1、你可以仔细回头看看学电磁学至今你究竟学了哪些内容。看看它们的实质是什么。在我眼里,电磁学就是我们学过的力学和运动学的综合,当然还夹杂了一些数学中平面几何的内容,但其实这也不是第一次物理中出现一些数学原理的应用了,很多时候我都觉得物理的魅力就在于它让我们学的数学原理拥有了一方大展拳脚的天地。一开始可能会有一点不习惯,不容易想到也不容易接受,但万事总是有一个发展的过程,有目的的多做练习和总结归纳能够让我们习惯于他们的存在。
2、第一点中比较多的说了电磁学当中的数学问题。第二点来谈谈涉及力学的部分。电磁学当中出现了新的力的名字叫洛仑兹力、叫安培力,等等,其实和我们学其他里的过程是一样的,同样从力的产生、作用点、方向、大小等特征来进行分类、记忆及分析。
3、涉及运动学的部分:最典型的部分就是圆周运动的运用+直线运动~如果在这部分出现问题,当务之急当然就是回补高一的内容,做到明晰运动和力的关系实质和熟练解决各式问题就是目标。
4、上面主要是磁场了,紧接着是他的升华章节“电磁感应”,三大定律:楞次、法拉第、安培。说我在刚开始念的时候没有混淆,那绝对是不可能的,因为学的时候是一章一章学的,基本上学到后面前面就开始印象生疏了,结果突然间又要综合前面一起运用,那真是措手不及。个人经验是花了相当的时间弄清楚了区别和联系,以及区分题目特征,在什么情况下要运用什么,别抱怨什么左手右手分不清,既然要学就认真对待,区区一个左右手真想认真区分又有什么不可能呢。弄清概念和前提。
5、上面提到的都是如何面对,以及一些学习的大的框架,但是由于你并没有说出具体觉得困难的哪一个部分,所以以上的建议都还是比较宽泛的,建议先自省一下哪个部分或者哪些概念、题型最困挠或者觉得容易混淆,或者类似于不明白为什么这题这样做另外一题却又另一套做法这一类的问题,也就是把问题具体化拉,这样大家可以给你提出更加明确的解决方法。
6、最后强调一下电磁学本来就是一块很大的综合题,难点在于它对之前1年学过的知识的综合运用,基本上高考的压轴吧可以说,这样的题目没有他的复杂度是不可能的,静下心来认真分析,会慢慢起色的。
高中物理电磁学公式 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); {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,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种): (1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场: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入磁场: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。 电磁感应 1.1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率} 2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)} 3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值} 4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)} 2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)} 3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极} 高中物理电磁学知识点 一、磁现象 最早的指南针叫司南。
磁性:磁体能够吸收钢铁一类的物质。 磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。
磁体两端的磁性最强,中间最弱。水平面自由转动的磁体,静止时指南的磁极叫南极(S极),指北的磁极叫北极(N极)。
磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极。
磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料。
钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢,制造电磁铁的铁芯使用软铁。
磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极,异名磁极相互吸引的结果。 物体是否具有磁性的判断方法: ①根据磁体的吸铁性判断。
②根据磁体的指向性判断。 ③根据磁体相互作用规律判断。
④根据磁极的磁性最强判断。磁性材料在现代生活中已经得到广泛应用,音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性。
二、磁场 磁场:磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质。磁场看不见、摸不着我们可以根据它对其他物体的作用来认识它。
这里使用的是转换法。(认识电流也运用了这种方法。)
磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
磁场的方向规定:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向,就是该点磁场的方向。 磁感线:在磁场中画一些有方向的曲线。
任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。磁感线的方向:在用磁感线描述磁场时,磁感线都是从磁体的N极出发,回到磁体的S极。
说明: ①磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的。但磁场客观存在. ②磁感线是封闭的曲线。
③磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。 ④磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的。
⑤磁感线不相交。 地磁场:在地球周围的空间里存在的磁场,磁针指南北是因为受到地磁场的作用。
地磁极:地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近。磁偏角:地理的两极和地磁的两极并不不重合,这个现象最先由我国宋代的沈括发现。
三、电生磁 电流的磁效应通电导线的周围存在磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这种现象称为电流的磁效应。该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。
奥斯特是世界上第一个发现电与磁之间有联系的人。 通电螺线管的磁场通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。
其两端的极性跟电流方向有关,电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。 安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
四、电磁铁 电磁铁在螺线管内插入软铁芯,当有电流通过时有磁性,没有电流时就失去磁性。这种磁体叫做电磁铁。
工作原理:电流的磁效应。 影响电磁铁磁性强弱的因素:电流越大,电磁铁的磁性越强;线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强;插入铁芯,电磁铁的磁性会更强。
特点:其磁性的有无可由通断电流来控制;其磁极方向可以通过改变电流方向来改变;其磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。 电磁铁的应用:电磁起重机、电磁继电器。
五、电磁继电器、扬声器 电磁继电器是利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路的装置。 电磁继电器:实质是由电磁铁控制的开关。
应用:用低电压弱电流控制高电压强电流,进行远距离操作和自动控制。 扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。
它主要由永久磁体、线圈和锥形。
