人教版高中物理(选修3-1) 重、难点梳理
人教版高中物理选修3-1知识点整理及重点题型梳理] 多用电表 基础
人教版高中物理选修3-1知识点梳理重点题型(常考知识点)巩固练习多用电表【学习目标】1.了解欧姆表的内部结构和刻度特点。
2.了解多用电表的基本结构,学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。
3.会用多用电表测量二极管的正、反向电阻,判断二极管的正、负极。
【要点梳理】要点一、欧姆表1.内部构造:欧姆表是由电流表改装而成的,它的内部主要由表头、电源和调零电阻组成.2.基本原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的,它的原理如图所示,G 是电流表(表头),内阻为g R ,满偏电流g I ,电池的电动势为E ,内阻为r ,电阻R 是可变电阻,也叫调零电阻.(1)当红、黑表笔相接时(如图甲所示),相当于被测电阻0x R =,调节R 的阻值,使g g E I r R R=++,则表头的指针指到满刻度,所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点,g r R R ++()是欧姆表的内阻.(2)当红、黑表笔不接触时(如图乙所示),相当于被测电阻x R =∞,电流表中没有电流,表头的指针不偏转,此时指针所指的位置是刻度的“∞”点.(3)当红、黑表笔间接入被测电阻x R 时(如图丙所示),通过表头的电流g xE I r R R R =+++.改变x R ,电流I 随着改变,每个x R 值都对应一个电流表,在刻度盘上直接标出与I 值对应的x R ,就可以从刻度上直接读出被测电阻的阻值.(4)当g R R R r =++时,12g I I =,指针半偏,令欧姆表内阻g R R R r =++内,则当指针半偏时,表盘的中值电阻g R R R R r ==++中内.要点诠释:(1)当欧姆表未接入电阻,处于断路状态,即x R →∞时,电路中没有电流,指针不偏转,故刻度盘最左端为∞处.故当电路接入电阻后如果偏角很小。
表明被测电阻阻值较大.(2)当欧姆表表笔直接相连,即0x R =时,表路中电流最大.指针偏满,故电阻零刻度在最右端满偏电流处.(3)x R 与I 是非线性关系,故电阻挡表盘刻度不均匀.从表盘上看,“左密右疏”,电阻零刻度是电流最大刻度,电阻“∞”刻度是电流零刻度.要点二、多用电表1.功能:多用电表又叫“万用表”,是一种集测量交流与直流电压、电流和电阻等功能于一体的测量仪器,它们共用一个表头.由于它具有用途多、量程广、使用方便等优点,在科学实验、生产实践中得到广泛应用.2.外部结构:如图所示是一种多用电表外形图,表的上上半部分为表盘,下半部分是选择开关,周围标有测量功能的区域及量程.将选择开关旋转到电流挡,多用电表内的电流表电路就被接通,选择开关旋转到电压挡或电阻挡,表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通.在不使用时,应把选择开关旋到OFF 挡,或交流电压最高挡.要点诠释:除了机械式多用电表,还有数字式多用电表.数字电表的测量值以数字形式直接在液晶显示屏上显示,使用方便.数字式多用电表内部装有电子电路,这样可以使电表对被测电路的影响减到最小,同时还可具有多种其他功能.要点三、实验:练习使用多用电表使用多用电表前应先检查其机械零件.若一开始指针不正对电流的零刻度,应调节多用电表的机械零点调节旋钮,使指针正对零刻度.1.用多用电表测量小灯泡的电压(1)将功能选择开关旋到直流电压挡.(2)根据待测电压的估计值选择量程.如果难以估测待测电压值,应按照从大到小的顺序,先将选择开关旋到最大量程上试测,然后根据测量出的数值,重新确定适当的量程再进行测量.(3)测量时,用红、黑测试笔使多用电表跟小灯泡L并联,注意使电流从“+”插孔流人多用电表,从“-”插孔流出多用电表,检查无误后再闭合开关S,如图所示.(4)根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值,读出电压表的示数.2.用多用电表测量通过小灯泡的电流(1)多用电表直流电流挡在电流表原理相同,测量时应使电表与待测电路串联.(2)红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔.测量时,使电流从红表笔流入(即红表笔与电源正极相接的一端),从黑表笔流出(即黑表笔与电源负极相接的一端).如图所示.(3)多用电表直流电流挡是毫安挡,不能测量比较大的电流.(4)测电流时,选择适当的量程,使表针偏转尽量大一些,测量结果比较准确.要点诠释:无论测电流还是测电压,都应使指针偏转尽量大一些,测量结果较准确.3.用多用电表测量定值电阻(1)首先根据估测电阻的大小选合适挡位,通常按大量程挡向小量程挡顺序选择;(2)电阻调零:两表笔短接,调整调零电阻,使指针指到最大电流处或0Ω处;(3)测量读数:读数时要乘倍率.