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更新:2013/10/6

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倒序看帖 dgqjj 发表于 2013年10月6日 17:58:04 周日 [只看该作者]

高二物理电场、电流和磁场知识点总结

我们生活在电的世界里,电气生活让我们活得多姿多彩,我们的生活越来越来不开电了。有电的地方就有电场和电流,也会产生电磁场,这些电磁里面究竟存在哪些科学的规律,我们应该怎样认识电磁,下面总结的知识点值得高二同学们收藏、分享。

电场
一、三种产生电荷的方式:
1、摩擦起电: 
(1)正点荷:用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷; (2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷;(3)实质:电子从一物体转移到另一物体;
2、接触起电: 
(1)实质:电荷从一物体移到另一物体;(2)两个完全相同的物体相互接触后电荷平分;(3)、电荷的中和:等量的异种电荷相互接触,电荷相合抵消而对外不显电性,这种现象叫电荷的中和;
3、感应起电:把电荷移近不带电的导体,可以使导体带电;
(1)电荷的基本性质:同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引; (2)实质:使导体的电荷从一部分移到另一部分;(3)感应起电时,导体离电荷近的一端带异种电荷,远端带同种电荷;4、电荷的基本性质:能吸引轻小物体;
 二、电荷守恒定律:电荷既不能被创生,亦不能被消失,它只能从一个物体转移到另一物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量不变。
 三、元电荷:一个电子所带的电荷叫元电荷,用e表示。 
1、e=1.6×10-19c; 2、一个质子所带电荷亦等于元电荷; 3、任何带电物体所带电荷都是元电荷的整数倍;
 四、库仑定律:真空中两个静止点电荷间的相互作用力,跟它们所带电荷量的乘积成正比,跟它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。电荷间的这种力叫库仑力,
1、计算公式:F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N.m2/kg2) 2、库仑定律只适用于点电荷(电荷的体积可以忽略不计) 3、库仑力不是万有引力;
五、电场:电场是使点电荷之间产生静电力的一种物质。 
1、只要有电荷存在,在电荷周围就一定存在电场;
2、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷(静止、运动)有力的作用;这种力叫电场力;
3、电场、磁场、重力场都是一种物质
六、电场强度:放入电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量Q的比值叫该点的电场强度; 
1、定义式:E=F/q;E是电场强度;F是电场力;q是试探电荷; 
2、电场强度是矢量,电场中某一点的场强方向就是放在该点的正电荷所受电场力的方向(与负电荷所受电场力的方向相反)
3、该公式适用于一切电场; 
4、点电荷的电场强度公式:E=kQ/r2 
七、电场的叠加:在空间若有几个点电荷同时存在,则空间某点的电场强度,为这几个点电荷在该点的电场强度的矢量和;解题方法:分别作出表示这几个点电荷在该点场强的有向线段,用平行四边形定则求出合场强;
 八、电场线:电场线是人们为了形象的描述电场特性而人为假设的线。 
1、电场线不是客观存在的线; 
2、电场线的形状:电场线起于正电荷终于负电荷;G:用锯木屑观测电场线. (1)只有一个正电荷:电场线起于正电荷终于无穷远;(2)只有一个负电荷:起于无穷远,终于负电荷; (3)既有正电荷又有负电荷:起于正电荷终于负电荷; 
3、电场线的作用:①表示电场的强弱:电场线密则电场强(电场强度大);电场线疏则电场弱电场强度小);②表示电场强度的方向:电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向;
4、电场线的特点:①电场线不是封闭曲线;②同一电场中的电场线不向交;
 九、匀强电场:电场强度的大小、方向处处相同的电场;匀强电场的电场线平行、且分布均匀; 1、匀强电场的电场线是一簇等间距的平行线;2、平行板电容器间的电是匀强电场;
十、电势差:电荷在电场中由一点移到另一点时,电场力所作的功WAB与电荷量q的比值叫电势差,又名电压。 
1、定义式:UAB=WAB/q; 2、电场力作的功与路径无关;3、电势差又命电压,国际单位是伏特;
 十一、电场中某点的电势,等于单位正电荷由该点移到参考点(零势点)时电场力作的功;
1、电势具有相对性,和零势面的选择有关;
2、电势是标量,单位是伏特V; 
3、电势差和电势间的关系:UAB= φA -φB;
4、电势沿电场线的方向降低; 
5、相同电荷在同一等势面的任意位置,电势能相同;原因:电荷从一点移到另一点时,电场力不作功,所以电势能不变;
6、电场线总是由电势高的地方指向电势低的地方; 
7、等势面的画法:相临等势面间的距离相等;
 十二、电场强度和电势差间的关系:在匀强电场中,沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积。 
1、数学表达式:U=Ed; 2、该公式的使适用条件是,仅仅适用于匀强电场; 3、d是两等势面间的垂直距离;
十三、电容器:储存电荷(电场能)的装置。 
1、结构:由两个彼此绝缘的金属导体组成; 2、最常见的电容器:平行板电容器;
十四、电容:电容器所带电荷量Q与两电容器量极板间电势差U的比值;用“C”来表示。 
1、定义式:C=Q/U; 
2、电容是表示电容器储存电荷本领强弱的物理量; 
3、国际单位:法拉 简称:法,用F表示 
4、电容器的电容是电容器的属性,与Q、U无关;
 十五、平行板电容器的决定式:C=εs/4πkd;(其中d为两极板间的垂直距离,又称板间距;k是静电力常数,k=9.0×10 9N.m2/c2;ε是电介质的介电常数,空气的介电常数最小;s表示两极板间的正对面积;) 
1、电容器的两极板与电源相连时,两板间的电势差不变,等于电源的电压; 
2、当电容器未与电路相连通时电容器两板所带电荷量不变;
 十六、带电粒子的加速: 
1、条件:带电粒子运动方向和场强方向垂直,忽略重力; 
2、原理:动能定理:电场力做的功等于动能的变化:W=Uq=1/2mvt2-1/2mv02; 
3、推论:当初速度为零时,Uq=1/2mvt2; 
4、使带电粒子速度变大的电场又名加速电场;

