高二物理选修3-1复习提纲
高二物理选修3-1第三章磁场知识点总结复习
第三章磁场教案3.1 磁现象和磁场第一节、磁现象和磁场1.磁现象磁性:能吸引铁质物体的性质叫磁性.磁体:具有磁性的物体叫磁体.磁极:磁体中磁性最强的区域叫磁极。
2.电流的磁效应磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比)电流的磁效应:电流通过导体时导体周围存在磁场的现象(奥斯特实验)。
3.磁场磁场的概念:磁体周围存在的一种特殊物质(看不见摸不着,是物质存在的一种特殊形式)。
磁场的基本性质:对处于其中的磁极和电流有力的作用.磁场是媒介物:磁极间、电流间、磁极与电流间的相互作用是通过磁场发生的.磁场对电流的作用,电流与电流的作用,类比于库仑力和电场,形成磁场的概念,磁场虽然看不见、摸不着,但是和电场一样都是客观存在的一种物质,我们可以通过磁场对磁体或电流的作用而认识磁场.4.磁性的地球地球是一个巨大的磁体,地球周围存在磁场———地磁场.地球的地理两极与地磁两极不重合(地磁的N极在地理的南极附近,地磁的S极在地理的北极附近),其间存在磁偏角.地磁体周围的磁场分布情况和条形磁铁周围的磁场分布情况相似。
宇宙中的许多天体都有磁场。
月球也有磁场。
例1、以下说法中,正确的是()A、磁极与磁极间的相互作用是通过磁场产生的B、电流与电流的相互作用是通过电场产生的C、磁极与电流间的相互作用是通过电场与磁场而共同产生的D、磁场和电场是同一种物质例2、如图表示一个通电螺线管的纵截面,ABCDE在此纵截面内5个位置上的小磁针是该螺线管通电前的指向,当螺线管通入如图所示的电流时,5个小磁针将怎样转动?例3、有一矩形线圈,线圈平面与磁场方向成 角,如图所示。
设磁感应强度为B,线圈面积为S,则穿过线圈的磁通量为多大?例4、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上,当螺线管通电后,两软铁将(填“吸引"、“排斥”或“无作用力”),A端将感应出极。
3。
2 磁感应强度第二节 、 磁感应强度1.磁感应强度的方向:小磁针静止时N 极所指的方向规定为该点的磁感应强度方向 思考:能不能用很小一段通电导体来检验磁场的强弱呢?2.磁感应强度的大小匀强磁场:如果磁场的某一区域里,磁感应强度的大小和方向处处相同,这个区域的磁场叫匀强磁场。
物理选修3-1知识点归纳(全)
第一章《静电场》一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷:“+”“-”用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:所带电荷的最小基元,一个元电荷的电量为1.6×10-19C ,是一个电子(或质子)所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
荷质比(比荷):电荷量q 与质量m 之比,(q/m)叫电荷的比荷3、起电方式有三种①摩擦起电②接触起电注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分。
③感应起电——切割B ,或磁通量发生变化。
④光电效应——在光的照射下使物体发射出电子4、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能被消灭,它们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,系统的电荷总数是不变的.二、库仑定律1.内容: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,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
方向由电性决定(同性相斥、异性相吸) 2.公式:221rQ Q kFk =9.0×109N ·m 2/C2极大值问题:在r 和两带电体电量和一定的情况下,当Q 1=Q 2时,有F 最大值。
3.适用条件:(1)真空中;(2)点电荷.点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,就可以把带电体视为点电荷.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r )。
点电荷很相似于我们力学中的质点.注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同性相排斥,异性相吸引”的规律定性判定。
计算方法:①带正负计算,为正表示斥力;为负表示引力。
2020高二物理选修3-1《静电场》知识复习提纲
高中物理选修3-1知识点总结:第一章静电场(人教版)静电场是非常重要的一部分内容,包含的知识点也是比较的难以理解,重点在于电荷的守恒定律、库仑定律、电势能的理解、电场强度与电势差,难点在于电势与电势差的有关问题以及带电粒子在电场中的运动。
考试的要求:Ⅰ、对所学知识要知道其含义,并能在有关的问题中识别并直接运用,相当于课程标准中的“了解”和“认识”。
Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系,能够解释,在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用,相当于课程标准的“理解”,“应用”。
要求Ⅰ:电荷守恒定律、静电现象、点电荷的场强、电势、电势差、常用电容器电荷与电容的关系。
要求Ⅱ:库仑定律、电势能、电势差与电场强度的关系、带电粒子在均匀电场中的运动等内容。
知识构建:新知归纳:一、电荷间的相互作用:●电荷间有相互作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引,两电荷间的相互作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
●库仑定律:在真空中两个点电荷间的作用力大小为F=kQ1Q2/r2静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。
二、电场强度:●定义式:E=F/q,该式适用于任何电场,E与F、q无关只取决于电场本身,E的方向规定为正点电荷受到电场力的方向。
①场强ε与电场线的关系:电场线越密的地方表示场强越大,电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向,电场线的方向与场强ε的大小无直接关系。
②场强的合成:场强ε是矢量,求合场强时应遵守矢量合成的平行四边形法则。
③电场力:F=qE,F与q、E都有关。
●决定式:①E=kQ/r2,仅适用于在真空中点电荷Q形成的电场,E的大小与Q成正比,与r2成反比。
②E=U/d,仅适用于匀强电场。
三、电势能:●电场力做功的特点:电场力对移动电荷做功与路径无关,只与始末位的电势差有关,W ab=qU ab●判断电势能变化的方法:①根据电场力做功的正负来判断,不管正负电荷,电场力对电荷做正功,该电荷的电势能一定减少;电场力对电荷做负功,该电荷的电势能一定增加。
高中物理选修3-1总复习提纲
单位:特斯拉(T)
⑶矢量:方向为该点的磁场方向,即通过该点的 磁感线的切线方向
6.安培力
磁场对电流的作用力 ⑴方向:左手定则
安培力
四指:指向电流方向。 方向: 掌心:让磁感线垂直穿入掌
心。 拇指:指向安培力方向。
F、B、I关系: F B F I
F=0 大小: F=BIL
I //B
IB B为匀强磁场
4、电阻率:反映材料的导电性能物理量
5、电功: W = UIt
6、电功率: P = UI
7、欧姆定律:I= U/R
适用范围: 金属导体,电解液溶液
8、电阻定律: R= L/ S
9、焦耳定律: Q=I 2 Rt
10、电功与电热的关系: 在纯电阻电路中 电功等于电热, 在非纯电阻电路中 电功大于电热。
关系。
U
R R
E r
2、分析判断路端电压随外电阻变化而变化的四部
(1)明确外电阻的变化情况;(2)由I RE得 r 出电
路中的总电流的变化;(3)由 U分 析Ir 出内电压的
变化;(4)由 得U 出E 路 Ir端电压的变化
3、路端电压U随电流I变化的图象.U=E-Ir
图象的物理意义
S 4k d
2.稳恒电流
电流定律:I=q/t
(1)部分电路
欧姆定律
电阻定律:R=ρl/S
(2)闭合电 路欧姆定律
(3)串、并联 电路
欧姆定律:I=U/R 电动势:数值上等于电路中通过一库仑电荷量时电源所提供 的能量 路端电压:U=ε-Ir
闭合电路欧姆定律:I
Rr
串联电路特点: I、U、R、P
(3)电势
(能的属性) 电势差:Uab a b
高中物理选修3-1磁场 复习 提纲+例题
V2
V0
V4
2、将带电粒子在狭缝之间的运动首尾连接 起来是一个初速度为零的匀加速直线运动
3、带电粒子每经电场加速一次,回旋半径 就增大一次,每次增加的动能为⊿E =qU
K
所有各次半径之比为:
1 2∶ 3∶ ∶ ...
4、对于同一回旋加速器,其粒子的回旋的 最大半径是相同的。
mv 1 2 B2q 2 R2 由最大半径得: = R E mv qB 2 2m
D、环形线圈有扩张的趋势
1、把一重力不计的通电直导线水平放在蹄 形磁铁磁极的正上方,导线可以自由转动, 当导线通入图示方向电流I时,导线的运动 情况是(从上往下看)( C ) A.顺时针方向转动,同时下降 B.顺时针方向转动,同时上升 C.逆时针方向转动,同时下降 D.逆时针方向转动,同时上升
I
电流微元法
3、解题一般步骤: ①判断安培力方向 注意选择视图(视角) ②其它力受力分析 将立体受力图应转化成平面图 ③列力学方程:
平衡方程
牛二方程(动能定理) F=ILB ④列电学辅助方程: Q=It
u=IR ……. ⑤解方程及必要的讨论(“答”)
F=BIL中的L为有效长度
试指出下述各图中的安培力的大小。
安培力作用下物体的平衡问题 【例】在倾斜角为θ的光滑斜面上,置 一通有电流I,长为L,质 量为m的导 体棒,如图所示,在竖直向上的磁场中 静止,则磁感应强度B为 _________.
