高二物理選修3-1知識點(diǎn)總結(jié)49056

1、高二物理選修3-1知識點(diǎn)總結(jié)知識要點(diǎn):電荷電場力的性質(zhì)能的性質(zhì)1 .電荷電荷守恒定律點(diǎn)電荷自然界中只存在正、負(fù)兩中電荷，電荷在它的同圍空間形成電場，電荷間的相互作用力就是通過電19場發(fā)生的。電何的多少叫電量。基本電何e 16 10 Co帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍（ Q=ne）使物體帶電也叫起電。使物體帶電的方法有三種：摩擦起電接觸帶電 感應(yīng)起電。電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從的體的這一部分轉(zhuǎn)移 到另一個(gè)部分，這叫做電荷守恒定律。帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對它們之間相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，這樣的帶電體就 可以看做帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷。2 .

2、庫侖定律（1）公式F KQ及 （真空中靜止的兩個(gè)點(diǎn)電荷）在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比，跟它們間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上，數(shù)學(xué)表達(dá)式為F K QQ2 ,其中比例常數(shù)K叫靜電力常量，K 9.0109Nm2/C2。（ F：點(diǎn)電荷間的作用力（N） ,Q1、Q2：兩點(diǎn)電荷的電量（C）,r:兩點(diǎn)電荷間的距離（m）,方向在它們的連線上，作用力與反作用力，同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引）（2）庫侖定律的適用條件是 （1）真空，（2）點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是物理中的理想模型。當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大 于帶電體的線度時(shí)，可以使用庫侖定律，否則不能使用。3 .靜電場 電場線為

3、了直觀形象地描述電場中各點(diǎn)的強(qiáng)弱及方向，在電場中畫出一系列曲線，曲線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向，曲線的疏密表示電場的弱度。電場線的特點(diǎn)：（1）始于正電荷（或無窮遠(yuǎn)），終止負(fù)電荷（或無窮遠(yuǎn)）；（2）任意兩條電場線都不相交。電場線只能描述電場的方向及定性地描述電場的強(qiáng)弱，并不是帶電粒子在電場中的運(yùn)動軌跡。帶電粒 子的運(yùn)動軌跡是由帶電粒子受到的合外力情況和初速度共同決定。4 .電場強(qiáng)度點(diǎn)電荷的電場電場的最基本的性質(zhì)之一，是對放入其中的電荷有電場力的作用。電場的這種性質(zhì)用電場強(qiáng)度來描述。在電場中放入一個(gè)檢驗(yàn)電荷 q ,它所受到的電場力 F跟它所帶電量的比值 F/叫做這個(gè)位置上的電場F 一,強(qiáng)度

4、，定義式是 E , e是矢量，規(guī)定正電荷受電場力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場強(qiáng)方向，負(fù)電荷受電場力的 q方向與該點(diǎn)的場強(qiáng)方向相反。（E:電場強(qiáng)度（N/C）,是矢量，q：檢驗(yàn)電荷的電量（C）電場強(qiáng)度E的大小，方向是由電場本身決定的，是客觀存在的，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)。與放入檢驗(yàn)電荷的 正、負(fù)，及帶電量的多少均無關(guān)，不能認(rèn)為E與F成正比，也不能認(rèn)為 E與q成反比。KQ-,前者適用于任何電場，后者只適用于 r點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算式 E 號（r：源電荷到該位置的距離（m）, Q:源電荷的電量（C） r要區(qū)別場強(qiáng)白定義式 E F與點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算式 E q真空（或空氣）中點(diǎn)電荷形成的電場。5 .電勢能 電勢等勢面電勢能由電荷

5、在電場中的相對位置決定的能量叫電勢能。電勢能具有相對性，通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢能和零點(diǎn)。由于電勢能具有相對性，所以實(shí)際的應(yīng)用意義并不大。而經(jīng)常應(yīng)用的是電勢能的變化。電場力對電荷 做功，電荷的電勢能減速少，電荷克服電場力做功，電荷的電勢能增加，電勢能變化的數(shù)值等于電場力對 電荷做功的數(shù)值，這常是判斷電荷電勢能如何變化的依據(jù)。電場力對電荷做功的計(jì)算公式: 公式適用于任何電場。電場力做功與路徑無關(guān)，由起始和終了位置的電勢差決定。電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量在電場中某位置放一個(gè)檢驗(yàn)電荷q ,若它具有的電勢能為，則比值 %叫做該位置的電勢。電勢也具有相對性，通常取離電場無窮遠(yuǎn)處或大地的電勢為零電

