高考物理 重要知識點必背手冊（2）靜電場與恒定電流

1、重要知識點手冊：靜電場與恒定電流 靜電場：概念、規(guī)律特別多，注意理解及各規(guī)律的適用條件；電荷守恒定律，庫侖定律1.電荷守恒定律：元電荷2.庫侖定律： 條件：真空中、點電荷；靜電力常量k=9×109Nm2/C2三個自由點電荷的平衡問題：“三點共線，兩同夾異，兩大夾小”中間電荷量較小且靠近兩邊中電量較小的；常見電場的電場線分布熟記，特別是孤立正、負電荷,等量同種、異種電荷連線上及中垂線上的場強分布,電場線的特點及作用.3.力的特性(E)：只要有電荷存在周圍就存在電場 ，電場中某位置場強：(定義式)(真空點電荷)(勻強電場E、d共線）疊加式E=E1+ E2+(矢量合成)4.兩點間的電勢差：

2、U、UAB：(有無下標的區(qū)別)靜電力做功U是(電能其它形式的能) 電動勢E是(其它形式的能電能)UBA(UBUA) 與零勢點選取無關(guān)) 電場力功W=qu=qEd=F電SE (與路徑無關(guān))5.某點電勢描述電場能的特性：(相對零勢點而言)理解電場線概念、特點；常見電場的電場線分布要求熟記，特別是等量同種、異種電荷連線上及中垂線上的場強特點和規(guī)律6.等勢面(線)的特點，處于靜電平衡導(dǎo)體是個等勢體,其表面是個等勢面,導(dǎo)體外表面附近的電場線垂直于導(dǎo)體表面(距導(dǎo)體遠近不同的等勢面的特點?)，導(dǎo)體內(nèi)部合場強為零,導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導(dǎo)體外表面；表面曲率大的地方等勢面越密,E越大,稱為尖端放電。

3、應(yīng)用：靜電感應(yīng)，靜電屏蔽7.電場概念題思路：電場力的方向電場力做功電勢能的變化(這些問題是電學基礎(chǔ))始終與電源相連U不變；當dCQ=CUE=U/d ； 僅變s時，E不變。充電后斷電源q不變:當dcu=q/cE=u/d=不變；僅變d時,E不變；9帶電粒子在電場中的運動qU=mv2；側(cè)移y=，偏角tg= 加速 偏轉(zhuǎn)(類平拋)平行E方向：加速度： 再加磁場不偏轉(zhuǎn)時：水平：L1=vot 豎直： 豎直側(cè)移： v0、U偏來表示；U偏、U加來表示；U偏和B來表示豎直速度：Vy =at=tg= (為速度方向與水平方向夾角)若再進入無場區(qū)：做勻速直線運動。水平：L2=vot2 豎直：= (簡捷) 總豎直位移：

4、圓周運動 在周期性變化電場作用下的運動結(jié)論：不論帶電粒子的m、q如何，在同一電場中由靜止加速后，再進入同一偏轉(zhuǎn)電場，它們飛出時的側(cè)移和偏轉(zhuǎn)角是相同的(即它們的運動軌跡相同)出場速度的反向延長線跟入射速度相交于O點，粒子好象從中心點射出一樣 (即) 證： (的含義?)湯姆生用來測定電子的比荷(電子的電荷量與質(zhì)量之比)的實驗裝置如圖9-10所示，真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子(不計初速、重力和電子間的相互作用)經(jīng)加速電壓加速后，穿過A'中心的小孔沿中心軸O1O的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P'間的區(qū)域當極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，電子束打在熒光屏的中心O點處，形成了一個亮點；加上

5、偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點偏離到O'點，(O'與O點的豎直間距為d，水平間距可忽略不計此時，在P和P'間的區(qū)域，再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場調(diào)節(jié)磁場的強弱，當磁感應(yīng)強度的大小為B時，亮點重新回到O點已知極板水平方向的長度為L1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L2 （1）求打在熒光屏O點的電子速度的大小圖9-10（2）推導(dǎo)出電子的比荷的表達式恒定電流： I=(定義)= I=nesv(微觀) I=I =；R=(定義)電阻定律：R=(決定)部分電路歐姆定律： U=IR 閉合電路歐姆定律：I = 路端電壓： U = e I r= IR 輸出功率： = IIr = 電源

6、熱功率： 電源效率： = = 電功： WQUUItI2RtU2t/R 電功率P=W/t =UIU2/RI2R 電熱：QI2Rt 對于純電阻電路： W=IUt= P=IU = 對于非純電阻電路： W=IUt > P=IU>E=I(R+r)=u外+u內(nèi)=u外+Ir P電源=uIt= +E其它 P電源=IE=I U +I2Rt×10-19×106電路中串并聯(lián)的特點和規(guī)律應(yīng)相當熟悉 1、聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點（見下表）：串聯(lián)電路并聯(lián)電路兩個基本特點電壓U=U1+U2+U3+U=U1=U2=U3=電流I=I1=I2=I3=I=I1+I2+I3+三個重要性質(zhì)電阻R=R1+R

