高中物理人教版选修3-1:知识点总结
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高中物理选修3-1知识点总结
第一章 静电场
知识点一:静电场有关概念和规律
1.两种电荷
(1)正电荷:规定用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷; (2)负电荷:规定用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷。
规律:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
(知道)
2.元电荷e :所带电荷的最小基元(也是一个电荷),一个元电荷的电荷量为C e 191060.1-⨯=,是一个电荷或质子所带的电荷量。
【说明】①任何带电体所带的电荷量Q 都等于元电荷所带电荷量e 的整数倍,即ke Q =(*N k ∈)
②元电荷e 的数值最早由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的。
(选择题)
3.三种起电方式
(1)摩擦起电:通过物体间的得失电子(电子转移)来实现起电。
(2)接触起电:完全相同的带电金属球相互接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平均分配。
(理解)
(3)感应起电:用带电体去靠近金属导体,会在金属导体中感应出电荷来;导线切割磁感线会在导线中产生感应电动势也属于感应起电现象。
【注】除以上三种情况外,通过光电效应也可以产生电流。
(了解)
4.电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变。
5.点电荷:是一种理想化的物理模型(类似于质点),在实际问题中,当带电体的大小和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时,可以把带电体视为点电荷。
(理解)
6.库仑定律
(1)内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
电荷间的这种相互作用力叫做静电力,也叫库仑力。
(2)表达式:2
21r q q k
F = (熟记) 比例系数k 叫做静电力常量,其值为2
29/100.9C m N k ⋅⨯=
(3)适用范围:真空中的点电荷。
【注】①两个点电荷之间的作用力是相互的,遵循牛顿第三定律;
②运用库仑定律公式计算时,电荷量用绝对值代入,力的方向用“同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引”的规律判断。
【拓展】三个自由点电荷的平衡问题:
①三点共线,两同夹异,两大夹小;
②近小远大,即中间的电荷靠近另外两个电荷中电量较小的那个; ③平衡时:313221q q q q q q =
+和312
2q q q ⋅=.(可由库仑定律证明)
7.电场
(1)定义:存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质,电荷间的作用总是通过电场来进行的。
【说明】①只要电荷存在,那么它的周围就一定存在电场;
②电场是客观存在的,具有力和能的特性,但是看不见也摸不着;
③静止电荷产生的电场称为静电场,运动电荷周围不仅有电场,而且产生磁场。
(变化的电场能够产生磁场)
(2)基本性质:①对放入其中的电荷有力的作用;②能使放入其中的导体产生静电感应现象。
(理解) (3)电场可以由电荷产生,也可以由变化的磁场产生。
(变化的磁场能够产生电场) 8.电场强度
(1)定义:放入电场中的某一点电荷受到的电场力F 跟它的电量q 的比值叫做该点的电场强度,表示该点处的电场的强弱。
(2)表达式:E F q
= (定义式,普遍适用)(熟记)
【拓展】求电场强度的其他方法:
①2
r Q k
E = (导出式,适用真空中的点电荷,其中Q 是产生该电场的电荷)
d
U
E =
(导出式,仅适用于匀强电场,其中d 是沿电场方向上的距离——有效距离) ③电场强度是矢量,可以利用矢量叠加原理求解。
即当存在几个场源时,某处的合场强等于各个场源单独存在时在
此时此时场强的矢量和(如图所示)。
(掌握)
④利用对称性求解。
(不要求)
(4)方向:①与该点正电荷的受力方向相同,与负电荷的受力方向相反;
②电场线的切线方向就是该点场强方向; 电场强度的矢量叠加
③场强的方向与该处的等势面方向垂直,但平行板电容器的边缘除外。
【说明】①电场强度与放入其中的检验电荷q (也称试探电荷)无关,而只取决于本身;
②电场强度是矢量,电场强度的合成遵循矢量叠加原理;
③电场和电场强度是两个不相同的概念,电场是一种物质,而电场强度描述电场的强弱; ④电场力的大小和方向与检验电荷有关。
9.电场线
(1)定义:在电场中为了形象地描述电场而人为假想出来的曲线(描述E 的强弱和方向)。
(2)性质:①电场线从正电荷或无限远出发,终止于负电荷或无限远;
②电场线在电场中不相交,这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向; ③电场强度较大的地方电场线较密,电场强度较小的地方电场线较疏。
(知道)
