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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3-1知识点总结# 物理3-1知识点总结物理3-1是高中物理教学中的一个重要部分，它涵盖了力学、热学、光学和原子物理学等多个领域的基础知识点。
以下是对这些知识点的详细总结。
## 一、力学基础### 1. 力的概念力是物体间相互作用的结果，可以改变物体的运动状态。
力的三要素包括大小、方向和作用点。
### 2. 牛顿运动定律- 第一定律：惯性定律，物体在没有受到外力作用时，将保持静止或匀速直线运动状态。
- 第二定律：力的效应与物体质量和加速度成正比，公式为 \( F = ma \)。
- 第三定律：作用力与反作用力，大小相等、方向相反、作用在不同物体上。
### 3. 重力地球对物体的吸引力，公式为 \( F = mg \)，其中 \( m \) 是物体质量，\( g \) 是重力加速度。
### 4. 摩擦力当两个接触面相对运动或有运动趋势时产生的阻碍运动的力。
### 5. 弹力物体因形变而产生的力，与形变程度成正比。
## 二、动力学### 1. 运动学研究物体运动的几何学和时间学，包括速度、加速度、位移等概念。
### 2. 动量守恒定律在没有外力作用的系统中，系统总动量保持不变。
### 3. 能量守恒定律能量不会凭空产生或消失，只会从一种形式转化为另一种形式，总量保持不变。
### 4. 功和能- 功：力在位移方向上的作用效果，公式为 \( W = Fd \)。
- 能：物体具有的能量，包括动能、势能等。
## 三、热学### 1. 温度和热量温度是物体热状态的量度，热量是物体间热能的转移量。
### 2. 热力学第一定律能量守恒在热力学中的表述，公式为 \( \Delta U = Q - W \)。
### 3. 热力学第二定律热能自发地从高温物体向低温物体转移，不可能完全转化为其他形式的能量。
### 4. 理想气体定律描述理想气体状态的定律，公式为 \( PV = nRT \)。
## 四、光学### 1. 光的反射光线遇到物体表面时，部分光线会按照入射角等于反射角的规律反射回去。
高中物理选修3-1电源和电流知识点高中物理选修3-1电源和电流知识点一、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(Ａ)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。
高中物理知识点1.电流强度：Ｉ＝q/t{I:电流强度(Ａ)，ｑ:在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:时间（s）}2.欧姆定律：I=U/R{Ｉ:导体电流强度（Ａ),U:导体两端电压(V)，R：导体阻值（)｝3.电阻、电阻定律：R＝L/S｛：电阻(/m)，L:导体的长度(m),S：导体横截面积(m2)}4．闭合电路欧姆定律：I＝E/（ｒ＋R）或E＝Ir+ＩR也可以是E=U内+U外｛Ｉ:电路中的总电流(Ａ)，Ｅ:电源电动势(V）,R：外电路电阻( ),r:电源内阻（）｝5.电功与电功率：W＝UＩt，P=ＵI｛W:电功(J)，U:电压(V),Ｉ:电流(Ａ)，t:时间(ｓ)，P:电功率(W)｝6.焦耳定律:Q＝I２Rｔ{Q：电热(J)，Ｉ:通过导体的电流（A），Ｒ:导体的电阻值()，t：通电时间（s）}７．纯电阻电路中：由于I＝Ｕ／Ｒ,W=Ｑ，因三此W=Q ＝UIｔ=I2Rt＝U2t/Ｒ８．电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总=IE,P出=IU,=Ｐ出/P总{I:电路总电流(A)，E:电源电动势(Ｖ），Ｕ:路端电压(Ｖ）, ：电源效率｝高中物理学习方法要重视复习和预习。
高中物理选修3-1的重要知识点总结高中物理选修3-1的重要知识点总结在高中，老师教导学生学习物理，主要是为了让学生在掌握物理知识，那么选修3—1课本中有哪些重要知识点要记住？下面是就爱阅读店铺给大家带来的高中物理选修3—1重要知识点，希望对你有帮助。
高中物理选修3—1重要知识点（一）（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。
（四）焦耳定律：电流流过导体时，导体上产生的热量Q=I 2Rt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。
（五）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。
高中物理选修3—1重要知识点（二）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、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。
高中物理选修3—1重要知识点（三）1、电功率与热功率区别：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。
1 电源和电流[学习目标] 1.了解电流的形成条件，知道电源的作用和导体中的恒定电场.2.理解电流的定义，知道电流的单位、方向的确定，会用公式q ＝It 分析相关问题.3.会从微观的角度表示电流的大小．一、电源1．定义：能把电子在电源内部从电源正极搬运到负极的装置．2．作用：移送电荷，维持电源正、负极间有一定的电势差，保持电路中有持续电流． 二、恒定电场1．定义：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场．2．形成：当电路达到稳定时，导线中的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的．3．特点：任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，其基本性质与静电场相同． 三、恒定电流1．定义：大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流．2．电流的定义式：I ＝qt ，其物理意义：单位时间内通过导体横截面的电荷量，是表示电流强弱程度的物理量．1．判断下列说法的正误．