高中物理电流教案

高考物理基础知识要点复习恒定电流。

一名合格的教师要充分考虑学习的趣味性，高中教师要准备好教案，这是教师工作中的一部分。教案可以让学生能够在课堂积极的参与互动，帮助高中教师更好的完成实现教学目标。高中教案的内容具体要怎样写呢？下面是由小编为大家整理的“高考物理基础知识要点复习恒定电流”，但愿对您的学习工作带来帮助。

20xx届高三物理一轮复习全案：第二章恒定电流单元复习（选修3-1）

【单元知识网络】

【单元归纳整合】

【单元强化训练】
1利用双金属片温度传感器，可以控制电熨斗的温度，图7为电熨斗结构图，关于其控制温度的原理，下列说法正确的有()
A．双金属片上层的膨胀系数应小于下层
B．常温下(温度较低时)，两个触点间应该始终是断开的
C．熨烫棉麻衣物时需要较高的温度，因而要向下旋转调温旋钮
D．在较高温度工作时，若突然断开电源，两触点也会接着断开
答案C
2、精测试仪的工作原理如图所示，其中P是半导体型酒精气体传感器，该传感器电阻的倒数与酒精气体的浓度C成正比，R0为定值电阻．以下关于电压表示数的倒数（）与酒精气体浓度的倒数（）之间关系的图象，正确的是（）
A
3、图所示，四个电表均为理想电表，当滑动变阻器滑动触头P向左端移动时，下面说法中正确的是（）
A．伏特表V1的渎数减小，安培表A1的读数增大
B．伏特表V1的读数增大，安培表A1的读数减小
C．伏特表V2的读数减小，安培表A2的读数增大
D．伏特表V2的读数增大，安培表A2的读数减小
答案：BC
4、如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，在原、副线圈电路中分别接有阻值相同的电阻。交变电源电压为，则下列说法中正确的是
A．电阻两端的电压之比为
B．通过电阻的电流之比为
C．电阻上消耗的电功率之比为
D．电阻上消耗的电功率之比为
答案C
5、如图所示的电路中，各个电键均闭合，且k2接a，现要使静止在平行板电容器两极板之间的带电微粒向下运动．则应该（）
A.将k1断开
B.将k2掷在b
C.将k2掷在c
D.将k3断开
答案：AC
6、如图所示，一粗糙的平行金属轨道平面与水平面成θ角，两轨道上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上。质量为m的金属杆ab以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某高度h后又返回到底端。若运动过程中金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，轨道与金属杆的电阻均忽略不计。则下列说法正确的是：
A.金属杆ab上滑过程与下滑过程通过电阻R的电量一样多
B.金属杆ab上滑过程中克服重力、安培力与摩擦力所做功之和等于mv02
C.金属杆ab上滑过程与下滑过程因摩擦而产生的内能不一定相等
D.金属杆ab在整个过程中损失的机械能等于装置产生的热量
答案：ABD
7、如图所示电路中，电源内阻不可忽略，A、B两灯均正常发光，R为一滑动变阻器，P为滑动片，若将滑动片向下滑动，则
A．A灯变亮B．B灯变亮
C．R1上消耗功率变大D．总电流变小
8如图所示，电源电动势为E，内电阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间一质量为m、电量为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计。则以下说法正确的是（）
A．在将滑动变阻器滑片向上移动的过程中，油滴向上加速
运动，G中有从b到a的电流
B．在将滑动变阻器滑片向下移动的过程中，油滴向下加速
运动，G中有从b到a的电流
C．在将滑动变阻器滑片向上移动的过程中，油滴仍然静止，
G中有从a到b的电流
D．在将S断开后，油没仍保持静止状态，G中无电流通过
9.如图所示电路中，三只灯泡原来都正常发光，当滑动变阻器的滑动触头P向右移动时，下面判断正确的是（AD）
A．L1和L3变暗，L2变亮
B．LI变暗，L2变亮，L3亮度不变
C．L1中电流变化值大于L3中电流变化值
D．Ll上电压变化值小于L2上的电压变化值
10．如图所示的电路，闭合开关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电动势E恒定且内阻r不可忽略。现将变阻器R的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是（B）
A．a灯变亮，b灯和c灯变暗
B．a灯和c灯变亮，b灯变暗
C．a灯和c灯变暗，b灯变亮
D．a灯和b灯变暗，c灯变亮
11、如图20所示，电源电动势E＝6V，电源内阻不计．定值电阻R1=2.4kΩ、R2=4.8kΩ.
⑴若在ab之间接一个C=100μF的电容器，闭合开关S，电路稳定后，求电容器上所带的电量；
⑵若在ab之间接一个内阻RV=4.8kΩ的电压表，求电压表的示数．

解析：⑴设电容器上的电压为Uc.
电容器的带电量解得：Q＝4×10－4C
⑵设电压表与R2并联后电阻为R并
则电压表上的电压为:解得：＝3V
12、在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1.0Ω，R1=4.0Ω，R2=5.0Ω，C=30μF。在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。求：
（1）求螺线管中产生的感应电动势；
（2）闭合S，电路中的电流稳定后，求电阻R1的电功率；
（3）S断开后，求流经R2的电量。
解：（1）根据法拉第电磁感应定律
求出E=1.2（V）
（2）根据全电路欧姆定律
根据
求出P=5.76×10-2（W）
（3）S断开后，流经R2的电量即为S闭合时C板上所带的电量Q
电容器两端的电压U=IR2＝0.6（V）
流经R2的电量Q=CU=1.8×10-5（C）[幼儿教师教育网 wwW.YjS21.coM]

精选阅读

高考物理知识网络复习恒定电流教案

第十章恒定电流
恒定电流是高中物理电学的重点内容，占有很重要的地位。该部分知识可分为两大部分：第一部分以部分电路欧姆定律为中心，包括了六个基本物理量（电压、电流、电阻、电功、电功率、电热）、三条定律（部分电路欧姆定律、电阻定律和焦耳定律）、电路若干基本规律（串联、并联电路的规律）；第二部分以闭合电路欧姆定律为中心，讨论电动势概念，闭合电路中的电流，路端电压，以及闭合电路中能量的转化等。另外，本单元知识与学生实验结合紧密，因而往往通过实验考查该部分知识的运用情况。
本章及相关内容知识网络

专题一部分电路
【考点透析】
一、本专题考点：电流、欧姆定律，电阻和电阻定律，电阻的串、并联，串联电路的分压作用，并联电路的分流作用，电功，电功率、串联、并联电路的功率分配是Ⅱ类要求，电阻率与温度的关系，半导体及其应用，超导现象，超导的研究和应用是Ⅰ类要求。高考的考查方向主要是实验和电路的计算，侧重点在于知识的运用。
二、理解和掌握的内容
1．几点说明①这部分知识的重点在于用电势的观点分析电路和对电功，电功率和焦耳定律的理解和应用，而串、并联电路的电流、电压和功率分配由于在初中时已经渗透，此处不是高考的重点内容。②欧姆定律的适用范围是纯电阻电路，也可以说成是线性元件。③要善于用能量守恒的观点研究电路中的能量关系。例如，在非纯电阻电路中，消耗的电能除转化为内能外，还要转化为机械能、化学能等，但总能量是不变的。④做描述小灯泡的伏－安特性曲线的实验时要采用电流表的外接法。
2．难点释疑①在用公式I＝q/t计算电流强度时，很多学生把“单位时间内通过导体横截面的电量”错误地理解为“单位时间内通过导体单位横截面积的电量”，从而认为在时间和电量相同的情况下，导线越细，电流越大。这是受到了公式I=nqsv的影响。也有的同学在计算电解槽中的电流时，只把正电荷通过某一横截面的电量做为计算电流的总电量，从而造成了答题的失误。②电阻率ρ反映了材料的导电性能，ρ的大小与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，半导体材料的电阻率随温度的升高而减小。③要注意电功和电热、电功率和热功率的区别。电流做功的实质是电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小，电势能转化为其它形式的能。因此，电功W=qU=UIt和电功率P=W/t=UI是计算电功和电功率普遍适用的公式。当电流通过电阻时，计算电阻发热的焦耳定律Q=I2Rt和计算热功率的P=I2R也是普遍适用的公式，但是，只有在纯电阻电路中，电功和电热以及电功率和热功率才相等，否则，电功要大于电热，电功率也要大于热功率。
【例题精析】
例1一只“220V、100W”的灯泡，用欧姆表测量它的电阻应该是（）
A．等于484ΩB．大于484ΩC．小于484ΩD．无法确定
解析：灯泡的电阻是指其中金属灯丝的电阻，由于金属的电阻率随温度的升高而增大，因此正常发光时，灯丝的电阻一定比它在不工作时的电阻值要大。故答案是C。
思考拓宽：通常给定的电阻由于温度的变化幅度不大，我们一般都按固定电阻去处理，如绝大部分电路的分析，我们都不考虑由于通电升温造成的电阻变化。但是在温度变化范围很大时，比如白炽灯正常工作与常温下，再认为某一电阻（特别是纯金属的电阻丝）的阻值不发生变化，那就不合适了。例如：一个标有“220V60W”的白炽灯泡，加上的电压由零逐渐增大到220V的过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示，在图10－1中给出的四个图线中，符合实际的只有Ｂ图。
例2微型吸尘器的直流电动机内阻一定，当加上0.3V的电压时，通过的电流为0.3A，此时电动机不转。当加在电动机两端的电压为2.0V时，电流为0.8A，这时电动机正常工作，求吸尘器的效率为多少？
分析：解答该题时，先要明确用电器是否是纯电阻电路。当加0.3V电压时，它消耗的电能全部转化为内能，此时电动机为纯电阻电路；当加2.0V电压时，电动机运转，有机械能输出，此时电动机为非纯电阻电路，消耗的电能等于转化的机械能和内能之和。转化的内能由焦耳定律计算。
解析：当加上0.3V电压时，电动机不转，可求得电动机内阻：
R=U1/I1=0.3/0.3Ω=1.0Ω
当加上2V的电压时，电动机正常工作，此时，输入功率P=U2I2=2.0×0.8W=1.6W
此时，电动机的发热功率为Pˊ=I22R=0.82×1W=0.64W
因此，电动机的效率为η＝（P－Pˊ）/P＝（1.6－0.64）/1.6＝60%

