＋r＋R0，
所以R＝R内－Rg－r－R0
＝5 000 Ω－100 Ω－5 Ω－50 Ω＝4 845 Ω.
答案：4 845 Ω1．使用多用电表测电阻的步骤
(1)机械调零：使用前若表针没有停在左端“0”位置，要用螺丝刀转动调零定位螺丝，使指针指零．
(2)选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位．
(3)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮，使指针指在表盘右端“0”刻度处．
(4)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，表针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值．
(5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)．
(6)实验完毕,应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡．多用电表测电阻2．测电阻时应注意的问题
(1)选挡后要进行欧姆调零．
(2)换挡后要重新进行欧姆调零．
(3)被测电阻要与电源、其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆．
(4)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率．
(5)使用后，要将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡．
(6)若长期不用，应把电池取出．特别提醒：选挡时若无法估计待测电阻大小则应将选择开关
旋到“×1”挡，欧姆调零后，将红、黑表笔分别接到电阻两端，若指针偏角太小，则逐渐增大量程，直到指针指到刻度
盘中央附近为止． (1)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮．把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上______________．
a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻
度，断开两表笔
b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后,断开两表笔
c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1 k
d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e．旋转S使其尖端对准交流500 V挡，并拔出两表笔cabe根据如图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为______Ω.
30k(2)(双选)下述关于用多用表欧姆挡测电阻的说法中正确的是
( )
A．测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量
B．测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
D．测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零AC[思路点拨] 解答本题应注意以下两点：
(1)用电阻挡测量电阻时，指针停在表盘刻度中央附近，测量值比较准确．
(2)用电阻挡测电阻时，指针偏角越大，表明待测电阻越小．[解析] (1)多用表测电阻时，选择挡位的原则是表头指针停在
表盘刻度的中央附近．故选用×1 k挡．测量前先进行欧姆调
零,使用完毕应将选择开关置于OFF位置或者交流电压最高挡,然后拔出表笔．欧姆表的示数乘以相应挡位的倍率即为待测电阻的阻值30k Ω.
(2)欧姆挡更换规律“大小，小大”，即当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的挡位．反之应换较大的挡位．电流总是从红表笔流入从黑表笔流出多用电表，每次换挡一定要进行欧姆调零，测量电阻一定要断电作业．所以A、C正确．3．某同学测量一只未知阻值的电阻．他先用多用电表进行测量，按照正确的步骤操作后，测量的结果如图所示.请你读出其阻值大小为________ Ω.为了使测量的结果更准确，该同学应将选择开关打到______(填“×100”或“×1”)挡重新测量.1 000×100解析：选用“×10”电阻挡测电阻时所测电阻阻值为100×10 Ω＝1 000 Ω，此时指针偏角太小，为了使测量的结果更准确,应将选择开关打到“×100”挡重新测量．用多用电表判断电路故障
电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断芯，灯泡断丝，灯座短路，电阻器内部断路，或接头处接触不良等，检查故障的方法有：
1．电压表检测：如果电压表读数为零，说明电压表上无电流通过，可能在并联路段之外有断路，或并联路段内有短路；如果电压表有示数，说明电压表上有电流通过，则在并联电路之外无断路或并联路段内无短路．2．假设法：已知电路发生某种故障，寻求故障在何处时，可将整个电路划分为若干部分，然后逐一假设某部分电路发生故障，运用电路知识进行正向推理，推理结果若与题述现象不符合，则故障不在该部分电路；若结果与题述现象符合，则故障可能发生在这部分电路，这样逐一排除，直到找到发生故障的全部可能为止．[范例] 如图是某同学连接的实验实物图，闭合开关S后，发现A、B灯都不亮，他采用下列两种方法检查故障：(1)用多用电表的直流电压挡进行检查：
①那么选择开关应置于下列量程的________挡．(用字母序号表示)
A．2.5 V B．10 V
C．50 V D．250 V
②在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触_____(填a或b).
③该同学测试结果如下表所示，根据测试结果，可以判定故障是________．(假设只有下列中的某一项有故障)BaDA.灯A断路 B．灯B短路
C．c、d段断路 D．d、f段断路
(2)用欧姆挡检查：
①测试前，应将开关S________(填断开或闭合)．
②测量结果如下表所示，由此可以断定故障是________．
A．灯A断路 B．灯B断路
C．灯A、B都断路 D．d、e间导线断路断开D[思路点拨] (1)电压表的量程既要大于电源的电动势，还要保证测量时示数明显．(2)使用欧姆挡时，指针偏角越大，说明电阻越小，指针偏角越小，说明电阻越大．
[解析] (1)用多用电表的直流电压挡进行测量时，实质上是用电压表测量，而电压表内阻很大，若并联在断路处(设有一处发生断路)时，电路接通电压表示数应为电源的电动势，并联在未断路处，示数为零．因此，用多用电表的直流电压挡进行检查电路时，电压表的量程必须大于电源的电动势，为了示数明显，其量程不宜过大．本题中电源的电动势为6 V，故选10 V量程即可．测试时红表笔应接电势高的a点．根据测试结果，a、b间有示数，说明b→电源→a完好；c、b间有示数，说明b→电源→a→c完好；c、d无示数，说明c→灯→d间完好；d、f有示数，说明f→b→a→c→d完好，故应是d、f段断路．另外，若灯B短路,则d、f间应无示数．
(2)用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关S断开．根据表针偏转情况，接c、d时有示数，说明不是灯A断路；接e、f时有示数，说明也不是灯B断路；接d、e间时有电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路．[方法总结] (1)判断电路故障常用多用电表的电压挡，因为操作既简便又安全，但要注意量程的选取．
(2)在确认无电源的情况下，才能用多用电表的欧姆挡判断故障，而且要将待测元件与电源断开．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件36张PPT。第六节 走进门电路
第七节 了解集成电路第二章 电路学习目标
1.了解门电路在技术中的应用．
2．知道三种基本的门电路，理解它们实现的逻辑关系．
3．了解集成电路的分类和前景．
4．能用集成电路制成简单的实用电路．第二章 电路一、与门电路
如图是一个简单的“与”门电路，电源通过开关A与B控制灯泡L.
如果我们规定电路中开关断开和灯泡熄灭用“0”表示，开关闭合和灯泡发光用“1”表示，这样，开关状态与灯泡状态Q的关系的对应是怎样的呢？
提示：见“与”门真值表．1．如果一个事件的几个条件都满足后该事件才能发生，我们把这种关系叫做_______________逻辑关系；具有“与”逻辑关系的电路，称为_______________电路，简称“与”门．
2．与门电路是实现_______________的电子电路，它的逻辑功能是所有的输入_______________时，输出才为“1”状态．“与”“与”门“与”逻辑均为“1”3．“与”门真值表
4.“与”门符号是：二、或门电路
如图是一个简单的“或”门电路，电源通过开关A或B向灯泡L供电．同样规定开关断开和灯泡熄灭用“0”表示，开关闭合和灯泡发光用“1”表示，这样，开关状态与灯泡状态Q的对应关系是怎样的呢？
提示：见“或”门真值表．1．如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做____________逻辑关系；具有“或”逻辑关系的电路称为_______________．
2．或门电路是实现“或”逻辑的电子电路，它的逻辑功能是输入呈现“1”状态的个数大于等于1时，输出为“____”状态.“或”“或”门13．“或”门真值表
4.“或”门符号是：三、非门电路
如图所示是一个简单的“非”门电路，开关A控制灯泡L.仍规定电路中开关断开和灯泡熄灭用“0”表示，开关闭合和灯泡发光用“1”表示，这样，开关状态与灯泡状态Q的对应关系是怎样的呢？
提示：见“非”门真值表．1．输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系叫做“______”逻辑，具有“非”逻辑关系的电路叫_______________．
2．非门电路是实现非逻辑的电子电路，它的逻辑功能是输入为“1”状态时，输出为“_________”状态．非“非”门03．“非”门真值表
4.“非”门符号是：四、门电路的实验探究
1．与门电路的逻辑功能
如图是一个集成与门Sn7408实验电路，它具有四个与门．实验时将此集成电路的第14脚接5 V电源的正极，第7脚接地(电源负极)，第1和第2脚为两个输入端，第3脚为输出端．
输入为高电平时，用真值“1”表示；输入为低电平时，用真值“0”表示；输出为高电平时，二极管发光，用真值“1”表示；输出为低电平时，二极管不发光，用真值“0”表示．若输入端1、2输入均为“1”状态时，输出才为“__________”状态，发光二极管___________. 1发光2．或门电路的逻辑功能
用一个集成或门电路Sn7432替换上图中的集成与门电路，它具有四个或门．实验时将此集成电路的第14脚接5 V电源的正极，第7脚接地(电源负极)，第1和第2脚为两个输入端，第3脚为输出端．
当输入端1、2输入“1”状态的个数大于等于1时，输出为“________”状态，发光二极管___________．1发光3．非门电路的逻辑功能
将上图中的集成与门电路换为集成非门电路Sn7404.集成非门电路的第14脚接5 V电源的正极，第7脚接地(电源负极)，第1脚为输入端，第2脚为输出端．
当输入端1输入“1”状态时，输出端为“_______”状态，发光二极管____________．0不发光试举例说明集成门电路在自动控制系统中有何应用？
提示：如数控机床的行程控制电路、水塔水位的自动控制电路、全自动洗衣机的程序控制电路等．五、了解集成电路
1．定义：集成电路(IC)是指把_________、_________、_________等元件按电路结构的要求，制作在一块硅或陶瓷基片上，再加以_______而成的、具有一定功能的整体电路．
2．分类：(1)集成电路按功能可分为三类：_________集成电路、________集成电路和__________集成电路．晶体管电阻电容封装数字模拟微波(2)集成电路按集成度可分为六类：______________集成电路SSI，______________集成电路MSI，______________集成电路LSI，____________集成电路VLSI，______________集成电路ULSI，_______________集成电路GSI.小规模中规模大规模超大规模特大规模巨大规模现在的计算机比最早的计算机在体积上小很多而功能上多许多，你知道利用了什么吗？
提示：集成电路．三种基本门电路1．“与”门
一个事件要发生需同时具备几个条件，这种关系叫“与”逻辑关系．
具有这种逻辑关系的电路叫与门．如图所示，当开关S1和S2都闭合时(条件)灯L才亮(结果)，就体现了
“与”逻辑关系．
特别提醒：对于与门电路，输入端均为1时，输出端为1；若输入端一个为0，则输出为0.2．“或”门
一个事件要发生，只要具备一个条件即可，这种关系叫“或”逻辑关系．具备这种逻辑关系的电路叫“或”门．如图所示，开关S1或S2只要一个闭合(条件)，灯就会亮(结
果)，就体现了“或”逻辑关系．
特别提醒：对于或门电路，只要两输入端输入的和“≥1”，则输出一定是“1”．3．“非”门
如图所示的电路，开关通断是控制的条件，即输入，灯泡亮熄是控制的结果，即输出．
当输入为1(接通)，灯泡被短路而熄灭，输出为0.
