（高中物理）物理選修11電場(chǎng)

1、物理選修1-1電場(chǎng)一電荷、電荷守恒定律 【 加高二學(xué)生群：121484773】1、兩種電荷：用毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒帶負(fù)電荷，用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電荷。2、元電荷：一個(gè)元電荷的電量為1.6×10-19c，是一個(gè)電子所帶的電量。說(shuō)明：任何帶電體的帶電量皆為元電荷電量的整數(shù)倍。3、起電：使物體帶電叫起電，使物體帶電的方式有三種摩擦起電，摩擦的兩個(gè)物體帶上等量異種電荷接觸起電，電荷重新分配，與帶電體外表形狀有關(guān)，尖細(xì)部位電荷集中，平緩部位電荷稀疏。感應(yīng)起電，不帶電的物體靠近不接觸帶電的物體，不帶電的物體上出現(xiàn)電荷移動(dòng)，遵守電荷守恒定律4、電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能

2、從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一局部轉(zhuǎn)移到另一局部，系統(tǒng)的電荷總數(shù)是不變的注意：電荷的變化是電子的轉(zhuǎn)移引起的；完全相同的帶電金屬球相接觸，同種電荷總電荷量平均分配，異種電荷先中和后再平分。二庫(kù)侖定律1 內(nèi)容：真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。2 公式：k90×109n·m2c23適用條件：1真空中； 2點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷是一個(gè)理想化的模型，在實(shí)際中，當(dāng)帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，就可以把帶電體視為點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷很相似于我們力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)三電場(chǎng)1實(shí)際存在于帶電體周圍的

3、傳遞電荷之間相互作用的特殊媒介物質(zhì)電荷間的作用總是通過(guò)電場(chǎng)進(jìn)行的。2電場(chǎng)的根本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用。3電場(chǎng)可以由存在的電荷產(chǎn)生，也可以由變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生。四電場(chǎng)強(qiáng)度e1定義：放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力f跟它的電量q的比值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，表示該處電場(chǎng)的強(qiáng)弱2表達(dá)式：ef/q定義式 單位是：n/c或v/m；e=kq/r2導(dǎo)出式，真空中的點(diǎn)電荷，其中q是產(chǎn)生該電場(chǎng)的電荷3方向：與該點(diǎn)正電荷受力方向相同，與負(fù)電荷的受力方向相反；電場(chǎng)線的切線方向是該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向；場(chǎng)強(qiáng)的方向與該處等勢(shì)面的方向垂直4在電場(chǎng)中某一點(diǎn)確定了，那么該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小與方向就是一個(gè)定值，與放入的檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)，即使

4、不放入檢驗(yàn)電荷，該處的場(chǎng)強(qiáng)大小方向仍不變5電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，電場(chǎng)強(qiáng)度的合成按照矢量的合成法那么平行四邊形法那么和三角形法那么五電場(chǎng)線是人們?yōu)榱诵蜗蟮拿枥L電場(chǎng)而想象出一些線，客觀并不存在1切線方向表示該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向，也是正電荷的受力方向2從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止，或從正電荷出發(fā)到無(wú)窮遠(yuǎn)處終止，或者從無(wú)窮遠(yuǎn)處出發(fā)到負(fù)電荷終止3疏密表示該處電場(chǎng)的強(qiáng)弱，也表示該處場(chǎng)強(qiáng)的大小4勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線平行且距離相等5電場(chǎng)線永不相交也不閉合，6電場(chǎng)線不是電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡二、磁場(chǎng)一磁場(chǎng)磁感線1磁極周圍有磁場(chǎng).2電流周圍有磁場(chǎng)奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng).對(duì)處于磁場(chǎng)中的磁極、電流、運(yùn)動(dòng)電荷有磁場(chǎng)力的作用，有強(qiáng)弱和方向.(對(duì)磁體

5、一定有力的作用；對(duì)電流、運(yùn)動(dòng)電荷可能有力的作用).1用來(lái)形象地描述磁場(chǎng)中各點(diǎn)的磁場(chǎng)方向和強(qiáng)弱的曲線.2磁感線上每一點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向，也就是在該點(diǎn)小磁針靜止時(shí)n極的指向.3磁感線的疏密表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱.4磁感線是封閉曲線和靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不同.5要熟記常見(jiàn)的幾種磁場(chǎng)的磁感線.二電流的磁場(chǎng)、安培定那么右手螺旋定那么1. 電流的磁效應(yīng)：不僅磁鐵能產(chǎn)生磁場(chǎng)，電流也能產(chǎn)生磁場(chǎng)，這個(gè)現(xiàn)象稱之為電流的磁效應(yīng).1820年，丹麥物理學(xué)家?jiàn)W斯特用實(shí)驗(yàn)展示了電與磁的聯(lián)系，說(shuō)明了電與磁之間存在著相互作用，揭示了電流的磁效應(yīng)，這對(duì)電與磁研究的深入開(kāi)展具有劃時(shí)代的意義，也預(yù)示了電力應(yīng)用的可能性.2.安培定那么右

