高中物理选修3-1物理学史资料

选修3-1基本公式及物理学史宝典第一章 静电场1、 元电荷的数值：e ＝2、 库仑定律公式： ，k= —静电力常量。

3、电场强度定义式 ，单位： ，q 为 电荷（场源，检验？） E 与F 、q 关， E 为 量（矢、标），方向规定为 所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向 .4、点电荷的场强公式： ，Q 为 电荷（场源，检验？）5、匀强电场场强公式： ，d 为6、电荷在电场中所受电场力： ，电荷所受电场力取决于电荷量和该点场强 （矢量，正电荷受力方向与场的方向相同，负电荷受力方向与场的方向相反）7、场中某点的电势 ，单位 (φ只取决于场，与E p 、q 无关) , φ为 量（矢、标）正负表 ；有相对性，与零势点选取 关，8．电荷在电场中所具有的电势能 ,（电荷的电势能取决于电荷的电荷量和电场中该点的电势） E p 为 量（矢、标）正负表 ；有相对性，与零势点选取 关，9、电场力做功与电势能的变化关系W AB ＝ ＝ （电场力做功等于电势能的减少量）10、AB 两点的电势差与电场力做功的关系： ，（U AB 取决于场，与W 和q 无关，也与零势点无关，。

） 可得电场力所做的功 （取决于移送的电荷量和两点间的电势差，与路径无关） eV 是 单位，指1个电子经1V 电压加速后增加的动能，1eV ＝ J 12、电势差与电势 （U 为标量，正负不表大小．．．．，U AB 为正则φA φB ） 13、电容的定义式： ，单位及换算关系： （C 取决于电容器自身性质，与Q 、U 无关） 14、平行板电容器电容的决定式： （S 为 ，d 为 ，r ε为 ） 第二章 恒定电流1、电流强度的定义： ，电流的微观表达式：2、电阻的定义式： 电阻的决定式（电阻定律）： ρ为 ，单位： ，ρ取决于 和3、 部分电路欧姆定律： （只适用于纯电阻电路中）4、 闭合电路欧姆定律：I =rR E+（适 ） E ＝U ＋Ir （适用于 ）5、路端电压： U = 输出功率： P 出= IU ＝IE －I 2r （纯电阻电路中P 出= I 2R ）电源内部消耗的热功率：P 内＝ 电源效率：η=P P 出总= （纯电阻电路中η＝rR R +）6．电功： 电热： 电功率 ： 热功率：纯电阻电路： W=IUt=I Rt U R t 22= P=IU=I R U R22=非纯电阻电路： W=IUt >I 2Rt P=IU > I 2R I<U/R 第三章磁场1、磁感应强度定义式 ，适用条件： 单位： Φ为 量（矢、标）磁场方向： ， ， ， 。

物理选修3-1知识总结第一章第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。

物理选修3-1-知识点归纳(全) 第一章电学基础1.电荷、电场与库仑定律•电荷的本质和性质•电场的概念及特征•库仑定律的表述和应用2.电势、电势差和电势能•电势的概念、性质和单位•电势差的概念、性质和计算•电势能的概念、性质和计算3.电容与电容器•电容的概念、性质和计算•平行板电容器、球形电容器、电容的串、并联组合4.电流、电阻和欧姆定律•电流的概念、性质和单位•电阻的概念、性质、计算和分类•欧姆定律的表述和应用5.磁学基础•磁场的概念和特征•磁感应强度的概念和计算•洛伦兹力的概念、表述和应用第二章电磁感应1.电磁感应现象•感生电动势的概念和计算•导体在磁场中的运动规律2.电磁感应定律•法拉第电磁感应定律的表述和应用•楞次定律的表述和应用3.自感和互感•自感系数和互感系数的概念、性质和计算•互感器的应用4.交流电路•交变电压和交变电流的概念和表示方法•交流电路的基本元件和参数•交流电路的基本特性和计算方法第三章光学基础1.光的本质和性质•光的本质和特征•干涉、衍射、反射、折射的现象和解释2.光的传播•光速、光程、光程差的概念和计算•光的直线传播和折射定律•全反射和光的色散现象3.光的成像和光学仪器•光的成像公式和规律•球面镜的成像特点和应用•复合透镜的成像原理和计算方法第四章物质结构和性质1.物质的结构和组成•原子结构和基本粒子•周期表和元素的性质2.固体物质的结构和性质•晶体的结构和性质•固体材料的物理性质3.材料的热学性能•温度、热能和内能的关系•热力学定律和热学过程的基本属性•热传导、热辐射和热对流的计算和应用以上是对物理选修3-1的全面知识点归纳，希望能对大家的学习有所帮助。

