高中二年级物理选修3-1知识点

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高中物理选修3-1知识总结即公式总结

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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=1.6×10-19c)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:122kQ Q F r=k=9.0×109N ·m 2/C 2——静电力常量。

q 1、q 2是电荷带电量(C) r 是两个电荷的距离(m) (3)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:FE q=. 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 ²均可,1N/C=1V/m ²)F 是电场力(N) q 是电荷量(C)(3)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/m 1N/C=1V/m (5)其他的电场强度公式 ①点电荷的场强公式:2kQE r =——Q 场源电荷;E 是点电荷电场强度(N/C 或V/m ²均可,1N/C=1V/m ²);k 是静电力常量(=9.0×109N •m²/C ²) ;Q 是点电荷带电量(C) r 是半径(m); ②匀强电场场强公式:UE d=——d 沿电场方向等势面间距离;U AB 是A .B 两点的电势差(V) d 是距离(m);E 是电场强度(N/C 或V/m ²均可,1N/C=1V/m ²) (6)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。

高二物理选修3-1知识点

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第二章 电场基本知识点总结(一)电荷间的相互作用1.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。

2.库仑定律:在真空中两个点电荷间的作用力大小为F= kQ 1Q 2/r 2,静电力常量k=9.0×109N ·m 2/C 2。

(二)电场强度1.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。

2.决定式(1)E=kQ/ r 2,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r 2成反比。

(2)E=U/d ,仅适用于匀强电场。

(三)电势能1.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 2.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(U a -U b )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E 0叠加后合场强E 为零时,即E= E 0 +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。

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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。

物理选修3-1知识点归纳(全)

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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。

物理选修3-1》知识点总结

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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。

高中物理选修3-1_第一章静电场知识点总结

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物理选修3-1 知识总结第一章 第1节 电荷及其守恒定律2.两种电荷:正电荷和负电荷.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.2、元电荷: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。

3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。

4、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内,正、负电荷的代数和保持不变。

第一章 第2节 库仑定律一、电荷间的相互作用1、点电荷:当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多,这样可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况,把它抽象成一个几何点。

这样的带电体就叫做点电荷。

点电荷是一种理想化的物理模型。

(类似于质点)2、带电体看做点电荷的条件:①两带电体间的距离远大于它们大小;②两个电荷均匀分布的绝缘小球。

3、影响电荷间相互作用的因素: ①距离 ②电量 ③带电体的形状和大小二、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(吸引力向内,斥力向外)(静电力常量k=9.0×109N ·m 2/C 2(库仑扭秤)) 注意:1.定律成立条件:真空、点电荷3.计算库仑力时,电荷只代入绝对值使用的方法:库仑扭秤实验、控制变量法221q r q k F第一章 第3节 电场强度一、电场——电荷间的相互作用是通过电场发生的电荷(带电体)周围存在着的一种物质。

高中物理选修3-1重要知识点

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高中物理选修3-1重要知识点(一)安培力方向的判断1.安培力的方向总是垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面,在判断安培力方向时首先确定磁场和电流所确定的平面,从而判断出安培力的方向在哪一条直线上,然后再根据左手定则判断出安培力的具体方向。

2.已知I、B的方向,可唯一确定F的方向;已知F、B的方向,且导线的位置确定时,可唯一确定I的方向;已知F、I的方向时,磁感应强度B的方向不能唯一确定。

3.由于B、I、F的方向关系在三维立体空间中,所以解决该类问题时,应具有较好的空间想像力.如果是在立体图中,还要善于把立体图转换成平面图。

对磁感应强度的理解1、公式B=F/IL是磁感应强度的定义式,是用比值定义的,磁感应强度B 的大小只决定于磁场本身的性质,与F、I、L均无关。

2、定义式B=FIL成立的条件是:通电导线必须垂直于磁场方向放置。

因为磁场中某点通电导线受力的大小,除了与磁场强弱有关外,还与导线的方向有关。

导线放入磁场中的方向不同,所受磁场力也不相同.通电导线受力为零的地方,磁感应强度B的大小不一定为零,这可能是电流方向与B的方向在一条直线上的原因造成的。

3、磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场,这时L应很短,IL称作“电流元”,相当于静电场中的试探电荷。