1、基本概念: 电场、电荷、点电荷、电荷量、电场力(静电力、库仑力)、电场强度、电场线、匀强电场、电势、电势差、电势能、电功、等势面、静电屏蔽、电容器、电容、电流强度、电压、电阻、电阻率、电热、电功率、热功率、纯电阻电路、非纯电阻电路、电动势、内电压、路端电压、内电阻、磁场、磁感应强度、安培力、洛伦兹力、磁感线、电磁感应现象、磁通量、感应电动势、自感现象、自感电动势、正弦交流电的周期、频率、瞬时值、最大值、有效值、感抗、容抗、电磁场、电磁波的周期、频率、波长、波速 2、基本规律: 电量平分原理(电荷守恒) 库伦定律(注意条件、比较-两个近距离的带电球体间的电场力) 电场强度的三个表达式及其适用条件(定义式、点电荷电场、匀强电场) 电场力做功的特点及与电势能变化的关系 电容的定义式及平行板电容器的决定式 部分电路欧姆定律(适用条件) 电阻定律 串并联电路的基本特点(总电阻;电流、电压、电功率及其分配关系) 焦耳定律、电功(电功率)三个表达式的适用范围 闭合电路欧姆定律 基本电路的动态分析(串反并同) 电场线(磁感线)的特点 等量同种(异种)电荷连线及中垂线上的场强和电势的分布特点 常见电场(磁场)的电场线(磁感线)形状(点电荷电场、等量同种电荷电场、等量异种电荷电场、点电荷与带电金属板间的电场、匀强电场、条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、环形电流、通电螺线管) 电源的三个功率(总功率、损耗功率、输出功率;电源输出功率的最大值、效率) 电动机的三个功率(输入功率、损耗功率、输出功率) 电阻的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线(图像及其应用;注意点、线、面、斜率、截距的物理意义) 安培定则、左手定则、楞次定律(三条表述)、右手定则 电磁感应想象的判定条件 感应电动势大小的计算:法拉第电磁感应定律、导线垂直切割磁感线 通电自感现象和断电自感现象正弦交流电的产生原理 电阻、感抗、容抗对交变电流的作用 变压器原理(变压比、变流比、功率关系、多股线圈问题、原线圈串、并联用电器问题) 3、常见仪器: 示波器、示波管、电流计、电流表(磁电式电流表的工作原理)、电压表、定值电阻、电阻箱、滑动变阻器、电动机、电解槽、多用电表、速度选择器、质普仪、回旋加速器、磁流体发电机、电磁流量计、日光灯、变压器、自耦变压器。
4、实验部分: (1)描绘电场中的等势线:各种静电场的模拟;各点电势高低的判定; (2)电阻的测量:①分类:定值电阻的测量;电源电动势和内电阻的测量;电表内阻的测量;②方法:伏安法(电流表的内接、外接;接法的判定;误差分析);欧姆表测电阻(欧姆表的使用方法、操作步骤、读数);半偏法(并联半偏、串联半偏、误差分析);替代法;*电桥法(桥为电阻、灵敏电流计、电容器的情况分析); (3)测定金属的电阻率(电流表外接、滑动变阻器限流式接法、螺旋测微器、游标卡尺的读数); (4)小灯泡伏安特性曲线的测定(电流表外接、滑动变阻器分压式接法、注意曲线的变化); (5)测定电源电动势和内电阻(电流表内接、数据处理:解析法、图像法); (6)电流表和电压表的改装(分流电阻、分压电阻阻值的计算、刻度的修改); (7)用多用电表测电阻及黑箱问题; (8)练习使用示波器; (9)仪器及连接方式的选择:①电流表、电压表:主要看量程(电路中可能提供的最大电流和最大电压);②滑动变阻器:没特殊要求按限流式接法,如有下列情况则用分压式接法:要求测量范围大、多测几组数据、滑动变阻器总阻值太小、测伏安特性曲线; (10)传感器的应用(光敏电阻:阻值随光照而减小、热敏电阻:阻值随温度升高而减小) 5、常见题型: 电场中移动电荷时的功能关系; 一条直线上三个点电荷的平衡问题; 带电粒子在匀强电场中的加速和偏转(示波器问题); 全电路中一部分电路电阻发生变化时的电路分析(应用闭合电路欧姆定律、欧姆定律;或应用“串反并同”;若两部分电路阻值发生变化,可考虑用极值法); 电路中连接有电容器的问题(注意电容器两极板间的电压、电路变化时电容器的充放电过程); 通电导线在各种磁场中在磁场力作用下的运动问题;(注意磁感线的分布及磁场力的变化); 通电导线在匀强磁场中的平衡问题; 带电粒子在匀强磁场中的运动(匀速圆周运动的半径、周期;在有界匀强磁场中的一段圆弧运动:找圆心-画轨迹-确定半径-作辅助线-应用几何知识求解;在有界磁场中的运动时间); 闭合电路中的金属棒在水平导轨或斜面导轨上切割磁感线时的运动问题; 两根金属棒在导轨上垂直切割磁感线的情况(左右手定则及楞次定律的应用、动量观点的应用); 带电粒子在复合场中的运动(正交、平行两种情况): ①重力场、匀强电场的复合场; ②重力场、匀强磁场的复合场; ③匀强电场、匀强磁场的复合场; ④三场合一; 复合场中的摆类问题(利用等效法处理:类单摆、类竖直面内圆周运动); LC振荡电路的有关问题;。
