人教版物理選修3-1知識點

1、物理選修3-1 知識總結第一章 第1節(jié) 電荷及其守恒定律一、起電方法的實驗探究輕小物體的性質，就說物體帶了電或有了電荷。2兩種電荷自然界中的電荷有2種，即正電荷和負電荷如：絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷是正電荷；用枯燥的毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是負電荷同種電荷相斥，異種電荷相吸相互吸引的一定是帶異種電荷的物體嗎？不一定，除了帶異種電荷的物體相互吸引之外，帶電體有吸引輕小物體的性質，這里的“輕小物體可能不帶電3起電的方法使物體起電的方法有三種：摩擦起電、接觸起電、感應起電摩擦起電：兩種不同的物體原子核束縛電子的能力并不相同兩種物體相互摩擦時，束縛電子能力強的物體就會得到電子而帶負電，束縛電子

2、能力弱的物體會失去電子而帶正電正負電荷的分開與轉移接觸起電：帶電物體由于缺少(或多余)電子，當帶電體與不帶電的物體接觸時，就會使不帶電的物體上失去電子(或得到電子)，從而使不帶電的物體由于缺少(或多余)電子而帶正電(負電)電荷從物體的一局部轉移到另一局部感應起電：當帶電體靠近導體時，導體內的自由電子會向靠近或遠離帶電體的方向移動電荷從一個物體轉移到另一個物體三種起電的方式不同，但實質都是發(fā)生電子的轉移，使多余電子的物體(局部)帶負電，使缺少電子的物體(局部)帶正電在電子轉移的過程中，電荷的總量保持不變二、電荷守恒定律1、電荷量：電荷的多少。在國際單位制中，它的單位是庫侖，符號是C.2、元電荷：

3、電子和質子所帶電荷的絕對值×1019C，所有帶電體的電荷量等于e或e的整數倍。×1019C的整數倍3、比荷：粒子的電荷量與粒子質量的比值。4、電荷守恒定律表述1：電荷守恒定律：電荷既不能憑空產生，也不能憑空消失，只能從一個物體轉移到另一個物體，或從物體的一局部轉移到另一局部,在轉移的過程中，電荷的總量保持不變。表述2：在一個與外界沒有電荷交換的系統內，正、負電荷的代數和保持不變。××109 C，讓兩個絕緣小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉移并轉移了多少？【思路點撥】當兩個完全相同的金屬球接觸后，根據對稱性，兩個球一定帶等量的電荷量假設兩個球原先帶同種電荷

4、，電荷量相加后均分；假設兩個球原先帶異種電荷，那么電荷先中和再均分第一章 第2節(jié) 庫侖定律一、電荷間的相互作用1、點電荷：當電荷本身的大小比起它到其他帶電體的距離小得多，這樣可以忽略電荷在帶電體上的具體分布情況，把它抽象成一個幾何點。這樣的帶電體就叫做點電荷。點電荷是一種理想化的物理模型。VS質點2、帶電體看做點電荷的條件：兩帶電體間的距離遠大于它們大??；兩個電荷均勻分布的絕緣小球。3、影響電荷間相互作用的因素： 距離 電量 帶電體的形狀和大小二、庫侖定律：在真空中兩個靜止點電荷間的作用力跟它們的電荷的乘積成正比，跟它們距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。靜電力常量×109

5、N·m2/C2注意1.定律成立條件：真空、點電荷×109N·m2/C2庫侖扭秤3.計算庫侖力時，電荷只代入絕對值4.方向在它們的連線上，同種電荷相斥，異種電荷相吸庫侖扭秤實驗、控制變量法例題：兩個帶電量分別為+3Q和-Q的點電荷分別固定在相距為2L的A、B兩點，現在AB連線的中點O放一個帶電量為+q的點電荷。求q所受的庫侖力。第一章 第3節(jié) 電場 電場強度一、電場電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的電荷帶電體周圍存在著的一種物質。電場看不見又摸不著，但卻是客觀存在的一種特殊物質形態(tài)其根本性質就是對置于其中的電荷有力的作用，這種力就叫電場力。電場的檢驗方法：把一個帶電體

6、放入其中，看是否受到力的作用。試探電荷：用來檢驗電場性質的電荷。其電量很小不影響原電場；體積很小可以當作質點的電荷，也稱點電荷。二、電場強度1、場源電荷2、電場強度放入電場中某點的電荷受到的電場力與它所帶電荷量的比值，叫做這一點的電場強度，簡稱場強。 國際單位：N/C電場強度是矢量。規(guī)定：正電荷在電場中某一點受到的電場力方向就是那一點的電場強度的方向。即如果Q是正電荷，E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q；如果Q是負電荷，E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q?！半x+Q而去，向-Q而來電場強度是描述電場本身的力的性質的物理量，反映電場中某一點的電場性質，其大小表示電場的強弱，由產生電場的場源電荷和點

