高二物理公式歸納

PAGEPAGE33Physics楚雄一中PAGEPAGE33Cxyz920715ljy@163.com高二物理公式歸納機械振動定義：物體在平衡位置附近所做的往復(fù)運動，叫做機械振動，簡稱振動平衡位置：振子靜止不動時的位置，中心位置位移：由平衡位置指向振子所在位置的有向線段平衡位置：振子靜止不動時的位置，中心位置位移：由平衡位置指向振子所在位置的有向線段簡諧運動：物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并總是指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動特點：當(dāng)某物體進行簡諧運動時，物體所受的力跟位移成正比，并且總是指向平衡位置。它是一種由自身系統(tǒng)性質(zhì)決定的周期性運動，簡諧振動就是正弦振動，是最基本也最簡單的機械振動回復(fù)力定義：振子受迫使它回復(fù)平衡位置的力，是合外力平行于速度方向上的分力特點：方向：與振子偏離平衡位置的位移方向相反，總指向平衡位置作用：使振子能返回平衡位置公式：（k是回復(fù)力與位移成正比的比例系數(shù)，不能與彈簧的勁度系數(shù)混淆；負(fù)號的意思是：回復(fù)力的方向總跟物體位移的方向相反）振幅、周期和頻率：振幅（A）：振動物體離開平衡位置的最大距離（是一個標(biāo)量，是位移的大小。在簡諧運動中，振幅有且只有一個值）周期(T)：做簡諧運動的物體完成一次全振動所需的時間。一次全振動是指從某一振動狀態(tài)出發(fā)，又回到該振動狀態(tài)所發(fā)生的振動．振動狀態(tài)是由振動位移的大小、方向和速度的大小、方向決定的，只有當(dāng)兩個振動狀態(tài)的位移(包括大小和方向)和速度(包括大小和方向)都相同時，這兩個振動狀態(tài)才相同，全振動只有一個振幅公式：①一般簡諧運動周期：（其中m為振子質(zhì)量，k為振動系統(tǒng)的回復(fù)力系數(shù)）。一次全振動是指從某一振動狀態(tài)出發(fā)，又回到該振動狀態(tài)所發(fā)生的振動．振動狀態(tài)是由振動位移的大小、方向和速度的大小、方向決定的，只有當(dāng)兩個振動狀態(tài)的位移(包括大小和方向)和速度(包括大小和方向)都相同時，這兩個振動狀態(tài)才相同，全振動只有一個振幅②單擺周期：（由可估算出G）特點：T與振幅（a<10度）和擺球質(zhì)量無關(guān)當(dāng)偏角a<10度時，頻率(f):單位時間內(nèi)完成的全振動的次數(shù)（簡諧運動的頻率(或周期)跟振幅沒有關(guān)系。物體的振動頻率本身的性質(zhì)決定，所以又叫固有頻率）簡諧運動方程推導(dǎo)與解釋：一個做勻速圓周運動的物體在一條直徑上的投影所做的運動即為簡諧運動：R是勻速圓周運動的半徑，也是簡諧運動的振幅；ω是勻速圓周運動的角速度，也叫做簡諧運動的圓頻率,；φ是t=0時勻速圓周運動的物體偏離該直徑的角度(逆時針為正方向)，叫做簡諧運動的初相位。公式：在t時刻有簡諧運動位移：x=Rcos(ωt+φ)速度：v=-ωRsin(ωt+φ)加速度：a=-()Rcos(ωt+φ)簡諧運動的圖像簡諧運動的位移時間圖像（振動圖像，振動曲線）[所有簡諧運動的振動圖像都是正弦或余弦圖像]阻尼振動定義：不論是彈簧振子還是單擺由于外界的摩擦和介質(zhì)阻力總是存在，在振動過程中要不斷克服外界阻力做功，消耗能量，振幅就會逐漸減小，經(jīng)過一段時間，振動就會完全停下來。這種振幅越來越小的振動叫做阻尼振動特點：①阻尼振動是非簡諧運動．阻尼振動系統(tǒng)屬于耗散系統(tǒng)②能量減少的方式有兩種．一種是由于摩擦阻力的作用使振動系統(tǒng)的能量逐漸轉(zhuǎn)化為熱運動的能量．例如單擺擺動的過程中振幅減小或停下來就是由于系統(tǒng)的阻力作用使擺的機械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能．另一種是振動系統(tǒng)引起周圍物質(zhì)的振動，使能量以波的形式向四周發(fā)出．受迫振動定義：振動系統(tǒng)在周期性的外力作用下，其所發(fā)生的振動稱為受迫振動，這個周期性的外力稱為驅(qū)動力特點：物體作受迫振動的振幅保持不變，它的大小不僅和驅(qū)動力的大小，還與驅(qū)動力的頻率以及作振動的物體自身的固有頻率有關(guān)．作受迫振動的物體一邊克服阻力做功，輸出能量，一邊從驅(qū)動力的做功中輸入能量．當(dāng)從驅(qū)動力輸入系統(tǒng)的能量等于物體克服阻力做功輸出的能量時，系統(tǒng)的能量達到動態(tài)平衡，總量保持不變，振幅保持不變，作等幅振動．公式：共振：系統(tǒng)受外界激勵，作強迫振動時，若外界激勵的頻率接近于系統(tǒng)頻率時，強迫振動的振幅可能達到非常大的值，這種現(xiàn)象叫共振。機械波定義：機械振動在介質(zhì)中的傳播稱為機械波波的形成和傳播形成要素波源：波源也稱振源，指能夠維持振動的傳播，不間斷的輸入能量，并能發(fā)出波的物體或物體所在的初始位置。波源即是機械波形成的必要條件，也是電磁波形成的必要條件。（波源可以認(rèn)為是第一個開始振動的質(zhì)點，波源開始振動后，介質(zhì)中的其他質(zhì)點就以波源的頻率做受迫振動，波源的頻率等于波的頻率。）介質(zhì)：廣義的介質(zhì)可以是包含一種物質(zhì)的另一種物質(zhì)。在機械波中，介質(zhì)特指機械波借以傳播的物質(zhì)。僅有波源而沒有介質(zhì)時，機械波不會產(chǎn)生。（機械波在介質(zhì)中的傳播速率是由介質(zhì)本身的固有性質(zhì)決定的。在不同介質(zhì)中，波速是不同的）傳播方式與特點質(zhì)點的運動機械波在傳播過程中，每一個質(zhì)點都只做上下（左右）的簡諧振動，即，質(zhì)點本身并不隨著機械波的傳播而前進機械波傳播的特點：在機械波傳播的過程中，介質(zhì)里本來相對靜止的質(zhì)點，隨著機械波的傳播而發(fā)生振動，這表明這些質(zhì)點獲得了能量，這個能量是從波源通過前面的質(zhì)點依次傳來的。所以，機械波傳播的實質(zhì)是能量的傳播，這種能量可以很小，也可以很大。惠更斯原理波面上的每一點（面元）都是一個次級球面波的子波源，子波的波速與頻率等于初級波的波速和頻率，此后每一時刻的子波波面的包絡(luò)就是該時刻總的波動的波面。其核心思想是：介質(zhì)中任一處的波動狀態(tài)是由各處的波動決定的。面積元dS所發(fā)出的各次波的振幅和位相滿足下面四個假設(shè)：(1)在波動理論中，波面是一個等位相面。因而可以認(rèn)為dS面上各點所發(fā)出的所有次波都有相同的初位相(可令其為零)。(2)次波在P點處所引起的振動的振幅與r成反比。這相當(dāng)于表明次波是球面波。(3)從面元dS所發(fā)次波在P處的振幅正比于dS的面積,且與傾角θ有關(guān)，其中θ為dS的法線N與dS到P點的連線r之間的夾角，即從dS發(fā)出的次波到達P點時的振幅隨θ的增大而減小(傾斜因數(shù))。(4)次波在P點處的位相，由光程nr決定分類：依據(jù)：隨著機械波的傳播，介質(zhì)中的質(zhì)點振動起來。根據(jù)質(zhì)點的振動方向和波傳播的傳播方向之間的關(guān)系，可以把機械波分為橫波和縱波兩類?？