物理選修1-1知識點匯總

PAGEFILENAME物理選修1-1知識點匯總-1知識點4-第一部分：電磁現(xiàn)象與規(guī)律電荷電荷守恒1、兩種電荷：用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電荷，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。2、元電荷：一個元電荷的電量為1.6×10-19說明：任何帶電體的帶電量皆為元電荷電量的整數(shù)倍。3、電荷量（Q）：電荷的多少。單位：庫侖（C）4、起電：使物體帶電叫起電，使物體帶電的方式有三種①摩擦起電，②接觸起電，③感應起電。5、電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，系統(tǒng)的電荷總數(shù)是不變的．注意：電荷的變化是電子的轉(zhuǎn)移引起的；完全相同的帶電金屬球相接觸，同種電荷總電荷量平均分配，異種電荷先中和后再平分。二、庫侖定律1、內(nèi)容：真空中兩個點電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。公式：k＝9．0×109N·m2／C23、適用條件：（1）真空中；（2）點電荷．點電荷是一個理想化的模型，在實際中，當帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計時，就可以把帶電體視為點電荷．（這一點與萬有引力很相似，但又有不同：對質(zhì)量均勻分布的球，無論兩球相距多近，r都等于球心距；而對帶電導體球，距離近了以后，電荷會重新分布，不能再用球心距代替r）。點電荷很相似于我們力學中的質(zhì)點．三、電場電場強度電場線（一）電場1．存在于帶電體周圍的傳遞電荷之間相互作用的特殊媒介物質(zhì)．電荷間的作用總是通過電場進行的。2．電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用。3．電場可以由存在的電荷產(chǎn)生，也可以由變化的磁場產(chǎn)生。（二）電場強度1．定義：放入電場中某一點的電荷受到的電場力F跟它的電量q的比值叫做該點的電場強度，表示該處電場的強弱2．表達式：E＝F/q（定義式）單位是：N/C或V/m；E=kQ/r2（導出式，真空中的點電荷，其中Q是產(chǎn)生該電場的電荷）E＝U/d（導出式，僅適用于勻強電場，其中d是沿電場線方向上的距離）3．電場強度是矢量，方向：與該點正電荷受力方向相同，與負電荷的受力方向相反；電場線的切線方向是該點場強的方向；場強的方向與該處等勢面的方向垂直．4．在電場中某一點確定了，則該點場強的大小與方向就是一個定值，與放入的檢驗電荷無關，即使不放入檢驗電荷，該處的場強大小方向仍不變，5．電場強度和電場力是兩個概念，電場強度的大小與方向跟放入的檢驗電荷無關，而電場力的大小與方向則跟放入的檢驗電荷有關，（三）電場線：是人們?yōu)榱诵蜗蟮拿枥L電場而想象出一些線，客觀并不存在．特點：1．切線方向表示該點場強的方向，也是正電荷的受力方向．2．從正電荷出發(fā)到負電荷終止，或從正電荷出發(fā)到無窮遠處終止，或者從無窮遠處出發(fā)到負電荷終止．3．在同一幅電場分布圖中電場越強的地方，電場線越強．4．勻強電場的電場線平行且距離相等．5．沒有畫出電場線的地方不一定沒有電場．6．電場線永不相交也不閉合，勻強電場－－－－點電荷與帶電平板勻強電場－－－－點電荷與帶電平板+等量異種點電荷的電場等量同種點電荷的電場孤立點電荷周圍的電場四、磁場磁感線1.磁場的產(chǎn)生（1）磁極周圍有磁場.（2）電流周圍有磁場（奧斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應）.2.磁場的基本性質(zhì)對處于磁場中的磁極、電流、運動電荷有磁場力的作用，有強弱和方向.(對磁體一定有力的作用；對電流、運動電荷可能有力的作用).3.磁感線（1）用來形象地描述磁場中各點的磁場方向和強弱的曲線.（2）磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向，也就是在該點小磁針靜止時N極的指向.（3）磁感線的疏密表示磁場的強弱.（4）磁感線是封閉曲線（和靜電場的電場線不同）.（5）要熟記常見的幾種磁場的磁感線.（3）同一個鐵芯上，哪個線圈的匝數(shù)多，哪個線圈的電壓就高。