2023年高中物理电学知识归纳.doc

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1、高中物理电学知识归纳一、静电场： 静电场：概念、规律特别多，注意理解及各规律合用条件；电荷守恒定律，库仑定律1.电荷守恒定律：元电荷2.库仑定律： 条件：真空中、点电荷；静电力常量k=9109Nm2/C2三个自由点电荷平衡问题：“三点共线，两同夹异，两大夹小”中间电荷量较小且接近两边中电量较小；常用电场电场线分布熟记，特别是孤立正、负电荷,等量同种、异种电荷连线上及中垂线上场强分布,电场线特点及作用.3.力特性(E)：只要有电荷存在周边就存在电场 ，电场中某位置场强： （定义式）（真空点电荷） （匀强电场E、d共线）4.两点间电势差：U、UAB：(有无下标区别)静电力做功U是(电能其他形式能)

2、 电动势E是(其他形式能电能)UBA（UBUA）与零势点选用无关) 电场力功W=qu=qEd=F电SE (与途径无关)5.某点电势描述电场能特性：(相对零势点而言)理解电场线概念、特点；常用电场电场线分布规定熟记，特别是等量同种、异种电荷连线上及中垂线上场强特点和规律6.等势面(线)特点，处在静电平衡导体是个等势体,其表面是个等势面,导体外表面附近电场线垂直于导体表面(距导体远近不同等势面特点?)，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面；表面曲率大地方等势面越密,E越大,称为尖端放电。应用：静电感应，静电屏蔽7.电场概念题思绪：电场力方向电场力做功电势能变化(这些问题

3、是电学基本)8.电容器两种状况分析始终与电源相连U不变；当d增C减Q=CU减E=U/d减 仅变s时，E不变。充电后断电源q不变:当d增c减u=q/c增E=u/d=不变,仅变d时,E不变； 9带电粒子在电场中运动qU=mv2；侧移y=，偏角tg= 加速 偏转(类平抛)平行E方向：L=vot竖直： tg=(为速度方向与水平方向夹角)速度：Vx=V0 Vy =at （为速度与水平方向夹角） 位移：Sx= V0 t Sy = （为位移与水平方向夹角） 圆周运动 在周期性变化电场作用下运动结论：无论带电粒子m、q如何，在同一电场中由静止加速后，再进入同一偏转电场，它们飞出时侧移和偏转角是相似(即它们运动

4、轨迹相似)出场速度反向延长线跟入射速度相交于O点，粒子好象从中心点射出同样 (即) 证： (含义?)二、恒定电流： I=(定义) I=nesv(微观) I= R=(定义) 电阻定律：R=(决定)某些电路欧姆定律： U=IR 闭合电路欧姆定律：I = 路端电压： U = e I r= IR 输出功率： = IIr = 电源热功率： 电源效率： = = 电功： WQUUItI2RtU2t/R 电功率P=W/t =UIU2/RI2R 电热：QI2Rt 对于纯电阻电路： W=IUt= P=IU = 对于非纯电阻电路： W=IUt P=IUE=I(R+r)=u外+u内=u外+Ir P电源=uIt= +E

5、其他 P电源=IE=I U +I2Rt单位：J ev=1.910-19J 度=kwh=3.6106J 1u=931.5Mev电路中串并联特点和规律应相称熟悉 1、联电路和并联电路特点（见下表）：串联电路并联电路两个基本特点电压U=U1+U2+U3+U=U1=U2=U3=电流I=I1=I2=I3=I=I1+I2+I3+三个重要性质电阻R=R1+R2+R3+1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ R=电压U/R=U1/R1=U2/R2=U3/R3=IIR=I1R1=I2R2=I3R3=U功率P/R=P1/R1=P2/R2=P3/R3=I2PR=P1R1=P2R2=P3R3=U22、记住结论：并联电