物理选修3一1知识点总结介绍《物理选修3一1》是高中物理选修课程中的一部分，主要涉及到一些物理的基础知识和理论。

本文将对《物理选修3一1》中的知识点进行总结和梳理，以帮助高中物理学习者更好地理解和掌握这些内容。

一、电磁学知识点1. 电流和电荷•电流：电荷在单位时间内通过截面的数量。

•电荷守恒定律：任何一个封闭系统中的电荷的代数和保持不变。

2. 电压和电势能•电压：单位电荷所具有的电势能。

•电势能：电荷在电场中具有的位置能。

•电势差：两点间的电势能差。

3. 电阻和电流•电阻：电流通过时产生的阻碍。

•欧姆定律：电流与电压成正比，与电阻成反比。

•串联电路和并联电路的特点。

4. 磁场和磁感线•磁场：磁力作用的区域。

•磁感线：在磁场中表示磁力作用的线条。

•磁感应强度：单位面积上平行于磁场线方向上的磁感线数目，也成为磁场强度。

5. 固定磁场中的运动带电粒子•等速圆周运动：具有恒定速度和半径的圆周运动。

•洛仑兹力：带电粒子在磁场中受到的力。

•带电粒子在磁场中运动轨迹的确定方法。

二、光学知识点1. 光的反射和折射•光的反射定律：入射角等于反射角。

•光的折射定律：入射角、折射角和折射率之间的关系。

2. 凸透镜和凹透镜•焦距和物距、像距之间的关系。

•公式：1/f = 1/v - 1/u。

•凸透镜成像规律和凹透镜成像规律。

3. 光的干涉和衍射•光的干涉：两个光波相遇叠加，形成明暗相间的干涉条纹。

•光的衍射：光波通过一个孔或者绕过物体的边缘时，产生弯曲或弯折。

4. 光的偏振•光的偏振：根据光波振动方向的变化。

•偏振光的特点和产生方法。

•偏振片和偏光器的原理。

三、电子学知识点1. PN 结和二极管•PN 结的形成和特点。

•二极管的正向工作和反向工作状态。

•二极管的特点和应用。

2. 晶体管和集成电路•晶体管的三个区域：发射区、基区和集结区。

•晶体管的放大作用和开关作用。

•集成电路的构成和种类。

3. 半导体激光和光电子学•半导体激光的原理和结构。

高中物理学史归纳理论联系实际物理学常识一、物理学是研究物质结构和运动基本规律的学科。

二、物理学五大板块：1.力学（必修1、必修2、）2.电磁学（选修3-1、选修3-2）3.热学（选修3-3）4.光学（选修3-4）5.原子、核物理（选修3-5）三、自然科学三大守恒定律：质量守恒定律、能量守恒定律、动量守恒定律。

（其中质量守恒及能量守恒统称为“质能守恒”，除此之外还存在电荷守恒）四、国际单位制的七个基本单位：1、伽利略对落体现象进行研究，得出结论：物体下落过程中的【运动情况】与物体所受的【重力】【无关】。

（P27）2、胡克研究得出结论：在弹性限度内，弹簧弹力的大小与弹簧的伸长（或缩短）量成正比——胡克定律（F=-kx）。

（P50）3、牛顿在前人的实验基础上总结出来三条规律：（1）一切物体总保持【匀速直线运动】状态或【静止】状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止——牛顿第一定律（惯性定律）。

这揭示了力【不是维持物体运动】的原因。

（注：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。

）（P77）（2）物体的加速度跟所受合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同——牛顿第二定律（F合=ma）。