v波：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一直線的波，稱作縱波。質(zhì)點在縱波傳播時來回振動，其中質(zhì)點分布最密集的地方稱為密部，質(zhì)點分布最稀疏的地方稱為疏部。聲波是常見的縱波。橫波：物理學(xué)中把質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直的波，稱作橫波。在橫波中，凸起的最高處稱為波峰，凹下的最低處稱為波谷。繩波是常見的橫波簡諧波：波形曲線是正弦曲線的機械波，其它的波可以看作是由若干簡諧波合成的（此時介質(zhì)中各個質(zhì)點做簡諧運動）描述：波長：沿著波的傳播方向，兩個相鄰的、相對平衡位置的位移和振動方向總是相同的質(zhì)點間的距離稱作波長，常用λ表示。在橫波中，波長等于“波峰-波峰”的長度或“波谷-波谷”的長度；在縱波中，波長等于“密部-密部”或“疏部-疏部”的長度。頻率與周期：波上任意一個質(zhì)點完成一次全振動所需時間稱為周期，常用T表示；介質(zhì)中的質(zhì)點每秒完成全振動的次數(shù)叫做波的頻率，常用f表示。頻率是周期的倒數(shù)。波速：波速為波長和頻率的乘積（v=λf），表示波在的傳播速度。機械波在特定介質(zhì)中的傳播速度是固定的。波的性質(zhì)波的折射定義：在物理學(xué)中，我們把波在傳播過程中，由一種介質(zhì)進入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生改變的現(xiàn)象稱為折射定律：（在波的折射中入射波的波線與法線的夾角稱為入射角，用i表示；折射波的波線與法線的夾角叫做折射角，用r表示；v為波速；λ為波長）波的反射定義：在物理學(xué)中，把波遇到障礙時反射回來繼續(xù)傳播的現(xiàn)象稱為波的反射定律：反射波線、入射波線和法線在同一平面內(nèi)，反射波線與入射波線分別位于法線兩側(cè)，入射角等于反射角。波的干涉定義：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動加強，某些區(qū)域的振動減弱，而且振動加強的區(qū)域和振動減弱的區(qū)域相互隔開。這種現(xiàn)象叫做波的干涉產(chǎn)生穩(wěn)定干涉條件：①頻率相同；②振動方向相同；③相位相同或相位差恒定波的疊加原理：①各波源所激發(fā)的波可以在同一介質(zhì)中獨立地傳播，它們相遇后再分開，其傳播情況（頻率、波長、傳播方向、周相等）與未遇時相同，互不干擾，就好像其他波不存在一樣；②在相遇區(qū)域里各點的振動是各個波在該點所引起的振動的矢量和。波的衍射：定義：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的衍射觀測到明顯衍射條件：①觀察到明顯衍射的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象；②相對于波長而言，障礙物的線度越大衍射現(xiàn)象越不明顯，障礙物的線度越小衍射現(xiàn)象越明顯。多普勒效應(yīng)定義：波在波源移向觀察者時接收頻率變高，而在波源遠離觀察者時接收頻率變低。計算：當(dāng)觀察者走近波源時觀察到的波源頻率為，觀察者遠離波源，則觀察到的波源頻率為。駐波、行波：定義：頻率和振幅均相同、振動方向一致、傳播方向相反的兩列波疊加后形成的波。波在介質(zhì)中傳播時其波形不斷向前推進，故稱行波；上述兩列波疊加后波形并不向前推進，故稱駐波。駐波特點：駐波：弦線上每個固定的點均作簡諧運動，但不同點的振幅不同；振幅為零的點稱為波節(jié)，振幅最大處稱為波腹。波節(jié)兩側(cè)的振動相位相反。相鄰兩波節(jié)或波腹間的距離都是半個波長。駐波的平均能流密度等于零，能量只能在波節(jié)與波腹間來回運行。行波：在行波中能量隨波的傳播而不斷向前傳遞，其平均能流密度不為零；但駐波的平均能流密度等于零，能量只能在波節(jié)與波腹間來回運行。次聲波與超聲波次聲波：定義：頻率小于20Hz（赫茲）的聲波叫做次聲波產(chǎn)生：地震、火山爆發(fā)、風(fēng)暴、海浪沖擊、槍炮發(fā)射、熱核爆炸等產(chǎn)生次聲波。特點：①次聲波的傳播速度和可聞聲波相同，由于次聲波頻率很低，大氣對其吸收甚??；②次聲波還具有很強的穿透能力，可以穿透建筑物、掩蔽所、坦克、船只等障礙物。超聲波：定義：頻率高于20000赫茲的聲波產(chǎn)生：產(chǎn)生超聲波的裝置有機械型超聲發(fā)生器（例如氣哨、汽笛和液哨等）、利用電磁感應(yīng)和電磁作用原理制成的電動超聲發(fā)生器、以及利用壓電晶體的電致伸縮效應(yīng)和鐵磁物質(zhì)的磁致伸縮效應(yīng)制成的電聲換能器等特點：①超聲波在傳播時，方向性強，能量易于集中。②超聲波能在各種不同媒質(zhì)中傳播，且可傳播足夠遠的距離。③超聲波與傳聲媒質(zhì)的相互作用適中，易于攜帶有關(guān)傳聲媒質(zhì)狀態(tài)的信息。④超聲波是一種波動形式，它可以作為探測與負(fù)載信息的載體或媒介（如B超等用作診斷）；超聲波同時又是一種能量形式，當(dāng)其強度超過一定值時，它就可以通過與傳播超聲波的媒質(zhì)的相互作用，去影響，改變以致破壞后者的狀態(tài)，性質(zhì)及結(jié)構(gòu)。描述：頻率：功率密度：分子熱運動能量守恒分子熱運動定義：分子熱運動是指一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運動規(guī)律：分子的熱運動與溫度有關(guān)，溫度越高，熱運動就越劇烈宏觀表現(xiàn)：①布朗運動定義：懸浮微粒不停地做無規(guī)則運動的現(xiàn)象叫做布朗運動實質(zhì)：連成一片的液體，實際上是由許許多多分子組成的。液體分子不停地做無規(guī)則的運動，不斷地撞擊微粒。當(dāng)懸浮的微粒足夠小時，受到的來自各個方向的液體分子的撞擊作用是不平衡的。在某一瞬間，微粒在另一個方向受到的撞擊作用強，致使微粒又向其它方向運動。這樣，就引起了微粒的無規(guī)則的布朗運動。AT：微粒的布朗運動不是分子的運動，但是微粒的布朗運動的無規(guī)則性卻反映了液體內(nèi)部分子運動的無規(guī)則性規(guī)律：微粒越小布朗運動就越明顯，溫度越高布朗運動越劇烈布朗運動中的熱力學(xué)平衡：按經(jīng)典熱力學(xué)的觀點，布朗運動嚴(yán)格來說屬于機械運動，因此它表現(xiàn)出的是一種機械能。這種機械能是自發(fā)由內(nèi)能轉(zhuǎn)化而來，而與同時，它又在向內(nèi)能轉(zhuǎn)化而去，當(dāng)這兩種轉(zhuǎn)化的速率相同時，客觀上就達到了一種動態(tài)平衡，表現(xiàn)為顆粒做布朗運動。此時兩種能自發(fā)地不停地相互轉(zhuǎn)化，而不引起其它變化。有人據(jù)此對熱力學(xué)第二定律提出質(zhì)疑。實際上，布朗運動是一種特殊的機械運動，做布朗運動的顆粒正好處于宏觀與微觀的分界點上，所以布朗運動中機械能同時具有一般意義上的宏觀機械能與微觀分子動能的雙重特性，它的能量集中程度介于兩者之間，無序性也介于兩者之間。