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高中物理選修3-1知識(shí)點(diǎn)歸納總結(jié)電磁場(chǎng)學(xué)學(xué)校班級(jí)學(xué)號(hào)姓名2014年9月19日第一章靜電場(chǎng)第1課時(shí)庫侖定律、電場(chǎng)力的性質(zhì)考點(diǎn)1.電荷、電荷守恒定律自然界中存在兩種電荷:正電荷和負(fù)電荷。例如:用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電,用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電。同種電荷互相排斥,異種電荷相互吸引。1、元電荷:電荷量的電荷,叫元電荷。說明任意帶電體的電荷量都是元電荷電荷量的整數(shù)倍。2、使物體帶電也叫起電。使物體帶電的方法有三種:①摩擦起電②接觸帶電③感應(yīng)起電。1)摩擦起電:正點(diǎn)荷:用綢子摩擦過的玻璃棒所帶電荷;(2)負(fù)電荷:用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶電荷;(3)實(shí)質(zhì):電子從一物體轉(zhuǎn)移到另一物體2)接觸起電:實(shí)質(zhì):電荷從一物體移到另一物體;(2)兩個(gè)完全相同的物體相互接觸后電荷平分;(3)電荷的中和:等量的異種電荷相互接觸,電荷相合抵消而對(duì)外不顯電性,這種現(xiàn)象)叫電荷的中和;3)感應(yīng)起電:把電荷移近不帶電的導(dǎo)體,可以使導(dǎo)體帶電(1)電荷的基本性質(zhì):同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引;(2)實(shí)質(zhì):使導(dǎo)體的電荷從一部分移到另一部分;(3)感應(yīng)起電時(shí),導(dǎo)體離電荷近的一端帶異種電荷,遠(yuǎn)端帶同種電荷;電荷守恒定律:電荷既不能被創(chuàng)造,又不能被消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,電荷的總量保持不變??键c(diǎn)2.庫侖定律(★牢記)內(nèi)容:在真空中靜止的兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的作用力跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們之間的距離的平方成反比,作用力的方向在他們的聯(lián)機(jī)上。公式:適用條件:真空中的點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷:如果帶電體間的距離比它們的大小大得多,以致帶電體的形狀對(duì)相互作用力的影響可忽略不計(jì),這樣的帶電體可以看成點(diǎn)電荷??键c(diǎn)3.電場(chǎng)強(qiáng)度(★重要)1.電場(chǎng)定義:存在電荷周圍能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)?;拘再|(zhì):對(duì)放入其中的電荷有力的作用。靜電場(chǎng):靜止的電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)提示:任何電荷都產(chǎn)生電場(chǎng)2.電場(chǎng)強(qiáng)度定義:放入電場(chǎng)中的電荷受到的電場(chǎng)力F與它的電荷量q的比值,叫做改點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。定義式:E與F、q無關(guān),只由電場(chǎng)本身決定。單位:N/C或V/m。電場(chǎng)強(qiáng)度的三種表達(dá)方式的比較定義式?jīng)Q定式關(guān)系式表達(dá)式適用范圍任何電場(chǎng)真空中的點(diǎn)電荷勻強(qiáng)電場(chǎng)說明E的大小和方向與檢驗(yàn)電荷的電荷量以及電性以及存在與否無關(guān)Q:場(chǎng)源電荷的電荷量r:研究點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離U:電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)差d:兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的距離(5)★矢量性:規(guī)定正電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,或與負(fù)電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力的方向相反。(6)★疊加性:多個(gè)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和,這種關(guān)系叫做電場(chǎng)強(qiáng)度的迭加,電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加遵從平行四邊形定則??键c(diǎn)4.電場(chǎng)線、勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)線:為了形象直觀描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向,在電場(chǎng)中畫出一系列的曲線,曲線上的各點(diǎn)的切線方向代表該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,曲線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小。電場(chǎng)線的特點(diǎn)(★掌握)電場(chǎng)線是為了直觀形象的描述電場(chǎng)而假想的、實(shí)際是不存在的理想化模型。始于正電荷或無窮遠(yuǎn),終于無窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷,電場(chǎng)線是不閉合曲線。任意兩條電場(chǎng)線不相交。電場(chǎng)線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向,它不表示電荷在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)降低;電場(chǎng)線從高等勢(shì)面(線)垂直指向低等勢(shì)面(線)。勻強(qiáng)電場(chǎng)⑴定義:場(chǎng)強(qiáng)方向處處相同,場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等的區(qū)域稱之為勻強(qiáng)電場(chǎng)。⑵特點(diǎn):勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是等距的平行線。平行正對(duì)的兩金屬板帶等量異種電荷后,在兩板之間除邊緣外的電場(chǎng)就是勻強(qiáng)電場(chǎng)。幾種典型的電場(chǎng)線(★能準(zhǔn)確畫出)孤立的正電荷、負(fù)電荷;等量異種電荷、等量同種電荷;正點(diǎn)電荷與大金屬板間、帶等量異種電荷的平行金屬板間的電場(chǎng)線第2課時(shí)電場(chǎng)能的性質(zhì)考點(diǎn)1.電勢(shì)差★定義:電荷在電場(chǎng)中由一點(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí),電場(chǎng)力所做的功與該電荷電荷量的比值就叫做AB兩點(diǎn)的電勢(shì)差,用表示。定義式:?jiǎn)挝唬菏笜?biāo)性:標(biāo)量,當(dāng)有正負(fù),正負(fù)代表電勢(shì)的高低考點(diǎn)2.電勢(shì)★定義:電勢(shì)實(shí)際上是和標(biāo)準(zhǔn)位置的電勢(shì)差,即電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)。在數(shù)值上等于把1C正電荷從某點(diǎn)移到標(biāo)準(zhǔn)位置(零電勢(shì)點(diǎn))是靜電力說做的功。定義式:?jiǎn)挝唬菏笜?biāo)性:是標(biāo)量,當(dāng)有正負(fù),電勢(shì)的正負(fù)表示該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)點(diǎn)高還是低??键c(diǎn)3.電勢(shì)能★1.電場(chǎng)力做功WAB:(1)電場(chǎng)力做功的特點(diǎn):電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān),只與初末位置有關(guān),即與初末位置的電勢(shì)差有關(guān)。(2)表達(dá)式:要帶正負(fù)號(hào)計(jì)算(適用于任何電場(chǎng))(3)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系靜電力對(duì)電荷做功等于電荷電勢(shì)能的變化量。結(jié)論:電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加2、電勢(shì)能Ep:(1)定義:電荷在電場(chǎng)中,由于電場(chǎng)和電荷間的相互作用,由位置決定的能量。電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能等于電場(chǎng)力把電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)所做的功。(2)定義式:帶正負(fù)號(hào)計(jì)算(3)特點(diǎn):eq\o\ac(○,1)電勢(shì)能具有相對(duì)性,相對(duì)零勢(shì)能面而言,通常選大地或無窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面。eq\o\ac(○,2)電勢(shì)能的變化量△Ep與零勢(shì)能面的選擇無關(guān)。3、電勢(shì)φ:(1)定義:電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能Ep與電荷量的比值。(2)定義式:?jiǎn)挝唬悍╒)帶正負(fù)號(hào)計(jì)算(3)特點(diǎn):eq\o\ac(○,1)電勢(shì)具有相對(duì)性,相對(duì)參考點(diǎn)而言。