FN
θ
mg
F BIL mg tan mg tan B IL
F
B
FN
×
θ
F
mg
引申1:欲使它静止在斜面上, 外加磁场的磁感应
R
2
mV qB
高中物理选修3-1复习教学提纲
① 电源的总功率:P总=εI
② 电源内耗功率:P内=U内I=I2r ③ 电源输出功率: P出=UI=εI-I2r
U
R
o
U
A
RA RB
B
o
I
r
短路 电流
七、 欧姆定律综合应用
1、电源的输出功率:
设电源电动势,内阻r,外阻R
P出
I2R
2R
R r 2
R2
2R
2Rr
r2
两端的电压
R1
R2
ε
a
r
C
b
R3
R4
3、直流电路的动态变化分析:(定性)
①“口诀法”: 串反并同 与变阻器“串”的,UIP变化规律与变阻器相反
“串”——具有完全相同或部分关联的电荷流
与变阻器“并”的,UIP变化规律与变阻器相同 “并”——完全不相关联的不同支路的电荷流
R5变小
“串”——R1、R3 ↗ “并”——V、A、R2、R4 ↘
第一二章 电 场
一、 电荷 1、基本电荷(元电荷):1e 1.61019C
1C 6.251018 e
2、物体起电方式: 本质:电荷转移
①摩擦起电;(绝缘体) ②接触起电:(导体) ③感应起电:(导体)
二、 库仑定律
1、公式:
F
k
Q1 Q2 r2
k 9109 Nm2 / C 2
K的测定:库仑扭秤实验
I
------与欧姆定律意义不同
2、决定式: R L ------电阻定律(适用粗细均匀物体)
S
◆电阻率ρ由材料决定
金属导体电阻率随温度升高而增大:
◆伏安特性曲线: 直线斜率(或斜率倒数)表示电阻
(新整理)物理选修3-1复习提纲
物理选修3-1复习学案第一章 电场一、电荷守恒定律1、元电荷(基本电荷)电量e= C 。
点电荷:点电荷是一种理想化带电体模型,当带电体间的距离 带电体的线度,以致带电体的形状和大小对作用力的影响可以 时,此带电体可以看作点电荷2、物体的带电方式有三种: 、 、 实质:3、电荷守恒定律:电荷既不能 ,也不能 ,它只能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量不变。
二.库仑定律1.内容:真空中两个点电荷间的作用力跟它们 成正比,跟它们的 成反比,作用力的方向在 。
2.公式: ,式中922910/k N m c =⨯⋅其中q 1、q 2表示两个点电荷的电荷量,r 表示它们的距离,k 为比例系数,也叫静电力常量 3.适用条件:(1) (2)4.注意:使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同种电荷相斥,异种电荷相吸”的规律定性判定。
三.电场强度1.电场:电场的最基本性质是 。
2.电场强度(1)定义式: ,此式适用于 电场。
式中q 是 ,F 是 。
场强的大小和方向与检验电荷 ,由 决定。
(2)场强E 是矢量,方向规定为 。
特例:(1)点电荷电场 :E= (Q 为场源电荷,r 为电场中某点到场源电荷间的距离) (3)匀强电场:场强大小及方向处处相同 E=U/d (d 是沿电场方向的距离,不一定等于两点间的距离)。
(4)电场的叠加: 如果有几个点电荷同时存在,它们的电场就互相叠加,形成合电场.这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.这叫做电场的叠加原理. (5)电场线形象化地描述电场;电场线上 表示场强方向;电场线的 表示场强大小。
特点:①不闭合(始于 或无穷远处,终于 或无穷远处)②不相交(空间任何一点只能有一个确定的场强方向) ③沿电场线的方向,电势降低。
几种典型电场的电场线分布情况:(参考课本12-13页)四.电势和电势差1.电场力做功的特点:不论q在电场中由什么路径从A点移动到B点,电场力做的功都是的.电场力做的功与电荷的位置和位置有关,与电荷经过的路径.2.电势能:电荷在中具有的势能叫做电势能,用字母表示,单位. 电势能是相对的与重力势能相似,与参考位置的选取有关.3.电场力做功与电势能的关系=.电场力做的功电势能改变量的多少,公式WAB4、电势差:电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时,电场力所做的功W AB与电荷量的q的比值。
高二物理(选修3-1)第一章-静电场-全章复习资料
高二物理(选修3-1)第一章 静电场1.1 库仑定律1.电荷:自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷为正电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为负电荷.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.2.电荷量:电荷量是指物体所带电荷的多少.单位是库仑,字母为“C”.物体不带电的实质是物体带有等量的异种电荷.3.元电荷:电子所带电荷量e =1.6⨯10-19C ,全部带电体的电荷量都是e 的整数倍,因此电荷量e 称为元电荷.4.点电荷:点电荷是一种志向化的模型,当带电体的尺寸比它们之间的距离小得许多,以致带电体的大小、形态对相互作用力影响不大时,这样的带电体就可以看做点电荷.5.物体带电方法:(1)摩擦起电;(2)感应起电;(3)接触起电.6.电荷守恒定律:电荷既不能创建,也不能歼灭,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,在转移过程中电荷总量保持不变.7.库仑定律:(1)适用条件:① 真空中,②点电荷(2)公式:221rQ Q k F = 说明:①两个点电荷间的相互作用力是一对作用力与反作用力,不论两个带电体的电量是否相等,甚至相差悬殊,但它们间的作用力肯定大小相等、方向相反,并与它们的质量无关.②匀称带电的圆球、圆板、圆环,等效为电荷都集中在球心、圆心.③微观粒子(如电子、质子)间的万有引力比它们之间的库仑力小得多,万有引力通常忽视不计,电荷在电场中受力分析时,一般状况下物体的重力不计.1.2 电场强度 电场力的性质1.电场:(1)电场:带电体四周存在的一种物质,是电荷间相互作用的媒体.它是一种看不见的客观存在的物质.它具有力的特性和能的特性.(2)电场最基本的性质:对放入电场中的电荷由电场力的作用.(3)电场力:放入电场中的电荷受到电场的力的作用,此力叫电场力.2.电场强度E :描述电场力的性质的物理量(1)定义:放入电场中某点的电荷所受电场力与此电荷所带电荷量的比值,叫电场强度.(2)定义式:q F E /=.(3)物质性:电场是电荷四周客观存在的物质,电荷之间的相互作用力通过电场而发生.(4)客观性:场强是描述电场力的性质的物理量,只由电场本身确定.电场中某点的场强与检验电荷的电性和电量q 无关,与检验电荷所受的电场力F 无关,即使无检验电荷存在,该点的场强依旧是原有的值.(5)矢量性:电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向.与放在该点的负电荷受的电场力的方向相反.(6)场强大小推断:a .依据电场力推断:q F E /=b .依据电场线推断:只与电场线疏密有关,与电场线方向无关.c .依据匀强电场中电势差推断:E=U/d(7)电场强度的计算:q F E /=(定义式,普遍适用)2rQ kE =(用于真空中点电荷形成的电场) U/d E =(用于匀强电场) 3.电场线:在电场中画出一系列从正电荷动身到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一样,这些曲线就叫做电场线.(1)电场线是为了形象地表示电场的方向和强弱引入的假想线,它不是电场中实际存在的线.电场线也不是电荷在电场中运动的轨迹.(2)电场线的疏密表示场强的大小,电场线越密的地方,其场强就越大.(3)电场线上某点的切线方向即该点的场强力向,也就是正电荷在该点所受电场力的方向.(4)静电场的电场线是不闭合的曲线,总是从正电荷(或无穷远处)发出,终止于负电荷(或无穷远处).在没有电荷的地方电场线不会中断,也不会相交.正电荷肯定要发出电场线,负电荷肯定要接收电场线.(5)电场线不会相交或相切.4.电场的叠加:同时存在几个产生电场的场源时,电场中某点的合场强是各场源单独在该点产生场强的矢量和.1.3 电势 电场能的性质1.电势差U AB :(1)定义:电荷在电场中,由一点A 移动到另一点B 时,电场力所做的功与移动电荷电荷量的比值W AB /q ,叫做A 、B 两点间的电势差,用U AB 表示.(2)定义式:U AB =W AB /q .(3)电势差是标量,但有正负,正负表示电势的凹凸.2.电势φ:描述电场能的性质的物理量(1)定义:电势实质上是和标准位置的电势差.即电场中某点的电势,在数值上等于把单位正电荷从某点移到标准位置(零电势点)时电场力所做的功.(2)定义式:φA =U A∞= W A∞/q .(3)电势是标量,但有正负,正负表示该点电势比零电势点高还是低.(4)电势凹凸推断:a .依据移动检验电荷做功推断:移动正电荷电场力做正功(负功)时,电势着陆(上升);移动负电荷电场力做正功(负功)时,电势上升(着陆).b .依据电场线推断:沿着电场线方向,电势越来越低,逆着电场线方向电势越来越高.c .依据场源电荷推断:离正电荷越近,电势越高,离场源负电荷越近,电势越低.d .依据电势差推断:AB U >0,则A 点电势比B 点高;AB U <0,则A 点电势比B 点低.3.电势能E P :(1)电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能量叫电荷的电势能.(2)电势能是标量.(3)电场力做功与电势能的变更的关系:电场力对电荷做正功,电荷的电势能削减,做功量等于电势能的削减量;电场力对电荷做负功,电荷的电势能增加,做功量等于电势能的增加量,即W电=-△E P (类比于W G =-△E P ).4.电场力做功的计算:(1)依据电势能的变更与电场力做功的关系计算:即W 电=-△E P .(2)应用公式W AB =qU AB 计算:①正负号运算法:依据符号规约把电量q 和移动过程的始、终两点的电势差U AB 的值代入公式W AB =qU AB .②肯定值运算法:公式中的q 和U AB 都取肯定值代入计算,功的正负再另推断:当正(或负)电荷从电势较高的点移动到电势较低的点时,是电场力做正功(或电场力做负功);当正(或负)电荷从电势较低的点移动到电势较高的点时,是电场力做负功(或电场力做正功).5.等势面:(1)定义:电场中电势相同的点构成的面叫做等势面.(2)等势面的特点:①等势面是为了形象描述电场中各点电势凹凸分布而引入的假想图,不是电场中实际存在的面.②同一等势面上各点间的电势差为零,电荷在等势面上移动时电场力不做功.③电场线垂直于等势面,并指向电势降低最快的方向.④等势面不相交.⑤电场强度较大的地方,等差的等势面较密.⑥电场线的描绘:利用电场线和等势面的垂直关系,先描绘出电场中的等势面,再画出电场线.6.匀强电场中场强和等势面的关系:在匀强电场中,沿着场强方向的两点间的电势差等于电场强度跟这两点间距离的乘积,即U =Ed ,也可理解为:在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿场强方向上单位长度的电势着陆,即E =U/d .1.4 电容器 带电粒子在电场中的运动1.电容器、电容(1)电容器:两个彼此绝缘又相互靠近的导体可构成一个电容器.(2)电容:描述电容器容纳电荷本事的物理量.①定义:电容器所带的电荷量Q (一个极板所带电荷量的肯定值)与两个极板间电势差U 的比值,叫做电容器的电容. ②定义式:U Q U Q C ∆∆==.电容C 由电容器本身的构造因素确定,与电容器所带电量Q 和充电电压U 无关.③单位:1F=106μF=1012pF④几种电容器(a )平行板电容器:平行板电容器的电容跟介电常数ε成正比,跟正对面积S 成正比,跟两板间的距离d 成反比,即kdS C πε4=. 带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场,板间场强为U/d E =.(b )固定电容器、可变电容器、电解电容器.电解电容器接入电路时应留意其极性.2. 带电体在电场中的运动(1)平衡(静止或匀速):仅在电场力和重力作用下满意mg qE =(2)加速(1)能量:在任何电场中,若只有电场力做功,有21222121mv mv qU -=. (2)动力学:在匀强电场中,若只有电场力作用,带电体做匀变速运动,其加速度为mEq a =. (3)偏转当不计重力的带电粒子以肯定初速垂直电场方向进入匀强电场时,粒子的运动为类平抛运动,其轨迹是抛物线.