高中物理选修3-1 知识点总结
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高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结第一章电场一基本公式1.库仑定律:F静=KQ1Q2r2(k9.0109Nm2/c2)2.场强(1)定义式:EF电q(2)点电荷:EKQr2(3)匀强电强:EUd3.电场力:F电Eq4.电势差:UABWABABqAWAOq5.电场力做功:与重力做功类同,做正功电势能减少,做负做电势能不断增加(1)W电=Uq(2)W电=F电scos6.电容器:QQ(1)cU{(2)Cs4kd7.电荷以初速度为零先进入加速电场U1再进入偏转电场U2:(1)水平侧移技术水平距离即竖直方向位移:U2y2l4U1d(2):tanU2l2Ud18.带电粒子在电场中的位移:(1)粒子穿过电场的时间:tLv0(2)在磁场中的加速度:aUqmd(3)搬回电场时的侧移距离:y12at2(4)离开电场时的速度偏向角:tanvyatvxv0二.基本规律1.电荷守恒定律a.带同种电荷的相同两球先接触后再分开,则两球各带总电荷量的一半b.带异种电荷的相同两球先之后接触后再分开,则电荷先中和再均分。
2.库仑定律条件:真空中的点电荷3.场强方向:规定:把正电荷受力的方向规定为场强方向4.电场线:(1)不相交、不相切,不闭合(2)密的地方场强大,疏的地方场强弱(3)某点的强场方向与该点的切线方向一致5.等势线:(1)与电场线垂直(2)在等势线上移动电荷,电场力不做功(3)等势线密的地方场强大,疏的地方场强弱6.等量这三类电荷电场分布:7.等量生化电荷电场分布:8.电容器:a.与源断开,电量Q不变;b.与电源接通电压U不变。
9.力做功:(1)电场力:仅仅决定电势能的变化。
正功,电势能减少;负功,电势能增加。
(2)重力:只决定重力势能的变化。
正功,重力势能减少;负功,重力势能增加(3)安培力:做正功电能转化为机械能,做负功机械能转化为电能。
做多少功,就转化多少能量。
(4)洛仑兹力:对运动电荷永远不够做功,始终与速度方向垂直。
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;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 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 时势能的减少量}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.电势能的变化ΔE P 减=E PA -E PB {带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量} 11.电场力做功与电势能变化W AB =ΔE P 减=qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量)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,电量分配规律: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)电场线从正电荷出发终止于负电荷,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)均由电场本身决定,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,导体外表面附近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 。
完整版)高中物理选修3-1公式总结选修3-1 公式第一章电场1.电荷中和后均分公式:q=q1/2 (带正负号)2.库仑定律:F=kq1q2/r^2 (不带正负号) (k=9.0×10^9 N·m^2/C^2.r为点电荷球心间的距离)3.电场强度定义式:E=F/q,场强的方向为正检验电荷受力的方向。
4.点电荷的场强:EA=kQ/r (Q为场源电量)5.电场力做功:WAB=qUAB (带正负号)6.电场力做功与电势能变化的关系:W电=-ΔEP7.电势差的定义式:XXX (带正负号)8.电势的定义式:φWA=WAP/q (带正负号) (P代表零势点或无穷远处)9.电势差与电势的关系:XXXφA-φB10.匀强电场的电场强度与电势差的关系:E=U/d (d为沿场强方向的距离)11.初速度为零的带电粒子在电场中加速:v=√(2qU/m)12.带电粒子在电场中的偏转:加速度a=qU/md,偏转量y=qUl^2/2mdv^2,偏转角tanθ=qUl/mdv^213.初速度为零的带电粒子在电场中加速并偏转:y=U^2l^2/2md14.电容的定义:C=Q/U,单位:法拉F15.平行板电的电容:C=εS/4πkd第二章电路1.电阻定律:R=ρl/S (l叫电阻率)2.串联电路电压的分配:与电阻成正比,U1/U= R1/R2,U2/U= R2/R13.并联电路电流的分配:与电阻成反比,I1/I= R2/R1,I2/I= R1/R24.串联电路的总电阻:R串= R1+R2 (等于nR)5.并联电路的总电阻:R并= 1/(1/R1+1/R2) (等于R/n)6.I-U伏安特性曲线的斜率:k=tanθ=1/R7.部分电路欧姆定律:I=U/R8.闭合电路欧姆定律:I=E/(R+r)9.闭合电路的路端电压与输出电流的关系:U=E-Ir10.电源输出特性曲线:电动势E等于U轴上的截距,内阻r为直线的斜率r=tanθ=E/I11.多用电表:若将电压表量程扩大n倍,则电流表的内阻需串联(n-1)倍。