(4)用毕选择开关拨离欧姆挡,一般旋至交流电压最高挡或“OFF”挡上.要点诠释:○1每次换挡后均要重新欧姆调零.○2被测电阻要与电源等其他元件断开.○3要合理选择挡住(即倍率),使指针尽可能指在中值刻度附近,以减少测量误差.4.用多用电表测量二极管的正反向电阻(1)二极管的单向导电性○1晶体二极管是用半导体材料制成的,它有两个极,一个叫正极,一个叫负极,它的符号如图:○2晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通(如图甲所示);当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止(如图乙所示).(2)欧姆表中电流的方向多用电表做欧姆表用时,电表内部的电源接通,电流从欧姆表的黑表笔流出,经过被测电阻,从红表笔流入.(3)测二极管的正、反向电阻○1测正向电阻”的位置上,将红表笔插入“+”插孔,黑表用多用电表的欧姆挡,量程拨到“10Ω笔插入“-”插孔,然后两表笔短接进行电阻挡调零后,将黑表笔接触二极管的正极,红表R(如图甲所示).笔接触二极管的负极,稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻1○2测反向电阻 将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“1000Ω ”),变换挡位之后,需再次把两笔短接调零,将黑表笔接触二极管的负极,红表笔接触二极管的正极,稳定后读取示数乘上倍率(例如1000)求出反向电阻2R (如图乙所示).要点诠释:(1)当1R 与2R 相差很大时,说明二极管质量较好;当1R 与2R 相差较小时,说明二极管质量不好.如果1R 和2R 均较小,可能二极管短路;如果1R 与2R 均较大,可能二极管断路.(2)实际使用二极管时要辨明它的正、负极.要点四、多用电表的测量原理和使用1.多用电表的测量原理(1)测直流电流和直流电压的原理这一原理实际上是电路的分流和分压原理,按照下图,将其中的转换开关接1或者2时测直流电流,接3或4时测直流电压,转换开关接5时,测电阻。
物理选修3一1知识点总结
物理选修3一1知识点总结介绍《物理选修3一1》是高中物理选修课程中的一部分,主要涉及到一些物理的基础知识和理论。
本文将对《物理选修3一1》中的知识点进行总结和梳理,以帮助高中物理学习者更好地理解和掌握这些内容。
一、电磁学知识点1. 电流和电荷•电流:电荷在单位时间内通过截面的数量。
•电荷守恒定律:任何一个封闭系统中的电荷的代数和保持不变。
2. 电压和电势能•电压:单位电荷所具有的电势能。
•电势能:电荷在电场中具有的位置能。
•电势差:两点间的电势能差。
3. 电阻和电流•电阻:电流通过时产生的阻碍。
•欧姆定律:电流与电压成正比,与电阻成反比。
•串联电路和并联电路的特点。
4. 磁场和磁感线•磁场:磁力作用的区域。
•磁感线:在磁场中表示磁力作用的线条。
•磁感应强度:单位面积上平行于磁场线方向上的磁感线数目,也成为磁场强度。
5. 固定磁场中的运动带电粒子•等速圆周运动:具有恒定速度和半径的圆周运动。
•洛仑兹力:带电粒子在磁场中受到的力。
•带电粒子在磁场中运动轨迹的确定方法。
二、光学知识点1. 光的反射和折射•光的反射定律:入射角等于反射角。
•光的折射定律:入射角、折射角和折射率之间的关系。
2. 凸透镜和凹透镜•焦距和物距、像距之间的关系。
•公式:1/f = 1/v - 1/u。
•凸透镜成像规律和凹透镜成像规律。
3. 光的干涉和衍射•光的干涉:两个光波相遇叠加,形成明暗相间的干涉条纹。
•光的衍射:光波通过一个孔或者绕过物体的边缘时,产生弯曲或弯折。
4. 光的偏振•光的偏振:根据光波振动方向的变化。
•偏振光的特点和产生方法。
•偏振片和偏光器的原理。
三、电子学知识点1. PN 结和二极管•PN 结的形成和特点。
•二极管的正向工作和反向工作状态。
•二极管的特点和应用。
2. 晶体管和集成电路•晶体管的三个区域:发射区、基区和集结区。
•晶体管的放大作用和开关作用。
•集成电路的构成和种类。
3. 半导体激光和光电子学•半导体激光的原理和结构。
人教版高中物理选修3-1知识点总结
人教版高中物理选修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物体如果具有吸引轻小物体的性质,就说明该物体带了电或有了电荷。
自然界中的电荷有两种:正电荷和负电荷。
例如,丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷,而用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷则是负电荷。
同种电荷相斥,异种电荷相吸。
需要注意的是,带异种电荷的物体相互吸引并不是唯一的情况,因为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。
