静电场恒定电流知识点.doc

静电场知识点复习1、 库仑定律元电荷：元电荷是指_，用e表示，大小为e=_。库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与_成正比，与_成反比，作用力的方向在它们的连线上。表达式：，其中静电力常量_。2、 电场电场的产生：电荷的周围存在着电场，产生电场的电荷叫做_。描述电场力的性质的物理量是_，描述电场能的性质的物理量是电势，这两个物理量仅由电场本身决定，与试探电荷无关。电场强度：放入电场中某点的电荷所受的_与它的_的比值，叫电场强度。定义式：_，单位：或。方向：规定与_，则与_。也是该点电场线的_。区别：（定义式，适用于任何电场）；（点电荷产生电场的决定式）；（电场强度与电势差间的关系，适用于匀强电场，_）。电场线：在电场中画出的一系列有方向的曲线，曲线上每一点的_，曲线的_。电场线是为了形象的描述电场而假想的、实际不存在的曲线。电场线从_出发，终止于_，是不闭合、不相交的曲线。熟悉正、负点电荷、匀强电场、等量异种电荷、等量同种电荷的电场线分布图（教材13页）。3、 电势能、电势、电势差电势能：由于移动电荷_，所以电荷在电场中也具有势能，叫做电势能。静电力做功与电势能变化的关系式为：_，即_。所以，当静电力做多少正功，电势能就减小多少；当静电力做多少负功，电势能就增加多少。静电力做功与电势差的关系式为：_。说明：电荷在某点的电势能等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功（通常_）。电势能有正有负，但是标量。试探电荷在电场中某点的电势能大小为：_。电势：电荷在电场中某一点的_，叫做这一点的电势（由电场中这点的性质决定，与试探电荷的q、EP无关）。定义式：_。沿着电场线方向电势_，或电势降低_的方向就是电场强度的方向。电势差与电势的关系式为：_；电势差与静电力做功的关系式为：_；匀强电场中电势差与电场强度的关系为：_。同一点的电势随零电势点的不同而_（通常选大地或无限远处电势为_），而两点间的电势差与零电势点的选取_。等势面：电场中电势相等的点构成的面。性质：沿同一等势面移动电荷时静电力_功；电场线与等势面_，且由电势_的等势面指向电势_的等势面；在相邻等势面间电势差相等的情况下，等势面的疏密表示电场的_（密强弱疏）。会画点电荷电场和匀强电场的等势面。注：WAB、q、UAB、EP、等都是标量，但都有正有负，计算时带正负号代入。4、 电容器和电容任何两个_的导体就组成一个电容器（容纳电荷）。电容：_与_的比值，叫做电容器的电容，表示电容器容纳电荷本领的物理量。定义式：_，国际单位制中单位为法拉，。平行板电容器的决定式为：_ 平行板电容器应用的两种情况：电容器始终与电源相连（U不变），；不变。电容器充电后与电源断开（Q不变），；。（会熟练推导）五、带电粒子在电场中的运动带电粒子是否考虑重力：微观粒子（如质子、电子、粒子等）不计重力；宏观微粒（如带电小球、质点、油滴等）考虑重力。Lv0yvv0vy带电粒子的加速：一平行金属板两板间电压为U，一带电粒子（q、m)仅受静电力作用从静止开始，从一板运动到另一板的速度大小？（）带电粒子在电场中的偏转：水平放置的平行金属板，板长为，板间电压为（上正下负），板间距离为，一电荷量为的带正电粒子（不计重力）以初速度垂直电场方向从左侧射入板间，且能从右侧飞出。带电粒子在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，轨迹如图。水平方向： 竖直方向： U1Lv0yvv0vyLy若是如图所示的运动，则（电性相同的不同粒子经加速电场和偏转电场后射出时轨迹相同） 或 恒定电流 一、基本概念1.电流:（1）形成电流的条件是：_ 。（2）电流强度： 。 电流强度的定义式为： 电流强度的微观表达式为： IO U O IU1 2 1 2R1R2 （n为导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷电量，v是自由电荷定向移动的速率，S是导体的横截面积。）（电流速度等于光速,电荷定向移动速度一般却很小）(3)电流的方向：物理学中规定 电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向 。在外电路中电流由 电势端流向 电势端 2.电阻大小的决定因素: 对同一种材料,电阻与导线横截面的面积成 比,与导线长度成 比.与材料 关对金属材料,温度越高,电阻一般也越 ,对半导体电阻随温度的升高而 有些物质当温度接近0 K时，电阻率突然减小到 这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC。3.欧姆定律:（1）内容： （2）公式： （3）适用条件：适用于 和 ，不适用于气体导电。电阻的伏安特性曲线：注意I-U曲线和U-I曲线的区别。还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。4.