物理选修3-1-学考汇总.doc

精品教育物理选修3-1 电荷守恒定律例：有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B，分别带电荷量为QA6.4109 C，QB3.2109 C，让两个绝缘小球接触，在接触过程中，电子如何转移并转移了多少？【思路点拨】当两个完全相同的金属球接触后，根据对称性，两个球一定带等量的电荷量若两个球原先带同种电荷，电荷量相加后均分；若两个球原先带异种电荷，则电荷先中和再均分第一章 第2节 库仑定律二、库仑定律：在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。（静电力常量k=9.0109Nm2/C2）例题：两个带电量分别为+3Q和-Q的点电荷分别固定在相距为2L的A、B两点，现在AB连线的中点O放一个带电量为+q的点电荷。求q所受的库仑力。第一章 第3节 电场强度电场强度放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值，叫做这一点的电场度简称场强。 国际单位：N/C电场强度是矢量。规定：正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。五、电场线1、电场线：为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线，曲线的疏密程度表示场强的大小，曲线上某点的切线方向表示场强的方向。2、电场线的特征1）、电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱2）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止无穷远处点3）、电场线不会相交，也不会相切4）、电场线是假想的，实际电场中并不存在5）、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系3、几种典型电场的电场线1）正、负点电荷的电场中电场线的分布特点：a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。2）、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布特点：a、沿点电荷的连线，场强先变小后变大b、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等。3）、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况特点：a、两点电荷连线中点O处场强为0b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏第一章 第4节 电势能和电势一、电势差：电势差等于电场中两点电势的差值。电场中某点的电势，就是该点相对于零势点的电势差。（1）计算式 （2）单位：伏特（V）（3）电势差是标量。其正负表示大小。二、电场力的功1、电势能：电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.2、电势能的变化与电场力做功的关系1）、电荷在电场中具有电势能。2）、电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小3）、电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大4）、电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。5）、电势能是相对的，与零电势能面有关（通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。）6）、电势能是标量三、电势1.电势：置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。是描述电场的能的性质的物理量。其大小与试探电荷的正负及电量q均无关，只与电场中该点在电场中的位置有关，故其可衡量电场的性质。 单位：伏特（V） 标量1：电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。2：电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。3：电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)4：计算时EP,q, 都带正负号。3.顺着电场线的方向，电势越来越低。三、等势面1、等势面：电场中电势相等的各点构成的面。二、匀强电场中场强与电势差的关系匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场方向距离的乘积一、带电粒子在电场中的加速例1、在真空中有一对带电平行金属板，板间电势差为U，若一个质量为m，带正电电荷量为q的粒子，在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动，计算它到达负极板时的速度。第一章 第8节 电容器的电容一、电容器1、电容器：任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器，贮藏电量和能量。两个导体称为电容器的两极。二、电容1、电容：1）定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势U的比值，叫做电容器的电容C=Q/U，式中Q指每一个极板带电量的绝对值 电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小的物理量，跟电容器是否带电无关电容的单位：在国际单位制中，电容的单位是法拉，简称法，符号是F2、平行板电容器的电容C：跟介电常数e成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比 e是电介质的介电常数，k是静电力常量；空气的介电常数最小。电容器始终接在电源上，电压不变；电容器充电后断开电源，带电量不第二章 第2节 电动势一电动势（1）定义：在电源内部，非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。（2）定义式：E=W/q（3）单位：伏（V）二电源（池）的几个重要参数电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关。内阻（r）:电源内部的电阻。第二章 第3节研究闭合电路闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。这一结论称为闭合电路欧姆定律。四.路端电压跟负载的关系1.