②擴散現(xiàn)象：定義：不同的物質(zhì)相接觸時彼此進入對方的現(xiàn)象分子作無規(guī)則運動的證明發(fā)生：固體、液體、氣體之間或在同態(tài)物質(zhì)中發(fā)生，（氣體中最明顯）阿福加德羅常數(shù)：定義：阿伏伽德羅常量是組成與物質(zhì)質(zhì)量(用克表示)相等必要的原子或分子的數(shù)量作用：聯(lián)系微觀與宏觀世界的橋梁，阿伏伽德羅常量是質(zhì)量和原子量的轉(zhuǎn)換系數(shù)發(fā)現(xiàn)與測定：油膜法測分子直徑：分子質(zhì)量數(shù)量級分子直徑數(shù)量級[標(biāo)況下氣體分子的間距一般為分子直徑的10倍以上]分子間的相互作用力介紹：又稱分子間作用力、范得瓦耳斯力，分子間的相互作用。產(chǎn)生：①當(dāng)二分子相距較遠時，主要表現(xiàn)為吸引力--這種力主要來源于一個分子被另一個分子隨時間迅速變化的電偶極矩所極化而引起的相互作用。②當(dāng)二分子非常接近時，則排斥力成為主要的--這是由于各分子的外層電子云開始重疊而產(chǎn)生的排斥作用。分類：分子間作用力實際上是一種電性的吸引力，從這個意義上講，分子間作用力可以分為以下三種力：①取向力：發(fā)生在極性分子與極性分子之間。由于極性分子的電性分布不均勻，一端帶正電，一端帶負(fù)電，形成偶極。因此，當(dāng)兩個極性分子相互接近時，由于它們偶極的同極相斥，異極相吸，二個分子必將發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。這種偶極子的相互轉(zhuǎn)動，就使偶極子的相反的極相對，叫做“取向”。這種由于極性分子的取向而產(chǎn)生的分子間的作用力，叫做取向力。②誘導(dǎo)力：發(fā)生在極性分子與非極性分子之間以及極性分子之間。在極性分子和非極性分子間，由于極性分子的影響，會使非極性分子的電子云與原子核發(fā)生相對位移，產(chǎn)生誘導(dǎo)偶極，與原極性分子的固有偶極相互吸引，這種誘導(dǎo)偶極間產(chǎn)生的作用力叫誘導(dǎo)力。同樣地極性分子間既具有取向力，又具有誘導(dǎo)力。③色散力：當(dāng)非極性分子相互接近時，由于每個分子的電子不斷運動和原子核的不斷振動，經(jīng)常發(fā)生電子云和原子核之間的瞬時相對位移，產(chǎn)生瞬時偶極。而這種瞬時偶極又會誘導(dǎo)鄰近分子也產(chǎn)生和它相吸引的瞬時偶極。由于瞬時偶極間的不斷重復(fù)作用，使得分子間始終存在著引力，因其計算公式與光色散公式相似而稱為色散力。特點：⑴分子間存在引力：①分子間雖然有間隙，大量分子卻能聚集在一起形成固體或液體，說明分子間存在引力；②用力拉伸物體，物體內(nèi)要產(chǎn)生反抗拉伸的彈力，說明分子間存在引力；③兩個物體能粘合在一起，說明分子間存在引力。⑵分子間存在斥力：①分子間有引力，卻又有空隙，沒有被緊緊吸在一起，說明分子間有斥力；②用力壓縮物體，物體內(nèi)要產(chǎn)生反抗壓縮的彈力，說明分子間有斥力。⑶分子間引力和斥力隨分子間的距離的增大而減小，隨分子間的距離的減小而增大，且斥力減小或增大比引力變化要快些。⑷分子力的變化情況：①當(dāng)時，分子間的引力和斥力相平衡，分子力為零，此位置叫做平衡位置；②當(dāng)時，分子間斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力；③當(dāng)時，分子間引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力；④當(dāng)時，分子間引力和斥力都十分微弱，分子力為零；⑤當(dāng)r由時，分子力（引力）先增大后減小。物體的內(nèi)能定義：物體內(nèi)所有分子做無規(guī)則運動（即熱運動）的動能和分子勢能的總和叫做物體的內(nèi)能特點：一般來說，物體的內(nèi)能代表了物體微觀上的能量形式，比如說物體內(nèi)部各個微觀部分（原子、分子或離子等等）進行熱運動的動能和勢能的總和。構(gòu)成：分子動能定義：物體內(nèi)部由分子組成，且在永不停息地做無規(guī)則運動，所以分子具有動能特點：溫度越高，擴散越快，分子運動更激烈，溫度是分子無規(guī)則運動激烈程度的體現(xiàn)；溫度是分子平均動能的量度。分子動能在絕對零度以上永不為零。分子勢能定義：是分子間的相互作用力而產(chǎn)生的能量,分為斥力和引力.分子勢能是分子間具有相互作用而具有的能量，反映在分子間作用力大小和分子距離上。特點：分子勢能是分子間具有相互作用而具有的能量，反映在分子間作用力大小和分子距離上。因為分子間作用力可以突變，所以分子勢能可以突變。改變途徑：①做功（外界對物體或物體對外界）可以改變物體內(nèi)能；[熱量：一個過程量，描述內(nèi)能的改變量]②熱傳遞可以改變物體內(nèi)能（溫度高物體→溫度低物體）[熱傳遞：沒有通過做功而使物體內(nèi)能改變的物理過程]比較：不同物體間比較內(nèi)能，由于還要考慮質(zhì)量（全部分子量）的因素，所以不能說溫度高的物體內(nèi)能大，也不能說內(nèi)能大的物體溫度高。熱力學(xué)定律第零定律：如果兩個熱力學(xué)系統(tǒng)中的每一個都與第三個熱力學(xué)系統(tǒng)處于熱平衡(溫度相同)，則它們彼此也必定處于熱平衡。（處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)的所有物質(zhì)均具有某一共同的宏觀物理性質(zhì)）[給出了溫度的定義和溫度的測量方法]第一定律：熱可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣Γσ部梢赞D(zhuǎn)變?yōu)闊?；消耗一定的功必產(chǎn)生一定的熱，一定的熱消失時，也必產(chǎn)生一定的功（即能量守恒或第一類永動機是不可能造成）第二定律：不可能從單一熱源吸取熱使之完全變成功，而不發(fā)生其他變化。（即熱量不能從低溫物體向高溫物體傳遞而不引起其他變化或第二類永動機不可制成）[從單一熱源吸熱作功的循環(huán)熱機稱為第二類永動機,第二類永動機符合能量守恒]熱機效率第三定律：在熱力學(xué)溫度零度（即T=0開）時，一切完美晶體的熵值等于零（即不可能利用有限的可逆操作使一物體冷卻到熱力學(xué)溫度的零度或熱力學(xué)零度不可達到）[T(熱力學(xué)溫度，開，K)=t+273.15K]固體、液體和氣體伯努利方程方程：解析：p—討論點壓強（氣體、液體）—液體、氣體密度v—液體、氣體流速—討論點重力勢能上式各項分別表示單位體積流體的壓力能p、重力勢能ρgh和動能，在沿流線運動過程中，總和保持不變，即總能量守恒。但各流線之間總能量（即上式中的常量值）可能不同。對于氣體，可忽略重力，方程簡化為，各項分別稱為靜壓、動壓和總壓。顯然，流動中速度增大，壓強就減?。凰俣葴p小，壓強就增大；速度降為零，壓強就達到最大(理論上應(yīng)等于總壓)。氣體壓強氣體分子運動的特點：①氣體分子之間有很大的空隙；②氣體能充滿整個容器；③氣體分子運動的速率很大。產(chǎn)生原因（微觀意義）：單個分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁的碰撞器壁，就對器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力。所以，氣體的壓強就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力。