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物理选修3-1
总复习提纲
1.电场
(1)电荷:两种电荷,电荷守恒,基本电荷。库仑定律:F=k
(2)电场强度
(力的属性)
(2)电场强度
(力的属性)
普遍定义式: ,真空中点电荷
匀强电场:
(3)电势
(能的属性)
电势:
电势差:
电场力做功: ,电势能:
(4)带电粒子在电场中的运动
直线加速: qUab=Eb-Ea 电势能、动能守恒
偏转加速: qE=ma,y=at2/2, x=v0t
(5)电容
电容器的电容:C=Q/U
平行板电容器的电容:C=
正电荷受力方向是该点的电场方向
沿电场线方向电势逐渐降低
电场线密集的区域场强大
电场力做正功,电势能减少
电场线总是垂直于等势面
带电粒子轨迹弯曲方向是受电场力方向
2.稳恒电流
(1)部分电路欧姆定律
电流定律:I=q/t
电阻定律:R=ρl/S
欧姆定律:I=U/R
(2)闭合电路欧姆定律
电动势:数值上等于电路中通过一库仑电荷量时电源所提供的能量
路端电压:U=ε-Ir
闭合电路欧姆定律:
(3)串、并联电路
串联电路特点: I、U、R、P
并联电路特点: I、U、R、P
(4)电路中能量转化
测电阻、包括测金属电阻率(用电压表、电流表、电阻箱等)
测电池的电动势和内阻(用电压表、电流表、电阻箱等)
电流表改装电压表,多用电表探索黑箱内的元件
描绘小电珠的伏安特性曲线
(5)实验
电功:W=qU=IUt,电功率:P=W/t=IU
电功:W=qU=IUt,电功率:P=W/t=IU
焦尔定律:Q=I2Rt,P热=I2R
电源:P源=Iε,P出=IU端,P内=I2r
3.磁场
(1)磁现象的电本质:电流产生磁场
(2)描述磁场
磁感应强度:B=F/IL(三个量互相垂直)
磁通量:=BS B┴S,标量,有正、负之分
磁感线:封闭曲线,密、疏表示B大小,方向:小磁针静止时N极指向
(3)相互作用
安培力
洛仑兹力
直线电流:F=ILBsinθ,方向:左手定则
运动电荷:f=qvB,方向:左手定则
在匀强磁场中作圆周运动:f=qvB提供向心力:

qvB=
(磁电式电表)
电场
描述电场性质的物理量
场强:描述电场力学性质的物理量
电势(电势差):描述电场能的性质的物理量
描述放入电场中的电荷的物理量
电场力:电场对放入其中的电荷的作用力
电势能:电场给予电荷的能量
+q
第一章 电场的描述
1、确定电场强度大小的方法
①根据定义式E=F/q;
②点电荷电场,E=kQ/r2;
③匀强电场,场强处处相等,且满足E=U/d;
④电场线密(疏)处场强大(小)
2、如何判断电势的高低?
①根据电势的定义式Ф =W/q,将+q从无穷远处移至+Q电场中的某点,外力克服电场力做功越多,则该点的电势越高;
②将q、EP带符号代入Ф =EP/q计算,若Ф >0(<0),则电势变高(低);
③根据电场线方向,顺(逆)着电场线方向,电势越来越低(高);
④根据电势差,若UAB>0(<O),则Ф A> Ф B(Ф A< Ф B);
⑤根据场强方向,场强方向即为电势降低最快的方向
①根据定义式

