5、电功和电热的联系与区别

(1)在纯电阻电路中，电能的减少全部转化为内能，电功与电热相等，电功率和热功率也相等。　

　W=Q= IUt =I²Rt=U²R/t ; P _电=P_热= IU =I²R=U²R。

(2)在非纯电阻电路中，电功大于电热，电能的减少量等于转化为内能的部分+转化为其它形式的能的部分，相应的，电功率也大于热功率，即：W=IUt=I²Rt+E_其它 P=UI>I²R

4、电功率和热功率

(1)、电功率：单位时间内电流所做的功。 。电功率的单位是瓦特，简称瓦，符号是(W)。

(2)、热功率：单位时间内的发热量通常称为热功率。P=Q/t =I²R

3、电功和电热

(1)电功定义：导体中的恒定电场对自由电荷的静电力做功。电流做功的过程就是电能转化为其它形式的能的过程。

电功计算公式：W=qU=IUt, 电流在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。电功的单位是焦耳，简称焦，符号是(J)。

(2)电热：电热是电路中的热现象(电流的热效应)，是电能转化的一部分。焦耳定律Q=I²Rt是专门计算电热的实验定律，用Q=I²Rt来计算电热，不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路，都是适用的。

2、欧姆定律的内容：

(1)、部分电路的欧姆定律：导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。I=U/R

欧姆定律的适用范围：金属导电和电解液导电，对气体导电不适用。

(2)、闭合电路的欧姆定律：闭合电路里的电流，跟电源的电动势成正比，跟整个电路的电阻成反比。公式：。

(3)闭合电路的组成：①内电路：电源内部的电路，其电阻称为内电阻，内电阻所降落的电压称为内电压；②外电路：电源外部的电路,其两端电压称为外电压或路端电压；③内、外电压的关系：E=U_内+U_外

(4)、导体的伏安特性曲线：导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线，如图1所示。图线斜率的物理意义：斜率的倒数表示电阻，即

1、电阻定律：

同种材料的导体，其电阻R跟它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比。公式：。对于一确定的导体，其电阻与加在它两端的电压无关，只与导体的自身有关。

电阻率ρ的意义：电阻率ρ跟导体的材料有关，是反映材料导电性能好坏的物理量。在数值上等于用该材料制成的1m长、截面积为的导体电阻值。材料的电阻率越小，说明其导电性能越好。电阻率的单位：欧姆米，简称欧米，符号是Ω/m。电阻率与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大，利用这一特性可以制成电阻温度计，但有的合金电阻率几乎不受温度的影响，可以制成标准电阻。半导体材料的电阻率随温度的升高反而降低。

3、电动势

物理意义：反映电源把其它形式的能量转化为电能本领的大小。表达式：E=W/q ,它等于电源没接入电路时的路端电压。单位：伏特(V)

2、电阻：反映导体对电流阻碍作用的大小。表达式R=U/R .单位：欧姆，符号是Ω。其物理意义是：某段导体加上1V电压时，导体中的电流为1A，则导体电阻为1Ω。

1．电流：通过导体横截面的电荷量跟所用时间的比值叫电流，表达式。

电流的单位：安培(A)，1A＝1C/s，常用单位还有毫安(mA)、微安(μA)，1A=10³mA=10⁶μA。在国际单位制中，电流是一个基本物理量，其单位安培是基本单位之一。　

电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向。在金属导体中，电流方向与电子定向移动的方向相反。但电流是标量，电流的方向表示的是电流的流向，电流的叠加是求代数和，而不是矢量和。电流的微观表达式：。

形成电流的条件：电荷的定向移动形成电流，条件是导体两端存在电势差

恒定电流：大小与方向都不随时间变化的电流。

7、受力分析

(1)．明确研究对象

在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体。选择研究对象的原则是使问题的处理尽量简单。研究对象确定以后，只分析研究对象受到的力，而不分析研究对象对别的物体施加的力。

(2)．按顺序找力

一般按照重力、弹力、摩擦力、其它力的顺序(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力)。每分析一个力，都应找到施力物体，这样分析不易漏掉某个力。

(3)．受力分析只画性质力，不画效果力：画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果(拉力、压力、向心力等)画力，否则将出现重复。

(4)．在解同一个问题时，分析了合力就不能再分析分力；分析了分力就不能再分析合力，千万不可重复。

(5).在不确定力是否存在时，可用假设法分析。

典型例题

[例1](2003春季)在滑冰场上，甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上，原来静止不动，在相互猛推一下后分别向相反方向运动。假定两板与冰面间的动摩擦因数相同。已知甲在冰上滑行的距离比乙远，这是由于　 (　　 )

A．在推的过程中，甲推乙的力小于乙推甲的力

B．在推的过程中，甲推乙的时间小于乙推甲的时间

C．在刚分开时，甲的初速度大于乙的初速度

D．在分开后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小

解析：根据相互作用的规律，在推的过程中，作用力与反作用力大小相等，相互作用的时间相等，故A、B均错。分离后，两者所受滑动摩擦力分别为f₁=μm₁g，f₂=μm₂g，由牛顿第二定律得，两者加速度大小相等，均为μg。故D错误。甲在冰上滑行的距离比乙远，由运动学公式v²=2as，可知甲的初速度大于乙的初速度，故C正确。

[例2](2004春季·上海综合)“神州”五号的飞行可看成近地运行，杨利伟的质量是65kg，他在运行过程中的向心力可估算为_________N。

解析 本题考查重力与万有引力的关系。2005年的《考试大纲》对重力与万有引力的关系作了调整，明确表述为：重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力。。答案：6.3×10²-6.5×10² N