【能力提升】
Ⅰ．知识与技能
1．一只普通的实用照明白炽灯正常发光时，通过它的电流强度与下列哪一个值较为接近？（）
A．20AB．2AC．0.2AD．0.02A
2．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为髓鞘是由多层类脂物质－髓质累积而成，具有很大电阻。经实验测得髓质的电阻率ρ=8×106Ωm,其中生物体中某段髓质神经纤维可看作高20cm，半径4cm的圆柱体，当在其两端加上电压U＝100V时，该神经产生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流是（）
A．0.31μAB．0.62μAC．0.5μAD．0.43μA
3．如图10—2所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等。停电时，用欧姆表测得A、B间的电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，如图所示，则计算该幢居民楼的总功率可以用的公式是（）
A．P＝I2RB．P＝U2/RC．P＝IUD．P＝UI-I2R
4．超导材料电阻率为零的温度称为临界温度，1987年我国科学家制成了临界温度为90K的高温超导材料，利用超导材料零电阻的性质，可实现无损耗输电，现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给电器的电功率为40kW，电压为800V。如果用临界温度以下的超导电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（）
A．1KwB．1.6×103kWC．1.6kWD．10kW
５．两个电阻R1＝８Ω，R2＝２Ω并联在电路中，欲使这两个电阻消耗的电功率相等，可行的办法是（）
A．用一个阻值为2Ω的电阻与R2串联
B．用一个阻值为6Ω的电阻与R2串联
C．用一个阻值为6Ω的电阻与R1串联
D．用一个阻值为2Ω的电阻与R1串联
Ⅱ.能力与素质
6．某实验小组用三只相同的小灯泡，连接如图10—3所示电路，研究串并联电路特点，实验中观察到的现象是（）
A．K2断开，K1与a连接，三只灯泡都熄灭
B．K2断开，K1与b连接，三只灯泡亮度相同
C．K2闭合，K1与a连接，三只灯泡都发光，L1、L2亮度相同
D．K2闭和，K1与b连接，三只灯泡都发光，L3亮度小于L2的亮度
7．如图10—4电路中，电阻R1、R2、R3的阻值都是1Ω，R4、R5的阻值都是0.5Ω，ab端输入电压U＝6V。当cd端接电压表时，其读数是＿＿＿＿V。
8．小灯泡的伏－安特性曲线如图10—5所示中的AB段曲线所示。由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了＿＿＿＿Ω。
9．某大楼安装了一台升降机，该升降机在电压为380V的电动机带动下以1m/s的恒定速度沿竖直方向上升，电动机的最大输出功率为9.1kW。不载人时测得电动机中的电流为5A，若载人时升降机的速率和不载人时相同，则这台升降机载10人时，电动机的输出功率为＿＿＿＿kW，这台升降机可同时乘载的最多人数为＿＿＿＿人（设人的平均质量为60kg,g=10m/s2，电动机的内阻和一切摩擦不计）。
【拓展研究】
10.一台国产XQB30－13型全自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表，试根据表中提供的数据计算：
额定电压220V
额定频率50Hz
额定洗衣、脱水功率360W
额定洗衣、脱水容量3kg
整机质量33kg
外形尺寸（长×宽×高）(540×550×920)mm2
（1）这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流强度是多大？
（2）如洗衣、脱水的累计时间为40min，则洗衣机耗电多少？

专题二闭合电路欧姆定律
【考点透析】
一、本专题考点：电源的电动势和内电阻，闭合电路的欧姆定律，路端电压是Ⅱ类要求，高考中考查的主要形式有动态电路的分析和与电磁感应知识相联系的题目分析等。
二、理解和掌握的内容
1．几点说明
（1）合电路欧姆定律的表达式可以有：Ｉ＝Ｅ/（Ｒ＋r）、Ｅ＝Ｕ＋Ｉｒ和Ｅ＝Ｕ＋Ｕ1，但第一个公式仅适用于纯电阻电路，后两个公式才适用于任何电路。
（2）在测电源的电动势和内阻的实验中，安培表必须在支路上。本实验还可以用电阻箱和电流表或电阻箱和电压表代替滑动变阻器、电流表和电压表。处理实验数据时均可使用公式法或图象法。
（3）要能区分电动势、电势差和电压的区别。电源的电动势等于从负极搬运单位正电荷至正极时，电源所做的功。它表征电源把其他形式的能转化为电能的本领。电势差表示导体两点间把单位正电荷从一点移到另一点时，电场力所做的功。而电压实际上就是电势差，它表示电路中两点间单位正电荷从一点移到另一点时，电流所做的功，也就是电能转化为其他形式的能的过程，电流做功实际上是电场力移动电荷做功。上面所述的问题弄清楚了，对于电源的路端电压、内电压与电动势的区别也就不容易搞错了。电源的路端电压是指电源加在外电路两端的电压，是指电场力把单位正电荷从正极经外电路移到负极所做的功。电源的电动势对一个固定电源来说是不变的，而电源的路端电压都是随外电路的负载而变化的。它的变化规律服从全电路欧姆定律。它的数学表达式为U＝E－Ir，其中Ir为电源的内电压，也叫内压降。它的物理过程虽然也发生在电源两端，但与电动势的意义不同，它是由电场力所引起的，在电源内部起着消耗电能的作用。对一个固定的电源来说，它的内阻r一般认为是不变的，但通过电源的电流是随外电路而变化的，因此内电压也是一个随外电路而变化的量。
2．难点释疑
（1）电源的电动势是描述电源把其它形式的能转化为电能的本领的。例如，E＝1.5V，是指电路闭合后，电源通过电流时，每通过1c电量，干电池就把1.5J的化学能转化为电能。
（2）要会用定律分析动态电路，判断电表示数的变化或者灯的亮暗的变化。判断时要注意，对整个电路来讲，任一电阻增大或减小，全电路的总电阻都跟着增大或减小。分析电流时要注意，先分析干路上的电流变化，再分析支路上的电流变化；先分析固定电阻的电流变化，再分析可变电阻的电流变化。
（3）要善于用能量的观点分析电路：电源的总功率为P＝EI，输出功率为P1＝UI（电路为纯电阻电路时，还可以写成P1＝I2R）电源内部的损耗功率为P′＝I2r，电源的效率为η＝U/E，对纯电阻电路而言，内外电阻相等时，电源的输出功率最大，此时电源的效率为50%。
【例题精析】
例1如右图10—6所示，闭合电键S并调节滑动变阻器滑片P的位置，使A、B、C三灯亮度相同，若继续将P向下移动，则三灯亮度变化情况为（）
A．A灯变亮B．B灯变亮
C．A灯最亮D．C灯最亮
解析：当滑片向下移动时，根据外电阻的变化，由I＝ε/（R+r），确定各部分电流，电压变化，进一步判定各灯消耗的功率情况。具体思路是：
当滑片向下移动时
R↓→R总↓→I↑→UB↓→IB↓→IC↑
↓↓↓
PA↑PB↓PC↑
由于P＝I2R，三灯的功率相同时，IA＞IC，可得RC＞RA，当滑片向下移动后，△IC＝△IA＋∣△IB∣＞△IA。因此PC＞PA，故选A、D。
思考拓宽：由电键的开合或变阻器电阻的变化而引起电灯泡亮度的变化或电表读数的变化是典型的“局部电路的变化”→“整个电路中各部分电流、电压的变化”问题。此类问题应明确各用电器或电表所对应的电流、电压的基础上，按局部（R的变化）→全局（I总U端的变化）→局部（U分I分的变化）逻辑思维进行分析推论。
例2如图10—7所示，电源的电动势为E，内阻r=2Ω，定值电阻R1＝0.5Ω，求：（1）当滑动变阻器的阻值R2为多大时，电阻R1消耗的功率最大？（2）当变阻器的阻值为多大时，变阻器消耗的功率最大？（3）当变阻器的阻值为多大时，电源的输出功率最大？
解析：电阻R1消耗的功率P1＝I12R1，仅由I1决定。变阻器消耗的功率最大，可以将R1视作电源的内阻，即R2＝R1＋r时，变阻器有最大功率。电源的最大输出功率与上面分析类似。
（1）定值电阻R1消耗的电功率P1＝I12R1＝E2R1/（R1＋R2＋r）2，可见当变阻器R2＝0时，R1的消耗功率最大。
（2）将电阻R1等效到电源内部，则当变阻器阻值R2ˊ＝R1＋r＝0.5Ω＋2Ω＝2.5Ω时，变阻器消耗功率最大。
（3）将R1＋R2＝r.即R2=r-R1=（2-0.5）Ω=1.5Ω时,电源有最大输出功率。
思考拓宽：本题在分析第二问时，是将电阻R1“等效”到电源内部再进行处理的，这种电路的等效变换在电路的分析中运用得非常广泛。例如：在图10—8中，当电阻R=R0r/（R0+r）时，滑动变阻器消耗的功率最大，也是把R0看成了电源，但是，这里一定要注意，在研究可变电阻的功率时，可以把固定电阻看成电源，但研究固定电阻的功率时，绝对不可以把固定电阻看成电源。
同学们可以试着用等效的思想，将虚线框内的部分看成一个等效电源来分析下面的两个题目。
1．用如图10—9所示电路测电池电动势和内阻的实验中，以下说法不正确的是（）
A．因为电流表有内阻而分流，使电压表的测量值小于真实值
B．因为电压表有内阻而分流，使电流表的测量值小于真实值
C．实验中得到的电动势小于真实值
D．实验中得到的电池内阻的值小于真实值
答案：A
2．用如图10—10所示的电路（R1、R2已知）测定一个电源的电动势E和内阻r，由于没有考虑电流表的内阻，因而测量结果是（）
A．E偏大，r偏小B．E偏小，r偏大
C．E准确，r偏大D．E准确，r偏小
答案：C
【能力提升】
Ⅰ.知识与技能
1.一盏电灯,直接接在恒定的电源上,其功率为100W,若将这盏灯先接上一段很长的导线后,再接在同一电源上,在导线上损失的功率为9W,那么此时电灯实际消耗的功率将()
A.等于91WB.小于91W
C.大于91WD.条件不足,无法确定
2.将阻值相等的两段金属丝R1和R2串联后接在一个不计内阻恒压电源上,设R1温度不变,对R2加热或冷却,则R2的电功率变化说法正确的是()
A.加热变大,冷却变小B.加热变小,冷却变大
C.加热、冷却都变小D.加热、冷却都变大
3．如图10—11所示的电路中，电源电阻不可忽略，已知R1=10Ω，R2=8Ω，当电键置于1时，安培表读数为0.2A;当电键置于2时,安培表的读数可能为()
A．0.19AB．0.22A
C．0.25AD．0.28A
4．在如图10—12所示电路中，当变阻器R3的滑动触头向b端移动时，（）
A．电压表示数变大，电流表示数变小
B．电压表示数变小，电流表示数变大
C．电压表示数变大，电流表示数变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小
5．如图10—13所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC为同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线，若A、B横坐标为1/A。那么AB线段表示的功率等于（）
A．1WB．3W
C．2WD．2.5W
Ⅱ.能力与素质
6．如图10—14电路中，电池电动势为E，内阻为r，当可变电阻的滑片P向b点移动时，电压表V1的读数U1与电压表V2的读数U2的变化情况是（）
A．U1变大，U2变小B．U1变大，U2变大
C．U1变小，U2变小D．U1变小，U2变大
7．某太阳能电池板，测得它的开路电压为800mV，短路电流为40mA若将该电池与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（）
A．0.10VB．0.20VC．0.30VD．0.40V
8．在如图10—15所示的电路中，R1、R2、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r。设电流表A的读数为I，电压表V的读数为U。当R5的滑动触头向图中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
9．一个蓄电池输出电压为12V，若输出的电能为4.3×106J，则它放出的电量为＿＿＿＿C。
【拓展研究】
10.手电筒的两节干电池，已经用了很长时间，灯光只能发出微弱的光，把它们取出来，用电压表测电压，电压表示数很接近3V，再把它们作为一个台式电子钟的电源，电子钟能正常工作，下列说法中正确的是（）
A．这两节干电池的电动势减小了很多
B．这两节干电池的内电阻减小了很多
C．这台电子钟的额定电压一定比手电筒里的小灯泡额定电压小
D．这台电子钟正常工作时电流一定比小灯泡正常工作时电流小