7、的位置決定，與檢驗電荷無關。數值上等于單位電荷在該點所受的電場力。1V/m=1N/C三、點電荷的場強公式四、電場的疊加 在幾個點電荷共同形成的電場中，某點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產生的場強的矢量和，這叫做電場的疊加原理。五、電場線1、電場線：為了形象地描述電場而在電場中畫出的一些曲線，曲線的疏密程度表示場強的大小，曲線上某點的切線方向表示場強的方向。2、電場線的特征1、電場線密的地方場強強，電場線疏的地方場強弱2、靜電場的電場線起于正電荷止于負電荷，孤立的正電荷或負電荷的電場線止無窮遠處點3、電場線不會相交，也不會相切4、電場線是假想的，實際電場中并不存在5、電場線不是閉合曲線，且與

8、帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯系3、幾種典型電場的電場線1正、負點電荷的電場中電場線的分布特點：a、離點電荷越近，電場線越密，場強越大b、以點電荷為球心作個球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向不同。2、等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布特點：a、沿點電荷的連線，場強先變小后變大b、兩點電荷連線中垂面中垂線上，場強方向均相同，且總與中垂面中垂線垂直c、在中垂面中垂線上，與兩點電荷連線的中點0等距離各點場強相等。3、等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線分布情況特點：a、兩點電荷連線中點O處場強為0b、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏，但場強并不為0c、兩

9、點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏4、勻強電場特點：a、勻強電場是大小和方向都相同的電場，故勻強電場的電場線是平行等距同向的直線b、電場線的疏密反映場強大小，電場方向與電場線平行第一章 第4節(jié) 電勢能 電勢一、電勢差：電勢差等于電場中兩點電勢的差值。電場中某點的電勢，就是該點相對于零勢點的電勢差。1計算式 2單位：伏特V3電勢差是標量。其正負表示大小。二、電場力的功電場力做功的特點：電場力做功與重力做功一樣，只與始末位置有關，與路徑無關. 1、電勢能：電荷處于電場中時所具有的,由其在電場中的位置決定的能量稱為電勢能.注意：系統性、相對性2、電勢能的變化與電場力做功的關系1、電荷在電場中

10、具有電勢能。2、電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小3、電場力對電荷做負功，電荷的電勢能增大4、電場力做多少功，電荷電勢能就變化多少。5、電勢能是相對的，與零電勢能面有關通常把電荷在離場源電荷無限遠處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地外表上電勢能規(guī)定為零。6、電勢能是電荷和電場所共有的，具有系統性7、電勢能是標量3、電勢能大小確實定電荷在電場中某點的電勢能在數值上等于把電荷從這點移到電勢能為零處電場力所做的功三、電勢1.電勢：置于電場中某點的試探電荷具有的電勢能與其電量的比叫做該點的電勢。是描述電場的能的性質的物理量。其大小與試探電荷的正負及電量q均無關，只與電場中該點在電場中的位置有關，故其可

11、衡量電場的性質。 單位：伏特V 標量1：電勢的相對性：某點電勢的大小是相對于零點電勢而言的。零電勢的選擇是任意的，一般選地面和無窮遠為零勢能面。2：電勢的固有性：電場中某點的電勢的大小是由電場本身的性質決定的，與放不放電荷及放什么電荷無關。3：電勢是標量,只有大小,沒有方向.(負電勢表示該處的電勢比零電勢處電勢低.)4：計算時EP,q, 都帶正負號。3.順著電場線的方向，電勢越來越低。4.與電勢能的情況相似,應先確定電場中某點的電勢為零.(通常取離場源電荷無限遠處或大地的電勢為零.)三、等勢面1、等勢面：電場中電勢相等的各點構成的面。2、等勢面的特點a: 等勢面一定跟電場線垂直，在同一等勢面的

12、兩點間移動電荷，電場力不做功；b:電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，任意兩個等勢面都不會相交；c:等差等勢面越密的地方電場強度越大。第一章 第5節(jié) 勻強電場中場強與電勢差的關系一、場強與電勢的關系？ 結論：電勢與場強沒有直接關系！二、勻強電場中場強與電勢差的關系勻強電場中兩點間的電勢差等于場強與這兩點間沿電場方向距離的乘積在勻強電場中，場強在數值上等于沿場強方向每單位距離上降低的電勢. 電場強度的方向是電勢降低最快的方向.推論：在勻強電場中，沿任意一個方向上，電勢降落都是均勻的，故在同一直線上間距相同的兩點間的電勢差相等。第一章 第6節(jié) 示波器的奧秘研究帶電粒子在電場中的運動要注意

