高中物理选修3-1总复习.doc
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
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。
高中物理必刷题(选修3-1全册)word版答案解析
高中物理必刷题(选修3-1全册)word 版答案解析第一章静电场第1节电荷及其守恒定律刷基础1.B 【解析】摩擦起电现象的实质是电荷的转移,而不是产生了电子或质子,故A 错误;两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷,故B 正确;摩擦起电是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的,故C 错误;用丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电,故D 错误。
2.A 【解析】当她用于触摸一个金属球时,金属球上的电荷会转移到她的身上,因为同种电荷相互排斥,头发就会竖起;无论她带正电荷还是负电荷,只要电荷量足够多,就会出现该现象,选项A 正确,B 、C 、D 错误。
3.A 【解析】带负电的A 球靠近B 球(不接触),由于静电感应而使B 球带正电,c 球带负电,故A 正确,B 错误;人体是导体,用手摸一下B 球,B 球与人体、地球构成整体,大地是远端,带负电,B 球是近端,带正电,故C 错误;将B 、C 分开,移走A ,B 球带正电,C 球带等量的负电,再将B 、C 接触,C 上的负电荷转移到B 上,从而使B 、C 都不带电,故D 错误。
4.C 【解析】用带正电的带电体A 靠近(不接触)不带电的验电器的上端金属球,验电器发生静电感应,带电体A 带正电,则验电器的上端金属球带负电荷,下部金属箔自带等量的正电荷,金属箔张开。
验电器的金属箔之所以张开,是因为它们带有同种电荷,而同种电荷相互排斥,张开角度的大小取决于两金属箔自带电荷量的多少,感应起电的实质是电子在物体内部发生了转移。
故A 、B 、D 错误,C 正确。
5.BC 【解析】原来不带电的物体处于电中性,不是内部没有电荷,而是正负电荷的个数相等,整体对外不显电性,故A 错误;摩擦起电过程中转移的是自由电子,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,即摩擦过程中A 失去电子,转移到了B 上,故B 正确;由电荷守恒定律可知,在电子的转移过程中电荷的总量保持不变,A 带1.6×10-10C 的正电荷,则B 一定带1.6×10-10C 的负电荷,故C 正确;摩擦过程中,A 失去1.0×109个电子,故D 错误。
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高中物理必刷题适用高二年级选修3-1全册电子档选修3-1高中物理必刷题第一章静电场第1节电荷及其守恒定律刷基础题型1三种起电方式1.[福建三明三地三校2020高二上月考]关于摩擦起电现象,下列说法中正确的是()A.摩擦起电现象使本来没有电子或质子的物体产生了电子或质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到另一个物体而形成的D.用丝绸摩擦玻璃棒时,电子从丝绸转移到玻璃棒上,玻璃棒因质子数少于电子数而显示带负电2.[四川遂宁二中2020高二上期中改编]近期有一档关于科学探索的电视直播节目很受欢迎。
在某期节目里,一位少女站在绝缘平台上,当她用手触摸一个金属球时,会看到她的头发慢慢竖起,像是孔雀开屏,如图所示。
下列说法正确的是()A.头发竖起是因为她的身上带上了电荷B.她只有带正电荷时,头发才会竖起C.她只有带负电荷时,头发才会竖起D.与电荷无关,这是她的特异功能3.[广东江门新会一中2020高二上月考]两个原来不带电的金属球B、C接触放置将带负电的A球靠近B球(不接触),则()A.B球将带正电B.C球不带电C.用手摸一下B球,B球不再带电D.将B、C分开,移走A,再将B、C接触,B球带正电4.[陕西十校2020高二上月考]如图所示,用带有正电的带电体A,靠近(不接触)不带电的验电器的上端金属球,则()A.验电器金属箔张开,因为整个验电器都带上了正电荷B.验电器金属箔张开,因为整个验电器都带上了负电荷C.验电器金属箔张开,因为验电器下部箔片都带上了正电荷D.验电器金属箔不张开,因为带电体A没有和验电器的金属球接触题型2电荷守恒定律5.[浙江温州2019高二上月考](多选)A和B是两个原来不带电的物体,它们相互摩擦后,A带1.6×10-10C的正电荷,则下列判断正确的是()A.摩擦前,A和B的内部没有任何电荷B.摩擦过程中,电子从A转移到BC.摩擦后,B一定带1.6×10-10C的负电荷D.摩擦过程中,A失去1.6×10-10个电子6.(多选)用棉布分别与聚丙烯塑料板和聚乙烯塑料板摩擦的实验结果如图,由此对摩擦起电的说法正确的是()A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类以及数量不同的电荷C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等D.同一物体与不同种类的物体摩擦,该物体所带电荷的种类可能不同题型3元电荷7.[吉林长春2020高二上期中]关于元电荷,下列说法错误的是()A.所有带电体的电荷量的绝对值一定等于元电荷的整数倍B.元电荷的值通常取e=1.60×10-19CC.元电荷实际上是指电子和质子本身D.元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的8.[四川石室中学2020高二上期中]某个物体的带电荷量不可能是()A.3.2×10-19C B.-6.4×10-20CC.-1.6×10-18C D.4.0×10-17C题型4接触起电时两物体上电荷的分布9.[山西长治二中2020高二上月考]两个完全相同的金属小球M、N,带电荷量分别为-4q和+2q.两球接触后分开,M、N的带电荷量分别为()A.+3q,-3q B.-2q,+4qC.+2q,-4q D.-q,-q刷提升1.[湖北沙市中学2020高二上期中]下列关于起电的说法错误的是()A.不管是何种起电方式,都要遵循电荷守恒定律B.摩擦起电时,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电C.摩擦起电和感应起电都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分D.一个带电的物体接触一个不带电的物体,则两个物体带上等量异种电荷2.如图所示是伏打起电盘的示意图,其起电原理是()A.摩擦起电B.感应起电C.接触起电D.以上三种方式都不是3.[江西南昌二中2020高二上月考]使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开下列各图所表示的验电器上感应电荷的分布情况正确的是()4.[北京师范大学附中2019高一期末]取一对用绝缘柱支持的导体A 和B ,使它们彼此接触,起初它们都不带电,贴在它们下部的金属箔片是闭合的,如图所示。
高中物理选修3-1知识总结即公式总结
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电场强度知识点总结.doc
高中物理选修3-1电场强度知识点总结
高中物理选修3-1电场强度知识点总结
高中物理电场强度知识点
电场强度:放入电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量Q的比值叫该点的电场强度;
1、定义式:E=F/q;E是电场强度;F是电场力;q是试探电荷;
2、电场强度是矢量,电场中某一点的场强方向就是放在该点的正电荷所受电场力的方向(与负电荷所受电场力的方向相反)
3、该公式适用于一切电场;
4、点电荷的电场强度公式:E=kQ/r2
高中物理库仑定律知识点
库仑定律:真空中两个静止点电荷间的相互作用力,跟它们所带电荷量的乘积成正比,跟它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
电荷间的这种力叫库仑力,
1、计算公式:F=kQ1Q2/r2 (k=9.0 109N.m2/kg2)
2、库仑定律只适用于点电荷(电荷的体积可以忽略不计)
3、库仑力不是万有引力;
高中物理产生电荷的方式知识点
1、摩擦起电:(1)正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷; (2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;(3)实质:电子从一物体转移到另一物体;
2、接触起电:(1)实质:电荷从一物体移到另一物体;(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;(3)、电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不显电性,这种现
象叫电荷的中和;
3、感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电;(1)电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引; (2)实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;(3)感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远端带同种电荷;
4、电荷的基本性质:能吸引轻小物体。
高中三年级物理选修3-1恒定电流知识点复习
高三物理选修3—1《恒定电流》考点复习资料第1讲 电路的基本定律 串、并联电路考点一 基本概念与定律1.电流:电荷的形成电流。
tqI =,适用于任何电荷的定向移动形成的电流。
在电解液导电时,是正、负离子向相反方向定向移动形成电流,在用公式I =q/t 计算电流强度时q 为正、负电荷电量的代数和 。
电流的微观表达式:I=nqvS 2.欧姆定律:导体中的电流I 跟成正比,跟成反比。
RUI =(适用于金属导体和电解液,不适用于气体导电) 3. 电阻定律:在温度不变时,导体的电阻跟它的成正比,跟它的成反比。
表达式:R=ρSL考点二 电功和电热的区别1、电功:在导体两端加上,导体就建立了,导体中的自由电荷在的作用下发生定向移动而形成电流,此过程中电场力对自由电荷做功,我们说电流做了功,简称电功。
表达式:。
2、电功率:电流所做的功跟完成这些功的比值。
表达式:。
3、焦耳定律:电流通过导体产生的热量,跟、和成正比。
表达式:纯电阻用电器:电流通过用电器以发热为目的,例如电炉、电熨斗、电饭锅、电烙铁、白炽灯泡等。
非纯电阻用电器:电流通过用电器是以转化为热能以外的形式的能为目的,发热不是目的,而是不可避免的热能损失,例如电动机、电解槽、给蓄电池充电、日光灯等。
☞特别提醒:在纯电阻电路中,电能全部转化为热能,电功等于电热,即W=UIt=I2Rt=R U 2t 是通用的,没有区别,同理P=UI=I2R=R U 2也无区别,在非纯电阻电路中,电路消耗的电能,即W=UIt 分为两部分,一大部分转化为其它形式的能;另一小部分不 可避免地转化为电热Q=I2Rt ,这里W=UIt 不再等于Q=I2Rt ,应该是W=E 其它+Q ,电 功就只能用W=UIt 计算,电热就只能用Q=I2Rt 计算。
考点三 串、并联电路1 、串联电路:用导线将、、逐个依次连接起来的电路。
串联电路的特征如下:①I=I 1=I 2=I 3=… ②U=U 1+U 2+U 3+… ③R=R 1+R 2+R 3+… ④11R U =22R U =33R U =…=R U =I⑤11R P =22R P =33R P =…=R P=I 22 、把几个导体连接起来,就构成了并联电路。
高中物理必刷题(选修3-1全册)word版答案解析
