高二上学期末物理知识点复习

高二期末知识点复习

考点1. 真空中的库仑定律,电荷量

点电荷:带电体的形状、大小可以忽略不计,即可将它看作是一个几何点,则这样的带电体就是点电荷。是带电体的一种理想模型。

元电荷:在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷量e 叫做元电荷。e=1.6×10-19C

库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的kq q F =122

r ,二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。即: 其中k 为静电力常量, k=9.0×10 9 N m2/c2。

成立条件:①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。

1. 将一定电量Q 分为q 和(Q-q),在距离一定时,其相互作用力最大,则q 值应为( ) A .Q/2 B.Q/3 C .Q/4 D .Q/5

2. 三个点电荷q1、q2、q3固定在一条直线上,q2与q3的距离q1与q2距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零.如图,由此可以判定,三个电荷的电量之q1∶q2∶q3为( )

A .-9∶4∶-36 B .9∶4∶36 q 1 q 2 q

C .-3∶2∶6 D .3∶2∶6

考点2. 电场,电场强度,

1. 电场最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用,电荷放入电场后就具有电势能。

2. 电场强度:放入电场中某点的电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。E=F/q 。而这个比值与F 和q 均无关,只与场源电荷和场中位置有关,即便在电场中没有检验电荷q ,电场依旧是客观存在的,电场中某点场强E 的大小和方向不因检验电荷q 的不同而不同.

①这是电场强度的定义式,适用于任何电场。q 与F 取绝对值计算。 ②其中的q 为试探电荷,是电荷量很小的点电荷(可正可负)。

③电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。

⑵点电荷周围的场强公式是:E=kQ/r2,其中Q 是产生该电场的电荷,叫场源电荷。 ⑶匀强电场的场强公式是:E=U/d,其中d 是沿电场线方向上的距离。 1. 如右图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过,

电子重力不计,则电子除受电场力外,所受另一个力的大小和方向变化情况是( )

A .先变大后变小,方向水平向左 B .先变大后变小,方向水平向右

C .先变小后变大,方向水平向左

D .先变小后变大,方向水平向右

2. 如图,把一个带电量为q ,质量为m 的小球,用长为L 的绝缘细线悬挂在水平向左的匀强电场中的O 点。现将小球拉到B (悬线拉伸竖直),然后由静止释放,小球恰能摆到A (悬线拉伸水平),则下列说法中错误的是( )

A. 小球在B 点电势能最小 B. 小球在C 点动能最大 C. 小球在A 点机械能最大 D. 匀强电场的场强为mg/q

考点3. 电势能、电势差、电势,等势面

1. 在电场中移动电荷电场力做的功W AB=qUAB,只与始末位置的电势差有关。在只有电场力做功的情况下,电场力做功的过程是电势能和动能相互转化的过程。W= -ΔE=ΔEK。

2. 电势能:εA =UA/q 。无论对正电荷还是负电荷,只要电场力做功,电势能就减小;克服电场力做功,电势能就增大。

3. 电势差:UAB=UA-UB=WAB/q

4.匀强电场的场强公式是:E=U/d,其中d 是沿电场线方向上的距离。

5. 电势:是描述电场的能的性质的物理量。电场中某点的电势,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。正电荷在电势高处电势能大;负电荷在电势高处电势能小。

6. 电场线、等势面的特点和电场线与等势面间的关系:

①电场线的方向为该点的场强方向,电场线的疏密表示场强的大小。 ②电场线互不相交,等势面也互不相交。 ③电场线和等势面在相交处互相垂直。

④电场线的方向是电势降低的方向,而且是降低最快的方向。

1. 如图所示,质量为m 带正电的金属小球和质量为M 的不带电的小木球用绝缘线相连,当两球处在方向竖直向上,电场强度为E 的匀强电场中时,两球恰能以速度υ匀速上升。当小木球运动到A 点时绝缘线突然断裂,直到小木球运动到B 点时速度为零,则正确的是( )

A .小木球速度为零时,金属小球的速度也为零

B .小木球速度为零时,金属小球的速度为(M+m)υ/m C .A 、B 两点间的电势差为E υ2/2g

D .小木球动能的减少量恰等于两球重力势能的增加量

2. 某真空中的一条电场线是直线,A 、B 是这条电场线上的两点。一个带正电的粒子在只受电场力的情况下,以速度V A 经过A 点向B 点运动,经一段时间以后,该带电粒子以速度V B 经过B 点,且V A 与V B 方向相反,则下列说法正确的是( )

A.A 点的电势一定低于B 点的电势 B.A 点的场强一定大于B 点的场强

C. 该带电粒子在A 点的电势能一定小于它在B 点的电势能

D. 该带电粒子在A 点时的动能与电势能之和等于它在B 点的动能与电势能之和 3. 如图(甲)是某电场中的一条电场线,a 、b 是这条线上的两点。若将一负点电荷从a 点由静止释放,负电荷只受电场力作用,沿电场线从a 运动到b 。在这过程中,电荷的速度一时间图线如图(乙)所示。比较a 、b 两点电势的高低和场强的大小( )

A .U a >Ub ,E a =Eb B .U a >Ub ,E a Eb D .U a

4. 质量为m ,带电量为q 的质点,以初速v 。在水平方向的匀强电场中竖直向上抛出,如图所示。质点在电场中上升到最大高度的过程中,正确的是( )

A .电势能不变 E

B .机械能不变

C .运动时间为v 0/g

D .到达最高点时速度为零,加速度大于g

5.如图所示,虚线表示电场中一簇等势面,相邻等势面之间电势差相等。一个α粒子以一定的初速度进入电场中,只在电场力作用下从M 点运动到N 点,此过程中电场力对α粒子做负功。由此可以判断正确的是( )

A.M 点的电势高于N 点的电势 B. α粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的电场力 C. α粒子在M 点的电势能小于在N 点的电势能

D. α粒子经过M 点时的速率小于在N 点时的速率

6. 如图所示,是一个平行板电容器,两板间距为d ,其电容为C ,带电量为Q ,上极板带正电。现将一个试探电荷 q 由两极板间的A 点移动到B 点,A 、B 两点间的距离为 S ,连线AB 与极板间的夹角为300。则电场力对试探电荷q 所做的功等于( )

A. qCS/Qd B. qQS/Cd C. qQS/2Cd D. qCS/2Qd

考点4. 静电屏蔽

1.静电平衡状态

导体内的自由电子不再发生定向移动的状态,叫做静电平衡状态. 2.基本特点:

(1)导体内部各点的场强处处为零

(2)整个导体是等势体,导体表面为等势面 (3)导体表面任意点的电场强度方向与该点表面 (4)带电导体的净电荷分布在导体的外表面

考点5. 带电粒子在匀强电场中的运动

1.平衡问题:此时一般考虑带电粒子所受的重力,带电粒子在电场中处于静止状态,则 qE=mg 。若受几个力平衡,则应用力学中关于受力平衡的知识解决问题.

2.加速问题:带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场时,受到的电场力的方向与运动方向在同一直线上,此时带电粒子做加(或减)速运动,带电粒子动能的变化量等于电场力做的功。

3.偏转问题:当带电粒子进入匀强电场时的速度方向与电场线垂直时,带电粒子在电场中做匀变速运动,即类似平抛的运动,我们完全可以类比于解决平抛问题的方法去解决问题.带电粒子在其初速度方向上以初速v0做匀速直线运动,在电场强度的方向上做初速为零的匀加速直线运动,a=qE/m=qU/md ,由此应用相应的力学知识可以解出带电粒子在电场中的偏转距离y 和偏转角度θ.

2、如图所示,三个质最相等的,分别带正电、负电和不带电的小球,以相同速率在带电平行金属板的P 点沿垂直于电场方向射入电场,落在A 、B 、C 三点,则( ). (A)落到A 点的小球带正电、落到B 点的小球带负电、落到C 点的小球不带电

(B)三小球在电场中运动时间相等

(C)三小球到达正极板的动能关系是EkA >EkB >EkC (D)三小球在电场中的加速度关系是aC >aB >aA

3、如图所示,在场强大小为E 的匀强电场中,一根不可伸长的绝

缘细线一端拴一个质量为m 、电荷量为q 的带负电小球,另一端固定在O 点.把小球拉到使细线水平的位置A ,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B 时速度为零.以下说法错误的是( ) A .小球重力与电场力的关系是mg =Eq B .小球重力与电场力的关系是Eq =mg C .小球在B 点时,细线拉力为mg D .小球在B 点时,细线拉力为3Eq

4、一束电子流(电子质量为m, 电量绝对值为e )经电压为U 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,若两板间距为d ,板长为l ,那么,要使电子能从平行板间飞出,则 (1)电子进入偏转电场的速度大小是多少?

