1、高二物理知识点总结第八章 电场一、三种产生电荷的方式1、摩擦起电: (1)正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷; (2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;(3)实质:电子从一物体转移到另一物体;2、接触起电: (1)实质:电荷从一物体移到另一物体;(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;(3)、电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不显电性,这种现象叫电荷的中和;3、感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电;(1)电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引; (2)实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;(3)感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远
2、端带同种电荷;4、电荷的基本性质:能吸引轻小物体;二、电荷守恒定律:电荷既不能被创生,亦不能被消失,它只能从一个物体转移到另一物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量不变。三、元电荷:一个电子所带的电荷叫元电荷,用e表示。 1、e=1.610-19c; 2、一个质子所带电荷亦等于元电荷; 3、任何带电物体所带电荷都是元电荷的整数倍;四、库仑定律:真空中两个静止点电荷间的相互作用力,跟它们所带电荷量的乘积成正比,跟它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。电荷间的这种力叫库仑力, 1、计算公式:F=kQ1Q2/r2 (k=9.0109N.m2/kg2) 2、
3、库仑定律只适用于点电荷(电荷的体积可以忽略不计) 3、库仑力不是万有引力;五、电场:电场是使点电荷之间产生静电力的一种物质。 1、只要有电荷存在,在电荷周围就一定存在电场; 2、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷(静止、运动)有力的作用;这种力叫电场力;3、电场、磁场、重力场都是一种物质六、电场强度:放入电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量Q的比值叫该点的电场强度; 1、定义式:E=F/q;E是电场强度;F是电场力;q是试探电荷; 2、电场强度是矢量,电场中某一点的场强方向就是放在该点的正电荷所受电场力的方向(与负电荷所受电场力的方向相反) 3、该公式适用于一切电场; 4、点电荷的电场强
4、度公式:E=kQ/r2七、电场的叠加:在空间若有几个点电荷同时存在,则空间某点的电场强度,为这几个点电荷在该点的电场强度的矢量和;解题方法:分别作出表示这几个点电荷在该点场强的有向线段,用平行四边形定则求出合场强;八、电场线:电场线是人们为了形象的描述电场特性而人为假设的线。 1、电场线不是客观存在的线; 2、电场线的形状:电场线起于正电荷终于负电荷;G:用锯木屑观测电场线.DAT (1)只有一个正电荷:电场线起于正电荷终于无穷远;(2)只有一个负电荷:起于无穷远,终于负电荷; (3)既有正电荷又有负电荷:起于正电荷终于负电荷; 3、电场线的作用: 1、表示电场的强弱:电场线密则电场强(电场强
5、度大);电场线疏则电场弱电场强度小); 2、表示电场强度的方向:电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向; 4、电场线的特点: 1、电场线不是封闭曲线; 2、同一电场中的电场线不向交;九、匀强电场:电场强度的大小、方向处处相同的电场;匀强电场的电场线平行、且分布均匀; 1、匀强电场的电场线是一簇等间距的平行线;2、平行板电容器间的电是匀强电场;场十、电势差:电荷在电场中由一点移到另一点时,电场力所作的功WAB与电荷量q的比值叫电势差,又名电压。 1、定义式:UAB=WAB/q; 2、电场力作的功与路径无关;3、电势差又命电压,国际单位是伏特;十一、电场中某点的电势,等于单位正电荷由该点移到参考
6、点(零势点)时电场力作的功; 1、电势具有相对性,和零势面的选择有关;2、电势是标量,单位是伏特V; 3、电势差和电势间的关系:UAB= A -B;4、电势沿电场线的方向降低; 时,电场力要作功,则两点电势差不为零,就不是等势面; 4、相同电荷在同一等势面的任意位置,电势能相同;原因:电荷从一点移到另一点时,电场力不作功,所以电势能不变;5、电场线总是由电势高的地方指向电势低的地方; 6、等势面的画法:相临等势面间的距离相等;十二、电场强度和电势差间的关系:在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积。 1、数学表达式:U=Ed; 2、该公式的使适用条件是,仅仅适用于匀
7、强电场; 3、d是两等势面间的垂直距离;十三、电容器:储存电荷(电场能)的装置。 1、结构:由两个彼此绝缘的金属导体组成; 2、最常见的电容器:平行板电容器;十四、电容:电容器所带电荷量Q与两电容器量极板间电势差U的比值;用“C”来表示。 1、定义式:C=Q/U; 2、电容是表示电容器储存电荷本领强弱的物理量; 3、国际单位:法拉 简称:法,用F表示 4、电容器的电容是电容器的属性,与Q、U无关;十五、平行板电容器的决定式:C=s/4kd;(其中d为两极板间的垂直距离,又称板间距;k是静电力常数,k=9.010 9N.m2/c2;是电介质的介电常数,空气的介电常数最小;s表示两极板间的正对面积