当带电粒子的质量为m ,电量为q ,两平行金属板板长为l ,距离为d ,板间电压为U ,当带电粒子以初速v 0平行于两板进入电场时,两板间的场强为dU E =. 在垂直于场强方向上,粒子做匀速直线运动:t v x v v 0x ==,0.在平行于场强方向上粒子做初速度为零的匀加速直线运动:m qE a =,221,t mqE y t m qE v y ==. 离开电场时,粒子在板间的运动时间为0v l t =﹔ 沿电场力方向上的位移为;2212022mdv qUl at y == 速度方向上的偏转角为φ,200tan mdv qUl v v y==φ.(4)圆周运动带电粒子在点电荷形成的径向辐射状分布的静电场中,可做匀速圆周运动.如氢原子核外电子的绕核运动.此时有rv m r Qqk 22=. 3.示波器:(1)构造:示波器的核心部件是示波管,它由电子枪、偏转电极、荧光屏组成.(2)示波管的基本工作原理:利用两组正交的偏转极板,可以限制电子打在荧光屏上的位置.示意图如右:两组偏转电极分别限制电子在水平、竖直方向的偏转.一般在水平偏转电极上加扫描电压(从左向右周期性扫描),在竖直偏转电极上加须要探讨的信号.(3)示波器面板开关与旋钮的作用:如图2-1-1所示为J2459型示波器的面板.①是辉度调整旋钮,标以“☼”符号,用来调整光点和图像的亮度. 顺时针旋转旋钮时,亮度增加.②是聚焦调整旋钮“⊙”,③是协助聚焦调整旋钮“○”,这两个旋钮协作着运用,能使电子射线会聚,在荧光屏上产生一个小的亮斑,得到清楚的图像.往下是电源开关和指示灯,用后盖板上的电源插座接通电源后,把开关扳向“开”的位置,指示灯亮,经过一两分钟的预热,示波器就可以运用了.荧光屏下边第一行中,④是竖直位移旋钮,⑤是水平位移旋钮,分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的位置. 它们中间的两个旋钮是“Y 增益”和“X 增益”旋钮,分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的幅度,顺时针旋转时,幅度增大.中间一行左边的大旋钮是衰减调整旋钮,它有1、10、100、1000四挡,最左边的“1”挡不衰减,其余各挡分别可使输入的电压衰减为原来的1/10、1/100、1/1000.运用它可以使图像在竖直方向的幅度减小为前一挡的1/10,最右边的正弦符号“~”挡不是衰减,而是由示波器内部供应竖直方向的沟通信号电压,可用来视察正弦波形或检查示波器是否正常工作.中间一行右边的大旋钮是扫描范围旋钮,也有四挡,可以变更加在水平方向的扫描电压的频率范围,左边第一挡是10~100Hz,向右旋转每上升一挡,扫描频率都增大10倍,最右边的是“外X”挡,运用这一挡时,机内没有加扫描电压,水平方向的电压可以从外部输入.中间的小旋钮是扫描微调旋钮,它可以在初定的频率范围内,进行连续微调,得到一确定的频率.顺时针转动时频率连续增加.底下一行中间的旋钮“Y输入”、“X输入”和“地”分别是竖直方向、水平方向和公共接地的输入接线柱.左边的“DC、AC”是竖直方向输入信号的直流、沟通选择开关,置于“DC”位置时,所加的信号电压是干脆输入的;置于“AC”位置时,所加信号电压是通过一个电容器输入的,它可以让沟通信号通过而隔断直流成分.右边的“同步”也是一个选择开关,置于“+”位置时,扫描由被测信号正半周起同步,置于“-”位置时,扫描由负半周起同步.这个开关主要在测量较窄的脉冲信号时起作用,对于正弦波、方波等,无论扳到“+”或“-”,都能很好地同步.对测量没有影响.。
高二物理选修3-1第三章《磁场》复习提纲
高二物理选修3-1第三章《磁场》复习提纲一、知识要点1.磁场的产生⑴磁极周围有磁场。
(2)电流周围有磁场(奥斯特)。
2.磁场的基本性质磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。
这一点应该跟电场的基本性质相比较。
3.磁感应强度 ILF B (条件是匀强磁场中,或ΔL 很小,并且L ⊥B )。
4.磁感线⑴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。
⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。
⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线:⑷安培定则(右手螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
5.磁通量如果在磁感应强度为B 的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,其面积为S ,则定义B 与S 的乘积为穿过这个面的磁通量,用Φ表示。
Φ是标量,但是有方向(进该面或出该面)。
单位为韦伯,符号为W b 。
1W b =1T ∙m 2=1V ∙s=1kg ∙m 2/(A ∙s 2)。
可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。
在匀强磁场磁感线垂直于平面的情况下,B =Φ/S ,所以磁感应强度又叫磁通密度。
在匀强磁场中,当B 与S 的夹角为α时,有Φ=BS sin α。
二、安培力 (磁场对电流的作用力)1.安培力方向的判定⑴用左手定则。
⑵用“同性相斥,异性相吸”(只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时)。
⑶用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。
.只要两导线不是互相垂直的,都可以用“同向电流相吸,反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向;当两导线互相垂直时,用左手定则判定。
2.安培力大小的计算:F =BLI地球磁场 通电直导线周围磁场 通电环行三、洛伦兹力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。
(完整版)高中物理选修3-1知识点清单(非常详细精选全文
最新精选全文完整版(可编辑修改)(完整版)高中物理必修3-1知识点清单(非常详细)第一章 静电场精选全文,可以编辑修改文字!一、电荷和电荷守恒定律1.点电荷:形状和大小对研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷. 2.电荷守恒定律(1)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.(2)起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电. 二、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.2.公式:F =kq 1q 2r2,式中的k =9.0×109 N ·m 2/C 2,叫做静电力常量. 3.适用条件:(1)点电荷;(2)真空. 三、电场强度1.意义:描述电场强弱和方向的物理量. 2.公式(1)定义式:E =F q,是矢量,单位:N/C 或V/m.(2)点电荷的场强:E =k Q r ,Q 为场源电荷,r 为某点到Q 的距离.(3)匀强电场的场强:E =Ud.3.方向:规定为正电荷在电场中某点所受电场力的方向. 四、电场线及特点1.电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向.2.电场线的特点(1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于负电荷或无限远处. (2)电场线不相交.(3)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大. (4)沿电场线方向电势降低.(5)电场线和等势面在相交处互相垂直. 3.几种典型电场的电场线(如图所示)考点一 对库仑定律的理解和应用 1.对库仑定律的理解 (1)F =kq 1q 2r 2,r 指两点电荷间的距离.对可视为点电荷的两个均匀带电球,r 为两球心间距.(2)当两个电荷间的距离r →0时,电荷不能视为点电荷,它们之间的静电力不能认为趋于无限大.2.电荷的分配规律(1)两个带同种电荷的相同金属球接触,则其电荷量平分.(2)两个带异种电荷的相同金属球接触,则其电荷量先中和再平分. 考点二 电场线与带电粒子的运动轨迹分析1.电荷运动的轨迹与电场线一般不重合.若电荷只受电场力的作用,在以下条件均满足的情况下两者重合:(1)电场线是直线.(2)电荷由静止释放或有初速度,且初速度方向与电场线方向平行. 2.由粒子运动轨迹判断粒子运动情况:(1)粒子受力方向指向曲线的内侧,且与电场线相切. (2)由电场线的疏密判断加速度大小.(3)由电场力做功的正负判断粒子动能的变化. 3.求解这类问题的方法: (1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向),从二者的夹角情况来分析曲线运动的情景.(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向(或等势面电势的高低)、电荷运动的方向,是题意中相互制约的三个方面.若已知其中的任一个,可顺次向下分析判定各待求量;若三个都不知(三不知),则要用“假设法”分别讨论各种情况.第二章 电势能和电势差一、电场力做功和电势能 1.电场力做功(1)特点:静电力做功与实际路径无关,只与初末位置有关. (2)计算方法①W =qEd ,只适用于匀强电场,其中d 为沿电场方向的距离. ②W AB =qU AB ,适用于任何电场. 2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功.(2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的减少量,即W AB =E p A-E p B =-ΔE p .(3)电势能具有相对性. 二、电势、等势面 1.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值.(2)定义式:φ=E p q.(3)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取不同而不同. 2.等势面(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面. (2)特点①在等势面上移动电荷,电场力不做功.②等势面一定与电场线垂直,即与场强方向垂直. ③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.④等差等势面的疏密表示电场的强弱(等差等势面越密的地方,电场线越密). 三、电势差1.定义:电荷在电场中,由一点A 移到另一点B 时,电场力所做的功W AB 与移动的电荷的电量q 的比值.2.定义式:U AB =W ABq. 3.电势差与电势的关系:U AB =φA -φB ,U AB =-U BA . 4.电势差与电场强度的关系匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积,即U AB =Ed .特别提示:电势和电势差都是由电场本身决定的,与检验电荷无关,但电场中各点的电势与零电势点的选取有关,而电势差与零电势点的选取无关.考点一 电势高低及电势能大小的比较 1.比较电势高低的方法(1)根据电场线方向:沿电场线方向电势越来越低.(2)根据U AB =φA -φB :若U AB >0,则φA >φB ,若U AB <0,则φA <φB .(3)根据场源电荷:取无穷远处电势为零,则正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低.2.电势能大小的比较方法 (1)做功判断法电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加(与其他力做功无关). (2)电荷电势法正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大.考点二等势面与粒子运动轨迹的分析 1电场 等势面(实线)图样 重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂线上的电势为零2.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲),从而分析电场方向或电荷的正负;(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向,确定静电力做功的正负,从而确定电势能、电势和电势差的变化等;(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况.