13、以下三點：一、帶電粒子在電場中的加速例1、在真空中有一對帶電平行金屬板，板間電勢差為U，假設一個質量為m，帶正電電荷量為q的粒子，在靜電力的作用下由靜止開始從正極板向負極板運動，計算它到達負極板時的速度。二、帶電粒子在電場中的偏轉例2、如下圖，一個質量為m，電荷量為+q的粒子，從兩平行板左側中點以初速度v0沿垂直場強方向射入，兩平行板的間距為d，兩板間的電勢差為U，金屬板長度為L，1假設帶電粒子能從兩極板間射出，求粒子射出電場時的側移量。2假設帶電粒子能從兩極板間射出，求粒子射出電場時的偏轉角度。帶電粒子的分類(1)根本粒子如電子、質子、粒子、離子等除有說明或有明確的暗示以外，一般都不考慮重力

14、(但并不忽略質量)(2)帶電微粒如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力第一章 第7節(jié) 了解電容器一、電容器1、電容器：任何兩個彼此絕緣、相互靠近的導體可組成一個電容器，貯藏電量和能量。兩個導體稱為電容器的兩極。2電容器的帶電量：電容器一個極板所帶電量的絕對值3、電容器的充電、放電. 操作：把電容器的一個極板與電池組的正極相連，另一個極板與負極相連，兩個極板上就分別帶上了等量的異種電荷。這個過程叫做充電?，F象：從靈敏電流計可以觀察到短暫的充電電流。充電后,切斷與電源的聯系,兩個極板間有電場存在,充電過程中由電源獲得的電能貯存在電場中,稱為電場能.操作：把充電后

15、的電容器的兩個極板接通,兩極板上的電荷互相中和,電容器就不帶電了,這個過程叫放電.充電帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場強E增加, 電能轉化為電場能放電帶電量Q減少,板間電壓U減少,板間場強E減少,電場能轉化為電能二、電容1、電容：1定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢U的比值，叫做電容器的電容C=Q/U，式中Q指每一個極板帶電量的絕對值 電容是反映電容器本身容納電荷本領大小的物理量，跟電容器是否帶電無關電容的單位：在國際單位制中，電容的單位是法拉，簡稱法，符號是F常用單位有微法F，皮法pF 1F = 10-6F，1 pF =10-12F2、平行板電容器的電容C：跟介電常數e成正

16、比，跟正對面積S成正比，跟極板間的距離d成反比 e是電介質的介電常數，k是靜電力常量；空氣的介電常數最小。電容器始終接在電源上，電壓不變；電容器充電后斷開電源，帶電量不變。第二章 第一節(jié) 探究決定導線電阻的因素一、電流：1、電荷的定向移動形成電流。2、產生電流的條件(1)導體中存在著能夠自由移動的電荷金屬導體自由電子 電解液正、負離子2導體兩端存在著電勢差 電阻： (1)同一導體，不管電流、電壓怎樣變化，電壓跟電流的比值是一個定值 (2)比值反映了導體阻礙電流的性質，叫電阻，R.恒定電場和恒定電流1、恒定電場：由穩(wěn)定分布的電荷產生穩(wěn)定的電場稱為恒定電場2、恒定電流: 大小、方向都不隨時間變化的

17、電流稱為恒定電流。電流強度1、電流：通過導體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用時間t的比值叫做電流，即：單位：安培(A) 常用單位：毫安mA、微安A2、電流是標量，但有方向規(guī)定正電荷定向移動方向為電流方向注意:1.在金屬導體中，電流方向與自由電荷電子的定向移動方向相反；中，電流方向與正離子定向移動方向相同，與負離子走向移動方向相反,導電時，是正負離子向相反方向定向移動形成電流，電量q表示通過截面的正、負離子電量絕對值之和。二、電阻定律的實驗探究1伏安法測電阻(1)伏安法測電阻原理歐姆定律給了我們測量電阻的一種方法，由RUI可知，用電壓表測出電阻兩端的電壓，用電流表測出通過電阻的電流，就可求出

18、待測電阻(2)電流表的兩種接法(3)選擇內、外接的常用方法直接比擬法：適用于Rx、RA、RV的大小大致可以估計，當RxRA時，采用內接法，當RxRV時，采用外接法，即大電阻用內接法，小電阻用外接法，可記憶為“大內小外公式計算法當Rx時，用內接法，當Rx時，用外接法，當Rx時，兩種接法效果相同試觸法：適用于Rx、RV、RA的阻值關系都不能確定的情況，如圖211所示，把電壓表的接線端分別接b、c兩點，觀察兩電表的示數變化，假設電流表的示數變化明顯，說明電壓表的分流對電路影響大，應選用內接法，假設電壓表的示數有明顯變化，說明電流表的分壓作用對電路影響大，所以應選外接法(4)電表量程選擇的原那么是：在

19、保證測量值不超過量程的情況下，指針偏轉角度越大，測量值的精確度通常越高(3)滑動變阻器滑動觸頭的初始位置：電路接好后合上開關前要檢查滑動變阻器滑動觸點的位置滑動變阻器的兩種接法及其作用：限流電路和分壓電路的比擬名稱/電路圖限流電路分壓電路電流調節(jié)范圍電壓調節(jié)范圍效果比擬當R>>R0調節(jié)效果相當差，一般適用于R與R0相差不多時缺點調節(jié)范圍小，在R>>R0時，調節(jié)效果差電路結構較復雜，在用電器正常工作時，電路消耗的功率較大，在R<<R0時，調節(jié)效果差優(yōu)點電路結構簡單，在R<R0時，調節(jié)效果較好，在用電器正常工作時，電路消耗的功率較小調節(jié)范圍大，在>&