②点电荷电场,

③匀强电场,场强处处相等,且满足E=U/d;
④根据电场线来判断
⑤根据等势面来判断
3、判断场强大小的方法
4.判断电场强度方向的方法.
①正电荷所受电场力的方向即是该点的场强方向;
②电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向;
③电势降低最快的方向就是场强的方向.
5.比较电势高低的方法
(1)沿电场线的方向,电势降低
(2)在电场中,电场力对正电荷做正功时,沿正电荷的运动轨迹,电势降低。
(3)当电场中两点间的电势差大于零时,电势降低。反之升高。
(4)根据场强的方向,来确定电势的高低。
方法一: 根据电场力做功的正负判断,若电场力对移动电荷做正(负)功,则电势能减少(增加);
方法二: 根据公式 Ep=qφ ;WAB=qUAB计算。
6、比较电荷电势能的大小
7、电场线的作用:
判定场强方向;描述场强的大小;描述电势的变化。
要清楚几种典型的电场的电场线的分布
7、电容器、静电平衡状态下的导体
两个要点:
U不变还是Q不变.
三个关系:
1. C=S/4kd
2. C=Q/U
3. E=U/d
Q不变.
1. d↑→ C↓→ ↑→U↑→E不变.
2. S↑→ C↑→↓→U↓→ E↓.
3. ↑→ C↑ →↓→U↓→E↓.
U不变.
1. d↑→ C ↓ → E↓ →Q↓.
2. S↑→ C ↑→ E 不变→Q↑.
3. ↑→ C ↑ → E不变→Q↑ .
8、带电粒子在电场中的运动
⑴基本粒子:如:电子、质子、离子、原子核,常不计重力
⑵带电微粒、小球、液滴,常要考虑重力
2、电场?
1、什么带电体?
⑴匀强电场
⑵非匀强电场
⑶周期性变化的电场
9、带电粒子在电场中的运动形式
只在电场中
加速运动
减速运动
匀加速直线和曲线
变加速直线和曲线
匀减速直线和曲线
变减速直线和曲线
匀速圆周运动
在复合场中的运动
静止
加速运动
减速运动
匀加速直线和曲线
变加速直线和曲线
匀减速直线和曲线
变减速直线和曲线
圆周运动
10、解决的思路和方法
电场中的规律和力学方法:这类问题本质上是一个力学问题,应顺应力学问题的研究思路和运用力学的基本规律。

要注意的是:
(1)对于具体问题要分清:场的条件和在场中运动电荷的条件
(2)做好受力分析
(3)加速度
(4)由研究问题的本质上来分析:如电荷在匀强电场中的偏转问题,关键在于研究的方法---分解。通过时间这个物理量来连接两个分运动。
(类)平抛运动模型
1、电流公式: I = q/ t I=n e s v
2、电动势E:描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。
定义式:
电源的电动势等于电源没有接入电路时电源两极间的电压
3、电阻: 导体对电流的阻碍作用 R= U/I
4、电阻率:反映材料的导电性能物理量
5、电功: W = UIt
6、电功率: P = UI
第二章 恒定电流
7、欧姆定律:I= U/R
适用范围: 金属导体,电解液溶液
8、电阻定律: R= L/ S
9、焦耳定律: Q=I 2 Rt
10、电功与电热的关系:
在纯电阻电路中 电功等于电热,
在非纯电阻电路中 电功大于电热。
11、串并联电路
串联:主要特点:电流处处相等。总电压等于各个导体电压之和,电压与电阻成正比
并联:主要特点:电压相等。总电流等于各个支路电流之和,电流与电阻成反比
电功和电热的对比
闭合电路欧姆定律
表达形式:


(I、R间关系)