使物体带电的方法有三种:摩擦起电、接触起电和感应起电。
摩擦起电的原理是两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同。
当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,而束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电。
接触起电的原理在于带电物体由于缺少(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)。
感应起电的原理是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。
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、电荷守恒定律电荷量指的是电荷的多少,在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C。
元电荷是电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10^-19C,所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
需要注意的是,元电荷不是指的某一个带电体,而是一个抽象的概念,指的是电荷的电荷量。
另外,任何带电体所带电荷量是1.6×10^-19C的整数倍。
比荷指的是粒子的电荷量与粒子质量的比值。
电荷守恒定律表述为:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,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,电荷的总量保持不变。
换句话说,在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
人教版高中物理(选修3-1) 第三章磁场 重、难点梳理
人教版高中物理(选修3-1)第三章磁场重、难点梳理§3.1 磁现象和磁场一、课标及其解读1、知道电流的磁效应(①了解电流磁效应的发现过程,体会思维观念在科学探究中的重要性;②体会奥斯特实验的物理思想和重要意义。
)2、知道磁场的基本特性(①类比电场概念,体会磁场的客观存在性;②认识到磁场比电场更为复杂,磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间,以及通电导体与通电导体之间均是通过磁场发生的相互作用。
)3、列举磁现象在生产、生活中的应用。
了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响,关注与磁相关的现代技术发展(①过查阅资料及相互交流,了解磁现象的应用,尤其关注磁现象在现代技术中的应用和发展;②了解地球的磁场。
)二、教学重点1、磁现象、电流的磁效应;2、磁场概念的形成。
三、教学难点地磁场的空间分布特点四、教学易错点对地磁场的理解是学生最容易出错的地方。
一方面对地理南北极和地磁南北极的区别会认识不清,二者不重合,存在夹角,即磁偏角;另一方面对于地磁场的空间分布情况认识不到位,地磁场方向在两极是竖直的,而在赤道上方是水平的,其他处与地面存在一定夹角。
教学中应让学生认识并能清楚地表述地磁场的空间立体分布情况,锻炼学生的空间想象和空间表述能力。
五、教学资源本节内容蕴藏了丰富的人文内涵,教材中突出重视了对学生的科学素养、物理思想的传播,对生产生活的关心,对科技发展的关注。
体现了物理教育在科学和文化方面的双重作用。
本节内容蕴涵了联系与发展的思想、类比的学习方法。
§3.2 磁感应强度一、课标及其解读知道磁感应强度(①通过实验、类比和分析,寻找描述磁场强弱和方向的物理量——磁感应强度;②进一步体会用比值法定义物理量的方法;③知道磁感应强度的定义,知道其方向、大小、定义式和单位。
)二、教学重点1、磁感应强度概念的形成;2、磁感应强度方向的确定;3、磁感应强度大小的确定。
三、教学难点1、如何寻找描述磁场强弱和方向的物理量;2、对于磁感应强度概念的理解和应用。
