高二物理選修3-1復(fù)習(xí)提綱歸納與總結(jié)
高二物理選修3-1復(fù)習(xí)提綱歸納與總結(jié)
一、知識(shí)要點(diǎn)
1.電荷電荷守恒2.元電荷:e=。3.庫(kù)侖定律:F=。4.電場(chǎng)及電場(chǎng)強(qiáng)度定義式:E=,其單位是。5.點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng):E=。6.電場(chǎng)線的特點(diǎn):
7.靜電力做功的特點(diǎn):在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí),電場(chǎng)力所做的功只與電荷的_____有關(guān)8.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系:電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過(guò)程中,靜電力所做的功與電荷在兩點(diǎn)的電勢(shì)能變化的關(guān)系式___________________。
9.電勢(shì)能:電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能,等于靜電力把它從該點(diǎn)移到_________位置時(shí)所做得功。通常把_________的電勢(shì)能規(guī)定為零。10.電勢(shì):14.電勢(shì)差U:公式:UAB=。電勢(shì)差有正負(fù):UAB=-UBA。11.電勢(shì)與電勢(shì)差的比較:UABAB,UBABA12.等勢(shì)面:電場(chǎng)中的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫等勢(shì)面。17.等勢(shì)面的特點(diǎn):13.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系:E=。14.電容:定義公式C15.帶電粒子的加速
(1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析:帶電粒子沿與電場(chǎng)線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng),受到的電場(chǎng)力與運(yùn)動(dòng)方向在同一直在線,做運(yùn)動(dòng)。(答案:勻加(減)速直線)
(2)用功能觀點(diǎn)分析:粒子動(dòng)能的變化量等于靜電力對(duì)它所做的功(電場(chǎng)可以是______電場(chǎng)或_______電場(chǎng))。若粒子的初速度為零,則:_________,v=__________;若粒子的初速度不為零,則:____________,v=______________。16.帶電粒子的偏轉(zhuǎn)(限于勻強(qiáng)電場(chǎng))
(1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析:帶電粒子以速度v0垂直于電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),受到恒定的與初速度方向_____的電場(chǎng)力作用而做__________運(yùn)動(dòng)。(垂直,勻變速曲線)(2)粒子偏轉(zhuǎn)問(wèn)題的分析處理方法類似于_______的分析處理,沿初速度方向?yàn)開(kāi)_____________運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=______________.
SQ。注意C跟Q、U無(wú)關(guān),Cr。U4kd
沿電場(chǎng)力方向?yàn)開(kāi)_____________運(yùn)動(dòng),加速度a=______________.離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏移量y=______________離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角tan=______________。
高二物理選修3-1第二章《恒定電流》復(fù)習(xí)提綱
一.知識(shí)要點(diǎn)
(一)導(dǎo)體中的電場(chǎng)和電流、電動(dòng)勢(shì)1.導(dǎo)體中的電場(chǎng)和電流
(1)電源:電源就是把自由電子從正極搬遷到負(fù)極的裝置。電源是通過(guò)非靜電力做功把
其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置。
(2)導(dǎo)線中的電場(chǎng):當(dāng)導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)時(shí),導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)線保持與導(dǎo)線
平行。(3)電流定義式:IQt2.電動(dòng)勢(shì)定義:在電源內(nèi)部非靜電力所做的功W與移送的電荷量q的比值,叫電源的電動(dòng)勢(shì),用E表示。定義式為:E=W/q
注意:①電動(dòng)勢(shì)的大小由電源中非靜電力的特性(電源本身)決定,跟電源的體積、
外電路無(wú)關(guān)。
②電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒(méi)有接入電路時(shí),電源兩極間的電壓。
③電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1C電量的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極
所做的功。
(二)部分電路歐姆定律,電路的連接,電功、電功率、電熱,電阻定律1.部分電路歐姆定律定義式R=U/I
導(dǎo)體的伏安特性曲線:常用縱坐標(biāo)表示電流I、橫坐標(biāo)表示電壓U,而畫(huà)出的IU圖象。
