篇一:高中物理-选修3-1知识点公式总结
1、电荷量:电荷的多少叫电荷量,用字母Q或q表示。(元电荷常用符号e
自然界只存在两种电荷:正电荷和负电荷。同号电荷相互排斥,异号电荷相互吸引。
2、点电荷:当本身线度比电荷间的距离小很多,研究相互作用时,该带电体的形状可忽略,相当于一个带电的点,叫点电荷。
3、库仑定律:真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比,与它们之间
k?
9?109N﹒m2/C2。 45、电场强度:放入电场中一点的电荷所受的电场力跟电荷量的比值。
67、电场线的性质:
a.电场线起始于正电荷或无穷远,终止于无穷远或负电荷;b.任何两条电场线不会相交;
c. 静电场中,电场线不形成闭合线; d8、匀强电场:场强大小和方向都相同的电场叫匀强电场。电场线相互平行且均匀分布时表明是匀强电场。
9
EP??q 10、等势面特点:①电场线与等势面垂直,②沿等势面移动电荷,静电力不做功。
11UBA??B?
?A( 电势差的正负表示两点间电势的高低)
12、电势差与静电力做功:U
=
W?W?qU q表示A、B两点的电势差在数值上等于单位正电荷从A点移到B点,电场力所做的功。
13
14、电势差与电场强度的关系:在匀强电场中,沿电场线方向的两点间的电势差等于场强与这两点间距离的?
Ed
15 电容的单位是法拉(F
)
决定平行板电容器电容大小的因素是两极板的正对面积、两极板的距离以及两极板间的电介质。 ②对于平行板电容器有关的Q、E、U、C的讨论时要注意两种情况:
16、带电粒子在电场中运动:
①.带电粒子在电场中平衡。(二力平衡)
112②.带电粒子的加速:动力学分析及功能关系分析:经常用qU?mv2?mv0 22
③.带电粒子的偏转:动力学分析:带电粒子以速度V0垂直于电场线方向飞入两带电平行板产生的匀强电
0场中,受到恒定的与初速度方向成90角的电场力作用而做匀变速曲线运动 (类平抛运动)。
1UqL2qL2
L?v0t,y??()?U 22mdv02mv0d
【高中物理选修3-1基本知识点——理解记忆】
?191、通过导体横截面的电荷量:q=It(元电荷e) 电流强度的定义:
?1.6?10C2
3、电阻串联、并联:
I?I1?I2????In③ R?R1?R2????RnU?U1?U2?
???
Un② 串联特点:①
U?U1?U2????Un 并联电路特点:① ② I?I1?I2????In
③( 两个电阻并联:由??????
4、(1)欧姆定律:I?U R1R1R11R21Rn111R1R2得:R=) =+RR1R2R1+R2
U2
(2)电功率: P?UI?IR? R2
(3
R=R1+R2) 路端电压:U?IR?E?Ir
5、 电源热功率:Pr?I2r 电源效率: ??P
出?100%?UP总E
电功:W?IUt :P?IU
UU22(1)对于纯电阻电路: W?IUt?IRt?t P?IU?IR?RR22
(2
W?UIt?I2Rt P?IU?I2r
6 ρ为导体的电阻率,R与导体材料性质、、导体横截面积、长度有关)
?选修3-1知识点记忆 【第三章 磁场】
1、安培力:磁场对电流的作用力。F?BILsin?,方向----用左手定则判定
伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入
磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,拇指所指的
方向,就是通电导线在磁场中的受力方向。如右图所示:
3、洛仑兹力:①洛伦兹力对带电粒子永远不做功,带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动。
②B与v
方向:左手定则 ,
匀速圆周运动的半径:R?mvqB4B⊥S),单位是韦伯(Wb)。
【高中物理选修3-1基本知识点——理解记忆】
篇二:高中物理选修3-1第三章章末知识总结
磁场综合复习
1.磁场的产生
、、周围有磁场。
场都是由电荷的运动产生的。(但这并不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的,因为麦克斯韦发现变化的电场也能产生磁场。)
2.磁场的基本性质:磁场对放入其中的和有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。这一点应该跟电场的基本性质相比较。
3.磁场方向:五种表述是等效的①磁场的方向②小磁针静止时N极指向③N极的受力方向
④磁感线某点的切线方向⑤磁感应强度的方向
4.磁感线
⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场和的曲线。磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N极的指向。磁感线的 疏密 表示磁场的强弱。
⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线:
通电直导线周围磁场通电环 行导线周围磁场
⑷安培定则(右手螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
5.磁感应强度:B?F(条件是匀强磁场中,或ΔL很小,并且L⊥B )。 IL
磁感应强度是矢量。单位是 特斯拉 ,符号为T。由磁场本身决定,和放不放入电流无关。
6.安培力 (磁场对电流的作用力) (1)安培力方向的判定
⑴用左手定则。
⑵用“同性相斥,异性相吸”(只适用于磁铁之间或磁体位于螺线管外部时)。 ⑶用“同向电流相吸,反向电流相斥”(反映了
管(不要把长直螺线管等效为条形磁铁)。
例1. 如图所示,可以自由移动的竖直导线中通有向下
的电流,不计通电导线的重力,仅在磁场力作用下,导线将如何移动?
