高二物理上冊知識點總結
高二物理知識點總結
第八章電場
一、三種產(chǎn)生電荷的方式
1、摩擦起電:(1)正點荷:用綢子摩擦過的玻璃棒所帶電荷;(2)負電荷:用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶電荷;(3)實質:電子從一物體轉移到另一物體;
2、接觸起電:(1)實質:電荷從一物體移到另一物體;(2)兩個完全相同的物體相互接觸后電荷平分;(3)、電荷的中和:等量的異種電荷相互接觸,電荷相合抵消而對外不顯電性,這種現(xiàn)象叫電荷的中和;
3、感應起電:把電荷移近不帶電的導體,可以使導體帶電;(1)電荷的基本性質:同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引;(2)實質:使導體的電荷從一部分移到另一部分;(3)感應起電時,導體離電荷近的一端帶異種電荷,遠端帶同種電荷;
4、電荷的基本性質:能吸引輕小物體;
二、電荷守恒定律:電荷既不能被創(chuàng)生,亦不能被消失,它只能從一個物體轉移到另一物體,或者從物體的一部分轉移到另一部分;在轉移過程中,電荷的總量不變。
三、元電荷:一個電子所帶的電荷叫元電荷,用e表示。1、e=1.6×10-19c;2、一個質子所帶電荷亦等于元電荷;3、任何帶電物體所帶電荷都是元電荷的整數(shù)倍;
四、庫侖定律:真空中兩個靜止點電荷間的相互作用力,跟它們所帶電荷量的乘積成正比,跟它們之間距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。電荷間的這種力叫庫侖力,1、計算公式:F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N.m2/kg2)2、庫侖定律只適用于點電荷(電荷的體積可以忽略不計)3、庫侖力不是萬有引力;
五、電場:電場是使點電荷之間產(chǎn)生靜電力的一種物質。1、只要有電荷存在,在電荷周圍就一定存在電場;2、電場的基本性質:電場對放入其中的電荷(靜止、運動)有力的作用;這種力叫電場力;3、電場、磁場、重力場都是一種物質
六、電場強度:放入電場中某點的電荷所受電場力F跟它的電荷量Q的比值叫該點的電場強度;1、定義式:E=F/q;E是電場強度;F是電場力;q是試探電荷;2、電場強度是矢量,電場中某一點的場強方向就是放在該點的正電荷所受電場力的方向(與負電荷所受電場力的方向相反)3、該公式適用于一切電場;4、點電荷的電場強度公式:E=kQ/r2
七、電場的疊加:在空間若有幾個點電荷同時存在,則空間某點的電場強度,為這幾個點電荷在該點的電場強度的矢量和;解題方法:分別作出表示這幾個點電荷在該點場強的有向線段,用平行四邊形定則求出合場強;
八、電場線:電場線是人們?yōu)榱诵蜗蟮拿枋鲭妶鎏匦远藶榧僭O的線。1、電場線不是客觀存在的線;2、電場線的形狀:電場線起于正電荷終于負電荷;G:\\用鋸木屑觀測電場線.DAT(1)只有一個正電荷:電場線起于正電荷終于無窮遠;(2)只有一個負電荷:起于無窮遠,終于負電荷;(3)既有正電荷又有負電荷:起于正電荷終于負電荷;3、電場線的作用:1、表示電場的強弱:電場線密則電場強(電場強度大);電場線疏則電場弱電場強度小);2、表示電場強度的方向:電場線上某點的切線方向就是該點的場強方向;4、電場線的特點:1、電場線不是封閉曲線;2、同一電場中的電場線不向交;
九、勻強電場:電場強度的大小、方向處處相同的電場;勻強電場的電場線平行、且分布均勻;1、勻強電場的電場線是一簇等間距的平行線;2、平行板電容器間的電是勻強電場;場
十、電勢差:電荷在電場中由一點移到另一點時,電場力所作的功WAB與電荷量q的比值叫電勢差,又名電壓。1、定義式:UAB=WAB/q;2、電場力作的功與路徑無關;3、電勢差又命電壓,國際單位是伏特;
十一、電場中某點的電勢,等于單位正電荷由該點移到參考點(零勢點)時電場力作的功;1、電勢具有相對性,和零勢面的選擇有關;2、電勢是標量,單位是伏特V;3、電勢差和電勢間的關系:UAB=φA-φB;4、電勢沿電場線的方向降低;時,電場力要作功,則兩點電勢差不為零,就不是等勢面;4、相同電荷在同一等勢面的任意位置,電勢能相同;原因:電荷從一點移到另一點時,電場力不作功,所以電勢能不變;5、電場線總是由電勢高的地方指向電勢低的地方;6、等勢面的畫法:相臨等勢面間的距離相等;
