物理选修3—1

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高中物理选修31知识点总结

高中物理选修31知识点总结

高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结第一章电场一基本公式1.库仑定律:F静=KQ1Q2r2(k9.0109Nm2/c2)2.场强(1)定义式:EF电q(2)点电荷:EKQr2(3)匀强电强:EUd3.电场力:F电Eq4.电势差:UABWABABqAWAOq5.电场力做功:与重力做功类同,做正功电势能减少,做负做电势能不断增加(1)W电=Uq(2)W电=F电scos6.电容器:QQ(1)cU{(2)Cs4kd7.电荷以初速度为零先进入加速电场U1再进入偏转电场U2:(1)水平侧移技术水平距离即竖直方向位移:U2y2l4U1d(2):tanU2l2Ud18.带电粒子在电场中的位移:(1)粒子穿过电场的时间:tLv0(2)在磁场中的加速度:aUqmd(3)搬回电场时的侧移距离:y12at2(4)离开电场时的速度偏向角:tanvyatvxv0二.基本规律1.电荷守恒定律a.带同种电荷的相同两球先接触后再分开,则两球各带总电荷量的一半b.带异种电荷的相同两球先之后接触后再分开,则电荷先中和再均分。

2.库仑定律条件:真空中的点电荷3.场强方向:规定:把正电荷受力的方向规定为场强方向4.电场线:(1)不相交、不相切,不闭合(2)密的地方场强大,疏的地方场强弱(3)某点的强场方向与该点的切线方向一致5.等势线:(1)与电场线垂直(2)在等势线上移动电荷,电场力不做功(3)等势线密的地方场强大,疏的地方场强弱6.等量这三类电荷电场分布:7.等量生化电荷电场分布:8.电容器:a.与源断开,电量Q不变;b.与电源接通电压U不变。

9.力做功:(1)电场力:仅仅决定电势能的变化。

正功,电势能减少;负功,电势能增加。

(2)重力:只决定重力势能的变化。

正功,重力势能减少;负功,重力势能增加(3)安培力:做正功电能转化为机械能,做负功机械能转化为电能。

做多少功,就转化多少能量。

(4)洛仑兹力:对运动电荷永远不够做功,始终与速度方向垂直。

完整版)高中物理选修3-1公式总结

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完整版)高中物理选修3-1公式总结选修3-1 公式第一章电场1.电荷中和后均分公式:q=q1/2 (带正负号)2.库仑定律:F=kq1q2/r^2 (不带正负号) (k=9.0×10^9 N·m^2/C^2.r为点电荷球心间的距离)3.电场强度定义式:E=F/q,场强的方向为正检验电荷受力的方向。

4.点电荷的场强:EA=kQ/r (Q为场源电量)5.电场力做功:WAB=qUAB (带正负号)6.电场力做功与电势能变化的关系:W电=-ΔEP7.电势差的定义式:XXX (带正负号)8.电势的定义式:φWA=WAP/q (带正负号) (P代表零势点或无穷远处)9.电势差与电势的关系:XXXφA-φB10.匀强电场的电场强度与电势差的关系:E=U/d (d为沿场强方向的距离)11.初速度为零的带电粒子在电场中加速:v=√(2qU/m)12.带电粒子在电场中的偏转:加速度a=qU/md,偏转量y=qUl^2/2mdv^2,偏转角tanθ=qUl/mdv^213.初速度为零的带电粒子在电场中加速并偏转:y=U^2l^2/2md14.电容的定义:C=Q/U,单位:法拉F15.平行板电的电容:C=εS/4πkd第二章电路1.电阻定律:R=ρl/S (l叫电阻率)2.串联电路电压的分配:与电阻成正比,U1/U= R1/R2,U2/U= R2/R13.并联电路电流的分配:与电阻成反比,I1/I= R2/R1,I2/I= R1/R24.串联电路的总电阻:R串= R1+R2 (等于nR)5.并联电路的总电阻:R并= 1/(1/R1+1/R2) (等于R/n)6.I-U伏安特性曲线的斜率:k=tanθ=1/R7.部分电路欧姆定律:I=U/R8.闭合电路欧姆定律:I=E/(R+r)9.闭合电路的路端电压与输出电流的关系:U=E-Ir10.电源输出特性曲线:电动势E等于U轴上的截距,内阻r为直线的斜率r=tanθ=E/I11.多用电表:若将电压表量程扩大n倍,则电流表的内阻需串联(n-1)倍。

(完整版)人教版高中物理(选修3-1)

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人教版高中物理(选修3-1) 重、难点梳理第一章电场§1.1 电荷及其守恒定律一、课标及其解读1、了解摩擦起电和感应起电,知道元电荷(①知道自然界存在两种电荷。

同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;②了解摩擦起电、感应起电,能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质;③知道元电荷、电荷量的概念,知道电荷量不连续变化。

)2、用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象(①知道电荷守恒定律;②应掌握完全相同的两个带电金属球相互接触后,电荷间的分配关系。

)3、了解静电现象及其在生产、生活中的应用(如静电喷涂、静电复印、经典植绒、静电除尘等。

)二、教学重点从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。

三、教学难点起电的本质四、教学易错点1、在静电感应现象中,金属导体内移动的是电子,而不是质子;2、元电荷是电荷量,并不是某个实体电荷;3、电荷量是不连续的,电荷的正负表示其带电性质。

五、教学疑点1、对起电方式及实质的理解(①对物质内部微观结构分析,说明部分物质内部电子可以自由移动;②电荷守恒,说明起电的实质不是新电荷的产生。

)2、电中性的解释,加深学生对起电的理解。

六、教学资源(一)教材中重视的问题1、关于静电现象方面的知识,初中已有介绍,而高中则更侧重于从物质微观结构的角度去认识物体带电的本质,如教材中提到的导体与绝缘体;2、能用静电现象解释生活中的现象(如课本P5第1题)。

(二)教材中重要的思想方法1、各种守恒定律是物理学的基本规律,本节进一步突出守恒的思想;2、培养学生对实验现象进行归纳、总结的能力,教材中各种实验现象均未给出具体的结论,这就要求教学中要渗透科学探究的思想方法。

