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高中物理选修3-1知识点归纳总结电磁场学学校班级学号姓名2014年9月19日第一章静电场第1课时库仑定律、电场力的性质考点1.电荷、电荷守恒定律自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。例如:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引。1、元电荷:电荷量的电荷,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。2、使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电②接触带电③感应起电。1)摩擦起电:正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷;(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;(3)实质:电子从一物体转移到另一物体2)接触起电:实质:电荷从一物体移到另一物体;(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;(3)电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不显电性,这种现象)叫电荷的中和;3)感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电(1)电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引;(2)实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;(3)感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远端带同种电荷;电荷守恒定律:电荷既不能被创造,又不能被消灭,它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,电荷的总量保持不变。考点2.库仑定律(★牢记)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。公式:适用条件:真空中的点电荷。点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的形状对相互作用力的影响可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。考点3.电场强度(★重要)1.电场定义:存在电荷周围能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。静电场:静止的电荷产生的电场提示:任何电荷都产生电场2.电场强度定义: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。定义式:E与F、q无关,只由电场本身决定。单位:N/C或V/m。电场强度的三种表达方式的比较定义式决定式关系式表达式适用范围任何电场真空中的点电荷匀强电场说明E的大小和方向与检验电荷的电荷量以及电性以及存在与否无关Q:场源电荷的电荷量r:研究点到场源电荷的距离U:电场中两点的电势差d:两点沿电场线方向的距离(5)★矢量性:规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向,或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。(6)★叠加性:多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,这种关系叫做电场强度的迭加,电场强度的叠加遵从平行四边形定则。考点4.电场线、匀强电场电场线:为了形象直观描述电场的强弱和方向,在电场中画出一系列的曲线,曲线上的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(★掌握)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。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。任意两条电场线不相交。电场线的疏密表示电场的强弱,某点的切线方向表示该点的场强方向,它不表示电荷在电场中的运动轨迹。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。⑵特点:匀强电场中的电场线是等距的平行线。平行正对的两金属板带等量异种电荷后,在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(★能准确画出)孤立的正电荷、负电荷;等量异种电荷、等量同种电荷;正点电荷与大金属板间、带等量异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A移动到另一点B时,电场力所做的功与该电荷电荷量的比值就叫做AB两点的电势差,用表示。定义式:单位:矢标性:标量,当有正负,正负代表电势的高低考点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:单位:矢标性:是标量,当有正负,电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低。考点3.电势能★1.电场力做功WAB:(1)电场力做功的特点:电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,即与初末位置的电势差有关。(2)表达式:要带正负号计算(适用于任何电场)(3)电场力做功与电势能的关系静电力对电荷做功等于电荷电势能的变化量。结论:电场力做正功,电势能减少电场力做负功,电势能增加2、电势能Ep:(1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。(2)定义式:带正负号计算(3)特点:eq\o\ac(○,1)电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大地或无穷远处为零势能面。eq\o\ac(○,2)电势能的变化量△Ep与零势能面的选择无关。3、电势φ:(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。