当输入为0(断开)，灯泡被接通而发光，输出为1.
像这样：输入状态和输出状态呈相反的逻辑关系叫做“非”逻辑，具有“非”逻辑关系的电路叫“非”门．
特别提醒：与、或门电路有两个输入端，输出
由两个输入端共同决定，而非门电路只有一个
输入端，其输出跟输入恰好相反． (单选)为了保障行驶安全，一种新型双门电动公交车
安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动．如果规定：车门关紧时为“1”，未关紧时为“0”；当输出信号为“1”时，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，汽车不能启动．能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是( )
A．“与”门 B．“或”门
C．“非”门 D．“与非”门
[思路点拨] “与”门的特点可以简单地归纳为“只有……都……才……”即只有输入的都为“1”，输出才为“1”．A[解析] 由题意知只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启
动，也就是说只有两扇门都关紧，汽车才能正常启动，所以该控制装置工作原理的逻辑门是“与”门，故A正确．
名师归纳
对于“与”门电路，只有两个条件同时满足时，才会出现结果．而对于“或”门电路，只要有一个条件满足就会出现结果．1．(单选)在车门报警电路中，两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上，只要有开关处于断开状态，报警灯就发光．能实现此功能的电路是( )D解析：根据逻辑电路可知，只要有开关处于断开状态，报警灯就发光属于或门电路，所以只有D项正确．1．“与非”门
一个“与”门电路和一个“非”门电路组合在一起，组成一个复合门电路，称为“与非”门，如图所示．
其真值表为复合门电路2.“或非”门
一个“或”门电路和一个“非”门电路组合在一起，组成一个“或非”门，如图所示．
其真值表为 (单选)在如图所示的逻辑电路中，当A端输入电信号为“1”、B端输入电信号为“0”时，则在C和D端输出的电信号分别为( )
A．1和0 B．0和1
C．1和1 D．0和0
[思路点拨] 首先明确是“与”门电路和“非”门电路的组
合，然后根据它们的逻辑关系结合真值表进行确定．
[解析] 首先从“非”门电路入手，当B端输入电信号为“0”时，D端输出电信号为“1”，所以“与”门电路的两端输入均为“1”，因此C端输出电信号为“1”．故C项正确，其他选项均不对．C2．(单选)如图，低电位报警器由两个基本门电路与蜂鸣器组成，该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报．其中( )
A．甲是“与门”，乙是“非门”
B．甲是“或门”，乙是“非门”
C．甲是“与门”，乙是“或门”
D．甲是“或门”，乙是“与门”B解析：由“与门”和“非门”的真值表可知选项A错误．由“或门”和“非门”的真值表可判断，选项B正确．由“与门”和“或门”的真值表可判断，选项C错误．由“或门”和“与门”的真值表可判断，选项D错误．故选B.逻辑电路的实际应用
[范例] 如图所示是一个火灾报警装置的逻辑电路图．Rt是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是一个阻值较小的分压电阻．
(1)要做到低温时电铃不响，火灾时产生高温，电铃响起．在图中虚线处应接入怎样的元件？
(2)为什么高温时电铃被接通？
(3)为了提高该电路的灵敏度，即报警温度
调得稍低些,R的值应大一些还是小一些？[解析] (1)温度较低时Rt的阻值很大,R比Rt小得多，因此P、X之间电压较大，要求此时电铃不响，表明输出给电铃的电压应该较小,输入与输出相反,可见虚线处应接入的元件是“非”门.
(2)当高温时Rt的阻值减小，P、X之间电压降低,输入低电压时,从“非”门输出的是高压，电铃响起．
(3)由前面分析可知，若R较大，由于它的分压作用，Rt两端的电压不太高，则外界温度不太高时，就能使P、X之间电压降到低电压输入，电铃就能响，因此R较大些，反应较灵敏．
[答案] (1)“非”门 (2)见解析 (3)R应大些[名师归纳] 1.逻辑电路在实际中有着广泛的应用，有些试题往往要求通过设计一些简单的门电路完成相关的逻辑功能，要对门电路的种类进行准确地选取，这就要求：
(1)明确一些实例分析条件与结果之间的逻辑关系．
(2)熟记“与”、“或”、“非”三种门电路的逻辑关系意义.
(3)理解条件与结果之间的关系．2．门电路的问题分析中，门电路往往要和一些常用的电学元件(如电阻、电键、热敏电阻、光敏电阻、二极管等)一起构成电路，通过电路中某一部分的变化(电键的通断、电阻的变化
等)实现门电路输入端的电压变化，即电势的高低变化，从而
通过门电路的输出端达到控制电路的目的，因此在分析这类问题时，除熟练掌握各种门电路的作用外，还要熟练的掌握电路的动态变化规律的分析，准确判断出电路中，尤其是门电路部分的电势高低的变化，从而达到正确解决问题的目的．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件44张PPT。第三章 磁 场第一节 我们周围的磁现象?
第二节 认识磁场第三章 磁 场学习目标
1.了解地磁场和软磁性材料、硬磁性材料．
2．知道磁场的基本特性是对放入其中的磁体或电流有力的作用．
3．知道磁场是有方向的，会用磁感线描述磁场．
4．会运用安培定则判断电流的磁场方向．
5．了解安培分子电流假说并能用以解释一些磁现象．第三章 磁 场一、我们周围的磁现象
1．鸽子有超乎寻常的“认家”本领，被带出几千里外放飞后仍能回到鸽巢，候鸟和海龟在长途迁徙中一般也不会迷失方向．这些动物靠什么来辨别方向呢？
提示：磁场．2．指南针是我国古代四大发明之一，你知道指南针为什么指南吗？
提示：地球磁场方向由南指向北，水平放置的小磁针在地磁场作用下静止时，北极(N极)总是指向北，南极(S极)总是指向南．
3．各种磁卡为我们的生活提供了极大的方便，在保存时磁卡能不能与手机、磁铁等磁性物质放在一起，为什么？
提示：不能，磁卡上的磁性信息与手机等放在一起时，容易被磁化，造成信息丢失．1．无处不在的磁
指南针是我国古代的四大发明之一；现代生活要用到磁，更离不开磁；生物也有磁现象，人体心脏的生物电流产生微弱的心磁，因而______________已经成为发现某些心脏疾病的重要手段．关于信鸽“认家”的现象，有一种解释说，信鸽是通过地球的____________来导航的．心磁图磁场2．地磁场
(1)地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫________.