【说明】①电场线并不实际存在,但电场是客观存在的,电场线是人为引入的研究工具;(知道)
②法拉第首先提出用电场线的概念形象生动地描绘电场;(选择题) ③切线的方向既表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向;
④静电场电场线有始有终,始于正电荷或无穷远,终止于无穷远或负电荷;
⑤疏密表示该处电场的强弱,也表示该处场强的大小。
电场线越密,则电场越强,E 越大; ⑥没有画出电场线的地方不一定没有电场;(注意)
⑦沿着电场线方向,电势越来越低,但E 不一定减小;沿电场方向电势降落最快。
(理解) ⑧电场线垂直等势面,且由高等势面指向低等势面;
⑨静电场的电场线不相交,不终断,也不构成闭合曲线,但变化的电场的电场线是闭合的;(理解) ⑩电场线不是电荷运动的轨迹,也不能确定电荷的速度方向。
(注意) 除非三个条件同时满足:a.电场线为直线;
b.00=v 或0v 方向与电场方向平行; ⇒电场线就是电荷的运动轨迹
c.仅受电场力的作用。
匀强电场
- - - -
点电荷与带电平板
+
等量异种点电荷的电场
等量同种点电荷的电场
孤立点电荷周围的电场
(3)常见几种典型电场的电场线特点:(掌握)
①孤立点电荷周围的电场;②等量异种点电荷的电场(连线和中垂线上的电场特点);③等量同种点电荷的电场(连线和中垂线上的电场特点);④匀强电场;⑤点电荷与带电平板;⑥具有某种对称性的电场;⑦均匀辐射状的电场;⑧周期性变化的电场。
两个点电荷电场线分布示意图及场强电势特点
等量同种负点电荷
电场线 大部分是曲线,起于无穷远,终止于负电荷;有两条电场线是直线。
电势
每点电势为负值。
连
线
上
场强
以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是
背离中点;由连线的一端到另一端,先减小再增大。
电势
由连线的一端到另一端先升高再降低,中点电势最高不为零。
中垂线
上
场
强
以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿
着中垂线指向中点;由中点至无穷远处,先增大再减小至零,必有一个位置场强最大。
电势 中点电势最低,由中点至无穷远处逐渐升高至零。
等量同种正点电荷
电场线 大部分是曲线,起于正电荷,终止于无穷远;有两条电场线是直线。
电势
每点电势为正值。
连
线
上
场强 以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都是指向中点;由连线的一端到另一端,先减小再增大。
电势
由连线的一端到另一端先降低再升高,中点电势最低不为零。
中垂线
上
场
强
以中点最小为零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相反,都沿
着中垂线指向无穷远处;由中点至无穷远处,先增大再减小至零,必有一个位置场强最大。
电势
中点电势最高,由中点至无穷远处逐渐降低至零。
等量异种点电荷
电场线 大部分是曲线,起于正电荷,终止于负电荷;有三条电场线是直线。
电势
中垂面有正电荷的一边每一点电势为正,有负电荷的一边每一点电势为负。
连
线
上
场强
以中点最小不等于零;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相同,都是由正电荷指向负电荷;由连线的一端到另一端,先减小再增大。
电势
由正电荷到负电荷逐渐降低,中点电势为零。
中垂线上
场强 以中点最大;关于中点对称的任意两点场强大小相等,方向相同,都是与中垂线垂直,由正电荷指向负电荷;由中点至无穷远处,逐渐减小。
电势 中垂面是一个等势面,电势为零
(以无穷远处为零电势点,场强为零)
孤立点电荷电场线分布示意图及场强电势特点
(以无穷远处为零电势点,场强为零)
孤立
的正点
电荷 电场线
直线,起于正电荷,终止于无穷远。
场强
离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点
组成的球面上场强大小相等,方向不同。
电势
离场源电荷越远,电势越低;与场源电荷等距的各点
组成的球面是等势面,每点的电势为正。
等势面
以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面,离场源
电荷越近,等势面越密。
孤
立的
负
点电荷 电场线
直线,起于无穷远,终止于负电荷。
场强
离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点
组成的球面上场强大小相等,方向不同。
电势
离场源电荷越远,电势越高;与场源电荷等距的各点
组成的球面是等势面,每点的电势为负。
等势面
以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面,离场源
电荷越近,等势面越密。
10.真空中点电荷产生的电场:2
r
Q k E =(熟记)
r :源电荷到该位置的距离(m ) Q :点电荷所带的电量
11.匀强电场的场强:AB
U E d
=
(熟记) 注意:此公式只适用于匀强电场! U AB :AB 两点间的电压(V ) d :AB 两点沿着电场方向的距离(m )
12.电场力:qE F = (熟记) 注意:此公式适用于任何电场!