(2)定义式:单位:伏(V)带正负号计算(3)特点:eq\o\ac(○,1)电势具有相对性,相对参考点而言。但电势之差与参考点的选择无关。eq\o\ac(○,2)电势是一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,还是低。eq\o\ac(○,3)电势的大小由电场本身决定,与Ep和q无关。eq\o\ac(○,4)电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。AB(4)电势高低的判断方法ABeq\o\ac(○,1)根据电场线判断:沿着电场线方向电势降低。φA>φBeq\o\ac(○,2)根据电势能判断:根据电势的定义式U=W/q来确定正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。结论:只在电场力作用下,静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。考点4.等势面★定义: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,而且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等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷,电场力不做功⑸电场强度较大的地方,等差等势面较密(6)规定:画等势面(或线)时,相邻的两等势面(或线)间的电势差相等。这样,在等势面(线)密处场强较大,等势面(线)疏处场强小3.几种常见的等势面如下:几种等势面的性质:A、等量同种电荷连线和中线上连线上:中点电势最小中线上:由中点到无穷远电势逐渐减小,无穷远电势为零。B、等量异种电荷连线上和中线上连线上:由正电荷到负电荷电势逐渐减小。中线上:各点电势相等且都等于零。判断非匀强电场线上两点间的电势差的大小:靠近场源(场强大)的两点间的电势差大于远离场源(场强小)相等距离两点间的电势差。AABC若AB=BC,则UAB>UBC5、电势差UAB(1)定义:电场中两点间的电势之差。也叫电压。(2)定义式:单位:伏(V)(3)特点:eq\o\ac(○,1)电势差是标量,却有正负,只表示起点和终点的电势谁高谁低。eq\o\ac(○,3)电场中两点的电势差是确定的,与零势面的选择无关eq\o\ac(○,4)U=Ed匀强电场中两点间的电势差计算公式。eq\o\ac(○,2)电场力做功与电势差关系WAB=UABq带正负号计算(适用于任何电场)考点5.匀强电场中电势差和电场强度的关系1.匀强电场中电势差U和电场强度E的关系式为:2.说明⑴只适用于匀强电场的计算⑵式中的d的含义是某两点沿电场线方向上的距离,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。3.电场强度和电势大小关系:没有必然联系
考点6.静电现象的应用★⑴静电感应:把金属导体放在外电场中,由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动,使导体的两个端面出现等量的异种电荷,这种现象叫静电感应。⑵静电平衡:发生静电感应的导体两端面感应的等量异种电荷形成一附加电场,当附加电场与外电场完全抵消时,自由电子的定向移动停止,这时的导体处于静电平衡状态。⑶处于静电平衡状态导体的特点:eq\o\ac(○,1)处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零。(即感应电荷的场强与原场强大小相等方向相反E=E0+E=0)eq\o\ac(○,2)导体外部电场线与导体表面垂直。eq\o\ac(○,3)处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,导体表面是个等势面。eq\o\ac(○,4)电荷只分布在导体的外表面,与导体表面的弯曲程度有关,越弯曲,电荷分布越多。第3课时电容器、带电粒子在电场中的运动考点1.电容器1.构成:两个互相靠近又彼此绝缘的导体构成电容器。2.充放电:(1)充电:使电容器两极板带上等量异种电荷的过程。充电的过程是将电场能储存在电容器中。(2)放电:使充电后的电容器失去电荷的过程。放电的过程中储存在电容器中的电场能转化为其它形式的能量。3.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1.定义:电容器所带的电荷量Q与两极板间的电压U的比值2.定义式:3.电容的单位:法拉,符号:F4.物理意义:电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量,在数值上等于电容器两板间的电势差增加1V所需的电荷量。5.制约因素:电容器的电容与Q、U的大小无关,是由电容器本身的结构决定的。对一个确定的电容器,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(★重要)1.平行板电容器的电容的决定式:即平行板电容器的电容与介质的介电常数成正比,与两板正对的面积成正比,与两板间距成反比。2.平行板电容器两板间的电场:可认为是匀强电场,E=U/d3.对平行板电容器有关的C、Q、U、E的讨论问题有两种情况。电容器始终与电源相连,则电容器的电压不变。电容器充电完毕,再与电源断开,则电容器的带电量不变。对平行板电容器的讨论:、、(Ⅰ)电容器跟电源相连,U不变,q随C而变。d↑→C↓→q↓→E↓ε、S↑→C↑→q↑→E不变。(Ⅱ)充电后断开,q不变,U随C而变。d↑→C↓→U↑→不变。ε、S↓→C↓→U↑→E↑。考点4.带电粒子在电场中的运动(平衡问题,加速问题,偏转问题)(★掌握)Eqmgv01、基本粒子不计重力,但不是不计质量,如质子(),电子,α粒子(),氕(),氘(),氚()Eqmgv0带电微粒、带电油滴、带电小球一般情况下都要计算重力。2、平衡问题:电场力与重力的平衡问题。mg=Eq3、加速问题:若带电粒子仅受电场力且电场力做正功,其电势能减少等于动能增加。UvUv(1)初速度为零时解得:(2)初速度不为零时上述公式适用于匀强和非匀强电场。可见加速的末速度与两板间的距离d无关,只与两板间的电压有关,但是粒子在电场中运动的时间不一样,d越大,飞行时间越长。4、偏转问题:类平抛运动(由两极板间中点射入)在垂直电场线的方向:粒子做速度为v0类平抛运动。在平行电场线的方向:粒子做初速度为v0、加速度为a的匀变速直线运动。带电粒子若不计重力,则在竖直方向粒子的加速度X方向:Vx=v0;t=L/v0Y方向:初速度为零的匀加速直线运动1.离开电场时侧向偏转量y2.离开电场时的偏转角φ提示:自己推导公式推论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=2tanαUU1Lv0yvv0vyθθL'y' 飞行时间:t=L/vO偏向角:侧向偏移量:y'=在这种情况下,一束粒子中各种不同的粒子的运动轨迹相同。即不同粒子的侧移量,偏向角都相同,但它们飞越偏转电场的时间不同,此时间与加速电压、粒子电量、质量有关。如果在上述例子中粒子的重力不能忽略时,只要将加速度a重新求出即可,具体计算过程相同。
