物理选修3-1知识点(合格性考试)

物理选修3-1（新版必修2)原创资料，翻版必究第1页共5页物理选修3-1知识点总结（合格性考试复习）原创者：谢国英第一章《静电场》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：所带电荷的最小基元，一个元电荷的电量为1.6×10－19C，是一个电子(或质子)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、起电方式有三种①摩擦起电②接触起电注意：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。③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．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。方向由电性决定(同性相斥、异性相吸)2．公式：静电力（库仑力）221rqqkFk＝9.0×109N·m2／C23．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。（点电荷相似于力学中的质点）注意：①使用库仑定律计算时，电量用绝对值代入，静电力的方向根据“同性相排斥，异性相吸引”的规律定性判定。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。电场：只要．．电荷存在它周围就．存在电场，电场是客观存在的。2、电场的基本性质是对放入电场中的电荷有力的作用。四、电场强度(E)——描述电场力特性的物理量。（矢量）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的比值叫做该点的电场强度，表示该处电场的强弱2．求E的规律及方法(有如下3种)：①E＝qF(定义式，单位是：N/C或V/m）②2rQkE(导出式，真空中的点电荷，其中Q是产生该电场的电荷)物理选修3-1（新版必修2)原创资料，翻版必究第2页共5页③dUE(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：①与该点正电荷受力方向相同，与负电荷的受力方向相反；②电场线的切线方向是该点场强的方向；五、电场线：定义：在电场中为了形象的描绘电场而人为想象出或假想的曲线]。电场线实际上并不存在．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疏密表示该处电场的强弱，也表示该处场强的大小．越密，则E越强④匀强电场的电场线：平行且等间距直线表示．⑤沿着电场线方向，电势越来越低．但E不一定减小；沿E方向电势降低最快的方向。六、电势差U（是指两点间的．．．．）①定义：电场中两点间移动检验电荷q（从A→B），电场力做的功WAB跟其电量q的比值叫做这两点间的电势差．．．．．．．。．qWUABAB，是标量．②A、B的电势之差,即UAB=φA－φB③在匀强电场中UAB=EdE(dE表示沿电场方向上的距离)七、电势（是指某点的．．．．）描述电场能性质的物理量。必须先选一个零势点，（具有相对性）相对零势点而言，常选无穷远或大地作为零电势。①定义：某点相对零电势的电势差叫做该点的电势，是标量．特点：⑴标量：有正负，无方向。⑵沿电场线方向电势降低，（但场强不一定减小）。沿E方向电势降得最快。注意：一般选取无限远处或大地的电势为零．当零电势选定以后，电场中各点的电势为定值．八、电势能EP1.概念：由电荷及电荷在电场中的相对位置决定的能量，叫电荷的电势能。2.电势能具有相对性，与零参考点的选取有关(通常选地面或∞远为电势能零点)。3.电荷在电场中某点的电势能=把电荷从此点移到电势能零处电场力所做的功。Ep=qφA→0九、等势面1．电场中电势相等的点所组成的面为等势面．2．特点(1)各点电势相等，等势面上任意两点间的电势差为零，3．等势面上各点的电势相等但电场强度不一定相等．十、静电感应：(1)把金属导体放在外电场E外中，由于导体内的自由电子受电场力作用定向移动，使得导体两端出现等量的异种电荷，这种由于导体内的自由电子在外电场作用下重新分布的现象叫做静电感应。内部电场E内=0。(2)静电现象的应用与防止：避雷针。十一、电容、电容器物理选修3-1（新版必修2)原创资料，翻版必究第3页共5页定义：任何两个彼此绝缘又相距很近的导体组成一个电容器。电容器的充电：将电容器两个极板带上等量异种电荷的过程，叫电容器的充电。电容器的放电：用导线将充电后的电容器两极接通，两极失去电荷的过程，叫电容器的放电。1．定义：UQC电容器所带的电量跟它的两极间的电势差的比值叫做电容器的电容．2．