高二上物理期末知识点梳理.ppt
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1、高二上知识点梳理高二上知识点梳理电场电场恒定电流恒定电流磁场磁场参考资料参考资料学海导航学海导航2012高考总复习版本高考总复习版本电电场场电荷库仑定律电荷库仑定律电场及其描述电场及其描述第七章一、电荷守恒定律一、电荷守恒定律1.自自然然界界只只存存在在与与这这两两种种电电荷荷,任任何何带带电电体体的的电电荷荷量量都都是是的的整整数数倍倍,元元电电荷荷:e=1.610-19C.正电荷正电荷负电荷负电荷元电荷元电荷2.电荷守恒定律:电荷既不能电荷守恒定律:电荷既不能,也不能也不能,只能从一个物体,只能从一个物体到另一个物体,或从物体的一部分到另一个物体,或从物体的一部分另一部分,在另一部分,在过
2、程中,电荷的过程中,电荷的总量总量.3.起电的几种方法:起电的几种方法:、和和;起电的实质;起电的实质是是.创造创造消灭消灭转移转移转移到转移到转移转移不变不变摩擦起电摩擦起电接触起电接触起电感应起电感应起电电荷的转移电荷的转移二、库仑定律二、库仑定律1.内内容容:的的个个 点点电电荷荷之之间间的的相相互互作作用用力力与与它它们们 成成正正比比,与它们与它们 成反比,作用力的方向成反比,作用力的方向在在 .公公式式:,式式中中k叫叫做做 ,数值为,数值为9.0109Nm2/C2.2.点点电电荷荷:若若带带电电体体的的和和 .对对它它们们相相互互作作用用力力的的影影响响可可以以忽忽略略不不计计,
3、这这样样的的带带电电体体就就可可以以看看成成点点电电荷荷,点点电电荷荷是是一一种种模型模型.真空中真空中两两电荷量的乘积电荷量的乘积距离的二次方距离的二次方静电力常量静电力常量形状形状体积大小体积大小理想化理想化它们的连线上它们的连线上三、电场强度三、电场强度1.定定义义:放放入入电电场场中中的的某某一一点点的的检检验验电电荷荷受受到到的的静静电电力力跟跟它它的的电电荷荷量量的的比比值,叫该点的电场强度值,叫该点的电场强度.2.公式:公式:,单位:单位:.3.方方向向:规规定定为为在在该该点点受受到的电场力的方向到的电场力的方向.4.点电荷的电场点电荷的电场:.E=F/qN/C,V/m正电荷正
4、电荷E=kQ/r25.电电场场线线:为为了了直直观观形形象象地地描描述述电电场场中中各各点点电电场场强强度度大大小小与与方方向向,在在电电场场中中画画出出一一系系列列曲曲线线,曲曲线线上上各各点点的的方方向向表表示示该该点点的的场场强强方方向向,曲曲线线的的表表示示电电场场的的强强弱弱.电电场场线线的的性质:性质:电电场场线线起起源源于于(或或无无穷穷远远处处),终终止止于于(或或无无穷穷远远处处),不不会会在在无无电电荷荷处中断;处中断;电场线不相交、不重合;电场线不相交、不重合;电场线不是真实存在;电场线不是真实存在;电场线不表示电荷在电场中的运动轨迹电场线不表示电荷在电场中的运动轨迹.切
5、线切线疏密疏密正电荷正电荷负电荷负电荷6.匀匀强强电电场场:在在电电场场中中,如如果果各各点点的的场场强强大大小小和和方方向向都都相相同同,这这样样的的电电场场叫叫 匀匀 强强 电电 场场.匀匀 强强 电电 场场 中中 的的 电电 场场 线线 是是.平行且等间距的直线平行且等间距的直线电电场场电势电势能电电势电势能电势差势差第七章一、电势能与电场力的功一、电势能与电场力的功1.电场力做功电场力做功公式:公式:特特点点:与与重重力力做做功功相相似似,电电场场力力对对电电荷荷所所做做的的功功决决定定于于,与电荷经历的具体,与电荷经历的具体无关无关.W=qU电荷在电场中的初末位置电荷在电场中的初末位
