2022年物理选修-知识点归纳.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 选修 3-1 学问点总结一、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 K Q Q 2 2(真空中的点电荷) F: 点电荷间的作用力 N ;rk: 静电力常量 k9.0 10 9N.m 2/C 2;Q1、Q2: 两点电荷的电量 C ;r: 两点电荷间的距离 m ;作用力与反作用力;方向在它们的连线上;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引3. 电场强度:E F(定义式、运算式 E:电场强度 N/C ,是 矢量 (电场的叠加原理) ;q:检验电q荷的电量 C 4. 真空点
2、(源)电荷形成的电场 E KQ2r :源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量r5. 匀强电场的场强 E U ABUAB:AB 两点间的电压 V ,d:AB 两点在场强方向的距离 m d6. 电场力: FqE 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 E P 减7. 电势与电势差:UAB A- B, UABWAB/q q8. 电场力做功: WABqUAB qEd EP 减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
3、的距离 m ; EP减 :带电体由 A 到 B时势能的削减量9. 电势能 :EPAq A EPA: 带电体在 A 点的电势能 J ,q: 电量 C , A:A 点的电势 V 10. 电势能的变化 EP减EPA-E PB 带电体在电场中从 A 位置到 B位置时电势能的削减量11. 电场力做功与电势能变化 WAB EP 减qUAB 电场力所做的功等于电势能的削减量 12. 电容 CQ/U 定义式 , 运算式 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CS(S: 两极板正对面积,d: 两极板间的垂直距离, :介电常数)常4kd见电容器14. 带电粒子在电
4、场中的加速Vo 0 :W EK 增或qU mVt2, 原带同种电荷的215. 带电粒子沿垂直电场方向以速度V0 进入匀强电场时的偏转 不考虑重力作用 :类平抛运动 在带等量异种电荷的平行极板中:EUd垂直电场方向 : 匀速直线运动LV0t 平行电场方向 : 初速度为零的匀加速直线运动dat2,aFqEqU2mmm注: 1两个完全相同的带电金属小球接触时, 电量安排规律 : 原带异种电荷的先中和后平分总量平分;2 电场线从正电荷动身终止于负电荷, 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 )常见电场的分布要求熟记;4 电场强度(
5、矢量)与电势(标量)均由电场本身打算 电荷正负有关;, 而电场力与电势能仍与带电体带的电量多少和名师归纳总结 5 处于静电平稳导体是个等势体, 表面是个等势面, 导体外表面邻近的电场线垂直于导体表面,导体内第 1 页,共 17 页- - - - - - -部合场强为零 , 导体内部没有净电荷精选学习资料 - - - - - - - - - , 净电荷只分布于导体外表面;6 电容单位换算:1F10 6 F10 12PF;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、等势面带电粒子在匀强电场中的类平抛运动一、模型原题一质量为
6、m,带电量为q 的正粒子从两极板的中部以速;m,qt2+ v0 + U + + d v 度 v0 水平射入电压为U的竖直向下的匀强电场中,如下列图,已知极板长度为L,极板间距离为d;1初始条件:带电粒子有水平初速度v0 + y2受力特点:带电粒子受到竖直向下的恒定的电场力UqdmUq- t- L - 3运动特点:水平方向为匀速直线运动,竖直方向为初速度为- 零的匀加速直线运动;4运动时间: 如带电粒子与极板不碰撞,就运动时间为tLv0dm1如带电粒子与极板碰撞,就运动时间可以从竖直方向求得d 2,故2dmUq二、模型特点1特点描述:侧移y1UqL22,即2dmv02能量特点:电场力做正功WUq