4、通电导线受力的方向不是磁场磁感应强度的方向。

高中物理选修3-1重要知识点(二)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,这个区域的磁场叫做匀强磁场.在匀强磁场中,在通电直导线与磁场方向垂直的情况下,导线所受的安培力F= BIL。

(一)公式F=BIL中L指的是“有效长度”.当B与I垂直时,F最大,F=BIL;当B与I平行时,F=0。

(二)弯曲导线的有效长度L,等于连接两端点直线的长度,如下图相应的电流沿L由始端流向末端。

1、当电流与磁场方向垂直时,F = ILB2、当电流与磁场方向夹θ角时,F = ILBsinθ常见磁场的磁感线1、永久性磁体的磁场:条形,蹄形2、直线电流的磁场剖面图(注意“ ”和“×”的意思)箭头从纸里到纸外看到的是点,从纸外到纸里看到的是叉。

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精心整理高二物理选修3-1知识点总结知识要点:1.电荷电荷守恒定律点电荷⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。

电荷的多少叫电量。

基本电荷e =⨯-161019.C。

带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne )⑵使物体带电也叫起电。

使物体带电的方法有三种:①摩擦起电②接触带电③感应起电。

⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。

带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。

2.库仑定律(1)公式F K Q Qr=122(真空中静止的两个点电荷)在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为F K Q Qr=122,其中比例常数K 叫静电力常量,K =⨯90109.N m C22·。

(F:点电荷间的作用力(N),Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引)(2)库仑定律的适用条件是(1)真空,(2)点电荷。

点电荷是物理中的理想模型。

当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。

3.静电场电场线为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。

电场线的特点:(1)始于正电荷(或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(2)任意两条电场线都不相交。

电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。

带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。

4.电场强度点电荷的电场⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。

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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。

高中物理选修3-1全册知识点总结

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。

高中二年级物理选修31知识点

高中二年级物理选修31知识点

高中二年级物理选修3-1知识点一、引言简要介绍物理选修3-1的课程内容、学习目标以及对学生科学素养的重要性。

二、课程内容概览电磁学基础:介绍电磁学的基本理论和概念。

直流电路分析:概述直流电路的基本概念和分析方法。

交流电路分析:介绍交流电路的特点和分析方法。

电磁波与现代通信:探讨电磁波的基本原理及其在现代通信中的应用。

三、详细知识点解析(一)电磁学基础电荷与电场:电荷的性质、电场的概念和电场线的表示。

电势与电势差:电势的定义、电势差与电场的关系。

电容器与电容:电容器的结构、电容的定义和影响因素。

电流与电阻:电流的形成、电阻的概念和欧姆定律。

(二)直流电路分析串联与并联:串联电路与并联电路的特点和计算方法。

基尔霍夫定律:基尔霍夫电流定律和电压定律的应用。

直流电路的暂态分析:暂态过程的概念和RC、RL电路的暂态分析。

(三)交流电路分析交流电的基本概念:交流电的产生、表示方法和有效值。

单一元件的交流电路:电阻、电容、电感在交流电路中的特性。

RLC串联电路:RLC串联电路的阻抗、相量图和功率计算。

功率因数与谐振:功率因数的概念、谐振现象及其应用。

(四)电磁波与现代通信电磁波的产生与传播:电磁波的产生原理和传播特性。

电磁波谱:电磁波谱的分类和各波段的特点。

现代通信技术:移动通信、卫星通信、光纤通信等技术的原理和应用。

四、实验与实践活动实验目的:强调实验在物理学习中的重要性和目的。

实验项目:列出本学期的主要实验项目和预期学习成果。

实践活动:介绍课外实践活动,如科学竞赛、科技制作等。

五、学习方法与策略理论学习:介绍有效的物理理论学习方法。

解题技巧:分享解决物理问题的策略和技巧。

实验技能:强调实验操作技能的培养和重要性。

六、评估与考核考核方式:介绍课程的考核方式,包括平时成绩、实验报告、期末考试等。

成绩评定:说明成绩评定的标准和比重。

学习反馈:提供学生学习情况的反馈渠道和改进建议。

七、问题与挑战常见问题:总结学生在学习过程中常见的问题和误区。

高中物理选修3-1恒定电流知识点

高中物理选修3-1恒定电流知识点

高中物理选修3-1恒定电流知识点恒定电流是物理选修3-1的难点,高中生要记住哪些知识点?下面是店铺给大家带来的高中物理选修3-1恒定电流知识点,希望对你有帮助。

高中物理选修3-1恒定电流知识点(一)一、电源电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。

(从能量的角度看,电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)二、电流1. 电流:电荷的定向移动形成电流。