影響大小的微觀因素：①氣體分子的平均動能；②分子的密集程度。宏觀因素：質(zhì)量（物質(zhì)的量）、體積、溫度波意耳-馬路特定律：m、T一定時，pv=c(常量)，蓋·呂薩克定律：m、p一定時,查理定律：m、v一定時,（）電場電荷描述：分類：正電荷和負(fù)電荷[同種電荷相互排斥，異種點和相互吸引]電荷量：電荷所帶電量的多少[正電荷的電荷量用正數(shù)表示，負(fù)電荷用負(fù)數(shù)表示]起電方式：①摩擦起電：用摩擦的方法使物體帶電。[用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶負(fù)電荷]{兩物體帶等量不同種電荷。}②接觸起電：一個不帶電的導(dǎo)體跟另一個帶電體接觸后分開,使不帶電的導(dǎo)體帶上電荷的方式。{本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，兩物體帶同種電荷或不帶電，兩個完全相同的金屬物體接觸后各帶電荷；③感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)（把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電，這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)）使物體帶電的方式。[本質(zhì)是電荷間的相互作用力使電荷（電子-帶負(fù)電）在導(dǎo)體中分布不均所引起的導(dǎo)體帶電，導(dǎo)體中電量守恒]。電荷守恒：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消失，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。比荷：電子的電荷量e和電子的質(zhì)量me之比，叫做電子的比荷（）元電荷：所有帶點體的電荷量都是電荷量e的整數(shù)倍，電荷量e成為元電荷（）點電荷：不考慮其尺寸、形狀和電荷分布情況的帶電體。是實際帶電體的理想化模型。在研究帶電體間的相互作用時，若帶電體的尺寸遠小于它們之間的距離時，就可把帶電體看成點電荷。點電荷是沒有大小的帶電體，是一種理想模型．實際的帶電體(包括電子、質(zhì)子等)都有一定大小，都不是點電荷．當(dāng)電荷間距離大到可認(rèn)為電荷大小、形狀不起什么作用時，可把電荷看成點電荷．對非點電荷間的相互作用力，可看成許多點電荷間相互作用力的疊加．靜止點電荷對運動點電荷的作用力可用庫侖定律計算，但運動點電荷對運動點電荷的作用力一般不能用庫侖定律計算．庫侖定律定義：是電磁場理論的基本定律之一。真空中兩個靜止的點電荷之間的作用力與這兩個電荷所帶電量的乘積成正比，和它們距離的平方成反比，作用力的方向沿著這兩個點電荷的連線,同名電荷相斥，異名電荷相吸。（電荷間這種相互作用的電力叫做靜電力或庫倫力）公式：（）（Q為相互作用的兩個點電荷的電量，r為兩者距離，k為靜電力常量）成立條件：①位于真空中；②系統(tǒng)中各元素相對靜止；③電荷為點電荷。電荷在靜電場中從一點移到另一點時，電場力的功的值只跟始末兩點的位置有關(guān)，而和所經(jīng)過的路徑的形狀完全無關(guān)．如果電荷在靜電場中的某點出發(fā)沿任意閉合路徑又回到原出發(fā)點(即始末兩點，在同一位置)，電場力所做的功等于零．具備這種特點的力和場稱為保守力和保守場．靜電場力和重力都是保守力，靜電場和重力場是保守場．注意：電荷在靜電場中從一點移到另一點時，電場力的功的值只跟始末兩點的位置有關(guān)，而和所經(jīng)過的路徑的形狀完全無關(guān)．如果電荷在靜電場中的某點出發(fā)沿任意閉合路徑又回到原出發(fā)點(即始末兩點，在同一位置)，電場力所做的功等于零．具備這種特點的力和場稱為保守力和保守場．靜電場力和重力都是保守力，靜電場和重力場是保守場．電場定義：電場是電荷及變化磁場周圍空間里存在的一種特殊物質(zhì)。電場這種物質(zhì)與通常的實物不同，它不是由分子原子所組成，但它是客觀存在的。電場具有通常物質(zhì)所具有的力和能量等客觀屬性。電場的力的性質(zhì)表現(xiàn)為：電場對放入其中的電荷有作用力，這種力稱為電場力。電場的能的性質(zhì)表現(xiàn)為：當(dāng)電荷在電場中移動時，電場力對電荷做功（這說明電場具有能量）。分類：①靜電場：定義：靜止電荷在其周圍空間產(chǎn)生的電場產(chǎn)生：靜電場是由靜止電荷激發(fā)的電場。特性：靜電場是有源無旋場，電荷是場源；靜電場的電場線起始于正電荷或無窮遠，終止于負(fù)電荷或無窮遠。其電場力移動電荷做功具有與路徑無關(guān)的特點，是保守場。②感應(yīng)電場：定義：變化磁場激發(fā)的電場叫感應(yīng)電場或渦旋電場產(chǎn)生：變化的磁場激發(fā)感應(yīng)電場特性：感應(yīng)電場是無源有旋場，電場線是閉合的，沒有起點、終點。閉合的電場線包圍變化的磁場。描述：電場強度：定義：放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強。描述某點電場特性的物理量（矢量），符號是E，E是矢量。電場強度簡稱場強，定義為放入電場中某點的電荷（試探電荷）所受的電場力F跟它的電荷量q的比值，場強的方向與正檢驗電荷的受力方向相同。場強的定義是根據(jù)電場對電荷有作用力的特點得出的。對電荷激發(fā)的靜電場和變化磁場激發(fā)的渦旋電場都適用。場強的單位是或，兩個單位名稱不同大小一樣。場強數(shù)值上等于單位電荷在該點受的電場力，場強的方向與正電荷受力方向相同。電場線：如果在電場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致，這樣的曲線就叫做電場線。場強矢量在曲線各點的切線方向上，曲線的密度表示場強的大小。特點：電場是一種物質(zhì)，電場線是我們?nèi)藶楫嫵龅谋阌谛蜗竺枋鲭妶龇植嫉妮o助工具并不是客觀存在的。①在沒有電荷的空間，電場線具有不相交、不中斷的特點。靜電場的電場線還具有下列特性：1、電場線不閉合，始于正電荷終止于負(fù)電荷；2、電場線垂直于導(dǎo)體表面；3電場線與等勢面垂直。②感應(yīng)電場的電場線具有下述特性：電場線是閉合的；2、閉合的電場線包圍磁感線。③電場線不是電荷的運動軌跡。根據(jù)電場線方向能確定電荷的受力方向和加速度方向，不能確定電荷的速度方向、運動的軌跡。電場線是直線時，電荷運動速度與電場線平行，電荷運動軌跡與電場線重合。等勢面：靜電場中電勢相等的點構(gòu)成的曲面叫等勢面特點：（1）等勢面一定跟電場線垂直；（2）在同一等勢面上移動電荷電場力不做功，或做功之和為0；（3）電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面；（4）任意兩個等勢面都不會相交；（5）等差等勢面越密的地方電場強度越大。計算定義式：點電荷電場的場強：勻強電場的場強：介質(zhì)中點電荷的場強：性質(zhì)：基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用，這種力稱為電場力。電場力：定義：電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的.