6、勢（對同一電場，電勢能及電勢的零 點(diǎn)選取是一致的）這樣選取零電勢點(diǎn)之后，可以得出正電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢均為正值，負(fù)電荷形 成的電場中各點(diǎn)的電勢均為負(fù)值。電勢相等的點(diǎn)組成的面叫等勢面。等勢面的特點(diǎn)：（1）等勢面上各點(diǎn)的電勢相等，在等勢面上移動電荷電場力不做功。（2）等勢面一定跟電場線垂直，而且電場線總是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。（3）規(guī)定：畫等勢面（或線）時(shí)，相鄰的兩等勢面（或線）間的電勢差相等。這樣，在等勢面（線）密 處場強(qiáng)較大，等勢面（線）疏處場強(qiáng)小。6 .電勢差n電場中兩點(diǎn)的電勢之差叫電勢差，依教材要求，電勢差都取絕對值，知道了電勢差的絕對值，要比較 哪個(gè)點(diǎn)的電勢高，需

7、根據(jù)電場力對電荷做功的正負(fù)判斷，或者是由這兩點(diǎn)在電場線上的位置判斷。7 .勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系場強(qiáng)方向處處相同，場強(qiáng)大小處處相等的區(qū)域稱為勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng)電場中的電場線是等距的平行線，平行 正對的兩金屬板帶等量異種電荷后，在兩極之間除邊緣外就是勻強(qiáng)電場。在勻強(qiáng)電場中電勢差與場強(qiáng)之間的關(guān)系是U Ed ,公式中的d是沿場強(qiáng)方向上的距離（m）。在勻強(qiáng)電場中平行線段上的電勢差與線段長度成正比8 .帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動（1）帶電粒子在電場中的運(yùn)動，綜合了靜電場和力學(xué)的知識，分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同：先 分析受力情況，再分析運(yùn)動狀態(tài)和運(yùn)動過程，然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題。（2）在對帶電

8、粒子進(jìn)行受力分析時(shí)，要注意兩點(diǎn)：A1要掌握電場力的特點(diǎn)。如電場力的大小和方向不僅跟場強(qiáng)的大小和方向有關(guān)，還與帶電粒子的電 量和電性有關(guān)；在勻強(qiáng)電場中，帶電粒子所受電場力處處是恒力；在非勻強(qiáng)電場中，同一帶電粒子在不同 位置所受電場力的大小和方向都可能不同。A2定：基本 等除有 不考慮 粒：如液或明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。是否考慮重力要依據(jù) 粒子：如電子、質(zhì)子、 要說明或明確的暗示 重力（但并不忽略質(zhì) 滴、油滴、塵埃、小球具體情況而粒子、離子 以外，一般都 量）。帶電顆 等，除有說明（3）帶電粒子的加速（含偏轉(zhuǎn)過程中速度大小的變化）過程是其他形式的能和功能之間的轉(zhuǎn)化過程。解決 這類問題，

9、可以用動能定理，也可以用能量守恒定律。如選用動能定理，則要分清哪些力做功？做正功還是負(fù)功？是恒力功還是變力功？若電場力是變力， 則電場力的功必須表達(dá)成 Wab qUab,還要確定初態(tài)動能和末態(tài)動能（或初、末態(tài)間的動能增量）如選用能量守恒定律，則要分清有哪些形式的能在變化？怎樣變化（是增加還是減少）？能量守恒的 表達(dá)形式有：a初態(tài)和末態(tài)的總能量（代數(shù)和）相等，即E初 E末；b某種形式的能量減少一定等于其它形式能量的增加，即 &E增c各種形式的能量的增量的代數(shù)和EE 2 0 ;（4）、帶電粒子在勻強(qiáng)電場中類平拋的偏轉(zhuǎn)問題。如果帶電粒子以初速度 V0垂直于場強(qiáng)方向射入勻強(qiáng)電場，不計(jì)重力，電場

10、力使帶電粒子產(chǎn)生加速度，作類平拋運(yùn)動，分析時(shí)，仍采用力學(xué)中分析平拋運(yùn)動的方法：把運(yùn)動分解為垂直于電場方向上的一個(gè)分運(yùn)動勻速直線運(yùn)動：vx v0 , x vt ；另一個(gè)是平行于場強(qiáng)方向上的分運(yùn)動勻加速運(yùn)動,qU1 qU x 2vyqU*Vy at,a-, y工（），粒子的偏轉(zhuǎn)角為tg匚。md2 md v0v0mv0d經(jīng)一定加速電壓（Ui）加速后的帶電粒子，垂直于場強(qiáng)方向射入確定的平行板偏轉(zhuǎn)電場中，粒子對入22射方向的偏移 y q 2 2 一，它只跟加在偏轉(zhuǎn)電極上的電壓6有關(guān)。當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓的大小極性發(fā)2 mdv2 4dU1生變化時(shí)，粒子的偏移也隨之變化。如果偏轉(zhuǎn)電壓的變化周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粒子穿越電場的時(shí)