(1)导体内没有电流时，就说明导体内部的电荷没有运动．( × ) (2)电流既有大小，又有方向，是矢量．( × ) (3)导体中的电流是正电荷定向移动形成的．( × ) (4)电子移动的方向就是电流的方向．( × )(5)电流越大，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多．( √ )2．在一次闪电的过程中，流动的电荷量大约为300 C ，持续的时间大约是0.005 s ，则所形成的平均电流强度为__________ A. 答案 6.0×104一、电流的理解和计算如图1所示，在装有导电液体的细管中，有正、负两种电荷向相反的方向运动，在时间t 内通过细管某截面的正电荷的总电荷量为q 1，通过此截面的负电荷的总电荷量为q 2.图1(1)确定通过导电液体中电流的方向． (2)计算导电液体中电流的大小．答案 (1)电流方向为正电荷定向移动的方向或负电荷定向移动方向的反方向，故导电液体中电流方向为由左向右． (2)I ＝|q 1|＋|q 2|t1．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反． 2．电流的大小定义式：I ＝qt .用该式计算出的电流是时间t 内的平均值．对于恒定电流，电流的瞬时值与平均值相等． 3．电流是标量电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢量而是标量．例1 如图2所示，在NaCl 溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示，若测得2 s 内各有1.0×1018个Na ＋和Cl －通过溶液内部的横截面M ，则溶液中的电流方向如何？电流多大？图2答案 方向由A 指向B 0.16 A解析 NaCl 溶液导电是靠自由移动的Na ＋和Cl －，它们在电场力作用下向相反方向移动．溶液中电流方向与Na ＋定向移动方向相同，即由A 指向B .Na ＋和Cl －都是一价离子，每个离子的电荷量为e ＝1.6×10－19 C ，NaCl 溶液导电时，Na ＋由A 向B 定向移动，Cl －由B 向A 运动，负离子的运动可以等效地看作正离子沿相反方向的运动，所以每秒通过M 横截面的电荷量为两种离子电荷量的绝对值之和，则有 I ＝q t ＝q 1＋q 2t＝12×(1.0×1018×1.6×10－19＋1.0×1018×1.6×10－19) A ＝0.16 A.电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I ＝qt 求电流时，q 为通过电解液中某一横截面的正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和. 二、电流的微观表达式如图3所示，AD 表示粗细均匀的一段长为l 的导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v ，设导体的横截面积为S ，导体每单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q .则：图3(1)导体AD 内的自由电荷全部通过横截面D 所用的时间t 是多少？ (2)导体AD 内的自由电荷的总电荷量Q 是多少？ (3)这段导体上的电流是多大？ 答案 (1)t ＝lv(2)导体AD 内的自由电荷总数N ＝nlS 总电荷量Q ＝Nq ＝nlSq(3)此导体上的电流I ＝Q t ＝nlSqlv＝nqS v1．电流的微观表达式I ＝nq v S(1)从微观上看，电流取决于导体中单位体积内的自由电荷数n 、每个自由电荷的电荷量q 、定向移动的速率v ，还与导体的横截面积S 有关．若已知单位长度的自由电荷数为n ，则电流的微观表达式为I ＝nq v .注意 I ＝qt 是电流的定义式，I ＝nq v S 是电流的决定式，因此I 与通过导体横截面的电荷量q及时间t 无关．(2)v 表示电荷定向移动的速率．自由电荷在不停地做无规则的热运动，电流是自由电荷在热运动的基础上向某一方向定向移动形成的． 2．三种速率的比较(1)电子定向移动速率：电子在金属导体中的平均运动速率，也是公式I ＝neS v 中的v ，大小约为10－4 m/s.(2)电流的传导速率：电流在导体中的传导速率等于光速，为3×108 m/s.闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流．(3)电子热运动速率：电子做无规则热运动的速率，大小约为105 m/s.由于热运动向各个方向运动的机会相等，故此运动不能形成电流．例2 导线中的电流是1 A ，导线的横截面积为1 mm 2.(1)在1 s 内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量e ＝1.6×10－19C)?(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导体每立方米内有8.5×1028个自由电子)? (3)自由电子沿导线移动1 m ，平均要多长时间？ 答案 (1)6.25×1018个 (2)7.35×10－5 m/s (3)3.78 h 解析 (1)N ＝q e ＝Ite ＝6.25×1018个．(2)由公式I ＝neS v ，得v ＝I neS ＝18.5×1028×1.6×10－19×1×10－6 m/s ≈7.35×10－5 m/s. (3)沿导线移动1 m 需用时 t ＝17.35×10－5s ≈3.78 h.针对训练 (2019·南昌十中高二期中)如图4所示是一根粗细均匀的橡胶棒，其横截面积为S ，由于与毛皮发生摩擦而均匀带负电，若已知该橡胶棒每米所带的电荷量为q ，则当该棒沿轴线方向做速度为v 的匀速直线运动时，形成的等效电流为( )图4A ．q v B.qv C ．q v S D.q v S答案 A解析 橡胶棒沿轴线方向以速度v 做匀速直线运动时，Δt 内通过的距离为v ·Δt ，Δt 内通过某横截面的电荷量Q ＝q v Δt ，根据电流的定义式I ＝QΔt，得到等效电流I ＝q v ，A 正确.1．(对电源的理解)下列关于电源的说法中正确的是( )A ．电源的作用是在电源内部把电子由负极不断地搬运到正极，从而保持两极之间有稳定的电势差B ．电源的作用是在电源内部把电子由正极不断地搬运到负极，从而保持两极之间有稳定的电势差C ．