2. 产生电流的条件(1)导体中存在着能够自由移动的电荷金属导体——自由电子电解液——正、负离子(2)导体两端存在着电势差三、恒定电场和恒定电流1. 恒定电场:由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。

2. 恒定电流: 大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。

高中物理选修3-1恒定电流知识点(二)一、导体的电阻(1)定义:导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体的电阻。

(2)公式:R=U/I(定义式)说明:A、对于给定导体,R一定,不存在R与U成正比,与I成反比的关系,R只跟导体本身的性质有关。

B、这个式子(定义)给出了测量电阻的方法——伏安法。

C、电阻反映导体对电流的阻碍作用二、欧姆定律(1)定律内容:导体中电流强度跟它两端电压成正比,跟它的电阻成反比。

(2)公式:I=U/R(3)适应范围:一是部分电路,二是金属导体、电解质溶液。

三、导体的伏安特性曲线(1)伏安特性曲线:用纵坐标表示电流I,横坐标表示电压U,这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。

(2)线性元件和非线性元件线性元件:伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。

非线性元件:伏安特性曲线是曲线,即电流与电压不成正比的电学元件。

高中物理选修3-1恒定电流知识点(三)(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。

高中二年级物理选修3-1知识点

高中二年级物理选修3-1知识点

高中二年级物理选修3-1知识点进入高中以后,很多小伙伴都发现高中的物理知识越来越难了。

为了帮助学生提高成绩,下面是整理的高中二年级物理选修3-1知识点,希望大家喜欢。

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。

2. 元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.610-19C,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,不是指的某一个带电体,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。

