物理选修3知识点归纳.docx
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1、 物理选修3-1知识点归纳 物理选修3-1学问点归纳 十、电场 1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e1.6010-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:FkQ1Q2/r2(在真空中)F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k9.0109Nm2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引 3.电场强度:EF/q(定义式、计算式)E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C) 4.真空点(源)电荷形成的电场EkQ/r2r:源电荷到该位置的距离(m),
2、Q:源电荷的电量 5.匀强电场的场强EUAB/dUAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m) 6.电场力:FqEF:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C) 7.电势与电势差:UABA-B,UABWAB/q-EAB/q 8.电场力做功:WABqUABEqdWAB: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:两点沿场强方向的距离(m) 9.电势能:EAqAEA: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E
3、ABEB-EA带电体在电场中从高中物理电路试验A位置到B位置时电势能的差值 11.电场力做功与电势能变化EAB-WAB-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容CQ/U(定义式,计算式)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/4kd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,:介电常数) 常见电容器 14.带电粒子在电场中的加速(Vo0):WEK或qUmVt2/2,Vt(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo入入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的状况下) 类平垂直电场方向:匀速直线运动LVot(在带等量
4、异种电荷的平行极板中:EU/d) 抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动dat2/2,aF/mqE/m 注: (1)两个完全一样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,原带同种电荷的总量平分; (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)常见电场的高中物理学问点总结电场线分布要求熟记; (4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身打算,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关; (5)处于静电平衡导体是个等势体,外表是个等势面,导体外外表四周的电场线
5、垂直于导体外表,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外表; (6)电容单位换算:1F106F1012PF; (7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV1.6010-19J; (8)其它相关内容:静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面 十一、恒定电流 1.电流强度:Iq/tI:电流强度(A),q:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间(s) 2.欧姆定律:IU/RI:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值() 3.电阻、电阻定律:RL/S:电阻率(m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2) 4.闭合电路欧姆定律:IE/(rR)或EIrI
6、R也可以是EU内U外 I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(),r:电源内阻() 5.电功与电功率:WUIt,PUIW:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(W) 6.焦耳定律:QI2RtQ:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电高中物理公式阻值(),t:通电时间(s) 7.纯电阻电路中:由于IU/R,WQ,因三此WQUItI2RtU2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:P总IE,P出IU,P出/P总I:电路总电流(A),E:电源电动势(V),U:路端电压(V),:电源效率 9.电路的串/并联串联电路(P、U与
