高中物理选修31公式知识点总结

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高中物理选修3-1公式及主要物理学史梳理

高中物理选修3-1公式及主要物理学史梳理

选修3-1基本公式及物理学史宝典第一章 静电场1、 元电荷的数值:e =2、 库仑定律公式: ,k= —静电力常量。

3、电场强度定义式 ,单位: ,q 为 电荷(场源,检验?) E 与F 、q 关, E 为 量(矢、标),方向规定为 所受电场力的方向,与负电荷所受电场力的方向 .4、点电荷的场强公式: ,Q 为 电荷(场源,检验?)5、匀强电场场强公式: ,d 为6、电荷在电场中所受电场力: ,电荷所受电场力取决于电荷量和该点场强 (矢量,正电荷受力方向与场的方向相同,负电荷受力方向与场的方向相反)7、场中某点的电势 ,单位 (φ只取决于场,与E p 、q 无关) , φ为 量(矢、标)正负表 ;有相对性,与零势点选取 关,8.电荷在电场中所具有的电势能 ,(电荷的电势能取决于电荷的电荷量和电场中该点的电势) E p 为 量(矢、标)正负表 ;有相对性,与零势点选取 关,9、电场力做功与电势能的变化关系W AB = = (电场力做功等于电势能的减少量)10、AB 两点的电势差与电场力做功的关系: ,(U AB 取决于场,与W 和q 无关,也与零势点无关,。

) 可得电场力所做的功 (取决于移送的电荷量和两点间的电势差,与路径无关) eV 是 单位,指1个电子经1V 电压加速后增加的动能,1eV = J 12、电势差与电势 (U 为标量,正负不表大小....,U AB 为正则φA φB ) 13、电容的定义式: ,单位及换算关系: (C 取决于电容器自身性质,与Q 、U 无关) 14、平行板电容器电容的决定式: (S 为 ,d 为 ,r ε为 ) 第二章 恒定电流1、电流强度的定义: ,电流的微观表达式:2、电阻的定义式: 电阻的决定式(电阻定律): ρ为 ,单位: ,ρ取决于 和3、 部分电路欧姆定律: (只适用于纯电阻电路中)4、 闭合电路欧姆定律:I =rR E+(适 ) E =U +Ir (适用于 )5、路端电压: U = 输出功率: P 出= IU =IE -I 2r (纯电阻电路中P 出= I 2R )电源内部消耗的热功率:P 内= 电源效率:η=P P 出总= (纯电阻电路中η=rR R +)6.电功: 电热: 电功率 : 热功率:纯电阻电路: W=IUt=I Rt U R t 22= P=IU=I R U R22=非纯电阻电路: W=IUt >I 2Rt P=IU > I 2R I<U/R 第三章磁场1、磁感应强度定义式 ,适用条件: 单位: Φ为 量(矢、标)磁场方向: , , , 。

高中物理选修31知识点总结

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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。

重点高中物理选修31知识点公式总结

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精心整理选修 3-1 知识点记忆【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 ×10-19 C〕。

自然界只存在两种电荷:正电荷和负电荷。

同号电荷相互排斥,异号电荷相互吸引。

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,与它们之间距离的平方成反比,作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。

公式: F kQ1Q2,r 2k 9 10 92 2 N﹒m /C 。

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。

F 〔 N/C〕? F = Eq②点电荷的场强公式:kQ①公式: E = E2q r③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〕。

6、电场线:用来描述电场的可以模拟但不真实存在的线。

7、电场线的性质:a.电场线起始于正电荷或无穷远,终止于无穷远或负电荷;b.任何两条电场线不会相交;c. 静电场中,电场线不形成闭合线;d.电场线的疏密代表场强强弱。

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说明是匀强电场。

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:Ep, E P q q10、等势面特点:①电场线与等势面垂直,②沿等势面移动电荷,静电力不做功。

11、电势差: U ABA B ,U BAB A〔电势差的正负表示两点间电势的上下〕12、电势差与静电力做功:WW qU U =qW ABU ABq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。