（P89）（3）两个物体之间的作用力和反作用力总是【大小相等】、【方向相反】、【作用在同一条直线上】——牛顿第三定律。

作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上，它们【同时产生】、【同时消失】，是同种性质的力。

（注意：作用力与反作用力【不能】叫做【平衡力】。

）（P69）1、开普勒对行星运动规律的描述——开普勒三定律：（P47）（1）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。

（2）行星和太阳之间的连线，在相等的时间内扫过相同的面积。

（3）行星绕太阳公转周期的平方和轨道半长轴的立方成正比（T2/a3=c）。

2、牛顿对“苹果落地”的思考作出了结论：宇宙间任意两个有质量的物体间都存在相互吸引力，其大小与两物体的质量乘积成正比，与它们间距离的二次方成反比——万有引力定律（F引=G·(m1m2)/r2）。

物理学
家
时间主要成就物理术语
富兰克林1752年通过风筝实验验证闪电是放电的一种形式，正电荷（positive charge）
负电荷（negative charge）
库仑1785年利用扭秤实验发现电子间相互作用规律，并测出静电
力常量的值库仑定律（Coulomb law）
静电力（electrostatic force）
静电力常量（electrostatic force constant）
法拉第1831年发现了由磁场产生电流的条件和规律——电磁感应
现象
磁场（magnetic field）
磁感应强度（magnetic induction）
劳伦兹
1932年发明了回旋加速器能在实验室中产生大量的高能粒
子
回旋加速器（cyclotron）
奥斯特1820年发现电流可以使周围的磁针偏转的效应，称为电流的
磁效应
电流（electric current）
磁感线（magnetic induction line）
安培1820年总结出安培定则提出了安培分子电流假说安培定则（Ampere rule）洛伦兹1820年提出运动电荷产生了洛仑兹力的观点洛仑兹力（Lorentz force）欧姆1826年通过实验得出欧姆定律欧姆定律（Ohm law）
电阻（resistance）
焦耳1841～1842
年发现电流通过导体时产生热效应的规律，称为焦耳定
律
焦耳定律（Joule law）
电功率（electric power）。

物理选修3-1一、电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e ＝1.60×10-19C ）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F KQ Q r=122（真空中的点电荷）｛F:点电荷间的作用力(N)； k:静电力常量k ＝9.0×109N •m 2/C 2；Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C)；r:两点电荷间的距离(m)； 作用力与反作用力；方向在它们的连线上；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引｝ 3.电场强度：E Fq=（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理）；q ：检验电荷的电量(C)｝4.真空点（源）电荷形成的电场E KQr =2｛r ：源电荷到该位置的距离（m ），Q ：源电荷的电量｝ 5.匀强电场的场强ABU E d=｛U AB :AB 两点间的电压(V)，d:AB 两点在场强方向的距离(m)｝ 6.电场力：F ＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝ 7.电势与电势差：U AB ＝φA -φB ，U AB ＝W AB/q ＝qP E Δ减8.电场力做功：W AB ＝qU AB ＝qEd ＝ΔE P 减｛W AB :带电体由A 到B 时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，U AB :电场中A 、B 两点间的电势差(V )(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)；ΔE P 减 ：带电体由A 到B 时势能的削减量｝9.电势能：E PA ＝q φA ｛E PA :带电体在A 点的电势能(J)，q:电量(C)，φA :A 点的电势(V)｝ 10.电势能的变更ΔE P 减＝E PA -E PB ｛带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的削减量｝ 11.电场力做功与电势能变更W AB ＝ΔE P 减＝qU AB (电场力所做的功等于电势能的削减量)12.电容C ＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容εSC 4πkd＝（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数）常见电容器14.带电粒子在电场中的加速(Vo ＝0)：W ＝ΔE K 增或22mVt qU ＝15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) ： 类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中：dU E ＝ 垂直电场方向:匀速直线运动L ＝V 0t平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动22at d ＝， F qE qUa m m m＝＝＝注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量安排规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分；(2)电场线从正电荷动身终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直； (3）常见电场的分布要求熟记；(4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身确定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关；(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面旁边的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面；(6)电容单位换算：1F ＝106μF ＝1012PF ；(7）电子伏(eV)是能量的单位,1eV ＝1.60×10-19J ；(8)其它相关内容：静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面带电粒子在匀强电场中的类平抛运动一、模型原题一质量为m ，带电量为q 的正粒子从两极板的中部以速度v 0水平射入电压为U 的竖直向下的匀强电场中，如图所示，已知极板长度为L ，极板间距离为d 。