11、間（T ）,v。則在粒子穿越電場的過程中，仍可當(dāng)作勻強(qiáng)電場處理。應(yīng)注意的問題：1、電場強(qiáng)度E和電勢U僅僅由場本身決定， 與是否在場中放入電荷 ，以及放入什么樣的檢驗(yàn)電荷無而電場力F和電勢能 兩個(gè)量，不僅與電場有關(guān)，還與放入場中的檢驗(yàn)電荷有關(guān)。所以E和U屬于電場，而F電和 屬于場和場中的電荷。2、一般情況下，帶電粒子在電場中的運(yùn)動軌跡和電場線并不重合，運(yùn)動軌跡上的一點(diǎn)的切線方向表 示速度方向，電場線上一點(diǎn)的切線方向反映正電荷的受力方向。物體的受力方向和運(yùn)動方向是有區(qū)別的。 只有在電場線為直線的電場中，且電荷由靜止開始或初速度方向和電場方向一致并只受電場力作用下運(yùn) 動，在這種特殊情況下粒子的運(yùn)動軌

12、跡才是沿電力線的。如圖所示：9.電容器 電容(1)兩個(gè)彼此絕緣，而又互相靠近的導(dǎo)體，就組成了一個(gè)電容器。(2)電容：表示電容器容納電荷的本領(lǐng)。a定義式：C Q( Q),即電容C等于Q與U的比值，不能理解為電容 C與Q成正比，與U U U成反比。一個(gè)電容器電容的大小是由電容器本身的因素決定的，與電容器是否帶電及帶電多少無關(guān)。Sb決定因素式：如平行板電容器 C (不要求應(yīng)用此式計(jì)算)4 kd一 QA3根據(jù)C -(UQ)和C S導(dǎo)出CU 4 kd4 kQS(3)對于平行板電容器有關(guān)的 Q、E、U、C的討論時(shí)要注意兩種情況:a保持兩板與電源相連，則電容器兩極板間的電壓b充電后斷開電源，則帶電量 Q不變

13、靜電計(jì)指針的夾角0由電容器極板件電壓決定Q(4)電容的定義式：C 一 (定義式)U(5) C由電容器本身決定。對平行板電容器來說(6)電容器所帶電量和兩極板上電壓的變化常見的有兩種基本情況: 第一種情況：若電容器充電后再將電源斷開，則表示電容器的電量 差將隨電容的變化而變化。第二種情況：若電容器始終和電源接通，則表示電容器兩極板的電壓 隨電容的變化而變化。U不變S 一一一C取決于：C (決7E式)4 KdQ為一定，此時(shí)電容器兩極的電勢V為一定，此時(shí)電容器的電量將10 .電流 電動勢I(1)形成電流的條件：一是要有自由電荷，二是導(dǎo)體內(nèi)部存在電場，即導(dǎo)體兩端存在電壓。(2)電流強(qiáng)度：通過導(dǎo)體橫截面

14、的電量q跟通過這些電量所用時(shí)間 t的比值，叫電流強(qiáng)度：I 9。t(3)電動勢：電動勢是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量。定義式為：W。要注意q理解：© 是由電源本身所決定的，跟外電路的情況無關(guān)。© 的物理意義：電動勢在數(shù)值上等于電路中通過1庫侖電量時(shí)電源所提供的電能或理解為在把1庫侖正電荷從負(fù)極(經(jīng)電源內(nèi)部)搬送到正極的過程中，非靜電力所做的功。(3注意區(qū)別電動勢和電壓的概念。電動勢是描述其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的物理 量，是反映非靜電力做功的特性。電壓是描述電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的物理量，是反映電場力做功的特 性。11 .歐姆定律閉合電路歐姆定律n1、歐姆定律：

15、通過導(dǎo)體的電流強(qiáng)度，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比，即a：公式中的I、U、R三個(gè)量必須是屬于同一段電路的具有瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系。b：適用范圍：適用于金屬導(dǎo)體和電解質(zhì)的溶液，不適用于氣體。在電動機(jī)中，導(dǎo)電的物質(zhì)雖然也是 金屬，但由于電動機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)產(chǎn)生了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，這時(shí)通過電動機(jī)的電流，也不能簡單地由加在電動機(jī)兩 端的電壓和電動機(jī)電樞的電阻來決定。2、閉合電路的歐姆定律：（1）意義：描述了包括電源在內(nèi)的全電路中，電流強(qiáng)度與電動勢及電路總電阻之間的關(guān)系。r。I max（2）公式：I-一；常用表達(dá)式還有：IR Ir U U;U Ir。3、路端電壓U,內(nèi)電壓U'隨外電阻R變化的討論：外電阻

16、R總電流I R r內(nèi)電壓U Ir路端電壓U IRU增大減小減小增大（斷路）OO減小增大增大減小O （短路）一（短路電流） rOtg4、在電源負(fù)載為純電阻時(shí)，電源的輸出功率與外電路電阻的關(guān)系是：22P IU I2R 2R 2R。由此式可以看出：當(dāng)外電阻R r R r 4Rr2等于內(nèi)電阻，即R = r時(shí)，電源的輸出功率最大，最大輸出功率為Pmax電4r源輸出功率與外電阻的關(guān)系可用P R圖像表示。電源輸出功率與電路總電流的關(guān)系是：222P IU I Ir I I r - r I 一 。顯然，當(dāng) I 一時(shí), 4r 2r2r電源輸出功率最大，H最大輸出功率為2Pmax。P1圖像如圖所示。4r選擇路端電壓