考点三公式U=Ed的拓展应用1.在匀强电场中U=Ed,即在沿电场线方向上,U∝d.推论如下:(1)如图甲,C点为线段AB的中点,则有φC=φA+φB2.(2)如图乙,AB∥CD,且AB=CD,则U AB=U CD.2.在非匀强电场中U=Ed虽不能直接应用,但可以用作定性判断.考点四电场中的功能关系1.求电场力做功的几种方法(1)由公式W=Fl cos α计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为W=Eql cos α.(2)由W AB=qU AB计算,此公式适用于任何电场.(3)由电势能的变化计算:W AB=E p A-E p B.(4)由动能定理计算:W电场力+W其他力=ΔE k.注意:电荷沿等势面移动电场力不做功.2.电场中的功能关系(1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变.(2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力、弹簧弹力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化.3.在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律和功能关系.(1)应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功).(2)应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化.(3)应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系.(4)有电场力做功的过程机械能不守恒,但机械能与电势能的总和可以守恒.四、电容器、电容1.电容器(1)组成:由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成.(2)带电量:一个极板所带电量的绝对值.(3)电容器的充、放电充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两板带上等量的异种电荷,电容器中储存电场能.放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中电场能转化为其他形式的能.2.电容(1)定义式:C=QU.(2)单位:法拉(F),1 F=106μF=1012pF.3.平行板电容器(1)影响因素:平行板电容器的电容与正对面积成正比,与介质的介电常数成正比,与两极板间距离成反比.(2)决定式:C =εr S4πkd,k 为静电力常量.特别提醒:C =Q U ⎝ ⎛⎭⎪⎫或C =ΔQ ΔU 适用于任何电容器,但C =εr S4πkd仅适用于平行板电容器.五、带电粒子在电场中的运动 1.加速问题(1)在匀强电场中:W =qEd =qU =12mv 2-12mv 20;(2)在非匀强电场中:W =qU =12mv 2-12mv 20.2.偏转问题(1)条件分析:不计重力的带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场. (2)运动性质:匀变速曲线运动.(3)处理方法:利用运动的合成与分解. ①沿初速度方向:做匀速运动.②沿电场方向:做初速度为零的匀加速运动. 特别提示:带电粒子在电场中的重力问题(1)基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并不忽略质量).(2)带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略重力.六、带电粒子在电场中的偏转 1.基本规律设粒子带电荷量为q ,质量为m ,两平行金属板间的电压为U ,板长为l ,板间距离为d (忽略重力影响),则有(1)加速度:a =F m =qE m =qUmd.(2)在电场中的运动时间:t =l v 0.(3)位移⎩⎪⎨⎪⎧v x t =v 0t =l 12at 2=y ,y =12at 2=qUl22mv 20d . (4)速度⎩⎪⎨⎪⎧v x =v 0v y =at,v y =qUtmd, v =v 2x +v 2y ,tan θ=v y v x =qUl mv 20d. 2.两个结论(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的.证明:由qU 0=12mv 20及tan θ=qUl mdv 20得tan θ=Ul2U 0d.(2)粒子经电场偏转后,合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O 为粒子水平位移的中点,即O 到电场边缘的距离为l2.3.带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系:当讨论带电粒子的末速度v 时也可以从能量的角度进行求解:qU y =12mv 2-12mv 20,其中U y =Udy ,指初、末位置间的电势差.第三章 恒定电流 第四章 闭合电路的欧姆定律一、电流、欧姆定律 1.电流(1)定义:自由电荷的定向移动形成电流. (2)方向:规定为正电荷定向移动的方向. (3)三个公式①定义式:I =q /t ;②微观式:I =nqvS ;③I =U R.2.欧姆定律(1)内容:导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比. (2)公式:I =U /R .(3)适用条件:适用于金属和电解液导电,适用于纯电阻电路. 二、电阻、电阻率、电阻定律 1.电阻(1)定义式:R =U I.(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小,R 越大,阻碍作用越大. 2.电阻定律(1)内容:同种材料的导体,其电阻与它的长度成正比,与它的横截面积成反比,导体的电阻还与构成它的材料有关.(2)表达式:R =ρl S . 3.电阻率(1)计算式:ρ=R S l.(2)物理意义:反映导体的导电性能,是导体材料本身的属性. (3)电阻率与温度的关系①金属:电阻率随温度的升高而增大. ②半导体:电阻率随温度的升高而减小. ③超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体. 三、电功、电功率、焦耳定律 1.电功 (1)实质:电流做功的实质是电场力对电荷做正功,电势能转化为其他形式的能的过程. (2)公式:W =qU =UIt ,这是计算电功普遍适用的公式. 2.电功率(1)定义:单位时间内电流做的功叫电功率.(2)公式:P =W t=UI ,这是计算电功率普遍适用的公式.3.焦耳定律电流通过电阻时产生的热量Q =I 2Rt ,这是计算电热普遍适用的公式. 4.热功率(1)定义:单位时间内的发热量. (2)表达式:P =Q t=I 2R .四、串、并联电路的特点 1.特点对比串联并联电流 I =I 1=I 2=…=I n I =I 1+I 2+…+I n 电压 U =U 1+U 2+…+U nU =U 1=U 2=…=U n 电阻R =R 1+R 2+…+R n1R =1R 1+1R 2+…+1R n2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻.(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻.(3)无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和. (4)无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻变大. 五、电源的电动势和内阻 1.电动势(1)定义:电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.(2)表达式:E =W q.(3)物理意义:反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量. 2.内阻电源内部也是由导体组成的,也有电阻,叫做电源的内阻,它是电源的另一重要参数. 六、闭合电路欧姆定律1.内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比.2.公式⎩⎪⎨⎪⎧I =E R +r只适用于纯电阻电路E =U 外+U 内适用于任何电路3.路端电压U 与电流I 的关系(1)关系式:U =E -Ir . (2)U -I 图象如图所示.①当电路断路即I =0时,纵坐标的截距为电源电动势. ②当外电路电压为U =0时,横坐标的截距为短路电流. ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻. 七、测量电路的选择对伏安法测电阻,应根据待测电阻的大小选择电流表不同的接法.1.阻值判断法:当R V ≫R x 时,采用电流表“外接法”; 当R x ≫R A 时,采用电流表“内接法”. 2.倍率比较法:(1)当R V R x =R x R A ,即R x =R V ·R A 时,既可选择电流表“内接法”,也可选择“外接法”;(2)当R V R x >R xR A即R x <R V ·R A 时,采用电流表外接法;(3)当R V R x <R x R A即R x >R V ·R A 时,采用电流表内接法. 3.试触法:ΔU U 与ΔII 比较大小:(1)若ΔU U >ΔII ,则选择电压表分流的外接法;(2)若ΔI I>ΔUU,则选择电流表的内接法.八、实验器材的选择 1.安全因素通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流. 2.误差因素选择电表时,保证电流和电压均不超过其量程.使指针有较大偏转(一般取满偏度的13~23);使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近. 3.便于操作选滑动变阻器时,在满足其他要求的前提下,可选阻值较小的. 4.关注实验的实际要求.第五章 磁场一、磁场、磁感应强度 1.磁场(1)基本性质:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用. (2)方向:小磁针的N 极所受磁场力的方向. 2.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场强弱和方向.(2)定义式:B =F IL(通电导线垂直于磁场).(3)方向:小磁针静止时N 极的指向. (4)单位:特斯拉,符号T. 二、磁感线及特点 1.磁感线在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致. 2.磁感线的特点(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向.(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱,在磁感线较密的地方磁场较强;在磁感线较疏的地方磁场较弱.(3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点.在磁体外部,从N 极指向S 极;在磁体内部,由S 极指向N 极.(4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切. (5)磁感线是假想的曲线,客观上不存在. 3.电流周围的磁场直线电流通电螺线管环形电流非匀强磁场三、安培力的大小和方向1.安培力的大小(1)磁场和电流垂直时,F=BIL.(2)磁场和电流平行时:F=0.2.安培力的方向(1)用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.(2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I决定的平面.(注意:B和I可以有任意夹角)四、洛伦兹力1.定义:运动电荷在磁场中所受的力.2.大小(1) v∥B时,F=0.(2) v⊥B时,F=qvB.(3) v与B夹角为θ时,F=qvB sin_θ.3.方向(1)判定方法:应用左手定则,注意四指应指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向.