只要电路中有电源，电路中就一定有电流D ．电源实质上也是一个用电器，也需要外界提供能量 答案 B解析 电源的作用是维持正、负极之间稳定的电势差，外电路中自由电子在电场力的作用下向正极移动，在电源内部，电源将电子由正极不断地搬运到负极，故A 错，B 对．电路中有电流不仅需要电源，还需要电路是闭合的，两者缺一不可，故C 错．电源是对电路提供能量的装置，故D 错．2．(对电流方向的理解)关于电流的方向，下列叙述中正确的是( ) A ．金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向B ．在电解质溶液中有自由移动的正离子和负离子，电流方向不能确定C ．不论何种导体，电流的方向均规定为正电荷定向移动的方向D ．电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同，有时与负电荷定向移动的方向相同 答案 C3．(I ＝qt的理解和应用)电路中有一电阻，通过电阻的电流为5 A ，在通电5分钟的时间内，通过电阻横截面的电子数为()A．1 500个B．9.375×1019个C．9.375×1021个D．9.375×1020个答案C解析由公式q＝It得，n＝qe＝Ite＝9.375×1021个，故选C.4．(电流微观表达式的理解和应用)有甲、乙两导体，甲的横截面积是乙的2倍，而单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，以下说法正确的是()A．通过甲、乙两导体的电流相同B．通过乙导体的电流是甲导体的2倍C．乙导体中自由电荷定向移动的速率是甲导体的2倍D．甲、乙两导体中自由电荷定向移动的速率相等答案B解析由于单位时间内通过乙导体横截面的电荷量是甲的2倍，因此通过乙导体的电流是甲的2倍，故A错，B对．由于I＝nqS v，所以v＝InqS，由于不知道甲、乙两导体的性质(n、q 不知道)，所以无法判断v，故C、D错．考点一对恒定电流的理解1．形成持续电流的条件是()A．只要有电压加在物体的两端B．必须保持导体两端有电压C．只在导体两端加瞬时电压D．只要有大量的自由电荷答案B2．(2019·华中师大附中高二期中)关于电流，下列说法中正确的是()A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大B．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大C．在电解液中，由于正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，故无电流D．因为电流有方向，所以电流是矢量答案B解析 据I ＝qt 可知，单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大，并非通过导体横截面的电荷量越多，电流就越大，故A 错误，B 正确；电解液中正、负电荷向相反方向运动对形成电流是等效的，C 错误；电流有大小和方向，但电流是标量，故D 错误．3．在导体中有电流通过时，下列说法正确的是( ) A ．电子定向移动速率接近光速 B ．电子定向移动速率即是电场传导速率 C ．电子定向移动速率即是电子热运动速率D ．金属导体导电时，自由电子只不过在速率很大的无规则热运动上附加了一个速率很小的定向移动 答案 D解析 电子定向移动的速率很小，约为10－4 m/s ，金属导体导电时，自由电子只不过在速率很大的热运动上附加了一个速率很小的定向移动，故A 错误，D 正确．电场的传导速率等于光速c ＝3×108 m/s ，无规则热运动速率的数量级为105 m/s ，故B 、C 错． 考点二 I ＝qt的理解与应用4．在示波管中，电子枪2 s 内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为( ) A ．4.8×10－6 A B ．3×10－13AC ．3×10－6 A D ．9.6×10－6 A答案 A解析 电子枪2 s 发射的电荷量q ＝6×1013×1.6×10－19 C ＝9.6×10－6 C ，所以示波管中的电流大小为I ＝q t ＝9.6×10－62A ＝4.8×10－6 A ，故A 正确，B 、C 、D 错误．5．某电解池中，若在2 s 内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( ) A ．0 B ．0.8 A C ．1.6 A D ．3.2 A 答案 D解析 电荷的定向移动形成电流，但“＋”“－”电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电荷量应是两者绝对值的和．在2 s 内通过截面的总电荷量应为q ＝1.6×10－19 ×2×1.0×1019 C ＋1.6×10－19×1×2.0×1019 C ＝6.4 C ．由电流的定义式知I ＝q t ＝6.42A ＝3.2 A.6．北京正负电子对撞机的储存环是周长为240 m 的近似圆形轨道．当环中电子以光速的110流动而形成10 mA 的电流时，环中运行的电子数量为(已知光速c ＝3×108 m/s ，电子电荷量e ＝1.6×10－19C)( )A ．5×1010个B ．5×1011个C ．1×102个D ．1×104个答案 B解析 电子运动一周所需要的时间： t ＝240110×3×108 s ＝8×10－6 s在圆形轨道上任取一横截面，则在t 时间内通过该截面的电荷量为：q ＝It ＝10×10－3×8×10－6 C ＝8×10－8 C环中运行的电子数N ＝qe ＝8×10－81.6×10－19个＝5×1011个．考点三 I ＝nq v S 的理解与应用7．(多选)给一粗细不均匀的同种材料制成的导体通电，下列说法正确的是( ) A ．粗的地方电流大，细的地方电流小 B ．粗的地方电荷定向移动速率大，细的地方小 C ．各处的电流大小相等D ．粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大 答案 CD解析 同一根导线上的电流相等，故A 错误，C 正确；由I ＝nqS v 可得v ＝InqS ，粗的地方电荷定向移动速率小，细的地方大，故B 错误，D 正确．8．(多选)(2019·无锡市江阴四校高二期中)一横截面积为S 的铜导线，流经其中的电流为I ，设单位体积的导线中有n 个自由电子，电子的电荷量为q .