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U d AB AB 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:FKQ 1Q 2 r2(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验电荷的电量(C)}F (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q4. 真空点(源)电荷形成的电场EKQ r2{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E U AB 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 =φ -φ ,U =W /q =Δ8. 电场力做功:W A B =q U A B =q E d =ΔE P 减{W A B :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 A B =ΔE P 减=q U A B (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C =常见电容器εS 4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)14. 带电粒子在电场中的加速(V o =0):W =ΔE K 增或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: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d =at 2F qE qU ,a === 2 m mm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;-1-E P 减 qmVt 2 2 AB ABdmv 0求得2(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、等势面一、模型原题带电粒子在匀强电场中的类平抛运动一质量为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 。
(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。
(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。
人教版高中物理选修3-1考点归纳总结(PDF版)
人教版高中物理选修3-1考点归纳总结【第一章静电场】1、电荷量:电荷的多少叫电荷量,用字母Q 或q 表示。
(元电荷常用符号e 表示,e =1.6×10-19C )。
2、点电荷:当本身线度比电荷间的距离小很多,研究相互作用时,该带电体的形状和大小可忽略,相当于一个带电的点,叫点电荷。
3、库仑定律:真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比,与它们之间9109⨯=k N ﹒m 2/C 2。
4、电场力(静电力):电场对放入其中的电荷的作用力称为电场力。
5、电场强度:放入电场中一点的电荷所受的电场力跟电荷量的比值。
Eq F =③场强的方向:正电荷(负电荷)受的电场力方向与该点场强方向相同(相反)。
67、电场线的性质:①电场线起始于正电荷或无穷远,终止于无穷远或负电荷;8、匀强电场:场强大小和方向都相同的电场叫匀强电场。
电场线相互平行且均匀分布时表明是匀强电场。
9、电势:电荷在电场中某一点的电势能与它电荷量的比值。
公式:q E p=ϕ,qE P ϕ=1011A B BA U ϕϕ-=(电势差的正负表示两点间电势的高低)12qU W =⇒表示A 、B 两点的电势差在数值上等于单位正电荷从A 点移到B 点,电场力所做的功。
1314、电势差与电场强度的关系:在匀强电场中,沿电场线方向的两点间的电势差等于场强与这两点间距离的15电容的单位是法拉(F)决定平行板电容器电容大小的因素是两极板的正对面积、两极板的距离以及两极板间的电介质。
②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:16、带电粒子在电场中运动①带电粒子在电场中平衡问题:根据二力平衡,一般是重力等于电场力,即mgqE =③带电粒子的偏转:动力学分析:带电粒子以速度V 0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电场中,受到恒定的与初速度方向成900角的电场力作用而做匀变速曲线运动(类平抛运动)。
_人教版高中物理选修3-1重、难点_
人教版高中物理选修3-1重、难点第一章电场§1.1 电荷及其守恒定律重点:从物质微观结构的角度认识物体带电的本质。
难点:起电的本质§1.2 库仑定律重点:库仑定律难点:实验探究电荷间相互作用力的因素,库仑定律的建立过程。
§1.3 电场强度重点:电场强度的理解难点:几种典型电场的电场线分布情况。
§1.4 电势能电势重点:电势的概念、电势能变化与电场力做功的关系难点:电势、电势能概念的建立§1.5 电势差重点:静电力做功公式WAB=qUAB的推导和具体应用。
难点:静电力做功公式中正负号的应用与正负号的理意义。