20、gt;R0時，調節(jié)效果相當好2電路的連接(1)導線長度l是連入電路中導線的有效長度，即兩接線柱之間的導線的長度(2)由于待測導線電阻較小，約為幾歐，一般采用電流表外接法(3)測量時，電流不宜過大(電流表用00.6 A 量程)，通電時間不宜過長，以免因發(fā)熱使電阻率變化(4)伏安法測電阻時，應改變滑片的位置，讀出幾組電壓、電流值，分別算出R值，再求平均值.3誤差分析(1)在探究電阻與導線長度的關系時，接入電路的導線有效長度不滿足21的關系而出現誤差.(2)在探究電阻與導線橫截面積或材料的關系時,接入電路的導線的有效長度不相等而出現誤差.(3)由于伏安法測電阻時采用電流表外接法，導致R測R真(4)通

21、電電流太大或通電時間過長，致使電阻絲發(fā)熱，電阻隨之發(fā)生變化4.結論：不同導體的電阻存在大小差異，實驗結果說明：導體電阻與導體的長度和橫截面積有關，與導體的材料有關在實驗探究決定導體電阻因素的實驗中，采用的是控制變量法，在保持導體的材料和橫截面積不變時，實驗的結果是，導體的電阻大小與導體的長度成正比；在保持導體的材料和長度不變時，實驗的結果是，導體的電阻大小與導體的橫截面積成反比；在保持導體的長度和橫截面積不變時，實驗的結果是，導體的電阻大小與導體的電阻率成正比電阻定律：實驗說明，均勻導體的電阻R跟它的長度l成正比，跟它的橫截面積S成反比，用公式表示為R【(1)表示材料的電阻率，與材料和溫度有關

22、(2)l表示沿電流方向導體的長度(3)S表示垂直于電流方向導體的橫截面積】三、電阻率1電阻定律中比例常量跟導體的材料有關,是一個反映材料導電性能的物理量，稱為材料的電阻率值越大，材料的導電性能越差.2電阻率的單位是·m，讀作歐姆米，簡稱歐米3材料的電阻率隨溫度的變化而改變，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大錳銅合金和鎳銅合金的電阻率受溫度影響很小，常用來制作標準電阻 各種材料的電阻率一般都隨溫度的變化而變化(1)金屬的電阻率隨溫度的升高而增大(2)半導體(熱敏電阻)的電阻率隨溫度的升高而減小第二章 第二節(jié) 對電阻的進一步研究一、導體的伏安特性曲線1.用橫軸表示電壓U，縱軸表示電流I，畫出

23、的IU的關系圖象叫做導體的伏安特性曲線如圖，伏安特性曲線直觀地反映出導體中的電流與電壓的關系2.金屬導體的伏安特性曲線是一條過原點的直線，直線的斜率為金屬導體的電阻的倒數具有這種特性的電學元件叫做線性元件，通常也叫純電阻元件，歐姆定律適用于該類型電學元件對歐姆定律不適用的導體和器件，伏安特性曲線不是直線，這種元件叫做非線性元件，通常也叫做非純電阻元件(1)坐標系標度要合理選取，盡量使描出的圖象占據坐標紙的大局部(2)小燈泡電壓、電流變大時，電阻變大，伏安特性曲線是曲線連線時要用平滑的曲線，不能連成折線二極管：具有單向導電性能。正向導通；反向截止二、電阻的串聯1串聯電路的根本特點(1)串聯電路中

24、的電流處處相同，即II1I2I3In.(2)串聯電路的總電壓等于各局部電路兩端電壓之和 ，即UU1U2U3Un.2串聯電路的重要性質(1)串聯電路的等效總電阻為各電阻阻值之和，即RR1R2R3Rn(2)串聯電路中各個電阻兩端的電壓跟它的阻值成_，即：_.三、電阻的并聯1并聯電路的根本特點(1)并聯電路中各支路兩端電壓相等，即：U1U2U3Un.(2)并聯電路中的總電流等于各支路電流之和,II1I2I3In.2并聯電路的重要性質(1)并聯電路的等效總電阻的倒數等于各支路電阻的倒數之和，即：(2)并聯電路中，通過各個電阻的電流跟它的阻值成反比，即：I1R1I2R2InRnU.對幾個公式的理解物理意

