高二物理選修31_高二物理選修3

高二物理選修3-1知識點、公式總結 。電場
1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數倍
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N•m2/C2 , Q1、Q2:兩點電荷的電量(C) , r:兩點電荷間的距離(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}
3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2 {r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強E=UAB/d {UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}
6.電場力:F=qE {F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB , UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
9.電勢能:EA=qφA {EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA {帶電體在電場中從高中物理電路實驗A位置到B位置時電勢能的差值}
11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB (電勢能的增量等于電場力做功的負值)
12.電容C=Q/U(定義式,計算式) {C:電容(F) , Q:電量(C) , U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數)
常見電容器
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo入入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)
類平 垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
拋運動 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發終止于負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
 ?。?)常見電場的高中物理知識點總結電場線分布要求熟記;
(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關;
(5)處于靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直于導體表面,導體內部合場強為零,導體內部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導體外表面;
(6)電容單位換算:1F=106μF=1012PF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相關內容:靜電屏蔽、示波管、示波器及其應用、等勢面
十一、恒定電流
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A) , q:在時間t內通過導體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V) , R:導體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω•m),L:導體的長度(m),S:導體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r R)或E=Ir IR也可以是E=U內 U外
 ?。鸌:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω) , r:電源內阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V) , I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導體的電流(A),R:導體的電高中物理公式阻值(Ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q , 因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V) , U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/并聯 串聯電路(P、U與R成正比) 并聯電路(P、I與R成反比)
電阻關系(串同并反) R串=R1 R2 R3 1/R并=1/R1 1/R2 1/R3
電流關系 I總=I1=I2=I3 I并=I1 I2 I3
電壓關系 U總=U1 U2 U3 U總=U1=U2=U3
功率分配 P總=P1 P2 P3 P總=P1 P2 P3
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成 (2)測量原理
兩表筆短接后,調節Ro使電表指針滿偏 , 得
Ig=E/(r Rg Ro)
接滲入滲出被測電阻Rx后通過電表的電流為
Ix=E/(r Rg Ro Rx)=E/(R中 Rx)
由于Ix與Rx對應 , 因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、測量讀數{注重擋位(倍率)}、撥off擋
11.伏安法測電阻
電流表內接法:
電壓表示數:U=UR UA
電流表外接法:
電流表示數:I=IR IV
Rx的測量值=U/I=(UA UR)/IR=RA Rx>R真
Rx的測量值=U/I=UR/(IR IV)=RVRx/(RV R)<R真
選用電路條件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
選用電路條件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2] 12.滑動變阻器在電路中的限流接法與高中物理電路實驗分壓接法
限流接法
電壓調節范圍小,電路簡單,功耗小
便于調節電壓的選擇條件Rp>Rx
電壓調節范圍大,電路復雜,功耗較大
便于調節電壓的選擇條件Rp<Rx
注1)單位換算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大;
(3)串聯總電阻大于任何一個分電阻,并聯總電阻小于任何一個分電阻;
(4)當電源有內阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大;
(5)當外電路電阻等于電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r);
(6)其它相關內容:電阻率與溫度的關系半導體及其應用超導及其應用
十二、磁場
1.磁感應強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量 , 單位T),1T=1N/A•m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感應強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導線長度(m)}
3.洛侖茲力f=qVB(注V⊥B);質譜儀{f:洛侖茲力(N),q:帶電粒子電量(C),V:帶電粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒高中物理網子入入磁場的運動情況(掌握兩種):
 ?。?)帶電粒子沿平行磁場方向進滲入滲出磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V=V0
(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進滲透磁場:做勻速圓周運動,規律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)運動周期與圓周運動的半徑和線速度無關,洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下);(c)解題關鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(=二倍弦切角)
注:(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定,只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負;
(2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分布要掌握;(3)其它相關內容:地磁場、磁電式電表原理、回旋加速器、磁性材料
高二物理選修3-1E=F/q是場強的定義式 , 它適用于所有電?。?后面一個是點電荷的場強 , 它是可以根據前一個推導出來的:由F=kqQ/r^2,E=F/q可得:真空中(中學階段可看作空氣中)的由點電荷作為中心的 周圍的電場強度,常見于電場力的做功與能量等題型 。順便說下還有個平行電場強度的公式:E=U/d這個公式主要用于電容器題型里面 。綜上,第一個公式是基礎公式,但是在中學階段第二,三個更常用 。附單位:E ( V );F(N);q(c);d(m);U(v)
高二上學期物理先學選修3-5還是學選修3-1一般來講先學3-5中的動量部分,因為這部分屬于力和運動的知識,再學3-1,電學部分3-2、3-2學完了學3-3(3-4)及3-5剩下的部分(原子物理)
高二物理選修3-1第一章知識點第一章 靜電場 公式集
1、最小的電荷量 叫“元電荷” e=1.6*10-19C一個電子所帶的電荷量為1e
2、庫侖定律F = kQq /r2k:靜電力常量Q:源電荷 q:試探電荷
3、電場強度(矢量)
E = F /q = kQ /r2E的方向與正電荷在該點所受的靜電力的方向相同
4、電場線
1)、電場線上每點的切線方向 表示該點場強的方向 。
2)、電場線不相交 。
3)、電場線的疏密 或等勢面的間距小和大 都表示場強的弱和強 。
4)、勻強電場的電場線是間隔相等的平行線 。
5)、電場線指向電勢降低的方向,即由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面 。
5、靜電力做的功 等于電勢能的減少量
WAB = EPA - EPB = q E dAB = q UABdAB:AB兩點沿電場方向的距離
電荷在某點的電勢能,等于靜電力把它從該點移動到零勢能位置時所做的功 。
6、電勢(標量)
φ= EP /q電荷在電場中某一點的電勢能 與它的電荷量的比值,叫做這一點的電勢 。
電勢的大小與場強的大小沒有必然的聯系 。
7、等勢面
1)、等勢面一定與電場線垂直,即與場強方向垂直 。
2)、同一等勢面上移動電荷時,靜電力不做功 。
3)、等勢面不相交 。
4)、同一等勢面,場強不一定相同 。
8、電壓(電勢差)UAB = φA - φB
9、等勢體表面為同一等勢面,所有內部場強處處為0,所有內部沒有電荷 。
拓展:內外表面為兩個不同的等勢面,環內場強為0,而中間有場強 。
10、電勢差與場強的關系
UAB = E d⊥E:勻強電場d⊥:AB兩點沿場強方向的距離
即勻強電場中兩點間的電勢差 等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乘積 。
E = UAB /d⊥即電場強度在數值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢 。
11、電容
C = Q /UQ:單一極板 帶電量的絕對值
電容在數值上等于使兩極板間的電勢差為(每)1V時,電容器需要帶的電荷量
C =εrS /(4πk d )εr:電介質的相對介電常數k:靜電力常量
12、U = 4πk d Q/(εrS)E = 4πk Q/(εrS)
13、帶電粒子的加速
動能定理mV2 /2 = q UAB(靜電力做功)
14、帶電粒子的偏轉
加速度a = F /m = qE /m = qU /(md)偏移距離y = a t2 /2
運動時間t = l /V0
偏轉角tanθ= V⊥ / V0V⊥= a t
求高二物理選修3-1的知識點 全部電磁學常用公式
庫侖定律:F=kQq/r
高二物理選修3-1

高二物理選修31_高二物理選修3

文章插圖

【高二物理選修31_高二物理選修3】圖片是自己用公式編輯器弄的, , ,不太清楚,,,望有幫助