5、高壓輸電：（1）輸電時，電能的損失主要是由電流的熱效應引起的。（2）減小輸電線路上電能損失的方法：1）減小輸電線電阻（從ρ、L、S三個角度考慮，但效果不佳）.2）減小輸電電流I（因為，所以采用高壓輸電既有效又經(jīng)濟）.6、自感現(xiàn)象1）.導體本身電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應現(xiàn)象叫自感現(xiàn)象.自感現(xiàn)象中產(chǎn)生的電動勢叫自感電動勢.2）.通電自感和斷電自感（阻礙電流的變化）（1）A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合S，觀察到燈泡A2立刻正常發(fā)光，跟線圈L串聯(lián)的燈泡A1逐漸亮起來.原因：電路接通時，電流由零開始增加，穿過線圈L的磁通量逐漸增加，L中產(chǎn)生的感應電動勢的方向與原來的電流方向相反，阻礙L中電流增加，即推遲了電流達到正常值的時間.（2）斷開電路，觀察到S斷開時，A燈突然閃亮一下才熄滅.原因：當S斷開時，L中的電流突然減弱，穿過L的磁通量逐漸減少，L中產(chǎn)生感應電動勢，方向與原電流方向相同，阻礙原電流減小.L相當于一個電源，此時L與A構(gòu)成閉合回路，故A中還有一段持續(xù)電流.燈A閃亮一下，說明流過A的電流比原電流大.7、渦流：導體由于處在變化的磁場中自身感應出的環(huán)形電流。應用：①電磁爐②金屬探測器③變壓器的鐵芯等十一、電磁波1.麥克斯韋電磁場理論基本內(nèi)容：（1）變化的磁場能夠在周圍空間產(chǎn)生電場，變化的電場能夠在周圍空間產(chǎn)生磁場.（2）均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場.（3）振蕩的（周期性變化的）磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場，振蕩的電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場.2.頻率?、波速с、波長λ,,或.3.電磁波譜（1）定義：按波長或頻率大小的順序排列成譜.（2）按波長從大到小的順序：無線電波、光波（紅外線、可見光、紫外線）、X射線、γ射線.（3）主要作用紅外線主要作用是熱作用，可以利用紅外線來加熱物體和進行紅外線遙感；紫外線主要作用是化學作用，可用來殺菌和消毒；X射線有較強的穿透本領，利用其穿透本領與物質(zhì)的密度有關，進行對人體的透視和檢查部件的缺陷；γ射線的穿透本領更大，在工業(yè)和醫(yī)學等領域有廣泛的應用，如探傷，測厚或用γ刀進行手術(shù)．4.電磁波的發(fā)射和接收（1）載波：攜帶聲音、圖象等信息的電磁波.（2）調(diào)制：把信息加到載波上，使載波隨信號而變叫調(diào)制.（3）調(diào)幅（頻）波：使振幅（頻率）隨信號而變叫調(diào)幅（頻）波.（4）調(diào)諧：從電磁波中選出所要的信號的技術(shù)叫做調(diào)諧.（5）解調(diào)：從載波中將聲音、圖象等信息“取”出叫解調(diào).第二部分：電磁技術(shù)與社會發(fā)展一、有關電磁領域重大技術(shù)發(fā)明法國物理學家?guī)靵鲇镁艿膶嶒灦垦芯苛穗姾砷g的相互作用的規(guī)律，它就是庫侖定律。伏打發(fā)明了電池，愛迪生發(fā)明了電燈；貝爾發(fā)明了電話。貝爾德發(fā)明了電視機丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應，說明了電與磁之間存在著相互作用，這對電與磁研究的深入發(fā)展具有劃時代的意義。英國物理學家法拉第經(jīng)過10年的艱苦探索，終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象，進一步揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間的密切聯(lián)系。英國物理學家麥克斯韋建立完整的電磁場理論并預言了電磁波的存在，德國物理學家赫茲用實驗證實了它的存在。