高中物理電學(xué)知識(shí)歸納.doc

高中物理電學(xué)知識(shí)歸納一、靜電場(chǎng)： 靜電場(chǎng)：概念、規(guī)律特別多，注意理解及各規(guī)律的適用條件；電荷守恒定律，庫(kù)侖定律1.電荷守恒定律：元電荷2.庫(kù)侖定律： 條件：真空中、點(diǎn)電荷；靜電力常量k=9109Nm2/C2三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問(wèn)題：“三點(diǎn)共線，兩同夾異，兩大夾小”中間電荷量較小且靠近兩邊中電量較小的；常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布熟記，特別是孤立正、負(fù)電荷,等量同種、異種電荷連線上及中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)分布,電場(chǎng)線的特點(diǎn)及作用.3.力的特性(E)：只要有電荷存在周?chē)痛嬖陔妶?chǎng) ，電場(chǎng)中某位置場(chǎng)強(qiáng)： （定義式）（真空點(diǎn)電荷） （勻強(qiáng)電場(chǎng)E、d共線）4.兩點(diǎn)間的電勢(shì)差：U、UAB：(有無(wú)下標(biāo)的區(qū)別)靜電力做功U是(電能其它形式的能) 電動(dòng)勢(shì)E是(其它形式的能電能)UBA（UBUA）與零勢(shì)點(diǎn)選取無(wú)關(guān)) 電場(chǎng)力功W=qu=qEd=F電SE (與路徑無(wú)關(guān))5.某點(diǎn)電勢(shì)描述電場(chǎng)能的特性：(相對(duì)零勢(shì)點(diǎn)而言)理解電場(chǎng)線概念、特點(diǎn)；常見(jiàn)電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布要求熟記，特別是等量同種、異種電荷連線上及中垂線上的場(chǎng)強(qiáng)特點(diǎn)和規(guī)律6.等勢(shì)面(線)的特點(diǎn)，處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,其表面是個(gè)等勢(shì)面,導(dǎo)體外表面附近的電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面(距導(dǎo)體遠(yuǎn)近不同的等勢(shì)面的特點(diǎn)?)，導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面；表面曲率大的地方等勢(shì)面越密,E越大,稱(chēng)為尖端放電。應(yīng)用：靜電感應(yīng)，靜電屏蔽7.電場(chǎng)概念題思路：電場(chǎng)力的方向電場(chǎng)力做功電勢(shì)能的變化(這些問(wèn)題是電學(xué)基礎(chǔ))8.電容器的兩種情況分析始終與電源相連U不變；當(dāng)d增C減Q=CU減E=U/d減 僅變s時(shí)，E不變。充電后斷電源q不變:當(dāng)d增c減u=q/c增E=u/d=不變,僅變d時(shí),E不變； 9帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)qU=mv2；側(cè)移y=，偏角tg= 加速 偏轉(zhuǎn)(類(lèi)平拋)平行E方向：L=vot豎直： tg=(為速度方向與水平方向夾角)速度：Vx=V0 Vy =at （為速度與水平方向夾角） 位移：Sx= V0 t Sy = （為位移與水平方向的夾角） 圓周運(yùn)動(dòng) 在周期性變化電場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)結(jié)論：不論帶電粒子的m、q如何，在同一電場(chǎng)中由靜止加速后，再進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，它們飛出時(shí)的側(cè)移和偏轉(zhuǎn)角是相同的(即它們的運(yùn)動(dòng)軌跡相同)出場(chǎng)速度的反向延長(zhǎng)線跟入射速度相交于O點(diǎn)，粒子好象從中心點(diǎn)射出一樣 (即) 證： (的含義?)