17、為自變量，電源輸出功率與路端電壓的關(guān)系是：P IU U -U1U2 r rr4rrj顯然，當(dāng)U 時(shí)，Pmax 。P U圖像如圖所示。24r綜上所述，恒定電源輸出最大功率的三個(gè)等效條件是：(1)外電阻等于內(nèi)電阻，即 R r o (2)路端電壓等于電源電動勢的一半，即 U 。 (3)輸出電流等于短路電流的一半，即 I Lm 一。除去最大22 2r輸出功率外，同一個(gè)輸出功率值對應(yīng)著兩種負(fù)載的情況。一種情況是負(fù)載電阻大于內(nèi)電阻，另一種情況是 負(fù)載電阻小于內(nèi)電阻。顯然，負(fù)載電阻小于內(nèi)電阻時(shí)，電路中的能量主要消耗在內(nèi)電阻上，輸出的能量小 于內(nèi)電阻上消耗的能量，電源的電能利用效率低，電源因發(fā)熱容易燒壞，實(shí)際

18、應(yīng)用中應(yīng)該避免。同種電池的串聯(lián)：n個(gè)相同的電池同向串聯(lián)時(shí)，設(shè)每個(gè)電池的電動勢為，內(nèi)電阻為 r,則串聯(lián)電池組的總電動勢n總 n ，總內(nèi)電阻r總 nr ,這樣閉合電路歐姆定律可表不為I R nr12 .電阻定律I導(dǎo)體的電阻反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì)，定義式R U ；在溫度不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻與其長度成正比，I與導(dǎo)體的長度成正比，與導(dǎo)體的橫截面S成反比，跟導(dǎo)體的材料有關(guān)，即由導(dǎo)體本身的因素決定，決定式R L；公式中L、S是導(dǎo)體的幾何特征量，叫材料的電阻率，反映了材料的導(dǎo)電性能。按電阻率的大S小將材料分成導(dǎo)體和絕緣體。對于金屬導(dǎo)體，它們的電阻率一般都與溫度有關(guān)，溫度升高對電阻率增大，導(dǎo)體的電阻也隨之增大，

19、 電阻定律是在溫度不變的條件下總結(jié)出的物理規(guī)律，因此也只有在溫度不變的條件下才能使用。將公式R U錯(cuò)誤地認(rèn)為R與U成正比或R與I成反比。對這一錯(cuò)誤推論，可以從兩個(gè)方面來分析：第一，電阻是導(dǎo)體的自身結(jié)構(gòu)特性決定的，與導(dǎo)體兩端是否加電壓，加多大的電壓，導(dǎo)體中是否有電流通 過，有多大電流通過沒有直接關(guān)系；加在導(dǎo)體上的電壓大，通過的電流也大，導(dǎo)體的溫度會升高，導(dǎo)體的 電阻會有所變化，但這只是間接影響，而沒有直接關(guān)系。第二，伏安法測電阻是根據(jù)電阻的定義式R U ,I用伏特表測出電阻兩端的電壓，用安培表測出通過電阻的電流，從而計(jì)算出電阻值，這是測量電阻的一種方法。13 .決定導(dǎo)線電阻的因素(實(shí)驗(yàn)、探究)n

20、 電阻的測量：(1)伏安法：伏安法測電阻的原理是部分電路的歐姆定律R U,測量電路有安培表內(nèi)接或外接兩I種接法，如圖甲、乙：兩種接法都有系統(tǒng)誤差，測量值與真實(shí)值的關(guān)系為：當(dāng)采用安培表內(nèi)接電路(甲)時(shí)，由于安培表內(nèi)阻的分壓作用，電阻的測量值 R內(nèi) U Ux U A Rx Ra Rx；當(dāng)采用安培表外接電路(乙)時(shí)，由于伏特表的內(nèi)阻有分流作用，電阻的測量值R外 U 一U一RxRVRx,可以看出：當(dāng)I U U Rx RvRx RvRxRa和RvRx時(shí)，電阻的測量值認(rèn)為是真實(shí)值，即系統(tǒng)誤差可以忽略不計(jì)。所以為了確定實(shí)驗(yàn)R. R電路，一般有兩種萬法：一是比值法，若 上時(shí)，通常認(rèn)為待測電阻的阻值較大，安培表

21、的分壓作R. R,-：用可忽略，應(yīng)米用安培表內(nèi)接電路；若 上時(shí)，通常認(rèn)為待測電阻的阻3RaRxFl P值較小，伏特表的分流作用可忽略，應(yīng)采用安培表外接電路。 若R0 Rv時(shí)， JRa Ro兩種電路可任意選擇，這種情況下的電阻R0叫臨界電阻，R0 JRR V ,待測電阻Rx和R0比較：若Rx>R0時(shí)，則待測電阻阻值較大；若 Rx<R0時(shí)，則待測電阻的阻值較小。二是試接法：在 Ra、RV未知時(shí)，若要確定實(shí)驗(yàn)電路，可以采用試接法，如圖所示：如先采用安培表外接電路，然后將接頭 P由a點(diǎn)改接到b點(diǎn)，同時(shí)觀察安培表與伏特表的變化情況。若安培表示數(shù)變化比 較顯著，表明伏特表分流作用較大，安培表分