13、电场力做功与电势能的关系:W AB E PA E PB当电场力做正功时,电势能减少;电场力做负功时,电势能增加。

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。

物理选修31所有公式知识分享

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十、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=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(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}3.电场强度:E=F/q(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=kQ/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=UAB/d {UAB: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:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB: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)}9.电势能:EA=qφA {EA: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ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从高中物理电路实验A 位置到B位置时电势能的差值}11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)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=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)常见电容器14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo入入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/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)常见电场的高中物理知识点总结电场线分布要求熟记;(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、等势面十一、恒定电流1.电流强度:I=q/t{I:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s)}2.欧姆定律:I=U/R {I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}3.电阻、电阻定律:R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}4.闭合电路欧姆定律:I=E/(r R)或E=Ir IR也可以是E=U内U外{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}5.电功与电功率:W=UIt,P=UI{W:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W)}6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电高中物理公式阻值(Ω),t:通电时间(s)}7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总=IE,P出=IU,η=P出/P 总{I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),η:电源效率}9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比)电阻关系(串同并反) R串=R1 R2 R3 1/R并=1/R1 1/R2 1/R3电流关系I总=I1=I2=I3 I并=I1 I2 I3电压关系U总=U1 U2 U3 U总=U1=U2=U3功率分配P总=P1 P2 P3 P总=P1 P2 P310.欧姆表测电阻(1)电路组成(2)测量原理两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得Ig=E/(r Rg Ro)接渗入渗出被测电阻Rx后通过电表的电流为Ix=E/(r Rg Ro Rx)=E/(R中Rx)由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注重挡位(倍率)}、拨off挡11.伏安法测电阻电流表内接法:电压表示数:U=UR UA电流表外接法:电流表示数:I=IR IVRx的测量值=U/I=(UA UR)/IR=RA Rx>R真Rx的测量值=U/I=UR/(IR IV)=RVRx/(RV R)<R真选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]选用电路条件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2] 12.滑动变阻器在电路中的限流接法与高中物理电路实验分压接法限流接法电压调节范围小,电路简单,功耗小便于调节电压的选择条件Rp>Rx电压调节范围大,电路复杂,功耗较大便于调节电压的选择条件Rp<Rx注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);(6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用十二、磁场1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A•m2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒高中物理网子入入磁场的运动情况(掌握两种):(1)带电粒子沿平行磁场方向进渗入渗出磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0(2)带电粒子沿垂直磁场方向进渗透磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)注:(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握;(3)其它相关内容:地磁场、磁电式电表原理、回旋加速器、磁性材料。

高中物理选修3-1-公式知识点总结

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物理选修3-1电场知识点总结库仑定律: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。

rQ Q k F =(静电力常量——k=9.0×109N ·m2/C2) 注意1.定律成立条件:真空、点电荷2.静电力常量——k=9.0×109N ·m2/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。

qF E = 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2rQ k q F E ==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 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:a 、离点电荷越近,电场线越密,场强越大b 、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。

