高中物理 学业水平测试复习汇总 新人教版选修1-1（高二）

用心 爱心 专心1 选修选修 1 11 1 电场电场 一 考纲要求 测试内容测试要求 电荷 电荷守恒定律 A 库仑定律 A 基本要求 选修 1 1 电场 电场强度 电场线 A 二 考点梳理 一 电荷 电荷守恒定律 1 两种电荷 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷 2 元电荷 一个元电荷的电量为 1 6 10 19C 是一个电子所带的电量 说明 任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍 3 起电 使物体带电叫起电 使物体带电的方式有三种 摩擦起电 接触起电 感应起电 4 电荷守恒定律 电荷既不能创造 也不能被消灭 它们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 系统的电荷总数是不变的 注意 电荷的变化是电子的转移引起的 完全相同的带电金属球相接触 同种电荷 总电荷量平均分配 异种电荷先中和后再平分 二 库仑定律 1 内容 真空中两个点电荷之间相互作用的电力 跟它们的电荷量的乘积成正比 跟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 2 公式 2 21 r qq kF k 9 0 109N m2 C2 3 适用条件 1 真空中 2 点电荷 点电荷是一个理想化的模型 在实际中 当带电体的形状和大小对相互作用力的影 响可以忽略不计时 就可以把带电体视为点电荷 这一点与万有引力很相似 但又有 不同 对质量均匀分布的球 无论两球相距多近 r都等于球心距 而对带电导体球 距离近了以后 电荷会重新分布 不能再用球心距代替r 点电荷很相似于我们力学中 的质点 三 电场 1 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 是通过电场进行的 2 电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用 3 电场可以由存在的电荷产生 也可以由变化的磁场产生 四 电场强度 1 定义 放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点 用心 爱心 专心2 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 的电场强度 表示该处电场的强弱 2 表达式 E F q 定义式 单位是 N C 或 V m E kQ r2 导出式 真空中的点电荷 其中Q是产生该电场的电荷 E U d 导出式 仅适用于匀强电场 其中d是沿电场线方向上的距离 3 方向 与该点正电荷受力方向相同 与负电荷的受力方向相反 电场线的切线 方向是该点场强的方向 场强的方向与该处等势面的方向垂直 4 在电场中某一点确定了 则该点场强的大小与方向就是一个定值 与放入的检 验电荷无关 即使不放入检验电荷 该处的场强大小方向仍不变 这一点很相似于重力 场中的重力加速度 点定则重力加速度定 与放入该处物体的质量无关 即使不放入物 体 该处的重力加速度仍为一个定值 5 电场强度是矢量 电场强度的合成按照矢量的合成法则 平行四边形法则和三 角形法则 6 电场强度和电场力是两个概念 电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关 而电场力的大小与方向则跟放入的检验电荷有关 五 电场线 是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线 客观并不存在 1 切线方向表示该点场强的方向 也是正电荷的受力方向 2 从正电荷出发到负电荷终止 或从正电荷出发到无穷远处终止 或者从无穷远 处出发到负电荷终止 3 疏密表示该处电场的强弱 也表示该处场强的大小 