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1.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(1)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(金属导体——自由电子;电解质溶液——正负离子;导电气体——正负离子和电子)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。公式:(Q取正负电荷绝对值的和)⑶电流是标量但有方向,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向(或与负电荷定向移动的方向相反)单位:A,1A=103mA=106μA⑷微观表达式:I=nqvs,n是单位体积内的自由电荷数,q是每个自由电荷电荷量,s是导体的横截面积,v是自由电荷的定向移动速率。(适用于金属导体).⑸电流的分类:方向不改变的电流叫直流电流,方向和大小都不改变的电流叫恒定电流,方向改变的电流叫交变电流。考点2.电动势1.非静电力:根据静电场知识可知,静电力不可能使电流从低电势流向高电势,因此电源内部必然存在着从负极指向正极的非静电力。2.电源电动势定义:在电源内部,非静电力把正电荷从负极送到正极所做的功跟被移送电荷量的比值,即3、物理意义:反映电源把其它形式的能转化为电势能本领的大小,在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极送到正极所做的功。注意:①电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关。
②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。
③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。4.电源(池)的几个重要参数①电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。②内阻(r):电源内部的电阻。③容量:电池放电时能输出的总电荷量。其单位是:A·h,mA·h.【注意】:对同一种电池来说,体积越大,容量越大,内阻越小。
考点3.欧姆定律(★重要)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。2.公式:3.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。考点4:串并联电路的特点(★牢记)几点注意事项:①几个相同的电阻并联,总电阻为一个电阻的几分之一;②若不同的电阻并联,总电阻小于其中最小的电阻;③若某一支路的电阻增大,则总电阻也随之增大;④若并联的支路增多时,总电阻将减小;⑤当一个大电阻与一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻。1.电流表:(1)构造:主要由永磁体和放入其中的可转动的线圈组成.(2)工作原理:当线圈中有电流通过时,线圈在磁场力的作用下带着指针一起偏转,电流越大,指针偏转的角度越大,从表盘上即可读出电压或电流值.(3)三个主要参数①内阻Rg:电流表的内电阻.②满偏电流Ig:指针偏转到最大刻度时的电流,也叫电流表⑥的量程.③满偏电压Ug:电流表通过满偏电流时加在电流表两端的电压.(4)三个参数间的关系:Ug=IgRg2.电压表(V)的改装电流表的电压量程较小Ug=IgRg,当改装成较大量程为U的电压表时,应串联一个电阻R如图所示,因为串联电阻有分压作用,因此叫做分压电阻,电压扩大量程倍数n=U/Ug则U=IgRg+IgR需要串联的电阻为R=(n-1)Rg改装后的电压表内阻为:Rv=R+Rg3.电流表(A)的改装(1)将量程为Ig表头改装成量程为I电流表应并联一个电阻R,如图所示,因为并联电阻有分流作用,因此叫做分流电阻.扩大量程倍数n=I/Ig则需要并联的分流电阻R=Rg/(n一1).改装后的电流表内阻等于Rg与R并联时的总电阻.4.伏安法测电阻电表接法5.试触法用伏安法测电阻时,若不知被测电阻的大概值,为了减小测量误差,如何选择正确电路连接?采用试触法:可将电路如图所示连接,只空出电压表的一个接头S,然后将S分别与a、b接触一下,观察电压表和电流表的示数变化情况.若电流表示数有显著变化,说明电压表的分流作用较强,即Rx是一个高阻值电阻,应选用内接法,S应接b测量.若电压表示数有显著变化,说明电流表的分压作用较强,即Rx是一个低阻值电阻,应选用外接法,S应接a测量.6.滑动变阻器连接方式(★)RxRx+RRxRx+R0E为~E,电压变化范围较小;消耗能量少;适应于用电器电阻阻值与变阻器阻值相当的电路。(2)分压式接法:电路中变阻器起分压作用,滑片自A端向B端滑动时,负载上电压的范围为0~E,显然比限流时调节范围大,但消耗能量多,对于要求电压变化范围大的,或滑动变阻器总阻值较小的,使用此连接方式考点5.电功和电功率、焦耳定律1.电功:在电路中,导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动而形成电流,在此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来计算。2.电功率:单位时间内电流所做的功,P=W/t=UI3.焦耳定律:电流流过导体产生的热量,有Q=I2Rt来计算4.热功率:P=I2R5.电动机三种功率的关系(电功率,热功率,输出功率)考点6.电阻定律、电阻率1.电阻定律:同种材料的导体,其电阻与它的长度成正比与它的横截面积成反比,导体的电阻还与构成它的材料及温度有关,公式:2.电阻率:上式中的比例系数ρ(单位是Ωm),它与导体的材料温度有关,是表征材料导电性质的一个重要的物理量,数值上等于长度1m,截面积为1m2导体的电阻值。第2课时闭合电路欧姆定律及电路分析考点1.电动势1.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的物理量,它由电源本身的性质决定。2.大小:(在数值上等于)①在电源内部把1C的正电荷在从负极送到正极非静电力所做的功。