高中物理電學(xué)知識歸納

高中物理電學(xué)知識歸納一、靜電場：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(diǎn)電荷；靜電力常量k=9×109Nm2/C2三個(gè)自由點(diǎn)電荷的平衡問題：“三點(diǎn)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；q常見電場的電場線分布熟記，特別是孤立正、負(fù)電荷,等量同種、異種電荷連線上及中垂線上的場強(qiáng)分布,電場線的特點(diǎn)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(qiáng)：E=Fq（定義式）（真空點(diǎn)電荷）E=Ud（勻強(qiáng)電場4.兩點(diǎn)間的電勢差：U、UAB：(有無下標(biāo)的區(qū)別)靜電力做功U是(電能?其它形式的能)電動(dòng)勢E是(其它形式的能?電能)UAB=WA→Bq=?A?電場力功W=qu=qEd=F電SE(與路徑無關(guān))5.某點(diǎn)電勢?描述電場能的特性：?=WA理解電場線概念、特點(diǎn)；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(qiáng)特點(diǎn)和規(guī)律6.等勢面(線)的特點(diǎn)，處于靜電平衡導(dǎo)體是個(gè)等勢體,其表面是個(gè)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(yuǎn)近不同的等勢面的特點(diǎn)?)，導(dǎo)體內(nèi)部合場強(qiáng)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。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(xué)基礎(chǔ))8.電容器的兩種情況分析始終與電源相連U不變；當(dāng)d增?C減?Q=CU減?E=U/d減僅變s時(shí)，E不變。充電后斷電源q不變:當(dāng)d增?c減?u=q/c增?E=u/d=q/cd=4πkqεs9帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)qU=12mv2；側(cè)移y=qU'L=1\*GB3①加速W=qu加=qEd=2\*GB3②偏轉(zhuǎn)(類平拋)平行E方向：L=vot豎直：y=tgθ=VV0=at速度：Vx=V0Vy=attgβ=vy位移：Sx=V0tSy=12at2tgα=3\*GB3③圓周運(yùn)動(dòng)=4\*GB3④在周期性變化電場作用下的運(yùn)動(dòng)結(jié)論：=1\*GB3①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(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場，它們飛出時(shí)的側(cè)移和偏轉(zhuǎn)角是相同的(即它們的運(yùn)動(dòng)軌跡相同)=2\*GB3②出場速度的反向延長線跟入射速度相交于O點(diǎn)，粒子好象從中心點(diǎn)射出一樣(即b=ytanα證：tgβ=vyvo=gt二、恒定電流：I=qt(定義)I=nesv(微觀)I=uRR=uI(定義)電阻定律：R=ρ部分電路歐姆定律：I=UR?U=IR?R=UI路端電壓：U=－Ir=IR輸出功率：P3?=Iε－I2r=電源熱功率：Pr=I2r電功：W＝QU＝UIt＝I2Rt＝U2t/R電功率P=＝W/t=UI＝U2/R＝I2R電熱：Q＝I2Rt對于純電阻電路：W=IUt=I2Rt=對于非純電阻電路：W=IUtI2RtP=IUE=I(R+r)=u外+u內(nèi)=u外+IrP電源=uIt=+E其它P電源=IE=IU+I2Rt單位：Jev=1.9×10-19J度=kwh=3.6×106J1u=931.5Mev電路中串并聯(lián)的特點(diǎn)和規(guī)律應(yīng)相當(dāng)熟悉1、聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點(diǎn)（見下表）：串聯(lián)電路并聯(lián)電路兩個(gè)基本特點(diǎn)電壓U=U1+U2+U3+……U=U1=U2=U3=……電流I=I1=I2=I3=……I=I1+I2+I3+……三個(gè)重要性質(zhì)電阻R=R1+R2+R3+……1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……1R=1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：①并聯(lián)電路的總電阻小于任何一條支路的電阻；②當(dāng)電路中的任何一個(gè)電阻的阻值增大時(shí)，電路的總電阻增大，反之則減小。