7、y;电场力做多少正功,粒子动能增加多少,电势能削减多少;d3 重要结论:速度偏向角 的正切tanvyUqL,位移 偏向角的正切tanyUqLv02 dmv 0L2dmv0tan2tan,即带电粒子垂直进入匀强电场,它离开电场时,就好象是从初速度方向的位移中点沿直线射出来的;电容器(1)两个彼此绝缘,而又相互靠近的导体,就组成了一个电容器;(2)电容:表示电容器容纳电荷的本事;a 定义式: CQQ,即电容 C等于 Q与 U的比值, 不能懂得为电容C与 Q成正比, 与 U成反比;UU一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素打算的,与电容器是否带电及带电多少无关;b 打算因素式:如平行板电容器(3)
8、对于平行板电容器有关的C S(不要求应用此式运算)4 kdQ、E、U、C的争论时要留意两种情形:a 保持两板与电源相连,就电容器两极板间的电压U不变4S(打算式)b 充电后断开电源,就带电量Q不变(4)电容的定义式:CQ(定义式)U(5)C由电容器本身打算;对平行板电容器来说C取决于: CKd(6)电容器所带电量和两极板上电压的变化常见的有两种基本情形:第一种情形:如电容器充电后再将电源断开,就表示电容器的电量Q为肯定,此时电容器两极的电势差名师归纳总结 将随电容的变化而变化;第 2 页,共 17 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 其次种情形:如电容
9、器始终和电源接通,就表示电容器两极板的电压电容的变化而变化;V 为肯定,此时电容器的电量将随其次章恒定电流一、电流、电阻和电阻定律1电流:电荷的定向移动形成电流1形成电流的条件:内因是有自由移动的电荷,外因是导体两端有电势差2电流强度:通过导体横截面的电量Q 与通过这些电量所用的时间t 的比值; 定义 I=Q/t N 个电子,就 I=Q/t ;假设导体单位体积内有n 个电子,电子定向移动的速率为v,假如导体单位长度有I Nesv 表示电流的强弱 ,是标量 .但有方向 ,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向在外电路中正负,内电路中负正 单位是:安、毫安、微安 1A=103mA=10 6 A 区分
10、两种速率:电流传导速率(等于光速)和 电荷定向移动速率(机械运动速率);I= q 定义 = t nes vt t = q ; I=nesv 微观 t I UR;IR Er;I WUt U P;IBL F2电阻、电阻定律u1电阻:加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值;R= 定义 比值定义 ; U-I 图线的斜率,导I体的电阻是由导体本身的性质打算的 ,与 U.I 无关 . L2电阻定律:温度肯定时导体的电阻 R 与它的长度 L 成正比 ,与它的横截面积 S 成反比; R= 打算 S3电阻率:电阻率 是反映材料导电性能的物理量,由材料打算 ,但受温度的影响电阻率在数值上等于这种材料制成的长
11、为 1m,横截面积为 1m 2的柱形导体的电阻 . 单位是 : m.有些材料 随 t 而 金属 铂用来做温度计;有些材料 随 t 而 半导体 ;有些材料 几乎不受温度影响 康铜、锰铜 ;3半导体与超导体 特性:光敏特性、热敏特性和掺杂特性;可制作光敏电阻和热敏电阻;1半导体的导电特性介于导体与绝缘体之间 ,电阻率约为 105 m 10 6 m 2半导体的应用 : 热敏电阻 : 能够将温度的变化转成电信号 , 测量这种电信号 , 就可以知道温度的变化 .光敏电阻 : 光敏电阻在需要对光照有灵敏反应的自动掌握设备中起到自动开关的作用. (3)超导体晶体二极管、晶体三极管、电容等电子元件可连成集成电
12、路. . 这种现象半导体可制成半导体激光器、半导体太阳能电池等.超导现象:某些物质在温度降到肯定零度邻近时, 电阻率突然降到几乎为零的现象叫超导现象,处于这种状态下的导体叫超导体;应用 转变温度 TC: 材料由正常状态转变为超导状态的温度 二、部分电路欧姆定律: 超导电磁铁、超导电机等 我国 1989 年 TC=130K 1内容:导体中的电流I 跟导体两端的电压成正比,跟它的电阻R 成反I 1 R1R2 I 2 1 2 比;2公式:IUO U O R3适用范畴:适用于金属导电体、电解液导体,不适用于空气导体和某些半导体器件名师归纳总结 4图象:导体的伏安特性曲线- 导体中的电流随随导体两端电压
13、变化图线,叫导体的伏安特性曲线;第 3 页,共 17 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 常画成 IU 或 UI 图象 ,对于线性元件伏安特性曲线是直线 ,对于非线性元件 ,伏安特性曲线是非线性的 . 留意: 我们处理问题时,一般认为电阻为定值,不行由 R=U/I 认为电阻 R 随电压大而大,随电流大而小I、U、R 必需是对应关系(对应于同一段电路)即 I 是过电阻的电流,U 是电阻两端的电压三、电功、电功率1电功:电流做功的实质:电场力移动电荷做功,只有力才能做功 ;电荷的电势能 其它形式的能;电流做功的过程是电能 其它形式的能的过程 . 单位: J