F :电场力(N ) q :受到电场力的电荷的电量(C ) E :电场强度(N/C )
13.电势与电势差的关系:q
W U U AB
AB B A AB =
-=,ϕϕ(熟记) 14.电场力做功:p AB AB E qEd qU W ∆-===(熟记)
W AB :带电体由A 移动到B 时电场力所做的功(J ) q :带电量(C ) U AB :电场中A 、B 两点间的电势差(V )(电场力做功与路径无关) E :匀强电场强度 d :两点沿场强方向的距离(m ) -∆EP :带电体由A 移动到B 时电势能的减少量
15.电势能:A PA q E ϕ=(熟记)
E P A :带电体在A 点的电势能(J ) q :电量(C ) A ϕ:A 点的电势(V )}
16.电势能的减少量:B A p p p E E E -=∆减 带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量
17.电场力做功与电势能变化的关系:W AB =∆E P 减=qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量) 18.电容:U
Q
C =
(定义式,计算式) (熟记) C :电容(F ) Q :电量(C ) U :电压(两极板的电势差)(V )
19.平行板电容器的电容:kd
S
C r πε4=
(决定式)(熟记) S :两极板正对面积 d :两极板间的垂直距离 ε:介电常数
20.带电粒子在电场中的加速(00=v ):22
1
mv qU =
(熟记) 21.带电粒子沿垂直电场方向以速度v 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) :
类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中:d
U
E =(熟记) 垂直电场方向:匀速直线运动L =v 0t
平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动221at d =
,md
qU m qE m F a ===(熟记) 【说明】(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电
+
+
+ + -
-
- - +
L
d
U
m ,q v
v 0
θ
Φ
y
荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直; (3)常见电场的分布要求熟记;
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面; (6)电容单位换算:PF F F 12610101==μ; (7)电子伏(eV )是能量的单位,1eV =1.60×10-19J ;
(8)其它相关内容:静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面
知识点二:带电粒子在匀强电场中做类平抛运动
一、模型原题(理解+掌握)
一质量为m ,带电量为q 的正粒子从两极板的中部以速度v 0水平射入电压为U 的竖直向下的匀强电场中,如图所示,已知极板长度为L ,极板间距离为d .
