1、1考前第 5 天 电路与电磁感应 近代物理初步回顾知识1电流强度I (定义式)qtI (决定式)URI neSv(微观表达式)2闭合电路欧姆定律(1)闭合电路欧姆定律内容： I E/(R r)，或 E U U， E U Ir.说明：外电路断路时， R，有 I0， U E.外电路短路时， R0，有 I E/r， U0.3电源的几个功率(1)电源的总功率： P 总 EI I2(R r)(2)电源内部消耗的功率： P 内 I2r(3)电源的输出功率： P 出 UI P 总 P 内4法拉第电磁感应定律(1)定律内容：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比En t(2)定律的几种表
2、示式 E ， E BLvsin ， E S B ， E BL2 .n t B t S t 125正弦式交变电流瞬时值表达式： e Emsint ， U Umsint ， i Imsint .正弦式交变电流有效值与最大值的关系： E ， U ， I .Em2 Um2 Im26理想变压器及其关系式(1)电压关系为 (多输出线圈时为 )U1U2 n1n2 U1n1 U2n2 U3n3(2)功率关系为 P 入 P 出 (多输出线圈时为 P 入 P 出 1 P 出 2)(3)电流关系为 (多输出线圈时为 n1I1 n2I2 n3I3)I1I2 n2n1(4)频率关系为： f 入 f 出7光电效应(1)四
3、条实验规律任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于或等于这个频率，才能产2生光电效应光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不会超过 109 s.当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比(2)光子说：爱因斯坦认为光是不连续的，一份一份的，每一份就是一个光子，对应光子的能量 h .(3)光电效应方程： Ek h W0.8玻尔理论的三个要点(1)定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的(2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时吸收或辐射光子的能量为 h | E
4、 初 E 末 |.(3)轨道：原子的不同能量状态跟电子沿不同半径的轨道绕核运动相对应，半径是不连续的9原子核的衰变(1)三种射线种类 射线 射线 射线实质 高速氦核流 高速电子流 光子带电量 2e e 0速度 0.1c 0.99c c贯穿本领最弱，用一张薄纸能挡住较强，穿透几毫米厚的铝板最强，穿透几厘米厚的铅板对空气的电离作用最强 较弱 最弱(2)衰变方程 衰变 X Y He(2 个质子和 2 个中子结合成一整体射出)AZ A 4Z 2 42 衰变： X Y e(中子转化为质子和电子)AZ AZ 1 0 1(3)半衰期决定因素：由核本身的因素决定，与原子核所处的物理状态或化学状态无关10四大核
5、反应方程3回顾方法1直流电路动态分析的方法(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 R总 的变化情况，再由欧姆定律判断 I 总 和 U 端 的变化情况，最后再由部分电路欧姆定律判定各部分电流或电压的变化情况即R 局 Error! R 总 Error! I 总 Error! U 端 Error!Error!(2)直观法即直接应用“部分电路中的 R、 I、 U 的关系”中的两个结论任一电阻 R 阻值增大，必引起该电阻中电流 I 的减小和该电阻两端电压 U 的增大即 RError!.任一电阻 R 阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流 I 并 的增大和与之
6、串联的各电阻两端电压 U 串 的减小即 RError!.(3)极端法因变阻器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端点去讨论2应用楞次定律判断感应电流方向的方法(1)确定穿过回路的原磁场的方向；4(2)确定原磁场的磁通量是“增加” 、还是“减小” ；(3)确定感应电流磁场的方向(与原磁场“增则反、减则同”)；(4)根据感应电流的磁场方向，由安培定则判断感应电流的方向3核能的计算方法(1)根据爱因斯坦质能方程，用核反应的质量亏损的千克数乘以真空中光速 c 的平方，即 E mc 2(J)(2)根据 1 原子质量单位(u)相当于 931.5 兆电子伏(MeV)能量，用核反应的质量亏损
7、的原子质量单位数乘以 931.5 MeV，即 E m 931.5(MeV)(3)如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现，则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能4衰变次数的确定方法方法一：确定衰变次数的方法是依据两个守恒规律，设放射性元素 X 经过 n 次 衰AZ变和 m 次 衰变后，变成稳定的新元素 Y，则表示该核反应的方程为AZX Y n He m e.根据质量数守恒和电荷数守恒可列方程AZ AZ 42 0 1A A4 n， Z Z2 n m由以上两式联立解得 n ， m Z ZA A4 A A2由此可见确定衰变次数可归结为求解一个二元一次方程组方法二：因为 衰变对质量数无影响，可先由质