6、路总电阻不大于任何一条支路电阻；当电路中任何一种电阻阻值增大时，电路总电阻增大，反之则减小。3、电路简化原则和办法原则：a、无电流支路除去；b、电势相等各点合并；c、抱负导线可任意长短；d、抱负电流表电阻为零，抱负电压表电阻为无穷大；e、电压稳定期电容器可认为断路办法：a、电流分支法：先将各节点用字母标上，鉴定各支路元件电流方向（若无电流可假设在总电路两端加上电压后鉴定），按电流流向，自左向右将各元件，结点，分支逐个画出，加工整顿即可；b、等势点排列法：标出节点字母，判断出各结点电势高低（电路无电压时可先假设在总电路两端加上电压），将各节点按电势高低自左向右排列，再将各节点间支路画出，然后加工

7、整顿即可。注意以上两种办法应结合使用。4、滑动变阻器几种连接方式a、限流连接：如图，变阻器与负载元件串联，电路中总电压为U，此时负载Rx电压调节范畴红为，其中Rp起分压作用，普通称为限流电阻，滑线变阻器连接称为限流连接。b 、分压连接：如图，变阻器一某些与负载并联，当滑片滑动时，两某些电阻丝长度发生变化，相应电阻也发生变化，依照串联电阻分压原理，其中UAP= ，当滑片P自A端向B端滑动时，负载上电压范畴为0U，显然比限流时调节范畴大，R起分压作用，滑动变阻器称为分压器，此连接方式为分压连接。普通说来，当滑动变阻器阻值范畴比用电器电阻小得多时，做分压器使用好；反之做限流器使用好。5、含电容器电路

8、：分析此问题核心是找出稳定后，电容器两端电压。6、电路故障分析：电路不能正常工作，就是发生了故障，规定掌握断路、短路导致故障分析。路端电压随电流变化图线中注意坐标原点与否都从零开始电路动态变化分析(高考热点)各灯、表变化状况1程序法:局部变化R总I总先讨论电路中不变某些(如:r)最后讨论变化某些局部变化再讨论其他 2直观法：任一种R增必引起通过该电阻电流减小,其两端电压UR增长.(自身电流、电压)任一种R增必引起与之并联支路电流I并增长； 与之串联支路电压U串减小（称串反并同法）当R=r时，电源输出功率最大为Pmax=E2/4r而效率只有50%，路端电压跟负载关系(1)路端电压：外电路电势降落

9、，也就是外电路两端电压，普通叫做路端电压。(2)路端电压跟负载关系当外电阻增大时，电流减小，路端电压增大；当外电阻减小时，电流增大，路端电压减小。UUr0IOEU内I1rUI1R定性分析：RI()IrU(EIr)RI()IrU(EIr)特例：00外电路断路：RIIrUE。0外电路短路：RI()Ir(E)U0。图象描述：路端电压U与电流I关系图象是一条向下倾斜直线。UI图象如图所示。直线与纵轴交点表达电源电动势E，直线斜率绝对值表达电源内阻。闭合电路中功率(1)闭合电路中能量转化qEqU外qU内在某段时间内，电能提供电能等于内、外电路消耗电能总和。电源电动势又可理解为在电源内部移送1C电量时，电

10、源提供电能。(2)闭合电路中功率：EIU外IU内I EII2RI2r阐明电源提供电能只有一某些消耗在外电路上,转化为其她形式能,另一某些消耗在内阻上,转化为内能。(3)电源提供电功率：又称之为电源总功率。PEIRP，R时，P0。 RP，R0时，Pm。(4)外电路消耗电功率：又称之为电源输出功率。PU外I定性分析：I U外EIr从这两个式子可知，R很大或R很小时，电源输出功率均不是最大。PROUIOR1 r R2RrEE/rE/2rE/2定量分析：P外U外I(当Rr时,电源输出功率为最大，P外max)图象表述：从PR图象中可知，当电源输出功率不大于最大输出功率时，相应有两个外电阻R1、R2时电源