1.初始条件:带电粒子有水平初速度v 0
2.受力特点:带电粒子受到竖直向下的恒定的电场力d
qU
F =
3.运动特点:水平方向为匀速直线运动,竖直方向为初速度为零的匀加速直线运动。
4.运动时间:若带电粒子与极板不碰撞,则运动时间为0
v L
t =
;若带电粒子与极板碰撞,则运动时间可以从竖直方向求得
2
212t md qU d =,故Uq
m d
t =
二、模型特征(理解) 1.特征描述:侧移2
)(21v L md qU y =
2.能量特点:电场力做正功qy d
U
W =。
电场力做多少正功,粒子动能增加多少,电势能就减少多少。
3.重要结论:速度偏向角的正切2
tan dmv UqL
v v y =
=
θ,位移偏向角的正切202tan dmv UqL L y ==φ,即φθtan 2tan =,即带电粒子垂直进入匀强电场,它离开电场时,就好象是从初速度方向的位移中点沿直
线射出来的。
知识点三:电容器
(1)两个彼此绝缘,而又互相靠近的导体,就组成了一个电容器。
(2)电容:表示电容器容纳电荷的本领。
①定义式:C
Q U Q
U
==()∆∆(熟记),即电容C 等于Q 与U 的比值,但是不能理解为电容C 与
Q 成正比,与U 成反比。
一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的,与电容器是否带电及带电多少无关。
②决定因素式:如平行板电容器C S
k d
=
επ4(掌握)
(3)对于平行板电容器有关的Q 、E 、U 、C 的讨论时要注意两种情况: ①保持两板与电源相连,则电容器两极板间的电压U 不变 充电时U 不变
②充电后断开电源,则带电量Q 不变 断电时Q 不变
(4)电容的定义式:C Q
U
=
(定义式) (5)C 由电容器本身决定。
对平行板电容器来说C 取决于C S
k d
=
επ4(决定式) (6)电容器所带电量和两极板上电压的变化常见的有两种基本情况:
第一种情况:若电容器充电后再将电源断开,则表示电容器的电量Q 为一定,此时电容器两极的电势
差将随电容的变化而变化。
第二种情况:若电容器始终和电源接通,则表示电容器两极板的电压U 为一定,此时电容器的电量将
随电容的变化而变化。
第二章 恒定电流
知识点四: 恒定电流
1.电流强度:t
q
I = I :电流强度(A ) q :在时间t 内通过导体横载面的电量(C ) t :时间(s ) 2.欧姆定律:R
U
I =
I :导体电流强度(A ) U :导体两端电压(V ) R :导体阻值(Ω) 3.电阻定律:S
L
R ρ
= ρ:电阻率(Ω•m ) L :导体的长度(m ) S:导体横截面积(m 2) 4.闭合电路欧姆定律:r
R E
I +=
或IR Ir E +=(纯电阻电路) 外内U U E +=;Ir U E +=外;(普通适用)
I :电路中的总电流(A ) E :电源电动势(V ) R :外电路电阻(Ω) r :电源内阻(Ω)
(一)路端电压U 随外电阻R 的变化 (二)路端电压U 随电流I 变化的图像
(三)闭合电路的变量分析
①保持不变的量一般是电源的电动势和内阻,电流、 电压、电功率等都会随着外电阻的改变而改变。
②
③I 随R 的变化关系:串反并同
r R E
I += Ir U =内 内外U U E +=
外内U U I R ⇒⇒↓⇒↑ ①当R 增大时,I 减小,U 增大;
当R 减小时,I 增大,U 减小. ②当外电路断开时,R =∞,I =0,U =E
结论:电源电动势在数值上等于电源开路时的电压。
③当外电路短路时,R =0,U =0,r E
I =短. ①图像与纵坐标的交点表示电路开路状态,与纵轴截距为电源电动势E .