人教版高中物理选修3-1:《库仑定律》知识要点

人教版高中物理选修3-1:《库仑定律》知识要点

库仑定律知识点【知识要点】要点一 点电荷点电荷:当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状、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作带电的点,叫做点电荷.(1)点电荷是只有电荷量,没有大小、形状的理想化模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在.(2)一个带电体能否看作点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状确定,例如,一个半径为10 cm 的带电圆盘,如果考虑它和相距10 m 处某个电子的作用力,就完全可以把它看作点电荷,而如果这个电子离带电圆盘只有1 mm ,那么这一带电圆盘又相当于一个无限大的带电平面.要点二 库仑定律的理解1.适用条件:适用于真空中的点电荷.真空中的电荷若不是点电荷,如图1-2-2所示.同种电荷时,实际距离会增大,如图(a)所示;异种电荷时,实际距离会减小,如图(b)所示.图1-2-22.对公式122q q F k r =的理解:有人根据公式122q q F k r=,设想当r →0时,得出F →∞的结论.从数学角度这是必然的结论,但从物理的角度分析,这一结论是错误的,其原因是,当r→0时,两电荷已失去了点电荷的前提条件,何况实际的电荷都有一定的大小和形状,根本不会出现r=0的情况,也就是说,在r→0时不能再用库仑定律计算两电荷间的相互作用力.3.计算库仑力的大小与判断库仑力的方向分别进行.即用公式计算库仑力的大小时,不必将电荷q1、q2的正、负号代入公式中,而只将电荷量的绝对值代入公式中计算出力的大小,力的方向根据同种电荷相斥、异种电荷相吸加以判断即可.4.式中各量的单位要统一用国际单位,与k=9.0×109 N·m2/C2统一.5.如果一个点电荷同时受到另外的两个或更多的点电荷的作用力,可由静电力叠加的原理求出合力.6.两个点电荷间的库仑力为相互作用力,同样满足牛顿第三定律.【问题探究】1.库仑定律与万有引力定律相比有何异同点?一的一面.规律的表达那么简捷,却揭示了自然界中深奥的道理,这就是自然界和谐多样的美.特别提醒:(1)库仑力和万有引力是不同性质的力.(2)万有引力定律适用时,库仑定律不一定适用.2.三个点电荷如何在一条直线上平衡?当三个共线的点电荷在库仑力作用下均处于平衡状态时.(1)三个电荷的位置关系是“同性在两边,异性在中间”.如果三个电荷只在库仑力的作用下且在同一直线上能够处于平衡状态,则这三个电荷一定有两个是同性电荷,一个是异性电荷,且两个同性电荷分居在异性电荷的两边.(2)三个电荷中,中间电荷的电荷量最小,两边同性电荷谁的电荷量小,中间异性电荷就距离谁近一些.【例题分析】一、库仑定律的理解【例1】对于库仑定律,下面说法正确的是( )A.库仑定律适用于真空中两个点电荷之间的相互作用力B.两个带电小球即使相距非常近,也能用库仑定律C.相互作用的两个点电荷,不论它们的电荷量是否相同,它们之间的库仑力大小一定相等D.当两个半径为r的带电金属球中心相距为4r时,对于它们之间的静电力大小,只取决于它们各自所带的电荷量答案AC解析由库仑定律的适用条件知,选项A正确;两个小球若距离非常近则不能看作点电荷,库仑定律不成立,B项错误;点电荷之间的库仑力属作用力和反作用力,符合牛顿第三定律,故大小一定相等,C项正确;D项中两金属球不能看作点电荷,它们之间的静电力大小不仅与电荷量大小有关,而且与电性有关,若带同种电荷,则在斥力作用下,电荷分布如图(a)所示;若带异种电荷,则在引力作用下电荷分布如图(b)所示,显然带异种电荷时相互作用力大,故D项错误.综上知,选项A、C正确.二、点电荷的理解【例2】下列关于点电荷的说法中,正确的是( )A.只有体积很小的带电体才能看成是点电荷B.体积很大的带电体一定不能看成是点电荷C.当两个带电体的大小远小于它们之间的距离时,可将这两个带电体看成点电荷D.一切带电体都可以看成是点电荷答案 C解析本题考查点电荷这一理想模型.能否把一个带电体看成点电荷,关键在于我们分析时是否考虑它的体积大小和形状.能否把一个带电体看作点电荷,不能以它的体积大小而论,应该根据具体情况而定.若它的体积和形状可不予考虑时,就可以将其看成点电荷.故选C.【对点练习】1.下列关于点电荷的说法正确的是( )A.点电荷可以是带电荷量很大的带电体B .带电体体积很大时不能看成点电荷C .点电荷的所带电荷量可能是2.56×10-20 CD .大小和形状对作用力影响可以忽略的带电体可以看作点电荷2.如图1-2-3所示,图1-2-3两个半径均为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,电荷量绝对值均为Q ,两球之间的静电力为( )A .等于k Q 29r 2B .大于k Q 29r 2 C .小于k Q 29r 2 D .等于k Q 2r 2 3.(1)通过对氢核和核外电子之间的库仑力和万有引力大小的比较,你能得到什么结论?(2)你怎样确定两个或两个以上的点电荷对某一点电荷的作用力?4.关于库仑扭秤图1-2-4问题1:1785年,库仑用自己精心设计的扭秤(如图1-2-4所示)研究了两个点电荷之间的排斥力与它们间距离的关系.通过学习库仑巧妙的探究方法,回答下面的问题.(1)库仑力F与距离r的关系.(2)库仑力F与电荷量的关系.问题2:写出库仑定律的数学表达式,并说明静电力常量k的数值及物理意义.【常见题型】题型一库仑定律的应用如图1所示,两个正电荷q1、q2的电荷量都是3 C,静止于真空中,相距r=2 m.