§1.2 库仑定律一、教学要求1、知道点电荷,体会科学探究中的理想模型方法(①了解点电荷;②明确点电荷是个理想模型及把物体看成点电荷的条件;③体会理想化物体模型在科学研究中的作用与意义。

)2、知道两个点电荷间的相互作用规律(①通过实验,探究影响电荷间相互作用力的因素,了解库仑定律的建立过程;②知道两个点电荷相互作用的规律(库仑定律及其适用条件);③能用数学知识解决库仑定律中存在的极值问题。

高中物理选修3-1知识总结即公式总结

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高中物理选修3-1知识总结即公式总结物理选修3-1知识点即公式总结第一章电场一.电场基本规律1.电荷电荷守恒定律。

自然界中只存在正、负电荷。

1三种带电方式:摩擦起电掠夺式、接触起电均分式、感应起电本能式2元电荷:最小的带电单元,自然界任何物体的带电荷量都是元电荷e=16×10-19c的整数倍,电子、质子的电荷量都等于元电荷,但电性不同,前者为负,后者为正。

2.库伦定律:1定律内容: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,与它们的距离的平方成反.......比,作用力的方向在它们的连线上。

2表达式:FQ1Q2r2=90×109Nm2/C2静电力常量。

q1、q2是电荷带电量Cr是两个电荷的距离m3适用条件:真空中静止的点电荷。

二.电场力的性质:1.电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用。

2.电场强度E:1定义:电荷在电场中某点受到的电场力F与电荷的带电量q的比值,就叫做该点的电场强度。

2定义式:E电荷量C3电场强度是矢量:大小:在数值上为单位电荷受到的电场力。

方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E的方向相反。

4单位:N/C,V/m1N/C=1V/m5其他的电场强度公式①点电荷的场强公式:EQr2Fq.E与F、q无关,只由电场本身决定。

E是电场强度N/C或V/m均可,1N/C=1V/mF是电场力Nq是Q场源电荷;E是点电荷电场强度N/C或V/m均可,1N/C=1V/m;是静电力常量=90×109Nm/C;Q是点电荷带电量Cr是半径m;②匀强电场场强公式:EUdd沿电场方向等势面间距离;UAB是A.B两点的电势差Vd是距离m;E是电场强度N/C或V/m均可,1N/C=1V/m6场强的叠加:遵循平行四边形法则3.电场线:1意义:形象直观描述电场强弱和方向的理想模型,实际上是不存在的2电场线的特点:①电场线起于正电荷无穷远,止于无穷远负电荷②不封闭,不相交,不相切。

高中物理选修3-1-库仑定律

高中物理选修3-1-库仑定律

库仑定律知识集结知识元库仑定律知识讲解一、内容:在真空中两个静止的点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上.二、表达式:F=k,式中k表示静电力常量,k=9.0×109N∙m2/C2.三、库仑定律适用条件1.库仑定律只适用于真空中的静止点电荷,但在要求不很精确的情况下,空气中的点电荷的相互作用也可以应用库仑定律.2.当带电体间的距离远大于它们本身的尺寸时,可把带电体看做点电荷.但不能根据公式错误地推论:当r→0时,F→∞.其实在这样的条件下,两个带电体已经不能再看做点电荷了.3.对于两个均匀带电绝缘球体,可将其视为电荷集中于球心的点电荷,r为两球心之间的距离.4.对两个带电金属球,要考虑金属球表面电荷的重新分布.四、应用库仑定律需要注意的几个问题1.库仑定律的适用条件是真空中的静止点电荷.点电荷是一种理想化模型,当带电体间的距离远远大于带电体的自身大小时,可以视其为点电荷而适用库仑定律,否则不能适用.2.库仑定律的应用方法:库仑定律严格地说只适用于真空中,在要求不很精确的情况下,空气可近似当作真空来处理.注意库仑力是矢量,计算库仑力可以直接运用公式,将电荷量的绝对值代入公式,根据同种电荷相斥,异种电荷相吸来判断作用力F是引力还是斥力;也可将电荷量带正、负号一起运算,根据结果的正负,来判断作用力是引力还是斥力.3.三个点电荷的平衡问题:要使三个自由电荷组成的系统处于平衡状态,每个电荷受到的两个库仑力必须大小相等,方向相反,也可以说另外两个点电荷在该电荷处的合场强应为零.例题精讲库仑定律例1.'一个挂在绝缘丝线下端的带正电的小球B,由于受到固定的带电小球A的作用,静止在如图所示的位置,丝线与竖直方向夹角为θ,A、B两球之间的距离为r且处在同一水平线上。

已知B 球的质量为m,带电荷量为q,静电力常量为k,A、B两球均可视为点电荷,整个装置处于真空中。

物理选修3-1电势差

物理选修3-1电势差

(2)φA=UAB+φB=(-200+50)V= -150V
(3)因为克服电场力做功6×10-4J,所以电势能增 加了6×10-4J。
(4)EpA=qφA= -3×10-6×(-150)J= 4.5×10-4J
板书设计:电势差
一、有关功的知识以及重力做功和重力势能的关系 1、的量度:2、力做功:①力做功只与位置有关、与经过的路径无关;②力做功与势能的关系: ③力势能是相对的,有零势能面。(人为选定) 二、电势差(1)定义:电场中两点间电势的差值,也叫电压。用UAB=。(2)公式: 或 ①所以有:=- ②电势差是标量,可正可负。正负表示两点电势的高低。与零电势点的选取有关,电势差的数值与零电势点的选取无关。③电势差UAB与q无关,仅与电场中A、B两位置有关,反映电场本身的性质。④电场中A、B两点间的电势差跟移动电荷的路径无关,只与AB位置有关 三.静电力做功与电势差的关系:WAB=qUAB。场力做功,电势能减少;做多少功,电势能就减少多少. 四.电势差和电势UAB=φA-φB、UBA=φB-φA UAB=-UBA设定零电势点,由电势差定义各个点的电势:电场中某一点的电势 ,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零点电势)时电场力所做的功. 符号的处理:将各量的正、负号代入公式,并根据结果的正、负号进行判断。
解:UAB=
A-
∴WAB=qUAB=(-1.5×10- 8)×1000 = -1.5×10-5 J 电场力做负功,则电势能增加,增加1.5×10-5J
B=800-(-200)=1000 V
解:(1)
5.带电量为+3×10-6C的粒子先后经过电场中的A、B 两点,克服电场力做功6×10-4J,已知B点电势为 50V,则(l)A、B间两点间的电势差是多少? (2)A点的电势是多少?(3)电势能变化了多少? (4)把电量为-3×10-6C的电荷放在A点的电势能是多少?

