高二物理選修3-1電學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
電學(xué)是高二學(xué)生學(xué)習(xí)物理的重點(diǎn)內(nèi)容，有哪些知識(shí)點(diǎn)需要了解?下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)?lái)的高二物理選修3-1電學(xué)知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)你有幫助。
高二物理選修3-1電學(xué)知識(shí)點(diǎn)
一、電場(chǎng)基本規(guī)律
1、電荷守恒定律：電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過(guò)程中，電荷的總量保持不變。(1)三種帶電方式：摩擦起電，感應(yīng)起電，接觸起電。
(2)元電荷：最小的帶電單元，任何帶電體的帶電量都是元電荷的整數(shù)倍，e=1.6×10-19C——密立根測(cè)得e的值。
2、庫(kù)侖定律
(1)定律內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。
(2)表達(dá)式：k=9.0×109N?m2/C2——靜電力常量
(3)適用條件：真空中靜止的點(diǎn)電荷。
二、電場(chǎng)能的性質(zhì)
1、電場(chǎng)能的基本性質(zhì)：電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)，電場(chǎng)力要對(duì)電荷做功。
2、電勢(shì)φ
(1)定義：電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能Ep與電荷量的比值。
(2)定義式：φ——單位：伏(V)——帶正負(fù)號(hào)計(jì)算
(3)特點(diǎn)：
○1電勢(shì)具有相對(duì)性，相對(duì)參考點(diǎn)而言。但電勢(shì)之差與參考點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)。
○2電勢(shì)一個(gè)標(biāo)量，但是它有正負(fù)，正負(fù)只表示該點(diǎn)電勢(shì)比參考點(diǎn)電勢(shì)高，還是低。
○3電勢(shì)的大小由電場(chǎng)本身決定，與Ep和q無(wú)關(guān)。
○4電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功。
(4)電勢(shì)高低的判斷方法
○1根據(jù)電場(chǎng)線判斷：沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低。φA>φB
○2根據(jù)電勢(shì)能判斷：
正電荷：電勢(shì)能大，電勢(shì)高;電勢(shì)能小，電勢(shì)低。
負(fù)電荷：電勢(shì)能大，電勢(shì)低;電勢(shì)能小，電勢(shì)高。
結(jié)論：只在電場(chǎng)力作用下，靜止的電荷從電勢(shì)能高的地方向電勢(shì)能低的地方運(yùn)動(dòng)。
3、電勢(shì)能Ep
(1)定義：電荷在電場(chǎng)中，由于電場(chǎng)和電荷間的相互作用，由位置決定的能量。電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能等于電場(chǎng)力把電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置時(shí)所做的功。
(2)定義式：——帶正負(fù)號(hào)計(jì)算
(3)特點(diǎn)：
○1電勢(shì)能具有相對(duì)性，相對(duì)零勢(shì)能面而言，通常選大地或無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面。
○2電勢(shì)能的變化量△Ep與零勢(shì)能面的選擇無(wú)關(guān)。
4、電勢(shì)差UAB
(1)定義：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)之差。也叫電壓。
(2)定義式：UAB=φA-φB
(3)特點(diǎn)：
○1電勢(shì)差是標(biāo)量，但是卻有正負(fù)，正負(fù)只表示起點(diǎn)和終點(diǎn)的電勢(shì)誰(shuí)高誰(shuí)低。若UAB>0，則UBA<0。
○2單位：伏
○3電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)差是確定的，與零勢(shì)面的選擇無(wú)關(guān)
○4U=Ed勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差計(jì)算公式。——電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系。
5、靜電平衡狀態(tài)
(1)定義：導(dǎo)體內(nèi)不再有電荷定向移動(dòng)的穩(wěn)定狀態(tài)
(2)特點(diǎn)
○1處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零。
○2感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)任何位置產(chǎn)生的電場(chǎng)都等于外電場(chǎng)在該處場(chǎng)強(qiáng)的大小相等，方向相反。
○3處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是個(gè)等勢(shì)面。
○4電荷只分布在導(dǎo)體的外表面，在導(dǎo)體表面的分布與導(dǎo)體表面的彎曲程度有關(guān)，越彎曲，電荷分布越多。
6、電場(chǎng)力做功WAB
(1)電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)：電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初末位置有關(guān)，即與初末位置的電勢(shì)差有關(guān)。
(2)表達(dá)式：WAB=UABq—帶正負(fù)號(hào)計(jì)算(適用于任何電場(chǎng))
WAB=Eqd—d沿電場(chǎng)方向的距離。——勻強(qiáng)電場(chǎng)
(3)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系
WAB=-△Ep=EpA-EPB
結(jié)論：電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少