6、置路径路径2.电势能电势能电电荷荷和和电电荷荷在在电电场场中中决决定定的的能能量量,电电势势能能具具有有相相对对性性,通通常常取取无穷远处或大地为电势能零点无穷远处或大地为电势能零点.3.两者的联系两者的联系电电场场力力做做了了多多少少功功就就有有多多少少电电势势能能转转化化为为其其他他形形式式的的能能量量;电电荷荷在在电电场场中中某某点点具具有有的的电电势势能能等等于于电电场场力力把把它它从从该该点移到点移到位置时所做的功位置时所做的功.相对位置相对位置零势能点零势能点二、电势、电势差二、电势、电势差1.电电势势描描述述电电场场的的物物理理量量,其其数数值值等等于于电电荷荷的的与与的的比比值
7、值,单单位位:;电电场场中中某某点点的的电电势势高高低低与与检检验电荷验电荷关,是电场本身的一种属性关,是电场本身的一种属性.能的性质能的性质电势能电势能电荷量电荷量伏特伏特无无2.等势面等势面电电场场中中构构成成的的面面叫叫做做等等势势面面;在在同同一一等等势势面面上上移移动动电电荷荷电电场力做功为场力做功为.3.电势差电势差电电势势差差就就是是电电场场中中某某两两点点的的差差值值;电电场场中中各各点点电电势势的的大大小小与与零零势势点点的的选选取取有有关关,而而电电场场中中两两点点间间的的电电势势差差与与零势点的选择零势点的选择.电势相同的各点电势相同的各点零零电势电势无关无关4.电势差与
8、电场强度的关系电势差与电场强度的关系电电场场中中某某点点的的电电势势与与电电场场强强度度并并无无直直接接联联系系,但但电电场场中中两两点点间间的的电电势势差差与与电场强度存在一定的联系:电场强度存在一定的联系:电电场场中中,场场强强方方向向指指向向电电势势降降低低的方向;的方向;电电场场线线与与等等势势面面,并并且由且由等势面指向等势面指向等势面;等势面;最快最快相互垂直相互垂直高高低低电电场场线线的的疏疏密密与与等等势势面面的的疏疏密密存存在在对对应应关关系系:电电场场线线越越密密处等势面也处等势面也;在在匀匀强强电电场场中中电电场场强强度度与与电电势势差差的的关关系系可可表表示示为为:E=
9、U/d,式式中中d表表示示电电势势差差所所对对应应的的两两点点在在方方向向上上的的距距离离.该该式式对对非非匀匀强强电电场场不不适适用用但但可可用用于于定定性分析性分析.越密越密场强场强电电场场带电粒子在匀强电场带电粒子在匀强电场中的运动示波管中的运动示波管第七章一、带电粒子在电场中的运动一、带电粒子在电场中的运动1.带电粒子在电场中的平衡带电粒子在电场中的平衡带带电电粒粒子子在在电电场场中中静静止止或或匀匀速速直直线线运运动动时,通过分析受力,根据时,通过分析受力,根据来解决问题来解决问题.2.带电粒子在电场中的加速运动带电粒子在电场中的加速运动若若带带电电粒粒子子在在匀匀强强电电场场中中加
10、加速速运运动动,则则既既可可运运用用方方法法处处理理,又又可可以以运运用用处处理理;若若带带电电粒粒子子在在非非匀匀强强电电场场中中加速,则往往只能运用加速,则往往只能运用方法处理方法处理.平衡条件平衡条件动力学动力学动能定理动能定理动能定理动能定理3.带带电电粒粒子子在在匀匀强强电电场场中中的的偏偏转转(v0垂垂直于直于E时时)运运动动性性质质是是,其其轨轨迹迹为为.处处理理方方法法:运运用用,沿沿初初速速度度方方向向做做,沿沿电电场场线线方向做方向做.类平抛运动类平抛运动抛物线抛物线运动的合成与分解运动的合成与分解匀速直线运动匀速直线运动初速度为零的匀加速直线运动初速度为零的匀加速直线运动
