高中物理复习电磁学辅导
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高考物理二轮复习教案电磁学一、知识结构(一)电场1.了解什么是基元电荷及电荷守恒定律的应用。
2.掌握真空中的库仑定律及其应用。
3.掌握电场强度的定义式、点电荷和匀强电场场强的计算公式,正确领会磁力线的含义。
4.理解电势、电势差、等势面的概念,掌握匀强电场中场强和电势差的关系及电场力做功与电势能的关系。
5.理解电场中的导体处于静电平衡状态时的特殊情况。
6.掌握带电粒子在电场中运动的规律。
7.掌握电容器的电容的概念及平行板电容器中电容的计算公式。
(二)恒定电流1.掌握电阻的串并联规律,串并联电路中的电压、电流及功率分配及焦耳定律。
2.理解电动势的概念,掌握闭合电路的欧姆定律。
3.掌握电路的处理方法,学会对电路的变化分析判断,掌握各种类型的电路计算。
4.掌握电压表、电流表和欧姆表的读数方法和测量原理及方法。
5.会根据电路图进行电路的实物接线。
(三)磁场1.理解磁场、磁感强度、磁感线、磁通量的意义,了解磁现象的电本质。
2.掌握安培力的计算公式和左手定则,了解电流表的工作原理。
3.掌握速度与磁场方向平行和垂直两种情况下洛仑力方向的判定和大小的计算,掌握带电粒子在匀强磁场中的圆周运动规律及洛仓兹力的应用。
(四)电磁感应和交流电1.电磁感应(1)正确领会感应电流产生的条件,熟练运用右手定则和楞次定律判断感应电流及感应电动势的方向。
(2)熟练掌握法拉第电磁感应定律,及各种情况下感应电动势的计算方法。
2.交流电(1)了解交流电的概念,理解表示交流电的各物理量的含义,并能准确识别和使用它们。
(2)理解正弦交流电的图象,并能根据图象讨论有关问题。
(3)理解变压器的原理,能使用电压比和电流比公式分析计算有关问题。
(4)弄清什么叫振荡电流、振荡电路,掌握电磁振荡的过程特征。
(5)熟练掌握电磁振荡的周期和频率公式,并应用公式分析、计算、讨论有关的简单问题。
(6)了解麦克斯韦电磁场理论的基本要点,掌握电磁波的形成和波速公式V=λf的应用。
高考物理电磁学部分如何复习高考物理中的电磁学部分一直是重点和难点,对于很多考生来说,想要在这部分取得高分并非易事。
但只要掌握了正确的复习方法,就能够提高复习效率,取得理想的成绩。
接下来,我将为大家详细介绍高考物理电磁学部分的复习方法。
一、夯实基础概念和公式电磁学部分涉及到众多的概念和公式,如电场强度、电势、电容、磁感应强度、安培力、洛伦兹力等等。
首先,要对这些概念有清晰、准确的理解。
不能仅仅死记硬背,而是要通过实际例子和物理现象来深入理解其内涵。
例如,对于电场强度的概念,可以想象一个带正电的点电荷周围的电场分布,越靠近电荷,电场强度越大,电场线越密集。
对于公式,不仅要记住公式的形式,更要理解其推导过程和适用条件。
比如库仑定律,要知道它是在真空中两个静止的点电荷之间的作用力规律。
二、构建知识体系电磁学的知识点繁多且相互关联,构建一个完整的知识体系有助于我们更好地理解和记忆。
可以从静电场、恒定电流、磁场、电磁感应等几个大的板块入手,将每个板块中的知识点串联起来。
比如,在静电场中,从电荷的产生、电场的性质、电场中的导体,到电容器的相关知识,形成一个连贯的知识链条。
在磁场部分,从磁感应强度的定义,到安培力、洛伦兹力的计算,再到带电粒子在磁场中的运动,要清晰地理解各个知识点之间的逻辑关系。
三、多做典型例题通过做典型例题,可以加深对知识点的理解和应用能力。
在选择例题时,要注重其代表性和综合性。
可以选择历年高考真题或者权威辅导书中的经典例题。
做题时,不要急于看答案,要先自己思考,尝试运用所学的知识和方法去解决问题。
做完后,对照答案认真分析自己的解题思路和方法是否正确,找出存在的问题和不足之处。
对于做错的题目,要重点分析错误原因,是概念理解不清,还是公式运用不当,或者是计算错误。
然后,针对问题进行有针对性的复习和强化训练。