§1.6 电势差与电场强度的关系重点:正确理解和运用公式U=Ed进行有关计算,解决实际问题(电场强度描述的是电场力的性质,电势差描述的是电场能的性质,它们是从不同的角度描述同一对象,必然存在一定的关系,我们也只有把握这个关系,对电场才能有一个较全面的认识)难点:正确理解公式的适用条件及公式中d、U的准确含义(①只有在匀强电场中,这个公式才能适用;②d是两点间在电场强度方向上的距离,U是所对应的两点间的电势差。
)§1.7 电容器与电容重点:影响平行板电容器电容大小的因素,利用C=Q/U,C=εs/(4πkd)以及E=U/d三公式讨论平行板电容器上各物理量变化情况。
难点:利用C=Q/U,C=εs/(4πkd)以及E=U/d三公式讨论平行板电容器上各物理量变化情况。
§1.8 带电粒子在电场中的运动重点:带电粒子在匀强电场中做类平抛运动、示波器的使用。
难点:对带电粒子在匀强电场中做类平抛运动的侧移距离、偏向角的讨论,示波器面板上各旋钮熟练使用。
第二章恒定电流§2.1 导体中的电场和电流重点:1、理解电流的定义,能在具体环境中求解电流强度;2、会用假设法推导电流强度与自由电荷定向移动速率关系。
难点1、对通电导体中恒定电场的理解,体会动态平衡的思想;2、会用假设法推导电流强度I与自由电子定向移动速率V定、导线横截面积S 载、导体单位体积内自由电荷个数n等物理量之间的关系。
人教版高中物理选修3-1第一章知识点汇总
人教版高中物理选修3—1第一章知识点总结第一章 静电场第一节、电荷及其守恒定律1.自然界中的两种电荷(1) 正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为 正 电荷,用正数表示,则丝绸带 负点;把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为 负 电荷,用负数表示,则毛皮带 正 电。
(2)电荷及其相互作用:同种电荷相互 排斥 ,异种电荷相互 吸引 .原子核式结构:包括原子核(质子“带正电”)和核外电子(带负电)。
通常说物体不带电是指物体中的质子所带的 正电 与电子所带的 负电 在数量上相等,使整个物体对外不显电性。
(3)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,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移个人过程中,电荷的总量 保持不变。
2.三种起电方式(1)摩擦起电:两个相互绝缘的物体相互摩擦,使其中容易失去电子的物体由于失去电子而带 正电 ,而另一个得到电子的物体带 负点 。
原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.(2)感应起电:用静电感应的方法使物体带电,叫做感应起电.静电感应: 把一个带电的物体移近一个不带电的异体时,可以使导体带电的现象。
规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷。
例 :如图所示,导体棒AB 靠近带正电的导体Q 放置.A 端带 _负_ 电荷.B 端带_正_电荷 。
(3)接触起电:一个带电的导体靠近一个不带电的导体而是这个不带电的导体带电的现象。
强调:三种起电方式的实质:电子的转移 ;三种起电方式都不是创造了电荷,也不是使电荷消失,而是使物体中的正负电荷分开,使电荷从物体的一部分转移到另一部分,或从一个物体转移到另一个物体,转移过程中总量不变。
3.元电荷(1)电荷的多少叫做 电荷量 .符号:Q 或q 单位:库仑 符号:C(2)人们把最小的电荷量叫元电荷,用e 表示。
电荷量e 的值:e=1.6×10-19C电子所带的电荷量的大小为e ,为负电;质子所带电荷量大小也为e ,但为正电。
人教版高中物理选修3-1全册知识点总结大全(20201002135320)
7
1 ss
1.平行板电容器的电容的决定式: C
?
4k d d
即平行板电容器的电容与介质的介电常数成正比, 与两板正对的面积成正比,
与两板间距成
反比。
2.平行板电容器两板间的电场:可认为是匀强电场,
E=U/d
3.对平行板电容器有关的 C、Q、 U、 E 的讨论问题有两种情况。
电容器始终与电源相连,则电容器的电压不变。
4
○4 电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。
(4)电势高低的判断方法 ○1 根据电场线判断:沿着电场线方向电势降低。φ
A>φ B
AB
○2 根据电势能判断:根据电势的定义式 U=W/q来确定
正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。
负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。
3
2. 定义式:
A U AB
WAB (
B
0)
3. 单位: 伏特 (1V 1J C)
4. 矢标性:是标量,当有正负,电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低。