7、R成正比)并联电路(P、I与R成反比) 电阻关系(串同并反)R串R1R2R31/R并1/R11/R21/R3 电流关系I总I1I2I3I并I1I2I3 电压关系U总U1U2U3U总U1U2U3 功率安排P总P1P2P3P总P1P2P3 10.欧姆表测电阻 (1)电路组成(2)测量原理 两表笔短接后,调整Ro使电表指针满偏,得 IgE/(rRgRo) 接渗入渗出被测电阻Rx后通过电表的电流为 IxE/(rRgRoRx)E/(R中Rx) 由于Ix与Rx对应,因此可指示被测电阻大小 (3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数注意挡位(倍率)、 拨off挡 11.伏安法测电阻 电流表内接法
8、: 电压表示数:UURUA 电流表外接法: 电流表示数:IIRIV Rx的测量值U/I(UAUR)/IRRARxR真 Rx的测量值U/IUR/(IRIV)RVRx/(RVR)RA或Rx(RARV)1/2 选用电路条件Rx (6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用 十二、磁场 1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T1N/Am 2.安培力FBIL;(注:LB)B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m) 3.洛仑兹力fqVB(注VB);质谱仪f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/
9、s) 4.在重力忽视不计(不考虑重力)的状况下,带电粒高中物理网子入入磁场的运动状况(把握两种): (1)带电粒子沿平行磁场方向进渗入渗出磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动VV0 (2)带电粒子沿垂直磁场方向进渗透磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向f洛mV2/rm2rmr(2/T)2qVB;rmV/qB;T2m/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何状况下);(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(二倍弦切角) 注: (1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要留意带电粒子的正负; (2)磁感线的特点及其常见磁场的磁
10、感线分布要把握;(3)其它相关内容:地磁场、磁电式电表原理、盘旋加速器、磁性材料 扩展阅读:高二物理选修3-1学问点总结 高中物理学问点总结 电容带电粒子在电场中的运动学问要点: 1电荷电荷守恒定律点电荷 自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电 场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。根本电荷e。带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne)1.610C19使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:摩擦起电 接触带电感应起电。 电荷既不能制造,也不能被毁灭,它只能从一个物体转移到另 一个物体,或从的体的这一局部转移到另一个局部,这叫做电荷守恒定律。 带电体的外
11、形、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽视不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。2库仑定律高中物理学问点总结 (1)公式 FK12r2(真空中静止的两个点电荷) 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为 FK912r2,其中比例常数 2K叫静电力常量, Q1、Q2:两点电荷 。(F:点电荷间的作用力(N),K9.010NmC2的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引) (2)库仑定律的适用条件是(1)真空,(2)
12、点电荷。点电荷是物理中的抱负模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。3静电场电场线 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。 电场线的特点:(1)始于正电荷(或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(2)任意两条电场线都不相交。 电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带 电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力状况和初速度共同打算。高中物理学问点总结 4电场强度点电荷的电场 电场的最根本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的
13、作 用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷q,它所受到的电场力F跟它所带电量的比值F的电场强度,定义式是EF叫做这个位置上 ,E是矢量,规定正电荷受电场力的方 向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。(E:电场强度(N/C),是矢量,q:检验电荷的电量(C)) 电场强度E的大小,方向是由电场本身打算的,是客观存在的, 与检验电荷无关。与放入检验电荷的正、负,及带电量的多少均无关,不能认为E与F成正比,也不能认为E与q成反比。 点电荷场强的计算式EQ:源电荷的电量(C)) 要区分场强的定义式EFqKQr2(r:源电荷到该位置的距离(m), 与点电荷场强
