選修1-1模組
電場(一)電荷、庫侖定律
1、兩種電荷:用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電荷,用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷。
2、元電荷:乙個元電荷的電量為1.6×10-19c,是乙個電子所帶的電量。
說明:任何帶電體的帶電量皆為元電荷電量的整數倍。
3、起電:使物體帶電叫起電,使物體帶電的方式有三種①摩擦起電,②接觸起電,③感應起電。
4、電荷守恆定律:電荷既不能創造,也不能被消滅,它們只能從乙個物體轉移到另乙個物體,或者從物體的一部分轉移到另一部分,系統的電荷總數是不變的.
5.庫侖定律
(1)內容:真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力,跟它們電荷量的乘積成正比,跟它們距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。
(2)公式: k=9.0×109n·m2/c2
(3)適用條件:(1)真空中; (2)點電荷.
(二)電場
1.存在於帶電體周圍的傳遞電荷之間相互作用的特殊媒介物質.電荷間的作用總是通過電場進行的。
2.電場的基本性質是對放入其中的電荷有力的作用。
3.電場可以由存在的電荷產生,也可以由變化的磁場產生。
4.電場強度
(1)定義:放入電場中某一點的電荷受到的電場力f跟它的電量q的比值叫做該點的電場強度,表示該處電場的強弱
(2)表示式:e=f/q(定義式) 單位是:n/c或v/m;
e=kq/r2(匯出式,真空中的點電荷,其中q是產生該電場的電荷)
(3)方向:與該點正電荷受力方向相同,與負電荷的受力方向相反;電場線的切線方向是該點場強的方向.
(4)在電場中某一點確定了,則該點場強的大小與方向就是乙個定值,與放入的檢驗電荷無關,即使不放入檢驗電荷,該處的場強大小方向仍不變.
(5)電場強度是向量,電場強度的合成按照向量的合成法則.(平行四邊形法則和三角形法則)
(6)電場強度和電場力是兩個概念,電場強度的大小與方向跟放入的檢驗電荷無關,而電場力的大小與方向則跟放入的檢驗電荷有關,
5.電場線
人們為了形象的描繪電場而想象出一些線,客觀並不存在.
(1)切線方向表示該點場強的方向,也是正電荷的受力方向.
(2)從正電荷出發到負電荷終止,或從正電荷出發到無窮遠處終止,或者從無窮遠處出發到負電荷終止.
(3)疏密表示該處電場的強弱,也表示該處場強的大小.
(4)勻強電場的電場線平行且距離相等.
(5)電場線永不相交
1.電流
(1)定義:電荷的定向移動形成電流.
(2)產生條件:要有自由移動的電荷;導體兩端存在電壓.
(3)方向:與正電荷定向移動方向相同.
(4)大小:i=q/t,單位:安培(a),1a=103ma=106a
2.電動勢
(1)大小:電源沒有接入電路時兩極間的電壓,單位:伏特(v).
(2)物理意義:反映電源將其它形式的能轉化為電能的本領大小.
(六)電流的熱效應
1.焦耳定律
(1)內容:電流通過導體產生的熱量,跟電流的二次方、導體的電阻、通電時間成正比.
(2)公式:q=i2rt.
(3)應用:製成各種電熱器,如電熱水器、電熨斗、電熱毯、保險絲等.
2.電功率:用電器在單位時間消耗的電能叫做電功率.公式:p=w/t=iu.單位:瓦(w).
3.熱功率:電熱器在單位時間消耗的電能叫做熱功率.公式:p=q/t=i2r.
磁場(一)磁場磁感線
1.磁場的產生
(1)磁極周圍有磁場.(2)電流周圍有磁場(奧斯特發現電流的磁效應).
2.磁場的基本性質
對處於磁場中的磁極、電流、運動電荷有磁場力的作用,有強弱和方向.(對磁體一定有力的作用;對電流、運動電荷可能有力的作用).
3.磁感線
(1)用來形象地描述磁場中各點的磁場方向和強弱的曲線.
(2)磁感線上每一點的切線方向就是該點的磁場方向,也就是在該點小磁針靜止時n極的指向.
(3)磁感線的疏密表示磁場的強弱.
(二)電流的磁場、安培定則(右手螺旋定則)
1. 電流的磁效應:不僅磁鐵能產生磁場,電流也能產生磁場,這個現象稱之為電流的磁效應.2023年,丹麥物理學家奧斯特用實驗展示了電與磁的聯絡,揭示了電流的磁效應。
2.安培定則(右手螺旋定則):對直導線,四指指向磁感線方向;對環行電流,大拇指指向中心軸線上的磁感線方向;對長直螺線管大拇指指向螺線管內部的磁感線方向.
(1)判斷直線電流的磁場具體做法是右手握住_______,讓伸直的拇指的方向與_______一致,那麼,彎曲的四指所指的方向就是_______的環繞方向.
(2)判斷通電螺線管的磁場具體做法是右手握住_______,讓彎曲的四指所指的方向跟_______一致,拇指所指的方向就是螺線管的方向.
三、地磁場
地磁場:地球本身就是乙個大磁體,地磁場的n極在地理的南極,s極在地理的北極.地球的地理兩極與地磁兩極並不完全重合,其間有乙個交角,叫做磁偏角.
四、磁感應強度、安培力、左手定則
1.磁感應強度
(1)磁感應強度是反映磁場_______的物理量.