電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加
7、等勢(shì)面：
(1)定義：電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。
(2)特點(diǎn)：
○1等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等，在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功。
○2等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直
○3兩等勢(shì)面不相交
○4等勢(shì)面的密集程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大?。菏枞趺軓?qiáng)。
○5畫等勢(shì)面時(shí)，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等。
(3)判斷電場(chǎng)線上兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的大?。嚎拷鼒?chǎng)源(場(chǎng)強(qiáng)大)的兩間的電勢(shì)差大于遠(yuǎn)離場(chǎng)源(場(chǎng)強(qiáng)小)相等距離兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。
三、電場(chǎng)力的性質(zhì)
1、電場(chǎng)的基本性質(zhì)：電場(chǎng)對(duì)放入其中電荷有力的作用。
2、電場(chǎng)強(qiáng)度E
(1)定義：電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力F與電荷的帶電量q的比值，就叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。
(2)定義式：E與F、q無(wú)關(guān)，只由電場(chǎng)本身決定。
(3)電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量：大?。?jiǎn)挝浑姾墒艿降碾妶?chǎng)力。
方向：規(guī)定正電荷受力方向，負(fù)電荷受力與E的方向相反。
(4)單位：N/C,V/m1N/C=1V/m
(5)其他的電場(chǎng)強(qiáng)度公式
○1點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式：——Q場(chǎng)源電荷
○2勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)公式：——d沿電場(chǎng)方向兩點(diǎn)間距離
(6)場(chǎng)強(qiáng)的疊加：遵循平行四邊形法則
3、電場(chǎng)線
(1)意義：形象直觀描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向理性模型，實(shí)際上是不存在的
(2)電場(chǎng)線的特點(diǎn)：
○1電場(chǎng)線起于正(無(wú)窮遠(yuǎn))，止于(無(wú)窮遠(yuǎn))負(fù)電荷
○2不封閉，不相交，不相切
○3沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低，且電勢(shì)降低最快。一條電場(chǎng)線無(wú)法判斷場(chǎng)強(qiáng)大小，可以判斷電勢(shì)高低。
○4電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面，靜電平衡導(dǎo)體，電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面
(3)幾種特殊電場(chǎng)的電場(chǎng)線
四、應(yīng)用——帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
(平衡問(wèn)題，加速問(wèn)題，偏轉(zhuǎn)問(wèn)題)
1、基本粒子不計(jì)重力，但不是不計(jì)質(zhì)量，如質(zhì)子，電子，α粒子,氕，氘，氚
帶電微粒、帶電油滴、帶電小球一般情況下都要計(jì)算重力。
2、平衡問(wèn)題：電場(chǎng)力與重力的平衡問(wèn)題。
mg=Eq
3、加速問(wèn)題
(1)由牛頓第二定律解釋，帶電粒子在電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)(不計(jì)重力)，只受電場(chǎng)力Eq，粒子的加速度為a=Eq/m，若兩板間距離為d，則
(2)由動(dòng)能定理解釋，
可見加速的末速度與兩板間的距離d無(wú)關(guān)，只與兩板間的電壓有關(guān)，但是粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不一樣，d越大，飛行時(shí)間越長(zhǎng)。
3、偏轉(zhuǎn)問(wèn)題——類平拋運(yùn)動(dòng)
在垂直電場(chǎng)線的方向：粒子做速度為v0勻速直線運(yùn)動(dòng)。
在平行電場(chǎng)線的方向：粒子做初速度為0、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)
帶電粒子若不計(jì)重力，則在豎直方向粒子的加速度
帶電粒子做類平拋的水平距離，若能飛出電場(chǎng)水平距離為L(zhǎng)，若不能飛出電場(chǎng)則水平距離為x
帶電粒子飛行的時(shí)間：t=x/v0=L/v0——————○1
粒子要能飛出電場(chǎng)則：y≤d/2————————○2
粒子在豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)：———○3
粒子在豎直方向的分速度:——————○4
粒子出電場(chǎng)的速度偏角：——————○5
由○1○2○3○4○5可得：
飛行時(shí)間：t=L/vO豎直分速度：
側(cè)向偏移量：偏向角：
飛行時(shí)間：t=L/vO
側(cè)向偏移量：y’=
偏向角：
在這種情況下，一束粒子中各種不同的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡相同。即不同粒子的側(cè)移量，偏向角都相同，但它們飛越偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間不同，此時(shí)間與加速電壓、粒子電量、質(zhì)量有關(guān)。
如果在上述例子中粒子的重力不能忽略時(shí)，只要將加速度a重新求出即可，具體計(jì)算過(guò)程相同
五、電容器及其應(yīng)用
1、電容器充放電過(guò)程：(電源給電容器充電)