②图像与横坐标的交点表示外电路短路状态,与横轴截距为短路电流r
E I =
短. ③图像的斜率θtan =k 的绝对值表示电源的内阻,即I
U
r ∆∆=
. r
R E
I +=
Ir U =内 内外U U E += 外内U U I R ⇒⇒↓⇒↑
测定电源的电动势和内阻实验(常考实验题,掌握)
[实验原理]如图所示,改变R 的阻值,从电压表和电流表中读出几组I 、U 值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组 E 、r 值,最后分别算出它们的平均值。
此外,还可以用作图法来处理数据。
即在坐标纸上以I 为横坐标,U 为纵坐标,用测出的几组I 、U 值画出U -I 图象所得直线跟纵轴的交点即为电动势值,图线斜率的绝对值即为内电阻r 的值。
[实验器材]
待测电池,电压表(0-3V ),电流表(0-0.6A ),滑动变阻器(10Ω),电键,导线。
[实验步骤]
①电流表用0.6A 量程,电压表用3V 量程,按电路图连接好电路。
②外接法,把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。
③闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据(I 1、U 1),用同样方法测量几组I 、U 的值。
④打开开关,整理好器材。
⑤处理数据,用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。
[注意事项]
①为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池。
②干电池在大电流放电时,电动势E 会明显下降,内阻r 会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A ,短时间放电不宜超过0.5A 。
因此,实验中不要将I 调得过大,读电表要快,每次读完立即断电。
③要测出不少于6组I 、U 数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I 、U 数据中,第1和第4为一组,第2和第5为一组,第3和第6为一组,分别解出E 、r 值再平均。
④在画U -I 图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。
个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。
这样,就可使偶然误差得到部分的抵消,从而提高精确度。
⑤干电池内阻较小时路端电压U 的变化也较小,即不会比电动势小很多,这时,在画U -I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I 必须从零开始)。
但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。
不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。
U /V I /A o
0.2
0.4
3.0 2.0 1.0 V
A
R
S
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∞
+=阻④半偏电流对应中值电为对应电阻③电流为为②满偏电流对应①原理:内R R R R E I x x 00
5.电功与电功率:UI t W P UIt W ==
=, W :电功(J ) U :电压(V ) I :电流(A ) t :时间(s ) P :电功率(W )
6.焦耳定律:Rt I Q 2= Q :电热(J ) I :通过导体的电流(A ) R :导体的电阻值(Ω) t :通电时间(s )
7.纯电阻电路和非纯电阻电路
8.①电源总功率P 总=IE ; ②电源输出功率P 出=IU ; ③电源效率η=P 出/P 总
I :电路总电流(A ) E :电源电动势(V ) U :路端电压(V ) η:电源效率
9.电路的串/并联: 串联电路(P 、U 与R 成正比) 并联电路(P 、I 与R 成反比)
10.欧姆表测电阻:
(1)欧姆表测电阻的测量原理:闭合电路欧姆定律
(2)欧姆表盘刻度的原理: (R x 与I 是一一对应关系) 中值电阻:电流表的指针指到刻度盘的中央时所对应的
值。
R r R R R g ++==内中
欧姆表测量电阻的步骤:(常考实验题,掌握)
(1)首先要进行机械调零(检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置)
(2)将·红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔
(3)估计待测电阻的大小,选择适合的欧姆档进行欧姆调零
(4)测量电阻时,指针必须指在中值电阻附近,否则要重新选择欧姆档;用指针指示的数值乘以倍率,其结果就是被测电阻的阻值
(5)换挡后必须重新进行欧姆调零
(6)多用电表使用完毕,表笔必须从插孔中拔出,并将选择开关旋至“OFF ”或交流电压最高档
[注意事项]
①每次换档必须重新电阻调零。
选择合适的倍率档,使指针在中值电阻附近时误差较小。
若指针偏角太大,应改换低挡位;若指针偏角太小,应改换高挡位。
每次换挡后均要重新短接调零,读数时应将指针示数乘以挡位倍率。
②测电阻时要把选择开关置于“Ω” 档。
③不能用两手同时握住两表笔金属部分测电阻。
④测电阻前,必须把待测电阻同其它电路断开。
⑤测完电阻,要拔出表笔,并把选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档。
电表长期不用时应取出电池,以防电池漏电。
⑥多用电表在使用前,应先观察指针是否指在电流表的零刻度,若有偏差,应进行机械调零。
⑦欧姆表内的电池用旧了,用此欧姆表测得的电阻值比真实值偏大。
⑧多用电表无论作电流表、电压表还是欧姆表使用,电流总是从正接线柱流入,从负接线柱流出 欧姆
表中电流的方向是从黑表笔流出,经过待测电阻,从红表笔流入.