4 匀强电场的电场线平行且距离相等 5 没有画出电场线的地方不一定没有电场 6 顺着电场线方向 电势越来越低 7 电场线的方向是电势降落陡度最大的方向 电场线跟等势面垂直 8 电场线永不相交也不闭合 9 电场线不是电荷运动的轨迹 选修选修 1 11 1 磁场磁场 一 考纲要求 序号测试内容测试要求 1 磁场 磁感线 A 用心 爱心 专心3 2 地磁场 A 3 电流的磁场 安培定则 A 4 磁感应强度 A 5 安培力的大小 左手定则 A 6 洛伦兹力的方向 A 二 考点梳理 一 磁场 磁感线 1 磁场的产生 1 磁极周围有磁场 2 电流周围有磁场 奥斯特发现电流的磁效应 2 磁场的基本性质 对处于磁场中的磁极 电流 运动电荷有磁场力的作用 有强弱和方向 对磁体一定 有力的作用 对电流 运动电荷可能有力的作用 3 磁感线 1 用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线 2 磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向 也就是在该点小磁针静止时 N极的指向 3 磁感线的疏密表示磁场的强弱 4 磁感线是封闭曲线 和静电场的电场线不同 5 要熟记常见的几种磁场的磁感线 二 电流的磁场 安培定则 右手螺旋定则 1 电流的磁效应 不仅磁铁能产生磁场 电流也能产生磁场 这个现象称之为电流 的磁效应 1820 年 丹麦物理学家奥斯特用实验展示了电与磁的联系 说明了电与磁之间存在着相互作用 揭示了电流的磁效应 这 对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义 也预示了电力应 用的可能性 用心 爱心 专心4 2 安培定则 右手螺旋定则 对直导线 四指指向磁感线方向 对环行电流 大拇 指指向中心轴线上的磁感线方向 对长直螺线管大拇指指向螺线管内部的磁感线方向 1 判断直线电流直线电流的磁场具体做法是右手握住 让伸直的拇指的方向与 一致 那么 弯曲的四指所指的方向就是 的环绕方向 2 判断通电螺线管通电螺线管的磁场具体做法是右手握住 让弯曲的四指所指的方向跟 一致 拇指所指的方向就 是螺线管 的方向 3 安培分子电流假说 又叫磁性起源假说 认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电 荷的运动产生的 安培认为在原子 分子等物质微粒内部存在着一种环形电流 分子电 流 分子电流使每个物质微粒都成为一个微小磁体 它的两侧相当于两个小磁极 并且 这两个磁极跟分子电流不可分割地联系在一起 三 地磁场 地磁场 地球本身就是一个大磁体 地磁场的 N 极在地理的南极 S 极在 地理的北极 地球的地理两极与地磁两极并不完全重合 其间有一个交角 叫 做磁偏角 四 磁感应强度 安培力 左手定则 1 磁感应强度 1 磁感应强度是反映磁场 的物理量 2 公式 B 单位 磁感应强度是矢量矢量 2 安培力 1 在磁场中 通电导线要受到 力的作用 我们使用的电动机就是利用这个原 理来工作的 2 通电导体放在磁场里 当导线方向与磁场垂直时 所受的安培力 当导线 方向与磁场一致时 所受的安培力 当导线方向与磁场斜交时 所受的安培力 3 导线方向与磁场垂直时 导线受到的安培力大小 F 3 安培力的方向 左手定则 伸开左手 使拇指跟其余四指 并且都跟手掌在同一个平面内 让 穿 入手心 并使四指指向 的方向 则拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的 方向 4 磁场力的本质 用心 爱心 专心5 磁极和电流之间的相互作用力 包括磁极与磁极 电流与电流 磁极与电流 都是 运动电荷之间通过磁场发生的相互作用 因此在分析磁极和电流间的各种相互作用时 除要记住 同名磁极互相排斥 异名磁极互相吸引 的结论 还应该记住更加普遍适用 的 同向电流互相吸引 反向电流互相排斥 