(2)地磁场能够使指南针在_______________时沿地球的南北
方向取向，地球磁体的N极(北极)位于地理______________附近，地球磁体的S极(南极)位于地理______________附近，但地磁极与地理极并不重合．地磁场静止南极北极3．磁性材料
(1)磁性材料：像铁那样磁化后磁性很强的物质叫做____________物质．所谓磁性材料通常就是指这一类物质．
磁性材料分为_______________材料与____________材料．按化学成分分为两大类：金属磁性材料和铁氧体．
____磁性材料：磁化后容易去磁的物质．
____磁性材料：磁化后不容易去磁的物质．铁磁性硬磁性软磁性软硬(2)应用
①软磁性材料：适用于需要反复磁化的场合，常用来制造半导体收音机的天线磁棒、录音机和录像机的磁头、变压器、电动机、发电机、电磁铁等．
②硬磁性材料：适用于制成_____________(可用于扬声器、话筒等)，并广泛用作磁记录材料(可用于录音机磁带、银行
卡、计算机磁盘等)．永磁铁二、认识磁场
1．磁场初探
(1)磁体之间的相互作用是通过磁场发生的，磁场对放入其中的磁体有_______的作用．
(2)奥斯特发现了电流磁效应，即电流能够产生________．物理学家_________经过反复研究发现了磁场对_________可以产生作用力．
2．磁场有方向吗
磁场是有方向的，物理学规定，在磁场中的任一点，小磁针________受力的方向，亦即小磁针静止时____________所指的方向，就是该点的磁场方向．力磁场安培电流北极北极3．图示磁场
(1)我们可以用磁感线来描述磁场，所谓磁感线就是在磁场中画出的一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点切线方向都与该点的_______________一致．
(2)直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培定则来判定：用________握住导线，让伸直的大拇指指向________方向，弯曲的四指所指的方向就是_______________的环绕方向．磁场方向右手电流磁感线(3)环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系,也可以用安培定则来判定，即让_________弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是环形导线轴线
上_________的方向．
(4)通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间的关系，仍可用安培定则来判定：_________握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟_______方向一致，拇指所指的方向就是螺线管________磁感线的方向，或拇指指向螺线管的N极．
4．安培分子电流假说
任何物质的分子中都存在环形电流——分子电流,分子电流使每个物质分子都成为一个微小的__________．右手磁感线右手电流内部磁体1．把条形磁铁置于一块水平玻璃板下方，在玻璃板上均匀地
撒一层细铁屑．铁屑在磁场中被磁化为一个个小磁针，轻轻敲击玻璃板，细铁屑就在磁场作用下转动，并按一定规律排列起来．这是为什么？
提示：磁化的铁屑受到磁场力的作用,显示了磁感线的形状．2．在用安培定则判断通电直导线和通电螺线管的磁场时大拇指和四指的指向所代表的意义相同吗？
提示：不相同．前者大拇指指向电流的方向，四指的指向代表磁感线的方向；后者四指指向电流的环绕方向，大拇指指向代表螺线管内部磁感线的方向．地磁场1．地磁场特点：地磁场的方向并不是正南正北方向的，即地磁两极与地理两极并不重合．地磁南极在地理北极附近，地磁北极在地理南极附近，地磁场方向与正南正北方向间有一夹角叫磁偏角．
2．虽然地磁两极与地理两极并不重合，但它们的位置相对来说差别不是很大．因此，我们一般认为：
(1)地理南极正上方磁场方向竖直向上，地理北极正上方磁场方向竖直向下．
(2)在赤道正上方，地磁场方向水平向北．
(3)在南半球，地磁场方向指向北上方；在北半球，地磁场方向指向北下方特别提醒：(1)地球上不同地点的地磁场的方向不同，涉及地磁场的问题时，首先要明确在地球上的位置．
(2)与地球类似，宇宙中的许多天体都有磁场，如太阳、月球等，但火星没有全球性的磁场，指南针不能在火星上工作． (单选)关于地磁场下列说法中正确的是( )
A．地理位置的南、北极即为地磁场的南、北极
B．在赤道上的小磁针的N极在静止时指向地理南极附近
C．在赤道上的小磁针的N极在静止时指向地理北极附近
D．地磁场在地表附近某处有两个分量，水平分量指向地理的北极附近，竖直分量一定竖直向下
[思路点拨] 解答本题应把握以下三点：
(1)地磁两极与地理两极并不重合．
(2)小磁针静止时，N极指向地理北极附近．
(3)地磁场在南北半球的竖直分量方向不相同．C[解析] 根据地磁场的特点可知：地理北极附近为地磁场南极，地理南极附近为地磁场北极，但并不重合，A错误；小磁针由于受到地磁场的作用，静止时，N极总指向地理北极附近，B错误，C正确；在赤道正上方，地磁场方向水平向
北，在南半球地磁场的竖直分量向上，在北半球竖直分量向下，D错误．1．(单选)在地球表面的某位置，发现能自由转动的小磁针
静止时S极竖直指向地面，则该位置是( )
A地磁北极附近 B．地磁南极附近
C．赤道附近 D．无法确定
A解析：地球是个大磁体，地球表面附近的大部分地区的磁场方向基本上是沿南北方向的．因为小磁针静止时北极总指向该处磁场的方向，所以在地球表面附近的大部分地区小磁针静止时总是指南北，但是在地球的南、北极附近，即地磁场的北、南极附近，地磁场的方向是竖直方向的，从而出现了小磁针沿竖直方向静止的特殊情况．由于小磁针的S极竖直指向地面，该处应该为地理南极，即地磁场的北极附近．1．磁场的基本特性:对处在它里面的磁极或电流有力的作用.
磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间，都是通过磁场发生力的相互作用．
2．磁场的客观性：磁场虽然不是由分子、原子组成的，但它能够对放入其中的磁极、电流产生力的作用，它是客观存在
的，虽然我们看不见它，但可以通过很多磁现象感知它的存
在，因此它与前面学过的电场一样，也是一种物质．磁场3．运动电荷的磁场：电流是由于电荷做定向移动形成的，因此运动电荷周围不但有电场，同时也产生磁场．
4．磁体与磁体间有力的作用，磁体与可被磁化的非磁体也有磁力的作用，但一定是吸引力．因此，若两物体间磁力是吸引力，则其中必有一个具有磁性，若两物体间是排斥力，则两物体必都具有磁性． (双选)关于磁场，下列说法中正确的是( )
A．磁场和电场一样，都是客观存在的特殊物质
B．磁场对处在其中的磁体有磁场力的作用
C．磁铁对通电导线不可能有力的作用
D．两根通电导线之间不可能有力的作用
[解析] 磁场和电场虽然看不见，摸不着，但它们都是客观存在的物质，可以通过磁体或电荷检验它们的存在．磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用．电流与磁体之间，电流与电流之间的相互作用都是通过磁场发生的．AB2．(单选)以下说法中正确的是( )
A．磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的
B．电流与电流间的相互作用是通过电场产生的
C．磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场共同产生的
D．磁场和电场是同一种物质
解析：由磁场的基本性质可知，磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间都是通过磁场相互作用的，故A正
确，B、C错误；磁场与电场的基本性质不同，产生的原因
不同，因此不是同一种物质，故D错误．A1．磁感线的特点
(1)为形象描述磁场而引入的假想曲线，实际并不存在．
(2)磁感线的疏密表示磁场的强弱，密集的地方磁场强，稀疏的地方磁场弱．
(3)磁感线的方向：磁体外部从N极指向S极，磁体内部从S极指向N极．
(4)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断．
(5)磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向．磁感线2．磁感线和电场线的区别
形象地描述磁场方向和相对强弱而假想的线形象地描述电场方向和相对强弱而假想的线线上各点的切线方向即该点的磁场方向，是磁针N极受力方向，也是小磁针静止时N极的指向线上各点的切线方向即该点的电场方向，是正电荷受电场力的方向表示磁场强弱表示电场强弱在空间不相交、不中断除电荷处外，在空间不相交、不中断是闭合曲线静电场始于正电荷或无穷远处，止于负电荷或无穷远处，是不闭合的曲线特别提醒：磁感线与电场线类似，没有画磁感线的地方，并不表示那里没有磁场存在．磁感线在空间不能相交． (双选)关于磁场和磁感线的描述，下列说法中正确的
是( )
A．电场线是一条不闭合曲线，而磁感线是一条闭合曲线
B．磁感线可以形象地描述磁场的强弱和方向，它每一点的切线方向都和小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致
C．磁感线总是从磁铁的N极出发，到S极终止
D．磁感线可以用细铁屑来显示，因而是真实存在的
[思路点拨] 磁场是一种客观存在的特殊物质，磁感线虽是假想的闭合曲线，但可形象地描述磁场的强弱和方向．AB[解析] 电场线起始于正电荷或无穷远、终止于负电荷或无穷远，而磁感线在磁体外部由N极指向S极，在磁体内部由S极指向N极，组成闭合曲线，故A对C错；磁感线是为了形象描述磁场而假设的一组有方向的闭合曲线，实际上并不存在，所以选项D不正确；磁感线上每一点的切线方向表示磁场方向，磁感线的疏密表示磁场的强弱，小磁针静止时N极受力方向和N极指向均为磁场方向，所以选项B正确．3．(单选)关于磁感线，下列说法中正确的是( )
A．两条磁感线的空隙处一定不存在磁场
B．磁感线总是从N极到S极
C．磁感线上任意一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致
D．两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交
