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高二物理3-1知識(shí)點(diǎn)總結(jié)(2)

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  三、等勢(shì)面

  1. 等勢(shì)面:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面。

  2. 等勢(shì)面的特點(diǎn)

 ?、俚葎?shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直,在同一等勢(shì)面的兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力不做功;

  ②電場(chǎng)線總是由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面,任意兩個(gè)等勢(shì)面都不會(huì)相交;

 ?、鄣炔畹葎?shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大。

  第5節(jié) 電勢(shì)差

  一、電勢(shì)差:電勢(shì)差等于電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的差值

  二、電場(chǎng)力的功

  電場(chǎng)力做功的特點(diǎn):電場(chǎng)力做功與重力做功一樣,只與始末位置有關(guān),與路徑無關(guān)。

  第6節(jié) 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系

  一、場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系? (下圖)

  結(jié)論:電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)沒有直接關(guān)系!

  二、勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系

  勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與這兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向距離的乘積

  在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上降低的電勢(shì).

  電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向.

  推論:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿任意一個(gè)方向上,電勢(shì)降落都是均勻的,故在同一直線上間距相同的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等。

  第7節(jié) 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用

  一、靜電感應(yīng)現(xiàn)象

  1. 導(dǎo)體:容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體。

  2. 導(dǎo)體中存在大量自由電荷。常見的導(dǎo)體有:金屬、石墨、人體、大地、酸堿鹽溶液等。

  3. 靜電感應(yīng)現(xiàn)象:放入電場(chǎng)中的導(dǎo)體,其內(nèi)部的自由電子在電場(chǎng)力的作用下向電場(chǎng)的反方向作定向移動(dòng),致使導(dǎo)體的兩端分別出現(xiàn)等量的正、負(fù)電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象。

  4. 感應(yīng)電荷:靜電感應(yīng)現(xiàn)象中,導(dǎo)體不同部分出現(xiàn)的凈電荷。

  二、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)

  1. 靜電場(chǎng)中導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)分布

  2. 靜電平衡:電場(chǎng)中導(dǎo)體內(nèi)(包括表面上)自由電荷不再發(fā)生定向移動(dòng)的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)。

  3. 靜電平衡導(dǎo)體的特性:

  (1)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零

  (2) 導(dǎo)體是等勢(shì)體,表面為等勢(shì)面

  (3)導(dǎo)體外部表面附近場(chǎng)強(qiáng)方向與該點(diǎn)的表面垂直

  三、導(dǎo)體上電荷分布

  1. 法拉弟圓桶實(shí)驗(yàn)

  2. 靜電平衡時(shí),超導(dǎo)體上電荷分布規(guī)律:

  導(dǎo)體內(nèi)部無凈電荷,電荷只分布在導(dǎo)體的外表面

  在超導(dǎo)體表面,越尖銳的位置,電荷的密度(單位面積上的電荷量)越大,凹陷位置幾乎沒有電荷。

  3. 尖端放電:

  四、靜電屏蔽

  1. 空腔導(dǎo)體或金屬網(wǎng)罩可以把外部電場(chǎng)遮住,使其不受外電場(chǎng)的影響。

  2. 靜電屏蔽的兩種情況

  導(dǎo)體內(nèi)腔不受外界影響:

  接地導(dǎo)體空腔外部不受內(nèi)部電荷影響:

  3. 靜電屏蔽的本質(zhì):靜電感應(yīng)與靜電平衡

  4. 靜電屏蔽的應(yīng)用:

  電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面金屬罩、通訊電纜外層金屬套

  電力工人高壓帶電作業(yè),全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、帽、手套、鞋

  第8節(jié) 電容器的電容

  一、電容器

  1. 電容器:任何兩個(gè)彼此絕緣、相互靠近的導(dǎo)體可組成一個(gè)電容器,貯藏電量和能量。兩個(gè)導(dǎo)體稱為電容器的兩極。

  2. 電容器的帶電量:電容器一個(gè)極板所帶電量的絕對(duì)值。

  3. 電容器的充電、放電.

  操作:把電容器的一個(gè)極板與電池組的正極相連,另一個(gè)極板與負(fù)極相連,兩個(gè)極板上就分別帶上了等量的異種電荷。這個(gè)過程叫做充電。

  現(xiàn)象:從靈敏電流計(jì)可以觀察到短暫的充電電流。充電后,切斷與電源的聯(lián)系,兩個(gè)極板間有電場(chǎng)存在,充電過程中由電源獲得的電能貯存在電場(chǎng)中,稱為電場(chǎng)能。

  操作:把充電后的電容器的兩個(gè)極板接通,兩極板上的電荷互相中和,電容器就不帶電了,這個(gè)過程叫放電。

  充電——帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場(chǎng)強(qiáng)E增加, 電能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能

  放電——帶電量Q減少,板間電壓U減少,板間場(chǎng)強(qiáng)E減少,電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能

  二、電容

  1. 定義:電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)U的比值,叫做電容器的電容

  C=Q/U,式中Q指每一個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值

 ?、匐娙菔欠从畴娙萜鞅旧砣菁{電荷本領(lǐng)大小的物理量,跟電容器是否帶電無關(guān)。

 ?、陔娙莸膯挝唬涸趪?guó)際單位制中,電容的單位是法拉,簡(jiǎn)稱法,符號(hào)是F。

  常用單位有微法(μF),皮法(pF) 1μF = 10-6F,1 pF =10-12F

  2. 平行板電容器的電容C:跟介電常數(shù)成正比,跟正對(duì)面積S成正比,跟極板間的距離d成反比。

  是電介質(zhì)的介電常數(shù),k是靜電力常量;空氣的介電常數(shù)最小。

  3. 電容器始終接在電源上,電壓不變;電容器充電后斷開電源,帶電量不變。

  第9節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

  研究帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)要注意以下三點(diǎn):