精心整理选修 3-1 知识点记忆【第一章静电场】1、电荷量:电荷的多少叫电荷量,用字母 Q或 q 表示。
〔元电荷常用符号 e 表示,e=1.6 ×10-19 C〕。
自然界只存在两种电荷:正电荷和负电荷。
同号电荷相互排斥,异号电荷相互吸引。
2、点电荷:当本身线度比电荷间的距离小很多,研究相互作用时,该带电体的形状可忽略,相当于一个带电的点,叫点电荷。
3、库仑定律:真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。
公式: F kQ1Q2,r 2k 9 10 92 2 N﹒m /C 。
4、电场力〔静电力〕:电场对放入其中的电荷的作用力称为电场力。
5、电场强度:放入电场中一点的电荷所受的电场力跟电荷量的比值。
F 〔 N/C〕? F = Eq②点电荷的场强公式:kQ①公式: E = E2q r③场强的方向:正电荷〔负电荷〕受的电场力方向与该点场强方向相同〔相反〕。
6、电场线:用来描述电场的可以模拟但不真实存在的线。
7、电场线的性质:a.电场线起始于正电荷或无穷远,终止于无穷远或负电荷;b.任何两条电场线不会相交;c. 静电场中,电场线不形成闭合线;d.电场线的疏密代表场强强弱。
8、匀强电场:场强大小和方向都相同的电场叫匀强电场。
电场线相互平行且均匀分布时说明是匀强电场。
9、电势:电荷在电场中某一点的电势能与它电荷量的比值。
公式:Ep, E P q q10、等势面特点:①电场线与等势面垂直,②沿等势面移动电荷,静电力不做功。
11、电势差: U ABA B ,U BAB A〔电势差的正负表示两点间电势的上下〕12、电势差与静电力做功:WW qU U =qW ABU ABq表示 A、B 两点的电势差在数值上等于单位正电荷从 A 点移到 B点,电场力所做的功。
13、电场力做功与电势能的关系:W AB E PA E PB当电场力做正功时,电势能减少;电场力做负功时,电势能增加。
物理选修3-1知识点即公式总结第一章 电场一.电场基本规律 1.电荷 电荷守恒定律。
自然界中只存在正、负电荷。
(1)三种带电方式:摩擦起电—掠夺式、接触起电—均分式、感应起电—本能式(2)元电荷:最小的带电单元,自然界任何物体的带电荷量都是元电荷(e=1.6×10-19c)的整数倍,电子、质子的电荷量都等于元电荷,但电性不同,前者为负,后者为正。
2.库伦定律:(1)定律内容: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,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:122kQ Q F r=k=9.0×109N ·m 2/C 2——静电力常量。
q 1、q 2是电荷带电量(C) r 是两个电荷的距离(m) (3)适用条件:真空中静止的点电荷。
二.电场 力的性质:1.电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用。
2.电场强度E :(1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值,就叫做该点的电场强度。
(2)定义式:FE q=. E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。
E 是电场强度(N/C 或V/m ²均可,1N/C=1V/m ²)F 是电场力(N) q 是电荷量(C)(3)电场强度是矢量:大小:在数值上为单位电荷受到的电场力。
方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E 的方向相反。
(4)单位:N/C,V/m 1N/C=1V/m (5)其他的电场强度公式 ①点电荷的场强公式:2kQE r =——Q 场源电荷;E 是点电荷电场强度(N/C 或V/m ²均可,1N/C=1V/m ²);k 是静电力常量(=9.0×109N •m²/C ²) ;Q 是点电荷带电量(C) r 是半径(m); ②匀强电场场强公式:UE d=——d 沿电场方向等势面间距离;U AB 是A .B 两点的电势差(V) d 是距离(m);E 是电场强度(N/C 或V/m ²均可,1N/C=1V/m ²) (6)场强的叠加:遵循平行四边形法则3.电场线:(1)意义:形象直观描述电场强弱和方向的理想模型,实际上是不存在的 (2)电场线的特点:①电场线起于正电荷(无穷远),止于(无穷远)负电荷 ②不封闭,不相交,不相切。
光知识点归纳光的折射知识点一、反射定律和折射定律1.光的反射(1)反射现象:光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时,一部分光会返回到第1种介质的现象。
(2)反射定律:反射光线与入射光线、法线处在同一平面内,反射光线与入射光线分别位于法线的两侧;反射角等于入射角。
2.光的折射(1)折射现象:如图所示,当光线入射到两种介质的分界面上时,一部分光被反射回原来介质,即反射光线OB。