2.電路的連接串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的特點(diǎn)
3.電表改裝和擴(kuò)程:主要根據(jù)“當(dāng)流過(guò)電流計(jì)的電流達(dá)到滿偏電流是改裝或擴(kuò)程后的電表也達(dá)到了它的量程值”這一點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。
4.電功、電功率、電熱(1)電功公式:W=UIt(2)電功率公式:P=UI2(3)電熱(焦耳定律)公式:Q=IRt5.電阻定律
(1)電阻定律:公式RLs(2)材料的電阻率,跟材料和溫度有關(guān);各種材料的電阻率一般隨溫度的變化而變化;對(duì)金屬,溫度升高,增大。
(三)閉合電路的歐姆定律
1.閉合電路歐姆定律的三種表達(dá)式:E=IR+Ir,E=U內(nèi)+U外,以及I=E/(R+r)
2.路端電壓與負(fù)載變化的關(guān)系
根據(jù)I=E/(R+r),U內(nèi)=Ir,E=U內(nèi)+U外,當(dāng)E、r一定時(shí):
RIU內(nèi)U
外電路電阻R,I0,U內(nèi)0,U外E(斷路)RIU內(nèi)U外電路電阻R0,IE/r,U內(nèi)E,U外0(短路)
3.多用電表
歐姆表基本構(gòu)造:由電流表、調(diào)零電阻、電池、紅黑表筆組成。(內(nèi)電路請(qǐng)自己畫(huà)出)【注意】歐姆表測(cè)電阻時(shí),指針越接近半偏位置,測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確。○調(diào)零:將紅、黑表筆短接,調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕使指針0處。
○不要用手接觸電阻的兩引線;若發(fā)現(xiàn)指針偏角太大或太小應(yīng)換用倍率較小或較大的
檔;且每次換檔必需重新調(diào)零。
○整理:測(cè)量完畢,將選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到OFF檔或交流最大電壓檔,撥出表筆,若長(zhǎng)期不用應(yīng)取出電池。
4.測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻
誤差分析:用電流表和電壓表測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí),電流表外接和內(nèi)接兩種情況下電動(dòng)勢(shì)的測(cè)量值與真實(shí)值、電源內(nèi)阻的測(cè)量值與真實(shí)值間的關(guān)系如何?
若采用上圖電路時(shí),可得:E測(cè)E,r測(cè)r若采用下圖所示的電路可得:EE測(cè),rr測(cè)。
高二物理選修3-1第三章《磁場(chǎng)》復(fù)習(xí)提綱
一、知識(shí)要點(diǎn)
1.磁場(chǎng)的產(chǎn)生⑴磁極周圍有磁場(chǎng)。(2)電流周圍有磁場(chǎng)(奧斯特)。2.磁場(chǎng)的基本性質(zhì)
磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁極和電流有磁場(chǎng)力的作用(對(duì)磁極一定有力的作用;對(duì)電流只是可能有力的作用,當(dāng)電流和磁感線平行時(shí)不受磁場(chǎng)力作用)。這一點(diǎn)應(yīng)該跟電場(chǎng)的基本性質(zhì)相比較。3.磁感應(yīng)強(qiáng)度B4.磁感線
F(條件是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,或ΔL很小,并且L⊥B)。IL
⑴用來(lái)形象地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向和強(qiáng)弱的曲線。磁感線上每一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向,也就是在該點(diǎn)小磁針靜止時(shí)N極的指向。磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱。⑵磁感線是封閉曲線(和靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不同)。⑶要熟記常見(jiàn)的幾種磁場(chǎng)的磁感線:
地球磁場(chǎng)通電直導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)通電環(huán)行導(dǎo)線周圍磁場(chǎng)
⑷安培定則(右手螺旋定則):對(duì)直導(dǎo)線,四指指磁感線方向;對(duì)環(huán)行電流,大拇指指中心軸線上的磁感線方向;對(duì)長(zhǎng)直螺線管大拇指指螺線管內(nèi)部的磁感線方向。5.磁通量
如果在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)與磁場(chǎng)方向垂直的平面,其面積為S,則定義B與S的乘積為穿過(guò)這個(gè)面的磁通量,用Φ表示。Φ是標(biāo)量,但是有方向(進(jìn)該面或出該面)。單位為韋伯,符號(hào)為Wb。1Wb=1Tm2=1Vs=1kgm2/(As2)。
可以認(rèn)為磁通量就是穿過(guò)某個(gè)面的磁感線條數(shù)。
在勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感線垂直于平面的情況下,B=Φ/S,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度又叫磁通密度。在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)B與S的夾角為α?xí)r,有Φ=BSsinα。二、安培力(磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力)1.安培力方向的判定
⑴用左手定則。
⑵用“同性相斥,異性相吸”(只適用于磁鐵之間或磁體位于螺線管外部時(shí))。⑶用“同向電流相吸,反向電流相斥”(反映了磁現(xiàn)象的電本質(zhì))。.