物理选修3-1》知识点总结

物理选修3-1》知识点总结

物理选修3-1》知识点总结物理选修3-1》知识点总结第六章静电场第1课时库仑定律、电场力的性质考点1.电荷、电荷守恒定律在自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。

例如,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。

电荷量的基本单位是元电荷,电荷守恒定律指出电荷不能被创造或消灭,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,电荷的总量保持不变。

考点2.库仑定律库仑定律描述了在真空中静止的两个点电荷之间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

这个作用力的大小可以用公式F=kQ1Q2/r^2来计算,其中k是静电力常量,等于9.0×10^9 N·m^2/C^2.考点3.电场强度电场是存在电荷周围能传递电荷间相互作用的一种特殊物质,对放入其中的电荷有力的作用。

电场强度是放入电场中的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值,通常用N/C或V/m来表示。

电场强度有三种表达方式:定义式、决定式和关系式。

电场强度是一个向量量,其方向与正电荷在电场中受到的电场力的方向相同,与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。

多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的向量和,这种关系叫做电场强度的迭加,电场强度的迭加遵从平行四边形定则。

考点4.电场线、匀强电场电场线是为了形象直观描述电场的强弱和方向,在电场中画出一系列的曲线,曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向,曲线的疏密程度表示场强的大小。

电场线是为了直观形象的描述电场而假想的,实际上是不存在的理想化模型。

匀强电场是指在空间中电场强度大小和方向都相同的电场,可以用平行板电来实现。

1.电场线的性质电场线起始于正电荷或无穷远,终止于负电荷或无穷远,是不闭合的曲线。

任意两条电场线不会相交。

电场线的疏密程度表示电场的强度,而某点切线的方向表示该点的场强方向,但并不代表电荷在电场中的运动轨迹。

人教版高中物理选修3-1作业:电场强度(含答案)

人教版高中物理选修3-1作业:电场强度(含答案)