解析：磁感线是为了形象描绘磁场而假设的一组有方向的曲
线，曲线上的任一点的切线方向表示该点的磁场方向，曲线疏密表示磁场的强弱，所以C正确，A不正确．在磁铁外部磁感线从N极到S极，内部从S极到N极，磁感线不相交,所以B、D不正确．C1．如图所示为条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线．
(1)条形磁铁：磁极处磁场最强．
(2)蹄形磁铁：蹄口内磁感线平行．几种常见磁场磁感线的分布2．如图所示为直线电流形成的磁场的磁感线，其形态为围绕直线的一族同心圆，离导线越近，磁场越强．3．如图所示为环形电流形成磁场的磁感线，环内的磁场比环外的磁场强．
4．通电螺线管的磁场：两端分别是N极和S极；管内磁感线方向由S极指向N极，管外磁感线由N极指向S极，画法如图所示． 如图所示，a、b是直线电流的磁场，c、d是环形电流的磁场，e、f是螺线管电流的磁场，试在各图中补画出电流方向或磁感线方向．[思维流程] 解答本题可按以下思路分析：
[解析] 根据安培定则，可以确定a中电流方向垂直纸面向里, b中电流的方向从下向上，c中电流方向是逆时针，d中磁感线的方向向下，e中磁感线方向向左，f中磁感线的方向向右．如图所示．[答案] 见解析
名师点评
应用安培定则时，关键要明确在直线电流、环形电流、通电螺线管的磁场中，弯曲的四指指向各代表什么方向，拇指指向各代表什么方向．4.(单选)如图所示为磁场作用力演示仪中的赫姆霍兹线圈，线圈中心处挂有一根小磁针,小磁针与线圈在同一平面内，当赫姆霍兹线圈通以如图所示
方向的电流时( )
A．小磁针N极向里转
B．小磁针N极向外转
C．小磁针在纸面内向左摆动
D．小磁针在纸面内向右摆动
解析：线圈中通以题图方向的电流时，由安培定则可知，线圈内磁场方向垂直于纸面向里，磁场的方向就是小磁针静止时N极的指向，所以小磁针N极向里转．A安培定则与力学知识的综合
[范例] (双选)南极考察队队员在地球南极附近用弹簧测力计竖直悬挂一未通电螺线管,如图所示.下列说法正确的是( )
A．若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧测力计示数将减小
B．若将a端接电源正极，b端接电源负极，
则弹簧测力计示数将增大
C．若将b端接电源正极，a端接电源负极，
则弹簧测力计示数将增大
D．不论螺线管通电情况如何，弹簧测力计示数均不变AC[解析] 分析弹簧测力计示数是否变化或怎样变化,关键在于确定螺线管与地磁场之间的作用情况．一方面，可以将地球等效处理为一个大磁铁，地理南极相当于磁铁的N极，因而在南极附近地磁场方向近似竖直向上，如图所示．另一方面，可利用安培定则判定通电螺线管在周围产生的磁场方向，再根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”原理可判定螺线管与地磁场之间的作用情况，故正确选项为A、C.
[名师点评] 题干中的“在地球南极附近”是解决本题的关键所在，如果忽略了这一点也必将忽略了地磁场的存在，从而找不到解答本题的思路．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件42张PPT。第三节 探究安培力第三章 磁 场学习目标
1.会运用左手定则判断安培力的方向，知道安培力的方向与磁场方向和电流方向都垂直.
2.会计算匀强磁场中安培力的大小.
3.理解磁感应强度的物理意义和定义式.
4.了解磁通量的概念，并会求它的变化量.第三章 磁 场一、安培力的方向
1．在应用左手定则时电流方向、磁感应强度方向、安培力方向三者是否共面？磁感应强度的方向与安培力方向共线吗?
提示：不共面 不共线．2．如图所示，两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用，在什么情况下两条直导线相互吸引，什么情况下两条直导线相互排斥？
提示：同向电流相互吸引，
反向电流相互排斥．1．安培力：磁场对____________的作用力．
2．左手定则：伸开左手，使大拇指跟其余四指__________，并且都跟手掌在一个平面内，把手放入磁场中让磁感线垂直穿入手心，并使伸开的四指指向_______________，那么，___________所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．电流垂直电流的方向大拇指二、安培力的大小
1．实验表明：把一段通电直导线放在磁场里，当导线方向与磁场方向_______时，导线所受到的安培力最大；当导线方向与磁场方向_______时，导线所受到的安培力等于零；当导线方向与磁场方向斜交时，所受到的安培力介于________和______之间．
2．磁感应强度
(1)定义：当通电导线与磁场方向________时，通电导线所受
的安培力F跟_________和______________的乘积IL的______叫做磁感应强度．垂直一致最大值零垂直电流I导线长度L比值(2)定义式：B＝_______________．
(3)单位：在国际单位制中，磁感应强度的单位是_________,简称______，符号是T，1 T＝1 N/(A·m)．
(4)磁感应强度是矢量，其方向为该处的_______________．
(5)磁感线可形象地表示磁感应强度的大小和方向；磁感线的疏密程度表示磁感应强度的________；磁感线上每一点的______________与该点磁感应强度的方向一致．
3．匀强磁场：如果磁场的某一区域里,磁感应强度的_______和______处处相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场．在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受的安培力F＝_______．特斯拉特磁场方向大小切线方向大小方向BIL若电荷在电场中所受的电场力为零，则该处的电场强度为
零．那么，通电直导线在某处所受的安培力为零，该处磁感应强度一定为零吗？
提示：不一定．三、磁通量
在如图所示的磁场中，把几个面积相同的小纸片垂直磁感线放在磁场的不同位置观察比较，磁场强弱不同的地方穿过小纸片的磁感线条数相同吗？
提示：不相同．1．在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向______的平面S，B和S的乘积,叫做穿过这个面积的磁通量.
2．公式：Φ＝_______．
3．单位：________,简称_____,符号是Wb.1 Wb＝1 T·m2.
4．当平面和磁场方向不垂直时(如图甲所示)，穿过它的磁通量就比垂直时小；此时：Φ＝BSsin θ.垂直BS韦伯韦磁通密度甲 乙
当平面和磁场方向平行时(如图乙所示)，穿过这个面的磁通量为零．安培力的方向1．不管电流方向与磁场方向是否垂直，安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面，即总有F⊥I和F⊥B.在判断安培力方向时首先确定磁场和电流所确定的平面，从而判断出安培力的方向在哪一条直线上，然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向．但应注意，当电流方向与磁场方向在同一直线上时，电流不再受安培力作用．
2．电流方向和磁场方向间没有因果关系，这两个方向的关系是不确定的．这两个方向共同决定了安培力的方向，所以，已知电流方向和磁场方向时，安培力的方向是唯一确定的，但已知安培力和磁场方向时，电流方向不确定．3．注意区别安培力的方向与磁场的方向、电场力的方向与电场的方向的关系．安培力的方向总是与磁场的方向垂直，而电场力的方向与电场的方向平行．
特别提醒：(1)由于电流方向和磁场方向不一定垂直，所以在应用左手定则时磁场方向不一定垂直穿入手心，可以与四指方向成某一夹角．但四指一定要指向电流方向．
(2)判断磁场力时用左手,判断电流磁效应时用右手(左力右电),应避免混淆． 画出图中各磁场对通电导线的安培力的方向．
[思路点拨] 应用左手定则判定安培力的方向时，要注意安培力总是垂直于磁场方向和电流方向所确定的平面．
[解析] 安培力方向既垂直于电流的方向，又垂直于磁场的方向，所以应用左手定则时，必须使大拇指指向与四指指向和磁场方向均垂直．[答案] 如图所示
1．(单选)在如图所示的四个图中，标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是( )
解析：图A中F的方向应是垂直纸面向里；图B中F的方向应是垂直于B斜向下；图C中F的方向应是水平向左；图D正确．D1．磁感应强度B与电场强度E的比较
磁感应强度描述磁场的性质描述电场的性质都是用比值的形式下定义B＝F/(IL)，通电导
线与B垂直，B与
F、I、L无关E＝F/q
E与F、q无关矢量，都遵从矢量合成法则小磁针N极的受力方向，表示磁场方向放入该点正电荷的受力方向，表示电场方向2.匀强磁场
匀强磁场中的磁感线是间隔均匀、彼此平行的直线距离很近的两个异名磁极之间的磁场、直通电螺线管内部的磁场，除边缘部分外的区域都可以近似看成是匀强磁场D[思路点拨] 解答此题应把握以下三点：
(1)磁感应强度的物理意义．
(2)磁感应强度是由比值来定义的．
(3)磁场中某点的磁感应强度的方向是该点的磁场方向．名师归纳
磁感应强度是反映磁场性质的物理量，是由磁场自身决定
的，与是否引入电流无关，与引入的电流是否受力无关．磁感应强度的方向就是磁场的方向．2．(双选)下列说法中正确的是( )
A．电荷在电场中某处不受电场力的作用，则该处的电场强度为零
B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处磁感应强度一定为零
C．把一个试探电荷放在电场中的某点，它受到的电场力与所带电荷量的比值表示该点电场的强弱
D．把一小段通电导线放在磁场中某处，它所受的磁场力与该小段通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱AC解析：通电导线受磁场力与电荷受电场力不同，磁场力的大小与导线放置的方向有关，导线与磁场方向垂直时磁场力最大，导线与磁场方向平行时磁场力为零．当把一小段通电导线垂直放在磁场中时，它所受的磁场力与通电导线的长度和电流的乘积的比值表示该处磁场的强弱，故B、D均错．1．公式F＝BIL中L指的是“有效长度”．当B与I垂直时，F最大，F＝BIL；当B与I平行时，F＝0.