二、恒定電流： I=(定義) I=nesv(微觀) I= R=(定義) 電阻定律：R=(決定)部分電路歐姆定律： U=IR 閉合電路歐姆定律：I = 路端電壓： U = e I r= IR 輸出功率： = IIr = 電源熱功率： 電源效率： = = 電功： WQUUItI2RtU2t/R 電功率P=W/t =UIU2/RI2R 電熱：QI2Rt 對(duì)于純電阻電路： W=IUt= P=IU = 對(duì)于非純電阻電路： W=IUt P=IUE=I(R+r)=u外+u內(nèi)=u外+Ir P電源=uIt= +E其它 P電源=IE=I U +I2Rt單位：J ev=1.910-19J 度=kwh=3.6106J 1u=931.5Mev電路中串并聯(lián)的特點(diǎn)和規(guī)律應(yīng)相當(dāng)熟悉 1、聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)（見(jiàn)下表）：串聯(lián)電路并聯(lián)電路兩個(gè)基本特點(diǎn)電壓U=U1+U2+U3+U=U1=U2=U3=電流I=I1=I2=I3=I=I1+I2+I3+三個(gè)重要性質(zhì)電阻R=R1+R2+R3+1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ R=電壓U/R=U1/R1=U2/R2=U3/R3=IIR=I1R1=I2R2=I3R3=U功率P/R=P1/R1=P2/R2=P3/R3=I2PR=P1R1=P2R2=P3R3=U22、記住結(jié)論：并聯(lián)電路的總電阻小于任何一條支路的電阻；當(dāng)電路中的任何一個(gè)電阻的阻值增大時(shí)，電路的總電阻增大，反之則減小。3、電路簡(jiǎn)化原則和方法原則：a、無(wú)電流的支路除去；b、電勢(shì)相等的各點(diǎn)合并；c、理想導(dǎo)線可任意長(zhǎng)短；d、理想電流表電阻為零，理想電壓表電阻為無(wú)窮大；e、電壓穩(wěn)定時(shí)電容器可認(rèn)為斷路方法：a、電流分支法：先將各節(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)上，判定各支路元件的電流方向（若無(wú)電流可假設(shè)在總電路兩端加上電壓后判定），按電流流向，自左向右將各元件，結(jié)點(diǎn)，分支逐一畫(huà)出，加工整理即可；b、等勢(shì)點(diǎn)排列法：標(biāo)出節(jié)點(diǎn)字母，判斷出各結(jié)點(diǎn)電勢(shì)的高低（電路無(wú)電壓時(shí)可先假設(shè)在總電路兩端加上電壓），將各節(jié)點(diǎn)按電勢(shì)高低自左向右排列，再將各節(jié)點(diǎn)間的支路畫(huà)出，然后加工整理即可。注意以上兩種方法應(yīng)結(jié)合使用。4、滑動(dòng)變阻器的幾種連接方式a、限流連接：如圖，變阻器與負(fù)載元件串聯(lián)，電路中總電壓為U，此時(shí)負(fù)載Rx的電壓調(diào)節(jié)范圍紅為，其中Rp起分壓作用，一般稱(chēng)為限流電阻，滑線變阻器的連接稱(chēng)為限流連接。b 、分壓連接：如圖，變阻器一部分與負(fù)載并聯(lián)，當(dāng)滑片滑動(dòng)時(shí)，兩部分電阻絲的長(zhǎng)度發(fā)生變化，對(duì)應(yīng)電阻也發(fā)生變化，根據(jù)串聯(lián)電阻的分壓原理，其中UAP= ，當(dāng)滑片P自A端向B端滑動(dòng)時(shí)，負(fù)載上的電壓范圍為0U，顯然比限流時(shí)調(diào)節(jié)范圍大，R起分壓作用，滑動(dòng)變阻器稱(chēng)為分壓器，此連接方式為分壓連接。一般說(shuō)來(lái)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值范圍比用電器的電阻小得多時(shí)，做分壓器使用好；反之做限流器使用好。5、含電容器的電路：分析此問(wèn)題的關(guān)鍵是找出穩(wěn)定后，電容器兩端的電壓。