但電勢(shì)之差與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。eq\o\ac(○,2)電勢(shì)是一個(gè)標(biāo)量,但是它有正負(fù),正負(fù)只表示該點(diǎn)電勢(shì)比參考點(diǎn)電勢(shì)高,還是低。eq\o\ac(○,3)電勢(shì)的大小由電場(chǎng)本身決定,與Ep和q無關(guān)。eq\o\ac(○,4)電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功。AB(4)電勢(shì)高低的判斷方法ABeq\o\ac(○,1)根據(jù)電場(chǎng)線判斷:沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低。φA>φBeq\o\ac(○,2)根據(jù)電勢(shì)能判斷:根據(jù)電勢(shì)的定義式U=W/q來確定正電荷:電勢(shì)能大,電勢(shì)高;電勢(shì)能小,電勢(shì)低。負(fù)電荷:電勢(shì)能大,電勢(shì)低;電勢(shì)能小,電勢(shì)高。結(jié)論:只在電場(chǎng)力作用下,靜止的電荷從電勢(shì)能高的地方向電勢(shì)能低的地方運(yùn)動(dòng)??键c(diǎn)4.等勢(shì)面★定義:電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。等勢(shì)面的特點(diǎn)⑴等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直,而且電場(chǎng)線總是從電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面⑶任意兩等勢(shì)面都不會(huì)相交⑷等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力不做功⑸電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方,等差等勢(shì)面較密(6)規(guī)定:畫等勢(shì)面(或線)時(shí),相鄰的兩等勢(shì)面(或線)間的電勢(shì)差相等。這樣,在等勢(shì)面(線)密處場(chǎng)強(qiáng)較大,等勢(shì)面(線)疏處場(chǎng)強(qiáng)小3.幾種常見的等勢(shì)面如下:幾種等勢(shì)面的性質(zhì):A、等量同種電荷連線和中線上連線上:中點(diǎn)電勢(shì)最小中線上:由中點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)電勢(shì)逐漸減小,無窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零。B、等量異種電荷連線上和中線上連線上:由正電荷到負(fù)電荷電勢(shì)逐漸減小。中線上:各點(diǎn)電勢(shì)相等且都等于零。判斷非勻強(qiáng)電場(chǎng)線上兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的大小:靠近場(chǎng)源(場(chǎng)強(qiáng)大)的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大于遠(yuǎn)離場(chǎng)源(場(chǎng)強(qiáng)?。┫嗟染嚯x兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。AABC若AB=BC,則UAB>UBC5、電勢(shì)差UAB(1)定義:電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)之差。也叫電壓。(2)定義式:?jiǎn)挝唬悍╒)(3)特點(diǎn):eq\o\ac(○,1)電勢(shì)差是標(biāo)量,卻有正負(fù),只表示起點(diǎn)和終點(diǎn)的電勢(shì)誰高誰低。eq\o\ac(○,3)電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)差是確定的,與零勢(shì)面的選擇無關(guān)eq\o\ac(○,4)U=Ed勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差計(jì)算公式。eq\o\ac(○,2)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差關(guān)系WAB=UABq帶正負(fù)號(hào)計(jì)算(適用于任何電場(chǎng))考點(diǎn)5.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系1.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差U和電場(chǎng)強(qiáng)度E的關(guān)系式為:2.說明⑴只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)的計(jì)算⑵式中的d的含義是某兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向上的距離,或兩點(diǎn)所在等勢(shì)面間距。由此可以知道:電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降落最快的方向。3.電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)大小關(guān)系:沒有必然聯(lián)系
考點(diǎn)6.靜電現(xiàn)象的應(yīng)用★⑴靜電感應(yīng):把金屬導(dǎo)體放在外電場(chǎng)中,由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場(chǎng)力作用而定向移動(dòng),使導(dǎo)體的兩個(gè)端面出現(xiàn)等量的異種電荷,這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。⑵靜電平衡:發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體兩端面感應(yīng)的等量異種電荷形成一附加電場(chǎng),當(dāng)附加電場(chǎng)與外電場(chǎng)完全抵消時(shí),自由電子的定向移動(dòng)停止,這時(shí)的導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)。⑶處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點(diǎn):eq\o\ac(○,1)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零。(即感應(yīng)電荷的場(chǎng)強(qiáng)與原場(chǎng)強(qiáng)大小相等方向相反E=E0+E=0)eq\o\ac(○,2)導(dǎo)體外部電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直。eq\o\ac(○,3)處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,導(dǎo)體表面是個(gè)等勢(shì)面。eq\o\ac(○,4)電荷只分布在導(dǎo)體的外表面,與導(dǎo)體表面的彎曲程度有關(guān),越彎曲,電荷分布越多。第3課時(shí)電容器、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)1.電容器1.構(gòu)成:兩個(gè)互相靠近又彼此絕緣的導(dǎo)體構(gòu)成電容器。2.充放電:(1)充電:使電容器兩極板帶上等量異種電荷的過程。充電的過程是將電場(chǎng)能儲(chǔ)存在電容器中。(2)放電:使充電后的電容器失去電荷的過程。放電的過程中儲(chǔ)存在電容器中的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量。3.電容器帶的電荷量:是指每個(gè)極板上所帶電荷量的絕對(duì)值考點(diǎn)2.電容1.定義:電容器所帶的電荷量Q與兩極板間的電壓U的比值2.定義式:3.電容的單位:法拉,符號(hào):F4.物理意義:電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量,在數(shù)值上等于電容器兩板間的電勢(shì)差增加1V所需的電荷量。5.制約因素:電容器的電容與Q、U的大小無關(guān),是由電容器本身的結(jié)構(gòu)決定的。對(duì)一個(gè)確定的電容器,它的電容是一定的,與電容器是否帶電及帶電多少無關(guān)??键c(diǎn)3.平行板電容器(★重要)1.平行板電容器的電容的決定式:即平行板電容器的電容與介質(zhì)的介電常數(shù)成正比,與兩板正對(duì)的面積成正比,與兩板間距成反比。2.平行板電容器兩板間的電場(chǎng):可認(rèn)為是勻強(qiáng)電場(chǎng),E=U/d3.對(duì)平行板電容器有關(guān)的C、Q、U、E的討論問題有兩種情況。電容器始終與電源相連,則電容器的電壓不變。電容器充電完畢,再與電源斷開,則電容器的帶電量不變。對(duì)平行板電容器的討論:、、(Ⅰ)電容器跟電源相連,U不變,q隨C而變。d↑→C↓→q↓→E↓ε、S↑→C↑→q↑→E不變。(Ⅱ)充電后斷開,q不變,U隨C而變。d↑→C↓→U↑→不變。ε、S↓→C↓→U↑→E↑??键c(diǎn)4.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(平衡問題,加速問題,偏轉(zhuǎn)問題)(★掌握)Eqmgv01、基本粒子不計(jì)重力,但不是不計(jì)質(zhì)量,如質(zhì)子(),電子,α粒子(),氕(),氘(),氚()Eqmgv0帶電微粒、帶電油滴、帶電小球一般情況下都要計(jì)算重力。2、平衡問題:電場(chǎng)力與重力的平衡問題。mg=Eq3、加速問題:若帶電粒子僅受電場(chǎng)力且電場(chǎng)力做正功,其電勢(shì)能減少等于動(dòng)能增加。UvUv(1)初速度為零時(shí)解得:(2)初速度不為零時(shí)上述公式適用于勻強(qiáng)和非勻強(qiáng)電場(chǎng)??梢娂铀俚哪┧俣扰c兩板間的距離d無關(guān),只與兩板間的電壓有關(guān),但是粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不一樣,d越大,飛行時(shí)間越長。