四、注重实验复习实验是物理学科的重要组成部分,电磁学部分也有很多重要的实验,如测量电源电动势和内阻、描绘小灯泡的伏安特性曲线、探究电磁感应现象等。
电磁学核心知识点2024高考物理详细教案一、引言电磁学是物理学中的重要分支之一,它研究了电荷、电场、电流、磁场等与电磁现象相关的基本概念和规律。
对于高考物理来说,电磁学是一个重要的考点。
本文将详细介绍2024年高考物理电磁学部分的核心知识点和教学方法,帮助学生全面了解和掌握电磁学的相关内容。
二、电场1. 电场的概念和性质电场是描述电荷相互作用的物理量,其性质包括电场强度、电位移等。
在教学中,可以通过实验演示、图像展示等方式引导学生理解电场的概念及其性质。
2. 电场的计算通过库仑定律、电场的叠加原理等方法,可以计算给定电荷分布下某一点的电场强度。
在教学中,可以通过实际例题演练,帮助学生掌握电场计算的方法和技巧。
三、静电场1. 静电场的基本特征静电场是指电荷分布不随时间变化的电场,其基本特征包括电场线、等势线等。
在教学中,可以通过实验、模拟、图像等方式帮助学生理解和掌握静电场的基本特征。
2. 高斯定律高斯定律是静电学的基础定律,可以用来计算对称分布的电场、判断电场线与闭合曲面的关系等。
在教学中,可以通过实际例题演练,帮助学生掌握高斯定律的应用方法。
四、电流和电路1. 电流的概念和性质电流是电荷在导体中传播的物理量,其大小和方向与电荷的变化有关。
在教学中,可以通过实验、示意图等方式引导学生理解电流的概念和性质。
2. 电阻和欧姆定律电阻是导体对电流的阻碍作用,欧姆定律描述了电阻与电流、电压之间的关系。
在教学中,可以通过实验演示、实际例题等方式帮助学生理解电阻和欧姆定律的概念和应用。
3. 简单电路的分析通过串并联电路、电路中的电流分配等概念,对简单电路进行分析和计算。
在教学中,可以通过实例分析、解题讲解等方式帮助学生掌握简单电路的分析方法。
五、磁场1. 磁场的概念和性质磁场是描述磁力相互作用的物理量,其性质包括磁感应强度、磁场线等。
在教学中,可以通过实验演示、图像展示等方式引导学生理解磁场的概念和性质。
2. 洛伦兹力和毕奥萨伐尔定律洛伦兹力描述了电荷在磁场中受到的力,毕奥萨伐尔定律描述了电流元在磁场中产生的磁感应强度。
高中物理教案:复习电磁场的基础知识与电磁感应一、引言本教案旨在帮助高中物理学生复习电磁场的基础知识与电磁感应内容。
通过本次复习,学生将回顾并巩固有关电磁场概念、电场与磁场的相互作用、电流、导线以及自感和互感等重要概念。
此外,学生还将了解一些与电磁感应相关的实际应用。
二、电磁场的基础知识1. 什么是电磁场?•解释了物质与能量的基本关系以及电荷粒子产生的局部效应。
•引出了电场和磁场的概念,并介绍了它们之间的相互作用。
2. 电荷和静止点电荷所产生的静态电场•讲解了点电荷周围静态电场形成原因。
•描述了静态电荷之间相互作用规律。
•引用了库伦定律来计算点电荷之间的力。
3. 导体和导体内部静态平衡状态•解释了导体静态平衡状态的条件。
•介绍了导体表面电荷分布的特点。
4. 磁场与带电粒子•描述了磁场的产生原因和性质。
•说明了带电粒子在磁场中所受力的规律。
三、电磁感应1. 安培环路定理与法拉第电磁感应定律•讲解安培环路定理和法拉第电磁感应定律的基本原理。
•示范如何根据安培环路定理和法拉第电磁感应定律解决实际问题。
2. 感生电动势与霍尔效应•解释了何为感生电动势及其表达式。
•引用霍尔效应来说明感生电动势发生的机制。
3. 自感和互感•解释自感和互感的概念。
•探讨他们在变压器等实际设备中的重要作用。
四、实际应用1. 发电机和变压器工作原理•简述发电机和变压器是如何利用电磁感应现象来实现能量转换的。
2. 交流发光二极管(LED)的原理•介绍了LED作为一种实际应用电子元器件的工作原理。
五、实验活动1. 测定自感系数和互感系数的实验•设计一个实验活动,让学生通过测量线圈的自感系数和两个线圈之间的互感系数来加强对这些概念的理解。
