【2022】高中物理3-1知识点总结

《物理选修3-1》知识点总第六章 静电场第1课时 库仑定律、电场力的性质考点1.电荷、电荷守恒定律擦过的玻璃棒带正电。元电荷：电荷量e1.601019c的电荷，叫元电荷。说明任意带电体的电荷量都是元电荷电荷量的整数倍。体，或者从物体的一部分转移到另一部分，电荷的总量保持不变。考点2.库仑定律QQ1.内容：在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在他们的联机上。QQ2.公式：Fk 1 2(式中k9.0109Nm2/C2,叫静电力常量）r2适用条件：真空中的点电荷。影响可忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。考点3.电场强度1.电场⑴定义：存在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：放入电场中的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值，叫做改点的电场强度。⑵单位：N/CV/m。定义式决定式定义式决定式关系式表达EF/qEkQ/r2EU/d式适用任何电场真空中的点电荷匀强电场适用任何电场真空中的点电荷匀强电场范围说明E的大小和方向与检验电荷Q：场源电荷的电荷量U:电场中两点的电势差的电荷量以及电性以及存在与r:研究点到场源电荷的d：两点沿电场线方向的否无关距离距离电场中受到的电场力的方向相反。和，这种关系叫做电场强度的迭加，电场强度的迭加尊从平行四边形定则。考点4.电场线、匀强电场各点的切线方向代表该点的电场强度的方向，曲线的疏密程度表示场强的大小。电场线的特点⑴电场线是为了直观形象的描述电场而假想的、实际是不存在的理想化模型。⑵始于正电荷或无穷远，终于无穷远或负电荷，电场线是不闭合曲线。⑶任意两条电场线不相交。电场中的运动轨迹。⑸沿着电场线的方向电势降低；电场线从高等势面（线）垂直指向低等势面（线）。匀强电场⑴定义：场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称之为匀强电场。两板之间除边缘外的电场就是匀强电场。几种典型的电场线种电荷的平行金属板间的电场线第2课时 电场能的性质考点1.电势差定义：电荷在电场中由一点AB值WAB 就叫做AB两点的电势差，用U 表示。q AB定义式：U WABAB q单位：伏1JC)2.电势定义：电势实际上是和标准位置的电势差，即电场中某点的电势。在数值上等于把1C正电荷从某点移到标准位置（零电势点）是静电力说做的功。定义式： UA AB

ABWq W

0)单位：伏1JC)3.电势能定义：电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这一点到电势能为零处（为零）静电力所做的功。EP

q单位：焦耳矢标性：是标量，当有正负，电势能的正负表示该点电势能比零电势能点高还是低。电场力做功与电势能变化的关系⑴静电力对电荷做正功电势能就减小，静电力对电荷做负功电势能就增加。⑵静电力对电荷做功等于电荷电势能的变化量，所以静电力的功是电荷电势能变化的量度。用E 表示电势能，则将电荷从A点移到B点，有PW qUAB

qA

qB

E EPA

EP考点4.等势面定义：电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。等势面的特点⑴等势面一定跟电场线垂直⑵电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面⑶任意两等势面都不会相交⑷电荷在同一等势面上移动时，电场力做功为零⑸电场强度较大的地方，等差等势面较密⑹几种常见的等势面如下：考点5.匀强电场中电势差和电场强度的关系匀强电场中电势差UEUEd说明⑴UEd只适用于匀强电场的计算⑵式中的d距离，或两点所在等势面间距。由此可以知道：电场强度的方向是电势降落最快的方向。第3课时 电容器、带电粒子在电场中的运动考点1。电容器构成：两个互相靠近又彼此绝缘的导体构成电容器。充放电：器中。化为其它形式的能量。电容器带的电荷量：是指每个极板上所带电荷量的绝对值考点2.电容定义：电容器所带的电荷量QUQ Q定义式：C 是计算式非决定式）U U106F1012PF1V制约因素：电容器的电容与U定的电容器，它的电容是一定的，与电容器是否带电及带电多少无关。考点3.平行板电容器

1 C

4kd

即平行板电容器的电容与介质的介d电常数成正比，与两板正对的面积成正比，与两板间距成反比。考点4.带电粒子在电场中的运动运动，可用牛顿运动定律与运动学公式求解。的电场力恒定且与初速度方向垂直，做匀变速曲线运动（类平抛运动。⑵基本关系：x方向：匀速直线运动vx