(2)两个极板上最多能加多大的偏转电压U ′? 5、如图所示,水平绝缘光滑轨道AB 的B 端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC 平滑连接,圆弧的半径R = 0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E =1.0×104N/C。现有一质量m = 0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B 端距离s = 1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C 端时,速度恰好为零。

已知带电体所带电荷q = 8.0×105C ,取g=10m/s2,求:

(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B 端时的速度大小; (2)带电体运动到圆弧形轨道的B 端时对圆弧轨道的压力大小;

(3)带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力和摩擦力带电体所做的功各是多少。

考点6. 电容器的电容

电容:将电容器的带电量与电容器两板间的电势差的比值定义为电容器的电容,定义式为:C=Q/U。 平行板电容器的电容与两极板间电介质的介电常数ε成正比,与两极板的正对面积S 成正比,与两极板间的距离d 成反比,即C=εS/4πkd 。

1、 一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地. 在两极板间有一正电荷固定在P 点,如图1所示,以E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,ε表示正电荷在P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示位置,则( ) A.U 不变,E 变小 B.E 变大,ε变大 C.U 变小,ε不变 D.U 不变,ε不变 2、如图所示,平行板电容器竖直放置,A 板上用绝缘线悬挂一带电小球,静止时,绝缘线与固定的A 板成θ角,平移B 板,下列说法不正确的是( ) A .S 闭合,B 板向上平移一小段距离,θ角变大 B .S 闭合,B 板向左平移一小段距离,θ角变大 C .S 断开,B 板向上平移一小段距离,θ角变大 D .S 断开,B 板向左平移一小段距离,θ角不变

3. 如图电路中,A 、B 为两块竖直放置的金属板,G 是一只静电计,开关S 合上时,静电计张开一个角度,下述情况中可使指针张角增大的是

A 、合上S ,使A 、B 两板靠近一些 B 、合上S ,使A 、B 正对面积错开一些 C 、断开S ,使A 、B 间距增大一些

D 、断开S ,使A 、B 正对面积错开一些

考点7. 磁感强度,磁感线,地磁场

电流周围存在磁场(奥斯特)。

1. 定义式:B=F/IL。式中L 为通电直导线长度,I 为通过直导线的电流强度,F 为导线与磁场垂直时所受的磁场力。单位是特斯拉,符号为T ,1T=1N/(A∙m)=1kg/(A∙s2)

磁感强度的物理意义:磁感强度是描述磁场性质的物理量。B 与IL 和F 无关,即磁场中不论有无通电导体,各点均有磁感强度。磁感强度是矢量。

2. 磁感线:用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。

1. 已知某一区域的地下埋有一根与地表平行的直线电缆,电缆中通有变化的强电流,因此可以通过在地面上测量试探线圈中的感应电流来探测电缆的走向.当线圈平面平行地面测量时,在地面上a 、c 两处(圆心分别在a 、c) ,测得线圈中的感应电流都为零,在地面上b 、d 两处,测得线圈中的感应电流都不为零.据此可以判断地下电缆在以下哪条直线正下方( )

A .ac B .bd C .ab D. ad

考点8. 磁场对通电直导线的作用,安培力,左手定则

1. 磁场对电流的作用是磁场力的宏观表现。

2. 安培力:F 安=BIL·sinθ。式中θ为磁感强度B 和L 间夹角。 3. 左手定则。

1. 通电矩形线框abcd 与长直通电导线MN 在同一平面内,如图所示,ab 边与MN 平行.关于MN 的磁场对

线框的作用力,下列说法正确的是( ) A .线框有两条边所受的安培力方向相同 B .线框有两条边所受的安培力大小相等 C .线框所受的安培力的合力方向向左 D .线框所受的安培力的合力方向向右

2. 一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中,如图所示导线上电流由左向右流过.

当导线以左端

点为轴在竖直平面内转过90的过程中,导线所受的安培力 ( )

A .大小不变,方向也不变

B .大小由零渐增大,方向随时改变 C .大小由零渐增大,方向不变

D .大小由最大渐减小到零,方向不变考点10. 磁场对运动电荷的作用,洛伦兹力,带电粒子在匀强磁场中的运动

3. 如图所示,长为L 的导线AB 放在相互平行的金属导轨上,导轨宽度为d ,通过的电流为I ,垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B ,则AB 所受的磁场力的大小为( )

A .BIL

B .BIdcos θ C .BId/sinθ D .BIdsin θ

4. 两条导线互相垂直,如图所示,但相隔一段较小的距离,其中一条AB 是固

定的,另一条CD 能自由转动,当直流电流按图示方向通入两条导线时,CD 导线将 ( )

A. 逆时针方向转动,同时靠近导线AB B. 顺时针方向转动,同时靠近导线AB C. 逆时针方向转动,同时离开导线AB D. 顺时针方向转动,同时离开导线AB

5.如右图所示,水平放置的两导轨P 、Q 间的距离L =0.5 m,垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B =2 T,垂直于导轨放置的ab 棒的质量m =1 kg,系在ab 棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G =3 N的物块相连.已知ab 棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2,电源的电动势E =10 V、内阻r =0.1 Ω,导轨的电阻及ab 棒的电阻均不计.要想ab 棒处于静止状态,R 应在哪个范围内取值?(g取10 m/s2)

考点9. 磁场对运动电荷的作用,洛伦兹力,带电粒子在匀强磁场中的运动

1. 洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力,它是安培力的微观表现。计算公式 f 洛 =qvB。条件是v 与B 垂直。洛伦兹力对运动电荷是不做功的。

2. 运动电荷(带电粒子重力不计)在磁场中运动情况:当v ∥B 时,带电粒子做匀速直线运动;当B 恒定,v ⊥B 时,带电粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力为向心力。

(1)回旋半径:qBv=mv2 /r

(2)回旋周期:T= 2πm/qB,与v 无关。

2. 为监测某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计。该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a 、b 、c ,左右两端开口。在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B

匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U 。若用Q 表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是( )

A .若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高

B .若污水中负离子较多,则前表面比后表面电势高

C .污水中离子浓度越高电压表的示数将越大 D .污水流量Q 与U 成正比,与a 、b 无关

考点10. 电磁感应现象,磁通量,法拉第电磁感应定律,楞次定律

1. 电感应现象:由磁场产生电流的现象称为电磁感应现象。

2. 磁通量:在磁场中穿过某一面的磁感线的条数多少叫穿过这一面的磁通量。用Φ表示。Φ是标量,但是有方向(进该面或出该面,用下负号区别)。在匀强磁场中,当B 与S 的夹角为α时,有Φ=BSsinα。

单位为韦伯,符号为Wb 。1Wb=1T∙m 2=1V∙s=1kg∙m 2/(A∙s 2) 。

3. 法拉第电磁感应定律: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,即E=ΔΦ/Δt,对于n 匝线圈有E=nΔΦ/Δt。

4. 楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

楞次定律中“阻碍”的含义

5.能量转化:发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能.

特别提醒:当回路不闭合时,没有感应电流,但有感应电动势,只产生感应电动势的现象也可以称为电磁感应现象,且产生感应电动势的那部分导体或线圈相当于电源.