图1(1)在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q,求Q受的静电力.(2)在O点放入负电荷Q,求Q受的静电力.(3)在连线上A点左侧的C点放上负点电荷q3,q3=1 C且AC=1 m,求q3所受的静电力.[思维步步高] 库仑定律的表达式是什么?在这个表达式中各个物理量的物理意义是什么?在直线上的各个点如果放入电荷q,它将受到几个库仑力的作用?这几个力的方向如何?如何将受到的力进行合成?[解析] 在A、B连线的中点上,放入正电荷受到两个电荷库仑力的作用,这两个力大小相等,方向相反,所以合力为零.如果在O点放入负电荷,仍然受到两个大小相等,方向相反的力,合力仍然为零.在连线上A的左侧放入负电荷,则受到q1和q2向右的吸引力,大小分别为F1=kq3q1x2和F2=kq3q2(r+x)2,其中x为AC之间的距离.C点受力为二力之和,代入数据为3×1010 N,方向向右.[答案] (1)0 (2)0 (3)3×1010 N,方向向右[拓展探究] 在第三问中如果把q3放在B点右侧距离B为1 m处,其他条件不变,求该电荷受到的静电力?[答案] 3×1010 N 方向向左[解析] 求解的方法和第三问相同,只不过电荷在该点受到两个电荷的库仑力的方向都向左,所以合力方向向左,大小仍然是3×1010 N.[方法点拨] 在教学过程中,强调不管在O点放什么性质的电荷,该电荷受到的静电力都为零,为下一节电场强度的叠加做好准备.另外还可以把电荷q3放在AB连线的中垂线上进行研究.题型二库仑定律和电荷守恒定律的结合甲、乙两导体球,甲球带有4.8×10-16 C的正电荷,乙球带有3.2×10-16 C的负电荷,放在真空中相距为10 cm的地方,甲、乙两球的半径远小于10 cm.(1)试求两球之间的静电力,并说明是引力还是斥力?(2)将两个导体球相互接触一会儿,再放回原处,其作用力能求出吗?是斥力还是引力?[思维步步高]为什么题目中明确两球的直径远小于10 cm?在应用库仑定律时带电体所带电荷的正负号怎样进行处理的?当接触后电荷量是否中和?是否平分?[解析] (1)因为两球的半径都远小于10 cm,因此可以作为两个点电荷考虑.由库仑定律可求:F=k q1q2r2=9.0×109×4.8×10-16×3.2×10-160.12N=1.38×10-19N两球带异种电荷,它们之间的作用力是引力.(2)将两个导体球相互接触,首先正负电荷相互中和,还剩余(4.8-3.2)×10-16 C 的正电荷,这些正电荷将重新在两导体球间分配,由于题中并没有说明两个导体球是否完全一样,因此我们无法求出力的大小,但可以肯定两球放回原处后,它们之间的作用力变为斥力.[答案] (1)1.38×10-19 N 引力(2)不能斥力[拓展探究] 如果两个导体球完全相同,接触后放回原处,两球之间的作用力如何?[答案] 5.76×10-21 N 斥力[解析] 如果两个导体球完全相同,则电荷中和后平分,每个小球的带电荷量为0.8×10-16 C,代入数据得两个电荷之间的斥力为F=5.76×10-21 N.[方法点拨]两个导体相互接触后,电荷如何分配,跟球的形状有关,只有完全相同的两金属球,电荷才平均分配.【课后作业】一、选择题1.下列说法正确的是( )A.点电荷就是体积很小的带电体B.点电荷就是体积和所带电荷量很小的带电体C 根据F=k q1q2r2可知,当r→0时,有FD.静电力常量的数值是由实验得出的2.两个半径相同的金属小球,带电荷量之比为1∶7,相距r,两者相互接触后,再放回原来的位置,则相互作用力可能是原来的( )A.47B.37C.97D.1673.如图2所示,图2在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是( )A .速度变大,加速度变大B .速度变小,加速度变小C .速度变大,加速度变小D .速度变小,加速度变大4.如图3所示,图3两个带电金属小球中心距离为r ,所带电荷量相等为Q ,则关于它们之间电荷的相互作用力大小F 的说法正确的是( )A .若是同种电荷,F <k Q 2r 2 B .若是异种电荷,F >k Q 2r 2 C .若是同种电荷,F >k Q 2r 2D.不论是何种电荷,F=k Q2 r25.如图4所示,图4悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电荷量不变的小球A.在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B,当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,则q2/q1为( ) A.2 B.3C.2 3 D.3 36.如图5所示,图5把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上,在桌面的另一处放置带电小球B.现给B一个沿垂直AB方向的水平速度v0,B球将( )A.若A、B为异种电性的电荷,B球一定做圆周运动B.若A、B为异种电性的电荷,B球可能做加速度、速度均变小的曲线运动C.若A、B为同种电性的电荷,B球一定做远离A球的变加速曲线运动D.若A、B为同种电性的电荷,B球的动能一定会减小7.如图6所示,图6三个完全相同的金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上.a 和c 带正电,b 带负电,a 所带电荷量的大小比b 的小.已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是( ) A .F 1 B .F 2 C .F 3 D .F 4 二、计算论述题8.