8、;) 1、电容器的两极板与电源相连时,两板间的电势差不变,等于电源的电压; 2、当电容器未与电路相连通时电容器两板所带电荷量不变;十六、带电粒子的加速: 1、条件:带电粒子运动方向和场强方向垂直,忽略重力; 2、原理:动能定理:电场力做的功等于动能的变化:W=Uq=1/2mvt2-1/2mv02; 3、推论:当初速度为零时,Uq=1/2mvt2; 4、使带电粒子速度变大的电场又名加速电场;第九章 恒定电流一、电流:电荷的定向移动行成电流。 1、产生电流的条件: (1)自由电荷; (2)电场; 2、电流是标量,但有方向:我们规定:正电荷定向移动的方向是电流的方向;(注:在电源外部,电流从电源的正
9、极流向负极;在电源的内部,电流从负极流向正极); 3、电流的大小:通过导体横截面的电荷量Q跟通过这些电量所用时间t的比值叫电流I表示;(1)数学表达式:I=Q/t;(2)电流的国际单位:安培A(3)常用单位:毫安mA、微安uA;(4)1A=103mA=106uA二、欧姆定律:导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比; 1、定义式:I=U/R; 2、推论:R=U/I; 3、电阻的国际单位时欧姆,用表示;1k=103,1M=106; 4、伏安特性曲线:三、闭合电路:由电源、导线、用电器、电键组成; 1、电动势:电源的电动势等于电源没接入电路时两极间的电压;用E表示; 2、外电路:
10、电源外部的电路叫外电路;外电路的电阻叫外电阻;用R表示;其两端电压叫外电压; 3、内电路:电源内部的电路叫内电阻,内点路的电阻叫内电阻;用r表示;其两端电压叫内电压;如:发电机的线圈、干电池内的溶液是内电路,其电阻是内电阻; 4、电源的电动势等于内、外电压之和;E=U内+U外;U外=RI;E=(R+r)I四、闭合电路的欧姆定律:闭合电路里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; 1、数学表达式:I=E/(R+r) 2、当外电路断开时,外电阻无穷大,电源电动势等于路端电压;就是电源电动势的定义; 3、当外电阻为零(短路)时,因内阻很小,电流很大,会烧坏电路;五、半导体:导电能力
11、在导体和绝缘体之间;半导体的电阻随温升越高而减小;六、导体的电阻:随温度的升高而升高,当温度降低到某一值时电阻消失,成为超导;第十章 磁场一、磁场:1、磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用;2、磁铁、电流都能能产生磁场;3、磁极和磁极之间,磁极和电流之间,电流和电流之间都通过磁场发生相互作用;4、磁场的方向:磁场中小磁针北极的指向就是该点磁场的方向;二、磁感线:在磁场中画一条有向的曲线,在这些曲线中每点的切线方向就是该点的磁场方向;1、磁感线是人们为了描述磁场而人为假设的线;2、磁铁的磁感线,在外部从北极到南极,内部从南极到北极;3、磁感线是封闭曲线;三、安培定则:1、通电
12、直导线的磁感线:用右手握住通电导线,让伸直的大拇指所指方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向;2、环形电流的磁感线:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴上磁感线的方向;3、通电螺旋管的磁场:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指方向和电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向;四、地磁场:地球本身产生的磁场;从地磁北极(地理南极)到地磁南极(地理北极);五、磁感应强度:磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。 1、磁感应强度的大小:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积的比值,叫磁感应强度。B=F
13、/IL 2、磁感应强度的方向就是该点磁场的方向(放在该点的小磁针北极的指向) 3、磁感应强度的国际单位:特斯拉 T, 1T=1N/A。M六、安培力:磁场对电流的作用力; 1、大小:在匀强磁场中,当通电导线与磁场垂直时,电流所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积。2、定义式F=BIL(适用于匀强电场、导线很短时) 3、安培力的方向:左手定则:伸开左手,使大拇指根其余四个手指垂直,并且跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,并使伸开四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。 七、磁铁和电流都可产生磁场;八、磁场对电流有力的作用;九
14、、电流和电流之间亦有力的作用;(1)同向电流产生引力; (2)异向电流产生斥力; 十、分子电流假说:所有磁场都是由电流产生的;十一、磁性材料:能够被强烈磁化的物质叫磁性材料:(1)软磁材料:磁化后容易去磁的材料;例:软铁;硅钢;应用:制造电磁铁、变压器、(2)硬磁材料:磁化后不容易去磁的材料;例:碳钢、钨钢、制造:永久磁铁;十二、磁场对运动电荷的作用力,叫做洛伦兹力1、洛仑兹力的方向由左手定则判断:伸开左手让大拇指和其余四指共面且垂直,把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,四指为正电荷运动方向(与负电荷运动方向相反)大拇指所指方向就是洛仑兹力的方向;(1)洛仑兹力F一定和B、V决定的平面垂直
15、。(2)洛仑兹力只改变速度的方向而不改变其大小(3)洛伦兹力永远不做功。2、洛伦兹力的大小(1)当v平行于B时:F=0(2)当v垂直于B时:F=qvB7.电场力FEq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)8.安培力FBILsin (为B与L的夹角,当LB时:FBIL,B/L时:F0)9.洛仑兹力fqVBsin (为B与V的夹角,当VB时:fqVB,V/B时:f0)5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。2)力的合成与分解1.