英國物理學家法拉第最早提出了“場”和“力線”的概念二、電機、電動機對能源利用方式、工業(yè)發(fā)展所起的作用1、發(fā)電機把其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能，原理：電磁感應2、電動機把電能轉(zhuǎn)化成機械能，原理：磁場對電流的作用力三、常見傳感器及其應用1、傳感器：傳感器是把非電學物理量（如位移、速度、壓力、溫度、濕度、流量、聲強、光照度等）轉(zhuǎn)換成易于測量、傳輸、處理的電學量（如電壓、電流、電容等）的一種組件。2、常見傳感器：①用光和聲來控制樓道電燈的開關，就要用到聲光傳感器。②當房間失火時能感知出現(xiàn)的煙霧，能通過電路發(fā)出警報。這個小盒子就是煙霧傳感器。③雙金屬溫度傳感器：利用不同金屬材料材料的熱膨脹系數(shù)不同而制成雙金屬溫度傳感器進行電路控制，如日光燈的啟動器。④光敏電阻傳感器：光敏電阻的阻值能隨光照的強度而變化。無光照時，光敏電阻的阻值很大，流過電路的電流很小。有光照時，光敏電阻的阻值變小，電路中的電流增大。⑤壓力傳感器：電容器的電容隨兩極板間的距離的變化而變化。根據(jù)這個原理可以制成壓力傳感器。四、電磁波的應用及對生活的影響1、無線電通信、數(shù)字通信、數(shù)字電視2、信息時代第三部分：家用電器與日常生活一、靜電的利用與防止1.防止靜電危害的主要方法是把多余的靜電導走，如接地放電，增大空氣濕度.實例：油罐車的拖地鐵鏈，飛機著落架上的導電輪胎，地毯里的金屬絲.2.靜電應用實例：靜電除塵，靜電復印，靜電噴涂.二、家用電器的的基本工作原理1、電磁爐：利用渦流加熱2、微波爐：食物中的水分子在微波作用下加速運動，溫度增加。微波爐利用食物分子本身產(chǎn)生的熱，快速加熱食物。三、電熱器、白熾燈等常見家用電器的技術(shù)參數(shù)1、交流電的有效值是根據(jù)電流的熱效應來規(guī)定的，對于正弦交流電，它的有效值是其峰值的倍（關系式是）。2、頻率為50Hz的正弦交變電流，對人體的安全電壓有效值不能超過，這個交流電壓的周期是，峰值是_。3、焦耳定律（1）內(nèi)容：電流通過導體產(chǎn)生的熱量，跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比.（2）公式：Q=I2Rt.（3）應用：制成各種電熱器，如電熱水器、電熨斗、電熱毯、保險絲等.4、電功率：用電器在單位時間消耗的電能叫做電功率.公式：P=W/t=IU.單位：瓦（W）.5、熱功率：電熱器在單位時間消耗的電能叫做熱功率.公式：P=Q/t=I2R.（1）電動機：電能主要轉(zhuǎn)化為機械能，少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電功率大于熱功率.（2）電熱器：電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，電功率等于熱功率6、電熱器：根據(jù)電流的熱效應制成的，如電熱水器、電熨斗、電熱毯、電飯鍋等。其電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。注意：電熱器上的銘牌的額定功率是它的熱功率，同時也是有效值。白熾燈：利用電流的熱效應制成的。銘牌標注為：額定電壓和額定功率（均指有效值）。四、安全用電與節(jié)約用電1、電流（1）定義：電荷的定向移動形成電流.（2）產(chǎn)生條件：=1\*GB3①要有自由移動的電荷；=2\*GB3②導體兩端存在電壓.（3）方向：與正電荷定向移動方向相同.（4）大小：I=Q/t，單位：安培（A)，1A=103mA=106μA2、電動勢（1）大小：電源沒有接入電路時兩極間的電壓，單位：伏特（V）.（2）物理意義：反映電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領大小.（3）電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能，提供給用電器使用.化學電池——化學能→電能；發(fā)電機——機械能→電能；太陽電池——太陽能→電能.（4）常識：干電池1.5V,蓄電池2V.3、安全用電注意點：高度重視，警防觸電；避免短路；電器金屬外殼應該接地線；不要在同一插座上同時接大功率的用電器；不要讓紙張等易燃物過分靠近電燈、電飯鍋、電爐等電熱器；家庭電路要有保險裝置。4、節(jié)約用電（1）家電不要待機，不用時要切斷電源.（2）換用節(jié)能燈.五、地磁場地磁場：地球本身就是一個大磁體，地磁場的N極在地理的南極，S極在地理的北極.地球的地理兩極與地磁兩極并不完全重合，其間有