高中物理选修1-1知识点.doc

选修1－1知识点
一、电磁现象与规律
46.电荷 电荷守恒定律（A）
（1）自然界中只存在正电荷、负电荷两种电荷。
玻璃棒跟丝绸摩擦，玻璃棒带正电；橡胶棒跟毛皮摩擦，橡胶棒带负电。
（2）自然界中两种电荷的总量是守恒的，使物质带电的过程，就是使电荷从一个物体转移到另一物体（如摩擦起电和接触带电）；或者是从物体的一部分转移到另一部分（静电感应），不管何种方式，电荷既不能创造，也不能消失，这就是电荷守恒定律
（3）自然界任何物体的带电荷量都是元电荷（e=1.6×10-19c）的整数倍，电子、质子的电荷量都等于元电荷，但电性不同，前者为负，后者为正。
元电荷是指“电荷量 ”不是电子或质子等实物粒子
（4）使物体带电的方法有三种：接触起电、摩擦起电、感应起电
47.库仑定律（A）
（1）库仑定律的成立条件：真空中静止的点电荷。
（2）带电体可以看成点电荷的条件：如果带电体间距离比它们自身线度的大小大得多，以至带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。
（3）定律的内容：真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成正比，跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

（4）公式：F=kQ1Q2/r2 k=9.0×109N·m2/c2
48.电场 电场强度 电场线（A）
（1）电场：电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质----电场发生的，电荷的周围都存在电场；看不见，摸不着，客观存在。性质：对放入其中的电荷有力的作用。
（2）电场强度：反映电场的力的性质的物理量。大小： 定义式E=F/q（与F、q无关）q为检验电荷，E与q、F无关；方向：与正电荷受力方向相同。
（3）电场线：各点的切线方向反映场强的方向，疏密程度反映场强的大小。
特点：假想的（不存在）、不相交、不闭合，电场线从正电荷或无穷远出发，终止于无限远或负电荷。知道单个的正电荷、负电荷、等量同种电荷、等量异种电荷电场线分布。
49.磁场 磁感线（A）
（1）磁场：磁体、电流周围存在看不见、摸不着、客观存在的磁场，对放入其中的磁体有力的作用，
（2）磁场方向：磁场中的某点，小磁针北极受力的方向，即小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向。
（3）磁感线：各点的切线方向反映磁场的方向，疏密程度反映磁场的强弱。
磁感线特点：假想的（不存在）、不相交、但闭合，磁体外部从N极出发，从S极进去；内部从S极出发，从N极进去。知道条形磁铁、蹄形磁铁的磁感线分布。
50.地磁场（A）
相当于条形磁铁，地球的地理两级与地磁两极相反，并不重合，存在磁偏角。（磁偏角在缓慢变化）。
地磁场方向：地球表面磁感线从南向北。赤道上方地磁场方向水平向北。
51.电流的磁场 安培定则（A）
1820年丹麦物理学家奥斯特实验证明电流的磁效应。
判断通电直导线周围磁场的方向（安培定则一）：右手握住导线，让伸直的拇指的方向与电流的方向一致，那么四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。知道通电直导线、环形电流和通电螺线管周围存在的磁感线。
判断通电螺线管的磁场（安培定则二）：右手握住螺线管，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致，拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向。
52.磁感应强度 磁通量（A）
(1)磁感应强度的定义：当通电导线与磁场方向垂直时，导线所受的安培力跟电流与导线长度乘积的比值，即B=F/IL。（与F、I、L无关，由磁场本身性质决定）单位：特（T）
(2)磁感应强度的方向：磁场的方向小磁针N极受力方向）
(3)磁通量：穿过一个闭合电路的磁感线的多少。
53.安培力的大小 左手定则（A）
磁场对通电导线的作用力即安培力：F=BIL （B⊥L）
方向（左手定则）：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线穿过手心，使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
注：通电导线与磁场方向平行时不受安培力。
54.洛仑兹力的方向（A）
磁场对运动电荷的作用力即洛仑兹力：F=qVB
方向（左手定则）：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内，让磁感线穿过手心，使四指指向正电荷运动方向（负电荷运动反方向），这时拇指所指的方向就是运动电荷所受洛仑兹力方向。
注：运动电荷运动方向与磁场方向平行时不受洛仑兹力。