22、壓作用較小，待測電阻阻值較大，應(yīng)采用安培表內(nèi)接電路。若伏特表示數(shù)變化比較顯著，表明安培表分壓作用較大，伏特表分流作用較小，待測電阻阻值較小，應(yīng)采 用安培表外接電路。(2)歐姆表：歐姆表是根據(jù)閉合電路的歐姆定律制成的。 a.歐姆表的三個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)。如圖，虛線框內(nèi)為歐姆表原理圖。歐姆表的總電阻待測電阻為Rx ,則Ix ，可以看出，Ix隨Rx按雙曲線規(guī)律變化，R Rg r RxRz Rx因此歐姆表的刻度不均勻。當(dāng) Rx = 0時(shí)，Ix 1g 指針滿偏，停Rz g1在0刻度；當(dāng)Rx時(shí)，Ix 0 指針不動，停在電阻 刻度；當(dāng)Rx Rz時(shí)，Ix Ig2Rz 2 g指針半偏，停在 Rz刻度，因此Rz又叫歐姆表的

23、中值電阻。如圖所示。b,中值電阻Rz的計(jì)算方法：當(dāng)用 R 1檔時(shí)，Rz 廣，即表盤中心的刻度值，當(dāng)用 R n檔時(shí),Rz nRzoc.歐姆表的刻度不均勻，在 “”附近，刻度線太密，在 近，刻度線太稀，在 Rz”附近，亥I度線疏密道中，所以為了減少讀數(shù)誤差，可以通過換歐姆倍率檔，盡可能使指針停在中值電阻兩次附近1Rz3Rz范圍內(nèi)。由于待測電阻雖未知，但為定值，故讓指針偏轉(zhuǎn)太小變到指在中值電阻兩側(cè)附近，就 3得調(diào)至歐姆低倍率檔。反之指針偏角由太大變到指在中值電阻兩側(cè)附近，就得調(diào)至歐姆高倍率檔。14 .電阻的串聯(lián)與并聯(lián)I(1)串聯(lián)電路及分壓作用a：串聯(lián)電路的基本特點(diǎn)：電路中各處的電流都相等；電路兩端的

24、總電壓等于電路各部分電壓之和。b:串聯(lián)電路重要性質(zhì)：總電阻等于各串聯(lián)電阻之和，即 R總=R1 + R2+Rn;串聯(lián)電路中電壓與電 功率的分配規(guī)律：串聯(lián)電路中各個(gè)電阻兩端的電壓與各個(gè)電阻消耗的電功率跟各個(gè)電阻的阻值成正比，即:國或旦旦R2P總R總U1%或跖殳；巨U2R2U 總R總P2c：給電流表串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，就可以擴(kuò)大它的電壓量程，從而將電流表改裝成一個(gè)伏特表。如果電流表的內(nèi)阻為 Rg,允許通過的最大電流為 Ig,用這樣的電流表測量的最大電壓只能是IgRg；如果給這個(gè)U IqRqU電流表串聯(lián)一個(gè)分壓電阻，該電阻可由 U Iq或R串(n 1)Rq計(jì)算，其中n 為電壓Rgg串IgRg量程擴(kuò)大的倍

25、數(shù)。(2)并聯(lián)電路及分流作用a：并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)：各并聯(lián)支路的電壓相等，且等于并聯(lián)支路的總電壓；并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和。b :并聯(lián)電路的重要性質(zhì)：并聯(lián)總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即R并(工 二)1;并聯(lián)電路各支路的電流與電功率的分配規(guī)律：并聯(lián)電路中通過各個(gè)支路R1R2Rn電阻的電流、各個(gè)支路電阻上消耗的電功率跟各支路電阻的阻值成反比，即，L星或”,且0或且生I2R1I 總RnP2R1P總RnC：給電流表并聯(lián)一個(gè)分流電阻，就可以擴(kuò)大它的電流量程，從而將電流表改裝成一個(gè)安培表。如果電流表的內(nèi)阻是 Rg,允許通過的最大電流是 Ig。用這樣的電流表可以測量的最大電流顯然只能是

26、Igo將電流表改裝成安培表，需要給電流表并聯(lián)一個(gè)分流電阻，該電阻可由 pRq計(jì)算，其中g(shù)n 上為電流量程擴(kuò)大的倍數(shù)。I g15 .測量電源的電動勢和內(nèi)電阻（實(shí)驗(yàn)、探究）n 用安培表和伏特表測定電池的電動勢和內(nèi)電阻。如圖所示電路，用伏特表測出路端電壓U1,同時(shí)用安培表測出路端電壓 U1時(shí)流過電流的電流Il；改變電路中的可變電阻,測出第二組數(shù)據(jù) U2、I2;根據(jù)閉合電路歐姆定律,方程組:I2U1I1U2U 111r 解之,U2 I2r求得I 211U1 U2 r I 211上述通過兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求解電動勢和內(nèi)電阻的方法，由于偶然誤差的原因，誤差往往比較大，為了減小偶然因素造成的偶然誤差，比較好的方法