电场强度课后作业限时:45分钟总分:100分一、选择题(8×5′,共40分)1.在电场中的某点A放一试探电荷+q,它所受到的电场力大小为F,方向水平向右,则A点的场强大小E A=Fq,方向水平向右.下列说法中正确的是( )A.在A点放一个负试探电荷,A点的场强方向变为水平向左B.在A点放一个负试探电荷,它所受的电场力方向水平向左C.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则A点的场强变为2E A D.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则它所受的电场力变为2F解析:E=Fq是电场强度的定义式,某点场强大小和方向与场源电荷有关,而与放入的试探电荷没有任何关系,故A、C错,B正确;又A点场强E A一定,放入试探电荷所受电场力大小为F=qE A,当放入电荷量为2q的试探电荷时,试探电荷所受电场力应为2F,故D正确.答案:BD2.如图7所示的直线CE上,在A点处有一点电荷带有电荷量+4q,在B 点处有一点电荷带有电荷量-q,则直线CE上电场强度为零的位置是( )图7A .C 点B .D 点C .B 点D .E 点解析:A 处点电荷形成的场强方向离A 而去,B 处点电荷形成的电场向B 而来,A 、B 两处点电荷的电场只有在A 的左侧和B 的右侧才能方向相反.再根据A 电荷的电荷量大于B 电荷的电荷量,欲使两电荷在线上某点产生的合场强为零,该点须离A 较远而离B 较近,故合场强为零的点,只能在B 的右侧,设该点离B 点距离为x ,则有k ·4q 2r +x 2=kq x 2即(2r +x )2=4x 2,故x =2r ,即合场强为零的点是E 点.答案:D3.在正电荷Q 形成的电场中的P 点放一点电荷,其电荷量为+q ,P 点距Q 点为r ,+q 受电场力为F ,则P 点的电场强度为( )A.F QB.F qC.kqr 2 D.kQr 2解析:电场强度的定义式E =F q中,q 为检验电荷的电荷量,由此可判定B 正确,再将库仑定律F =k Qqr 2代入上式或直接应用点电荷的场强公式,即可得知D选项正确.故本题的正确选项为B 、D.答案:BD4.如下图所示,正电荷q 在电场中由P 向Q 做加速运动,而且加速度越来越大,由此可以判定,它所在的电场是图中的( )解析:由P向Q做加速运动,故该正电荷所受电场力应向右;加速度越来越大,说明所受电场力越来越大,即从P向Q电场线应越来越密,综合分析可知电场应是图D所示.答案:D图85.如图8所示,AB是某电场中的一条电场线,在电场线上P处自由释放一个负试探电荷时,它沿直线向B点运动.对此现象下列判断中正确的是(不计电荷重力)( )A.电荷向B做匀加速运动B.电荷向B做加速度越来越小的运动C.电荷向B做加速度越来越大的运动D.电荷向B做加速运动,加速度的变化情况不能确定解析:从静止起运动的负电荷向B运动,说明它受的电场力指向B.负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反,可知此电场线的指向应从B→A,这就有三种可能性:一是这一电场是个匀强电场,试探电荷受恒定的电场力,向B做匀加速运动;二是B处有正点电荷场源,则越靠近B处场强越大,负电荷会受到越来越大的电场力,加速度应越来越大;三是A处有负点电荷场源,则越远离A时场强越小,负检验电荷受到的电场力越来越小,加速度越来越小.答案:D6.(2011·全国卷)一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c,已知质点的速率是递减的.关于b点电场强度E的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b点的切线)( )图9解析:物体做曲线运动时,速度方向是曲线上某点的切线方向,而带负电粒子所受电场力的方向与电场强度的方向相反;又由曲线运动时轨迹应该夹在合外力和速度之间并且弯向合外力一侧,而又要求此过程速率逐渐减小,则电场力应该做负功,所以力与速度的夹角应该是钝角,综合可得D正确.答案:D图107.(2010年海南卷)如图10,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点处的点电荷移至P 点,则O点的场强大小变为E2,E1与E2之比为( )A.1∶2 B.2∶1C.2∶ 3 D.4∶ 3图11解析:设每一个点电荷单独在O点产生的场强为E0;则两点电荷分别在M、N点产生的场强矢量和为2E0;若将N点处的点电荷移至P点,假始N为负电荷,M为正电荷,产生的场强如右图所示,则合场强为E0.本题正确选项B.答案:B8.如下图所示,甲、乙两带电小球的质量均为m,所带电荷量分别为q和-q,两球间用绝缘细线连接,甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上,在两球所在空间有水平向左的匀强电场,电场强度为E,平衡时细线都被拉紧,则平衡时的位置可能是( )图12图13解析:先分析乙球受力,如图13(a)所示,乙球受到重力mg、电场力qE、库仑力F及线拉力T2,T2和F方向相同.由于乙球受力平衡,二球连线必须向右方倾斜θ角,且(T2+F)sinθ=qE①再分析甲球受力(也可以研究甲、乙系统):甲受到重力mg、下连线拉力T2、电场力qE、库仑力F及上连线拉力T1,如图13(b)所示,由①式可知,qE、mg、F 和T 2四个力的合力竖直向下,所以T 1一定竖直向上.选A.答案:A二、非选择题(9、10题各10分,11、12题各20分,共60分)图149.如图14所示,质量为m 、电荷量为q 的质点,在静电力作用下以恒定速率v 沿圆弧从A 点运动到B 点,其速度方向改变的角度为θ(弧度),AB 弧长为s ,则AB 弧中点的场强大小E =________.解析:由题意可知带电粒子在做匀速圆周运动,其向心力的来源就是静电力,由题图可知R =s θ,F =m v 2R =mv 2θ/s ,所以E =F q =mv 2θqs. 答案:mv 2θqs图1510.如图15,带电荷量为+q 的点电荷与均匀带电薄板相距为2d ,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心.若图中a 点处的电场强度为零,根据对称性,带电薄板在图中b 点处产生的电场强度大小为________,方向________.(静电力常量为k ).解析:点电荷+q 在a 处产生的场强为kqd 2,方向水平向左,故带电薄板在a处的场强为kqd 2,方向水平向右,由对称性知,带电薄板在b 处的场强为kqd 2,方向水平向左.答案:kqd 2 水平向左(或垂直于薄板向左)图1611.一个质量m =30 g ,带电荷量为q =-1.7×10-8C 的半径极小的小球,用丝线悬挂在某匀强电场中,电场线水平,当小球静止时,测得悬线与竖直方向成30°夹角.如图16所示,求该电场的场强大小,并说明场强方向.图17解析:如图17所示经受力分析可判断出小球所受电场力方向水平向左. 因此场强方向向右,Eq =mg tan30°,E =1.0×107 N/C.答案:1.0×107 N/C 方向水平向右12.如图18所示,带正电小球质量为m =1×10-2kg ,带电荷量为q =1×10-6C ,置于光滑绝缘水平面上的A 点.当空间存在着斜向上的匀强电场时,该小球从静止开始始终沿水平面做匀加速直线运动,当运动到B 点时,测得其速度v B =1.5 m/s ,此时小球的位移为s =0.15 m .求此匀强电场场强E 的取值范围.(g 取10 m/s 2).图18某同学求解如下:设电场方向与水平面之间夹角为θ,由动能定理qEs cos θ=12mv 2B -0得E =mv 2B2qs cos θ=7.5×104cos θV/m ,由题可知θ>0,所以当E >7.5×104 V/m 时,小球始终沿水平面做匀加速直线运动.经检查,计算无误,该同学所得结论是否有不完善之处?若有请予以补充. 解析:该同学所得结论有不完善之处.为使小球始终沿水平面运动,电场力在竖直方向的分力必须小于等于重力qE sin θ≤mg ①所以tan θ≤mgmv 2B 2s =2sg v 2B =2×0.15×102.25=43② E ≤mgq sin θ=1×10-2×101×10-6×45V/m =1.25×105 V/m即7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.答案:有不完善之处 E 的取值范围应为7.5×104 V/m<E ≤1.25×105 V/m.。

高中物理选修3-1-电势能和电势

高中物理选修3-1-电势能和电势

电势能和电势知识集结知识元电场力做功与电势能的关系知识讲解电势能1.定义:电荷在电场中由于受到电场力作用而具有的势能叫做电势能.用字母E P表示,单位是焦耳2.电势能大小:若规定电荷在B点的电势能为零,E PB=0,则E PA=W AB。

即电荷在某点的电势能等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。

与重力势能表达式E P=mgh类似,电势能表达式为E P=φq。

φ是电荷q所在位置处的电势。

电势类似于高度,详见后文。

3.零点的选择:在电场中选取哪点作为电势能的零点,原则上是任意的。

但通常会把离场源电荷无穷远处电势规定为零电势,因此电荷在离场源电荷无穷远处的电势能也为零,或者把电荷在大地表面的电势能规定为零。

4.电势能的相对性:电荷在电场中某点的电势能的大小与零势能点的选取有关,但电荷在两点间的电势能之差和零势能点的选取无关。

5.电势能的标矢性:电势能是标量,但有正负,正负号的意义在于电荷在电场中该点所具有的电势能比在电势能零点的电势能多了还是少了。

因此电势能正值一定比负值大。

6.功能关系:电荷在电场中A点具有的电势能是E PA,它在B点具有的电势能是E PB,电荷从A点到B点静电力做的功就等于电势能的减少量。

即W AB=E PA-E PB,即静电力做正功,电势能减小,静电力做负功,电势能增加。

因此电场力做功是电势能变化的量度,与电荷的正负无关。

电势1.定义:电荷在电场中某点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。

有符号φ表示,单位伏特V。

2.公式:3.物理意义:反映电场能的性质,数值越大,表明正电荷在该点具有的电势能越大,4.电势的决定因素:电场中各点的电势由电场本身和零电势位置的选取有关,也就是说与场源电荷有关。