充電過(guò)程S-A：電源的電能轉(zhuǎn)化為電容器的電場(chǎng)能
放電過(guò)程S-B：電容器的電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能
2、電容
(1)物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。
(2)定義：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間電壓U的比值就叫做電容器的電容。
(3)定義式：——是定義式不是決定式
——是電容的決定式(平行板電容器)
(4)單位：法拉F，微法μF，皮法pF
1pF=10-6μF=10-12F
(5)特點(diǎn)
○1電容器的帶電量Q是指一個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值。
○2電容器的電容C與Q和U無(wú)關(guān)，只由電容器本身決定。
○3在有關(guān)電容器問(wèn)題的討論中，經(jīng)常要用到以下三個(gè)公式和○3的結(jié)論聯(lián)合使用進(jìn)行判斷
○4電容器始終與電源相連，則電容器的電壓不變。電容器充電完畢，再與電源斷開，則電容器的帶電量不變。
高二物理學(xué)習(xí)方法
1.善于觀察，勤于思考。
法拉第曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“沒(méi)有觀察，就沒(méi)有科學(xué)，科學(xué)發(fā)現(xiàn)誕生于仔細(xì)的觀察之中”。對(duì)于初學(xué)物理的初中學(xué)生，尤其要重視對(duì)現(xiàn)象的仔細(xì)觀察。因?yàn)橹挥型ㄟ^(guò)對(duì)現(xiàn)象的觀察，才能所學(xué)的物理知識(shí)有生動(dòng)、形象的感性認(rèn)識(shí);只有通過(guò)仔細(xì)、認(rèn)真的觀察，才能使我們對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解不斷深化。
生活中處處有物理，我們不要視而不見，要善于觀察，勤于思考，多問(wèn)幾個(gè)為什么。觀察水杯，從不同角度看，杯底深淺不同;杯中的茶葉大小不同，杯上的花大小不同。這是為什么呢?觀察馬路上的汽車，為什么擋風(fēng)玻璃呈斜面?為什么夜間行車時(shí)車內(nèi)不開燈?為什么載重汽車的車輪粗大而且數(shù)量多?為什么輪胎制有花紋?
留心處處是學(xué)問(wèn)，請(qǐng)同學(xué)們留心觀察，用心思考，用疑問(wèn)的眼光看待各種現(xiàn)象，不斷地提出問(wèn)題進(jìn)行思考。
2.勇于實(shí)際，樂(lè)于探究。
物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)物理的基礎(chǔ);科學(xué)探究是學(xué)習(xí)物理的目標(biāo)和方法，天籟只惠實(shí)踐人。所以，應(yīng)該勇于實(shí)驗(yàn)，樂(lè)于探究。我們要積極參與實(shí)驗(yàn)，老師做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們要細(xì)心觀察、積極思考;走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)時(shí)，要自覺(jué)地培養(yǎng)自己嚴(yán)肅認(rèn)真、一絲不茍、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。此外，還要把整個(gè)世界當(dāng)作我們的課本，看看利用身邊物品，可以做哪些實(shí)驗(yàn)。多做一些小實(shí)驗(yàn)、小制作，搞一些小發(fā)明，寫一寫小論文，養(yǎng)成勇于實(shí)驗(yàn)、樂(lè)于探索的好習(xí)慣。
自然界中存在著無(wú)窮的奧妙，科學(xué)家是通過(guò)科學(xué)探究去認(rèn)識(shí)它們的?？茖W(xué)探究不僅對(duì)科學(xué)家研究問(wèn)題是需要的，對(duì)于我們學(xué)習(xí)物理，解決日常生活中的問(wèn)題也是需要的。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，大家也應(yīng)該像科學(xué)家那樣，要善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，大膽提出問(wèn)題，并根據(jù)自己已有的經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)，進(jìn)行猜想假設(shè)。為了證實(shí)自己的猜想，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)或制定一個(gè)計(jì)劃，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，收集證據(jù)，經(jīng)過(guò)分析論證，從而得到結(jié)論。
3.聯(lián)系實(shí)驗(yàn)，聯(lián)系社會(huì)。
物理是一門跟實(shí)際非常密切的學(xué)科，同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)的過(guò)程中，一定要注重理論聯(lián)系實(shí)際，把所學(xué)的物理知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際問(wèn)題中去。物理知識(shí)是從實(shí)際中來(lái)的，還要應(yīng)用到實(shí)際中去。學(xué)習(xí)物理知識(shí)就是為了運(yùn)用所學(xué)到的知識(shí)、技能，說(shuō)明解釋一些物理現(xiàn)象，解決生活、生產(chǎn)中一些簡(jiǎn)單的問(wèn)題。當(dāng)然，對(duì)于初中生來(lái)說(shuō)，聯(lián)系實(shí)際，首先是要聯(lián)系我們身邊的生活實(shí)際。
要把學(xué)到的物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際，不但關(guān)心身邊的物理，還要關(guān)心物理與社會(huì)的關(guān)系，不但要學(xué)習(xí)科學(xué)歷史，更要關(guān)注科學(xué)發(fā)展的前沿，具有可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)和創(chuàng)新精神。樹立正確的科學(xué)觀，有振興中華，用科學(xué)服務(wù)于人類的使命感和責(zé)任感。
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