答案及解析第一章静电场第1节电荷及其守恒定律刷基础1.B 【解析】摩擦起电现象的实质是电荷的转移,而不是产生了电子或质子,故A 错误;两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷,故B 正确;摩擦起电是因为摩擦导致电子从一个物体转移到另一个物体而形成的,故C 错误;用丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电,故D 错误。
2.A 【解析】当她用于触摸一个金属球时,金属球上的电荷会转移到她的身上,因为同种电荷相互排斥,头发就会竖起;无论她带正电荷还是负电荷,只要电荷量足够多,就会出现该现象,选项A 正确,B 、C 、D 错误。
3.A 【解析】带负电的A 球靠近B 球(不接触),由于静电感应而使B 球带正电,c 球带负电,故A 正确,B 错误;人体是导体,用手摸一下B 球,B 球与人体、地球构成整体,大地是远端,带负电,B 球是近端,带正电,故C 错误;将B 、C 分开,移走A ,B 球带正电,C 球带等量的负电,再将B 、C 接触,C 上的负电荷转移到B 上,从而使B 、C 都不带电,故D 错误。
4.C 【解析】用带正电的带电体A 靠近(不接触)不带电的验电器的上端金属球,验电器发生静电感应,带电体A 带正电,则验电器的上端金属球带负电荷,下部金属箔自带等量的正电荷,金属箔张开。
验电器的金属箔之所以张开,是因为它们带有同种电荷,而同种电荷相互排斥,张开角度的大小取决于两金属箔自带电荷量的多少,感应起电的实质是电子在物体内部发生了转移。
故A 、B 、D 错误,C 正确。
5.BC 【解析】原来不带电的物体处于电中性,不是内部没有电荷,而是正负电荷的个数相等,整体对外不显电性,故A 错误;摩擦起电过程中转移的是自由电子,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电,即摩擦过程中A 失去电子,转移到了B 上,故B 正确;由电荷守恒定律可知,在电子的转移过程中电荷的总量保持不变,A 带1.6×10-10C 的正电荷,则B 一定带1.6×10-10C 的负电荷,故C 正确;摩擦过程中,A 失去1.0×109个电子,故D 错误。
高中物理选修3-1总复习提纲
单位:特斯拉(T)
⑶矢量:方向为该点的磁场方向,即通过该点的 磁感线的切线方向
6.安培力
磁场对电流的作用力 ⑴方向:左手定则
安培力
四指:指向电流方向。 方向: 掌心:让磁感线垂直穿入掌
心。 拇指:指向安培力方向。
F、B、I关系: F B F I
F=0 大小: F=BIL
I //B
IB B为匀强磁场
4、电阻率:反映材料的导电性能物理量
5、电功: W = UIt
6、电功率: P = UI
7、欧姆定律:I= U/R
适用范围: 金属导体,电解液溶液
8、电阻定律: R= L/ S
9、焦耳定律: Q=I 2 Rt
10、电功与电热的关系: 在纯电阻电路中 电功等于电热, 在非纯电阻电路中 电功大于电热。
关系。
U
R R
E r
2、分析判断路端电压随外电阻变化而变化的四部
(1)明确外电阻的变化情况;(2)由I RE得 r 出电
路中的总电流的变化;(3)由 U分 析Ir 出内电压的
变化;(4)由 得U 出E 路 Ir端电压的变化
3、路端电压U随电流I变化的图象.U=E-Ir
图象的物理意义
S 4k d
2.稳恒电流
电流定律:I=q/t
(1)部分电路
欧姆定律
电阻定律:R=ρl/S
(2)闭合电 路欧姆定律
(3)串、并联 电路
欧姆定律:I=U/R 电动势:数值上等于电路中通过一库仑电荷量时电源所提供 的能量 路端电压:U=ε-Ir
闭合电路欧姆定律:I
Rr
串联电路特点: I、U、R、P
(3)电势
(能的属性) 电势差:Uab a b
高中物理选修3-1知识点总结习题及答案
物理选修3-11.电荷守恒定律。
2.库仑定律公式:3.电场强度:(定义式、计算式)4.真空点(源)电荷形成的电场5.匀强电场的场强6.电场力:7.电势与电势差:8.电场力做功:9.电势能的变化10.电场力做功与电势能变化11.电容定义式 (定义式,计算式)12.平行板电容器的电容13.电流强度:{I:电流强度,q:在时间t内通过导体横载面的电量,t:时间}14.欧姆定律:{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}15.电阻、电阻定律:{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}16.闭合电路欧姆定律:{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)}17.电功与电功率:,{W:电功,U:电压,I:电流,t:时间,P:电功率}18.焦耳定律:{Q:电热,I:通过导体的电流,R:导体的电阻值,t:通电时间}19.安培力 (注:I⊥B){B:磁感应强度,F:安培力,I:电流强度,L:导线长度} 洛仑兹力 (注V⊥B){f:洛仑兹力,q:带电粒子电量,V:带电粒子速度}20.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况:带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下f=;r=;T=洛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,或者从物体的一个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、F=kQ1Q2/r2 3、B=F/q 4、E=kQ/r25、E=UAB/d 6、F=qE7、UAB =φA-φB,UAB=WAB/q=ΔEP减/q 8、WAB=qUAB=qEd=ΔEP减9、ΔEP减=EPA-EPB10、WAB=ΔEP减=qUAB11、C=Q/U12、C=εS/(4πkd) 13、I=q/t 14、I=U/R15、R=ρL/S 16、I=E/(r +R)或E=Ir+ IR;或E=U内 +U外;E=U外+ I r ;17、W=UIt,P=UI 18、Q=I2Rt19、F=BIL f=qVB20、F向=mV2/r或=mω2r=或m (2π/T)2r或=qVB (均可), mV/qB , 2πm/qB;。
高中物理选修3-1公式总结
第一章电场1.常数:元电荷e=1.60×10-19C;静电力常量k=9.0×109N·m2/C22.库仑定律:____________⎧⎨⎩方向:在两个点电荷连线上大小:适用于( )○1定义式:____________________,适用于____________________○2决定式:____________________ ,适用于____________________○3____________________ ,适用于____________________4. 电场力:__F=______5.电场力做功:W=qU (电场力做功与路径无关)6. 电势差:U AB=φA-φB,7.电势:(W AO是电荷由A点到零势点电场力所做的功)8.电容:定义式:______________决定式:______________第二章电路9.电流强度:变式:_____________10.电阻: 定义式:_____________决定式:_____________电阻率ρ:只与导体材料性质和温度有关,与导体横截面积和长度无关。
单位:Ω·m 电流关系:::电压关系:并联:电流关系:电阻关系:3.电场强度:12、欧姆定律:(1)部分电路欧姆定律:I U R= (2)闭合电路欧姆定律:E=U 外+U 内 ; I =r R E + ; Ir U E +=电源效率: η=P P 出总=E U = R R+r 当R 外=r 内时,电源的输出功率有最大值13、电功和电功率 ○1电功:__________________________ ○2电功率:_____________________ ○3焦耳定律(电热)________________ ○4热功率:______________________ 纯电阻电路:(由于 I =U/R ), 故W =Q =_____________________ ,P 电=P 热=___________________ 非纯电阻电路:W ____Q , P 电_____P 热○5效率:_____________________ 第三章 磁场14.安培力:15.磁通量:16.磁通量的变化量:17.洛伦兹力:第四章 电磁感应18.法拉第电磁感应定律○1tn E ∆∆Φ=··········平均电动势 ○2E=BLv ············瞬时电动势(杆平动) ○3ω221BL E =·······(杆转动)。
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内,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×10-19C3、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。
221r Q Q k F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 电场强度一、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F 与检验电荷的电荷q 的比值。
q F 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。
三、点电荷的场强公式 2r Q k q F E ==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。
2、几种典型电场的电场线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---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3、电势能大小的确定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q E 电=ϕ 单位:伏特(V ) 标量电电电电电电)=--=-(-=E E E E E W A B B A AB ∆)(电势能为零的点点电=A A W E2.电势的相对性3.顺着电场线的方向,电势越来越低。
高中物理选修3-1复习总结(物有所值 )
Q
S C 4kd
E不变
十、带电粒子在电场中的运动 :
1、匀变速直线运动:
① 牛顿运动定律
Eq ma
② 动能定理
1 1 mVt 2 mV02 qU 2 2
Qq V2 2、辐射电场中的匀速圆周运动: k 2 m r r
3、匀强电场中的圆周运动(考虑重力)
◆例:单摆(带电小球与绝缘绳)
③场强相等,电势不一定相等; 电势相等,场强不一定相等
5、场强与电势差关系:
-----适用于匀强电场
U Ed
八、电场力的功
1、电场力做功特点:(同重力)
①只决定于起点、终点的电势差,与路径无关 ②正功→电势能减少,负功→电势能增加
W电 Ep
③静止的电荷在电场力作用下(或电场力做正功情况) 正电荷:从电势高→电势低;负电荷:从电势低→电势高
B
电场力与重力垂直——竖直面变速圆周运动 等效“重力”: G
o
A
Eq
m 2 g 2 E 2q 2
“最低点”:V最大,动能最大,绳子最易 断 “最高点”:V最小,临界点,绳子最易弯 曲
mg
4、匀强电场中的类平抛运动
——F合与V0垂直 ① 粒子落在极板上 (不计重力或重力与电场力共线)
Eq ma
有用机械功 机 UIt I 2 Rt W
UIt I 2 Rt
U IR
◆对于非纯电阻电路(电动机),欧姆定律不适用
◆当通电电动机被卡不运转时,等同于纯电阻电路
六、 闭合电路欧姆定律 1、表达式: I(R r) U Ir
④导体是个等势体,表面及任何截面是个等势面
导体中没有电流通过,导体两端没有电压
物理选修3-1全书专题复习精品版