1、基本概念: 电场、电荷、点电荷、电荷量、电场力(静电力、库仑力)、电场强度、电场线、匀强电场、电势、电势差、电势能、电功、等势面、静电屏蔽、电容器、电容、电流强度、电压、电阻、电阻率、电热、电功率、热功率、纯电阻电路、非纯电阻电路、电动势、内电压、路端电压、内电阻、磁场、磁感应强度、安培力、洛伦兹力、磁感线、电磁感应现象、磁通量、感应电动势、自感现象、自感电动势、正弦交流电的周期、频率、瞬时值、最大值、有效值、感抗、容抗、电磁场、电磁波的周期、频率、波长、波速 2、基本规律: 电量平分原理(电荷守恒) 库伦定律(注意条件、比较-两个近距离的带电球体间的电场力) 电场强度的三个表达式及其适用条件(定义式、点电荷电场、匀强电场) 电场力做功的特点及与电势能变化的关系 电容的定义式及平行板电容器的决定式 部分电路欧姆定律(适用条件) 电阻定律 串并联电路的基本特点(总电阻;电流、电压、电功率及其分配关系) 焦耳定律、电功(电功率)三个表达式的适用范围 闭合电路欧姆定律 基本电路的动态分析(串反并同) 电场线(磁感线)的特点 等量同种(异种)电荷连线及中垂线上的场强和电势的分布特点 常见电场(磁场)的电场线(磁感线)形状(点电荷电场、等量同种电荷电场、等量异种电荷电场、点电荷与带电金属板间的电场、匀强电场、条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、环形电流、通电螺线管) 电源的三个功率(总功率、损耗功率、输出功率;电源输出功率的最大值、效率) 电动机的三个功率(输入功率、损耗功率、输出功率) 电阻的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线(图像及其应用;注意点、线、面、斜率、截距的物理意义) 安培定则、左手定则、楞次定律(三条表述)、右手定则 电磁感应想象的判定条件 感应电动势大小的计算:法拉第电磁感应定律、导线垂直切割磁感线 通电自感现象和断电自感现象 正弦交流电的产生原理 电阻、感抗、容抗对交变电流的作用 变压器原理(变压比、变流比、功率关系、多股线圈问题、原线圈串、并联用电器问题) 3、常见仪器: 示波器、示波管、电流计、电流表(磁电式电流表的工作原理)、电压表、定值电阻、电阻箱、滑动变阻器、电动机、电解槽、多用电表、速度选择器、质普仪、回旋加速器、磁流体发电机、电磁流量计、日光灯、变压器、自耦变压器。
4、实验部分: (1)描绘电场中的等势线:各种静电场的模拟;各点电势高低的判定; (2)电阻的测量:①分类:定值电阻的测量;电源电动势和内电阻的测量;电表内阻的测量;②方法:伏安法(电流表的内接、外接;接法的判定;误差分析);欧姆表测电阻(欧姆表的使用方法、操作步骤、读数);半偏法(并联半偏、串联半偏、误差分析);替代法;*电桥法(桥为电阻、灵敏电流计、电容器的情况分析); (3)测定金属的电阻率(电流表外接、滑动变阻器限流式接法、螺旋测微器、游标卡尺的读数); (4)小灯泡伏安特性曲线的测定(电流表外接、滑动变阻器分压式接法、注意曲线的变化); (5)测定电源电动势和内电阻(电流表内接、数据处理:解析法、图像法); (6)电流表和电压表的改装(分流电阻、分压电阻阻值的计算、刻度的修改); (7)用多用电表测电阻及黑箱问题; (8)练习使用示波器; (9)仪器及连接方式的选择:①电流表、电压表:主要看量程(电路中可能提供的最大电流和最大电压);②滑动变阻器:没特殊要求按限流式接法,如有下列情况则用分压式接法:要求测量范围大、多测几组数据、滑动变阻器总阻值太小、测伏安特性曲线; (10)传感器的应用(光敏电阻:阻值随光照而减小、热敏电阻:阻值随温度升高而减小) 5、常见题型: 电场中移动电荷时的功能关系; 一条直线上三个点电荷的平衡问题; 带电粒子在匀强电场中的加速和偏转(示波器问题); 全电路中一部分电路电阻发生变化时的电路分析(应用闭合电路欧姆定律、欧姆定律;或应用“串反并同”;若两部分电路阻值发生变化,可考虑用极值法); 电路中连接有电容器的问题(注意电容器两极板间的电压、电路变化时电容器的充放电过程); 通电导线在各种磁场中在磁场力作用下的运动问题;(注意磁感线的分布及磁场力的变化); 通电导线在匀强磁场中的平衡问题; 带电粒子在匀强磁场中的运动(匀速圆周运动的半径、周期;在有界匀强磁场中的一段圆弧运动:找圆心-画轨迹-确定半径-作辅助线-应用几何知识求解;在有界磁场中的运动时间); 闭合电路中的金属棒在水平导轨或斜面导轨上切割磁感线时的运动问题; 两根金属棒在导轨上垂直切割磁感线的情况(左右手定则及楞次定律的应用、动量观点的应用); 带电粒子在复合场中的运动(正交、平行两种情况): ①重力场、匀强电场的复合场; ②重力场、匀强磁场的复合场; ③匀强电场、匀强磁场的复合场; ④三场合一; 复合场中的摆类问题(利用等效法处理:类单摆、类竖直面内圆周运动); LC振荡电路的有关问题;。