高二选修3-1物理知识点汇总要点

高二选修3-1物理知识点汇总要点

选修3-1学问点总述第一单元 部分电路一、电流1.定义:电荷的定向移动形成电流.此处的“电荷”指自由电子、正离子和负离子.电荷有三种速率:电子热运动速率、电荷定向运动速率和电流的传导速率.电路中由电源、导线等电路元件共同形成导线内的电场,电流的形成依靠电荷定向的运动 .2.电流的方向 规定和正电荷定向移动的方向一样 ,和负电荷定向移动的方向相反.3.电流的定义式:I=q/t ,(不能说正比于q ,反比于t ),其中q 是时间t 内通过导体某横截面的电量.对于电解液导电和气体导电,通过某一横截面的电量应为正、负离子电量的肯定值之和.在国际单位中电流的单位是安培(A ),是国际单位制中七个基本单位之一,1A=103mA=10 6μΑ4.电流的微观表达式:I=nqsv (n 为单位体积内自由电荷数,q 为单个自由电荷电量,s 为导线横截面积,v为自由电荷 自由电荷定向运动的速率 ,(约为10 -5m/s ),上式中n 若为单位长度的自由电荷数,则I=nqv .二、电阻1.定义:导体两端的电压和通过它的电流的比值 .2.定义式:R=U/I3.单位:欧姆,国际符号Ω4.对电阻的理解:金属导体中的电流是自由电子的定向移动形成的,自由电子在定向移动中要跟金属离子频繁碰撞,这种碰撞阻碍了电子的定向移动,从而不断地把定向移动的动能传给离子,使离子的热运动加剧,使电能转化为内能,导体的温度上升,电阻就是表示这种阻碍作用的物理量.5.留意:对给定的导体,它的电阻是肯定的,由其本身的性质确定.因此,不管导体两端有无电压,大小如何,电阻是肯定的;不管导体内是否有电流流过,电流大小如何,电阻是肯定的.三、电阻定律1.内容: 在肯定温度下,导体的电阻跟导体本身的长度成正比,跟导体的横截面积成反比 .2.公式:SL R ρ=,ρ为材料的电阻率,单位为欧姆米(Ω﹒m ),与材料种类和温度有关. 3.对电阻定律的理解:(1)只适用于金属导体(但其它任何材料都有对应的电阻率).(2)因为ρ随温度而变更,故计算出的是某一特定温度下的电阻.(3)该式是电阻大小的确定式,R=U/I 是电阻的定义式.4.金属的电阻率随温度上升而有所增加;半导体的电阻率随温度的上升或杂质浓度的增大而急剧削减;某些合金的电阻率几乎不受温度的影响.5.超导体:有些物体在温度降低到肯定零度旁边时,电阻会突然减小到无法测量的程度,这种现象叫超导现象,发生超导现象的物体叫超导体,材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做转变温度T C ,各种材料的超导转变温度T C 各不相同,一般都较低.6.探究金属丝的电阻与其影响因素的定量关系原理:把金属丝接入电路中,用电压表测金属丝两端的 电压 ,用电流表测金属丝中的 电流 ,利用欧姆定律 R=U/I 得到金属丝的电阻R .用米尺量得金属丝的 长度 ,用 螺旋测微器 测金属的 直径 ,求得其面积S= 2)2(dπ. 方案一:限制变量法(1)把材料、横截面积相同,但长度不同的金属丝先后接入电路中,探究金属丝电阻和长度的关系 R ∝L .(2)把材料、长度相同,横截面积不同的金属丝先后接入电路中,探究金属丝电阻和横截面积的关系 R ∝S1. (3)把长度、横截面积相同,但不同材料的金属丝先后接入电路中,探究金属丝电阻和材料的关系 R ∝ρ .方案二:逻辑推理法依据电阻的串并联学问进行逻辑推理导体电阻的关系,然后通过试验探究电阻与导体长度面积和材料的关系.四、部分电路欧姆定律1.内容: 通过某段电路的电流跟导体两端的电压成正北,跟导体本身的电阻成反比 .2.公式:I=U/R3.用图像表示:I —U 图像中,是过原点的一条直线,直线的斜率k=I/U=1/R ;在U —I 图像中,也是过原点的一条直线,直线的斜率k ′=U/I=R .4.适用条件:适用于金属导电和电解液导电 ,不适用气体导电 .其实质是只适用于电流的热效应.五、串、并联电路的特点1.串联电路(1)电流关系:n I I I === 21.(2)电压关系:n U U U U +++= 21.(3)电阻关系:n R R R R +++= 21.(4)功率关系:U 1/U 2=R 1/R 2=P 1/P 2即两个串联的电阻分电压、功率与各分电阻的值成正比2.并联电路(1)电流关系:n I I I I I ++++= 321.(2)电压关系:n U U U U ==== 21.(3)电阻关系:nR R R R 111121+++= . (4)功率关系:I 1/I 2= P 1/P 2=R 2/R 1即两个并联的电阻分电流、功率与各分电阻的值成反比3.