(2)方向特点:F⊥B,F⊥v.即F垂直于B、v决定的平面.(注意B和v可以有任意夹角).由于F始终垂直于v的方向,故洛伦兹力永不做功.五、洛伦兹力和电场力的比较1.洛伦兹力方向的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面.(2)当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化.(3)左手判断洛伦兹力方向,但一定分正、负电荷.六、带电粒子在匀强磁场中的运动1.圆心的确定(1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时,可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图甲所示,图中P 为入射点,M为出射点).(2)已知入射方向、入射点和出射点的位置时,可以通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图乙所示,P 为入射点,M为出射点).2.半径的确定可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小.3.运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为T,当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为θ时,其运动时间表示为:t=θ2πT⎝⎛⎭⎪⎫或t=θRv.4.求解粒子在匀强磁场中运动问题的步骤:(1)画轨迹:即确定圆心,画出运动轨迹.(2)找联系:轨迹半径与磁感应强度、运动速度的联系,偏转角度与圆心角、运动时间的联系,在磁场中的运动时间与周期的联系.(3)用规律:即牛顿运动定律和圆周运动的规律,特别是周期公式、半径公式.总之,在这一学年中,我不仅在业务能力上,还是在教育教学上都有了一定的提高。
高二物理选修3-1复习提纲
高二物理选修3-1第一章《静电场》复习提纲一、知识要点1•电荷 电荷守恒 2•元电荷:e= ______________ 。
3•库仑定律:F= ___________ 。
4•电场及电场强度定义式:E = __________ ,其单位是 _________ 。
5•点电荷的场强:E = ____________。
6•电场线的 特点:7.静电力做功的特点: 在电场中移动电荷时, 电场力所做的功只与电荷的 ________________ 有关&电场力做功与电势能变化的关系:电荷从电场中的A 点移到B 点的过程中,静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式 ___________________________ 。
9•电势能:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移到 ____________________ 位置时所做得功。
通常把 ___________ 的电势能规定为零。
10.电势申:14.电势差U :公式:U AB = ___________________c 电势差有正负:U AB = - U BA 。
11.电势与电势差的比较:U AB =®A —®B,U B A =®B —12•等势面:电场中 ____________ 的各点构成的面叫等势面。
17•等势面的特点:13.匀强电场中电势差与电场强度的关系: E = ______________ 。
15. 带电粒子的加速(1)运动状态分析:带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在同一直在线,做 _______________ 运动。
(答案:匀加(减)速直线)(2) 用功能观点分析:粒子动能的变化量等于静电力对它所做的功 (电场可以是 _______________ 电场或 ________ 电场)。
若粒子的初速度为零,则: ______________ , v= __________ ;若粒子 的初速度不为零,则: ________________, v= ______________ 。
(人教版)高中物理选修3-1全书知识点大总结
人教版物理选修3-1全书知识点总结第一章:静电场【要点梳理】要点一、与电场有关的平衡问题1.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.库仑力实质上就是电场力,与重力、弹力一样,它也是一种基本力.注意力学规律的应用及受力分析.2.明确带电粒子在电场中的平衡问题,实际上属于力学平衡问题,其中仅多了一个电场力而已.3.求解这类问题时,需应用有关力的平衡知识,在正确的受力分析的基础上,运用平行四边形定则、三角形定则或建立平面直角坐标系,应用共点力作用下物体的平衡条件、灵活方法(如合成分解法,矢量图示法、相似三角形法、整体法等)去解决.要点诠释:(1)受力分析时只分析性质力,不分析效果力;只分析外力,不分析内力.(2)平衡条件的灵活应用.要点二、与电场有关的力和运动问题带电的物体在电场中受到电场力作用,还可能受到其他力的作用,如重力、弹力、摩擦力等,在诸多力的作用下物体可能处于平衡状态(合力为零),即静止或匀速直线运动状态;物体也可能所受合力不为零,做匀变速运动或变加速运动.处理这类问题,就像处理力学问题一样,首先对物体进行受力分析(包括电场力),再根据合力确定其运动状态,然后应用牛顿运动定律和匀变速运动的规律列等式求解.要点三、与电场有关的功和能问题带电的物体在电场中具有一定的电势能,同时还可能具有动能和重力势能等.因此涉及与电场有关的功和能的问题可用以下两种功和能的方法来快速简捷的处理,因为功与能的关系法既适用于匀强电场,又适用于非匀强电场,且使同时不须考虑中间过程;而力与运动的关系法不仅只适用于匀强电场,而且还须分析其中间过程的受力情况运动特点等.1.用动能定理处理,应注意:(1)明确研究对象、研究过程.(2)分析物体在所研究过程中的受力情况,弄清哪些力做功,做正功还是负功.(3)弄清所研究过程的初、末状态.2.应用能量守恒定律时,应注意:(1)明确研究对象和研究过程及有哪几种形式的能参与了转化.(2)弄清所研究过程的初、末状态.(3)应用守恒或转化列式求解.要点诠释:(1)电场力做功的特点是只与初末位置有关。
高中物理选修3-1全册知识点总结
111076.1⨯=em e 高中物理选修3-1全册知识点总结第一章 静电场1.1电荷及其守恒定律一、电荷 1、 使物体带电的三种方式电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,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 三、元电荷电荷的多少叫做电荷量.符号:Q 或q 单位:库仑 符号:C 1、元电荷:电子所带的电荷量(最小的电荷量),用e 表示.注意:所有带电体的电荷量或者等于e ,或者等于e 的整数倍。
2、电荷量e 的值:e =1.60×10-19C3、比荷(荷质比):电子的电荷量e 和电子的质量m e 的比值,为C/㎏1.2库仑定律一、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,与他们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比.作用力的方向在两个点电荷的连线上表达式:221r q q kF = (适用条件:真空中,点电荷——理想化模型)2静电力常量k = 9.0×109N ·m2/C2 二、库仑的实验库仑扭秤实验(1785年,法国物理学家.库仑)1.3电场强度一、电场:1、产生:电荷的周围都存在电场A、电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的B、物质性:是客观存在的2、基本性质:A、对放入其中的电荷有力的作用引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用,且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.B、有能的性质当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.可见,电场具有力和能的特征二、电场强度1.物理意义:描述电场强弱的物理量2.定义:电荷在电场中某点所受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强.用E表示。
(比值法)3.定义式:E=F/q (适用于所有电场)4、方向:与正电荷在该点所受的电场力的方向相同;与负电荷在该点所受的电场力的方向相反5.单位:N/C V/m注意:电场中某一点处的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点电荷q无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关三、(真空中)点电荷周围的电场1、大小:E=kQ/r2 (只适用于点电荷的电场)2、方向:如果是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果是负电荷:E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q四、电场强度的叠加电场中某点的电场场强为各个点电荷单独在该点产生的电场场强的矢量和五、电场线----形象描述电场强度的大小和方向(人们假想的)1、定义:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。
物理选修3-1全书专题复习精品版
目录第一讲:电场的力的性质---------------------------------------2 第二讲:电荷平衡的基本模型-----------------------------------9 第三讲:电场的能的性质---------------------------------------17 第四讲:带电粒子在电场中的运动-------------------------------29 第五讲:电容器和电容、静电问题------------------------------34 第六讲:电路的基本概念和规律----------------------------------41 第七讲:电学实验一:描绘小灯泡的伏安特性曲线.---------------56二:测金属丝的电阻率--------------------------61 第八讲:闭合电路欧姆定律---------------------------------------70 第九讲:电学实验三:测量电源的电动势和内阻------------------------77 四:练习使用多用电表----------------------------82第十讲:电路中的功率及能量转化问题--------------------------------90 第十一讲:磁场及其对电流的作用--------------------------------------99 第十二讲:磁感应强度和磁通量问题-----------------------------------109 第十三讲:磁场对运动电荷的作用-------------------------------------114 第十四讲:带电粒子在复合场中的运动---------------------------------127 第十五讲:电磁感应-------------------------------------------------136 第十六讲:法拉第电磁感应定律、楞次定律-----------------------------144 第十七讲:电磁感应中的能量转化问题--------------------------------155 第十八讲:自感-----------------------------------------------------161第一讲:电场的力的性质一、两种电荷摩擦起电及解释1.自然界只存在种电荷,和.丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做电荷,毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷叫做电荷.同种电荷相互,异种电荷相互.2.电荷量:的多少.在国际单位制中,电荷量的单位是,用字母表示,1 μC=C,1 nC= C.3.