“真空中两个静止点电荷相距10 cm ,它们之间相互作用力大小为9×10-4 N .当它们合在一起时,成为一个带电荷量为3×10-8 C 的点电荷.问原来两电荷的带电荷量各为多少?”某同学求解如下: 根据电荷守恒定律:q 1+q 2=3×10-8 C =a根据库仑定律:q 1q 2=r 2k F =(10×10-2)29×109×9×10-4 C 2 =1×10-15 C 2=b联立两式得:q 21-aq 1+b =0 解得:q 1=12(a ±a 2-4b )=12(3×10-8±9×10-16-4×10-15) C根号中的数值小于0,经检查,运算无误.试指出求解过程中的错误并给出正确的解答.9.如图7所示,图7一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B,静止在图示位置,若固定的带正电小球A的电荷量为Q,B球的质量为m,带电荷量为q,θ=30°,A和B在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A、B两球间的距离.10.一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电荷量为+Q的电荷,另一电荷量为+q的点电荷放在球心O处,由于对称性,点电荷受力为零.现在球壳上挖去半径为r(r≪R)的一个小圆孔,则此时位于球心处的点电荷所受到力的大小为多少?方向如何?(已知静电力常量为k)参考答案【对点练习】1.答案AD2.答案 B3.答案(1)微观粒子间的万有引力远小于库仑力,因此在研究微观带电粒子的相互作用力时,可忽略万有引力.(2)两个点电荷之间的作用力不因第三个点电荷的存在而有所改变.因此,两个或两个以上的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电荷的作用力的矢量和.4.答案 问题1:(1)F ∝1r2 (2)F ∝q 1q 2问题2:F =k q 1q 2r2,k =9×109 N ·m 2/C 2.物理意义:两个电荷量为1 C 的点电荷,在真空中相距1 m 时,它们之间的库仑力为1 N. 【课后作业】 一、选择题 1.答案 D解析 当r →0时,电荷不能再被看成点电荷,库仑定律不成立. 2.答案 CD解析 由库仑定律可知,库仑力与电荷量的乘积成正比,设原来两小球分别带电荷量为q 1=q 、q 2=7q .若两小球原来带同种电荷,接触后等分电荷量,则q 1′=4q ,q 2′=4q ,则D 正确.若两小球原来带异种电荷,接触后到q 1″=3q ,q 2″=3q ,则由库仑定律可知,C 正确. 3.答案 C解析 根据同种电荷相斥,每个小球在库仑斥力的作用下运动,由于力的方向与运动方向相同,均做加速直线运动,速度变大;再由库仑定律F =k q 1q 2r 2知随着距离的增大,库仑斥力减小,加速度减小,所以只有选项C 正确. 4.答案 AB 解析净电荷只能分布在金属球的外表面,若是同种电荷则互相排斥,电荷间的距离大于r ,如图所示,根据库仑定律F=kq 1q 2r 2,它们之间的相互作用力小于kQ 2r 2.若是异种电荷则相互吸引,电荷间的距离小于r ,则相互作用力大于k Q 2r 2.故选项A 、B 正确. 5.答案 C解析 A 处于平衡状态,则库仑力F =mg tan θ.当θ1=30°时,有kq 1q r 21=mg tan30°,r 1=l sin 30°;当θ2=45°时,有k q 2qr 22=mg tan 45°,r 2=l sin 45°,联立得q 2q 1=2 3.6.答案 BC解析 (1)若两个小球所带电荷为异种电荷,则B 球受到A 球的库仑引力,方向指向A .因v 0⊥AB ,当B 受到A 的库仑力恰好等于向心力,即k q 1q 2r 2=m v 20r 时,解得初速度满足v 0=kq 1q 2mr,B 球做匀速圆周运动;当v >v 0时,B 球将做库仑力、加速度、速度都变小的离心运动;当v <v 0时,B 球将做库仑力、加速度、速度逐渐增大的向心运动.(2)若两个小球所带电荷为同种电荷,B 球受A 球的库仑斥力而做远离A 的变加速曲线运动(因为A 、B 距离增大,故斥力变小,加速度变小,速度增加). 7.答案 B解析 对c 球进行受力分析,如下图所示.由已知条件知:F bc >F ac .根据平行四边形定则表示出F bc 和F ac 的合力F ,由图知c 受到a 和b 的静电力的合力可用F 2来表示,故B 正确.二、计算论述题 8.答案 见解析解析 题中仅给出两电荷之间的相互作用力的大小,并没有给出带电的性质,所以两点电荷可能异号,按电荷异号计算.由q 1-q 2=3×10-8 C =a ,q 1q 2=1×10-15 C 2=b 得q 21-aq 1-b =0由此解得q 1=5×10-8 C ,q 2=2×10-8 C9.答案3kQqmg解析 如下图所示,小球B 受竖直向下的重力mg ,沿绝缘细线的拉力F T ,A 对它的库仑力F C .由力的平衡条件,可知Fc =mgtan θ 根据库仑定律Fc =k2Qq r解得=3kQqmg10.答案kqQr 24R 4由球心指向小孔中心解析 如下图所示,由于球壳上带电均匀,原来每条直径两端相等的一小块圆面上的电荷对球心点电荷的力互相平衡.现在球壳上A 处挖去半径为r 的小圆孔后,其他直径两端电荷对球心点电荷的力仍互相平衡,则点电荷所受合力就是与A 相对的B 处,半径也等于r 的一小块圆面上电荷对它的力F.B 处这一小块圆面上的电荷量为:222244B r r q Q Q R R ππ== 由于半径r ≪R ,可以把它看成点电荷.根据库仑定律,它对中心点电荷的作用力大小为:F=k 2B q qR =k 2224r qQ R R=kqQr 24R 4其方向由球心指向小孔中心.。