专题三电路的分析和计算
【考点透析】
一、本专题考点：欧姆定律，电阻的串并联，路端电压等有关电路的分析和计算是Ⅱ类要求，要能够分析清楚电路的结构，会正确画出等效电路图，并进行计算，电路出现故障时，会尽快查找出故障原因并给予排除。
二、理解和掌握的内容
1．几点说明
（1）电路中某两点间电压为零，可以是两个原因造成的：第一个是电流为零的局部断路情况。如与电容器相连的电阻，在电路稳定时，电阻两端电压为零。第二是电阻为零的短路情况，如用导线相连的两点间电压为零。
（2）电路的故障有两种：第一种是断路故障，其表现为电源的电压不为零而电流强度为零。第二种是短路故障，其表现为电路中的某段电路中电流通过，但这段电路两端的电压为零。
2．难点释疑
（1）对含有电容器的电路进行分析要慎重，电容器是一种储存电能的元件，在直流电路中，当电容器充、放电时，电路里有充放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于断路元件，简化电路时可以去掉它。
（2）寻找电路故障可以用以下两种方法：第一种是仪器检测法。判断断路故障可以用电压表先与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联；若电压表指针偏转，则该段电路中有断点。判断短路故障时也可以用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该电路被短路；若电压表示数不为零，则该电路不被短路或不完全被短路。第二种是假设法。已知电路发生某种故障，寻求故障发生在何处时，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，运用电流定律进行正向推理，推理结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路；推理结果若与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路；直到找出发生故障的所有可能为止。
（3）黑盒子中的元件连接问题是电学中非常棘手的内容，它的特点是给出一个未知系统的测试结果，要求确定系统的内部结构。解决这类问题时要注意运用电路的规律猜想、论证、修改，一步步完善。可以按以下基本程序进行分析：第一步，将电阻为零、电压为零的接线柱短接；第二步，在电压最大的两接线柱间接电池，或根据测试结果，分析计算各接线柱之间的电阻分配；第三步，划出电阻数目最多的两接线柱之间的部分电路。然后一步步画出全电路。最后，画出最简电路。
【例题精析】
例1．如图10—16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R1B．减小R1C．增大R2D．减小R2
解析：灯泡变暗，表示灯泡消耗的功率减小，欲使灯泡的功率较小，应使灯泡两端的电压降低。C处相当于电路断路。据欧姆定律可以判断出：要减小U，一定增大R1，或减小R2，故本题正确选项为A、D。
思考与拓宽：本题是一个电路动态变化题，考查学生运用欧姆定律和串并联电路的特点进行推理、判断的能力。本题也可以利用极端假设法进行解答或验证，因为题中对R1、R2的数值未作具体限制，若假设R2减小一直趋近于零时，即R2被短路，显然灯泡不亮；当R2不变，R1增大到无限大时，相当于外电路断路，灯泡也不亮，显而易见，A、D正确。解答这类问题的一般方法为：首先，分析电路中的器件、电表连接、确定电路结构情况；其次，根据动态变化的原因，分析电路结构特点；最后，根据电路结构特点和题设条件，运用欧姆定律和串并联电路的特点进行推理、判断各部分相应物理量（所求）的变化情况。
例2如图10—17所示，电灯L标有“4V，1W”，滑动变阻器R总电阻为50Ω。当滑片P滑至某位置时，L恰好正常发光，此时电流表示数为0.45A。由于外电路发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表示数为0.5A,电压表示数为10V,如导线完好,电路中各处接触良好,试问发生的故障是短路还是断路?发生在何处?
解析:电路发生故障后,电流表读数增大,路端电压U=U2=I2R2也增大,因此外电路总电阻增大,一定在外电路某处发生断路。由于电流表有读数,R2不可能断路,电压表也有读数,滑动变阻器不可能断路,只可能灯L发生断路。
思考与拓宽：根据题中条件也可以计算：
（1）发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为多大?（20Ω）
（2）电源的电动势和内电阻为多大?（E=12.5V,r=5Ω）
【能力提升】
Ⅰ.知识与技能
1．如图10—18所示为一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻。现发现电路中没有电流。为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V，由此可知（）
A．ab间电路通，cd间电路不通
B．ab间电路不通，bc间电路通
C．ab间电路不通，bc间电路不通
D．bc间电路不通，cd间电路通
2．如图10—19所示电路中，灯L1发光，而灯L2、L3均不发光，理想电流表A1有示数，理想电流表A2无示数，假设只有一处出现故障，则故障可能是()
A．灯L1断路
B．灯L3断路
C．灯L2短路
D．灯L3短路
3．如图10—20所示电路中，由于某一电阻断路，致使电压表和电流表的示数均比该电阻未断路时要大，则这个电路中断路的电阻()
A．可能是R1B．可能是R2
C．可能是R3D．一定是R4
4．如图10—21所示的电路中，电源的电动势为E，内阻不计，电容器电容为C，电阻R1：R2：R3：R4=3：2：1：1，电键K断开，今将K闭合，由K闭合到电路稳定的过程中通过R3的电量是()
A．EC/5B．2EC/5
C．3EC/5D．EC
5．如图10—22所示，ABCD是4只相同的灯泡，都额定电压为110V，把它们按图示连接后接到220V的电源上，闭合开关K时，各灯正常发光，若断开K，则()
A．灯泡C和D正常发光
B．灯泡B、C、D正常发光
C．灯泡C被烧坏
D．灯泡B、C、D均被烧坏
Ⅱ.能力与素质
6．某同学在测定标有“3.8V”的小灯泡的电阻时采用伏安法进行的，但它将电压表、电流表位置颠倒了，接成了如图10—23所示的电路，这将会使（）
A．小灯泡损坏B．小灯泡不亮
C．电流表损坏D．电压表读数约为0V
7．如图10—24电路中，电源E的电动势为3.2V，电阻R的阻值为30Ω，小灯泡L的额定电压为3.0V，额定功率为4.5W。当开关S接位置1时，电压表读数为3V，那么当开关S接到位置2时，小灯泡L的发光情况是（）
A．很暗，甚至不亮B．正常发光
C．比正常发光略亮D．有可能被烧坏
8．如图10—25所示电路中，电键S1、S2、S3、S4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮一油滴P，断开哪一个电键P会向下运动（）
A．S1B．S2C．S3D．S4
9．如图10—26中电源电压U=5V，内阻不计，V1、V2、V3三个电压表的内电阻相同，其中V1、V2的读数分别为3V、2V，电压表V3的读数是_____V。
【拓展研究】
10．一个盒子内装有导线和几个相同阻值组成的电路，盒外的1、2、3、4是该电路的四个接线柱，已知1、2的电阻是1、3间的电阻的2倍，1、3间的电阻又等于2、4间的电阻，而3、4间没有明显的电阻，试在图10—27中画出盒内最简单的一种电路图。

专题四电流、电压、电阻的测量
【考点透析】
一、本专题考点：电流、电压和电阻的测量，电流表、电压表和多用电表的使用，伏安法测电阻是Ⅱ类要求，在高考中，既可以与普通试题相结合进行电路的分析和计算，也可以以实验题的形式进行考试，是本章的重点内容。
二、理解和掌握的内容
1．难点释疑
（1）处理电路中的电压表和电流表时，要弄清电表是否是理想电表，如果是，可以将电压表看成是断路元件，而将电流表看成是短路元件；如果电表不是理想电表（有内阻），则可以将该电表看成是一个理想电表和一个与内阻阻值相等的电阻串联而成的电学仪器。
（2）伏安法测电阻有两种连接方法：安培表的外接法适于测量阻值较小的电阻，如果考虑电表对测量结果的影响，其测量值比真实值偏小，测量值是真实值与伏特表内阻的并联值；安培表的内接法适合于测量阻值较大的电阻，如果考虑到电表对测量结果的影响，其测量值比真实值偏大，测量值是真实值与安培表内阻之和。
（3）判断某一待测电阻ＲX是适合用安培表的内接法还是外接法测量，一般有两个思路：如果已知ＲX的大约值和电流表、电压表的内阻，可以比较：ＲX/ＲA与ＲV/ＲX哪个大，比值大的那块表影响小。电流表影响小时，用内接法，电压表影响小时用外接法。也可以使用点触法：如图10—28所示，使线头端点P点分别接触a点和b点，如果电流表变化明显，用内接法，如果电压表变化明显，用外接法。
（4）滑动变阻器有两种连入电路的方法：分压法的优势是电压变化范围大，限流法的优势是电路连接简便，附加功率损耗小。当两种接法均能满足实验要求时，一般选限流接法。当负载电阻较小，变阻器总阻值较大时，限流接法对电流、电压控制范围较宽，控制作用显著，宜用限流接法；但当负载电阻较大，变阻器总阻值较小时，限流接法对电流、电压控制范围较窄，控制作用不明显，宜用分压接法。
2.几点说明
高中阶段遇到的电阻的测量，除上述伏安法外，还主要有以下几种：①替代法：如图10—29所示，连接电路后，先将电键S拔至1处，读出电流表的示数；再将电键S拔至2处，调整电阻箱的阻值，使电流表的示数与第一次相同。此时电阻箱的示数就是被测电阻Rx的阻值。②半偏法：电路10—30如图所示，图中的R用电位器，Rˊ用电阻箱。合上电键S1，调整R的阻值，使电流表指针偏转到满刻度（注意不要使通过电流表的电流超过它的满偏电流，以免把电流表烧坏）。再合上开关S2，调整Rˊ的阻值，使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半。当R比Rˊ大很大时，可以认为Rx=Rˊ。③使用多用电表。
【例题精析】

例1．用伏安法测量某电阻Rx的阻值，现有实验器材如下：
A．待测电阻Rx：范围在5Ω～8Ω，额定功率为1W
B．电流表A1：量程0～0.6A（内阻0.2Ω）；
C．电流表A2：量程0～3A（内阻0.05Ω）；
D．电压表V1：量程0～3V（内阻3kΩ）；
E．电压表V2：量程0～15V（内阻15kΩ）；
F．滑动变阻器R：0～100Ω；
G．蓄电池：电动势12V；
H．导线，电键。
为了较准确地测量，并保证器材安全，电流表应选＿＿＿＿＿，电压表应选＿＿＿＿。
解析该题既要选择线路结构，又要选择仪器。先确定测量电路：由额定电压Um2＝PRx，可以算出U≈2.8V，应选电压表V1，由额定电流Im2＝P/Rx有Im=0.45A，应选电流表A1，由电阻关系可知，应选用外接法。
再确定控制电路：由R＝100Ω＞10Rx知，应选择限流式电路。
思考与拓宽：对实验器材和装置的选择，应遵循以下几条主要原则。
①安全性原则：实验过程中，不产生由于器材或装置选择不当而使仪器发生损坏等不良后果。在电学实验中，主要表现为：使电流表实际通过的电流，电压表接线柱间实际所加的电压，均不得超过它们各自的量程；电表使用中，正、负接线柱不能接反；使滑动变阻器、电阻等元件通过的电流不超过其额定电流；电源的最大输出电流不超过其额定电流等。②准确性原则：要求实验误差尽量小，精度尽量高。即要求实验能尽量减小系统误差和偶然误差。在电学实验中，应选择适当的实验电器，选择电流表、电压表、欧姆表的适当量程进行测量。③方便性原则：在保证实验能够顺利进行的条件下，使实验方便易行。在电学实验中，主要表现在滑动变阻器规格的选择、分压式电路与限流式电路的选择等。④经济性原则：损耗最小为原则。
【能力提升】
Ⅰ.知识与技能
1．如图10—31是描绘小灯泡的伏安特性曲线的实验器材。先在线框内画出该实验的线路图，再在图中连接实物图。