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.闭合电路欧姆定律(★重要)1.内容:闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比,跟整个回路的电阻成反比。2.表达式:闭合电路欧姆定律的三种表达式:E=IR+Ir,E=U内+U外,以及I=E/(R+r)3.路端电压与负载R(外电路电阻的关系)路端电压:外电路两端的电压,即电源的输出电压路端电压与外电阻关系:U=IR(路端电压随外电阻增大而增大)根据I=E/(R+r),U内=Ir,E=U内+U外,当E、r一定时:外电路电阻(断路)外电路电阻(短路)路端电压与电流关系:U=E-Ir理解图象意义考点3.闭合电路的功率考点4:多用电表的原理和使用1.欧姆表测量电阻(1)欧姆表构造如图所示,G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的微安表,R0是调零电阻,电池的电动势为E,内阻为r,黑表笔接电池正极,红表笔接电池负极.(2)欧姆表原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的.当红、黑表笔间接入待测电阻Rx时,此时通过G表的电流为I,则:应当注意,欧姆表刻度是不均匀的.(3)注意事项:①使用前进行机械调零,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,使指针尽量在中间位置附近.④使用欧姆档的另一量程时,一定要重新进行电阻调零(即换档调零)。⑤读数时,应将表针示数乘以选择开关所指的倍率.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,取出电池。【注意】欧姆表测电阻时,指针越接近半偏位置,测量结果越准确。2.实验:测定电池的电动势和内阻目标:1.掌握实验电路、实验原理及实验方法.2.学会用图象法处理实验数据.原理:根据闭合电路欧姆定律的不同表达形式,可以采用下面几种不同的方法测E和r(1)由E=U+Ir知,只要测出U、I的两组数据,就可以列出两个关于正、r的方程,从而解出E、r,电路图如图所示.(2)由E=IR+Ir知,测出I、R的两组数据,列出方程解出E、r,电路图如图所示.(3)由E=U+Ur/R,,测出U、R两组数据,列出关于E、r的两个方程,电路图如图所示.(1)(2)(3)数据处理图象法:以I为横坐标,U为纵坐标建立直角坐标系.据实验数据描点.如果发现个别明显错误的数据,应该把它剔除.用直尺画一条直线,使尽量多的点落在这条直线上,不在直线上的点能均分两侧,注意事项:(1)为了使电池的路端电压变化明显,电池宜选内阻大些的.(2)因该实验中电压U的变化较小,为此可使纵坐标不从零开始,把坐标的比例放大,可减小实验误差.此时图象与横轴交点不表示短路电流,计算内阻时,要在直线上任取两个相距较大的点,用r=△U/△I计算出电池的内阻r.第3课时(★弄懂)略实验:测定金属的电阻率描绘小电珠的伏安特性曲线测定电源的电动势和内阻练习使用多用电表
第三章磁场第1课时磁场、磁场对电流的作用考点1.磁场的基本概念1.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,也是一种特殊物质磁场不仅对磁极产生力的作用,对电流也产生力的作用磁场的方向:在磁场中的任一点,小磁针北极受力的方向,亦即小磁针静止时北极所指的方向,就是那一点的磁场方向磁现象的电本质:磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由电荷的运动产生的考点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两条平行直导线,当通以相同方向的电流时,它们相互吸引,当通以相反方向的电流时,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.磁体或电流在其周围空间里产生磁场,而磁场对处在它里面的磁极或电流有磁场力的作用.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(★重要)在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F安跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强度公式:,(B⊥L,LI小)2.磁感应强度的单位:特斯拉,简称特,国际符号是T3.磁感应强度的方向:就是磁场的方向.小磁针静止时北极所指的方向,就是那一点的磁场方向.
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.4.磁感应强度的迭加:类似于电场的迭加考点4.磁感线(★重要)1.是在磁场中画出的一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的切线方向都在该点的磁场方向上.磁感线的分布可以形象地表示出磁场的强弱和方向.2.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.3.磁感线的密疏表示磁场的大小.在同一个磁场的磁感线分布图上,磁感线越密的地方,表示那里的磁感应强度越大.4.磁感线都是闭合曲线,磁场中的磁感线不相交.考点5.电流周围的磁感应线(★掌握)直线电流的磁感应线:直线电流的磁感线方向用安培定则(也叫右手螺旋定则)来判定:用右手握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向(即正电荷定向运动方向或与负电荷定向运动方向相反)一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.2.通电螺线管的磁感线:通电螺线管的磁感线方向—也可用安培定则来判定:用右手握住螺线管.让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向一致.大拇指所指的方向就是螺线管内部磁感线的方向.也就是说,大拇指指向通电螺线管的北极.(通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似)考点6.磁通量(★重要)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垂直:Φ=BS②S与B平行:Φ=0③S与B夹角为θ:Φ=BS⊥=BSsinθ2.磁通量的单位:韦伯,符号是Wb.1Wb=1Tm23.磁通量的意义:磁通量表示穿过某一面积的磁感线条数多少。4.