说明：（1）电容器定了则电容是定值，跟电容器所带电量及板间电势差无关．（2）单位：法拉F微法μF（1μF=10-6F)皮法pF(1pF=10-12F)（3）常用电容器：可变电容、固定电容（纸介电容器与电解电容器）．第二章《恒定电流》一、电流、电阻和电阻定律1．电源：是将其它形式的能转化成电能的装置．（1）电动势：单位：V。非静电力搬运电荷所做的功跟搬运电荷电量的比值，E=W/q。电动势是标量。（2）电源的作用：保持导体两端的电势差(电压)，使电路有持续的电流。2．电流：电荷的定向移动形成电流．(1)形成电流的条件：内因是有自由移动的电荷，外因是导体两端有电势差．(2)电流强度：通过导体横截面的电量q与通过这些电量所用的时间t的比值。定义式：tqI①表示电流的强弱，是标量。但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．在外电路中正→负，内电路中负→正③单位是：安、毫安、微安1A=103mA=106μA3．电阻、电阻定律(1)电阻：加在导体两端的电压与通过导体的电流强度的比值。R=Iu(定义式)。I-U图线的斜率表示电阻的倒数。导体的电阻是由导体本身的性质决定的，与U.I无关。(2)电阻定律：温度一定时导体的电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比。R=SL(决定式)(3)电阻率：电阻率ρ是反映材料导电性能的物理量，由材料决定，但受温度的影响．单位是:m二、部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比。公式：RUIRUI三、电功、电功率1．电功：(1)电功的定义：电场力对电荷做的功，叫做电功．(2)电功的表达式：W＝qU＝UIt.即一段电路上的电功就等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积．物理选修3-1（新版必修2)原创资料，翻版必究第4页共5页(3)单位：焦耳，符号为J.2．电功率：表示电流做功的快慢。（1）定义：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫做电功率。（2）表达式：UItwp（3）单位：瓦特，符号：W四、焦耳定律(1)内容：电流通过导体时产生的热量跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比．(2)表达式：Q＝I2Rt（求任何电路中电流I通过电阻R时产生的热量）纯电阻电路：W＝UIt=U2t/R=I2Rt，P=UI=U2/R=I2R；非纯电阻电路：W＝UIt，P=UI注意：纯电阻电路：电路中只有电阻元件，如电熨斗、电炉子等．非纯电阻电路：电机、电风扇、电解槽等，其特点是电能只有一部分转化成内能．五、串联电路①电路中各处电流相同．I=I1=I2=I3=……②串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和.U=U1+U2+U3……③串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和，即R=R1＋R2＋…＋Rn六、并联电路①并联电路中各支路两端的电压相同．U=U1=U2=U3……②并联电路总电路的电流等于各支路的电流之和I=I1＋I2＋I3=……③并联电路总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒数之和。nRRRR111121七、闭合电路的欧姆定律1.闭合电路的内、外电路①闭合电路的组成：①内电路：电源内部的电路，其电阻称为内电阻，内电阻所降落的电压称为内电压。②外电路：电源外部的电路，其两端电压称为外电压或者路端电压．②内、外电压的关系：E＝U外＋U内2.闭合电路的欧姆定律（适用条件：纯电阻电路）①内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，与内、外电路的电阻之和成反比。即rREI物理选修3-1（新版必修2)原创资料，翻版必究第5页共5页②表达形式：)()(关系关系内外RIrREIIUIrEUUUE3.路端电压跟负载的关系①路端电压：外电路两端的电压．U＝E－Ir，路端电压随着电路中电流的增大而减小；②电源的外特性曲线——路端电压Ｕ随电流Ｉ变化的图象：(U一I关系图线)图象的函数表达：U＝E－Ir当外电路断路时(R→∞,I＝0)，纵轴上的截距表示电源的电动势Ｅ(Ｅ＝Ｕ端)；当外电路短路时(R＝0,U＝0)，横坐标的截距表示电源的短路电流I短=E/r；图线的斜率的绝对值为电源的内电阻r．注意：坐标原点是否都从零开始：若纵坐标上的取值不从零开始取，则该截距不表示短路电流。