7、2+R3+電壓U/R=U1/R1=U2/R2=U3/R3=IIR=I1R1=I2R2=I3R3=U功率P/R=P1/R1=P2/R2=P3/R3=I2PR=P1R1=P2R2=P3R3=U22、記住結(jié)論：并聯(lián)電路的總電阻小于任何一條支路的電阻；當電路中的任何一個電阻的阻值增大時，電路的總電阻增大，反之則減小。3、電路簡化原則和方法原則：a、無電流的支路除去；b、電勢相等的各點合并；c、理想導(dǎo)線可任意長短；d、理想電流表電阻為零，理想電壓表電阻為無窮大；e、電壓穩(wěn)定時電容器可認為斷路方法：a、電流分支法：先將各節(jié)點用字母標上，判定各支路元件的電流方向（若無電流可假設(shè)在總電路兩端加上電壓后判定），

8、按電流流向，自左向右將各元件，結(jié)點，分支逐一畫出，加工整理即可；b、等勢點排列法：標出節(jié)點字母，判斷出各結(jié)點電勢的高低（電路無電壓時可先假設(shè)在總電路兩端加上電壓），將各節(jié)點按電勢高低自左向右排列，再將各節(jié)點間的支路畫出，然后加工整理即可。注意以上兩種方法應(yīng)結(jié)合使用。4、滑動變阻器的幾種連接方式a、限流連接：如圖，變阻器與負載元件串聯(lián)，電路中總電壓為U，此時負載Rx的電壓調(diào)節(jié)范圍紅為，其中Rp起分壓作用，一般稱為限流電阻，滑線變阻器的連接稱為限流連接。b 、分壓連接：如圖，變阻器一部分與負載并聯(lián)，當滑片滑動時，兩部分電阻絲的長度發(fā)生變化，對應(yīng)電阻也發(fā)生變化，根據(jù)串聯(lián)電阻的分壓原理，其中UAP=

9、，當滑片P自A端向B端滑動時，負載上的電壓范圍為0U，顯然比限流時調(diào)節(jié)范圍大，R起分壓作用，滑動變阻器稱為分壓器，此連接方式為分壓連接。一般說來，當滑動變阻器的阻值范圍比用電器的電阻小得多時，做分壓器使用好；反之做限流器使用好。5、含電容器的電路：分析此問題的關(guān)鍵是找出穩(wěn)定后，電容器兩端的電壓。6、電路故障分析：電路不正常工作，就是發(fā)生故障，要求掌握斷路、短路造成的故障分析。電路動態(tài)變化分析(高考的熱點)各燈、表的變化情況1程序法:局部變化R總I總先討論電路中不變部分(如:r)最后討論變化部分局部變化再討論其它 2直觀法: 任一個R增必引起通過該電阻的電流減小,其兩端電壓UR增加.(本身電流、

10、電壓)任一個R增必引起與之并聯(lián)支路電流I并增加； 與之串聯(lián)支路電壓U串減?。ǚQ串反并同法）當R=r時，電源輸出功率最大為Pmax=E2/4r而效率只有50%，路端電壓跟負載的關(guān)系(1)路端電壓：外電路的電勢降落，也就是外電路兩端的電壓，通常叫做路端電壓。(2)路端電壓跟負載的關(guān)系當外電阻增大時，電流減小，路端電壓增大；當外電阻減小時，電流增大，路端電壓減小。UUr0IOEU內(nèi)I1rUI1R定性分析：RI()IrU(EIr)RI()IrU(EIr)特例：00外電路斷路：RIIrUE。0外電路短路：RI()Ir(E)U0。圖象描述：路端電壓U與電流I的關(guān)系圖象是一條向下傾斜的直線。UI圖象如圖所示

11、。直線與縱軸的交點表示電源的電動勢E，直線的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻。路端電壓隨電流的變化圖線中注意坐標原點是否都從零開始閉合電路中的功率(1)閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化qEqU外qU內(nèi)在某段時間內(nèi)，電能提供的電能等于內(nèi)、外電路消耗的電能的總和。電源的電動勢又可理解為在電源內(nèi)部移送1C電量時，電源提供的電能。(2)閉合電路中的功率：EIU外IU內(nèi)I EII2RI2r說明電源提供的電能只有一部分消耗在外電路上,轉(zhuǎn)化為其他形式的能,另一部分消耗在內(nèi)阻上,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。(3)電源提供的電功率：又稱之為電源的總功率。PEIRP，R時，P0。 RP，R0時，Pm。(4)外電路消耗的電功率：又稱之為電源的輸出功率。PU外I定性分析：I U外EIr從這兩個式子可知，R很大或R很小時，電源的輸出功率均不是最大。PROUIOR1 r R2RrEE/rE/2rE/2定量分析：P外U外I(當Rr時,電源的輸出功率為最大