目录第一讲:电场的力的性质---------------------------------------2 第二讲:电荷平衡的基本模型-----------------------------------9 第三讲:电场的能的性质---------------------------------------17 第四讲:带电粒子在电场中的运动-------------------------------29 第五讲:电容器和电容、静电问题------------------------------34 第六讲:电路的基本概念和规律----------------------------------41 第七讲:电学实验一:描绘小灯泡的伏安特性曲线.---------------56二:测金属丝的电阻率--------------------------61 第八讲:闭合电路欧姆定律---------------------------------------70 第九讲:电学实验三:测量电源的电动势和内阻------------------------77 四:练习使用多用电表----------------------------82第十讲:电路中的功率及能量转化问题--------------------------------90 第十一讲:磁场及其对电流的作用--------------------------------------99 第十二讲:磁感应强度和磁通量问题-----------------------------------109 第十三讲:磁场对运动电荷的作用-------------------------------------114 第十四讲:带电粒子在复合场中的运动---------------------------------127 第十五讲:电磁感应-------------------------------------------------136 第十六讲:法拉第电磁感应定律、楞次定律-----------------------------144 第十七讲:电磁感应中的能量转化问题--------------------------------155 第十八讲:自感-----------------------------------------------------161第一讲:电场的力的性质一、两种电荷摩擦起电及解释1.自然界只存在种电荷,和.丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做电荷,毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷叫做电荷.同种电荷相互,异种电荷相互.2.电荷量:的多少.在国际单位制中,电荷量的单位是,用字母表示,1 μC=C,1 nC= C.3.元电荷:一个电子所带电荷量的绝对值为 C,它是电荷的最小单位.记作e= C.(1)任何带电体所带电荷量都是元电荷的倍.(2)质子和电子所带电荷量与元电荷,但不能说电子和质子是元电荷.4.摩擦起电及解释(1)摩擦起电:通过使物体带电的方法.(2)电中性:原子核是由带正电的和不带电的组成;核外有带负电的,正常状态下,原子内的总数等于原子核内的总数,因而通常物体或者物体的任何一部分都不显电性,称之为电中性.(3)摩擦起电的解释当两个物体相互摩擦时,一些束缚不紧的电子会从一个物体转移到另一个物体,于是得到电子的物体带电,失去电子的物体则带电.深度思考有人说:一个带电体所带的电荷量为4×10-19 C,你认为他这种说法正确吗?为什么?例1关于摩擦起电现象,下列说法正确的是( )A.摩擦起电现象使本来没有电子和质子的物体中产生了电子和质子B.两种不同材料的绝缘体相互摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到了另一个物体而形成的D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,玻璃棒因质子数多于电子数而显正电二、电荷守恒定律内容:电荷既不能,也不能,它们只能从一个物体转移到物体,或者从物体的一部分转移到部分,也就是说,在任何自然过程中,电荷的是守恒的.深度思考带等量异种电荷的两小球接触后都不带电了,是电荷消失了吗?此过程中电荷还守恒吗?例2完全相同的两金属小球A、B带有相同的电荷量,相隔一定的距离,今让第三个完全相同的不带电金属小球C,先后与A、B接触后移开.(1)若A、B两球带同种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?(2)若A、B两球带异种电荷,接触后两球的电荷量大小之比为多大?(1)接触起电:带电体接触导体时,电荷转移到导体上,使导体带上与带电体相同性质的电荷.(2)导体接触带电时电荷量的分配与导体的形状、大小有关,当两个完全相同的导体接触后,电荷将平均分配,即最后两个导体一定带等量的同种电荷.(3)若两个相同的金属球带同种电荷,接触后电荷量先相加后均分;若带异种电荷,接触后电荷先中和再均分.三、静电感应、感应起电和验电器(或静电计)1.静电感应:当一个带电体靠近不带电的导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或带电体,使导体靠近带电体的一端带电荷,远离带电体的一端带电荷,这种现象叫做感应.2.感应起电:利用静电感应使导体带电的方法.3.验电器(或静电计)(1)验电器(或静电计)(如图1)的金属球、金属杆和下面的两个金属箔片连成同一导体.图1(2)当带电的物体与验电器上面的金属球接触时,有一部分电荷转移到验电器上,与金属球相连的两个金属箔片带上同种电荷,因相互排斥而张开,物体所带电荷量越多,电荷转移的越多,斥力越,张开的角度也越(3)当带电体靠近验电器的金属球时,金属箔片也会张开.因为带电体会使验电器的上端感应出异种电荷,而金属箔片上会感应出同种电荷(感应起电),两箔片在斥力作用下张开.深度思考(1)带正电的物体A与不带电的物体B接触,使物体B带上了什么电荷?在这个过程中电荷是如何转移的?(2)如图2所示,当将带正电荷的球C移近不带电的枕形金属导体时,由于电荷间的吸引,枕形金属导体中的自由电子向A端移动,而正电荷不移动,所以A端(近端)带______电,B端带______电.(填“正”或“负”)图2例3如图3所示,A、B为相互接触的用绝缘支柱支撑的金属导体,起初它们不带电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是( )图3A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开D.先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合(1)静电感应中,电中性导体在两侧同时感应等量异种电荷,感应的过程,就是导体内电荷重新分布的过程.(2)接触起电是由于电荷间作用使导体间的电荷发生转移.例4使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开.下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况,正确的是( )1.(摩擦起电及解释)(多选)如图4所示,如果天气干燥,晚上脱毛衣时,会听到“噼啪”的响声,还会看到电火花,关于这种现象产生的原因,下列说法错误的是( )图4A.人身体上产生电流 B.接触带电造成的C.摩擦起电造成的 D.感应起电造成的2.(电荷守恒定律的理解和应用)有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带有电荷量Q=6.4×10-9C,Q B=-3.2×10-9C,让两绝缘金属小球接触,在接触过程中,电子如何转移A并转移了多少?3.(对三种起电的理解)如图5是伏打起电盘示意图,其起电原理是( )图5A.摩擦起电 B.感应起电C.接触起电 D.以上三种方式都不是4. (验电器及其原理)如图6所示,用丝绸摩擦过的玻璃棒和验电器的金属球接触,使验电器的金属箔片张开,关于这一现象下列说法正确的是( )图6A.两片金属箔片上带异种电荷B.两片金属箔片上均带负电荷C.箔片上有电子转移到玻璃棒上D.将玻璃棒移走,则金属箔片立即合在一起四、探究影响点电荷之间相互作用的因素1.点电荷(1)定义:当一个带电体本身的比它到其他带电体的距离很多,以至在研究它与其他带电体的相互作用时,该带电体的以及均无关紧要,该带电体可以看做一个带电的点,这样的电荷称为点电荷.(2)点电荷是的物理模型,只有电荷量,没有大小、形状,类似于力学中的质点,实际.(填“存在”或“不存在”)2.电荷之间的相互作用随电荷量的增大而,随它们之间距离的增大而.深度思考(1)只有体积很小或电荷量很小的带电体才可以看做点电荷吗?(2)点电荷就是元电荷吗?例1关于点电荷,下列说法中正确的是( )A.点电荷就是体积小的带电体B.球形带电体一定可以视为点电荷C.带电少的带电体一定可以视为点电荷D.大小和形状对作用力的影响可忽略的带电体可以视为点电荷(1)一个带电体能否看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状确定.(2)点电荷的电荷量可能较大也可能较小,但一定是元电荷的整数倍.五、库仑定律1.内容:真空中两个静止的点电荷之间的作用力(斥力或引力)与这两个电荷所带电荷量的乘积成,与它们之间距离的成反比,作用力的方向沿着.2.公式:F=k Q1Q2r2,其中k= N·m2/C2,叫做静电力常量.3.适用条件:(1) ;(2) .4.静电力的确定(1)大小计算:利用库仑定律计算静电力时不必将表示电性的正、负号代入公式,只代入Q1和Q2的绝对值即可.(2)方向判断:利用同种电荷相互,异种电荷相互来判断.深度思考当电荷Q1、Q2间的距离r→0时,由公式F=k Q1Q2r2可知,两电荷间的相互作用力F→∞.这种说法正确吗?为什么?例2两个完全相同的金属小球A、B(均可视为点电荷)带有相等的电荷量,相隔一定距离,两小球之间相互吸引力的大小是F.今让第三个不带电的相同金属小球先后与A、B两小球接触后移开.这时,A、B两小球之间的相互作用力的大小是( )A.F8B.F4C.3F8D.3F4(1)库仑定律只适用于真空中点电荷之间的相互作用,一般没有特殊说明的情况下,都可按真空来处理.(2)两个点电荷之间的库仑力遵守牛顿第三定律,即不论电荷量大小如何,两点电荷间的库仑力大小总是相等的.例3如图1所示,两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为r,带等量异种电荷,电荷量为Q,两球之间的静电力为下列选项中的哪一个( )图1A.等于k Q29r2 B.大于kQ29r2C.小于k Q29r2 D.等于kQ2r2两个形状规则的均匀球体相距较远时可以看做点电荷;相距较近时不能看做点电荷,此时球体间的作用力会随着电荷的分布而变化.第二讲:电荷平衡的基本模型一.静电力的叠加1.两个点电荷间的作用力 (选填“会”或“不会”)因为第三个点电荷的存在而有所改变.2.两个或者两个以上点电荷对某一个点电荷的作用力等于各点电荷单独对这个点电荷的作用力的.例4如图2所示,在A、B两点分别放置点电荷Q1=+2×10-14 C和Q2=-2×10-14 C,在AB的垂直平分线上有一点C,且AB=AC=BC=6×10-2 m.如果有一个电子在C点,它所受到的库仑力的大小和方向如何?图2(1)库仑力也称为静电力,它具有力的共性.它与学过的重力、弹力、摩擦力是并列的.它具有力的一切性质.(2)当多个带电体同时存在时,每两个带电体间的库仑力都遵守库仑定律.某一带电体同时受到多个库仑力作用时可利用力的平行四边形定则求出其合力.二、静电力作用下的平衡问题分析静电力平衡的基本方法:(1)明确研究对象;(2)画出研究对象的受力分析图;(3)根据平衡条件列方程;(4)代入数据计算或讨论.例5如图3所示,用两根长度相同的绝缘细线把一个质量为0.1 kg的小球A悬挂到水平板的M、N两点,A上带有Q=3.0×10-6 C的正电荷.两线夹角为120°,两线上的拉力大小分别为F1和F2.A的正下方0.3 m处放有一带等量异种电荷的小球B,B与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度取g=10 m/s2;静电力常量k=9.0×109N·m2/C2,A、B球可视为点电荷).求:图3(1)两线上的拉力F1和F2的大小;(2)支架对地面的压力F N的大小.1.(对点电荷的理解)(多选)下列说法中正确的是( )A.