2. 制作简易发电机•引导学生制作一个简单的发电机,并观察它是如何产生电流的。
六、课堂练习与讨论题本节将提供一些相关概念及公式运用的练习题目供学生讨论和解答。
通过以上教案,希望能够帮助学生回顾并巩固电磁场基础知识以及电磁感应内容。
高中物理教案电磁学基础知识的学习高中物理教案——电磁学基础知识的学习1. 引言在高中物理学习中,电磁学作为一个重要的分支学科,涉及到电和磁的基本原理、现象、规律和应用等内容。
学好电磁学基础知识对于理解电磁现象,以及后续学习电磁学相关内容具有至关重要的作用。
本教案旨在帮助学生系统学习电磁学的基础知识。
2. 目标通过本教学活动的学习,学生应能够:- 掌握电磁学的基本概念和基础知识;- 理解电场、电势和电势差的概念及其关系;- 理解磁场、磁感应强度和磁感应线的概念及其关系;- 理解电流和电磁感应现象的基本原理;- 熟悉电磁学公式的运用。
3. 教学步骤此教案主要包括以下几个教学步骤:步骤一:电场与电势1. 介绍电场的概念和性质,引导学生通过实际案例理解电场的作用和特点;2. 解释电势和电势差的概念,并引导学生了解电势的计算方法及其单位;3. 引导学生通过例题和练习题巩固学习内容。
步骤二:磁场与磁感应强度1. 介绍磁场的概念和性质,引导学生通过实验与观察理解磁场的作用和特点;2. 解释磁感应强度的概念及其与磁场、磁场线的关系;3. 引导学生通过例题和练习题巩固学习内容。
步骤三:电磁感应1. 介绍电磁感应的基本原理,包括法拉第电磁感应定律以及电磁感应中的应用;2. 引导学生通过实际案例和实验,理解电磁感应现象的产生和原理;3. 引导学生通过例题和练习题巩固学习内容。
步骤四:电磁学公式的运用1. 教授电磁学常用的公式,并解释其物理意义;2. 引导学生通过实例和应用题,练习使用电磁学公式解决问题。
4. 总结与拓展总结本次教学活动的重点和难点,强调电磁学作为物理学的重要分支,并展望其在现代科技中的应用前景。
鼓励学生在课后自主拓展电磁学领域的知识,并与实际生活和科技发展紧密联系。
5. 作业练习题:1. 计算两个电荷之间的电势差,已知电荷Q1=2C,Q2=3C,距离r=5m。
2. 一根电流为5A的长直导线,距离导线0.02m处的磁感应强度为0.1T,请计算该点处的磁场的大小。
电磁学解题技巧帮助高中生提高电磁学问题解题能力的教案引言:电磁学是物理学中的一门重要学科,也是高中物理的必修内容之一。
电磁学问题解题是高中生学习电磁学过程中需要面对的一项重要挑战。
本教案旨在向高中生介绍一些电磁学解题技巧,帮助他们提高解题能力。
一、理解电磁学基础知识掌握电磁学的基础知识对于解题能力的提高至关重要。
高中生应该从电磁学的基本概念、电场与磁场的相互作用、电磁感应等方面进行系统学习。
只有建立牢固的基础知识,才能更好地应对解题过程中的各种复杂情况。
二、多做例题和习题解题能力的提高需要大量的练习。
高中生应该在课后多花时间做电磁学相关的例题和习题。
通过不断锻炼和反复思考,可以更好地理解电磁学问题解题的思路和方法,为以后的解题提供经验积累。
三、理清解题思路在解决电磁学问题时,理清解题思路是非常重要的。
高中生应该学会运用所学的理论知识,将问题进行拆解,找出问题的关键点,并着重解决。
在解题过程中,可以采用逐步推导的方式,将问题化繁为简,逐步逼近最终答案。
四、合理利用工具在解决电磁学问题时,合理利用工具可以提高解题效率。
例如,在计算电磁场强度时,可以使用计算器或电磁场仿真软件来减少计算过程中的失误。
但是,高中生也应该注意不要过度依赖工具,要保持对解题思路和方法的独立思考。
五、培养逻辑思维能力解决电磁学问题需要进行逻辑推理和分析。
高中生应该在学习中培养逻辑思维能力,学会运用逻辑思维的方法解决问题。
例如,通过画图、列方程等方式,将问题转化为具体的数学形式,进而进行推导和解答。
六、合作学习合作学习是一种有效的提高解题能力的方式。
在小组内互相讨论、互相学习,可以开阔思路,激发创新思维。