若去无穷远处电势为零,则正场源电荷周围电势处处为正,负场源电荷周围电势处处为负。

5.电势是标量,但有正负。

类比高度,正电势一定比负电势高。

电场中某点电势高低与规定的零电势点的位置有关。

物理选修3-1

物理选修3-1

选修3-1第一章静电场电学的基础,主要内容与原来的教材相仿。

第1节电荷及其守恒定律P2中间:“人们没有发现对上述两种电荷都排斥或都吸引的电荷。

这表明……”怎见得没有第三种电荷?理性思维,或批判性思维P2最后一段,认为学生对原子结构已经有些初步了解(强相互作用)本书强调守恒的思想――追寻守恒量能量守恒的引入研究碰撞过程中的不变量(动量的引入)电荷守恒定律P5第3题3. 有三个完全一样的绝缘金属球,A球带的电荷量为q,B、C均不带电。

现要使B 球带的电荷量为83q,应该怎么办? 物理学中一个常用的处理方法:利用情境的对称性。

也为P7“库仑的实验”做准备。

过程与方法第2节 库仑定律P6演示实验的下面:“这隐约使我们猜想……”猜想静电相互作用的形式是否与万有引力相似。

科学方法的教育。

P8上部221rq q k F“公式中各物理量的单位都已确定……”在国际单位制中,“库仑”是怎样确定的?P11第1题1.A 为带正电的小球,B 为原来不带电的导体。

试分析以下情况中A 、B 之间是吸引力还是排斥力。

(1)把B 放在A 附近;(2)把B 放在A 附近并将B 靠近A 的那端接地。

相似的问题:带电体为什么能够吸引纸屑?P11第3题,又一次用到对称性:3. 真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A 和B (均可看做点电荷),分别固定在两处,两球间静电力为F ,现用一个不带电的同样金属小球C 先与A 接触,再与B 接触,然后移开C ,此时A 、B 球间的静电力变为多大?……第3节 电场强度P12最下我们不能直接用试探电荷所受的静电力来表示电场的强弱,因为对于电荷量不同的试探电荷,即使在电场的同一点,所受的静电力也不相同。

然而,人们会很自然地想到,如果把一个尺寸很小的电荷我用做试探电荷,它在电场中的某个位置受到的静电力是F 1,另一个同样的点电荷在同一位置受到的静电力一定也是F 1。

现在把两个这样的电荷一同放在这里,它们总的电荷量是2q 1,它们所受的合力很可能就是2F 1。

高中物理选修3-1知识点归纳和测试题(完整版)

高中物理选修3-1知识点归纳和测试题(完整版)

物理选修3-1一、电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e =1.60×10-19C );带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F KQ Q r=122(真空中的点电荷){F:点电荷间的作用力(N); k:静电力常量k =9.0×109N •m 2/C 2;Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C);r:两点电荷间的距离(m); 作用力与反作用力;方向在它们的连线上;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E Fq=(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理);q :检验电荷的电量(C)}4.真空点(源)电荷形成的电场E KQr =2{r :源电荷到该位置的距离(m ),Q :源电荷的电量} 5.匀强电场的场强ABU E d={U AB :AB 两点间的电压(V),d:AB 两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F =qE {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)} 7.电势与电势差:U AB =φA -φB ,U AB =W AB/q =qP E Δ减8.电场力做功:W AB =qU AB =qEd =ΔE P 减{W AB :带电体由A 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);ΔE P 减 :带电体由A 到B 时势能的减少量}9.电势能:E PA =q φA {E PA :带电体在A 点的电势能(J),q:电量(C),φA :A 点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔE P 减=E PA -E PB {带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量} 11.电场力做功与电势能变化W AB =ΔE P 减=qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量)12.电容C =Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容εSC 4πkd=(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)常见电容器14.带电粒子在电场中的加速(Vo =0):W =ΔE K 增或22mVt qU =15.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:dU E = 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22at d =, F qE qUa m m m===注: (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:1F =106μF =1012PF ;(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、等势面带电粒子在匀强电场中的类平抛运动一、模型原题一质量为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 。

高中物理选修3-1知识点

高中物理选修3-1知识点

高中物理选修3-1知识点总结:第一章静电场(人教版)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,Wab=qUab●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。

②根据电势的定义式U=ε/q来确定。

③利用W=q(Ua-Ub)来确定电势的高低。

四、静电平衡:把金属导体放入电场中时,导体中的电荷重新分布,当感应电荷产生的附加电场E¢与原场强E0叠加后合场强E为零时,即E=E0+E¢=0,金属中的自由电子停止定向移动,导体处于静电平衡状态。

孤立的带电导体和处于电场中的感应导体,处于静电平衡时,主要特点是:①导体内部的合场强处处为零(即感应电荷的场强与原场强大小相等方向相反)没有电场线。

②整个导体是等势体,导体表面是等势面。

③导体外部电场线与导体表面垂直。

④孤立导体上净电荷分布在外表面。

高二物理选修3-1欧姆定律

高二物理选修3-1欧姆定律

成R=UI 和U=IR,从数学上讲,这三个式子只是用于求不同
的物理量,没有什么本质上的差别.但从物理角度讲,这三
个式子有着不同的物理意义,要在学习的过程中注意加深理
解和学会不同情况下正确使用它们.
12
三、电阻 1.定义:导体两端的电压与通过导体的电流大小之比 叫导体的电阻. 2.定义式:R=UI . 3.单位:欧姆(Ω),常用的还有 kΩ、MΩ,且有 1 Ω =10-3kΩ =10-6M Ω.
21
3.非线性元件. 伏安特性曲线不是直线的,即电流与电压不成正比的电 学元件,如下图,是二极管的伏安特性曲线.二极管具有单 向导电性.加正向电压时,二极管电阻较小,通过二极管的 电流较大;加反向电压时,二极管的电阻较大,通过二极管 的电流很小.
22
二极管由半导体材料制成,其电阻率随温度的升高而减 小,故其伏安特性曲线不是直线.
17
三、导体的伏安特性曲线 1.定义. 建立平面直角坐标系,用纵轴表示电流I,用横轴表示 电压U,画出的导体的I-U图线叫做导体的伏安特性曲线.
18
2.线性元件.
伏安特性是通过坐标原点的直线,表示电流与电压成正
比,如图所示,其斜率等于电阻的倒数,即tanα=
I U