另一部分光进入第2种介质,并改变了原来的传播方向,即光线OC,这种现象叫做光的折射现象,光线OC称为折射光线。
(2)折射定律:折射光线跟入射光线与法线在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
即sinθ1sinθ2=n12,式中n12是比例常数。
3.光路可逆性在光的反射和折射现象中,光路都是可逆的。
如果让光线逆着出射光线射到界面上,光线就会逆着原来的入射光线出射。
知识点二、折射率1.定义:光从真空射入某种介质发生折射时,入射角的正弦与折射角的正弦之比,叫这种介质的折射率.定义式:n =sin θ1sin θ2. 2.意义:反映介质的光学性质的物理量.折射率越大,光从真空射入到该介质时偏折越大.3.折射率与光速的关系:某种介质的折射率,等于光在真空中的传播速度c 与光在这种介质中的传播速度v 之比,即n =c v ,任何介质的折射率都大于1.知识点三、插针法测定玻璃的折射率1.实验原理:如图所示,当光线AO 1以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时,通过插针法找出跟入射光线AO 1对应的出射光线O 2B ,从而求出折射光线O 1O 2和折射角θ2,再根据n =sin θ1sin θ2或n =PN QN ′算出玻璃的折射率。
2.实验器材:玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器(或圆规)、三角板、铅笔。
3.实验步骤(1)将白纸用图钉钉在木板上。
(2)在白纸上画出一条直线aa ′作为界面(线),过aa ′上的一点O 画出界面的法线NN ′,并画一条线段AO 作为入射光线,如图。
高二物理(选修3-1)知识点梳理第一章静电场第1节电荷电荷守恒定律1、摩擦起电:通过摩擦使物体带电的方法称为摩擦起电实质:不同物质的原子核对电子的束缚能力不同,从而在摩擦时导致电子的不均匀分配将与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷命名为正电荷将与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷命名为负电荷2、电荷性质:带电体有吸引轻小物的性质同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引3、电荷量:电荷的多少叫做电荷量,简称电量,单位:库仑C最小的电荷量叫做元电荷,用e表示e=1.60×10-19C,即为电子的电量4、材料不相同的两个物体摩擦起电后各自所带电量必定等值异号5、电荷守恒定律:电荷既不能被创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分6、静电感应与感应起电当带电体向另一个不带电的物体靠近而不接触时,由于静电相互作用力而使其中的电荷发生定向移动后不均匀分布而带上电荷的现象称为静电感应。
以静电感应的方式使物体带电的方法称为感应起电。
7、验电器:用来检验物体是否带电的仪器,其原理是同种电荷相互排斥。
第2节 库仑定律1、点电荷:当研究的总量与带电体本身的形状大小以及电荷分布情况关系不大时,可以把抽象成一个带电的点,称为点电荷。
.两带电体的距离远大于带电体的尺寸,带电体就可视为点电荷.2、库仑定律⑴内容:真空中两个点电荷之间的相互作用力的大小,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,作用力的方向沿着它们的连线.⑵表达式:221r Q Q kF = (其中k =9.0×109 N ·m 2/C 2,叫静电力常量)⑶适用条件:①.真空; ②点电荷.第3节 电场 电场强度和电场线1、电场⑴定义:存在于电荷周围,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:放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度.⑵定义式:q F E =单位:N/C注:电场中某点场强的大小和方向与该点放不放电荷及所放电荷的大小和电性无关,由电场本身决定.⑶矢量性:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度的方向.⑷真空中点电荷场强的计算式: 2r Q k E = (其中Q 叫做场源电荷). ⑸电场的叠加:空间同时存在几个电场时,空间某点的场强等于各电场在该点的场强的矢量和,电场强度的叠加遵循平行四边形定则.3、电场线1)定义:画在电场中有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向 2)电场线的特征⑴电场线是人们为了形象的描绘电场而想象出的一些线,客观并不存在.⑵切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向.⑶疏密程度表示该处电场强度的大小.⑷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.⑸没有画出电场线的地方不一定没有电场⑹匀强电场的电场线平行且距离相等.⑺顺着电场线方向,电势越来越低.⑻电场线的方向是电势降落陡度最大的方向,电场线跟等势面垂直.⑼电场线永不相交也不闭合.⑽电场线不是电荷运动的轨迹.3)几种常见电场的电场线分布:点电荷的电场线分布相互靠近的等量异种点电荷的电场点电荷与带电平板间的电场平行板电容器的电场第4节 电势能 电势与电势差一、电场力做功的特点1、在电场中移动电荷时,电场力做功与路径无关,只与始末位置有关(与重力相似)。