2．用图10—32中电路测定未知电阻Rx的值，图中电源电动势未知，电源内阻与电流表的内阻均可忽略不计，R为电阻箱：（1）若要测得Rx的值，R至少需要取＿＿＿个不同的数值；（2）若电流表每个分度表示的电流值未知，但指针偏转的角度与通过的电流成正比，则在用此电路测Rx时，R至少需取＿＿个不同的数值；（3）若电源内阻不可忽略，能否应用此电路测量Rx？答＿＿＿。
3．下列判断正确的是（）
A．采用分压法扩大电压表的量程时，串联的电阻越小，表的量程越大
B．采用分流法扩大电流表的量程时，并联的电阻越大，表的量程越大
C．无论是分压作用还是分流作用，都不能改变电表本身所承受的最大电压和最大电流
D．测电阻两端的电压时，误将电流表并联在电阻两端，接法虽错，但不会烧坏电流表
4.如图10—33所示，电源电动势6V、电阻R1=10Ω，R2=5Ω，三根导线有一根是断的，另处两根导线都是好的，为了查出断导线，某同学先用多用电表红表笔连接在电源上的正极a，再将黑表笔分别连接在电阻器R1的b端和R2的c端，并观察多用电表的指针示数，在下列选档中符合操作规程的是（）
A．欧姆档B．直流10V档
C．直流0.5A档D．直流2.5V档
5.如图10—34所示，电流表的内电阻不能忽略，R1，R2是两个可变电阻，当a、b间电压为4V时，电流表的指针刚好满偏（指针指在刻度盘最大值处）。当a、b间电压为3V时，如果仍要使电流表G的指针满偏，下列方法中可行的是（）
A．保持R2不变，增大R1B．保持R2不变，减小R1
C．保持R1不变，增大R2D．增大R2，减小R1
Ⅱ.能力与素质
6．测两个电池a、b的电动势得到如图10—35所示的U－I图线，则：（）
A．电池a的电动势较大，内电阻较小
B．电池a的电动势较小，内电阻较大
C．电池b的电动势较小，内电阻较小
D．电池b的电动势较大，内电阻较大
7．做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”时所描绘的是曲线而不是直线，某同学分析实验结论时给出以下理由，其中正确的是()
A．电源电压较高，降低电压就一定会是直线
B．小灯泡灯丝电阻不是恒值，随温度升高会发生变化
C．电路中的连接点有接触不良的现象
D．改描I－U曲线可能变为直线
8．图10—36为多用表欧姆档的原理图，其中电流表的满偏电流为300μA，内阻r=100Ω，调零电阻最大阻值R=50kΩ,电池电动势E=1.5V，用它测量电阻Rx，能准确测量的阻值范围是()
A．30kΩ～80kΩB．3kΩ～8kΩ
C．300Ω～800ΩD．30Ω～80Ω
9．用多用电表测量直流电压U和电阻R时，若红表笔插入多用表的正(+)插孔，则()
A．前者(测电压)电流从红表笔头流入多用表，后者(测R)从红表笔头流出多用表
B．前者电流从红表笔头流入多用表，后者电流从红表笔头流入多用表
C．前者电流从红表笔头流出多用表，后者电流从红表笔头流出多用表
D．前者电流从红表笔头流出多用表，后者电流从红表笔头流入多用表
【拓展研究】
10．计算机散热用排风扇的中心部件是一个直流电动机，此电动机的基本工作原理是通电线圈在安培力的作用下发生转动，把电能转化成机械能。一台旧的计算机散热用排风扇，铭牌已模糊，只能看清其额定电压为12V，现通过一系列实验测定其在额定电压下的输出功率。(估计在6W左右)
(1)用多用表的欧姆档粗测其转子线圈的电阻r约为1.8Ω。
(2)用伏安法对r准确测量(为保护线圈，实验中电流不能超过2A)，备用的器材有：
双量程安培表：0-0.6A-3A，内阻值均为零点几欧
双量程伏特表：0-3V-15V，内阻均为几千欧
滑动变阻器：全电阻10Ω，额定电流3A
电源：电动势4.5V，内阻很小
电键一只，导线若干
Ⅰ.其中安培表应选量程_____________，伏特表应选量程_____________；
Ⅱ.在右边的方框内画出测量所需的电路图；(风扇电机已画出)
Ⅲ.将实验测得的数据描点在坐标纸上得到如图10—37所示的U－I图象。据此确定线圈电阻为_________Ω；
Ⅳ.在对r进行准确测量的过程中，应对扇叶进行控制，即___________。
(3)换用电动势为15V的电源，测量该风扇在额定电压下的输出功率，此时安培表应选量程_____________，伏特表应选量程_____________，若测得其额定电流为0.50A，则其输出功率为________W。
效果验收
１．关于电流强度，下列说法正确的是；（）
Ａ．电子运动的速率越大，电流强度越大
Ｂ．电流强度是矢量，其方向就是正电荷运动的方向
Ｃ．电流强度属于标量，电流强度的单位是安培，１Ａ＝１Ｃ／Ｓ
Ｄ．电流强度的测量使用安培表，使用时安培表与被测部分并联
2．下列说法正确的是：（）
①电动势表示电源把其他形式的能转变为电能的本领
②照明电路中使用的灯功率越大，电路总电阻越大，路端电压越高
③外电路断开时电源两端电压数值上等于电源电动势
④电动势与电路结构有关
Ａ．①②③Ｂ．①③
Ｃ．①③④Ｄ．②③④
３．如图10—38所示，电源电动势为ε，内阻为r，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，当R2的滑动触头向右滑动时，电源的输出功率将：（）
A．增大B．减小C．不变D．不能确定
４．如图10—39当R1的触头向右移动时，电压表V1和电压表V２的示数变化量分别为ΔU1和ΔU2（均取绝对值）则：（）
A．ΔU1ΔU2B．ΔU1=ΔU2C．ΔU1ΔU2D．无法确定
５．如图10—40三个电阻R1、R2、R3的阻值均相同，允许消耗的最大功率分别为10W、10W、4W，此电路允许消耗的最大功率为：（）
Ａ．24ＷＢ．16WＣ．15WD．12W
6．如图10—41为某收音机内一部分电路元件的直流等效电路图，各个等效电阻的阻值都是２Ω，Ａ为一只内阻忽略不计的电流表，将它如图所示接在电路中，若Ｂ、Ｃ两点间加有６Ｖ的恒定电压，则电流表的计数是：（）
Ａ．３AＢ．２AＣ．1AＤ．0A
７．如图10—42所示的电路是一只三用电表的原理图，它的正确使用是：
①合上Ｋ１Ｋ4可当电流表使用
②只合上Ｋ２可当电压表使用
③只合上Ｋ２可当欧姆表使用
④只合上Ｋ３可当电压表使用
Ａ．①②③Ｂ．②③④Ｃ．①③④Ｄ．①②④
８．如图10—43电源的电动势为ε，内阻为ｒ，电键Ｋ原来闭合，现把Ｋ打开，则电流表和电压表的是数变化情况为：、（）
Ａ．A的是数增大，V的是数减小
Ｂ．A的是数增大，V的是数增大
Ｃ．A的是数减小，V的是数减小
Ｄ．A的是数减小，V的是数增大
９．两只电流表Ａ１、Ａ２串联后连成如图10—44甲所示电路，调节Ｒ使Ａ１满偏时，Ａ２的示数为满偏的2/3，将Ａ１和Ａ２并联后连成图乙的电路，重新调节Ｒ，当Ａ２满偏时，Ａ１的示数为满偏的1/3，已知Ａ１的内阻为0.45Ω,那么Ａ２的内阻为：（）
Ａ．0.1ΩＢ．0.3ΩＣ．0.45ΩＤ．1.5Ω
10．如图10—45，为检查电路故障，用电压表测得ＵAE＝７Ｖ、ＵED＝０Ｖ、ＵCD＝０Ｖ、ＵCE＝６Ｖ则此故障是下列故障中的那一种：（）
Ａ．Ｒ断路Ｂ．Ｌ断路Ｃ．Ｒ‘断路Ｄ．Ｒ‘与Ｌ同时断路
11．在如图10—46所示的电路中，Ａ、Ｂ、Ｃ分别表示电流表或电压表，它们的示数以安或伏为单位，当电键S闭合后，A、B、C三表的示数分别为1、2、3时，灯L1、L2正好均正常发光，已知灯L1、L2的额定功率纸币为3:1，则可判断：（）
A．A、B、C均为电流表
B．A、B、C均为电压表
C．B为电流表，A、C为电压表
D．B为电压表，A、C为电流表
12．如图10—47是测_________的电容式传感器，是通过改变_______________而改变___________的。
13．现需要测一个内阻较大的电源电动势和内电阻，只有两块伏特表V1、V2以及电键和一些导线，已知伏特表V1的内电阻为R0，两伏特表的两程均略大于估计出的电源的电动势：（1）在右边的图10—48虚线框内画出测量电路
（2）列出求解方程（对使用的符号要有必要的文字说明）
14．实验室中现有器材如图10—49实物图1所示，有：
电池E，电动势约10V，内阻约1Ω；电流表A1，量程10A，内阻r1约为0.2Ω；电流表A2，量程300mA，内阻r2约为5Ω；电流表A3，量程250mA，内阻r3约为5Ω；电阻箱R1，最大阻值999.9Ω，阻值最小改变量为0.1Ω；滑线变阻器R2，最大阻值100Ω；开关S；导线若干。
要求用图2所示的电路测定图中电流表A的内阻。
（1）在所给的三个电流表中，哪几个可用此电路精确测出其内阻？
（2）在可测的电流表中任选一个作为测量对象，在实物图上连成测量电路。
（3）你要读出的物理量是_______。用这些物理量表示待测内阻的计算公式是_______。
15．在如图10—50所示的电路中，M、N间的电压为6V，电灯L上标有“4V、4W”字样，滑动变阻器总电阻Rab=13．５Ω，当变阻器滑动触头滑到Ｃ处时，电灯Ｌ恰能正常发光，则：①变阻器的ac段、bc段的电阻各位多少？②滑动变阻器所消耗的总功率为多少？

16．如图10—51所示，电阻Ｒ１＝8Ω，直流电动机内阻Ｒ２＝2Ω，当电键Ｋ断开时电阻Ｒ１消耗的电功率为2．88Ｗ，电源效率（即电源输出功率与总功率之比）为80%；当Ｋ接通后，电阻Ｒ１消耗的电功率为2Ｗ，设电动机除内阻外其它损耗不计，试求接通后电动机输出的机械功率。
17．把一个“１０Ｖ２Ｗ”的纯电阻用电器Ａ接到某一电动势和内电阻都不变的电源上，它消耗的实际功率为２Ｗ，将另一个“１０Ｖ５Ｗ”的纯电阻用电器仍接在这个电源上，什么情况下实际功率小于２Ｗ？（设用电器阻值不随温度变化）
18．如图10—52所示Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ４＝Ｒ电键Ｋ闭合时，间距为ｄ的平行板电容器Ｃ的正中心恰好有一个质量为ｍ带电量为ｑ的小球处于静止状态，电键Ｋ断开时，小球向电容器的一个极板运动并发生碰撞，碰撞后小球带上与极板同性质的电荷，碰撞过程中没有机械能损失，小球反弹后恰好能运动到电容器另一个极板，若不计电源内阻。
求：①电源的电动势
②小球与极板碰撞后的带电量

第十章恒定电流
专题一1．Ｃ2．Ａ３．Ｃ４．Ａ５．Ａ６．D７．２８．１９．7.9，12拓展研究1.64A，8.64×105
专题二1．B2C．３．B４．B５．C６．A７．D８．D９．3.6×105
拓展研究D
专题三1．D2．C３．A４．D５．C６．B７．A８．C９．1拓展研究如右图10—1为最简电路。
专题四1．如下图10—2为所求电路线路图，10—3为所画电路实物图2．2，2，否３．C４．B５．A６．D７．B８．B９．B拓展研究Ⅰ0—3A，0—3V；
Ⅱ如图10—4为所求电路线路图；Ⅲ2；Ⅳ不让扇叶转动；(3)0—0.6A，0—15，5.5