2．弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度，如
图；相应的电流沿L由始端流向末端．安培力的大小3. 若磁场和电流成θ角时，如图所示．可以将磁感应强度B正交分解成B⊥＝Bsin θ和B∥＝Bcos θ，而B∥对电流是没有作用的．
F＝ILB⊥＝ILBsin θ，即F＝ILBsin θ.特别提醒：(1)公式F＝ILBsin θ中θ是B和I方向的夹角，不能盲目应用题目中所给的夹角，要根据具体情况进行分析．
(2)公式F＝ILBsin θ中的Lsin θ也可以理解为L在垂直于磁场方向上的“有效长度”．
(3)F＝ILBsin θ的适用条件：导线所处的磁场应为匀强磁场;在非匀强磁场中，公式仅适用于很短的通电导线． (10分)将长度为20 cm、通有0.1 A电流的直导线放入一匀强磁场中，电流与磁场的方向如图所示，已知磁感应强度为1 T．试求出下列各图中导线所受安培力的大小和方向．
[思路点拨] 解答本题应把握两点：
(1)由左手定则判定安培力的方向．
(2)由F＝BIL求解安培力的大小．[解析] (1)因导线与磁感线平行，所以导线不受磁场力的作用．F＝0.(2分)
(2)由左手定则可知安培力的方向垂直导线水平向右．(1分)
安培力的大小为：
F＝BIL＝1×0.1×0.2 N＝0.02 N．(3分)
(3)由左手定则可知安培力的方向在纸面内垂直导线斜向上. (1分)
安培力的大小为：
F＝BIL＝1×0.1×0.2 N＝0.02 N．(3分)[答案] (1)0 (2)0.02 N 水平向右
(3)0.02 N 垂直导线斜向上
名师点评
只有在匀强磁场中，在通电导线与磁场方向垂直的情况下，F＝BIL才成立．在非匀强磁场中，一般来说是不适用的，但在通电导线很短的情况下，可近似地认为导线所处的地方是匀强磁场．3．(单选)一根长为0.2 m的通电导线中通有2 A的电流，放在磁感应强度为0.5 T的匀强磁场中，则通电导线受到磁场力的大小不可能是( )
A．0.4 N B．0.2 N
C．0.1 N D．0
解析：当磁感应强度B与通电电流I方向垂直时，磁场力有最大值为F＝BIL＝0.5×2×0.2 N＝0.2 N
当两者方向平行时，磁场力有最小值为0.
随着二者方向夹角的不同，磁场力大小可能在0.2 N与0之间取值．A1．物理意义：穿过某一平面的磁感线条数，且为穿过平面的磁感线的净条数．
2．计算：Φ＝BS
(1)公式的适用条件：
①匀强磁场；②磁感线与平面垂直．
(2)匀强磁场中，若磁感线与平面不垂直，公式Φ＝BS中的S应为平面在垂直于磁感线方向的投影面积．磁通量的理解3．磁通量是标量，有正、负之分．磁通量的正、负既不表示大小，也不表示方向，它表示磁通量从某一个面穿入还是穿出，若规定穿入为正，则穿出为负，反之亦然．
4．与磁感应强度的联系
(1)磁感应强度B主要描述磁场中某点的磁场情况，与位置对
应；而磁通量用来描述磁场中某一个给定面上的磁场情况，它与给定的面对应．
(2)由Φ＝BS得B＝Φ/S，即为磁感应强度的另一定义式，表示穿过垂直于磁场方向的单位面积的磁感线条数，所以B又叫做磁通密度．5．与磁感线条数的关系
磁通量是指穿过线圈面积的磁感线的“净条数”，当有不同方向的磁场同时穿过同一面积时，磁通量指的是合磁场的磁感线穿过其面积的条数，即此时的磁通量为合磁通量．
特别提醒：(1)磁通量是针对某个面来说，与给定的线圈的匝数多少无关．
(2)当线圈转过180°时，磁通量的变化量ΔΦ＝|Φ1－Φ2|＝2BS. (8分)如图所示，线圈平面与水平方向夹角θ＝60°，磁感线竖直向下，线圈平面面积S＝0.4 m2，匀强磁场磁感应强度B＝0.6 T，则穿过线圈的磁通量Φ为多少？把线圈以cd为轴顺时针转过120°角，则通过线圈磁通量的变化量为多少？[答案] 0.12 Wb 0.36 Wb4.(单选)如图所示，在条形磁铁中部垂直套有A、B两个圆环,
设通过线圈A、B的磁通量为ΦA、ΦB，则( )
A．ΦA＝ΦB B．ΦA＜ΦB
C．ΦA＞ΦB D．无法判断B解析：在条形磁铁的周围，磁感线是从N极出发，经外空间磁场由S极进入磁铁内部．在磁铁内部的磁感线从S极指向N极，又因磁感线是闭合的平滑曲线，所以条形磁铁内外磁感线条数一样多，从下向上穿过A、B环的磁感线条数一样多,而从上向下穿过A环的磁感线多于B环，则从下向上穿过A环的净磁感线条数少于B环，所以B环的磁通量大于A环的磁通量．A[思路点拨] 弯曲导线的有效长度等于连接两端点直线的长
度．[名师归纳] 计算非直导线在磁场中所受安培力的方法
(1)可以先分段运用F＝ILBsin θ求解每段导线所受安培力的大小，然后求合力．
(2)还可以先确定有效长度，匀强磁场中，弯曲导线的有效长度等于连接两端点的直线的长度．然后代入公式F＝ILBsin θ计算．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件30张PPT。第四节 安培力的应用第三章 磁 场学习目标
1.了解直流电动机的原理．
2．了解磁电式电表的原理．
3．会分析导体在安培力作用下的平衡和运动问题．第三章 磁 场一、直流电动机
1. 当通电导线垂直放置在磁场中时，会受到安培力作用,如果放在磁场中的不是一段通电的导线，而是一个通电的矩形线圈abcd(如图)，会发生什么现象？
提示：受到安培力而发生转动．2．假如直流电动机通电前，线圈刚好与磁场垂直，即位于教材P85图3－4－2中的(b)、(d)两图所示的位置，通电后，电动机能否正常工作？
提示：不能．假如线圈处于这两个位置，
通电后线圈各边所受的力都在线圈平面内，
不能使线圈转动．1．直流电动机的原理：如图所示，在线圈中通以直流电流，矩形线圈在磁场力的作用下发生________，带动机械运行．转动2．结构及原理分析
如图所示．(1)当线圈由位置丁经位置甲运动到位置乙时，图中线圈左边受力方向向上，右边受力方向向下，使线圈_________时针转动；当线圈在位置乙时不受力，由于惯性继续转动．
(2)当线圈由位置乙经位置丙运动到位置丁时，由于电流换向,图中线圈左边受力方向向上，右边受力方向向下,使线圈继续___________时针转动；当线圈在位置丁时不受力，由于惯性继续转动；然后，线圈重复以上过程转动下去．
3．直流电动机的优点：通过改变输入______________很容易调节它的转速，而交流电动机的调速就不太方便．顺顺电压二、磁电式电表
1．我们知道电流的大小可以由电流表直接读出，你知道电流表是根据什么原理测电流的吗？如图所示，观察电流表的刻度盘，它的刻度是均匀的吗？为什么？
提示：电流在磁场里受安培力是均匀的因为
由力矩平衡知，线圈偏转角度与电流成正比．
2．磁电式电流表中磁铁与铁芯之间的磁场是
匀强磁场吗？
提示：不是．1．装置：磁电式电流表是在强蹄形磁铁的两极间有一个固定的_______________，铁芯外面套一个可以转动的_______,在铝框上绕有线圈．铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指
针．线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上，被测电流通过
两个弹簧流入线圈．圆柱形铁芯铝框2．原理：如图所示，当电流通过线圈时，线圈上跟铁芯轴线平行的两边受到_____________产生力矩，使线圈发生转动．同时由于螺旋弹簧被扭转，产生一个阻碍线圈转动的力矩,最终达到平衡．线圈转动的角度由指针显示出来,根据指针偏转角度的___________，可以知道被测电流的强弱．安培力大小3．电流表中磁铁与铁芯之间的磁场是均匀辐向分布的
所有磁感线的延长线都通过铁芯的中心，不管线圈处于什么位置，线圈平面与磁感线之间的夹角都是零度．该磁场并非匀强磁场，但在以铁芯为中心的圆圈上，各点的磁感应强度B的大小是_____________的．据安培力公式F＝IlB知，安培力与I成正比，指针的偏角θ也与I成正比，所以，电流表的刻度是均匀的．相等安培力作用下导体运动方向的判断1．判断导体在磁场中运动的基本思路
不管是电流还是磁体，对通电导线的作用都是通过磁场来实现的，因此必须要清楚导线所在位置的磁场分布情况，然后结合左手定则准确判断导线所受安培力及其他力情况，然后进一步判断物体将要发生的运动．