解:先画出导线所在处的磁感线,上下两部分导线所受安培力的方向相反,使导线从左向右看顺时针转动;
同时又受到竖直向上的磁场的作用而向右移动(不要说成先转90°后平移)。分析的关键是画出相关的磁感线。
例2. 流后,磁铁对水平面的压力将会___(对磁铁的摩擦力大小为___。
解:本题有多种分析方法。⑴画出通电导线中电流的磁场中通过
两极的那条磁感线(如图中粗虚线所示),可看出两极受的磁场力
的合力竖直向上。磁铁对水平面的压力减小,但不受摩擦力。⑵画出条形磁铁的磁感线中通过通电导线的那一条(如图中细虚线所示),可看出导线受到的安培力竖直向下,因此条形磁铁受的反作用力竖直向上。⑶把条形磁铁
等效为通电螺线管,上方的电流是向里的,与通电导线中的电流是
同向电流,所以互相吸引。
例3. 电视机显象管的偏转线圈示意图如右,即时电流方向如图
所示。该时刻由里向外射出的电子流将向哪个方向偏转?
解:画出偏转线圈内侧的电流,是左半线圈靠电子流的一侧为向里,右半线圈靠电子流的一侧为向外。电子流的等效电流方向是向里的,根据“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”,可判定电子流向左偏转。(本题用其它方法判断也行,但不如这个方法简洁)。
(2)安培力大小的计算
F=BLIsinα(α为B、L间的夹角)高中只要求会计算α=0(不受安培力)和α=90°两种情况。
例4. 如图所示,光滑导轨与水平面成α角,导轨宽L。匀
强磁场磁感应强度为B。金属杆长也为L ,质量为m,水
平放在导轨上。当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止。
求:⑴B至少多大?这时B的方向如何?⑵若保持B的大小不变而将B的方向改为竖直向上,应把回路总电流I2调到多大才能使金属杆保持静
止? 解:画出金属杆的截面图。由三角形定则得,只有当安培力方向
沿导轨平面向上时安培力才最小,B也最小。根据左手定则,这
时B应垂直于导轨平面向上,大小满足:BI1L=mgsinα, B=mgsinα/I1L。
当B的方向改为竖直向上时,这时安培力的方向变为水平向右,沿导轨方向合力为零,得BI2Lcosα=mgsinα,I2=I1/cosα。(在解这类题时必须画出截面图,只有在截面图上才能正确表示各力的准确方向,从而弄清各矢量方向间的关系)。
例6. 如图所示,质量为m的铜棒搭在U形导线框右端,棒长和框宽均为L,磁感应强度为B的匀强磁场方向竖直向下。电键闭合后,在磁
场力作用下铜棒被平抛出去,下落h后的水平位移为s。求闭
合电键后通过铜棒的电荷量Q。
解:闭合电键后的极短时间内,铜棒受安培力向右的冲量FΔt=mv0而被平抛出去,其中F=BIL,而瞬时电流和时间的乘积等于电荷量Q=I?Δt
7.洛伦兹力
(1)洛伦兹力
运动电荷在磁场中受到的磁场力叫洛伦兹力,
它是安培力的 微观解释 。
公式F= qvB 。条件是v与B垂直。
(2)洛伦兹力方向的判定:在用左手定则时,四指必须指电流方向(不是速度方向),即 正电荷 定向移动的方向;对负电荷,四指应指负电荷定向移动方向的反方向。
例7. 磁流体发电机原理图如右。等离子体高速从左向右喷
射,两极板间有如图方向的匀强磁场。该发电机哪个极板
为正极?两板间最大电压为多少?
