高中物理知識要點2

電場??

1.兩種電荷 -----

(1)自然界中存在兩種電荷:正電荷與負電荷.?

(2)電荷守恒定律:???

2. ★庫侖定律??

(1)內(nèi)容:在真空中兩個點電荷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,作用力的方向在它們的連線上. (2)公式:

(3)適用條件:真空中的點電荷.??

點電荷是一種理想化的模型.如果帶電體本身的線度比相互作用的帶電體之間的距離小得多爹土,以致帶電體的體積和形狀對相互作用力的影響可以忽略不計時琼娘,這種帶電體就可以看成點電荷熄浓,但點電荷自身不一定很小,所帶電荷量也不一定很少.????

3.電場強度、電場線??

(1)電場:帶電體周圍存在的一種物質(zhì),是電荷間相互作用的媒體.電場是客觀存在的,電場具有力的特性和能的特性.????

(2)電場強度:放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電荷量的比值仗颈,叫做這一點的電場強度.

定義式: E=F/q???? 方向:正電荷在該點受力方向.??

(3)電場線:在電場中畫出一系列的從正電荷出發(fā)到負電荷終止的曲線订歪,使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致,這些曲線叫做電場線.

電場線的性質(zhì):①電場線是起始于正電荷(或無窮遠處)捏悬,終止于負電荷(或無窮遠處);②電場線的疏密反映電場的強弱;③電場線不相交;④電場線不是真實存在的;⑤電場線不一定是電荷運動軌跡.??

(4)勻強電場:在電場中,如果各點的場強的大小和方向都相同摧莽,這樣的電場叫勻強電場.勻強電場中的電場線是間距相等且互相平行的直線.??

(5)電場強度的疊加:電場強度是矢量征懈,當(dāng)空間的電場是由幾個點電荷共同激發(fā)的時候删性,空間某點的電場強度等于每個點電荷單獨存在時所激發(fā)的電場在該點的場強的矢量和.????

4.電勢差U:電荷在電場中由一點A移動到另一點B時巴帮,電場力所做的功W AB 與電荷量q的比值WAB/q叫做AB兩點間的電勢差.公式:U AB =W AB /q????電勢差有正負:U AB =-U BA 用押,一般常取絕對值,寫成U.??

5.電勢φ:電場中某點的電勢等于該點相對零電勢點的電勢差.??

(1)電勢是個相對的量笛辟,某點的電勢與零電勢點的選取有關(guān)(通常取離電場無窮遠處或大地的電勢為零電勢).因此電勢有正围来、負胀蛮,電勢的正負表示該點電勢比零電勢點高還是低.????

(2)沿著電場線的方向,電勢越來越低.??

6.電勢能:電荷在電場中某點的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這點移到電勢能為零處(電勢為零處)電場力所做的功 ε=qU??

7.等勢面:電場中電勢相等的點構(gòu)成的面叫做等勢面.??

(1)等勢面上各點電勢相等购城,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厢拭,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)畫等勢面(線)時,一般相鄰兩等勢面(或線)間的電勢差相等.這樣繁堡,在等勢面(線)密處場強大,等勢面(線)疏處場強小.????

8.電場中的功能關(guān)系??

(1)電場力做功與路徑無關(guān)拳球,只與初、末位置有關(guān).?? 計算方法有:由公式W=qEcosθ計算(此公式只適合于勻強電場中)辞色,或由動能定理計算.????(2)只有電場力做功方灾,電勢能和電荷的動能之和保持不變.??

(3)只有電場力和重力做功蔫巩,電勢能坪郭、重力勢能嗦锐、動能三者之和保持不變.??

9.靜電屏蔽:處于電場中的空腔導(dǎo)體或金屬網(wǎng)罩液走,其空腔部分的場強處處為零缘眶,即能把外電場遮住柔逼,使內(nèi)部不受外電場的影響维咸,這就是靜電屏蔽.??10. ★★★★帶電粒子在電場中的運動????

(1)帶電粒子在電場中加速??

帶電粒子在電場中加速,若不計粒子的重力速和,則電場力對帶電粒子做功等于帶電粒子動能的增量.

