高考物理回归课本知识 -电磁学部分（含答案）

PAGEPAGE1第二部分高中物理课本知识点汇总：电磁学部分第1讲电场的力的性质知识点一电荷电荷守恒定律1．点电荷元电荷(1)点电荷：当带电体本身的________和形状对研究的问题影响可以忽略不计时，可以将带电体视为点电荷．点电荷是一种理想化模型．(2)元电荷：把最小的电荷量叫做元电荷，用e表示，e＝1.60×10－19C．所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍．2．电荷守恒定律(1)内容：电荷既不能创生，也不会消灭，只能从物体的一部分________到另一部分，或者从一个物体________到另一个物体，在________过程中，电荷的总量保持不变．(2)物体的带电方式：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(摩擦起电,接触带电,起电))eq\o(→,\s\up7(实质))电子转移，电荷重新分配．知识点二库仑定律1．内容______中两个静止______之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成________，与它们的距离的二次方成________，作用力的方向在它们的连线上．2．表达式F＝kq1q2r2，式中k＝3．适用条件________中的________．(1)在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式．(2)当两个带电体的间距远大于其本身的大小时，可以把带电体看成点电荷．4．库仑力的方向由相互作用的两个带电体决定，即同种电荷相互________，异种电荷相互________．知识点三电场、电场强度1．电场(1)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．(2)基本性质：对放入其中的电荷有________．2．电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值．(2)定义式：E＝Fq；单位：N/C或________(3)矢量性：规定________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．点电荷的电场：真空中距场源电荷Q为r处的场强大小为E＝kQr知识点四电场线1．几种典型电场的电场线2．电场线的特点(1)电场线从正电荷出发，终止于________或________，或来自于无限远处，终止于________．(2)电场线在电场中不________．(3)在同一电场中，电场线越密的地方场强________．(4)电场线上某点的切线方向表示该点的________．(5)沿电场线方向电势逐渐________．(6)电场线和等势面在相交处________．第2讲电场的能的性质知识点一静电力做功电势能1．静电力做功(1)特点：静电力做功与________无关，只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关．(2)计算方法①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为带电体在沿________的位移．②WAB＝qUAB适用于________．2．电势能(1)定义：电荷在电场中具有的________，称为电势能．(2)说明：电势能具有相对性，通常取无穷远或大地为电势能零点．知识点二电势等势面1．电势(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的________与它的________的比值．(2)定义式：φ＝________.(3)矢标性：电势是________，有正负之分，其正(负)表示该点电势比________高(低)．(4)相对性：电势具有________，同一点的电势因选取________的不同而不同．2．等势面(1)定义：电场中________的各点组成的面．(2)特点①等势面一定与________垂直．②在同一________上移动电荷时电场力不做功．③电场线方向总是从________的等势面指向________的等势面．④等差等势面越密的地方电场强度________，反之________．知识点三电势差1．定义：电荷在电场中由一点A移到另一点B时，电场力所做的功WAB与移动电荷的________的比值．2．定义式：UAB＝________.3．影响因素电势差UAB由________________决定，与移动的电荷q及电场力做的功WAB________，与零势点的选取________．4．电势差与电势的关系：UAB＝________，UAB＝－UBA.5．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：________，其中d为电场中两点间沿电场方向的距离．(2)电场强度的方向和大小与电势差的关系：电场中，电场强度方向指向________最快的方向．在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿________方向每单位距离上降低的电势．知识点四静电感应和静电平衡1．静电感应当把一个不带电的金属导体放在电场中时，导体的两端分别感应出等量的正、负电荷，“近端”出现与施感电荷异种的感应电荷，“远端”出现与施感电荷同种的感应电荷．这种现象叫静电感应．2．静电平衡(1)定义：导体放入电场中时，附加电场与原电场的场强在导体内部大小相等且方向相反，使得叠加场强为零时，自由电荷不再发生________，导体处于静电平衡状态．