高中物理学业水平考试复习提纲（理科选修部分）

1、选修3-1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：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，与带电体表面形状有关，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，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物

2、体的一部分转移到另一部分，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传递电荷之间相互作

3、用的特殊媒介物质电荷间的作用总是通过电场进行的。2电场的基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，则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，即使不放入

4、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则（平行四边形法则和三角形法则）（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九、匀强电场：电场强度的大小、方向处处相同的电场；匀强电场的电场线平行、且分布均匀；1、匀强电场的电场线是一簇等间距的平行线；2、平行板电容器间的电是匀强

5、电场；场十、电势差：电荷在电场中由一点移到另一点时，电场力所作的功WAB与电荷量q的比值叫电势差，又名电压。1、定义式：UAB=WAB/q； 2、电场力作的功与路径无关；3、电势差又命电压，国际单位是伏特；十一、电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移到参考点（零势点）时电场力作的功；1、电势具有相对性，和零势面的选择有关；2、电势是标量，单位是伏特V；3、电势差和电势间的关系：UAB= A -B；4、电势沿电场线的方向降低；时，电场力要作功，则两点电势差不为零，就不是等势面；4、相同电荷在同一等势面的任意位置，电势能相同；原因：电荷从一电移到另一点时，电场力不作功，所以电势能不变；5、电场线

6、总是由电势高的地方指向电势低的地方；6、等势面的画法：相另等势面间的距离相等；十二、电场强度和电势差间的关系：在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积。1、数学表达式：U=Ed；2、该公式的使适用条件是，仅仅适用于匀强电场；3、d是两等势面间的垂直距离；十三、电容器：储存电荷（电场能）的装置。1、结构：由两个彼此绝缘的金属导体组成；2、最常见的电容器：平行板电容器；十四、电容：电容器所带电荷量Q与两电容器量极板间电势差U的比值；用“C”来表示。1、定义式：C=Q/U；2、电容是表示电容器储存电荷本领强弱的物理量；3、国际单位：法拉 简称：法，用F表示4、电容器的电容

7、是电容器的属性，与Q、U无关；十五、平行板电容器的决定式：C=s/4kd；（其中d为两极板间的垂直距离，又称板间距；k是静电力常数，k=9.0×109N.m2/c2;是电介质的介电常数，空气的介电常数最小；s表示两极板间的正对面积；）1、电容器的两极板与电源相连时，两板间的电势差不变，等于电源的电压；2、当电容器未与电路相连通时电容器两板所带电荷量不变；十六、带电粒子的加速：1、条件：带电粒子运动方向和场强方向在一条直线上，忽略重力；2、原理：动能定理：电场力做的功等于动能的变化：W=Uq=1/2mvt2-1/2mv02;3、推论：当初速度为零时，Uq=1/2mvt2;4、使带电粒子

8、速度变大的电场又名加速电场；1十七带电粒子的偏转：1.条件：带电粒子运动方向和场强方向垂直，忽略重力；2.类平抛运动的一般处理方法：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初速度为零的匀加速直线运动3.根据运动合成分解的知识就可解决有关问题恒定电流(一)部分电路欧姆定律1电流(1)电流的形成：电荷的定向移动就形成电流。形成电流的条件是：要有能自由移动的电荷；导体两端存在电压。(2)电流强度：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值，叫电流强度。电流强度的定义式为： 电流强度的微观表达式为： n为导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷电量，v是自由电荷定向移动的速

9、率，S是导体的横截面积。(3)电流的方向：物理学中规定正电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向相反。在外电路中电流由高电势端流向低电势端，在电源内部由电源的负极流向正极。2电阻定律(1)电阻：导体对电流的阻碍作用就叫电阻，数值上：。(2)电阻定律：公式：，式中的为材料的电阻率，由导体的材料和温度决定。纯金属的电阻率随温度的升高而增大，某些半导体材料的电阻率随温度的升高而减小，某些合金的电阻率几乎不随温度的变化而变化。(3)半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，如锗、硅、砷化镓等。半导体的特性：光敏特性、热敏特性和掺杂特性，可以分别用于制光敏电阻、热敏电阻及晶体管等。3部分电路欧姆

10、定律内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。公式： 适用范围：金属、电解液导电，但不适用于气体导电。欧姆定律只适用于纯电阻电路，而不适用于非纯电阻电路。伏安特性：描述导体的电压随电流怎样变化。若图线为过原点的直线，这样的元件叫线性元件；若图线为曲线叫非线性元件。(二)电功和电功率1电功(1)实质：电流做功实际上就是电场力对电荷做功，电流做功的过程就是电荷的电势能转化为其他形式能的过程。(2)计算公式：适用于任何电路。只适用于纯电阻电路。2电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功叫电功率。(2)计算公式：适用于任何电路。只适用于纯电阻电路。3焦耳定律电流通过电阻时产生的热量与电