25、義適用條件I某段導體電流、電壓和電阻的關系計算通過某段導體電流大小，僅適用于純電阻電路I電流定義式q和t情況下，可計算I大小R導體電阻定義式，反映導體對電流的阻礙作用R由導體本身決定，與U、I無關，適用于所有導體UIR沿電流方向電勢逐漸降低，電壓降等于I和R乘積計算導體兩端電壓，適用于金屬導體、電解液特別提醒：(1)注意公式中三個物理量I、U、R是同一電阻同一時刻值(2)歐姆定律I僅適用于金屬導電及電解液導電(3)對R，R與U、I無關，導體電阻R一定時，U和I成正比，R.第二章 第三節(jié)研究閉合電路一、閉合電路外電路:電源的外部叫做外電路，其電阻稱為外電阻，R；外電壓U外：外電阻兩端的電壓。 通

26、常也叫路端電壓。內電路:電源內部的電路叫做內電路，其電阻稱為內電阻，r；二、電動勢1.表征電源把其它形式的能量轉化為電能的本領。2.電源的電動勢反映了電源的特性，由電源本身的性質決定，與外電路無關。3.電源的電動勢數值上等于不接用電器時電源兩極間的電壓。4.電動勢用E表示，SI單位為：伏特，V閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比。這一結論稱為閉合電路歐姆定律。外電路兩端的電壓叫做路端電壓。2.路端電壓是用電器負載的實際工作電壓。電動勢為E 內阻為r=E / I短注意：1、 UI圖象是一向下傾斜的直線,路端電壓隨電流的增大而減小。2、圖象的斜率表示電源的內阻,圖象與

27、縱軸的交點坐標表示電源電動勢，與橫軸的交點坐標表示短路電流3斜率大，內阻大2.實驗數據處理方法比擬：1計算法：原理清晰但處理繁雜，偶然誤差處理不好。2作圖法：原理清晰、處理簡單，偶然誤差得到很好處理，可以根據圖線外推得出意想不到的結論第二章 第四節(jié) 串聯電路和并聯電路一、電流表的參數電流表指針偏轉到最大刻度時的電流Ig叫滿偏電流表頭G的電阻Rg叫做電流表的內阻。用Rg表示表頭線圈的電阻一般為幾百到幾千歐說明： 如果電流超過滿偏電流，不但指針指不出示數，表頭還可能被燒毀 每個電流表都有它的Rg值和Ig值Rg和Ig是電流表的兩個重要參數表頭G通過滿偏電流時，加在它兩端的電壓Ug叫做滿偏電壓，根據歐

28、姆定律可知：Ug = Ig Rg二、多用電表的原理測量時，黑表筆插入“插孔，紅表筆插入“插孔，并通過轉換開關接入與待測量相應的測量端使用時，電路只有一局部起作用2測量原理(1)測直流電流和直流電壓的原理，就是電阻的分流和分壓原理，其中轉換開關接 1 或 2 時測直流電流；接 3 或 4 時測直流電壓；轉換開關接 5 時，測電阻(2)多用電表電阻擋(歐姆擋)原理相對于其他電表歐姆表的表頭有什么特點？1、零刻度在右邊，左邊為無限大2、刻度不均勻，左邊密、右邊稀疏給電流表串聯一個電阻，使串聯電阻分擔一局部電壓，就可以用來測量較大電壓了說明： 電壓表V刻度盤上的電壓值不表示加在電流表G上的電壓，而是表

29、示加在電壓表上的電壓。分壓電阻：串聯電阻R的作用是分擔一局部電壓，作這種用途的電阻叫分壓電阻。給電流表并聯一個阻值小的電阻說明：這樣，在測量大電流時，通過電流表G的電流也就不致超過滿偏電流Ig，并聯了分流電阻，那么在表頭刻度盤上標出相應的電流值，不是表示通過電流表G的電流，而是表示通過電流表A的電流使用多用電表的考前須知：1、多用電表在使用前，首先進行機械調零2、在進行電阻測量前或換用歐姆表另一量程，進行電阻調零3、測量前，應把選擇開關擋旋轉到相應工程的適當量程上，讀數時要注意擋位與刻度盤對應，直流電流擋、直流電壓擋要注意極性4、歐姆擋的使用需要注意如下幾點：(1)合理選擇歐姆擋的另一個量程，

30、使指針盡量指在表盤中間位置附近(2)讀數時，應將表針示數乘以選擇開關所指的倍數(3)不能用手接觸表筆的金屬局部(4)測量完畢時，要把表筆從測試孔中拔出，選擇開關應放置交流電壓最高擋或OFF擋，假設長期不用多用電表時，還應把電池取出第二章 第五節(jié) 電功率一、電功和電功率1.純電阻和非純電阻電路.純電阻電路：只含有電阻的電路、如電爐、電烙鐵等電熱器件組成的電路，白熾燈及轉子被卡住的電動機也是純電阻器件非純電阻電路：電路中含有電動機在轉動或有電解槽在發(fā)生化學反響的電路在國際單位制中電功的單位是焦J，常用單位有千瓦時kW·h.1kW·h3.6×106J2.電功率是描述電流