4、偏轉(zhuǎn)問題:類平拋運(yùn)動(dòng)(由兩極板間中點(diǎn)射入)在垂直電場(chǎng)線的方向:粒子做速度為v0類平拋運(yùn)動(dòng)。在平行電場(chǎng)線的方向:粒子做初速度為v0、加速度為a的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。帶電粒子若不計(jì)重力,則在豎直方向粒子的加速度X方向:Vx=v0;t=L/v0Y方向:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)1.離開電場(chǎng)時(shí)側(cè)向偏轉(zhuǎn)量y2.離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角φ提示:自己推導(dǎo)公式推論1..粒子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中射出時(shí),其速度反向延長線與初速度方向交一點(diǎn),此點(diǎn)平分沿初速度方向的位移。推論2.位移和速度不在同一直在線,且tanφ=2tanαUU1Lv0yvv0vyθθL'y' 飛行時(shí)間:t=L/vO偏向角:側(cè)向偏移量:y'=在這種情況下,一束粒子中各種不同的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡相同。即不同粒子的側(cè)移量,偏向角都相同,但它們飛越偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間不同,此時(shí)間與加速電壓、粒子電量、質(zhì)量有關(guān)。如果在上述例子中粒子的重力不能忽略時(shí),只要將加速度a重新求出即可,具體計(jì)算過程相同。
恒定電流第1課時(shí)電路的基本概念、部分電路考點(diǎn)1.導(dǎo)體中的電場(chǎng)和電流1.導(dǎo)線中的電場(chǎng)⑴形成因素:是由電源、導(dǎo)線等電路組件所積累的電荷共同形成的。⑵方向:導(dǎo)線與電源連通后,導(dǎo)線內(nèi)很快形成了沿導(dǎo)線方向的恒定電場(chǎng)。
⑶性質(zhì):導(dǎo)線中恒定電場(chǎng)的性質(zhì)與靜電場(chǎng)的性質(zhì)不同。2.電流(1)導(dǎo)體形成電流的條件:①要有自由電荷②導(dǎo)體兩端形成電壓(金屬導(dǎo)體——自由電子;電解質(zhì)溶液——正負(fù)離子;導(dǎo)電氣體——正負(fù)離子和電子)⑵電流定義:通過導(dǎo)體橫截面的電量跟這些電荷量所用時(shí)間的比值叫電流。公式:(Q取正負(fù)電荷絕對(duì)值的和)⑶電流是標(biāo)量但有方向,規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍ɑ蚺c負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反)單位:A,1A=103mA=106μA⑷微觀表達(dá)式:I=nqvs,n是單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù),q是每個(gè)自由電荷電荷量,s是導(dǎo)體的橫截面積,v是自由電荷的定向移動(dòng)速率。(適用于金屬導(dǎo)體).⑸電流的分類:方向不改變的電流叫直流電流,方向和大小都不改變的電流叫恒定電流,方向改變的電流叫交變電流??键c(diǎn)2.電動(dòng)勢(shì)1.非靜電力:根據(jù)靜電場(chǎng)知識(shí)可知,靜電力不可能使電流從低電勢(shì)流向高電勢(shì),因此電源內(nèi)部必然存在著從負(fù)極指向正極的非靜電力。2.電源電動(dòng)勢(shì)定義:在電源內(nèi)部,非靜電力把正電荷從負(fù)極送到正極所做的功跟被移送電荷量的比值,即3、物理意義:反映電源把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的大小,在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極送到正極所做的功。注意:①電動(dòng)勢(shì)的大小由電源中非靜電力的特性(電源本身)決定,跟電源的體積、外電路無關(guān)。
②電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電源沒有接入電路時(shí),電源兩極間的電壓。
③電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于非靜電力把1C電量的正電荷在電源內(nèi)從負(fù)極移送到正極所做的功。4.電源(池)的幾個(gè)重要參數(shù)①電動(dòng)勢(shì):它取決于電池的正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì),與電池的大小無關(guān)。②內(nèi)阻(r):電源內(nèi)部的電阻。③容量:電池放電時(shí)能輸出的總電荷量。其單位是:A·h,mA·h.【注意】:對(duì)同一種電池來說,體積越大,容量越大,內(nèi)阻越小。
考點(diǎn)3.歐姆定律(★重要)1.內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比,跟它的電阻R成反比。2.公式:3.適用條件:適用與金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電,對(duì)氣體導(dǎo)體和半導(dǎo)體組件并不適用。4.導(dǎo)體的伏安特性曲線:用表示橫坐標(biāo)電壓U,表示縱坐標(biāo)電流I,畫出的I-U關(guān)系圖線,它直觀地反映出導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系??键c(diǎn)4:串并聯(lián)電路的特點(diǎn)(★牢記)幾點(diǎn)注意事項(xiàng):①幾個(gè)相同的電阻并聯(lián),總電阻為一個(gè)電阻的幾分之一;②若不同的電阻并聯(lián),總電阻小于其中最小的電阻;③若某一支路的電阻增大,則總電阻也隨之增大;④若并聯(lián)的支路增多時(shí),總電阻將減??;⑤當(dāng)一個(gè)大電阻與一個(gè)小電阻并聯(lián)時(shí),總電阻接近小電阻。1.電流表:(1)構(gòu)造:主要由永磁體和放入其中的可轉(zhuǎn)動(dòng)的線圈組成.(2)工作原理:當(dāng)線圈中有電流通過時(shí),線圈在磁場(chǎng)力的作用下帶著指針一起偏轉(zhuǎn),電流越大,指針偏轉(zhuǎn)的角度越大,從表盤上即可讀出電壓或電流值.(3)三個(gè)主要參數(shù)①內(nèi)阻Rg:電流表的內(nèi)電阻.②滿偏電流Ig:指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流,也叫電流表⑥的量程.③滿偏電壓Ug:電流表通過滿偏電流時(shí)加在電流表兩端的電壓.(4)三個(gè)參數(shù)間的關(guān)系:Ug=IgRg2.電壓表(V)的改裝電流表的電壓量程較小Ug=IgRg,當(dāng)改裝成較大量程為U的電壓表時(shí),應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻R如圖所示,因?yàn)榇?lián)電阻有分壓作用,因此叫做分壓電阻,電壓擴(kuò)大量程倍數(shù)n=U/Ug則U=IgRg+IgR需要串聯(lián)的電阻為R=(n-1)Rg改裝后的電壓表內(nèi)阻為:Rv=R+Rg3.電流表(A)的改裝(1)將量程為Ig表頭改裝成量程為I電流表應(yīng)并聯(lián)一個(gè)電阻R,如圖所示,因?yàn)椴⒙?lián)電阻有分流作用,因此叫做分流電阻.?dāng)U大量程倍數(shù)n=I/Ig則需要并聯(lián)的分流電阻R=Rg/(n一1).改裝后的電流表內(nèi)阻等于Rg與R并聯(lián)時(shí)的總電阻.4.伏安法測(cè)電阻電表接法5.試觸法用伏安法測(cè)電阻時(shí),若不知被測(cè)電阻的大概值,為了減小測(cè)量誤差,如何選擇正確電路連接?采用試觸法:可將電路如圖所示連接,只空出電壓表的一個(gè)接頭S,然后將S分別與a、b接觸一下,觀察電壓表和電流表的示數(shù)變化情況.若電流表示數(shù)有顯著變化,說明電壓表的分流作用較強(qiáng),即Rx是一個(gè)高阻值電阻,應(yīng)選用內(nèi)接法,S應(yīng)接b測(cè)量.若電壓表示數(shù)有顯著變化,說明電流表的分壓作用較強(qiáng),即Rx是一個(gè)低阻值電阻,應(yīng)選用外接法,S應(yīng)接a測(cè)量.6.滑動(dòng)變阻器連接方式(★)RxRx+RRxRx+R0E為~E,電壓變化范圍較??;消耗能量少;適應(yīng)于用電器電阻阻值與變阻器阻值相當(dāng)?shù)碾娐贰?2)分壓式接法:電路中變阻器起分壓作用,滑片自A端向B端滑動(dòng)時(shí),負(fù)載上電壓的范圍為0~E,顯然比限流時(shí)調(diào)節(jié)范圍大,但消耗能量多,對(duì)于要求電壓變化范圍大的,或滑動(dòng)變阻器總阻值較小的,使用此連接方式考點(diǎn)5.電功和電功率、焦耳定律1.電功:在電路中,導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力的作用下發(fā)生定向移動(dòng)而形成電流,在此過程中電場(chǎng)力對(duì)自由電荷做功,在一段電路中電場(chǎng)力所做的功,用W=Uq=UIt來計(jì)算。2.電功率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流所做的功,P=W/t=UI3.焦耳定律:電流流過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,有Q=I2Rt來計(jì)算4.熱功率:P=I2R5.電動(dòng)機(jī)三種功率的關(guān)系(電功率,熱功率,輸出功率)考點(diǎn)6.電阻定律、電阻率1.電阻定律:同種材料的導(dǎo)體,其電阻與它的長度成正比與它的橫截面積成反比,導(dǎo)體的電阻還與構(gòu)成它的材料及溫度有關(guān),公式:2.電阻率:上式中的比例系數(shù)ρ(單位是Ωm),它與導(dǎo)體的材料溫度有關(guān),是表征材料導(dǎo)電性質(zhì)的一個(gè)重要的物理量,數(shù)值上等于長度1m,截面積為1m2導(dǎo)體的電阻值。