高中物理人教版选修31知识点总结.doc

高中物理人教版选修31知识点总结 修高中物理选修3-1知识点总结第一章静电场知识点一静电场有关概念和规律1.两种电荷 （1）正电荷规定用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷； （2）负电荷规定用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷为负电荷。 规律同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。 （知道）2.元电荷e所带电荷的最小基元（也是一个电荷），一个元电荷的电荷量为C e191060.1?，是一个电荷或质子所带的电荷量。 【说明】任何带电体所带的电荷量Q都等于元电荷所带电荷量e的整数倍，即ke Q?（*N k?）元电荷e的数值最早由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的。 （选择题）3.三种起电方式 （1）摩擦起电通过物体间的得失电子（电子转移）来实现起电。 （2）接触起电完全相同的带电金属球相互接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平均分配。 （理解） （3）感应起电用带电体去靠近金属导体，会在金属导体中感应出电荷来；导线切割磁感线会在导线中产生感应电动势也属于感应起电现象。 【注】除以上三种情况外，通过光电效应也可以产生电流。 （了解）4.电荷守恒定律电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。 5.点电荷是一种理想化的物理模型（类似于质点），在实际问题中，当带电体的大小和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时，可以把带电体视为点电荷。 （理解）6.库仑定律 （1）内容真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 电荷间的这种相互作用力叫做静电力，也叫库仑力。 （2）表达式221rq qkF?（熟记）比例系数k叫做静电力常量，其值为229/100.9C mN k? （3）适用范围真空中的点电荷。 【注】两个点电荷之间的作用力是相互的，遵循牛顿第三定律；运用库仑定律公式计算时，电荷量用绝对值代入，力的方向用“同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引”的规律判断。 【拓展】三个自由点电荷的平衡问题三点共线，两同夹异，两大夹小；近小远大，即中间的电荷靠近另外两个电荷中电量较小的那个；平衡时313221q q q q qq?和3122qqq?.（可由库仑定律证明）7.电场 （1）定义存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质，电荷间的作用总是通过电场来进行的。 【说明】只要电荷存在，那么它的周围就一定存在电场；电场是客观存在的，具有力和能的特性，但是看不见也摸不着；静止电荷产生的电场称为静电场，运动电荷周围不仅有电场，而且产生磁场。 （变化的电场能够产生磁场） （2）基本性质对放入其中的电荷有力的作用；能使放入其中的导体产生静电感应现象。 ）（理解） （3）电场可以由电荷产生，也可以由变化的磁场产生。 （变化的磁场能够产生电场）8.电场强度 （1）定义放入电场中的某一点电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度，表示该点处的电场的强弱。 （2）表达式EFq?（定义式，普遍适用)（熟记）【拓展】求电场强度的其他方法2rQk E?（导出式，适用真空中的点电荷，其中Q是产生该电场的电荷）dUE?（导出式，仅适用于匀强电场，其中d是沿电场方向上的距离有效距离）电场强度是矢量，可以利用矢量叠加原理求解。 即当存在几个场源时，某处的合场强等于各个场源单独存在时在此时此时场强的矢量和（如图所示）。 （掌握）利用对称性求解。 （不要求） （4）方向与该点正电荷的受力方向相同，与负电荷的受力方向相反；电场线的切线方向就是该点场强方向；电场强度的矢量叠加场强的方向与该处的等势面方向垂直，但平行板电容器的边缘除外。 【说明】电场强度与放入其中的检验电荷q（也称试探电荷）无关，而只取决于本身；电场强度是矢量，电场强度的合成遵循矢量叠加原理；电场和电场强度是两个不相同的概念，电场是一种物质，而电场强度描述电场的强弱；电场力的大小和方向与检验电荷有关。 9.电场线 （1）定义在电场中为了形象地描述电场而人为假想出来的曲线（描述E的强弱和方向）。 （2）性质电场线从正电荷或无限远出发，终止于负电荷或无限远；电场线在电场中不相交，这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向；电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏。 （知道）【说明】电场线并不实际存在，但电场是客观存在的，电场线是人为引入的研究工具；（知道）法拉第首先提出用电场线的概念形象生动地描绘电场；（选择题）切线的方向既表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向；静电场电场线有始有终，始于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷；疏密表示该处电场的强弱，也表示该处场强的大小。 电场线越密，则电场越强，E越大；没有画出电场线的地方不一定没有电场；（注意）沿着电场线方向，电势越来越低，但E不一定减小；沿电场方向电势降落最快。 （理解）电场线垂直等势面，且由高等势面指向低等势面；静电场的电场线不相交,不终断,也不构成闭合曲线，但变化的电场的电场线是闭合的；（理解）电场线不是电荷运动的轨迹，也不能确定电荷的速度方向。 （注意）除非三个条件同时满足a.电场线为直线；b.00?v或0v方向与电场方向平行；?电场线就是电荷的运动轨迹c.仅受电场力的作用。 （3）常见几种典型电场的电场线特点（掌握）孤立点电荷周围的电场；等量异种点电荷的电场(连线和中垂线上的电场特点)；等量同种点电荷的电场(连线和中垂线上的电场特点)；匀强电场；点电荷与带电平板；具有某种对称性的电场；均匀辐射状的电场；周期性变化的电场。 两个点电荷电场线分布示意图及场强电势特点等量同种负点电荷电场线大部分是曲线，起于无穷远，终止于负电荷；有两条电场线是直线。 电势每点电势为负值。 连线上场强以中点最小为零；关于中点对称的任意两点场强大小相等，方向相反，都是背离中点；由连线的一端到另一端，先减小再增大。 电势由连线的一端到另一端先升高再降低，中点电势最高不为零。 中垂线上场强以中点最小为零；关于中点对称的任意两点场强大小相等，方向相反，都沿着中垂线指向中点；由中点至无穷远处，先增大再减小至零，必有一个位置场强最大。 电势中点电势最低，由中点至无穷远处逐渐升高至零。 等量同种正点电荷电场线大部分是曲线，起于正电荷，终止于无穷远；有两条电场线是直线。 电势每点电势为正值。 连线上场强以中点最小为零；关于中点对称的任意两点场强大小相等，方向相反，都是指向中点；由连线的一端到另一端，先减小再增大。 电势由连线的一端到另一端先降低再升高，中点电势最低不为零。 中垂线上场强以中点最小为零；关于中点对称的任意两点场强大小相等，方向相反，都沿着中垂线指向无穷远处；由中点至无穷远处，先增大再减小至零，必有一个位置场强最大。 电势中点电势最高，由中点至无穷远处逐渐降低至零。 匀强电场点电荷与带电平板+等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场孤立点电荷周围的电场等量异种点电荷电场线大部分是曲线，起于正电荷，终止于负电荷；有三条电场线是直线。 电势中垂面有正电荷的一边每一点电势为正，有负电荷的一边每一点电势为负。 连线上场强以中点最小不等于零；关于中点对称的任意两点场强大小相等，方向相同，都是由正电荷指向负电荷；由连线的一端到另一端，先减小再增大。 电势由正电荷到负电荷逐渐降低，中点电势为零。 中垂线上场强以中点最大；关于中点对称的任意两点场强大小相等，方向相同，都是与中垂线垂直，由正电荷指向负电荷；由中点至无穷远处，逐渐减小。 电势中垂面是一个等势面，电势为零（以无穷远处为零电势点，场强为零）孤立点电荷电场线分布示意图及场强电势特点（以无穷远处为零电势点，场强为零）孤立的正点电荷荷电场线直线，起于正电荷，终止于无穷远。 场强离场源电荷越远，场强越小；与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等，方向不同。 电势离场源电荷越远，电势越低；与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面，每点的电势为正。 等势面以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面，离场源电荷越近，等势面越密。 孤立的负点电荷荷电场线直线，起于无穷远，终止于负电荷。 场强离场源电荷越远，场强越小；与场源电荷等距的各点组成的球面上场强大小相等，方向不同。 电势离场源电荷越远，电势越高；与场源电荷等距的各点组成的球面是等势面，每点的电势为负。 