31、做功快慢的物理量。額定功率：是指用電器在額定電壓下工作時消耗的功率。銘牌上所標稱的功率實際功率：是指用電器在實際電壓下工作時消耗的功率。用電器只有在額定電壓下工作實際功率才等于額定功率1.焦耳定律：電流流過導體時，導體上產生的熱量Q=I 2Rt此式也適用于任何電路，包括電動機等非純電阻發(fā)熱的計算.產生電熱的過程，是電流做功，把電能轉化為內能的過程2.熱功率：單位時間內導體的發(fā)熱功率叫做熱功率熱功率等于通電導體中電流I 的二次方與導體電阻R 的乘積3電功率與熱功率 1區(qū)別：電功率是指某段電路的全部電功率，或這段電路上消耗的全部電功率，決定于這段電路兩端電壓和通過的電流強度的乘積；熱功率是指在這段

32、電路上因發(fā)熱而消耗的功率決定于通過這段電路電流強度的平方和這段電路電阻的乘積2聯系：對純電阻電路，電功率等于熱功率；對非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉化為除熱能外其他形式的功率之和4、電功和電熱的關系a.在純電阻電路中，電流做功，電能完全轉化為電路的內能.因而電功等于電熱，有： b.在非純電阻電路中，電流做功，電能除了一局部轉化為內能外，還要轉化為機械能、化學能等其他形式的能.因而電功大于電熱，電功率大于電路的熱功率。.即有：W=UIt=E機、化+I2Rt或UI=IR+P其他(P其他指除熱功率之外的其他形式能的功率)1.由閉合電路歐姆定律知：E=U外+U內 得：IE=IU外+IU內此式反映了

33、閉合電路中的能量轉化關系。其中：IE表示電源提供的電功率 IU外表示外電路消耗的電功率 IU內表示內電路消耗的電功率2.電源的功率P總：電源將其他形式的能轉化為電能的功率，也稱為電源的總功率。公式：P總=IE 普遍適用 只適用于外電路為純電阻的電路。 電源內阻消耗功率P內：電源內阻的熱功率，也稱為電源的消耗功率。 公式：P內I2r 電源的輸出功率P出：外電路的消耗功率。 公式：P出IU外 普遍適用 P出只適用于外電路為純電阻的電路。閉合電路上功率分配關系：P總P出P內 即：EIUII2r閉合電路上功率的分配關系反映了閉合電路中能量的轉化和守恒。由上式可知，外電阻越大，電源的效率越高4. 輸出功

34、率與外電阻之間的關系電源的輸出功率P輸：1、由上式可以知道，當Rr時，輸出功率最大，PmaxE2/4r，此時電源的效率為502、當R>r時，隨著R的增大輸出功率減少3，當R<r時，隨著R的增大輸出功率增大4、當P出<Pmax時，每個輸出功率對應兩個可能的外電阻R1和R2，且R1×R2r2，R01.5 ，變阻器的最大值是10，討論：1、在R等于多少時，R消耗的功率才最大？2、當R等于多少時，R0消耗的功率才最大呢？在研究電阻上消耗的功率時，應注意區(qū)分“可變與定值著這兩種情況，兩種情況中求解的思路和方法是不相同的1.等效電源法：即把電路中的定值電阻等效成電源內阻，當可變

35、電阻等于電源內阻時，其獲得功率最大。2.配方法、不等式法等。第三章 第一節(jié)我們周圍的磁現象復習：1.磁性：能夠吸引鐵質物體的性質2.磁體：具有磁性的物體叫磁體。3.磁極：磁體上磁性最強的局部叫磁極。 小磁針靜止時指南的磁極叫做南極，又叫S極；指北的磁極叫做北極，又叫N極。4.磁極間的相互作用:同名磁極相斥，異名磁極相吸。 5.變無磁性物體為有磁性物體叫磁化，變有磁性物體為無磁性物體叫退磁一、無處不在的磁二、地磁場1.地球是一個巨大的磁體.地磁的北(N)極在地理的南極附近,地磁的南(S)極在地理的北極附近.2.地磁場:地球由于本身具有磁性而在其周圍形成的磁場叫地磁場.注意:地磁極與地理極并不完全

36、重合，它們之間的夾角稱為磁偏角。地磁場很弱,其外表的磁場比一條小條形磁鐵近旁的磁場弱得多.近百年地球磁場衰減.地磁場的減弱是可能導致地球磁場極性倒轉的預兆。制做指南針原理: 把一塊小磁鐵放在它可以自由旋轉的環(huán)境中,例如放到水滑水平面上或用轉軸支起來,這就做成了一個指南針.指南針靜止時取向: 無論小磁鐵怎樣轉動,等它靜止下來,它的兩端總是一端指南,一端指北,并且指南的一端總指南,指北的一端總指北.通常把指南的一端作標志,并做成針狀,因為這端總是指南,所以稱為指南針.4.宇宙中很多天體都有磁場.如太陽、月亮、火星等都存在磁場.但它們的磁場有不同的特點.火星上不可使用指南針.三、磁性材料1.磁性材料