效果验收1．C2．Ｂ３．Ｄ４．Ａ５．Ｃ６．Ｃ７．Ｃ８．Ａ９．Ａ10．Ｄ11．Ｄ
12．K闭合时V１的示数Ｕ１，Ｋ断开时Ｖ１的示数Ｕ２，Ｖ２的示数Ｕ３，设Ｖ２的内阻为Ｒ′，电源的电动势和内电阻分别为ε、ｒ，Ｕ１＝εR0／（R0＋ｒ）Ｕ２＝εR0／（R0＋Ｒ′＋ｒ）Ｕ２／Ｕ３＝R0／Ｒ′13．（1）A2、A3

（3）A2、A3两电流表的读数I2、I3和电阻箱R1的阻值R1。
14．1.5Ω12Ω4W15．1.5W
16．r10Ωε=10+0.2r17．3mgd/2q7q/6

高考物理恒定电流知识点总结复习

作为优秀的教学工作者，在教学时能够胸有成竹，教师要准备好教案，这是教师的任务之一。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐，减轻教师们在教学时的教学压力。教案的内容具体要怎样写呢？下面是由小编为大家整理的“高考物理恒定电流知识点总结复习”，仅供参考，欢迎大家阅读。

第十章恒定电流

电路基本规律串联电路和并联电路

知识要点：

1．部分电路基本规律

（1）形成电流的条件：一是要有自由电荷，二是导体内部存在电场，即导体两端存在电压。

（2）电流强度：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值，叫电流强度：。

（3）电阻及电阻定律：导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，定义式；在温度不变时，导体的电阻与其长度成正比，与导体的长度成正比，与导体的横截面S成反比，跟导体的材料有关，即由导体本身的因素决定，决定式；公式中L、S是导体的几何特征量，叫材料的电阻率，反映了材料的导电性能。按电阻率的大小将材料分成导体和绝缘体。

对于金属导体，它们的电阻率一般都与温度有关，温度升高对电阻率增大，导体的电阻也随之增大，电阻定律是在温度不变的条件下总结出的物理规律，因此也只有在温度不变的条件下才能使用。

将公式错误地认为R与U成正比或R与I成反比。对这一错误推论，可以从两个方面来分析：第一，电阻是导体的自身结构特性决定的，与导体两端是否加电压，加多大的电压，导体中是否有电流通过，有多大电流通过没有直接关系；加在导体上的电压大，通过的电流也大，导体的温度会升高，导体的电阻会有所变化，但这只是间接影响，而没有直接关系。第二，伏安法测电阻是根据电阻的定义式，用伏特表测出电阻两端的电压，用安培表测出通过电阻的电流，从而计算出电阻值，这是测量电阻的一种方法。

（4）欧姆定律

通过导体的电流强度，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，即，要注意：

a：公式中的I、U、R三个量必须是属于同一段电路的具有瞬时对应关系。

b：适用范围：适用于金属导体和电解质的溶液，不适用于气体。在电动机中，导电的物质虽然也是金属，但由于电动机转动时产生了电磁感应现象，这时通过电动机的电流，也不能简单地由加在电动机两端的电压和电动机电枢的电阻来决定。

（5）电功和电功率：电流做功的实质是电场力对电荷做功，电场力对电荷做功电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能，因此电功W=qU=UIt，这是计算电功普遍适用的公式。单位时间内电流做的功叫电功率，这是计算电功率普遍适用的公式。

（6）电热和焦耳定律：电流通过电阻时产生的热叫电热。Q=I2Rt这是普遍适用的电热的计算公式。

电热和电功的区别：

a：纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、电熨斗、白炽灯等。

b：非纯电阻用电器：电流通过用电器以转化为热能以外的形式的能为目的，发热是不可避免的热能损失，例如电动机、电解槽、给蓄电池充电等。

在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=UIt=I2Rt=是通用的，没有区别。同理也无区别。在非纯电阻电路中，电路消耗的电能，即W=UIt分为两部分：一大部分转化为热能以外的其他形式的能（例如电流通过电动机，电动机转动将电能转化为机械能）；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2Rt。这里W=UIt不再等于Q=I2Rt，而是WQ，应该是W=E其他+Q，电功只能用W=UIt，电热只能用Q=I2Rt计算。

2．串联电路和并联电路

（1）串联电路及分压作用

a：串联电路的基本特点：电路中各处的电流都相等；电路两端的总电压等于电路各部分电压之和。

b：串联电路重要性质：总电阻等于各串联电阻之和，即R总=R1+R2+…+Rn；串联电路中电压与电功率的分配规律：串联电路中各个电阻两端的电压与各个电阻消耗的电功率跟各个电阻的阻值成正比，即：；

c：给电流表串联一个分压电阻，就可以扩大它的电压量程，从而将电流表改装成一个伏特表。如果电流表的内阻为Rg，允许通过的最大电流为Ig，用这样的电流表测量的最大电压只能是IgRg；如果给这个电流表串联一个分压电阻，该电阻可由或计算，其中为电压量程扩大的倍数。

（2）并联电路及分流作用

a：并联电路的基本特点：各并联支路的电压相等，且等于并联支路的总电压；并联电路的总电流等于各支路的电流之和。

b：并联电路的重要性质：并联总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和，即；并联电路各支路的电流与电功率的分配规律：并联电路中通过各个支路电阻的电流、各个支路电阻上消耗的电功率跟各支路电阻的阻值成反比，即，；

c：给电流表并联一个分流电阻，就可以扩大它的电流量程，从而将电流表改装成一个安培表。如果电流表的内阻是Rg，允许通过的最大电流是Ig。用这样的电流表可以测量的最大电流显然只能是Ig。将电流表改装成安培表，需要给电流表并联一个分流电阻，该电阻可由计算，其中为电流量程扩大的倍数。

高考物理基础知识要点复习磁场

20xx届高三物理一轮复习全案：第3章磁场单元复习（选修3-1）
【单元知识网络】
【单元归纳整合】
1．带电粒子在匀强磁场中作部分圆周运动基本方法。
带电粒子在匀强磁场中作部分圆周运动时，往往联系临界和多解问题，分析解决这类问题的基本方法是：
(1)运用动态思维，确定临界状态。从速度的角度看，一般有两种情况：
①粒子速度方向不变，速度大小变化；此时所有速度大小不同的粒子，其运动轨迹的圆心都在垂直于初速度的直线上，速度增加时，轨道半径随着增加，寻找运动轨迹的临界点（如：与磁场边界的切点，与磁场边界特殊点的交点等）；
②粒子速度大小不变，速度方向变化；此时由于速度大小不变，则所有粒子运动的轨道半径相同，但不同粒子的圆心位置不同，其共同规律是：所有粒子的圆心都在以入射点为圆心，以轨道半径为半径的圆上，从而找出动圆的圆心轨迹，再确定运动轨迹的临界点。
（2）确定临界状态的圆心、半径和轨迹，寻找临界状态时圆弧所对应的回旋角求粒子的运动时间（见前一课时）。
2．带电粒子在匀强磁场运动的多解问题
带电粒子在匀强磁场中运动时，可能磁场方向不定、电荷的电性正负不定、磁场边界的约束、临界状态的多种可能、运动轨迹的周期性以及粒子的速度大小和方向变化等使问题形成多解。
（1）．带电粒子的电性不确定形成多解。当其它条件相同的情况下，正负粒子在磁场中运动的轨迹不同，形成双解。
（2）．磁场方向不确定形成多解。当磁场的磁感应强度的大小不变，磁场方向发生变化时，可以形成双解或多解。
（3）．临界状态不唯一形成多解。带电粒子在有界磁场中运动时，可能出现多种不同的临界状态，形成与临界状态相对应的多解问题。
（4）．带电粒子运动的周期性形成多解。粒子在磁场中运动时，如果改变其运动条件（如：加档板、加电场、变磁场等）可使粒子在某一空间出现重复性运动而形成多解
3．磁场最小范围问题
近年来高考题中多次出现求圆形磁场的最小范围问题，这类问题的求解方法是：先依据题意和几何知识，确定圆弧轨迹的圆心、半径和粒子运动的轨迹，再用最小圆覆盖粒子运动的轨迹（一般情况下是圆形磁场的直径等于粒子运动轨迹的弦），所求最小圆就是圆形磁场的最小范围
【单元强化训练】
1（20xx北京东城区二模）如图所示，两平行金属板中间有相互正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，磁感应强度为B，一质子沿极板方向以速度v0从左端射入，并恰好从两板间沿直线穿过。不计质子重力，下列说法正确的是（）
A．若质子以小于v0的速度沿极板方向从左端射入，它将向上偏转
B．若质子以速度2v0沿极板方向从左端射入，它将沿直线穿过
C．若电子以速度v0沿极板方向从左端射入，它将沿直线穿过
D．若电子以速度v0沿极板方向从左端射入，它将沿直线穿过
2（20xx北京市丰台区二模）如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直。在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，O点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端。点由静止释放。下列判断正确的是（）
A．当小球运动的弧长为圆周长的l／4时，洛仑兹力最大
B．当小球运动的弧长为圆周长的1／2时，洛仑兹力最大
C．小球从O点到b点，重力势能减小，电势能增大
D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小
3（20xx北京市朝阳区二模）如图所示，在竖直虚线MN和M′N′之间区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一带电粒子（不计重力）以初速度v0由A点垂直MN进入这个区域，带电粒子沿直线运动，并从C点离开场区。如果撤去磁场，该粒子将从B点离开场区；如果撤去电场，该粒子将从D点离开场区。则下列判断正确的是（）
A．该粒子由B、C、D三点离开场区时的动能相同
B．该粒子由A点运动到B、C、D三点的时间均不相同
C．匀强电场的场强E与匀强磁场的磁感应强度B之比
D．若该粒子带负电，则电场方向竖直向下，磁场方向垂直于纸面向外
4（20xx北京市海淀区二模）如图7所示，两平行、正对金属板水平放置，使上面金属板带上一定量正电荷，下面金属板带上等量的负电荷，再在它们之间加上垂直纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以初速度沿垂直于电场和磁场的方向从两金属板左端中央射入后向上转。若带电粒子所受承力可忽略不计，仍按上述方式将带电粒子射入两板间，为使其向下偏转，下列措施中一定不可行的是（）
A．仅增大带电粒子射入时的速度
B．仅增大两金属板所带的电荷量
C．仅减小粒子所带电荷量
D．仅改变粒子的电性
5（20xx北京市西城区二模）欧洲强子对撞机在20xx年初重新启动，并取得了将质子加速到1.18万亿ev的阶段成果，为实现质子对撞打下了坚实的基础。质子经过直线加速器加速后进入半径一定的环形加速器，在环形加速器中，质子每次经过位置A时都会被加速（图1），当质子的速度达到要求后，再将它们分成两束引导到对撞轨道中，在对撞轨道中两束质子沿相反方向做匀速圆周运动，并最终实现对撞（图2）。质子是在磁场的作用下才得以做圆周运动的。下列说法中正确的是（）
A．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小
B．质子在环形加速器中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变
C．质子：在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场会逐渐减小
D．质子在对撞轨道中运动时，轨道所处位置的磁场始终保持不变
6、如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场。在该区域中，有一个竖直放置光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球。O点为圆环的圆心，a、b、c、d为圆环上的四个点，a点为最高点，c点为最低点，bd沿水平方向。已知小球所受电场力与重力大小相等。现将小球从环的顶端a点由静止释放。下列判断正确的是（）
A．小球能越过与O等高的d点并继续沿环向上运动
B．当小球运动到c点时，洛仑兹力最大
C．小球从a点到b点，重力势能减小，电势能增大
D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小