一、 研究对象、思路和方法对比：表1
内容 项目
研究方法、途径
研究问题
电场
直观化、模拟实验；间接（引入检验电荷、电流元等）
静电现象及本质规律（力的性质）
磁场
静磁场现象及本质（力的性质）

二、 概念对比：表2
项目
量
定义
公式
单位
方向
意义
矢标性
决定因素
电场强度
引入

检验电荷

与正电荷受力同向
表征电场强弱和方向
矢量（叠加遵从平行四边形定则）
场源电荷及场点位置
磁感应强度
电流元

1、小磁针静止时N极指向
2、垂直于磁力与电流元所决定的平面
表征磁场强弱和方向
磁体或载流导体及场点位置
运动电荷
洛仑兹力的方向

注意⒈用“比值”定义的物理量的共同特点是被定义的量与用来定义的量均无关；
⒉磁感应强度三种定义的条件。
表3
项目
概念
定义
性质
意义
电场线

1、不闭合（有源场）
2、不相交
3、不中断
4、不存在（直观手段）

5、疏密表示场的（相对）强弱，切向表示场的方向
表征电场的强弱和方向
磁感线

1、闭合曲线（无源场）
表征磁场的强弱和方向

55.电磁感应现象及其应用（A）
(1) 1831年英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象.
(2) 电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象叫电磁感应现象.由电磁感应产生的电流叫感应电流.
(3) 产生感应电流的条件:穿过闭合回路的的磁通量发生变化.
56.电磁感应定律（A）
内容：电路中感应电动势的大小跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
Ｅ
（ｎ匝线圈）

　公式： （单线圈）
57.电磁波（A）
（1）麦克斯韦提出电磁波理论，赫兹通过实验证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。
（2）麦克斯韦提出电磁波理论：
①变化的电场产生磁场；②变化的磁场产生电场；
③变化的电场和磁场交替产生，并由近及远传播，形成电磁波。
（注意：均匀变化的电场只能产生稳定的磁场；均匀变化的磁场只能产生稳定的电场）
(3) 电磁波的特点：
a. 电磁波可以在真空中传播，还能够发生反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象；
b. 电磁波本身是一种物质，电磁波具有能量；
c .波长、频率和波速： V=f （V ----波速,----波长，f------频率）
d. 电磁波在真空中的速度：c=3.0×108m/s
(4)电磁波谱：
ａ. 电磁波按波长又大到小的顺序为：
无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、射线
b. 不同的电磁波具有不同的频率，因此具有不同的特点
① 无线电波适用于通信和广播，微波炉中使用的微波也是一种无线电波
② 红外线具有热效应，应用有：夜视仪、红外摄影、红外线遥感
③ 可见光能引起视觉，不同颜色的光是频率范围不同的电磁波
④ 紫外线具有较高的能量，能灭菌消毒；具有荧光效应，能激发许多物质发光
⑤ X射线穿透能力较强，能透视人体，检查金属部件内部有无缺陷
⑥ 射线穿透能力很强，能治疗某些癌症，探测金属部件内部有无缺陷
二、电磁技术与社会发展
三、家用电器与日常生活
58.静电的利用与防止（A）
（1）静电利用原理带电粒子受到电场力的作用，会向电极运动，最后被吸附在电极上。
带正电荷的粒子在电场力作用下会向 负 极运动，带负电的粒子则向 正 极运动。
实例：静电除尘、静电喷涂、静电复印、静电植绒、避雷针等。
（2）静电危害：放电火花可能引起易燃物的爆炸。人体静电在与金属等导体接触时放电会使人有刺疼感。
（3）静电防止的方法：及时把静电导走。如给空气加湿、地毯中加入导电金属丝、 避雷针、运输汽油的车辆有一条铁链等。
59.电热器、白炽灯等常见家用电器的技术参数的含义（A）
（1）电热器工作原理：利用电流热效应。如电熨斗、电饭锅、电热水器等。
若某电热器功率为1000瓦，工作1小时，耗电___1___度。
（2）额定电压：用电器正常工作时的电压。
额定功率：用电器在额定电压下正常工作时的功率。
某家用白炽灯标识为“220V，40W”，此白炽灯的额定电压为_220__ 伏 __交___流，在此额定电压下工作的额定功率为___40W __瓦。