只要兩導(dǎo)線不是互相垂直的,都可以用“同向電流相吸,反向電流相斥”判定相互作用的磁場(chǎng)力的方向;當(dāng)兩導(dǎo)線互相垂直時(shí),用左手定則判定。2.安培力大小的計(jì)算
F=BLIsinα(α為B、L間的夾角)高中只要求會(huì)計(jì)算α=0(不受安培力)和α=90°兩種情況。三、洛倫茲力1.洛倫茲力
αα
運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中受到的磁場(chǎng)力叫洛倫茲力,它是安培力的微觀表現(xiàn)。計(jì)算公式的推導(dǎo):如圖所示,整個(gè)導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力(安培力)為F安F=BIL;其中I=nesv;設(shè)導(dǎo)線中共有N個(gè)自由電子N=nsL;每個(gè)電子受的磁場(chǎng)力為F,則F安=NF。由以上四式可得F=qvB。條件是v與B垂直。當(dāng)v與B成θ角時(shí),F(xiàn)=qvBsinθ。2.洛倫茲力方向的判定
F安BI在用左手定則時(shí),四指必須指電流方向(不是速度方向),即正電荷定向移動(dòng)的方向;對(duì)負(fù)電荷,四指應(yīng)指負(fù)電荷定向移動(dòng)方向的反方向。
+++++3.洛倫茲力大小的計(jì)算
+帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中僅受洛倫茲力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),洛倫茲
RB力充當(dāng)向心力,由此可以推導(dǎo)出該圓周運(yùn)動(dòng)的半徑公式和周期公式:
mv2m
----—r,TBqBq四、帶電粒子在混合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速度選擇器
正交的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)組成速度選擇器。帶電粒子必須以唯一確定的速度(包括大小、方向)才能勻速(或者說(shuō)沿直線)通過(guò)速度選擇器。否則將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這個(gè)速度的大小可以由洛倫茲力和電場(chǎng)力的平衡得出:qvB=Eq,vE。在本圖中,速度方向必須向右。
B+++++++v--—————
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物理選修3-1復(fù)習(xí)提綱
一、電場(chǎng)
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(kù)侖定律:F=kQ1Q2/r2(真空中的點(diǎn)電荷){F:點(diǎn)電荷間的作用力(N);k:靜電力常量k=9.0×109Nm2/C2;Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C);r:兩點(diǎn)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(chǎng)強(qiáng)度:E=F/q(定義式、計(jì)算式){E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C),是矢量(電場(chǎng)的疊加原理);q:檢驗(yàn)電荷的電量(C)}
4.真空點(diǎn)(源)電荷形成的電場(chǎng)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(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E=UAB/d{UAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V),d:AB兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m)}
6.電場(chǎng)力:F=qE{F:電場(chǎng)力(N),q:受到電場(chǎng)力的電荷的電量(C),E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C)}
7.電勢(shì)與電勢(shì)差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=ΔEP減/q
8.電場(chǎng)力做功:WAB=qUAB=qEd=ΔEP減{WAB:帶電體由A到B時(shí)電場(chǎng)力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(V)(電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)),E:勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度,d:兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離(m);ΔEP減:帶電體由A到B時(shí)勢(shì)能的減少量}
9.電勢(shì)能:EPA=qφA{EPA:帶電體在A點(diǎn)的電勢(shì)能(J),q:電量(C),φA:A點(diǎn)的電勢(shì)(V)}
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10.電勢(shì)能的變化ΔEP減=EPA-EPB{帶電體在電場(chǎng)中從A位置到B位置時(shí)電勢(shì)能的減少量}
11.電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化WAB=ΔEP減=qUAB(電場(chǎng)力所做的功等于電勢(shì)能的減少量)
12.電容C=Q/U(定義式,計(jì)算式){C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢(shì)差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/(4πkd)(S:兩極板正對(duì)面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數(shù))常見(jiàn)電容器
14.帶電粒子在電場(chǎng)中的加速(Vo=0):W=ΔEK增或qU=mVt2/2
15.帶電粒子沿垂直電場(chǎng)方向以速度Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用):
類平拋運(yùn)動(dòng)(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