[例3]画出图中物体A所受的力(P为重心，接触面均光滑)

解析：判断弹力的有无，可以采用拆除法：“拆除”与研究对象(受力物体)相接触的物体(如题中的绳或接触面)，如果研究对象的运动状态不发生改变，则不受弹力，否则将受到弹力的作用。各图受力如下图所示。

[例4] 如图所示，光滑但质量分布不均匀的小球的球心在O点，重心在P点，静止在竖直墙和桌边之间。试画出小球所受弹力。

解析：由于弹力的方向总是垂直于接触面，在A点，弹力F₁应该垂直于球面，所以沿半径方向指向球心O；在B点弹力F₂垂直于墙面，因此也沿半径指向球心O。

点评：注意弹力必须指向球心，而不一定指向重心。又由于F₁、F₂、G为共点力，重力的作用线必须经过O点，因此P和O必在同一竖直线上，P点可能在O的正上方(不稳定平衡)，也可能在O的正下方(稳定平衡)。

[例5] 如图所示，重力不可忽略的均匀杆被细绳拉住而静止，试画出杆所受的弹力。

解析：A端所受绳的拉力F₁沿绳收缩的方向，因此沿绳向斜上方；B端所受的弹力F₂垂直于水平面竖直向上。

点评：由于此直杆的重力不可忽略，其两端受的力可能不沿杆的方向。杆受的水平方向合力应该为零。由于杆的重力G竖直向下，因此杆的下端一定还受到向右的摩擦力f作用。

[例6](2004·全国卷)如图所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：①中弹簧的左端固定在墙上，②中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，③中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，④中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动。若认为弹簧的质量都为零，以l₁、l₂、l₃、l₄依次表示四个弹簧的伸长量，则有　　 (　　 )

A．l₂＞l₁　　　 　 B．l₄＞l₃ 　　　　　 C．l₁＞l₃　　　 　　 D．l₂＝l₄

解析 由于弹簧质量不考虑，所以四种情况下弹簧的伸长量只由力F决定，力F相同，则弹簧伸长量相同，所以D选项正确。

练习(2003·上海)如图所示，两木块的质量分别为m₁和m₂，两轻质弹簧的劲度系数分别为k₁和k₂，上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个系统处于平衡状态。现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧。在这过程中下面木块移动的距离为　　 (　 C　 )

A．　 B．C．　　　 D．

[例7](2005·天津理综)如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)，P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则　　　 (　　 )

A．Q受到的摩擦力一定变小B．Q受到的摩擦力一定变大

C．轻绳上拉力一定变小D．轻绳上拉力一定不变

解析 物体P静止不动，轻绳上拉力和P的重力平衡，故轻绳上拉力一定不变，D项正确。若开始时，Q有下滑趋势，静摩擦力沿斜面向上，用水平恒力向左推Q，则静摩擦力减小；若开始时，Q有上滑趋势，静摩擦力沿斜面向下，用水平恒力向左推Q，则静摩擦力增大。因此，Q受到的摩擦力大小不确定。答案：D

[例8](2002·江苏)如图所示，物体叠放在水平桌面上，水平力为F_b=5N、F_c=10N，分别作用于物体B、C上，A、B和C仍保持静止。以f₁、f₂、f₃分别表示A与B、B与C、C与桌面间的静摩擦力的大小，则　　　 (　　 )

A．f₁=5N，f₂=0，f₃=5NB．f₁=5N，f₂=5N，f₃=0

C．f₁=0，f₂=5N，f₃=5ND．f₁=0，f₂=10N，f₃=5N

解析 本题考查摩擦力的产生条件及力的平衡条件。A与B之间无相对滑动趋势，故f₁=0，根据物块B的水平方向平衡条件可判定f₂=5N，再分析C的平衡条件，则得出f₃=5N，即C项正确。答案：C

6、力的合成与分解

(1)、力的合成：求几个已知力的合力叫力的合成。力的合成是唯一的。

①合力的大小范围：随两个力夹角θ的变化，合力F的大小和方向都会随之变化。

│F₁-F₂│≤F_合≤F₁+F₂。

②合力可能比分力大，也可能比分力小。

(2)、力的分解：求一个已知力的分力叫力的分解。

①分解某个力时，要根据这个力产生的实际效果进行分解。

②同一个力可以分解成无数对大小、方向不同的分力。下面是有确定解的几种常见情况：

A、已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小(有一组解)。

B、已知合力和一个分力的大小与方向，求另一个分力的大小和方向(有一组解)。

　C、已知合力、一个分力F₁的大小和F₂的方向求F₁的方向和F₂的大小(有一组解或两组解)。

(3)、力的分解原则。

如果不加限制，从数学角度来看，将一个力分解答案将无穷多。从物理学角度来看，这样分解一个力是没有意义的。因此我们分解力时，要遵循以下原则才有意义：

①按照力产生的实际效果分解。　　　 ②按照题设条件或解题实际需要分解。

(4)、正确理解合力、分力及二者的关系。

合力和分力是一种等效替代关系，因此在进行受力分析时，要注意以下两点：

①合力和分力不能同时共存，不能既考虑了合力，又考虑分力，这样就增加了力。

②不要把受力分析与力的分解相混淆，受力分析的对象是某一个物体，分析的力是实际受到的性质力；而力的分解的对象则是某一个力，是用分力代替这个力。

(5)、力的正交分解法。

力的正交分解法是将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。正交分解的每一个力不一定按实际效果进行分解，往往按解题需要分解，原则上使更多的力落在互相垂直的坐标轴上。