27、是通過調(diào)節(jié)變阻器的阻值，測量5組8組對應(yīng)的U、I值并列成表格，然后根據(jù)測得的數(shù)據(jù)在UI坐標(biāo)系中標(biāo)出各組數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)，作一條直線，使它通過盡可能多的坐標(biāo)點(diǎn)，而不在直線上的坐標(biāo)點(diǎn)能均等分布在直線兩側(cè)，如圖所示：這條直線就是閉合電路的 U I圖像，根據(jù)UIr , U是I的一次函數(shù)，圖像與縱軸的交點(diǎn)即電動勢，圖像斜率tgI16 .電功 電功率 焦耳定律I電功和電功率：電流做功的實(shí)質(zhì)是電場力對電荷做功，電場力對電荷做功電荷的電勢能減少，電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能, 率 P W UI 電熱和焦耳定律:因此電功W = qU = UIt ,這是計(jì)算電功普遍適用的公式。單位時(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功,這是計(jì)算電功率普

28、遍適用的公式。電流通過電阻時(shí)產(chǎn)生的熱叫電熱。Q = I2R t這是普遍適用的電熱的計(jì)算公式。電熱和電功的區(qū)別：a：純電阻用電器：電流通過用電器以發(fā)熱為目的，例如電爐、電熨斗、白熾燈等。b：非純電阻用電器：電流通過用電器以轉(zhuǎn)化為熱能以外的形式的能為目的，發(fā)熱是不可避免的熱能 損失，例如電動機(jī)、電解槽、給蓄電池充電等。在純電阻電路中，電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，電功等于電熱，即CU 2E" 、"LW = UIt = I 2Rt =Qt是通用的，沒有區(qū)u 2別。同理P UI I 2R 也無區(qū)別。在非純電阻電路中，電路消耗的電能，即 RW = UIt分為兩部分:一大部分轉(zhuǎn)化為熱能以外的其他

29、形式的能 過電動機(jī)，電動機(jī)轉(zhuǎn)動將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能）（例如部分不可避免地轉(zhuǎn)化為電熱 Q = 12R to這里W =等于Q = I 2Rt,而是 W > Q,應(yīng)該是 W = E其他+只能用 W = UIt ,電熱只能用 Q = I 2Rt計(jì)算。I:電路中的總電流（A）, E:電源電動勢（V）, 電阻（）, r:電源內(nèi)阻（）R:（二）箭瑞應(yīng)田片電流變址的1卜|圖像附線吁縱半標(biāo)定點(diǎn)表示由殊斷開情況，以軸fit即為用 源即聞星F.電流通另一小UItQ,不再電功疑法與糧生標(biāo)交點(diǎn)表示外電路短路情況，橫軸截止為 湖路電蕾、-F匕周線斜率把時(shí)侑曲=陽叩淀不審源的內(nèi)電阻尸純電阻電路和非純電阻電路電源總動率P

30、總=IE;電源輸出功率 P出=IU;電源效率刀=P出/P總I:電路總電流（A） , E:電源電 動勢（V） , U:路端電壓（V） , Y:電源效率電路的串/并聯(lián)：串聯(lián)電路（P、 U 與 R 成正比 ） 并聯(lián)電路（P、 I 與 R 成反比 ）- - - _ 特點(diǎn)及性用_常崗早 球并 索后電和T-L-Ij17 r 7區(qū)uj+ihU-Ui-Lf±重與陰R-P+Rj1 / R-1，處T 1 /Ri蔓心壓點(diǎn)5/&=51%=T附一的=H性庵瓶分配后功率先配Pi / Ri=Pi / 足?=:"Pi&-ftRa=l3a歐姆表測電阻歐姆去測；力11阻的步煤:首先進(jìn)行機(jī)械置零

31、（拉杏名用電表的拉針是否停在 表盤刻度左端的零位置.若不指零，則可用小螺魚刀 調(diào)整機(jī)械調(diào)零旋赳使指針指零）:梅紅，黑表第分別插入 葉匕插孔；彷測電阻的大小,選擇合適的歐姆檔進(jìn)行歐姆調(diào)零:觸電阻時(shí)，指針必須指在中慎電阻附近（L Q 4。），杏則要重新選擇歐姆檔：用指針疳示的數(shù)值乘以倍率，其紀(jì)果就是被測電阻的阻位.換檔后必現(xiàn)重新進(jìn)行歐姆調(diào)手B多用電表使用完畢，表第必須從插孔中被出，并將 選得開關(guān)旋至"OFF”或交流電壓最端檔.伏安法測電阻電壓表和電流表的接法滑動變阻器的兩種接法圖418.磁場 磁感應(yīng)強(qiáng)度 磁感線 磁通量I(1)、磁場磁場是存在于磁體、電流和運(yùn)動電荷周圍空間的一種特殊形態(tài)的

