上移动电荷时电场力不做功。
（4）电势差：电场中两点间电势的差值，即电压。其表达式：UAB在匀强电场中，可表示为：U2．能量量度
??A??B?WABq。
?Ed，其中d为电荷在电场强度方向上的位移。
（1）电场力做功的特点：电场力对电荷做的功只与电荷的初、末位置有关，而与电荷经过的路径无关；电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减小，电场力对电荷做负功时，电荷的电势能增加。电场力做的功等于电势能的减小量。
（2）电场力做功的计算方法表述： ①与电势能改变量的关系：W电②与电势差的关系：W电???Ep
?qU
?W其它??Ek
计算：W电③根据动能定理计算：W电④由功的公式W?F?scos??qEd，此方法只适用于匀强电场。
四、静电场的应用 1．静电平衡现象
（1）静电平衡状态：导体中没有电荷的定向移动。
（2）静电平衡的原因：外电场和感应电荷产生的电场所叠加的合电场为零。
（3）静电平衡的特点：①导体内部的场强处处为零；②净电荷只分布在导体的外表面，分布情况与导体表面的曲率有关；③导体是等势体，导体表面是等势面，在导体表面上移动电荷，电场力不做功；④导体表面上任一点的电场强度方向垂直该点所在的切面。
（4）静电平衡的应用实例：尖端放电和静电屏蔽等。 2．电容器的电容
（1）定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。 （2）定义式：C?Q?Q ?U?U（3）物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质（导体的大小、形状、相对位置及电介质）决定的，与电容器是否带电无关。
（4）平行板电容器的电容的决定式：C??rS，其中S为极板的正对面积，d为极板间的距离，k为静电力常4?kd16
量，εr为电介质的相对介电常数。利用控制变量法探究C的有关因素。 3．带电粒子只在电场力作用下的加速与偏转 （1）加速：作加速直线运动，利用动能定理qU?1212mv?mv0求解粒子被加速后的速度。 22（2）偏转：作类平抛运动，利用运动学公式计算： ①竖直方向的速度vy?at?qUl，其中v为垂直电场线的入射速度； dmv②竖直方向的位移y?12qUl22at?2dmv2
第二章 恒定电流
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一、基本概念 1．电源和电流
（1）电源：从动力学角度看，是把电子从A搬运到B的装置；从能量转化的角度讲，是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
（2）恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。产生恒定电流的电场是电源正负极上的电荷和导线两侧堆积的电荷产生的合电场；在有恒定电流的导体中场强不为零，导体中存在恒定电场，但处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零。 （3）电流：表示电流强弱程度的物理量，是标量。其定义式：I
?
q
t
，微观表达式：I?nqsv，其中n为导体内部单位
体积的自由电荷数，q为每个自由电荷的电量，s为导体的横截面积，v为导体中自由电荷定向移动的速度。 把大小、方向都不随时间变化的电流称为恒定电流。 2．电动势和内阻
（1）电动势：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值，其表达式：E?Wq，电动势在数
值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
（2）内阻：电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻。内阻和电动势同为电源的重要参数。
3．门电路：处理数字信号的电路叫数字电路，数字电路主要是研究电路的逻辑功能，数字电路中最基本的电路是门电路，包括“与”门、“或” 门和“非”门，不同的门电路反映不同的逻辑关系。
二、基本定律 1．欧姆定律
（1）内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。 （2）表达式：I?U RUI（3）适用条件：适用于金属导体和电解液导电，不适用于气体导电。 （4）变式表达：① 2．焦耳定律
（1）内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。 （2）表达式：Q（3）变式表述：
R?； ②U=IR
?I2Rt
