高中物理选修3-1复习.ppt

高二年级物理教材,参考下载：网络共享,第一章电场,1、电荷2、库仑定律3、电场强度4、电场线5、静电平衡6、电势7、电势差8、电场力做功9、电容器10、带电粒子在电场中的运动,一、电荷,1、基本电荷（元电荷）：,2、物体起电方式：,本质：电荷转移,摩擦起电；（绝缘体）,接触起电：（导体）,感应起电：（导体）,二、库仑定律,1、公式：,K的测定：库仑扭秤实验,2、适用条件：,真空、静止、点电荷（或电荷均匀分布的球体）,3、应用：,两相同球体接触起电,三点电荷静电平衡,:两球带同种电荷，总电量两球均分,:两球带异种电荷，先中和后，净电荷再均分,两同夹异，两大夹小，近小远大,三、电场强度（场强）,1、场强E：,2、场强的叠加：,定义式：,单位：N/CV/m,矢量方向：规定正电荷受力方向,决定式：,-适用真空点电荷,-平行四边形定则,例：一对等量异（同）种点电荷Q、-Q连线、中垂线上的场强（相距2L）,E,B,E,B,四、电场线,1、应用：,2、特点：,定性判断场强大小、方向：,定性判断电势高低,一条电场线不能看出疏密,电场线存在于正负电荷及无穷远（大地）三者之间,从正电荷出发，终止于负电荷,不闭合、不相交、不中断,电场线条数与电荷量成正比,电场线与电荷运动轨迹一般不重合,3、常见电场的电场线：,五、静电平衡,2、静电平衡导体的特点：,净电荷只能分布于导体表面,表面附近的场强垂直于导体表面,导体是个等势体，表面及任何截面是个等势面,感应电荷的效果：产生附加（感应）场强，削弱（并抵消）外电场，阻碍（并阻止）电荷运动,六、电势,1、定义：,2、单位：伏1V=1J/C,3、决定因素：场源电荷、位置,4、相对性：零电势的选取，理论上取无穷远，实际上常取大地。,正电荷周围空间电势恒为正。负电荷周围空间电势恒为负。,5、电势高低的判断：沿着电场线方向电势越来越低,正电荷电势能与电势同号负电荷电势能与电势反号,（标量）三个量都有正负号,ABOABO,1、定义：,七、电势差：（电压）,2、决定式：uab=a-b,单下标或无下标时取绝对值有下脚标时应注意正负号uab=uba,3、绝对性：与零势点无关,4、场强与电势无必然联系：,场强相等，电势不一定相等；电势相等，场强不一定相等,场强为0，电势不一定为0；电势为0，场强不一定为0,场强大，电势不一定高；电势高，场强不一定大,5、场强与电势差关系：,-适用于匀强电场,八、电场力的功,1、电场力做功特点：（同重力）,静止的电荷在电场力作用下（或电场力做正功情况）,只决定于起点、终点的电势差，与路径无关,正功电势能减少，负功电势能增加,正电荷：从电势高电势低；负电荷：从电势低电势高不论正负电荷：均从电势能大电势能小,2、电场力做功的计算：,W=Fd=Eqd-匀强,W=qu-通用,可通过功的正负来确定电势的高低及电势差,九、电容器：,平行板,1、定义式：,1，介电常数S正对面积；d极板间距,2、决定式：,3、单位：,法拉（F）微法（F）皮法（pF）,普适通用,1F=106F=1012pF,4、平行板电容器两种充电方式：,U不变,电源保持连接状态,充电后电源切断,若d，E,d，C，Q,Q不变,若d，C，U,E不变,十、带电粒子在电场中的运动：,牛顿运动定律,动能定理,1、匀变速直线运动：,2、点电荷电场中的匀速圆周运动：,电场力与重力垂直竖直面变速圆周运动,3、匀强电场中的圆周运动（考虑重力）,例：单摆（带电小球与绝缘绳）,等效“重力”：,“最低点”：V最大，动能最大，绳子最易断,“最高点”：V最小，临界点，绳子最易弯曲,粒子落在极板上,粒子穿出极板,4、匀强电场中的类平抛运动,F合与V0垂直,（不计重力或重力与电场力共线）,飞行时间由y决定,飞行时间由L决定,粒子先经过加速电场再进入偏转电场,粒子穿出电场后匀速运动打在屏幕上,O,Y,第二章电流,1、电流2、串