(2)帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)

帶電粒子以垂直勻強電場的場強方向進入電場后,做類平拋運動.垂直于場強方向做勻速直線運動:Vx =V0 县钥,

L=V0 t.平行于場強方向做初速為零的勻加速直線運動:

(3)是否考慮帶電粒子的重力要根據(jù)具體情況而定.一般說來:

①基本粒子:如電子秀姐、質(zhì)子、α粒子若贮、離子等除有說明或明確的暗示以外省有,一般都不考慮重力(但不能忽略質(zhì)量).

②帶電顆粒:如液滴、油滴谴麦、塵埃蠢沿、小球等,除有說明或明確的暗示以外匾效,一般都不能忽略重力.

(4)帶電粒子在勻強電場與重力場的復(fù)合場中運動

由于帶電粒子在勻強電場中所受電場力與重力都是恒力舷蟀,因此可以用兩種方法處理:①正交分解法;②等效“重力”法.

11.示波管的原理:示波管由電子槍,偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成面哼,管內(nèi)抽成真空.如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加掃描電壓野宜,同時加在偏轉(zhuǎn)電極YY′上所要研究的信號電壓,其周期與掃描電壓的周期相同魔策,在熒光屏上就顯示出信號電壓隨時間變化的圖線.

12.電容 -----

(1)定義:電容器的帶電荷量跟它的兩板間的電勢差的比值

(2)定義式:

[注意]電容器的電容是反映電容本身貯電特性的物理量匈子,由電容器本身的介質(zhì)特性與幾何尺寸決定,與電容器是否帶電闯袒、帶電荷量的多少虎敦、板間電勢差的大小等均無關(guān)。?

(3)單位:法拉

(4)平行板電容器的電容:

在分析平行板電容器有關(guān)物理量變化情況時政敢,往往需將

結(jié)合在一起加以考慮其徙,

其中C=

反映了電容器本身的屬性,是定義式喷户,適用于各種電容器;

表明了平行板電容器的電容決定于哪些因素擂橘,僅適用于平

行板電容器;若電容器始終連接在電池上,兩極板的電壓不變.若電容器充電后摩骨,切斷與電池的連接,電容器的帶電荷量不變.????????????????

十朗若、穩(wěn)恒電流??

1.電流---

(1)定義:電荷的定向移動形成電流.?

(2)電流的方向:規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向.

在外電路中電流由高電勢點流向低電勢點恼五,在電源的內(nèi)部電流由低電勢點流向高電勢點(由負極流向正極).??

2.電流強度: ------

(1)定義:通過導(dǎo)體橫截面的電量跟通過這些電量所用時間的比值,I=q/t??

(2)在國際單位制中電流的單位是安.

(3)電流強度的定義式中哭懈,如果是正灾馒、負離子同時定向移動,q應(yīng)為正負離子的電荷量和.??

3.電阻--

(1)定義:導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體中的電流的比值叫導(dǎo)體的電阻.?

(2)定義式:R=U/I遣总,單位:Ω??

(3)電阻是導(dǎo)體本身的屬性睬罗,跟導(dǎo)體兩端的電壓及通過電流無關(guān).???

4★★.電阻定律??

(1)內(nèi)容:在溫度不變時轨功,導(dǎo)體的電阻R與它的長度L成正比,與它的橫截面積S成反比.????

(2)公式:R=ρL/S.?

(3)適用條件:①粗細均勻的導(dǎo)線;②濃度均勻的電解液.???

5.電阻率:反映了材料對電流的阻礙作用.??

(1)有些材料的電阻率隨溫度升高而增大(如金屬);有些材料的電阻率隨溫度升高而減腥荽铩(如半導(dǎo)體和絕緣體);有些材料的電阻率幾乎不受溫度影響(如錳銅和康銅).????

(2)半導(dǎo)體:導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間古涧,而且電阻隨溫度的增加而減小,這種材料稱為半導(dǎo)體花盐,半導(dǎo)體有熱敏特性羡滑,光敏特性,摻入微量雜質(zhì)特性.??

(3)超導(dǎo)現(xiàn)象:當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時算芯,某些材料的電阻率突然減小到零柒昏,這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象,處于這種狀態(tài)的物體叫超導(dǎo)體.????

6.電功和電熱????