等势面以场源电荷为球心的一簇簇不等间距的球面，离场源电荷越近，等势面越密。 10.真空中点电荷产生的电场2rQk E?（熟记）r源电荷到该位置的距离（m）Q点电荷所带的电量11.匀强电场的场强AB UEd?（熟记）注意此公式只适用于匀强电场！U AB:AB两点间的电压(V)d:AB两点沿着电场方向的距离(m)12.电场力:qE F?（熟记）注意此公式适用于任何电场！F:电场力(N)q:受到电场力的电荷的电量(C)E:电场强度(N/C)13.电势与电势差的关系qWU UABAB B AAB?，?（熟记）14.电场力做功p ABABE qEdqU W?（熟记）W AB:带电体由A移动到B时电场力所做的功(J)q:带电量(C)U AB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关)E:匀强电场强度d:两点沿场强方向的距离(m)-?EP带电体由A移动到B时电势能的减少量15.电势能:A PAqE?（熟记）E PA:带电体在A点的电势能(J)q:电量(C)A?:A点的电势(V)16.电势能的减少量:B App pE EE?减带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的减少量17.电场力做功与电势能变化的关系W AB?E P减qU AB(电场力所做的功等于电势能的减少量)18.电容UQC?(定义式，计算式)（熟记）C:电容(F)Q:电量(C)U:电压(两极板的电势差)(V)19.平行板电容器的电容kdSCr?4?（决定式）（熟记）S:两极板正对面积d:两极板间的垂直距离?介电常数20.带电粒子在电场中的加速(00?v)221mv qU?（熟记）21.带电粒子沿垂直电场方向以速度v0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用)类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中dUE?（熟记）垂直电场方向:匀速直线运动Lv0t平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动221at d?，mdqUmqEmFa?（熟记）【说明】 (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电+-+L dU m,q vv0?y荷的总量平分； (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直；(3）常见电场的分布要求熟记； (4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关； (5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面； (6)电容单位换算PF FF12610101?；(7）电子伏(eV)是能量的单位,1eV1.6010-19J； (8)其它相关内容静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面知识点二带电粒子在匀强电场中做类平抛运动 一、模型原题（理解+掌握）一质量为m，带电量为q的正粒子从两极板的中部以速度v0水平射入电压为U的竖直向下的匀强电场中，如图所示，已知极板长度为L，极板间距离为d.1初始条件带电粒子有水平初速度v02受力特点带电粒子受到竖直向下的恒定的电场力dqUF?3运动特点水平方向为匀速直线运动，竖直方向为初速度为零的匀加速直线运动。 4运动时间若带电粒子与极板不碰撞，则运动时间为0vLt?；若带电粒子与极板碰撞，则运动时间可以从竖直方向求得2212tmdqU d?，故Uqmd t? 二、模型特征（理解）1特征描述侧移20)(21vLmdqUy?2能量特点电场力做正功qydUW?。 电场力做多少正功，粒子动能增加多少，电势能就减少多少。 3重要结论速度偏向角的正切200tandmvUqLvv y?，位移偏向角的正切202tandmvUqLLy?，即?tan2tan?，即带电粒子垂直进入匀强电场，它离开电场时，就好象是从初速度方向的位移中点沿直线射出来的。 知识点三电容器 （1）两个彼此绝缘，而又互相靠近的导体，就组成了一个电容器。 （2）电容表示电容器容纳电荷的本领。 定义式CQUQU?()?（熟记），即电容C等于Q与U的比值，但是不能理解为电容C与Q成正比，与U成反比。 一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关。 