6、手螺旋定那么：對(duì)直導(dǎo)線，四指指向磁感線方向；對(duì)環(huán)行電流，大拇指指向中心軸線上的磁感線方向；對(duì)長(zhǎng)直螺線管大拇指指向螺線管內(nèi)部的磁感線方向.1判斷直線電流的磁場(chǎng)具體做法是右手握住_導(dǎo)線_，讓伸直的拇指的方向與_電流方向一致，那么，彎曲的四指所指的方向就是 磁感線 的環(huán)繞方向.2判斷通電螺線管的磁場(chǎng)具體做法是右手握住_螺線管_，讓彎曲的四指所指的方向 跟電流的方向 _一致，拇指所指的方向就是螺線管_內(nèi)部磁感線_的方向.三、地磁場(chǎng)地磁場(chǎng)：地球本身就是一個(gè)大磁體，地磁場(chǎng)的北極n在地理的南極附近，南極s在地理的北極附近.地球的地理兩極與地磁兩極并不完全重合，其間有一個(gè)交角，叫做磁偏角.四、磁感應(yīng)強(qiáng)度、安培

7、力、左手定那么1磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)_強(qiáng)弱_的物理量.2公式：b=_f/il_單位：_特斯拉t_;磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量.1在磁場(chǎng)中，通電導(dǎo)線要受到安培力的作用，我們使用的電動(dòng)機(jī)就是利用這個(gè)原理來(lái)工作的.2通電導(dǎo)體放在磁場(chǎng)里，當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)垂直時(shí)，所受的安培力_最大_;當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)一致時(shí)，所受的安培力_為0_;當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)斜交時(shí)，所受的安培力_介于最大值和0之間_.3導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)垂直時(shí),導(dǎo)線受到的安培力大小f_bil_.3.安培力的方向左手定那么伸開(kāi)左手，使拇指跟其余四指_垂直_ ，并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓_磁感線_穿入手心，并使四指指向_電流_的方向，那么拇指所指的方向就是通電導(dǎo)

8、線所受安培力的方向.五、洛侖茲力洛侖茲力的方向1.磁場(chǎng)對(duì)_運(yùn)動(dòng)電荷_有力的作用，這種力叫做洛倫茲力.2.左手定那么：伸開(kāi)左手，使拇指跟其余四指_垂直_,并且都跟手掌在同一個(gè)平面內(nèi)，讓_磁感線_穿入手心，并使四指指向_正電荷運(yùn)動(dòng)_的方向，那么拇指所指的方向就是運(yùn)動(dòng)正電荷所受安培力的方向.假設(shè)是負(fù)電荷，那么四指指向負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)方向的反方向3.洛倫茲力一定既垂直于電荷的速度方向，又垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向三電磁感應(yīng)一電磁感應(yīng)現(xiàn)象及其應(yīng)用、電磁感應(yīng)定律_法拉第_經(jīng)過(guò)10年的艱苦探索，終于在1831年發(fā)現(xiàn)了_電磁感應(yīng)_現(xiàn)象，進(jìn)一步揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間的密切聯(lián)系，奏響了電氣化時(shí)代的序曲.2.閉合電路的一局部

9、在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)，_導(dǎo)體_中就產(chǎn)生電流，這類現(xiàn)象就叫做_電磁感應(yīng)_.由電磁感應(yīng)產(chǎn)生的電流叫做_感應(yīng)電流_.1磁通量：穿過(guò)一個(gè)_閉合電路_的磁感線的多少.2條件：只要穿過(guò)_閉合電路_的磁通量發(fā)生變化，閉合電路中就有感應(yīng)電流產(chǎn)生.4.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)：電磁感應(yīng)現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì).5.法拉第電磁感應(yīng)定律：電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小，跟穿過(guò)這一電路的磁通量的_變化率_成正比.表達(dá)式：_ ，多匝線圈的電動(dòng)勢(shì)：_.二、交變電流 變壓器 高壓輸電1.交變電流簡(jiǎn)稱交流ac，俗稱交流電：大小和方向都隨時(shí)間做周期變化的電流.2.交流發(fā)電機(jī)：由定子和轉(zhuǎn)子組成，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)使穿過(guò)線圈的磁通量發(fā)生變化，在線圈中激發(fā)出感應(yīng)