分电阻和总电阻的关系当电键接通或断开,变更电路结构,或者移动滑动变阻器滑键,变更某一部分电阻时,总电阻的变更规律满意:(1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路中总电阻肯定 增大(或减小);(2)若电键的通断使串联的用电器增多时,总电阻 增大 ;若电键的通断使并联支路增多时,总电阻 减小 ;(3)假如R 1+R 2=恒量,则R 1=R 2时并联的电阻 最大 ;且R 1、R 2差别越大总电阻 越小 .如图7-1-3所示,由R 1、R 2和R 组成双臂环路.当AR 1P 支路和AR 2P 支路总阻值相等时,R AB 最大;当P 滑到某端,使某一支路阻值最小时,R AB 最小.六、电功和电功率1.电功:实际是电场力做功,是电能转化成其它形式能(如热、磁、机械、光)的过程UIt qU W == 适用于一切电路R t U Rt I W /22== 适用于纯电阻电路2.焦耳定律:电流通过直流电阻为R 的导体时,t 时间内导体上产生的热量,即电热Q=I 2Rt3.电功和电热:当电流通过一段纯电阻电路时,电能全部转化为内能,电功等于电热W=Q 即UIt=I 2Rt 当电流通过一段非纯电阻电路(电动机、电解槽、蓄电池等)时,电能的一部分转化为内能,另一部分转化为其他形式的能,故电功W=UIt 大于电热Q=I 2Rt ,其它E Rt I UIt +=24.电功率:P=W/t=UI 适用于一切电路P=I 2R=U 2/R 适用于电热5.额定电压与实际电压、额定功率与实际功率(1)额定电压指用电器正常工作时的电压,这时用电器消耗的功率为额定功率.但有时加在用电器上的电压不等于额定电压,用电器不能正常工作,这时加在用电器上的电压就称之为实际电压,用电器消耗的功率为实际功率.要留意,在一些问题中“额定”和“实际”往往不相等.(2)用电器接入电路时的约定:①纯电阻用电器接入电路中,若无特殊说明,应认为其电阻不变;②用电器的实际功率超过额定功率时,可认为它将被烧毁;③没有注明额定的用电器接入电路时,认为其工作的物理量均小于其额定值,能平安运用.(3)纯电阻电路中,几个电阻串联阻值大的功率大,并联时阻值小的功率大.七、等效法处理混联电路稍困难混联电路的等效化简方法1.电路化简原则(1)无电流的支路化简时可去除;(2)等电势的各点化简时可合并;(3)志向导线可随意长短;(4)志向电流表可认为短路,志向电压表可认为断路;(5)电压稳定时电容器认为断路.2.常用等效化简方法(1)电流分支法: a .先将各结点用字母标上; b .判定各支路元件的电流方向(或可能方向);c .按电流流向,自左到右将各元件、结点、分支逐一画出;d .加工整理.(2)等势点排列法: a .将各结合点用字母标出; b .判定各结点电势的凹凸;c .将各结点电势凹凸自左到右排列,再将各结点之间支路画出;d .加工整理.BA 图7-1-3留意:若能将以上两种方法结合运用,效果更好.八、电路故障的分析方法电路故障是指电路不能正常工作.故障的种类许多,但主要是因断路或短路所造成的故障,可用电压表或电流表进行检查.也可用假设法,已知电路发生某种故障可将整个电路划分为若干部分,然后逐一假设某部分发生故障,运用电流定律进行正向推理,再与题述现象进行比较,得出结论.九、分压电路和限流电路1.分压电路图7-1-4示和限流电路图7-1-5示2.调整范围: (1)分压电路:电压E ~0;电流L R E ~0,均与 R O 无关. (2) 限流电路:电压E E R R R L L ~0+;电流 LL R E R R E ~0+,均与 R O 有关. 图7-1-5 图7-1-4其次单元 闭合电路一、电动势1.电动势是反映电源通过非静电力做功把其它形式的能转化为 _电能__本事的物理量.大小由电源中非静电力的特性确定. 2.电动势在数值上等于在电源内部非静电力把_1C 正电荷 在电源内从负极移送到正极所做的功;若用E 表示电动势,用W 表示非静电力移送电荷q 做的功,则公式为_E=W/q_.3.电动势大小等于开路时两极间的_电压_;等于内、外电路_电压_之和.4.电源内部也是由导体组成的,因此也有电阻,叫电源的_内电阻__.5.电动势与电势差两个概念表面上很相像,但从做功和能量转化的角度讲它们是正好相反,电动势表征电源中非静电力做功的本事,即其它形式的能向电能转化的本事;而电势差是电路中静电力做功的本事的量度,即电能向其它能转化的状况.我们应留意二者的区分和联系.二、闭合电路欧姆定律1.(1)内容: 闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比,跟内、外电路中的电阻之和成反比.