元电荷:一个电子所带电荷量的绝对值为 C,它是电荷的最小单位.记作e= C.(1)任何带电体所带电荷量都是元电荷的倍.(2)质子和电子所带电荷量与元电荷,但不能说电子和质子是元电荷.4.摩擦起电及解释(1)摩擦起电:通过使物体带电的方法.(2)电中性:原子核是由带正电的和不带电的组成;核外有带负电的,正常状态下,原子内的总数等于原子核内的总数,因而通常物体或者物体的任何一部分都不显电性,称之为电中性.(3)摩擦起电的解释当两个物体相互摩擦时,一些束缚不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体,于是得到电子的物体带电,失去电子的物体则带电.深度思考有人说:一个带电体所带的电荷量为4×10-19 C,你认为他这种说法正确吗?为什么?例1关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子B.两种不同材料的绝缘体相互摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电二、电荷守恒定律内容:电荷既不能,也不能,它们只能从一个物体转移到物体,或者从物体的一部分转移到部分,也就是说,在任何自然过程中,电荷的是守恒的.深度思考带等量异种电荷的两小球接触后都不带电了,是电荷消失了吗?此过程中电荷还守恒吗?例2完全相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个完全相同的不带电金属小球C,先后与A、B接触后移开.(1)若A、B两球带同种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?(2)若A、B两球带异种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?(1)接触起电:带电体接触导体时,电荷转移到导体上,使导体带上与带电体相同性质的电荷.(2)导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关,当两个完全相同的导体接触后,电荷将平均分配,即最后两个导体一定带等量的同种电荷.(3)若两个相同的金属球带同种电荷,接触后电荷量先相加后均分;若带异种电荷,接触后电荷先中和再均分.三、静电感应、感应起电和验电器(或静电计)1.静电感应:当一个带电体靠近不带电的导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或带电体,使导体靠近带电体的一端带电荷,远离带电体的一端带电荷,这种现象叫做感应.2.感应起电:利用静电感应使导体带电的方法.3.验电器(或静电计)(1)验电器(或静电计)(如图1)的金属球、金属杆和下面的两个金属箔片连成同一导体.图1(2)当带电的物体与验电器上面的金属球接触时,有一部分电荷转移到验电器上,与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷,因相互排斥而张开,物体所带电荷量越多,电荷转移的越多,斥力越,张开的角度也越(3)当带电体靠近验电器的金属球时,金属箔片也会张开.因为带电体会使验电器的上端感应出异种电荷,而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电),两箔片在斥力作用下张开.深度思考(1)带正电的物体A与不带电的物体B接触,使物体B带上了什么电荷?在这个过程中电荷是如何转移的?(2)如图2所示,当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,由于电荷间的吸引,枕形金属导体中的自由电子向A端移动,而正电荷不移动,所以A端(近端)带______电,B端带______电.(填“正”或“负”)图2例3如图3所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支撑的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是( )图3A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开D.先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合(1)静电感应中,电中性导体在两侧同时感应等量异种电荷,感应的过程,就是导体内电荷重新分布的过程.(2)接触起电是由于电荷间作用使导体间的电荷发生转移.例4使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )1.(摩擦起电及解释)(多选)如图4所示,如果天气干燥,晚上脱毛衣时,会听到“噼啪”的响声,还会看到电火花,关于这种现象产生的原因,下列说法错误的是( )图4A.人身体上产生电流 B.接触带电造成的C.摩擦起电造成的 D.感应起电造成的2.(电荷守恒定律的理解和应用)有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量Q=6.4×10-9C,Q B=-3.2×10-9C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移A并转移了多少?3.(对三种起电的理解)如图5是伏打起电盘示意图,其起电原理是( )图5A.摩擦起电 B.感应起电C.接触起电 D.以上三种方式都不是4. (验电器及其原理)如图6所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔片张开,关于这一现象下列说法正确的是( )图6A.两片金属箔片上带异种电荷B.两片金属箔片上均带负电荷C.箔片上有电子转移到玻璃棒上D.将玻璃棒移走,则金属箔片立即合在一起四、探究影响点电荷之间相互作用的因素1.点电荷(1)定义:当一个带电体本身的比它到其他带电体的距离很多,以至在研究它与其他带电体的相互作用时,该带电体的以及均无关紧要,该带电体可以看做一个带电的点,这样的电荷称为点电荷.(2)点电荷是的物理模型,只有电荷量,没有大小、形状,类似于力学中的质点,实际.(填“存在”或“不存在”)2.电荷之间的相互作用随电荷量的增大而,随它们之间距离的增大而.深度思考(1)只有体积很小或电荷量很小的带电体才可以看做点电荷吗?(2)点电荷就是元电荷吗?例1关于点电荷,下列说法中正确的是( )A.点电荷就是体积小的带电体B.球形带电体一定可以视为点电荷C.带电少的带电体一定可以视为点电荷D.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷(1)一个带电体能否看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状确定.(2)点电荷的电荷量可能较大也可能较小,但一定是元电荷的整数倍.五、库仑定律1.内容:真空中两个静止的点电荷之间的作用力(斥力或引力)与这两个电荷所带电荷量的乘积成,与它们之间距离的成反比,作用力的方向沿着.2.公式:F=k Q1Q2r2,其中k= N·m2/C2,叫做静电力常量.3.适用条件:(1) ;(2) .4.静电力的确定(1)大小计算:利用库仑定律计算静电力时不必将表示电性的正、负号代入公式,只代入Q1和Q2的绝对值即可.(2)方向判断:利用同种电荷相互,异种电荷相互来判断.深度思考当电荷Q1、Q2间的距离r→0时,由公式F=k Q1Q2r2可知,两电荷间的相互作用力F→∞.这种说法正确吗?为什么?例2两个完全相同的金属小球A、B(均可视为点电荷)带有相等的电荷量,相隔一定距离,两小球之间相互吸引力的大小是F.今让第三个不带电的相同金属小球先后与A、B两小球接触后移开.这时,A、B两小球之间的相互作用力的大小是( )A.F8B.F4C.3F8D.3F4(1)库仑定律只适用于真空中点电荷之间的相互作用,一般没有特殊说明的情况下,都可按真空来处理.(2)两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律,即不论电荷量大小如何,两点电荷间的库仑力大小总是相等的.例3如图1所示,两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量为Q,两球之间的静电力为下列选项中的哪一个( )图1A.等于k Q29r2 B.大于kQ29r2C.小于k Q29r2 D.等于kQ2r2两个形状规则的均匀球体相距较远时可以看做点电荷;相距较近时不能看做点电荷,此时球体间的作用力会随着电荷的分布而变化.第二讲:电荷平衡的基本模型一.静电力的叠加1.两个点电荷间的作用力 (选填“会”或“不会”)因为第三个点电荷的存在而有所改变.2.两个或者两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的.例4如图2所示,在A、B两点分别放置点电荷Q1=+2×10-14 C和Q2=-2×10-14 C,在AB的垂直平分线上有一点C,且AB=AC=BC=6×10-2 m.如果有一个电子在C点,它所受到的库仑力的大小和方向如何?图2(1)库仑力也称为静电力,它具有力的共性.它与学过的重力、弹力、摩擦力是并列的.它具有力的一切性质.(2)当多个带电体同时存在时,每两个带电体间的库仑力都遵守库仑定律.某一带电体同时受到多个库仑力作用时可利用力的平行四边形定则求出其合力.二、静电力作用下的平衡问题分析静电力平衡的基本方法:(1)明确研究对象;(2)画出研究对象的受力分析图;(3)根据平衡条件列方程;(4)代入数据计算或讨论.例5如图3所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点,A上带有Q=3.0×10-6 C的正电荷.两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2.A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度取g=10 m/s2;静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,A、B球可视为点电荷).求:图3(1)两线上的拉力F1和F2的大小;(2)支架对地面的压力F N的大小.1.(对点电荷的理解)(多选)下列说法中正确的是( )A.点电荷是一种理想化模型,真正的点电荷是不存在的B.点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体C.根据F=k Q1Q2r2可知,当r→0时,F→∞D.一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计2.(库仑定律的理解和应用)两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为r2,则两球间库仑力的大小为( )A.112F B.43F C.34F D.12F3.(静电力的叠加)如图4,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点.已知放在P、Q连线上某点R处的点电荷q受力为零,且PR=2RQ.则( )图4A.q1=2q2 B.q1=4q2C.q1=-2q2 D.q1=-4q24.(库仑力作用下的平衡)如图5所示,把质量为3 g的带电小球B用绝缘细绳悬挂,若将带电荷量为Q=-4.0×10-6 C的带电小球A靠近B,当两个带电小球在同一高度相距r=20 cm 时,绳与竖直方向成α=30°角,A、B两球均静止.求B球带的电荷量q.(取g=10 m/s2)图5三、电场和电场强度1.电场(1)概念:存在于电荷周围的一种特殊的,由电荷产生.是物质存在的两种不同形式.(2)基本性质:对放入其中的电荷有.电荷之间通过相互作用.(3)静电场:电荷周围产生的电场.2.电场强度(1)检验电荷用来检验电场是否存在及其分布情况的电荷.要求:①电荷量要充分;②体积要充分.(2)电场强度①定义:放入电场中某点的检验电荷所受与它的的比值叫做该点的电场强度,简称场强.②物理意义:表示电场的和.③定义式:,单位为牛(顿)每库(仑),符号为.④方向:电场强度的方向与所受静电力的方向相同,与负电荷所受静电力方向.深度思考(1)由于E=Fq,所以有人说电场强度的大小与放入的试探电荷受到的力F成正比,与电荷量q的大小成反比,你认为这种说法正确吗?为什么?(2)这里定义电场强度的方法叫比值定义法,你还学过哪些用比值定义的物理量?它们都有什么共同点?例1A为已知电场中的一固定点,在A点放一电荷量为q的试探电荷,所受电场力为F,A 点的场强为E,则( )A.若在A点换上电荷量为-q的试探电荷,A点场强方向发生变化B.