此时电子的定向移动速率为v ，在t 时间内，通过铜导线横截面的自由电子数量可表示为( ) A ．n v St B ．n v t C.It q D.It Sq答案 AC解析 在t 时间内，通过铜导线横截面的电荷量为It ，通过铜导线横截面的自由电子数量可表示为N ＝It q ，故C 正确，D 错误；把I ＝nqS v 代入N ＝Itq可得N ＝n v St ，故A 正确，B 错误．9．(多选)(2019·临川二中高二期中)半径为R 的橡胶圆环均匀带正电，总电荷量为Q ，现使圆环绕垂直于环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有( )A ．若ω不变而使电荷量Q 变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍B ．若电荷量不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大D ．若使ω、Q 不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小 答案 AB解析 截取圆环的任一截面S ，则在橡胶环运动一周的时间内通过这个截面的电荷量为Q ，即I ＝q t ＝Q T ＝Q 2πω＝Qω2π，由此可知，A 、B 项正确，C 、D 项错误．10．(2020·佛山一中高二月考)在显像管的电子枪中，从炽热的金属丝中不断放出的电子进入电压为U 的加速电场，设其初速度为零，经加速后形成横截面积为S 、电流为I 的电子束．已知电子的电荷量为e 、质量为m ，则在刚射出加速电场时，一小段长为Δl 的电子束内的电子个数是( ) A.I Δl eS m 2eU B.I Δl e m 2eU C.I eSm 2eUD.IS Δl em 2eU答案 B解析 加速过程，eU ＝12m v 2，则v ＝2eUm，由I ＝nq v S 知，一小段长为Δl 的电子束内的电子数N ＝n ΔlS ＝Δl I e v ＝I Δlem 2eU.。
物理3-1知识点总结物理3-1知识点总结物理3-1是高中物理的一个重要章节，主要涉及到力学的一些基本概念和定律，它是我们理解和研究物体运动规律的基础。
以下是对物理3-1的知识点的总结：一、力的基本概念和表示法1. 力的定义：力是物体之间相互作用的结果，在国际单位制中通常用牛顿（N）表示。
2. 力的表示法：力的大小用数值表示，方向用箭头表示，箭头的长度表示力的大小。
3. 力的合成和分解：多个力作用在物体上可以合成一个力，一个力可以分解为多个力。
二、平衡力和非平衡力1. 平衡力：当物体上的所有力的合力为零时，物体处于平衡状态。
2. 非平衡力：当物体上的所有力的合力不为零时，物体处于非平衡状态。
三、牛顿第一定律1. 牛顿第一定律（也称作惯性定律）：物体在外力作用下保持静止或匀速直线运动，直到有其他力使其改变运动状态。
2. 惯性：物体保持原来的状态（包括静止或匀速直线运动）的能力。
四、牛顿第二定律1. 牛顿第二定律：物体的加速度与作用在其上的合力成正比，与物体的质量成反比。
即 F = ma，其中 F 表示合力，m 表示物体的质量，a 表示物体的加速度。
2. 加速度的方向：物体的加速度方向与合力的方向相同。
五、牛顿第三定律1. 牛顿第三定律（也称作作用-反作用定律）：任何两个物体之间相互作用的力都是大小相等、方向相反的一对力。
2. 作用力和反作用力的特点：作用力和反作用力作用在不同的物体上，而且它们不会相互抵消。
六、摩擦力1. 摩擦力的定义：摩擦力是阻碍物体相对运动的力。
2. 静摩擦力和滑动摩擦力：当物体相对静止时，作用在物体上的摩擦力称为静摩擦力；当物体相对运动时，作用在物体上的摩擦力称为滑动摩擦力。
3. 摩擦力的计算：静摩擦力和滑动摩擦力的大小都可以使用相应的摩擦力公式计算。
七、引力1. 引力的定义：引力是地球或其他天体对物体之间的吸引力。
2. 引力的特点：引力是一种非接触力，它的大小与物体的质量有关，与物体间的距离有关。
物理选修3-1知识点物理选修3-1是高中物理的重点学习内容，为了方便同学们复习，接下来店铺为你整理了物理选修3-1知识点总结，一起来看看吧。
物理选修3-1知识点：静电场一、基本规律1.电荷守恒定律(1)内容：电荷既不能创生，也不能消灭，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，在转移过程中，电荷的总量保持不变。
(2)变式表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。
2.库仑定律(1)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，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
二、电场力的性质1.电场强度定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫做电场强度。
电场强度是反映电场的力的性质的物理量，与试探电荷的电荷量q及其受到的静电力F都无关。
2.电场线：为了形象地了解和描述电场中各点的电场强度的大小和方向而假想的线，电场线并不是带电粒子的运动轨迹。
其特点：(1)电场线是起始于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷的不闭合的曲线;(2)电场线在电场中不相交;(3)用电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线上某点的切线方向描述该点的电场强度的方向。
实例：(1)匀强电场的电场线是间距相等、互相平行有方向的直线;(2)等量同(异)种电荷连线和中垂线上电场强度和电势的特点。
三、电场能的性质1.能量描述(1)电势能：电荷在电场中具有的势能。
与重力势能类比，电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。
(2)电势：电荷在电场中的某一点的电势能与它的电荷量的比值。
(3)等势面：电场中电势相同的点构成的面。
其特点：①等势面垂直电场线;②电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面，等势面的疏密程度可表示电场强度的大小;③任意两个等势面都不会相交;④在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。