磁通密度:从Φ=BS可以得出B=Φ/S,这表示磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量,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(★掌握)在匀强磁场中,在通电直导线与磁场方向垂直的情况下,电流所受的安培力F安等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积.F安=BIL通电导线方向与磁场方向成θ角时,F安=BILsinθ1.当I⊥B时(θ=90°),Fmax=BIL;2.当I∥B时(θ=0°),Fmin=0;安培力大小的特点:①不仅与B、I、L有关,还与放置方式θ有关。②L是有效长度,不一定是导线的实际长度。*弯曲导线的有效长度L等于两端点所连直线的长度,所以任意形状的闭合线圈的有效长度L=0考点8.安培力的方向(★掌握)1.左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,并使伸开的四指指向电流的方向,那么,大拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.2.安培力方向的特点:总是垂直于B和I所决定的平面,即F安⊥B且F安⊥I(但B、L不一定垂直)。(1)已知B和I的方向,可用左手定则唯一确定F安的方向;(2)已知B和F安的方向,当导线的位置确定时,可唯一确定I的方向;(3)已知I和F安的方向,不能唯一确定B的方向;第2课时磁场对运动电荷的作用考点1.洛仑兹力(★掌握)定义:磁场对运动电荷受到的作用力叫做洛仑兹力.大小:F洛=qvBsinθ,(θ为B与v的夹角)(1)当v⊥B时,F洛max=qvB;(2)当v∥B时,F洛min=0;洛仑兹力的方向:由左手定则判断。注意:=1\*GB3①洛仑兹力一定垂直于B和v所决定的平面(因为它由B、V决定)即F洛⊥B且F洛⊥V;但是B与V不一定垂直(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特点:洛仑兹力对电荷不做功,它只改变运动电荷速度的方向,不改变速度的大小。原因:F洛⊥V考点2.带电粒子在磁场中的圆周运动(★掌握)1.若v∥B,则F洛=0,带电粒子以速度v做匀速直线运动.2.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v做匀速圆周运动.(1)洛仑兹力充当向心力:(2)轨道半径:(3)周期:第3课时带电粒子在复合场中的运动考点1.带电粒子在复合场中的运动1.带电粒子在电场、磁场和重力场等共存的复合场中的运动,其受力情况和运动图景都比较复杂,但其本质是力学问题,应按力学的基本思路,运用力学的基本规律研究和解决此类问题。2.分析带电粒子在复合场中的受力时,要注意各力的特点。如带电粒子无论运动与否,在重力场中所受重力及在匀强电场中所受的电场力均为恒力,它们的做功只与始末位置在重力场中的高度差或在电场中的电势差有关,而与运动路径无关。而带电粒子在磁场中只有运动(且速度不与磁场平行)时才会受到洛仑兹力,力的大小随速度大小而变,方向始终与速度垂直,故洛仑兹力对运动电荷不做功.3.带电微粒在重力、电场力、磁场力共同作用下的运动(电场、磁场均为匀强场)⑴带电微粒在三个场共同作用下做匀速圆周运动:必然是电场力和重力平衡,而洛兰兹力充当向心力.⑵带电微粒在三个场共同作用下做直线运动:重力和电场力是恒力,它们的合力也是恒力。当带电微粒的速度平行于磁场时,不受洛兰兹力,因此可能做匀速运动也可能做匀变速运动;当带电微粒的速度垂直于磁场时,一定做匀速运动。⑶与力学紧密结合的综合题,要认真分析受力情况和运动情况(包括速度和加速度)。必要时加以讨论第一章静电场第1节电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究1.物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。2.两种电荷自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷。如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷。同种电荷相斥,异种电荷相吸。相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电。3.起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电(1)摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)(2)接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从物体的一部分转移到另一部分)(3)感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.(电荷从一个物体转移到另一个物体)三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变。二、电荷守恒定律1.电荷量:电荷的多少。在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C。2.元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C,所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。(元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗?提示:不是,元电荷是一个抽象的概念,不是指的某一个带电体,它是指电荷的电荷量.另外任何带电体所带电荷量是1.6×10-19C的整数倍。)3.比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。4.电荷守恒定律表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。表述2:在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。例:有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带电荷量为QA=6.4×10-9C,QB=-3.2×10-9C,让两个绝缘小球接触,在接触过程中,电子如何转移并转移了多少?【思路点拨】当两个完全相同的金属球接触后,根据对称性,两个球一定带等量的电荷量.若两个球原先带同种电荷,电荷量相加后均分;若两个球原先带异种电荷,则电荷先中和再均分.第2节库仑定律一、电荷间的相互作用1.点电荷:当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多,这样可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况,把它抽象成一个几何点。这样的带电体就叫做点电荷。点电荷是一种理想化的物理模型。VS质点2.带电体看做点电荷的条件:①两带电体间的距离远大于它们大小;②两个电荷均匀分布的绝缘小球。