3电场与闭合电路
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高二物理选修三知识点高二变化的大背景,便是文理分科(或七选三)。
在对各个学科都有了初步了解后,学生们需要对自己未来的发展科目有所选择、有所侧重。
下面给大家分享一些关于高二物理选修三知识点,希望对大家有所帮助。
高二物理选修三知识1一、能量量子化1、量子理论的建立:1900年德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值ε的整数倍,这个不可再分的能量值ε叫做能量子ε=hνh为普朗克常数(6.63×10-34J.S)2、黑体:如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长电磁波而不发生反射,这种物体就是绝对黑体,简称黑体。
3、黑体辐射:黑体辐射的规律为:温度越高各种波长的辐射强度都增加,同时,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
(普朗克的能量子理论很好的解释了这一现象)二、科学的转折光的粒子性1、光电效应(表明光子具有能量)(1)光的电磁说使光的波动理论发展到相当完美的地步,但是它并不能解释光电效应的现象。
在光(包括不可见光)的照射下从物体发射出电子的现象叫做光电效应,发射出来的电子叫光电子。
(实验图在课本)(2)光电效应的研究结果:新教材:①存在饱和电流,这表明入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多;②存在遏止电压:;③截止频率:光电子的能量与入射光的频率有关,而与入射光的强弱无关,当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应;④效应具有瞬时性:光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s。
老教材:①任何一种金属,都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率,才能产生光电效应;低于这个频率的光不能产生光电效应;②光电子的初动能与入射光的强度无关,只随着入射光频率的增大而增大;③入射光照到金属上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不超过10-9s;④当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比。
(3)光电管的玻璃泡的内半壁涂有碱金属作为阴极K(与电源负极相连),是因为碱金属有较小的逸出功。
闭合电路的欧姆定律教学设计电源、用电器连成闭合电路,那么电路中的电流大小与哪些因素有关?为什么多接几个小灯泡之后,会比之前要暗呢?今天我们就学习这方面的知识学生观察图片并思考为什么多接几个小灯泡之后,会比之前要暗呢?引起学生学习的兴趣讲授新课一、认识闭合电路闭合电路1.闭合电路:由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路。
2.外电路:用电器和导线组成的电路是外电路。
3.内电路:电源内部是内电路。
二、电动势思考:你能说出闭合电路中外电路和内电路中电流的方向吗?在外电路中,电流方向由正极流向负极;在内电路中,电流方向为负极流向正极。
观察“闭合电路”图片,说出闭合电路、内电路和外电路学生思考回答锻炼学生的观察能力和语言表达能力温故而知新为下面的问题做铺垫在金属导体中,能够自由移动的电荷是自由电子。
但电流的方向为正电荷移动的方向,下面按正电荷的移动进行讨论。
思考与讨论1:在外电路中,正电荷由电源正极流向负极。
如果电路中只存在静电力的作用,会发生什么情况?参考答案:电源正极的正电荷与负极的负电荷很快就会中和,电路中不能维持稳定的电流。
思考与讨论2:为什么电源能让外电路中能维持稳定的电流?这是因为电源能把负极的正电荷经过电源内部不断地搬运至正极。
所以能让外电路中能维持稳定的电流。
思考与讨论3:电源的这种能力是怎么来的呢?在电源内部,存在着由正极指向负极的电场。
在这个电场中,静电力阻碍正电荷向正极移动。
因此,在电源内部要使正电荷向正极移动,就一定要有一种与静电力方向相反的力作用于电荷,我们把这种力叫作非静电力。
即电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中,非静电力做功,电荷的电势能增加。
1.从能量转化的角度看,电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
学生阅读课文并回答问题锻炼学生的自主学习的能力和理解问题解决问题的能力在化学电池中,非静电力是化学作用,它使化学能转化为电势能;在发电机中,非静电力是电磁作用,它使机械能转化为电势能思考与讨论:想一想,不同电源把其他形式的能转化为电势能的本领相同吗?参考答案:不同电源把其他形式的能转化为电势能的本领一般不同,电动势就是反映电源把其他形式的能转化为电势能本领强弱的物理量。
高考物理电学知识点总结高考物理电学知识点总结1一、电场基本规律2、库仑定律(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:k=9.0×109N?m2/C2――静电力常量(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
1、电荷守恒定律: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,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变。