(2)公式: .(3)适用条件:纯电阻电路.2.路端电压跟负载的关系(1)U=E -Ir(2)U —I 关系图线如图7-2-1所示当电路断路即 I = 0 时,纵坐标的截距为电动势 E ; 当外电路电压为 U = O 时,横坐标的截距I=E/r 为短路电流;图线的斜率的肯定值为电源的内电阻.三、闭合电路的几种功率1.电源的总功率:P 总=EI=UI +I 2r2.电源的输出功率:P 出= UI电源的最大输出功率与外电路电阻的关系r R r R E R I P 4)(222+-==初图线如7-2-3所示当R=r 时也即I=E/2r 时,电源的输出功率最大,P max =rE 42.当R >r 和R <r 时,电源有可能输出相同的功率.但效率不同.3.电源的效率:图7-2-1 E/r 图图7-2-3 图 7-2-2 图7-2-4η=P P 出×100%=E U ×100%=rR R +×100%(后式只适用于纯电阻电路). 四、电路的动态分析电路的变更分析就是依据闭合电路或部分电路的欧姆定律及串、并联电路的性质,分析电路中某一电阻变更而引起的整个电路中各部分电流、电压和功率的变更状况.基本思路是“部分→整体→部分”,即首先从阻值变更的部分入手,由串、并联规律判知R 总的变更状况,再依据闭合电路欧姆定律判知I 总和U 端的变更状况,最终再依据部分电路欧姆定律和串、并联的特点判知各部分电流、电压和功率的变更状况.详细过程是:⎢⎢⎣⎡→→→→分分端总总分U I U I R R 如图7-2-6所示,当滑动片P 向下滑动时,用“↑”表示增大,用“↓”表示减小,用“→”表示因果,其分析过程如下.P 下滑:↓↑→↑→→⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡↑↓↓→→↓↑→↑→→3223113I I U U U I I R R 总总五、含电容电路的分析方法分析和计算含有电容的直流电路时,需留意以下几点:1.电路稳定后,由于电容器所在支路无电流通过,所以在此支路中的电阻无电压降,因此电容器两极间的电压就等于该支路两端的电压.2.当电容器和电阻并联后接入电路时,电容器两极间的电压与其并联电阻两端的电压相等.3.电路中的电流、电压变更时,将会引起电容器的充(放)电.假如电容器两端电压上升,电容器将充电;假如电压降低,电容器将通过与它并联的电路放电.对含有电容器的电路计算应赐予充分重视,解决这类问题,要认清电容器与谁并联,电容器的极板间电压等于电路中哪两点间的电压;当电路变更时,极板间电压怎样变更,带电量如何变更,是充电还是放电,充放电电流通过的是哪个回路等.图7-2-6第三单元 电阻测量与 电流表的改装学问要点一、伏安法测电阻(1)原理: 欧姆定律 (2)电路图,如图7-3-1为伏安法测电阻的两种接法. (3)误差分析:采纳图甲的接法时,由于 电压表的分流 ,电流表测出的电流值要比通过电阻 R 的电流大,因而求出的电阻值等于待测电阻和伏特表内阻的并联值,所以测量值比真实值 偏小 ,伏特表内阻比待测电阻大得越多,测量误差越小,因此待测电阻 远小于电压表内阻 时应实行这种接法.采纳图乙的接法时,由于 电流表的分压 ,电压表测出的电压值要比电阻 R 两端的电压大,因而求出的是待测电阻与安培表内阻的串联值,所以测量的电阻值比真实值 偏大 ,待测电阻越大,相对误差越小,因此测量 电阻远大于电流表内阻_时应实行这种接法.二、半偏法测量电流表的内阻如图7- 3-2所示电路,闭合S 1使电流表指针偏转到满刻度,依据全电路欧姆定律可得:E=I g (R +r g +r )(r 为电流表内阻),合上开关 S 2,保持 R 不变,调整电阻箱R'使电流表指针偏转到正好是 中间刻度 ,这时有)(r r R r R R I E g g ++''+= 同时有R I I r I g g g '-=)21(21 解以上三个方程可得R R r R r R r g ''-++= 当 R + r ≥R ′时, r g = R ′,即电流表的内阻等于此时电阻箱的电阻值.思索:如何用半偏法测量电压表的内阻?三、把电流表改装成电压表实质是扩大它的电压量程,电流表的内阻 R g 为几百欧姆,其满偏电流假如是几百微安,它能承受的最大电压只有U g =I g R g ,数量级约为 10 -3V ,要把它当做电压表测量一段电路两端的电压,它的量程太小了,为了使它能测更高的电压 U ,即扩大它的电压量程,须要给它串联一个很大的电阻 R ,如图7-3-5所示,使得所测电压 U 的绝大部分都降到串联电阻 R 的两端,这样分到电流表G 两端的电压U g 就不会超过它的量程了。