只要有電荷存在,電荷的周圍就存在著電場,電場的基本性質(zhì)是它對放入其中的電荷有力的作用,這種力就叫做電場力。方向：正電荷沿電場線的切線方向，負(fù)電荷沿電場線的切線方向的反方向。計算：電場的疊加：如果有幾個點電荷同時存在并能互相影響，它們的場強就互相疊加，這時某點的場強等于各個點和單獨存在時該點產(chǎn)生的場強的矢量和。這叫做電場的疊加原理。靜電屏蔽：如果將導(dǎo)體放在電場強度為E外的外電場中，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子在電場力的作用下，會逆電場方向運動。這樣，導(dǎo)體的負(fù)電荷分布在一邊，正電荷分布在另一邊，這就是靜電感應(yīng)現(xiàn)象。由于導(dǎo)體內(nèi)電荷的重新分布，這些電荷在與外電場相反的方向形成另一電場，電場強度為E內(nèi)。根據(jù)場強疊加原理，導(dǎo)體內(nèi)的電場強度等于E外和E內(nèi)的疊加。當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)部總電場強度為零時，導(dǎo)體內(nèi)的自由電子不再移動。物理學(xué)中將導(dǎo)體中沒有電荷移動的狀態(tài)叫做靜電平衡。處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部電場強度處處為零。由此可推知，處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上。如果這個導(dǎo)體是中空的，當(dāng)它達到靜電平衡時，內(nèi)部也將沒有電場。這樣，導(dǎo)體的外殼就會對它的內(nèi)部起到“保護”作用，使它的內(nèi)部不受外部電場的影響，這種現(xiàn)象稱為靜電屏蔽。特點：（一）封閉導(dǎo)體殼內(nèi)部電場不受殼外電荷或電場影響。（二）接地封閉導(dǎo)體殼外部電場不受殼內(nèi)電荷的影響：①我們說接地將消除殼外電荷，但并不是說在任何情況殼外壁都一定不帶電。假如殼外有帶電體，則殼外壁仍可能帶電，而不論殼內(nèi)是否有電荷；②實際應(yīng)用中金屬外殼不必嚴(yán)格完全封閉，用金屬網(wǎng)罩代替金屬殼體也可達到類似的靜電屏蔽效果，雖然這種屏蔽并不是完全、徹底的。③在靜電平衡時，接地線中是無電荷流動的，但是如果被屏蔽的殼內(nèi)的電荷隨時間變化，或者是殼外附近帶電體的電荷隨時間而變化，就會使接地線中有電流。屏蔽罩也可能出現(xiàn)剩余電荷，這時屏蔽作用又將是不完全和不徹底的。電場作用1、壓力、推力、彈力、摩擦力的本質(zhì)是電場；2、分子之間的力由電場力組成；3、生化反應(yīng)的動力源泉是電場；4、電流，電壓由電場力引起；5、光、電磁波由電場引起；6、信息技術(shù)也是研究電場的特性。電勢差電勢電勢差定義：電荷q在電場中由一點A移動到另一點B時，電場力所做的功與電荷量q的比值，叫做A、B兩點間的電勢差（為標(biāo)量）。公式：單位：電勢差的單位是伏特，簡稱伏，符號是V。物理意義：1C的正電荷在電場中由一點移動到另一點，電場力所做的功為1J,則這兩點間的電勢差為1V,即特點：與電場強度的關(guān)系⑴大小關(guān)系：①在勻強電場中，任意兩點間的電勢之差，等于電場強度跟這兩點沿電場強度方向上的距離的乘積。即d必須是沿著場強方向的距離，如果電場中兩點不沿場強方向，d的取值應(yīng)為在場強方向的投影，即為電場中該兩點所在的等勢面的垂直距離；②公式表明，勻強電場的電場強度，在數(shù)值上等于沿著電場方向上單位距離的電勢降落，正是依據(jù)這個關(guān)系，電場強度的單位還有V/m；③雖然公式U=Ed只適用勻強電場，但在非勻強電場問題中，我們也可以用此式來比較電勢差的大小。事實上，在同一幅等勢面圖中，我們往往把每兩個相鄰等勢面間的電勢差取一個定值，如果等勢面越密，即相鄰等勢面的間距越小，那么場強就越大；④場強與電勢無直接關(guān)系。因為某點電勢的值是相對選取的零電勢點而言的，選取的零電勢點不同，電勢的值也不同，而場強不變。零電勢可以人為選取，而場強是否為零則由電場本身決定。初學(xué)容易犯的一個錯誤是把電勢高低與電場強度大小聯(lián)系起來，誤認(rèn)為電場中某點電勢高，場強就大；某點電勢低，場強就小。⑵方向關(guān)系：①場強方向就是電勢降低最快的方向：只有沿場強方向，在單位長度上的電勢差最大，也就是說電勢降低最快的方向為電場強度的方向，但是，電勢降低的方向不一定是場強方向。②電場線與等勢面垂直。電壓：當(dāng)只討論兩點間電勢差的大小而不區(qū)分時，這時電勢差取正值，簡寫成U，叫電壓電勢：定義：電場中某點相對于零電勢點的電勢差，叫該點的電勢。（標(biāo)量）物理意義：將一單位正電荷由該點移動到參考點（零電勢點）時電場力所做的功為。公式：特性：通常，兩點之間的電勢差與選擇的參考面無關(guān)，而電勢是選擇的參考面有關(guān)的。選取大地或無窮遠處為零勢面。沿著電場線的方向，電勢越來越低，且沿電場線方向是電勢能降低的最快路徑方向。電勢能定義：①電荷在電場中由于受電場作用而具有由位置決定的能叫電勢能。②電荷在電場中具有的能；③電荷q由電場中某點A移到參考點O，電場力做的功等于q在A點具有的電勢能。特點：電勢能可以由電場力做功求得，因為電場力做功跟電勢能變化關(guān)系：>0,△Eq<0,電場力做正功，電勢能減小~轉(zhuǎn)化成其他形式的能；<0,△Eq>0,電場力做負(fù)功，電勢能增加~其它形式的能轉(zhuǎn)化成電勢能。順著電場線，A→B移動，若為正電荷,則>0,則=ΦA(chǔ)-ΦB>0,則Φ↓，則正Eq↓；若為負(fù)電荷，則<0,則=ΦA(chǔ)-ΦB>0,則Φ↓，則負(fù)Eq↑。逆著電場線，B→A移動，若為正電荷，則<0,則=ΦA(chǔ)-ΦB<0,則Φ↑，則正Eq↑；若為負(fù)電荷，則>0,則=ΦA(chǔ)-ΦB<0,則Φ↑，則負(fù)Eq↓。靜電力做的功等于電勢能的減少量電容定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，叫做電容器的電容。電容器兩極板間的電勢每增加1V時所需充入電容器的電荷量,表現(xiàn)了電容器儲存電荷的本領(lǐng)。公式：電容器的電勢能多電容器并聯(lián)多電容器串聯(lián)三電容器串聯(lián)解釋：ε-介電常數(shù)S-兩板正對面積d-極板間距離-平行板上電荷面密度單位：電容的單位是法拉，簡稱法，符號是F電容器：定義：任何兩個彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體，都可以看成是一個電容器。組成：在兩個正對的金屬板中間夾上一層絕緣物質(zhì)—電介質(zhì)，就組成一個最簡單的電容器，叫做平行板電容器，這兩個金屬板叫做電容器的極板。作用：在直流電路中，電容器是相當(dāng)于斷路的。在交流電路中，由于有位移電流，電容器可看作是通路。擊穿電壓：電容器所能耐受的最大電壓，超過此電壓電介質(zhì)將被擊穿，電容將失去絕緣性。充電及放電：充電定義：使電容器帶電（儲存電荷和電能）的過程稱為充電。這時電容器的兩個極板總是一個極板帶正電，另一個極板帶等量的負(fù)電。把電容器的一個極板接電源（如電池組）的正極，另一個極板接電源的負(fù)極，兩個極板就分別帶上了等量的異種電荷。