2．安培力作用下的物体运动方向的判断方法把整段导线分为多段电流元，先用左手定则判断每段电流元所受安培力的方向，然后判断整段导线所受安培力的方向，从而确定导线运动方向环形电流可等效成小磁针，通电螺线管可以等效成条形磁铁或多个环形电流，反过来等效也成立通过转动通电导线到某个便于分析的特殊位置，然后判断其所受安培力的方向，从而确定其运动方向两平行直线电流在相互作用过程中，无转动趋势，同向电流互相吸引，反向电流互相排斥；两不平行的直线电流相互作用时，有转到平行且电流方向相同的趋势定性分析磁体在电流磁场作用下如何运动的问题,可先分析电流在磁体磁场中所受的安培力,然后由牛顿第三定律，确定磁体所受电流磁场的反作用力，从而确定磁体所受合力及运动方向特别提醒：(1)导体处于非匀强磁场中时，通常用电流元法判断其受力情况．
(2)判断条形磁铁(或小磁针)与环形电流间的相互作用时，通常选择等效法． (单选)(2014·佛山高二检测)如图所示，把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方，导线可以自由转动，当通入图示方向电流I时，导线的运动情况是(从上
往下看)( )
A．顺时针方向转动，同时下降
B．顺时针方向转动，同时上升
C．逆时针方向转动，同时下降
D．逆时针方向转动，同时上升C[解析] ①根据图甲所示的导线所处的特殊位置判断其转动情况．将导线AB从N、S极的中间O分成两段，AO、BO段所处的磁场方向如图甲所示，由左手定则可得AO段所受安培力方向垂直纸面向外，BO段所受安培力的方向垂直纸面向里，可见从上向下看，导线AB将绕O点逆时针转动．②再根据导线转过90°时的特殊位置判断其上下运动情况，如图乙所示，导线AB此时受安培力方向竖直向下，导线将向下运动．
③由上述两个特殊位置的判断可知，当导线不在上述特殊位置时，所受安培力使AB逆时针转动的同时还要向下运动．故正确答案为C.1. (单选)如图所示，把一轻质线圈悬挂在磁铁N极附近，磁铁的轴线穿过线圈的圆心且垂直于线圈的平面．当线圈中
通有如图所示的电流时，线圈将( )
A．向左运动 B．向右运动
C．静止不动 D．无法确定A解析：法一：等效法．把通电线圈等效成小磁针．由安培定则知，线圈等效成小磁针后，左端是S极，右端是N极，异名磁极相吸引，线圈向左运动．
?
法二：电流元法．如图所示，取其中的上、下两小段分析，根据其中心对称性线圈所受安培力的合力水平向左，故线圈向左运动．1．在安培力作用下的导体平衡，与力学、电学中的物体平衡一样，利用导体平衡条件解题，其中安培力只不过是导体所受的众多力中的一个．
2．与闭合电路欧姆定律相结合的题目，主要应用的知识：
(1)闭合电路欧姆定律；
(2)安培力求解公式F＝ILB及左手定则；
(3)导体平衡条件．安培力作用下导体的平衡3．在安培力作用下的导体平衡问题的解决步骤和前面学习的共点力平衡相似，一般也是先进行受力分析，再根据共点力平衡的条件列出平衡方程，其中重要的是在受力分析过程中不要漏掉了安培力．
4．安培力作为通电导体所受的外力参与受力分析，产生了通电导体在磁场中的平衡、加速及做功问题，这类问题与力学知识联系很紧密，解题时把安培力等同于重力、弹力、摩擦力等性质力；对导体进行受力分析时，注意安培力大小和方向的确定；求解时注意运用力学中的静力学的有关知识．
特别提醒：为方便对问题的分析和便于列方程，在受力分析时最好先将立体图画成平面图，即画成俯视图、剖面图或侧视图等． (8分)如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面夹角为θ的倾斜金属导轨上，导轨间距为d，电阻不计，系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电池内阻不计，问：若导线光滑，电源电动势E多大才能使导体杆静止在导轨上？
[思路点拨] 画受力分析图时要画成平面
受力图．同时还应注意安培力的方向既垂
直于B又垂直于I.2. (双选)(广州市高二教学质量检测)如图所示，在匀强磁场B的区域中有一光滑斜面体，其上放了一根导线，当通
以图示方向的电流I后，导线恰能保持静止，则磁感应强度B的方向可能是( )
A．垂直纸面向外 B．垂直纸面向里
C．竖直向下 D．水平向左CD解析：因导线所受重力方向竖直向下，由左手定则知，当磁感应强度B水平向左时，安培力竖直向上，可能使导线受力平衡；当B的方向竖直向下时，导线所受安培力水平向左，再考虑斜面对导线有垂直斜面向上的支持力，也可使导线受力平衡；而当B垂直纸面放置时，与电流I共线，则F安＝0，导线不可能静止．安培力作用下导体加速运动的处理方法
[范例] (10分)电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示，1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2 g的弹体(包括金属杆EF的质量)加速到10 km/s的电磁炮(常规炮弹速度大小约为2 km/s)，若轨道宽2 m，长为100 m，通过的电流为10 A,则轨道间所加匀强磁场的磁感应强度为多大？磁场力的最大功率为多大？(轨道摩擦不计)
[思路点拨] 炮弹从静止开始做匀加速直线运动，可利用运动规律和牛顿第二定律求解，也可利用动能定理求解．[答案] 55 T 1.1×107 W
[名师归纳] 安培力可以使通电导体静止、运动或转动，安培力还可以做功，解题的基本思路和力学问题一样，先取研究对象进行受力分析，然后根据题中条件，运用平衡条件、牛顿运动定律等规律列式求解．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件29张PPT。第六节 洛伦兹力与现代技术第三章 磁 场学习目标
1.理解带电粒子的初速度方向与磁感应强度的方向垂直时，粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，会推导圆周运动的半径、周期公式．
2．知道质谱仪的工作原理．
3．知道回旋加速器的工作原理．第三章 磁 场一、带电粒子在磁场中的运动
1．实验探究
(1)洛伦兹力演示仪:玻璃管内的电子枪(即阴极)发射出_______,使管内的氢气发生辉光，这样就可显示出_______的轨迹．
(2)实验现象：①当没有磁场作用时，电子的运动轨迹是_____; ②当电子垂直射入磁场时，电子的运动轨迹是_______．
2．实验结论
实验表明，增大电子的速度时圆周半径_______．增强磁场磁感应强度时，圆周半径__________．电子束电子直线圆周增大减小当带电粒子在磁场中仅受洛伦兹力作用时，由于洛伦兹力始终与运动方向______，故带电粒子做匀速圆周运动，已知电荷量为q的带电粒子，以速度大小为v垂直于磁场方向进入磁感应
强度为B的匀强磁场中，其运动轨道半径为：r＝mv/(qB)；周
期为T＝___________．垂直2πm/(qB)qU半个半径质量原子量同位素2．回旋加速器
(1)加速器是使带电粒子获得高能量的装置.1930年美国_______________制成了世界上第一台回旋加速器．
(2)构造和原理
①构造图：如图所示
②原理：如果交流电源的周期正好与离子运
动的周期_______，离子在每次通过间隙时
都会被加速，随着速度的增加，离子做圆周运动的半径也将逐步加大，当达到预期的速率时，用静电偏转板将高能离子引出D形盒，用于科学研究．劳伦斯相同1．带电粒子在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，若两带电粒子的v、q相同而r不同，则带电粒子的质量一定不相同吗？
提示：一定不同．
2．质谱仪能分析带负电的粒子吗？
提示：能．
3．回旋加速器的加速电压增大时粒子获得的最大动能是否增大？
提示：不增大．带电粒子在匀强磁场中的运动特别提醒：(1)①式表明在匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子，它的轨道半径r跟粒子的运动速率成正比，同时表明r与粒子的质量和电荷量的比(m/q)成正比．
(2)②式表明带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期与轨道半径和运动速率无关，只由质量和电荷量的比(m/q)及磁感应强度(B)确定． 已知氢核与氦核的质量之比m1∶m2＝1∶4，电荷量之比q1∶q2＝1∶2，当氢核与氦核以v1∶v2＝4∶1的速度垂直于磁场方向射入磁场后，分别做匀速圆周运动，则氢核与氦核运动半径之比r1∶r2＝______，周期之比T1∶T2＝______.若它们以相同的动能射入磁场，其圆周运动半径之比r1′∶r2′＝______，周期之比T1′∶T2′＝______.