2.能量量度(1)电场力做功的特点：电场力对电荷做的功只与电荷的初、末位置有关，而与电荷经过的路径无关;电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减小，电场力对电荷做负功时，电荷的电势能增加。
1、2、3、磁场磁感线磁场磁现象与人类有着密切的联系．例如生活中离不开的、电视、发电机、电动机，现代科学研究中离不开的电流表、质谱仪、计算机、回旋加速器等，都跟磁现象有关．这是因为电现象和磁现象有着密不可分的联系，凡是用到电的地方，几乎都有磁相伴随．磁悬浮与磁悬浮列车把两个磁铁的磁极靠近时，它们之间会产生相互作用的磁力：同名磁极互相推斥，异名磁极互相吸引．磁极之间相互作用的磁力是通过磁场发生的．磁铁在周围的空间里产生磁场，磁场对处在它里面的磁极有磁场力的作用．磁铁并不是磁场的唯一来源．1820年丹麦物理学家奥斯特（1777－1851）做过下面的实验：把一条导线平行地放在磁针的上方，给导线通电，磁针就发生偏转．这说明不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场．电流能够产生磁场，那么电流在磁场中又会怎样呢？把一段直导线放在磁铁的磁场里，当导线中有电流通过时，可以看到导线因受力而发生运动．可见，磁场不仅对磁极产生力的作用，对电流也产生力的作用．电流能够产生磁场，而磁场对电流又有力的作用，那么电流和电流之间自然应该通过磁场发生作用．实验看到,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．这时每个电流都处在另一个电流的磁场里，因而受到磁场力的作用．也就是说，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．综上所述，我们认识到，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．这样，我们对磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间的相互作用获得了统一认识，所有这些相互作用都是通过磁场来传递的．磁场的方向磁感线把小磁针放在磁体或电流的磁场中，小磁针因受磁场力的作用，它的两极静止时不一定指向南北方向，而指向另外某一个方向．在磁场中的不同点，小磁针静止时指的方向一般并不相同．这个事实说明，磁场是有方向性的．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，就是那一点的磁场方向．在磁场中人们可以利用磁感线来形象地描写各点的磁场方向．所谓磁感线，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．实验中常用铁屑在磁场中被磁化的性质，来显示磁感线的形状．在磁场中放一块玻璃板，在玻璃板上均匀地撒一层细铁屑，细铁屑在磁场里被磁化成“小磁针”．轻敲玻璃板使铁屑能在磁场作用下转动，铁屑静止时有规则地排列起来，就显示出磁感线的形状．电流的磁效应图中表示条形磁铁和蹄形磁铁的磁感线分布情况．磁铁外部的磁感线是从磁铁的北极出来，进入磁铁的南极．图甲表示直线电流磁场的磁感线分布情况．直线电流磁场的磁感线是一些以导线上各点为圆心的同心圆，这些同心圆都在跟导线垂直的平面上．实验表明，改变电流的方向，各点的磁场方向都变成相反的方向，即磁感线的方向随着改变．直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系可以用安培定则（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一致，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向(图乙)．图甲表示环形电流磁场的磁感线分布情况．环形电流磁场的磁感线是一些围绕环形导线的闭合曲线．在环形导线的中心轴线上，磁感线和环形导线的平面垂直．环形电流的方向跟中心轴线上的磁感线方向之间的关系，也可以用安培定则来判定：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环形导线中心轴线上磁感线的方向(图乙)．图中表示通电螺线管磁场的磁感线分布情况．螺线管通电以后表现出来的磁性，很像是一根条形磁铁，一端相当于北极，另一端相当于南极．改变电流的方向，它的南北极就对调．通电螺线管外部的磁感线和条形磁铁外部的磁感线相似，也是从北极出来，进入南极．通电螺线管部具有磁场，部的磁感线跟螺线管的轴线平行，方向由南极指向北极，并和外部的磁感线连接，形成一些环绕电流的闭合曲线．通电螺线管的电流方向跟它的磁感线方向之间的关系，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部磁感线的方向．也就是说，大拇指指向通电螺线管的北极．与天然磁铁相比，电流磁场的强弱和有无容易调节和控制，因而在实际中有很多重要的应用．电磁起重机、、电动机、发电机，以及在自动控制中得到普遍应用的电磁继电器等．都离不开电流的磁场．在磁场中也可以用磁感线的疏密程度大致表示磁感应强度的大小．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．这样，从磁感线的分布就可以形象地表示出磁场的强弱和方向．如果磁场的某一区域里，磁感应强度的大小和方向处处相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场．匀强磁场是最简单但又很重要的磁场，在电磁仪器和科学实验中有重要的应用．距离很近的两个异名磁极之间的磁场，通电螺线管部的磁场，除边缘部分外，都可认为是匀强磁场．4 安培力磁感应强度磁场不仅有方向性，而且有强弱的不同．我们怎样来表示磁场的强弱呢？与电场强度类似，研究磁场的强弱，我们要从分析电流在磁场中的受力情况着手，找出表示磁场强弱的物理量．磁场对电流的作用力通常称为安培力．这是为了纪念法国物理学家安培（1775－1836），他研究磁场对电流的作用力有杰出的贡献．安培力的大小磁感应强度实验表明：把一段通电直导线放在磁场里，当导线方向与磁场方向垂直时，电流所受的安培力最大；当导线方向与磁场方向一致时，电流所受的安培力最小，等于零；当导线方向与磁场方向斜交时，所受安培力介于最大值和最小值之间．