  1. 帶電粒子受力特點(diǎn)。

  2. 結(jié)合帶電粒子的受力和初速度分析其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。

  3. 注意選取合適的方法解決帶電粒子的運(yùn)動(dòng)問題。

  一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速

  例1:在真空中有一對(duì)帶電平行金屬板,板間電勢(shì)差為U,若一個(gè)質(zhì)量為m,帶正電電荷量為q的粒子,在靜電力的作用下由靜止開始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng),計(jì)算它到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度。

  二、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

  例2:如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為+q的粒子,從兩平行板左側(cè)中點(diǎn)以初速度v0沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入,兩平行板的間距為d,兩板間的電勢(shì)差為U,金屬板長(zhǎng)度為L(zhǎng),

  (1)若帶電粒子能從兩極板間射出,求粒子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移量。

  (2)若帶電粒子能從兩極板間射出,求粒子射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度。

  三、帶電粒子的分類

  (1)基本粒子

  如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等除有說明或有明確的暗示以外,一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量)。

  (2)帶電微粒

  如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說明或有明確的暗示以外,一般都不能忽略重力。

  第二章 恒定電流

  第1節(jié) 電源和電流

  一、電源

  電源就是把自由電子從正極搬遷到負(fù)極的裝置。(從能量的角度看,電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置)

  二、電流

  1. 電流:電荷的定向移動(dòng)形成電流。

  2. 產(chǎn)生電流的條件

  (1)導(dǎo)體中存在著能夠自由移動(dòng)的電荷

  金屬導(dǎo)體——自由電子 電解液——正、負(fù)離子

  (2)導(dǎo)體兩端存在著電勢(shì)差

  三、恒定電場(chǎng)和恒定電流

  1. 恒定電場(chǎng):由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生穩(wěn)定的電場(chǎng)稱為恒定電場(chǎng)。

  2. 恒定電流: 大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流稱為恒定電流。

  四、電流(強(qiáng)度)

  1. 電流:通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用時(shí)間t的比值叫做電流,即:?jiǎn)挝唬喊才?A) 常用單位:毫安(mA)、微安(μA)

  2、電流是標(biāo)量,但有方向?規(guī)定正電荷定向移動(dòng)方向?yàn)殡娏鞣较?/p>

  注意:

  (1)在金屬導(dǎo)體中,電流方向與自由電荷(電子)的定向移動(dòng)方向相反;

  (2)在電解液中,電流方向與正離子定向移動(dòng)方向相同,與負(fù)離子走向移動(dòng)方向相反,導(dǎo)電時(shí),是正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成電流,電量q表示通過截面的正、負(fù)離子電量絕對(duì)值之和。

  第2節(jié) 電動(dòng)勢(shì)

  一、電動(dòng)勢(shì)

  (1)定義:在電源內(nèi)部,非靜電力所做的功W與被移送的電荷q的比值叫電源的電動(dòng)勢(shì)。

  (2)定義式:E=W/q

  (3)單位:伏(V)

  (4)物理意義:表示電源把其它形式的能(非靜電力做功)轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小。電動(dòng)勢(shì)越大,電路中每通過1C電量時(shí),電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù)值就越多。

  二、電源(池)的幾個(gè)重要參數(shù)

  (1)電動(dòng)勢(shì):它取決于電池的正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì),與電池的大小無關(guān)。

  (2)內(nèi)阻(r):電源內(nèi)部的電阻。

  (3)容量:電池放電時(shí)能輸出的總電荷量。其單位是:A·h,mA·h.

  第3節(jié) 歐姆定律

  一、導(dǎo)體的電阻

  (1)定義:導(dǎo)體兩端電壓與通過導(dǎo)體電流的比值,叫做這段導(dǎo)體的電阻。

  (2)公式:R=U/I(定義式)

  說明:

  A、對(duì)于給定導(dǎo)體,R一定,不存在R與U成正比,與I成反比的關(guān)系,R只跟導(dǎo)體本身的性質(zhì)有關(guān)。

  B、這個(gè)式子(定義)給出了測(cè)量電阻的方法——伏安法。

  C、電阻反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用

  二、歐姆定律

  (1)定律內(nèi)容:導(dǎo)體中電流強(qiáng)度跟它兩端電壓成正比,跟它的電阻成反比。

  (2)公式:I=U/R

  (3)適應(yīng)范圍:一是部分電路,二是金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液。

  三、導(dǎo)體的伏安特性曲線

  (1)伏安特性曲線:用縱坐標(biāo)表示電流I,橫坐標(biāo)表示電壓U,這樣畫出的I-U圖象叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。

  (2)線性元件和非線性元件

  線性元件:伏安特性曲線是通過原點(diǎn)的直線的電學(xué)元件。

  非線性元件:伏安特性曲線是曲線,即電流與電壓不成正比的電學(xué)元件。

  四、導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系

  (1)對(duì)同一導(dǎo)體,導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比。

  (2)在相同電壓下,U/I大的導(dǎo)體中電流小,U/I小的導(dǎo)體中電流大。所以U/I反映了導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì),叫做電阻(R)

  (3)在相同電壓下,對(duì)電阻不同的導(dǎo)體,導(dǎo)體的電流跟它的電阻成反比。

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