点电荷是一种理想化模型,真正的点电荷是不存在的B.点电荷就是体积和电荷量都很小的带电体C.根据F=k Q1Q2r2可知,当r→0时,F→∞D.一个带电体能否看成点电荷,不是看它的尺寸大小,而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计2.(库仑定律的理解和应用)两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为r2,则两球间库仑力的大小为( )A.112F B.43F C.34F D.12F3.(静电力的叠加)如图4,电荷量为q1和q2的两个点电荷分别位于P点和Q点.已知放在P、Q连线上某点R处的点电荷q受力为零,且PR=2RQ.则( )图4A.q1=2q2 B.q1=4q2C.q1=-2q2 D.q1=-4q24.(库仑力作用下的平衡)如图5所示,把质量为3 g的带电小球B用绝缘细绳悬挂,若将带电荷量为Q=-4.0×10-6 C的带电小球A靠近B,当两个带电小球在同一高度相距r=20 cm 时,绳与竖直方向成α=30°角,A、B两球均静止.求B球带的电荷量q.(取g=10 m/s2)图5三、电场和电场强度1.电场(1)概念:存在于电荷周围的一种特殊的,由电荷产生.是物质存在的两种不同形式.(2)基本性质:对放入其中的电荷有.电荷之间通过相互作用.(3)静电场:电荷周围产生的电场.2.电场强度(1)检验电荷用来检验电场是否存在及其分布情况的电荷.要求:①电荷量要充分;②体积要充分.(2)电场强度①定义:放入电场中某点的检验电荷所受与它的的比值叫做该点的电场强度,简称场强.②物理意义:表示电场的和.③定义式:,单位为牛(顿)每库(仑),符号为.④方向:电场强度的方向与所受静电力的方向相同,与负电荷所受静电力方向.深度思考(1)由于E=Fq,所以有人说电场强度的大小与放入的试探电荷受到的力F成正比,与电荷量q的大小成反比,你认为这种说法正确吗?为什么?(2)这里定义电场强度的方法叫比值定义法,你还学过哪些用比值定义的物理量?它们都有什么共同点?例1A为已知电场中的一固定点,在A点放一电荷量为q的试探电荷,所受电场力为F,A 点的场强为E,则( )A.若在A点换上电荷量为-q的试探电荷,A点场强方向发生变化B.若在A点换上电荷量为2q的试探电荷,A点的场强将变为2EC.若在A点移去电荷q,A点的场强变为零D.A点场强的大小、方向与q的大小、正负、有无均无关例2真空中O点放一个点电荷Q=+1.0×10-9C,直线MN通过O点,OM的距离r=30 cm,M点放一个点电荷q=-1.0×10-10 C,如图1所示.求:图1(1)q在M点受到的作用力;(2)M点的场强;(3)拿走q后M点的场强.(1)公式E=Fq是电场强度的定义式,不是决定式.其中q是试探电荷的电荷量.(2)电场强度E的大小和方向只由电场本身决定,与是否放入试探电荷以及放入试探电荷的正负、电荷量的大小无关.四、点电荷的电场电场强度的叠加1.真空中点电荷周围的场强(1)大小:E=kQr2.(2)方向:Q为正电荷时,E的方向由点电荷指向;Q为负电荷时,E的方向由无穷远指向.2.电场强度的叠加:电场强度是矢量.如果场源是多个点电荷,则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的.深度思考公式E=Fq与E=kQr2有什么区别?例3真空中距点电荷(电荷量为Q)为r的A点处,放一个带电荷量为q(q≪Q)的点电荷,q 受到的电场力大小为F,则A点的场强为( )A.FQB.FqC.kqr2D.kQr2例4如图2所示,真空中带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距为r,则:图2(1)两点电荷连线的中点O的场强多大?(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强如何?电场强度是矢量,合成时遵循矢量运算法则(平行四边形定则或三角形定则),常用的方法有图解法、解析法、正交分解法等;对于同一直线上电场强度的合成,可先规定正方向,进而把矢量运算转化成代数运算.五、电场线和匀强电场1.电场线的特点(1)电场线是为了形象描述而假想的一条条有方向的,曲线上每点的方向表示该点的电场强度方向.(2)电场线从或无限远出发,终止于或负电荷.(3)电场线在电场中不.(4)在同一电场中,电场强度较大的地方电场线.2.画出几种特殊的电场线(自己画出电场线)3.匀强电场(1)定义:电场中各点电场强度的大小、方向的电场.(2)特点:①场强方向处处相同,电场线是.②场强大小处处相等,要求电场线疏密程度相同,即电场线.深度思考(1)在相邻的两条电场线之间没画电场线的地方有电场吗?(2)电场线是物体的运动轨迹吗?例5如图3所示是某静电场的一部分电场线分布情况,下列说法中正确的是( )图3A.这个电场可能是负点电荷的电场B.点电荷q在A点处受到的电场力比在B点处受到的电场力大C.正电荷可以沿电场线由B点运动到C点D.点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速度小(1)电场线并不是粒子运动的轨迹.带电粒子在电场中的运动轨迹由带电粒子所受合外力与初速度共同决定.电场线上各点的切线方向是场强方向,决定着粒子所受电场力的方向.轨迹上每一点的切线方向为粒子在该点的速度方向.(2)电场线与带电粒子运动轨迹重合必须同时满足以下三个条件①电场线是直线.②带电粒子只受电场力作用,或受其他力,但其他力的方向沿电场线所在直线.③带电粒子初速度的大小为零或初速度的方向沿电场线所在的直线.1.(对电场强度的理解)电场中有一点P,下列说法中正确的有( )A.若放在P点的试探电荷的电荷量减半,则P点的场强减半B.若P点没有试探电荷,则P点场强为零C.P点的场强越大,则同一试探电荷在P点受到的电场力越大D.P点的场强方向就是放在该点的试探电荷所受电场力的方向2.(对电场强度的理解)如图4所示,在一带负电的导体A附近有一点B,如在B处放置一个q=-2.0×10-8C的电荷,测出其受到的静电力F1大小为4.0×10-6N,方向如图,则B处场1强多大?如果换用一个q2=+4.0×10-7C 的电荷放在B点,其受力多大?此时B处场强多大?图43.(点电荷的电场电场强度的叠加)如图5所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移到P点,则O点的场强大小变为E,E1与E2之比为( )2图5A.1∶2 B.2∶1 C.2∶ 3 D.4∶ 34.(电场线的特点及应用)下列各电场中,A、B两点电场强度相同的是( )第三讲:电场的能的性质一、静电力做功、电势能及其关系 1.静电力做功的特点如图1所示,在匀强电场中不论q 经由什么路径从A 点移动到B 点,静电力做的功都 .说明静电力做的功与电荷的 位置和 位置有关,与电荷经过的路径 (填“有关”或“无关”).可以证明,对于非匀强电场也是 的.图12.电势能(1)概念:电荷在 中具有的势能.用E p 表示.(2)静电力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于电势能的 .表达式:W AB = .⎩⎨⎧静电力做正功,电势能减少;静电力做负功,电势能增加W.(3)电势能的大小:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到 时电场力做的功. 深度思考(1)在电场中确定的两点移动等量的正、负电荷时,静电力做功和电势能的变化有何差异? (2)电势能是标量还是矢量?它有正负之分吗?若有,其正负号表示什么?例1 将带电荷量为6×10-6 C 的负电荷从电场中的A 点移到B 点,克服电场力做了3× 10-5 J 的功,再从B 移到C ,电场力做了1.2×10-5 J 的功,则: (1)电荷从A 移到B ,再从B 移到C 的过程中电势能共改变了多少?(2)如果规定A 点的电势能为零,则该电荷在B 点和C 点的电势能分别为多少? (3)如果规定B 点的电势能为零,则该电荷在A 点和C 点的电势能分别为多少?(1)电势能的系统性:电势能由电场和电荷共同决定,但我们习惯说成电场中的电荷所具有的势能.(2)电势能的相对性:电势能是一个相对量,其数值与零势能点的选取有关.例2在电场强度大小为E的匀强电场中,一质量为m、带电荷量为+q的物体从A点开始以某一初速度沿电场反方向做匀减速直线运动,其加速度的大小为0.8qEm,物体运动距离l到B时速度变为零.下列说法正确的是( )A.物体克服电场力做功qElB.物体的电势能减少了qElC.物体的电势能增加了qElD.若选A点的电势能为零,则物体在B点的电势能为qEl(1)在匀强电场中,电场力做的功为W=qEd,其中d为沿电场线方向的位移.(2)功是能量转化的量度,但要理解并区别电场力做功与电势能变化的关系、合外力做功与动能变化的关系(动能定理),即搞清功与能的变化的对应关系.二、电势与电势差1.电势(1)概念:电荷在电场中某一点的与它的的比值.(2)定义式和单位:φ=Epq,单位是,符号是.(3)相对性:电势也是相对的,常取离场源电荷的电势为零,或的电势为零,电势可以是正值,也可以是值,没有方向,因此是标量.2.电势差(1)定义:电场中两点间的电势之差.也叫.(2)电场中两点间的电势差与零电势点的选择 (填“有关”或“无关”).(3)公式:电场中A点的电势为φA,B点的电势为φB,则U AB=,U BA=,可见UAB=.(4)若选取某点电势为零,比如φB=0,则A点的电势φA等于A点与B点的电势U AB,即φA=UAB.(5)电势差是,U AB为正值,说明A点的电势比B点的电势;U AB为负值,说明A点的电势比B点的电势.(6)电势差的单位和电势的单位相同,均为,符号是.深度思考选取不同的零电势点,电场中某点的电势会改变吗?两点之间的电势差会改变吗?答案该点的电势会改变;两点之间的电势差不变.例3如果分别将q1=1.0×10-8 C和q2=-2.0×10-8 C的两电荷从无限远移到电场中的A 点和B点,静电力做功分别为W1=-1.2×10-4 J和W2=1.6×10-4 J,那么(1)q1在A点的电势能和q2在B点的电势能分别是多少?(2)A点和B点的电势分别是多少?A、B间的电势差U AB为多少?(3)在q1、q2未移入电场前,A点和B点的电势分别是多少?(1)电势和电势能具有相对性,与零电势点的选取有关,电势差与零电势点的选取无关.(2)φ=E pq 是电势的定义式.电场中某点处φ的大小是由电场本身决定的,与在该点处是否放入试探电荷、电荷的电性、电荷量均无关.(3)由φ=E pq求电势时,可将各物理量的“+”、“-”直接代入计算,这样更方便. 三、电场力做功与电势差的关系 1.关系:W AB = ,U AB = . 2.适用范围: 电场.例4 在电场中把一个电荷量为-6×10-8 C 的点电荷从A 点移到B 点,电场力做功为-3×10-5 J ,将此电荷从B 点移到C 点,电场力做功4.5×10-5 J ,求A 点与C 点间的电势差.(1)电场力做功与路径无关,只与始、末两点的位置有关,故W AC =W AB +W BC . (2)在利用公式U AB =W ABq进行有关计算时,有两种处理方案,方案一:各物理量均带正、负号运算,但代表的意义不同.W AB 的正、负号表示正、负功;q 的正、负号表示电性;U AB 的正、负号反映φA 、φB 的高低.计算时W 与U 的角标要对应,即W AB =qU AB ,W BA =qU BA .方案二:绝对值代入法.W AB 、q 、U AB 均代入绝对值,然后再结合题意判断电势的高低. 四、等势面1.定义:电场中 的各点构成的面. 2.等势面的特点(1)等势面一定跟电场线 ,即跟电场强度的方向垂直. (2)在同一等势面内任意两点间移动电荷时,电场力 功.(3)电场线总是由 的等势面指向 的等势面,两个不同的等势面 .3.几种常见电场等势面(如图2所示)图2深度思考分析上面几种常见电场等势面的特点,我们是否可以根据等势面的分布情况比较各点场强的大小?例5位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图3所示,图中实线表示等势线,则( )图3A.a点和b点的电场强度相同B.正电荷从c点移到d点,电场力做正功C.负电荷从a点移到c点,电场力做正功D.正电荷在e点的电势能大于在f点的电势能等势面的应用(1)利用等势面和电场线垂直以及沿电场线电势降低的特点可判断电场线的方向.。