10、電動(dòng)勢(shì).3.交流的變化規(guī)律：日常使用的電是由電網(wǎng)送來(lái)的，電網(wǎng)中的交變電流，它的電流、電壓隨時(shí)間按正弦函數(shù)的規(guī)律變化，叫做正弦式電流.1表達(dá)式：2圖象：3描述物理量：周期t、頻率f、有效值e、u、i、峰值em、um、im其中，.另外，家用電器銘牌上的額定電壓、額定電流都是指有效值.4. 變壓器1構(gòu)造：變壓器由一個(gè)閉合的鐵芯、原線圈、副線圈組成.2工作原理：變壓器利用的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象的互感現(xiàn)象.p=ui，p1=p2， 5.減小輸電線路上電能損失的方法：1減小輸電線電阻從、l、s三個(gè)角度考慮，但效果不佳.2減小輸電電流i因?yàn)?，所以采用高壓輸電既有效又?jīng)濟(jì).三、自感現(xiàn)象 渦流 電感器自感現(xiàn)象.自感現(xiàn)象

11、中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)叫自感電動(dòng)勢(shì).阻礙電流的變化1a1、a2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合s，觀察到燈泡a2立刻正常發(fā)光，跟線圈l串聯(lián)的燈泡a1逐漸亮起來(lái).原因：電路接通時(shí)，電流由零開(kāi)始增加，穿過(guò)線圈l的磁通量逐漸增加，l中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向與原來(lái)的電流方向相反，阻礙l中電流增加，即推遲了電流到達(dá)正常值的時(shí)間.2斷開(kāi)電路，觀察到s斷開(kāi)時(shí)，a燈突然閃亮一下才熄滅.原因：當(dāng)s斷開(kāi)時(shí)，l中的電流突然減弱，穿過(guò)l的磁通量逐漸減少，l中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，方向與原電流方向相同，阻礙原電流減小.l相當(dāng)于一個(gè)電源，此時(shí)l與a構(gòu)成閉合回路，故aa閃亮一下，說(shuō)明流過(guò)a的電流比原電流大.3.自感的應(yīng)用電感器：特點(diǎn)：通直流、

12、阻交流.日光燈鎮(zhèn)流器.4.渦流現(xiàn)象：把塊狀金屬放在變化的磁場(chǎng)中，或者讓它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬塊內(nèi)將產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種電流在金屬塊內(nèi)自成閉合回路，很像水的旋渦，因此叫渦流，簡(jiǎn)稱渦流.由于整塊金屬的電阻率很小，渦流通常很強(qiáng)，發(fā)熱消耗大量電能.1渦流的減少：電機(jī)和變壓器通常用涂有絕緣漆的薄硅鋼片電阻率大疊壓制成的鐵芯.2渦流的應(yīng)用：真空冶煉爐高頻感應(yīng)爐冶煉特種合金和特種鋼金屬探測(cè)器用于安檢、探雷、探礦等.電磁爐四、電磁涉及信息處理1.麥克斯韋電磁場(chǎng)理論根本內(nèi)容：1變化的磁場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng).2均勻變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)，均勻變化的電場(chǎng)產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場(chǎng).3振蕩的

13、周期性變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩電場(chǎng)，振蕩的電場(chǎng)產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場(chǎng).2.頻率、波速、波長(zhǎng),或.3. 電磁波譜1定義：按波長(zhǎng)或頻率大小的順序排列成譜.2按波長(zhǎng)從大到小的順序：無(wú)線電波、光波紅外線、可見(jiàn)光、紫外線、x射線、射線.3主要作用紅外線主要作用是熱作用，可以利用紅外線來(lái)加熱物體和進(jìn)行紅外線遙感；紫外線主要作用是化學(xué)作用，可用來(lái)殺菌和消毒；倫琴射線有較強(qiáng)的穿透本領(lǐng)，利用其穿透本領(lǐng)與物質(zhì)的密度有關(guān)，進(jìn)行對(duì)人體的透視和檢查部件的缺陷；射線的穿透本領(lǐng)更大，在工業(yè)和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，如探傷，測(cè)厚或用刀進(jìn)行手術(shù)1載波：攜帶聲音、圖象等信息的電磁波.2調(diào)制：把信息加到載波上，使載波隨信號(hào)而變叫調(diào)

