高中物理选修3-1复习总结

1、第一章 电 场,一、 电荷,1、基本电荷（元电荷）：,2、物体起电方式：,本质：电荷转移,摩擦起电；（绝缘体）,接触起电：（导体）,感应起电：（导体）,二、 库仑定律,1、公式：,K的测定：库仑扭秤实验,2、适用条件：,真空、静止、点电荷 （或电荷均匀分布的球体）,3、应用：,两相同球体接触起电,三点电荷静电平衡,:两球带同种电荷，总电量两球均分,:两球带异种电荷，先中和后，净电荷再均分,两同夹异，两大夹小，进小远大,带电摆球的平衡：,整体法：三力共点（c为两球重心）,m，,摆角与带电量无关,三、 电场强度（场强）,1、场强E：,2、场强的叠加：,定义式：,单位： N/C V/m,矢量方向：规定正电荷受力方向,决定式：,-适用真空点电荷,-平行四边形定则,例：一对等量异（同）种点电荷Q、-Q连线、中垂线上的场强（相距2L）,E,B,E,B,四、 电场线,1、应用：,2、特点：,定性判断场强大小、方向：,定性判断电势高低,一条电场线不能看出疏密,电场线存在于正负电荷及无穷远（大地）三者之间,从正电荷出发，终止于负电荷,不闭合、不相交、不中断,电场线条数与电荷量成正比,电场线与电荷运动轨迹

2、一般不重合,3、常见电场的电场线：,五、 静电平衡,2、静电平衡导体的特点：,净电荷只能分布于导体表面,内部场强处处为0,表面附近的场强垂直于导体表面,导体是个等势体，表面及任何截面是个等势面 导体中没有电流通过，导体两端没有电压,感应电荷的效果：产生附加（感应）场强， 削弱（并抵消）外电场，阻碍（并阻止）电荷运动,反证法,例：求感应电荷产生的场强,A,C,A,接地,六、 电势,1、定义：,2、单位：伏 1V=1J/C,3、决定因素：生场电荷、位置,4、相对性：零电势的选取，理论上取无穷远，实际上常取大地。,正电荷周围空间电势恒为正。 负电荷周围空间电势恒为负。,5、电势高低的判断：沿着电场线方向电势越来越低,正电荷电势能与电势同号 负电荷电势能与电势反号,（标量） 三个量都有正负号,ABO ABO,1、定义：,七、电势差：（电压）,2、决定式：uab=a-b,单下标或无下标时取绝对值 有下脚标时应注意正负号 uab=uba,3、绝对性：与零势点无关,4、场强与电势无必然联系：,场强相等，电势不一定相等； 电势相等，场强不一定相等,场强为0，电势不一定为0； 电势为0，场强不一定为0,

3、场强大，电势不一定高； 电势高，场强不一定大,5、场强与电势差关系：,-适用于匀强电场,八、电场力的功,1、电场力做功特点：（同重力）,静止的电荷在电场力作用下（或电场力做正功情况）,只决定于起点、终点的电势差，与路径无关,正功电势能减少，负功电势能增加,正电荷：从电势高电势低；负电荷：从电势低电势高 不论正负电荷：均从电势能大电势能小,2、电场力做功的计算：,W=Fd=Eqd-匀强,W=qu-通用,可通过功的正负来确定电势的高低及电势差,九、电容器 ：,平行板,1、定义式：,1，介电常数 S正对面积； d极板间距,2、决定式：,3、单位：,法拉（F） 微法（F） 皮法（pF）,普适通用,1F = 106F = 1012pF,4、平行板电容器两种充电方式：,U不变, 电源保持连接状态, 充电后电源切断,若d，E,d，C，Q,Q不变,若d， C ，U,E不变,十、带电粒子在电场中的运动 ：, 牛顿运动定律, 动能定理,1、匀变速直线运动：,2、辐射电场中的匀速圆周运动：,电场力与重力垂直竖直面变速圆周运动,3、匀强电场中的圆周运动（考虑重力）,例：单摆（带电小球与绝缘绳）,等效“重力”：