37、:通常指磁化后磁性很強的物質(鐵磁性物質)2.分類:按磁化后去磁的難易分為兩類:軟磁性材料:磁化后容易去磁的物質. 如軟鐵、硅鋼、鎳鐵合金和錳鋅鐵氧體、鎳鋅鐵氧體等.硬磁性材料:磁化后不易去磁的物質. 剩磁強,不易去磁. 適合制成永久磁鐵如碳鋼、鎢鋼、鋁鎳鈷合金和鋇鐵氧體、鍶鐵氧體等.按化學成分來分,常見的有兩大類:金屬磁性材料;鐵氧體:是以氧化鐵為主要成分的磁性氧化物.第三章 第二節(jié)認識磁場一、磁場初探2.奧斯特實驗的啟示：電流能夠產生磁場，運動電荷周圍空間有磁場導線南北放置3.安培的研究：磁體能產生磁場，磁場對磁體有力的作用；電流能產生磁場，那么磁場對電流也應該有力的作用。磁場的根本性質磁

38、場對處于場中的磁體有力的作用。磁場對處于場中的電流有力的作用。磁場的來源：磁體、電流二、磁場的方向物理學規(guī)定： 在磁場中的任一點，小磁針北極受力的方向，亦即小磁針靜止時北極所指的方向，就是該點的磁場方向。三、圖示磁場在磁場中假想出的一系列曲線 磁感線上任意點的切線方向與該點的磁場方向一致； 小磁針靜止時N極所指的方向磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。永久性磁體的磁場：條形，蹄形直線電流的磁場剖面圖注意“ 和“×的意思箭頭從紙里到紙外看到的是點從紙外到紙里看到的是叉環(huán)形電流的磁場安培定那么：讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致，伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導線中心軸線上磁感線的方向。螺

39、線管電流的磁場安培定那么：用右手握住螺旋管，讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致，大拇指所指的方向就是螺旋管內部磁感線的方向。常見的圖示：磁感線的特點：1、磁感線的疏密表示磁場的強弱2、磁感線上的切線方向為該點的磁場方向3、在磁體外部，磁感線從N極指向S極；在磁體內部，磁感線從S極指向N極4、磁感線是閉合的曲線與電場線不同5、任意兩條磁感線一定不相交6、常見磁感線是立體空間分布的7、磁場在客觀存在的，磁感線是人為畫出的，實際不存在。四、安培分子環(huán)流假說 任何物質的分子中都存在環(huán)形電流分子電流，分子電流使每個分子都成為一個微小的磁體。2.安培分子環(huán)流假說對一些磁現象的解釋：未被磁化的鐵棒，磁化后

40、的鐵棒永磁體之所以具有磁性，是因為它內部的環(huán)形分子電流本來就排列整齊.永磁體受到高溫或猛烈的敲擊會失去磁性，這是因為在劇烈的熱運動或機械振動的影響下，分子電流的取向又變得雜亂無章了。第三章 第三節(jié)探究安培力一、安培力的方向安培力磁場對電流的作用力稱為安培力。左手定那么：伸開左手，使拇指與四指在同一個平面內并跟四指垂直，讓磁感線垂直穿入手心，使四指指向電流的方向，這時拇指所指的就是通電導體所受安培力的方向。一、安培力方向的判斷1安培力的方向總是垂直于磁場方向和電流方向所決定的平面，在判斷安培力方向時首先確定磁場和電流所確定的平面，從而判斷出安培力的方向在哪一條直線上，然后再根據左手定那么判斷出安

41、培力的具體方向2I、B的方向，可唯一確定F的方向；F、B的方向，且導線的位置確定時，可唯一確定I的方向；F、I的方向時，磁感應強度B的方向不能唯一確定3由于B、I、F的方向關系在三維立體空間中，所以解決該類問題時，應具有較好的空間想像力如果是在立體圖中，還要善于把立體圖轉換成平面圖二、安培力的大小1實驗說明：把一段通電直導線放在磁場里，當導線方向與磁場方向垂直時，導線所受到的安培力最大；當導線方向與磁場方向一致時，導線所受到的安培力等于零；當導線方向與磁場方向斜交時，所受到的安培力介于最大值和零之間2磁感應強度(1)定義：當通電導線與磁場方向垂直時，通電導線所受的安培力F跟電流I和導線長度L的

42、乘積IL的比值叫做磁感應強度對磁感應強度的理解1公式BF/IL是磁感應強度的定義式，是用比值定義的，磁感應強度B的大小只決定于磁場本身的性質，與F、I、L均無關2定義式BFIL成立的條件是：通電導線必須垂直于磁場方向放置因為磁場中某點通電導線受力的大小，除了與磁場強弱有關外，還與導線的方向有關導線放入磁場中的方向不同，所受磁場力也不相同通電導線受力為零的地方，磁感應強度B的大小不一定為零，這可能是電流方向與B的方向在一條直線上的原因造成的3磁感應強度的定義式也適用于非勻強磁場，這時L應很短，IL稱作“電流元，相當于靜電場中的試探電荷4通電導線受力的方向不是磁場磁感應強度的方向5磁感應強度與電場