先答第三个吧 库仑定律:F=kQq/r²; 电场强度:E=F/q 点电荷电场强度:E=kQ/r²; 匀强电场:E=U/d 电势能:E₁ =qφ 电势差:U₁ ₂=φ₁-φ₂ 静电力做功:W₁₂=qU₁₂ 电容定义式:C=Q/U 电容:C=εS/4πkd 带电粒子在匀强电场中的运动 加速匀强电场:1/2*mv² =qU v² =2qU/m 偏转匀强电场: 运动时间:t=x/v₀ 垂直加速度:a=qU/md 垂直位移:y=1/2*at₂ =1/2*(qU/md)*(x/v₀)²; 偏转角:θ=v⊥/v₀=qUx/md(v₀)²; 微观电流:I=nesv 电源非静电力做功:W=εq 欧姆定律:I=U/R 串联电路 电流:I₁ =I₂ =I₃ = …… 电压:U =U₁ +U₂ +U₃ + …… 并联电路 电压:U₁=U₂=U₃= …… 电流:I =I₁+I₂+I₃+ …… 电阻串联:R =R₁+R₂+R₃+ …… 电阻并联:1/R =1/R₁+1/R₂+1/R₃+ …… 焦耳定律:Q=I² Rt P=I² R P=U² /R 电功率:W=UIt 电功:P=UI 电阻定律:R=ρl/S 全电路欧姆定律:ε=I(R+r) ε=U外+U内 安培力:F=ILBsinθ 磁通量:Φ=BS 电磁感应 感应电动势:E=nΔΦ/Δt 导线切割磁感线:ΔS=lvΔt E=Blv*sinθ 感生电动势:E=LΔI/Δt 第一个: 电子电量为 库仑(Coul),1Coul= 电子电量。
一、静电学 1.库仑定律,描述空间中两点电荷之间的电力 , , 由库仑定律经过演算可推出电场的高斯定律 。 2.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电场 , 导体表面电场方向与表面垂直。
电力线的切线方向为电场方向,电力线越密集电场强度越大。 平行板间的电场 3.点电荷或均匀带电球体间之电位能 。
本式以以无限远为零位面。 4.点电荷或均匀带电球体在空间中形成之电位 。
导体内部为等电位。接地之导体电位恒为零。
电位为零之处,电场未必等于零。电场为零之处,电位未必等于零。
均匀电场内,相距d之两点电位差 。故平行板间的电位差 。
5.电容 ,为储存电荷的组件,C越大,则固定电位差下可储存的电荷量就越大。电容本身为电中性,两极上各储存了+q与-q的电荷。
电容同时储存电能, 。 a.球状导体的电容 ,本电容之另一极在无限远,带有电荷-q。
b.平行板电容 。故欲加大电容之值,必须增大极板面积A,减少板间距离d,或改变板间的介电质使k变小。
二、电路学 1.理想电池两端电位差固定为 。实际电池可以简化为一理想电池串连内电阻r。
实际电池在放电时,电池的输出电压 ,故输出之最大电流有限制,且输出电压之最大值等于电动势,发生在输出电流=0时。 实际电池在充电时,电池的输入电压 ,故输入电压必须大于电动势。
2.若一长度d的均匀导体两端电位差为 ,则其内部电场 。导线上没有电荷堆积,总带电量为零,故导线外部无电场。
理想导线上无电位降,故内部电场等于0。 3.克希荷夫定律 a.节点定理:电路上任一点流入电流等于流出电流。
b.环路定理:电路上任意环路上总电位升等于总电位降。 三、静磁学 1.必欧-沙伐定律,描述长 的电线在 处所建立的磁场 , , 磁场单位,MKS制为Tesla,CGS制为Gauss,1Tesla=10000Gauss,地表磁场约为0.5Gauss,从南极指向北极。
由必欧-沙伐定律经过演算可推出安培定律 2.重要磁场公式 无限长直导线磁场 长 之螺线管内之磁场 半径a的线圈在轴上x处产生的磁场 ,在圆心处(x=0)产生的磁场为 3.长 之载流导线所受的磁力为 ,当 与B垂直时 两平行载流导线单位长度所受之力 。电流方向相同时,导线相吸;电流方向相反时,导线相斥。
4.电动机(马达)内的线圈所受到的力矩 , 。其中A为面积向量,大小为线圈面积,方向为线圈面的法向量,以电流方向搭配右手定则来决定。
5.带电质点在磁场中所受的磁力为 , a.若该质点初速与磁场B平行,则作等速度运动,轨迹为直线。 b.若该质点初速与磁场B垂直,则作等速率圆周运动,轨迹为圆。
回转半径 ,周期 。 c.若该质点初速与磁场B夹角 ,该质点作螺线运动。
与磁场平行的速度分量 大小与方向皆不改变,而与磁场平行的速度分量 大小不变但方向不停变化,呈等速率圆周运动。其中 ,回转半径 ,周期 ,与b.相同,螺距 。
速度选择器:让带电粒子通过磁场与电场垂直的空间,则其受力 ,当 时该粒子受力为零,作等速度运动。 质普仪的基本原理是利用速度选择器固定离子的速度,再将同素的离子打入均匀磁场中,量测其碰撞位置计算回转半径,求得离子质量。