路端电压外电路两端的电压叫做路端电压。2.路端电压是用电器（负载）的实际工作电压。电动势为E 内阻为r=E / I短注意：（1）、 UI图象是一向下倾斜的直线,路端电压随电流的增大而减小。（2）、图象的斜率表示电源的内阻,图象与纵轴的交点坐标表示电源电动势，与横轴的交点坐标表示短路电流（3）斜率大，内阻大五.测量电源的电动势和内电阻1.电路图2.实验数据处理方法比较：1）计算法：原理清晰但处理繁杂，偶然误差处理不好。2）作图法：原理清晰、处理简单，偶然误差得到很好处理，可以根据图线外推得出意想不到的结论第二章 第4节 串联电路和并联电路一、串联电路1.串联电路的基本特点： 2.串联电路的性质：等效电阻： 电压分配： 功率分配：二、并联电路1.并联电路的基本特点： 2.并联电路的性质：等效电阻： 电流分配： 功率分配：第二章 第5节 焦耳定律一、电功和电功率1.导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动，电场力所做的功称为电功。适用于一切电路.包括纯电阻和非纯电阻电路.纯电阻电路：只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路，白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件非纯电阻电路：电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路在国际单位制中电功的单位是焦（J），常用单位有千瓦时（kWh）.1kWh3.6106J2.电功率是描述电流做功快慢的物理量。额定功率：是指用电器在额定电压下工作时消耗的功率。铭牌上所标称的功率实际功率：是指用电器在实际电压下工作时消耗的功率。用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率二.焦耳定律和热功率1.焦耳定律：电流流过导体时，导体上产生的热量Q=I 2Rt此式也适用于任何电路，包括电动机等非纯电阻发热的计算.产生电热的过程，是电流做功，把电能转化为内能的过程2.热功率：单位时间内导体的发热功率叫做热功率热功率等于通电导体中电流I 的二次方与导体电阻R 的乘积3电功率与热功率 对纯电阻电路，电功率等于热功率；对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和4、电功和电热的关系a.在纯电阻电路中，电流做功，电能完全转化为电路的内能.因而电功等于电热，有： b.在非纯电阻电路中，电流做功，电能除了一部分转化为内能外，还要转化为机械能、化学能等其他形式的能.因而电功大于电热，电功率大于电路的热功率。.即有：W=UIt=E机、化+I2Rt或UI=IR+P其他(P其他指除热功率之外的其他形式能的功率)第二章 第6节 导体的电阻一、电阻定律电阻定律：实验表明，均匀导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比，用公式表示为R【(1)表示材料的电阻率，与材料和温度有关第二章 第8节 多用电表的原理测量时，黑表笔插入“”插孔，红表笔插入“”插孔，并通过转换开关接入与待测量相应的测量端使用时，电路只有一部分起作用(2)多用电表电阻挡(欧姆挡)原理第三章 第1节 磁现象和磁场2.奥斯特实验的启示：电流能够产生磁场，运动电荷周围空间有磁场导线南北放置第三章 第3节 几种常见的磁场一、磁场的方向物理学规定： 在磁场中的任一点，小磁针北极受力的方向，亦即小磁针静止时北极所指的方向，就是该点的磁场方向。1.磁感线在磁场中假想出的一系列曲线 磁感线上任意点的切线方向与该点的磁场方向一致； （小磁针静止时N极所指的方向）磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。常见的图示：磁感线的特点：1、磁感线的疏密表示磁场的强弱2、磁感线上的切线方向为该点的磁场方向3、在磁体外部，磁感线从N极指向S极；在磁体内部，磁感线从S极指向N极4、磁感线是闭合的曲线（与电场线不同）5、任意两条磁感线一定不相交6、常见磁感线是立体空间分布的7、磁场在客观存在的，磁感线是人为画出的，实际不存在。第三章 通电导体在磁场中受到的力和磁感应强度一、安培力的方向安培力磁场对电流的作用力称为安培力。左手定则：三、安培力的大小实验表明：把一段通电直导线放在磁场里，当导线方向与磁场方向垂直时，导线所受到的安培力最大；当导线方向与磁场方向一致时，导线所受到的安培力等于零；当导线方向与磁场方向斜交时，所受到的安培力介于最大值和零之间四、磁感应强度定义：当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强度对磁感应强度的理解1公式BF/IL是磁感应强度的定义式，是用比值定义的，磁感应强度B的大小只决定于磁场本身的性质，与F、I、L均无关2定义式BFIL成立的条件是：通电导线必须垂直于磁场方向放置因为磁场中某点通电导线受力的大小，除了与磁场强弱有关外，还与导线的方向有关导线放入磁场中的方向不同，所受磁场力也不相同通电导线受力为零的地方，磁感应强度B的大小不一定为零，这可能是电流方向与B的方向在一条直线上的原因造成的3磁感应强度的定义式也适用于非匀强磁场，这时L应很短，IL称作“电流元”，相当于静电场中的试探电荷4通电导线受力的方向不是磁场磁感应强度的方向5磁感应强度与电场强度的区别磁感应强度B是描述磁场的性质的物理量，电场强度E是描述电场的性质的物理量，它们都是矢量，现把它们的区别列表如下：磁感应强度是矢量，遵循平行四边形定则如果空间同时存在两个或两个以上的磁场时，某点的磁感应强度B是各磁感应强度的矢量和五、匀强磁场：如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场在匀强磁场中，在通电直导线与磁场方向垂直的情况下，导线所受的安培力F BIL.1）公式FBIL中L指的是“有效长度”当B与I垂直时，F最大，FBIL；当B与I平行时，F0.2）弯曲导线的有效长度L，等于连接两端点直线的长度，如图334；相应的电流沿L由始端流向末端1.当电流与磁场方向垂直时，F = ILB2.当电流与磁场方向夹角时，F = ILBsin第三章 运动电荷在磁场中受到的力和带电粒子匀强磁场中的运动磁场对运动电荷有力的作用这个力叫洛仑兹力。 1.安培力是洛伦兹力的宏观表现 2.洛伦兹力是安培力的微观本质。一、洛伦兹力的方向洛伦兹力的方向符合左手定则：1.洛仑兹力的方向垂直于v和B组成的平面。 洛仑兹力永远与速度方向垂直。2.洛仑兹力对电荷不做功3.洛仑兹力只改变速度的方向，不改变速度的大小。洛仑兹力对电荷只起向心力的作用，故只在洛仑兹力的作用下，电荷将作匀速圆周运动。二、洛伦兹力的大小 1.安培力是洛伦兹力的宏观表现； 2.洛伦兹力是安培力的微观本质。三、带电粒子在匀强磁场中的运动做匀速圆周运动-可编辑-