通过与同学合作解题,高中生可以从不同的角度观察问题,并从他人的解题方法中汲取经验和智慧。
结论:电磁学问题解题是高中生学习物理的重要内容之一。
通过理解电磁学基础知识、多做例题和习题、理清解题思路、合理利用工具、培养逻辑思维能力以及合作学习等方式,高中生可以提高电磁学问题解题的能力。
高三物理电磁学讲解一、教学任务及对象1、教学任务本教学任务为高三物理电磁学讲解,旨在帮助学生深入理解电磁学的基本概念、原理及实际应用。
通过本课程的学习,学生能够掌握电磁场的基本性质、电磁波的传播、电磁感应等现象,并能够运用所学知识解决实际问题。
2、教学对象教学对象为高三学生,他们已经具备了一定的物理基础知识,对电磁学有一定的了解,但可能对部分概念和原理掌握不够深入。
此外,学生们的学习能力和接受程度存在差异,因此在教学过程中需关注个体差异,因材施教,使每位学生都能在原有基础上得到提高。
二、教学目标1、知识与技能(1)理解电磁学的基本概念,如电荷、电场、磁场、电磁感应等;(2)掌握电磁场的基本性质,如电场的强度、方向,磁场的强度、方向,以及电磁波的传播特性;(3)掌握法拉第电磁感应定律、洛伦兹力公式等基本公式,并能应用于解决实际问题;(4)了解电磁学在现代科技领域的应用,如无线电通信、电子设备等;(5)提高学生的实验操作能力,能够正确使用电磁学实验器材,进行相关实验操作;(6)培养学生的物理思维能力,能够运用物理方法分析电磁现象,提出解决问题的方案。
2、过程与方法(1)采用问题驱动的教学方法,引导学生主动探究电磁学知识,培养学生的自主学习能力;(2)通过小组讨论、合作学习,使学生相互启发、共同进步,提高学生的团队协作能力;(3)运用多媒体教学手段,如动画、视频等,直观展示电磁现象,帮助学生形象理解;(4)注重理论与实践相结合,让学生在实验中发现问题、解决问题,提高学生的实践能力;(5)鼓励学生提问、质疑,培养学生的创新精神和批判性思维。
3、情感,态度与价值观(1)培养学生对物理学科的兴趣,激发学生学习电磁学的热情;(2)培养学生严谨、务实的科学态度,使学生认识到科学研究的艰辛与乐趣;(3)通过电磁学的发展历程,让学生体会科学家们为探索自然规律所付出的努力,培养学生的敬业精神;(4)强调电磁学在现代社会中的重要作用,提高学生的社会责任感和使命感;(5)培养学生的环保意识,让学生了解电磁污染的危害,学会保护环境、关爱他人。
2025年高考物理一轮复习专题精讲精练—法拉第电磁感应定律、自感和涡流(解析版)1、理解环和掌握法古拉第电滋感应定律。
2、会求感生电动势和动生电动势。
3、理解自感、祸流、电掬驱动和电嘟阻尼考点一法拉第电磁感应定律的应用1.感应电动势(1)感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势.产生感应电动势的那部分导体就相当于电源,导体的电阻相当于电源内阻.(2)感应电流与感应电动势的关系:遵循闭合电路欧姆定律,即I =ER +r .2.感应电动势大小的决定因素(1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率ΔΦΔt 和线圈的匝数共同决定,而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系.(2)当ΔΦ仅由B 的变化引起时,则E =n ΔB ·S Δt ;当ΔΦ仅由S 的变化引起时,则E =n B ·ΔSΔt ;当ΔΦ由B 、S 的变化同时引起时,则E =n B 2S 2-B 1S 1Δt ≠n ΔB ·ΔSΔt .3.磁通量的变化率ΔΦΔt是Φ-t 图象上某点切线的斜率.[例题1] (2024•下城区校级模拟)在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一闭合金属圆环,面积为S ,电阻为R 。
规定圆环中电流的正方向如图甲所示,磁场向上为正。
