1 2016-7-22 物理选修3-1 物理选修3-1 一 电场 -191.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e＝1.60×10C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律：F?KQQ12（真空中的点电荷）｛F:点电荷间的作用力(N)； 2r922k:静电力常量k＝9.0×10N?m/C；Q1、Q2:两点电荷的电量(C)；r:两点电荷间的距离(m)； 作用力与反作用力；方向在它们的连线上；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝ 3.电场强度：E?量(C)｝ 4.真空点（源）电荷形成的电场E? 5.匀强电场的场强E?F（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理）；q：检验电荷的电qKQ ｛r：源电荷到该位置的距离（m），Q：源电荷的电量｝ 2rUAB ｛UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝ d 6.电场力：F＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝ 7.电势与电势差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝ΔEP减q 8.电场力做功：WAB＝qUAB＝qEd＝ΔEP减｛WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)；ΔEP减 ：带电体由A到B时势能的减少量｝ 9.电势能：EPA＝qφA ｛EPA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)｝ 10.电势能的变化ΔEP减＝EPA-EPB ｛带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的减少量｝ 11.电场力做功与电势能变化WAB＝ΔEP减＝qUAB (电场力所做的功等于电势能的减少量) 12.电容C＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ 13.平行板电容器的电容C＝器 εS（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数）常见电容4πkdmVt2 14.带电粒子在电场中的加速(Vo＝0)：W＝ΔEK增或qU＝ 215.带电粒子沿垂直电场方向以速度V0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) ： 类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中：E＝垂直电场方向:匀速直线运动L＝V0t U dat2FqEqU＝ 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d＝，a＝＝ 2mmm注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分； (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直； (3）常见电场的分布要求熟记； (4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关； -1- 2 2016-7-22 物理选修3-1 (5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面； 612 (6)电容单位换算：1F＝10μF＝10PF； -19 (7）电子伏(eV)是能量的单位,1eV＝1.60×10J； (8)其它相关内容：静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面 带电粒子在匀强电场中的类平抛运动 一、模型原题 一质量为m，带电量为q的正粒子从两极板的中部以速度v0水平射入电压为U的竖直向下的匀强电场中，如图所示，已知极板长度为L，极板间距离为d。 1．初始条件：带电粒子有水平初速度v0 2．受力特点：带电粒子受到竖直向下的恒定的电场力U + v0 m,q + + + + d Uq dmΦ θ y v 3．运动特点：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为初速度为零的匀加速直线运动。 - - L - - L4．运动时间：若带电粒子与极板不碰撞，则运动时间为t?；v0若带电粒子与极板碰撞，则运动时间可以从竖直方向求得二、模型特征 1．特征描述：侧移y?d1Uq2m ?t，故t?d22dmUq1UqL2() 2dmv02．能量特点：电场力做正功W?Uqy。电场力做多少正功，粒子动能增加多少，电势能减少多少。 d3．重要结论：速度偏向角的正切tan??vyv0?yUqLUqLtan???，位移偏向角的正切，即tan??2tan?，22L2dmvdmv00即带电粒子垂直进入匀强电场，它离开电场时，就好象是从初速度方向的位移中点沿直线射出来的。 电容器 （1）两个彼此绝缘，而又互相靠近的导体，就组成了一个电容器。 （2）电容：表示电容器容纳电荷的本领。 ?(?a 定义式：CQ?Q)，即电容C等于Q与U的比值，不能理解为电容C与Q成正比，与U成反比。一个U?U电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关。 b 决定因素式：如平行板电容器C??S（不要求应用此式计算） 4?kd（3）对于平行板电容器有关的Q、E、U、C的讨论时要注意两种情况： a 保持两板与电源相连，则电容器两极板间的电压U不变 b 充电后断开电源，则带电量Q不变 -2- 3 2016-7-22 物理选修3-1 （4）电容的定义式：C?Q （定义式） U（5）C由电容器本身决定。对平行板电容器来说C取决于：C??S（决定式） 4?Kd （6）电容器所带电量和两极板上电压的变化常见的有两种基本情况： 第一种情况：若电容器充电后再将电源断开，则表示电容器的电量Q为一定，此时电容器两极的电势差将随电容的变化而变化。 第二种情况：若电容器始终和电源接通，则表示电容器两极板的电压V为一定，此时电容器的电量将随电容的变化而变化。 二、 恒定电流 1.电流强度：I＝2.欧姆定律：I＝q｛I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的电量(C），t:时间(s）｝ tU ｛I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝ RL2 3.电阻、电阻定律：R＝ρ｛ρ:电阻率(Ω?m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m)｝ SE 4.闭合电路欧姆定律：I＝或E＝Ir+ IR（纯电阻电路）； r ?RE＝U内 +U外 ；E＝U外 + I r ；（普通适用） ｛I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝ -3- 4 2016-7-22 物理选修3-1 5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI｛W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝ 26.焦耳定律：Q＝IRt｛Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝ 7.纯电阻电路和非纯电阻电路 8.电源总动率P总＝IE；电源输出功率P出＝IU；电源效率η＝P出/P总｛I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝ 9.电路的串/并联： 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比) -4- 5 2016-7-22 物理选修3-1 10.欧姆表测电阻： 11.伏安法测电阻 1、电压表和电流表的接法 2、滑动变阻器的两种接法： -5-
(完整版)高中物理选修3-1知识点归纳汇总