6.磁场的高斯定律 ,即封闭曲面上的磁通量必为零,代表磁力线必封闭,无磁单极的存在。磁铁外的磁力线由N极出发,终于S极,磁铁内的磁力线由S极出发,终于N极。
四、感应电动势与电磁波 1.法拉地定律:感应电动势 。注意此处并非计算封闭曲面上之磁通量。
感应电动势造成的感应电流之方向,会使得线圈受到的磁力与外力方向相反。 2.长度 的导线以速度v前进切割磁力线时,导线两端两端的感应电动势 。
若v、B、互相垂直,则 3.法拉地定律提供将机械能转换成电能的方法,也就是发电机的基本原理。以频率f 转动的发电机输出的电动势 ,最大感应电动势 。
变压器,用来改变交流电之电压,通以直流电时输出端无电位差。 ,又理想变压器不会消耗能量,由能量守恒 ,故 4.十九世纪中马克士。
电场:几种典型场的电场线;几种典型场的等势面;平行板电容器;带电粒子在电场中平衡;带电粒子在电场中加速;带电粒子在电场中偏转
恒定电流:电流表的内外接;滑动变阻器的分压和限流接法;测定金属电阻率;伏安法测电阻;电流表改装电压表;测电池的电动势和内阻;简单逻辑电路;电路的简化;电路动态分析;含有电容器的电路分析;电源如何获得最大输出功率;电路故障分析
磁场:直线电流的磁场(三图);环形电流的磁场(三图);通电螺线管的磁场(三图);磁场对通电导线的作用(安培力);磁场对运动电荷的作用(洛伦兹力);速度选择器;回旋加速器;带电离子的磁场中运动
电磁感应:磁通量;法拉第电磁感应定律;导线切割磁感线;电磁感应的本质;楞次定律;无源滑轨;日光灯工作原理;感生电动势;动生电动势;感动同生电动势;
交变电流:远距离输电;变压器工作原理;交变电流的定义和特点;峰值;有效值;瞬时值;平均值;
电磁波原理
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) 常见电容器〔见第二册P111〕 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进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)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98]; (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〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
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:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)} 7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q,因此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) 接入被测电阻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{注意挡位(倍率)}、拨off挡。 (4)注意:测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。
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)>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分压接。
高中物理知识点大全 交流电知识要点:1、交流电 2、基本要求: (1)理解正弦交流电的产生及变化规律 ①矩形线圈在匀强磁场中,从中性面开始旋转,在已知B、L、情况下,会写出正弦交流电的函数表达式并画出它的图象。
②函数表达式与图象相互转换。 (2)识记交流电的物理量,最大值、瞬时值、有效值;周期、频率、角频率; (3)理解变压器的工作原理及初级,次级线圈电压,电流匝数的关系。
理解远距离输电的特点。 一、交流电的产生及变化规律: 1、产生:强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫交流电。
矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于匀强磁场的线圈的对称轴作匀速转动时,如图5—1所示,产生正弦(或余弦)交流电动势。当外电路闭合时形成正弦(或余弦)交流电流。