第2課時(shí)閉合電路歐姆定律及電路分析考點(diǎn)1.電動(dòng)勢(shì)1.物理意義:反映電源把的能其它形式轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的大小的物理量,它由電源本身的性質(zhì)決定。2.大?。海ㄔ跀?shù)值上等于)①在電源內(nèi)部把1C的正電荷在從負(fù)極送到正極非靜電力所做的功。②電源沒有接入電路時(shí)兩極間的電壓。③在閉合電路中內(nèi)外電勢(shì)降落之和??键c(diǎn)2.閉合電路歐姆定律(★重要)1.內(nèi)容:閉合電路里的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟整個(gè)回路的電阻成反比。2.表達(dá)式:閉合電路歐姆定律的三種表達(dá)式:E=IR+Ir,E=U內(nèi)+U外,以及I=E/(R+r)3.路端電壓與負(fù)載R(外電路電阻的關(guān)系)路端電壓:外電路兩端的電壓,即電源的輸出電壓路端電壓與外電阻關(guān)系:U=IR(路端電壓隨外電阻增大而增大)根據(jù)I=E/(R+r),U內(nèi)=Ir,E=U內(nèi)+U外,當(dāng)E、r一定時(shí):外電路電阻(斷路)外電路電阻(短路)路端電壓與電流關(guān)系:U=E-Ir理解圖象意義考點(diǎn)3.閉合電路的功率考點(diǎn)4:多用電表的原理和使用1.歐姆表測(cè)量電阻(1)歐姆表構(gòu)造如圖所示,G是內(nèi)阻為Rg、滿偏電流為Ig的微安表,R0是調(diào)零電阻,電池的電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,黑表筆接電池正極,紅表筆接電池負(fù)極.(2)歐姆表原理歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的.當(dāng)紅、黑表筆間接入待測(cè)電阻Rx時(shí),此時(shí)通過G表的電流為I,則:應(yīng)當(dāng)注意,歐姆表刻度是不均勻的.(3)注意事項(xiàng):①使用前進(jìn)行機(jī)械調(diào)零,使指針指在電流表的零刻度.②要使被測(cè)電阻與其他元件和電源斷開,不能用手接觸表筆的金屬桿.③合理選擇量程,使指針盡量在中間位置附近.④使用歐姆檔的另一量程時(shí),一定要重新進(jìn)行電阻調(diào)零(即換檔調(diào)零)。⑤讀數(shù)時(shí),應(yīng)將表針示數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍率.⑥測(cè)量完畢,拔出表筆,開關(guān)置于交流電壓最高擋或OFF擋,若長期不用,取出電池?!咀⒁狻繗W姆表測(cè)電阻時(shí),指針越接近半偏位置,測(cè)量結(jié)果越準(zhǔn)確。2.實(shí)驗(yàn):測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻目標(biāo):1.掌握實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)方法.2.學(xué)會(huì)用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).原理:根據(jù)閉合電路歐姆定律的不同表達(dá)形式,可以采用下面幾種不同的方法測(cè)E和r(1)由E=U+Ir知,只要測(cè)出U、I的兩組數(shù)據(jù),就可以列出兩個(gè)關(guān)于正、r的方程,從而解出E、r,電路圖如圖所示.(2)由E=IR+Ir知,測(cè)出I、R的兩組數(shù)據(jù),列出方程解出E、r,電路圖如圖所示.(3)由E=U+Ur/R,,測(cè)出U、R兩組數(shù)據(jù),列出關(guān)于E、r的兩個(gè)方程,電路圖如圖所示.(1)(2)(3)數(shù)據(jù)處理圖象法:以I為橫坐標(biāo),U為縱坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系.據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描點(diǎn).如果發(fā)現(xiàn)個(gè)別明顯錯(cuò)誤的數(shù)據(jù),應(yīng)該把它剔除.用直尺畫一條直線,使盡量多的點(diǎn)落在這條直線上,不在直線上的點(diǎn)能均分兩側(cè),注意事項(xiàng):(1)為了使電池的路端電壓變化明顯,電池宜選內(nèi)阻大些的.(2)因該實(shí)驗(yàn)中電壓U的變化較小,為此可使縱坐標(biāo)不從零開始,把坐標(biāo)的比例放大,可減小實(shí)驗(yàn)誤差.此時(shí)圖象與橫軸交點(diǎn)不表示短路電流,計(jì)算內(nèi)阻時(shí),要在直線上任取兩個(gè)相距較大的點(diǎn),用r=△U/△I計(jì)算出電池的內(nèi)阻r.第3課時(shí)(★弄懂)略實(shí)驗(yàn):測(cè)定金屬的電阻率描繪小電珠的伏安特性曲線測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻練習(xí)使用多用電表
第三章磁場(chǎng)第1課時(shí)磁場(chǎng)、磁場(chǎng)對(duì)電流的作用考點(diǎn)1.磁場(chǎng)的基本概念1.磁體的周圍存在磁場(chǎng)。電流的周圍也存在磁場(chǎng)變化的電場(chǎng)在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng)(麥克斯韋)磁場(chǎng)和電場(chǎng)一樣,也是一種特殊物質(zhì)磁場(chǎng)不僅對(duì)磁極產(chǎn)生力的作用,對(duì)電流也產(chǎn)生力的作用磁場(chǎng)的方向:在磁場(chǎng)中的任一點(diǎn),小磁針北極受力的方向,亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向,就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向磁現(xiàn)象的電本質(zhì):磁鐵的磁場(chǎng)和電流的磁場(chǎng)一樣,都是由電荷的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的考點(diǎn)2.磁場(chǎng)的基本性質(zhì)磁場(chǎng)對(duì)放入其中的磁極或電流有磁場(chǎng)力的作用。(對(duì)磁極一定有力的作用;對(duì)電流只是可能有力的作用,當(dāng)電流和磁感線平行時(shí)不受磁場(chǎng)力作用)。磁極和磁極之間有磁場(chǎng)力的作用兩條平行直導(dǎo)線,當(dāng)通以相同方向的電流時(shí),它們相互吸引,當(dāng)通以相反方向的電流時(shí),它們相互排斥電流和電流之間,就像磁極和磁極之間一樣,也會(huì)通過磁場(chǎng)發(fā)生相互作用.磁體或電流在其周圍空間里產(chǎn)生磁場(chǎng),而磁場(chǎng)對(duì)處在它里面的磁極或電流有磁場(chǎng)力的作用.磁極和磁極之間、磁極和電流之間、電流和電流之間都是通過磁場(chǎng)來傳遞的.考點(diǎn)3.磁感應(yīng)強(qiáng)度(★重要)在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電導(dǎo)線,所受的安培力F安跟電流I和導(dǎo)線長度L的乘積IL的比值叫做磁感應(yīng)強(qiáng)度公式:,(B⊥L,LI?。?.磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位:特斯拉,簡(jiǎn)稱特,國際符號(hào)是T3.磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向:就是磁場(chǎng)的方向.小磁針靜止時(shí)北極所指的方向,就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向.
磁感在線各點(diǎn)的切線方向就是這點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向.也就是這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向.4.磁感應(yīng)強(qiáng)度的迭加:類似于電場(chǎng)的迭加考點(diǎn)4.磁感線(★重要)1.是在磁場(chǎng)中畫出的一些有方向的曲線,在這些曲線上,每一點(diǎn)的切線方向都在該點(diǎn)的磁場(chǎng)方向上.磁感線的分布可以形象地表示出磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向.2.磁感在線各點(diǎn)的切線方向就是這點(diǎn)的磁場(chǎng)的方向.也就是這點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向.3.磁感線的密疏表示磁場(chǎng)的大小.在同一個(gè)磁場(chǎng)的磁感線分布圖上,磁感線越密的地方,表示那里的磁感應(yīng)強(qiáng)度越大.4.磁感線都是閉合曲線,磁場(chǎng)中的磁感線不相交.考點(diǎn)5.電流周圍的磁感應(yīng)線(★掌握)直線電流的磁感應(yīng)線:直線電流的磁感線方向用安培定則(也叫右手螺旋定則)來判定:用右手握住導(dǎo)線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流的方向(即正電荷定向運(yùn)動(dòng)方向或與負(fù)電荷定向運(yùn)動(dòng)方向相反)一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向.2.通電螺線管的磁感線:通電螺線管的磁感線方向—也可用安培定則來判定: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.大拇指所指的方向就是螺線管內(nèi)部磁感線的方向.也就是說,大拇指指向通電螺線管的北極.(通電螺線管外部的磁感線和條形磁鐵外部的磁感線相似)考點(diǎn)6.磁通量(★重要)1.磁感應(yīng)強(qiáng)度B與垂直磁場(chǎng)方向的面積S的乘積叫做穿過這個(gè)面的磁通量Φ①S與B垂直:Φ=BS②S與B平行:Φ=0③S與B夾角為θ:Φ=BS⊥=BSsinθ2.磁通量的單位:韋伯,符號(hào)是Wb.1Wb=1Tm23.磁通量的意義:磁通量表示穿過某一面積的磁感線條數(shù)多少。4.