7、质谱仪的工作原理示意图如右图所示．带电粒子被加速电场加速后，进人速度选择器．速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E．平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2．平板S下方有强度为B0的匀强磁场．下列表述不正确的是
A．速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外
B．质谱仪是分析同位素的重要仪器
C．能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B
D．粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的比荷越小
8、（20xx北京东城区二模）如图所示，间距为L、电阻为零的U形金属竖直轨道，固定放置在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面里。竖直轨道上部套有一金属条bc，bc的电阻为R，质量为2m，可以在轨道上无摩擦滑动，开始时被卡环卡在竖直轨道上处于静止状态。在bc的正上方高H处，自由落下一质量为m的绝缘物体，物体落到金属条上之前的瞬问，卡环立即释改，两者一起继续下落。设金属条与导轨的摩擦和接触电阻均忽略不计，竖直轨道足够长。求：
（1）金属条开始下落时的加速度；
（2）金属条在加速过程中，速度达到v1时，bc对物体m的支持力；
（3）金属条下落h时，恰好开始做匀速运动，求在这一过程中感应电流产生的热量。
解析：（1）物块m自由下落与金属条碰撞的速度为
设物体m落到金属条2m上，金属条立即与物体有相同的速度v开始下落，
由m和2m组成的系统相碰过程动量守恒
则
金属条以速度v向下滑动，切割磁感线，产生感应电动势，在闭合电路中有感应电流
则金属条所受安培力为
对于，金属条和物体组成的整体，由牛顿第二定律可得
则金属条开始运动时的加速度为
（8分）
（2）当金属条和物体的速度达到v1时，加速度设为，同理可得，
对物体m来说，它受重力mg和支持力N，则有
（4分）
（3）金属条和物体一起下滑过程中受安培力和重力，随速度变化，安培力也变化，做变加速度运动，最终所受重力和安培力相等，加速度也为零，物体将以速度做匀速运动，则有
金属条的最终速度为
下落h的过程中，设金属条克服安培力做功为WA，由动能定理
感应电流产生的热量Q=WA
得：（6分）
9、（20xx北京市丰台区二模）如图所示，两块平行金属板MN、PQ水平放置，两板间距为d、板长为L，在紧靠平行板右侧的等边三角形区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，三角形底边BG与PQ在同一水平线上，顶点A与MN在同一水平线上。
一个质量为m、电量为+q的粒子沿两板中心线以初速度v0水平射入，若在两金属板间加某一恒定电压，粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场，BD=AB，并垂直AC边射出（不计粒子的重力）。求：
（1）两金属板问的电压；
（2）三角形区域内磁感应强度大小；
（3）若两金属板问不加电压，三角形区域内的磁场方向垂直纸面向外。要使粒子进入场区域后能从BC边射出，试求所加磁场的磁感应强度的取值范围。
解：（6分）
（1）粒子在两块平行金属板间的电场中，沿水平方向做匀速运动，竖直方向做初速度为零的匀加速运动。
粒子垂直AB边进入磁场，由几何知识得，粒子离开电场时偏角。根据类平抛运动的规律有：
①（1分）
②（1分）
③（1分）
④（1分）
联立①②③④解得：（2分）
（8分）（2）由几何关系得：
粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径为：
⑤（2分）
粒子进入磁场时的速率为：⑥（2分）
根据向心力公式有：⑦（2分）
联立⑤⑥⑦解得：（2分）
（6分）（3）若两板间不加电压，粒子将沿水平以速率v0从AB边的中点进入磁场。
当粒子刚好从C点射出磁场，磁感应强度最小。设磁感应强度的最小值为B2，
由几何关系知，对应粒子的最大轨道半径r2为：r2=d（1分）
根据向心力公式有：（1分）
解得：（1分）
当粒子刚好从E点射出磁场时，磁感应强度最大。
设磁感应强度的最大值为B3，由几何关系知，
对应粒子的最小轨道半径r3为：（1分）
同上解出：（1分）
所以所加磁场的磁感应强度的取值范围为（1分）
10、（20xx北京市宣武区二模）下图为汤姆生在1897年测量阴极射线（电子）的荷质比时所用实验装置的示意图。K为阴极，A1和A2为连接在一起的中心空透的阳极，电子从阴检发出后被电场加速，只有运动方向与A1和A2的狭缝方向相同的电子才能通过，电子被加速后沿方向垂直进入方向互相垂直的电场、磁场的叠加区域。磁场方向垂直纸面向里，电场极板水平放置，电子在电场力和磁场力的共同作用下发生偏转。已知圆形磁场的半径为R，圆心为C。
某校物理实验小组的同学们利用该装置，进行了以下探究测量：
首先他们调节两种场强的大小：当电场强度的大小为E，磁感应强度的大小为B时，使得电子恰好能够在复合场区域内沿直线运动；然后撤去电场，保持磁场和电子的速度不变，使电子只在磁场力的作用下发生偏转，打要荧屏上出现一个亮点P，通过推算得到电子的偏转角为α（即：之间的夹角）。若可以忽略电子在阴极K处的初速度，则：
（1）电子在复合场中沿直线向右飞行的速度为多大？
（2）电子的比荷为多大？
（3）利用上述已知条件，你还能再求出一个其它的量吗？若能，请指出这个量的名称。
（1）电子在复合场中二力平衡，
即①
（2）如图所示，其中r为电子在磁场中做圆（弧）运动的圆轨道半径。
所以：③
④
又因：⑤
联解以上四式得：⑥
（3）还可以求出电子在磁场中做圆弧运动的圆半径r等（或指出：加速电场的电压U，等即可）

高考物理基础知识要点复习光

一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划，作为教师就要精心准备好合适的教案。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点，帮助教师更好的完成实现教学目标。教案的内容要写些什么更好呢？小编为此仔细地整理了以下内容《高考物理基础知识要点复习光》，供大家借鉴和使用，希望大家分享！

20xx届高三物理一轮复习全案：第2章光（选修3-4）
【考纲知识梳理】
一、光的折射及折射率
1、光的折射
（1）折射现象：光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向发生改变的现象．
（2）折射定律：折射光线、入射光线跟法线在同一平面内，折射光线、入射光线分居法线两侧，入射角的正弦跟折射角的正弦成正比．
（3）在折射现象中光路是可逆的．
2、折射率
（1）定义：光从真空射入某种介质,入射角的正弦跟折射角的正弦之比,叫做介质的折射率．注意：指光从真空射入介质．
（2）公式：n=sini/sinγ，折射率总大于1．即n＞1．
（3）各种色光性质比较：红光的n最小，ν最小，在同种介质中（除真空外）v最大，λ最大，从同种介质射向真空时全反射的临界角C最大，以相同入射角在介质间发生折射时的偏折角最小（注意区分偏折角和折射角）。
（4）两种介质相比较，折射率较大的叫光密介质，折射率较小的叫光疏介质．
二、全反射
三、光的干涉现
1、两列波在相遇的叠加区域，某些区域使得“振动”加强，出现亮条纹；某些区域使得振动减弱，出现暗条纹。振动加强和振动减弱的区域相互间隔，出现明暗相间条纹的现象。这种现象叫光的干涉现象。
2、产生稳定干涉的条件：
两列波频率相同，振动步调一致(振动方向相同)，相差恒定。两个振动情况总是相同的波源，即相干波源
（1）.产生相干光源的方法（必须保证相同）。
①利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)；
②分光法(一分为二)：将一束光分为两束频率和振动情况完全相同的光。(这样两束光都来源于同一个光源,频率必然相等)
下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平面镜形成相干光源的示意图
点(或缝)光源分割法：杨氏双缝(双孔)干涉实验；利用反射得到相干光源：薄膜干涉
利用折射得到相干光源：