垂直電場(chǎng)方向:勻速直線運(yùn)動(dòng)L=Vot
平行電場(chǎng)方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)d=at2/2,a=F/m=qE/m=qU/m注:(1)兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球接觸時(shí),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(chǎng)線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷,電場(chǎng)線不相交,切線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向,電場(chǎng)線密處場(chǎng)強(qiáng)大,順著電場(chǎng)線電勢(shì)越來(lái)越低,電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直;(3)常見(jiàn)電場(chǎng)的分布要求熟記;
(4)電場(chǎng)強(qiáng)度(矢量)與電勢(shì)(標(biāo)量)均由電場(chǎng)本身決定,而電場(chǎng)力與電勢(shì)能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負(fù)有關(guān);
(5)處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,表面是個(gè)等勢(shì)面,導(dǎo)體外表面附近的電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面,導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體
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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(shì)面二、恒定電流
1.電流強(qiáng)度:I=q/t{I:電流強(qiáng)度(A),q:在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時(shí)間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R{I:導(dǎo)體電流強(qiáng)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(zhǎng)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(dòng)勢(shì)(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內(nèi)阻(Ω)}
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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(shí)間
(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過(guò)導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(Ω),t:通電時(shí)間(s)}
7.純電阻電路和非純電阻電路
8.電源總動(dòng)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(dòng)勢(shì)(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)
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10.歐姆表測(cè)電阻
11.伏安法測(cè)電阻1、電壓表和電流表的接法
2、滑動(dòng)變阻器的兩種接法
注:(1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mV;1MΩ=103kΩ=106Ω
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(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(shí),總電阻大于任何一個(gè)分電阻;并聯(lián)時(shí),總電阻小于任何一個(gè)分電阻;(4)當(dāng)外電路電阻等于電源電阻時(shí),電源輸出功率最大,此時(shí)的輸出功率為E2/(4r);
三、磁場(chǎng)
1.磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來(lái)表示磁場(chǎng)的強(qiáng)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(qiáng)度(T),F:安培力(F),I:電流強(qiáng)度(A),L:導(dǎo)線長(zhǎng)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(jì)(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)情況(掌握兩種):
(1)帶電粒子沿平行磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng):不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運(yùn)動(dòng)V=V0
(2)帶電粒子沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng):做勻速圓周運(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng)周期與圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和線速度無(wú)關(guān),洛侖茲力對(duì)帶電粒子不做功(任何情況下);
(c)解題關(guān)鍵:畫(huà)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
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子的正負(fù);
(2)磁感線的特點(diǎn)及其常見(jiàn)磁場(chǎng)的磁感線分布要掌握;
(3)其它相關(guān)內(nèi)容:地磁場(chǎng)、磁電式電表原理、回旋加速器、磁性材料
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