[思路点拨] 解答本题的关键要明确以下两点：
(1)明确半径公式和周期公式的表达形式．
(2)粒子运动周期与运动速度无关．2∶11∶21∶11∶21．(单选)质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的
半圆轨迹如图中虚线所示．下列表述正确的是( )
A．M带负电，N带正电
B．M的速率小于N的速率
C．洛伦兹力对M、N做正功
D．M的运行时间大于N的运行时间A1. 回旋加速器的工作原理：如图所示，设离子源中放出的是带正电的粒子，带正电的粒子以一定的初速度v0进入下方D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动，运行半周后回到窄缝的边缘．这时在A1、A1′间加一向上的电场，粒子将在电场作用下被加速，速率由v0变为v1，然后粒子在上方D形盒的匀强磁场中做圆周运动，经过半个周期后到达窄缝的边缘A2′，这时在A2、A2′间加一向下的电场，使粒子又一次
得到加速，速率变为v2，这样使带电粒子每
通过窄缝时被加速，又通过盒内磁场的作用
使粒子回旋到窄缝，通过反复加速使粒子达到很高的能量．回旋加速器的原理特别提醒：(1)洛伦兹力永远不做功，磁场的作用是让带电粒子“转圈圈”，电场的作用是加速带电粒子．
(2)回旋加速器的工作条件是交流电源的频率等于带电粒子在D形盒中做圆周运动的频率．只有这样才能保证粒子每次过窄缝时均为加速电压． (10分)回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它们获得
很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以使在盒间的狭缝中形成匀强电场，使粒子每穿过狭缝都得到加速，两盒放在匀强磁场中，磁感应强度为B，磁场方向垂直于盒底面，离子源置于盒的圆心附近，若离子源射出的离子电荷量为q，质量为m，离子最大回旋半径为R，其运动轨迹如图所示．问：
(1)盒内有无电场？离子在盒内做何种运动？
(2)离子在两盒狭缝内做何种运动？
(3)所加交流电频率应是多大？
(4)离子离开加速器时速度为多大，最大动能为多少？[思路点拨] 解答本题时应把握以下三点：
(1)回旋加速器的构造及工作原理．
(2)回旋加速器的工作条件．
(3)带电粒子在电场中的加速时间相对于在磁场中做圆周运动的时间可忽略不计．2. (单选)回旋加速器是用来加速带电粒
子的装置，如图所示．如果用同一回旋加速器分别加速氚核
(H)和α粒子(He)，比较它们所加的高频交流电源的周期和获得
的最大动能的大小，有( )
A．加速氚核的交流电源的周期较大，氚核获得的最大动能也较大
B．加速氚核的交流电源的周期较大，
氚核获得的最大动能较小
C．加速氚核的交流电源的周期较小，
氚核获得的最大动能较大
D．加速氚核的交流电源的周期较小,氚核获得的最大动能较小B有关质谱仪问题的分析
[范例] (双选)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产生的各种不
同正离子束(速度可看做为零)，经加速电场加速后垂直进入有
界匀强磁场，到达记录它的照相底片P上，设离子在P上的位
置到入口处S1的距离为x，可以判断( )
A．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越大
B．若离子束是同位素，则x越大，离子质量越小
C．只要x相同，则离子质量一定相同
D．只要x相同，则离子的荷质比一定相同AD[思路点拨] 解答此问题需把握以下两点：
(1)明确电场力做功的特点及做功公式．
(2)明确带电粒子做匀速圆周运动的半径公式．[名师归纳] 在解决质谱仪的相关问题时，应理解其工作原
理，结合洛伦兹力的作用和特点进行综合分析．要做好受力情况分析、运动过程分析及动能关系分析，要善于把实际问题抽象成简单的物理模型，搞清它的基本原理．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件22张PPT。 第一章 电场垂直1．电场强度和电势的大小判断
电场强度和电势的大小判断一般借助于电场线．电场线的疏密程度反映电场的强弱，电场线在某点的切线方向表示该点的场强方向．沿着电场线的方向，电势逐渐降低．
2．电势能大小的判断
(1)最基本的方法是由电场力做功判断：无论正、负电荷，
只要电场力做正功，电荷的电势能就减小，只要电场力做负功，电荷的电势能就增大．电场中的平衡问题(2)电场线法
①正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大．
②负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小．
(3)电势高低法判断：正电荷在电势高处电势能较大，而负电荷在电势低处电势能较大． (双选)如图所示，在两等量异种点电荷的电场中，MN为两电荷连线的中垂线，a、b、c三点所在直线平行于两电荷的连线，且a和c关于MN对称、b点位于MN上，d点位于两电荷的连线上．以下判断正确的是( )
A．b点场强大于d点场强
B．b点场强小于d点场强
C．a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差
D．试探电荷＋q在a点的电势能小于在c点的电势能BC[解析] 根据等量异种点电荷的电场线和等势面的形状和对称性，b点的场强小于d点的场强，且a、b两点间的电势差等于b、c两点间的电势差，a、c在同一电场线上，电场线方向从a到c，故试探电荷＋q在a点的电势能大于在c点的电势能,故B、C项正确．
借题发挥
对于等量同种电荷在连线的中垂面上的场强的分布，切记中点场强为零，无穷远处场强也为零．由中点到无穷远处的场强必有先增大后减小的规律，假如题目中涉及的点的位置的场强并不清楚在哪一变化区域，要设想各种可能．解此类问题应掌握以下几个要点：
1．带电粒子的轨迹的切线方向为该点处的速度方向．
2．带电粒子所受合力(往往仅为电场力)应指向轨迹曲线的
凹侧，再依电场力与场强同向或反向，即可确定准确的力的方向．
3．在一段运动过程中，若合力与速度方向的夹角小于90°,则合力做正功，动能增大；若夹角大于90°,则合力做负功,动能减小；若夹角总等于90°，则动能不变．根据带电粒子的运动轨迹和电场线(或等势面)来判断有关问题 (双选)(2012·高考山东卷)图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷.一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a、b、c三点是实线与虚线的交点．则该粒子( )
A．带负电
B．在c点受力最大
C．在b点的电势能大于在c点的电势能
D．由a点到b点的动能变化大于由b点到c点的动能变化CD带电粒子在电场中的运动，是一个综合电场力、电势能的力学问题，研究的方法与质点动力学相同，它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动能定
理、功能原理等力学规律．研究时，主要可以按以下两条线索展开．
1．力和运动的关系——牛顿第二定律
根据带电粒子受到的电场力，用牛顿第二定律找出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等．这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运动的情况．研究带电粒子在电场中运动的两条主要线索2．功和能的关系——动能定理
根据电场力对带电粒子所做的功，引起带电粒子的能量发生变化，利用动能定理或从全过程中能量的转化，研究带电粒子的速度变化、经历的位移等．这条线索同样也适用于不均匀的电场．
说明：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关．计算方法有：
(1)由公式W＝Fscos θ计算，此公式只适合于匀强电场中,可变形为W＝Eqs，式中s为电荷初末位置在电场方向上的位移.
(2)由电场力做功与电势能改变关系计算，W＝qU，对任何电场都适用.当U＞0,q＞0或U＜0,q＜0时,W＞0；否则W＜0.
