目录高中物理选修几最难 物理高二选修3-1 人教版高中物理教材 高二物理选修3一1 人教版高中物理选修3-1
人教版高中物理(选修3-1)公式
1.
F是电场力(N) k是静电力常量(=9.0×109N•m²/C²)
q1、q2是电荷带电量(C) r是两个电荷的距离(m);
2.E=Fq
E是电场强度(N/C或V/m²均可,1N/C=1V/m²)
F是电场力(N) q是电荷量(C)
*点电荷:
EQ是点电荷电场强度(N/C或V/m²均可,1N/C=1V/m²)
k是静电力常量(=9.0×109N•m²/C²)
Q是点电荷带电量(C) r是半径(m);
3. φ=Eq
φ是电势(V) E是电势能(J) q是电荷量(C);
4.
=
UAB是A、B两点的电势差(V) q是电荷量(C)
WAB是从A点到B点做的功(J)
EpA 是A点的电势能(J) EpB是B点的电势能(J)
φA是A点电势(V) φB是B点电势(V);
5.UAB=Ed
UAB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/m²均可,1N/C=1V/m²)
6.C=QU
C是电容(F) Q是电荷量(C) U是电势差(V);
7.推导公式:
E=Ud ==4πkQεs
E是电场强斗岩镇度(N/C或V/m²均可,1N/C=1V/m²)
U是电势差(V) d是距离(m) Q是带电量(C)
k是静电力常量(=9.0×109N •m²/C²)
ε是相对介电常数;
8.q=It
q是电荷量(C) I是电流(A) t是时间(s);
9.I=UR (欧姆定律)I=ER+r (闭合电路欧姆定律)
I是电流(A) U是电势差(电压)(V) R是电阻(Ω)
E是电动势(V) r是内电阻(Ω)
推导公式:E=U外+U内=IR+Ir
U外是外电路电势差(电压)(V)
U内是内电路电势差(电压)(V)
串联电路总电阻:R=R1+R2+
并联电路总电阻:= +=>R=
*串联分压与电阻成正比,并联电流与电阻成反比:“串正并反”!
10.P=UIW=UIt=Pt
P是电功率(W) U是电势差(电压)(V) I是电流(A)
W是电功(J) t是时间(s)
推导公式:∵I=UR ,P=UI ∴R= ,P=I²R
U额是额定电压(V) U实是实际电压(V)
P额是额定功率(W) P实是实际功率(W)
R是纯电阻电路的电阻(Ω)
Q=I²Rt,R=ρLS
Q是电流产生的热量(焦耳热)(J) L是导体长度(m)
ρ是电阻率,由材料本身决定(Ω•m)
S是导体横枣缺截面积(m²);
*欧姆定律空粗中的所有公式要求是在纯电阻电路中使用。注意电动势(电源)的内阻r不可忽略!
11.F=BIL
F是安培力(N) B是磁感应强度(T) S是面积(m²);
12. Φ=BS
Φ是磁通量(Wb) B是磁感应强度(T) S是面积(m²)
13.f=qVB
f是洛伦兹力(N) q是电荷量(C) V是速度(m/s)
B是磁感应强度(T);
推导公式:∵f=F向 ∴qVB=m∴R=mVqB T=2πrV =2πmqB
f是洛伦兹力(N) F向是向心力(N) q是电荷量(C)
V是速度(m/s) B是磁感应强度(T) m是质量(kg)
r是半径(m) T是周期(s)。
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、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内,正、负电荷的代数和保持不变。
二、电荷量
1、电荷量:电荷的多少。
2、元电荷:电子所带电荷的绝对值1.6×10-19C
3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
第一章第2节库仑定律
一、电荷间的相互作用
1、点电荷:带电体的大小比带电体之间的距离小得多。
2、影响电荷间相互作用的因素
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。
注意(1)适用条件为真空中静止点电荷
(2)计算时各量带入绝对值,力的方向利用电性来判断
第一章第3节 电场电场强度
一、电场
电荷(带电体)周围存在着的一种物质,其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用。
二、电场强度
1、检验电荷与场源电荷
2、电场强度
检验电荷在电场中某点所受的电场力F与检验电荷的电荷q的比值。
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。
三、点电荷的场强公式
四、电场的叠加
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、几种典型电场的电场线
3、电场线的特点
(1)假想的
(2)起----正电荷;无穷远处止----负电荷;无穷远处
(3)不闭合 (4)不相交
(5)疏密----强弱切线方向---场强方向
第一章第4节电势能电势
一、电势能
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:性、相对性
2、电势能的变化与电场力做功的关系
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
二、电势
1.电势:置于电场中某点的检验电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势
单位:伏特(V) 标量
2.电势的相对性
3.顺着电场线的方向,电势越来越低。
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: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。
c:电场线总是与等势面垂直。
第一章第5节电势差 电场力的功
一段乱、电势差:电势差等于电场中两点电势的差值
二、电场力的功
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节匀强电场中场强握雀档与电势差的关系岁尺
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
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
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.