（2）．双缝干涉的定量分析
如图所示，缝屏间距L远大于双缝间距d，O点与双缝S1和S2等间距，则当双缝中发出光同时射到O点附近的P点时，两束光波的路程差为δ=r2－r1；由几何关系得：r12=L2+(x－)2，r22=L2+(x+)2.
考虑到L》d和L》x，可得δ=.若光波长为λ，
①亮纹：则当δ=±kλ(k=0,1,2,…)屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍时，两束光叠加干涉加强；
②暗纹：当δ=±(2k－1)(k=0,1,2,…)屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍时，两束光叠加干涉减弱，
据此不难推算出：(1)明纹坐标x=±kλ(k=0，1，2，…）(2)暗纹坐标x=±(2k－1)(k=1，2，…）
测量光波长的方法(3)条纹间距[相邻亮纹(暗纹)间的距离]△x=λ.(缝屏间距L，双缝间距d)
用此公式可以测定单色光的波长。则出n条亮条纹(暗)条纹的距离a,相邻两条亮条纹间距
用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹。
结论：由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波叠加产生．
①当这两列光波到达某点的路程差为波长的整数倍时，即δ=kλ，该处的光互相加强，出现亮条纹；
②当到达某点的路程差为半波长奇数倍时，既δ=，该点光互相消弱，出现暗条纹；
③条纹间距与单色光波长成正比．(∝λ)，
所以用单色光作双缝干涉实验时，屏的中央是亮纹，两边对称地排列明暗相同且间距相等的条纹
用白光作双缝干涉实验时，屏的中央是白色亮纹，两边对称地排列彩色条纹，离中央白色亮纹最近的是紫色亮纹。
原因：不同色光产生的条纹间距不同，出现各色条纹交错现象。所以出现彩色条纹。
将其中一条缝遮住：将出现明暗相间的亮度不同且不等距的衍射条纹
（3）．薄膜干涉现象：光照到薄膜上，由薄膜前、后表面反射的两列光波叠加而成．劈形薄膜干涉可产生平行相间条纹，
两列反射波的路程差Δδ,等于薄膜厚度d的两倍，即Δδ=2d。由于膜上各处厚度不同，故各处两列反射波的路程差不等。若：Δδ=2d=nλ(n=1,2…)则出现明纹。
Δδ=2d=(2n-1)λ/2(n=1,2…)则出现暗纹。
应注意：干涉条纹出现在被照射面(即前表面)。后表面是光的折射所造成的色散现象。
单色光明暗相间条纹，彩色光出现彩色条纹。
薄膜干涉应用：肥皂膜干涉、两片玻璃间的空气膜干涉、浮在水面上的油膜干涉、牛顿环、蝴蝶翅膀的颜色等。光照到薄膜上，由膜的前后表面反射的两列光叠加。看到膜上出现明暗相间的条纹。
四、光的衍射。
1.光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物阴影里的现象．
单缝衍射：中央明而亮的条纹，两侧对称排列强度减弱，间距变窄的条纹。
圆孔衍射：明暗相间不等距的圆环，（与牛顿环有区别的）
2.泊松亮斑：当光照到不透光的极小圆板上时，在圆板的阴影中心出现的亮斑。当形成泊松亮斑时，圆板阴影的边缘是模糊的，在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。
3.各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。至使轮廓模糊不清，
4.产生明显衍射的条件：
（1）障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比，甚至比波长还小。(当障碍物或孔的尺寸小于0.5mm时，有明显衍射现象)
Δd≤300λ当Δd=0.1mm=1300λ时看到的衍射现象就很明显了。
小结：光的干涉条纹和衍射条纹都是光波叠加的结果，但存在明显的区别：
（2）单色光的衍射条纹与干涉条纹都是明暗相间分布，但衍射条纹中间亮纹最宽，两侧条纹逐渐变窄变暗，
干涉条纹则是等间距，明暗亮度相同。
白光的衍射条纹与干涉条纹都是彩色的。
（3）意义：①干涉和衍射现象是波的特征：证明光具有波动性。λ大，干涉和衍射现明显，越容易观察到现象。
②衍射现象表明光沿直线传播只是近似规律，当光波长比障碍物小得多和情况下(条件)光才可以看作直线传播。(反之)
③在发生明显衍射的条件下，当窄缝变窄时，亮斑的范围变大，条纹间距离变大，而亮度变暗。
光的直进是几何光学的基础，光的衍射现象并没有完全否认光的直进，而是指出光的传播规律受一定条件制约的，任何物理规律都受一定条件限制。(光学显微镜能放大2000倍，无法再放大，再放大衍射现象明显了。)
五、光的偏振
横波只沿某个特定方向振动，这种现象叫做波的偏振。只有横波才有偏振现象。
根据波是否具有偏振现象来判断波是否横波，实验表明，光具有偏振现象，说明光波是横波。
（1）自然光。太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光。自然光通过偏振片后成形偏振光。
（2）偏振光。自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射和折射光之间的夹角恰好是90°，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向互相垂直。我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。除了直接从光源发出的光外。
偏振片(起偏器)由特定的材料制成，它上面有一个特殊方向(透振方向)只有振动方向和透振方向平行的光波才能通过偏振片。
（3）只有横波才有偏振现象。光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。
各种电磁波中电场E的方向、磁场B的方向和电磁波的传播方向之间，两两互相垂直。
（4）光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的，因此将E的振动称为光振动。
（5）应用：立体电影、照相机的镜头、消除车灯的眩光等。
【要点名师精解】
类型一折射定律及折射率的应用
【例1】如图所示，真空中有一个半径为R，折射率为n=的透明玻璃球。一束光沿与直径成θ0=45°角的方向从P点射入玻璃球，并从Q点射出，求光线在玻璃球中的传播时间。
解析：设光线在玻璃球的折射角为θ，由折射定律得
解得：θ=30°
由几何知识可知光线在玻璃球中路径的长度为
L=2Rcosθ=
光在玻璃的速度为v=
光线在玻璃球中的传播时间t=
名师点拨：做此类题要能正确画出光路图，找准几何关系，再根据折射定律，弄清入射角、折射角、及临界角的关系就可正确解题。
类型二光的全反射现象，临界角及其应用
【例2】（09年全国卷Ⅱ）21.一玻璃砖横截面如图所示，其中ABC为直角三角形（AC边末画出），AB为直角边ABC=45°；ADC为一圆弧，其圆心在BC边的中点。此玻璃的折射率为1.5P为一贴近玻璃砖放置的、与AB垂直的光屏。若一束宽度与AB边长度相等的平行光从AB边垂直射入玻璃砖，则（）
A.从BC边折射出束宽度与BC边长度相等的平行光
B.屏上有一亮区，其宽度小于AB边的长度
C.屏上有一亮区，其宽度等于AC边的长度
D.当屏向远离玻璃砖的方向平行移动时，屏上亮区先逐渐变小然后逐渐变大
解析：.宽为AB的平行光进入到玻璃中直接射到BC面,入射角为45o临界角,所以在BC面上发生全反射仍然以宽度大小为AB长度的竖直向下的平行光射到AC圆弧面上.根据几何关系可得到在屏上的亮区宽度小于AB的长度,B对.D正确。
答案：BD
名师点评：本题考查光的折射和全反射。当光线由光密介质射向光疏介质入射角大于或等于临界角时，将会发生全反射
类型三双缝干涉中明、暗条纹的分析
【例3】1801年，托马斯杨用双缝干涉实验研究了光波的性质。1834年，洛埃利用单面镜同样得到了杨氏干涉的结果（称洛埃镜实验）。
(1)洛埃镜实验的基本装置如图3(a)所示，S为单色光源，M为一平面镜。试用平面镜成像作图法在答题卡上画出S经平面镜反射后的光与S直接发出的光在光屏上相交的区域。
(2)设光源S到平面镜的垂直距离和到光屏的垂直距离分别为a和L，光的波长为λ，在光屏上形成干涉条纹。写出相邻两条亮纹（或暗纹）间距离Δx的表达式。
解析：(1)见图(b)。
(2)由双缝干涉相邻亮纹（或暗纹）间距离公式：。
根据平面镜成像的对称性得d=2a，
所以。
名师点评：杨氏双缝干涉是光的波动性的有力证据，要牢记干涉现象中相邻两亮纹（或暗纹）间距离相等，条纹间距的计算式，并理解各个字母所代表物理量的物理含义
【感悟高考真题】
１．（20xx重庆20）如题20图所示，空气中有一折射率为的玻璃柱体，其横截而是圆心角为90o,、半径为R的扇形OAB、一束平行光平行于横截面，以45o入射角射到OA上，OB不透光，若考虑首次入射到圆弧上的光，则上有光透出的部分的弧长为
A.1/6R
B.1/4R
C..1/3R
D.5/12R
【答案】B
【解析】根据折射定律，可得光进入玻璃后光线与竖直方向的夹角为30°。过O的光线垂直入射到AB界面上点C射出，C到B之间没有光线射出；越接近A的光线入射到AB界面上时的入射角越大，发生全反射的可能性越大，根据临界角公式得临界角为45°，如果AB界面上的临界点为D，此光线在AO界面上点E入射，在三角形ODE中可求得OD与水平方向的夹角为180°-（120°+45°）=15°，所以A到D之间没有光线射出。
由此可得没有光线射出的圆弧对应圆心角为90°-（30°+15°）=45°，为1/4R。
2．（20xx全国卷Ⅰ20）某人手持边长为6cm的正方形平面镜测量身后一棵树的高度。测量时保持镜面与地面垂直，镜子与眼睛的距离为0.4m。在某位置时，他在镜中恰好能够看到整棵树的像；然后他向前走了6.0m，发现用这个镜子长度的5/6就能看到整棵树的像，这棵树的高度约为
A．5.5mB．5.0mC．4.5mD．4.0m
【答案】B
【解析】如图是恰好看到树时的反射光路，由图中的三角形可得
，即。人离树越远，视野越大，看到树所需镜面越小，同理有，以上两式解得L=29.6m，H=4.5m。
【命题意图与考点定位】平面镜的反射成像，能够正确转化为三角形求解
3.（20xx全国卷Ⅱ20）频率不同的两束单色光1和2以相同的入射角从同一点射入一厚玻璃板后，其光路如右图所示，下列说法正确的是
A.单色光1的波长小于单色光2的波长
B.在玻璃中单色光1的传播速度大于单色光2的传播速度
C.单色光1通过玻璃板所需的时间小于单色光2通过玻璃板所需的时间
D.单色光1从玻璃到空气的全反射临界角小于单色光2从玻璃到空气的全反射临界角
4．（20xx北京14）对于红、黄、绿、蓝四种单色光，下列表述正确的是
A.在相同介质中，绿光的折射率最大B.红光的频率最高
C.在相同介质中，蓝光的波长最短D.黄光光子的能量最小
【答案】C
【解析】红、黄、绿、蓝四种单色光的频率依次增大，光从真空进入介质频率不变，B错。由色散现象同一介质对频率大的光有大的折射率，A错。频率大的光在真空中和介质中的波长都小，蓝光的波长最短，C正确。频率大，光子能量大，D错。
5．（20xx江苏物理12(B)）（1）激光具有相干性好，平行度好、亮度高等特点，在科学技术和日常生活中应用广泛。下面关于激光的叙述正确的是
（A）激光是纵波
（B）频率相同的激光在不同介质中的波长相同
（C）两束频率不同的激光能产生干涉现象
（D）利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离
（2）如图甲所示，在杨氏双缝干涉实验中，激光的波长为5.30×m,屏上P点距双缝和的路程差为7.95×m.则在这里出现的应是（选填“明条纹”或“暗条纹”）。现改用波长为6.30×m的激光进行上述实验，保持其他条件不变，则屏上的条纹间距将
（选填“变宽”、“变窄”、或“不变”。
（3）如图乙所示，一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质，经下表面反射后，从上面的A点射出。已知入射角为i,A与O相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.
答案：
6.（20xx新课标33(1)）如图，一个三棱镜的截面为等腰直角ABC，为直角.此截面所在平面内的光线沿平行于BC边的方向射到AB边，进入棱镜后直接射到AC边上，并刚好能发生全反射.该棱镜材料的折射率为_________.(填入正确选项前的字母)
A、B、C、D、
答案：A
解析：根据折射率定义有，，，已知∠1=450∠2+∠3=900，解得：n=
7．（20xx海南物理18(1)）一光线以很小的入射角射入一厚度为d、折射率为n的平板玻璃，求出射光线与入射光线之间的距离（很小时．）
【答案】
【解析】如图，设光线以很小的入射角入射到平板玻璃表面上的A点，折射角为，从平板玻璃另一表面上的B点射出。设AC为入射光线的延长线。由折射定律和几何关系可知，它与出射光线平行。过B点作，交于D点，则的长度就是出射光线与入射光线之间的距离，由折射定律得
①
由几何关系得②
③
出射光线与入射光线之间的距离为
④
当入射角很小时，有
由此及①②③④式得⑤
2009年高考题
1.（09全国卷Ⅰ15）某物体左右两侧各有一竖直放置的平面镜，两平面镜相互平行，物体距离左镜4m，右镜8m，如图所示，物体在左镜所成的像中从右向左数的第三个像与物体的距离是（B）
A．24mB．32mC．40mD．48m
解析：本题考查平面镜成像.从右向左在左镜中的第一个像是物体的像距离物体8cm,第二个像是物体在右镜所成像的像,第3个像是第一个像在右镜中的像在左镜中的像距离物体为32cm.
2.（09浙江18）如图所示，有一束平行于等边三棱镜截面的单色光从空气射向点，并偏折到F点，已知入射方向与边的夹角为，、分别为边、的中点，则（AC）
A．该棱镜的折射率为
B．光在点发生全反射
C．光从空气进入棱镜，波长变小
D．从点出射的光束与入射到点的光束平行
解析：在E点作出法结线可知入射角为60o，折射角为30o，折射率为；由光路的可逆性可知，在BC边上的入射角小于临界角，不会发生全反射，B错；由公式，可知C对；三棱镜两次折射使得光线都向底边偏折，不会与入射到点的光束平行，故D错。
3.（09上海物理6）光电效应的实验结论是：对于某种金属（AD）
A．无论光强多强，只要光的频率小于极限频率就不能产生光电效应
B．无论光的频率多低，只要光照时间足够长就能产生光电效应
C．超过极限频率的入射光强度越弱，所产生的光电子的最大初动能就越小
D．超过极限频率的入射光频率越高，所产生的光电子的最大初动能就越大
解析：每种金属都有它的极限频率，只有入射光子的频率大于极限频率时，才会发生光电效应，且入射光的强度越大则产生的光子数越多，光电流越强；由光电效应方程，可知入射光子的频率越大，产生的光电子的最大初动能也越大，与入射光的强度无关，所以AD正确。
4.（09上海物理10）如图为双缝干涉的实验示意图，若要使干涉条纹的间距变大可改用长更___________（填长、短）的单色光，或是使双缝与光屏间的距离___________（填增大、减小）。
答案：长，增大。
解析：依据双缝干涉条纹间距规律，可知要使干涉条纹的间距变大，需要改用波长更长的单色光，应将增大双缝与屏之间的距离L。
5.（09广东物理4）硅光电池是利用光电效应原理制成的器件。下列表述正确的是（A）
A．硅光电池是把光能转变为电能的一种装置
B．硅光电池中吸收了光子能量的电子都能逸出
C．逸出的光电子的最大初动能与入射光的频率无关
D．任意频率的光照射到硅光电池上都能产生光电效应
解析：硅光电池是把光能转变为电能的一种装置，A正确；是利用光电效应原理制成的器件，依据光电效应方程可见只有当入射光子的频率大于极限频率时才可能发生光电效应，B错误，C错误，D错误。
6.（09广东物理14）（1）在阳光照射下，充满雾气的瀑布上方常常会出现美丽的彩虹。彩虹是太阳光射入球形水珠经折射、内反射，再折射后形成的。光的折射发生在两种不同介质的上，不同的单色光在同种均匀介质中不同。
答案：（1）界面，传播速度
7.（09上海6）英国科学家瑞利于1871年证明：一束光穿过大气距离后，其强度从下降为的公式为，其中叫做吸收系数，式中为光的频率，为光速，标准状况下，个/厘米，。定义，叫做衰减长度，它表示光经过距离后其强度降低到原来的。根据以上信息，结合所学知识可以判断（B）
A．可见光中衰减最厉害的是红光B．可见光中衰减最厉害的是紫光
C．可见光中衰减最厉害的是黄绿光D．不同颜色的光衰减程序基本相同
8.（09宁夏36）（1）关于光电效应，下列说法正确的是_______（填入选项前的字母，有
填错的不得分）（A）
A．极限频率越大的金属材料逸出功越大
B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应
C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小
D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多
9.（09天津7）已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光（C）
A.在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大
B.以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大
C.从该玻璃中射入空气发生反射时，红光临界角较大
D.用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大
解析：由可知，蓝光在玻璃中的折射率大，蓝光的速度较小，A错；以相同的入射角从空气中斜射入玻璃中，蓝光的折射率大，向法线靠拢偏折得多，折射角应较小，B错。从玻璃射入空气发生全反射时的临界角由公式可知，红光的折射率小，临界角大，C正确；用同一装置进行双缝干涉实验，由公式可知蓝光的波长短，相邻条纹间距小，D错。
10.（09四川21）如图所示，空气中有一横截面为半圆环的均匀透明柱体，其内圆半径为r，外圆半径为R，R＝r。现有一束单色光垂直于水平端面A射入透明柱体，只经过两次全反射就垂直于水平端面B射出。设透明柱体的折射率为n，光在透明柱体内传播的时间为t，若真空中的光速为c，则（AB）
A.n可能为B.n可能为2
C.t可能为D.t可能为
解析：只经过两次全反射可知第一次入射角为45°，反射光路图如右图所示。
根据全反射可知临界角C≤45°，再根据n＝可知n≥；光在透明柱体中运动路程为L＝4r，运动时间为t＝L/V＝4nr/c，则t≥4r/c，CD均错。
11.（09重庆21）用a、b、c、d表示四种单色光，若（A）
①a、b从同种玻璃射向空气，a的临界角小于b的临界角；
②用b、c和d在相同条件下分别做双缝干涉实验，c的条纹间距最大
③用b、d照射某金属表面，只有b能使其发射电子。
则可推断a、b、c、d可能分别是
A．紫光、蓝光、红光、橙光B．蓝光、紫光、红光、橙光
C．紫光、蓝光、橙光、红光D．紫光、橙光、红光、蓝光
12.（09福建13）光在科学技术、生产和生活中有着广泛的应用，下列说法正确的是（D）
A.用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象
B.用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的衍射现象
C.在光导纤维束内传送图像是利用光的色散现象
D.光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象
解析：用透明的标准平面样板检查光学平面的平整程度是利用光的薄膜干涉现象，A错；用三棱镜观察白光看到的彩色图样是利用光的折射形成的色散现象，B错；在光导纤维束内传送图像是利用光的全反射现象，C错；光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象，D对。
二、非选择题
13.（09山东37）（物理——物理3-４）（2）一束单色光由左侧时的清水的薄壁圆柱比，图2为过轴线的截面图，调整入射角α，光线拾好在不和空气的界面上发生全反射，已知水的折射角为，α的值。