若在A点换上电荷量为2q的试探电荷,A点的场强将变为2EC.若在A点移去电荷q,A点的场强变为零D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关例2真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9C,直线MN通过O点,OM的距离r=30 cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10 C,如图1所示.求:图1(1)q在M点受到的作用力;(2)M点的场强;(3)拿走q后M点的场强.(1)公式E=Fq是电场强度的定义式,不是决定式.其中q是试探电荷的电荷量.(2)电场强度E的大小和方向只由电场本身决定,与是否放入试探电荷以及放入试探电荷的正负、电荷量的大小无关.四、点电荷的电场电场强度的叠加1.真空中点电荷周围的场强(1)大小:E=kQr2.(2)方向:Q为正电荷时,E的方向由点电荷指向;Q为负电荷时,E的方向由无穷远指向.2.电场强度的叠加:电场强度是矢量.如果场源是多个点电荷,则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的.深度思考公式E=Fq与E=kQr2有什么区别?例3真空中距点电荷(电荷量为Q)为r的A点处,放一个带电荷量为q(q≪Q)的点电荷,q 受到的电场力大小为F,则A点的场强为( )A.FQB.FqC.kqr2D.kQr2例4如图2所示,真空中带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距为r,则:图2(1)两点电荷连线的中点O的场强多大?(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强如何?电场强度是矢量,合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则或三角形定则),常用的方法有图解法、解析法、正交分解法等;对于同一直线上电场强度的合成,可先规定正方向,进而把矢量运算转化成代数运算.五、电场线和匀强电场1.电场线的特点(1)电场线是为了形象描述而假想的一条条有方向的,曲线上每点的方向表示该点的电场强度方向.(2)电场线从或无限远出发,终止于或负电荷.(3)电场线在电场中不.(4)在同一电场中,电场强度较大的地方电场线.2.画出几种特殊的电场线(自己画出电场线)3.匀强电场(1)定义:电场中各点电场强度的大小、方向的电场.(2)特点:①场强方向处处相同,电场线是.②场强大小处处相等,要求电场线疏密程度相同,即电场线.深度思考(1)在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方有电场吗?(2)电场线是物体的运动轨迹吗?例5如图3所示是某静电场的一部分电场线分布情况,下列说法中正确的是( )图3A.这个电场可能是负点电荷的电场B.点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大C.正电荷可以沿电场线由B点运动到C点D.点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(1)电场线并不是粒子运动的轨迹.带电粒子在电场中的运动轨迹由带电粒子所受合外力与初速度共同决定.电场线上各点的切线方向是场强方向,决定着粒子所受电场力的方向.轨迹上每一点的切线方向为粒子在该点的速度方向.(2)电场线与带电粒子运动轨迹重合必须同时满足以下三个条件①电场线是直线.②带电粒子只受电场力作用,或受其他力,但其他力的方向沿电场线所在直线.③带电粒子初速度的大小为零或初速度的方向沿电场线所在的直线.1.(对电场强度的理解)电场中有一点P,下列说法中正确的有( )A.若放在P点的试探电荷的电荷量减半,则P点的场强减半B.若P点没有试探电荷,则P点场强为零C.P点的场强越大,则同一试探电荷在P点受到的电场力越大D.P点的场强方向就是放在该点的试探电荷所受电场力的方向2.(对电场强度的理解)如图4所示,在一带负电的导体A附近有一点B,如在B处放置一个q=-2.0×10-8C的电荷,测出其受到的静电力F1大小为4.0×10-6N,方向如图,则B处场1强多大?如果换用一个q2=+4.0×10-7C 的电荷放在B点,其受力多大?此时B处场强多大?图43.(点电荷的电场电场强度的叠加)如图5所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移到P点,则O点的场强大小变为E,E1与E2之比为( )2图5A.1∶2 B.2∶1 C.2∶ 3 D.4∶ 34.(电场线的特点及应用)下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是( )第三讲:电场的能的性质一、静电力做功、电势能及其关系 1.静电力做功的特点如图1所示,在匀强电场中不论q 经由什么路径从A 点移动到B 点,静电力做的功都 .说明静电力做的功与电荷的 位置和 位置有关,与电荷经过的路径 (填“有关”或“无关”).可以证明,对于非匀强电场也是 的.图12.电势能(1)概念:电荷在 中具有的势能.用E p 表示.(2)静电力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于电势能的 .表达式:W AB = .⎩⎨⎧静电力做正功,电势能减少;静电力做负功,电势能增加W.(3)电势能的大小:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到 时电场力做的功. 深度思考(1)在电场中确定的两点移动等量的正、负电荷时,静电力做功和电势能的变化有何差异? (2)电势能是标量还是矢量?它有正负之分吗?若有,其正负号表示什么?例1 将带电荷量为6×10-6 C 的负电荷从电场中的A 点移到B 点,克服电场力做了3× 10-5 J 的功,再从B 移到C ,电场力做了1.2×10-5 J 的功,则: (1)电荷从A 移到B ,再从B 移到C 的过程中电势能共改变了多少?(2)如果规定A 点的电势能为零,则该电荷在B 点和C 点的电势能分别为多少? (3)如果规定B 点的电势能为零,则该电荷在A 点和C 点的电势能分别为多少?(1)电势能的系统性:电势能由电场和电荷共同决定,但我们习惯说成电场中的电荷所具有的势能.(2)电势能的相对性:电势能是一个相对量,其数值与零势能点的选取有关.例2在电场强度大小为E的匀强电场中,一质量为m、带电荷量为+q的物体从A点开始以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度的大小为0.8qEm,物体运动距离l到B时速度变为零.下列说法正确的是( )A.物体克服电场力做功qElB.物体的电势能减少了qElC.物体的电势能增加了qElD.若选A点的电势能为零,则物体在B点的电势能为qEl(1)在匀强电场中,电场力做的功为W=qEd,其中d为沿电场线方向的位移.(2)功是能量转化的量度,但要理解并区别电场力做功与电势能变化的关系、合外力做功与动能变化的关系(动能定理),即搞清功与能的变化的对应关系.二、电势与电势差1.电势(1)概念:电荷在电场中某一点的与它的的比值.(2)定义式和单位:φ=Epq,单位是,符号是.(3)相对性:电势也是相对的,常取离场源电荷的电势为零,或的电势为零,电势可以是正值,也可以是值,没有方向,因此是标量.2.电势差(1)定义:电场中两点间的电势之差.也叫.(2)电场中两点间的电势差与零电势点的选择 (填“有关”或“无关”).(3)公式:电场中A点的电势为φA,B点的电势为φB,则U AB=,U BA=,可见UAB=.(4)若选取某点电势为零,比如φB=0,则A点的电势φA等于A点与B点的电势U AB,即φA=UAB.(5)电势差是,U AB为正值,说明A点的电势比B点的电势;U AB为负值,说明A点的电势比B点的电势.(6)电势差的单位和电势的单位相同,均为,符号是.深度思考选取不同的零电势点,电场中某点的电势会改变吗?两点之间的电势差会改变吗?答案该点的电势会改变;两点之间的电势差不变.例3如果分别将q1=1.0×10-8 C和q2=-2.0×10-8 C的两电荷从无限远移到电场中的A 点和B点,静电力做功分别为W1=-1.2×10-4 J和W2=1.6×10-4 J,那么(1)q1在A点的电势能和q2在B点的电势能分别是多少?(2)A点和B点的电势分别是多少?A、B间的电势差U AB为多少?(3)在q1、q2未移入电场前,A点和B点的电势分别是多少?(1)电势和电势能具有相对性,与零电势点的选取有关,电势差与零电势点的选取无关.(2)φ=E pq 是电势的定义式.电场中某点处φ的大小是由电场本身决定的,与在该点处是否放入试探电荷、电荷的电性、电荷量均无关.(3)由φ=E pq求电势时,可将各物理量的“+”、“-”直接代入计算,这样更方便. 三、电场力做功与电势差的关系 1.关系:W AB = ,U AB = . 2.适用范围: 电场.例4 在电场中把一个电荷量为-6×10-8 C 的点电荷从A 点移到B 点,电场力做功为-3×10-5 J ,将此电荷从B 点移到C 点,电场力做功4.5×10-5 J ,求A 点与C 点间的电势差.(1)电场力做功与路径无关,只与始、末两点的位置有关,故W AC =W AB +W BC . (2)在利用公式U AB =W ABq进行有关计算时,有两种处理方案,方案一:各物理量均带正、负号运算,但代表的意义不同.W AB 的正、负号表示正、负功;q 的正、负号表示电性;U AB 的正、负号反映φA 、φB 的高低.计算时W 与U 的角标要对应,即W AB =qU AB ,W BA =qU BA .方案二:绝对值代入法.W AB 、q 、U AB 均代入绝对值,然后再结合题意判断电势的高低. 四、等势面1.定义:电场中 的各点构成的面. 2.等势面的特点(1)等势面一定跟电场线 ,即跟电场强度的方向垂直. (2)在同一等势面内任意两点间移动电荷时,电场力 功.(3)电场线总是由 的等势面指向 的等势面,两个不同的等势面 .3.几种常见电场等势面(如图2所示)图2深度思考分析上面几种常见电场等势面的特点,我们是否可以根据等势面的分布情况比较各点场强的大小?例5位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图3所示,图中实线表示等势线,则( )图3A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点,电场力做正功C.负电荷从a点移到c点,电场力做正功D.正电荷在e点的电势能大于在f点的电势能等势面的应用(1)利用等势面和电场线垂直以及沿电场线电势降低的特点可判断电场线的方向.。
高二物理选修3-1复习提纲
高二物理选修3-1复习提纲篇一:高中物理选修3-1知识点总结物理选修3-1知识总结第一章第1节电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究1、物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。
2.两种电荷自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷.如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷.同种电荷相斥,异种电荷相吸.(相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?)不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电.3.起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电1摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,○束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)2接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会○使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从物体的一部分转移到另一部分)3感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移○动.(电荷从一个物体转移到另一个物体)三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变.二、电荷守恒定律1、电荷量:电荷的多少。
