物理選修3-13-2知識(shí)點(diǎn)

1、六、電場(chǎng)1. 兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷：(e= 1.60 X10-19C );帶電體電荷量等于 元電荷的整數(shù)倍2. 庫侖定律:F = kQ1Q2/r2 (在真空中)F:點(diǎn)電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k = 9.0 xi09N?m2/C2 , Q1、 Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C), r:兩點(diǎn)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(chǎng)強(qiáng)度:E二F/q (定義式、計(jì)算式) E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C)，是矢量(電場(chǎng)的疊加原理)，q：檢 驗(yàn)電荷的電量(C)4. 真空點(diǎn)(源)電荷形成的電場(chǎng) E二kQ/r2r :源電荷到該位置 的距離(m

2、)，Q:源電荷的電量5. 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E二UAB/dUAB:AB兩點(diǎn)間的電壓(V)，d:AB兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng) 方向的距離(m)6. 電場(chǎng)力：F二qE F:電場(chǎng)力(N)， q:受到電場(chǎng)力的電荷的電量(C)， E:電場(chǎng)強(qiáng)度 (N/C)7. 電勢(shì)與電勢(shì)差 :UAB = 6A- 6B UAB = WAB/q = - EAB/q8. 電場(chǎng)力做功 :WAB = qUAB = EqdWAB:帶電體由A到B時(shí)電場(chǎng)力所做的功(J)，q:帶電 量(C)，UAB:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差(V)(電場(chǎng)力 做功與路徑無關(guān)),E:勻強(qiáng)電場(chǎng)強(qiáng)度，d:兩點(diǎn)沿場(chǎng)強(qiáng)方向 的距離(m)9. 電勢(shì)能：EA = q AEA:帶電體在A點(diǎn)

3、的電勢(shì)能(J) ,q:電量(C), A:A點(diǎn)的電勢(shì)(V)10. 電勢(shì)能的變化 EA4EB-EA帶電體在電場(chǎng)中從A位置到B位置時(shí)電勢(shì)能的差值11. 電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化 EA吐-WAB二-qUAB (電勢(shì)能的增量等于電場(chǎng)力做功的負(fù)值)12. 電容 C= Q/U(定義式 計(jì)算式) C:電容(F), Q:電量(C), U:電壓(兩極板電勢(shì)差)(V)13. 平行板電容器的電容C = & S/4冗kd(S:兩極板正對(duì)面積，d:兩極板間的 垂直距離，3：介電常數(shù))常見電容器14. 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速(Vo = 0):W = EK或 qU = mVt2/2 , Vt = (2qU/m)1/215. 帶

4、電粒子沿垂直電場(chǎng)方向以速度 Vo進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用 的情況下)類平垂直電場(chǎng)方向：勻速直線運(yùn)動(dòng)L = Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中：E = U/d)平行電場(chǎng)方向：平拋運(yùn)動(dòng)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)d = at2/2 , a= F/m =qE/m注：(1) 兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球接觸時(shí)，電量分配規(guī)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(chǎng)線從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷，電場(chǎng)線不相交，切線方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)方向，電 場(chǎng)線密處場(chǎng)強(qiáng)大，順著電場(chǎng)線電勢(shì)越來越低，電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直；3) 常見電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布要求熟記；(4) 電場(chǎng)強(qiáng)度(矢量)與電勢(shì)(標(biāo)量)均由電

5、場(chǎng)本身決定，而電場(chǎng)力與電勢(shì)能還與 帶電體帶的電量多少和電荷正負(fù)有關(guān)；(5) 處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，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，導(dǎo)體內(nèi)部合場(chǎng)強(qiáng)為零，導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷，凈電荷只分布于導(dǎo)體 外表面； 電容單位換算：1F= 106卩F= 1012PF;(7 )電子伏(eV)是能量的單位,1eV = 1.60 x 10-19J ；(8)其它相關(guān)內(nèi)容：靜電屏蔽/示波管、示波器及其應(yīng)用等勢(shì)面。七、恒定電流1. 電流強(qiáng)度：=皿I:電流強(qiáng)度A, q:在時(shí)間t內(nèi)通過導(dǎo)體橫載面的電量 C, t:時(shí)間s2. 歐姆定律：1= U/RI:導(dǎo)體電流強(qiáng)度(A), U:導(dǎo)體兩端電壓(V),