高中物理选修3-1知识点汇总
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。
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高中物理必刷题适用高二年级选修3-1全册word电子档第一章静电场第1节电荷及其守恒定律刷基础题型1 三种起电方式1.[福建三明三地三校2020高二上月考]关于摩擦起电现象,下列说法中正确的是()A.摩擦起电现象使本来没有电子或质子的物体产生了电子或质子B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量异种电荷C.摩擦起电可能是因为摩擦导致质子从一个物体转移到另一个物体而形成的D.用丝绸摩擦玻璃棒时,电子从丝绸转移到玻璃棒上,玻璃棒因质子数少于电子数而显示带负电2.[四川遂宁二中2020高二上期中改编]近期有一档关于科学探索的电视直播节目很受欢迎。
在某期节目里,一位少女站在绝缘平台上,当她用手触摸一个金属球时,会看到她的头发慢慢竖起,像是孔雀开屏,如图所示。
下列说法正确的是()A.头发竖起是因为她的身上带上了电荷B.她只有带正电荷时,头发才会竖起C.她只有带负电荷时,头发才会竖起D.与电荷无关,这是她的特异功能3.[广东江门新会一中2020高二上月考]两个原来不带电的金属球B、C接触放置将带负电的A球靠近B球(不接触),则()A.B球将带正电B.C球不带电C.用手摸一下B球,B球不再带电D.将B、C分开,移走A,再将B、C接触,B球带正电4.[陕西十校2020高二上月考]如图所示,用带有正电的带电体A,靠近(不接触)不带电的验电器的上端金属球,则()A.验电器金属箔张开,因为整个验电器都带上了正电荷B.验电器金属箔张开,因为整个验电器都带上了负电荷C.验电器金属箔张开,因为验电器下部箔片都带上了正电荷D.验电器金属箔不张开,因为带电体A没有和验电器的金属球接触题型2 电荷守恒定律5.[浙江温州2019高二上月考](多选)A和B是两个原来不带电的物体,它们相互摩擦后,A带1.6×10-10C的正电荷,则下列判断正确的是()A.摩擦前,A和B的内部没有任何电荷B.摩擦过程中,电子从A转移到BC.摩擦后,B一定带1.6×10-10C的负电荷D.摩擦过程中,A失去1.6×10-10个电子6.(多选)用棉布分别与聚丙烯塑料板和聚乙烯塑料板摩擦的实验结果如图,由此对摩擦起电的说法正确的是()A.两个物体摩擦时,表面粗糙的易失去电子B.两个物体摩擦起电时,一定同时带上种类以及数量不同的电荷C.两个物体摩擦起电时,带上电荷的种类不同但数量相等D.同一物体与不同种类的物体摩擦,该物体所带电荷的种类可能不同题型3 元电荷7.[吉林长春2020高二上期中]关于元电荷,下列说法错误的是()A.所有带电体的电荷量的绝对值一定等于元电荷的整数倍B.元电荷的值通常取e=1.60×10-19CC.元电荷实际上是指电子和质子本身D.元电荷e的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得的8.[四川石室中学2020高二上期中]某个物体的带电荷量不可能是()A.3.2×10-19C B.-6.4×10-20CC.-1.6×10-18C D.4.0×10-17C题型4 接触起电时两物体上电荷的分布9.[山西长治二中2020高二上月考]两个完全相同的金属小球M、N,带电荷量分别为-4q和+2q.两球接触后分开,M、N的带电荷量分别为()A.+3q,-3q B.-2q,+4qC.+2q,-4q D.-q,-q刷提升1.[湖北沙市中学2020高二上期中]下列关于起电的说法错误的是()A.不管是何种起电方式,都要遵循电荷守恒定律B.摩擦起电时,失去电子的物体带正电,得到电子的物体带负电C.摩擦起电和感应起电都能使电子转移,只不过前者使电子从一个物体转移到另一个物体上,而后者则使电子从物体的一部分转移到另一部分D.一个带电的物体接触一个不带电的物体,则两个物体带上等量异种电荷2.如图所示是伏打起电盘的示意图,其起电原理是()A.摩擦起电B.感应起电C.接触起电D.以上三种方式都不是3.[江西南昌二中2020高二上月考]使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开下列各图所表示的验电器上感应电荷的分布情况正确的是( )4.[北京师范大学附中2019高一期末]取一对用绝缘柱支持的导体A 和B ,使它们彼此接触,起初它们都不带电,贴在它们下部的金属箔片是闭合的,如图所示。
人教版高中物理选修3-1 全册知识点总结大全
人教版高中物理选修3-1 全册知识点总结大全第一章 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。
同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引;电荷的基本性质:能吸引轻小物体1. 元电荷:电荷量c e 191060.1-⨯=的电荷,叫元电荷。
说明:任意带电体的电荷量都是元电荷电荷量的整数倍。
2.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。
3电荷守恒定律:电荷既不能被创造,又不能被消灭,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,电荷的总量保持不变。
考点2.库仑定律1. 内容:在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在他们的连线上。
2. 公式:叫静电力常量)式中,/100.9(229221C m N k rQ Q kF ⋅⨯== 3. 适用条件:真空、点电荷。
4. 点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的形状体积对相互作用力的影响可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。
考点3.电场强度 1.电场⑴ 定义:存在电荷周围能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。
⑵ 基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。
⑶ 静电场:静止的电荷产生的电场 2.电场强度⑴ 定义: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,叫做该点的电场强度。
⑵ 定义式:q FE =E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。
⑶ 单位:N/C 或V/m 。
⑷ 电场强度的三种表达方式的比较(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矢量和,这种关系叫做电场强度的矢量叠加,电场强度的叠加遵从平行四边形定则。
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最新人教版高中物理选修3-1复习资料全套带答案高中物理第一章静电场章末总结新人教版选修3-1第一部分题型探究静电力与平衡把质量m的带负电小球A,用绝缘细绳悬起,若将带电荷量为Q的带正电球B靠近A,当两个带电小球在同一高度相距r时,绳与竖直方向成a角•试求:(1)A球受到的绳子拉力多大?(2)A球带电荷量是多少?【思路点拨】(1)对小球A受力分析,受重力、静电引力和绳子的拉力,根据三力平衡求出绳子拉力;(2)根据库仑定律求出小球A的带电量.解析:⑴带负电的小球A处于平衡状态,A受到库仑力F'、重力mg以及绳子的拉力T的作用,其合力为零.因此mg-Tcos a =0, F' -Tsin a =0e nig ,得丁= ------ ,F = mg tan a.cos a(2)根据库仑定律F ‘ =k^r,2所以A球带电荷量为q";,:答案:(1) A球受到的绳子拉力F,=mgtan a/、 4皿i 卄冃口mgr2tan a(2) A球带电荷量是q= —小结:本题先根据平衡条件得到库仑力,再根据库仑定律求出B球的带电量.a针对性训练1.用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球,并悬挂于同一点.已知两小球质量均为m,当它们带上等量同种电荷时,两细线与竖直方向的夹角均为0,如图所示.若己知静电力常量为k,重力加速度为g.求:(1)小球所受拉力的大小;⑵小球所带的电荷量.解析:(1)对小球进行受力分析,如图所示.设绳子对小球的拉力为T,则"严(2)设小球在水平方向受到库仑力的大小为F,贝!) F=mgtan 0 ,又因为:F=k —, r=2Lsin 0 r所以Q = 2Lsi 吧严卜答案:见解析粒子在电场屮的运动一带电的粒子射入一固定的点电荷Q 形成的电场中,沿图屮虚线由a 点运动到b 点,a 、b 两点到点A. 粒子一定带正电荷B. 电场力一定对粒子做负功C. 粒子在b 点的电势一定高于a 点的电势D. 粒子在b 点的加速度一定小于在a 点的加速度【思路点拨】由于粒子运动的轨迹是远离电荷Q 的,所以可以判断它们应该是带同种电荷;再由电场力的方向和粒子运动的方向的关系,可以判断做功的情况;根据电场线的疏密可以判断出场强的大小,进而可以判断出电场力和加速度的大小.解析:A. rh 粒子的运动的轨迹对以判断出粒子和点电荷Q 之间的作用力是互相排斥的,所以它们应该 是带同种电荷,但不一定就是带正电荷,所以A 错误.B. 由于粒子和点电荷Q 之间的作用力是互相排斥的,而粒子是向着电荷运动的,也就是库仑力的方 向和粒子运动的方向是相反的,由功的公式可以判断电场力一定对粒子做负功,所以B 正确.C. 由A 的分析可知,不能判断Q 带的电荷的性质,所以不能判断ab 点的电势的高低,所以C 错误.D. 由于r a >n,根据E=k2可以判断a 点的场强要比b 点小,所以粒子在b 点时受的电场力比较大, r加速度也就大,所以D 错误.答案:B小结:本题是対电场性质的考查,根据粒子的运动的轨迹判断出粒子和电荷Q 所带的电荷的性质,是 解决本题的关键,当然还要理解电场线与场强的关系.»针对性训练2. (多选)一带电粒子在正电荷形成的电场中,运动轨迹如图所示的abed 曲线,下列判断正确的是(BC)A. 粒子带负电B. 粒子通过a 点时的速度比通过b 点时大C. 粒子在a 点受到的电场力比b 点小则在这一过程中(若粒子只受电场力,D.粒子在a点时的电势能比b点大解析:A.轨迹弯曲的方向大致指向合力的方向,知电场力背离正电荷方向,所以该粒子帯正电.故A 错误.B.从a到b,电场力做负功,根据动能定理,动能减小,a点动能大于b点动能,则a点速度大于b 点的速度.故B正确.C.b点的电场线比a点电场线密,所以b点的电场强度大于a点的电场强度,所以粒子在a点的电场力比b点小.故C正确.D.从a到b,电场力做负功,电势能增加.所以a点的电势能小于b点的电势能.故D错误.功能关系在电场中的运用如图所示,在点电荷+Q的电场中有A、B两点,将质子和a粒子(带电荷量是质子的2倍,质量是质子的4倍)分别从A点由静止释放到达B点时,它们速度大小之比为多少?解析:质子和a粒子都是正离子,从A点释放后将受电场力作用,加速运动到B点,设AB间的电势差为U,根据动能定理得:对质子:qnU=^mnVH①对a粒子:q a U=^maVa②答案:将质子和a粒子分別从A点由静止释放到达B点时,它们的速度大小Z比是£: 1.»针对性训练3.如图所示,一电子(质量为in,电量绝对值为e)处于电压为U的水平加速电场的左极板A内侧,在电场力作用下由静止开始运动,然后穿过极板B中间的小孔在距水平极板M、N等距处垂直进入板间的匀强偏转电场.