(3)由公式WAB＝EpA－EpB计算，此公式适用于任何电场． (双选)(2012·高考全国新课标卷)如图，平行板电容器的两个极板与水平地面成一角度，两极板与一直流电源相连．
若一带电粒子恰能沿图中所示水平直线通过电容器，则在此
过程中，该粒子( )
A．所受重力与电场力平衡
B．电势能逐渐增加
C．动能逐渐增加
D．做匀变速直线运动BD[解析] 带电粒子在平行板电容器之间受到两个力的作用，一是重力mg，方向竖直向下；二是电场力F＝Eq，方向垂直于
极板向上．因二力均为恒力，已知带电粒子做直线运动，所以此二力的合力一定在粒子运动的直线轨迹上，根据牛顿第二定律可知，该粒子做匀减速直线运动，选项D正确，选项A、C
错误；从粒子运动的方向和电场力的方向可判断出，电场力对粒子做负功，粒子的电势能增加，选项B正确． (6分)如图所示，水平放置的两平行金属板间距为d,电压大小为U，上板中央有孔,在孔的正下方下板表面处有一质量为m，带电量为－q的微粒．将小微粒由静止释放，它将从静止被加速，然后冲出小孔,它能上升的最大高度h是多少?各种性质的场与实物(由分子和原子构成的物质)的根本区别
之一是场具有叠加性，即几个场可以同时占据同一空间，从而形成叠加场．对于叠加场中的力学问题，可以根据力的独立作用原理分别研究每一种场力对物体的作用效果；也可以同时研究几种场力共同作用的效果，将叠加场等效为一个简单场，然后与重力场中的力学问题进行类比，利用力学的规律和方法进行分析与解答．带电粒子在等效场中的运动[思路点拨] 涉及匀强电场中的圆周运动问题时，把重力和
电场力用一个合力代替会使问题大为简化，至于具体计算做功值时，分别求每个分力的功往往又比求合力的功简单，应灵活应用．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件31张PPT。 第二章 电路伏安E=U+IrE=I(R+r)EII2r≥或门在闭合电路中，某个电阻发生变化会对整个电路产生影响，而整体的变化又制约着局部．处理这一类型题目时，必须认清外电路电阻是自变量，根据闭合电路欧姆定律，判断电
压、电流强度的变化．常见的方法如下：
1．程序法
基本思路是“部分→整体→部分”，即从阻值变化的部分入手，由串并联规律判断总电阻R总的变化情况，再由I总和U端的变化情况和部分电路欧姆定律判断各部分物理量的变化情况，分析解答这类问题的一般步骤是：闭合电路的动态分析2．极限法
即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．
3．特殊值法
对于某些电路问题，可以采取代入特殊值法判定，从而得出结论． (单选)(2013·高考江苏卷)在输液时，药液有时会从针口流出体外，为了及时发现，设计了一种报警装置，电路如图所示．M是贴在针口处的传感器,接触到药液时其电阻RM发
生变化，导致S两端电压U增大,装置发出警报,此时( )
A．RM变大，且R越大，U增大越明显
B．RM变大，且R越小，U增大越明显
C．RM变小，且R越大，U增大越明显
D．RM变小，且R越小，U增大越明显C1．电路的简化：不分析电容器的充、放电过程时，把电容器处的电路视为断路，简化电路时可以去掉，求电荷量时再在相应位置补上．
2．电路稳定时电容器的处理方法：电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作用，但电容器两端可能出现电势差．
3．电压变化带来的电容器带电荷量的变化：电路中电流、电压的变化可能会引起电容器的充、放电．若电容器两端电压升高，电容器将充电；若电压降低，电容器将通过与它连接的电路放电,可由ΔQ＝C·ΔU计算电容器上电荷量的变化.含电容器电路的分析与计算 (单选)如图所示的电路中，R1、R2、R3均为可变电阻,当开关S闭合后，两平行金属板M、N中有一带电油滴正好处
于静止状态．为使带电油滴向上加速运动，可采取的措施是
( )
A．增大R1的阻值
B．减小R2的阻值
C．减小R3的阻值
D．增大M、N间距B1．实验基本原则
(1)安全——不损坏实验器材；
(2)精确——尽可能减小实验误差；
(3)方便——便于实验操作、读数和数据处理．电学实验2．实验仪器的选取
(1)电源允许的最大电流要大于电路中的实际电流．
(2)实际电流不能超过用电器的额定电流．
(3)电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值,一般两表的指针指到满偏刻度的1/2～2/3的位置为宜. ③试触法：如图所示，将电压表分别接在a、c和b、c两点间
时，若电流表示数变化较大，说明电压表分流较大，应选用内接法，若电压表示数变化较大，则选用外接法．(2)限流式和分压式接法的选取
滑动变阻器有限流和分压两种接法，限流式调节电流、电压范围小，分压式调节电流、电压范围大，可从零开始变化．当变阻器全阻值小于用电器电阻，若实验要求电流、电压变化范围较大时，采用分压式．当电源提供的最小电流仍大于仪器允许的最大电流时，必须采用分压式．其他情况，从减少电能损耗考虑，应优先采用限流式电路．4．电路的实物连线的方法
(1)先图(画电路图)后连(实物图)．
(2)看准极性，接线到柱．
(3)明确量程，检查到位．
5．游标卡尺的原理及应用
(1)构造：如图所示，主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)，游标尺上还有一个深度尺，尺身还有一个紧固螺钉．(2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．
(3)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm，常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见表:(4)读数
①读数时以mm为单位来读,读出后再按要求换成其他单位；
②在“主尺读数”时，一定要读游标尺零刻线左边最近的主尺刻线的值；
③在读小数部分时,一定要认清第几根刻线与主尺的刻度对齐;
④一定要弄清所用卡尺的精确度；
⑤若用X表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出的与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(X＋K×精确度)mm. (2012·高考广东卷)某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻．
(1)分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径,某次测量的示数如图(a)和图(b)所示，长度为________cm,直
径为________mm.5.015.315(2)按图(c)连接电路后，实验操作如下：
①将滑动变阻器R1的阻值置于最____处(填“大”或“小”);将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0.
②将电阻箱R2的阻值调至最________(填“大”或“小”)，S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1 280 Ω；
(3)由此可知，圆柱体的电阻为______ Ω.大大1 280 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，所用器材有：小灯泡(2.5 V，0.6 W)，滑动变阻器，多用电表,电流表，学生电源，开关，导线若干．
(1)粗测小灯泡的电阻，应选择多用电表______倍率的电阻挡(请填写“×1”、“×10”或“×100”)；调零后，将表笔分别与小灯泡的两极连接，示数如图甲所示，结果为
_____________________Ω.甲×17.5(7.3～7.7均对)(2)实验中使用多用电表测量电压，请根据实验原理图乙完成实物图丙中的连线．
[答案] 见解析乙丙(3)开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片P置于_______端，为使小灯泡亮度增加，P应由中点向_________端滑动．
(4)下表为电压等间隔变化测得的数据，为了获得更准确的实验图象，必须在相邻数据点______间多测几组数据(请填写“ab”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”).
a(或左)b(或右)ab(4)ab之间电流增加了0.122 A，其他段电流增加了0.03 A左右.所以需要在ab之间将电流分为0.030 A、0.060 A、0.090 A，分别测出相应的电压值．本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放课件18张PPT。 第三章 磁场B=F/(IL)f=BILF=qvB不做功1．通电导线在磁场中会受到安培力作用，由于安培力的方向与电流的方向、磁场的方向之间存在着较复杂的空间方位关系，因此要求同学们有较强的空间想象力，并且善于把立体图画成平面图．将此类题目处理好要注意两点：
(1)分析安培力的方向应牢记安培力方向既跟磁感应强度方向垂直又跟电流方向垂直．
(2)画出导体受力的平面图．
2．安培力与以前各章节知识均能综合到一起，其分析和求解问题的方法与力学问题的分析方法相同，只不过在受力分析时再加上安培力即可．安培力与其他知识的综合应用 (11分)如图所示，在与水平方向成60°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距1 m的平行导轨上放一重为3 N的金属棒ab，棒上通过3 A的电流，磁场方向竖直向上，这时棒恰好静止，求：
(1)匀强磁场的磁感应强度．
(2)ab棒对导轨的压力．
(3)若要使B取值最小，其方向应如何调整？并求出最小值．“电偏转”和“磁偏转”分别是利用电场和磁场对运动电荷施加作用，从而控制其运动方向，由于磁场和电场对电荷的作用具有不同的特征，使得两种偏转存在着差别．
1．受力特征
在“磁偏转”中，带电粒子在匀强磁场中所受的洛伦兹力f与粒子的速度v相关，所产生的加速度使粒子的速度方向发生变化，而速度方向的变化反过来又导致f的方向变化，f是变力．
在“电偏转”中，带电粒子在匀强电场中受到的电场力F电为恒力，与粒子的速度无关．带电粒子的“电偏转”和“磁偏转”3．动能变化的限制
在“磁偏转”中，由于f始终与粒子的运动速度垂直，所以其动能的数值保持不变．
在“电偏转”中，由于电场力F电做功，其动能发生变化． (双选)(2013·高考浙江卷改编)在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子P＋和P3＋，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域，如图所示，已知离子P＋在磁场中转过θ＝30°后从磁场右边界射出．在电场和磁场中运动时，离子P＋
和P3＋( )
A．在电场中的加速度之比为1∶1
B．在磁场中运动的半径之比为3∶1
C．在磁场中转过的角度之比为1∶2
D．离开电场区域时的动能之比为1∶3CD这里所讲的复合场指电场、磁场和重力场并存，或其中某两场并存，或分区域存在．粒子连续运动时，一般需同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用．另外物体还可能受摩擦力等作用．
1．带电粒子在复合场中的运动分类
(1)若粒子所受的电场力、洛伦兹力和重力的合力为零，则粒子做匀速直线运动；
(2)若粒子所受的电场力和重力平衡，那么粒子在洛伦兹力作用下有可能做匀速圆周运动；带电粒子在复合场中的运动(3)若粒子所受的电场力、洛伦兹力和重力的合力方向与速度方向不在同一直线上，粒子做非匀变速曲线运动，在这种情况下，虽然粒子的运动轨迹不是简单的曲线，但由于洛伦兹力不做功，重力和电场力做的功只由初末位置的高度差和电势差决定，所以一般应用动能定理或能量守恒定律来解会比较方便．2．基本思路
(1)正确进行受力分析．除重力、弹力、摩擦力外，要特别注意电场力和磁场力的分析．
(2)正确分析物体的运动状态．找出物体的速度、位置及其变化特点，分析运动过程，如果出现临界状态，要分析临界条件.
(3)恰当灵活地运用动力学两大方法解决问题．
①牛顿运动定律与运动学公式(只适用于匀变速运动)．
②用能量观点分析，包括动能定理和机械能(或能量)守恒定律.针对不同的问题灵活地选用．但必须弄清各种规律的成立条件与适用范围．[答案] (1)2 m/s，方向水平向左
(2)0.1 N，方向竖直向下本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放