通电导线长度一定时，电流越大，导线所受安培力就越大；电流一定时，通电导线越长，安培力也越大．精确的实验表明，通电导线在磁场受到的安培力的大小，既与导线的长度L成正比，又与导线中的电流I成正比，即与I和L的乘积IL成正比，用公式表示为F＝BIL，上两式中的比值B有什么物理意义呢？在不同的蹄形磁铁的磁场中做上述实验，将会发现：在同一磁场中，不管电流I、导线长度L怎样改变，比值B总是确定的．但是在不同的磁场中，比值B一般是不同的．可见，B是由磁场本身决定的．在电流I、导线长度L相同的情况下，电流所受的安培力F越大，比值B越大，表示磁场越强．因而我们可以用比值B表示磁场的强弱，叫做磁感应强度．在磁场中垂直于磁场方向的通电导线，所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值叫做磁感应强度．在上述实验中，导线所在处蹄形磁铁两极间的磁场强弱是处处相同的．但是，像电场一样，磁场中不同位置处的磁场强弱一般是不同的．两个条形磁铁的磁极离得较远时，磁力很小，让它们逐渐靠近，你会感到磁力在增大．这说明，离磁极远近不同位置处，磁场的强弱是不同的．在这种磁场中，我们仍然可以用上述方法研究磁场，只是此时要用一段特别短的通电导线来研究磁场的强弱．当通电导线的长度很短时，用上述方法定义出的磁感应强度就是导线所在处的磁感应强度．磁感应强度B的单位是由F．I和L的单位决定的．在国际单位制中，磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，国际符号是T，地面附近地磁场的磁感应强度大约是0.3×10-4T～0.7×10-4T，永磁铁的磁极附近的磁感应强度大约是10-3T～1T，在电机和变压器的铁芯中，磁感应强度可达0.8T～1.4T．磁场还具有方向性，我们把磁场中某一点的磁场方向定义为该点磁感应强度的方向，这样磁感应强度这一矢量就可以全面地反映出磁场的强弱和方向了．引入了磁感应强度的概念，由公式F＝BIL知道，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等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积．在非匀强磁场中，公式F＝BIL适用于很短的一段通电导线，这是因为导线很短时，它所在处各点的磁感应强度的变化很小，可近似认为磁场是匀强磁场．安培力的方向安培力的方向既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直，也就是说，安培力的方向总是垂直于磁感线和通电导线所在的平面．通电直导线所受安培力的方向和磁场方向、电流方向之间的关系，可以用左手定则来判定：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，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．*通电导线方向与磁场方向不垂直时的安培力如果通电导线方向不跟磁场方向垂直，如何计算电流受到的安培力呢？当通电导线方向与磁场方向有一个夹角θ时，我们可以把磁感应强度B分解为两个分量：一个是跟通电导线方向平行的分量B1＝Bcosθ，另一个是跟通电导线方向垂直的分量B2＝Bsinθ．B1与通电导线方向平行，对电流没有作用力，电流受到的力是由B2决定的，即F＝ILB2．将B2=Bsinθ代入上式，得到F＝ILBsinθ．这就是通电导线方向与磁场方向成某一角度时安培力的公式．公式F＝BIL是上式θ＝90°时的特殊情况．这时安培力的方向又如何判定呢？我们仍旧可以用左手定则来判定安培力的方向，只是这时磁感线是倾斜进入手心的．磁通量在电磁学里常常要讨论穿过某一个面的磁场，为此需要引入一个新的物理量棗磁通量．设在匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，磁场的磁感应强度为B，平面的面积为S，我们定义磁感应强度B与面积S的乘积，叫作穿过这个面的磁通量，简称磁通．如果用Ф表示磁通量，则有Ф=BS．磁通量的意义可以用磁感线形象地加以说明．我们知道在同一磁场的图示中，磁感线越密的地方，也就是穿过单位面积的磁感线条数越多的地方，磁感应强度B越大．因此，B越大，S越大，穿过这个面的磁感线条数就越多，磁通量就越大．如果平面跟磁场方向不垂直，我们可以作出它在垂直于磁场方向上的投影平面．从图中可以看出，穿过斜面和投影面的磁感线条数相等，即磁通量相等．因此，同一个平面，当它跟磁场方向垂直时，穿过它的磁感线条数最多，磁通量最大．当它跟磁场方向平行时，没有磁感线穿过它，即穿过的磁通量为零．在国际单位制中，磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是Wb．1Wb＝1T·1m2．积的磁通量，因此常把磁感应强度叫做磁通密度，并且用Wb/m2作单位．电流表的工作原理电流表是测定电流强弱和方向的电学仪器．实验时经常使用的电流表是磁电式仪表．这种电流表的构造是在一个很强的蹄形磁铁的两极间有一个固定的圆柱形铁芯，铁芯外面套有一个可以绕轴转动的铝框，铝框上绕有线圈，铝框的转轴上装有两个螺旋弹簧和一个指针．线圈的两端分别接在这两个螺旋弹簧上，被测电流经过这两个弹簧流入线圈．蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的，不管通电线圈转到什么角度，它的平面都跟磁感线平行．当电流通过线圈的时候，线圈上跟铁柱轴线平行的两边都受到安培力，这两个力产生的力矩使线圈发生转动．线圈转动时，螺旋弹簧被扭动，产生一个阻碍线圈转动的力矩，其大小随线圈转动角度的增大而增大．当这种阻碍线圈转动的力矩增大到同安培力产生的使线圈发生转动的力矩相平衡时，线圈停止转动．磁场对电流的作用力跟电流成正比，因而线圈中的电流越大，安培力产生的力矩也越大，线圈和指针偏转的角度也就越大．因此，根据指针偏转角度的大小．可以知道被测电流的强弱．当线圈中的电流方向改变时，安培力的方向随着改变，指针的偏转方向也随着改变．所以，根据指针的偏转方向，可以知道被测电流的方向．磁电式仪表的优点是灵敏度高，可以测出很弱的电流；缺点是绕制线圈的导线很细，允许通过的电流很弱（几十微安到几毫安），如果通过的电流超过允许值，很容易把它烧坏．