1.用如图所示的装置研究电磁感应现象。

在图示情况下,当电键闭合时,观察到电流表指针向右偏转。电键闭合一段时间后,为使电流表指针向左偏转可采用的方法有( )

A .将变阻器滑动头向右端滑动 B .将一软铁棒插入线圈A 中 C .将线圈A 从线圈B 中提出 D .迅速断开电键

2. 一个圆环位于匀强磁场中,圆环平面和磁场方向垂直,匀强磁场方向及大小的变化与时间的关系如图,规定磁场方向垂直纸面向内为正,则( )

A. 第1秒和第4秒圆环中的感应电流大小相等 B. 第2秒和第4秒圆环中的感应电流方向相反 C. 第4秒圆环中的感应电流大小为第6秒的两倍 D. 第5秒圆环中的感应电流为顺时针方向

3. 如图所示,ab 是一个可以绕垂直于纸面的轴O 转动的闭

合矩形导体线圈,当滑动变阻器R 的滑片P 自左向右滑动过程中,线圈ab 将( )

A .静止不动 B .逆时针转动 C .顺时针转动

D .发生转动,但因电源的极性不明,无法确定转动的方向

考点11. 导体切割磁感线时的感应电动势,右手定则

ε=BLv。计算时要注意:磁感强度B 、导体长L 、导体运动的速度v 三者必须相互垂直。 1.如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ 、MN ,MN 的左边有一闭合电路,当PQ 在外力的作用下运动时,MN 向右运动,则PQ 所做的运动可能是( )

A .向右加速运动 B .向左加速运动

C .向右减速运动 D .向左减速运动

2. 如图,设有一导线AC 以速率V 在金属导轨上向右匀速滑动,电路中只有电阻R ,导轨光滑,在AC 通过匀强磁场时,下列物理量中与速率V 成正比的是 ( )

A. AC中的电流 B. 磁场作用在AC 上的力

C. 电阻R 中产生的热功率 D. 电路消耗的总功率

3. 如图所示,固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻R ,质量为m 的金属棒(电阻也不计) 放在导轨上,并与导轨垂直,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.用水平恒力F 把ab 棒从静止起向右拉动的过程中,下列说法正确的是( )

A .恒力F 做的功等于电路产生的电能

B .恒力F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能 C .克服安培力做的功等于电路中产生的电能

D .恒力F 和摩擦力的合力做的功小于电路中产生的电能和棒获得的动能之和 4. 用均匀导线做成的正方形线框,每边长为0.2米,正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀 强磁场中,如右图示,当磁场以每秒10特斯拉的变化率增强时,线框中点a 、b 两点电势差是( )

A.Uab =0 . 1伏 B.Uab =-0 . 1伏

C.Uab =0 . 2伏 D.Uab =-0 . 2伏

5.如图,足够长的U 型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0

1

A .运动的平均速度大小为v

2

qR

B .下滑的位移大小为

BL C .产生的焦耳热为qBL v

B 2L 2v

D θ

R

6.如图所示,长L1宽L2的矩形线圈电阻为R ,处于磁感应强度为B 的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v 匀速拉出磁场,求:

①拉力F 大小; ②拉力的功率P ; ③拉力做的功W ;

④线圈中产生的电热Q ;

⑤通过线圈某一截面的电荷量q 。

考点12. 电学实验知识点

一、电表的改装

1、电压表和电流表

(1)电流表原理和主要参数

电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有,表头内阻R g :即电流表线圈的电阻;满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g =I g R g

(2)电流表改装成电压表

方法:串联一个分压电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =U ,则根据分压原理,需串联的U g

电阻值R =U R R g =(n -1) R g ,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。 U g

(3)电流表改装成电流表

方法:并联一个分流电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =I ,则根据并联电路的分流原理,I g

需要并联的电阻值R =I g

I R R g =R g n -1,故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小。

需要说明的是,改装后的电压表或电流表,虽然量程扩大了,但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流I g 和满偏电压U g ,只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。

二、电阻的测量

电阻的测量有多种方法,主要有伏安法、欧姆表法,除此以外,还有半偏法测电阻、比较法测电阻、替代法测电阻、等效法测电阻等等.

下面主要介绍伏安法测电阻的电路选择,欧姆表法后

面另外介绍

1.伏安法测电阻的两种电路形式(如图所示)

2.实验电路(电流表内外接法)的选择

测量未知电阻的原理是R =U ,由于测量所需的电表实际上是非理想的,所以在测量未知电阻两端电I

压U 和通过的电流I 时,必然存在误差,即系统误差,要在实际测量中有效地减少这种由于电表测量所引起的系统误差,必须依照以下原则:

(1)如图(a )所示内接法。由于该电路中,电压表的读数U 表示被测电阻R x 与电流表A 串联后的总电压,电流表的读数I 表示通过本身和R x 的电流,所以使用该电路所测电阻R 测=U =R x +R A ,比真实I

值R x 大了R A ,相对误差a =

法。 R 测-R x R x =R A R R ,若x >V ,即R x 属于大电阻,一般选电流表的内接R x R A R x

(2)如图(b )所示外接法。由于该电路中电压表的读数U 表示R x 两端电压,电流表的读数I 表示通过R x与R V 并联电路的总电流,所以使用该电流所测电阻

【例】某电流表的内阻在0.1Ω~0.2Ω之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下:

A .待测电流表A 1(量程0.6A ); B .电压表V 1(量程3V ,内阻约2k Ω)

C .电压表V 2(量程15V ,内阻约10k Ω); D .滑动变阻器R 1(最大电阻10Ω)

E .定值电阻R 2(阻值5Ω)

G .电键S 及导线若干

(1)电压表应选用_____________;

(2)画出实验电路图;

(3)如测得电压表的读数为V ,电流表的读数为I ,则电流表A 1内阻的表达式为:R A = ______________。

F .电源E (电动势4V )

R 测-R x R V R V R x R R U =R 测==也比真实值R x 略小些,相对误差a =,若x <V ,R x R V +R x I R V +R x R A R x

即R x 属于小电阻,一般选电流表外接法。

三、滑动变阻器的使用

1、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点

如图所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R 0)对负载R L 的

电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图(a )电路称为限流接法,

图(b )电路称为分压接法.

其中,在限流电路中,通R L 的电流I L =E ,当R 0>R L 时I L 主要取决于R 0的变化,当R 0<R L R L +R 0

时,I L 主要取决于R L ,特别是当R 0

2、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法

滑动变阻器以何种接法接入电路,应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑,灵活择取.

(1)下列三种情况必须选用分压式接法

①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如:测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路),即大范围内测量时,必须采用分压接法.

②当用电器的电阻R L 远大于滑动变阻器的最大值R 0,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须采用分压接法. 因为按图(b )连接时,因R L >>R 0>R ap ,所以R L 与R ap 的并联值R 并≈R ap ,而整个电路的总阻约为R 0,那么R L 两端电压U L =IR 并=U ·R ap ,显然U L ∝R ap ,且R ap 越小,这种R 0

线性关系越好,电表的变化越平稳均匀,越便于观察和操作.

③若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过R L 的额定值时,只能采用分压接法.

(2)下列情况可选用限流式接法

①测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且RL 与R 0接近或R L 略小于R 0,采用限流式接法.

②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压式接法的要求时,采用限流式接法.

③没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时,可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.

【例3】用伏安法测量某一电阻R x 阻值,现有实验器材如下:待测电阻R x (阻值约5 Ω,额定功率为1 W);电流表A 1(量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω);电流表A 2(量程0~3 A,内阻0.05 Ω);电压表V 1(量程0~3 V,内阻3 kΩ);电压表V 2(量程0~15 V,内阻15 kΩ);滑动变阻器R 0(0~50 Ω),蓄电池(电动势为6 V)、开关、导线.

为了较准确测量R x 阻值,电压表、电流表应选________,并画出实验电路图.

四、实物连线

注意:A .滑动变阻器的连接,B .电表的极性,忌正负极接反C .双量程电表应注意量程的选择,D .导线连接美观,清晰,尽量避免一开始就用钢笔、圆珠笔直接作答

【例4】下图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:

(1)待测电阻Rx (约100欧);

(2)直流毫安表(量程0~10毫安,内阻50欧);

(3)直流电压表(量程0~3伏,内阻5千欧);

(4)直流电源(输出电压4伏,内阻可不计);

(5)滑动变阻器(阻值范围0~15欧,允许最大电流1安);

(6)电健一个,导线若干条.