11、二、示波管二、示波管(1)构构造造:电电子子枪枪,荧荧光屏光屏.(2)工作原理工作原理(如图如图7-3-1所示所示)图图7-3-1偏转电极偏转电极(3)如如果果在在偏偏转转电电极极XX和和YY之之间间都都没没有有加加电电压压,则则电电子子枪枪射射出出的的电电子子沿沿着着直直线线运运动动,打打在在荧荧光光屏屏的的,在在那那里里产生一个亮斑产生一个亮斑.(4)YY上上加加的的是是待待显显示示的的,XX上上是是机机器器内内部部产产生生的的锯锯齿齿形形电电压压,叫叫做做.若若所所加加扫扫描描电电压压和和信信号号电电压压的的周周期期相相同同,就就可可以以在在荧荧光光屏屏上上得得到到待待 测测 信信 号号
12、 在在 一一 个个 周周 期期 内内 变变 化化 的的 .中心中心信号电压信号电压扫描电压扫描电压稳定图象稳定图象电电场场4电容器电容器 电容器的电压、电容器的电压、电荷量和电容的关系电荷量和电容的关系第七章一、电容器一、电容器两两个个彼彼此此又又相相互互靠靠近近的的构构成成一一个个电容器电容器.常常用用电电容容器器:有有固固定定电电容容器器和和可可变变电电容容器器.固固定定电电容容器器有有:和和,使使用用电电解解电电容容器器时时不不能能接接错错其其两两极极,不不能能接接电电流流;可可变变电电容容器器通通常常采采用用改改变变来改变电容大小来改变电容大小.绝缘绝缘导体导体纸质电容器纸质电容器电解
13、电容器电解电容器交变交变导体正对面积导体正对面积电电容容器器的的充充放放电电使使电电容容器器两两极极板板带带上上等等量量异异种种电电荷荷的的过过程程称称为为,充充电电后后在在两两极极间间就就存存在在,两两极极间间就就存存在在电电势势差差,此此电电势势差差叫叫电电容容器器的的,电电容容器器上上所所带带电电荷荷量量的的绝绝对对值叫做电容器的电荷量值叫做电容器的电荷量.电电容容器器充充电电后后,两两极极间间用用导导体体接接通通,使使两两板板电电荷荷相相互互,电电容容器器的的带带电电量逐渐减小的过程叫量逐渐减小的过程叫.充电充电电场电场电压电压一个极板一个极板中和中和放电放电二、电容二、电容定定义义:
14、电电容容器器所所带带与与两两个个极板间的极板间的的比值的比值.公式公式.单位:单位:,单位符号,单位符号.*平行板电容器的电容决定公平行板电容器的电容决定公式:式:.电荷量电荷量电势差电势差C=Q/U法拉法拉F电电路路欧姆定律电阻定律欧姆定律电阻定律电功和电功率焦耳定律电功和电功率焦耳定律第八章1.电流电流(1)电电流流的的定定义义:.规定规定定向移动的方向为电流的方向定向移动的方向为电流的方向.形形成成电电流流的的条条件件是是:存存在在着着自自由由电电荷荷;导导体体两两端端存存在在着着电电势势差差.两两者者缺缺一一不不可可.这这里里要要注注意意区区分分形形成成电电流流、形形成成持持续续电电流
15、流、形形成成恒恒定定电电流流的的不不同同.“持持续续”意意味味着着长长时时间间的的存存在在,“恒定恒定”则表明存在且不变则表明存在且不变.电荷的定向移动形成电流电荷的定向移动形成电流正电荷正电荷(2)对对电电流流,我我们们要要能能够够从从宏宏观观(定定义式义式)与微观与微观(决定式决定式)两个方面去理解:两个方面去理解:宏观上,宏观上,(定义式定义式),即,即.微微观观上上,InevS(决决定定式式,其其中中n为为单单位位体体积积内内的的自自由由电电子子个个数数,S为为导导线线的的横横截截面面积积,v为为自自由由电电子子的的定定向向移移动动速率,约速率,约10-5m/s).单位时间单位时间内通