考点 3. 电势能
1. 电场力做功 WAB :
(1)电场力做功的特点:电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,即与初末位置的电
势差有关。
(2)表达式: WAB=UABq—带正负号计算(适用于任何电场)
的电荷量以及电性以及存在与
r: 研究点到场源电荷的
差
否无关
距离
d:两点沿电场线方向
的距离
(5)矢量性:规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向,或与负电
荷在电场中受到的电场力的方向相反。
(6)叠加性: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
人教版高中物理选修3-1知识点归纳总结
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、电荷守恒定律表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,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,电荷的总量保持不变。
表述2、在一个与外界没有电荷交换的系统,正、负电荷的代数和保持不变。
二、电荷量1、电荷量:电荷的多少。
2、元电荷:电子所带电荷的绝对值1.6X10一叱3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
第一章第2节库仑定律一、电荷间的相互作用1、点电荷:带电体的大小比带电体之间的距离小得多。
2、影响电荷间相互作用的因素二、库仑定律:在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
r~注意(1)适用条件为真空中静止点电荷(2)计算时各量带入绝对值,力的方向利用电性来判断第一章第3节电场电场强度—、电场电荷(带电体)周围存在着的一种物质,其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用。
二、电场强度1、检验电荷与场源电荷2、电场强度检验电荷在电场中某点所受的电场力尸与检验电荷的电荷Q的比值。
FE =—国际单位:N/Cq电场强度是矢量。
规定:正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。
三、点电荷的场强公式百F QE = — = k —q r-四、电场的叠加五、电场线1、电场线:为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线,曲线的疏密程度表示场强的大小, 曲线上某点的切线方向表示场强的方向。
贞脚.3、电场线的特点(1)假想的(2)起——正电荷;无穷远处止——负电荷;无穷远处(3)不闭合(4)不相交(5)疏密——强弱切线方向一场强方向第一章第4节电势能电势一、电势能1、电势能:电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.注意:系统性、相对性2、电势能的变化与电场力做功的关系函阴=屜_见=_(E电厂见)电3、电势能大小的确定E电人—W点(电势能为零的点)电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功二、电势1.电势:置于电场中某点的检验电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势E电0 = 一单位:伏特(E 标量q2.电势的相对性3.顺着电场线的方向,电势越来越低。
最新高中物理人教版选修31 第一章 静电场 重难点突破-word文档
静电场重难点突破知识导航本章是高中阶段电学内容的开始,在整个高中物理知识体系中具有承上(力学)启下(电磁学)的重要位置。
本章知识在结构上可以分为三个单元:1~3节为第一单元,主要学习电学中两个最基本的定律——电荷守恒定律和库仑定律,学习描述电场力的性质的物理量——电场强度;4~6节为第二单元,学习描述电场能的性质的物理量——电势、电势差,电势差与电场强度的关系;7~8节为第三单元,主要学习电场知识的应用——电容器、电容,带电粒子在电场中的加速和偏转,还简单介绍了静电现象在生产和生活中的应用。
方法指导1.要重视对基本概念、基本规律的理解。
基本概念多且抽象是这一章的突出特点。
在学习中要重视对物理现象的深入观察和对物理规律的亲身体验,例如课本的“说一说”“做一做”“静电感应”“电容器的电容”等,经过深入观察和亲身体验后,物理知识不仅容易领悟而且印象深刻。
2.要重视科学研究方法的学习。
本章中涉及许多重要的研究方法,例如理想化物理模型——点电荷、电场线、等势面等;比值法定义物理量——电场强度、电势及电容器的电容等概念;类比方法的运用——电场与重力场有许多相似之处,电场力做功与电势能的变化关系和重力做功与重力势能的变化关系也有相似之处。