3.影响电荷间相互作用的因素:①距离;②电量;③带电体的形状和大小二、库仑定律:在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。(静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2)注意:1.定律成立条件:真空、点电荷2.静电力常量——k=9.0×109N·m2/C2(库仑扭秤)3.计算库仑力时,电荷只代入绝对值4.方向在它们的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸5.两个电荷间的库仑力是一对相互作用力库仑扭秤实验、控制变量法例题:两个带电量分别为+3Q和-Q的点电荷分别固定在相距为2L的A、B两点,现在AB连线的中点O放一个带电量为+q的点电荷。求q所受的库仑力。第3节电场强度一、电场——电荷间的相互作用是通过电场发生的电荷(带电体)周围存在着的一种物质。电场看不见又摸不着,但却是客观存在的一种特殊物质形态。其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用,这种力就叫电场力。电场的检验方法:把一个带电体放入其中,看是否受到力的作用。试探电荷:用来检验电场性质的电荷。其电量很小(不影响原电场);体积很小(可以当作质点)的电荷,也称点电荷。二、电场强度1.场源电荷2.电场强度放入电场中某点的电荷受到的电场力与它所带电荷量的比值,叫做这一点的电场强度,简称场强。(国际单位:N/C)电场强度是矢量。规定:正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。即如果Q是正电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q;如果Q是负电荷,E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q。(“离+Q而去,向-Q而来”)电场强度是描述电场本身的力的性质的物理量,反映电场中某一点的电场性质,其大小表示电场的强弱,由产生电场的场源电荷和点的位置决定,与检验电荷无关。数值上等于单位电荷在该点所受的电场力。1V/m=1N/C三、点电荷的场强公式四、电场的叠加在几个点电荷共同形成的电场中,某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理。五、电场线1.电场线:为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线,曲线的疏密程度表示场强的大小,曲线上某点的切线方向表示场强的方向。2.电场线的特征(1)电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱。(2)静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止无穷远处点。(3)电场线不会相交,也不会相切。(4)电场线是假想的,实际电场中并不存在。(5)电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系。3.几种典型电场的电场线(1)正、负点电荷的电场中电场线的分布特点:①离点电荷越近,电场线越密,场强越大。②e以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。(2)等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布特点:①沿点电荷的连线,场强先变小后变大。②e两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(中垂线)垂直。③在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等。(3)等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况特点:①两点电荷连线中点O处场强为0。②两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为0。③两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏。(4)匀强电场特点:①匀强电场是大小和方向都相同的电场,故匀强电场的电场线是平行等距同向的直线。②e电场线的疏密反映场强大小,电场方向与电场线平行。第4节电势能和电势一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值。电场中某点的电势,就是该点相对于零势点的电势差。(1)计算式(2)单位:伏特(V)(3)电势差是标量。其正负表示大小。二、电场力的功电场力做功的特点:电场力做功与重力做功一样,只与始末位置有关,与路径无关。1.电势能:电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.注意:系统性、相对性2.电势能的变化与电场力做功的关系(1)电荷在电场中具有电势能。(2)电场力对电荷做正功,电荷的电势能减小。(3)电场力对电荷做负功,电荷的电势能增大。(4)电场力做多少功,电荷电势能就变化多少。(5)电势能是相对的,与零电势能面有关(通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上电势能规定为零。)(6)电势能是电荷和电场所共有的,具有系统性。(7)电势能是标量。3.电势能大小的确定电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。三、电势电势:置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。是描述电场的能的性质的物理量。其大小与试探电荷的正负及电量q均无关,只与电场中该点在电场中的位置有关,故其可衡量电场的性质。单位:伏特(V)标量1.电势的相对性:某点电势的大小是相对于零点电势而言的。零电势的选择是任意的,一般选地面和无穷远为零势能面。2.电势的固有性:电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的,与放不放电荷及放什么电荷无关。3.电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.)4.计算时E,q,都带正负号。5.顺着电场线的方向,电势越来越低。6.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.)三、等势面1.等势面:电场中电势相等的各点构成的面。2.等势面的特点①等势面一定跟电场线垂直,在同一等势面的两点间移动电荷,电场力不做功;②电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面,任意两个等势面都不会相交;③等差等势面越密的地方电场强度越大。第5节电势差一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值二、电场力的功电场力做功的特点:电场力做功与重力做功一样,只与始末位置有关,与路径无关。