当磁感应强度B 随时间t 按图乙变化时,下列说法正确的是( )A .0~1s 内感应电流的磁场在圆环圆心处的方向向上B .1~2s 内通过圆环的感应电流的方向与图甲所示方向相反C .0~2s 内线圈中产生的感应电动势为B 0S 2D .2~4s 内线圈中产生的焦耳热为2B 02S 2R【解答】解:A 、0~1s 内磁场向下减小,根据楞次定律可知感应电流的磁场在圆环圆心处的方向向下,故A 错误;B 、1~2s 内磁场向上增大,根据楞次定律可知感应电流的磁场在圆环圆心处的方向向下,所以感应电流方向与图甲所示方向相同,故B 错误;C 、根据法拉第电磁感应定律有:E =n ΔΦΔt=nsΔB Δt,0~2s 内线圈中产生的感应电动势为E =B 0S ,故C 错误;D 、同C 选项可知在2~4s 内线圈中的感应电动势为E =B 0S ,焦耳热P =E 2R t ,解得:P =2B 02S 2R ,故D 正确; 故选:D 。
浅谈高中物理电磁学的有效学习方法高中物理电磁学是物理学中的一个重要分支,也是高中学习物理的一个重要内容之一,电磁学的学习需要掌握一定的理论知识和实践技能。
针对高中物理电磁学的学习,本文将从理论学习和实践技能两方面谈谈有效的学习方法,希望能够帮助学生更好地学习和掌握这门课程。
关于理论学习方面,学生需要掌握电磁学基本知识,包括电荷、电场、磁场、电磁感应等内容。
在学习理论知识时,建议学生采取以下方法:1. 系统学习:电磁学是一个复杂的学科,需要系统化的学习。
学生应该按部就班,从基础知识开始,逐步深入,建立起系统的知识结构。
2. 多维理解:电磁学是一个抽象的学科,学生应该尝试从多个维度去理解知识点,可以通过多种途径获取信息,比如课本、视频、实验等,从而更全面地理解学习内容。
3. 及时复习:电磁学内容较多,学生应该及时进行复习,巩固每个知识点,建立起牢固的基础。
对于实践技能方面的学习,电磁学需要学生掌握实验技能和解决问题的能力。
在实践技能的学习方面,学生可以采取以下方法:1. 参与实验:电磁学实验是理论学习的重要补充,学生应该积极参与实验,亲自动手操作,从实践中获取知识。
2. 独立思考:在实验中,学生可以遇到各种问题和困难,需要学会独立思考和解决问题的能力,这对于提高实践技能至关重要。
3. 辅导辅助:学生可以通过老师的指导和同学的讨论,互相帮助,共同提高实践技能。
高中物理电磁学的学习方法既包括理论学习又包括实践技能的提高。
在学习电磁学的过程中,学生应该注重理论知识的系统学习和多维理解,同时也应该注重实践技能的培养,积极参与实验,独立思考和解决问题。
相信通过努力学习,学生一定能够掌握好电磁学这门课程,取得优异的成绩。
高三物理学科中的电磁学问题解析与解题思路电磁学作为物理学的重要分支之一,在高中物理教学中占据着重要的地位。
学生在学习电磁学的过程中,常常会遇到各种问题与难题。
本文将会对高三物理学科中的电磁学问题进行深入的解析,并提供解题思路与方法,帮助学生更好地掌握电磁学知识。
一、电磁学基础知识回顾在解析电磁学问题之前,首先需要对电磁学的基础知识进行回顾。
电磁学研究电荷与磁场之间的相互作用关系,其中包括电场、电荷、电流、磁场、磁感应强度等概念。
学生需要熟悉这些基本概念,并掌握它们的物理意义与数学表示。
二、电磁学问题解析1. 计算电场强度与电势差当涉及到电场强度与电势差的计算时,学生需要明确电场强度的定义:单位正电荷所受力的大小。
通过对物体周围电场中的电势差进行计算,可以推导出电场强度的表达式,并应用到具体的问题中。
在解题过程中,可以利用电场强度与电势差的关系,运用高中物理中的电场的叠加原理进行计算。
2. 计算电流与磁场的相互作用力当考虑到电流与磁场的相互作用时,学生需要熟悉洛伦兹力的概念与计算方法。
洛伦兹力的大小与电流的大小、磁场的大小以及电流与磁场夹角的大小有关。
学生可以通过利用洛伦兹力公式,计算电流产生的磁场对物体的作用力。