高中物理选修31——磁场知识点总结

高中物理选修31——磁场知识点总结

高中物理选修3-1——磁场知识点总结高中物理选修3-1——磁场知识点总结一、磁场及其磁感线1、磁场(1)磁场是存在于磁极或电流周围空间里的一种特殊的物质,磁场和电场一样,都是“场形态物质”。

(2)磁场的方向:物理学规定,在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是那一点磁场的方向。

(3)磁场的基本性质:磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用。

磁极和磁极之间、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。

2、磁感线(1)磁感线:是形象地描述磁场而引入的有方向的曲线。

在曲线上,每一点切线方向都在该点的磁场方向上,曲线的疏密反映磁场的强弱。

(2)磁感线的特点:a.磁感线是闭合的曲线,磁体的磁感线在磁体外部由N极到S极,内部由S极到N极。

b.任意两条磁感线不能相交。

3、几种常见磁场的磁感线的分布(1)条形磁铁和碲形磁铁的磁感线条形磁铁和蹄形磁铁是两种最常见的磁体,如图所示的是这两种磁体在平面内的磁感线形状,其实它们的磁感线分布在整个空间内,而且磁感线是闭合的,它们的内部都有磁感线分布。

(2)通电直导线磁场的磁感线通电直导线磁场的磁感线的形状与分布如图所示,通电直导线磁场的磁感线是一组组以导线上各点为圆心的同心圆。

需要指出的是,通电直导线产生的磁场是不均匀的,越靠近导线,磁场越强,磁感线越密。

电流的方向与磁感线方向的关系可以用安培定则来判断,如图所示。

用右手握住直导线,伸直的大拇指与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。

(3)环形电流磁场的磁感线环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线,在环形的中心轴上,由对称性可知,磁感线是与环形导线的平面垂直的一条直线。

如图甲所示,环形电流方向与磁感线方向的关系也可以用右手定则来判断,如图乙所示,让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是圆环轴线上磁感线的方向;如图丙所示,让右手握住部分环形导线,伸直的大拇指与电流方向一致,则四指所指的方向就是围绕环形导线的磁感线的方向。

物理选修3--1公式总结

物理选修3--1公式总结

选修3–1公式总结(111)第一章:静电场(每空1分)一、电荷及其守恒定律:1、自然界存在的两种电荷:、。

2、电荷的相互作用:、。

3、三种起电方式:、、。

4、电子的电量:;电子的质量:、元电荷:e= 。

5、电荷守恒定律:电荷既不会,也不会,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,在转移的过程中,电荷的总量保持,这个结论叫做电荷守恒定律。

二、库仑定律:1、模型:。

2、内容:。

3、公式:。

4、使用条件:真空中的。

5、静电力常量:k= 。

6、点电荷的特点:。

三、电场强度:1、电场强度()2、电场强度的定义式:。

3、单位:4、电场的方向:。

5、点电荷产生的电场计算式:。

四|、电势能()和电势():1、静电力做功的特点:。

2、电势能与静电力做功的关系:。

3、静电力做正功,电势能;静电力做负功,电势能。

4、电势的定义式:单位:。

5、电势与电场线的关系:。

6、电场线与等势面的关系:(1)、(2)、五、电势差():1、电势差公式:ABU= ;BAU= 。

2、ABUBAU(>,<,=)3、静电力做功与电势差的关系:或者。

六、电势差与电场强度的关系:1、电势差与电场强度的关系:,d为:。

2、公式的适用范围:(1)、FEq=:(2)、2QE kr=:(3)、UEd=:。

七、静电屏蔽:1、静电屏蔽的特点:(1)、处于静电屏蔽状态的导体,内部电场强度。

(2)、导体表面各点的电场强度方向与等势面。

(3)、整个导体是一个,他的表面是一个。

2、应用:是利用尖端放电避免雷击的一种设施。

八、电容器的电容():1、电容的定义式:2、平板电容器的电容(决定式):3、单位:、、。

九、带电粒子在电场中的偏转:1、带电粒子的加速:求速度的两个公式:、。

2、带电粒子在电场中的偏转:(1)、加速度:a = (2)、运动时间t =(3)、垂直板的分速度y v = (4)、垂直于板面方向偏转位移y =(5)、偏转角:tan θ=第二章:恒定电流(每空1分) 一、电源和电流( ):1、电流的定义式:2、电流的单位: 、 、 。

