高中物理選修3-1知識點歸納新課標人教版
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
222
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r(真空中的點電荷){F:點電荷間的作用力(N);k:靜電力常量k=9.0×109Nm/C;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)}
24.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r{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)}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
214.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK增或qU=mVt/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(zhuǎn)(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
2平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at/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(nèi)部合場強為零,導體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導體外表面;
612
(6)電容單位換算:1F=10μF=10PF;
-19
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10J;
(8)其它相關內(nèi)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(nèi)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)}
23.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(m)}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(nèi)+U外;E=U外+Ir;(普通適用)
1{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(nèi)阻(Ω)}
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)}
26.焦耳定律:Q=IRt{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)
2
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
33注:(1)單位換算:1A=10mA=10μA;1kV=10V=10mV;1MΩ=10kΩ=10Ω(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;
2(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E/(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(zhì)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
222
(a)f洛=F向=mV/r=mωr=m(2π/T)r=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;
363636(3)其它相關內(nèi)容:地磁場、磁電式電表原理、回旋加速器、磁性材料
4
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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(zhuǎn)(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(nèi)部合場強為零,導體內(nèi)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(nèi)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(nèi)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(nèi)+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(nèi)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(zhì)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(nèi)容:地磁場、磁電式電表原理、回旋加速器、磁性材料
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