决定因素式如平行板电容器CSkd?4（掌握） （3）对于平行板电容器有关的Q、E、U、C的讨论时要注意两种情况保持两板与电源相连，则电容器两极板间的电压U不变充电时U不变充电后断开电源，则带电量Q不变断电时Q不变 （4）电容的定义式CQU?（定义式） （5）C由电容器本身决定。 对平行板电容器来说C取决于CSkd?4（决定式） （6）电容器所带电量和两极板上电压的变化常见的有两种基本情况第一种情况若电容器充电后再将电源断开，则表示电容器的电量Q为一定，此时电容器两极的电势差将随电容的变化而变化。 第二种情况若电容器始终和电源接通，则表示电容器两极板的电压U为一定，此时电容器的电量将随电容的变化而变化。 第二章恒定电流知识点四恒定电流1.电流强度tqI?I:电流强度(A）q:在时间t内通过导体横载面的电量(C）t:时间(s）2.欧姆定律RUI?I:导体电流强度(A)U:导体两端电压(V)R:导体阻值()3.电阻定律SLR?:电阻率(?m)L:导体的长度(m)S:导体横截面积(m2)4.闭合电路欧姆定律r REI?或IR IrE?（纯电阻电路）外内U UE?；Ir UE?外；（普通适用）I:电路中的总电流(A)E:电源电动势(V)R:外电路电阻()r:电源内阻()压（一）路端电压U随外电阻R的变化（二）路端电压压U随电流I变化的图像（三）闭合电路的变量分析保持不变的量一般是电源的电动势和内阻，电流、电压、电功率等都会随着外电阻的改变而改变。 I随R的变化关系串反并同r REI?Ir U?内内外U UE?外内U UI R?当R增大时，I减小，U增大；当R减小时，I增大，U减小.当外电路断开时，R=?，I=0，U=E结论电源电动势在数值上等于电源开路时的电压。 当外电路短路时，R=0，U=0，rEI?短.图像与纵坐标的交点表示电路开路状态，与纵轴截距为电源电动势E.图像与横坐标的交点表示外电路短路状态，与横轴截距为短路电流rEI?短.图像的斜率?tan?k的绝对值表示电源的内阻，即IUr?.r REI?Ir U?内内外U UE?外内U UI R?测定电源的电动势和内阻实验（常考实验题，掌握）实验原理如图所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值，最后分别算出它们的平均值。 此外，还可以用作图法来处理数据。 即在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标，用测出的几组I、U值画出UI图象所得直线跟纵轴的交点即为电动势值，图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。 实验器材待测电池，电压表（03V），电流表（00.6A），滑动变阻器（10），电键，导线。 实验步骤电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按电路图连接好电路。 外接法，把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。 闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I 1、U1），用同样方法测量几组I、U的值。 打开开关，好器材。 处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。 注意事项为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。 干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。 因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。 要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别解出E、r值再平均。 在画UI图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。 个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。 这样，就可使偶然误差得到部分的抵消，从而提高精确度。 干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画UI图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始）。 但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。 