第6节电势差与电场强度的关系一、场强与电势的关系?(下图)结论:电势与场强没有直接关系!二、匀强电场中场强与电势差的关系匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场方向距离的乘积在匀强电场中,场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势.电场强度的方向是电势降低最快的方向.推论:在匀强电场中,沿任意一个方向上,电势降落都是均匀的,故在同一直线上间距相同的两点间的电势差相等。第7节静电现象的应用一、静电感应现象1.导体:容易导电的物体叫导体。2.导体中存在大量自由电荷。常见的导体有:金属、石墨、人体、大地、酸碱盐溶液等。3.静电感应现象:放入电场中的导体,其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向作定向移动,致使导体的两端分别出现等量的正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。4.感应电荷:静电感应现象中,导体不同部分出现的净电荷。二、静电平衡状态下导体的电场1.静电场中导体内电场分布2.静电平衡:电场中导体内(包括表面上)自由电荷不再发生定向移动的状态叫做静电平衡状态。3.静电平衡导体的特性:(1)导体内部场强处处为零(2)导体是等势体,表面为等势面(3)导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直三、导体上电荷分布1.法拉弟圆桶实验2.静电平衡时,超导体上电荷分布规律:导体内部无净电荷,电荷只分布在导体的外表面在超导体表面,越尖锐的位置,电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大,凹陷位置几乎没有电荷。3.尖端放电:四、静电屏蔽1.空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住,使其不受外电场的影响。2.静电屏蔽的两种情况导体内腔不受外界影响:接地导体空腔外部不受内部电荷影响:3.静电屏蔽的本质:静电感应与静电平衡4.静电屏蔽的应用:电学仪器和电子设备外面金属罩、通讯电缆外层金属套电力工人高压带电作业,全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋第8节电容器的电容一、电容器1.电容器:任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器,贮藏电量和能量。两个导体称为电容器的两极。2.电容器的带电量:电容器一个极板所带电量的绝对值。3.电容器的充电、放电.操作:把电容器的一个极板与电池组的正极相连,另一个极板与负极相连,两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做充电。现象:从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能。操作:把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电。充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加,电能转化为电场能放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能二、电容1.定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势U的比值,叫做电容器的电容C=Q/U,式中Q指每一个极板带电量的绝对值①电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小的物理量,跟电容器是否带电无关。②电容的单位:在国际单位制中,电容的单位是法拉,简称法,符号是F。常用单位有微法(μF),皮法(pF)1μF=10-6F,1pF=10-12F2.平行板电容器的电容C:跟介电常数成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比。是电介质的介电常数,k是静电力常量;空气的介电常数最小。3.电容器始终接在电源上,电压不变;电容器充电后断开电源,带电量不变。第9节带电粒子在电场中的运动研究带电粒子在电场中的运动要注意以下三点:1.带电粒子受力特点。2.结合带电粒子的受力和初速度分析其运动性质。3.注意选取合适的方法解决带电粒子的运动问题。一、带电粒子在电场中的加速例1:在真空中有一对带电平行金属板,板间电势差为U,若一个质量为m,带正电电荷量为q的粒子,在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动,计算它到达负极板时的速度。二、带电粒子在电场中的偏转例2:如图所示,一个质量为m,电荷量为+q的粒子,从两平行板左侧中点以初速度v0沿垂直场强方向射入,两平行板的间距为d,两板间的电势差为U,金属板长度为L,(1)若带电粒子能从两极板间射出,求粒子射出电场时的侧移量。(2)若带电粒子能从两极板间射出,求粒子射出电场时的偏转角度。三、带电粒子的分类(1)基本粒子如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并不忽略质量)。(2)带电微粒如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略重力。第二章恒定电流第1节电源和电流一、电源电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。(从能量的角度看,电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)二、电流1.电流:电荷的定向移动形成电流。2.产生电流的条件(1)导体中存在着能够自由移动的电荷金属导体——自由电子电解液——正、负离子(2)导体两端存在着电势差三、恒定电场和恒定电流1.恒定电场:由稳定分布的电荷产生稳定的电场称为恒定电场。2.恒定电流:大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。四、电流(强度)1.电流:通过导体横截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用时间t的比值叫做电流,即:单位:安培(A)常用单位:毫安(mA)、微安(μA)2、电流是标量,但有方向规定正电荷定向移动方向为电流方向注意:(1)在金属导体中,电流方向与自由电荷(电子)的定向移动方向相反;(2)在电解液中,电流方向与正离子定向移动方向相同,与负离子走向移动方向相反,导电时,是正负离子向相反方向定向移动形成电流,电量q表示通过截面的正、负离子电量绝对值之和。第2节电动势一、电动势(1)定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。(2)定义式:E=W/q(3)单位:伏(V)(4)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。