五 洛仑兹力 洛仑兹力的方向 1 磁场对 有力的作用 这种力叫做洛伦兹力 2 左手定则 伸开左手 使拇指跟其余四指 并且都跟手掌在同一个平面内 让 穿入手心 并使四指指向 的方向 则拇指所指的方向就是运动 正电荷所受安培力的方向 3 洛伦兹力一定既垂直于电荷的速度方向 又垂直于磁感应强度方向 选修选修 1 11 1 电磁感应 电磁技术与社会电磁感应 电磁技术与社会 发展发展 一 考纲要求 序号测试内容测试要求 1 磁通量 A 2 电磁感应现象及其应用 A 3 电磁感应定律 A 4 电磁波 A 5 交变电流 变压器 高压输电补充 6 自感现象 涡流 电感器补充 7 常见传感器及其应用 A 二 考点梳理 一 电磁感应现象及其应用 电磁感应定律 1 英国物理学家 经过 10 年的艰苦探索 终于在 1831 年发现了 现象 进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系 奏响了电气化时代 的序曲 2 闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时 中就产生电流 这 类现象就叫做 由电磁感应产生的电流叫做 3 电磁感应的产生条件 1 磁通量 穿过一个 的磁感线的多少 2 条件 只要穿过 的磁通量发生变化 闭合电路中就有感应电流 产生 4 感应电动势 电磁感应现象中产生的电动势 5 法拉第电磁感应定律 电路中感应电动势的大小 跟穿过这一电路的磁通量的 用心 爱心 专心6 成正比 1 表达式 多匝线圈的电动势 2 磁通量的变化率描述 3 导体垂直切割磁感线产生的感应电动势的表达式 二 交变电流 变压器 高压输电 1 交变电流 简称交流 AC 俗称交流电 大小和方 向都随时间做周期变化的电流 2 交流发电机 由定子和转子组成 转子的转动使穿过线 圈的磁通量发生变化 在线圈中激发出感应电动势 3 交流的变化规律 日常使用的电是由电网送来的 电网 中的交变电流 它的电流 电压随时间按正弦函数的规律变化 叫做正弦式电流 1 表达式 tEe m sin tIi m sin 2 图象 3 描述物理量 周期 T 频率 f 有效值 E U I 峰值 Em Um Im 其中 2 2 1 mm IIUUfT 另外 家用电器铭牌上的额定电压 额 定电流都是指有效值有效值 4 变压器 1 构造 变压器由一个闭合的铁芯 原线圈 副线圈组成 2 工作原理 变压器利用的是电磁感应现象的互感现象 5 减小输电线路上电能损失的方法 1 减小输电线电阻R 从 L S三个角度考虑 但效果不佳 2 减小输电电流I 因为 U P I 所以采用高压输电高压输电既有效又经济 三 自感现象 涡流 电感器 1 导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象自感现象 自感现象中产生的电 动势叫自感电动势自感电动势 2 通电自感和断电自感 1 A1 A2是规格完全一样的灯泡 闭合电键 S 调节变阻器R 使 A1 A2亮度相同 再调节R1 使两灯正常发光 然后断开开关 S 重 新闭合 S 观察到灯泡A2立刻正常发光 跟线圈L串联的灯泡A1逐 渐亮起来 用心 爱心 专心7 原因 电路接通时 电流由零开始增加 穿过线圈L的磁通量逐渐增加 L中产生 的感应电动势的方向与原来的电流方向相反 阻碍L中电流增加 即推迟了电流达到正 常值的时间 2 接通电路 待灯泡A正常发光 然后断开电路 观察到 S 断开 时 A灯突然闪亮一下才熄灭 原因 当 S 断开时 L中的电流突然减弱 穿过L的磁通量逐渐减 少 L中产生感应电动势 方向与原电流方向相同 阻碍原电流减小 L 相当于一个电源 此时L与A构成闭合回路 故A中还有一段持续电流 灯 A闪亮一下 说明流过A的电流比原电流大 3 自感的应用 电感器 特点 通直流 阻交流 日光灯镇流器 4 涡流现象 把块状金属放在变化的磁场中 或者让它在磁场中运动时 金属块内将产生感应电 