高二物理選修3-1復習提綱歸納與總結
高二物理選修3-1復習提綱歸納與總結
一、知識要點
1.電荷電荷守恒2.元電荷:e=。3.庫侖定律:F=。4.電場及電場強度定義式:E=,其單位是。5.點電荷的場強:E=。6.電場線的特點:
7.靜電力做功的特點:在電場中移動電荷時,電場力所做的功只與電荷的_____有關8.電場力做功與電勢能變化的關系:電荷從電場中的A點移到B點的過程中,靜電力所做的功與電荷在兩點的電勢能變化的關系式___________________。
9.電勢能:電荷在某點的電勢能,等于靜電力把它從該點移到_________位置時所做得功。通常把_________的電勢能規(guī)定為零。10.電勢:14.電勢差U:公式:UAB=。電勢差有正負:UAB=-UBA。11.電勢與電勢差的比較:UABAB,UBABA12.等勢面:電場中的各點構成的面叫等勢面。17.等勢面的特點:13.勻強電場中電勢差與電場強度的關系:E=。14.電容:定義公式C15.帶電粒子的加速
(1)運動狀態(tài)分析:帶電粒子沿與電場線平行的方向進入勻強電場,受到的電場力與運動方向在同一直在線,做運動。(答案:勻加(減)速直線)
(2)用功能觀點分析:粒子動能的變化量等于靜電力對它所做的功(電場可以是______電場或_______電場)。若粒子的初速度為零,則:_________,v=__________;若粒子的初速度不為零,則:____________,v=______________。16.帶電粒子的偏轉(限于勻強電場)
(1)運動狀態(tài)分析:帶電粒子以速度v0垂直于電場線方向飛入勻強電場時,受到恒定的與初速度方向_____的電場力作用而做__________運動。(垂直,勻變速曲線)(2)粒子偏轉問題的分析處理方法類似于_______的分析處理,沿初速度方向為______________運動,運動時間t=______________.
SQ。注意C跟Q、U無關,Cr。U4kd
沿電場力方向為______________運動,加速度a=______________.離開電場時的偏移量y=______________離開電場時的偏轉角tan=______________。
高二物理選修3-1第二章《恒定電流》復習提綱
一.知識要點
(一)導體中的電場和電流、電動勢1.導體中的電場和電流
(1)電源:電源就是把自由電子從正極搬遷到負極的裝置。電源是通過非靜電力做功把
其他形式的能轉化為電勢能的裝置。
(2)導線中的電場:當導線內的電場達到動態(tài)平衡狀態(tài)時,導線內的電場線保持與導線
平行。(3)電流定義式:IQt2.電動勢定義:在電源內部非靜電力所做的功W與移送的電荷量q的比值,叫電源的電動勢,用E表示。定義式為:E=W/q
注意:①電動勢的大小由電源中非靜電力的特性(電源本身)決定,跟電源的體積、
外電路無關。
②電動勢在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時,電源兩極間的電壓。
③電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C電量的正電荷在電源內從負極移送到正極
所做的功。
(二)部分電路歐姆定律,電路的連接,電功、電功率、電熱,電阻定律1.部分電路歐姆定律定義式R=U/I
導體的伏安特性曲線:常用縱坐標表示電流I、橫坐標表示電壓U,而畫出的IU圖象。
2.電路的連接串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的特點
3.電表改裝和擴程:主要根據“當流過電流計的電流達到滿偏電流是改裝或擴程后的電表也達到了它的量程值”這一點進行計算。
4.電功、電功率、電熱(1)電功公式:W=UIt(2)電功率公式:P=UI2(3)電熱(焦耳定律)公式:Q=IRt5.電阻定律
(1)電阻定律:公式RLs(2)材料的電阻率,跟材料和溫度有關;各種材料的電阻率一般隨溫度的變化而變化;對金屬,溫度升高,增大。
(三)閉合電路的歐姆定律
1.閉合電路歐姆定律的三種表達式:E=IR+Ir,E=U內+U外,以及I=E/(R+r)
2.路端電壓與負載變化的關系
根據I=E/(R+r),U內=Ir,E=U內+U外,當E、r一定時:
RIU內U
外電路電阻R,I0,U內0,U外E(斷路)RIU內U外電路電阻R0,IE/r,U內E,U外0(短路)
3.多用電表
歐姆表基本構造:由電流表、調零電阻、電池、紅黑表筆組成。(內電路請自己畫出)【注意】歐姆表測電阻時,指針越接近半偏位置,測量結果越準確!鹫{零:將紅、黑表筆短接,調節(jié)調零旋鈕使指針0處。
○不要用手接觸電阻的兩引線;若發(fā)現(xiàn)指針偏角太大或太小應換用倍率較小或較大的
檔;且每次換檔必需重新調零。
○整理:測量完畢,將選擇開關旋轉到OFF檔或交流最大電壓檔,撥出表筆,若長期不用應取出電池。
4.測定電池的電動勢和內電阻
誤差分析:用電流表和電壓表測電源的電動勢和內電阻時,電流表外接和內接兩種情況下電動勢的測量值與真實值、電源內阻的測量值與真實值間的關系如何?