磁通密度:從Φ=BS可以得出B=Φ/S,這表示磁感應(yīng)強(qiáng)度等于穿過單位面積的磁通量,因此常把磁感應(yīng)強(qiáng)叫做磁通密度,并且用Wb/m2作單位.1T=1Wb/m2=1N/A?m5.磁通量是標(biāo)量,但是有正負(fù).如果將從平面某一側(cè)穿入的磁通量為正,則從平面反一側(cè)穿入的磁通量為負(fù).考點(diǎn)7.安培力的大?。ā镎莆眨┰趧驈?qiáng)磁場(chǎng)中,在通電直導(dǎo)線與磁場(chǎng)方向垂直的情況下,電流所受的安培力F安等于磁感應(yīng)強(qiáng)度B、電流I和導(dǎo)線長度L三者的乘積.F安=BIL通電導(dǎo)線方向與磁場(chǎng)方向成θ角時(shí),F安=BILsinθ1.當(dāng)I⊥B時(shí)(θ=90°),Fmax=BIL;2.當(dāng)I∥B時(shí)(θ=0°),Fmin=0;安培力大小的特點(diǎn):①不僅與B、I、L有關(guān),還與放置方式θ有關(guān)。②L是有效長度,不一定是導(dǎo)線的實(shí)際長度。*彎曲導(dǎo)線的有效長度L等于兩端點(diǎn)所連直線的長度,所以任意形狀的閉合線圈的有效長度L=0考點(diǎn)8.安培力的方向(★掌握)1.左手定則:伸開左手,使大拇指跟其余四個(gè)手指垂直,并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi),把手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線垂直穿入手心,并使伸開的四指指向電流的方向,那么,大拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中所受安培力的方向.2.安培力方向的特點(diǎn):總是垂直于B和I所決定的平面,即F安⊥B且F安⊥I(但B、L不一定垂直)。(1)已知B和I的方向,可用左手定則唯一確定F安的方向;(2)已知B和F安的方向,當(dāng)導(dǎo)線的位置確定時(shí),可唯一確定I的方向;(3)已知I和F安的方向,不能唯一確定B的方向;第2課時(shí)磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用考點(diǎn)1.洛侖茲力(★掌握)定義:磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷受到的作用力叫做洛侖茲力.大小:F洛=qvBsinθ,(θ為B與v的夾角)(1)當(dāng)v⊥B時(shí),F(xiàn)洛max=qvB;(2)當(dāng)v∥B時(shí),F(xiàn)洛min=0;洛侖茲力的方向:由左手定則判斷。注意:=1\*GB3①洛侖茲力一定垂直于B和v所決定的平面(因?yàn)樗葿、V決定)即F洛⊥B且F洛⊥V;但是B與V不一定垂直(因?yàn)樗鼈冇勺陨頉Q定)②四指的指向是正電荷的運(yùn)動(dòng)方向或負(fù)電荷運(yùn)動(dòng)的反方向特點(diǎn):洛侖茲力對(duì)電荷不做功,它只改變運(yùn)動(dòng)電荷速度的方向,不改變速度的大小。原因:F洛⊥V考點(diǎn)2.帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)(★掌握)1.若v∥B,則F洛=0,帶電粒子以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng).2.若v⊥B,則帶電粒子在垂直于磁感應(yīng)線的平面內(nèi)以入射速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng).(1)洛侖茲力充當(dāng)向心力:(2)軌道半徑:(3)周期:第3課時(shí)帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)1.帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)等共存的復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),其受力情況和運(yùn)動(dòng)圖景都比較復(fù)雜,但其本質(zhì)是力學(xué)問題,應(yīng)按力學(xué)的基本思路,運(yùn)用力學(xué)的基本規(guī)律研究和解決此類問題。2.分析帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的受力時(shí),要注意各力的特點(diǎn)。如帶電粒子無論運(yùn)動(dòng)與否,在重力場(chǎng)中所受重力及在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受的電場(chǎng)力均為恒力,它們的做功只與始末位置在重力場(chǎng)中的高度差或在電場(chǎng)中的電勢(shì)差有關(guān),而與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)。而帶電粒子在磁場(chǎng)中只有運(yùn)動(dòng)(且速度不與磁場(chǎng)平行)時(shí)才會(huì)受到洛侖茲力,力的大小隨速度大小而變,方向始終與速度垂直,故洛侖茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功.3.帶電微粒在重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力共同作用下的運(yùn)動(dòng)(電場(chǎng)、磁場(chǎng)均為勻強(qiáng)場(chǎng))⑴帶電微粒在三個(gè)場(chǎng)共同作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng):必然是電場(chǎng)力和重力平衡,而洛蘭茲力充當(dāng)向心力.⑵帶電微粒在三個(gè)場(chǎng)共同作用下做直線運(yùn)動(dòng):重力和電場(chǎng)力是恒力,它們的合力也是恒力。當(dāng)帶電微粒的速度平行于磁場(chǎng)時(shí),不受洛蘭茲力,因此可能做勻速運(yùn)動(dòng)也可能做勻變速運(yùn)動(dòng);當(dāng)帶電微粒的速度垂直于磁場(chǎng)時(shí),一定做勻速運(yùn)動(dòng)。⑶與力學(xué)緊密結(jié)合的綜合題,要認(rèn)真分析受力情況和運(yùn)動(dòng)情況(包括速度和加速度)。必要時(shí)加以討論第一章靜電場(chǎng)第1節(jié)電荷及其守恒定律一、起電方法的實(shí)驗(yàn)探究1.物體有了吸引輕小物體的性質(zhì),就說物體帶了電或有了電荷。2.兩種電荷自然界中的電荷有2種,即正電荷和負(fù)電荷。如:絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷是正電荷;用干燥的毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是負(fù)電荷。同種電荷相斥,異種電荷相吸。相互吸引的一定是帶異種電荷的物體嗎?不一定,除了帶異種電荷的物體相互吸引之外,帶電體有吸引輕小物體的性質(zhì),這里的“輕小物體”可能不帶電。3.起電的方法使物體起電的方法有三種:摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電(1)摩擦起電:兩種不同的物體原子核束縛電子的能力并不相同.兩種物體相互摩擦?xí)r,束縛電子能力強(qiáng)的物體就會(huì)得到電子而帶負(fù)電,束縛電子能力弱的物體會(huì)失去電子而帶正電.(正負(fù)電荷的分開與轉(zhuǎn)移)(2)接觸起電:帶電物體由于缺少(或多余)電子,當(dāng)帶電體與不帶電的物體接觸時(shí),就會(huì)使不帶電的物體上失去電子(或得到電子),從而使不帶電的物體由于缺少(或多余)電子而帶正電(負(fù)電).(電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分)(3)感應(yīng)起電:當(dāng)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體內(nèi)的自由電子會(huì)向靠近或遠(yuǎn)離帶電體的方向移動(dòng).(電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體)三種起電的方式不同,但實(shí)質(zhì)都是發(fā)生電子的轉(zhuǎn)移,使多余電子的物體(部分)帶負(fù)電,使缺少電子的物體(部分)帶正電.在電子轉(zhuǎn)移的過程中,電荷的總量保持不變。二、電荷守恒定律1.電荷量:電荷的多少。在國際單位制中,它的單位是庫侖,符號(hào)是C。2.元電荷:電子和質(zhì)子所帶電荷的絕對(duì)值1.6×10-19C,所有帶電體的電荷量等于e或e的整數(shù)倍。(元電荷就是帶電荷量足夠小的帶電體嗎?提示:不是,元電荷是一個(gè)抽象的概念,不是指的某一個(gè)帶電體,它是指電荷的電荷量.另外任何帶電體所帶電荷量是1.6×10-19C的整數(shù)倍。)3.比荷:粒子的電荷量與粒子質(zhì)量的比值。4.電荷守恒定律表述1:電荷守恒定律:電荷既不能憑空產(chǎn)生,也不能憑空消失,只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分,在轉(zhuǎn)移的過程中,電荷的總量保持不變。表述2:在一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)內(nèi),正、負(fù)電荷的代數(shù)和保持不變。例:有兩個(gè)完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B,分別帶電荷量為QA=6.4×10-9C,QB=-3.2×10-9C,讓兩個(gè)絕緣小球接觸,在接觸過程中,電子如何轉(zhuǎn)移并轉(zhuǎn)移了多少?【思路點(diǎn)撥】當(dāng)兩個(gè)完全相同的金屬球接觸后,根據(jù)對(duì)稱性,兩個(gè)球一定帶等量的電荷量.若兩個(gè)球原先帶同種電荷,電荷量相加后均分;若兩個(gè)球原先帶異種電荷,則電荷先中和再均分.第2節(jié)庫侖定律一、電荷間的相互作用1.點(diǎn)電荷:當(dāng)電荷本身的大小比起它到其他帶電體的距離小得多,這樣可以忽略電荷在帶電體上的具體分布情況,把它抽象成一個(gè)幾何點(diǎn)。這樣的帶電體就叫做點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型。VS質(zhì)點(diǎn)2.帶電體看做點(diǎn)電荷的條件:①兩帶電體間的距離遠(yuǎn)大于它們大小;②兩個(gè)電荷均勻分布的絕緣小球。3.影響電荷間相互作用的因素:①距離;②電量;③帶電體的形狀和大小二、庫侖定律:在真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電荷的乘積成正比,跟它們距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上。(靜電力常量——k=9.0×109N·m2/C2)注意:1.定律成立條件:真空、點(diǎn)電荷2.靜電力常量——k=9.0×109N·m2/C2(庫侖扭秤)3.計(jì)算庫侖力時(shí),電荷只代入絕對(duì)值4.方向在它們的連線上,同種電荷相斥,異種電荷相吸5.