十二、電場強度和電勢差間的關系:在勻強電場中,沿場強方向的兩點間的電勢差等于場強與這兩點的距離的乘積。1、數(shù)學表達式:U=Ed;2、該公式的使適用條件是,僅僅適用于勻強電場;3、d是兩等勢面間的垂直距離;
十三、電容器:儲存電荷(電場能)的裝置。1、結構:由兩個彼此絕緣的金屬導體組成;2、最常見的電容器:平行板電容器;
十四、電容:電容器所帶電荷量Q與兩電容器量極板間電勢差U的比值;用“C”來表示。1、定義式:C=Q/U;2、電容是表示電容器儲存電荷本領強弱的物理量;3、國際單位:法拉簡稱:法,用F表示4、電容器的電容是電容器的屬性,與Q、U無關;
十五、平行板電容器的決定式:C=εs/4πkd;(其中d為兩極板間的垂直距離,又稱板間距;k是靜電力常數(shù),k=9.0×109N.m2/c2;ε是電介質的介電常數(shù),空氣的介電常數(shù)最小;s表示兩極板間的正對面積;)1、電容器的兩極板與電源相連時,兩板間的電勢差不變,等于電源的電壓;2、當電容器未與電路相連通時電容器兩板所帶電荷量不變;
十六、帶電粒子的加速:1、條件:帶電粒子運動方向和場強方向垂直,忽略重力;2、原理:動能定理:電場力做的功等于動能的變化:W=Uq=1/2mvt2-1/2mv02;3、推論:當初速度為零時,Uq=1/2mvt2;4、使帶電粒子速度變大的電場又名加速電場;
第九章恒定電流
一、電流:電荷的定向移動行成電流。1、產(chǎn)生電流的條件:(1)自由電荷;(2)電場;2、電流是標量,但有方向:我們規(guī)定:正電荷定向移動的方向是電流的方向;(注:在電源外部,電流從電源的正極流向負極;在電源的內(nèi)部,電流從負極流向正極);3、電流的大小:通過導體橫截面的電荷量Q跟通過這些電量所用時間t的比值叫電流I表示;(1)數(shù)學表達式:I=Q/t;(2)電流的國際單位:安培A(3)常用單位:毫安mA、微安uA;(4)1A=103mA=106uA
二、歐姆定律:導體中的電流跟導體兩端的電壓U成正比,跟導體的電阻R成反比;1、定義式:I=U/R;2、推論:R=U/I;3、電阻的國際單位時歐姆,用Ω表示;
1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω;4、伏安特性曲線:
三、閉合電路:由電源、導線、用電器、電鍵組成;1、電動勢:電源的電動勢等于電源沒接入電路時兩極間的電壓;用E表示;2、外電路:電源外部的電路叫外電路;外電路的電阻叫外電阻;用R表示;其兩端電壓叫外電壓;3、內(nèi)電路:電源內(nèi)部的電路叫內(nèi)電阻,內(nèi)點路的電阻叫內(nèi)電阻;用r表示;其兩端電壓叫內(nèi)電壓;如:發(fā)電機的線圈、干電池內(nèi)的溶液是內(nèi)電路,其電阻是內(nèi)電阻;4、電源的電動勢等于內(nèi)、外電壓之和;
E=U內(nèi)+U外;U外=RI;E=(R+r)I
四、閉合電路的歐姆定律:閉合電路里的電流跟電源的電動勢成正比,跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比;1、數(shù)學表達式:I=E/(R+r)2、當外電路斷開時,外電阻無窮大,電源電動勢等于路端電壓;就是電源電動勢的定義;3、當外電阻為零(短路)時,因內(nèi)阻很小,電流很大,會燒壞電路;
五、半導體:導電能力在導體和絕緣體之間;半導體的電阻隨溫升越高而減小;六、導體的電阻:隨溫度的升高而升高,當溫度降低到某一值時電阻消失,成為超導;
第十章磁場
一、磁場:
1、磁場的基本性質:磁場對放入其中的磁極、電流有磁場力的作用;2、磁鐵、電流都能能產(chǎn)生磁場;
3、磁極和磁極之間,磁極和電流之間,電流和電流之間都通過磁場發(fā)生相互作用;4、磁場的方向:磁場中小磁針北極的指向就是該點磁場的方向;
