高二年级上册物理期末复习：人教版必修第三册知识点背诵提纲

高二上学期物理期末复习：人教版必修第三册知识点背诵提纲

知识复习7静电场

一、电荷电荷守恒定律

1.元电荷、点电荷

⑴元电荷：e=1.60X10793所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。

⑵点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况的理想化模型。

2.电荷守恒定律

⑴内容：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。

⑵三种起电方式：摩擦起电、感应起电、接触起电。

⑶带电实质：物体得失电子。

⑷电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体，接触后再分开，二者带等量同种电

荷，若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分。

二、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。

2.表达式：F=誉,式中a=9.0乂1091^-1112(2,叫做静电力常量。

3.适用条件

真空中的静止点电荷。

⑴在空气中，两个点电荷的作住力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式。

⑵当两个带电体间的距离远大于其本身的大小时，可以把带电体看成点电荷。

三、电场、电场强度

1.电场

⑴定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。

⑵基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。

2.电场强度

⑴定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力尸与它的电荷量〃的比值。

⑵定义式：£、='；单位：N/C或V/m。

Q

⑶矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向。

3.三个计算公式

公式适用条件说明

定义式吗任何电场某点的电场强度为确定值,大小及方向与。无关

真空中点

决定式E=k^....某点的电场强度由场源电荷。和场源电荷到某点的距离r决定

r电荷的电场

关系式吟匀强电场d是沿电场方向的距离

考点一三个自由点电荷共线平衡问题

⑴三个自由点电荷电性必为“西同夹异”；

⑵三个自由点电荷电荷量必为“两大夹小”；

⑶三个自由点电荷位置必为“近小远大”；

⑷三个自由点电荷共线平衡电荷量的关系满足JQ外iQ外2=JQ内Q外1、Q内Q外2。

考点二电场线与带电粒子的运动轨迹分析

1.电荷运动的轨迹与电场线一般不重合.若电荷只受电场力的作用，在以下条件均满足的情况下两者重

合：

⑴电场线是直线.

⑵电荷由静止释放或有初速度，且初速度方向与电场线方向平行.

2.由粒子运动轨迹判断粒子运动情况：

⑴粒子受力方向指向曲线的内侧，且与电场线相切.

(2)由电场线的疏密判断加速度大小.

⑶由电场力做功的正负判断粒子动能的变化.

3.求解这类问题的方法：

(1)“运动与力两线法”一一画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线

的切线方向)，从二者的夹角情况来分析曲线运动的情景.

(2)“三不知时要假设”一一电荷的正负、场强的方向(或等势面电势的高低)、电荷运动的方向，是题意

中相互制约的三个方面.若已知其中的任一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知(三不知)，

则要用“假设法”分别讨论各种情况.

考点三好电力作用下的平衡问题

1.解决这类问题与解决力学中的平衡问题的方法步骤相同，只不过是多了静电力而已.

2.(1)解决静电力作用下的平衡问题，首先应确定研究对象，如果有几个物体相互作用时，要依据题意，

适当选取“整体法”或“隔离法”.

⑵电荷在匀强电场中所受电场力与位置无关；库仑力大小随距离变化而变化.

四、静电力做功和电势能

1.静电力做功

(D特点：静电力做功与路径无关，只与电荷量和电荷移动过程始、木位置间的电势差有关。

⑵计算方法

①W=qEd,只适用于匀强电场，其中d为带电体在沿电场方向的位移；

②混=q如，适用于任何电场。

2.电势能

⑴定义：电荷在电场中具有的势能，称为电势能。

⑵说明：电势能具有相对性，通常把无穷远处或大地的电势能规定为零。

3.静电力做功与电势能变化的关系

⑴静电力做的功等于电势能的减少量，即心=瓦,一反“。

⑵通过%=&L扇可知:静电力对电荷做多少正功，电荷电势能就减少多少；电荷克服静电力做多少功，

电荷电势能就增加多少。

⑶电势能的大小：由心=/如一蜃可知,若令属=0,则以尸除,即一个电荷在电场中某点具有的电势能，

数值上等于将其从该点移到零势能位置过程中静电力所做的功。

五、电势、电势差

1.电势

(1)定义式：。=多。

⑵相对性：通常选无穷远为电势零点；其正(负)表示该点电势比零电势高(低)。

2.电势差

(D定义式：U梯=小8,如=一如。

⑵静电力做功与电势差的关系：心=〃嬴

3.匀强电场中电势差与电场强度的关系

(1)电势差与电场强度的关系式：〃出=&/,其中d为电场中两点间沿电场方向的距离。

⑵电场强度的方向和大小与电势差的关系：E=-d.电场强度在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上