在解答此类问题时,需注意正确使用右手定则和左手定则来确定电流与磁场之间的关系。
3. 运用法拉第电磁感应定律解题法拉第电磁感应定律是电磁学中的重要定律之一,描述了磁场变化导致感应电动势产生的规律。
在解析涉及到电磁感应的问题时,学生需要明确法拉第电磁感应定律的表达式与物理意义,并善于应用这一定律进行计算。
此外,学生还需掌握霍尔效应与楞次定律的概念,并能够灵活运用于解题过程中。
4. 探究电磁波的特性与性质电磁波是电磁学中的重要内容之一,涉及到电磁波的特性与性质的问题也是高频考点。
学生需要了解电磁波的分类、传播速度、频率、波长等基本概念,并能够解答与这些概念相关的问题。
在解题过程中,运用电磁波的传播公式与基本关系,可以得到较为准确的计算结果。
高中物理复习电磁学本讲内容包括静电场、稳恒电流、磁场、电磁感应、交流电、电磁振荡和电磁波。
一、重要概念和规律(一)重要概念静电场电荷:带正负电的基本粒子,称为电荷,带正电的粒子叫正电荷(表示符号为“+”),带负电的粒子叫负电荷(表示符号为“﹣”)。
也是某些基本粒子(如电子和质子)的属性,它使基本粒子互相吸引或排斥。
电荷是物质的三种"性态"之一:电荷性态、质量性态、能量性态。
电荷是物质能量性态与质量性相互作用转化的结果。
是物质基本相互作用的主体之一。
1.两种电荷、电量(q)自然界只存在两种电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫做正电荷,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒上带的电荷叫做负电荷。
注意:两种物质摩擦后所带的电荷种类是相对的。
正负电荷的区别:失去电子的物质带正电荷,获得电子的物质带负电荷。
同种电荷和互相排斥,异种电荷互相吸引。
电荷的多少叫电量。
用符号Q表示,单位是库(仑)(符号是C).库仑是一个很大的单位,一个电子的电量e=1.60*10^-19库。
单位时间内通过截面的电量就是电流。
2.元电荷、点电荷、检验电荷元电荷:元电荷也叫基本电荷,是指一个电子所带的电量e=1.6×10-19C, 是一个电子或一个质子所带的电量。
所有电荷的电量都是基本电荷的整数倍。
点电荷:如果在研究的问题中,带电体的形状、大小可以忽略不计,即可将它看作是一个几何点,则这样的带电体就是点电荷。
一个实际的带电体能否看作点电荷,不仅和带电体本身有关,还取决于问题的性质和精度的要求。
在研究带电体间的相互作用时,若带电体的尺寸远小于它们之间的距离时,就可把带电体看成点电荷。
点电荷是没有大小的带电体,是一种理想模型.实际的带电体(包括电子、质子等)都有一定大小,都不是点电荷.当电荷间距离大到可认为电荷大小、形状不起什么作用时,可把电荷看成点电荷.对非点电荷间的相互作用力,可看成许多点电荷间相互作用力的叠加.静止点电荷对运动点电荷的作用力可用库仑定律计算,但运动点电荷对运动点电荷的作用力一般不能用库仑定律计算.两静止点电荷间的相互作用是通过静电场产生的.检验电荷:也叫试探电荷是指电量很小的点电荷,当它放入电场后不会影响该电场的性质。
检验电荷是描述电场的时候引入的理想电荷。
我们知道电荷的周围存在电场,如果为了描述一个已经存在的电场,必须要利用电场的一个基本性质:对放入电场的电荷有力的作用。
但是对放入电场的电荷也要产生电场,使原来的电场被破坏。
所以为了研究原来的电场,就必须对放入电场有要求,就是这个电荷产生的电场必须对原来的电场没有影响,那么也就要求这个电荷的电荷量要尽可能的小,最理想的情况是这个电荷要有电荷量,以便研究原来的电场,但这个电荷又不能自己产生电场。
那么这样的电荷实际上是不存在的。
这个电荷我们就称之为理想电荷,或者检验(也就是说是为了检验电场的)电荷。
按照这样的要求,当然检验电荷也有正负。
3.电场、电场强度(E)、电场力(F)电场是物质的一种特殊形态,它存在于电荷的周围空间,电荷间的相互作用通过电场发生。
电场的基本特性是它对放入其中的电荷有电场力的作用。