恒定电流
一、电流:电荷的定向移动行成电流。 
1、产生电流的条件: (1)自由电荷; (2)电场; 
2、电流是标量,但有方向:我们规定:正电荷定向移动的方向是电流的方向; 
注:在电源外部,电流从电源的正极流向负极;在电源的内部,电流从负极流向正极; 
3、电流的大小:通过导体横截面的电荷量Q跟通过这些电量所用时间t的比值叫电流I表示;
(1)数学表达式:I=Q/t;(2)电流的国际单位:安培A;(3)常用单位:毫安mA、微安uA;(4)1A=103mA=106uA
二、欧姆定律:导体中的电流跟导体两端的电压U成正比,跟导体的电阻R成反比; 
1、定义式:I=U/R; 2、推论:R=U/I; 3、电阻的国际单位时欧姆,用Ω表示; 1kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω; 4、伏安特性曲线:
 三、闭合电路:由电源、导线、用电器、电键组成; 
1、电动势:电源的电动势等于电源没接入电路时两极间的电压;用E表示;
2、外电路:电源外部的电路叫外电路;外电路的电阻叫外电阻;用R表示;其两端电压叫外电压; 
3、内电路:电源内部的电路叫内电阻,内点路的电阻叫内电阻;用r表示;其两端电压叫内电压;如:发电机的线圈、干电池内的溶液是内电路,其电阻是内电阻; 
4、电源的电动势等于内、外电压之和;E=U内+U外;U外=RI;E=(R+r)I
四、闭合电路的欧姆定律:闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比; 
1、数学表达式:I=E/(R+r) 
2、当外电路断开时,外电阻无穷大,电源电动势等于路端电压;就是电源电动势的定义; 
3、当外电阻为零(短路)时,因内阻很小,电流很大,会烧坏电路;
五、半导体:导电能力在导体和绝缘体之间;半导体的电阻随温升越高而减小;六:导体的电阻随温度的升高而升高,当温度降低到某一值时电阻消失,成为超导;