高中物理选修3—1公式汇总

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3—1公式汇总
第一章 静电场
代数原则: 有矢有标者,取绝对值 全标全正负者,取正负
1.库仑定律的公式: 2.场强的定义式:
6.电势的定义式: 7.电势差公式:
3.点电荷的场强公式:
4.静电力做功公式1: WAB=qEd 5.静电力做功与电势 能变化的关系式:
8.静电力做功公式2v
(速度⊥磁场)
F=qv⊥B (速度与磁场斜交) 5.F洛=Fn 的匀速圆周运动公式
2.磁通量公式: Φ =BS (平面⊥磁场)
Φ =BS⊥ (平面与磁场斜交)
Φ =0 (平面∥磁场)
mv 半径: r qB
2m 周期: T qB
10.电容的定义式:
11.电容的决定式: 12.类平抛运动公式: 加速度: 偏距: 时间: 分速度:
第二章 恒定电流 1.电流的定义式:
W 2.电动势的定义式:E势= q E P 或 E势= q
3.电阻的定义式: 4.串联电路公式: 电流: I
0
q I= t
U R= I
偏转角:
=I1=I 2=I 3 电压: U=U1 U 2 电阻: R=R1 R2
9.电热的功率公式:P=I2R
L 10.电阻的决定式: R= S
第三章 磁场 1.磁感应强度的定义式:
3.安培力公式: F=ILB (导线⊥磁场) F=0 (导线∥磁场)
F B= IL
(导线⊥磁场)
F=IL⊥B (导线与磁场斜交)
4.洛伦兹力公式: F=qvB (速度⊥磁场) F=0 (速度∥磁场)
5.并联电路公式:
=I1 I 2 I 3 电压:U =U =U =U 1 2 3 1 1 1 电阻: = R R1 R2

(完整版)高中物理选修3-1知识点清单(非常详细精选全文

(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。

(完整版)高中物理选修3-1公式总结

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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知识点汇总

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物理选修3-1知识点总结一、静电力1.电荷电荷守恒定律点电荷Ⅰ⑴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Ⅱ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FKQQ r122,其中比例常数K 叫静电力常量,K 90109.N mC22·。

(F:点电荷间的作用力(N),Q1、Q2:两点电荷的电量(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)库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)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Ⅰ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:(a)始于正电荷(或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(b)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Ⅱ⑴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。

电场的这种性质用电场强度来描述。

高中物理选修3-1:静电场知识点归纳

高中物理选修3-1:静电场知识点归纳

⾼中物理选修3-1:静电场知识点归纳⾼中知识搜索⼩程序⼀、电荷及电荷守恒定律1. 元电荷、点电荷(1) 元电荷:e=1.6×10-19 C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质⼦、正电⼦的电荷量与元电荷相同。

(2) 点电荷:当带电体本⾝的⼤⼩和形状对研究的问题影响很⼩时,可以将带电体视为点电荷。

2. 静电场(1) 定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作⽤的⼀种特殊物质。

(2) 基本性质:对放⼊其中的电荷有⼒的作⽤。

3. 电荷守恒定律(1) 内容: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。

(3) 带电实质:物体带电的实质是得失电⼦。

⼆、库仑定律内容: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1. 内容:距离的⼆次⽅成反⽐。

作⽤⼒的⽅向在它们的连线上。

2. 表达式:,式中k=9.0×109 N·m2/C2,叫静电⼒常量。

适⽤条件:真空中的点电荷。

3. 适⽤条件:三、电场强度、点电荷的场强定义:放⼊电场中某点的电荷受到的电场⼒F与它的电荷量q的⽐值。

1. 定义:2. 定义式:点电荷的电场强度:真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度:3. 点电荷的电场强度:⽅向:规定正电荷在电场中某点所受电场⼒的⽅向为该点的电场强度⽅向。

4. ⽅向:电场强度的叠加: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⽮量5. 电场强度的叠加:和,遵从平⾏四边形定则。

四、电场线1. 定义:定义:为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及⽅向,在电场中画出⼀些曲线,曲线上每⼀点的切线⽅向都跟该点的电场强度⽅向⼀致,曲线的疏密表⽰电场的强弱。

2. 特点①电场线从正电荷或⽆限远出发,终⽌于⽆限远或负电荷.②电场线不相交,也不相切,更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹.③同⼀幅图中,场强⼤的地⽅电场线较密,场强⼩的地⽅电场线较疏.匀强电场五、匀强电场五、电场中各点场强⼤⼩处处相等,⽅向相同,匀强电场的电场线是⼀些平⾏的等间距的平⾏线.六、电势能、电势1. 电势能(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。

高中物理选修3-1

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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。