若偏转电场的两极板间距为d,板长为1,求:(1)电子刚进入偏转电场时的速度vo;(2)要使电子能从平行极板M、N间飞出,两个极板间所能加的最大偏转电压•令 習 厂 M解析:(1)在加速电场屮,由动能左理有:eU=^mvo —0©(2)电子在偏转电场屮做类平抛运动,有: 平行极板方向:要飞出极板区:联解③④⑤式得:「即 U‘ .ax=-^-U. @答案:见解析创新探究有这样一种观点:有质量的物体都会在英周围空间产生引力场,而一个有质量的物体在英他有质量 的物体所产生的引力场中,都要受到该引力场的引力(即万有引力)作用,这种情况可以与电场类比,那么, 在地球产生的引力场中重力加速度,可以与电场中下列哪个物理量相类比()A. 电势B.电势能C.电场强度D.电场力解析:本题的情境比较新,引力场与电场是两个不同性质的场,但有可比性.引力场的特点是对处于 引力场的有质量的物体有力的作用即F=n )g, g 为重力加速度,这是引力场中力的性质.而电场的特点是 对处于电场的电荷有力的作用即F=Eq, E 为电场强度.两者都是从力的角度显示场的重要性质.答案:C第二部分典型错误释疑典型错误之一忽视对电性的讨论真空中两个静止点电荷相距10 cm,它们之间的相互作用力大小为9X1(E" N,当它们合在一起吋, 成为一个带电量为3X10—8 C 的点电荷,问:原來两个电荷的带电量各为多少?【错解】根据电荷守恒定律:qi + q 2=3X10-8 C=a©2 [ /\ —2 x 2根据库仑定律:q 】q2=〒F=—— X9X10-4 C 2=1X1O -15 C 2=bh以q2飞代入①式得:qf )+ b = 01 =Vot ③ leU'2 C ④垂直极板方向: 解①得:②解得 qi=-(a±-\/a 2 —4b ) =~(3X 10_s ±^/9X 10_1(,—4X 10_I :,)C.【分析纠错】学生的思维缺乏全面性,因两点电荷有对能同号,也有可能异号.题中仅给出相互作用 力的大小,两点电荷可能异号,按电荷异号计算.由 qi —Q2=3X 10 s C=a.q 】q2=l X 10-11 C 2 = b.得 qf —aqi — b=0,由此解得:q 】 = 5X10 8 Cq 2=-2X10-8 C.典型错误之二因错误理解直线运动的条件而出错如图所示,一粒子质量为m,带电量为+ q,以初速度v 与水平方向成45°角射向空间匀强电场区 域,粒子恰做直线运动.求这匀强电场最小场强的大小,并说明方向.【错解】因粒子恰做直线运动,所以电场力刚好等于mg ,即电场强度的最小值为:歸=才.【分析纠错】因粒子恰做直线运动,说明粒子所受的合外力与速度平行,但不一定做匀速直线运动, 还可能做匀减速运动.受力图如图所示,显然最小的电场强度应是:厂 mgs in 45°亠宀工士〒“宀,亠 Emin= ------------- = —,方I 口J 垂直于V 斜冋上方. q 2q典型错误之三因错误判断带电体的运动情况而出错质量为m 的物块,带正电Q,开始时让它静止在倾角u=60°的固定光滑绝缘斜面顶端,整个装置 放在水平方向、大小为的匀强电场,如图所示,斜面高为H,释放物体后,物块落地的速度大小 为()【错解】不少同学在做这道题时,一看到“固定光滑绝缘斜而”就想物体沿光滑斜而下滑不受摩擦力作 A.J72+&) gH C. 2V2gH41用,由动能定理得:mgH+QE#=$Tiv2,得v=p(2+羽)gH而错选A.【分析纠错】其实“固定光滑绝缘斜面”是干扰因素,只要分析物体的受力就不难发现,物体根本不 会沿斜面下滑,而是沿着重力和电场力合力的方向做匀加速直线运动,弄清了这一点,就很容易求得本题 正确答案应是C.典型错误之四 因忽视偏转电场做功的变化而出错一个动能为Ek 的带电粒子,垂直于电场线方向飞入平行板电容器,飞出电容器时动能为2应,如果 使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍,那么它飞出电容器吋的动能变为()A. 8EuB. 5EkC. 4.25EkD. 4Ek【错解】当初动能为Ek 时,未动能为2Ek ,所以电场力做功为W=E k ;当带电粒子的初速度变为原來 的两倍时,初动能为4比,电场力做功为W=Ek ;所以它飞出电容器时的动能变为5Ek,即B 选项正确.【分析纠错】因为偏转距离为丫=跻,所以带电粒子的初速度变为原来的两倍时,偏转距离变为》, 所以电场力做功只有W=0.25Ek,所以它飞出电容器时的动能变为4. 25E k ,即C 选项正确.高中物理第二章恒定电流章末总结新人教版选修3-1 原理测电阻率 描述小灯泡的伏安特性曲线 测电池的便用多用表第一部分题型探究将复杂的研究对象转换成简单的物体 模型解决实际问题在国庆日那天,群众游行队伍中的国徽彩车,是由一辆电动车装扮而成,该电动车充一次电可以走 100 km 左右.假设这辆电动彩车总质量为6. 75X 103 kg,当它匀速通过天安门前500 m 长的检阅区域时 用时250 s,驱动电机的输入电流I = 10 A,电压为300 V,电动彩车行驶时所受阻力为车重的0. 02倍.g 取10 m/s 2,不计摩擦,只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量,求:(1) 驱动电机的输入功率;(2) 电动彩车通过天安门前时的机械功率;龄规律 电路的连接开艾猜动变阻器恆定电流 导线I 控制件 111源 ① 电開定鏗② 部分电路欧姆定律③ 焦耳定律®闭合电路欧姆定禅 用电器 电浣表电压表多用表(3)驱动电机的内阻和机械效率. 【思路点拨】转换对象彩车一“非纯电阻电路”模型思路立现把复杂的实际研究对象转化成熟悉的非纯电阻电路进行处理,抓住了问题的实质,忽略了次要因素,看似复杂的问题变得非常容易解析:(1)驱动电机的输入功率:P 入=UI = 300 VX10 A = 3 000 W.V(2)电动彩车通过天安门前的速度v =?=2 m/s,电动彩车行驶时所受阻力为Fr=0. 02mg=0. 02X6. 75X 103X 10 N=l. 35X10’ N;电动彩车匀速行驶吋F=Ff, 故电动彩车通过天安门前时的机械功率P 机=Fv = 2 700 W.(3)设驱动电机的内阻为R,由能量守恒定律得:1)入七=P机t +『Rt,解得驱动电机的内阻R=3 Q,驱动电机的机械效率H XI00%=90%.1入答案:(1)3 000 W (2)2 700 W (3)3 Q 90%小结:电动彩车是由电动机驱动的,其含电动机的电路是一非纯电阻电路模型,处理此类问题常用能量守恒定律列式求解.a针对性训练1.有一种“电测井”技术,用钻头在地上钻孔,通过测量钻孔中的电特性反映地下的有关情况.如图为一钻孔,其形状为圆柱体,半径为10 cm•设里面充满浓度均匀的盐水,其电阻率P =0.314 Q・m. 现在在钻孔的上表面和底部加上电压测得U =100 V, 1 = 100 mA,求该钻孔的深度.解析:设该钻孔内的盐水的电阻为R,由R=p得R jo男Q=io‘ Q・由电阻定律得:深度hRS 103X3. 14X0. I2=i =—= -----------------------P 0.314答案:100 m含电容电路的分析与计算方法(多选)如图所示,乩、R2、R3、出均为可变电阻,G、C2均为电容器,电源的电动势为E,内阻r^O. 若改变四个电阻中的一个阻值,贝9()m= 100 m.&所带的电量都增加 C2所带的电量都增加 C2所帯的电量都增加C2所带的电量都增加【思路点拨】由电路图可知,电阻R2、&、串联接入电路,电容器G 并联在电阻R2两端,电容器C2 与心、出的串联电路并联;根据电路电阻的变化,应用欧姆定律及串联电路特点判断电容器两端电压如何 变化,然后由Q=CU 判断出电容器所带电荷量如何变化.解析:Ri 上没有电流流过,R 】是等势体,故减小R 】,G 两端电压不变,C2两端电压不变,G 、C2所带的 电量都不变,选项A 错误;增大G 、C2两端电压都增大,G 、G 所带的电量都增加,选项B 正确;增大 心,G 两端电压减小,C2两端电压增大,G 所带的电量减小,C2所带的电量增加,选项C 错误;减小心,G 、 C2两端电压都增大,C 】、C2所带的电量都增加,选项D 正确.答案:BD小结:解决含电容器的直流电路问题的一般方法:(1) 通过初末两个稳定的状态來了解中间不稳定的变化过程.(2) 只有当电容器充、放电时,电容器支路中才会有电流,当电路稳定时,电容器对电路的作用是断 路.(3) 电路稳定时,与电容器串联的电阻为等势体,电容器的电压为与之并联的电阻两端的电压.(4) 在计算电容器的帶电荷量变化吋,如果变化前后极板帯电的电性相同,那么通过所连导线的电荷 量等于始末状态电容器电荷量之差;如果变化前后极板带电的电性相反,那么通过所连导线的电荷量等于 始末状态电容器电荷量之和.a 针对性训练2. (多选)如图所示电路中,4个电阻阻值均为R,电键S 闭合时,有质量为叭带电量为q 的小球静 止于水平放置的平行板电容器的正中间.现断开电键S,则下列说法正确的是(AC)A. 小球带负电B. 断开电键后电容器的帯电量增大C. 断开电键后带电小球向下运动0.断开电键后带电小球向上运动解析:带电量为q 的小球静止于水平放置的平行板电容器的正屮间,说明所受电场力向上,小球带负 电,选项A 正确;断开电键后电容器两端电压减小,电容器的带电量减小,带电小球所受电场力减小,带 电小球向下运动,选项C 正确、D 错误.A. 减小Ri, B. 增大R2, C. 增大 D. 减小Ri, G 、 C 】、 /?ft创新情景探究角速度计可测量航天器自转的角速度3,其结构如图所示.当系统绕OCT 转动时,元件A 在光滑 杆上发生滑动,并输出电压信号成为航天器的制导信号源.已知A 质量为m,弹簧的劲度系数为k,原长 为I 』,电源电动势为E,内阻不计.滑动变阻器总长为L,电阻分布均匀,系统静止时滑动变阻器滑动头P 在中点,与固定接点Q 正对,当系统以角速度3转动时,求:(1) 弹簧形变量x 与3的关系式;(2) 电压表的示数U 与角速度(Q 的函数关系.【思路点拨】当系统在水平面内以角速度3转动时,由弹簧的弹力提供元件A 的向心力,根据牛顿 第二定律得到角速度3与弹簧仲长的长度x 的关系式.根据串联电路电压与电阻成正比,得到电压U 与x的关系式,再联立解得电压U 与角速度3的函数关系.解析:(1)根据牛顿第二定律,有:F r .=ma = mw 2R, 而 F n = kx = m 2 (Lo + x),2m 3 *L 0(k —mco 2) 答案:见解析.小结:本题是一道典型的理论联系实际的题目,也是一道力学、电学的综合题,关键是要弄懂滑动变 阻器上当滑动头P 滑动时的电阻关系.»针对性训练3. 如图所示,图甲是我市某中学在研究性学习活动中,吴丽同学自制的电子秤原理示意图.目的是 利用理想电压表的示数指示物体的质量.托盘与电阻可忽略的金属弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计•・滑 动变阻器的滑动端与弹簧上端连接,当托盘屮没有放物体时,滑动触头恰好指在变阻器R 的最上端,此吋 电压表示数为零.设变阻器总电阻为R,总长度为L,电源电动势为E,内阻为「限流电阻阻值为R 。
高中物理选修3-1《静电场》单元归纳
《静电场》单元复习A.基本概念B、典型判断和计算1.库仑力的计算:①条件:真空中两个点电荷间的相互作用,(在空气中也近似成立).②计算中不代入正负号计算,方向由“同性相斥、异性相吸”判断。
③两个相同的带电金属小球接触后总电荷量平均分配,即若带同种电荷,则平分二者的电荷量之和,若带异种电荷,先中和再平分中和后的净电荷④库仑力下的平衡问题:(受力分析不漏库仑力,且库仑力总成对出现,等大反向)【例1】真空中两个相同的带等量异种电荷的金属小球A和B(A、B均可看作点电荷),分别固定在两处,两球间静电力为F,用一个不带电的同样的金属小球C先和A接触,再与B接触,然后移去C,则A、B球间的静电力应为多大?若再使A、B间距离增大一倍,则它们间的静电力又为多大?【例2】质量分别是m1和m2,带电荷量分别为q1和q2的小球,用长度不等的轻丝线悬挂起来,两丝线与竖直方向的夹角分别是α和β(α>β),两小球恰在同一水平线上,那么( )A.两球一定带同种电荷B.q1一定大于q2C.m1一定小于m2D.m1所受库仑力一定大于m2所受的库仑力2.场强的计算:①四个计算方法:E=F/q(任何电场) E=kQ/r2(点电荷电场) E=U/d(匀强电场)间接法:计算非典型电场时,可利用E合=0,即E待求=E其他,求出剩余其他部分的E②计算中均不代入正负号计算,方向由“与假设放入试探的正电荷所受电场力同向,或与放入试探的负电荷所受的电场力反向”来判断。