(2)公式:b單位磁感應強度是向量.
2.安培力
(1)在磁場中,通電導線要受到_____力的作用,我們使用的電動機就是利用這個原理來工作的.
(2)通電導體放在磁場裡,當導線方向與磁場垂直時,所受的安培力_____;當導線方向與磁場一致時,所受的安培力_____;當導線方向與磁場斜交時,所受的安培力
(3)導線方向與磁場垂直時,導線受到的安培力大小f
3.安培力的方向——左手定則
伸開左手,使拇指跟其餘四指_______,並且都跟手掌在同乙個平面內,讓_______穿入手心,並使四指指向_______的方向,則拇指所指的方向就是通電導線所受安培力的方向.
五、洛侖茲力洛侖茲力的方向
1.磁場對有力的作用,這種力叫做洛倫茲力.
2.左手定則:伸開左手,使拇指跟其餘四指_______,並且都跟手掌在同乙個平面內,讓_______穿入手心,並使四指指向的方向,則拇指所指的方向就是運動正電荷所受安培力的方向.
3.洛倫茲力一定既垂直於電荷的速度方向,又垂直於磁感應強度方向
電磁感應
(一)電磁感應現象及其應用、電磁感應定律
1.英國物理學家經過10年的艱苦探索,終於在2023年發現了現象。 2.閉合電路的一部分在磁場中做切割磁感線運動時中就產生電流,這類現象就叫做由電磁感應產生的電流叫做
3.電磁感應的產生條件
(1)磁通量:穿過乙個的磁感線的多少.
(2)條件:只要穿過的磁通量發生變化,閉合電路中就有感應電流產生.
4.感應電動勢:電磁感應現象中產生的電動勢.
5.法拉第電磁感應定律:電路中感應電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的____成正比.
(1)表示式多匝線圈的電動勢
二、交變電流變壓器高壓輸電
1.交變電流(簡稱交流(ac),俗稱交流電):大小和方向都隨時間做週期變化的電流.
2.交流發電機:由定子和轉子組成,轉子的轉動使穿過線圈的磁通量發生變化,**圈中激發出感應電動勢.
3.交流的變化規律:日常使用的電是由電網送來的,電網中的交變電流,它的電流、電壓隨時間按正弦函式的規律變化,叫做正弦式電流.
(1)表示式:
(2)圖象:
(3)描述物理量:週期(t)、頻率(f)、有效值(e、u、i)、峰值(em、um、im)
其中,.另外,家用電器銘牌上的額定電壓、額定電流都是指有效值.
4. 變壓器
(1)構造:變壓器由乙個閉合的鐵芯、原線圈、副線圈組成.
(2)工作原理:變壓器利用的是電磁感應現象的互感現象.
5.減小輸電線路上電能損失的方法:
(1)減小輸電線電阻(從ρ、l、s三個角度考慮,但效果不佳).
(2)減小輸電電流i(因為,所以採用高壓輸電既有效又經濟).
2.通電自感和斷電自感
(1)a1、a2是規格完全一樣的燈泡.閉合電鍵s,調節變阻器r,使a1、a2亮度相同,再調節r1,使兩燈正常發光,然後斷開開關s.重新閉合s,觀察到燈泡a2立刻正常發光,跟線圈l串聯的燈泡a1逐漸亮起來.
原因:電路接通時,電流由零開始增加,穿過線圈l的磁通量逐漸增加,l中產生的感應電動勢的方向與原來的電流方向相反,阻礙l中電流增加,即推遲了電流達到正常值的時間.
(2)接通電路,待燈泡a正常發光.然後斷開電路,觀察到s斷開時,a燈突然閃亮一下才熄滅.
原因:當s斷開時,l中的電流突然減弱,穿過l的磁通量逐漸減少,l中產生感應電動勢,方向與原電流方向相同,阻礙原電流減小.l相當於乙個電源,此時l與a構成閉合迴路,故a中還有一段持續電流.
燈a閃亮一下,說明流過a的電流比原電流大.
3.自感的應用——電感器:特點:通直流、阻交流.日光燈鎮流器.
電磁波1.麥克斯韋電磁場理論
基本內容:(1)變化的磁場產生電場,(2)變化的電場產生磁場.
2.頻率、波速、波長
, ,或.
3. 電磁波譜
(1)定義:按波長或頻率大小的順序排列成譜.
(2)按波長從大到小的順序:無線電波、光波(紅外線、可見光、紫外線)、x射線、γ射線.
(3)主要作用
紅外線主要作用是熱作用,可以利用紅外線來加熱物體和進行紅外線遙感;
紫外線主要作用是化學作用,可用來殺菌和消毒;
倫琴射線有較強的穿透本領,利用其穿透本領與物質的密度有關,進行對人體的透視和檢查部件的缺陷;
γ射線的穿透本領更大,在工業和醫學等領域有廣泛的應用,如探傷,測厚或用γ刀進行手術.
4.電磁波的發射和接收
(1)載波:攜帶聲音、圖象等資訊的電磁波.
(2)調製:把資訊加到載波上,使載波隨訊號而變叫調製.
(3)調幅(頻)波:使振幅(頻率)隨訊號而變叫調幅(頻)波.
(4)調諧:從電磁波中選出所要的訊號的技術叫做調諧.
(5)解調:從載波中將聲音、圖象等資訊「取」出叫解調.
高中物理會考知識點
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高中物理會考知識點歸類
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