并联电路3、电阻4、电功与电功率5、电热6、闭合电阻的欧姆定律（实验）7、综合应用（含容电路，动态分析，电路故障）8、电表改装9、伏安法测电阻（实验）10、实物图与电路图的连接11、多用电表（实验）,一、电流,1、电流的形成：,电荷的定向移动,2、电流（强度）定义：,3、电流（微观）决定式：,4、电流（宏观）决定式：,-适用于金属导体、电解质溶液，不适用气体导电,V定数量级10-4m/S,-部分电路欧姆定律,电流处处相等,电压：U=U1+U2+U3+,电阻：R=R1+R2+R3+,二、串并联电路基本特点：,1、串联：,2、并联：,电压分配：与电阻成正比,功率分配：与电阻成正比,各支路电压相等,电流分配：与电阻反比,功率分配：与电阻反比,电流：,电阻：,三、电阻,1、定义式：,2、决定式：,金属导体电阻率随温度升高而增大：,电阻率由材料决定,-与欧姆定律意义不同,-电阻定律（适用粗细均匀物体）,直线斜率（或斜率倒数）表示电阻,伏安特性曲线：,3、变阻器：,、限流接法：,、分压接法：,滑动变阻器,电位器,电阻箱,可变电阻,接线法：1上1下,接线法：1上2下,阻值应较大增大调压范围,阻值应较小增强调压均匀性,电路总功率较小（优）,电路总功率较大（缺）,4、复杂电路的电阻：,、串联电路总电阻大于任一部分电阻并联电路总电阻小于任一支路电阻,、不论串并联，任一电阻变大（变小），总电阻一定变大（变小）,定性：,定量：,-等效电路的化简,:电势分析法：,导体（电阻）中，沿着电流方向电势降低,某导体（电阻）中是否有电流以及流向,决定了电路的连接方式,所有导线（电阻不计）以及无电流通过的导体属于等势体,某导体（电阻）两端的电势高低,四、电功与电功率,1、电功：,2、电功率：,单位：焦耳（J）、度千瓦时（瓩时)(KWh),1度=1000W3600S=3.6106J,3、效率：,五、电功与电热,1、焦耳定律：,2、纯电阻电路：,热效率=100%,对于非纯电阻电路（电动机），欧姆定律不适用,3、非纯电阻电路：（电动机）,当通电电动机被卡不运转时，等同于纯电阻电路,六、闭合电路欧姆定律,1、表达式：,2、路端电压变化规律：,与外阻的关系：,物理意义：,与电流的关系：,短路电流,4、闭合电路中的功率：,电源的总功率：P总=I,电源内耗功率：P内=U内I=I2r,电源输出功率：P出=UI=I-I2r,1、电源的输出功率：,讨论:,当R一定，r可变，则r0，P出最大，,当r一定，R可变，因则当R=r时，P出最大，,七、欧姆定律综合应用,PR图像,当P出，对于外阻有两个解R1R2,2、含电容器的直流电路：,、电容器在稳恒电路中处于断路状态,、与电容器串联的电阻在充放电时有瞬间电流，在稳恒状态下是无用的盲端电阻，处于等势状态,步骤：,摘除电容器及无用电阻，化简及确立等效电路,电容器视为伏特表，分析电容器所并联的电阻及两端的电压,“口诀法”：,串反并同,与变阻器“串”的，UIP变化规律与变阻器相反,与变阻器“并”的，UIP变化规律与变阻器相同,“串”具有完全相同或部分关联的电荷流,“并”完全不相关联的不同支路的电荷流,“串”R1、R3,“并”V、A、R2、R4,R5变小,3、直流电路的动态变化分析：,（定性）,4、电路故障问题：,断路：表现为电流为0，而电压不为0,短路：表现为电压为0，而电流不为0,现象：灯泡亮度失常、仪表示数异常,重要理论依据：电流经电阻，电势降低；无电流的电阻等势,电压表，欧姆表,1、电压表：,串联分压电阻,2、电流表：,并联分流电阻,电表的串并联：,设两改装的表头相同，量程不同,、两电压表V1、V2并联,、两电压表V1、V2串联,、两电流表A1、A2串联,、两电流表A1、A2并联,读数相同，指针偏角不同,指针偏角相同，读数不同,指针偏角相同，读数不同,读数相同，指针偏角不同,九、伏安法测电阻,外接法,内接法,误差原因：,伏特表分流安培表读数偏大,安培表分压伏特表读数偏大,解决方案：,适宜测低阻,适宜测高阻,外内,小,大,十、实物电路连接,1、特点及注意事项：,、注意量程，及正负极性,、注意变阻器的分压限流以及测电阻的内外接,2、实例：,、导线必须接于接线柱，且不能相交（铅笔草稿）,伏安法测电阻,练习用多用电表测电阻,操作内容,一、测几百欧姆的电阻R1,1会正确选档。