（高中物理）物理选修11电场

1、物理选修1-1电场一电荷、电荷守恒定律 【 加高二学生群：121484773】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，摩擦的两个物体带上等量异种电荷接触起电，电荷重新分配，与带电体外表形状有关，尖细部位电荷集中，平缓部位电荷稀疏。感应起电，不带电的物体靠近不接触带电的物体，不带电的物体上出现电荷移动，遵守电荷守恒定律4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能

2、从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一局部转移到另一局部，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：k90×109n·m2c23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点电荷很相似于我们力学中的质点三电场1实际存在于带电体周围的

3、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电场的根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e1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的比值叫做该点的电场强度，表示该处电场的强弱2表达式：ef/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，那么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

4、不放入检验电荷，该处的场强大小方向仍不变5电场强度是矢量，电场强度的合成按照矢量的合成法那么平行四边形法那么和三角形法那么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电场线永不相交也不闭合，6电场线不是电荷运动的轨迹二、磁场一磁场磁感线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.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

5、一定有力的作用；对电流、运动电荷可能有力的作用).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、安培定那么右手螺旋定那么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开展具有划时代的意义，也预示了电力应用的可能性.2.安培定那么右

6、手螺旋定那么：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判断直线电流的磁场具体做法是右手握住_导线_，让伸直的拇指的方向与_电流方向一致，那么，弯曲的四指所指的方向就是 磁感线 的环绕方向.2判断通电螺线管的磁场具体做法是右手握住_螺线管_，让弯曲的四指所指的方向 跟电流的方向 _一致，拇指所指的方向就是螺线管_内部磁感线_的方向.三、地磁场地磁场：地球本身就是一个大磁体，地磁场的北极n在地理的南极附近，南极s在地理的北极附近.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

7、力、左手定那么1磁感应强度是反映磁场_强弱_的物理量.2公式：b=_f/il_单位：_特斯拉t_;磁感应强度是矢量.1在磁场中，通电导线要受到安培力的作用，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_最大_;当导线方向与磁场一致时，所受的安培力_为0_;当导线方向与磁场斜交时，所受的安培力_介于最大值和0之间_.3导线方向与磁场垂直时,导线受到的安培力大小f_bil_.3.安培力的方向左手定那么伸开左手，使拇指跟其余四指_垂直_ ，并且都跟手掌在同一个平面内，让_磁感线_穿入手心，并使四指指向_电流_的方向，那么拇指所指的方向就是通电导

8、线所受安培力的方向.五、洛仑兹力洛仑兹力的方向1.磁场对_运动电荷_有力的作用，这种力叫做洛伦兹力.2.左手定那么：伸开左手，使拇指跟其余四指_垂直_,并且都跟手掌在同一个平面内，让_磁感线_穿入手心，并使四指指向_正电荷运动_的方向，那么拇指所指的方向就是运动正电荷所受安培力的方向.假设是负电荷，那么四指指向负电荷运动方向的反方向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三电磁感应一电磁感应现象及其应用、电磁感应定律_法拉第_经过10年的艰苦探索，终于在1831年发现了_电磁感应_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.闭合电路的一局部

9、在磁场中做切割磁感线运动时，_导体_中就产生电流，这类现象就叫做_电磁感应_.由电磁感应产生的电流叫做_感应电流_.1磁通量：穿过一个_闭合电路_的磁感线的多少.2条件：只要穿过_闭合电路_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_变化率_成正比.表达式：_ ，多匝线圈的电动势：_.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

10、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：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，.另外，家用电器铭牌上的额定电压、额定电流都是指有效值.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.p=ui，p1=p2， 5.减小输电线路上电能损失的方法：1减小输电线电阻从、l、s三个角度考虑，但效果不佳.2减小输电电流i因为，所以采用高压输电既有效又经济.三、自感现象 涡流 电感器自感现象.自感现象

11、中产生的电动势叫自感电动势.阻碍电流的变化1a1、a2是规格完全一样的灯泡。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.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，即推迟了电流到达正常值的时间.2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aa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、

12、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、电磁涉及信息处理1.麦克斯韦电磁场理论根本内容：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

13、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,或.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.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

14、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.【稳固练习】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：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 ( d )(a)调幅 (b)调频 (c)调制 (d)调谐3.以下应用没有利用电磁波技术的是d(a)无线电播送 (b)移动 (c)雷达 (d)白炽灯1定义：传感器是把非电学物理量如位移、速度、压力、温度、湿

15、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、转换电路三个局部组成，如下表所示：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 、电容式话筒等四、电路、家用电器与日常生活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.实例：静电除尘，静电复印，静电喷涂.二、电流、电源电动势1定义：电荷的定向移动形

16、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=106µa1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1.5v,蓄电池2v.三、焦耳定律、电功率、热功率、节电、平安用电1内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比.2公式：q=i2rt.3应用：制成各种电热器，如电热水器、电熨斗、电热毯、保险丝等.2.电功率：用电器在单位时间消耗的电能叫做电功率.公式：p=w/t=iu.单位：瓦w.3.热功率：电热器在单位时间消耗的电能叫做热功率.公式：p=q/t=i2r.1电动机：电能主要转化为机械能，少局部转化为内能，电功率大于热功率.2电热器：电能全部转化为内能，电功率等于热功率.4.节约用电途径1家电不要待机，不用时要切断电源.2换用节能灯.5.平安用电n 一般手电筒中通过小灯泡的电流为0.25a.n 电子手表工作时的电流为几微安.n 彩色电视机工作电流为0.4-1a左右.n