(1)電功和電功率:??

電流做功的實質(zhì)是電場力對電荷做功.電場力對電荷做功熙揍,電荷的電勢能減少职祷,電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt,這是計算電功普遍適用的公式.??

單位時間內(nèi)電流做的功叫電功率届囚,P=W/t=UI有梆,這是計算電功率普遍適用的公式.????

(2)★焦耳定律:

式中Q表示電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,單位是J.焦耳定律無論是對純電阻電路還是對非純電阻電路都是適用的.????(3)電功和電熱的關(guān)系??

①純電阻電路消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能奖亚,電功和電熱是相等的.所以有

U=IR(歐姆定律成立)淳梦,

②非純電阻電路消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為熱能,另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能.所以有

(歐姆定律不成立).????

★ 7.串并聯(lián)電路

8.電動勢 --

(1)物理意義:反映電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量.例如一節(jié)干電池的電動勢E=15V昔字,物理意義是指:電路閉合后爆袍,電流通過電源,每通過1C的電荷作郭,干電池就把15J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能.

(2)大小:等于電路中通過1C電荷量時電源所提供的電能的數(shù)值陨囊,等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓,在閉合電路中等于內(nèi)外電路上電勢降落之和E=U 外 +U 內(nèi) .

★★ 9.閉合電路歐姆定律

(1)內(nèi)容:閉合電路的電流強度跟電源的電動勢成正比夹攒,跟閉合電路總電阻成反比.

(2)表達式:I=E/(R+r)

(3)總電流I和路端電壓U隨外電阻R的變化規(guī)律

當(dāng)R增大時蜘醋,I變小,又據(jù)U=E-Ir知咏尝,U變大.當(dāng)R增大到∞時压语,I=0,U=E(斷路).????當(dāng)R減小時编检,I變大胎食,又據(jù)U=E-Ir知,U變小.當(dāng)R減小到零時允懂,I=E r 厕怜,U=0(短路).

10.路端電壓隨電流變化關(guān)系圖像

U 端 =E-Ir.上式的函數(shù)圖像是一條向下傾斜的直線.縱坐標軸上的截距等于電動勢的大小;橫坐標軸上的截距等于短路電流I短;圖線的斜率值等于電源內(nèi)阻的大小.

11.閉合電路中的三個功率

(1)電源的總功率:就是電源提供的總功率,即電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的功率,也叫電源消耗的功率????P 總 =EI.

12.電阻的測量

原理是歐姆定律.因此只要用電壓表測出電阻兩端的電壓粥航,用安培表測出通過電流琅捏,用R=U/ I 即可得到阻值.

①內(nèi)、外接的判斷方法:若R x 大大大于R A 递雀,采用內(nèi)接法;R x 小小小于R V 柄延,采用外接法.

②滑動變阻器的兩種接法:分壓法的優(yōu)勢是電壓變化范圍大;限流接法的優(yōu)勢在于電路連接簡便,附加功率損耗小.當(dāng)兩種接法均能滿足實驗要求時映之,一般選限流接法.當(dāng)負載R L 較小拦焚、變阻器總阻值較大時(RL的幾倍),一般用限流接法.但以下三種情況必須采用分壓式接法:?

a.要使某部分電路的電壓或電流從零開始連接調(diào)節(jié)杠输,只有分壓電路才能滿足.

b.如果實驗所提供的電壓表赎败、電流表量程或電阻元件允許最大電流較小,采用限流接法時蠢甲,無論怎樣調(diào)節(jié)僵刮,電路中實際電流(壓)都會超過電表量程或電阻元件允許的最大電流(壓),為了保護電表或電阻元件免受損壞鹦牛,必須要采用分壓接法電路.

c.伏安法測電阻實驗中搞糕,若所用的變阻器阻值遠小于待測電阻阻值,采用限流接法時曼追,即使變阻器觸頭從一端滑至另一端窍仰,待測電阻上的電流(壓)變化也很小,這不利于多次測量求平均值或用圖像法處理數(shù)據(jù).為了在變阻器阻值遠小于待測電阻阻值的情況下能大范圍地調(diào)節(jié)待測電阻上的電流(壓)礼殊,應(yīng)選擇變阻器的分壓接法.

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