高中物理选修3-1复习

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高二年级物理教材,参考下载：网络共享,第一章 电 场,1,、电荷,2,、库仑定律,3,、电场强度,4,、电场线,5,、静电平衡,6,、电势,7,、电势差,8,、电场力做功,9,、电容器,10,、带电粒子在电场中的运动,一、 电荷,1,、基本电荷,（元电荷）：,2,、物体起电方式：,本质：电荷转移,摩擦起电；（绝缘体）,接触起电：,（导体）,感应起电：（导体）,二、 库仑定律,1,、公式：,K,的测定：,库仑扭秤实验,2,、适用条件：,真空、静止、点电荷,（或电荷均匀分布的球体）,3,、应用：,两相同球体接触起电,三点电荷静电平衡,:,两球带同种电荷，总电量两球均分,:,两球带异种电荷，先中和后，净电荷再均分,两同夹异，两大夹小，近小远大,三、 电场强度（场强）,1,、场强,E,：,2,、场强的叠加：,定义式：,单位：,N/C V/m,矢量方向：规定正电荷受力方向,决定式：,-,适用真空点电荷,-,平行四边形定则,例：,一对等量异（同）种点电荷,Q,、,-Q,连线、中垂线上的场强（相距,2L,）,+Q,-Q,O,X,2L,A,y,E,B,y,E,B,+Q,-Q,O,X,2L,A,四、 电场线,1,、应用：,2,、特点：,定性判断场强大小、方向：,定性判断电势高低,一条电场线不能看出疏密,电场线存在于正负电荷及无穷远（大地）三者之间,从正电荷出发，终止于负电荷,不闭合、不相交、不中断,电场线条数与电荷量成正比,电场线与电荷运动轨迹一般不重合,3,、常见电场的电场线：,正、负点电荷电场,一对等量异种电荷的电场,一对等量同种电荷的电场,匀强电场,五、 静电平衡,2,、静电平衡导体的特点：,净电荷只能分布于导体表面,表面附近的场强垂直于导体表面,导体是个等势体，表面及任何截面是个等势面,感应电荷的效果：产生附加（感应）场强，,削弱（并抵消）外电场，阻碍（并阻止）电荷运动,六、 电势,1,、定义：,2,、单位：,伏,1V=1J/C,3,、决定因素：场源,电荷、位置,4,、相对性：,零电势的选取，理论上取无穷远，实际上常取大地。,正电荷周围空间电势恒为正。 负电荷周围空间电势恒为负。,5,、电势高低的判断：,沿着电场线方向电势越来越低,正电荷电势能与电势同号,负电荷电势能与电势反号,（标量） 三个量都有正负号,A,B,O,A,B,O,A,B,A,B,1,、定义：,七、电势差：,（,电压,）,2,、决定式,：,u,ab,=,a,-,b,单下标或无下标时取绝对值,有下脚标时应注意正负号,u,ab,=,u,ba,3,、绝对性：,与零势点无关,4,、场强与电势无必然联系：,场强相等，电势不一定相等； 电势相等，场强不一定相等,场强为,0,，电势不一定为,0,； 电势为,0,，场强不一定为,0,场强大，电势不一定高； 电势高，场强不一定大,5,、场强与电势差关系：,-,适用于匀强电场,八、电场力的功,1,、电场力做功特点,：（同重力）,静止的电荷在电场力作用下（或电场力做正功情况）,只决定于起点、终点的电势差，与路径无关,正功,电势能减少，负功电势能增加,正电荷：从电势高电势低；负电荷：从电势低电势高,不论正负电荷：均从电势能大电势能小,2,、电场力做功的计算：,W=Fd=Eqd-,匀强,W=qu-,通用,可通过功的正负来确定电势的高低及电势差,九、电容器 ：,平行板,1,、定义式：,1,，,介电常数,S,正对面积；,d,极板间距,2,、决定式：,3,、单位：,法拉（,F,） 微法（,F,）,皮法（,pF,）,普适通用,1F = 10,6,F = 10,12,pF,4,、,平行板电容器,两种充电方式：,U,不变,电源保持连接状态,充电后电源切断,若,d,，,E,d,，,C,，,Q,Q,不变,若,d,，,C,，,U,E,不变,十、带电粒子在电场中的运动 ：,牛顿运动定律,动能定理,1,、匀变速直线运动：,2,、点电荷电场中的匀速圆周运动：,电场力与重力垂直,竖直面变速圆周运动,3,、匀强电场中的圆周运动,（考虑重力）,例：单摆（带电小球与绝缘绳）,等效“重力”：,mg,Eq,G,A,B,o,“,最低点”：,V,最大，动能最大，绳子最易断,“,最高点”：,V,最小，临界点，绳子最易弯曲,粒子落在极板上,粒子穿出极板,4,、匀强电场中的类平抛运动,F,合,与,V,0,垂直,（不计重力或重力与电场力共线）,飞行时间由,y,决定,飞行时间由,L,决定,粒子先经过加速电场再进入偏转电场,粒子穿出电场后匀速运动打在屏幕上,O,Y,第二章 