根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线。

针对训练

1、一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满刻度电流)为I g =50μA ,表头电阻R g =1kΩ,若改装成量程为I m =1mA的电流表,应并联的电阻阻值为。若将改装后的电流表再改装成量程为U m =10V的电压表,应再串联一个阻值为Ω的电阻。

2. 如图所示,电源可提供U =6 V的恒定电压,R 0为定值电阻,某同学实验

时误将一电流表(内阻忽略)并联于R x 两端,其示数为2 A,当将电流表换成

电压表(内阻无限大)后,示数为3 V,则R x 的阻值为_______Ω

五、多用电表

多用电表使用步骤

1、 机械调零

2、 选档:①电流表、电压表要使示数至少达最大量程三分一

②电阻表每次换挡都要进行欧姆调零,示数要在整个表盘中间三分一范围。

3、 测量:①红表笔电流流入,电流表电压表红色电势高,电阻表红色电势低。

②手指不要碰表笔

4、 读数:①选刻度

②算精度

③读数(电阻要*倍数)

5、 关机:OFF 或者交流最大档

对“2” 、“5”分度的电流、电压表,则分别按“二分之一”和“五分之一”估读。

练习

1、用多用表测直流电压U 和电阻R 时,若红表笔插入正(+)插孔,则:( )

A 、 前者电流从红表笔流入多用表,后者电流从红表笔流出多用表

B 、 前者电流从红表笔流出多用表,后者电流从红表笔流入多用表

C 、 前者电流从红表笔流入多用表,后者电流从红表笔流入多用表

D 、 前者电流从红表笔流出多用表,后者电流从红表笔流出多用表

2、关于多用表表面的欧姆挡刻度线,下列说法正确的是:( )

A 、 零欧姆刻度线与零电流刻度线重合

B 、 零欧姆刻度线与电流表满偏的刻度线重合

C 、 欧姆挡表面的刻度线是不均匀的,欧姆值越大,刻度线越密

D 、 欧姆挡表面的刻度线是不均匀的,欧姆值越小,刻度线越密

3、对于多用表的说法中正确的是:( )

A 、 无论作电压表、电流表还是欧姆表使用,内部都装有电池

B 、 无论作电压表、电流表还是欧姆表使用,红表笔的电势总是高于黑表笔的电势

C、 无论作电压表、电流表还是欧姆表使用,电流总是从正接线柱流入,从负接线柱流出

D 、 以上说法都不正确

4、一个用满偏电流3mA 的电流表改装成欧姆表,调零后用它测量500Ω的标准电阻时,指针恰好在刻度盘的正中间,如果用它测量一个未知电阻时,指针指在1mA 处。则被测电阻的阻值为:( )

A 、1000Ω B、5000Ω C、1500Ω D、2000Ω

5、欧姆表调零后,用“×10”档测量一个电阻的阻值,发现指针偏转角度很小,则下列说法和做法中正确的是:( )

A 、 这个电阻的阻值很小

B 、这个电阻的阻值很大

C 、 为测得更准确些,应当换用“×1”档,并且重新调零后进行测量

D 、为测得更准确些,应当换用“×100”档,并且重新调零后进行测量

6、用欧姆表测电阻时,由于调零不当两表笔短接时,指针所指位置如

图所示。如果去测电阻,那么被测电阻的测量值将比它的真实值偏 。

7、某一个多用表的表盘刻度已经模糊不清,调零后用它测量一个20Ω

的标准电阻时指针恰好指在刻度盘的正中间。如果用它的同一挡来测量一

个未知的电阻,指针指在满刻度的1/3处,则该电阻的阻值为 。

8、如图所示,欧姆表未使用时指针指在刻度盘上的A 处,两表笔短

接正确调零时指针指在B 处。如果欧姆表的内阻为24Ω,C 是

BA 的中点,D 是CA 的中点,E 是DA 的中点,则C 点的

刻度值是 ,D 点的刻度值是 ,E 点的刻度值

是 。

9、欧姆表调零时是将红、黑表笔短接,调节调零电阻使

表头指针满偏。由于欧姆表中的电池用久了以后,电动势将变小,这时回路的总电阻将比电池新的时候 ,在两表笔间接上一个电阻使表的指针指在满刻度的1/2处,这时指针的指示值比实际所接的电阻值 ,用这样的欧姆表来测量电阻时,测量值比真实值 。(填“偏大”“偏小”或“相等”)

10、某欧姆表内部使用电动势为1.5V 的干电池一节,在某档两表笔短接时,表针刚好指示0Ω,此时有30mA 的电流流过表笔。如果用此档测一电阻,指针指在表盘刻度的正中间,在该电阻的阻值为 Ω,若用此档测两个串联起来的这样的电阻,则通过表笔的电流为 mA。

11、一个可供使用的多用表,S 为选择开关,Q 为欧姆档调零旋钮,现在要用它检验两个电阻的阻值,已知阻值分别为R1=60Ω和R2=470Ω,下面提出了测量过程中一系列可能的操作,请你选出尽可能准确地测定各阻值和符合电压表安全使用规则的各项操作,并且将它们按合理的顺序填写在后面的横线上的空白处。

A、 旋动S ,使其尖端对准欧姆挡×1K

B 、 旋动S ,使其尖端对准欧姆挡×100

C 、 旋动S ,使其尖端对准欧姆挡×10

D 、 旋动S ,使其尖端对准欧姆挡×1

E 、 旋动S ,使其尖端对准

OFF

F 、 将两表笔分别接在R1的两端,读出R1的阻值,随后即断开

G 、 将两表笔分别接在R2的两端,读出R2的阻值,随后即断开

H 、 两表笔短接,调节Q ,使指针对准欧姆表刻度盘上的O ,随后断开 所选操作及其顺序为(用字母代号填写): 。

12、用一个有“R ×1” “R ×10” “R ×1k ”三个欧姆挡的多用表,粗测一个未知电阻Rx 值。测量前经检查,表的指针指在左端零位置上。某同学先将选择开关旋到“R ×10”挡上,并将两表笔短接,调节调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位置上,然后用两表笔分别与Rx 两端相连,发现指针偏转角度很小,随后他进行了一系列操作,准确的从出了Rx 的值。下面提供的操作步骤正确的排列应当是: 。

A 、 将两表笔短接

B 、 根据表的指针读数

C 、 将选择开关旋挡“R ×1”挡

D 、 将选择开关旋挡“R ×1k ”挡

E 、 调节欧姆表调零旋钮

F 、 将选择开关旋到“OFF ”挡

G、 将两表笔与Rx 的两端相连 H、 将两表笔从电表插孔中拔出

13、用多用表的欧姆挡检测一个二极管,将多用表的红表笔与二极管的a 端相连,黑表笔与二极管的b 端相连,测得二极管的电阻是5Ω,将多用表的红表笔与二极管的b 端相连,黑表笔与二极管的a 端相连,测得二极管的电阻是900Ω,该实验说明二极管具有 的特性,该二极管的正极是 。 14、根据试题的要求填空或作图。 ⑴图(甲)为多用电表的示意图,其中S 、K 、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值约为20~30Ω的定值电阻,测量的某些操作步骤如下:

①调节可调节部件__ ___,使电表指针停在__ _位置; ②调节可调节部件K ,使它在尖端指向__ __位置;

③将红、黑表笔分别插入

“+”、“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调节部件__ __,使电表指针指向__ ___位置。

⑵在用多用表测量另一电阻的阻值时,电表的读数如图(乙)所示,该电阻的阻值为_ _ 。

14、根据试题的要求填空或作图。 ⑴图(甲)为多用电表的示意图,其中S 、K 、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值约为20~30Ω的定值电阻,测量的某些操作步骤如下:

①调节可调节部件

__ ___,使电表指针停在

__ _位置; ②调节可调

节部件K ,使它在尖端指

向__ __位置;

③将红、黑表笔分

别插入

“+”、“-”插孔,

笔尖相互接触,调节可调

节部件__ __,使电表指

针指向__ ___位置。

⑵在用多用表测量

另一电阻的阻值时,电表

的读数如图(乙)所示,该电阻的阻值为_ _ 。

多用电表参考答案

1、C 2、BC 3、C 4、A 5、BD 6、小 7、40 8、24 72 168

9、偏小 偏大 偏大 10、50 10 11、C H F B H G E 12、CAEGBFH

13、单向导电性 a 14、S 左端“0” ×10 T 右端“0” 1.5×104

高二期末知识点复习

考点1. 真空中的库仑定律,电荷量

点电荷:带电体的形状、大小可以忽略不计,即可将它看作是一个几何点,则这样的带电体就是点电荷。是带电体的一种理想模型。

元电荷:在各种带电微粒中,电子电荷量的大小是最小的,人们把最小电荷量e 叫做元电荷。e=1.6×10-19C

库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的kq q F =122

r ,二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。即: 其中k 为静电力常量, k=9.0×10 9 N m2/c2。

成立条件:①真空中(空气中也近似成立),②点电荷。

1. 将一定电量Q 分为q 和(Q-q),在距离一定时,其相互作用力最大,则q 值应为( ) A .Q/2 B.Q/3 C .Q/4 D .Q/5

2. 三个点电荷q1、q2、q3固定在一条直线上,q2与q3的距离q1与q2距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零.如图,由此可以判定,三个电荷的电量之q1∶q2∶q3为( )

A .-9∶4∶-36 B .9∶4∶36 q 1 q 2 q

C .-3∶2∶6 D .3∶2∶6

考点2. 电场,电场强度,

1. 电场最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用,电荷放入电场后就具有电势能。

2. 电场强度:放入电场中某点的电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。E=F/q 。而这个比值与F 和q 均无关,只与场源电荷和场中位置有关,即便在电场中没有检验电荷q ,电场依旧是客观存在的,电场中某点场强E 的大小和方向不因检验电荷q 的不同而不同.

