高中物理選修3-1知識點總結(jié)
高中物理選修3-1知識點總結(jié)
第一章電場
一基本公式1.庫侖定律:
F靜=KQ1Q2r2(k9.0109Nm2/c2)2.場強
(1)定義式:EF電q(2)點電荷:EKQr2(3)勻強電強:EUd
3.電場力:F電Eq4.電勢差:UABWABABqAWAOq5.電場力做功:
與重力做功類同,做正功電勢能減少,做負做電勢能增加(1)W電=Uq(2)W電=F電scos6.電容器:
QQ(1)cU{UCUQC(2)Cs4kd7.電荷以初速度為零先進入加速電場U1再進入偏轉(zhuǎn)電場U2:
(1)水平側(cè)移距離即豎直方向位移:
U2y2l4U
1d(2):tanU2l2Ud18.帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn):(1)粒子穿過電場的時間:tLv0(2)在電場中的加速度:aUqmd(3)離開電場時的側(cè)移距離:y12at2
(4)離開電場時的速度偏向角:
tanvyatvxv0二.基本規(guī)律1.電荷守恒定律
a.帶同種電荷的相同兩球先接觸后再分開,則兩球各帶總電荷量的一半b.帶異種電荷的相同兩球先接觸后再分開,則電荷先中和再均分。2.庫侖定律
條件:真空中的點電荷3.場強方向:規(guī)定:把正電荷受力的方向規(guī)定為場強方向
4.電場線:
(1)不相交、不相切,不閉合
(2)密的地方場強大,疏的地方場強弱(3)某點的強場方向與該點的切線方向一
致5.等勢線:
(1)與電場線垂直
(2)在等勢線上移動電荷,電場力不做功(3)等勢線密的地方場強大,疏的地方場
強弱
6.等量同種電荷電場分布:7.等量異種電荷電場分布:8.電容器:
a.與源斷開,電量Q不變;b.與電源接通電壓U不變。9.力做功:(1)電場力:
只決定電勢能的變化。正功,電勢能減少;負功,電勢能增加。(2)重力:
只決定重力勢能的變化。正功,重力勢能減少;負功,重力勢能增加(3)安培力:
做正功電能轉(zhuǎn)化為機械能,做負功機械能轉(zhuǎn)化為電能。做多少功,就轉(zhuǎn)化多少能量。(4)洛侖茲力:
對運動電荷永遠不做功,始終與速度方向垂直。只改變速度方向,不改變速度大小。(5)合外力:
只決定動能的變化量。正功,動能增加,負功,動能減少。
(6)除重力以外的其它力做功:
決定機械能的變化。
正功,機械能增加負功,機械能減少。(7)只有重力做功:機械能守恒。(8)帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn):
用類平拋運動的分析方法處理。(將合運動分解)
第二章電路
一.基本規(guī)律1電阻定律
(1)金屬電阻隨溫度升高而增大
(2)電阻是表示導(dǎo)體對電流阻礙作用大
小,電阻率是表示導(dǎo)體導(dǎo)電性能的好壞。電阻大電阻率不一定大,電阻率大電阻也不一定大。
(3)半導(dǎo)體電阻隨溫度升高而減小2.歐姆定律(適合于純電阻用電器)(1)部分電路:(2)全電路:3.圖象
(1)伏安特性曲線(I-U)圖象:
a.斜率表示電阻的倒數(shù)
b.如果I-U圖象是曲線,則導(dǎo)體的電阻等于圖線上的點與坐標原點連線的斜率的倒數(shù),而不等于該點切線斜率的倒數(shù)。
(2)路端電壓與電流關(guān)系圖象(U-I)圖象:
a.斜率表示電源內(nèi)阻大小,縱軸表示電動勢。
b.路端電壓隨外電阻增大而增大,干路電流隨外阻增大而減小。4.電路:
(1)串聯(lián)電路中:
u1R1P1R1W1Ru12R2P2R2W2R2(2)并聯(lián)電路中:
I1R2IP1R22R1P2R1W1WR2(時間相等時)2R15.功率:
不分串并聯(lián)電路:P=P1+P2+……+Pn6.電路動態(tài)分析:
基本思路:局部整體局部。
增大增大減小增大IR局局減小R總減小I總增大U外減。鸘局局部變化整體變化局部變化7.把小量程電表改裝成大量程電表:電流表:要并聯(lián)電阻才能擴大。電壓表,要串聯(lián)電阻才能擴大。8.電流表、電壓表的選擇:9.滑動變阻器的選擇:
10.分壓、限流電路的選擇:
二.基本公式。1.電阻定律:RLs2.電阻率:RsL3.歐姆定律:(1)IUR(部分電路)(2)IERr(全電路)
4.電功:
(1)WUIt
(2)W=Pt(普遍適用)
2RtU2(3)WIR(適合純電阻器)
5.電功率:(1)定義式:pWtUI(普遍適用)(2)導(dǎo)出式:
I2RU2pR(適合純電阻器)
(3)電源功率:
p2總=EI=P外+P內(nèi)=UIIr(4)熱功率:
p熱=I2r(適合純電阻器)
6.輸出功率:
2P出=ERr2
R4r注意:當R=r時,輸出功率最大。
PE2最大值為出=4r7.電源效率:
P出P=1總1+rR注意:當R=r時,電源效率為50。外阻越大,效率越大,外阻越小,效率越低。8.電熱:
(1)焦耳定律:Q=I2Rt(適合純電阻器)(2)QW
三.基本實驗
1.測小燈泡伏安特性曲線:2伏安法測電阻:
3.測電源電動勢和內(nèi)阻
四.儀表1.多用電表2.螺旋測微器
3.千分尺即游標卡尺
第三章磁場
一.基本規(guī)律
1.電流間的作用:同向相吸,異向相斥。2.安培定則(右手)
(1)判定直線電流:拇指:電流方向