电流,1,、电流,2,、串并联电路,3,、电阻,4,、电功与电功率,5,、电热,6,、闭合电阻的欧姆定律（实验）,7,、综合应用（含容电路，动态分析，电路故障）,8,、电表改装,9,、伏安法测电阻（实验）,10,、实物图与电路图的连接,11,、多用电表（实验）,一、 电流,1,、电流的形成：,电荷的定向移动,2,、电流（,强度,）定义,：,3,、电流（,微观,）决定式：,4,、电流（,宏观,）决定式：,-,适用于金属导体、电解质溶液，不适用气体导电,V,定,数量级,10,-4,m/S,-,部分电路欧姆定律,电流处处相等,电压：,U=U,1,+U,2,+U,3,+,电阻：,R=R,1,+R,2,+R,3,+,二、串并联电路基本特点：,1,、串联：,2,、并联：,电压分配：与电阻成正比,功率分配：与电阻成正比,各支路电压相等,电流分配：与电阻反比,功率分配：与电阻反比,电流：,电阻：,三、 电阻,1,、定义式：,2,、决定式：,金属导体电阻率随温度升高而增大：,电阻率,由材料决定,-,与欧姆定律意义不同,-,电阻定律（适用粗细均匀物体）,直线斜率（或斜率倒数）表示电阻,伏安特性曲线：,U,I,I,U,3,、变阻器：,、限流接法：,、分压接法：,滑动变阻器,电位器,电阻箱,可变电阻,R,R,0,R,R,0,接线法：,1,上,1,下,接线法：,1,上,2,下,阻值应较大,增大调压范围,阻值应较小,增强调压均匀性,电路总功率较小（优）,电路总功率较大（缺）,4,、复杂电路的电阻：,、串联电路总电阻大于任一部分电阻,并联电路总电阻小于任一支路电阻,、不论串并联，任一电阻变大（变小），总电阻一定变大（变小）,定性：,定量：,-,等效电路的化简,:,电势分析法：,导体（电阻）中，沿着电流方向电势降低,某导体（电阻）中是否有电流以及流向,决定了电路的连接方式,所有导线（电阻不计）以及无电流通过的导体属于等势体,某导体（电阻）两端的电势高低,R,3,R,2,R,1,V,R,3,R,2,R,1,V,A,R,3,R,2,R,1,V,A,R,3,R,2,R,1,A,R,2,R,1,R,3,四、 电功与电功率,1,、电功：,2,、电功率：,单位：焦耳（,J,）、度千瓦时（瓩时,)(KWh),1,度,=1000W,3600S=3.610,6,J,3,、效率：,五、 电功与电热,1,、焦耳定律,：,2,、纯电阻电路：,热效率,=100%,对于非纯电阻电路（电动机），欧姆定律不适用,3,、非纯电阻电路,：,（电动机）,当通电电动机被卡不运转时，等同于纯电阻电路,六、 闭合电路欧姆定律,1,、表达式：,2,、路端电压变化规律：,与外阻的关系：,物理意义：,与电流的关系：,U,o,A,B,短路电流,U,o,4,、闭合电路中的功率：,电源的总功率：,P,总,=,I,电源内耗功率：,P,内,=U,内,I=I,2,r,电源输出功率：,P,出,=UI=,I-I,2,r,1,、电源的输出功率：,讨论,:,当,R,一定，,r,可变，则,r0,，,P,出,最大，,当,r,一定，,R,可变，因 则当,R=r,时，,P,出,最大，,七、 欧姆定律综合应用,PR,图像,O,P,出,R,r,R,1,R,2,当,P,出,R,g,R,g,R,g,内阻,G,表串联分压,高电阻,G,表并联分流,低电阻,改装,伏特表,安培表,灵敏电流计,八、 电表的改装,1,、电压表：,串联分压电阻,G,Rg,R,V,G,Rg,R,A,电压表内阻：,R,内,=R+R,g,2,、电流表：,并联分流电阻,电流表内阻：,R,内,0,电表的串并联：,设两改装的表头相同，量程不同,、两电压表,V1,、,V2,并联,、,两电压表,V1,、,V2,串联,、,两电流表,A1,、,A2,串联,、,两电流表,A1,、,A2,并联,读数相同，指针偏角不同,指针偏角相同，读数不同,指针偏角相同，读数不同,读数相同，指针偏角不同,九、伏安法测电阻,外接法,R,x,A,V,R,x,A,V,内接法,误差原因：,伏特表分流安培表读数偏大,安培表分压伏特表读数偏大,解决方案：,适宜测低阻,适宜测高阻,外 内,小,大,十、实物电路连接,1,、特点及注意事项：,、注意量程，及正负极性,、注意变阻器的分压限流以及测电阻的内外接,2,、实例：,、导线必须接于接线柱，且不能相交,（铅笔草稿）,伏安法测电阻,练习用多用电表测电阻,操,作,内,容,一、测几百欧姆的电阻,R,1,1,会正确选档。