高中物理选修3-1复习.ppt

1、高二年级物理教材,参考下载：网络共享,第一章 电 场,1、电荷 2、库仑定律 3、电场强度 4、电场线 5、静电平衡 6、电势 7、电势差 8、电场力做功 9、电容器 10、带电粒子在电场中的运动,一、 电荷,1、基本电荷（元电荷）：,2、物体起电方式：,本质：电荷转移,摩擦起电；（绝缘体）,接触起电：（导体）,感应起电：（导体）,二、 库仑定律,1、公式：,K的测定：库仑扭秤实验,2、适用条件：,真空、静止、点电荷 （或电荷均匀分布的球体）,3、应用：,两相同球体接触起电,三点电荷静电平衡,:两球带同种电荷，总电量两球均分,:两球带异种电荷，先中和后，净电荷再均分,两同夹异，两大夹小，近小远

2、大,三、 电场强度（场强）,1、场强E：,2、场强的叠加：,定义式：,单位： N/C V/m,矢量方向：规定正电荷受力方向,决定式：,-适用真空点电荷,-平行四边形定则,例：一对等量异（同）种点电荷Q、-Q连线、中垂线上的场强（相距2L）,E,B,E,B,四、 电场线,1、应用：,2、特点：,定性判断场强大小、方向：,定性判断电势高低,一条电场线不能看出疏密,电场线存在于正负电荷及无穷远（大地）三者之间,从正电荷出发，终止于负电荷,不闭合、不相交、不中断,电场线条数与电荷量成正比,电场线与电荷运动轨迹一般不重合,3、常见电场的电场线：,五、 静电平衡,2、静电平衡导体的特点：,净电荷只能分布于

3、导体表面,表面附近的场强垂直于导体表面,导体是个等势体，表面及任何截面是个等势面,感应电荷的效果：产生附加（感应）场强， 削弱（并抵消）外电场，阻碍（并阻止）电荷运动,六、 电势,1、定义：,2、单位：伏 1V=1J/C,3、决定因素：场源电荷、位置,4、相对性：零电势的选取，理论上取无穷远，实际上常取大地。,正电荷周围空间电势恒为正。 负电荷周围空间电势恒为负。,5、电势高低的判断：沿着电场线方向电势越来越低,正电荷电势能与电势同号 负电荷电势能与电势反号,（标量） 三个量都有正负号,ABO ABO,1、定义：,七、电势差：（电压）,2、决定式：uab=a-b,单下标或无下标时取绝对值 有下

4、脚标时应注意正负号 uab=uba,3、绝对性：与零势点无关,4、场强与电势无必然联系：,场强相等，电势不一定相等； 电势相等，场强不一定相等,场强为0，电势不一定为0； 电势为0，场强不一定为0,场强大，电势不一定高； 电势高，场强不一定大,5、场强与电势差关系：,-适用于匀强电场,八、电场力的功,1、电场力做功特点：（同重力）,静止的电荷在电场力作用下（或电场力做正功情况）,只决定于起点、终点的电势差，与路径无关,正功电势能减少，负功电势能增加,正电荷：从电势高电势低；负电荷：从电势低电势高 不论正负电荷：均从电势能大电势能小,2、电场力做功的计算：,W=Fd=Eqd-匀强,W=qu-通用

5、,可通过功的正负来确定电势的高低及电势差,九、电容器 ：,平行板,1、定义式：,1，介电常数 S正对面积； d极板间距,2、决定式：,3、单位：,法拉（F） 微法（F） 皮法（pF）,普适通用,1F = 106F = 1012pF,4、平行板电容器两种充电方式：,U不变, 电源保持连接状态, 充电后电源切断,若d，E,d，C，Q,Q不变,若d， C ，U,E不变,十、带电粒子在电场中的运动 ：, 牛顿运动定律, 动能定理,1、匀变速直线运动：,2、点电荷电场中的匀速圆周运动：,电场力与重力垂直竖直面变速圆周运动,3、匀强电场中的圆周运动（考虑重力）,例：单摆（带电小球与绝缘绳）,等效“重力”：

6、,“最低点”：V最大，动能最大，绳子最易断,“最高点”：V最小，临界点，绳子最易弯曲, 粒子落在极板上, 粒子穿出极板,4、匀强电场中的类平抛运动,F合与V0垂直,（不计重力或重力与电场力共线）,飞行时间由y决定,飞行时间由L决定, 粒子先经过加速电场再进入偏转电场, 粒子穿出电场后匀速运动打在屏幕上,O,Y,第二章 电流,1、电流 2、串并联电路 3、电阻 4、电功与电功率 5、电热 6、闭合电阻的欧姆定律（实验） 7、综合应用（含容电路，动态分析，电路故障） 8、电表改装 9、伏安法测电阻（实验） 10、实物图与电路图的连接 11、多用电表（实验）,一、 电流,1、电流的形成：,电荷的定向