43、強度的區(qū)別磁感應強度B是描述磁場的性質的物理量，電場強度E是描述電場的性質的物理量，它們都是矢量，現把它們的區(qū)別列表如下：磁感應強度是矢量，遵循平行四邊形定那么如果空間同時存在兩個或兩個以上的磁場時，某點的磁感應強度B是各磁感應強度的矢量和3勻強磁場：如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應強度的大小和方向處處相同，這個區(qū)域的磁場叫做勻強磁場在勻強磁場中，在通電直導線與磁場方向垂直的情況下，導線所受的安培力F BIL.1公式FBIL中L指的是“有效長度當B與I垂直時，F最大，FBIL；當B與I平行時，F0.2彎曲導線的有效長度L，等于連接兩端點直線的長度，如圖334；相應的電流沿L由始端流向末端1.當電流

44、與磁場方向垂直時，F = ILB角時，F = ILBsin三、磁通量1在磁感應強度為B的勻強磁場中，有一個與磁場方向垂直的平面S，B和S的乘積，叫做穿過這個面積的磁通量2公式：BS.3單位：1 Wb1 T·m2.4當平面和磁場方向不垂直時，穿過它的磁通量就比垂直時??；此時：BSsin.當平面和磁場方向平行時，穿過這個面的磁通量為零5從BS可得B，因此磁感應強度B，又叫做磁通密度。對磁通量的理解1磁通量表示穿過某一面積磁感線條數(這是在人為規(guī)定畫磁感線時要使穿過單位面積的磁感線條數等于該處的磁感應強度之后的一種形象說明)對于勻強磁場BS，其中S是垂直于磁場方向上的面積假設平面與磁場不垂

45、直，那么要求出它在垂直于磁場方向上的投影面積，才能用上式計算2磁通量是標量，其正負不表示大小，只表示與規(guī)定的正方向相同或相反假設磁感線沿相反方向通過同一平面，且正向磁感線條數為1，反向磁感線條數為2，那么磁通量等于穿過該平面的磁感線的凈條數(磁通量的代數和)即12.3磁通量的變化量21.(1)當B不變，有效面積S變化時，B·S.(2)當B變化，S不變時，B·S.(3)B和S同時變化，那么2B·S.特別提醒：計算穿過某面的磁通量變化量時，要注意前、后磁通量的正、負值，如原磁通量1BS，當平面轉過180°后，磁通量2BS，磁通量的變化量|21|2BS.第三章

46、 第四節(jié)安培力的應用一、直流電動機1電動機的分類：電動機有直流電動機與交流電動機之分， 交流電動機還可分為單相交流電動機與三相交流電動機2直流電動機的結構原理如圖343所示，矩形線圈abcd的轉軸OO垂直于勻強磁場B的方向，且線圈平面與磁場方向的夾角為.為了便于分析通入恒定電流I時各邊的受力情況，首先將立體空間圖轉化為平面圖，即順著轉軸OO看線圈所看到的結果如圖344所示，ad與磁場方向的夾角就是線圈平面與磁場方向的夾角1由于ad邊和bc邊的電流方向相反，所以兩邊受到的安培力等大反向由左手定那么知Fad與Fbc總是在一條直線上，其大小為FadFbcBIsin.可見線圈平面與磁場方向的夾角不同時

47、，ad、bc兩邊受到的安培力大小也不同當0時，FadFbc0；當時，FadFbcBI.2由于ab和cd兩邊中的電流方向始終與磁場垂直，所以ab和cd兩邊所受安培力不因線圈與磁場的夾角的變化而不同，即FabFcdBIab.3安培力的力矩：MBIab×adcos2×2BIScos，其中S為線圈所圍的面積假設線圈為n匝，那么MnBIScos.正是安培力的力矩才使線圈發(fā)生了轉動二、磁電式電表原理1電流表中磁鐵與鐵芯之間的磁場是均勻輻向分布的所有磁感線的延長線都通過鐵芯的中心，不管線圈處于什么位置，線圈平面與磁感線之間的夾角都是零度該磁場并非勻強磁場，但在以鐵芯為中心的圓圈上，各點的磁感應強度B的大小是相等的2電流表的工作原理如圖346矩形線框兩條邊所受安培力大小相等，方向相反，大小為FBIL，但兩力不在一條直線上，兩個力形成一對力偶，設兩力間距為d，那么安培力矩MF·dBIL·dBIS(其中S為線圈面積)由于線圈由N匝串聯而成，所以線框所受力矩應為M1NBIS，電流表內的彈簧產生一個阻礙線圈偏轉的力矩，彈簧產生的彈性力矩M2與指針的偏轉角度成正比，即M2k，(其中k由彈簧決定)當M1M