这些方法需要认真地体会和理解,以提高认知的境界。
3.理清本章分析问题的两个角度。
一是电场力的性质——从电荷在电场中受力的角度研究,侧重于利用牛顿运动定律分析处理问题。
二是电场能的性质——从电场力做功使能量变化的角度研究,侧重于利用功能关系、能量守恒分析处理问题。
一、电荷守恒、库仑定律的理解1.两个完全相同的金属球接触后,所带正、负电荷先"中和"然后"平均分配"于两球.分配前后正、负电荷之和不变。
2.当求两个导体..球间的库仑力时,要考虑电荷的重新分布,例:当两球都带正电时,电荷相互非斥而使电荷主要分布于两球的外侧,此时r 将大于两球球心间的距离。
3.库仑定律是长程力,当r →0时,带电体不能看成质点,库仑定律不再适用。
高中物理人教版选修3-1:知识点总结
高中物理选修3-1知识点总结第一章 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:221r q q kF = (熟记) 比例系数k 叫做静电力常量,其值为229/100.9C 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。
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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。
)3、通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性。
二、教学重点库仑定律三、教学难点实验探究电荷间相互作用力的因素,库仑定律的建立过程。
四、教学易错点1、将库仑定律应用于非点电荷;2、完全相同的两个金属带电球接触后,应先中和再平分;3、库仑定律中的极值问题。
五、教学疑点1、实验探究的方法;2、库仑实验中解决电荷定量的思想方法;3、带电体简化为点电荷的条件(类比于质点);4、库仑定律的适用条件,计算方法类比于万有引力(区别)。
六、教学资源(一)教材中重视的问题1、完全相同的金属球接触后电荷分配问题(如P11(1)),帮助学生了解库仑实验中巧取不同电荷的方法,训练学生的理性思维;2、通过原子核内核子作用力的计算,使学生对微观粒子有更深的理解和认识(如课本例1);3、库仑定律的具体应用,注重与力学的结合,注意矢量法则(如例题2,习题5)。
(二)教材中的思想方法1、将库仑定律与万有引力相类比,体现自然界物质规律的和谐与统一;2、体验理想模型的研究方法;3、通过对库仑定律的历史背景学习,体会科学定律的建立除了实验事实外,还需推理创新及在此基础上的猜想。
§1.3 电场强度一、课标及其解读1、了解静电场,初步了解场是物质存在的形式之一(①知道电荷间的相互作用是通过电场发生的;②场与实物是物质存在的两种不同形式。
)2、理解电场强度(①体会用比值定义物理量的方法;②理解电场强度的定义式、单位、方向;③根据电场强度的定义式进行有关计算;④认识匀强电场,点电荷的电场,能推导点电荷的电场强度公式,并进行有关计算;⑤了解电场的叠加原理(电场的叠加只限于两个电场强度叠加的情形。
)3、会用电场线描述电场(①知道电场线的定义和特点;②会用电场线描述电场强度的大小和方向;③经历用实验的方法模拟电场的过程,了解几种典型的电场线分布。
)二、教学重点电场强度的理解三、教学难点几种典型电场的电场线分布情况。
四、教学易错点1、对电场的客观性理解不够,误认为E与F成正比,与q成反比;2、将点电荷的电场强度公式E=Kq/R2应用到其它电荷;3、电场强度的方向;4、电荷在电场中运动轨迹问题(认为沿着电场线或与电场线重合);5、对几种典型电场的电场线分布情况不清;6、对“电场线是假想的,实际并不存在”的理解不够。
五、教学疑点几种典型电场的电场线分布和电场强度。
六、教材资源(一)教材中重视的问题1、对电场强度的理解及利用定义式进行相关计算(P16);2、电场强度的矢量叠加问题(课本P177)这种训练为今后与力学知识综合运用,夯实基础;3、电场中电荷运动轨迹问题(课本P174);4、利用电场线分布情况判断电场强弱(课本P 17 5);5、力平衡问题。
(二)教材中重要的思想方法1、用比值定义物理量的方法;2、通过电场线的教学,使学生感悟用虚拟的图线描述抽象的物理概念的做法,是科学研究中一种重要的思想方法。
§1.4 电势能电势一、课标及其解读1、知道电势能(①经历电势能概念建立的过程,了解电场力做功的特点;②认识电势能的相对性;③知道电场做功与电势能改变的关系。
)2、知道电势(①了解电势的定义方法及其定义式;②知道等势面的定义;③知道电场线一定垂直于等势面;④了解几种典型电场的等势面的形状与特点。
)二、教学重点电势的概念、电势能变化与电场力做功的关系三、教学难点电势、电势能概念的建立四、教学易错点1、不能把电势能的变化与电场力做功相联系;2、正负电荷在电场中移动,电势能的变化情况分析。