vvt0 0

1 F qUvY方向：初速度为零的匀加速直线运动y

at，yat2，a 2 m md1yat1

1qUL2 2 2mdv20vφtanv0

qUL mdv20推论1.粒子从偏转电场中射出时,其速度反向延长线与初速度方向交一点,此点平分沿初速度方向的位移。推论2.位移和速度不在同一直在线，且tanφ=2tanα。第七章 恒定电流第1课时 电路的基本概念、部分电路考点1.导体中的电场和电流导线中的电场⑴形成因素：是由电源、导线等电路组件所积累的电荷共同形成的。⑵方向：导线与电源连通后，导线内很快形成了沿导线方向的恒定电场。⑶性质：导线中恒定电场的性质与静电场的性质不同。2．电流⑴导体形成电流的条件：①要有自由电荷②导体两端形成电压。⑵电流定义：通过导体横截面的电量跟这些电荷量所用时间的比值叫电流。Q(C)公式：I(t(S)（方向相反）1A=103mA=106μA（适用于金属导体＊说明：导体中三种速率（定向移动速率非常小约10-5m/s，无规律的热运动速率较大约105m/s，电场传播速率非常大为光速例如电路合上电键远处的电灯同时亮）向改变的电流叫交变电流。考点2. 电动势部必然存在着从负极指向正极的非静电力。EW/q3、物理意义：反映电源把的能其它形式转化为电势能本领的大小，在数值上等于非静电力1C考点3.电阻定律、电阻率L阻还与构成它的材料及温度有关，公式：RSρ（Ωm）电性质的一个重要的物理量，数值上等于长度1m1m2导体的电阻值。＊金属导体的电阻率随温度的升高而变大可以做电阻温度计用高而减小，有些合金的电阻率不受温度影响。考点4.奥姆定律内容：导体中的电流IURIU/R适用条件：适用与金属导电和电解液导电，对气体导体和半导体组件并不适用。4.导体的伏安特性曲线：用表示横坐标电压U，表示纵坐标电流I，画出的I-U关系图线，它直观地反映出导体中的电流与电压的关系。⑴线性组件：伏安特性曲线是直线的电学组件，适用于奥姆定律。⑵非线性组件：伏安特性曲线不是直线的电学组件，不适用于奥姆定律。考点5.电功和电功率、焦耳定律过程中电场力对自由电荷做功，在一段电路中电场力所做的功，用W=Uq=UIt焦耳定律：电流流过导体产生的热量，有Q=I2Rt第2课时 闭合电路奥姆定律及电路分析考点1.电动势的性质决定。大小（在数值上等于）①在电源内部把1C功。②电源没有接入电路时两极间的电压。③在闭合电路中内外电势降落之和。考点2. 闭合电路奥姆定律表达式：I E/R路端电压）即电源的输出电压U=E-Ir外 外路端电压与负载R（外电路电阻的关系）考点3. 闭合电路的功率考点4.逻辑电路“与”逻辑电路“与”门的逻辑符号“与”门反映的逻辑关系.“或”逻辑电路“或”门的逻辑符号“或”门反映的逻辑关系“非”门反映的逻辑关系“非”门反映的逻辑关系“非”逻辑电路“非”门的逻辑符号第3课时 实验（7）测定金属的电阻率实验（8）描绘小电珠的伏安特性曲线实验（9）测定电源的电动势和内阻实验（10）练习使用多用电表考点1。测定金属的电阻率一、实验目的学会使用各种常用电学仪器以及正确读数学会使用螺旋测微器以及正确读数学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率二、实验原理奥姆定律和电阻定律，用刻度尺测一段金属导线的长度L,用螺旋测微器测导线的直径d，用R

L推得

d2R电压表和电流表测导体的电阻，由

S L 4L

电路图如下所示三、实验器材键、导线若干四、实验步骤用螺旋测微器测量金属导线的直径，再由直径算出金属导线的横截面积。用毫米刻度尺测量接入电路中的被测导线的长度。3．按照电路图连接好电路，注意滑动变阻器要调在适当的位置（此图中调在最左端），流表、电压表的量程要选择恰当。闭合开关S记录下来。继续调节滑动变阻器的滑动触片，重复步骤4，读数。打开开关S，拆除电路，整理好实验器材。由于所测金属导线的电阻值较小，测量电路应该选用电流表外接线路。闭合电键S测电阻时电流不宜过大，通电时间不宜过长。求R的平均值可以用二种方法：第一种用F U/I算出各次的测量值，再取平均值第二种方法是用U-I图像的斜率求出。考点2。描绘小灯泡的伏安特性曲线一、实验目的描绘小灯泡的伏安特性曲线。二、实验原理用电流表测流过小灯泡的电流，用电压表测出加在小灯泡两端的电压，测出多组对应的U、I值，在直角坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来。三、实验器材4V~6V四、实验步骤连接电路：将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关用导线按照电路图连接起来。12组左右不同的电压UI，并将测量数据填入已经画好的表格中。画出伏安特性曲线。⑴在坐标纸上以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系。占据整个坐标纸为宜。⑶将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线五、注意事项1．电路的连接方式⑴电流表应采用外接法：因为小灯泡的电阻很小，与0~0.6A的电流表串联式，电流表的分压影响很大。⑵滑动变阻器应采用分压式连接：目的是使小灯泡两端的电压能从0开始变化。闭合电键S（应该使小灯泡被短路。保持小灯泡电压接近额定值是要缓慢增加，到额定值，记录I3一、实验目的1. 二、实验原理如图1所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路的奥姆定律求出几组E、r值，最后分别算出它们的平均值。此外，还可I、UU-I2点即为电动势Er三、实验器材待测电池，电压表(0-3V),电流表（0-0.6A），滑动变阻器四、实验步骤0.6A3V把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据IU），用同样方法测1 1量几组U的值。打开电键，整理好器材。处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。考点4。练习使用多用电表一、实验目的五、注意事项为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r超过0.3A0.5A。因此，实验中不要将I次读完立即断电。6组U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的、142536、r平均。画U-I图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。个别偏5．U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的资料从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始二、实验原理多用电表由表头、选择开关和测量线路三部分组成（如图），表头是一块高灵敏度磁电式电流表，其满度电流约几十到几百A，转换开关和测量线路相配合，可测量交流和直流电流、交流和直流电压及直流电阻等。依据闭合电路奥姆定律制成的,原理如图所示，