,2,会调零。,3,记下电阻数值。,二、测几千欧姆的电阻,R,2,5.,实验完毕：测量完毕，表笔从测试笔插孔拔出，并不要把选择开关置于欧姆档，可置选择开关于交流,250V,或,OFF,档。器材要排列整齐。,4,会换档，会重新调零，正确记下电阻数值。,练习用多用电表测电阻,测量结果记录,（,1,）、,R,1,=,；选择开关倍率：,。（如：,100,）,（,2,）、,R,2,=,；选择开关倍率：,。,练习用多用电表测电阻,选择适当的量程,表笔短接，调节“调零电阻”,测量,双手不可碰到表笔的金属部分,尽量使指针指向表盘刻度的中间。如果不满足，应换量程！,读数：表盘示数,倍率,实验结束后，把多用表调到“,OFF”,档,第三章 磁 场,1,、磁场的产生,2,、磁感线,3,、磁感应强度,4,、安培力,5,、洛伦兹力,6,、带电粒子在匀强磁场中的运动,7,、应用实例,8,、复合场,一、磁场的产生,1,、产生：,磁体（磁极）、电流（运动电荷）,2,、电本质,：,3,、磁现象：,磁体,安培分子电流假说,磁极间相互作用：同名相斥，异名相吸,电流间相互作用：同向相吸，反向相斥,磁场对电流作用：安培力,左手定则,电流,所有磁场都是运动电荷（电流）产生,磁场对运动电荷作用：洛伦兹力,分子电流大小：,二、 磁感线,1,、应用：,2,、特点：,对于磁体：,外部,N,S,，内部,S,N,-,右手螺旋定则（安培定则）,大小：,B,疏密程度,方向：,B,的切线,不相交，不中断，闭合,3,、常见电流的磁场（磁感线）：,、直线电流,（电流的磁效应）,奥斯特,、环形电流,、螺线管电流,4,、常见（磁体）的磁场：,、匀强磁场：,、条形磁铁：,、蹄形磁铁：,B,B,、,地磁场：,同条形磁铁（通电螺线管）磁场,N,极在地理南极，,S,极在地理北极,赤道,B,水平向北,南半球,B,斜向上，北半球,B,斜向下,三、 磁感应强度,B,1,、定义式：,2,、单位：,特斯拉（,T,）,3,、矢量性：,-,定量描述磁场的强弱,磁感应强度,B,的方向：（磁场方向）,（规定）小磁针,N,极的受力方向（静止时,N,极指向）,磁感线的切线,四、 磁场对电流的作用,1,、安培力：,大小：,方向： 左手定则,、一般情况，,F=IL,B=ILB,、当,IB,，,F,最大，,F=ILB,、当,IB,，,F=0,3,、解题一般步骤：,判断安培力方向,其它力受力分析,注意选择视图（视角）,将立体受力图应转化成平面力图,列力学主方程：,列,电学辅助方程,:,解方程及必要的讨论（“答”）,平衡方程,牛二方程（动能定理）,F=ILB,Q=It,=IR .,五、 洛伦兹力,1,、磁场力：,2,、洛伦兹力大小：,安培力：,洛伦兹力：,磁场对电流作用（宏观）,一般位置，,f=qV,B,=qVB,当,V,B,，,f,最大，,f=qVB,当,V,B,，,f=0,与正电荷速度同向,与负电荷速度反向,注意四指方向：（电流方向）,磁场对运动电荷作用（微观）,3,、洛伦兹力方向：,左手定则（类似安培力）,六、 带电粒子在匀强磁场中的运动,1,、当,V,B,：,f=0,，匀速运动,2,、当,V,B,：,洛伦兹力总是垂直速度，永远不会做功,运动周期：,运动性质：匀速圆周运动（,f,为向心力）,轨道半径：,3,、解题思路,：,（匀速圆周运动）,圆心半径的确定：,运动轨迹中任两点的切线的垂线交点即为圆心,飞行时间的确定：,周期、圆心角,圆心角等于偏转角,运动时间：,t=/360 T,七、 综合应用实例分析,1,、速度选择器：,与粒子的质量、电量及正负无关,E,B,V,Eq,Eq,qVB,qVB,2,、质谱仪：,测定荷质比、元素鉴定分析,3,、回旋加速器：,极板间交变电场周期,T,等于回旋周期,T,回,交变电场中的（加速）运动时间忽略,N,为回旋周期数,dR,八、复合场 综合应用类型题归纳,1,、直线运动：,2,、圆周运动：,受力平衡,匀速直线运动,如：速度选择器、霍尔效应、磁流体、电磁流量计,辐射电场（重力场）中,:,匀速圆周运动,（只讨论匀强磁场）,匀强电场、重力场中：,匀速圆周运动,mg,Eq,3,、复杂曲线运动：,匀强电场、重力场中：,单摆运动,例：,地球表面、匀强磁场中的带电小球摆动,洛伦兹力沿绳子所在的直线,左摆、右摆时，洛伦兹力方向相反,摆球的周期与洛伦兹力无关,唯一思路：动能定理（能量守恒）,注意：电子、质子、,粒子、离子等微观粒子在复合场中运动时，一般都不计重力，但质量较大的质点（如带电尘粒、油滴、小球）在复合场中运动时，不能忽略重力,.,