五、教材疑点1、建立电势能、电势的概念;2、等势面与电场线垂直的阐述方法——反证法;3、电场力做功与路径无关的证明方法;4、电场中的电势由电场本身决定,与试探电荷无关;5、零电势点。
六、教材资源(一)教材中重要问题:1、对电势及电势能的定义理解(课本P221);2、通过实验探究电荷在电场中的静电力做功,判断电荷电势能的变化;3、通过电场线或等势面的分布情况,来判断静电力做功和描绘电场线(课本P223、7);4、将电场与重力场类比,培养学生的知识迁移能力(课本P224)。
(二)教材中思想方法1、类比法;2、比值的定义方法。
§1.5 电势差一、教学要求理解电势差(①理解电势差的概念,知道电势差与电势零点的选择无关;②掌握两点间电势差的表达公式,知道两点之间电势差的正负号与这两点的电势高低之间的对应关系,能进行有关计算;③知道在电场中移动电荷时静电力做功与两点间电势差之间的关系,会应用静电力做功的公式进行相关计算;④了解电势差、电势、电势能之间的区别和联系。
)二、教学重点静电力做功公式W AB=qU AB的推导和具体应用。
三、教学难点静电力做功公式中正负号的应用与正负号的理意义。
四、教学易错点1、忽略电势差的正负,平时不注重顺序U AB=φA-φB;2、利用W AB=qU AB求功时,可以把q、U AB的正负号直接代入求出功的正负,也可代绝对值,根据具体情况确定正负功;3、电场力做功与电势能的对应关系W AB=E PA-E PB。
五、教学疑点W AB=qU AB的推导;电势差的绝对性六、教学资源(一)教材中特别重视的问题:认识静电力做功与电势差关系,理解W AB、q、U AB三个物理量正负的应用,如书本P17 例1是一个很好的例题。
(二)教材中思想方法本节由电势概念为起点,再次用类比的方法,把电势差与高度差相类比引入。
§1.6 电势差与电场强度的关系一、课标及其解读认识匀强电场中电势差与电场强度的关系,进行有关简单计算(①理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系,对公式U=Ed要知道推导过程;②正确理解公式的意义、适用条件及公式中d、U的准确含义;③能熟练应用U=Ed解决问题。
)二、教学重点正确理解和运用公式U=Ed进行有关计算,解决实际问题(电场强度描述的是电场力的性质,电势差描述的是电场能的性质,它们是从不同的角度描述同一对象,必然存在一定的关系,我们也只有把握这个关系,对电场才能有一个较全面的认识,所以本节内容是前面几节的拓展和延伸,是对前面知识的升华和补充,对这个公式的理解和应用,理所当然地成为本节的重点。
)三、教学难点正确理解公式的适用条件及公式中d、U的准确含义(①只有在匀强电场中,这个公式才能适用;②d是两点间在电场强度方向上的距离,U是所对应的两点间的电势差。
)四、教学易错点1、不看公式适用条件,盲目代公式(不是匀强电场的,有的同学也用它来计算。
)2、不理解d的准确含义,就用两点间的距离代入计算;3、不理解U的准确含义,就用两极板间的电势差代入计算。
五、教材疑点课本在27页的说一说栏目中提到静电平衡问题,应该适当补充静电平衡、静电平衡状态下导体的有关知识。
六、教材资源(一)教材中重视的问题:静电平衡问题(课本27页的说一说栏目中提到)。
(二)思想方法:类比法,讨论电势差与电场强度关系时,可以举例说明从山顶上从坡度不同的两个方向下到同一水平面,坡度陡的方向,单位长度的水平方向上高度下降大,即高度下降快,再讲匀强电场中,沿不同方向,电势下降差值都相同时,沿电场线方向距离最小,即电势降落最快。
§1.7 电容器与电容一、课标及其解读1、观察常见电容器的结构(知道电容器的结构、分类及相关电容器的特点,特别是电解电容器的使用、电容器的工作电压与击穿电压的关系);2、了解电容器的电容(①知道电容器充电就是把电能储存起来,放电过程就是电场能转化为其他形式的能的过程;②经历影响平行板电容器电容因素的实验探究过程,知道决定平行板电容器电容大小的因素,只有电容器本身的ε、S、d能影响C的大小,而电容器是否带电、极板上电压多高对C都没有影响;③电容器的计算虽然不作要求。
但对电容单位的换算、利用C=Q/U,C=εs/(4πkd)以及E=U/d讨论平行板电容器上各物理量变化情况还应是要求的。
)3、举例说明电容器在技术中的应用(如收音机、电视机等电气设备上的滤波电路,电容式传感器的应用等。
)二、教学重点影响平行板电容器电容大小的因素,利用C=Q/U,C=εs/(4πkd)以及E=U/d三公式讨论平行板电容器上各物理量变化情况。
三、教学难点利用C=Q/U,C=εs/(4πkd)以及E=U/d三公式讨论平行板电容器上各物理量变化情况。
四、教学易错点1、电容单位不常用,单位之间的换算关系容易搞错;2、电容器带电量是指电容器一个极板上带电量的绝对值,学生容易理解成两个极板上带电量的绝对值;3、电容器充电后与电源断开,当有一极板接地时,改变影响电容的因素,电容器上所带电量不变,学生不易理解。