物理选修3-1 知识总结第一章 第1节 电荷及其守恒定律2.两种电荷:正电荷和负电荷.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。
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。
第一章 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。
(类似于质点)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(吸引力向内,斥力向外)(静电力常量k=9.0×109N ·m 2/C 2(库仑扭秤)) 注意:1.定律成立条件:真空、点电荷3.计算库仑力时,电荷只代入绝对值使用的方法:库仑扭秤实验、控制变量法221q r q k F第一章 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。
物理选修3-11.电荷守恒定律。
2.库仑定律公式:3.电场强度:(定义式、计算式)4.真空点(源)电荷形成的电场5.匀强电场的场强6.电场力:7.电势与电势差:8.电场力做功:9.电势能的变化10.电场力做功与电势能变化11.电容定义式 (定义式,计算式)12.平行板电容器的电容13.电流强度:{I:电流强度,q:在时间t内通过导体横载面的电量,t:时间}14.欧姆定律:{I:导体电流强度(A),U:导体两端电压(V),R:导体阻值(Ω)}15.电阻、电阻定律:{ρ:电阻率(Ω•m),L:导体的长度(m),S:导体横截面积(m2)}16.闭合电路欧姆定律:{I:电路中的总电流(A),E:电源电动势(V),R:外电路电阻(Ω),r:电源内阻(Ω)}17.电功与电功率:,{W:电功,U:电压,I:电流,t:时间,P:电功率}18.焦耳定律:{Q:电热,I:通过导体的电流,R:导体的电阻值,t:通电时间}19.安培力 (注:I⊥B){B:磁感应强度,F:安培力,I:电流强度,L:导线长度} 洛仑兹力 (注V⊥B){f:洛仑兹力,q:带电粒子电量,V:带电粒子速度}20.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况:带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下f=;r=;T=洛1、电荷既不会创生也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一个部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变。
2、F=kQ1Q2/r2 3、B=F/q 4、E=kQ/r25、E=UAB/d 6、F=qE7、UAB =φA-φB,UAB=WAB/q=ΔEP减/q 8、WAB=qUAB=qEd=ΔEP减9、ΔEP减=EPA-EPB10、WAB=ΔEP减=qUAB11、C=Q/U12、C=εS/(4πkd) 13、I=q/t 14、I=U/R15、R=ρL/S 16、I=E/(r +R)或E=Ir+ IR;或E=U内 +U外;E=U外+ I r ;17、W=UIt,P=UI 18、Q=I2Rt19、F=BIL f=qVB20、F向=mV2/r或=mω2r=或m (2π/T)2r或=qVB (均可), mV/qB , 2πm/qB;。
高中物理选修3-1——磁场知识点总结高中物理选修3-1——磁场知识点总结一、磁场及其磁感线1、磁场(1)磁场是存在于磁极或电流周围空间里的一种特殊的物质,磁场和电场一样,都是“场形态物质”。
(2)磁场的方向:物理学规定,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,就是那一点磁场的方向。
(3)磁场的基本性质: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、磁场和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过磁场来传递的。
2、磁感线(1)磁感线:是形象地描述磁场而引入的有方向的曲线。
在曲线上,每一点切线方向都在该点的磁场方向上,曲线的疏密反映磁场的强弱。
(2)磁感线的特点:a.磁感线是闭合的曲线,磁体的磁感线在磁体外部由N极到S极,内部由S极到N极。
b.任意两条磁感线不能相交。
3、几种常见磁场的磁感线的分布(1)条形磁铁和碲形磁铁的磁感线条形磁铁和蹄形磁铁是两种最常见的磁体,如图所示的是这两种磁体在平面内的磁感线形状,其实它们的磁感线分布在整个空间内,而且磁感线是闭合的,它们的内部都有磁感线分布。
(2)通电直导线磁场的磁感线通电直导线磁场的磁感线的形状与分布如图所示,通电直导线磁场的磁感线是一组组以导线上各点为圆心的同心圆。
需要指出的是,通电直导线产生的磁场是不均匀的,越靠近导线,磁场越强,磁感线越密。
电流的方向与磁感线方向的关系可以用安培定则来判断,如图所示。
用右手握住直导线,伸直的大拇指与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向。