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。

选修3 1物理知识点总结

选修3 1物理知识点总结

选修3 1物理知识点总结
一、电磁学部分
法拉第电磁感应定律:描述磁场中感应电势的大小与磁感应强度的变化率成正比。

楞次定律:解释感应电流产生的方向,即感应电流会产生反电动势,其方向总是阻碍引起它的变化。

重要公式:ε = -NΔΦ / Δt(法拉第电磁感应定律)U = LdI / dt(自感现象)U = -M dI1 / dt(互感现象)
其中,U表示感应电动势,L表示自感系数,M表示互感系数,I 表示电流,Φ表示磁通量,t表示时间。

二、电场部分
电荷与电场:理解两种电荷及其相互作用,电荷守恒定律,以及元电荷的概念。

库仑定律:描述真空中点电荷之间的相互作用力,以及作用力与电荷量和距离的关系。

电场强度:掌握电场强度的定义、计算及其与电荷量和距离的关系。

电势、电势差与电势能:理解电势、电势差和电势能的定义及它们之间的关系,特别要注意场强、电势、电势差和电势能之间的比较和区别。

三、电路学部分
电源与电动势:理解电源的电动势定义及物理意义,掌握电动势的计算公式E=W/q。

欧姆定律:掌握导体中电流与电压和电阻之间的关系,即电流与电压成正比,与电阻成反比。

此外,选修3-1物理还涉及发电机和变压器的原理,发电机利用电磁感应现象将机械能转化为电能,而变压器则利用电磁感应原理实现电压的升降。

请注意,以上仅为选修3-1物理的部分知识点总结,完整的学习和复习还需要参考教材和课堂讲解,深入理解各个概念和公式的物理意义和应用。

同时,多做习题和实验也是提高物理学习效果的重要途径。

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物理选修3-1电场知识点总结
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。

QQkF?(静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2)r注意1.定律成立条件:真空、点电荷
2.静电力常量——k=9.0×109N·m2/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
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F?E NC / 度,简称场强。

国际单位:q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
FQ?kE?2qr
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
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、离点电荷越近,电场线越密,场强越大特点:a 、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,b 在此球面上场强大小处处相等,方向不同。

、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布2)特点:a、沿点电荷的连线,场强先变小后
变大 b、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)垂直等距离c、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点0 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0
处场强为O特点:a、两点电荷连线中点0 、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为b c、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、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a特点:的直线、电场线的疏密反映场强大小,电场方向与电场线平行b
第一章第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。

???U?(1)计算式BAAB(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
W?qU ABAB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
W=E-E=-(E-E)=-?E电电电ABB电A电A电B
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
4)、电场力做多少功,电荷电势能就变化多少。

5)、电势能是相对的,与零电势能面有关(通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上电势能规定为零。


6)、电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性
7)、电势能是标量
3、电势能大小的确定
E=W)电势能为零的点点电AA(
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三、电势是1.电势:置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。

只与
电场中其大小与试探电荷的正负及电量q均无关,描述电场的能的性质的物理量。

该点在电场
中的位置有关,故其可衡量电场的性质。

E电??V)标量单位:伏特(q1:电势的相对性:某点电势的大小是相对于零点电势而言的。

零电势的选择是任意的,一般选地面和无穷远为零势能面。


2:电势的固有性:电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的,与放不放电荷及放什么电荷无关。

3:电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)4:计算时EP,q, 都带正负号。

3.顺着电场线的方向,电势越来越低。

4.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.)
三、等势面
1、等势面:电场中电势相等的各点构成的面。

2、等势面的特点
a: 等势面一定跟电场线垂直,在同一等势面的两点间移动电荷,电场力不做功;
b:电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,任意两个等势面都不会相交;
c:等差等势面越密的地方电场强度越大。

第一章第5节电势差电场力的功
一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值
????U BABA二、电场力的功
W?qU ABAB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.
第一章第6节电势差与电场强度的关系
一、场强与电势的关系?
结论:电势与场强没有直接关系!
二、匀强电场中场强与电势差的关系
U?Ed
沿电场方向距离的乘积匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间U?EEd?U?d 在匀强电场中,场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势.
④电场强度的方向是电势降低最快的方向.
推论:在匀强电场中,沿任意一个方向上,电势降落都是均匀的,故在同一直线上间距相同的两点间的电势差相等。

第一章第7节静电现象的应用
一、带电粒子在电场中的加速
Um,带正电电在真空中有一对带电平行金属板,板间电势差为,若一个质量为、例1q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,计算荷量为它到达负极板时的速
度。


二、带电粒子在电场中的偏转qm的粒子,从两平行板左侧中点以初速度、
如图所示,一个质量为,电荷量为+例2LUvd,两平行板的间距为沿垂直场强方向射入,,,两板间的电势差为金属板长度为0)若带电粒子能(2(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。

从两极板间射出,求粒子射出电场时的偏转角度。

带电粒子的分类 (1)基本粒子但(如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外,一般都不考虑重力并不忽略质量).带电微粒(2) 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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