11、输出功率相等。可以证明，R1、R2和r必要满足：r。(5)内电路消耗电功率：是指电源内电阻发热功率。P内U内I RP内，RP内。(6)电源效率：电源输出功率与总功率比值。当外电阻R越大时，电源效率越高。当电源输出功率最大时，50%。电学实验-测电动势和内阻 (1)直接法：外电路断开时，用电压表测得电压U为电动势E ;U=E(2)通用办法：AV法测要考虑表自身电阻,有内外接法；单一组数据计算，误差较大应当测出多组(u，I)值，最后算出平均值作图法解决数据，(u，I)值列表，在u-I图中描点，最后由u-I图线求出较精确E和r。(3)特殊办法 （一）即计算法：画出各种电路图 (一种电流表和两个定值电

12、阻) (一种电流表及一种电压表和一种滑动变阻器) (一种电压表和两个定值电阻) （二）测电源电动势和内阻r有甲、乙两种接法，如图甲法中所测得和r都比真实值小，/r测=测/r真；乙法中，测=真，且r测= r+rA。（三）电源电动势也可用两阻值不同电压表A、B测定，单独使用A表时，读数是UA，单独使用B表时，读数是UB，用A、B两表测量时，读数是U，则=UAUB/（UAU）。电阻测量 AV法测：要考虑表自身电阻,有内外接法；多组(u，I)值，列表由u-I图线求。如何用作图法解决数据欧姆表测：测量原理 两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得 IgE/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过电表电流

13、为 IxE/(r+Rg+Ro+Rx)E/(R中+Rx)由于Ix与Rx相应，因而可批示被测电阻大小GR2S2R1S1R1SVR2用法:机械调零、选取量程(大到小)、欧姆调零、测量读数时注意挡位(即倍率)、拨off挡。注意:测量电阻时，要与原电路断开,选取量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。电桥法测：半偏法测表电阻： 断s2,调R1使表满偏；闭s2,调R2使表半偏.则R表=R2；一、测量电路( 内、外接法 ) 记忆决调 “内”字里面有一种“大”字类型电路图R测与R真比较条件计算比较法己知Rv、RA及Rx大体值时内AVR大R测=RX+RA RX适于测大电阻Rx 外AVR小R测=Rx适于

14、测小电阻RX n倍Rx通电前调到最大调压0E0电压变化范畴大规定电压从0开始变化Rx比较大、R滑 比较小R滑全Rx/2通电前调到最小以“供电电路”来控制“测量电路”：采用以小控大原则电路由测量电路和供电电路两某些构成,其组合以减小误差,调节解决数据两以便R滑唯一：比较R滑与Rx 控制电路 RxR滑10 Rx 限流方式分压接法R滑Rx两种均可，从节能角度选限流R滑不唯一：实难规定拟定控制电路R滑实难规定：负载两端电压变化范畴大。负载两端电压规定从0开始变化。电表量程较小而电源电动势较大。有以上3种规定都采用调压供电。无特殊规定都采用限流供电三、选实验试材(仪表)和电路,按题设实验规定组装电路,画

15、出电路图,能把实物接成实验电路,精心按排操作环节,过程中需要测?物理量,成果表达式中各符号含义.(1)选量程原则：测u I,指针超过1/2， 测电阻刻度应在中心附近.(2)办法：先画电路图,各元件连接方式(先串再并连线顺序) 明确表量程,画线连接各元件,铅笔先画,查实无误后,用钢笔填,先画主电路,正极开始按顺序以单线连接方式将主电路元件依次串联,后把并联无件并上. (3)注意事项：表量程选对,正负极不能接错；导线应接在接线柱上,且不能分叉；不能用铅笔画用伏安法测小电珠伏安特性曲线：测量电路用外接法，供电电路用调压供电。(4)实物图连线技术无论是分压接法还是限流接法都应当先把伏安法某些接好；即：