①这是电场强度的定义式,适用于任何电场。q 与F 取绝对值计算。 ②其中的q 为试探电荷,是电荷量很小的点电荷(可正可负)。

③电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。

⑵点电荷周围的场强公式是:E=kQ/r2,其中Q 是产生该电场的电荷,叫场源电荷。 ⑶匀强电场的场强公式是:E=U/d,其中d 是沿电场线方向上的距离。 1. 如右图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A →O →B 匀速飞过,

电子重力不计,则电子除受电场力外,所受另一个力的大小和方向变化情况是( )

A .先变大后变小,方向水平向左 B .先变大后变小,方向水平向右

C .先变小后变大,方向水平向左

D .先变小后变大,方向水平向右

2. 如图,把一个带电量为q ,质量为m 的小球,用长为L 的绝缘细线悬挂在水平向左的匀强电场中的O 点。现将小球拉到B (悬线拉伸竖直),然后由静止释放,小球恰能摆到A (悬线拉伸水平),则下列说法中错误的是( )

A. 小球在B 点电势能最小 B. 小球在C 点动能最大 C. 小球在A 点机械能最大 D. 匀强电场的场强为mg/q

考点3. 电势能、电势差、电势,等势面

1. 在电场中移动电荷电场力做的功W AB=qUAB,只与始末位置的电势差有关。在只有电场力做功的情况下,电场力做功的过程是电势能和动能相互转化的过程。W= -ΔE=ΔEK。

2. 电势能:εA =UA/q 。无论对正电荷还是负电荷,只要电场力做功,电势能就减小;克服电场力做功,电势能就增大。

3. 电势差:UAB=UA-UB=WAB/q

4.匀强电场的场强公式是:E=U/d,其中d 是沿电场线方向上的距离。

5. 电势:是描述电场的能的性质的物理量。电场中某点的电势,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。正电荷在电势高处电势能大;负电荷在电势高处电势能小。

6. 电场线、等势面的特点和电场线与等势面间的关系:

①电场线的方向为该点的场强方向,电场线的疏密表示场强的大小。 ②电场线互不相交,等势面也互不相交。 ③电场线和等势面在相交处互相垂直。

④电场线的方向是电势降低的方向,而且是降低最快的方向。

1. 如图所示,质量为m 带正电的金属小球和质量为M 的不带电的小木球用绝缘线相连,当两球处在方向竖直向上,电场强度为E 的匀强电场中时,两球恰能以速度υ匀速上升。当小木球运动到A 点时绝缘线突然断裂,直到小木球运动到B 点时速度为零,则正确的是( )

A .小木球速度为零时,金属小球的速度也为零

B .小木球速度为零时,金属小球的速度为(M+m)υ/m C .A 、B 两点间的电势差为E υ2/2g

D .小木球动能的减少量恰等于两球重力势能的增加量

2. 某真空中的一条电场线是直线,A 、B 是这条电场线上的两点。一个带正电的粒子在只受电场力的情况下,以速度V A 经过A 点向B 点运动,经一段时间以后,该带电粒子以速度V B 经过B 点,且V A 与V B 方向相反,则下列说法正确的是( )

A.A 点的电势一定低于B 点的电势 B.A 点的场强一定大于B 点的场强

C. 该带电粒子在A 点的电势能一定小于它在B 点的电势能

D. 该带电粒子在A 点时的动能与电势能之和等于它在B 点的动能与电势能之和 3. 如图(甲)是某电场中的一条电场线,a 、b 是这条线上的两点。若将一负点电荷从a 点由静止释放,负电荷只受电场力作用,沿电场线从a 运动到b 。在这过程中,电荷的速度一时间图线如图(乙)所示。比较a 、b 两点电势的高低和场强的大小( )

A .U a >Ub ,E a =Eb B .U a >Ub ,E a Eb D .U a

4. 质量为m ,带电量为q 的质点,以初速v 。在水平方向的匀强电场中竖直向上抛出,如图所示。质点在电场中上升到最大高度的过程中,正确的是( )

A .电势能不变 E

B .机械能不变

C .运动时间为v 0/g

D .到达最高点时速度为零,加速度大于g

5.如图所示,虚线表示电场中一簇等势面,相邻等势面之间电势差相等。一个α粒子以一定的初速度进入电场中,只在电场力作用下从M 点运动到N 点,此过程中电场力对α粒子做负功。由此可以判断正确的是( )

A.M 点的电势高于N 点的电势 B. α粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的电场力 C. α粒子在M 点的电势能小于在N 点的电势能

D. α粒子经过M 点时的速率小于在N 点时的速率

6. 如图所示,是一个平行板电容器,两板间距为d ,其电容为C ,带电量为Q ,上极板带正电。现将一个试探电荷 q 由两极板间的A 点移动到B 点,A 、B 两点间的距离为 S ,连线AB 与极板间的夹角为300。则电场力对试探电荷q 所做的功等于( )

A. qCS/Qd B. qQS/Cd C. qQS/2Cd D. qCS/2Qd

考点4. 静电屏蔽

1.静电平衡状态

导体内的自由电子不再发生定向移动的状态,叫做静电平衡状态. 2.基本特点:

(1)导体内部各点的场强处处为零

(2)整个导体是等势体,导体表面为等势面 (3)导体表面任意点的电场强度方向与该点表面 (4)带电导体的净电荷分布在导体的外表面

考点5. 带电粒子在匀强电场中的运动

1.平衡问题:此时一般考虑带电粒子所受的重力,带电粒子在电场中处于静止状态,则 qE=mg 。若受几个力平衡,则应用力学中关于受力平衡的知识解决问题.

2.加速问题:带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场时,受到的电场力的方向与运动方向在同一直线上,此时带电粒子做加(或减)速运动,带电粒子动能的变化量等于电场力做的功。

3.偏转问题:当带电粒子进入匀强电场时的速度方向与电场线垂直时,带电粒子在电场中做匀变速运动,即类似平抛的运动,我们完全可以类比于解决平抛问题的方法去解决问题.带电粒子在其初速度方向上以初速v0做匀速直线运动,在电场强度的方向上做初速为零的匀加速直线运动,a=qE/m=qU/md ,由此应用相应的力学知识可以解出带电粒子在电场中的偏转距离y 和偏转角度θ.

2、如图所示,三个质最相等的,分别带正电、负电和不带电的小球,以相同速率在带电平行金属板的P 点沿垂直于电场方向射入电场,落在A 、B 、C 三点,则( ). (A)落到A 点的小球带正电、落到B 点的小球带负电、落到C 点的小球不带电

(B)三小球在电场中运动时间相等

(C)三小球到达正极板的动能关系是EkA >EkB >EkC (D)三小球在电场中的加速度关系是aC >aB >aA

3、如图所示,在场强大小为E 的匀强电场中,一根不可伸长的绝

缘细线一端拴一个质量为m 、电荷量为q 的带负电小球,另一端固定在O 点.把小球拉到使细线水平的位置A ,然后将小球由静止释放,小球沿弧线运动到细线与水平成θ=60°的位置B 时速度为零.以下说法错误的是( ) A .小球重力与电场力的关系是mg =Eq B .小球重力与电场力的关系是Eq =mg C .小球在B 点时,细线拉力为mg D .小球在B 点时,细线拉力为3Eq

4、一束电子流(电子质量为m, 电量绝对值为e )经电压为U 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,若两板间距为d ,板长为l ,那么,要使电子能从平行板间飞出,则 (1)电子进入偏转电场的速度大小是多少?