6、電路故障分析：電路不能正常工作，就是發(fā)生了故障，要求掌握斷路、短路造成的故障分析。路端電壓隨電流的變化圖線中注意坐標(biāo)原點(diǎn)是否都從零開(kāi)始電路動(dòng)態(tài)變化分析(高考的熱點(diǎn))各燈、表的變化情況1程序法:局部變化R總I總先討論電路中不變部分(如:r)最后討論變化部分局部變化再討論其它 2直觀法: 任一個(gè)R增必引起通過(guò)該電阻的電流減小,其兩端電壓UR增加.(本身電流、電壓)任一個(gè)R增必引起與之并聯(lián)支路電流I并增加； 與之串聯(lián)支路電壓U串減小（稱(chēng)串反并同法）當(dāng)R=r時(shí)，電源輸出功率最大為Pmax=E2/4r而效率只有50%，路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系(1)路端電壓：外電路的電勢(shì)降落，也就是外電路兩端的電壓，通常叫做路端電壓。(2)路端電壓跟負(fù)載的關(guān)系當(dāng)外電阻增大時(shí)，電流減小，路端電壓增大；當(dāng)外電阻減小時(shí)，電流增大，路端電壓減小。UUr0IOEU內(nèi)I1rUI1R定性分析：RI()IrU(EIr)RI()IrU(EIr)特例：00外電路斷路：RIIrUE。0外電路短路：RI()Ir(E)U0。圖象描述：路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象是一條向下傾斜的直線。UI圖象如圖所示。直線與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢(shì)E，直線的斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻。閉合電路中的功率(1)閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化qEqU外qU內(nèi)在某段時(shí)間內(nèi)，電能提供的電能等于內(nèi)、外電路消耗的電能的總和。電源的電動(dòng)勢(shì)又可理解為在電源內(nèi)部移送1C電量時(shí)，電源提供的電能。(2)閉合電路中的功率：EIU外IU內(nèi)I EII2RI2r說(shuō)明電源提供的電能只有一部分消耗在外電路上,轉(zhuǎn)化為其他形式的能,另一部分消耗在內(nèi)阻上,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(3)電源提供的電功率：又稱(chēng)之為電源的總功率。PEIRP，R時(shí)，P0。 RP，R0時(shí)，Pm。(4)外電路消耗的電功率：又稱(chēng)之為電源的輸出功率。PU外I定性分析：I U外EIr從這兩個(gè)式子可知，R很大或R很小時(shí)，電源的輸出功率均不是最大。PROUIOR1 r R2RrEE/rE/2rE/2定量分析：P外U外I(當(dāng)Rr時(shí),電源的輸出功率為最大，P外max)圖象表述：從PR圖象中可知，當(dāng)電源的輸出功率小于最大輸出功率時(shí)，對(duì)應(yīng)有兩個(gè)外電阻R1、R2時(shí)電源的輸出功率相等?？梢宰C明，R1、R2和r必須滿(mǎn)足：r。(5)內(nèi)電路消耗的電功率：是指電源內(nèi)電阻發(fā)熱的功率。P內(nèi)U內(nèi)I RP內(nèi)，RP內(nèi)。(6)電源的效率：電源的輸出功率與總功率的比值。當(dāng)外電阻R越大時(shí)，電源的效率越高。當(dāng)電源的輸出功率最大時(shí)，50%。電學(xué)實(shí)驗(yàn)-測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 (1)直接法：外電路斷開(kāi)時(shí)，用電壓表測(cè)得的電壓U為電動(dòng)勢(shì)E ;U=E(2)通用方法：AV法測(cè)要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法；單一組數(shù)據(jù)計(jì)算，誤差較大應(yīng)該測(cè)出多組(u，I)值，最后算出平均值作圖法處理數(shù)據(jù)，(u，I)值列表，在u-I圖中描點(diǎn)，最后由u-I圖線求出較精確的E和r。