3、電路簡化原則和方法①原則：a、無電流的支路除去；b、電勢相等的各點(diǎn)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(shí)電容器可認(rèn)為斷路②方法：a、電流分支法：先將各節(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)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），按電流流向，自左向右將各元件，結(jié)點(diǎn)，分支逐一畫出，加工整理即可；b、等勢點(diǎn)排列法：標(biāo)出節(jié)點(diǎn)字母，判斷出各結(jié)點(diǎn)電勢的高低（電路無電壓時(shí)可先假設(shè)在總電路兩端加上電壓），將各節(jié)點(diǎn)按電勢高低自左向右排列，再將各節(jié)點(diǎn)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(dòng)變阻器的幾種連接方式a、限流連接：如圖，變阻器與負(fù)載元件串聯(lián)，電路中總電壓為U，此時(shí)負(fù)載Rx的電壓調(diào)節(jié)范圍紅為URxRxb、分壓連接：如圖，變阻器一部分與負(fù)載并聯(lián)，當(dāng)滑片滑動(dòng)時(shí)，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=RAPRAP+RPBU，當(dāng)滑片P自A一般說來，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值范圍比用電器的電阻小得多時(shí)，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：電路不能正常工作，就是發(fā)生了故障，要求掌握斷路、短路造成的故障分析。路端電壓隨電流的變化圖線中注意坐標(biāo)原點(diǎn)是否都從零開始電路動(dòng)態(tài)變化分析(高考的熱點(diǎn))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Ri↑2直觀法:=1\*GB3①任一個(gè)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、電壓)=2\*GB3②任一個(gè)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）局部當(dāng)R=r時(shí)，電源輸出功率最大為Pmax=E2/4r而效率只有50%，路端電壓跟負(fù)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(fù)載的關(guān)系當(dāng)外電阻增大時(shí)，電流減小，路端電壓增大；當(dāng)外電阻減小時(shí)，電流增大，路端電壓減小。UUr＝0IOEU內(nèi)＝IUUr＝0IOEU內(nèi)＝I1rU＝I1RR↓→I(＝)↑→Ir↑→U(＝E－Ir)↓特例：∞∞外電路斷路：R↑→I↓→Ir↓→U＝E。0000外電路短路：R↓→I(＝)↑→Ir(＝E)↑→U＝0。00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。U—I圖象如圖所示。直線與縱軸的交點(diǎn)表示電源的電動(dòng)勢E，直線的斜率的絕對值表示電源的內(nèi)阻。閉合電路中的功率(1)閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化qE＝qU外＋qU內(nèi)在某段時(shí)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(dòng)勢又可理解為在電源內(nèi)部移送1C電量時(shí)，電源提供的電能。(2)閉合電路中的功率：EI＝U外I＋U內(nèi)I?EI＝I2R＋I(xiàn)2r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。P＝EI＝R↑→P↓，R→∞時(shí)，P＝0。R↓→P↑，R→0時(shí)，Pm＝。(4)外電路消耗的電功率：又稱之為電源的輸出功率。P＝U外I定性分析：I＝U外＝E－Ir＝從這兩個(gè)式子可知，R很大或R很小時(shí)，電源的輸出功率均不是最大。