電磁學基礎知識

電磁學基礎知識

電場

一、場強E（矢量，與q無關）

1.定義：E=單位：N/C或V/m

方向：與+4所受電場力方向

電場線表示E的大小和方向

2.點電荷電場：E=

靜電力恒量k=Nm2/C2

勻強電場：E=d為兩點在電場線方向上的距離

3.E的疊加一一平行四邊形定則

4.電場力（與4有關）F=

庫侖定律：F=（適用條件：真空、點電荷）

5.電荷守恒定律（注意：兩個相同帶電小球接觸后，4相等）

二、電勢（P（標量，與q無關）

1.定義：（pA===單位：V

說明：°=單位正電荷由某點移到8=0處的W

⑴沿電場線，電勢降低

⑵等勢面，電場線；等勢面的疏密反映E的強弱

2.電勢疊加——代數(shù)和

3.電勢差：U=_____=_

4.電場力做坡口W=與路徑無關

AB---------

5.電勢能的變化：A=W電場力做正功，電勢能_____;電場力做負功，電勢能

需要解決的問題:

①如何判電勢的高低以及王負（由電場線判斷）

②如何判電場力做功的正負（由廣、。方向判）

③如何判電勢能的變化（由卬的正負判）

三、電場中的導體c

1.靜電平衡：遠端同號，近端異號田

2.靜電平衡特點+

（DE=0；（2）EJ_表面；⑶等勢體（內部及表面電勢相等）⑷凈電荷分布在外表面

內衣

四、電容器

1.定義：C=（C與。、U無關）單位：1F=106"=10i2pF

2.平行板電容器：C=

3.兩類問題：①充電后與電源斷開，____不變；②始終與電源相連，_______不變

五、帶電粒子在電場中的運動

1.加速：qU-

2.偏轉：時，做類平拋運動

位移：L—；y-==

速度：vy-_：v=；tan9=

六、實驗：描繪等勢線

1.器材：_________________________________________________________

2.紙順序：從上向下__________________________

恒定電流

一、概念及規(guī)律

1.電流:

⑴產生條件：①有自由電荷；②有電壓

⑵定義：1=微觀：1=

2.電阻定律：R=

說明：金屬的電阻率隨溫度升高而

半導體的電阻率隨溫度升高而

3.歐姆定律

⑴部分電路：1=

閉合電路：1=線性元件的伏安特性曲線

（或：E====

⑵路端電壓（電源輸出電壓、電源兩極間電壓、外電路總電壓等）

①U==

斷路：I=Q,U=E

短路：IU=0

短r

內阻為零：U=E（恒壓）

②U隨R增大而_________

電源的U—1圖象

4.⑴電功：W=電功率：P=

⑵電熱：Q==電熱功率：Pf==

⑶注意：①純電阻電路中，W=Q,即：IE=

②非純電阻電路中.W>Q,即：IE=；而1U=

二、電路

1.串聯(lián)電路：1=U=R=

1

2.并聯(lián)電路：1=U=—=（兩電阻并聯(lián)：R=）

1\

室桎U

4.電源的最大輸出功率：當R____r時，P最大，Pm=

三、本章實驗

1.伏安法測電阻：

⑴測小電阻時，用電流表_____接，R測=____=；_______R*

⑵測大電阻時，用電流表_____接，=；七_______Rx

電流表外接電流表內接

2.描繪小燈泡的伏安特性曲線

⑴在方框1內畫出實驗電路原理圖

⑵注意：應采用電流表____接法，_________電路

⑶小燈泡的伏安特性曲線是____線二

3.測定金屬的電阻率方框1

⑴用___________測金屬絲的直徑d；用_________測金屬絲的長度L

⑵在方框2內畫出實驗電路原理圖

注意：應采用電流表____接法，分壓電路或限流電路均可

⑶金屬絲的電阻率p=_____________

4.把電流表改裝為電壓表

（D在方框3內畫出測電流表內阻的實驗電路原理圖方框2

簡要實驗步驟：①閉合S],調_____,使電流表滿偏

②閉合調_____,使電流表半偏

③當KUR大很多時，有Rg_____R

⑵計算改裝成量程為U的電壓表所需的電阻R=_________,

并從電阻箱上調出所需的電阻值，然后將電阻箱與電流表

方框3

G_____K

⑶在方框4內畫出核對電壓表的實驗電路原理圖

①注意：應采用_____電路

②滿刻度時的百分誤差的計算式是；百分誤差=______________

5.測定電源的電動勢和內電阻

方框4

⑴在方框5內畫出實驗電路原理圖

⑵改變R的阻值，測出兩組I、U數(shù)值，由閉合電路歐姆定律得：

E=_________；E=_________；聯(lián)立可求得E、r

（3）多測幾組I、。數(shù)值，作U—1圖象

由圖象可得：直線與U軸交點=_____；r=_____=_____=方框5

6.練習使用示波器

7.用多用電表探索黑箱內的電學元件（掌握多用電表的讀數(shù)）

磁場

一、磁感應強度R單位：T

1.方向：小磁針靜止時一極的指向；小磁針___極的受力方向或磁感線上的一方向

2.磁感線表示磁感應強度的大小和方向，是_______曲線

3.電流的磁場（___定則判定）

直線電流的磁場環(huán)形電流的磁場通電螺線管的磁場

二、磁場力（____定則判定）

I.安培力（磁場對電流的作用力）

⑴大?。簳r，F(xiàn)=時，F(xiàn)=

⑵同向電流相互_____,反向電流相互________

2.洛侖茲力（磁場對運動電荷的作用力）

⑴大小：時，F(xiàn)=o〃B時，F(xiàn)=

⑵尸不做功

洛

三、帶電粒子在勻強磁場中運動

1.僅受F,d_LB時，作勻速圓周運動，有:

洛

①軌道半徑：R=一②運動周期：（T與。無關）

③運動時間：t—

⑴如何找圓心？求半徑R

⑵穿過圓形磁場時，對著圓心進，則從圓心出，且切線長相等

⑶在磁場中通過同一直線時，角度相等

2.電場、磁場知識的綜合應用

⑴速度選擇器（圖1）

原理：粒子作勻速直線運動時，有：

⑵磁流體發(fā)電（電磁流量計、霍爾效應）圖2

等離子體通過時，+q向上偏，一q向下偏，穩(wěn)定時有：_

—:_____

qBv<

二+qxx

qE:X5<,xX,~QXX

圖1圖2xx

X隈絳X

⑶質譜儀（圖3）圖3

經加速電場：____4經速度選擇器:

經偏轉磁場：一解得：q/m=t_

⑷回旋加速器（圖4）

最大動能：后.二一交流電頻率：/電=/粒=

加速次數(shù)：n=加速時間：t=

電磁學基礎知識參考答案

電場

Qu,qq

一、1.E=—；相同2.E=k；9X109；E=4.F=qE；F=k12

qRd「2

二、1.5='A=w,io=u

3.U=AH=(t>-<p4.W=qU

ABAB

入qqA。ABqAB

5.Ae=VV；減小：增加

Q￡S

四、1?C=_2.C=3,電荷量；電勢差

U4W

五、1.qU=Lmvz

2

r1\qE1qU

。22m2nid

v

v=at=^2ayp=Qv《+V2tanO=卞

六、1.木板、白紙、狂寫紙、導電紙、靈敏電流計、探針、尺子、圓柱形電極兩個、直流

電源(6V)、導線若干、圖釘

2.導電紙、復寫紙、白紙

恒定電流

q2.R=p；升高；降低

一、1.(2)/T=1；I=nqSv

3.⑴/=［；1=ES

或：E=U+U=U+Ir=I(R+r)=U+r

R+rr~R

(2)?U=E-lr=lR②增大

U2U2

4.(\)W=lUhP=IU；(2)Q=/2R，=一/；P=NR=—

R熱R

⑶①/E=/2(/?+r)；②/E=/U+/2r：IU=P+I2R

機機

1.I=I=I=l^U=U/U；3R=R~^R3

1111RR

2.1=1+/+/；U=U=U=U；_=_+_+_(R=12)

123'23RRRRRXR

12312

UIR

3.⑴串；大；R=—_R(2)并；小；R=…

Ig/-/

4.=；P=—

m4r

三、i.⑴外；R="=艮弓；＜⑵內；R=_=R+R;>

測TR+R測IA

(3)曲

圖2

TtUd2

3.⑴螺旋測微器；刻度尺(2)如圖2；外⑶9=——

47L

u

4.⑴如圖3；①R：②R：③=(2)7?=--!?；串

I9

I改裝表示數(shù)一標準表示數(shù)1%

⑶如圖4；①分壓；②百分誤差=

改裝表示數(shù)

E△U

5.⑴如圖5；(2)E=U+/r；r=tanO=_=

22AZ