选修3-1物理知识点在高中物理选修 3-1 中，我们将深入探索电磁学的奇妙世界。

这部分知识对于理解日常生活中的许多现象以及现代科技的原理都具有重要意义。

接下来，让我们一起梳理一下其中的关键知识点。

一、电场1、电荷及其守恒定律自然界中只存在两种电荷：正电荷和负电荷。

电荷守恒定律指出，电荷既不能被创造，也不能被消灭，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，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。

2、库仑定律真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与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。

其表达式为：＄F ＝ k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，其中$k$为静电力常量。

3、电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。

放入电场中某点的电荷所受的电场力$F$跟它的电荷量$q$的比值，叫做该点的电场强度，简称场强，用$E$表示，即$E ＝＼frac{F}｛q}＄。

其单位是牛/库（N/C）。

4、电场线电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线。

电场线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，电场线的疏密程度表示电场的强弱。

二、电势和电势能1、电势电势是描述电场能的性质的物理量。

电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所做的功。

电势的高低与零电势点的选择有关。

2、电势能电荷在电场中具有的势能叫做电势能。

电荷在某点的电势能，等于把它从该点移动到零势能位置时静电力所做的功。

3、等势面电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。

等势面与电场线垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。

三、电容1、电容器电容器是储存电荷和电能的装置。

两个彼此绝缘又相距很近的导体就组成一个电容器。

2、电容电容器所带电荷量$Q$与电容器两极板间的电势差$U$的比值，叫做电容器的电容，用$C$表示，即$C ＝＼frac{Q}｛U}＄。

电容的单位是法拉（F）。

高中物理选修3-11. 介绍高中物理选修3-1是高中阶段物理课程中的一门选修课程。

本课程主要包括力学、热学、光学等内容，是对高中物理知识的进一步拓展和深化。

通过学习本课程，学生将进一步了解物理学中的基本概念和原理，并能够运用所学知识分析和解决与力学、热学、光学相关的问题。

本篇文档将对高中物理选修3-1的内容进行详细介绍，包括各个模块的知识点和重点理解，以及相关的实验和应用。

2. 模块一：力学2.1 基本概念力学是研究物体运动和力的关系的学科。

在力学中，我们需要了解以下几个基本概念：•力：力是物体相互作用产生的结果，可以改变物体的状态（包括速度、形状和方向等）。

力的SI单位是牛顿（N）。

•牛顿定律：牛顿第一定律（惯性定律）、牛顿第二定律（运动定律）和牛顿第三定律（作用-反作用定律）是力学中的基本定律。

•质点：质点是指物体的大小和形状可以忽略不计的物体，在力学中通常将物体看作质点来进行分析。

•平衡和力的分解：物体处于静止或匀速直线运动时，被称为平衡。

力的分解是将一个力分解成几个力的合成过程，可以更好地了解力的作用效果。

2.2 研究方法在力学中，我们使用数学方法来分析和描述物体的运动。

常用的方法包括：•力的合成与分解：根据力的性质，将复杂的力分解成简单的力，或将多个力合成为一个力，从而更好地分析力的作用效果。

•力的平衡与合成力的确定：对于平衡状态的物体，可以根据力的平衡条件确定合成力的大小和方向。

•动力学方程：根据牛顿第二定律，可以建立物体运动的动力学方程，通过求解方程可以得到物体的加速度、速度和位移等信息。

2.3 实验应用在力学的学习中，实验是非常重要的一环。

通过实验，我们可以验证理论，帮助理解抽象的物理概念。

一些经典实验包括：•牛顿第二定律实验：通过测量不同质量物体在不同外力作用下的加速度，验证牛顿第二定律。

•斜面实验：通过测量不同倾斜角度的斜面上物体的运动情况，探究斜面上的力和运动的关系。

•范德瓦尔斯力实验：通过测量液滴之间的作用力，探究分子之间的范德瓦尔斯力。