交流电器中所标定的电压、电流均指有效值。（交流电表测得的结果也为有效值，电容器的耐压值应考虑交流电的峰值）
对于正弦式交流电：U有=Um/ I有=Im/
60.安全用电与节约用电（A）
（1）家用电器都应该有接地线，家庭电路中都有保险装置。
（2）人体安全电压：不高于36V. 同样的电压或电流加在人体上，交流电的危害更大。人体能长时间承受的安全电流30mA以下；一般手电筒中通过的电流0.1~0.3A；电子手表工作时的电流1.5~2uA；彩色电视机工作的电流0.6~0.65A。
（3）节约用电途径：家电不要待机、照明电器换用节能灯；降低输电导线电阻；提高输电电压从而降低输电电流。 原理：输电线发热Q=I2R=（P/U）2R
61.电阻器、电容器和电感器（A）
（1）电阻器：电熨斗、电饭锅、电热水器、白炽灯等都是电阻器。
电阻器的作用：将电能转化为热能。
电阻器参数：电阻，用R表示，电阻越大，电阻器对电流的阻碍作用越大。
单位是：欧姆。
（2）电容器：电容器是存储电荷的装置。最早出现的电容器是 莱顿瓶
两个彼此绝缘而又互相靠近的导体，都可以组成一个电容器。一般来说，电容器极板的正对面积越大、极板间距离越近，电容器的电容就越大。
直流电不能通过电容器，交流电能“通过”电容器，实质是不断充放电，频率越大，充放电越快，越容易通过电容器。通交流隔直流
电容参数：电容，用C表示，C=Q/U; 电容越大，储存电荷的本领越大。
单位：法拉F，1F=106uF=1012pF
（3）电感器：线圈
电感器作用：阻碍电流的变化；在交流电路中起到：通直流阻交流作用。
电感器参数：自感系数，用L表示。
线圈越大，匝数越多，有铁芯，自感系数就越大。
电感器对交变电流有阻碍作用，频率越高，阻碍越大。通低频阻高频
注意：三种元件的描述参量：电阻R、电容C、自感系数L 均取决于其构造，与外因无关。
62.发电机、电动机对能源利用方式、工业发展所起的作用（A）
（1）发电机：将其它形式能转化为电能。有交流和直流发电机之分。
发电机工作原理：电磁感应，当转子转动时，线圈中的磁通量发生变化，从而在线圈中产生感应电流。
（2）电动机：将电能转化为机械能。也有交流和直流电动机之分
电动机工作原理：通电导线在磁场中会受到磁场力的作用（安培力）。
63.常见传感器及其应用（A）
传感器是把非电学物理量（如位移、速度、压力、温度、温度、流量、声强、光照度等）转换为电学量（如电压、电流等）的一种元件，通常由敏感元件和转换元件组成，转换后的数据测量比较方便，而且能输入计算机进行处理。
了解双金属温度传感器、光敏电阻传感器（温度高阻值低）、压力传感器、红外线传感器等。
★★★补充：电流I=Q/t
焦耳定律：Q=I2Rt
热功率： P=I2R
正弦式电流：i=Imsint
u=Umsint
家用照明电路的电压为220V，频率为50HZ