兩個(gè)電荷間的庫侖力是一對(duì)相互作用力庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)、控制變量法例題:兩個(gè)帶電量分別為+3Q和-Q的點(diǎn)電荷分別固定在相距為2L的A、B兩點(diǎn),現(xiàn)在AB連線的中點(diǎn)O放一個(gè)帶電量為+q的點(diǎn)電荷。求q所受的庫侖力。第3節(jié)電場(chǎng)強(qiáng)度一、電場(chǎng)——電荷間的相互作用是通過電場(chǎng)發(fā)生的電荷(帶電體)周圍存在著的一種物質(zhì)。電場(chǎng)看不見又摸不著,但卻是客觀存在的一種特殊物質(zhì)形態(tài)。其基本性質(zhì)就是對(duì)置于其中的電荷有力的作用,這種力就叫電場(chǎng)力。電場(chǎng)的檢驗(yàn)方法:把一個(gè)帶電體放入其中,看是否受到力的作用。試探電荷:用來檢驗(yàn)電場(chǎng)性質(zhì)的電荷。其電量很小(不影響原電場(chǎng));體積很小(可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn))的電荷,也稱點(diǎn)電荷。二、電場(chǎng)強(qiáng)度1.場(chǎng)源電荷2.電場(chǎng)強(qiáng)度放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力與它所帶電荷量的比值,叫做這一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng)。(國際單位:N/C)電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量。規(guī)定:正電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)受到的電場(chǎng)力方向就是那一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。即如果Q是正電荷,E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q;如果Q是負(fù)電荷,E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q。(“離+Q而去,向-Q而來”)電場(chǎng)強(qiáng)度是描述電場(chǎng)本身的力的性質(zhì)的物理量,反映電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電場(chǎng)性質(zhì),其大小表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱,由產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷和點(diǎn)的位置決定,與檢驗(yàn)電荷無關(guān)。數(shù)值上等于單位電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力。1V/m=1N/C三、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式四、電場(chǎng)的疊加在幾個(gè)點(diǎn)電荷共同形成的電場(chǎng)中,某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和,這叫做電場(chǎng)的疊加原理。五、電場(chǎng)線1.電場(chǎng)線:為了形象地描述電場(chǎng)而在電場(chǎng)中畫出的一些曲線,曲線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,曲線上某點(diǎn)的切線方向表示場(chǎng)強(qiáng)的方向。2.電場(chǎng)線的特征(1)電場(chǎng)線密的地方場(chǎng)強(qiáng)強(qiáng),電場(chǎng)線疏的地方場(chǎng)強(qiáng)弱。(2)靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線起于正電荷止于負(fù)電荷,孤立的正電荷(或負(fù)電荷)的電場(chǎng)線止無窮遠(yuǎn)處點(diǎn)。(3)電場(chǎng)線不會(huì)相交,也不會(huì)相切。(4)電場(chǎng)線是假想的,實(shí)際電場(chǎng)中并不存在。(5)電場(chǎng)線不是閉合曲線,且與帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡之間沒有必然聯(lián)系。3.幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線(1)正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布特點(diǎn):①離點(diǎn)電荷越近,電場(chǎng)線越密,場(chǎng)強(qiáng)越大。②e以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面,電場(chǎng)線處處與球面垂直,在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等,方向不同。(2)等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布特點(diǎn):①沿點(diǎn)電荷的連線,場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大。②e兩點(diǎn)電荷連線中垂面(中垂線)上,場(chǎng)強(qiáng)方向均相同,且總與中垂面(中垂線)垂直。③在中垂面(中垂線)上,與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)0等距離各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等。(3)等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)中電場(chǎng)線分布情況特點(diǎn):①兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O處場(chǎng)強(qiáng)為0。②兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場(chǎng)線非常稀疏,但場(chǎng)強(qiáng)并不為0。③兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)到無限遠(yuǎn)電場(chǎng)線先變密后變疏。(4)勻強(qiáng)電場(chǎng)特點(diǎn):①勻強(qiáng)電場(chǎng)是大小和方向都相同的電場(chǎng),故勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是平行等距同向的直線。②e電場(chǎng)線的疏密反映場(chǎng)強(qiáng)大小,電場(chǎng)方向與電場(chǎng)線平行。第4節(jié)電勢(shì)能和電勢(shì)一、電勢(shì)差:電勢(shì)差等于電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的差值。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì),就是該點(diǎn)相對(duì)于零勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)差。(1)計(jì)算式(2)單位:伏特(V)(3)電勢(shì)差是標(biāo)量。其正負(fù)表示大小。二、電場(chǎng)力的功電場(chǎng)力做功的特點(diǎn):電場(chǎng)力做功與重力做功一樣,只與始末位置有關(guān),與路徑無關(guān)。1.電勢(shì)能:電荷處于電場(chǎng)中時(shí)所具有的,由其在電場(chǎng)中的位置決定的能量稱為電勢(shì)能.注意:系統(tǒng)性、相對(duì)性2.電勢(shì)能的變化與電場(chǎng)力做功的關(guān)系(1)電荷在電場(chǎng)中具有電勢(shì)能。(2)電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功,電荷的電勢(shì)能減小。(3)電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功,電荷的電勢(shì)能增大。(4)電場(chǎng)力做多少功,電荷電勢(shì)能就變化多少。(5)電勢(shì)能是相對(duì)的,與零電勢(shì)能面有關(guān)(通常把電荷在離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢(shì)能規(guī)定為零,或把電荷在大地表面上電勢(shì)能規(guī)定為零。)(6)電勢(shì)能是電荷和電場(chǎng)所共有的,具有系統(tǒng)性。(7)電勢(shì)能是標(biāo)量。3.電勢(shì)能大小的確定電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能在數(shù)值上等于把電荷從這點(diǎn)移到電勢(shì)能為零處電場(chǎng)力所做的功。三、電勢(shì)電勢(shì):置于電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷具有的電勢(shì)能與其電量的比叫做該點(diǎn)的電勢(shì)。是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。其大小與試探電荷的正負(fù)及電量q均無關(guān),只與電場(chǎng)中該點(diǎn)在電場(chǎng)中的位置有關(guān),故其可衡量電場(chǎng)的性質(zhì)。單位:伏特(V)標(biāo)量1.電勢(shì)的相對(duì)性:某點(diǎn)電勢(shì)的大小是相對(duì)于零點(diǎn)電勢(shì)而言的。零電勢(shì)的選擇是任意的,一般選地面和無窮遠(yuǎn)為零勢(shì)能面。2.電勢(shì)的固有性:電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)的大小是由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定的,與放不放電荷及放什么電荷無關(guān)。3.電勢(shì)是標(biāo)量,只有大小,沒有方向.(負(fù)電勢(shì)表示該處的電勢(shì)比零電勢(shì)處電勢(shì)低.)4.計(jì)算時(shí)E,q,都帶正負(fù)號(hào)。5.順著電場(chǎng)線的方向,電勢(shì)越來越低。6.與電勢(shì)能的情況相似,應(yīng)先確定電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)為零.(通常取離場(chǎng)源電荷無限遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零.)三、等勢(shì)面1.等勢(shì)面:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面。2.