6、R:導(dǎo)體阻值(Q3.電阻定律：R- p l/s p電阻率(Q ?m) L:導(dǎo)體的長度(m), S:導(dǎo)體橫截面積(m2)4閉合 電路歐姆定律 ：1= E/(葉R)或E= h+IR也可以是E= U內(nèi)+U夕卜 I:電路中的總電流(A), E:電源電動(dòng)勢(shì)(V), R:外電路 電阻(Q) r:電源內(nèi)阻(Q5. 電功與電功率:w二uit, p= uiW:電功(J), U:電壓(V), I:電流(A) ,t:時(shí)間(s), P:電功率(W)6. 焦耳定律：Q二I2RtQ：電熱(J), I:通過導(dǎo)體的電流(A), R:導(dǎo)體的電阻值(Q) t:通電 時(shí)間(s)7. 純電阻電路中：由于 I= U/R,W = Q，因

7、此 W= Q = Ult = l2Rt = U2t/R8電源總動(dòng)率、電源輸出功率、電源效率：P 總=IE, P 出=IU, n= P 出/P 總I:電路總電流(A), E:電源電動(dòng)勢(shì)(V), U:路端電壓(V), n電源效率9. 電路的串/并聯(lián)串聯(lián)電路(P、U與R成正比)并聯(lián)電路(P、丨與R成反比)電阻關(guān)系 R 串=R1+R2+R3+ 1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+電流關(guān)系 I 總=11 = 12= 13 I并=11+12+13+電壓關(guān)系 U總=U1+U2+U3+并U總=U1 = U2 = U3功率分配 P 總=P1+P2+P3+并 P 總=P1+P2+P3+10. 歐姆表測(cè)電阻(1

8、) 電路組成(2) 測(cè)量原理兩表筆短接后，調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏I(xiàn)g = E/(r+Rg+Ro)接入被測(cè)電阻Rx后通過電表的電流為lx = E/(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(3) 使用方法:機(jī)械調(diào)零、選擇量程、歐姆調(diào)零、測(cè)量讀數(shù)注意擋位(倍率)、撥off扌當(dāng)。(4) 注意:測(cè)量電阻時(shí)，要與原電路斷開,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。11. 伏安法測(cè)電阻電流表內(nèi)接法:電流正確，電壓略大，電阻偏大電流表外接法：電壓止確，電流略大，電阻偏小電壓表示數(shù)：u = UR+UA 電流表示數(shù)：1= IR+IVRx 的測(cè)量

9、值=U/l = (UA+UR)/IR = RA+RxR 真Rx 的測(cè)量值=U/I= UR/(IR+IV) = RVRx/(RV+R)vR 真 選用電路條件 RxRA 或Rx(RARV)1/2選用電路條件 RxRV 或 RxRx便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件 RpvRx 注1) 單位換算：1A= 103mA= 106卩 A; 1kV= 103V= 106mA 1MQ = 103kQ= 106Q2) 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(lián)總電阻大于任何一個(gè)分電阻，并聯(lián)總電阻小于任何一個(gè)分電阻；4) 當(dāng)電源有內(nèi)阻時(shí)，外電路電阻增大時(shí)，總電流減小，路端電壓增大；5) 當(dāng)外