若采用上圖電路時,可得:E測E,r測r若采用下圖所示的電路可得:EE測,rr測。
高二物理選修3-1第三章《磁場》復習提綱
一、知識要點
1.磁場的產生⑴磁極周圍有磁場。(2)電流周圍有磁場(奧斯特)。2.磁場的基本性質
磁場對放入其中的磁極和電流有磁場力的作用(對磁極一定有力的作用;對電流只是可能有力的作用,當電流和磁感線平行時不受磁場力作用)。這一點應該跟電場的基本性質相比較。3.磁感應強度B4.磁感線
F(條件是勻強磁場中,或ΔL很小,并且L⊥B)。IL
⑴用來形象地描述磁場中各點的磁場方向和強弱的曲線。磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向,也就是在該點小磁針靜止時N極的指向。磁感線的疏密表示磁場的強弱。⑵磁感線是封閉曲線(和靜電場的電場線不同)。⑶要熟記常見的幾種磁場的磁感線:
地球磁場通電直導線周圍磁場通電環(huán)行導線周圍磁場
⑷安培定則(右手螺旋定則):對直導線,四指指磁感線方向;對環(huán)行電流,大拇指指中心軸線上的磁感線方向;對長直螺線管大拇指指螺線管內部的磁感線方向。5.磁通量
如果在磁感應強度為B的勻強磁場中有一個與磁場方向垂直的平面,其面積為S,則定義B與S的乘積為穿過這個面的磁通量,用Φ表示。Φ是標量,但是有方向(進該面或出該面)。單位為韋伯,符號為Wb。1Wb=1Tm2=1Vs=1kgm2/(As2)。
可以認為磁通量就是穿過某個面的磁感線條數(shù)。
在勻強磁場磁感線垂直于平面的情況下,B=Φ/S,所以磁感應強度又叫磁通密度。在勻強磁場中,當B與S的夾角為α時,有Φ=BSsinα。二、安培力(磁場對電流的作用力)1.安培力方向的判定
⑴用左手定則。
⑵用“同性相斥,異性相吸”(只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時)。⑶用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質)。.