降低的电势，电场强度方向指向电势降低最快的方向。

4.电势高低的四种判断方法

⑴依据电场线方向：沿电场线方向电势逐渐降低。

⑵依据电场力做功：根据如=」，将%、Q的正负号代入，由如的正负判断血、如的高低。

Q

⑶电荷的正负：取无穷远处电势为零，正电荷周闱电势为正值，负电荷周围电势为负值：靠近正电荷处

电势高，靠近负电荷处电势低。

⑷依据电势能的高低：正电荷在电势能大处甩势较高，负电荷在电势能大处电势较低。

考点四等势面与粒子运动轨迹的分析

1.几种常见的典型电场的等势面比较

电场等势面(实线)图样重要描述

电)举言势面

■••・•

---->>

匀强电场--•・♦垂直于电场线的一簇平面

•---•

•••.・

7萼势面

点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面

\♦4卜”

\、二J

等量异种点电荷的电场、、连线的中垂线上的电势为零

w

it

、、4444W//

一连线上，中点电势最低，而在中垂线

^/7Z2S十

等量同种正点电荷的电场<\tut

上，中点电势最高

WTTC

2.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法

⑴从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲)，从而分析电场方向或电荷的正负：

⑵结合轨迹、速度方向与静电力方向，确定静电力做功的正负，从而确定电势能、电势和电势差的变化

等；

⑶根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况.

考点五公式U=Ed的拓展应用

1.在匀强电场中即在沿电场线方向上，A&d推论如下：4一

⑴如图甲，。点为线段力方的中点，则有九=•"一1

m乙

⑵如图乙，AB//CD,h.AB=CD,则如=心

2.在非匀强电场中〃=&/虽不能直接应用，但可以用作定性判断.

【思想方法与技巧】

£一才和。-X图象的处理方法

1.E-x图象

(1)反映了电场强度随位移变化的规律.

(2)£>0表示场强沿x轴正方向；EV。表示场强沿>轴负方向.

(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差，“面积”大小表示电势差大小，两点的电势高低根据电

场方向判定.

2.0—x图象

(1)描述了电势随位移变化的规律.

(2)根据电势的高低可以判断电场强度的方向是沿x轴正方向还是负方向.

(3)斜率的大小表示场强的大小，斜率为零处场强为零.

3.看懂图象是解题的前提，解答此题的关键是明确图象的斜率、面积的物理意义.

六、电容器及电容

1.电容器

⑴组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成。

⑵带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值。

⑶电容器的充、放电

①充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能：

②放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能。

2.电容

⑴定义：电容器所带的电荷量与电容器两极板间的电势差的比值。

(2)定义式：C=、

⑶单位：法拉(P)、微法(nF)、皮法(pF)。1F=106nF=1012pF。

⑷意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。

⑸决定因素：由电容器本身物理条件(大小、形状、相对位置及电介质)决定，与电容器是否带电及电压

无关。

3.平行板电容器的电容

⑴决定因素：正对面积、相对介电常数、两板间的距离。(2)决定式：C=-^-.

4穴kd

4.两类典型问题

⑴电容器始终与恒压电源相连，电容器两极板间的电势差〃保持不变。

⑵电容器充电后与电源断开，电容器两极板所带的电荷量。保持不变。

考点六平行板电容器的动态分析

运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路

1.确定不变量，分析是电压不变还是所带电荷量不变.

⑴保持两极板与电源相连，则电容器两极板间电压不变.

⑵充电后断开电源，则电容器所带的电荷量不变.

2.用决定式分析平行板电容器电容的变化.

4五kd

3.用定义式,分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化.

4.用£=§分析电容器两极板间电场强度的变化.