流 这种电流在金属块内自成闭合回路 很像水的旋涡 因此叫涡流 简称涡流 由于 整块金属的电阻 率 很小 涡流通常很强 发热消耗大量电能 1 涡流的减少 电机和变压器通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片 电阻率大 叠压 制成的铁芯 2 涡流的应用 真空冶炼炉 高频感应炉 冶炼特种合金和特种钢 金属探测器 用于安检 探雷 探矿等 电磁炉 四 电磁波及信息处理 1 麦克斯韦电磁场理论 基本内容 1 变化的磁场能够在周围空间产生电场 变化的电场能够在周围空 间产生磁场 2 均匀变化的磁场产生稳定的电场 均匀变化的电场产生稳定的磁场 3 振荡的 周期性变化的 磁场产生同频率的振荡电场 振荡的电场产生同频率的 振荡磁场 2 频率 波速 波长 f T 1 cT 或 f c 3 电磁波谱 1 定义 按波长或频率大小的顺序排列成谱 2 按波长从大到小的顺序 无线电波 光波 红外线 可见光 紫外线 X 射 线 射线 用心 爱心 专心8 3 主要作用 红外线主要作用是热作用 可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感 紫外线主要作用是化学作用 可用来杀菌和消毒 伦琴射线有较强的穿透本领 利用其穿透本领与物质的密度有关 进行对人体的透 视和检查部件的缺陷 射线的穿透本领更大 在工业和医学等领域有广泛的应用 如探伤 测厚或用 刀进行手术 4 电磁波的发射和接收 1 载波 携带声音 图象等信息的电磁波 2 调制 把信息加到载波上 使载波随信号而变叫调制 3 调幅 频 波 使振幅 频率 随信号而变叫调幅 频 波 4 调谐 从电磁波中选出所要的信号的技术叫做调谐 5 解调 从载波中将声音 图象等信息 取 出叫解调 巩固练习巩固练习 1 把声音 图像等信号加载到高频电磁波上的过程 称为 信号的调 制方式有调幅信号和 两种方式 其中 信号由于抗干扰能 力强 操作性强 因此高质量的音乐和语言节目 电视伴音采用这种信号调制方式 解析 解析 调制 调频 调频 2 转换电视频道 选择自己喜欢的电视节目 称为 A 调幅 B 调频 C 调制 D 调谐 3 下列应用没有利用电磁波技术的是 A 无线电广播 B 移动电话 C 雷达 D 白炽灯 5 传感器 1 定义 传感器是把非电学物理量 如位移 速度 压力 温度 湿度 流量 声强 光照度等 转换成易于测量 传输 处理的电学量 如电压 电流 电容等 的 一种组件 起自动控制作用 一般由敏感元件 转换器件 转换电路三个部分组成 如 下表所示 用心 爱心 专心9 2 几种传感器 双金属温度传感器 主要应用在日光灯启动器 电熨斗 电冰箱温控器上 光敏电阻传感器 一般用于光的测量 光的控制和光电转换 压力传感器 电容式压力传感器 电容式话筒 等 选修 1 1 电路 家用电器与日常生活 一 考纲要求 序号测试内容测试要求 1 静电的利用与防止 A 2 焦耳定律 A 3 电阻定律 A 4 电动势 闭合电路欧姆定律 A 5 电热器 白炽灯等家用电器的技术参数的意义 A 6 安全用电与节约用电 A 二 考点梳理 一 静电的利用和防止 1 防止静电危害的主要方法是把多余的静电导走 如接地放电 增大空气湿度 实例 油罐车的拖地铁链 飞机着落架上的导电轮胎 地毯里的金属丝 2 静电应用 实例 静电除尘 静电复印 静电喷涂 二 电流 电源电动势 1 电流 1 定义 电荷的定向移动形成电流 2 产生条件 要有自由移动的电荷 导体两端存在电压 3 方向 与正电荷定向移动方向相同 4 大小 I Q t 单位 安培 A 1A 103mA 106 A 2 电动势 1 大小 电源没有接入电路时两极间的电压 单位 伏特 V 2 物理意义 反映电源将其它形式的能转化为电能的本领大小 3 电源把其他形式的能转化为电能 提供给用电器使用 化学电池 化学能 电能 发电机 机械能 电能 太阳电池 太阳能 电 能 4 常识 干电池 1