(3)环形电流磁场的磁感线环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线,在环形的中心轴上,由对称性可知,磁感线是与环形导线的平面垂直的一条直线。
如图甲所示,环形电流方向与磁感线方向的关系也可以用右手定则来判断,如图乙所示,让右手弯曲的四指和环形电流的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是圆环轴线上磁感线的方向;如图丙所示,让右手握住部分环形导线,伸直的大拇指与电流方向一致,则四指所指的方向就是围绕环形导线的磁感线的方向。
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。
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=6.4×10-9 C,QB=-3.2×10-9 C,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.第一章 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。
rQ Q k F (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。
第一章 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。
q F E 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 2r Q k q F E == 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:a 、离点电荷越近,电场线越密,场强越大b 、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:a 、沿点电荷的连线,场强先变小后变大b 、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c 、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:a 、两点电荷连线中点O 处场强为0b 、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为0c 、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:a 、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b 、电场线的疏密反映场强大小,电场方向与电场线平行第一章 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 B A AB U ϕϕ-=(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AB AB qU W =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电电电电电电)=--=-(-=E E E E E W A B B A AB ∆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1.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。
q E 电=ϕ 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EP,q, 都带正负号。
3.顺着电场线的方向,电势越来越低。
4.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a: 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; b: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;c:等差等势面越密的地方电场强度越大。
第一章 第5节 电势差 电场力的功一、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值B A AB U ϕϕ-=二、电场力的功AB AB qU W =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.第一章 第6节 电势差与电场强度的关系)(电势能为零的点点电=A A WE一、场强与电势的关系?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Ed U =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 d U E Ed U =⇒= 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.④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。
第一章第7节静电现象的应用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。