U

七、带电粒子在电场中的运动

1.加速

⑴在匀强电场中，If—qEd=qU=]:mv⑵在非匀强电场中，〃谥

乙乙乙乙

2.偏转

⑴运动情况：如果带电粒子以初速度匕垂直场强方向进入匀强电场中，则带电粒子在电场中做类平抛运

动，如图所示。

⑵处理方法：将粒子的运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和沿电场力方向的匀加速直线运动。根

据运动的合成与分解的知识解决有关问题。

⑶基本关系式：运动时间t=~,加速度&='="=皿偏转显）=白/=叶，偏转角〃的正切值：tan

Vommma2.，加d%

vyatqUl

VoVomd\^

3.功能关系

11I]

当讨论带电粒子的末速度y时也可以从能量的角度进行求解：QU产~严’一①靛，其中U产飞,指初、末位

置间的电势差。

八、观察电容器的充、放电现象

实验项目实验现象

电容器电流表读数由大到小，最后为零

充电电压表读数由小到大，最后为6V

电容器电流表读数由大到小,最后为零

放电电压表读数由大到小，最后为零

知识复习8恒定电流

一、电流欧姆定律

1.电流

⑴定义式：/=7。为在时间亡内通过导体横截面的电荷量。

V

⑵微观表达式：I=nqSv,其中〃为导体中单位体积内自由电荷的个数，°为每个自由电荷的电荷量，S

为导体的横截面积，/为自由电荷定向移动的速率。

2.部分电路欧姆定律

⑴内容：导体中的电流跟导体谀端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

(2j表达式：/=%

⑶适用范围：金属导电和电解质溶液导电，不适用于气体导电或半导体元件。

(4)导体的伏安特性曲线(/一仍图线

电阻的大小：图线上某点与坐标原点的连线的斜率攵=tan。=口

JK

二、电阻电阻定律

1.电阻的决定式和定义式的比较

1

公式i飞栏

区别电阻的决定式电阻的定义式

2.电阻率。

⑴物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性。

⑵电阻率与温度的关系

金属：电阻率随温度升高而增大；

负温度系数半导体：电阻率随温度升高而减小。

三、电功和电热、电功率和热功率的区别与联系

仁卯=QIP

r*Uh=FRt

L纯电网一H1p

L如电阻、电炉子、白炽灯等

用

rd>Q

+卬箕他

「非纯电阻+=PRt

+P其检

「如电风扇、电动机、电解槽等

四、串、并联电路的特点

1.特点对比

-一串联并联

电流1=h=I>=--=L,/=/+、•♦+/〃

电压〃=〃+，+••+4U=U\=Ul=---=Un

11,11.1

电阻R="+是+…+凡—=--4---1-•••-4--

R用此《

2.几个常用的推论

⑴串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻。

⑵并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻。

⑶无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率〃总是等于各个电阻耗电功率之和。

⑷无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大。

五、闭合电路欧姆定律

1=—只适用于纯电阻电路

1.公式：碎工

外+〃内适用于任何电路

2.路端电压〃与电流/的关系

。三£一“，。‘一/图象如图1所示，由图象可以看出:

图1

①电源电动势必当电路断路即了=0时，纵轴的截距为电源电动势£；

②短路电流To：当外电路电压。三0时，横轴的截距为短路电流九

③电源内阻，•：图线斜率的绝对值为电源的内阻。

六、三个功率

1.电源的总功率

%=£/=〃外/+〃内/=夕出+夕内。

若外电路是纯电阻电路，则有:p后/（/?+/'）=£>

2.电源内部消耗的功率：尸内=/r=0%/=尸总一儿的

3.电源的输出功率：〃出=£7=£/一尸^=尸葛一〃内。

FR_£

若外电路是纯电阻电路，则有:几尸产人

(〃+/-)2=(R—玲［

%--Ar

产出一户图象如图所示，从图中可以看出：

(1，当4=?'时，电源的输出功率最大，最大值P

⑵当QT时，随着？的增大，输出功率越来越小。"L

⑶当HV歹时，随着〃的增大，输出功率越来越大。%〉

,OR.rR,R

(4)当产出〈片时，每个输出功率对应两个可能的外电阻用和足，且必•尼=/。

考点一电路动态变化的分析

(1)总电阻变化情况的判断

①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小).

②若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，

电路的总电阻减小.

(2)“串反并同”

①所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将

减小，反之则增大.

②所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将

增大，反之则减小.

考点二含容电路的分析和计算

1.当含有电容器的直流电路达到稳定状态时，电容器处可视为断路，与之串联的电阻中无电流，不

起降压作用.

2.电容器电压等于与之并联的电阻的电压.

3.电容器(或串联一个电阻)接到某电源两端时，电容器的电压等于路端电压.

4.在计算电容器所带电荷量的变化时，如果变化前后极板所带电荷的电性相同，那么通过所连导线

的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的

电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之和.

考点三电流表与电压表的改装

改装为大量程

改装为电压表

的电流表

原理串联电阻分压并联电阻分流

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