图5—1 2、变化规律: (1)中性面:与磁力线垂直的平面叫中性面。 线圈平面位于中性面位置时,如图5—2(A)所示,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量变化率为零。
因此,感应电动势为零 。图5—2 当线圈平面匀速转到垂直于中性面的位置时(即线圈平面与磁力线平行时)如图5—2(C)所示,穿过线圈的磁通量虽然为零,但线圈平面内磁通量变化率最大。
因此,感应电动势值最大。 (伏) (N为匝数) (2)感应电动势瞬时值表达式: 若从中性面开始,感应电动势的瞬时值表达式: (伏)如图5—2(B)所示。
感应电流瞬时值表达式: (安) 若从线圈平面与磁力线平行开始计时,则感应电动势瞬时值表达式为: (伏)如图5—2(D)所示。 感应电流瞬时值表达式: (安) 3、交流电的图象: 图象如图5—3所示。
图象如图5—4所示。 想一想:横坐标用t如何画。
4、发电机:发电机的基本组成:线圈(电枢)、磁极 种类 旋转磁极式发电机能产生高电压和较大电流。输出功率可达几十万千瓦,所以大多数发电机都是旋转磁极式的。
二、表征交流电的物理量: 1、瞬时值、最大值和有效值: 交流电在任一时刻的值叫瞬时值。 瞬时值中最大的值叫最大值又称峰值。
交流电的有效值是根据电流的热效应规定的:让交流电和恒定直流分别通过同样阻值的电阻,如果二者热效应相等(即在相同时间内产生相等的热量)则此等效的直流电压,电流值叫做该交流电的电压,电流有效值。 正弦(或余弦)交流电电动势的有效值 和最大值 的关系为: 交流电压有效值 ; 交流电流有效值 。
注意:通常交流电表测出的值就是交流电的有效值。用电器上标明的额定值等都是指有效值。
用电器上说明的耐压值是指最大值。 2、周期、频率和角频率 交流电完成一次周期性变化所需的时间叫周期。
以T表示,单位是秒。 交流电在1秒内完成周期性变化的次数叫频率。
以f表示,单位是赫兹。 周期和频率互为倒数,即 。
我国市电频率为50赫兹,周期为0.02秒。 角频率 : 单位:弧度/秒三、变压器: 1、变压器是可以用来改变交流电压和电流的大小的设备。
理想变压器的效率为1,即输入功率等于输出功率。对于原、副线圈各一组的变压器来说(如图5—6),原、副线圈上的电压与它们的匝数成正。
即 因为有 ,因而通过原、副线圈的电流强度与它们的匝数成反比。 即 注意:①对于副线圈有两组或两组以上的变压器来说,原、副线圈上的电压与它们的匝数成正比的规律仍然成立,但各副线圈的电流则应根据功率关系 ,去计算各线圈的电流强度,即 。
②当副线圈不接负载(外电路断开时)I2=0, ,因此 。 ③当副线圈所接负载增多时,由于通常负载多是并联使用,因此,总电阻减少,使 增大,输出功率增大,所以输入功率变大。
④因为 ,即 ,所以变压器中高压线圈电流小,绕制的导线较细,低电压的线圈电流大,绕制的导线较粗。 ⑤上述各公式中的I、U、P均指有效值,不能用瞬时值。
2、远距离送电: 由于送电的导线有电阻,远距离送电时,线路上损失电能较多。 在输送的电功率和送电导线电阻一定的条件下,提高送电电压,减小送电电流强度可以达到减少线路上电能损失的目的。
线路中电流强度I和损失电功率计算式如下: 注意:送电导线上损失的电功率,不能用 求,因为 不是全部降落在导线上。 电场 电场库仑定律、电场强度、电势能、电势、电势差、电场中的导体、导体知识要点: 1、电荷及电荷守恒定律 ⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。
电荷的多少叫电量。基本电荷 。
⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。
⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。 2、库仑定律 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为 ,其中比例常数 叫静电力常量, 。
库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。
当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。例如半径均为 的金属球如图9—1所示放置,使两球边缘相距为 ,今。
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