(1)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。
(2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=1.6×10-19C――密立根测得e的值。
二、电场能的性质1、电场能的基本性质:电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功。
2、电势φ(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。
(2)定义式:φ――单位:伏(V)――带正负号计算(3)特点:1电势具有相对性,相对参考点而言。
但电势之差与参考点的选择无关。
2电势一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,还是低。
3电势的大小由电场本身决定,与Ep和q无关。
4电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。
(4)电势高低的判断方法1根据电场线判断:沿着电场线电势降低。
φA>φB2根据电势能判断:正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。
负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。
结论:只在电场力作用下,静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。
3、电势能Ep(1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。
电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。
(2)定义式:――带正负号计算(3)特点:1电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大地或无穷远处为零势能面。
2电势能的变化量△Ep与零势能面的选择无关。
2.闭合电路的欧姆定律课程标准1.理解闭合电路欧姆定律。
2.会测量电源电动势和内阻。
3.探究电源两端电压与电流关系。
素养目标1.知道内电路、外电路、内电压、外电压和电动势的概念。
(物理观念) 2.理解闭合电路欧姆定律,知道电流流过电源内部和外部时的能量关系,会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与外电阻的关系,能进行相关的分析和计算。
(科学思维)一、电动势1.闭合电路:由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路。
用电器和导线组成外电路,电源内部是内电路。
2.非静电力的作用:在电源内部,非静电力把正电荷从负极搬运到正极,在该过程中非静电力做功,使电荷的电势能增加,将其他形式的能量转化为电势能。
3.电动势:(1)定义:在电源内部,非静电力把正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功W 与被移送电荷q 的比值。
(2)公式:E =Wq 。
(3)单位:伏特。
简称:伏,符号:V 。
【生活链接1】不同型号的电池如图所示,能否依据电池体积的大小判断电池电动势的大小?为什么?提示:不能,因为电动势由电源中非静电力的特性决定,对于常用的干电池来说,电动势跟电池的体积无关。
二、闭合电路的欧姆定律1.内容:闭合电路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。
2.公式:I=ER r;适用范围:纯电阻电路。
3.常用的变形公式:E=U外+U内或U外=E-Ir;适用范围:任何闭合电路。
【生活链接2】手电筒中的电池用久了,虽然电动势没减少多少,但小灯泡却不怎么亮了。
请思考小灯泡变暗的原因。
提示:电池用久了,内阻变大,根据闭合电路的欧姆定律知总电流变小,因此小灯泡不怎么亮了。
三、路端电压与负载的关系1.路端电压与外电阻的关系:U外=E-U内=E-ER+rr。
结论:(1)R增大→U外增大;(2)外电路断路时U外=E;(3)外电路短路时U外=0。
2.路端电压与电流的关系:(1)公式:U外=E-Ir。
(2)图像(U-I图像):如图所示是一条倾斜的直线,该直线与纵轴交点的坐标表示电动势E,斜率的绝对值表示电源内阻r。
感生电场与静电场的区别(1)产生条件不同:静电场是由静止电荷激发的,而感生电场是由变化磁场激发的.(2)描述电场的电场线特点不同:静电场的电场线不闭合,总是始于正电荷或无限远处,终止于无限远处或负电荷,且静电场的电场线不相交也不相切;而感应电场的电场线是闭合曲线,没有终点与起点,这种情况与磁场中的磁感线类似,所以感生电场又称为涡旋电场.(3)电场方向的判断方法不同:静电场方向与正电荷所受电场力方向一致,沿电场线的切线方向;感生电场方向是根据磁场的变化情况由楞次定律和安培定则判断的.【注意】1.感生电场力虽然是电场力,但不是静电力,它是一种非静电力.2.变化的磁场周围产生感生电场,与是否存在闭合电路无关.如果在变化的磁场中放一个闭合电路,自由电荷在感生电场的作用下发生定向移动3.感应电流的方向与正电荷移动的方向相同,感生电场的方向与正电荷受力的方向相同.因此,感生电场的方向与感应电流的方向相同,感生电场的方向可以用楞次定律和右手螺旋定则判定.示例:空间出现了如图所示的一组闭合的电场线,分析磁场的变化情况.