这一点我们在使用时一定要特别注意．5 磁场对运动电荷的作用磁场对电流有力的作用，电流是由电荷的定向移动形成的．由此自然会想到：这个力可能是作用在运动电荷上的，而作用在通电导线上的安培力是作用在运动电荷上的力的宏观表现．从阴极发射出来的电子束，在阴极和阳极间的高电压作用下，轰击到长条形的荧光屏上激发出荧光，可以显示出电子束运动的径迹．实验表明，在没有外磁场时，电子束是沿直线前进的．如果把射线管放在蹄形磁铁的两极间，荧光屏上显示的电子束运动的径迹就发生了弯曲．这表明，运动电荷确实受到了磁场的作用力，这个力通常叫做洛仑兹力．荷兰物理学家洛仑兹（1853－1928）首先提出了运动电荷产生磁场和磁场对运动电荷有作用力的观点，为纪念他，人们称这种力为洛仑兹力．洛仑兹力的方向洛仑兹力的方向也可用左手定则来判定：伸开左手，使大拇指跟其余四个手指垂直，且处于同一平面，把手放入磁场中，让磁感线垂直穿入手心，四指指向正电荷运动的方向，那么，拇指所指的方向就是正电荷所受洛仑兹力的方向．运动的负电荷在磁场中所受的洛仑兹力，方向跟正电荷相反．洛仑兹力的大小现在来确定洛仑兹力的大小．有一段长度为L的通电导线，横截面积为S，单位体积中含有的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q，定向移动的平均速率为v,导线中的电流为I＝nqvS．这段导线垂直于磁场方向放入磁感应强度为B的磁场中所受的安培力F安＝ILB＝（nqvS）LB．安培力F安可以看作是作用在每个运动电荷上的洛仑兹力F的合力．这段导线中含有的运动电荷数为nLS,F=qvB．上式中各量的单位分别为N、C、m/s、T．*v与B不垂直时的洛仑兹力如果导线不是垂直地放入磁场，这时安培力的公式是F安=ILBsinθ．重复上面的推导过程可得F=qvBsinθ．公式F=qvB是F=qvBsinθ在θ＝90°时的特殊情况．这时的洛仑兹力的方向仍用左手定则来判定，只是此时磁感线是斜着穿入手心的．运动电荷在磁场中受到洛仑兹力的作用，运动方向会发生偏转．这一点对地球上的生命来说有十分重要的意义．从太阳或其他星体上，时刻都有大量的高能粒子流放出，称为宇宙射线．这些高能离子流，如果都到达地球，将对地球上的生物带来危害．庆幸的是，地球周围存在地磁场，地磁场改变宇宙射线中带电粒子的运动方向，对宇宙射线起了一定的阻挡作用．6 带电粒子在磁场中的动动运动轨迹垂直射入匀强磁场中的带电粒子，在洛仑兹力F＝qvB的作用下，将会偏离原来的运动方向．那么，粒子的运动径迹是怎样的呢？我们来做下面的实验．实验所用的仪器是一种特制的电子射线管，由电子枪发出的电子射线可以使管的低压水银蒸气（或氢气）发出辉光，显示出电子的径迹．在暗室中可以清楚地看到，在没有磁场作用时，电子的径迹是直线；在管外加上匀强磁场（这个磁场是由两个平行的通电环形线圈产生的），电子的径迹就弯曲成圆形．垂直射入匀强磁场的带电粒子，它的初速度和所受洛仑兹力的方向都在跟磁场方向垂直的平面，没有任何作用使粒子离开这个平面，所以粒子只能在这个平面运动．洛仑兹力总是跟粒子的运动方向垂直，不对粒子做功，它只改变粒子运动的方向，而不改变粒子的速率，所以粒子运动的速率v是恒定的．这时洛仑兹力F＝qvB的大小不变，即带电粒子受到一个大小不变、方向总与粒子运动方向垂直的力，因此带电粒子做匀速圆周运动，其向心力就是洛仑兹力．轨道半径和周期一带电粒子的质量为m，电荷量为q，速率为v，它在磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动的轨道半径r有多大呢？提供的，所以上式告诉我们，在匀强磁场中做匀速圆周运动的带电粒子，它的轨道半径跟粒子的运动速率成正比．运动的速率越大，轨道的半径也越大．这个式子告诉我们，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期跟轨道半径和运动速率无关．电场可以对带电粒子施加影响，磁场也可以对运动的带电粒子施加影响，当然，电场和磁场共同存在时对带电粒子也会施加影响．这一知识在现代科学技术中有着广泛的应用．【例题】一质量为m，电荷量为q的粒子，从容器A下方的小孔S1飘入电势差为U的加速电场．然后让粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动，最后打到照相底片D上（图16－28）．求：①粒子进入磁场时的速率；②粒子在磁场中运动的轨道半径．解析质谱仪在上图中，如果容器A中含有电荷量相同而质量有微小差别的粒子，根据例题中的结果可知，它们进入磁场后将沿着不同的半径做圆周运动，打到照相底片的不同地方，在底片上形成若干谱线状的细条，叫做质谱线．每一条谱线对应于一定的质量．从谱线的位置可以知道圆周的半径r，如果再已知带电粒子的电荷量q，就可以算出它的质量．这种仪器叫做质谱仪．上图就是质谱仪的原理示意图．利用质谱仪对某种元素进行测量，可以准确地测出各种同位素的原子量．图中所示的是锗的质谱线，在谱线上标出的数字是锗同位素的质量数．质谱仪最初是由汤姆生的学生阿斯顿设计的，他用质谱仪首先得到了氖20和氖22的质谱线，证实了同位素的存在．后来经过多次改进，质谱仪已经成了一种十分精密的仪器，是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具．回旋加速器在现代物理学中，人们要用能量很高的带电粒子去轰击各种原子核，观察它们的变化情况．怎样才能在实验室大量产生高能量的带电粒子呢？这就要用一种新的实验设备回旋加速器．我们已经学过，利用电场可以使带电粒子加速．早期制成的加速器，就是用高压电源的电势差来加速带电粒子的．这种加速器受到实际所能达到的电势差的限制，粒子获得的能量并不太高，只能达到几十万到几兆电子伏．为了提高粒子的能量，可以设想让粒子经过多次电场来加速，这倒是一个很合乎道理的想法．但是想实现这一设想，需要建一个很长很长的实验装置，其中包含多级提供加速电场的装置．能不能在较小的空间围让粒子受到多次电场的加速呢？1932年美国物理学家劳伦斯发明了回旋加速器，巧妙地应用带电粒子在磁场中的运动特点解决了这一问题．回旋加速器的工作原理如图所示．放在A0处的粒子源发出一个带正电的粒子，它以某一速率v0垂直进入匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动．经过半个周期，当它沿着半圆弧A0A1到达A1时，在A1A1′处造成一个向上的电场，使这个带电粒子在A1A1′处受到一次电场的加速，速率由v0增加到v1．