四指:磁場環(huán)繞方向
(2)判定環(huán)形電流:四指:電流方向
拇指:磁場環(huán)繞方向
3.右手螺線管定則:四指:電流環(huán)繞方向
拇指:螺線管北極方向4.左手定則:
磁感線垂直穿過手心
(1)判定安培力:四指:電流方向
拇指:安培力方向
(2)判定洛侖茲力:
四指:正電荷運動方向
拇指:洛侖茲力方向5.右手定則:
磁感線垂直穿過手心:
拇指:導(dǎo)線運動方向四指:感應(yīng)電流方向
6.磁感線:
(1)不相交、不相切,要閉合
(2)密的地方磁場強,疏的地方磁場弱(3)某點的磁場方向與該點切線方向一致7.力的做功:
(1)安培力:做正功電能轉(zhuǎn)化為機械能,
做負功機械能轉(zhuǎn)化為電能(2)洛侖茲力:
對運動電荷永遠不做功,始終與速度方向垂直。只改變速度方向,不改變速度大小。
8.帶電粒子在磁場中做圓周運動時,圓心的確定方法:
(1)已知入射方向、出射方向求圓心。(2)已知入射方向、出射點求圓心。
二.基本公式
1.磁感應(yīng)強度:B=2.安培力:F=BIL
FBL3.洛侖茲力:f洛=Bqv
4.帶電粒子在磁場中做圓周運動:(1)洛侖茲力提供向心力:f洛=F向(2)半徑公式:RmvBq(3)周期公式:T=
2mBq(4)運動時間:t5.磁通量:=BS
3600T
6.磁通量的變化量:=2-17.磁通量的變化率:
21。即為感應(yīng)電動勢的大小tt
三.人物:
1.奧斯特:通電導(dǎo)線周圍存在磁場
2.安培:安培定則;左手定則(磁場對電流的作用力);分子電流假說
3.洛侖茲:磁場對運動電荷的作用力
4.阿斯頓:質(zhì)譜儀[加速電場、復(fù)合場(速度選擇器)、磁場]
5.勞倫斯:回旋加速器(磁場、電場)
擴展閱讀:高中物理選修3-1知識點歸納
物理選修3-1復(fù)習(xí)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(guān)),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
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(guān);
(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個等勢體,表面是個等勢面,導(dǎo)體外表面附近的電場線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場強為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體
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(guān)內(nèi)容:靜電屏蔽、示波管、示波器及其應(yīng)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(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R{I:導(dǎo)體電流強度(A),U:導(dǎo)體兩端電壓(V),R:導(dǎo)體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ωm),L:導(dǎo)體的長度(m),S:導(dǎo)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)}
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(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)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)
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
(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(dǎo)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(yīng)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(yīng)強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導(dǎo)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(guān),洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);
(c)解題關(guān)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;
(3)其它相關(guān)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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