4、,“最低点”：V最大，动能最大，绳子最易断,“最高点”：V最小，临界点，绳子最易弯曲, 粒子落在极板上, 粒子穿出极板,4、匀强电场中的类平抛运动,F合与V0垂直,（不计重力或重力与电场力共线）,飞行时间由y决定,飞行时间由L决定, 粒子先经过加速电场再进入偏转电场, 粒子穿出电场后匀速运动打在屏幕上,O,Y,概念和规律是非题:,1、 若将放在电场中某点的电荷q改为q，则该点的电场强度大小不变，方向与原来相反。 2、若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电场强度变为零。 3、沿电场线方向，场强一定越来越小。 4、若电荷q在A处受到的电场力比B点时大，则A点电场强度一定比B点的大。 5、电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向。 6、无论什么电场，场强的方向总是由高电势指向低电势。 7、已知A、B为某一电场线（直线）上的两点，由此可知，A、B两点的电场强度方向相同，但EA和EB的大小无法比较。,8、在电场中，电场强度越大的地方电势越高。 9、若某区域内各点的电场强度均相等，则此区域内各点的电势一定相等。 10、原静止的点电荷在只受电场力时，一定从电势高处向电势低处运动。

5、11两个等量同种点电荷连线中点的场强为零、电势不为零。,12、电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。 13检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在 该点具有的电势能也一定大。 14、把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。,15、若电场中A、B两点间的电势差为零，则同一点电荷在A、B两点所具有的电势能必定相同。 16、将一电荷匀速地从电场中的一点移至另一点，外力所做的功等于该电荷电势能的变化量。 17、电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小，而电荷的动能不一定减小。 18、电容器极板上的电荷数量越多，电容器的电容就越大 19、静电平衡导体内部的场强为零，电势也为零 20、只在电场力作用下，电场力一定对电荷做功。,例. 如图所示，虚线a、b、c是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P、Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（不计重力） A.三个等势面中，等势面a的电势最高 B.带电质点一定是从P点向Q点运动 C.带电质点通过P点时的加速度比通过Q点时小 D.带电质点通过P点时的动能比通过Q

6、点时小,解：A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c等势线的电势最高，a等势线的电势最低，故A错误； B、带电质点可以由P到Q，也可以由Q到P，由图示条件不能具体确定故B错误 C、从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C正确 D、等势线密的地方电场线密，电场场强大，则P点场强大于Q点场强则P点的加速大，故D错误,C,练习1、如图所示，圆O在匀强电场中，场强方向与圆O所在平面平行，带正电的微粒以相同的初动能沿着各个方向从A点进入圆形区域中，只在电场力作用下运动，从圆周上不同点离开圆形区域，其中从C点离开圆形区域的带微粒的动能最大，图中O是圆心，AB是圆的直径，AC是与AB成角的弦，则匀强电场的方向为（ ） A沿AB方向 B沿AC方向 C沿OC方向 D沿BC方向,点评：提高对场的空间分布的认识。对等势面的认识的提高 场强的方向是：C,例、如图所示，水平放置的平行板电容器两极板间距为d，带负电的微粒质量为m、带电荷量为q，它从上极板的边缘以初速度v0射入，沿直线从下极板N的边缘射出，则 A、微粒的加