14、;kwh 电场力做的功 Wqu=UIt = I2Rt=U 2t/R只适于纯电阻电路 2电功率: 电流做功的快慢,即电流通过一段电路电能转化成其它形式能对电流做功的总功率 ,P=UI ;单位:w;3焦耳定律:电流通过一段只有电阻元件的电路时,在 t 时间内的热量 Q=I 2Rt纯电阻电路中 WUIt=U 2t/R=I 2Rt,P=UI=U 2/R=I 2R;非纯电阻电路 WUIt ,P=UI 4电功率与热功率之间的关系纯电阻电路中,电功率等于热功率,非纯电阻电路中,电功率只有一部分转化成热功率纯电阻电路:电路中只有电阻元件,如电熨斗、电炉子等非纯电阻电路:电机、电风扇、电解槽等,其特点是电能只有
15、一部分转化成内能规律方法1用电器正常工作的条件:用电器两端的实际电压等于其额定电压.用电器中的实际电流等于其额定电流用电器的实际电功率等于其额定功率由于以上三个条件中的任何一个得到满意时,其余两个条件必定满意,因此它们是用电器正 常工作的等效条件2用电器接入电路时:纯电阻用电器接入电路中,如无特殊说明,应认为其电阻不变用电器实际功率超过其额定功率时,认为它将被烧毁. 一、串联电路电路中各处电流相同I=I 1=I 2=I 3= ,即R总串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U 1+U2+U 3 串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和,即R=R1R2 Rn串联电路中各个电阻两端的电压跟它的
16、阻值成正比 串联电阻具有分压作用制电压表U1U2LUnIR 1R 2R n串联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成正比,即PP 2LP nI2R 1R 2R n留意 :答应通过的最大电流=各串联电阻额定电流的最上值;答应加的最大电压=答应通过的最大电流电路的总功率=各电阻消耗的功率之和. 二、并联电路名师归纳总结 并联电路中各支路两端的电压相同U=U 1=U 2=U3 1.1第 4 页,共 17 页 并联电路总电路的电流等于各支路的电流之和I=I 1I 2I 3= 并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和;11RR1R2R nn 个相同的电阻R 并联 R总= ;总电阻比任一支路电阻小-
17、 - - - - - -两个支路时R 总= 精选学习资料 路中增加支路条数,总电- - - - - - - - - 特殊留意:在并联电阻变小三个支路时R总= 增加任一支路电阻,总电阻增大 并联电路中通过各个电阻的电流跟它的阻值成反比 并联电阻具有分流作用改装电流表 ,即 I1R1 I2R2= InRn= U支路电阻越小,通过的电流越大; 并联电路中各个电阻消耗的功率跟它的阻值成反比,即P1R1=P2R2= =PnRn=U 2留意 :几条支路并联,答应加的最大电压=和支路额定电压的最小值;答应的最大电流最小的额定电压总电路的总功率=各电阻消耗的功率之和R总一、电源1电源:是将其它形式的能转化成电
18、能的装置2电动势:单位:V;非静电力搬运电荷所做的功跟搬运电荷电量的比值,E=W/q ;表示电源把其它形式的能 电能本事的大小,等于电路中通过 1 C 电量时电源所供应的电能的数值在数值上 = 电源没有接入电路时两极板间的电压,内外电路上电势降落之和 EU 外U 内3电动势是标量要留意电动势不是电压;电动势与电势差的区分 见表格 电动势 电势差物理意义 反映电源内部非静电力做功把其它形式的 反映电路中电场力做功把电能转化为能量转化为电能的情形 其它形式能的情形定义 E=W/q U=W/q 式 W 为电源的非静电力把正电荷从电源内由 W 为电场力把正电荷从电源外部由正负极移到正极所做的功 极移到
19、负极所做的功量度式 E=IR+Ir=U 外+U 内 U=IR 测量 动用欧姆定律间接测量 用伏特表测量打算因素 与电源的性质有关 与电源、电路中的用电器有关特殊情形 当电源断开时路端电压值 =电源的电动势二、闭合电路的欧姆定律 对于给定电源:一般认为 E,r 不变,但电池用久后,E略变小, r 明显增大; 1内、外电路内电路:电源两极不含两极 以内,如电池内的溶液、发电机的线圈等内电路的电阻叫做内电阻r内电路分得的电压称为内电压,名师归纳总结 外电路:电源两极间包括用电器和导线等,外电路的电阻叫做外电阻R,外电路分得的电压称为外电压在电闭合电路中两源两极的电压是外电压 第 5 页,共 17 页
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