(2)处于静电平衡状态的导体的特点①导体内部的场强处处为零；②导体是一个等势体，导体表面是等势面；③导体表面处的场强方向与导体表面________；④导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上．第3讲电容器带电粒子在电场中的运动知识点一电容器及电容1．电容器(1)组成：由两个彼此________又相互靠近的导体组成．(2)带电荷量：一个极板所带电荷量的________．(3)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________，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________转化为其他形式的能．2．电容(1)定义：电容器所带的________与两个极板间的________的比值．(2)定义式：________.(3)单位：法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)．1F＝________μF＝________pF.(4)意义：表示电容器________本领的高低．(5)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________及________无关．3．平行板电容器的电容(1)决定因素：正对面积，相对介电常数，两板间的距离．(2)决定式：____________.知识点二带电粒子在电场中的运动1．带电粒子在电场中的加速(1)在匀强电场中，W＝________＝qU＝12mv2－12m(2)在非匀强电场中，W＝________＝12mv2－12m2．带电粒子在匀强电场中的偏转(1)条件：以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场，仅受电场力．(2)运动性质：________运动．(3)处理方法：运动的分解．①沿初速度方向：做________运动．②沿电场方向：做初速度为零的____________运动．(4)基本规律设粒子带电荷量为q，质量为m，两平行金属板间的电压为U，板长为l，板间距离为d，如图所示，(忽略重力影响)，则有①加速度：a＝Fm＝qEm＝②在电场中的运动时间：t＝l③速度eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(vx＝v0,vy＝at＝\f(qUl,mv0d)))，v＝eq\r(v\o\al(2,x)＋v\o\al(2,y))，tanθ＝eq\f(vy,vx)＝eq\f(qUl,mv\o\al(2,0)d).④位移eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(l＝v0t,y＝\f(1,2)at2＝\f(qUl2,2mv\o\al(2,0)d)))知识点三示波管1．示波管的构造①电子枪，②________，③荧光屏(如图所示)2．示波管的工作原理(1)YY′上加的是待显示的________，XX′上是仪器自身产生的锯齿形电压，叫做________．(2)观察到的现象①如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线运动，打在荧光屏________，在那里产生一个亮斑．②若所加扫描电压和________的周期相等，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内变化的稳定图象．第4讲电路的基本概念和规律知识点一电流欧姆定律1．电流(1)自由电荷的________形成电流．(2)方向：规定为________定向移动的方向．(3)三个公式①定义式：I＝________，公式中q是通过导体横截面的电荷量．②微观表达式：I＝________.③决定式：I＝________.2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成______________，跟导体的电阻R成____________．(2)公式：I＝________.(3)适用条件：适用于__________和电解液导电，适用于__________电路．知识点二电阻电阻定律1．电阻(1)定义式：R＝UI(2)物理意义：反映了导体对电流的________．2．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的________成正比，与它的________成反比，导体的电阻还与构成它的________有关．(2)表达式：R＝ρl3．电阻率(1)计算式：ρ＝RS(2)物理意义：反映导体________，是表征________的物理量．(3)电阻率与温度的关系：①金属：电阻率随温度升高而________．②一些合金：电阻率几乎不受温度变化的影响．知识点三电阻的串联、并联串联电路并联电路电路图基本特点电压U＝U1＋U2＋U3U＝U1＝U2＝U3电流I＝I1＝I2＝I3I＝I1＋I2＋I3总电阻R总＝R1＋R2＋R31R总＝1R1功率分配P1R1＝P2P1R1＝P2R2＝…＝PnRn知识点四电功率焦耳定律1．电功(1)定义：导体中的自由电荷在________作用下定向移动，电场力做的功称为电功．(2)公式：W＝qU＝________.(3)电流做功的实质：________转化成其他形式能的过程．2．电功率(1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的________．(2)公式：P＝Wt＝3．焦耳定律(1)电热：电流流过一段导体时产生的________．(2)计算式：Q＝________.4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量．