14、制.3調(diào)幅頻波：使振幅頻率隨信號(hào)而變叫調(diào)幅頻波.4調(diào)諧：從電磁波中選出所要的信號(hào)的技術(shù)叫做調(diào)諧.5解調(diào)：從載波中將聲音、圖象等信息“取出叫解調(diào).【穩(wěn)固練習(xí)】1.把聲音、圖像等信號(hào)加載到高頻電磁波上的過(guò)程，稱為.信號(hào)的調(diào)制方式有調(diào)幅信號(hào)和信號(hào)由于抗干擾能力強(qiáng)，操作性強(qiáng)，因此高質(zhì)量的音樂(lè)和語(yǔ)言節(jié)目，電視伴音采用這種信號(hào)調(diào)制方式.解析：調(diào)制；調(diào)頻；調(diào)頻2.轉(zhuǎn)換電視頻道，選擇自己喜歡的電視節(jié)目，稱為 ( d )(a)調(diào)幅 (b)調(diào)頻 (c)調(diào)制 (d)調(diào)諧3.以下應(yīng)用沒(méi)有利用電磁波技術(shù)的是d(a)無(wú)線電播送 (b)移動(dòng) (c)雷達(dá) (d)白熾燈1定義：傳感器是把非電學(xué)物理量如位移、速度、壓力、溫度、濕

15、度、流量、聲強(qiáng)、光照度等轉(zhuǎn)換成易于測(cè)量、傳輸、處理的電學(xué)量如電壓、電流、電容等的一種組件，起自動(dòng)控制作用.一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換器件、轉(zhuǎn)換電路三個(gè)局部組成，如下表所示：2幾種傳感器：雙金屬溫度傳感器主要應(yīng)用在日光燈啟動(dòng)器、電熨斗、電冰箱溫控器上；光敏電阻傳感器一般用于光的測(cè)量、光的控制和光電轉(zhuǎn)換；壓力傳感器電容式壓力傳感器 、電容式話筒等四、電路、家用電器與日常生活一靜電的利用和防止1.防止靜電危害的主要方法是把多余的靜電導(dǎo)走，如接地放電，增大空氣濕度.實(shí)例：油罐車的拖地鐵鏈，飛機(jī)著落架上的導(dǎo)電輪胎，地毯里的金屬絲.實(shí)例：靜電除塵，靜電復(fù)印，靜電噴涂.二、電流、電源電動(dòng)勢(shì)1定義：電荷的定向移動(dòng)形

16、成電流.2產(chǎn)生條件：要有自由移動(dòng)的電荷；導(dǎo)體兩端存在電壓.3方向：與正電荷定向移動(dòng)方向相同.4大?。篿=q/t，單位：安培a)，1a=103ma=106µa1大?。弘娫礇](méi)有接入電路時(shí)兩極間的電壓，單位：伏特v.2物理意義：反映電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小.3電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，提供給用電器使用.化學(xué)電池化學(xué)能電能；發(fā)電機(jī)機(jī)械能電能；太陽(yáng)電池太陽(yáng)能電能.4常識(shí)：干電池1.5v,蓄電池2v.三、焦耳定律、電功率、熱功率、節(jié)電、平安用電1內(nèi)容：電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的二次方、導(dǎo)體的電阻、通電時(shí)間成正比.2公式：q=i2rt.3應(yīng)用：制成各種電熱器，如電熱水器、電熨斗、電熱毯、保險(xiǎn)絲等.2.電功率：用電器在單位時(shí)間消耗的電能叫做電功率.公式：p=w/t=iu.單位：瓦w.3.熱功率：電熱器在單位時(shí)間消耗的電能叫做熱功率.公式：p=q/t=i2r.1電動(dòng)機(jī)：電能主要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，少局部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電功率大于熱功率.2電熱器：電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電功率等于熱功率.4.節(jié)約用電途徑1家電不要待機(jī)，不用時(shí)要切斷電源.2換用節(jié)能燈.5.平安用電n 一般手電筒中通過(guò)小燈泡的電流為0.25a.n 電子手表工作時(shí)的電流為幾微安.n 彩色電視機(jī)工作電流為0.4-1a左右.n