7、速度不为零 B、微粒的电势能减小了mgd C、两极板的电势差为 D、M板的电势低于N板的电势,解：A、由题分析可知，微粒做匀速直线运动，加速度为零故A错误 B、重力做功mgd，微粒的重力势能减小，动能不变，根据能量守恒定律得知，微粒的电势能增加了mgd故B正确 C、由上可知微粒的电势能增加量=mgd，又=qU，得到两极板的电势差U=mgd/q故C正确 D、由题可判断出电场力方向竖直向上，微粒带负电，电场强度方向竖直向下，M板的电势高于N板的电势故D错误,BC,第二章 电流,一、 电流,1、电流的形成：,电荷的定向移动,2、电流（强度）定义：,3、电流（微观）决定式：,4、电流（宏观）决定式：,-适用于金属导体、电解质溶液，不适用气体导电,V定数量级 10-4m/S,-部分电路欧姆定律,电流处处相等,电压：U=U1+U2+U3+,电阻：R=R1+R2+R3+,二、串并联电路基本特点：,1、串联：,2、并联：,电压分配：与电阻成正比,功率分配：与电阻成正比,各支路电压相等,电流分配：与电阻反比,功率分配：与电阻反比,电流：,电阻：,三、 电阻,1、定义式：,2、决定式：,金属导体电阻率随温

8、度升高而增大：,电阻率由材料决定,-与欧姆定律意义不同,-电阻定律（适用粗细均匀物体）,直线斜率（或斜率倒数）表示电阻,伏安特性曲线：,3、变阻器：,、限流接法：,、分压接法：,滑动变阻器,电位器,电阻箱,可变电阻,接线法：1上1下,接线法：1上2下,阻值应较大增大调压范围,阻值应较小增强调压均匀性,电路总功率较小（优）,电路总功率较大（缺）,4、复杂电路的电阻：,、串联电路总电阻大于任一部分电阻 并联电路总电阻小于任一支路电阻,、不论串并联，任一电阻变大（变小），总电阻一定变大（变小）,定性：,定量：,-等效电路的化简,:电势分析法：,导体（电阻）中，沿着电流方向电势降低,某导体（电阻）中是否有电流以及流向,决定了电路的连接方式,所有导线（电阻不计）以及无电流通过的导体属于等势体(等势体各处电势相等),某导体（电阻）两端的电势高低,等效电路图,四、 电功与电功率,1、电功：,2、电功率：,单位：焦耳（J）、度千瓦时（瓩时)(KWh),1度=1000W3600S=3.6106J,3、效率：,五、 电功与电热,1、焦耳定律：,2、纯电阻电路：,热效率=100%,对于非纯电阻电路（电动机）

9、，欧姆定律不适用,3、非纯电阻电路：（电动机）,当通电电动机被卡不运转时，等同于纯电阻电路,六、 闭合电路欧姆定律,1、表达式：,2、路端电压变化规律：, 与外阻的关系：,物理意义：,与电流的关系：,短路电流,4、闭合电路中的功率：, 电源的总功率：P总=I, 电源内耗功率：P内=U内I=I2r, 电源输出功率： P出=UI=I-I2r,1、电源的输出功率：,讨论:,当R一定，r可变，则r0，P出最大，,当r一定，R可变，因 则当R=r时，P出最大，,七、 欧姆定律综合应用,PR图像,当P出 ，对于外阻有两个解R1R2,2、含电容器的直流电路：,、电容器在稳恒电路中处于断路状态,、与电容器串联的电阻在充放电时有瞬间电流，在稳恒状态下是无用的电阻，可视作导线，处于等势状态,步骤：,摘除电容器及无用电阻，化简及确立等效电路,电容器视为伏特表，与电容器串联的无用电阻看作导线，分析电容器所并联的电阻及两端的电压,3、直流电路的动态变化分析：,（定性）,1.部分1（滑变的阻值变化）-整体（总电阻、总电流、路端电压） -部分2（结合电路的连接方式） 2.部分2中：从不变到变化的部分分析,解析：1.R5变小- R总变小、 I总变大、U端变小-部分2 2.总体看是串联电路 R1R3阻值不变，分压增大- R2R4与R5并联，分压减小 -流过R2R4的电流减小，流过R5的电流增大,4、电路故障问题：,、断路：表现为电流为0，而电压不为0,、短路：表现为电压为0，而电

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