电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。
电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的。
电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。
电场的力的性质表现为:电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力。
电场的能的性质表现为:当电荷在电场中移动时,电场力对电荷作功(这说明电场具有能量)。
电场电场强度是反映电场的力的性质的物理量。
电场强度[1]是描述电场的基本物理量,是个矢量。
简称场强。
电场的基本特征是能使其中的电荷受到作用力,在电场中某观察点的电场强度E,等于置于该点的静止试验电荷q'所受的力F与电量q'的比。
试验电荷q'的数值应足够小,不改变它所在处的电场。
这样,电场强度就等于每单位正试验电荷所受的力。
电场强度的单位应是牛(顿)每库(伦)在国际单位制中,电场强度的单位是伏(特)每米。
电场强度的定义是放入电场中某点的电荷所受静电力F跟它的电荷量比值,定义式E=F/ρ,单位N/C对于真空中静止点电荷q所建立的电场,可以由库仑定律得出式中r是电荷q至观察点(或q')的距离;r是由q指向该观察点的单位矢量,它标明了E的电场线:在电场中画出一系列以正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致。
特点:从正电荷出发终止于负电荷;电场线上每一点的切线方向均与该点的电场强度方向一致;电场线的疏密表示电场的强弱描述电场强度有几种方法。
其一,用公式法定量描述;定义式为E=F/q,适用于任何电场。
真空中的点电荷的场强为E=kq/r2。
匀强电场的场强为E=U/d。
要注意理解:①场强是电场的一种特性,与检验电荷存在与否无关。
②E是矢量。
它的方向即电场的方向,规定场强的方向是正电荷在该点受力的方向。
③注意区别三个公式的物理意义和适用范围。
④几个电场叠加计算合场强时,要按平行四边形法则求其矢量和。
其二,用电场线形象描述:电场线的密(疏)程度表示场强的强(弱)。
电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向。
匀强电场中的电场线是方向相同、距离相等的互相平行的直线。
要注意:a.电场线是使电场形象化而假想的线.b.电场线起始于正电行而终止于负电荷。
c.电场中任何两条电场线都不相交。
电场力是电荷间通过电场相互作用的力。
正(负)电荷受力方向与E的方向相同(反)。
4.电势能(B)、电势(U)、电势差(U AB)电势能是电荷在电场中具有的势能。
理解:①物理意义;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。
②电势能是相对的,这样,电势能就有正负,通常取电荷在无限远处的电势能为零。
③电场力对电荷所做的正(负)功总等于电荷电势能的减少(增加),即W AB=εA-εB。
(A点电势高于B点)。
④电场力移动电荷做功,只跟电荷的始、末位置有关,跟具体路径无关。
电势是反映电场的能的性质的物理量.描述电势有几种方法。
其一,用公式法定量描述:电场中某点的电势定义为U=ε/q。
要注意理解:①电势是电场的一种特性,与检验电荷存在与否无关。
②电势是标量。
③在SI制中的单位:1V=1J/C。
④电势是相对的,通常取无限远处(或大地)的电势为零,这样,电势就有正负。
⑤几个电场叠加计算合电势时,只需求各个电场在该点产生的电势的代数和。
其二,用等势面形象描述:任意两个等势面不能相交。
等势面与电力线垂直。
不同等势面的电势沿电力线方向逐渐降低。
任何相邻两等势面间的电势差相等,场强大(小)的地方等势面间的距离小(大)。