1 R
.所
以曲线的斜率越大,表示电阻越小.
13
I=
U R
是定律的数学表达式,表示通过导体的电流I与电
压U成正比,与电阻R成反比,常用于计算一段电路加上一
定电压时产生的电流,适用条件是金属或电解液导电(纯电
阻电路).
14
15
R=
U I
是电阻的定义式,比值表示一段导体对电流的阻
碍作用,常利用
U I

(完整版)高中物理选修3-1公式总结

(完整版)高中物理选修3-1公式总结

2、库仑定律:F k一厂(不带正负号)r(k=9.0 W9N-m2/C2, r为点电荷球心间的距离)3、电场强度定义式:E Fq场强的方向:正检验电荷受力的方向.4、点电荷的场强:E A k-Q2 (Q为场源电「A量)5、电场力做功:W AB qU AB(带正负号)6、电场力做功与电势能变化的关系:W电E p7、电势差的定义式:U AB W AB(带正负q号)8电势的定义式: A W AP(带正负号)q(P代表零势点或无穷远处)9、电势差与电势的关系:U AB A BE丄d(d为沿场强方向的距离)11、初速度为零的带电粒子在电场中加速:v第二章、电路1、电阻定律:R g (I叫电阻率)S2、串联电路电压的分配:与电阻成正比U1 R[ R.1—-—- u 1 1—U总U2 R2,R1 R2 总3、并联电路电流的分配:与电阻成反比I 1 R2 . R2 .丨2 R1 1R R2 干4、串联电路的总电阻:R串R1 R2( nR)5、并联电路的总电阻:R并了字(旦)R1 R2 n6、I-U伏安特性曲线的斜率:k tan 丄R12、带电粒子在电场中的偏转:加速度一一a理mdqU丨22md v]偏转角--- tan qU丨2md v013、初速度为零的带电粒子在电场中加速并偏转:&闭合电路欧姆定律:I —R r9、闭合电路的路端电压与输出电流的关系:U E I r10、电源输出特性曲线:电动势E:等于U轴上的截距内阻r :直线的斜率r tan E I短选修3-1公式第一章、电场qU2 I2yc * 2qU12md -mU2I24dU;1、电荷先中和后均分:q qi2q2(带正负号)14、电容的定义:C单位:法拉15、平行板电容器的电容:10、匀强电场的电场强度与电势差的关系:偏转量R12安培力的方向判断:左手定则 5、磁通量:BSsin 单位:韦伯 Wb(B 为B 和S 的夹角,即线和面的夹角) * 6、力矩:M FL (L 为力F 的力臂) * 7、通电矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴旋转的磁力矩:15、热功率:P 热l 2R17、电源输出的最大电功率:第三章、磁场1、 磁场的方向:小磁针静止时 N 极的指向2、 安培定则:判断直线电流、环形电流、 通电螺线管的方向。

高中物理选修3-1-电动势

高中物理选修3-1-电动势

电动势知识集结知识元电动势知识讲解电源和电动势1.电源(1)电源能维持电路中稳定的电流,是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地搬运到正极。

(2)电源内部和外部都存在着由正极指向负极的电场。

在电源内部的电场中正电荷所受的静电力阻碍它向正极的移动,要使正电荷向正极移动,就一定要有非静电力作用于电荷才行,这种非静电力会使在电源内部的正电荷由负极向正极移动,此时非静电力做正功,静电力做负功,电荷的电势能增大。

(3)从能量转化的角度看,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.电源的作用(1)维持电源的正、负极间有一定的电势差。

(2)在闭合电路中,使导线中的自由电子发生定向移动,保持恒定的电流。

3.对电源作用的理解(1)电源在电路中的作用可与生活中抽水机的作用类比便于理解。

如图所示,水池A、B 的水面有一定的高度差,若在A、B之间用一细管连起来,则水在重力的作用下定向运动,从水池A运动到水池B。

A、B之间的高度差很快消失,在这种情况下,水管中只可能有一个瞬时水流。

但若在水池A、B间连一台抽水机,将水池B中的水抽到水池A中,保持A、B之间的高度差,从而在水管中就有源源不断的水流了。

电源在电路中的作用就是不断地将流到负极的正电荷搬运到正极,从而保持正负极间有一定的电势差,电路中便有持续的电流。

(2)从能量转化的角度来看,当水由A池流入B池时,由于重力做功,水的重力势能减少转化为其他形式的能。

如图当抽水机将B中的水抽到A中的过程中,要克服水的重力做功,将其他形式的能转化为水的势能。

同理在电源内部如图,由于存在由正极指向负极的电场,当把正电荷由负极搬运到正极的过程中,就要有非静电力作用于电荷来克服电场力做功,使电荷的电势能增加,即从能量转化来看,电源是把其他形式的能转化为电能的装置。

4.电动势(1)物理意义:表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。

(2)定义:电动势指在电源内部,非静电力把正电荷由负极移送到正极,非静电力所做的功W与q的比值,用E表示。

高中物理选修3-1 测定电池的电动势和内阻 课件(共35张PPT)

高中物理选修3-1 测定电池的电动势和内阻 课件(共35张PPT)
复习回顾:
1、闭合电路欧姆定律
E I Rr
U/V
2、电源电动势与内、外电压关系
E U 外 U内 U Ir
由U =E -Ir 可知,U 是I 的一次函数。
E
0
I短 I/A
(1)图象在纵轴上的截距为电源的电动势E (I=0) (2)图象在横轴上的截距为短路电流I短 (U=0) E U (3)图象斜率的绝对值为电源内阻 r
I/A
1.1
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
I/A