(2)表达式：P＝Qt＝第5讲闭合电路欧姆定律及其应用知识点一电源的电动势和内阻1．电源电源是把负电荷从正极搬到负极的一种装置；从能的转化角度看，电源是将其他形式的能转化为________的装置．2．电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1C的________在电源内从________移送到________所做的功．(2)表达式：E＝________.(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量．3．内阻电源内部导体的电阻，叫作电源的________，它是电源的另一重要参数．知识点二闭合电路的欧姆定律1．闭合电路的欧姆定律(1)内容：闭合电路里的电流跟电源的电动势成____________，跟内、外电阻之和成____________．(2)公式①I＝________(只适用于纯电阻电路)；②E＝________(适用于所有电路)．2．路端电压与外电阻的关系一般情况U＝IR＝ER+r·R＝E1+rR特殊情况(1)当外电路断路时，I＝0，U＝________(2)当外电路短路时，I短＝Er，U＝第6讲磁场及其对电流的作用知识点一磁场、磁感应强度1．磁场(1)基本特性：磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有________的作用．(2)方向：小磁针的________所受磁场力的方向．2．磁感应强度(1)物理意义：描述磁场的________和________．(2)大小：B＝________(通电导线垂直于磁场放置)．(3)方向：小磁针静止时________的指向．(4)单位：特斯拉(T)．3．匀强磁场(1)定义：磁感应强度的大小________、方向________的磁场称为匀强磁场．(2)特点：疏密程度相同、方向相同的平行直线．知识点二磁感线通电直导线和通电线圈周围磁场的方向1．磁感线及特点(1)磁感线：在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的____________的方向一致．(2)特点①磁感线上某点的________方向就是该点的磁场方向．②磁感线的________定性地表示磁场的强弱．③磁感线是________曲线，没有起点和终点．④磁感线是假想的曲线，客观上________．2．电流的磁场通电直导线通电螺线管环形电流安培定则知识点三安培力、安培力的方向匀强磁场中的安培力1．安培力的大小F＝ILBsinθ(其中θ为B与I之间的夹角)(1)磁场和电流垂直时：F＝________.(2)磁场和电流平行时：F＝________.2．安培力的方向左手定则判断：(1)伸出左手，让拇指与其余四指________，并且都在同一个平面内．(2)让磁感线从掌心进入，并使四指指向________方向．(3)________所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向．第7讲磁场对运动电荷的作用知识点一洛伦兹力的大小和方向1．洛伦兹力：磁场对________的作用力叫洛伦兹力．2．洛伦兹力的方向(1)判定方法：左手定则：掌心——磁感线________穿入掌心；四指——指向正电荷运动的方向或负电荷运动的________；拇指——指向________的方向．(2)方向特点：F⊥B，F⊥v，即F垂直于B和v决定的________．3．洛伦兹力的大小(1)v∥B时，洛伦兹力F＝________.(θ＝0°或180°)(2)v⊥B时，洛伦兹力F＝________.(θ＝90°)(3)v＝0时，洛伦兹力F＝________.4．洛伦兹力的特点(1)洛伦兹力始终与速度方向________．(2)洛伦兹力不做功，只改变速度________．知识点二带电粒子在匀强磁场中的运动1．若v∥B，带电粒子以入射速度v做________运动．2．若v⊥B时，带电粒子在垂直于磁感线的平面内，以入射速度v做________运动．3．基本公式(1)向心力公式：qvB＝________；(2)轨道半径公式：r＝________.(3)周期公式：T＝________第8讲电磁感应现象楞次定律知识点一磁通量1．定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，与磁场方向________的面积S与B的乘积．(如图所示)．2．公式：Φ＝________.3．单位：1Wb＝________.4．标矢性：磁通量是________(选填“标量”或“矢量”)，但有正负．知识点二电磁感应现象1．电磁感应现象：当穿过闭合回路的________发生变化时，电路中有电流产生，这种现象称为电磁感应现象．2．产生感应电流的条件(1)电路________．(2)________发生变化．3．实质：磁通量发生变化时，电路中产生感应电动势，如果电路闭合，则有________；如果电路不闭合，则只有____________，而无感应电流．知识点三楞次定律1．楞次定律(1)内容：感应电流的磁场总要________引起感应电流的________的变化．(2)适用范围：适用于一切回路中________变化的情况．2．右手定则(1)使用方法．①让磁感线穿入________．②使大拇指指向________的方向．③其余四指指向________的方向．(2)适用范围：适用于部分导体________磁感线的情况．第9讲法拉第电磁感应定律自感涡流知识点一法拉第电磁感应定律1．感应电动势(1)概念：在____________中产生的电动势．(2)产生条件：穿过回路的________发生改变，与电路是否闭合________．(3)方法判断：感应电动势的方向用________或________判断．2．法拉第电磁感应定律(1)内容：感应电动势的大小跟穿过这一电路的________________成正比．