二、磁感線:在磁場中畫一條有向的曲線,在這些曲線中每點的切線方向就是該點的磁場方向;
1、磁感線是人們?yōu)榱嗣枋龃艌龆藶榧僭O的線;
2、磁鐵的磁感線,在外部從北極到南極,內(nèi)部從南極到北極;3、磁感線是封閉曲線;三、安培定則:
1、通電直導線的磁感線:用右手握住通電導線,讓伸直的大拇指所指方向跟電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線的環(huán)繞方向;
2、環(huán)形電流的磁感線:讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是環(huán)形導線中心軸上磁感線的方向;
3、通電螺旋管的磁場:用右手握住螺旋管,讓彎曲的四指方向和電流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管內(nèi)部磁感線的方向;四、地磁場:地球本身產(chǎn)生的磁場;從地磁北極(地理南極)到地磁南極(地理北極);五、磁感應強度:磁感應強度是描述磁場強弱的物理量。1、磁感應強度的大。涸诖艌鲋写怪庇诖艌龇较虻耐妼Ь,所受的安培力F跟電流I和導線長度L的乘積的比值,叫磁感應強度。B=F/IL2、磁感應強度的方向就是該點磁場的方向(放在該點的小磁針北極的指向)3、磁感應強度的國際單位:特斯拉T,1T=1N/A。M
六、安培力:磁場對電流的作用力;1、大。涸趧驈姶艌鲋,當通電導線與磁場垂直時,電流所受安培力F等于磁感應強度B、電流I和導線長度L三者的乘積。2、定義式F=BIL(適用于勻強電場、導線很短時)3、安培力的方向:左手定則:伸開左手,使大拇指根其余四個手指垂直,并且跟手掌在同一個平面內(nèi),把手放入磁場中,讓磁感線垂直穿過手心,并使伸開四指指向電流的方向,那么大拇指所指的方向就是通電導線所受安培力的方向。
七、磁鐵和電流都可產(chǎn)生磁場;八、磁場對電流有力的作用;
九、電流和電流之間亦有力的作用;(1)同向電流產(chǎn)生引力;(2)異向電流產(chǎn)生斥力;十、分子電流假說:所有磁場都是由電流產(chǎn)生的;
十一、磁性材料:能夠被強烈磁化的物質叫磁性材料:(1)軟磁材料:磁化后容易去磁的材料;例:軟鐵;硅鋼;應用:制造電磁鐵、變壓器、(2)硬磁材料:磁化后不容易去磁的材料;例:碳鋼、鎢鋼、制造:永久磁鐵;
十二、磁場對運動電荷的作用力,叫做洛倫茲力
1、洛侖茲力的方向由左手定則判斷:伸開左手讓大拇指和其余四指共面且垂直,把左手放入磁場中,讓磁感線垂直穿過手心,四指為正電荷運動方向(與負電荷運動方向相反)大拇指所指方向就是洛侖茲力的方向;
(1)洛侖茲力F一定和B、V決定的平面垂直。(2)洛侖茲力只改變速度的方向而不改變其大小(3)洛倫茲力永遠不做功。2、洛倫茲力的大小(1)當v平行于B時:F=0(2)當v垂直于B時:F=qvB
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高二物理電場知識點總結1.電荷
一、兩種電荷
(1)是指帶電體的一種屬性
例如,摩擦過的物體具有吸引輕小物體的性質,我們就說物體帶了電,或者說,帶了電荷。(2)自然界只存在兩種電荷
正電荷:規(guī)定用絲綢摩擦過的玻璃棒上帶的電荷叫正電荷,質子帶正電荷;負電荷:規(guī)定用毛皮摩擦過的橡膠棒上帶的電荷叫負電荷,電子帶負電荷。(3)正、負電荷在某些方面具有相反的性質,稱之為異種電荷。2.電量
電荷的多少叫做電量(物體帶電多少的量度),用Q或q表示,單位是庫侖(C)。中和:等量的異種電荷完全相互抵消的現(xiàn)象叫作中和。
任何不帶電的物體,其中都有等量的正負電荷,因而處于中性狀態(tài)。元電荷(基本電荷):e=1.60×10-19C,常用作電量單位3.三種起電方式
起電:使物體帶電叫起電,起電的過程是使物體中的正負電荷分開的過程。(1)摩擦起電條件:兩物體相互摩擦
原因:不同物質的原子核束縛電子的本領不同,兩個物體互相摩擦時,哪個物體的原子核束縛電子的本領弱,它的一些電子就會轉移到另一個物體上。失去電子的物體因缺少電子而帶正電,得到電子的物體因有了電子而帶等量的負電。電子在物體間發(fā)生遷移。結果:兩個相互摩擦的物體分別帶上等量異種電荷,即Q1=-Q2(2)接觸起電