磁场
一、磁场:
1、磁场的基本性质:磁场对放入其中的磁极、电流有磁场力的作用;
2、磁铁、电流都能能产生磁场;
3、磁极和磁极之间,磁极和电流之间,电流和电流之间都通过磁场发生相互作用;
4、磁场的方向:磁场中小磁针北极的指向就是该点磁场的方向;
二、磁感线:在磁场中画一条有向的曲线,在这些曲线中每点的切线方向就是该点的磁场方向;
1、磁感线是人们为了描述磁场而人为假设的线;
2、磁铁的磁感线,在外部从北极到南极,内部从南极到北极;
3、磁感线是封闭曲线;
三、安培定则:
1、通电直导线的磁感线:用右手握住通电导线,让伸直的大拇指所指方向跟电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向;
2、环形电流的磁感线:让右手弯曲的四指和环形电流方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴上磁感线的方向;
3、通电螺旋管的磁场:用右手握住螺旋管,让弯曲的四指方向和电流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向;
四、地磁场:地球本身产生的磁场;从地磁北极(地理南极)到地磁南极(地理北极);
五、磁感应强度:磁感应强度是描述磁场强弱的物理量。 
1、磁感应强度的大小:在磁场中垂直于磁场方向的通电导线,所受的安培力F跟电流I和 导线长度L的乘积的比值,叫磁感应强度。B=F/IL 
2、磁感应强度的方向就是该点磁场的方向(放在该点的小磁针北极的指向) 
3、磁感应强度的国际单位:特斯拉T, 1T=1N/A。m
六、安培力:磁场对电流的作用力; 
1、大小:在匀强磁场中,当通电导线与磁场垂直时,电流所受安培力F等于磁感应强度B、电流I和导线长度L三者的乘积。
2、定义式F=BIL(适用于匀强电场、导线很短时)
3、安培力的方向:左手定则:伸开左手,使大拇指根其余四个手指垂直,并且跟手掌在同一个平面内,把手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,并使伸开四指指向电流的方向,那么大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向。
七、磁铁和电流都可产生磁场;
八、磁场对电流有力的作用;
九、电流和电流之间亦有力的作用;
(1)同向电流产生引力;(2)异向电流产生斥力; 十、分子电流假说:所有磁场都是由电流产生的;
十一、磁性材料:能够被强烈磁化的物质叫磁性材料:
(1)软磁材料:磁化后容易去磁的材料;例:软铁;硅钢;应用:制造电磁铁、变压器;
(2)硬磁材料:磁化后不容易去磁的材料;例:碳钢、钨钢、制造:永久磁铁;
十二、磁场对运动电荷的作用力,叫做洛伦兹力
1、洛仑兹力的方向由左手定则判断:伸开左手让大拇指和其余四指共面且垂直,把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿过手心,四指为正电荷运动方向(与负电荷运动方向相反)大拇指所指方向就是洛仑兹力的方向;(1)洛仑兹力F一定和B、V决定的平面垂直。(2)洛仑兹力只改变速度的方向而不改变其大小(3)洛伦兹力永远不做功。
2、洛伦兹力的大小(1)当v平行于B时:F=0(2)当v垂直于B时:F=qvB

1、电阻定律:导体两端电阻与导体长度、横截面积及材料性质有关。R=pl/S(电阻的决定式) P只与导体材料性质有关。R与温度有关。
2、伏安特性曲线:描述电压与电流之间的函数关系的图象。
3、二极管:单向导电性;正极与电源正极相连。
4、串联特点:
①总电压等于各部分电压之和。 ②电流处处相等 ③总电阻等于各部分电阻和 ④总功率等于各部分功率和
5、并联特点:
①总电压等于各支路电压 ②总电流等于各支路电流和 ③总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和 ④总功率等于各支路功率和
6、伏安法:(1)限流式;(2)分压式。
7、等效图的接法:(1)节点搭桥法;(2)等电势法(拉扯法)。
8、电动势:
(1)定义:非静电力对电荷所做的功与被移送的电荷量之比。 
(2)物理意义:反映电源提供电能的本领。 
(3)公式:E电动势=W/q 
(4)电动势只与电源性质有关 
(5)电动势、内阻是电源性质的衡量指标。电动势以大为好,内阻以小为好。
9、闭合电路欧姆定律:E=U外+U内
10、外阻与路端电压成正比。
11、测量电源电动势与内阻的方法:伏安法、伏箱法、安箱法。
12、外接、内接的原则:观察分压、分流效果哪个明显。 外接、内接的口诀:小外偏小、大内偏大。
13、表头改装电压表须串联大电阻;表头改装电流表须并联小电阻
14、多用电表→闭合电路欧姆定律→标欧姆表的刻度
15、纯电阻电路:电能全部转化为热能的电路。
16、电源总功率:EI=IU外+IU内17、I=Q/t=nqvS………………………S指电荷通过的截面;V指电荷定向移动的速度
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