16、先接好主电路(供电电路).对限流电路，只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四某些依次串联起来即可(注意电表正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。对分压电路，应当先把电源、电键和滑动变阻器所有电阻丝三某些用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一种接头，比较该接头和滑动触头两点电势高低，依照伏安法某些电表正负接线柱状况，将伏安法某些接入该两点间。实物连线总思绪 分压（滑动变阻器下两个接线柱一定连在电源和电键两端）画出电路图连滑动变阻器 限流（普通连上一接线柱和下一接线柱）（两种状况合上电键前都要注意滑片对的位 电表正负接线柱连接总回路： 总开

17、关一定接在干路中 导线不能交叉微安表改装成各种表：关健在于原理一方面要知：微安表内阻、满偏电流、满偏电压。采用半偏法先测出表内阻；最后要对改装表进行较对。(1)改为V表：串联电阻分压原理 (n为量程扩大倍数)(2)改为A表：串联电阻分流原理 (n为量程扩大倍数)(3)改为欧姆表原理两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得 IgE/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过电表电流为 IxE/(r+Rg+Ro+Rx)E/(R中+Rx)由于Ix与Rx相应，因而可批示被测电阻大小四、磁场 基本特性,来源，方向(小磁针静止时极指向,磁感线切线方向,外部(NS)内部(SN)构成闭合曲线要熟悉五种典型磁场磁

18、感线空间分布（对的分析解答问题关健）脑中要有各种磁源产生磁感线立体空间分布观念；会从不同角度看、画、识 各种磁感线分布图可以将磁感线分布立体、空间图转化成不同方向平面图（正视、符视、侧视、剖视图）安培右手定则：电产生磁 安培分子电流假说，磁产生实质(磁现象电本质)奥斯特和罗兰实验安培左手定则(与力关于) 磁通量概念一定要指明“是哪一种面积、方向如何”且是双向标量F安=B I L f洛=q B v 建立电流微观图景(物理模型)从安培力F=ILBsin和I=neSv推出f=qvBsin。典型比值定义(E= E=k) (B= B=k ) (u=) ( R= R=) (C= C=)磁感强度B：由这些公

19、式写出B单位，单位公式B= ； B= ； E=BLv B= ； B=k（直导体） ；B=NI（螺线管）qBv = m R = B = ； 电学中三个力：F电=q E =q F安=B I L f洛= q B v注意：、BL时，f洛最大，f洛= q B v （f 、B 、v三者方向两两垂直且力f方向时刻与速度v垂直）导致粒子做匀速圆周运动。、B | v时，f洛=0 做匀速直线运动。、B与v成夹角时，（带电粒子沿普通方向射入磁场），可把v分解为（垂直B分量v，此方向匀速圆周运动；平行B分量v| ，此方向匀速直线运动。）合运动为等距螺旋线运动。带电粒子在磁场中圆周运动（关健是画出运动轨迹图,画图应规范

20、）。规律： (不能直接用) 1、 找圆心：(圆心拟定)因f洛一定指向圆心，f洛v任意两个f洛方向指向交点为圆心；任意一弦中垂线一定过圆心； 两速度方向夹角角平分线一定过圆心。2、 求半径(两个方面)：物理规律 由轨迹图得出几何关系方程 ( 解题时应突出这两条方程 ) 几何关系：速度偏向角=偏转圆弧所相应圆心角(回旋角)=2倍弦切角相对弦切角相等，相邻弦切角互补 由轨迹画及几何关系式列出：关于半径几何关系式去求。3、求粒子运动时间：偏向角（圆心角、回旋角）=2倍弦切角，即=2 T4、圆周运动关于对称规律：特别注旨在文字中隐含着临界条件a、从同一边界射入粒子，又从同一边界射出时，速度与边界夹角相等。b、在圆形磁场区域内，沿径向射入粒子，一定沿径向射出。注意：均匀辐射状匀强磁场，圆形磁场，及周期性变化磁场。