16、过导体横截面的电荷量内通过导体横截面的电荷量2.欧姆定律欧姆定律(1)欧欧姆姆定定律律内内容容:导导体体中中的的电电流流跟它两端的电压成跟它两端的电压成,跟它的电,跟它的电阻成阻成,表达式,表达式.(2)欧欧姆姆定定律律的的适适用用范范围围:适适用用于于导导电电和和导导电电,对对于于气气体导电不适用体导电不适用.正比正比反比反比金属金属电解液电解液(3)金金属属导导体体的的伏伏安安特特性性曲曲线线(I-U或或U-I图象图象)把把电电压压和和流流经经金金属属导导体体的的电电流流看看成成两两个个变变量量,由由于于金金属属导导体体中中的的电电流流跟跟它它两两端端的的电电压压成成,跟跟它它的的电电阻阻
17、成成,所所以以图图象象是是一一条条过过原原点点的的直直线线,在在I-U图图中中直直线线斜斜率率的的倒倒数数是是导导体体的的电电阻阻.注注意意I-U曲线和曲线和U-I曲线的区别曲线的区别.如图如图8-1-1.正比正比反比反比还还要要注注意意:当当考考虑虑到到电电阻阻率率随随温温度度的的变变化化时时,电电阻阻的的伏伏安安特特性性曲曲线线不不再再是是过原点的直线过原点的直线.图图8-1-13.电阻电阻定律电阻电阻定律电电阻阻:导导体体中中能能通通过过电电流流,但但对对电电流流有有阻碍的作用,表示对电流有阻碍作用的物理阻碍的作用,表示对电流有阻碍作用的物理量就是电阻量就是电阻.电阻的定义式:电阻的定义
18、式:.电阻定律:电阻定律:(1)导导体体电电阻阻的的决决定定式式:,此此式式说说明明在在温温度度不不变变时时,粗粗细细均均匀匀的的导导线线的的电电阻阻跟跟它的长度成它的长度成,跟它的横截面积成,跟它的横截面积成.正比正比反比反比导导体体的的电电阻阻是是由由它它本本身身的的因因素素决决定定的的,与与所所在在的的电电路路无无关关.相相同同材材料料的的金金属属导导线线越越长长,它它对对电电流流的的阻阻碍碍作作用用越越大大;导导线线的的截截面面积积越越大大,它它对对电电流流的的阻阻碍碍作作用用越越小小.长长度度相相同同、横横截截面面积积相相同同的的不不同同的的金金属属由由于于它它们们的的结结构构不不同
19、同,对对电电流流的的阻碍作用也不同阻碍作用也不同.(2)电阻率电阻率电电阻阻率率反反映映了了材材料料的的导导电电性性能能,电电阻阻率率大大的的材材料料导导电电性性能能差差,电电阻阻率率小小的的材材料导电性能好料导电性能好.电电阻阻率率与与温温度度的的关关系系(考考纲纲尽尽管管没没有有要求要求,但同学应有所了解但同学应有所了解)金金属属的的电电阻阻率率随随着着温温度度的的升升高高而而增增大大.纯金属的电阻率小,合金的电阻率大纯金属的电阻率小,合金的电阻率大.某某些些合合金金的的电电阻阻率率几几乎乎不不受受温温度变化的影响,如锰铜、镍铜度变化的影响,如锰铜、镍铜.有有些些半半导导体体材材料料的的电
20、电阻阻率率随随着着温度的升高而减小温度的升高而减小.有有些些物物质质当当温温度度接接近近0K时时,电电阻阻率率突突然然减减小小到到零零这这种种现现象象叫叫超超导现象导现象.4.电功和电热电功和电热(1)电功:电功:W=.(2)电电热热:Q=,此此关关系系式式又又称称为焦耳定律为焦耳定律.5.电功率和热功率电功率和热功率(1)电电功功率率:单单位位时时间间内内电电流流做做的的功功,即即P=.此式适用于一切电路此式适用于一切电路.(2)热热功功率率:单单位位时时间间内内电电阻阻产产生生的的热量,即热量,即P热热=.I2RUII2RtUIt电电路路电阻的串、并联电阻的串、并联第八章一、串、并联电路的