(U、R间关系)
(U、I间关系)
(2)外电路短路时
(1)外电路断路时

只能在纯电阻电路上使用
任何闭合电路都适用
路端电压跟负载的关系
1、路端电压随外电路电阻R增大而增大;但不是正比关系。
2、分析判断路端电压随外电阻变化而变化的四部
(1)明确外电阻的变化情况;(2)由 得出电路中的总电流的变化;(3)由 分析出内电压的变化;(4)由 得出路端电压的变化
3、路端电压U随电流I变化的图象.U=E-Ir
图象的物理意义
①在纵轴上的截距表示电源的电动势E.
② 图象斜率的绝对值表示电源的内阻,
内阻越大,图线倾斜得越厉害
1、磁场的产生
⑴磁体的周围存在磁场(与电场一样是一种特殊物质)
⑵电流(运动电荷)周围存在磁场
奥斯特实验
第三章 磁场的描述
安培分子电流假说:
解释磁化、消磁现象
2、磁场的基本性质
对放入其中的磁体、电流(运动电荷)有力的作用
⑵磁体对电流的作用
同向电流相吸,反向电流相斥。
磁场的基本特性之一就是对处于其中的磁体、电流或运动电荷有力的作用。磁极与磁极之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的作用力都是通过自己的磁场而作用于对方的。
3、磁场的方向:规定在磁场中任一点,小磁针静止时N极指向(即N极的受力方向)就是该点的磁场方向。(注意:不是电流的受力方向)
磁场的方向
小磁针静止时N极指向
N极的受力方向
磁感线某点的切线方向
磁感应强度的方向
4、磁感线
⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的
假想曲线
⑵磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,即小磁针N极在该点的受力方向或静止时的指向
⑶磁感线的疏密表示磁场的强弱
⑷磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)
安培定则(右手螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
5、磁感应强度
描述磁场的强弱与方向的物理量
⑴定义:在磁场中垂直磁场方向的通电导线,受到的安培力跟电流和导线长度的乘积的比值。
⑵表达式:
单位:特斯拉(T)
⑶矢量:方向为该点的磁场方向,即通过该点的
磁感线的切线方向
磁场对电流的作用力
安培力
⑴方向:左手定则
6.安培力
方向:
四指:指向电流方向。
掌心:让磁感线垂直穿入掌心。
拇指:指向安培力方向。
F、B、I关系:
大小:
F=0
I //B
F=BIL
I B B为匀强磁场
F=BILsinθ
任意情况
⑴洛仑兹力提供向心力
⑵轨道半径:
⑷圆心、半径、运动时间的确定
7.洛仑兹力
(5)洛仑洛伦兹力的方向:左手定则
对带电体在复合场中的运动小结
带电粒子在电场、磁场、重力场中的运动,简称带电粒子在复合场中的运动,一般具有较复杂的运动图景。这类问题本质上是一个力学问题,应顺应力学问题的研究思路和运用力学的基本规律。
◆分析带电粒子在电场、磁场中运动,主要是两条线索:
⑴力和运动的关系。根据带电粒子所受的力,运用牛顿第二定律并结合运动学规律求解。
⑵功能关系。根据场力及其它外力对带电粒子做功引起的能量变化或全过程中的功能关系,从而可确定带电粒子的运动情况,这条线索不但适用于均匀场,也适用于非均匀场。因此要熟悉各种力做功的特点。
◆带电体在复合场中受力情况复杂运动情况多变,往往出现临界问题,应以题中“最大”、“最高”、“至少”等词语为突破口,挖掘隐含条件,根据临界条件列出辅助方程,再与其它方程联立求解。
第四章 电磁感应
产生电磁感应的条件
对整个回路来说,产生感应电动势,必须有回路磁通量的变化;可以通过以下三种方法
(1)磁感强度的变化
(2)线圈有效面积的变化
(3)线圈平面的法线方向与磁场方向夹角的变化

对单根导体棒来说,只要切割磁感线,棒上就会产生感应电动势
2、法拉第电磁感应定律
(1)决定感应电动势大小因素:穿过这个闭合电路中的磁通量的变化快慢(即磁通量的变化率)
平均变化率决定该段时间内的平均电动势;瞬时变化率(即φ-t图的切线斜率)决定该时刻的瞬时电动势
(2)注意区分磁通量,磁通量的变化量,磁通量的变化率的不同
φ—磁通量, Δφ—磁通量的变化量,
Δφ/Δt=( φ2 - φ1)/ Δt ----磁通量的变化率
(3)感应电动势大小的计算式:
(4)几种题型
①线圈面积S不变,磁感应强度均匀变化:
②磁感强度B不变,线圈面积均匀变化:
③B、S均不变,线圈绕过线圈平面内的某一轴转动时
3.导体切割磁感线时产生感应电动势大小的计算:
1. 公式:
2. 若导体在磁场中绕着导体上的某一点转动时,
3. 矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动时产生交流电
从中性面计时 e = Em sin ωt
最大值 Em =nBωS
条件:B、L、v三个量两两垂直
4. 楞次定律
1. 阻碍原磁通的变化, 即“增反减同”
2. 阻碍(导体间的)相对运动,
即“来时拒,去时留”
3. 阻碍原电流的变化,(线圈中的电流不能突变)
应用在解释自感现象的有关问题。
5. 综合应用题型
2. 电磁感应现象中的动态过程分析
3. 用功能观点分析电磁感应现象中的有关问题
——导体棒克服安培力做多少功,就有多少其他能转化成电路中的电能
1. 电磁感应现象中电路问题