充電后電容器的兩極板之間就有了電場，充電過程把從電源獲得的電能儲存在電容器中。[其它形式的能→電場能]放電定義：使充電后的電容器失去電荷（釋放電荷和電能）的過程稱為放電。例如，用一根導(dǎo)線把電容器的兩極接通，兩極上的電荷互相中和，電容器就會放出電荷和電能。放電后電容器的兩極板之間的電場消失，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。[電場能→其它形式的能]特性：①絕緣電阻直流電壓加在電容上，并產(chǎn)生漏電電流，兩者之比稱為絕緣電阻.像陶瓷電容器、薄膜電容器的話，絕緣電阻是越大越好的，而鋁電解電容之類的絕緣電阻是越小越好。電容的時間常數(shù)：為恰當(dāng)?shù)脑u價大容量電容的絕緣情況而引入了時間常數(shù)，他等于電容的絕緣電阻與容量的乘積。②損耗電容在電場作用下，在單位時間內(nèi)因發(fā)熱所消耗的能量叫做損耗。各類電容都規(guī)定了其在某頻率范圍內(nèi)的損耗允許值，電容的損耗主要由介質(zhì)損耗，電導(dǎo)損耗和電容所有金屬部分的電阻所引起的。在直流電場的作用下，電容器的損耗以漏導(dǎo)損耗的形式存在，一般較小，在交變電場的作用下，電容的損耗不僅與漏導(dǎo)有關(guān)，而且與周期性的極化建立過程有關(guān)。③頻率特性隨著頻率的上升，一般電容器的電容量呈現(xiàn)下降的規(guī)律。常見電容器固定電容器電解電容器可變電容器帶電粒子在勻強電場中的運動恒定電流歐姆定律定義：在同一電路中，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻阻值成反比公式：表述為：導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的電阻R成反比。解釋電壓（U）定義：電壓的基本概念電壓是指電路中兩點A、B之間的電位差(簡稱為電壓)，其大小等于單位正電荷因受電場力作用從A點移動到B點所作的功，電壓的方向規(guī)定為從高電位指向低電位的方向。單位為伏（V）計算：電流（I）定義：電流，是指電荷的定向移動。電源的電動勢形成了電壓，繼而產(chǎn)生了電場力，在電場力的作用下，處于電場內(nèi)的電荷發(fā)生定向移動，形成了電流。電流的大小稱為電流強度（簡稱電流，符號為I），是指單位時間內(nèi)通過導(dǎo)線某一截面的電荷量，每秒通過1庫侖的電量稱為1「安培」（A）。[是一個標(biāo)量]計算：（n：表示單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)；e：電子的電量；s：為導(dǎo)體橫截面積；v：為自由電子定向移動的速率。）（微觀表達式）方向：正電荷移動的方向為電流的正方向，電流的方向與自由電子定向移動的方向相反。方向不隨時間而改變的電流叫做直流，方向和強弱都不隨時間而改變的電流叫做恒定電流。大小和方向都隨時間作周期性變化的電流，叫做交變電流，簡稱交流產(chǎn)生條件：①有導(dǎo)體組成的電路；②導(dǎo)體（電路）兩端有電壓。電阻（R）定義：在物理學(xué)中，用電阻來表示導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。導(dǎo)體的電阻越大，表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用越大。不同的導(dǎo)體，電阻一般不同，電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì).計算：導(dǎo)體的電阻R跟它的長度成正比，跟它的橫截面積S成反比，這就是電阻定律[比例常量р跟導(dǎo)體的材料及溫度有關(guān)，是一個反映材料導(dǎo)電性能的物理量，稱為材料的電阻率（一般溫度越高р越大，，р單位）使用條件：線性電路（純電阻電路）[電能只用于做熱功的電路]導(dǎo)體的伏安特性定義：用縱軸表示電流I，用橫軸表示電壓U，畫出的I-U圖線叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線線性元件：定義：在金屬導(dǎo)體中，電流跟電壓成正比，伏安特性曲線是通過坐標(biāo)原點的直線，具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫做線性元件包含：金屬、電解質(zhì)溶液非線性元件：定義：歐姆定律所不適用的電流和電壓不成正比，伏安特性曲線不是直線的導(dǎo)體和元件。包含：氣態(tài)導(dǎo)體、某些導(dǎo)電器件（如晶體管）分類部分電路的歐姆定律公式（其中，電阻R的倒數(shù)G叫做電導(dǎo)，其國際單位制為西門子(S)。I、U、R——三個量是屬于同一部分電路中同一時刻的電流強度、電壓和電阻。）推出公式串聯(lián)電路(串聯(lián)電路中，各處電流相等)（串聯(lián)電路中，總電壓等于各部分兩端電壓的總和）（串聯(lián)成正比分壓）并聯(lián)電路（并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路電流的和）（并聯(lián)電路中，電源電壓與各支路兩端電壓相等）即總電阻小于任意一支路電阻但并聯(lián)越多總電阻越?。ú⒙?lián)反比分流）串聯(lián)分壓（電壓）并聯(lián)分流（電流）運用限流器接法分壓器接法全電路歐姆定律（閉合電路歐姆定律）定義：閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比公式其中E為電動勢,R為外電路電阻,r為電源內(nèi)阻電動勢（E）定義：電源非電場力做功的本領(lǐng)大?。旱扔陔娫礇]有接入電路時兩極間的電壓特點：不因外電路的改變而改變外電壓（）定義：外電路的電勢降落，外電路兩端的電壓，又叫路端電壓大?。簻y量：用伏特表直接測量，當(dāng)外阻無窮大時短路時電流功率電功W電功率電熱Q特點：當(dāng)時，電路有電壓表和電流表構(gòu)造：常用的電壓表、電流表都是由小量程的電流表G（表頭）改裝而來的。常用的表頭主要由永磁鐵和放入永磁鐵磁場中的可轉(zhuǎn)動的線圈組成。原理：當(dāng)線圈中有電流通過時，線圈在磁場力的作用下帶著指針一起偏轉(zhuǎn)；電流越大，指針偏轉(zhuǎn)的角度就越大，由指針在標(biāo)有電流值的刻度盤上所指的位置就可以讀出通過表頭的電流值。由歐姆定律知道，通過表頭的電流跟加在表頭兩端的電壓成正比，如果在表盤上標(biāo)出電壓值，由指針?biāo)傅奈恢镁涂梢宰x出加在表頭兩端的電壓值。概念：電流表G的電阻叫做電流表的內(nèi)阻；指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流叫做滿偏電流；電流表G通過滿偏電流時，加在它兩端的電壓叫做滿偏電壓（最大承受電壓）。改裝：電流表G的滿偏電壓和滿偏電流一般都比較?。簻y量較大電壓時需要串聯(lián)一個電阻（阻值較大）把電流表改裝成電壓表；測量較大電流時需要并聯(lián)一個電阻（阻值較小）把小量程的電流表改裝成大量程的電流表。伏安法測電阻原理:根據(jù)歐姆定律U=IR，用電壓表測出電阻兩端的電壓，用電流表測出通過電阻的電流，就可以求出電阻。方法選用：⑴①若則選用電流表內(nèi)接法；②則選用電流表外接法。