PROUIOR1rR2R＝rEE/rE/2rE/2定量分析：P外＝U外I＝＝EQ\F(E2,(PROUIOR1rR2R＝rEE/rE/2rE/2圖象表述：從P－R圖象中可知，當(dāng)電源的輸出功率小于最大輸出功率時(shí)，對應(yīng)有兩個(gè)外電阻R1、R2時(shí)電源的輸出功率相等。可以證明，R1、R2和r必須滿足：r＝。(5)內(nèi)電路消耗的電功率：是指電源內(nèi)電阻發(fā)熱的功率。P內(nèi)＝U內(nèi)I＝R↑→P內(nèi)↓，R↓→P內(nèi)↑。(6)電源的效率：電源的輸出功率與總功率的比值。η＝＝當(dāng)外電阻R越大時(shí)，電源的效率越高。當(dāng)電源的輸出功率最大時(shí)，η＝50%。電學(xué)實(shí)驗(yàn)---測電動(dòng)勢和內(nèi)阻(1)直接法：外電路斷開時(shí)，用電壓表測得的電壓U為電動(dòng)勢E;U=E(2)通用方法：AV法測要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法；=1\*GB3①單一組數(shù)據(jù)計(jì)算，誤差較大=2\*GB3②應(yīng)該測出多組(u，I)值，最后算出平均值=3\*GB3③作圖法處理數(shù)據(jù)，(u，I)值列表，在u--I圖中描點(diǎn)，最后由u--I圖線求出較精確的E和r。(3)特殊方法（一）即計(jì)算法：畫出各種電路圖E=I1(R1+E=u1+I1rEE=u1+u1R1（二）測電源電動(dòng)勢ε和內(nèi)阻r有甲、乙兩種接法，如圖甲法中所測得ε和r都比真實(shí)值小，ε/r測=ε測/r真；乙法中，ε測=ε真，且r測=r+rA。（三）電源電動(dòng)勢ε也可用兩阻值不同的電壓表A、B測定，單獨(dú)使用A表時(shí)，讀數(shù)是UA，單獨(dú)使用B表時(shí)，讀數(shù)是UB，用A、B兩表測量時(shí)，讀數(shù)是U，則ε=UAUB/（UA－U）。電阻的測量AV法測：要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法；多組(u，I)值，列表由u--I圖線求。怎樣用作圖法處理數(shù)據(jù)歐姆表測：測量原理兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏，得Ig＝E/(r+Rg+Ro)

接入被測電阻Rx后通過電表的電流為Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)

由于Ix與Rx對應(yīng)，因此可指示被測電阻大小使用方法:機(jī)械調(diào)零、選擇量程(大到小)、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù)時(shí)注意擋位(即倍率)、撥off擋。注意:測量電阻時(shí)，要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。電橋法測：R1RGR2S2R1S1R1SVR2半偏法測表電阻：斷s2,調(diào)R1使表滿偏;閉GR2S2R1S1R1SVR2一、測量電路(內(nèi)、外接法)記憶決調(diào)“內(nèi)”字里面有一個(gè)“大”字類型電路圖R測與R真比較條件計(jì)算比較法己知Rv、RA及Rx大致值時(shí)內(nèi)AVAVR大R測=UR+UAI=RR適于測大電阻Rx>R外AVAVR小R測=UIvR適于測小電阻RX<R當(dāng)Rv、RA及Rx末知時(shí)，采用實(shí)驗(yàn)判斷法：動(dòng)端與a接時(shí)(I1；u1)，I有較大變化（即|u1-u動(dòng)端與c接時(shí)(I2；u2)，u有較大變化（即|u1-u測量電路(內(nèi)、外接法)選擇方法有（三）=1\*GB3①Rx與Rv、RA粗略比較=2\*GB3②計(jì)算比較法Rx與RARv比較=3\*GB3③當(dāng)Rv、RA及Rx末知時(shí)，采用實(shí)驗(yàn)判斷法：二、供電電路(限流式、調(diào)壓式)電路圖電壓變化范圍電流變化范圍優(yōu)勢選擇方法限流RRxERx電路簡單附加功耗小Rx比較小、R滑比較大，R滑全>n倍的Rx通電前調(diào)到最大調(diào)壓0～E0～E電壓變化范圍大要求電壓從0開始變化Rx比較大、R滑比較小R滑全>Rx/2通電前調(diào)到最小以“供電電路”來控制“測量電路”：采用以小控大的原則電路由測量電路和供電電路兩部分組成,其組合以減小誤差,調(diào)整處理數(shù)據(jù)兩方便R滑唯一：比較R滑與Rx確定?Rx<R滑<10Rx?限流方式RXR滑≈Rx兩種均可，從節(jié)能角度選限流R滑不唯一：實(shí)難要求?