(3)特殊方法 （一）即計(jì)算法：畫(huà)出各種電路圖 (一個(gè)電流表和兩個(gè)定值電阻) (一個(gè)電流表及一個(gè)電壓表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器) (一個(gè)電壓表和兩個(gè)定值電阻) （二）測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻r有甲、乙兩種接法，如圖甲法中所測(cè)得和r都比真實(shí)值小，/r測(cè)=測(cè)/r真；乙法中，測(cè)=真，且r測(cè)= r+rA。（三）電源電動(dòng)勢(shì)也可用兩阻值不同的電壓表A、B測(cè)定，單獨(dú)使用A表時(shí)，讀數(shù)是UA，單獨(dú)使用B表時(shí)，讀數(shù)是UB，用A、B兩表測(cè)量時(shí)，讀數(shù)是U，則=UAUB/（UAU）。電阻的測(cè)量 AV法測(cè)：要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法；多組(u，I)值，列表由u-I圖線求。怎樣用作圖法處理數(shù)據(jù)歐姆表測(cè)：測(cè)量原理 兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿(mǎn)偏，得 IgE/(r+Rg+Ro)接入被測(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為 IxE/(r+Rg+Ro+Rx)E/(R中+Rx)由于Ix與Rx對(duì)應(yīng)，因此可指示被測(cè)電阻大小使用方法:機(jī)械調(diào)零、選擇量程(大到小)、歐姆調(diào)零、測(cè)量讀數(shù)時(shí)注意擋位(即倍率)、撥off擋。注意:測(cè)量電阻時(shí)，要與原電路斷開(kāi),選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。電橋法測(cè)：GR2S2R1S1R1SVR2半偏法測(cè)表電阻： 斷s2,調(diào)R1使表滿(mǎn)偏; 閉s2,調(diào)R2使表半偏.則R表=R2；一、測(cè)量電路( 內(nèi)、外接法 ) 記憶決調(diào) “內(nèi)”字里面有一個(gè)“大”字類(lèi)型電路圖R測(cè)與R真比較條件計(jì)算比較法己知Rv、RA及Rx大致值時(shí)內(nèi)AVR大R測(cè)=RX+RA RX適于測(cè)大電阻Rx 外AVR小R測(cè)=Rx適于測(cè)小電阻RX n倍的Rx通電前調(diào)到最大調(diào)壓0E0電壓變化范圍大要求電壓從0開(kāi)始變化Rx比較大、R滑 比較小R滑全Rx/2通電前調(diào)到最小以“供電電路”來(lái)控制“測(cè)量電路”：采用以小控大的原則電路由測(cè)量電路和供電電路兩部分組成,其組合以減小誤差,調(diào)整處理數(shù)據(jù)兩方便R滑唯一：比較R滑與Rx 控制電路 RxR滑10 Rx 限流方式分壓接法R滑Rx兩種均可，從節(jié)能角度選限流R滑不唯一：實(shí)難要求確定控制電路R滑實(shí)難要求：負(fù)載兩端電壓變化范圍大。負(fù)載兩端電壓要求從0開(kāi)始變化。電表量程較小而電源電動(dòng)勢(shì)較大。有以上3種要求都采用調(diào)壓供電。無(wú)特殊要求都采用限流供電三、選實(shí)驗(yàn)試材(儀表)和電路,按題設(shè)實(shí)驗(yàn)要求組裝電路,畫(huà)出電路圖,能把實(shí)物接成實(shí)驗(yàn)電路,精心按排操作步驟,過(guò)程中需要測(cè)?物理量,結(jié)果表達(dá)式中各符號(hào)的含義.(1)選量程的原則：測(cè)u I,指針超過(guò)1/2，測(cè)電阻刻度應(yīng)在中心附近.