16、同一直线上力的合成同向:FF1+F2, 反向:FF1-F2 (F1F2)2.互成角度力的合成:F(F12+F22+2F1F2cos)1/2(余弦定理) F1F2时:F(F12+F22)1/23.合力大小范围:|F1-F2|F|F1+F2|4.力的正交分解:FxFcos,FyFsin(为合力与x轴之间的夹角tgFy/Fx)3.电场力做功:WabqUab q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uabab4.电功:WUIt(电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e1.6010-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍2.库仑定律:FkQ1Q2/r2(在真空中)F:点电荷间的作用力(N)
17、,k:静电力常量k9.0109N?m2/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:EF/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EkQ/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EUAB/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:FqE 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:UA
18、BA-B,UABWAB/q-EAB/q8.电场力做功:WABqUABEqdWAB: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:EAqA EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),A:A点的电势(V)10.电势能的变化EABEB-EA 带电体在电场中从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EAB-WAB-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)12.电容CQ/U(定义式,计算式) C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板
19、电势差)(V)13.平行板电容器的电容CS/4kd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,:介电常数)常见电容器见第二册P11114.带电粒子在电场中的加速(Vo0):WEK或qUmVt2/2,Vt(2qU/m)1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进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LVot(在带等量异种电荷的平行极板中:EU/d)抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动dat2/2,aF/mqE/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
20、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)常见电场的电场线分布要求熟记见图第二册P98;(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:1F106F1012PF;(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV1.6010-19J;(8)其它相关内容:静电屏蔽见第二册P101/示波管、示波器及其应
21、用见第二册P114等势面见第二册P105。十一、恒定电流1.电流强度:Iq/tI: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:IE/(r+R)或EIr+IR也可以是EU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,PUIW:电功(J),U:电压(V),I:电流(A),t:时间(s),P:电功率(
22、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,因三此WQUItI2RtU2t/R8.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(串同并反) 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
23、总P1+P2+P3+ P总P1+P2+P3+10.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 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(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数注意挡位(倍率)、拨off挡。(4)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。11.伏安法测电阻电流表内接法: 电压表示数:UUR+UA 电流表外接法: 电流表示数:IIR+IVRx的测量值U/I(UA+UR
24、)/IRRA+RxR真 Rx的测量值U/IUR/(IR+IV)RVRx/(RV+R)RA 或Rx(RARV)1/2 选用电路条件RxRV 或RxRx 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RpRx注1)单位换算:1A103mA106A;1kV103V106mA;1M103k106(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)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻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
25、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见第二册P127。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),1T1N/A?m2.安培力FBIL;(注:LB) 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fqVB(注VB);质谱仪见第二册P155 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,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动VV0(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:
26、做匀速圆周运动,规律如下a)F向f洛mV2/rm2rmr(2/T)2qVB;rmV/qB;T2m/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)。注:(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见图及第二册P144;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理见第二册P150/回旋加速器见第二册P156/磁性材料十三、电磁感应1.感应电动势的大小计算公式1)En/t(普适公式)法拉第电磁感应定律,E:感应电动
27、势(V),n:感应线圈匝数,/t:磁通量的变化率2)EBLV垂(切割磁感线运动) L:有效长度(m)3)EmnBS(交流发电机最大的感应电动势)Em:感应电动势峰值4)EBL2/2(导体一端固定以旋转切割) :角速度(rad/s),V:速度(m/s)2.磁通量BS :磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定电源内部的电流方向:由负极流向正极*4.自感电动势E自n/tLI/tL:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),I:变化电流,?t:所用时间,I/t:自感电流变化率(变化的快慢)注:(1)感应电流的方向可用楞次定律
28、或右手定则判定,楞次定律应用要点见第二册P173;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H103mH106H。(4)其它相关内容:自感见第二册P178/日光灯见第二册P180。十四、交变电流(正弦式交变电流)1.电压瞬时值eEmsint 电流瞬时值iImsint;(2f)2.电动势峰值EmnBS2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)ImEm/R总3.正(余)弦式交变电流有效值:EEm/(2)1/2;UUm/(2)1/2 ;IIm/(2)1/24.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系U1/U2n1/n2; I1/I2n2/n2; P入P出5.在远距离输电中,采用高
29、压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损(P/U)2R;(P损:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)见第二册P198;6.公式1、2、3、4中物理量及单位::角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。注:(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:电线,f电f线;(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改变;(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值;(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定,输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大,即P出决定P入;(5)其它相关内容:正弦交流电图象见第二册P190/电阻、电感和电容对交变电流的作用见第二册P193。普适式) U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)
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