测量直流电阻部分即奥姆表是当红、黑表笔短接并调节R当红、黑表笔短接并调节R使指针满偏时有：I ①grr gR中当表笔间接入待测电阻Rx时，有：I ②x R R中 xI R由①②得：x 中 ③当中时，指标指在表盘刻度中心，故称R中I R R gg x 中为奥姆表的中值电阻，由③式可知每一个Rx都有一个对应的电流值接标出与Ix对应的Rx三、实验器材四、实验步骤1．“+”、“－”插孔。挡。“奥姆零点旋钮右旋到底也不能调零，应更换表内电池。4．表笔。换一个待测电阻，重复以上、3、4“×1”或“×10”或“×100”“×1k”挡。挡或交变电压的最高挡，拔出表笔。五、注意事项1．零。测量时手不要接触表笔的金属部分。挡位倍率。测量完毕后应拔出表笔，选择开头置OFF挡或交流电压最高挡，电表长期不用时应取出电池，以防电池漏液腐蚀。

第八章磁场第1课时 磁场、磁场对电流的作用考点1. 磁场的基本概念磁体的周围存在磁场。电流的周围也存在磁场变化的电场在周围空间产生磁场（麦克斯韦）。磁场和电场一样，也是一种特殊物质——指的方向，就是那一点的磁场方向．考点2. 磁场的基本性质磁场对放入其中的磁极或电流有磁场力的作用．（对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用）。磁极和磁极之间有磁场力的作用它们相互排斥电流和电流之间，就像磁极和磁极之间一样，也会通过磁场发生相互作用．用．磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间都是通过磁场来传递的．考点3。磁感应强度（向量）在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力FIL的乘积FIL的比值叫做磁感应强度B安，（B⊥L，LI）Il磁感应强度的单:特斯拉，简称特，国际符号是1 NAm磁场方向．磁感在线各点的切线方向就是这点的磁场的方向．也就是这点的磁感应强度的方向．——类似于电场的迭加考点4. 磁感线方向上．磁感线的分布可以形象地表示出磁场的强弱和方向．示那里的磁感应强度越大．．考点5.电流周围的磁感应线1．（也叫右手螺旋定则—考点6.磁通量1．磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量Φ①S与B考点6.磁通量1．磁感应强度B与垂直磁场方向的面积S的乘积叫做穿过这个面的磁通量Φ①S与B=BS②SB=0③S与B夹角为θ：Φ=BS⊥=BSsinθ2．磁通量的单位:韦伯，符号是Wb．1Wb=1Tm2磁通密度:从Φ=BS可以得出B=Φ/S因此常把磁感应强叫做磁通密度，并且用Wb/m2作单位．1T=1Wb/m2=1N/A•m5.磁通量是标量,但是有正负.如果将从平面某一侧穿入的磁通量为正,则从平面反一侧穿入的磁通量为负.考点7.安培力的大小:F安等于磁感应BI和导线长度LF＝BIL通电导线方向与磁场方向成θ,F安＝BILsinθ安1．当I⊥Bθ=90°),Fmax=BIL;2．当I∥Bθ=0°),Fmin=0;安培力大小的特点：①不仅与ILθL的闭合线圈的有效长度L=0考点8.安培力的方向左手定则：安培力方向的特点：总是垂直于BIFBFI（但B、L）。已知B和IF已知B和FI已知I和F安的方向，不能唯一确定B的方向考点9. 磁电式电流表的工作原理由于这种磁场的方向总是沿着径向均匀地分布的与指针偏角θI的，当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指标偏转方向也随着改变第2课时 磁场对运动电荷的作用考点1.洛仑兹力定义：磁场对运动电荷受到的作用力叫做洛仑兹力．大小：F=qvBsinθ ,(θ为B与v的夹)（1）当v⊥B时，F洛max=qvB; （2）当v∥B时，F洛min=0 ;注意：①洛仑兹力一定垂直于B和v（BVFBFBV（因为它们由自身决定）②四指的指向是正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向因：FV洛是F安是F考点2：带电粒子在磁场中的圆周运动若v∥B，则F=0，带电粒子以速度v若v⊥B，则带电粒子在垂直于磁感应线的平面内以入射速度vmv2(1)洛仑兹力充当向心力：qvB r2mE2mEK(2)轨道半径：r qB qB qBr m(3)周期：T v qB(4)角速度：ω

qBm1 qB(5)频 率：f T m动 能：

1mv2

(qBr)2 k 2 2m第3课时 带电