解:由左手定则,正、负离子受的洛伦兹力分别向上、向
下。所以上极板为正。正、负极板间会产生电场。当刚进
入的正负离子受的洛伦兹力与电场力等值反向时,达到最大电压:U=Bdv。当外电路断开时,这也就是电动势E。当外电路接通时,极板上的电荷量减小,板间场强减小,洛伦兹力将大于电场力,进入的正负离子又将发生偏转。这时电动势仍是E=Bdv,但路端电压将小于Bdv。
在定性分析时特别需要注意的是:
⑴正负离子速度方向相同时,在同一磁场中受洛伦兹力方向相反。
⑵外电路接通时,电路中有电流,洛伦兹力大于电场力,两板间电压将小于
Bdv,但电动势不变(和所有电源一样,电动势是电源本身的性质。)
⑶注意在带电粒子偏转聚集在极板上以后新产生的电场的分析。在外电路断开时最终将达到平衡态。
(
3)洛伦兹力大小的计算
带电粒子在匀强磁场中仅受洛伦兹力而做匀速圆周运动时,洛伦兹力充当向心力,由此可以推导出该圆周运动的半径公式和周期公式:R T=
例8. 如图直线MN上方有磁感应强度为B的匀强磁场。
正、负电子同时从同一点O以与MN成30°角的同样速
度v射入磁场(电子质量为m,电荷为e),它们从磁场
中射出时相距多远?射出的时间差是多少?(提示:关键
是找圆心、找半径和用对称。)
解:由公式知,它们的半径和周期是相同的。只是偏转方向相反。先确定圆心,画出半径,由对称性知:射入、射出点和圆心恰好组成正三角形。所以两个射出点相距2r,由图还可看出,经历时间相差2T/3 例9. 一个质量为m电荷量为q的带电粒子从x轴上的P(a,0)x正方向成60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中,一
象限。求匀强磁场的磁感应强度B和射出点的坐标。
解:由射入、射出点的半径可找到圆心O,并得出半径为
0。 /x
4.带电粒子在匀强磁场中的偏转
⑴穿过矩形磁场区。一定要先画好辅助线(半
径、速度及延长线)。偏转角由sinθ=L/R求出。
侧移由R2=L2-(R-y)2解出。经历时间由t?m?得
Bq
出。
篇三:高二物理选修3-1知识点总结
电容 带电粒子在电场中的运动
知识要点:
1.电荷 电荷守恒定律 点电荷
⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。
?19基本电荷e。带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne) ?1.6?10C
⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电 ⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另②接触带电 ③感应起电。 一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。
带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。
2.库仑定律
(1)公式 F?QQ12 (真空中静止的两个点电荷) 2r
在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表
达式为F?QQ12,其中比例常数K叫静电力常量,2r
92。(F:点电荷间的作用力(N), Q1、Q2:两点电荷K??9.010NC
的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引)
(2)库仑定律的适用条件是(1)真空,(2)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。
3.静电场 电场线
为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。
电场线的特点:(1)始于正电荷 (或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(2)任意两条电场线都不相交。
电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。
4.电场强度 点电荷的电场
⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷q,它所受到的电场力F跟它所带电量的比值F叫做这个位置上的电场强度,定义式是E?F,E是矢量,规定正电荷受电场力的方q
向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。(E:电场强度(N/C),是矢量,q:检验电荷的电量(C))
电场强度E的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与检验电荷无关。与放入检验电荷的正、负,及带电量的多少均无关,不能认为E与F成正比,也不能认为E与q成反比。
点电荷场强的计算式E?