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
一、静电平衡
1、静电感应:导体内的自由电子受电场力作用而定向移动,使导体表面出现净剩电荷的现象叫静电感应
2、静电平衡:导体中(包括表面)没有电荷的定向移动的状态,叫做静电平衡状态
3、处于静电平衡状态导体的特点
(1)导体内部的场强处处为零
(2)整个导体是一个等势体,表面是一个等势面
(3)导体外部电场线与导体表面垂直,表面场强不一定为零
二、静电屏蔽 三、尖端放电和避雷针
四、导体上电荷的分布
1、处于静电平衡状态的带电导体,电荷分布在导体的外表面
2、处于静电平衡状态的带电导体,越尖锐的位置,电荷的面密度越大
第一章第8节电容器、电容
一、电容器
1、电容器:任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器,贮藏电量和能量。两个导体称为电容器的两极。
2、电容器的充电、放电.
二、电容
1、电容:C=Q/U,式中Q指每一个极板带电量的绝对值单位:法拉(F)
常用单位有微法(μF),皮法(pF)
2、平行板电容器的电容:
第一章第9节带电粒子在电场中的运动
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。(2)若带电粒子能从两极板间射出,求粒子射出电场时的偏转角度。
第二章 第一节电流和电源
一、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
二、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。
三.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(μA)
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。
四、金属导体中电流的微观表达式
已知n为导体单位体积内的自由电荷的个数,S为导线的横截面积,v为自由电荷的定向移动速率 ,求通过导体的电流.
第二章 第二节电流和电源
第二章 第三节 电功 电功率 焦耳定律
一、电功电功率
1.导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动,电场力所做的功称为电功。适用于一切电路.包括纯电阻和非纯电阻电路.
2.电功率是描述电流做功快慢的物理量。
额定功率:是指用电器在额定电压下工作时消耗的功率。
实际功率:是指用电器在实际电压下工作时消耗的功率。
二、焦耳定律
1.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
2、电功和电热的关系
a.在纯电阻电路中,电流做功,电能完全转化为电路的内能.因而电功等于电热,有:
b.在非纯电阻电路中,电流做功,电能除了一部分转化为内能外,还要转化为机械能、化学能等其他形式的能.因而电功大于电热,电功率大于电路的热功率。.即有:W=UIt=E机、化+I2Rt或UI=I2R+P其他(P其他指除热功率之外的其他形式能的功率)
第二章 第四节 串联电路和并联电路
一、串联电路
1.串联电路的基本特点:
2.串联电路的性质:
等效电阻:电压分配:功率分配:
二、并联电路
1.并联电路的基本特点:
2.并联电路的性质:
等效电阻:电流分配:功率分配:
第二章 第五节 串并联电路的应用
一、限流与分压
1、限流电路 2、分压电路
3、限流电路和分压电路的比较
名称/电路图(限流电路)
(分压电路)
电流调节范围
电压调节范围
效果比较
当R>>R0调节效果相当差,一般适用于R与R0相差不多时
缺点 调节范围小,在R>>R0时,调节效果差 电路结构较复杂,在用电器正常工作时,电路消耗的功率较大,在R< 优点 电路结构简单,在R>R0时,调节效果相当好 二、电表的改装 1、电流计 a.作用:测量微小电流和电压 b. 三个主要参数 ① 内阻:电流计内阻Rg② 量程:满偏电流 Ig③ 满偏电压Ug c.电路图符号: 2、将电流计改装成电流表 3、将电流计改装成电压表 第二章 第六节 闭合电路的欧姆定律 一、电源 1、电源是一种把其他形式能转化为电能的一种装置,能使其两极间有电势差. 2、电源的电动势E a.定义式:E=W非/q b.电动势是反映电源把其他形式能转化为电能的本领的物理量,只由电源本身结构特性决定,与电路无关� c.数值上等于电源未接入电路(即断路)时两极间电压,E=U断,单位:伏. 二、电路 1.内电路:电源两极(不含两极)以内,电流从电源内部通过时形成的通路,该通路上也有电阻被称为内电阻r 2.外电路:接在电源两极(包括两极)之间的所有元件线路总体,这部分的总电阻称为外电阻R这部分两端即电源两极间的电压称为外电压也叫路端电压. 三.闭合电路欧姆定律 1、电路中电动势与电压的关系 Ε =U内 +U外 (普适) 2.闭合电路欧姆定律:闭合电路中的电流与电源电动势成正比,与内、外电路的电阻之和成反比. I=E/(R+r) 或Ε =IR+Ir 3.适用条件:纯电阻电路 第一章 静电场 公式集1、最小的电荷量 叫“元电荷” e=1.6*10-19C一个电子所带的电荷量为1e2、库仑定律F = kQq /r2 k:静电力常量Q:源电荷 q:试探电荷3、电场强度(矢量) E = F /q = kQ /r2 E的方向与正电荷在该点所受的静电力的方向相同4、电场线 1)、电场线上每点的切线方向 表示该点场强的方向。 