(2)公式：E＝n△ΦΔt(3)感应电流与感应电动势的关系：遵守闭合电路的________定律，即I＝________.3．导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直，则E＝________.(2)v∥B时，E＝0.(3)公式中l为有效长度，示例图：知识点二自感、涡流1．自感现象(1)概念：由于导体本身的________变化而产生的电磁感应现象称为自感．(2)自感电动势①定义：在自感现象中产生的感应电动势叫做________．②表达式：E＝________.(3)自感系数L①相关因素：与线圈的________、形状、________以及是否有铁芯有关．②单位：亨利(H)，1mH＝________H,1μH＝________H.2．涡流当线圈中的电流发生变化时，在它附近的任何导体中都会产生________，这种电流像水的漩涡，所以叫涡流．第10讲交变电流的产生和描述知识点一交变电流、交变电流的图象1.交变电流：________和________都随时间做周期性变化的电流．最常见的交变电流是________交变电流．2．正弦交流电的产生及图象(1)产生①产生：如图所示，在匀强磁场里，线圈绕____________方向的轴匀速转动时，可产生正弦式交变电流．②两个特殊位置及其特点两个特殊位置示意图特点中性面(磁场方向垂直)Φ最大，ΔΦΔt＝0，e＝0，i与中性面垂直的位置Φ＝0，ΔΦΔt最大，e(2)图象用以描述交变电流随时间变化的规律，如果线圈从中性面位置开始计时，则其图象为________曲线，如图所示．(3)变化规律(线圈在中性面位置开始计时)：①电动势e随时间变化的规律：e＝________.②路端电压u随时间变化的规律：u＝Umsinωt＝____________.③电流i随时间变化的规律：i＝Imsinωt＝____________，其中Em＝________.知识点二描述交变电流的物理量1．周期和频率(1)周期T：交变电流完成一次周期性变化(线圈转动一周)所需要的时间，国际单位是秒(s)．公式：T＝2πω(2)频率f：________________________________次数，单位是赫兹(Hz)．(3)周期和频率的关系：T＝________或f＝________.2．交变电流的瞬时值、峰值、有效值和平均值瞬时值交变电流某一______的值，是时间的函数峰值交变电流的电流或电压所能达到的______值有效值让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的______相等，就把这一直流的数值叫作这一交流的有效值平均值交变电流图象中波形与横轴________与时间的比值第11讲变压器远距离输电知识点一理想变压器1．构造和原理(如图所示)(1)主要构造：由原线圈、副线圈和________组成．(2)工作原理：电磁感应的________．思考辨析(1)变压器只对变化的电流起作用，对恒定电流不起作用．()(2)变压器不但能改变交变电流的电压，还能改变交变电流的频率．()(3)正常工作的变压器，当副线圈与用电器断开时，副线圈两端无电压．()(4)变压器副线圈并联更多的用电器时，原线圈输入的电流随之减小．()(5)增大输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失．()(6)高压输电是通过减小输电电流来减少电路的热损耗．()2.理想变压器原、副线圈基本量的关系理想变压器(1)没有能量损失(绕线无电阻、铁芯无涡流)(2)没有磁通量损失(磁通量全部集中在铁芯中)基本关系功率关系原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率，即P入＝______电压关系原、副线圈的电压之比等于其匝数之比，公式：U1U电流关系只有一个副线圈时：I1I频率关系f1＝f2(变压器不改变交变电流的______)3.几种常用的变压器(1)自耦变压器——调压变压器，如图甲(降压作用)、乙(升压作用)所示．(2)eq\a\vs4\al\co1(互,感,器)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(电压互感器n1>n2：把高电压变成，,如图丙所示.,电流互感器n1<n2：把大电流变成，,如图丁所示.))知识点二远距离输电1．输电过程(如图所示)电厂→升压变压器→高压线路→降压变压器→用户．2．功率损失(1)ΔP＝P－P′.(2)ΔP＝________＝Δ3．电压损失(1)ΔU＝U－U′.(2)ΔU＝________.4．输送电流(1)I＝P(2)I＝U参考答案第1讲电场的力的性质基础落实知识点一1．(1)大小2．(1)转移转移转移(2)感应知识点二1．真空点电荷正比反比2．9.0×1093．真空点电荷4．排斥吸引知识点三1．(2)力的作用2．(2)V/m(3)正电荷知识点四2．(1)负电荷无限远处负电荷(2)相交(3)越大(4)场强方向(5)降低(6)互相垂直第2讲电场的能的性质基础落实知识点一1．(1)路径(2)①电场方向②任何电场2．(1)势能知识点二1．(1)电势能Ep电荷量q(2)Epq(3)标量零电势2．(1)电势相等(2)①电场线②等势面③电势高电势低④越大越小知识点三1．电荷量q2．W3．电场本身的性质无关无关4．φA－φB5．(1)UAB＝E·d(2)电势降低电场强度知识点四2．(1)定向移动(2)③垂直第3讲电容器带电粒子在电场中的运动基础落实知识点一1．(1)绝缘(2)绝对值(3)①异种电荷②电能2．(1)电荷量电势差(2)C＝Q(3)1061012(4)容纳电荷(5)带电电压3．(2)C＝ε知识点二1．(1)qEd(2)qU2．(2)匀变速曲线(3)①匀速直线②匀加速直线知识点三1．偏转电极2．(1)信号电压