U2t； ①电流通过纯电阻电路做功时，所做的功等于电流通过这段电路时产生的热量W?Q?UIt?IRt?R2 18
②电流通过非纯电阻电路做功时，电功W=Q+W其他。
（4）电功率：单位时间电流所做的功，是表示电流做功快慢的物理量。其表达式：P?W?UI，对于纯电阻电路，还可tU2表示为P?IR?R2。
3．电阻定律
（1）内容：在温度不变时，同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比；导体的电阻与构成它的材料有关，其决定式：R??L。 SRS。①金属导体的电阻率随温度的升L（2）变式表述：对某一材料构成的导体在长度．横截面积一定的条件下，ρ越大，导体的电阻越大。ρ叫做这种材料的电阻率。它反映了材料导电性能的好坏，电阻率越小，导电性能越好。其表达式：??高而增大，应用实例：电阻温度计；②某些合金（如锰铜和镍铜）的电阻率几乎不受温度变化的影响，应用实例：标准电阻；③半导体的电阻率随温度的升高而减小，应用实例：热敏电阻。 4．闭合电路的欧姆定律
（1）内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外的电阻之和成反比。 （2）表达式：I?E（只适用于外电路为纯电阻的闭合电路）
R?r（3）变式表述：
①电动势等于内外电路电势降落之和，表达式：E=U内+U外 ②路端电压，也叫外电压，U外=E-Ir
三、串、并联电路 1．串联电路的基本特点
（1）串联电路中，各处的电流相等，即I?I1?I2???In
?U1?U2???Un
（2）串联电路中的总电压等于各部分的电压之和，即U（3）串联电路的总电阻等于各电阻之和，即R?R1?R2???Rn
?P1?P2???Pn
（4）串联电路的总功率等于各电阻消耗的功率之和，即P2．并联电路的基本特点
（1）并联电路中，各支路的电压相等，即U?U1?U2???Un
?I1?I2???In
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（2）并联电路中的总电流等于各支路的电流之和，即I
（3）并联电路的总电阻与各支路电阻的关系：
1111?????RR1R2Rn
（4）并联电路的总功率等于各支路消耗的功率之和，即P3．电流表的改装
?P1?P2???Pn
（1）将小量程的电流表改装成大量程的电压表：串联一个分压电阻，利用串联电路电流处处相等的特点Ig?URg?R
（2）将小量程的电流表改装成大量程的电流表：并联一个分流电阻，利用并联电路各支路电压相等的特点
IgRg?(I?Ig)R
（3）将电流表改装成欧姆表：串联一个电源E和一个可变电阻R，利用串联电路电流处处相等的特点，满偏时
Ig?ERg?r?R，测电阻Rx时I?ERg?r?R?Rx
四、基本实验
1．描绘小灯泡的伏安特性曲线
（1）定义：建立平面直角坐标系，用纵轴表示电流I，用横轴表示电压U，画出导体的I—U图线叫做导体的伏安特性曲线。 （2）线性元件：伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，表示电流与电压成正比的电学元件，其斜率等于电阻的倒数
k?I1?。 UR（3）非线性元件：伏安特性曲线不是直线，即电流I和电压U不成正比的电学元件。应用实例：小灯泡的伏安特性曲线。 2．多用电表的使用
使用多用电表时应先进行机械调零，使指针正对电流或电压的零刻度。
（1）测直流电压：①将功能选择开关旋至直流电压挡；②根据待测电压的估计值选择量程，若无法估测，则从大量程到小量程进行试测，确定恰当的量程进行测量；③测量时，与被测用电器并联，注意红“+”黑“―”的接法；④根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值，读出电压表的示数。
（2）测电流：与电流表原理相同，切记要串联接入电路。
（3）测电阻：选择合适的量程，将两表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”。改变不同倍率的欧姆档后必须重复这项操作，被测电阻必须与电路断开。根据二极管的单向导电性，测二极管的正向电阻时，选择开关旋至低倍率的欧姆档；测二极管的反向电阻时，选择开关旋至高倍率的欧姆档。 3．测定电池的电动势与内阻
（1）实验原理：根据闭合电路欧姆定律，关系式：E=U+Ir利用如图所示的电路测出几组U由作出U—I图像，它在U轴上的截距就是电动势E，它的斜率的绝对值就是内阻r。注意：
和I值，有时纵
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2024年高考物理高考必背知识点