分析:假设存在圆形闭合回路,回路中应产生与电场同向的感应电流,由安培定则可知,感应电流的磁场方向向下,所以根据楞次定律可知,引起感应电流的应是沿AB方向的磁场减弱或沿BA方向的磁场增强.简单来说:就是当作感应电流方向来判断.(4)电场对电荷做功不同:单位正电荷在静电场中沿闭合路径运动一周时、电场力做功为零,即静电力做功与路径无关;而单位正电荷在感生电场中沿闭合路径运动一周时,电场力所做的功不为零,即感生电场中的电场力做功与路径有关.(5)感生电场的应用(1)产生条件不同:静电场是由静止电荷激发的,而感生电场是由变化磁场激发的.(2)描述电场的电场线特点不同:静电场的电场线不闭合,总是始于正电荷或无限远处,终止于无限远处或负电荷,且静电场的电场线不相交也不相切;而感应电场的电场线是闭合曲线,没有终点与起点,这种情况与磁场中的磁感线类似,所以感生电场又称为涡旋电场.(3)电场方向的判断方法不同:静电场方向与正电荷所受电场力方向一致,沿电场线的切线方向;感生电场方向是根据磁场的变化情况由楞次定律和安培定则判断的.【注意】1.感生电场力虽然是电场力,但不是静电力,它是一种非静电力.2.变化的磁场周围产生感生电场,与是否存在闭合电路无关.如果在变化的磁场中放一个闭合电路,自由电荷在感生电场的作用下发生定向移动3.感应电流的方向与正电荷移动的方向相同,感生电场的方向与正电荷受力的方向相同.因此,感生电场的方向与感应电流的方向相同,感生电场的方向可以用楞次定律和右手螺旋定则判定.示例:空间出现了如图所示的一组闭合的电场线,分析磁场的变化情况.分析:假设存在圆形闭合回路,回路中应产生与电场同向的感应电流,由安培定则可知,感应电流的磁场方向向下,所以根据楞次定律可知,引起感应电流的应是沿AB方向的磁场减弱或沿BA方向的磁场增强.简单来说:就是当作感应电流方向来判断.(4)电场对电荷做功不同:单位正电荷在静电场中沿闭合路径运动一周时、电场力做功为零,即静电力做功与路径无关;而单位正电荷在感生电场中沿闭合路径运动一周时,电场力所做的功不为零,即感生电场中的电场力做功与路径有关.(5)感生电场的应用(1)产生条件不同:静电场是由静止电荷激发的,而感生电场是由变化磁场激发的.(2)描述电场的电场线特点不同:静电场的电场线不闭合,总是始于正电荷或无限远处,终止于无限远处或负电荷,且静电场的电场线不相交也不相切;而感应电场的电场线是闭合曲线,没有终点与起点,这种情况与磁场中的磁感线类似,所以感生电场又称为涡旋电场.(3)电场方向的判断方法不同:静电场方向与正电荷所受电场力方向一致,沿电场线的切线方向;感生电场方向是根据磁场的变化情况由楞次定律和安培定则判断的.【注意】1.感生电场力虽然是电场力,但不是静电力,它是一种非静电力.2.变化的磁场周围产生感生电场,与是否存在闭合电路无关.如果在变化的磁场中放一个闭合电路,自由电荷在感生电场的作用下发生定向移动3.感应电流的方向与正电荷移动的方向相同,感生电场的方向与正电荷受力的方向相同.因此,感生电场的方向与感应电流的方向相同,感生电场的方向可以用楞次定律和右手螺旋定则判定.示例:空间出现了如图所示的一组闭合的电场线,分析磁场的变化情况.分析:假设存在圆形闭合回路,回路中应产生与电场同向的感应电流,由安培定则可知,感应电流的磁场方向向下,所以根据楞次定律可知,引起感应电流的应是沿AB方向的磁场减弱或沿BA方向的磁场增强.简单来说:就是当作感应电流方向来判断.(4)电场对电荷做功不同:单位正电荷在静电场中沿闭合路径运动一周时、电场力做功为零,即静电力做功与路径无关;而单位正电荷在感生电场中沿闭合路径运动一周时,电场力所做的功不为零,即感生电场中的电场力做功与路径有关.(5)感生电场的应用电子感应加速器是应用感生电场对电子的力的作用来加速电子的一种装置、主要用于核反应研究。
一、电流及电流强度1、形成电流的条件(1)______________;(2)______________。
2、电流强度定义式:_________。
【答案】存在自由电子;导体两端存在电势差;qI t=二、欧姆定律1、公式:_______,适用范围:纯电阻用电器(例如:适用与金属,液体导电,不适用与气体导电)。
2、电阻的伏安特性曲线:不考虑电阻随温度的变化时是一条过原点的直线。
【答案】U I R=三、串、并联电路规律 1、串联电路:电流强度12n I I I I ====L L 电压12n U U U U =+++L L 电阻12n R R R R =+++L L 2、并联电路:电流强度12n I I I I =+++L L 电压12n U U U U ====L L 电阻121111nR R R R =+++L L知识点回顾闭合电路欧姆定律一、电源一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置。
它并不创造能量,也不创造电荷。
外电路和内电路:电源外部的电路为外电路,外电路的电压称为外电压或路端电压;电源内部的电路为内电路,内电路的电压成为内电压。
二、电源电动势1、单位正电荷流过电源时非静电力做的功(即提供的电能)叫做电源的电动势。
用E表示,单位为V。
2、电动势反映了电源将其他形式的能转化为电能的能力的大小。
电压反映的是将电能转化为其他形式的能的能力。
可见电动势与电压正好反映了两个相反方向的能量转化过程。
2、电源的电动势仅取决于电源本身,与接入的外电路无关,与接不接入外电路无关。
3、电源的电动势在数值上等于电源没有接入电路时其两极间的电压,等于内外电路的电压之和。
三、内电阻电源内部也是由导体组成的,因此也有电阻,叫电源的内电阻,简称内阻。
符号:r,单位:Ω物理意义:电源本身对电流的阻碍作用。
内阻由电源本身特性决定,与外电路无关。
电源内电阻是纯电阻,电流流过电源时对电源做的功完全转化为内能。
当电流过大,产生大量电热,使电源温度升高,从而会损坏电源。