8、量数的改变确定 衰变的次数，然后根据衰变规律确定 衰变的次数回顾易错点1区分电阻 R 和电流 I 的定义式和决定式2区分纯电阻电路与非纯电阻电路3区分电容与电感4区分路端电压与电动势5区分变压器原副线圈是“一带一”还是“一带多” 6区分变压器两端电压 U 出 与电线上分压 U 损7区分“磁场的有效面积”与“线圈的面积” 8区分“光子”与“光电子” 9区分“裂变”与“聚变” 10在氢原子跃迁中，区分是“一群”还是“一个”氢原子，区分“跃迁”和“电离” ，区分“光子”和“实物粒子” 保温精练1(多选)如图所示，电源电动势为 E，内阻为 r，电压表和电流表均为理想电表，L5为白炽灯，其阻值不随温度变
9、化， R1、 R2为定值电阻， R 为滑动变阻器当滑动变阻器的滑片从 a 端向 b 端滑动时，下列说法正确的是( )A电压表 V1、V 2、V 和电流表 A 的示数均增大B电压表 V2和电流表 A 的示数之比增大C白炽灯 L 变暗D电压表 V1示数的变化量和电流表 A 示数的变化量的比值减小解析 当滑动变阻器的滑片从 a 端向 b 端滑动时，其接入电路中的电阻增大，因此总电阻增大，总电流减小，路端电压增大，流过 R2的电流增大，所以电流表 A 示数减小，白炽灯 L 变暗，A 错误，C 正确；电压表 V2和电流表 A 的示数的比值为滑动变阻器 R 接入电路的阻值，增大，B 正确；因为 RL ，所
10、以电压表 V1示数的变化量和电流表 A 示UI U I数的变化量的比值不变，D 错误答案 BC2(2018长春市高三质监)(多选)如图所示，在光滑的水平面上方，有两个磁感应强度大小均为 B、方向相反的水平匀强磁场， PQ 为两个磁场的理想边界，磁场范围足够大一个边长为 a、质量为 m、电阻为 R 的单匝正方形金属线框，以速度 v 沿垂直磁场方向从如图所示的实线位置开始向右运动，当线框运动到各有一半面积在两个磁场中的位置时，线框的速度为 .则下列说法正确的是( )v26A在位置时线框中的电功率为B2a2v2RB此过程中回路产生的电能为 mv238C在位置时线框的加速度大小为B2a2v2mRD此过
11、程中通过导线横截面的电荷量为Ba2R解析 线框经过位置时，线框左右两边均切割磁感线，所以此时的感应电动势E Ba 2 Bav，故线框中的电功率 P ，选项 A 正确；线框从位置到位置v2 E2R B2a2v2R的过程中，动能减少量 E k mv2 m 2 mv2，根据能量守恒定律可知，此过程中回12 12(v2) 38路产生的电能为 mv2，选项 B 正确；线框在位置时，左右两边所受安培力大小均为 F B38a ，根据左手定则可知，线框左右两边所受安培力的方向均向左，故此时线框的加ER B2a2vR速度大小为 a ，选项 C 错误；由 q t 、 、 三式联立，解2Fm 2B2a2vmR I
12、I E R E t得 q ，线框在位置时其磁通量为 Ba2，而线框在位置时其磁通量为零，故 q R，选项 D 正确Ba2R答案 ABD3(多选)下列说法中正确的是( )A卢瑟福的 粒子散射实验揭示了原子核有复杂的结构B. Tn 衰变成 Pb 要经过 6 次 衰变和 4 次 衰变23290 20882C 衰变中产生的 射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的D经过两个半衰期，放射性物质剩余质量为原来的14E对于某种金属，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 卢瑟福的 粒子散射实验揭示了原子具有核式结构，但并不能说明原子核有复杂的结构，A 错；据 衰变、 衰
13、变的实质可知 Th Pb n He m e，得23290 20882 42 0 1n6， m4，故 B 正确； 衰变中的 射线是由原子核中的中子转变形成的，C 错；每经过一个半衰期，放射性物质剩余质量为原来的一半，所以 D 正确；据光电效应方程Ekm h W0得入射光频率 越高，所产生的光电子的最大初动能 Ekm就越大，E 正确7答案 BDE4.(多选)如图为氢原子的能级示意图，则下列对氢原子跃迁的理解正确的是( )A由高能级向低能级跃迁时辐射出来的光电子一定不能使逸出功为 3.34 eV 的金属发生光电效应B大量处于 n4 能级的氢原子向 n1 能级跃迁时，向外辐射 6 种不同频率的光子C大
14、量处于 n3 能级的氢原子向 n1 能级跃迁时，用发出的光照射逸出功为 3.34 eV 的金属，从金属表面逸出的光电子的最大初动能为 8.75 eVD如果用光子能量为 10.3 eV 的光照射处于 n1 能级的氢原子，则该能级的氢原子能够跃迁到较高能级解析 氢原子从高能级向低能级跃迁时放出的光子的能量等于前后两个能级之差，当氢原子从高能级跃迁到基态时放出的光子的能量最小值为3.4 eV(13.6 eV)10.2 eV，大于 3.34 eV，所以一定能使逸出功为 3.34 eV 的金属发生光电效应，A 错误；大量处于 n4 能级的氢原子向基态跃迁时，辐射光子的种类为 C 6，B 正确；大量处24432于 n3 能级的氢原子向 n1 能级跃迁时，辐射出的光子能量最大为1.51 eV(13.6 eV)12.09 eV，用此光子照射逸出功为 3.34 eV 的金属，由爱因斯坦光电效应方程可得该金属的最大初动能为 12.09 eV3.34 eV8.75 eV，C 正确；当氢原子由低能级向高能级跃迁时，氢原子吸收的光子能量一定等于两能级之间的能量差，而由氢原子的能级图可知任何两能级间的能量差都不等于 10.3 eV，因此不能使 n1 能级的氢原子跃迁到较高的能级，D 错误答案 BC