14、的计算式EKQr2,前者 适用于任何电场,后者只适用于真空(或空气)中点电荷形成的电场。 5电势能电势等势面 电势能由电荷在电场中的相对位置打算的能量叫电势能。高中物理学问点总结 电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能和零点。由于电势能具有相对性,所以实际的应用意义并不大。而常常应 用的是电势能的变化。电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷克制电场力做功,电荷的电势能增加,电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值,这常是推断电荷电势能如何变化的依据。电场力对电荷做功的计算公式:WqU,此公式适用于任何电场。电场力做功与路径无关,由起始和终了位置的电势差打算。 电势是描述电场的能的
15、性质的物理量 在电场中某位置放一个检验电荷q,若它具有的电势能为,则 比值q叫做该位置的电势。 电势也具有相对性,通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电 势(对同一电场,电势能及电势的零点选取是全都的)这样选取零电势点之后,可以得出正电荷形成的电场中各点的电势均为正值,负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。 电势相等的点组成的面叫等势面。等势面的特点: (1)等势面上各点的电势相等,在等势面上移动电荷电场力不做 功。 (2)等势面肯定跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等 势面指向电势较低的等势面。高中物理学问点总结 (3)规定:画等势面(或线)时,相邻的两等势面(或线)间的 电势差相等。
16、这样,在等势面(线)密处场强较大,等势面(线)疏处场强小。6电势差 电场中两点的电势之差叫电势差,依教材要求,电势差都取肯定值,知道了电势差的肯定值,要比拟哪个点的电势高,需依据电场力对电荷做功的正负推断,或者是由这两点在电场线上的位置推断。 7匀强电场中电势差和电场强度的关系 场强方向到处一样,场强大小到处相等的区域称为匀强电场,匀强电场中的电场线是等距的平行线,平行正对的两金属板带等量异种电荷后,在两极之间除边缘外就是匀强电场。 在匀强电场中电势差与场强之间的关系是U,公式中的d是沿Ed场强方向上的距离(m)。 在匀强电场中平行线段上的电势差与线段长度成正比8带电粒子在匀强电场中的运动 (
17、1)带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的学问,分析方法和力学的分析方法根本一样:先分析受力状况,再分析运动状态和运动过程,然后选用恰当的规律解题。高中物理学问点总结 (2)在对带电粒子进展受力分析时,要留意两点: A1要把握电场力的特点。如电场力的大小和方向不仅跟场强的 大小和方向有关,还与带电粒子的电量和电性有关;在匀强电场中,带电粒子所受电场力到处是恒力;在非匀强电场中,同一带电粒子在不同位置所受电场力的大小和方向都可能不同。 A2是否考虑重力要依据详细状况而定:根本粒子:如电子、质 子、粒子、离子等除有要说明或明确的示意以外,一般都不考虑重力(但并不忽视质量)。带电颗粒:如液滴、
18、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的示意以外,一般都不能忽视重力。 (3)带电粒子的加速(含偏转过程中速度大小的变化)过程是其他形式的能和功能之间的转化过程。解决这类问题,可以用动能定理,也可以用能量守恒定律。 如选用动能定理,则要分清哪些力做功?做正功还是负功?是恒 力功还是变力功?若电场力是变力,则电场力的功必需表达成,还要确定初态动能和末态动能(或初、末态间的动能增WqUabab量) 如选用能量守恒定律,则要分清有哪些形式的能在变化?怎样变 化(是增加还是削减)?能量守恒的表达形式有: Ea初态和末态的总能量(代数和)相等,即E;初末高中物理学问点总结 b某种形式的能量削减肯定等于其它形
19、式能量的增加,即EE减增 c各种形式的能量的增量的代数和;EE012(4)、带电粒子在匀强电场中类平抛的偏转问题。 假如带电粒子以初速度v0垂直于场强方向射入匀强电场,不计 重力,电场力使带电粒子产生加速度,作类平抛运动,分析时,仍采纳力学中分析平抛运动的方法:把运动分解为垂直于电场方向上的一个分运动匀速直线运动:v0,xv0t;另一个是平行于 qUmd场强方向上的分运动匀加速运动,vyat,a粒子的偏转角为tg vyv0qUxmvd20,y1qUx2(),2mdv0。 经肯定加速电压(U1)加速后的带电粒子,垂直于场强方向射入 确定的平行板偏转电场中,粒子对入射方向的偏移 ULUL1q22y
20、,它只跟加在偏转电极上的电压22mdv4dU0122U2有关。当偏转 电压的大小极性发生变化时,粒子的偏移也随之变化。假如偏转电压的变化周期远远大于粒子穿越电场的时间(T穿越电场的过程中,仍可当作匀强电场处理。应留意的问题: Lv0),则在粒子高中物理学问点总结 1、电场强度E和电势 U仅仅由场本身打算,与是否在场中放入电荷,以及放入什么样的检验电荷无关。 而电场力F和电势能两个量,不仅与电场有关,还与放入场中 的检验电荷有关。 所以E和U属于电场,而F电和属于场和场中的电荷。2、一般状况下,带电粒子在电场中的运动轨迹和电场线并不重 合,运动轨迹上的一点的切线方向表示速度方向,电场线上一点的切
21、线方向反映正电荷的受力方向。物体的受力方向和运动方向是有区分的。 只有在电场线为直线的电场中,且电荷由静止开头或初速度方向和电场方向全都并只受电场力作用下运动,在这种特别状况下粒子的运动轨迹才是沿电力线的。如下图: 9电容器电容 (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。高中物理学问点总结 (2)电容:表示电容器容纳电荷的本事。a定义式:C(),即电容CUU等于Q与U的比值,不能理 解为电容C与Q成正比,与U成反比。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CS()和C4kdUUS4kd(不要求应用此式计算
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