(2)方法: 先畫(huà)電路圖,各元件的連接方式(先串再并的連線順序) 明確表的量程,畫(huà)線連接各元件,鉛筆先畫(huà),查實(shí)無(wú)誤后,用鋼筆填,先畫(huà)主電路,正極開(kāi)始按順序以單線連接方式將主電路元件依次串聯(lián),后把并聯(lián)無(wú)件并上. (3)注意事項(xiàng)：表的量程選對(duì),正負(fù)極不能接錯(cuò)；導(dǎo)線應(yīng)接在接線柱上,且不能分叉；不能用鉛筆畫(huà)用伏安法測(cè)小電珠的伏安特性曲線：測(cè)量電路用外接法，供電電路用調(diào)壓供電。(4)實(shí)物圖連線技術(shù)無(wú)論是分壓接法還是限流接法都應(yīng)該先把伏安法部分接好；即：先接好主電路(供電電路).對(duì)限流電路，只需用筆畫(huà)線當(dāng)作導(dǎo)線，從電源正極開(kāi)始，把電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來(lái)即可(注意電表的正負(fù)接線柱和量程,滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處)。對(duì)分壓電路，應(yīng)該先把電源、電鍵和滑動(dòng)變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來(lái)，然后在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端之中任選一個(gè)接頭，比較該接頭和滑動(dòng)觸頭兩點(diǎn)的電勢(shì)高低，根據(jù)伏安法部分電表正負(fù)接線柱的情況，將伏安法部分接入該兩點(diǎn)間。實(shí)物連線的總思路 分壓（滑動(dòng)變阻器的下兩個(gè)接線柱一定連在電源和電鍵的兩端）畫(huà)出電路圖連滑動(dòng)變阻器 限流（一般連上一接線柱和下一接線柱）（兩種情況合上電鍵前都要注意滑片的正確位 電表的正負(fù)接線柱連接總回路： 總開(kāi)關(guān)一定接在干路中 導(dǎo)線不能交叉微安表改裝成各種表：關(guān)健在于原理首先要知：微安表的內(nèi)阻、滿(mǎn)偏電流、滿(mǎn)偏電壓。采用半偏法先測(cè)出表的內(nèi)阻；最后要對(duì)改裝表進(jìn)行較對(duì)。(1)改為V表：串聯(lián)電阻分壓原理 (n為量程的擴(kuò)大倍數(shù))(2)改為A表：串聯(lián)電阻分流原理 (n為量程的擴(kuò)大倍數(shù))(3)改為歐姆表的原理兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿(mǎn)偏，得 IgE/(r+Rg+Ro)接入被測(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為 IxE/(r+Rg+Ro+Rx)E/(R中+Rx)由于Ix與Rx對(duì)應(yīng)，因此可指示被測(cè)電阻大小四、磁場(chǎng) 基本特性,來(lái)源, 方向(小磁針靜止時(shí)極的指向,磁感線的切線方向,外部(NS)內(nèi)部(SN)組成閉合曲線要熟悉五種典型磁場(chǎng)的磁感線空間分布（正確分析解答問(wèn)題的關(guān)健）腦中要有各種磁源產(chǎn)生的磁感線的立體空間分布觀念；會(huì)從不同的角度看、畫(huà)、識(shí) 各種磁感線分布圖能夠?qū)⒋鸥芯€分布的立體、空間圖轉(zhuǎn)化成不同方向的平面圖（正視、符視、側(cè)視、剖視圖）安培右手定則：電產(chǎn)生磁 安培分子電流假說(shuō)，磁產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)(磁現(xiàn)象電本質(zhì))奧斯特和羅蘭實(shí)驗(yàn)安培左手定則(與力有關(guān)) 磁通量概念一定要指明“是哪一個(gè)面積的、方向如何”且是雙向標(biāo)量F安=B I L f洛=q B v 建立電流的微觀圖景(物理模型)從安培力F=ILBsin和I=neSv推出f=qvBsin。典型的比值定義(E= E=k) (B= B=k ) (u=) ( R= R=) (C= C=)磁感強(qiáng)度B：由這些公式寫(xiě)出B單位，單位公式B= ; B= ; E=BLv B= ； B=k（直導(dǎo)體） ；B=NI（螺線管）qBv = m R = B = ; 電學(xué)中的三個(gè)力：F電=q E =q F安=B I L f洛=