课堂小结
A
U-I法: V 甲 A 乙 E测 = E真
V
E U 1 I 1r E U 2 I 2r
E测 <E真 U-R法:
r 测 < r真
V
r 测 > r真
E测 <E真
R s I-R法: R s
U2 E U2 r R2
1、基本原理
闭合电路的欧姆定律:E=U+Ir U:路端电压 I:通过电源的电流
只要测出几组(至少两组)U、I值就可求出E、r
2、实验基本电路
A V
用电流表、电压表与滑动变阻器
V A


伏安法
E U Ir
E U1 I1r
E U 2 I 2r
E ?
r ?
测量值
测量值和真实值是什么关系?
3、误差分析:
E真 E测
真实值
0
测量值
E测 <E真
r 测 < r真
E测
真实值
0
E = U + Ir r 测 > r真 E测 = E真

高中物理选修3-1电动势 欧姆定律(有答案)

高中物理选修3-1电动势  欧姆定律(有答案)

高中物理学习讲义
的自由电荷全部通过了截面D.
S·q.
表示线性元件,b、c表示非线性元件.
12 Ω
的电流为灯泡L2的电流的2倍
.由图乙看出,灯泡的电阻率随着所加电压U的增加而变小
消耗的电功率为0.30 W
两端的电压为3 V,由图乙知,通过L1的电流为0.25 A,所以
串联,每个灯泡的电压为1.5 V,由图乙可知,通过L2、
消耗的电功率为0.30 W,故D选项正确;L1与L2的电流不是两倍关系,所以图线的斜率逐渐变小,表示灯泡的电阻变大,电阻率也是变大的,
通过某一金属氧化物制成的导体棒P中的电流遵循I=KU
与一个遵从欧姆定律的电阻器Q串联在一起后,接在一个两端电压为的电源上,电路中的电流为0.16 A,所串联的电阻器Q的阻值是多少?
上的电压分别为U P、U Q,对导体棒P,由I=KU3得:U
.d
U1
I1-I2
本题考查利用小灯泡的伏安特性曲线求电阻,意在考查学生对小灯泡的伏安特性曲线以及对
5 Ω
1.4 Ω
.由图可知,随着电压的增大,导体的电阻不断减小
1.2 J其他形式的能转化为电能其他形式的能转化为电能
的干电池做功少
.通过该导体的电流与其两端的电压成正比
图线的斜率表示电阻的倒数,所以R=cot 45°=1.0 Ω
电压时,每秒通过导体截面的电荷量是
1 Ω
§课后作业§(多选)关于电流,下列叙述正确的是()
U、I的变化而改变,但电压U与电流I成正比,C、
.小灯泡的伏安特性曲线如图中的AB段(曲线)所示,由图可知,灯丝的电阻因温度的影响改变
D.6 Ω。

人教版高中物理选修3-1目录

人教版高中物理选修3-1目录

人教版高中物理选修3-1目录第一章静电场1.电荷及其守恒定律电荷电荷守恒定律元电荷2.库仑定律库仑定律库仑的实验3.电场强度电场电场强度点电荷的电场电场强度的叠加电场线匀强电场4.电势能和电势静电力做功的特点电势能电势等势面5.电势差6.电势差与电场强度的关系7.静电现象的应用静电平衡状态下导体的电场导体上电荷的分布尖端放电静电屏蔽8.电容器的电容电容器电容平行板电容器的电容常用电容器9.带电粒子在电场中的运动带电粒子的加速带电粒子的偏转示波器的管理第二章恒定电流1.电源和电流电源恒定电流3.欧姆定律欧姆定律导体的伏安特性曲线4.串联电路和并联电路串联电路和并联电路的电流串联电路和并联电路的电压串联电路和并联电路的电阻电压表和电流表5.焦耳定律电功和电功率焦耳定律6.导体的电阻影响导体电阻的因素导体的电阻7.闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律路端电压与负载的关系8.多用电表的原理欧姆表多用电表实验: 练习使用多用电表测量小灯泡的电压测量通过小灯泡的电流测量定制电阻测量二极管的正反向电阻实验: 测定电池的电动势和内阻实验原理实验方法数据处理9.简单的逻辑电路“与”门“或”门“非”门第三章磁场1.磁现象和磁场磁现象电流的磁效应磁场地球的磁场2.磁感应强度磁感应强度的方向磁感应强度的大小3.几种常见的磁场几种常见的磁场安培分子电流假说匀强磁场磁通量4.通电导线在磁场中受到的力安培力的方向安培力的大小磁电式电流表5.运动电荷在磁场中受到的力洛仑兹力的方向和大小电视显像管的工作原理6.带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动回旋加速器。

高中物理选修3-1

高中物理选修3-1

高中物理选修3-1一、电动势(1)定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。

(2)定义式:E=W/q(3)单位:伏(V)(4)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。

电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。

二、电源(池)的几个重要参数(1)电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。

(2)内阻(r):电源内部的电阻。

(3)容量:电池放电时能输出的总电荷量。

其单位是:A·h,mA·h.高中物理选修3-1知识点(二)第三章知识点复习提纲一、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(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)。

地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导线周围磁场⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线:高中物理选修3-1知识点(三)一、电功和电功率(一)导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动,电场力所做的功称为电功。

适用于一切电路.包括纯电阻和非纯电阻电路。

1、纯电阻电路:只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路,白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件。