10、電路電阻等于電源電阻時(shí)，電源輸出功率最大，此時(shí)的輸出功率為E2/(2r);6) 其它相關(guān)內(nèi)容：電阻率與溫度的關(guān)系半導(dǎo)體及其應(yīng)用超導(dǎo)及其應(yīng)用見第二冊(cè)P127。八、磁場(chǎng)1.磁感應(yīng)強(qiáng)度是用來表示磁場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量，是矢量，單位 T),1T = 1N/A?m2. 安培力F三BIL (注：L丄B)B:磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),F:安培力(F),I:電流強(qiáng)度(A),L:導(dǎo)線長度(m)3. 洛侖茲力f二qVB(注VI B);質(zhì)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(jì)(不考慮重力)的情況下,帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的 運(yùn)動(dòng)情況(掌握兩種)：(1) 帶電粒子沿平行磁

11、場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)：不受洛侖茲力的作用，做勻速 直線運(yùn)動(dòng)V= VO(2) 帶電粒子沿垂直磁場(chǎng)方向進(jìn)入磁場(chǎng)：做勻速圓周運(yùn)動(dòng),規(guī)律如下a) F 向=f 洛=mV2/r = m 2r = mr(2 n ZT)2= qVB : r= mV/qB :T = 2 n m/qB;b) 運(yùn)動(dòng)周期與圓周運(yùn)動(dòng)的半徑和線速度無關(guān)，洛侖茲力對(duì)帶電粒子不做 功(任何情況下);?解題關(guān)鍵：畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角(二二倍弦切角)。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(fù)；(2) 磁感線的特點(diǎn)及其常見磁場(chǎng)的磁感線分布要掌握；(3) 其它相關(guān)內(nèi)容：地磁場(chǎng)/磁電式電表原理/回旋

12、加速器/磁性材料九、電磁感應(yīng)1. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小計(jì)算公式1) E = n / (普話公式)法拉第電磁感應(yīng)定律，E:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(V), n：感應(yīng)線圈匝數(shù)，/ 磁通量 的變化率2) E = BLV垂(切割磁感線運(yùn)動(dòng))L:有效長度(m)3) Em = nBS (交流發(fā)電機(jī)最大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì))Em:感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)峰值4) E = BL2 /2 (導(dǎo)體一端固定以 3旋轉(zhuǎn)切割) 角速度(rad/s), V:速度(m/s)2. 磁通量二BS磁通量(Wb),B:勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度(T),S:正對(duì)面積(m2)3. 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的正負(fù)極可利用感應(yīng)電流方向判定電源內(nèi)部的電流方向：由負(fù)極流向正極4.自感電動(dòng)勢(shì)E自=門/亠

13、厶I AtL:自感系數(shù)(H)(線圈L有鐵芯比無鐵芯時(shí)要大),A I變化電流,所用時(shí)間,A I/自感電流變化率(變化的快慢)注：(1)感應(yīng)電流的方向可用楞次定律或右手定則判定，楞次定律應(yīng)用要點(diǎn)；(2) 自感電流總是阻礙引起自感電動(dòng)勢(shì)的電流的變化；(3) 單位換算：1H= 103m岸106卩H。十、交變電流(正弦式交變電流)1. 電壓瞬時(shí)值 e = Ems int電流瞬時(shí)值i= Imsi n 3：t ( 3= 2 n f)2. 電動(dòng)勢(shì)峰值 Em = nBS 3 = 2BLv電流峰值(純電阻電路中)Im = Em/R總3. 正(余)弦式交變電流有效值：E = Em/(2)1/2 ; U = Um/(

14、2)1/2 ; = lm/(2)1/24. 理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系U1/U2 = n1/n2 :11/12 = n2/n2 : P 入=P 出5. 在遠(yuǎn)距離輸電中，米用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失損=(P/U)2R ；(P損輸電線上損失的功率，P:輸送電能的總功率，U:輸送電壓，R: 輸電線電阻)；6. 公式1、2、3、4中物理量及單位：3 :角頻率(rad/s) ； t:時(shí)間(s) ； n:線圈匝 數(shù)；B:磁感強(qiáng)度(T)；S:線圈的面積(m2) ； U輸出)電壓(V) ； I:電流強(qiáng)度(A) ； P:功率(W)o 注：(1) 交變電流的變化頻率與發(fā)電機(jī)中線圈的轉(zhuǎn)