高二物理选修3-1知识点

高二物理选修3-1知识点

高二物理选修3-1知识点一、电磁感应现象电磁感应是指在变化的磁场中,导体中会产生电动势和电流的现象。

这一现象由法拉第在19世纪初首次发现,是电磁学中的重要内容。

在高中物理选修3-1中,我们将深入探讨电磁感应的基本原理、定律及其应用。

1.1 法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律表明,通过闭合回路的电动势与穿过回路的磁通量的变化率成正比。

数学表达式为:ε = -dΦ/dt。

其中,ε表示感应电动势,Φ表示磁通量,t表示时间。

负号表示感应电动势产生的电流方向与磁通量变化的方向相反,这是楞次定律的体现。

1.2 感应电动势的计算在均匀磁场中,当导线以速度v垂直于磁场方向运动时,感应电动势的大小可以通过公式ε = BLv计算,其中B表示磁场强度,L表示导线长度。

若导线与磁场成一定角度,则需要通过向量分解来计算感应电动势。

1.3 电磁感应的应用电磁感应原理在现代科技中有着广泛的应用,如发电机、变压器等。

在发电机中,通过机械能驱动导线在磁场中运动,产生感应电动势和电流,从而将机械能转换为电能。

在变压器中,通过改变磁通量来实现电压的升高或降低。

二、交流电基础知识交流电是指电流方向周期性变化的电流。

与直流电相比,交流电在传输过程中能够通过变压器轻松地改变电压,因此在电力系统中得到了广泛应用。

2.1 交流电的描述交流电的大小和方向随时间变化,可以用正弦波形来描述。

其基本参数包括频率、峰值、有效值和相位。

频率表示交流电周期性变化的速率,单位是赫兹(Hz)。

峰值是交流电在一个周期内的最大值,有效值是交流电热效应等效的直流电大小。

2.2 交流电的产生交流电可以通过多种方式产生,最常见的是通过发电机。

在发电机中,利用机械能驱动磁场中的导线旋转,产生变化的磁通量,从而在导线中感应出交流电动势和电流。

2.3 交流电的传输与变压交流电在长距离传输过程中会遭受能量损失,通过提高传输电压可以减小这种损失。

而变压器则可以在不同电压等级之间转换交流电,实现电能的有效利用。

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知识点总结高中物理怎么学?预习、主动听课、注意课堂要点、复习,做好作业,今天小编在这给大家整理了高中物理选修3-1知识点,接下来随着小编一起来看看吧!高中物理选修3-1知识点(一)电场知识点【一】1.电容定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势U 的比值,叫做电容器的电容C=Q/U,式中Q指每一个极板带电量的绝对值①电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小的物理量,跟电容器是否带电无关。

②电容的单位:在国际单位制中,电容的单位是法拉,简称法,符号是F。

常用单位有微法(μF),皮法(pF)1μF=10-6F,1pF=10-12F2.平行板电容器的电容C:跟介电常数成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比。

是电介质的介电常数,k是静电力常量;空气的介电常数最小。

3.电容器始终接在电源上,电压不变;电容器充电后断开电源,带电量不变。

【二】研究带电粒子在电场中的运动要注意以下三点:1.带电粒子受力特点。

2.结合带电粒子的受力和初速度分析其运动性质。

3.注意选取合适的方法解决带电粒子的运动问题。

一、带电粒子在电场中的加速例1:在真空中有一对带电平行金属板,板间电势差为U,若一个质量为m,带正电电荷量为q的粒子,在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动,计算它到达负极板时的速度。

二、带电粒子在电场中的偏转例2:如图所示,一个质量为m,电荷量为+q的粒子,从两平行板左侧中点以初速度v0沿垂直场强方向射入,两平行板的间距为d,两板间的电势差为U,金属板长度为L,(1)若带电粒子能从两极板间射出,求粒子射出电场时的侧移量。