不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻。 U/V I/A o0.20.43.02.01.0V AR?阻半偏电流对应中值电为对应电阻电流为为满偏电流对应原理内RRR REIxx005.电功与电功率UItWP UItW?，W:电功(J)U:电压(V)I:电流(A)t:时间(s)P:电功率(W)6.焦耳定律Rt IQ2?Q:电热(J)I:通过导体的电流(A)R:导体的电阻值()t:通电时间(s)7.纯电阻电路和非纯电阻电路8.电源总功率P总IE；电源输出功率P出IU；电源效率?P出/P总I:电路总电流(A)E:电源电动势(V)U:路端电压(V)?电源效率9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)10.欧姆表测电阻 （1）欧姆表测电阻的测量原理闭合电路欧姆定律 （2）欧姆表盘刻度的原理（R x与I是一一对应关系）中值电阻电流表的指针指到刻度盘的中央时所对应的值。 R rR RRg?内中欧姆表测量电阻的步骤（常考实验题，掌握） （1）首先要进行机械调零（检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置） （2）将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔 （3）估计待测电阻的大小，选择适合的欧姆档进行欧姆调零 （4）测量电阻时，指针必须指在中值电阻附近，否则要重新选择欧姆档；用指针指示的数值乘以倍率，其结果就是被测电阻的阻值 （5）换挡后必须重新进行欧姆调零 （6）多用电表使用完毕，表笔必须从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”或交流电压最高档注意事项每次换档必须重新电阻调零。 选择合适的倍率档，使指针在中值电阻附近时误差较小。 若指针偏角太大，应改换低挡位；若指针偏角太小，应改换高挡位。 每次换挡后均要重新短接调零，读数时应将指针示数乘以挡位倍率。 测电阻时要把选择开关置于“?”档。 不能用两手同时握住两表笔金属部分测电阻。 测电阻前，必须把待测电阻同其它电路断开。 测完电阻，要拔出表笔，并把选择开关置于“OFF”档或交流电压最高档。 电表长期不用时应取出电池，以防电池漏电。 多用电表在使用前，应先观察指针是否指在电流表的零刻度，若有偏差，应进行机械调零。 欧姆表内的电池用旧了，用此欧姆表测得的电阻值比真实值偏大。 多用电表无论作电流表、电压表还是欧姆表使用，电流总是从正接线柱流入，从负接线柱流出欧姆表中电流的方向是从黑表笔流出，经过待测电阻，从红表笔流入.【注意】二极管具有单向导电性，电流从正极流入电阻较小，从正极流出时电阻较大。 11.伏安法测电阻（常考实验题，掌握） （1）电压表和电流表的接法法电流表的内接法电路图误差分析真实值xxxIUR?测量值IU UIURAx?偏大选择当A xRR?时，相对误差较小，可选用内接法测量。 法电流表的外接法电路图误差分析真实值xxxIUR?测量值x VxxxI IUIUR?偏小选择当V xRR?时，相对误差较小，可选用外接法测量。 法电流表内、外接法的选择方法选择原则大内偏大，小内偏小。 （理解+掌握）将待测电阻与表头内阻比较RRV xxxARR R?为小电阻外接法RRV xxxARR R?为大电阻内接法试触法触头P分别接触A、B电压表示数变化大?电流表分压作用大?外接法电流表示数变化大?电压表分流作用大?内接法 （2）滑动变阻器的两种接法（常考实验题，掌握）限流式接法分压式接法电路图电压调节范围xxERRxU ER?0xU E?电路消耗总功率xEI()x apEI I?闭合K前滑动头在最右端滑动头在最右端据选择的方法和依据从节能角度考虑，能用限流不用分压。 下列情况必须用分压式接法a调节（测量）要求电流或电压从零开始变换化，或要求大范围测量；b变阻器阻值比待测电阻小得多（若用限流，调不动或调节范围很小）；c用限流，电路中最小的电压（或电流）仍超过用电器的额定值或仪表量程。 【注】（1)单位换算1A103mA106?A；1kV103V106mV；1M103k106 (2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大；半导体和绝缘体的电阻率随温度升高而减小。 (3)串联时，总电阻大于任何一个分电阻；并联时，总电阻小于任何一个分电阻； (4)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为rEP42max?。 第三章磁场知识点五磁场 1、磁场磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质。 