等勢(shì)面的特點(diǎn)①等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直,在同一等勢(shì)面的兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力不做功;②電場(chǎng)線總是由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面,任意兩個(gè)等勢(shì)面都不會(huì)相交;③等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大。第5節(jié)電勢(shì)差一、電勢(shì)差:電勢(shì)差等于電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的差值二、電場(chǎng)力的功電場(chǎng)力做功的特點(diǎn):電場(chǎng)力做功與重力做功一樣,只與始末位置有關(guān),與路徑無關(guān)。第6節(jié)電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系一、場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系?(下圖)結(jié)論:電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)沒有直接關(guān)系!二、勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與這兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向距離的乘積在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上降低的電勢(shì).電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向.推論:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿任意一個(gè)方向上,電勢(shì)降落都是均勻的,故在同一直線上間距相同的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等。第7節(jié)靜電現(xiàn)象的應(yīng)用一、靜電感應(yīng)現(xiàn)象1.導(dǎo)體:容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體。2.導(dǎo)體中存在大量自由電荷。常見的導(dǎo)體有:金屬、石墨、人體、大地、酸堿鹽溶液等。3.靜電感應(yīng)現(xiàn)象:放入電場(chǎng)中的導(dǎo)體,其內(nèi)部的自由電子在電場(chǎng)力的作用下向電場(chǎng)的反方向作定向移動(dòng),致使導(dǎo)體的兩端分別出現(xiàn)等量的正、負(fù)電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象。4.感應(yīng)電荷:靜電感應(yīng)現(xiàn)象中,導(dǎo)體不同部分出現(xiàn)的凈電荷。二、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)1.靜電場(chǎng)中導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)分布2.靜電平衡:電場(chǎng)中導(dǎo)體內(nèi)(包括表面上)自由電荷不再發(fā)生定向移動(dòng)的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)。3.靜電平衡導(dǎo)體的特性:(1)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零(2)導(dǎo)體是等勢(shì)體,表面為等勢(shì)面(3)導(dǎo)體外部表面附近場(chǎng)強(qiáng)方向與該點(diǎn)的表面垂直三、導(dǎo)體上電荷分布1.法拉弟圓桶實(shí)驗(yàn)2.靜電平衡時(shí),超導(dǎo)體上電荷分布規(guī)律:導(dǎo)體內(nèi)部無凈電荷,電荷只分布在導(dǎo)體的外表面在超導(dǎo)體表面,越尖銳的位置,電荷的密度(單位面積上的電荷量)越大,凹陷位置幾乎沒有電荷。3.尖端放電:四、靜電屏蔽1.空腔導(dǎo)體或金屬網(wǎng)罩可以把外部電場(chǎng)遮住,使其不受外電場(chǎng)的影響。2.靜電屏蔽的兩種情況導(dǎo)體內(nèi)腔不受外界影響:接地導(dǎo)體空腔外部不受內(nèi)部電荷影響:3.靜電屏蔽的本質(zhì):靜電感應(yīng)與靜電平衡4.靜電屏蔽的應(yīng)用:電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面金屬罩、通訊電纜外層金屬套電力工人高壓帶電作業(yè),全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、帽、手套、鞋第8節(jié)電容器的電容一、電容器1.電容器:任何兩個(gè)彼此絕緣、相互靠近的導(dǎo)體可組成一個(gè)電容器,貯藏電量和能量。兩個(gè)導(dǎo)體稱為電容器的兩極。2.電容器的帶電量:電容器一個(gè)極板所帶電量的絕對(duì)值。3.電容器的充電、放電.操作:把電容器的一個(gè)極板與電池組的正極相連,另一個(gè)極板與負(fù)極相連,兩個(gè)極板上就分別帶上了等量的異種電荷。這個(gè)過程叫做充電?,F(xiàn)象:從靈敏電流計(jì)可以觀察到短暫的充電電流。充電后,切斷與電源的聯(lián)系,兩個(gè)極板間有電場(chǎng)存在,充電過程中由電源獲得的電能貯存在電場(chǎng)中,稱為電場(chǎng)能。操作:把充電后的電容器的兩個(gè)極板接通,兩極板上的電荷互相中和,電容器就不帶電了,這個(gè)過程叫放電。充電——帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場(chǎng)強(qiáng)E增加,電能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能放電——帶電量Q減少,板間電壓U減少,板間場(chǎng)強(qiáng)E減少,電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能二、電容1.定義:電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)U的比值,叫做電容器的電容C=Q/U,式中Q指每一個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值①電容是反映電容器本身容納電荷本領(lǐng)大小的物理量,跟電容器是否帶電無關(guān)。②電容的單位:在國際單位制中,電容的單位是法拉,簡(jiǎn)稱法,符號(hào)是F。常用單位有微法(μF),皮法(pF)1μF=10-6F,1pF=10-12F2.平行板電容器的電容C:跟介電常數(shù)成正比,跟正對(duì)面積S成正比,跟極板間的距離d成反比。是電介質(zhì)的介電常數(shù),k是靜電力常量;空氣的介電常數(shù)最小。3.電容器始終接在電源上,電壓不變;電容器充電后斷開電源,帶電量不變。第9節(jié)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)研究帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)要注意以下三點(diǎn):1.帶電粒子受力特點(diǎn)。2.結(jié)合帶電粒子的受力和初速度分析其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。3.注意選取合適的方法解決帶電粒子的運(yùn)動(dòng)問題。一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速例1:在真空中有一對(duì)帶電平行金屬板,板間電勢(shì)差為U,若一個(gè)質(zhì)量為m,帶正電電荷量為q的粒子,在靜電力的作用下由靜止開始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng),計(jì)算它到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度。二、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)例2:如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子,從兩平行板左側(cè)中點(diǎn)以初速度v0沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入,兩平行板的間距為d,兩板間的電勢(shì)差為U,金屬板長度為L,(1)若帶電粒子能從兩極板間射出,求粒子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移量。(2)若帶電粒子能從兩極板間射出,求粒子射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度。三、帶電粒子的分類(1)基本粒子如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等除有說明或有明確的暗示以外,一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量)。(2)帶電微粒如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說明或有明確的暗示以外,一般都不能忽略重力。第二章恒定電流第1節(jié)電源和電流一、電源電源就是把自由電子從正極搬遷到負(fù)極的裝置。(從能量的角度看,電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置)二、電流1.電流:電荷的定向移動(dòng)形成電流。2.產(chǎn)生電流的條件(1)導(dǎo)體中存在著能夠自由移動(dòng)的電荷金屬導(dǎo)體——自由電子電解液——正、負(fù)離子(2)導(dǎo)體兩端存在著電勢(shì)差三、恒定電場(chǎng)和恒定電流1.恒定電場(chǎng):由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)稱為恒定電場(chǎng)。2.恒定電流:大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流。四、電流(強(qiáng)度)1.電流:通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用時(shí)間t的比值叫做電流,即:?jiǎn)挝唬喊才?A)常用單位:毫安(mA)、微安(μA)2、電流是標(biāo)量,但有方向規(guī)定正電荷定向移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较蜃⒁猓?1)在金屬導(dǎo)體中,電流方向與自由電荷(電子)的定向移動(dòng)方向相反;(2)在電解液中,電流方向與正離子定向移動(dòng)方向相同,與負(fù)離子走向移動(dòng)方向相反,導(dǎo)電時(shí),是正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成電流,電量q表示通過截面的正、負(fù)離子電量絕對(duì)值之和。第2節(jié)電動(dòng)勢(shì)一、電動(dòng)勢(shì)(1)定義:在電源內(nèi)部,非靜電力所做的功W與被移送的電荷q的比值叫電源的電動(dòng)勢(shì)。