③电场的叠加:在该点单独引起的矢量和E合=E1 + E2 + E3 + …….遵循平行四边形定则【例1】如图为某匀强电场的等势面分布图(等势面竖直分布),已知每两个相邻等势面相距2 cm,则该匀强电场的电场强度大小和方向分别为( )A.E=100 V/m,竖直向下B.E=100 V/m,竖直向上C.E=100 V/m,水平向左D.E=100 V/m,水平向右【例2】如图所示,A为带正电的金属板,沿金属板的垂直平分线在距板r处有一质量为m、电荷量为+q的小球,用绝缘丝线悬挂于O点,小球偏转θ角而静止,试求小球所在处的电场强度【例3】如图所示,真空中,带电荷量分别为+Q和-Q的点电荷A、B相距r,则:(1)两点电荷连线的中点O的场强多大?(2)在两点电荷连线的中垂线上,距A、B两点都为r的O′点的场强如何?静止释放一正电荷q,仅在电场力作用下,q沿电场线通过b点,q由a到b过程的速度—时间图象如图(乙).则场源应( )A.带正电,位于M的左侧B.带正电,位于N的右侧C.带负电,位于M的左侧D.带负电,位于N的右侧【例2】如图所示,O点有正电荷Q,以O为圆心的三个同心圆的半径分别为OA=r,OB=2r,OC =3r,将一负电荷q由A移到B克服电场力做功为W1,由B移到C克服电场力做功为W2,由A移到C克服电场力做功为W3,则( )A.W2<W1<W3B.W1=W2C.W3<W1+W2D.W3=2W14、电势ψ、电势差U、电场力做功W、电势能ε的判断和计算关系式:电势ψ电势差U=ψ1—ψ电场力做功电势能W=Δεε=ψ①计算中ψ、U、W、ε、q虽没有方向,但均判断出正负号且代入正负号计算A.M、N两点间的电势差U与电荷量q成反比,与电场力做功W成正比。
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高中物理选修3-1总复习I.electric field1.two kinds of charge and charge conservation law, element charge: (E = 1. 60 * 10T9C) ; charged body charge is equal to the integral times of the element charge2.: F 二kQlQ2/r2 (Coulomb force F: in vacuum) {point charge between (N), k: constant static power k 二9 * 109N m2/C2, QI, Q2:? Two charge (C), the distance between the two r: charge (m), in the direction of their attachment, force with the reaction force, like charges repel each other, uni ike charges attract each other}3.electric field strength: E = F/q (definition, formula) {E: (N/C), the electric field intensity is a vector (the superposition principle of electric field), Q: electricity inspection charge (C)}4.vacuum point (source) E electric charge formation = kQ/r2 {R: source charge to the location distance (m), Q: source charge}E 5. field uniform electric field voltage = UAB/d {UAB:AB (V) between two points, d:AB points in the field direction distance (m)}6.electric force: F = qE {F: (N), electric charge q: by electric field force power (C), E: field (N/C)}7.potential and potential difference: UAB = phi A- phi B, UAB 二WAB/q = - Delta EAB/qThe work of 8. electric force: WAB 二qUAB 二Eqd {WAB: from A to B when the charged body electric field force work (J), q: (C), the chargepotential difference between two points, A B UAB: (V) (independent of electric field and the electric force acting on the path), E: uniform electric field strength・ D: points along the field direction of the distance (m)}9. electric potential: EA 二q A phi {EA: in the charged body electric potential point A (J), q: (C), electric potential phi A:A point (V)}Change Delta EAB 10. electric potential 二EB-EA {charged in the electric field from the high school physical experiment A position to the B position of the electric potential difference}11. , the work of electric field force and the change of electric potential energy is EAB 二-WAB 二-qUAB (the increment of electric potential energy is equal to the negative value of the work done by electric field force)The 12. capacitor C 二Q/U (defined type, formula) {C: (F), Q: power capacitor (C), U: voltage (two electrode potential) (V)}13.parallel plate capacitor C 二epsilon S/4 PI KD (S: two plate facing area, d: two plate vertical distance, Omega: dielectric constant)Common capacitor14.acceleration of charged particles in an electric field (Vo 二0):W 二Delta EK or qU 二mVt2/2, Vt 二(2qU/m) 1/215.the deflection of charged particles into a uniform electric field at a speed Vo in the direction of a vertical electric field (regardless of gravity)Quasi plane vertical electric field direction: uniform linear motion L 二Vot (in parallel plates with an equal amount of heterogeneous charge: E = U/d)Parabolic motion parallel electric field direction: uniform acceleration of linear motion at initial velocity 二D 二at2/2 =a = F/m = qE/mNote:(1)when the two identical charged metal spheres are in contact with each other, the electrical distribution law is equal to the total charge of the original charge with the same charge:(2)the electric field line terminates from the positive charge at the negative charge, the electric field line does not intersect, the tangent direction is the field intensity direction, the electric field line is dense, the field is strong, along the electric field line potential is getting lower and lower, the electric field line is perpendicular to the equipotential line;(3)common physical knowledge points of high electric field, summarizing the distribution of electric field lines, and memorizing them;(4)the electric field intensity (vector) and electric potential (scalar) are determined by the electric field itself, and the electric field force and potential energy are also related to the electric quantity of the charged body band and the charge plus or minus;(5)the conductor in electrostatic equilibrium is an equipotentialbody, the surface is an equipotential surface, vertical electric field lines near the outer surface of a conductor to conductor conductor surface, the internal electric field is zero, there is no net charge inside the conductor, net charge distribution on the outer surface of the conductor only;(6)capacitance unit conversion: IF 二106, F 二1012PF;(7)electron volt (eV) is the unit of energy, leV 二1. 