⑵①要求電壓（電流）從0開始變化，或要用小電阻來控制電路，必選分壓器接法；②若要求用大電阻（阻值與差不多），電路消耗功率小，則選用分流器接法。誤差：①采用電流表外接法時，由于電壓表具有分流作用，電流表測出的電流要比真實值大，因而求出的電阻值要比實際的小，當(dāng)待測電阻的阻值比電壓表的內(nèi)阻小得越多時，因電壓表的分流而引起的誤差越小，所以測量小電阻時采用；②采用電流表內(nèi)接法時，由于電流表具有內(nèi)阻具有分壓作用，電壓表測出的電壓要比實際的大，所以求出的電阻值會比實際的大，當(dāng)待測電阻的阻值比電流表的內(nèi)阻大得越多，因電流表的分壓而引起的誤差越小，所以測量大電阻時采用。磁場磁場的描述簡易定義：對放入其中的小磁針有磁力的作用的物質(zhì)叫做磁場。定義：磁場是一種看不見，而又摸不著的特殊物質(zhì)，它具有波粒的輻射特性。磁體周圍存在磁場，磁體間的相互作用就是以磁場作為媒介的。電流、運動電荷、磁體或變化電場周圍空間存在的一種特殊形態(tài)的物質(zhì)。由于磁體的磁性來源于電流，電流是電荷的運動，因而概括地說，磁場是由運動電荷或電場的變化而產(chǎn)生的?；咎卣鳎捍艌龅幕咎卣魇悄軐ζ渲械倪\動電荷施加作用力，即通電導(dǎo)體在磁場中受到磁場的作用力。磁場對電流、對磁體的作用力或力矩皆源于此。而現(xiàn)代理論則說明，磁力是電場力的相對論效應(yīng)。磁極之間相互作用的磁力，不是在磁極之間直接發(fā)生的，而是通過磁場發(fā)生的。磁鐵在周圍的空間里產(chǎn)生磁場，磁場對處在它里面的磁極有磁場力的作用。奧斯特實驗磁鐵不是磁場的唯一來源。實驗者1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特過程：①把一條導(dǎo)線平行地放在磁針的上方，給導(dǎo)線通電，磁針就發(fā)生偏轉(zhuǎn)。（導(dǎo)線要朝向南北向，同小磁針靜止方向一順。）探究：②兩條平行直導(dǎo)線，當(dāng)通以相同方向的電流時，它們相互吸引，當(dāng)通以相反方向的電流時，它們相互排斥。結(jié)論：①不僅磁鐵能夠產(chǎn)生磁場，電流也能產(chǎn)生磁場；②磁場不僅對磁鐵產(chǎn)生力的作用，對電流也產(chǎn)生力的作用；③電流和電流之間，就像磁極和磁極之間一樣，也會通過磁場發(fā)生相互作用。方向：在磁場中的任意一點，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時北極所指的方向，就是那一點的磁場方向。判定：安培定則（右手螺旋定則）：(1)通電直導(dǎo)線中的安培定則（安培定則一）：用右手握住通電直導(dǎo)線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向；(2)通電螺線管中的安培定則（安培定則二）：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向一致，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極?？傊鹤屖种疙樦鴱澢牧康姆较驈澢?，拇指所指的方向總是另一個量的方向。大?。捍艌鰪姸鹊拇笮?、方向用磁感應(yīng)強度（B，矢量，也被稱為磁通量密度或磁通密度）來描述定義：在物理學(xué)中磁場的強弱使用磁感強度（也叫磁感應(yīng)強度）來表示，磁感強度大表示磁感強；磁感強度小，表示磁感弱。定義方法：電荷在電場中受到的電場力是一定的，方向與該點的電場方向相同或者相反。電流在磁場中某處所受的磁場力（安培力），與電流在磁場中放置的方向有關(guān)，當(dāng)電流方向與磁場方向平行時，電流受的安培力最小，等于零；當(dāng)電流方向與磁場方向垂直時，電流受的安培力最大。點電荷q以速度v在磁場中運動時受到力f的作用。在磁場給定的條件下，f的大小與電荷運動的方向有關(guān)。當(dāng)v沿某個特殊方向或與之反向時，受力為零；當(dāng)v與此特殊方向垂直時受力最大，為fm。fm與｜q｜及v成正比，比值與運動電荷無關(guān)，反映磁場本身的性質(zhì)，定義為磁感應(yīng)強度的大小，即。B的方向定義為：由正電荷所受最大力fm的方向轉(zhuǎn)向電荷運動方向v時，右手螺旋前進的方向。定義了B之后，運動電荷在磁場B中所受的力可表為F＝QVB，此即洛倫茲力公式。除利用洛倫茲力定義B外，也可以根據(jù)電流元dI在磁場中所受安培力來定義B，或根據(jù)磁矩m在磁場中所受力矩M＝m×B來定義B，三種定義，方法雷同，完全等價。量綱：在國際單位制（SI）中，磁感應(yīng)強度的單位是特斯拉，簡稱特（T）。在高斯單位制中，磁感應(yīng)強度的單位是高斯(Gs)，1T＝10KGs等于10的四次方高斯。由于歷史的原因，與電場強度E對應(yīng)的描述磁場的基本物理量被稱為磁感應(yīng)強度B，而另一輔助量卻被稱為磁場強度H，名實不符，容易混淆。通常所謂磁場，均指的是B。B在數(shù)值上等于垂直于磁場方向長1m，電流為1A的導(dǎo)線所受磁場力的大小即計算：方向：磁場中某一點的磁場方向定義為該點磁感應(yīng)強度的方向。勻強磁場：如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應(yīng)強度的大小和方向處處相等，這個區(qū)域的磁場叫做勻強磁場。磁感線：定義：在磁場中畫一些曲線，用（虛線或?qū)嵕€表示）使曲線上任何一點的切線方向都跟這一點的磁場方向相同（且磁感線互不交叉），這些曲線叫磁感線。特點：(1)磁感線的切線方向表示磁場方向，其疏密程度表示磁場的強弱。(2)磁感線是閉合曲線，在磁體外部，磁感線由N極出來，繞到S極；在磁體內(nèi)部，磁感線的方向由S極指向N極。(3)任意兩條磁感線不相交。分類：條形磁鐵和蹄形磁鐵的磁感線：相對來講比較簡單，在磁鐵外部，磁感線從N極出來，進入S極；在內(nèi)部由南極到北極。直線電流磁場的磁感線：在直線電流磁場的磁感線分布中，磁感線是以通電直線導(dǎo)線為圓心作無數(shù)個同心圓，同心圓環(huán)繞著通電導(dǎo)線。實驗表明，如果改變電流的方向，各點磁場的方向都變成相反的方向，也就是說磁感線的方向隨電流的方向而改變。直線電流的方向跟磁感線方向之間的關(guān)系可以用安培定則（也叫右手螺旋定則）來判定：用右手握住導(dǎo)線，讓伸直的拇指所指的方向跟電流的方向一致，彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向環(huán)形電流磁場的磁感線：流過環(huán)形導(dǎo)線的電流簡稱環(huán)形電流，從環(huán)形電流磁場的磁感線分布，可以看出，環(huán)形電流的磁感線也是一些閉合曲線，這些閉合曲線也環(huán)繞著通電導(dǎo)線。環(huán)形電流的磁感線方向也隨電流的方向而改變。研究環(huán)形電流的磁場時，我們主要關(guān)心圓環(huán)軸上各點的磁場方向，這可以用右手定則來判定：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是圓環(huán)的軸線上磁感線的方向（北極）。通電螺線管磁場的磁感線（類似于條形磁鐵）：螺線管是由導(dǎo)線一圈挨一圈地繞成的。