(2)两个极板上最多能加多大的偏转电压U ′? 5、如图所示,水平绝缘光滑轨道AB 的B 端与处于竖直平面内的四分之一圆弧形粗糙绝缘轨道BC 平滑连接,圆弧的半径R = 0.40m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度E =1.0×104N/C。现有一质量m = 0.10kg的带电体(可视为质点)放在水平轨道上与B 端距离s = 1.0m的位置,由于受到电场力的作用带电体由静止开始运动,当运动到圆弧形轨道的C 端时,速度恰好为零。

已知带电体所带电荷q = 8.0×105C ,取g=10m/s2,求:

(1)带电体在水平轨道上运动的加速度大小及运动到B 端时的速度大小; (2)带电体运动到圆弧形轨道的B 端时对圆弧轨道的压力大小;

(3)带电体沿圆弧形轨道运动过程中,电场力和摩擦力带电体所做的功各是多少。

考点6. 电容器的电容

电容:将电容器的带电量与电容器两板间的电势差的比值定义为电容器的电容,定义式为:C=Q/U。 平行板电容器的电容与两极板间电介质的介电常数ε成正比,与两极板的正对面积S 成正比,与两极板间的距离d 成反比,即C=εS/4πkd 。

1、 一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地. 在两极板间有一正电荷固定在P 点,如图1所示,以E 表示两极板间的场强,U 表示电容器的电压,ε表示正电荷在P 点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示位置,则( ) A.U 不变,E 变小 B.E 变大,ε变大 C.U 变小,ε不变 D.U 不变,ε不变 2、如图所示,平行板电容器竖直放置,A 板上用绝缘线悬挂一带电小球,静止时,绝缘线与固定的A 板成θ角,平移B 板,下列说法不正确的是( ) A .S 闭合,B 板向上平移一小段距离,θ角变大 B .S 闭合,B 板向左平移一小段距离,θ角变大 C .S 断开,B 板向上平移一小段距离,θ角变大 D .S 断开,B 板向左平移一小段距离,θ角不变

3. 如图电路中,A 、B 为两块竖直放置的金属板,G 是一只静电计,开关S 合上时,静电计张开一个角度,下述情况中可使指针张角增大的是

A 、合上S ,使A 、B 两板靠近一些 B 、合上S ,使A 、B 正对面积错开一些 C 、断开S ,使A 、B 间距增大一些

D 、断开S ,使A 、B 正对面积错开一些

考点7. 磁感强度,磁感线,地磁场

电流周围存在磁场(奥斯特)。

1. 定义式:B=F/IL。式中L 为通电直导线长度,I 为通过直导线的电流强度,F 为导线与磁场垂直时所受的磁场力。单位是特斯拉,符号为T ,1T=1N/(A∙m)=1kg/(A∙s2)

磁感强度的物理意义:磁感强度是描述磁场性质的物理量。B 与IL 和F 无关,即磁场中不论有无通电导体,各点均有磁感强度。磁感强度是矢量。

2. 磁感线:用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。磁感线的疏密表示磁场的强弱。磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。

1. 已知某一区域的地下埋有一根与地表平行的直线电缆,电缆中通有变化的强电流,因此可以通过在地面上测量试探线圈中的感应电流来探测电缆的走向.当线圈平面平行地面测量时,在地面上a 、c 两处(圆心分别在a 、c) ,测得线圈中的感应电流都为零,在地面上b 、d 两处,测得线圈中的感应电流都不为零.据此可以判断地下电缆在以下哪条直线正下方( )

A .ac B .bd C .ab D. ad

考点8. 磁场对通电直导线的作用,安培力,左手定则

1. 磁场对电流的作用是磁场力的宏观表现。

2. 安培力:F 安=BIL·sinθ。式中θ为磁感强度B 和L 间夹角。 3. 左手定则。

1. 通电矩形线框abcd 与长直通电导线MN 在同一平面内,如图所示,ab 边与MN 平行.关于MN 的磁场对

线框的作用力,下列说法正确的是( ) A .线框有两条边所受的安培力方向相同 B .线框有两条边所受的安培力大小相等 C .线框所受的安培力的合力方向向左 D .线框所受的安培力的合力方向向右

2. 一段通电的直导线平行于匀强磁场放入磁场中,如图所示导线上电流由左向右流过.

当导线以左端

点为轴在竖直平面内转过90的过程中,导线所受的安培力 ( )

A .大小不变,方向也不变

B .大小由零渐增大,方向随时改变 C .大小由零渐增大,方向不变

D .大小由最大渐减小到零,方向不变考点10. 磁场对运动电荷的作用,洛伦兹力,带电粒子在匀强磁场中的运动

3. 如图所示,长为L 的导线AB 放在相互平行的金属导轨上,导轨宽度为d ,通过的电流为I ,垂直于纸面的匀强磁场的磁感应强度为B ,则AB 所受的磁场力的大小为( )

A .BIL

B .BIdcos θ C .BId/sinθ D .BIdsin θ

4. 两条导线互相垂直,如图所示,但相隔一段较小的距离,其中一条AB 是固

定的,另一条CD 能自由转动,当直流电流按图示方向通入两条导线时,CD 导线将 ( )

A. 逆时针方向转动,同时靠近导线AB B. 顺时针方向转动,同时靠近导线AB C. 逆时针方向转动,同时离开导线AB D. 顺时针方向转动,同时离开导线AB

5.如右图所示,水平放置的两导轨P 、Q 间的距离L =0.5 m,垂直于导轨平面的竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B =2 T,垂直于导轨放置的ab 棒的质量m =1 kg,系在ab 棒中点的水平绳跨过定滑轮与重量G =3 N的物块相连.已知ab 棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.2,电源的电动势E =10 V、内阻r =0.1 Ω,导轨的电阻及ab 棒的电阻均不计.要想ab 棒处于静止状态,R 应在哪个范围内取值?(g取10 m/s2)

考点9. 磁场对运动电荷的作用,洛伦兹力,带电粒子在匀强磁场中的运动

1. 洛伦兹力:运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力,它是安培力的微观表现。计算公式 f 洛 =qvB。条件是v 与B 垂直。洛伦兹力对运动电荷是不做功的。

2. 运动电荷(带电粒子重力不计)在磁场中运动情况:当v ∥B 时,带电粒子做匀速直线运动;当B 恒定,v ⊥B 时,带电粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力为向心力。

(1)回旋半径:qBv=mv2 /r

(2)回旋周期:T= 2πm/qB,与v 无关。

2. 为监测某化工厂的污水排放量,技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计。该装置由绝缘材料制成,长、宽、高分别为a 、b 、c ,左右两端开口。在垂直于上下底面方向加磁感应强度为B

匀强磁场,在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极。污水充满管口从左向右流经该装置时,电压表将显示两个电极间的电压U 。若用Q 表示污水流量(单位时间内排出的污水体积),下列说法中正确的是( )

A .若污水中正离子较多,则前表面比后表面电势高

B .若污水中负离子较多,则前表面比后表面电势高

C .污水中离子浓度越高电压表的示数将越大 D .污水流量Q 与U 成正比,与a 、b 无关

考点10. 电磁感应现象,磁通量,法拉第电磁感应定律,楞次定律

1. 电感应现象:由磁场产生电流的现象称为电磁感应现象。

2. 磁通量:在磁场中穿过某一面的磁感线的条数多少叫穿过这一面的磁通量。用Φ表示。Φ是标量,但是有方向(进该面或出该面,用下负号区别)。在匀强磁场中,当B 与S 的夹角为α时,有Φ=BSsinα。

单位为韦伯,符号为Wb 。1Wb=1T∙m 2=1V∙s=1kg∙m 2/(A∙s 2) 。

3. 法拉第电磁感应定律: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,即E=ΔΦ/Δt,对于n 匝线圈有E=nΔΦ/Δt。

4. 楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

楞次定律中“阻碍”的含义

5.能量转化:发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能.

特别提醒:当回路不闭合时,没有感应电流,但有感应电动势,只产生感应电动势的现象也可以称为电磁感应现象,且产生感应电动势的那部分导体或线圈相当于电源.