條件:帶電體與不帶電體相互接觸原因:電子發(fā)生遷移或部分電荷被中和結果:兩接觸物體帶上同種電荷(不一定等量)
例:兩個半徑相同的金屬球,一帶正電Q1,一帶負電-Q2,二者充分接觸后,發(fā)生了部分中和,帶點情況為:帶電量均為(Q1-Q2)/2。(3)感應起電(利用靜電感應使物體帶電)條件:將導體靠近帶電體,即置于靜電場中
原因:在電場力的作用下,導體中的自由電子逆電場方向運動,使電荷在導體表面重新分布結果:導體接近場源一端帶上與場源電性相反的電荷;而遠離場源一端帶上與場源電性相同的電荷
獲得感應凈電荷的兩種方法:
感應分離將發(fā)生靜電感應的導體兩端分開,結果兩端分別帶上異種電荷。
感應接地將被感應的物體接地(如用手摸一下),結果導體帶上跟場源電性相反的電荷(與接地位置無關)。
場源電荷電量Q與感應電荷電量Q′的關系:Q≥Q’4.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移到另一個物體,或者從物體的一部分轉移到另一部分。這是自然界一個非常重要的規(guī)律二、電荷間的相互作用
1.同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引2.庫侖定律
法國物理學家?guī)靵鲅芯苛俗詈唵蔚膸c體點電荷間的相互作用,得出了庫侖定律在真空中兩個點電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上。F=kQ1Q2/r2
(1)這個作用力叫做靜電力,又叫做庫侖力。
(2)點電荷:一種理想化模型,當帶電體間的距離比它們自身的大小大得多,以致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,這樣的帶電體就可以被看作是點電荷。(3)k:靜電力恒量(常量),其值為9.0×109Nm2/C2,用庫侖扭秤通過實驗測定。它表明:兩個帶電量均為1C的點電荷在真空中相距為1m時,相互的靜電力大小為9.0×109N。(4)適用條件:真空中,兩靜止的點電荷或均勻帶電球體、均勻帶電球殼。(5)靜電力的正負不表示大小,表示方向或說表示靜電力的性質同種電荷,F(xiàn)>0,斥力,方向沿連線向外;異種電荷,F(xiàn)
(1)電場強度
描述電場的強弱和方向的物理量(表示電場的力的性質)。
定義:放入電場中的某一點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值叫做該點的電場強度,簡稱場強。E=F/q
矢量,方向為正電荷在該點所受電場力的方向。單位:牛/庫(N/C)
注:E=F/q適用于任何電場。E可由F、q量度,但并不取決于F、q,而是由電場自身決定(場源電量Q和該點到場源電荷的距離r)
q:檢驗電荷電量(電量小、體積。湃胫蟛粫绊懺瓉淼碾妶,便于用它來研究電場中各點的性質。電場力F=qE
(2)點電荷場強:真空中E=kQ/r2(3)電場的疊加
如果有幾個點電荷同時存在,它們的電場就互相疊加,形成合電場,電場中某點的場強,就等于各個點電荷在該點產(chǎn)生的場強的矢量和。
知道了點電荷的場強公式和場強的疊加性,那么原則上任一電荷分布已知的帶電體所形成的電場中某一點的場強都可以求出(事實上很難計算)。
(4)電力線:研究電場,重要的是要知道電場中各點的場強的大小和方向,為了形象、直觀地表示電場的強弱和方向,引入電力線的概念。
A.電力線并不是電場中實際存在的線,而是人們?yōu)榱耸闺妶鲂蜗蠡傧氲挠邢蚯;B.電力線從正電荷出發(fā)到負電荷終止,不是閉合曲線;
C.電力線的疏密表示電場的強弱,電力線上任一點的切線方向表示場強的方向;D.在沒有其它電荷的空間,電力線不中斷、不相交(因為電場的分布是連續(xù)的,且電場中任一點的場強方向只有一個)。
(5)常見的五種電力線(會畫):孤立點電荷(正、負),兩個等量異、同種電荷和勻強電場