32、物質(zhì)。(1)磁場的基本特性 磁場對處于其中的磁體、電流和運(yùn)動電荷有磁場力的作用。(2)磁現(xiàn)象的電本質(zhì)磁體、電流和運(yùn)動電荷的磁場都產(chǎn)生于電荷的運(yùn)動，并通過磁場而相互作用。(3)最早揭示磁現(xiàn)象的電本質(zhì)的假說和實(shí)驗(yàn)一一安培分子環(huán)流假說和羅蘭實(shí)驗(yàn)。(2)、磁感應(yīng)強(qiáng)度為了定量描述磁場的大小和方向，引入磁感應(yīng)強(qiáng)度的概念，在磁場中垂直于磁場方向的通電導(dǎo)線，受到磁場力F跟電流強(qiáng)度I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值，叫通電導(dǎo)線所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。用公式表示是B工IL磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量。它白方向就是小磁針N極在該點(diǎn)所受磁場力的方向。公式是定義式，磁場中某點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度與產(chǎn)生磁場的磁極或電流有關(guān)，和該點(diǎn)在磁場中的位置有關(guān)

33、。與該點(diǎn)是否存在通電導(dǎo)線無關(guān)。(3)、磁感線磁感線是為了形象描繪磁場中各點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度情況而假想出來的曲線，在磁場中畫出一組有方向的曲 線。在這些曲線上每一點(diǎn)的切線方向，都和該點(diǎn)的磁場方向相同， 這組曲線就叫磁感線。 磁感線的特點(diǎn)是:磁感線上每點(diǎn)的切線方向，都表示該點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向。磁感線密的地方磁場強(qiáng)，疏的地方磁場弱。在磁體外部，磁感線由 N極到S極，在磁體內(nèi)部磁感線從 S極到N極，形成閉合曲線。磁感線不能相交。對于條形、蹄形磁鐵、直線電流、環(huán)形電流和通電螺線管的磁感線畫法必須掌握。(4)、磁通量()和磁通密度(B)夠通密度1解通量()一一穿過某一面積(S)的磁感線的條數(shù)。垂直穿過單位面積的

34、磁感線條數(shù)，也即磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。B S3）與B的關(guān)系 =BScos式中Scos為面積S在中性面上投影的大小。4公式=BScos及其應(yīng)用磁通量的定義式=BScos ,是一個(gè)重要的公式。它不僅定義了的物理意義，而且還表明改變磁通 量有三種基本方法，即改變 B、S或。在使用此公式時(shí)，應(yīng)注意以下幾點(diǎn):（1）公式的適用條件 一一一般只適用于計(jì)算平面在勻強(qiáng)磁場中的磁通量。（2）角的物理意義一一表示平面法線（n）方向與磁場（B）的夾角或平面（S） 與磁場中性面（OO）的夾角（圖1）,而不是平面（S）與磁場（B）的夾角（）。因?yàn)?+ = 90 ,°所以磁通量公式還可表示為=BSsin（3）是雙向標(biāo)

35、量，其正負(fù)表示與規(guī)定的正方向（如平面法線的方向）是相同還是相反，當(dāng)磁感線沿相反向穿過同一平面時(shí)，磁通量等于穿過平面的磁感線的凈條數(shù)一一磁通量的代數(shù)和,即=1219 .通電直導(dǎo)線和通電線圈周圍磁場的方向I用安培定則判定通電直導(dǎo)線周圍：右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向與電流方向一致，彎曲的四指所指的方向 就是磁感線環(huán)繞的方向。通電線圈周圍磁場：讓右手彎曲的四指與環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線 軸線上磁感線的方向20 .安培力 安培力的方向I磁場對電流的作用力，叫做安培力。安培力的方向用左手定則判定：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面 內(nèi)。讓磁感線

36、從掌心進(jìn)入，并使四指指向電流的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場中所受安 培力的方向。21 .勻強(qiáng)磁場中的安培力n如圖所示，一根長為 L的直導(dǎo)線，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場中，且與 B的夾角為。當(dāng)通以電 流I時(shí)，安培力的大小可以表示為 F = BIl sin 式中F的單位為牛頓（N） , I的單位為安培（A）, B的單 位為特斯拉（T） , L的單位為米（m） 為B與I （或l）的夾角F=BIL ;F=0;當(dāng)。=90o時(shí)，即電流與磁場垂直時(shí)，安培力最大，為當(dāng)。=0o時(shí)，即電流與磁場平行時(shí)，安培力最小，為應(yīng)用安培力公式應(yīng)注意的問題第一、 安培力的方向，總是垂直B、 I 所決定的平面，