(2)若带电粒子能从两极板间射出,求粒子射出电场时的偏转角度。

三、带电粒子的分类(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)带电微粒如液滴、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。

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高中二年级物理选修3-1知识点
进入高中以后,很多小伙伴都发现高中的物理知识越来越难了。

为了帮助学生提高成绩,下面是整理的高中二年级物理选修3-1知识点,希望大家喜欢。

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。

2. 元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.610-19C,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
指的某一个带电体,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。

4. 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内,正、负电荷的代数和保持不变。

例:有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带电荷量为QA=6.410-9 C,QB=-3.210-9 C,让两个绝缘小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?
【思路点拨】当两个完全相同的金属球接触后,根据对称性,两个球一定带等量的电荷量.若两个球原先带同种电荷,电荷量相加后均分;若两个球原先带异种电荷,则电荷先中和再均分.
第2节库仑定律
一、电荷间的相互作用
1. 点电荷:当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多,这样可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况,把它抽
象成一个几何点。

这样的带电体就叫做点电荷。

点电荷是一种理想化的物理模型。

VS质点
2. 带电体看做点电荷的条件:
①两带电体间的距离远大于它们大小;
②两个电荷均匀分布的绝缘小球。

3. 影响电荷间相互作用的因素:①距离;②电量;③带电体的形状和大小
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。

(静电力常量k=9.0109Nm2/C2)
注意:
1. 定律成立条件:真空、点电荷
2. 静电力常量k=9.0109Nm2/C2(库仑扭秤)
3. 计算库仑力时,电荷只代入绝对值
4. 方向在它们的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸
5. 两个电荷间的库仑力是一对相互作用力
库仑扭秤实验、控制变量法
例题:两个带电量分别为+3Q和-Q的点电荷分别固定在相距为2L的A、B两点,现在AB连线的中点O放一个带电量为+q
的点电荷。

求q所受的库仑力。

第3节电场强度
一、电场电荷间的相互作用是通过电场发生的
电荷(带电体)周围存在着的一种物质。

电场看不见又摸不着,但却是客观存在的一种特殊物质形态。

其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用,这种力就叫电场力。

电场的检验方法:把一个带电体放入其中,看是否受到力的作用。

试探电荷:用来检验电场性质的电荷。

其电量很小(不影响原电场);体积很小(可以当作质点)的电荷,也称点电荷。

二、电场强度
1. 场源电荷
2. 电场强度
放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值,叫做这一点的电场强度,简称场强。

(国际单位:N/C)
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。

即如果Q是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果Q是负电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q。

(离+Q而去,向-Q而来) 电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量,反映电场中某一点的电场性质,其大小表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷和点的位置决定,与检验电荷无关。

数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。

1V/m=1N/C
三、点电荷的场强公式
四、电场的叠加
在几个点电荷共同形成的电场中,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。

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。

2. 电场线的特征
(1)电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱。

(2)静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止无穷远处点。

(3)电场线不会相交,也不会相切。

(4)电场线是假想的,实际电场中并不存在。

(5)电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。

3. 几种典型电场的电场线
(1)正、负点电荷的电场中电场线的分布
特点:
①离点电荷越近,电场线越密,场强越大。

②e以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。

(2)等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
特点:
①沿点电荷的连线,场强先变小后变大。

②e两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同,且
总与中垂面(中垂线)垂直。

③在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点0等距离
各点场强相等。

(3)等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况
特点:
①两点电荷连线中点O处场强为0。

②两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为0。

③两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏。

(4)匀强电场
特点:
①匀强电场是大小和方向都相同的电场,故匀强电场的电场线是平行等距同向的直线。

②e电场线的疏密反映场强大小,电场方向与电场线平行。

第4节电势能和电势
一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值。

电场中某点的电势,就是该点相对于零势点的电势差。

(1)计算式
(2)单位:伏特(V)
(3)电势差是标量。

其正负表示大小。

二、电场力的功
电场力做功的特点:
电场力做功与重力做功一样,只与始末位置有关,与路径无关。

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
(1)电荷在电场中具有电势能。

(2)电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小。

(3)电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大。

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