【注意】二极管具有单向导电性,电流从正极流入电阻较小,从正极流出时电阻较大。
11.伏安法测电阻(常考实验题,掌握)
(1)电压表和电流表的接法
电流表的内接法
①电路图:
②误差分析:真实值:x
x x I U R = 测量值:I U U I U R A x +== 偏大 ③选择:当A x R R >>时,相对误差较小,可选用内接法测量。
电流表的外接法
①电路图:
②误差分析:真实值:x x x I U R = 测量值:x
V x x x I I U I U R +== 偏小 ③选择:当V x R R <<时,相对误差较小,可选用外接法测量。
电流表内、外接法的选择方法 选择原则:大内偏大,小内偏小。
(理解+掌握)
①将待测电阻与表头内阻比较
R R V x x x A
R R R >⇒⇒ 为小电阻 外接法 R R V x x x A
R R R ⇒⇒< 为大电阻 内接法
②试触法
触头P 分别接触A 、B
电压表示数变化大⇒电流表分压作用大⇒外接法
电流表示数变化大⇒电压表分流作用大⇒内接法
(2)滑动变阻器的两种接法:(常考实验题,掌握)
限流式接法 分压式接法
电路图
电压调节
范围
x x ER R x U E R ≤≤+ 0x U E ≤≤ 电路消耗
总功率
x EI ()x ap E I I + 闭合K 前 滑动头在最右端
滑动头在最右端
选择的方法和依据
①从节能角度考虑,能用限流不用分压。
②下列情况必须用分压式接法
a .调节(测量)要求电流或电压从零开始变换化,或要求大范围测量;
b .变阻器阻值比待测电阻小得多(若用限流,调不动或调节范围很小);
c .用限流,电路中最小的电压(或电流)仍超过用电器的额定值或仪表量程。
【注】(1)单位换算:1A =103mA =106μA ;1kV =103V =106mV ;1M Ω=103k Ω=106Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;半导体和绝缘体的电阻率随温度升高而减小。
(3)串联时,总电阻大于任何一个分电阻;并联时,总电阻小于任何一个分电阻;
(4)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为r
E P 42
max =。
第三章 磁场
知识点五:磁场
1、磁场:磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质。
它的基本特性是:对放入其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用。
(了解)
2、磁现象的电本质:所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用。
(了解)
知识点六:磁感线
为了描述磁场的强弱与方向,人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线。
(是假想出来的,实际不存在)
(1)疏密表示磁场的强弱。
(知道)
(2)每一点切线方向表示该点磁场的方向,也就是磁感应强度的方向。
(理解)
(3)是闭合的曲线,在磁体外部由N 极至S 极,在磁体的内部由S 极至N 极.磁线不相切也不相交。
(4)匀强磁场的磁感线平行且距离相等,没有画出磁感线的地方不一定没有磁场。
(5)安培定则(右手定则):大姆指指向电流方向,四指环绕的方向就是磁场的方向。
注意这里的磁感线是一个个同心圆,每点磁场方向是在该点切线方向。
(掌握)
★熟记常用的几种磁场的磁感线:
知识点七:磁感应强度B
1.磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用,电流垂直于磁场时受磁场力最大,电流与磁场方向平行时,磁场力为零。
2.在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F 跟电流强度I 和导线长度L 的乘积IL 的比值,叫做通电导线所在处的磁感应强度,即IL
F B =
. ①表示磁场强弱的物理量,是矢量。
②大小:IL F B =(电流方向与磁感线垂直时的公式)。
③方向(左手定则):是磁感线的切线方向;是小磁针N 极受力方向;是小磁针静止时N 极的指向。
不是导线受力方向;不是正电荷受力方向;也不是电流方向。
(理解)
④单位:特斯拉,国际单位制单位符号T 。
Am N T /11=
⑤点定B 定:就是说磁场中某一点定了,则该处磁感应强度的大小与方向都是定值。
⑥匀强磁场的磁感应强度处处相等。
⑦磁场的叠加:空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场,则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则。
知识点八:磁通量与磁通密度
1.磁通量Φ:穿过某一面积的磁感线的条数,是标量。
2.磁通密度B :垂直磁场方向穿过单位面积的磁感线条数,即磁感应强度,是矢量。
3.二者关系:BS =Φ(当B 与面垂直时),θcos BS =Φ(熟记),θcos S 为面积垂直于B 方向上的投影(有效面积),θ是B 与S 法线的夹角。