2)、电场线不相交。 3)、电场线的疏密 或等势面的间距小和大 都表示场强的弱和强。 4)、匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。 5)、电场线指向电势降低的方向,即由电势高的等势面指向电势低的等势面。5、静电力做的功 等于电势能的减少量 WAB = EPA - EPB = q E dAB = q UAB dAB:AB两点沿电场方向的距离电荷在某点的电势能,升段等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。6、电势(标量) φ= EP /q电荷在电场中某一点的电势能 与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。 电势的大小与场强的大小没有必然的联系。++++++++------E=0+E≠0 E=0 E=0E=07、等势面 1)、等势面一定与电场线垂直,即与场强方向垂直。 2)、同一等势面上移动电荷时,静电力不做功。 3)、等势面不相交。 4)、同一等势面,场强不一定相同。8、电压(电势差) UAB = φA - φB9、等势体 表面为同一等势面,所有内部场强处处为0,所有内部没有电荷。拓展:内外表面为两个不同的等势面,环内场强为0,而中间有场强。10、电势差与场强的关系 UAB = E d⊥吵扒誉 E:匀强电场 d⊥:AB两点沿场强方向的距离 即匀强电场中两点间的电势差 等于此敏电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积。 E = UAB /d⊥ 即电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势。11、电容C = Q /U Q:单一极板 带电量的绝对值电容在数值上等于使两极板间的电势差为(每)1V时,电容器需要带的电荷量C =εrS /(4πk d ) εr:电介质的相对介电常数k:静电力常量12、U = 4πk d Q/(εrS) E = 4πk Q/(εrS)13、带电粒子的加速动能定理 mV2 /2 = q UAB(静电力做功)14、带电粒子的偏转加速度 a = F /m = qE /m = qU /(md) 偏移距离y = a t2 /2运动时间 t = l /V0偏转角 tanθ= V⊥ / V0V⊥= a t 第一章 运动的描述 第一节 质点、参考系和坐标系 质点 定义:有质量而不计形状和大小的物质。 参考系 定义:用来作参考的物体。 坐标系 定义:在某一问题中确定坐标的方法,就是该问题所用的坐标系。 第二节 时间和位移 时刻和时间间隔 在表示时间的数轴上,时刻用点表示,时间间隔用线段表示。 路程和位移 路程 物体运动轨迹的长度。 位移 表示物体(质点)的位置变化。 从初位置到末位置作一条有向线段表示位移。 矢量和标量 矢量 既有大小又有方向。 标量 只有大小没有方向。 直线运动的位置和位移 公式:Δx=x1-x2 第三节 运动快慢的描述——速度 坐标与坐标的变化量 公式:Δt=t2-t1 速度 定义:用位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢。 公式:v=Δx/Δt 单位:米每秒(m/s) 速度是矢量,既有大小,又有方向。 速度的大小在数值上等于单位时间内物体位移的大小,速度的方向也就是物体运动的方向。 平均速度和瞬时速度 平均速度 物体在时间间隔内的平均快慢程度。 瞬时速度 时间间隔非常非常小,在这个时间间隔内的平均速度。 速率 瞬时速度的大小。 第四节 实验:用打点计时器测速度 电磁打点计时器 电火花计时器 练习使用打点计时器 用打点计时器测量瞬时速度 用图象表示速度 速度—时间图像(拿孝v-t图象):描述速度v与时间t关系的图象。 第五节 速度变化快慢的描述——加速度 加速度 定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。 公式:a=Δv/Δt 单位:米每二次方秒(m/s2) 加速度方向与速度方向的关系 在直线运动中,如果速度增加,加速度的方向与速度的方向相同;如果速度减小,加速度的大方向与速度的方向相反。 从v-t图象看加速度 从曲线的倾斜程度就饿能判断加速度的大小。 第二章 匀变速直线运动的研究 第一节 实验:探究小车速度随时间变化的规律 进行实验 处理数据 作出速度—时间图象 第二节 匀变速直线运动的速度与时间的关系 匀变速直线运动 沿着一条直线,且加速度不变的运动。 速度与时间的关系式 速度公式:v=v0+at 第薯橡三节 匀变速直线运动的位移与时间的关系 匀消手稿速直线运动的位移 匀变速直线运动的位移 位移公式:x=v0t+at2/2 第四节 匀变速直线运动的位移与速度的关系 公式:v2-v02=2ax 第五节 自由落体运动 自由落体运动 定义:物体只在重 高中人教版冲答选修物理3-1第1章静电场,难点是从宏观世界进入到微观领域,肉眼看不到、摸不着。电场的建立对初学者理解是困难的,点电荷电场、匀强电场、正负电荷受到的电场力大小和方向确定、电场力做功、电压、电势、电势能的概念理解是难题。 突破关键:矢量运算电量、场强正负号不带如公式做晌计算,标量运算电量、电压、电势、功、能正负号代入计算,解决了基本问题,散胡慧解决最难的部分,带电粒子在电场中的加速和偏转就易如反掌了。人教版高中物理教材
高二物理选修3一1
人教版高中物理选修3-1