確定控制電路?R滑實(shí)難要求：=1\*GB3①負(fù)載兩端電壓變化范圍大。=2\*GB3②負(fù)載兩端電壓要求從0開始變化。=3\*GB3③電表量程較小而電源電動(dòng)勢較大。有以上3種要求都采用調(diào)壓供電。無特殊要求都采用限流供電三、選實(shí)驗(yàn)試材(儀表)和電路,按題設(shè)實(shí)驗(yàn)要求組裝電路,畫出電路圖,能把實(shí)物接成實(shí)驗(yàn)電路,精心按排操作步驟,過程中需要測?物理量,結(jié)果表達(dá)式中各符號的含義.(1)選量程的原則：測uI,指針超過1/2，測電阻刻度應(yīng)在中心附近.(2)方法:先畫電路圖,各元件的連接方式(先串再并的連線順序)明確表的量程,畫線連接各元件,鉛筆先畫,查實(shí)無誤后,用鋼筆填,先畫主電路,正極開始按順序以單線連接方式將主電路元件依次串聯(lián),后把并聯(lián)無件并上.(3)注意事項(xiàng)：表的量程選對,正負(fù)極不能接錯(cuò)；導(dǎo)線應(yīng)接在接線柱上,且不能分叉；不能用鉛筆畫用伏安法測小電珠的伏安特性曲線：測量電路用外接法，供電電路用調(diào)壓供電。(4)實(shí)物圖連線技術(shù)無論是分壓接法還是限流接法都應(yīng)該先把伏安法部分接好；即：先接好主電路(供電電路).對限流電路，只需用筆畫線當(dāng)作導(dǎo)線，從電源正極開始，把電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來即可(注意電表的正負(fù)接線柱和量程,滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處)。對分壓電路，應(yīng)該先把電源、電鍵和滑動(dòng)變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來，然后在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端之中任選一個(gè)接頭，比較該接頭和滑動(dòng)觸頭兩點(diǎn)的電勢高低，根據(jù)伏安法部分電表正負(fù)接線柱的情況，將伏安法部分接入該兩點(diǎn)間。實(shí)物連線的總思路分壓（滑動(dòng)變阻器的下兩個(gè)接線柱一定連在電源和電鍵的兩端）畫出電路圖→連滑動(dòng)變阻器→限流（一般連上一接線柱和下一接線柱）（兩種情況合上電鍵前都要注意滑片的正確位電表的正負(fù)接線柱→連接總回路：總開關(guān)一定接在干路中導(dǎo)線不能交叉微安表改裝成各種表：關(guān)健在于原理首先要知：微安表的內(nèi)阻、滿偏電流、滿偏電壓。采用半偏法先測出表的內(nèi)阻；最后要對改裝表進(jìn)行較對。(1)改為V表：串聯(lián)電阻分壓原理ugRg=(2)改為A表：串聯(lián)電阻分流原理IgRg=(3)改為歐姆表的原理兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏，得Ig＝E/(r+Rg+Ro)

接入被測電阻Rx后通過電表的電流為Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)

由于Ix與Rx對應(yīng)，因此可指示被測電阻大小四、磁場基本特性,來源,方向(小磁針靜止時(shí)極的指向,磁感線的切線方向,外部(N→S)內(nèi)部(S→N)組成閉合曲線要熟悉五種典型磁場的磁感線空間分布（正確分析解答問題的關(guān)?。┠X中要有各種磁源產(chǎn)生的磁感線的立體空間分布觀念；會(huì)從不同的角度看、畫、識各種磁感線分布圖能夠?qū)⒋鸥芯€分布的立體、空間圖轉(zhuǎn)化成不同方向的平面圖（正視、符視、側(cè)視、剖視圖）安培右手定則：電產(chǎn)生磁安培分子電流假說，磁產(chǎn)生的實(shí)質(zhì)(磁現(xiàn)象電本質(zhì))奧斯特和羅蘭實(shí)驗(yàn)安培左手定則(與力有關(guān))磁通量概念一定要指明“是哪一個(gè)面積的、方向如何”且是雙向標(biāo)量F安=BIL推導(dǎo)?f洛=qBv建立電流的微觀圖景(物理模型)從安培力F=ILBsinθ和I=neSv推出f=qvBsinθ。典型的比值定義(E=FqE=kQr2)(B=FILB=kIr2)(u=wa→bq磁感強(qiáng)度B：由這些公式寫出B單位，單位?公式B=FIL;B=φS;E=BLv?B=ELv；B=kIr2qBv=mv2R?R=mvqB?B=mv電學(xué)中的三個(gè)力：F電=qE=qudF安=BILf洛注意：=1\*GB3①、B⊥L時(shí)，f洛最大，f洛=