解析：（2）当光线在水面发生全放射时有，当光线从左侧射入时，由折射定律有，联立这两式代入数据可得。
考点：光的折射和全放射
14.（09江苏物理12.B）（1）如图甲所示，强强乘电梯速度为0.9（为光速）的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为。（填写选项前的字母）
（A）0.4c（B）0.5c（C）0.9c（D）1.0c
（3）图丙是北京奥运会期间安置在游泳池底部的照相机拍摄的一张照片，照相机的镜头竖直向上。照片中，水利方运动馆的景象呈现在半径的圆型范围内，水面上的运动员手到脚的长度，若已知水的折射率为，请根据运动员的实际身高估算该游泳池的水深，（结果保留两位有效数字）
答案：（1）D；（3）设照片圆形区域的实际半径为,运动员的实际长为折射定律
几何关系
得
取，解得（都算对）
解析：（1）根据爱因斯坦相对论，在任何参考系中，光速不变。D项正确。
(3)根据题意能画出光路图，正确使用物象比解决本题的关键。
设照片圆形区域的实际半径为,运动员的实际长为，光路如图
折射定律
几何关系
得
取，解得
（本题为估算题，在取运动员实际长度时可以有一个范围，但要符合实际，故求得h值可以不同均可）
15.（09江苏物理12.C）（3）试通过分析比较，具有相同动能的中子和电子的物质波波长的大小。
答案：（3）粒子的动量，物质波的波长，由，知，则。
解析：（3）物质波的的波长为，要比较波长需要将中子和电子的动量用动能表示出来即，因为，所以，故。
16.（09海南物理18.（1））如图，一透明半圆柱体折射率为，半径为R、长为L。一平行光束从半圆柱体的矩形表面垂直射入，从部分柱面有光线射出。球该部分柱面的面积S。
解析：半圆柱体的横截面如图所示，为半径。设从A点入射的光线在B点处恰好满足全反射条件，由折射定律有
式中，为全反射临界角。由几何关系得
②
③
代入题所给条件得
④
17.（09海南物理19）（I）已知：功率为100W灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速，普朗克常量，假定所发出的可见光的波长都是560nm，计算灯泡每秒内发出的光子数。
解析：（I）一波长为光子能量为
设灯泡每秒内发出的光子数为，灯泡电功率为，则
式中，是灯泡的发光效率。联立①②式得
代入题给数据得
18.（09宁夏35.（2））一棱镜的截面为直角三角形ABC，∠A=30o，斜边AB＝a。棱镜材料的折射率为n=。在此截面所在的平面内，一条光线以45o的入射角从AC边的中点M射入棱镜射出的点的位置（不考虑光线沿原来路返回的情况）。
解析：
设入射角为i，折射角为r，由折射定律得
①
由已知条件及①式得
②
如果入射光线在法线的右侧，光路图如图1所示。设出射点为F，由几何关系可得
③
即出射点在AB边上离A点的位置。
如果入射光线在法线的左侧，光路图如图2所示。设折射光线与AB的交点为D。
由几何关系可知，在D点的入射角
④
设全发射的临界角为，则
⑤
由⑤和已知条件得
⑥
因此，光在D点全反射。
设此光线的出射点为E，由几何关系得
∠DEB=
⑦
⑧
联立③⑦⑧式得
⑨
即出射点在BC边上离B点的位置。
【考点精题精练】
1、（20xx天津市六校高三第三次联考）氢原子发出口、6两种频率的光，经三棱镜折射后的光路如图所示，若a光是由能级n=4向n=l跃迁时发出时，则b光可能是（）
A．从能级n=3向n=1跃迁时发出的
B．从能级n=5向n=1跃迁时发出的
C．从能级n=5向n=2跃迁时发出的
D．从能级n=3向n=2跃迁时发出的
2、下列说法中正确的是
A．光的偏振现象说明光波是横波
B.麦克斯韦用实验方法证实了电磁波的存在
C．从接收到的高频信号中还原出所携带的声音或图像信号的过程称为调制
D.爱因斯坦狭义相对论指出真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
3、彩虹和霓是太阳光被大气中的小水珠折射和反射形成的色散现象如图所示为太阳光射到空气中的小水珠发生色散形成霓的光路示意图，a、b为两种折射出的单色光，则以下说法正确的是（）
A．a光光子能量大于b光光子能量
B．在水珠中a光的传播速度大于b光的传播速度
C．用同一双缝干涉装置看到的a光干涉条纹间距
比b光的大
D．如果a光能使某金属发生光电效应，则b光也
一定能使该金属发生光电效应
3、（20xx浙江省台州市高三第二次调考）如图所示，有两条细束平行单色光a、b射向空气中横截面为矩形的玻璃砖的下表面，已知玻璃砖足够宽.若发现玻璃砖的上表面只有一束光射出，则下列说法中正确的是
A．其中有束一单色光在玻璃砖的上表面发生了全反射
B．在玻璃中单色光a的传播速率大于单色光b的传播速率
C．若光束a恰好能使某未知金属发生光电效应，则b也能
D．减小光束与玻璃砖下表面的夹角θ，上表面会有两束平行单色光射出
4、“井底之蛙”这个成语常被用来讽刺没有见识的人，现有井口大小和深度相同的两口井，一口是枯井，一口是水井（水面在井口之下），两井底都各有一只青蛙，则：(C)
A、枯井中青蛙觉得天比较小，水井中青蛙看到井外的范围比较大
B、枯井中青蛙觉得天比较大，水井中青蛙看到井外的范围比较小
C、枯井中青蛙觉得天比较大，水井中青蛙看到井外的范围比较大
D、两只青蛙觉得井口一样大，水井中青蛙看到井外的范围比较大
5、如图所示，一束光从空气垂直射到直角棱镜的AB面上，已知棱镜材料的折射率为1.4，则这束光进入棱镜后的光路图应为下面四个图中的（D）

6、用如图所示的实验装置观察光的薄膜干涉现象.图（a）是点燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐），图（b）是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈.将金属线圈在其所在的竖直平面内缓慢旋转，观察到的现象是（D）
A．当金属线圈旋转30°时,干涉条纹同方向旋转30°
B．当金属线圈旋转45°时,干涉条纹同方向旋转90°
C．当金属线圈旋转60°时,干涉条纹同方向旋转30°
D．干涉条纹保持不变
7、如图所示，置于空气中的一不透明容器中盛满某种透明液体，容器底部靠近器壁处有一竖直放置的6.0cm长的线光源，靠近线光源一侧的液面上盖有一遮光板，另一侧有一水平放置的与液面等高的望远镜，用来观察线光源，开始时通过望远镜不能看到线光源的任何一部分，将线光源沿容器底向望远镜一侧平移至某处时，通过望远镜刚好可能看到线光源底端.再将光源沿同一方向移动8.0cm，刚好可以看到其顶端，求此液体的折射率n.
（2）当线光源上某一点发出的光线射到未被遮光板遮住的液面上时，射到遮光边缘O的那条光线的入射角最小.若线光源底端在A点时，望远镜内刚好可以看到此光源底端，设过O点液面的法线为OO1，则①
其中a为此液体到空气的全反射临界角(2分)
由折射定律有②(3分)
同理，若线光源顶端在B1点时，通过望远镜刚好可以看到此光源顶端，则，设此时线光源底端位于B点，由图中几何关系可得
③(1分)
联立②③式得
④（1分）
由题给条件可知
，
代入③式得n=1.3(3分)
8、如图所示，有一截面是直角三角形的棱镜ABC，∠A=30.它对红光的折射率为n1.对紫光的折射率为n2.在距AC边d处有一与AC平行的光屏。现有由以上两种色光组成的很细的光束垂直AB边射入棱镜.
（1）红光和紫光在棱镜中的传播速度比为多少？
（2）为了使红光能从AC面射出棱镜，n1应满足什么条件？
（3）若两种光都能从AC面射出，求在光屏MN上两光点间的距离.
解：（1）v红=C/n1
v紫=C/n2
∴v红/v紫=n2/n1
（3分.方程2分，结果1分）
（2）C30sinC=
∴n12………………（3分）
（3）
Δx=d(tanr2－tanr1)=d
（方程每个1分，结果1分）