1.用如图所示的装置研究电磁感应现象。

在图示情况下,当电键闭合时,观察到电流表指针向右偏转。电键闭合一段时间后,为使电流表指针向左偏转可采用的方法有( )

A .将变阻器滑动头向右端滑动 B .将一软铁棒插入线圈A 中 C .将线圈A 从线圈B 中提出 D .迅速断开电键

2. 一个圆环位于匀强磁场中,圆环平面和磁场方向垂直,匀强磁场方向及大小的变化与时间的关系如图,规定磁场方向垂直纸面向内为正,则( )

A. 第1秒和第4秒圆环中的感应电流大小相等 B. 第2秒和第4秒圆环中的感应电流方向相反 C. 第4秒圆环中的感应电流大小为第6秒的两倍 D. 第5秒圆环中的感应电流为顺时针方向

3. 如图所示,ab 是一个可以绕垂直于纸面的轴O 转动的闭

合矩形导体线圈,当滑动变阻器R 的滑片P 自左向右滑动过程中,线圈ab 将( )

A .静止不动 B .逆时针转动 C .顺时针转动

D .发生转动,但因电源的极性不明,无法确定转动的方向

考点11. 导体切割磁感线时的感应电动势,右手定则

ε=BLv。计算时要注意:磁感强度B 、导体长L 、导体运动的速度v 三者必须相互垂直。 1.如图所示,水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ 、MN ,MN 的左边有一闭合电路,当PQ 在外力的作用下运动时,MN 向右运动,则PQ 所做的运动可能是( )

A .向右加速运动 B .向左加速运动

C .向右减速运动 D .向左减速运动

2. 如图,设有一导线AC 以速率V 在金属导轨上向右匀速滑动,电路中只有电阻R ,导轨光滑,在AC 通过匀强磁场时,下列物理量中与速率V 成正比的是 ( )

A. AC中的电流 B. 磁场作用在AC 上的力

C. 电阻R 中产生的热功率 D. 电路消耗的总功率

3. 如图所示,固定在水平绝缘平面上足够长的金属导轨不计电阻,但表面粗糙,导轨左端连接一个电阻R ,质量为m 的金属棒(电阻也不计) 放在导轨上,并与导轨垂直,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向与导轨平面垂直.用水平恒力F 把ab 棒从静止起向右拉动的过程中,下列说法正确的是( )

A .恒力F 做的功等于电路产生的电能

B .恒力F 和摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能 C .克服安培力做的功等于电路中产生的电能

D .恒力F 和摩擦力的合力做的功小于电路中产生的电能和棒获得的动能之和 4. 用均匀导线做成的正方形线框,每边长为0.2米,正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀 强磁场中,如右图示,当磁场以每秒10特斯拉的变化率增强时,线框中点a 、b 两点电势差是( )

A.Uab =0 . 1伏 B.Uab =-0 . 1伏

C.Uab =0 . 2伏 D.Uab =-0 . 2伏

5.如图,足够长的U 型光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0

1

A .运动的平均速度大小为v

2

qR

B .下滑的位移大小为

BL C .产生的焦耳热为qBL v

B 2L 2v

D θ

R

6.如图所示,长L1宽L2的矩形线圈电阻为R ,处于磁感应强度为B 的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v 匀速拉出磁场,求:

①拉力F 大小; ②拉力的功率P ; ③拉力做的功W ;

④线圈中产生的电热Q ;

⑤通过线圈某一截面的电荷量q 。

考点12. 电学实验知识点

一、电表的改装

1、电压表和电流表

(1)电流表原理和主要参数

电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有,表头内阻R g :即电流表线圈的电阻;满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g =I g R g

(2)电流表改装成电压表

方法:串联一个分压电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =U ,则根据分压原理,需串联的U g

电阻值R =U R R g =(n -1) R g ,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。 U g

(3)电流表改装成电流表

方法:并联一个分流电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =I ,则根据并联电路的分流原理,I g

需要并联的电阻值R =I g

I R R g =R g n -1,故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小。

需要说明的是,改装后的电压表或电流表,虽然量程扩大了,但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流I g 和满偏电压U g ,只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。

二、电阻的测量

电阻的测量有多种方法,主要有伏安法、欧姆表法,除此以外,还有半偏法测电阻、比较法测电阻、替代法测电阻、等效法测电阻等等.

下面主要介绍伏安法测电阻的电路选择,欧姆表法后

面另外介绍

1.伏安法测电阻的两种电路形式(如图所示)

2.实验电路(电流表内外接法)的选择

测量未知电阻的原理是R =U ,由于测量所需的电表实际上是非理想的,所以在测量未知电阻两端电I

压U 和通过的电流I 时,必然存在误差,即系统误差,要在实际测量中有效地减少这种由于电表测量所引起的系统误差,必须依照以下原则:

(1)如图(a )所示内接法。由于该电路中,电压表的读数U 表示被测电阻R x 与电流表A 串联后的总电压,电流表的读数I 表示通过本身和R x 的电流,所以使用该电路所测电阻R 测=U =R x +R A ,比真实I

值R x 大了R A ,相对误差a =

法。 R 测-R x R x =R A R R ,若x >V ,即R x 属于大电阻,一般选电流表的内接R x R A R x

(2)如图(b )所示外接法。由于该电路中电压表的读数U 表示R x 两端电压,电流表的读数I 表示通过R x与R V 并联电路的总电流,所以使用该电流所测电阻

【例】某电流表的内阻在0.1Ω~0.2Ω之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下:

A .待测电流表A 1(量程0.6A ); B .电压表V 1(量程3V ,内阻约2k Ω)

C .电压表V 2(量程15V ,内阻约10k Ω); D .滑动变阻器R 1(最大电阻10Ω)

E .定值电阻R 2(阻值5Ω)

G .电键S 及导线若干

(1)电压表应选用_____________;

(2)画出实验电路图;

(3)如测得电压表的读数为V ,电流表的读数为I ,则电流表A 1内阻的表达式为:R A = ______________。

F .电源E (电动势4V )

R 测-R x R V R V R x R R U =R 测==也比真实值R x 略小些,相对误差a =,若x <V ,R x R V +R x I R V +R x R A R x

即R x 属于小电阻,一般选电流表外接法。

三、滑动变阻器的使用

1、滑动变阻器的限流接法与分压接法的特点

如图所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R 0)对负载R L 的

电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图(a )电路称为限流接法,

图(b )电路称为分压接法.

其中,在限流电路中,通R L 的电流I L =E ,当R 0>R L 时I L 主要取决于R 0的变化,当R 0<R L R L +R 0

时,I L 主要取决于R L ,特别是当R 0

2、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法

滑动变阻器以何种接法接入电路,应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑,灵活择取.

(1)下列三种情况必须选用分压式接法

①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如:测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路),即大范围内测量时,必须采用分压接法.

②当用电器的电阻R L 远大于滑动变阻器的最大值R 0,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须采用分压接法. 因为按图(b )连接时,因R L >>R 0>R ap ,所以R L 与R ap 的并联值R 并≈R ap ,而整个电路的总阻约为R 0,那么R L 两端电压U L =IR 并=U ·R ap ,显然U L ∝R ap ,且R ap 越小,这种R 0

线性关系越好,电表的变化越平稳均匀,越便于观察和操作.

③若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过R L 的额定值时,只能采用分压接法.

(2)下列情况可选用限流式接法

①测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且RL 与R 0接近或R L 略小于R 0,采用限流式接法.

②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压式接法的要求时,采用限流式接法.

③没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时,可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.

【例3】用伏安法测量某一电阻R x 阻值,现有实验器材如下:待测电阻R x (阻值约5 Ω,额定功率为1 W);电流表A 1(量程0~0.6 A,内阻0.2 Ω);电流表A 2(量程0~3 A,内阻0.05 Ω);电压表V 1(量程0~3 V,内阻3 kΩ);电压表V 2(量程0~15 V,内阻15 kΩ);滑动变阻器R 0(0~50 Ω),蓄电池(电动势为6 V)、开关、导线.

为了较准确测量R x 阻值,电压表、电流表应选________,并画出实验电路图.

四、实物连线

注意:A .滑动变阻器的连接,B .电表的极性,忌正负极接反C .双量程电表应注意量程的选择,D .导线连接美观,清晰,尽量避免一开始就用钢笔、圆珠笔直接作答

【例4】下图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图,器材规格如下:

(1)待测电阻Rx (约100欧);

(2)直流毫安表(量程0~10毫安,内阻50欧);

(3)直流电压表(量程0~3伏,内阻5千欧);

(4)直流电源(输出电压4伏,内阻可不计);

(5)滑动变阻器(阻值范围0~15欧,允许最大电流1安);

(6)电健一个,导线若干条.