11、流的平方成正比，与电阻大小成正比，与通电时间成正比，即 (三)电阻的串并联U/VI/A0 1 2 3 43211电阻的串联电流强度：电 压： 电 阻：电压分配：， 功率分配：， 2电阻的并联电流强度电 压 电 阻 电流分配，功率分配， 注意：无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P是等于各个电阻耗电功率之和，即P=P1+ P2+Pn二、闭合电路欧姆定律(一)电动势:电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，例如一节干电池的电动势E=1.5V，物理意义是指：电路闭合后，电流通过电源，每通过lC的电荷，干电池就把1.5J的化学能转化为电能。(二)闭合电路的欧姆定律1闭合电路欧姆定律闭

12、合电路中的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路中的电阻之和成反比：。常用表达式还有：和 2路端电压U随外电阻R变化的讨论电源的电动势和内电阻是由电源本身决定的，不随外电路电阻的变化而改变，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的：(1)外电路的电阻增大时，I减小，路端电压升高；(2)外电路断开时，R=。路端电压U=E；(3)外电路短路时，R=0，U=0， (短路电流)短路电流由电源电动势和内阻共同决定由于r一般很小。短路电流往往很大，极易烧坏电源或线路而引起火灾。路端电压随电路电流变化的图线如图所示。(二)用欧姆表测电阻1欧姆表的构造欧姆表构造如图所示，其内部包括电流表表头G、电池E和

13、调零电阻R2原理当红、黑两表笔短接时如图 (甲)所示，调节R，使电流表指针达到满偏电流(即调零)，此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为0，这时有： 当红、黑表笔断开，如图 (乙)所示，此时，指针不偏转，指在表盘最左端，红、黑表笔间的电阻相当于无穷大，R=。当两表笔间接入待测电阻R，时，如图 (丙)所示，电流表的电流为： 当Rx改变，Ix随之改变，即每一个Rx都有一个对应的Ix，将电流表表盘上Ix 处标出对应Rx的Rx值，就制成欧姆表表盘，只要两表笔接触待测电阻两端，即可在表盘上直接读出它的阻值。由于Ix 不随Rx均匀变化，故欧姆表表盘刻度不均匀。3合理地选择挡位由于欧姆表表盘中央部分的

14、刻度较均匀，读数较准，故选用欧姆表挡位时，应使指针尽量靠近中央刻度。4欧姆表使用时须注意(1)使用前先机械调零，使指针指在电流表的零刻度。(2)要使被测电阻与其他元件和电源断开，不能用手接触表笔的金属杆。(3)合理选择量程，使指针尽量指在刻度的中央位置附近。(4)换用欧姆挡的另一量程时，一定要重新调零。(5)读数时，应将表针示数乘以选择开关所指的倍数。(6)测量完毕拔出表笔，开关置于交流电压最高挡或OFF挡。若长期不用，须取出电池。典型例题例1、如图所示电路中，电阻R1、R2、R3的阻值都是1，R4、R5的阻值都是0.5，ab端输入电压U=6V，当cd端接伏特表时，其示数是_V；ab端输入电压

15、U=5V，当cd端接安培表时，其示数是_A。分析与解答当cd端接伏特表时，理想伏特表所在支路相当于断路，当R4、R5中没有电流，电路由R1、R2、R3串联构成。伏特表的读数就是R2两端的电压。根据串联电路电压分配的规律可知，Ucd=2V。当cd端接安培表时，理想安培表电阻为零，因此电路由R4、R5串联后，与R2并联，再与R1、R3串联构成。安培表的读数通过R4的电流。此时电路的总电阻为R=2.5，总电流为I=2A，再根据并联电路电流分配规律可知，安培表的读数为I4=1A。RR2R1r典型例题：在右图所示的电路中，若滑动变阻器的滑动端向下移动时，则 （ ）A、R两端的电压增大 B、R两端的电压减

16、小C、通过R的电流强度不变 D、通过R的电流强度增大磁场（一）磁场 磁感线1.磁场的产生（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）.2.磁场的基本性质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.3.磁感线（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、安培定则（右手螺旋定则）1. 电流的磁效应：磁铁能产生磁场，电流也能产生

17、磁场，这个现象称为电流的磁效应.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，.2.安培定则（右手螺旋定则）（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.例：如图所示，一束带电粒子沿着水平方向平行磁针的上方，磁针的S极向纸内偏转，这一带电粒子束可能是 ( )A向右飞行的正离子束（B）向左飞行的正

18、离子束（C）向右飞行的负离束（D）向左飞行的负离子束三、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.例：在赤道平面上空沿东西方向放置一根直导线，通以由西向东的电流，则此导线所受地磁场作用力的方向为： ( ) A、向上； B、向下 ； C、向南； D、向北。四、磁通量1、的大小：(单位：Wb) BS时，BS ； B平行S时，0B与S不垂直时， BSsin(B S夹角)例:关于磁通量，下列说法中正确的是：A过某一平面的磁通量为零，该处磁感应强度不一定为零B磁通量不仅有大小，而

19、且有方向，所以是矢量C磁感应强度越大，磁通量越大D磁通量就是磁感应强度例：面积为6×102m2的导线框，放在磁感应强度为4×102T的匀强磁场中，当线框平面与磁感线平行时，穿过线框的磁通量为 Wb；当线框平面与磁感线垂直时，穿过线框的磁通量为 Wb。五、磁感应强度、安培力、左手定则1.磁感应强度（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.2.安培力（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则伸开左手，使拇指跟其余