它的基本特性是对放入其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用。 （了解） 2、磁现象的电本质所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用。 （了解）知识点六磁感线为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线。 （是假想出来的，实际不存在） （1）疏密表示磁场的强弱。 （知道） （2）每一点切线方向表示该点磁场的方向，也就是磁感应强度的方向。 （理解） （3）是闭合的曲线，在磁体外部由N极至S极，在磁体的内部由S极至N极磁线不相切也不相交。 （4）匀强磁场的磁感线平行且距离相等，没有画出磁感线的地方不一定没有磁场。 （5）安培定则(右手定则)大姆指指向电流方向，四指环绕的方向就是磁场的方向。 注意这里的磁感线是一个个同心圆，每点磁场方向是在该点切线方向。 （掌握）熟记常用的几种磁场的磁感线知识点七磁感应强度B1磁场的最基本的性质是对放入其中的电流或磁极有力的作用，电流垂直于磁场时受磁场力最大，电流与磁场方向平行时，磁场力为零。 2在磁场中垂直于磁场方向的通电导线受到的磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值，叫做通电导线所在处的磁感应强度，即ILFB?.表示磁场强弱的物理量，是矢量。 大小ILFB?（电流方向与磁感线垂直时的公式）。 方向（左手定则）是磁感线的切线方向；是小磁针N极受力方向；是小磁针静止时N极的指向。 不是导线受力方向；不是正电荷受力方向；也不是电流方向。 （理解）单位特斯拉，国际单位制单位符号T。 Am NT/11?点定B定就是说磁场中某一点定了，则该处磁感应强度的大小与方向都是定值。 匀强磁场的磁感应强度处处相等。 磁场的叠加空间某点如果同时存在两个以上电流或磁体激发的磁场，则该点的磁感应强度是各电流或磁体在该点激发的磁场的磁感应强度的矢量和,满足矢量运算法则。 知识点八磁通量与磁通密度1磁通量?穿过某一面积的磁感线的条数，是标量。 2磁通密度B垂直磁场方向穿过单位面积的磁感线条数，即磁感应强度，是矢量。 3二者关系BS?（当B与面垂直时），?cos BS?（熟记），?cos S为面积垂直于B方向上的投影（有效面积），?是B与S法线的夹角。 知识点九磁场对电流的作用 一、安培力1.定义通电导线在磁场中受到的作用力叫做安培力。 说明:磁场对通电导线中定向移动的电荷有力的作用，磁场对这些定向移动电荷作用力的宏观表现即为安培力。 2.计算公式?sin BIL F?（是I与B的夹角）（熟记）【说明】通电导线与磁场方向垂直时，即900，此时安培力有最大值，BILF?max；通电导线与磁场方向平行时，即00，此时安培力有最小值，0min?F；当00B900时，安培力F介于0和BIL之间。 3.适用条件:公式FBIL一般适用于匀强磁场中IB的情况，对于非匀强磁场只是近似适用（如对电流元），但对某些特殊情况仍适用。 如图所示，电流I1/I2，如I1在I2处磁场的磁感应强度为B，则I1对I2的安培力FBI2L，方向向左，同理I2对I1，安培力向右，即同向电流相吸，异向电流相斥。 （理解）根据力的相互作用原理，如果是磁体对通电导体有力的作用，则通电导体对磁体有反作用力。 两根通电导线间的磁场力也遵循牛顿第三定律。 二、左手定则（掌握）1.内容伸开左手，使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内，让磁感线垂直穿过手心，并使四指指向电流方向，这时手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直，大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。 2.安培力F的方向既与磁场方向垂直，又与通电导线垂直,即F跟BI所在的面垂直。 但B与I的方向不一定垂直。 规律方法 1、安培力的性质和规律公式F=BIL中L为导线的有效长度，即导线两端点所连直线的长度，相应的电流方向沿L由始端流向末端。 如图所示，甲中/2l l?，乙中L/=d(直径）2R（半圆环且半径为R)安培力的作用点为磁场中通电导体的几何中心。 2、安培力作用下物体的运动方向的判断分析在安培力作用下通电导体运动情况的一般步骤I1I2画出通电导线所在处的磁感线方向及分布情况用左手定则确定各段通电导线所受安培力)据初速方向结合牛顿定律确定导体运动情况磁场对通电线圈的作用:若线圈面积为S，线圈中的电流强度为I，所在磁场的孩感应强度为B，线圈平面跟磁场的夹角为，则线圈所受磁场的力矩为M=BIScos。 （了解）知识点十磁场对运动电荷的作用基础知识 一、洛仑兹力磁场对运动电荷的作用力1.洛伦兹力的公式:?sin qvB F?，是B v、之间的夹角。 （熟记）2.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相平行时，0?F。 3.当带电粒子的运动方向与磁场方向互相垂直时，qvBF?。 4.只有运动电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力作用，静止电荷在磁场中受到的磁场对电荷的作用力一定为0。 二、洛伦兹力的方向1.洛伦兹力F的方向既垂直于磁场B的方向，又垂直于运动电荷的速度v的方向，即F总是垂直于B和v所在的平面。 2.使用左手定则判定洛伦兹力方向时，伸出左手，让姆指跟四指垂直，且处于同一平面内，让磁感线穿过手心，四指指向正电荷运动方向（当是负电荷时，四指指向与电荷运动方向相反）则姆指所指方向就是该电荷所受洛伦兹力的方向。 三、洛伦兹力与安培力的关系1.洛伦兹力是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向称动的自由电荷受到的洛伦兹力的宏观表现。 2.洛伦兹力一定不做功，它不改变运动电荷的速度大小;但安培力却可以做功。 四、带电粒子在匀强磁场中的运动（掌握）1.不计重力的带电粒子在匀强磁场中的运动可分三种情况一是匀速直线运动；二是匀速圆周运动；三是螺旋运动。 2.不计重力的带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的轨迹半径qBmvr?；其运动周期qBmT?2?（与速度大小无关）。 3.不计重力的带电粒子垂直进入匀强电场和垂直进入匀强磁场时都做曲线运动，但有区别带电粒子垂直进入匀强电场，在电场中做匀变速曲线运动（类平抛运动）；垂直进入匀强磁场，则做变加速曲线运动（匀速圆周运动）。 知识点十一带电粒子在匀强磁场中的运动规律 1、带电粒子的速度方向若与磁场方向平行，带电粒子不受洛伦兹力作用，将以入射速度做匀速直线运动。 2、带电粒子若垂直进入匀强磁场且只受洛伦兹力的作用，带电粒子一定做匀速圆周运动，其轨道平面一定与磁场垂直。 由洛伦兹力提供向心力，有rvm qvB2?轨道半径qBmvr?由轨道半径与周期的关系，得qBmvrT?22?可见，周期与入射速度和运动半径无关。 荷质比相同的带电粒子，当它们以不同的速度在磁场中做匀速圆周运动时，无论速度相差多大，由于其运动半径，与速度成正比，所以它们运动的周期都相同。 规律方法 1、带电粒子在磁场中运动的圆心、半径及时间的确定（1)用几何知识确定圆心并求半径。 因为F方向指向圆心，根据F一定垂直v，画出粒子运动轨迹中任意两点（大多是射入点和出射点）的F或半径方向，其延长线的交点即为圆心，再用几何知识求其半径与弦长的关系。 (2)确定轨迹所对应的圆心角，求运动时间。 先利用圆心角与弦切角的关系，或者是四边形内角和等于3600（或2）计算出圆心角的大小，再由公式?360Tt?（或?2Tt?）可求出运动时间。 (3)注意圆周运动中有关对称的规律。 如从同一边界射入的粒子，从同一边界射出时，速度与边界的夹角相等；在圆形磁场区域内，沿径向射入的粒子，必沿径向射出。 知识点十二带电粒子在复合场中的运动基础知识 一、复合场的分类 1、复合场即电场与磁场有明显的界线，带电粒子分别在两个区域内做两种不同的运动，即分段运动，该类问题运动过程较为复杂，但对于每一段运动又较为清晰易辨，往往这类问题的关键在于分段运动的连接点时的速度，具有承上启下的作用。 2、叠加场即在同一区域内同时有电场和磁场，些类问题看似简单，受力不复杂，但仔细分析其运动往往比较难以把握。 二、带电粒子在复合场电运动的基本分析1.当带电粒子在复合场中所受的合外力为0时，粒子将做匀速直线运动或静止。 2.当带电粒子所受的合外力与运动方向在同一条直线上时，粒子将做变速直线运动。 3.当带电粒子所受的合外力充当向心力时，粒子将做匀速圆周运动。 4.当带电粒子所受的合外力的大小、方向均是不断变化的时，粒子将做变加速运动，这类问题一般只能用能量关系处理。 三、电场力和洛伦兹力的比较1.在电场中的电荷，不管其运动与否，均受到电场力的作用；而磁场仅仅对运动着的、且速度与磁场方向不平行的电荷有洛伦兹力的作用。 2.电场力的大小qE F?，与电荷的运动的速度无关；而洛伦兹力的大小?sin qvBF?,与电荷运动的速度大小和方向均有关。 3.电场力的方向与电场的方向或相同、或相反；而洛伦兹力的方向始终既和磁场垂直，又和速度方向垂直。 4.电场力既可以改变电荷运动的速度大小，也可以改变电荷运动的方向