只要兩導線不是互相垂直的,都可以用“同向電流相吸,反向電流相斥”判定相互作用的磁場力的方向;當兩導線互相垂直時,用左手定則判定。2.安培力大小的計算
F=BLIsinα(α為B、L間的夾角)高中只要求會計算α=0(不受安培力)和α=90°兩種情況。三、洛倫茲力1.洛倫茲力
αα
運動電荷在磁場中受到的磁場力叫洛倫茲力,它是安培力的微觀表現(xiàn)。計算公式的推導:如圖所示,整個導線受到的磁場力(安培力)為F安F=BIL;其中I=nesv;設導線中共有N個自由電子N=nsL;每個電子受的磁場力為F,則F安=NF。由以上四式可得F=qvB。條件是v與B垂直。當v與B成θ角時,F(xiàn)=qvBsinθ。2.洛倫茲力方向的判定
F安BI在用左手定則時,四指必須指電流方向(不是速度方向),即正電荷定向移動的方向;對負電荷,四指應指負電荷定向移動方向的反方向。
+++++3.洛倫茲力大小的計算
+帶電粒子在勻強磁場中僅受洛倫茲力而做勻速圓周運動時,洛倫茲
RB力充當向心力,由此可以推導出該圓周運動的半徑公式和周期公式:
mv2m
----—r,TBqBq四、帶電粒子在混合場中的運動速度選擇器
正交的勻強磁場和勻強電場組成速度選擇器。帶電粒子必須以唯一確定的速度(包括大小、方向)才能勻速(或者說沿直線)通過速度選擇器。否則將發(fā)生偏轉。這個速度的大小可以由洛倫茲力和電場力的平衡得出:qvB=Eq,vE。在本圖中,速度方向必須向右。
B+++++++v--—————
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物理選修3-1復習提綱
一、電場
1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(真空中的點電荷){F:點電荷間的作用力(N);k:靜電力常量k=9.0×109Nm2/C2;Q1、Q2:兩點電荷的電量(C);r:兩點電荷間的距離(m);作用力與反作用力;方向在它們的連線上;同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理);q:檢驗電荷的電量(C)}
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2{r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強E=UAB/d{UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}
6.電場力:F=qE{F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=ΔEP減/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=qEd=ΔEP減{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m);ΔEP減:帶電體由A到B時勢能的減少量}
9.電勢能:EPA=qφA{EPA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}
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10.電勢能的變化ΔEP減=EPA-EPB{帶電體在電場中從A位置到B位置時電勢能的減少量}
11.電場力做功與電勢能變化WAB=ΔEP減=qUAB(電場力所做的功等于電勢能的減少量)
12.電容C=Q/U(定義式,計算式){C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/(4πkd)(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數(shù))常見電容器
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK增或qU=mVt2/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo進入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用):
類平拋運動(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot
平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m=qU/m注:(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發(fā)終止于負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;(3)常見電場的分布要求熟記;
(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關;
(5)處于靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直于導體表面,導體內部合場強為零,導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導體
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外表面;
(6)電容單位換算:1F=106μF=1012PF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相關內容:靜電屏蔽、示波管、示波器及其應用、等勢面二、恒定電流
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內通過導體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R{I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ωm),L:導體的長度(m),S:導體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR(純電阻電路);
E=U內+U外;E=U外+Ir;(普通適用)
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內阻(Ω)}
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5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間
(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導體的電流(A),R:導體的電阻值(Ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路和非純電阻電路
8.電源總動率P總=IE;電源輸出功率P出=IU;電源效率η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/并聯(lián):串聯(lián)電路(P、U與R成正比)并聯(lián)電路(P、I與R成反比)
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10.歐姆表測電阻
11.伏安法測電阻1、電壓表和電流表的接法
2、滑動變阻器的兩種接法
注:(1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mV;1MΩ=103kΩ=106Ω
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(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;半導體和絕緣體的電阻率隨溫度升高而減小。
(3)串聯(lián)時,總電阻大于任何一個分電阻;并聯(lián)時,總電阻小于任何一個分電阻;(4)當外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(4r);
三、磁場
1.磁感應強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,B=Φ/S,是矢量,單位(T),1T=1N/(Am)
2.安培力F=BIL(注:I⊥B);{B:磁感應強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導線長度(m)}
3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B);質譜儀{f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),V:帶電粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進入磁場的運動情況(掌握兩種):
(1)帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V=V0
(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進入磁場:做勻速圓周運動,規(guī)律如下(a)f洛=F向=mV2/r=mω2r=m(2π/T)2r=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關,洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);
(c)解題關鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=弦切角的二倍)注:
(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,只是洛侖茲力要注意帶電粒
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子的正負;
(2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握;
(3)其它相關內容:地磁場、磁電式電表原理、回旋加速器、磁性材料
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