勻強電場:各點的場強大小、方向都相同的電場,其電力線是疏密程度處處相等的互相平行的直線。兩塊大小相等、互相正對、靠近的平行金屬板分別帶等量的異種電荷時,它們之間的電場除邊緣附近外,為勻強電場。4.電勢能電勢電勢差等勢面
(1)電勢能:電荷在電場中由電場力和相對位置決定的勢能。用ε(手寫E)表示。通常取電荷q在無限遠處的電勢能為零,電勢能的正負表示大小。
電勢能變化與電場力做功的關系:W=-Δε
電荷在電場中某點的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這點移到無限遠處電場力所做的功。(2)電勢
表示電場的能的性質的物理量
定義:電場中某點的電荷的電勢能跟它的電量的比值,叫做這一點的電勢。U=ε/q標量。單位:伏(V)
1V表示電量為1C的正電荷在該點的電勢能為1J
通常取無限遠處的電勢為零,或取大地的電勢為零,其正負表示高低(大小)。取無限遠處電勢為零,正電荷的電場中電勢處處為正,負電荷的電場中電勢處處為負;順著電力線的方向電勢越來越低。
(3)電勢差:電場中兩點間的電勢的差值叫做電勢差(電壓)。UAB=UA-UB=-UBA=-(UB-UA)電場力做功與電勢差的關系:W=qUAB電子伏特(eV):1eV=1e×1V=1.60×10-19J
電場力做功的特點:與路徑無關,只與兩點間的電勢差有關。(4)等勢面
*A.點電荷的電勢公式:U=kQ/r(取無限遠處電勢為零)
*B.電勢疊加:空間某一點的電勢,等于各電場在該點的電勢的代數(shù)和。原則上,利用A、B,我們可以計算出電荷分布已知的帶電體電場中各點的電勢。在電場中,電勢相等的點所構成的面,叫做等勢面。它與電力線一樣,是用來形象、直觀地描述電場而假想的曲面。
在靜電場中,等勢面有如下基本性質:
A.相鄰等勢面的電勢差相等,等勢面的疏密表示電場的強弱(等勢面疏密與電力線疏密一致);
B.等勢面的正負表示電勢的高低,沿電力線方向等勢面的電勢降落最快;C.等勢面處處與電力線垂直,沿等勢面移動電荷,電場力不作功;D.(同一等勢面不中斷)不同點勢的等勢面不相交。
五種常見電場等勢面:孤立點電荷(正、負),兩個等量異、同種電荷和勻強電場5.勻強電場中電勢差跟場強的關系:E=U/d*6.靜電場中的導體
靜電感應:把導體(金屬)放入電場中,導體內(nèi)部的電子在電場力的作用下向電場的反方向移動,導體兩端出現(xiàn)等量異種電荷的現(xiàn)象。
靜電平衡狀態(tài):導體中(包括表面)沒有電荷定向移動的狀態(tài)處于靜電平衡狀態(tài)的導體的特點:
(1)處于靜電平衡狀態(tài)的導體,內(nèi)部場強處處為零(這是外電場E與感應電荷產(chǎn)生的附加電場E’內(nèi)電場疊加的結果)。
(2)處于靜電平衡狀態(tài)的導體,表面上任何一點的場強方向跟該點的切面垂直。(3)處于靜電平衡狀態(tài)的導體是一個等勢體,它的表面是一個等勢面。
(4)處于靜電平衡狀態(tài)的帶電導體,電荷只能分布在導體的外表面上。應用:(1)兩種靜電屏蔽:
外屏蔽一個不接地的空腔導體可以屏蔽外電場全屏蔽一個接地的空腔導體可以同時屏蔽內(nèi)、外電場(2)法拉第圓筒:外取,內(nèi)送。7.帶電粒子在勻強電場中的運動
(1)加速:qU=mv2(2)偏轉(類似平拋運動)側移y=,偏角tgф=
四、電容器電容
1.電容器:任何兩個彼此絕緣而又互相靠近的導體,都可以看成是一個電容器。電容器具有容納電荷(充放電)的本領。2.電容
表示電容器容納電荷本領大小的物理量。
定義:電容器所帶的電量跟它的兩極間的電勢差的比值,叫做電容器的電容。C=Q/U單位:法拉(F),1F=106μF=1012pF3.平行板電容器電容:C=4.常用電容器(了解)5.電容器的擊穿電壓和額定電壓五、靜電的防止和應用
1.靜電的危害:靜電荷積累到一定程度,會產(chǎn)生火花放電。防止靜電危害的基本方法是盡快地把產(chǎn)生的靜電導走。
2.靜電的應用:依據(jù)的物理原理幾乎都是讓帶電的物質微粒在電場力作用下,奔向并吸附到電極上。
如:靜電除塵、靜電復印
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