37、即一定垂直B 和 I， 但 B 與 I 不一定垂直（圖3） 。第二、彎曲導(dǎo)線的有效長度L,等于兩端點(diǎn)連接直線的長度（如圖 4所示）相應(yīng)的電流方向，沿 L由始端流向末端。所以，任何形狀的閉合平面線圈，通電后在勻強(qiáng)磁場受到的安培力的矢量和一定為零，因?yàn)橛行чL度L = 0。公式的適用條件 一般只運(yùn)用于勻強(qiáng)磁場。22.洛侖茲力 洛侖茲力的方向I磁場對運(yùn)動電荷的作用力稱為洛侖茲力。洛侖茲力的方向依照左手定則判定：伸開左手，使拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)。讓磁感線從掌心進(jìn)入，并使四指指向正電荷運(yùn)動的方向，這時(shí)拇指所指的方向就是運(yùn)動的正電荷在磁場中所受洛侖茲力的方向。23 . 洛侖茲力

38、公式nf = Bqv (24.帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的運(yùn)動n在不計(jì)帶電粒子（如電子、質(zhì)子、粒子等基本粒子）的重力的條件下，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場有三種典型的運(yùn)動，它們決定于粒子的速度（v）方向與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度（B）方向的夾角（）。（1）當(dāng)v與B平行，即 =0或180 °時(shí)落侖茲力f = Bqvsin = 0,帶電粒子以入射速度（v）作勻速直線運(yùn)動，其運(yùn)動方程為：s = vt（2）當(dāng)v與B垂直，即 =90時(shí)一一帶電粒子以入射速度（v）作勻速圓周運(yùn)動，四個(gè)基本公式：八一,mV P軌道半徑公式：R -Bq BqV2向心力公式：BqV mRBq周期、頻率和角頻率公式： TBq2 mBq1一，12

39、動能公式：Ek -mV22P22m2BqR2mT、f和的兩個(gè)特點(diǎn)第一、T、 f的 的大小與軌道半徑（R）和運(yùn)行速率（V）無關(guān)，而只與磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度（ B）和粒 子的荷質(zhì)比（q/m）有關(guān)。第二、荷質(zhì)比（q/m）相同的帶電粒子，在同樣的勻強(qiáng)磁場中，T、f和 相同。（3）帶電粒子的軌道圓心（O）、速度偏向角（在分析和解答帶電粒子作勻速圓周運(yùn)動的問 題時(shí)，除了應(yīng)熟悉上述基本規(guī)律之外，還必須掌 握確定軌道圓心的基本方法和計(jì)算、和的定量關(guān)系。如圖6所示，在洛侖茲力作用下，一個(gè) 作勻速圓周運(yùn)動的粒子，不論沿順時(shí)針方向還是逆時(shí)針方向，從 A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，均具有三個(gè)重 | 要特點(diǎn)。第一、軌道圓心（O）總是位于

40、A、B兩點(diǎn)洛 侖茲力（f）的交點(diǎn)上或 AB弦的中垂線（OO ） 與任一個(gè)f的交點(diǎn)上。第二、粒子的速度偏向角（），等于回旋角（倍，即= =2 = t°第三、相對的弦切角（）相等，與相鄰的弦切角）互補(bǔ)，即 += 180。°25.質(zhì)譜儀回旋加速器I質(zhì)譜儀 主要用于分析同位素 源0、加速電場U、速度選擇器,測定其質(zhì)量，荷質(zhì)比和含量比，如圖所示為一種常用的質(zhì)譜儀 E、Bi和偏轉(zhuǎn)磁場B2組成。,由離子同位素荷質(zhì)比和質(zhì)量的測定:粒子通過加速電場，根據(jù)功能關(guān)系，器，根據(jù)勻速運(yùn)動的條件：v以同位素的荷質(zhì)比和質(zhì)量分別為q 2E；mm B1B2dB1B2qd2E回旋加速器I1 .回旋加速器是利用

41、電場對電荷的加速作用和磁場對運(yùn) 動電荷的偏轉(zhuǎn)作用來獲得高能粒子的裝置.2 .回旋加速器的工作原理.（1）磁場的作用：帶電粒子以某一速度垂直磁場方向進(jìn) 入勻強(qiáng)磁場時(shí)，只在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動，其中周期和速率與半徑無關(guān)，使帶電粒子每次進(jìn)入D形盒中都能運(yùn)動相等時(shí)間（半個(gè)周期）后，平行于電場方向進(jìn)入電場中 加速.（2）電場的作用：回旋加速器的兩個(gè) D形盒之間的窄縫,12有mv2 qU 。粒子通過速度選擇D形盒直徑的勻強(qiáng)電場,區(qū)域存在周期性變化的并垂直于兩 加速就是在這個(gè)區(qū)域完成的.（3）交變電壓：為了保證每次帶電粒子經(jīng)過狹縫時(shí)均被加速，使之能量不斷提高，要在狹縫處加一 個(gè)與T=2兀m/qBf同的交變電壓.1 .D形金屬扁盒的主要作用是起到靜電屏蔽作用，使得盒內(nèi)空間的電