導(dǎo)線外面涂著絕緣層，因此電流不會由一圈跳到另一圈，只能沿著導(dǎo)線流動，這種導(dǎo)線叫做絕緣導(dǎo)線。通電螺線管可以看成是放在一起的許多通電環(huán)形導(dǎo)線，我們自然會想到二者的磁場分布也一定是相似的。實際上的確如此。要判斷通電螺線管內(nèi)部磁感線的方向，就必須知道螺線管的電流方向。螺線管的電流方向跟它內(nèi)部磁感線的方向，也可以用安培定則來判定：用右手握住螺線管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向，（即N級）。通電螺線管外部的磁感線和條形磁鐵外部的磁感線相似，并和內(nèi)部的磁感線連接，形成一條條閉合曲線。注意：磁感線是為研究問題方便人為引入的假想曲線，實際上并不存在，所以常用虛線畫磁感線。為了能夠生動形象地描述磁體周圍的磁場，英國物理學(xué)家法拉第引入了磁感線這一模型。磁場的力性質(zhì)安培力定義：磁場對電流（通電導(dǎo)線）的作用力通常稱為安培力。計算：∵把一段通電直導(dǎo)線放在磁場里，當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向垂直時，電流所受的安培力最大；當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向一致時，電流不受安培力；當(dāng)導(dǎo)線方向與磁場方向斜交時，電流所受的安培力介于最大值和零之間。大量實驗表明，垂直于磁場的一段通電導(dǎo)線，在磁場中某處受到的安培力的大小F跟電流強度I和導(dǎo)線的長度L的乘積成正比?！喙剑海↖，B）為夾角注意：應(yīng)該注意，當(dāng)電流方向與磁場方向相同或相反時，即(I，B)=0或p時，電流不受磁場力作用。當(dāng)電流方向與磁場方向垂直時，電流受的安培力最大為F=ILB。安培力的實質(zhì)是形成電流的定向移動的電荷所受洛倫茲力的合力。磁場對運動電荷有力的作用，這是從實驗中得到的結(jié)論。同樣，當(dāng)電荷的運動方向與磁場平行時不受洛倫茲力作用，也是從實驗觀察中得知的。當(dāng)電流方向與磁場平行時，電荷的定向移動方向也與磁場方向平行，所受洛倫茲力為零，它們的合力安培力也為零。洛倫茲力不做功是因為力的方向與粒子的運動方向垂直，根據(jù)功的公式W=FScosα，α=90度時W=0。而安培力是與導(dǎo)線中的電流方向垂直，與導(dǎo)線的運動方向并不一定垂直，一般遇到的情況大多是在同一直線上的，所以安培力做功不為零。方向：運用左手定則判定步驟：左手平展，使大拇指與其余四指垂直，并且都跟手掌在一個平面內(nèi)。把左手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心（手心對準(zhǔn)N極，手背對準(zhǔn)S極)（在做題的時候，一般橫切面都是Ｘ（電流方向向內(nèi)）或點☉（電流方向向外），只要記住，有叉的話，左手手背在下面：是點的話，手心在下面）之后，手指再對其電流方向，拇指就是所受安培力的方向了。電流表的工作原理：電磁力矩洛倫茲力定義：從陰極發(fā)射出來的電子束，在陰極和陽極間的高電壓作用下，轟擊到長條形的熒光屏上激發(fā)出熒光，可以在示波器上顯示出電子束運動的徑跡．實驗表明，在沒有外磁場時，電子束是沿直線前進的．如果把射線管放在蹄形磁鐵的兩極間，熒光屏上顯示的電子束運動的徑跡就發(fā)生了彎曲．這表明，運動電荷確實受到了磁場的作用力，這個力通常叫做洛倫茲力大?。ㄓ嬎悖浩渲?，F(xiàn)是洛倫茲力,q是帶電粒子的電荷量,E是電場強度，v是帶電粒子的速度，B是磁感應(yīng)強度。方向：左手定則：將左手掌攤平，讓磁力線穿過手掌心，四指表示電荷運動方向，則和四指垂直的大拇指所指方向即為洛倫茲力的方向。但須注意，運動電荷是正的，大拇指的指向即為洛倫茲力的方向。反之，如果運動電荷是負(fù)的，那么大拇指的指向為洛倫茲力的反方向洛倫茲力。右手螺旋定則：四指方向由電流方向向磁力線方向握緊，此時大拇指所指方向即為洛倫茲力的方向。但須注意，運動電荷是正的，大拇指的指向即為洛倫茲力的方向。反之，如果運動電荷是負(fù)的，那么大拇指的指向為洛倫茲力的反方向洛倫茲力。特點：①洛倫茲力方向總與運動方向垂直；②洛倫茲力永遠不做功；③洛倫茲力只改變帶電粒子的方向。帶電粒子在磁場中的作用m—帶電粒子質(zhì)量q—電荷量v—運動速率B—磁感應(yīng)強度R—軌道半徑T—運動周期α—速度偏角β—回旋角（圓心角）θ—弦切角U—加速電壓（周期與初速無關(guān)）若軌跡所對應(yīng)所對應(yīng)的圓周角為θ，則對應(yīng)所用時間為儀器質(zhì)譜儀：又稱質(zhì)譜計。分離和檢測不同同位素的儀器。即根據(jù)帶電粒子在電磁場中能夠偏轉(zhuǎn)的原理，按物質(zhì)原子、分子或分子碎片的質(zhì)量差異進行分離和檢測物質(zhì)組成的一類儀器。質(zhì)譜儀以離子源、質(zhì)量分析器和離子檢測器為核心。離子源是使試樣分子在高真空條件下離子化的裝置。電離后的分子因接受了過多的能量會進一步碎裂成較小質(zhì)量的多種碎片離子和中性粒子。它們在加速電場作用下獲取具有相同能量的平均動能而進入質(zhì)量分析器。質(zhì)量分析器是將同時進入其中的不同質(zhì)量的離子，按質(zhì)荷比m/z大小分離的裝置。分離后的離子依次進入離子檢測器，采集放大離子信號，經(jīng)計算機處理，繪制成質(zhì)譜圖。離子源、質(zhì)量分析器和離子檢測器都各有多種類型。質(zhì)譜儀按應(yīng)用范圍分為同位素質(zhì)譜儀、無機質(zhì)譜儀和有機質(zhì)譜儀；按分辨本領(lǐng)分為高分辨、中分辨和低分辨質(zhì)譜儀；按工作原理分為靜態(tài)儀器和動態(tài)儀器?；匦铀倨鳎核抢么艌鍪箮щ娏Ｗ幼骰匦\動，在運動中經(jīng)高頻電場反復(fù)加速的裝置。是高能物理中的重要儀器。早期的加速器只能使帶電粒子在高壓電場中加速一次，因而粒子所能達到的能量受到高壓技術(shù)的限制。為此，象R.Wideröe等一些加速器的先驅(qū)者在20年代，就探索利用同一電壓多次加速帶電粒子，并成功地演示了用同一高頻電壓使鈉和鉀離子加速二次的直線裝置，并指出重復(fù)利用這種方式，原則上可加速離子達到任意高的能量它的主要結(jié)構(gòu)是在磁極間的真空室內(nèi)有兩個半圓形的金屬扁盒（D形盒）隔開相對放置，D形盒上加交變電壓，其間隙處產(chǎn)生交變電場。置于中心的粒子源產(chǎn)生帶電粒子射出來，受到電場加速，在D形盒內(nèi)不受電場，僅受磁極間磁場的洛倫茲力，在垂直磁場平面內(nèi)作圓周運動。繞行半圈的時間為，其中q是粒子電荷，m是粒子的質(zhì)量，B是磁場的磁感應(yīng)強度。如果D形盒上所加的交變電壓的頻率恰好等于粒子在磁場中作圓周運動的頻率，則粒子繞行半圈后正趕上D形盒上極性變號，粒子仍處于加速狀態(tài)。由于上述粒子繞行半圈的時間與粒子的速度無關(guān)，因此粒子每繞行半圈受到一次加速，繞行半徑增大。經(jīng)過很多次加速，粒子沿螺旋形軌道從D形盒邊緣引出，能量可達幾十兆電子伏特（MeV）?；匦铀倨鞯哪芰渴苤朴陔S粒子速度增大的相對論效應(yīng)，粒子的質(zhì)量增大，粒子繞行周期變長，從而逐漸偏離了交變電場的加速狀態(tài)。進一步的改進有同步回旋加速器。相關(guān)公式：周期T頻率f