电功和电热电功就是电场力做的功，W= ； 而电热Q= (焦耳定律)对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q= = = 对非纯电阻电路（如电动机和电解槽），由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能，所以电功必然大于电热：W Q，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I 2Rt计算，两式不能通用。二、串并联与混联电路计算电流，除了用外，还经常用并联电路总电流和分电流的关系： 计算电压，除了用U=IR外，还经常用串联电路总电压和分电压的关系： 计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和： 对纯电阻，电功率的计算有多种方法：P= = = 以上公式I=I1+I2、U=U1+U2和P=P1+P2既可用于纯电阻电路，也可用于非纯电阻电路。既可以用于恒定电流，也可以用于交变电流。三、闭合电路欧姆定律1.主要物理量。研究闭合电路，主要物理量有E、r、R、I、U，前两个是常量，后三个是变量。闭合电路欧姆定律的表达形式有：E= （E、U间关系） （I、R间关系） U= （U、I间关系） （U、R间关系）从式看出：当外电路断开时（I = 0），路端电压等于电动势。而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势（有微弱电流）。当外电路短路时（R = 0，因而U = 0）电流最大为Im=E/r（一般不允许出现这种情况，会把电源烧坏）。2.电源的功率和效率。功率：电源的功率（电源的总功率）PE= 电源的输出功率P出= 电源内部消耗的功率Pr= 电源的效率：（最后一个等号只适用于纯电阻电路）I/AImOUmU/V电源的输出功率，可见电源输出功率随外电阻变化的图线而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为 。4.闭合电路的U-I图象。最大路端电压Um= ,内阻r= 5.滑动变阻器的两种特殊接法。a bPA1A2A甲RXa bUPIIXI /U乙在电路图中，滑动变阻器有两种接法要特别引起重视：甲图电路中，当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中，到达中点位置时外电阻 ，总电流 。所以电流表A的示数先 后 ；可以证明：A1的示数 ，而A2的示数 。乙图电路中，设路端电压U不变。当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中，总电阻 ；总电流I ；RX两端的电压 ，电流IX也 （这是实验中常用的分压电路的原理）；滑动变阻器r左半部的电流I 先减小后增大。四、简单逻辑电路恒定电流公式梳理 1.电流强度：Iq/t I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的电量(C），t:时间(s） 2.欧姆定律：IU/R I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值() 3.电阻、电阻定律：RL/S :电阻率(m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2) 4.闭合电路欧姆定律：I E /(r+R) 或 EIr + IR 也可以是E U内 + U外 I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻()，r:电源内阻() 5.电功与电功率：WUIt，PUI W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间 (s)，P:电功率(W) 6.焦耳定律：QI2RtQ:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值()，t:通电时间(s) 7.纯电阻电路中: 由于IU/R , WQ，因此WQUItI2RtU2t/R 8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总IE，P出IU，P出/P总 I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，：电源效率 9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比) 电阻关系 R串R1+R2+R3 1/R并1/R1+1/R2+1/R3 电流关系 I总I1I2I3 I并I1+I2+I3电压关系 U总U1+U2+U3 U总U1U2U3 功率分配 P总P1+P2+P3 P总P1+P2+P电学实验专题知识归纳测电动势和内阻 (1)直接法：外电路断开时，用电压表测得的电压U为电动势E ;U=E(2)通用方法：AV法测要考虑表本身的电阻,有内外接法；单一组数据计算，误差较大应该测出多组(u，I)值，最后算出平均值作图法处理数据，(u，I)值列表，在u-I图中描点，最后由u-I图线求出较精确的E和r。