(2)定義式:E=W/q(3)單位:伏(V)(4)物理意義:表示電源把其它形式的能(非靜電力做功)轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小。電動(dòng)勢(shì)越大,電路中每通過1C電量時(shí),電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù)值就越多。二、電源(池)的幾個(gè)重要參數(shù)(1)電動(dòng)勢(shì):它取決于電池的正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì),與電池的大小無關(guān)。(2)內(nèi)阻(r):電源內(nèi)部的電阻。(3)容量:電池放電時(shí)能輸出的總電荷量。其單位是:A·h,mA·h.第3節(jié)歐姆定律一、導(dǎo)體的電阻(1)定義:導(dǎo)體兩端電壓與通過導(dǎo)體電流的比值,叫做這段導(dǎo)體的電阻。(2)公式:R=U/I(定義式)說明:A、對(duì)于給定導(dǎo)體,R一定,不存在R與U成正比,與I成反比的關(guān)系,R只跟導(dǎo)體本身的性質(zhì)有關(guān)。B、這個(gè)式子(定義)給出了測(cè)量電阻的方法——伏安法。C、電阻反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用二、歐姆定律(1)定律內(nèi)容:導(dǎo)體中電流強(qiáng)度跟它兩端電壓成正比,跟它的電阻成反比。(2)公式:I=U/R(3)適應(yīng)范圍:一是部分電路,二是金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液。三、導(dǎo)體的伏安特性曲線(1)伏安特性曲線:用縱坐標(biāo)表示電流I,橫坐標(biāo)表示電壓U,這樣畫出的I-U圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。(2)線性元件和非線性元件線性元件:伏安特性曲線是通過原點(diǎn)的直線的電學(xué)元件。非線性元件:伏安特性曲線是曲線,即電流與電壓不成正比的電學(xué)元件。四、導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系(1)對(duì)同一導(dǎo)體,導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比。(2)在相同電壓下,U/I大的導(dǎo)體中電流小,U/I小的導(dǎo)體中電流大。所以U/I反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì),叫做電阻(R)(3)在相同電壓下,對(duì)電阻不同的導(dǎo)體,導(dǎo)體的電流跟它的電阻成反比。第4節(jié)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路一、串聯(lián)電路1.串聯(lián)電路的基本特點(diǎn):2.串聯(lián)電路的性質(zhì):等效電阻:電壓分配:功率分配:二、并聯(lián)電路1.并聯(lián)電路的基本特點(diǎn):2.并聯(lián)電路的性質(zhì):等效電阻:電流分配:功率分配:第5節(jié)焦耳定律一、電功和電功率(一)導(dǎo)體中的自由電荷在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng),電場(chǎng)力所做的功稱為電功。適用于一切電路.包括純電阻和非純電阻電路。1、純電阻電路:只含有電阻的電路、如電爐、電烙鐵等電熱器件組成的電路,白熾燈及轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)也是純電阻器件。2、非純電阻電路:電路中含有電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)或有電解槽在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的電路。在國際單位制中電功的單位是焦(J),常用單位有千瓦時(shí)(kW·h)。1kW·h=3.6×106J(二)電功率是描述電流做功快慢的物理量。額定功率:是指用電器在額定電壓下工作時(shí)消耗的功率,銘牌上所標(biāo)稱的功率。實(shí)際功率:是指用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)消耗的功率。用電器只有在額定電壓下工作實(shí)際功率才等于額定功率。二、焦耳定律和熱功率(一)焦耳定律:電流流過導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體上產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt此式也適用于任何電路,包括電動(dòng)機(jī)等非純電阻發(fā)熱的計(jì)算.產(chǎn)生電熱的過程,是電流做功,把電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。(二)熱功率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱功率叫做熱功率。熱功率等于通電導(dǎo)體中電流I的二次方與導(dǎo)體電阻R的乘積。(三)電功率與熱功率1、區(qū)別:電功率是指某段電路的全部電功率,或這段電路上消耗的全部電功率,決定于這段電路兩端電壓和通過的電流強(qiáng)度的乘積。熱功率是指在這段電路上因發(fā)熱而消耗的功率.決定于通過這段電路電流強(qiáng)度的平方和這段電路電阻的乘積。2、聯(lián)系:對(duì)純電阻電路,電功率等于熱功率;對(duì)非純電阻電路,電功率等于熱功率與轉(zhuǎn)化為除熱能外其他形式的功率之和。(四)電功和電熱的關(guān)系1、在純電阻電路中,電流做功,電能完全轉(zhuǎn)化為電路的內(nèi)能.因而電功等于電熱,有:2、在非純電阻電路中,電流做功,電能除了一部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能外,還要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、化學(xué)能等其他形式的能.因而電功大于電熱,電功率大于電路的熱功率。.即有:W=UIt=E機(jī)、化+I2Rt或UI=I2R+P其他(P其他指除熱功率之外的其他形式能的功率)第6節(jié)導(dǎo)體的電阻一、電阻定律電阻定律:實(shí)驗(yàn)表明,均勻?qū)w的電阻R跟它的長度l成正比,跟它的橫截面積S成反比,用公式表示為1.ρ表示材料的電阻率,與材料和溫度有關(guān);2.l表示沿電流方向?qū)w的長度;3.S表示垂直于電流方向?qū)w的橫截面積。二、電阻率(一)電阻定律中比例常量ρ跟導(dǎo)體的材料有關(guān),是一個(gè)反映材料導(dǎo)電性能的物理量,稱為材料的電阻率.ρ值越大,材料的導(dǎo)電性能越差。(二)電阻率的單位是Ω·m,讀作歐姆米,簡(jiǎn)稱歐米。(三)材料的電阻率隨溫度的變化而改變,金屬的電阻率隨溫度的升高而增大。錳銅合金和鎳銅合金的電阻率受溫度影響很小,常用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。(四)各種材料的電阻率一般都隨溫度的變化而變化。1、金屬的電阻率隨溫度的升高而增大。2、半導(dǎo)體(熱敏電阻)的電阻率隨溫度的升高而減小。第7節(jié)閉合電路歐姆定律一、閉合電路外電路:電源的外部叫做外電路,其電阻稱為外電阻,R。外電壓U外:外電阻兩端的電壓。常也叫路端電壓。內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電路叫做內(nèi)電路,其電阻稱為內(nèi)電阻,r。二、閉合電路歐姆定律閉合電路中的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。這一結(jié)論稱為閉合電路歐姆定律。三、路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系(一)路端電壓:外電路兩端的電壓叫做路端電壓。(二)路端電壓是用電器(負(fù)載)的實(shí)際工作電壓。電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r=E/I短注意:1、U—I圖象是一向下傾斜的直線,路端電壓隨電流的增大而減小。2、圖象的斜率表示電源的內(nèi)阻,圖象與縱軸的交點(diǎn)坐標(biāo)表示電源電動(dòng)勢(shì),與橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo)表示短路電流。3、斜率大,內(nèi)阻大。四、測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻(一)電路圖(二)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法比較:1、計(jì)算法:原理清晰但處理繁雜,偶然誤差處理不好。2、作圖法:原理清晰、處理簡(jiǎn)單,偶然誤差得到很好處理,可以根據(jù)圖線外推得出意想不到的結(jié)論。第8節(jié)多用電表的原理一、內(nèi)部結(jié)構(gòu)測(cè)量時(shí),黑表筆插入“-”插孔,紅表筆插入“+”插孔,并通過轉(zhuǎn)換開關(guān)接入與待測(cè)量相應(yīng)的測(cè)量端。使用時(shí),電路只有一部分起作用。二、測(cè)量原理(一)測(cè)直流電流和直流電壓的原理,就是電阻的分流和分壓原理,其中轉(zhuǎn)換開關(guān)接1或2時(shí)測(cè)直流電流;接3或4時(shí)測(cè)直流電壓;轉(zhuǎn)換開關(guān)接5時(shí),測(cè)電阻。(二)多用電表電阻擋(歐姆擋)原理。1.第三章磁場(chǎng)第1節(jié)磁現(xiàn)象和磁場(chǎng)一、磁現(xiàn)象磁性、磁體、磁極:能吸引鐵質(zhì)物體的性質(zhì)叫磁性。具有磁性的物體叫磁體,磁體中磁性最強(qiáng)的區(qū)域叫磁極。二、磁極間的相互作用規(guī)律:同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引.(與電荷類比)三、磁場(chǎng)(一)磁體的周圍有磁場(chǎng)(二)奧斯特實(shí)驗(yàn)的啟示:電流能夠產(chǎn)生磁場(chǎng),運(yùn)動(dòng)電荷周圍空間有磁場(chǎng)。導(dǎo)線南北放置(三)安培的研究:磁體能產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)磁體有力的作用;電流能產(chǎn)生磁場(chǎng),那么磁場(chǎng)對(duì)電流也應(yīng)該有力的作用。(四)磁場(chǎng)的基本性質(zhì):1、磁場(chǎng)對(duì)處于場(chǎng)中的磁體有力的作用。2、磁場(chǎng)對(duì)處于場(chǎng)中的電流有力的作用。第2、4節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度、通電導(dǎo)線和磁場(chǎng)中受到的力一、安培力的方向安培力——磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力稱為安培力。左手定則:伸開左手,使拇指與四指在同一個(gè)平面內(nèi)并跟四指垂直,讓磁感線垂直穿入手心,使四指指向電流的
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