7、移动,2、电流（强度）定义：,3、电流（微观）决定式：,4、电流（宏观）决定式：,-适用于金属导体、电解质溶液，不适用气体导电,V定数量级 10-4m/S,-部分电路欧姆定律,电流处处相等,电压：U=U1+U2+U3+,电阻：R=R1+R2+R3+,二、串并联电路基本特点：,1、串联：,2、并联：,电压分配：与电阻成正比,功率分配：与电阻成正比,各支路电压相等,电流分配：与电阻反比,功率分配：与电阻反比,电流：,电阻：,三、 电阻,1、定义式：,2、决定式：,金属导体电阻率随温度升高而增大：,电阻率由材料决定,-与欧姆定律意义不同,-电阻定律（适用粗细均匀物体）,直线斜率（或斜率倒数）表示电阻

8、,伏安特性曲线：,3、变阻器：,、限流接法：,、分压接法：,滑动变阻器,电位器,电阻箱,可变电阻,接线法：1上1下,接线法：1上2下,阻值应较大增大调压范围,阻值应较小增强调压均匀性,电路总功率较小（优）,电路总功率较大（缺）,4、复杂电路的电阻：,、串联电路总电阻大于任一部分电阻 并联电路总电阻小于任一支路电阻,、不论串并联，任一电阻变大（变小），总电阻一定变大（变小）,定性：,定量：,-等效电路的化简,:电势分析法：,导体（电阻）中，沿着电流方向电势降低,某导体（电阻）中是否有电流以及流向,决定了电路的连接方式,所有导线（电阻不计）以及无电流通过的导体属于等势体,某导体（电阻）两端的电势高

9、低,四、 电功与电功率,1、电功：,2、电功率：,单位：焦耳（J）、度千瓦时（瓩时)(KWh),1度=1000W3600S=3.6106J,3、效率：,五、 电功与电热,1、焦耳定律：,2、纯电阻电路：,热效率=100%,对于非纯电阻电路（电动机），欧姆定律不适用,3、非纯电阻电路：（电动机）,当通电电动机被卡不运转时，等同于纯电阻电路,六、 闭合电路欧姆定律,1、表达式：,2、路端电压变化规律：, 与外阻的关系：,物理意义：,与电流的关系：,短路电流,4、闭合电路中的功率：, 电源的总功率：P总=I, 电源内耗功率：P内=U内I=I2r, 电源输出功率： P出=UI=I-I2r,1、电源的输

10、出功率：,讨论:,当R一定，r可变，则r0，P出最大，,当r一定，R可变，因 则当R=r时，P出最大，,七、 欧姆定律综合应用,PR图像,当P出 ，对于外阻有两个解R1R2,2、含电容器的直流电路：,、电容器在稳恒电路中处于断路状态,、与电容器串联的电阻在充放电时有瞬间电流，在稳恒状态下是无用的盲端电阻，处于等势状态,步骤：,摘除电容器及无用电阻，化简及确立等效电路,电容器视为伏特表，分析电容器所并联的电阻及两端的电压,“口诀法”：,串反并同,与变阻器“串”的，UIP变化规律与变阻器相反,与变阻器“并”的，UIP变化规律与变阻器相同,“串”具有完全相同或部分关联的电荷流,“并”完全不相关联的不

11、同支路的电荷流,“串”R1、R3,“并”V、A、R2、R4,R5变小,3、直流电路的动态变化分析：,（定性）,4、电路故障问题：,断路：表现为电流为0，而电压不为0,短路：表现为电压为0，而电流不为0,现象：灯泡亮度失常、仪表示数异常,重要理论依据：电流经电阻，电势降低；无电流的电阻等势,电压表，欧姆表,1、电压表：,串联分压电阻,2、电流表：,并联分流电阻,电表的串并联：,设两改装的表头相同，量程不同,、两电压表V1、V2并联,、两电压表V1、V2串联,、两电流表A1、A2串联,、两电流表A1、A2并联,读数相同，指针偏角不同,指针偏角相同，读数不同,指针偏角相同，读数不同,读数相同，指针偏

