高中物理选修3-1电场强度

高中物理选修3-1公式

库仑定律：F＝kq1q2/r^2 不带正负号电场强度定义：E＝F/q 不带正负号点电荷场强公式：E＝kQ/r^2 不带正负号电场力做功与电势能改变的关系：WAB=EpA-EpB 带正负电势定义：φ＝Ep/q 带正负电势差与电势的关系：UAB＝φA-φB 带正负电势差定义：UAB＝WAB/q 带正负电场力做功：WAB＝UAB×q 带正负匀强电场中电场力做功：W＝Eq×L×cosα E、q、L不带正负，W正负取决于cosαUAB=-UBA 带正负UAC=UAB+UBC 带正负匀强电场电场强度与电势差关系：U=Ed 不带正负电容定义：C=Q/U 不带正负平行板电容器决定式；C=εrS/4πkd 不带正负上面提到的带正负号的公式，计算时也可以不带正负，计算出数值之后正负再单独判断。

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十、电场
　　1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e＝1.60×10-19C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍
　　2.库仑定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）｛F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k＝9.0×109N•m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝
　　3.电场强度：E＝F/q（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理），q：检验电荷的电量(C)｝
　　4.真空点（源）电荷形成的电场E＝kQ/r2 ｛r：源电荷到该位置的距离（m），Q：源电荷的电量｝
　　5.匀强电场的场强E＝UAB/d ｛UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝
　　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＝-ΔEAB/q
　　8.电场力做功：WAB＝qUAB＝Eqd｛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)｝
　　9.电势能：EA＝qφA ｛EA: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ΔEAB＝EB-EA ｛带电体在电场中从高中物理电路实验A位置到B位置时电势能的差值｝
　　11.电场力做功与电势能变化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
　　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＝εS/4πkd（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数）
14.带电粒子在电场中的加速(Vo＝0)：W＝ΔEK或qU＝mVt2/2，Vt＝(2qU/m)1/2
　　15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo入入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
　　类平 垂直电场方向:匀速直线运动L＝Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E＝U/d)
　　抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m
　　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)常见电场的高中物理知识点总结电场线分布要求熟记；
　　(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；
　　(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；
　　(6)电容单位换算：1F＝106μF＝1012PF；
　　(7）电子伏(eV)是能量的单位,1eV＝1.60×10-19J；
　　(8)其它相关内容：静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面
十一、恒定电流
1.电流强度：I＝q/t｛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）｝
　　2.欧姆定律：I＝U/R ｛I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝
　　3.电阻、电阻定律：R＝ρL/S｛ρ:电阻率(Ω•m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝
　　4.闭合电路欧姆定律：I＝E/(r R)或E＝Ir IR也可以是E＝U内 U外
　　｛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)｝
　　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)｝
　　6.焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电高中物理公式阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝
　　7.纯电阻电路中:由于I＝U/R,W＝Q，因三此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R
　　8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总＝IE，P出＝IU，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)
　　电阻关系(串同并反) R串＝R1 R2 R3 1/R并＝1/R1 1/R2 1/R3
　　电流关系 I总＝I1＝I2＝I3 I并＝I1 I2 I3
　　电压关系 U总＝U1 U2 U3 U总＝U1＝U2＝U3
　　功率分配 P总＝P1 P2 P3 P总＝P1 P2 P3
　　10.欧姆表测电阻
　　(1)电路组成 (2)测量原理
　　两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得
　　Ig＝E/(r Rg Ro)
　　接渗入渗出被测电阻Rx后通过电表的电流为
　　Ix＝E/(r Rg Ro Rx)＝E/(R中 Rx)
　　由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小
　　(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数｛注重挡位(倍率)｝、拨off挡
　　11.伏安法测电阻
　　电流表内接法：
　　电压表示数：U＝UR UA
　　电流表外接法：
　　电流表示数：I＝IR IV
　　Rx的测量值＝U/I＝(UA UR)/IR＝RA Rx>R真
　　Rx的测量值＝U/I＝UR/(IR IV)＝RVRx/(RV R)<R真
　　选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
　　选用电路条件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2] 12.滑动变阻器在电路中的限流接法与高中物理电路实验分压接法
　 限流接法
　　电压调节范围小,电路简单,功耗小
　　便于调节电压的选择条件Rp>Rx
　　电压调节范围大,电路复杂,功耗较大
　　便于调节电压的选择条件Rp<Rx
　　注1)单位换算：1A＝103mA＝106μA；1kV＝103V＝106mA；1MΩ＝103kΩ＝106Ω
　　(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大；
　　(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻；
　　(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大；
　　(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r)；
　　(6)其它相关内容：电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用
十二、磁场
　　1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量，单位T),1T＝1N/A•m
　　2.安培力F＝BIL；(注：L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
　　3.洛仑兹力f＝qVB(注V⊥B);质谱仪｛f:洛仑兹力(N)，q:带电粒子电量(C)，V:带电粒子速度(m/s)｝
　　4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒高中物理网子入入磁场的运动情况(掌握两种)：
　　(1)带电粒子沿平行磁场方向进渗入渗出磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V＝V0
　　(2)带电粒子沿垂直磁场方向进渗透磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向＝f洛＝mV2/r＝mω2r＝mr(2π/T)2＝qVB；r＝mV/qB；T＝2πm/qB；(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下)；(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角（＝二倍弦切角）
　　注：(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定，只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负；
　　(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握；(3)其它相关内容：地磁场、磁电式电表原理、回旋加速器、磁性材料