(3)特殊方法 （一）即计算法：画出各种电路图 (一个电流表和两个定值电阻) (一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器) (一个电压表和两个定值电阻) （二）测电源电动势和内阻r有甲、乙两种接法，如图甲法中所测得和r都比真实值小，/r测=测/r真；乙法中，测=真，且r测= r+rA。（三）电源电动势也可用两阻值不同的电压表A、B测定，单独使用A表时，读数是UA，单独使用B表时，读数是UB，用A、B两表测量时，读数是U，则=UAUB/（UAU）。电阻的测量 AV法测：要考虑表本身的电阻,有内外接法；多组(u，I)值，列表由u-I图线求。怎样用作图法处理数据欧姆表测：测量原理 两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得 IgE/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 IxE/(r+Rg+Ro+Rx)E/(R中+Rx)由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小使用方法:机械调零、选择量程(大到小)、欧姆调零、测量读数时注意挡位(即倍率)、拨off挡。注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。一、测量电路( 内、外接法 ) 类型电路图R测与R真比较条件计算比较法己知Rv、RA及Rx大致值时内AVR大R测=RX+RA RX适于测大电阻Rx 外AVR小R测=Rx适于测小电阻RX n倍的Rx通电前调到最大调压0E0电压变化范围大,要求电压从0开始变化Rx比较大、R滑 比较小R滑全Rx/2通电前调到最小以“供电电路”来控制“测量电路”：采用以小控大的原则电路由测量电路和供电电路两部分组成,其组合以减小误差,调整处理数据两方便R滑唯一：比较R滑与Rx 控制电路 RxR滑10 Rx 限流方式分压接法R滑Rx两种均可，从节能角度选限流R滑不唯一：实难要求确定控制电路R滑实难要求：负载两端电压变化范围大。负载两端电压要求从0开始变化。电表量程较小而电源电动势较大。有以上3种要求都采用调压供电。无特殊要求都采用限流供电三、选实验试材(仪表)和电路,按题设实验要求组装电路,画出电路图,能把实物接成实验电路,精心按排操作步骤,过程中需要测?物理量,结果表达式中各符号的含义.(1)选量程的原则：测u I,指针超过1/2， 测电阻刻度应在中心附近.(2)方法: 先画电路图,各元件的连接方式(先串再并的连线顺序) 明确表的量程,画线连接各元件,铅笔先画,查实无误后,用钢笔填,先画主电路,正极开始按顺序以单线连接方式将主电路元件依次串联,后把并联无件并上. (3)注意事项：表的量程选对,正负极不能接错；导线应接在接线柱上,且不能分叉；不能用铅笔画用伏安法测小电珠的伏安特性曲线：测量电路用外接法，供电电路用调压供电。(4)实物图连线技术无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好；即：先接好主电路(供电电路).对限流电路，只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。对分压电路，应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间。微安表改装成各种表：关健在于原理首先要知：微安表的内阻、满偏电流、满偏电压。采用半偏法先测出表的内阻；最后要对改装表进行较对。(1)改为V表：串联电阻分压原理 (n为量程的扩大倍数)(2)改为A表：串联电阻分流原理 (n为量程的扩大倍数)(3)改为欧姆表的原理两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得 IgE/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 IxE/(r+Rg+Ro+Rx)E/(R中+Rx)由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小静电场知识点复习一、 库仑定律蕞小的电荷量，。它们的电荷量的乘积 它们的距离的二次方 。二、 电场电场，电场强度 电势。静电力 电荷量，或 正电荷在该点所受的静电力方向相同，负电荷在该点所受静电力的方向相反。切线方向。d是两点间距离在场强方向上的投影）。切线方向表示该点的场强方向 疏密表示场强的大小。正电荷或无限远，无限远或负电荷，三、电势能、电势、电势差静电力做的功与路径无关 ，静电力所做的功等于电势能的变化。选大地或无限远处电势能为零）。电势能有正有负，但是标量。电势：电势能与它的电荷量的比值，。降低，最快。 ；。同一点的电势随零电势点的不同而不同（通常选大地或无限远处电势为零），而两点间的电势差与零电势点的选取无关。沿同一等势面移动电荷时静电力不做功；电场线与等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面；在相邻等势面间电势差相等的情况下，等势面的疏密表示电场的强弱（密强弱疏）。电容器和电容彼此绝缘又相距很近 电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U ， 。