【知识点详解】
1. **闭合电路欧姆定律**:闭合电路中,电流I是由电源电动势E和电路总电阻R(包括内阻r和外电阻R外)决定的,根据欧姆定律,电流I=E/(R+r)。电流大小与外电阻R外有关,当外电阻增大时,电路中的电流减小,根据U=E-Ir,电源的路端电压(即外电压)会增大。
2. **电势和场强的关系**:在闭合电路中,电流从正极流向负极,电势从高到低。但是电势高的地方并不一定场强大,场强是电荷受力的强度,而电势是衡量电荷在电场中能量的高低。
3. **电场线与等势面**:电场线越密,场强越大;等势面越密,电势差变化越快。电场线的方向表示电势降低的方向,而沿着等势面移动,电势保持不变。如果电荷沿电场线移动,电势能会转化为动能;而沿等势面移动,电势能不变。
4. **电源UI图线**:电源的UI图线斜率表示内阻,图线与横轴的截距表示电动势。若电源和小灯泡组成闭合电路,灯泡能正常发光,说明电源的内阻与小灯泡的内阻匹配良好。
5. **电路中的电势变化**:开关K闭合,可能引起电路中电阻的变化,进而影响电势分布。电势变化取决于电路结构和电阻变化的具体情况。
6. **滑动变阻器的应用**:在电容器的电路中,调节滑动变阻器可能会改变电容器的充电状态,从而影响电场力,使尘埃运动状态改变。
7. **可变电阻对电路的影响**:调节可变电阻R,若电压表示数增大,可能是R增大,导致电流减小,但路端电压(外电压)可能增大。
8. **电动机的功率计算**:电动机的输出功率等于输入功率减去电机内部损耗的功率,即P出=P入-I^2r,其中I是电流,r是电动机内阻。通过电压表和电流表的读数可以计算电动机的输入功率和输出功率。
9. **电源和电阻的伏安特性**:电源的UI图线斜率表示内阻,截距表示电动势;电阻的UI图线是过原点的直线,斜率表示电阻值。通过图线分析,可以得到电源的电动势、内阻以及电阻的阻值,进而计算电源的总功率和效率。
10. **电子绕核运动的等效电流**:利用库仑力提供向心力和电流的定义,可以计算出电子的数量。电子数目n=Qe/mv,其中Q是正电荷的电量,e是电子电量,m是电子质量,v是电子速度。
11. **电场中的粒子运动**:不同电荷的粒子在电场中会有不同的运动轨迹,速度和电势能的变化取决于粒子的初始条件和电场的性质。在同一等势面上,粒子的动能可能在某些点相等。
12. **静电屏蔽与重力屏蔽**:静电屏蔽是指外部电场无法穿透导体内部,使得内部电场为零;重力屏蔽状态是指物体在特定环境下感受不到重力的作用,但并不意味着重力消失,只是重力对物体的影响被抵消。
13. **测量工具的使用**:游标卡尺和螺旋测微器是常用的测量工具,它们的读数涉及到主尺和副尺的配合,需要正确理解其刻度和测量原理。
实验题部分:
13. 游标卡尺的读数包括主尺和游标尺的读数,图1中的测量长度是主尺上的数值加上游标尺对应格数与精度的乘积;螺旋测微器的读数由固定套筒的数值加上微分筒的读数,注意微分筒的精细刻度。
注意:以上知识点详细解释了题目中涉及的物理概念,如闭合电路欧姆定律、电场线、电源UI图线、电势和场强的关系、电容器和电动机的工作原理等,并对实验题中的测量工具使用进行了说明。