二、电源(池)的几个重要参数(1)电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。(2)内阻(r):电源内部的电阻。(3)容量:电池放电时能输出的总电荷量。其单位是:A·h,mA·h.第3节欧姆定律一、导体的电阻(1)定义:导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体的电阻。(2)公式:R=U/I(定义式)说明:A、对于给定导体,R一定,不存在R与U成正比,与I成反比的关系,R只跟导体本身的性质有关。B、这个式子(定义)给出了测量电阻的方法——伏安法。C、电阻反映导体对电流的阻碍作用二、欧姆定律(1)定律内容:导体中电流强度跟它两端电压成正比,跟它的电阻成反比。(2)公式:I=U/R(3)适应范围:一是部分电路,二是金属导体、电解质溶液。三、导体的伏安特性曲线(1)伏安特性曲线:用纵坐标表示电流I,横坐标表示电压U,这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。(2)线性元件和非线性元件线性元件:伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。非线性元件:伏安特性曲线是曲线,即电流与电压不成正比的电学元件。四、导体中的电流与导体两端电压的关系(1)对同一导体,导体中的电流跟它两端的电压成正比。(2)在相同电压下,U/I大的导体中电流小,U/I小的导体中电流大。所以U/I反映了导体阻碍电流的性质,叫做电阻(R)(3)在相同电压下,对电阻不同的导体,导体的电流跟它的电阻成反比。第4节串联电路和并联电路一、串联电路1.串联电路的基本特点:2.串联电路的性质:等效电阻:电压分配:功率分配:二、并联电路1.并联电路的基本特点:2.并联电路的性质:等效电阻:电流分配:功率分配:第5节焦耳定律一、电功和电功率(一)导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动,电场力所做的功称为电功。适用于一切电路.包括纯电阻和非纯电阻电路。1、纯电阻电路:只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路,白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件。2、非纯电阻电路:电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路。在国际单位制中电功的单位是焦(J),常用单位有千瓦时(kW·h)。1kW·h=3.6×106J(二)电功率是描述电流做功快慢的物理量。额定功率:是指用电器在额定电压下工作时消耗的功率,铭牌上所标称的功率。实际功率:是指用电器在实际电压下工作时消耗的功率。用电器只有在额定电压下工作实际功率才等于额定功率。二、焦耳定律和热功率(一)焦耳定律:电流流过导体时,导体上产生的热量Q=I2Rt此式也适用于任何电路,包括电动机等非纯电阻发热的计算.产生电热的过程,是电流做功,把电能转化为内能的过程。(二)热功率:单位时间内导体的发热功率叫做热功率。热功率等于通电导体中电流I的二次方与导体电阻R的乘积。(三)电功率与热功率1、区别:电功率是指某段电路的全部电功率,或这段电路上消耗的全部电功率,决定于这段电路两端电压和通过的电流强度的乘积。热功率是指在这段电路上因发热而消耗的功率.决定于通过这段电路电流强度的平方和这段电路电阻的乘积。2、联系:对纯电阻电路,电功率等于热功率;对非纯电阻电路,电功率等于热功率与转化为除热能外其他形式的功率之和。(四)电功和电热的关系1、在纯电阻电路中,电流做功,电能完全转化为电路的内能.因而电功等于电热,有:2、在非纯电阻电路中,电流做功,电能除了一部分转化为内能外,还要转化为机械能、化学能等其他形式的能.因而电功大于电热,电功率大于电路的热功率。.即有:W=UIt=E机、化+I2Rt或UI=I2R+P其他(P其他指除热功率之外的其他形式能的功率)第6节导体的电阻一、电阻定律电阻定律:实验表明,均匀导体的电阻R跟它的长度l成正比,跟它的横截面积S成反比,用公式表示为1.ρ表示材料的电阻率,与材料和温度有关;2.l表示沿电流方向导体的长度;3.S表示垂直于电流方向导体的横截面积。二、电阻率(一)电阻定律中比例常量ρ跟导体的材料有关,是一个反映材料导电性能的物理量,称为材料的电阻率.ρ值越大,材料的导电性能越差。(二)电阻率的单位是Ω·m,读作欧姆米,简称欧米。(三)材料的电阻率随温度的变化而改变,金属的电阻率随温度的升高而增大。锰铜合金和镍铜合金的电阻率受温度影响很小,常用来制作标准电阻。(四)各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变化。1、金属的电阻率随温度的升高而增大。2、半导体(热敏电阻)的电阻率随温度的升高而减小。第7节闭合电路欧姆定律一、闭合电路外电路:电源的外部叫做外电路,其电阻称为外电阻,R。外电压U外:外电阻两端的电压。常也叫路端电压。内电路:电源内部的电路叫做内电路,其电阻称为内电阻,r。二、闭合电路欧姆定律闭合电路中的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比。这一结论称为闭合电路欧姆定律。三、路端电压跟负载的关系(一)路端电压:外电路两端的电压叫做路端电压。(二)路端电压是用电器(负载)的实际工作电压。电动势为E,内阻为r=E/I短注意:1、U—I图象是一向下倾斜的直线,路端电压随电流的增大而减小。2、图象的斜率表示电源的内阻,图象与纵轴的交点坐标表示电源电动势,与横轴的交点坐标表示短路电流。3、斜率大,内阻大。四、测量电源的电动势和内电阻(一)电路图(二)实验数据处理方法比较:1、计算法:原理清晰但处理繁杂,偶然误差处理不好。2、作图法:原理清晰、处理简单,偶然误差得到很好处理,可以根据图线外推得出意想不到的结论。第8节多用电表的原理一、内部结构测量时,黑表笔插入“-”插孔,红表笔插入“+”插孔,并通过转换开关接入与待测量相应的测量端。使用时,电路只有一部分起作用。二、测量原理(一)测直流电流和直流电压的原理,就是电阻的分流和分压原理,其中转换开关接1或2时测直流电流;接3或4时测直流电压;转换开关接5时,测电阻。(二)多用电表电阻挡(欧姆挡)原理。1.第三章磁场第1节磁现象和磁场一、磁现象磁性、磁体、磁极:能吸引铁质物体的性质叫磁性。具有磁性的物体叫磁体,磁体中磁性最强的区域叫磁极。二、磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引.(与电荷类比)三、磁场(一)磁体的周围有磁场(二)奥斯特实验的启示:电流能够产生磁场,运动电荷周围空间有磁场。导线南北放置(三)安培的研究:磁体能产生磁场,磁场对磁体有力的作用;电流能产生磁场,那么磁场对电流也应该有力的作用。(四)磁场的基本性质:1、磁场对处于场中的磁体有力的作用。2、磁场对处于场中的电流有力的作用。第2、4节磁感应强度、通电导线和磁场中受到的力一、安培力的方向安培力——磁场对电流的作用力称为安培力。左手定则:伸开左手,使拇指与四指在同一个平面内并跟四指垂直,让磁感线垂直穿入手心,使四指指向电流的
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