12、角不同,九、伏安法测电阻,外接法,内接法,误差原因：,伏特表分流安培表读数偏大,安培表分压伏特表读数偏大,解决方案：,适宜测低阻,适宜测高阻,外 内,小,大,十、实物电路连接,1、特点及注意事项：,、注意量程，及正负极性,、注意变阻器的分压限流以及测电阻的内外接,2、实例：,、导线必须接于接线柱，且不能相交（铅笔草稿）,伏安法测电阻,练习用多用电表测电阻,操 作 内 容,一、测几百欧姆的电阻R1,1会正确选档。,2会调零。,3记下电阻数值。,二、测几千欧姆的电阻R2,5. 实验完毕：测量完毕，表笔从测试笔插孔拔出，并不要把选择开关置于欧姆档，可置选择开关于交流250V或OFF档。器材要排列整齐

13、。,4会换档，会重新调零，正确记下电阻数值。,练习用多用电表测电阻,测量结果记录,（1）、R1= ；选择开关倍率： 。（如：100） （2）、R2= ；选择开关倍率： 。,练习用多用电表测电阻,选择适当的量程 表笔短接，调节“调零电阻” 测量双手不可碰到表笔的金属部分 尽量使指针指向表盘刻度的中间。如果不满足，应换量程！ 读数：表盘示数倍率 实验结束后，把多用表调到“OFF”档,第三章 磁 场,1、磁场的产生 2、磁感线 3、磁感应强度 4、安培力 5、洛伦兹力 6、带电粒子在匀强磁场中的运动 7、应用实例 8、复合场,一、磁场的产生,1、产生：,磁体（磁极）、电流（运动电荷）,2、电本质：,

14、3、磁现象：,磁体安培分子电流假说,磁极间相互作用：同名相斥，异名相吸,电流间相互作用：同向相吸，反向相斥,磁场对电流作用：安培力,左手定则,电流,所有磁场都是运动电荷（电流）产生,磁场对运动电荷作用：洛伦兹力,分子电流大小：,二、 磁感线,1、应用：,2、特点：,对于磁体：外部NS，内部SN,-右手螺旋定则（安培定则）,大小：B疏密程度,方向：B的切线,不相交，不中断，闭合,3、常见电流的磁场（磁感线）：,、直线电流,（电流的磁效应）奥斯特,、环形电流,、螺线管电流,4、常见（磁体）的磁场：,、匀强磁场：,、条形磁铁：,、蹄形磁铁：,、地磁场：,同条形磁铁（通电螺线管）磁场 N极在地理南极，

15、S极在地理北极 赤道B水平向北 南半球B斜向上，北半球B斜向下,三、 磁感应强度B,1、定义式：,2、单位：特斯拉（T）,3、矢量性：,-定量描述磁场的强弱,磁感应强度B的方向：（磁场方向）,（规定）小磁针N极的受力方向（静止时N极指向）, 磁感线的切线,四、 磁场对电流的作用,1、安培力：,大小：,方向： 左手定则,、一般情况，F=ILB=ILB,、当IB，F最大，F=ILB,、当IB，F=0,3、解题一般步骤：,判断安培力方向,其它力受力分析,注意选择视图（视角） 将立体受力图应转化成平面力图,列力学主方程：,列电学辅助方程:,解方程及必要的讨论（“答”）,平衡方程 牛二方程（动能定理）,

16、F=ILB Q=It =IR .,五、 洛伦兹力,1、磁场力：,2、洛伦兹力大小：,安培力：,洛伦兹力：,磁场对电流作用（宏观）,一般位置，f=qVB =qVB ,当VB，f最大，f=qVB,当VB，f=0,与正电荷速度同向 与负电荷速度反向,注意四指方向：（电流方向）,磁场对运动电荷作用（微观）,3、洛伦兹力方向：,左手定则（类似安培力）,六、 带电粒子在匀强磁场中的运动,1、当VB：f=0，匀速运动,2、当VB：,洛伦兹力总是垂直速度，永远不会做功,运动周期：,运动性质：匀速圆周运动（f为向心力）,轨道半径：,3、解题思路：（匀速圆周运动）,圆心半径的确定：,运动轨迹中任两点的切线的垂线交点即为圆心,飞行时间的确定：,周期、圆心角,圆心角等于偏转角,运动时间： t=/360 T,七、 综合应用实例分析,1、速度选择器：,与粒子的质量、电量及正负无关,E,B,V,Eq,Eq,qVB,qVB,2、质谱仪：,测定荷质比、元素鉴定分析,3、回旋加速器：,极板间交变电场周期T等于回旋周期T回,交变电场中的（加速）运动时间忽略,N为回旋周期数,dR,八、复合场 综合应用类型题归纳,1、直线运动：,2、