然后粒子以速率v1在磁场中做匀速圆周运动．我们知道，粒子的轨道半径跟它的速率成正比，因而粒子将沿着半径增大了的圆周运动．又经过半个周期，当它沿着半圆弧A1′A2′到达A2′时，在A2′A2处造成一个向下的电场，使粒子又一次受到电场的加速，速率增加到v2．如此继续下去，每当粒子运动到A1A1′、A3A3′等处时都使它受到向上电场的加速，每当粒子运动到A2′A2、A4′A4等处时都使它受到向下电场的加速，粒子将沿着图示的螺线A0A1A1′A2′A2……回旋下去，速率将一步一步地增大．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的周期T＝2πm/qB跟运动速率和轨道半径无关，对一定的带电粒子和一定的磁感应强度来说，这个周期是恒定的．因此，尽管粒子的速率和半径一次比一次增大．运动周期T却始终不变，这样，如果在直线AA、A′A′处造成一个交变电场，使它也以相同的周期T往复变化，那就可以保证粒子每经过直线AA和A′A′时都正好赶上适合的电场方向而被加速．回旋加速器的核心部分是两个D形的金属扁盒,这两个D形盒就像是沿着直径把一个圆形的金属扁盒切成的两半．两个D形盒之间留一个窄缝，在中心附近放有粒子源．D形盒装在真空容器中，整个装置放在巨大电磁铁的两极之间，磁场方向垂直于D形盒的底面．把两个D形盒分别接在高频电源的两极上，如果高频电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同，带电粒子就可以不断地被加速了．带电粒子在D形盒沿螺线轨道逐渐趋于盒的边缘，达到预期的速率后，用特殊装置把它们引出．回旋加速器的出现，使人类在获得具有较高能量的粒子方面前进了一步．为此，1939年劳伦斯荣获了诺贝尔物理学奖．但是，在30年代末期发现，用这种经典的回旋加速器加速质子，最高能量仅能达到20MeV，要想进一步提高质子的能量就很困难了．这是因为．在粒子的能量很高的时候，它的运动速度接近于光速，按照狭义相对论（以后会介绍），这时粒子的质量将随着速率的增加而显著地增大，粒子在磁场中回旋一周所需的时间要发生变化．交变电场的频率不再跟粒子运动的频率一致，这就破坏了加速器的工作条件，进一步提高粒子的速率就不可能了．如果从这一点考。
高中物理选修3-1知识点归纳(完美版)前言高中物理选修3-1是高三物理的一门选修课，是学习物理的重要组成部分。
下面将会对此课程的主要知识点进行系统的归纳。
第一部分：电磁场基础1. 静电场静电场是指电荷所产生的电场，它是在相对静止的带电粒子周围的区域产生的。
静电场中电场强度矢量的方向是电荷的正向，所以在空间中，静电场的分布形状与带电体形状有关。
静电场的主要概念有：电荷、电场、电势、电场线等。
2. 电容器和电场能电容器是由两个导体构成的器件，它们之间放置绝缘材料，可以储存电荷，并且可以储存电场能。
电场能是指带电粒子在电场中的能量，它的大小与电势有关。
3. 当量电荷和库仑力当量电荷是标准单位电荷，在电磁学中通常使用“库仑”作为当量电荷的计量单位。
库仑力是指电荷之间相互作用的力，它的大小与电荷的数量和距离有关。
第二部分：交流电1. 交流电基础交流电是指电压和电流随时间周期性变化的电流，其频率一般为50Hz或60Hz。
交流电的频率和振幅都是周期性变化的，可以表示为正弦波形。
交流电的主要特点是可以实现远距离传输，并且可以通过变压器进行改变电压。
2. 交流电路分析交流电路是指由交流电源、电感器、电容器和电阻器等组成的电路。
在分析交流电路时，需要用到阻抗的概念，阻抗是指交流电流通过电子元件时产生的电阻力。
3. 电感和互感电感是指通过电流改变电场的电磁器件，其基本特征是电流变化的速率对电压的改变速率有影响。
互感是指两个电磁元件之间相互影响的量，是指相互产生的电感量。
第三部分：电磁波1. 电磁波概述电磁波是指由电场和磁场通过介质或真空中传递的波动。
电磁波的典型特点是不需要介质即可传递，其传播速度是恒定的。
2. 电磁波的特性电磁波的特性包括：频率、波长、速度、偏振等。
其中，频率和波长是电磁波的主要特性，也是区分不同类型电磁波的重要标志。
3. 光的本质与光学显微镜光是电磁波中的一种，是人类最重要的感官之一。
光学显微镜是一种通过光学原理来观察细胞、菌群、细菌和物质组织的一种显微镜。
磁场复习与巩固【学习目标】1．熟悉几种常见磁场：例如条形磁体的磁场、蹄形磁体的磁场、直线电流、环形电流及通电螺线管的磁场、匀强磁场的磁场等，能够画出这些磁场的磁感线，由此弄清磁场强弱和方向的分布情况，这是认识磁现象，解决有关磁的相关问题的基础。
2．理解磁场的基本性质以及磁感应强度的定义，弄清安培力的大小和方向的决定因素，=θ，能够熟练地运用左手定则判断安培力的方向。
掌握安培力大小的计算公式F BILsin3．理解洛伦兹力和安培力的关系，能够熟练地计算带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动问题。
4．将磁场与静电场、重力场进行对比和类比，找出它们的异同点，能够熟练地运用它们各自的特点去解决综合性问题。
5．将牛顿运动定律、能的转化和守恒定律以及解决动力学问题的方法、技巧迁移到本章，顺利地解决：在安培力作用下的运动问题、带电粒子在洛伦兹力作用下的圆周运动和带电粒子或带电物体在复合场中的运动问题。
6．理解电场、磁场的理论在现代科学技术中的运用，并能解决相关的一些简单的问题。
【知识网络】【巩固练习】一、选择题：1．一个松弛的螺旋线圈如图所示，当线圈通有电流I时，线圈中将出现的现象是（）A．轴向收缩，径向变大B．轴向收缩，径向收缩C．轴向伸长，径向变大D．轴向伸长，径向收缩2．速率相同的电子垂直磁场方向进入四个不同的磁场，其轨迹照片如图所示，则磁场最强的是( )3．如图所以，固定不动的绝缘直导线mn 和可以自由移动的矩形线框abcd 位于同一平面内，mn 与ad 、bc 边平行且离ad 边较近。
当导线mn 中通以向上的电流，线框中通以顺时针方向的电流时，线框的运动情况是（ ）A ．向左运动B ．向右运动C ．以mn 为轴转动D ．静止不动4．(2019 北京朝阳二练)如图所示，在MNQP 中有一垂直纸面向里匀强磁场。
质量和电荷量都相等的带电粒子a 、b 、c 以不同的速率从O 点沿垂直于PQ 的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹。