根据器材的规格和实验要求,在本题的实物图上连线。

针对训练

1、一灵敏电流计,允许通过的最大电流(满刻度电流)为I g =50μA ,表头电阻R g =1kΩ,若改装成量程为I m =1mA的电流表,应并联的电阻阻值为。若将改装后的电流表再改装成量程为U m =10V的电压表,应再串联一个阻值为Ω的电阻。

2. 如图所示,电源可提供U =6 V的恒定电压,R 0为定值电阻,某同学实验

时误将一电流表(内阻忽略)并联于R x 两端,其示数为2 A,当将电流表换成

电压表(内阻无限大)后,示数为3 V,则R x 的阻值为_______Ω

五、多用电表

多用电表使用步骤

1、 机械调零

2、 选档:①电流表、电压表要使示数至少达最大量程三分一

②电阻表每次换挡都要进行欧姆调零,示数要在整个表盘中间三分一范围。

3、 测量:①红表笔电流流入,电流表电压表红色电势高,电阻表红色电势低。

②手指不要碰表笔

4、 读数:①选刻度

②算精度

③读数(电阻要*倍数)

5、 关机:OFF 或者交流最大档

对“2” 、“5”分度的电流、电压表,则分别按“二分之一”和“五分之一”估读。

练习

1、用多用表测直流电压U 和电阻R 时,若红表笔插入正(+)插孔,则:( )

A 、 前者电流从红表笔流入多用表,后者电流从红表笔流出多用表

B 、 前者电流从红表笔流出多用表,后者电流从红表笔流入多用表

C 、 前者电流从红表笔流入多用表,后者电流从红表笔流入多用表

D 、 前者电流从红表笔流出多用表,后者电流从红表笔流出多用表

2、关于多用表表面的欧姆挡刻度线,下列说法正确的是:( )

A 、 零欧姆刻度线与零电流刻度线重合

B 、 零欧姆刻度线与电流表满偏的刻度线重合

C 、 欧姆挡表面的刻度线是不均匀的,欧姆值越大,刻度线越密

D 、 欧姆挡表面的刻度线是不均匀的,欧姆值越小,刻度线越密

3、对于多用表的说法中正确的是:( )

A 、 无论作电压表、电流表还是欧姆表使用,内部都装有电池

B 、 无论作电压表、电流表还是欧姆表使用,红表笔的电势总是高于黑表笔的电势

C、 无论作电压表、电流表还是欧姆表使用,电流总是从正接线柱流入,从负接线柱流出

D 、 以上说法都不正确

4、一个用满偏电流3mA 的电流表改装成欧姆表,调零后用它测量500Ω的标准电阻时,指针恰好在刻度盘的正中间,如果用它测量一个未知电阻时,指针指在1mA 处。则被测电阻的阻值为:( )

A 、1000Ω B、5000Ω C、1500Ω D、2000Ω

5、欧姆表调零后,用“×10”档测量一个电阻的阻值,发现指针偏转角度很小,则下列说法和做法中正确的是:( )

A 、 这个电阻的阻值很小

B 、这个电阻的阻值很大

C 、 为测得更准确些,应当换用“×1”档,并且重新调零后进行测量

D 、为测得更准确些,应当换用“×100”档,并且重新调零后进行测量

6、用欧姆表测电阻时,由于调零不当两表笔短接时,指针所指位置如

图所示。如果去测电阻,那么被测电阻的测量值将比它的真实值偏 。

7、某一个多用表的表盘刻度已经模糊不清,调零后用它测量一个20Ω

的标准电阻时指针恰好指在刻度盘的正中间。如果用它的同一挡来测量一

个未知的电阻,指针指在满刻度的1/3处,则该电阻的阻值为 。

8、如图所示,欧姆表未使用时指针指在刻度盘上的A 处,两表笔短

接正确调零时指针指在B 处。如果欧姆表的内阻为24Ω,C 是

BA 的中点,D 是CA 的中点,E 是DA 的中点,则C 点的

刻度值是 ,D 点的刻度值是 ,E 点的刻度值

是 。

9、欧姆表调零时是将红、黑表笔短接,调节调零电阻使

表头指针满偏。由于欧姆表中的电池用久了以后,电动势将变小,这时回路的总电阻将比电池新的时候 ,在两表笔间接上一个电阻使表的指针指在满刻度的1/2处,这时指针的指示值比实际所接的电阻值 ,用这样的欧姆表来测量电阻时,测量值比真实值 。(填“偏大”“偏小”或“相等”)

10、某欧姆表内部使用电动势为1.5V 的干电池一节,在某档两表笔短接时,表针刚好指示0Ω,此时有30mA 的电流流过表笔。如果用此档测一电阻,指针指在表盘刻度的正中间,在该电阻的阻值为 Ω,若用此档测两个串联起来的这样的电阻,则通过表笔的电流为 mA。

11、一个可供使用的多用表,S 为选择开关,Q 为欧姆档调零旋钮,现在要用它检验两个电阻的阻值,已知阻值分别为R1=60Ω和R2=470Ω,下面提出了测量过程中一系列可能的操作,请你选出尽可能准确地测定各阻值和符合电压表安全使用规则的各项操作,并且将它们按合理的顺序填写在后面的横线上的空白处。

A、 旋动S ,使其尖端对准欧姆挡×1K

B 、 旋动S ,使其尖端对准欧姆挡×100

C 、 旋动S ,使其尖端对准欧姆挡×10

D 、 旋动S ,使其尖端对准欧姆挡×1

E 、 旋动S ,使其尖端对准

OFF

F 、 将两表笔分别接在R1的两端,读出R1的阻值,随后即断开

G 、 将两表笔分别接在R2的两端,读出R2的阻值,随后即断开

H 、 两表笔短接,调节Q ,使指针对准欧姆表刻度盘上的O ,随后断开 所选操作及其顺序为(用字母代号填写): 。

12、用一个有“R ×1” “R ×10” “R ×1k ”三个欧姆挡的多用表,粗测一个未知电阻Rx 值。测量前经检查,表的指针指在左端零位置上。某同学先将选择开关旋到“R ×10”挡上,并将两表笔短接,调节调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位置上,然后用两表笔分别与Rx 两端相连,发现指针偏转角度很小,随后他进行了一系列操作,准确的从出了Rx 的值。下面提供的操作步骤正确的排列应当是: 。

A 、 将两表笔短接

B 、 根据表的指针读数

C 、 将选择开关旋挡“R ×1”挡

D 、 将选择开关旋挡“R ×1k ”挡

E 、 调节欧姆表调零旋钮

F 、 将选择开关旋到“OFF ”挡

G、 将两表笔与Rx 的两端相连 H、 将两表笔从电表插孔中拔出

13、用多用表的欧姆挡检测一个二极管,将多用表的红表笔与二极管的a 端相连,黑表笔与二极管的b 端相连,测得二极管的电阻是5Ω,将多用表的红表笔与二极管的b 端相连,黑表笔与二极管的a 端相连,测得二极管的电阻是900Ω,该实验说明二极管具有 的特性,该二极管的正极是 。 14、根据试题的要求填空或作图。 ⑴图(甲)为多用电表的示意图,其中S 、K 、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值约为20~30Ω的定值电阻,测量的某些操作步骤如下:

①调节可调节部件__ ___,使电表指针停在__ _位置; ②调节可调节部件K ,使它在尖端指向__ __位置;

③将红、黑表笔分别插入

“+”、“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调节部件__ __,使电表指针指向__ ___位置。

⑵在用多用表测量另一电阻的阻值时,电表的读数如图(乙)所示,该电阻的阻值为_ _ 。

14、根据试题的要求填空或作图。 ⑴图(甲)为多用电表的示意图,其中S 、K 、T为三个可调节的部件,现用此电表测量一阻值约为20~30Ω的定值电阻,测量的某些操作步骤如下:

①调节可调节部件

__ ___,使电表指针停在

__ _位置; ②调节可调

节部件K ,使它在尖端指

向__ __位置;

③将红、黑表笔分

别插入

“+”、“-”插孔,

笔尖相互接触,调节可调

节部件__ __,使电表指

针指向__ ___位置。

⑵在用多用表测量

另一电阻的阻值时,电表

的读数如图(乙)所示,该电阻的阻值为_ _ 。

多用电表参考答案

1、C 2、BC 3、C 4、A 5、BD 6、小 7、40 8、24 72 168

9、偏小 偏大 偏大 10、50 10 11、C H F B H G E 12、CAEGBFH

13、单向导电性 a 14、S 左端“0” ×10 T 右端“0” 1.5×104


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  • 第二学期教学工作计划
  • 一、情况分析   上学期,在上级领导的关怀和指导下,通过全体师生的共同努力,教学上取得了显著成绩:初中各年级总分合格率、总分优秀率、总分平均分都位于市所有参考学校首位,单科合格率、优秀率、平均分大部分列市前二名,初二数学、初三英语、物理、政治合格率、优秀率、平均分均列市第一名。高一、高二市统考总分合 ...