在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C。
-192、元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1、610C,所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
(元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗?提示:不是,元电荷是一个抽象的概念,不是指的其中一个带电体,它是指电荷的电荷量.另外任何带电体所带电荷量是1、610-19C的整数倍.)3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
物理高二选修3-1知识点复习
物理高二选修3-1知识点复习物理是一门关乎物质运动和能量变化的科学,它在我们日常生活中起着重要的作用。
高中阶段的物理学习涉及到许多重要的知识点,其中选修3-1是高二学生必须掌握的一门课程。
下面将对物理高二选修3-1的知识点进行复习和总结。
1. 直流电路直流电路是指电流方向始终保持不变的电路。
其中,常见的元件有电源、导线、电阻、电容等。
在直流电路中,电流的大小可由欧姆定律计算,即I=U/R,其中I代表电流强度,U代表电压,R代表电阻。
2. 交流电路交流电路是指电流方向时刻变化的电路。
交流电源产生的电流呈正弦波形,其特点是振幅、频率和相位差。
在交流电路中,可以通过欧姆定律计算电阻下的电流,但需注意在计算时考虑交流电的有效值。
3. 电磁感应电磁感应是指通过变化的磁场产生感应电动势的现象。
法拉第电磁感应定律描述了电磁感应的基本规律,即当磁通量发生变化时,感应电动势的大小与磁通量变化率成正比。
根据电磁感应现象,我们可以解释发电机、变压器等设备的工作原理。
4. 电磁波电磁波是由电场和磁场交替变化传播的波动现象。
电磁波包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线等。
电磁波的传播速度为光速,约为3.0×10^8米/秒。
电磁波在通信、医学、天文等领域中有广泛的应用。
5. 光的折射与反射光的折射是指光线由一介质传播到另一介质时改变传播方向的现象。
折射的大小与入射角、折射角及介质折射率有关,可由斯涅尔定律计算。
光的反射是指光线遇到界面时发生方向改变的现象,其规律由反射定律描述。
6. 光的成像光的成像是指通过光的反射或折射,在接收面上得到清晰可见的物体形象的过程。
光的成像可以通过凸透镜和凹透镜等光学器件实现。
成像的特性包括实像和虚像、放大和缩小、正立和倒立等。
7. 声音的传播声音是由物体振动引起的机械波,需要介质传播。
声音的传播速度与介质的性质有关,一般在固体中最快、液体中次之、气体中最慢。
声音的强度与振幅的平方成正比,与距离的平方成反比。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高二物理选修3-1第一章《静电场》复习提纲
一、知识要点
1.电荷 电荷守恒
2.元电荷:e= 。
3.库仑定律:F = 。
4.电场及电场强度定义式:E = ,其单位是 。
5.点电荷的场强:E = 。
6.电场线的特点:
7.静电力做功的特点:在电场中移动电荷时,电场力所做的功只与电荷的_____ 有关
8.电场力做功与电势能变化的关系:电荷从电场中的A 点移到B 点的过程中,静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式___________________。
9.电势能:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移到_________位置时所做得功。
通常把_________的电势能规定为零。
10.电势ϕ: 14.电势差U : 公式:AB U = 。
电势差有正负:AB U = -BA U 。
11.电势与电势差的比较:A B BA B A AB U U ϕϕϕϕ-=-=,
12.等势面:电场中 的各点构成的面叫等势面。
17.等势面的特点:
13.匀强电场中电势差与电场强度的关系: E = 。
14.电容:定义公式U
Q C =。
注意C 跟Q 、U 无关,kd S C r πε4=。
15.带电粒子的加速
(1)运动状态分析:带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在同一直在线,做 运动。
(答案:匀加(减)速直线)
(2)用功能观点分析:粒子动能的变化量等于静电力对它所做的功(电场可以是______电场或_______电场)。
若粒子的初速度为零,则:_________,v =__________;若粒子的初速度不为零,则:____________,v =______________。
16.带电粒子的偏转(限于匀强电场)
(1)运动状态分析:带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场时,受到恒定的与初速度方向_____的电场力作用而做__________运动。
(垂直,匀变速曲线)
(2)粒子偏转问题的分析处理方法类似于_______的分析处理,
沿初速度方向为______________运动,运动时间t =______________.
沿电场力方向为______________运动,加速度a =______________.
离开电场时的偏移量y =______________
离开电场时的偏转角tan θ=______________。
高二物理选修3-1第二章《恒定电流》复习提纲
一. 知识要点
(一)导体中的电场和电流、电动势
1.导体中的电场和电流
(1) 电源:电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
电源是通过非静电力做功把
其他形式的能转化为电势能的装置。
(2) 导线中的电场:当导线内的电场达到动态平衡状态时,导线内的电场线保持与导线
平行。
(3)电流定义式:t
Q I = 2.电动势定义:在电源内部非静电力所做的功W 与移送的电荷量q 的比值,叫电源的电动势,用E 表示。
定义式为:E = W/q
注意:① 电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、
外电路无关。
②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。
③电动势在数值上等于非静电力把1C 电量的正电荷在电源内从负极移送到正极
所做的功。
(二)部分电路欧姆定律,电路的连接,电功、电功率、电热,电阻定律
1.部分电路欧姆定律定义式 R =U/I
导体的伏安特性曲线:常用纵坐标表示电流I 、横坐标表示电压U ,而画出的I —U 图象。
2.电路的连接串联电路与并联电路的特点
3.电表改装和扩程:主要根据“当流过电流计的电流达到满偏电流是改装或扩程后的电表也达到了它的量程值”这一点进行计算。
4.电功、电功率、电热
(1)电功公式:W =UIt
(2) 电功率公式:P =UI
(3) 电热(焦耳定律)公式:Q =I 2Rt
5. 电阻定律
(1)电阻定律:公式 s
L R ρ
= (2)ρ——材料的电阻率,跟材料和温度有关;各种材料的电阻率一般随温度的变化而变化;对金属,温度升高,ρ增大。
(三)闭合电路的欧姆定律
1.闭合电路欧姆定律的三种表达式:E = IR + Ir ,E = U 内+ U 外,以及I = E/(R+r )
2.路端电压与负载变化的关系
根据I=E/(R+r ), U 内=Ir ,E=U 内+U 外,当E 、r 一定时: ↑↓⇒↓⇒↑⇒U U I R 内
外电路电阻E U U I R ===∞→外内,0,0,(断路)
↓↑⇒↑⇒↓⇒U U I R 内
外电路电阻0,,/0====外内U E U r E ,I R (短路)
3.多用电表
欧姆表基本构造:由电流表、调零电阻、电池、红黑表笔组成。
(内电路请自己画出)
【注意】欧姆表测电阻时,指针越接近半偏位置,测量结果越准确。
○调零:将红、黑表笔短接,调节调零旋钮使指针0Ω处。
○不要用手接触电阻的两引线;若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的
档;且每次换档必需重新调零。
○整理:测量完毕,将选择开关旋转到OFF 档或交流最大电压档,拨出表笔,若长期不用应取出电池。
4.测定电池的电动势和内电阻
误差分析:用电流表和电压表测电源的电动势和内电阻时,电流表外接和内接两种情况下电动势的测量值与真实值、电源内阻的测量值与真实值间的关系如何?
若采用上图电路时,可得:r r E E 〉=测测,
若采用下图所示的电路可得:测测r r E E 〉〉,。
高二物理选修3-1第三章《磁场》复习提纲
一、知识要点
1.磁场的产生⑴磁极周围有磁场。
(2)电流周围有磁场(奥斯特)。
2.磁场的基本性质
磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。
这一点应该跟电场的基本性质相比较。
3.磁感应强度 IL
F B =(条件是匀强磁场中,或ΔL 很小,并且L ⊥B )。
4.磁感线
⑴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。
⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。
⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线:
⑷安培定则(右手螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
5.磁通量
如果在磁感应强度为B 的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面,其面积为S ,则定义B 与S 的乘积为穿过这个面的磁通量,用Φ表示。
Φ是标量,但是有方向(进该面或出该面)。
单位为韦伯,符号为W b 。
1W b =1T ∙m 2=1V ∙s=1kg ∙m 2/(A ∙s 2)。
可以认为磁通量就是穿过某个面的磁感线条数。
在匀强磁场磁感线垂直于平面的情况下,B =Φ/S ,所以磁感应强度又叫磁通密度。
在匀强磁场中,当B 与S 的夹角为α时,有Φ=BS sin α。
二、安培力 (磁场对电流的作用力) 1.安培力方向的判定
⑴用左手定则。
⑵用“同性相斥,异性相吸”(只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时)。
⑶用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了磁现象的电本质)。
.
只要两导线不是互相垂直的,都可以用“同向电流相吸,反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向;当两导线互相垂直时,用左手定则判定。
2.安培力大小的计算
F =BLI sin α(α为B 、L 间的夹角)高中只要求会计算α=0(不受安培力)和α=90°两种情况。
三、洛伦兹力
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。
计算公式的推导:如图所示,整个导线受到的磁场力(安培力)为F 安 =BIL ;其中I=nesv ;设导线中共有N 个自由电子 地球磁场 通电直导线周围磁场 通电环行导线周围磁场 α α I
B
F 安 F
N=nsL ;每个电子受的磁场力为F ,则F 安=NF 。
由以上四式可得F=qvB 。
条件是v 与B 垂直。
当v 与B 成θ角时,F=qvB sin θ。
2.洛伦兹力方向的判定
在用左手定则时,四指必须指电流方向(不是速度方向),即正电荷定向移动的方向;对负电荷,四指应指负电荷定向移动方向的反方向。
3.洛伦兹力大小的计算
带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力而做匀速圆周运动时,洛伦兹力充当向心力,由此可以推导出该圆周运动的半径公式和周期公式:
Bq
m T Bq mv r π2,== 四、带电粒子在混合场中的运动
速度选择器 正交的匀强磁场和匀强电场组成速度选择器。
带电粒子必须以唯一确定的速度(包括大小、方向)才能匀速(或者说沿直线)通过速度选择器。
否则将发生偏转。
这个速度的大小可以由洛伦兹力和电场力的平衡得出:qvB=Eq ,B E v =。
在本图中,速度方向必须向右。