2、非纯电阻电路:电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路。

在国际单位制中电功的单位是焦(J),常用单位有千瓦时(kW·h)。

1kW·h=3.6×106J(二)电功率是描述电流做功快慢的物理量。

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需要串联的电阻为 R=(n-1)Rg
改装后的电压表内阻为:Rv=R+Rg
18.电流表(A)的改装
(1)将量程为Ig表头 改装成量程为I电流表应并联一个电阻R,如图所示,因为并联电阻有分流作用,因此叫做分流电阻.扩大量程倍数n=I /Ig
则需要并联的分流电阻 R=Rg/(n一1).
改装后的电流表内阻等于Rg与R并联时的总电阻.
②满偏电流Ig:指针偏转到最大刻度时的电流,也叫电流表⑥的量程.
③满偏电压Ug:电流表通过满偏电流时加在电流表两端的电压.
(4)三个参数间的关系:Ug=IgRg
17.电压表(V)的改装
电流表 的电压量程较小Ug=IgRg ,当改装成较大量程为U的电
压表时,应串联一个电阻R如图所示,因为串联电阻有分压作用,
阻值与变阻器阻值相当的电路。
(2)分压式接法:电路中变阻器起分压作用,滑片自A端向B端滑动时,负
载上电压的范围为0~E,显然比限流时调节范围大,但消耗能量多,对于
要求电压变化范围大的,或滑动变阻器总阻值较小的,使用此连接方式
21.欧姆表测量电阻
(1)欧姆表构造 如图所示,G是内阻为R、满偏电流为Ig的微安表或毫
感应电动势:E=nΔΦ/Δt
导线切割磁感线:ΔS=lvΔt
E=Blv*sinθ
感生电动势:E=LΔI/Δt
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。
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=BLIsinα(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。
微观电流:I=nesv
电源非静电力做功:W=εq
欧姆定律:I=U/R
串联电路
电流:I? =I? =I? = ……
电压:U =U? +U? +U? + ……
并联电路
电压:U?=U?=U?= ……
电流:I =I?+I?+I?+ ……
电阻串联:R =R?+R?+R?+ ……
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Wb。1Wb=1T?m2=1V?s=1kg?m2/(A?s2)。
22.实验:测定电池的电动势和内阻
目标:1.掌握实验电路、实验原理及实验方法.2.学会用图象法处理实验数据.
原理: 根据闭合电路欧姆定律的不同表达形式,可以采用下面几种不同的方法测E和r
(1)由E=U+Ir知,只要测出U、I的两组数据,就可以列出两个关于正、r的方程,从而解出E、r,电路图如图所示.
○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:
13.闭合电路欧姆定律:I=E/(R+r)或者E=U外+I r=U外+U内.
14.路端电压:外电路两端的电压,即电源的输出电压
路端电压与外电阻关系: U=IR (路端电压随外电阻增大而增大)
路端电压与电流关系: U=E-Ir 理解图象意义
15.电路中能量转化:
a. 电源就是通过内部非静电力搬运电荷做功而将其他形式的能转化为电能的装置,欧姆定律就是能的转化与守恒定律在直流电路中的具体表现形式
Rx是一个高阻值电阻,应选用内接法,S应接b测量.若电压表示数有显著变化,说明电流表的分压作用较强,即Rx是一个低阻值电阻,应选用外接法,S应接a测量.
20.滑动变阻器连接方式
(1)限流式接法:电路中变阻器起限流作用,负载Rx上的电压可调范围
为 ~E,电压变化范围较小;消耗能量少;适应于用电器电阻
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。
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 =I2Rt
5. 电阻定律
若采用下图所示的电路可得: 。
16.电流表:表头
(1)构造:主要由永磁体和放入其中的可转动的线圈组成.
(2)工作原理:当线圈中有电流通过时,线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转,电流越大,指针偏转的角度越大,从表盘上即可读出电压或电流值.
(3)三个主要参数
①内阻Rg:电流表的内电阻.
(2)由E=IR+Ir知,测出I、R的两组数据,列出方程解出E、r,电路图如图所示.
(3)由正=U+Ur/R,,测出U 、R两组数据,列出关于E、r的两个方程,电路图如图所示.
(1) (2) (3)
数据处理 图象法:以I为横坐标,U为纵坐标建立直角坐标系. 据实验数据描点.如果发现个别明显错误的数据,应该把它剔除.用直尺画一条直线,使尽量多的点落在这条直线上,不在直线上的点能均分两侧,
注意事项:
(1)为了使电池的路端电压变化明显,电池宜选内阻大些的.
(2) 因该实验中电压U的变化较小,为此可使纵坐标不从零开始,把坐标的比例放大,可减小实验误差.此时图象与横轴交点不表示短路电流,计算内阻时,要在直线上任取两个相距较大的点,用r=△U/△I计算出电池的内阻r.
19.伏安法测电阻
用伏安法测电阻时,若不知被测电阻的大概值,为了减小测量误差,如何选择正确电路连接?
采用试触法:可将电路如图所示连接,只空出电压表的一个接头S,
然后将S分别与a、b接情况.若电流表示数有显著变化,说明电压表的分流作用较强,即
电阻并联:1/R =1/R?+1/R?+1/R?+ ……
焦耳定律:Q=I2 Rt
P=I2 R
P=U2 /R
电功率:W=UIt
电功:P=UI
电阻定律:R=ρl/S
全电路欧姆定律:ε=I(R+r)
ε=U外+U内
安培力:F=ILBsinθ
磁通量:Φ=BS
电磁感应
因此叫做分压电阻,电压扩大量程倍数n=U/Ug
则 U=IgRg+=IgR
(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:
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。
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0 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。
3.磁感应强度 (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:
安表R0是调零电阻,电池的电动势为E,内阻为r,黑表笔接电池正极,
红表笔接电池负极.
(2)欧姆表原理 欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的.当红、黑表笔
间接入待测电阻Rx时,此时通过G表的电流为I,则:
应当注意,欧姆表刻度是不均匀的.
(3)注意事项:①使用前进行机械调零,使指针指在电流表的零刻度.②要使被测电阻与其他元件和电源断开,不能用手接触表笔的金属杆.③合理选择量程,使指针尽量在中间位置附近.④使用欧姆档的另一量程时,一定要重新进行电阻调零(即换档调零)。⑤读数时,应将表针示数乘以选择开关所指的倍率.⑥测量完毕,拔出表笔,开关置于交流电压最高挡或OFF挡,若长期不用,取出电池。
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