21、特点一、串、并联电路的特点1.串联电路的特点串联电路的特点(1)各各 处处 的的 电电 流流,即即:(2)电电路路两两端端电电压压等等于于,即:即:相等相等各电压之和各电压之和I1=I2=InU=U1+U2+Un(3)电电 路路 的的 总总 电电 阻阻 等等 于于 各各,即即:(4)分压原理:电压分配与电阻成分压原理:电压分配与电阻成,即:即:(5)串联电路功率与电阻成串联电路功率与电阻成,即:,即:电阻之和电阻之和正比正比正比正比R总总=R1+R2+Rn2.并联电路的特点并联电路的特点(1)各各 支支 路路 电电 压压,即即:.(2)电电路路中中的的总总电电流流等等于于各各,即:即:.(3)
22、电电路路的的总总电电阻阻的的倒倒数数等等于于,即:即:.相等相等U1=U2=Un电流之和电流之和I=I1+I2+In各电阻倒数之和各电阻倒数之和(4)分分流流原原理理:电电流流分分配配和和电电阻阻成成,即:,即:.(5)并并联联电电路路的的功功率率与与电电阻阻成成,即:即:.反比反比反比反比I1R1=I2R2=InRn=UP1R1=P2R2=PnRn=U23.有关串、并联电路的几个推论有关串、并联电路的几个推论(1)串串联联电电路路的的总总电电阻阻 于于其其中中任任一一部部分分电电路路的的电电阻阻.电电路路中中任任意意一一个个电电阻阻变大时,串联的总电阻变变大时,串联的总电阻变.(2)并并联联
23、电电路路的的总总电电阻阻小小于于其其中中任任意意一一个个电电阻阻.任任意意一一个个电电阻阻变变大大时时,并并联联的的总电阻变总电阻变.大大大大大大(3)串串联联电电路路电电流流相相等等,具具有有分分压压作作用;并联电路电压相等,具有分流作用用;并联电路电压相等,具有分流作用.(4)无无论论是是串串联联还还是是并并联联,其其总总功功率率都都等等于于各各个个用用电电器器的的功功率率之之和和,即即P总总=P1+P2+Pn.二、分压器二、分压器1.原理:利用串联电路的原理:利用串联电路的原理原理.图图8-2-12.关系:如图关系:如图8-2-1所示,所示,若滑动变阻器的总电阻为若滑动变阻器的总电阻为R
24、0,两固定端输入的电压为,两固定端输入的电压为U0,滑片,滑片P和固定端和固定端Q间的电间的电阻为阻为R,则空载时,则空载时PQ间间输出的电压输出的电压U=.(空载即(空载即P、Q间断路)间断路)分压分压3.若若将将滑滑片片P向向上上移移动动,则则输输出出的的电电压压U将将;输输出出的的电电压压U的的变变化化范范围围是是.若若在在PQ间间接接上上一一个个负负载载电电阻阻,则则输输出出的的电电压压相相比比于于空空载载时时 ;负负载载电电阻阻越越大大,输输出出的的电电压压越越.增大增大0U0小小接近空载时的电压接近空载时的电压三、简单的电路分析三、简单的电路分析1.首首先先将将电电路路等等效效成成
25、由由几几部部分分组组成成的的串串联联电电路路,按按串串联联电电路路的的特特点点将将电电压压、功功率率分分配到各部分配到各部分.2.再再对对具具有有支支路路的的某某一一部部分分按按并并联联电电路路的特点,将电流、功率分配到各支路的特点,将电流、功率分配到各支路.3.在在分分析析电电路路中中物物理理量量变变化化时时,应应先先分分析析电电阻阻值值不不变变的的那那部部分分电电路路,再再由由串串、并并联联电路的特点分析电阻值变化的那部分电路电路的特点分析电阻值变化的那部分电路.电电路路3闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律第八章一、电源的电动势和内电阻一、电源的电动势和内电阻1.电动势电动势E(1)物物
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