60 * 10-19J;(8)other relevant contents: electrostatic shielding, oscilloscope tubes, oscilloscopes, their applications and equipotential surfacesTwo, constant current1. current intensity: I 二q/t {I: (A), the strength of the current carrying the power conductor cross by q: in time t (C), t: (s)}2.Ohm's Law: I 二U/R {I: (A), the strength of the current conductor conductor voltage U: (V), R: (omega)} conductor resistanceThe 3. resistance and resistance law: R 二P L/S {P (omega: resistivity? M), L: (m), the length of the conductor cross-sectional area of conductor S: (M2)}4.closed circuit Ohm,s Law: I 二E/ (R, R) or E 二Ir, IR may also be E = U outside U{the total current in I: circuit (A), E: electromotiveforce (V), R: external circuit resistance (q), r: power resistance (omega)}5.electric power and electric power: W 二Ult, P 二UI {W: power (J), U: (V I:), current voltage (A), t: (s), P: power (W)}6.Joule Law: Q 二{Q: I2Rt (J) I:, the electric current through a conductor (A), high school physics formula electric resistance R: conductor (omega), t: conduction time (s)}7.pure resistance circuit: due to I = U/R, W 二Q, for three this W 二Q 二Ult 二I2Rt 二U2t/R8.the total power rate, output power, power supply efficiency: P = IE, P 二IU, P 二ETA {I: total /P total current circuit (A), E: electromotiveforce (V), U: terminal voltage (V), ETA} : power efficiency9.circuit series / parallel series circuit (P, L and R is proportional to) parallel circuit (P, I and R is inversely proportional)Resistance relation (string and inverse) R string 二Rl, R2, R3, 1/R 二二1/R1, 1/R2, 1/R3Current relationship I total 二II 二12 二13 I 二二II 12 13Voltage relationship U total 二Ul, U2, U3, U 二U1 二U2 二U3Power allocation P total 二Pl, P2, P3, P 二Pl, P2, P310.ohm meter resistance(1)circuit composition (2) measurement principle;Two pen short after adjusting the Ro pointer to the full partia1.Ig 二E/ (R, Rg, Ro)When the resistance is Rx, the current through the meter islx 二E/ (R, Rg, Ro, Rx)二E/ (Rx in R)Since the lx corresponds to the Rx, the magnitude of the resistance to be measured can be indicatedMethods: (3) the use of mechanical zero adjustment and selection range, Ohm zero, readings on gear (ratio) {}, off gearshiftingMeasuring resistance by 11. volt ampere methodAmmeter method:Voltage representation: U = UR UAAmmeter external connection:Current representation: I = IR IVThe measured value of Rx 二U/I 二(UA, UR) /IR 二RA, Rx>R trueThe measured value of Rx 二U/I 二UR/ (IR, IV)二RVRx/ (RV, R) <R trueSelect circuit conditions Rx>>RA [or Rx> (RARV) 1/2]Select the circuit conditions Rx<<RV [or Rx< (RARV) 1/2] 12. slide rheostat in the circuit current limiting method and high school physical circuit experiment, partial pressure connection methodCurrent limiting connection methodThe range of voltage regulation is small, the circuit is simple, and the power consumption is smallEasy to adjust the voltage selection conditions Rp>Rx The voltage r^nge is large, the circuit is complex, and the power consumption is largeEasy to adjust the voltage selection conditions Rp<RxNote 1) unit conversion: 1A 二103mA 二106 A; lkV 二103V 二106mA;IM 二103K 二106(2)the resistivity of various materials varies with the change of temperature, and the resistivity of metal increases with the increase of temperature;(3)the total resistance in series is greater than any one, and the total resistance in parallel is less than any one;(4)when the power supply is internal, external circuit resistance increases, the total current decreases, the terminal voltage:(5)when the external circuit resistance is equal to the power supply resistance, the power output power is maximum, and the output power is E2/ (2R) at this time;(6)other related content: relationship between resistivity and temperature, semiconductor and its application, superconductivity and Its ApplicationsThree, magnetic field1.magnetic induction intensity is a physical quantity used to indicate the strength and direction of a magnetic field・ It is a vector, unit T), IT 二1N/A, M2.ampere force F 二BIL; (Note: L t B) {B: magnetic induction (T), F:(F), I: ampere force current intensity (A), L: wire length (m)}3. f 二qVB Lorentz force (V group B) ; mass spectrometry {f: (N) q:, Lorentz force electricity charged particles (C), V: (m/s)} charged particle velocity4., in the case of gravity ignoring (without considering gravity), the motion of charged particles into a magnetic field (mastering two):(1)the charged particles enter the magnetic field along the direction of the parallel magnetic field. They are not subjected to the Lorentz force and do uniform linear motion V 二VO(2)charged particles along the direction perpendicular to the magnetic field into the field: do uniform circular motion, the following rules a) F to f = mV2/r 二M 二lo w 2R 二MR (2 - /T) 2 二qVB; r 二mV/qB: T 二2 pi m/qB; (b) motion cycle and the radii of the circular motion independent of line speed, Lorentz force does not work on charged particles (in any case) ; (c) the key of problem solving: draw the track, find the center, radius, central angle (angle 二two times)Note: (1) the direction of Ampere force and Lorentz force can be determined by the left hand rule, but the Lorentz force must pay attention to the positive and negative of charged particles;(2) the characteristics of magnetic induction line and the distribution of magnetic induction line of common magnetic field; (3) other relevant contents: geomagnetic field, magnetoelectric meter principle, cyclotron and magnetic material。