Q:源电荷的电量(C))
要区别场强的定义式E?KQ r:源电荷到该位置的距离(m),2rKQF与点电荷场强的计算式E?2,前者qr
适用于任何电场,后者只适用于真空(或空气)中点电荷形成的电场。
5.电势能 电势 等势面
电势能由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。
电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能和零点。 由于电势能具有相对性,所以实际的应用意义并不大。而经常应用的是电势能的变化。电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷克服电场力做功,电荷的电势能增加,电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值,这常是判断电荷电势能如何变化的依据。电场力对电荷做功的计算公式:W,此公式适用于任何电场。?qU
电场力做功与路径无关,由起始和终了位置的电势差决定。
电势是描述电场的能的性质的物理量
在电场中某位置放一个检验电荷q,若它具有的电势能为?,则电势也具有相对性,通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电比值?叫做该位置的电势。 势(对同一电场,电势能及电势的零点选取是一致的)这样选取零电势点之后,可以得出正电荷形成的电场中各点的电势均为正值,负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。
电势相等的点组成的面叫等势面。等势面的特点: (1)等势面上各点的电势相等,在等势面上移动电荷电场力不做(2)等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等功。 势面指向电势较低的等势面。
(3)规定:画等势面(或线)时,相邻的两等势面(或线)间的电势差相等。这样,在等势面(线)密处场强较大,等势面(线)疏处场强小。
6.电势差Ⅱ
电场中两点的电势之差叫电势差,依教材要求,电势差都取绝对值,知道了电势差的绝对值,要比较哪个点的电势高,需根据电场力对电荷做功的正负判断,或者是由这两点在电场线上的位置判断。
7.匀强电场中电势差和电场强度的关系
场强方向处处相同,场强大小处处相等的区域称为匀强电场,匀强电场中的电场线是等距的平行线,平行正对的两金属板带等量异种电荷后,在两极之间除边缘外就是匀强电场。
在匀强电场中电势差与场强之间的关系是U,公式中的d是沿?Ed
场强方向上的距离(m)。
在匀强电场中平行线段上的电势差与线段长度成正比
8.带电粒子在匀强电场中的运动
(1)带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同:先分析受力情况,再分析运动状态和运动过程,然后选用恰当的规律解题。
(2)在对带电粒子进行受力分析时,要注意两点:
A1要掌握电场力的特点。如电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关,还与带电粒子的电量和电性有关;在匀强电场中,带电粒子所受电场力处处是恒力;在非匀强电场中,同一带电粒子在不同位置所受电场力的大小和方向都可能不同。
A2是否考虑重力要依据具体情况而定:基本粒子:如电子、质子、?粒子、离子等除有要说明或明确的暗示以外,一般都不考虑
重力(但并不忽略质量)。带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确的暗示以外,一般都不能忽略重力。
(3)带电粒子的加速(含偏转过程中速度大小的变化)过程是其他形式的能和功能之间的转化过程。解决这类问题,可以用动能定理,也可以用能量守恒定律。
如选用动能定理,则要分清哪些力做功?做正功还是负功?是恒力功还是变力功?若电场力是变力,则电场力的功必须表达成
,还要确定初态动能和末态动能(或初、末态间的动能增WqUab?ab
量)
如选用能量守恒定律,则要分清有哪些形式的能在变化?怎样变?Ea 初态和末态的总能量(代数和)相等,即E; 初末化(是增加还是减少)?能量守恒的表达形式有:
b 某种形式的能量减少一定等于其它形式能量的增加,即?E??E 减增
c 各种形式的能量的增量的代数和??; EE??……?012
(4)、带电粒子在匀强电场中类平抛的偏转问题。
如果带电粒子以初速度v0垂直于场强方向射入匀强电场,不计重力,电场力使带电粒子产生加速度,作类平抛运动,分析时,仍采用力学中分析平抛运动的方法:把运动分解为垂直于电场方向上的一个分运动——匀速直线运动:vx?v0,x?vt0;另一个是平行于
vat,a场强方向上的分运动——匀加速运动,y?qU1qUx2),,ymd2mdv0
?粒子的偏转角为tgvyqUx2。 vmv00d
经一定加速电压(U1)加速后的带电粒子,垂直于场强方向射入确定的平行板偏转电场中,粒子对入射方向的偏移
22ULUL1q2y2,它只跟加在偏转电极上的电压U2有关。当偏转22mdv4dU01
电压的大小极性发生变化时,粒子的偏移也随之变化。如果偏转电