在同一等势面上的任何两点间移动电荷时,电场力不做功。
在匀强电场中的等势面是一族限电力线垂直的平面。
电势差指电场中两点间的电势的差值,有时又叫做电压。
表示为U AB=U A-U B。
注意:①电场中两点间的电势差值是绝对的。
电场中某点的电势实际上是指该点与无穷远处间的电势差。
②电势差有正负,U AB=-U BA。
等势面:电场中电势相等的点构成的面。
特点:等势面一定与电场线垂直,即跟场强的方向垂直;沿同一等势面移动电荷,电场力不做功;沿电场线方向,不同等势面的电势逐渐降低;电场线越密,等差等势面越密带电粒子在电场中运动:1、在电场中加速,规律:做匀变速直线运动;2、在电场中偏转:规律垂直电场方向:粒子做匀速运动,L=v0t,;沿电场方向:粒子做初速度为零的匀加速运动,a=qE/m=qU2/md5.电容(C)电容器的电容定义为C=Q/U。
注意理解:①电容是表征电容器特性的物理量。
对于给定的电容器,C一定。
②电容器所带电量指每个导体(或极板)所带电量的绝对值。
③电容器的电容只眼它的结构(两个导体的大小、形状、相对位置)、介质性质有关,而与它所带的电量q和电势差U无关。
④平行板电容器的电容C=εS/4πkd,表示C与介电常数ε成正比,跟正对面积S成正比,跟极板间的距离d成反比。
⑤电容器的额定电压应低于击穿电压。
验电器:原理同种电荷互相排斥;作用:检验物体是否带电。
稳恒电流6.电流强度(I)电流强度是表示电流强弱的物理量。
定义为I=q/t,要注意理解:①电流的形成:电荷的定向移动。
②导体中存在持续电流的条件:一是要有可移动的电荷;二是保持导体两端的电势差(如电源)。
③电流的方向:规定正电荷的移动方向为电流方向。
在外(内)电路电流从电源的正(负)极流向负(正)极。
④导体中自由电子定向移动速率并不快,电流的传导速率即电场的传播速率等于光速。
电流:1、形成电荷的定向移动;2、方向:正电荷定向移动的方向;3、大小单位时间内通过导体横截面电荷的多少,I=Q/t 4\单位国际单位安(A),毫安(mA)和微安(μA) 5\测量电流表与用电器串联让电流“正进负出”,不能直接接在电源的两极上 6\ 规律在串联电路中电流处处相等,即I=I1=I2=..I n在并联电路中,干路电流等于支路电流的和,即I=I1+I2+I3+…I n7.电阻(R)、电阻率(ρ)、超导体电阻是表示导体对电流的阻碍作用的物理量,定义为R=U/I,其单位根据欧姆定律规定是欧姆,即1欧=1伏/安。
电阻是导体的一种特性。
电阻率是反映材料导电性好坏的物理量,根据电阻定律定义为ρ=RS/l,单位是欧姆“Ω·m”,各种材料的电阻率都随温度而变化,金属的电阻率随温度的升高(降低)而增大(减小)。
当温度降低到绝对零度附近时某些金属、合金和化合物的电阻率会突然减小为零,此谓超导现象。
处于这种状态的导体叫做超导体。
超导体的电阻为零。
容易导电的物体叫导体,如金属,大地不容易导电的物体叫绝缘体,如塑料,陶瓷8.电功(W)电热(Q)、电功率(P)电功是描述电路中电能转化为其它形式的能的物理量。
可表示为W=UIt。
在纯电阻电路中,W=UIt=I2Rt=U2t/R。
电功的实用单位 1干瓦小时(度)=3.6×106焦。
电热指电流通过导体产生的热量。
在纯电阻电路里,W=Q,即电能全部转化为内能。
在非纯电阻(如含电动机、电解槽等用电器)电路里,w>Q;电功率是描述电流做功快慢的物理量,可表示为P=W/t=UI。
在纯电阻电路中,P=UI=I2R=U2/R。
9.电源、电动势(ε)、路端电压(U)电源是把其他形式的能转化为电能的装置。
对于给定的电源,电动势、内电阻和允许通过的最大电流一定。
电动势是表征电源特性的物g量之一。
要注意理解:①S是由电源本身所决定的,跟外电路的情况无关。
②ε的物理意义;电动势在数值上等于路中通过1库仑电量时电源所提供的电能。
③注意区别电动势和电压的概念。
电动势是描述其他形式的能转化成电能的物理量,是反映非静电力做功的特性。