,2会调零。,3记下电阻数值。,二、测几千欧姆的电阻R2,5.实验完毕：测量完毕，表笔从测试笔插孔拔出，并不要把选择开关置于欧姆档，可置选择开关于交流250V或OFF档。器材要排列整齐。,4会换档，会重新调零，正确记下电阻数值。,练习用多用电表测电阻,测量结果记录,（1）、R1=；选择开关倍率：。（如：100）（2）、R2=；选择开关倍率：。,练习用多用电表测电阻,选择适当的量程表笔短接，调节“调零电阻”测量双手不可碰到表笔的金属部分尽量使指针指向表盘刻度的中间。如果不满足，应换量程！读数：表盘示数倍率实验结束后，把多用表调到“OFF”档,第三章磁场,1、磁场的产生2、磁感线3、磁感应强度4、安培力5、洛伦兹力6、带电粒子在匀强磁场中的运动7、应用实例8、复合场,一、磁场的产生,1、产生：,磁体（磁极）、电流（运动电荷）,2、电本质：,3、磁现象：,磁体安培分子电流假说,磁极间相互作用：同名相斥，异名相吸,电流间相互作用：同向相吸，反向相斥,磁场对电流作用：安培力,左手定则,电流,所有磁场都是运动电荷（电流）产生,磁场对运动电荷作用：洛伦兹力,分子电流大小：,二、磁感线,1、应用：,2、特点：,对于磁体：外部NS，内部SN,-右手螺旋定则（安培定则）,大小：B疏密程度,方向：B的切线,不相交，不中断，闭合,3、常见电流的磁场（磁感线）：,、直线电流,（电流的磁效应）奥斯特,、环形电流,、螺线管电流,4、常见（磁体）的磁场：,、匀强磁场：,、条形磁铁：,、蹄形磁铁：,、地磁场：,同条形磁铁（通电螺线管）磁场N极在地理南极，S极在地理北极赤道B水平向北南半球B斜向上，北半球B斜向下,三、磁感应强度B,1、定义式：,2、单位：特斯拉（T）,3、矢量性：,-定量描述磁场的强弱,磁感应强度B的方向：（磁场方向）,（规定）小磁针N极的受力方向（静止时N极指向）,磁感线的切线,四、磁场对电流的作用,1、安培力：,大小：,方向：左手定则,、一般情况，F=ILB=ILB,、当IB，F最大，F=ILB,、当IB，F=0,3、解题一般步骤：,判断安培力方向,其它力受力分析,注意选择视图（视角）将立体受力图应转化成平面力图,列力学主方程：,列电学辅助方程:,解方程及必要的讨论（“答”）,平衡方程牛二方程（动能定理）,F=ILBQ=It=IR.,五、洛伦兹力,1、磁场力：,2、洛伦兹力大小：,安培力：,洛伦兹力：,磁场对电流作用（宏观）,一般位置，f=qVB=qVB,当VB，f最大，f=qVB,当VB，f=0,与正电荷速度同向与负电荷速度反向,注意四指方向：（电流方向）,磁场对运动电荷作用（微观）,3、洛伦兹力方向：,左手定则（类似安培力）,六、带电粒子在匀强磁场中的运动,1、当VB：f=0，匀速运动,2、当VB：,洛伦兹力总是垂直速度，永远不会做功,运动周期：,运动性质：匀速圆周运动（f为向心力）,轨道半径：,3、解题思路：（匀速圆周运动）,圆心半径的确定：,运动轨迹中任两点的切线的垂线交点即为圆心,飞行时间的确定：,周期、圆心角,圆心角等于偏转角,运动时间：t=/360T,七、综合应用实例分析,1、速度选择器：,与粒子的质量、电量及正负无关,E,B,V,Eq,Eq,qVB,qVB,2、质谱仪：,测定荷质比、元素鉴定分析,3、回旋加速器：,极板间交变电场周期T等于回旋周期T回,交变电场中的（加速）运动时间忽略,N为回旋周期数,dR,八、复合场综合应用类型题归纳,1、直线运动：,2、圆周运动：