选修31物理知识点总结Word格式.docx

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若两个球原先带异种电荷，则电荷先中和再均分．

一、电荷间的相互作用

2、带电体看做点电荷的条件：

①两带电体间的距离远大于它们大小；

②两个电荷均匀分布的绝缘小球。

3、影响电荷间相互作用的因素：

①距离②电量③带电体的形状和大小

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=9.0×

109N·

m2/C2）r

注意1.定律成立条件：

真空、点电荷

2.静电力常量——k=9.0×

m2/C2（库仑扭秤）

3.计算库仑力时，电荷只代入绝对值

4.方向在它们的连线上，同种电荷相斥，异种电荷相吸

5.两个电荷间的库仑力是一对相互作用力

三、库仑扭秤实验、控制变量法

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。

一、电场——电荷间的相互作用是通过电场发生的

电荷（带电体）周围存在着的一种物质。

电场看不见又摸不着，但却是客观存在的一种特殊

物质形态．

其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用，这种力就叫电场力。

电场的检验方法：

把一个带电体放入其中，看是否受到力的作用。

试探电荷：

用来检验电场性质的电荷。

其电量很小（不影响原电场）；

体积很小（可以当作质点）的电荷，也称点电荷。

二、电场强度

1、场源电荷

2、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，叫做这一点的电场强度，简称场强。

国际单位：

N/Cq

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。

即如果Q是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；

如果Q是负电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q。

（“离+Q而去，向-Q而来”）

电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量，反映电场中某一点的电场性质，其大小表示电场的强弱，由产生电场的场源电荷和点的位置决定，与检验电荷无关。

数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。

1V/m=1N/C

三、点电荷的场强公式：

E?

FQ?

k2qr

四、电场的叠加

在几个点电荷共同形成的电场中，某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这叫做电场的叠加原理。

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

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

a、两点电荷连线中点O处场强为0

b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0

c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏

4）、匀强电场

a、匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是平行等距同向的直线b、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行

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UAB?

?

A?

B

（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：

WAB?

qUAB

电场力做功的特点：

电场力做功与重力做功一样，只与始末位置有关，与路径无关。

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.

注意：

系统性、相对性

2、电势能的变化与电场力做功的关系

W电AB＝E电A－E电B＝－（E电B－E电A）＝－?

E电

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）、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性

7）、电势能是标量

3、电势能大小的确定

电AA点（电势能为零的点）

电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功

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。

E＝W?

E电q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

电磁学常用公式

库仑定律：

F=kQq/r

电场强度：

E=F/q

点电荷电场强度：

E=kQ/r

匀强电场：

E=U/d

电势能：

E=qφ

电势差:

U=φ-φ

静电力做功:

W=qU

电容定义式:

C=Q/U

电容:

C=εS/4πkd

带电粒子在匀强电场中的运动

加速匀强电场:

1/2*mv=qUv=2qU/m

偏转匀强电场:

运动时间:

t=x/v水平

垂直加速度:

a=qU/md

垂直位移:

y=1/2*at=1/2*（qU/md）*（x/v水平）

偏转角:

θ=v⊥/v水平=qUx/md（v水平）

微观电流：

I=nesv

电源非静电力做功：

W=εq

欧姆定律：

I=U/R

串联电路

电流：

I=I=I=……

电压：

U=U+U+U+……

并联电路

U=U=U=……

I=I+I+I+……

电阻串联：

R=R+R+R+……

电阻并联：

1/R=1/R+1/R+1/R+……

焦耳定律：

Q=IRtP=IRP=U/R

电功率：

W=UIt

电功:

P=UI

电阻定律：

R=ρl/S

全电路欧姆定律：

ε=I（R+r）ε=U外+U内

安培力：

F=ILBsinθ

磁通量：

Φ=BS

电磁感应

感应电动势：

E=nΔΦ/Δt

导线切割磁感线：

ΔS=lvΔtE=Blv*sinθ

感生电动势：

E=LΔI/Δt

（一）导体中的电场和电流、电动势

1.导体中的电场和电流

（1）电源：

电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。

电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

（2）导线中的电场：

当导线内的电场达到动态平衡状态时，导线内的电场线保持与导线平行。

（3）电流定义式：

2．电动势定义：

在电源内部非静电力所做的功W与移送的电荷量q的比值，叫电源的电动势，用E表示。

定义式为：

E=W/q

①电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关。

②电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压。

③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

（二）部分电路欧姆定律，电路的连接，电功、电功率、电热，电阻定律

1．部分电路欧姆定律定义式R=U/I

导体的伏安特性曲线：

常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U，而画出的I—U图象。

2．电路的连接串联电路与并联电路的特点

3．电表改装和扩程：

主要根据“当流过电流计的电流（转载于:

2/C2，Q1、Q2:

两点电荷的电量（C），r:

两点电荷间的距离（m），方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝

3.电场强度：

E＝F/q（定义式、计算式）｛E:

电场强度（N/C），是矢量（电场的叠加原理），q：

检验电荷的电量（C）｝

4.真空点（源）电荷形成的电场E＝kQ/r2｛r：

源电荷到该位置的距离（m），Q：

源电荷的电量｝

5.匀强电场的场强E＝UAB/d｛UAB:

AB两点间的电压（V），d:

AB两点在场强方向的距离（m）｝

6.电场力：

F＝qE｛F:

电场力（N），q:

受到电场力的电荷的电量（C），E:

电场强度（N/C）｝

7.电势与电势差：

UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q

8.电场力做功：

WAB＝qUAB＝Eqd｛WAB:

带电体由A到B时电场力所做的功（J），q:

带电量（C），UAB:

电场中A、B两点间的电势差（V）（电场力做功与路径无关）,E:

匀强电场强度,d:

两点沿场强方向的距离（m）｝

9.电势能：

EA＝qφA｛EA:

带电体在A点的电势能（J），q:

电量（C），φA:

A点的电势（V）｝

10.电势能的变化ΔEAB＝EB-EA｛带电体在电场中从高中物理电路实验A位置到B位置时电势能的差值｝

11.电场力做功与电势能变化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB（电势能的增量等于电场力做功的负值）

12.电容C＝Q/U（定义式,计算式）｛C:

电容（F），Q:

电量（C），U:

电压（两极板电势差）（V）｝

13.平行板电容器的电容C＝εS/4πkd（S:

两极板正对面积，d:

两极板间的垂直距离，ω：

介电常数）

常见电容器

14.带电粒子在电场中的加速（Vo＝0）：

W＝ΔEK或qU＝mVt2/2，Vt＝（2qU/m）1/2

15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo入入匀强电场时的偏转（不考虑重力作用的情况下）

类平垂直电场方向:

匀速直线运动L＝Vot（在带等量异种电荷的平行极板中：

E＝U/d）

抛运动平行电场方向:

初速度为零的匀加速直线运动d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m

注:

（1）两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:

原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分；

（2）电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直；

（3）常见电场的高中物理知识点总结电场线分布要求熟记；

（4）电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关；

（5）处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面；

（6）电容单位换算：

1F＝106μF＝1012PF；

（7）电子伏（eV）是能量的单位,1eV＝1.60×

10-19J；

（8）其它相关内容：

静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面

十一、恒定电流

1.电流强度：

I＝q/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：

I＝U/R｛I:

导体电流强度（A），U:

导体两端电压（V），R:

导体阻值（Ω）｝

3.电阻、电阻定律：

R＝ρL/S｛ρ:

电阻率（Ω?

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/（rR）或E＝IrIR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（Ω），r:

电源内阻（Ω）｝

5.电功与电功率：

W＝UIt，P＝UI｛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：

Q＝I2Rt｛Q:

电热（J），I:

通过导体的电流（A），R:

导体的电高中物理公式阻值（Ω），t:

通电时间（s）｝

7.纯电阻电路中:

由于I＝U/R,W＝Q，因三此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R

8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：

P总＝IE，P出＝IU，η＝P出/P总｛I:

电路总电流（A），E:

电源电动势（V），U:

路端电压（V），η：

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（串同并反）R串＝R1R2R31/R并＝1/R11/R21/R3

电流关系I总＝I1＝I2＝I3I并＝I1I2I3电压关系U总＝U1U2U3U总＝U1＝U2＝U3功率分配P总＝P1P2P3P总＝P1P2P310.欧姆表测电阻

（1）电路组成

（2）测量原理两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得Ig＝E/（rRgRo）接渗入渗出被测电阻Rx后通过电表的电流为Ix＝E/（rRgRoRx）＝E/（R中Rx）由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小（3）使用方法:

机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数｛注重挡位（倍率）｝、拨off挡11.伏安法测电阻电流表内接法：

电压表示数：

U＝URUA电流表外接法：

电流表示数：

I＝IRIVRx的测量值＝U/I＝（UAUR）/IR＝RARx>

R真Rx的测量值＝U/I＝UR/（IRIV）＝RVRx/（RVR）>

RA[或Rx>

（RARV）1/2]选用电路条件Rx<

<

RV[或Rx<

（RARV）1/2]12.滑动变阻器在电路中的限流接法与高中物理电路实验分压接法限流接法电压调节范围小,电路简单,功耗小

便于调节电压的选择条件Rp>

Rx

电压调节范围大,电路复杂,功耗较大

便于调节电压的选择条件Rp<

注：

（1）单位换算：

1A＝103mA＝106μA；

1kV＝103V＝106mA；

1MΩ＝103kΩ＝106Ω

（2）各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大；

（3）串联电阻大于任何一个分电阻,且小于任何一个分电阻；

（4）当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大；

（5）当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/（2r）；

（6）其它相关内容：

电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用

十二、磁场

1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位T）,1T＝1N/A?

m

2.安培力F＝BIL；

（注：

L⊥B）{B:

磁感应强度（T）,F:

安培力（F）,I:

电流强度（A）,L:

导线长度（m）}

3.洛仑兹力f＝qVB（注V⊥B）;

质谱仪｛f:

洛仑兹力（N），q:

带电粒子电量（C），V:

带电粒子速度（m/s）｝

4.在重力忽略不计（不考虑重力）的情况下,带电粒高中物理网子入入磁场的运动情况（掌握两种）：

（1）带电粒子沿平行磁场方向进渗入渗出磁场:

不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V＝V0

（2）带电粒子沿垂直磁场方向进渗透磁场:

做匀速圆周运动,规律如下a）F向＝f洛＝mV2/r＝mω2r＝mr（2π/T）2＝qVB；

r＝mV/qB；

T＝2πm/qB；

（b）运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功（任何情况下）；

（c）解题关键:

画轨迹、找圆心、定半径、圆心角（＝二倍弦切角）

（1）安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负；

（2）磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握；

（3）其它相关内容：

地磁场、磁电式电表原理、回旋加速器、磁性材料