高二物理選修3-1電學知識點總結(jié)
電學是高二學生學習物理的重點內(nèi)容，有哪些知識點需要了解?下面是學習啦小編給大家?guī)淼母叨锢磉x修3-1電學知識點，希望對你有幫助。
高二物理選修3-1電學知識點
一、電場基本規(guī)律
1、電荷守恒定律：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變。(1)三種帶電方式：摩擦起電，感應起電，接觸起電。
(2)元電荷：最小的帶電單元，任何帶電體的帶電量都是元電荷的整數(shù)倍，e=1.6×10-19C——密立根測得e的值。
2、庫侖定律
(1)定律內(nèi)容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。
(2)表達式：k=9.0×109N?m2/C2——靜電力常量
(3)適用條件：真空中靜止的點電荷。
二、電場能的性質(zhì)
1、電場能的基本性質(zhì)：電荷在電場中移動，電場力要對電荷做功。
2、電勢φ
(1)定義：電荷在電場中某一點的電勢能Ep與電荷量的比值。
(2)定義式：φ——單位：伏(V)——帶正負號計算
(3)特點：
○1電勢具有相對性，相對參考點而言。但電勢之差與參考點的選擇無關(guān)。
○2電勢一個標量，但是它有正負，正負只表示該點電勢比參考點電勢高，還是低。
○3電勢的大小由電場本身決定，與Ep和q無關(guān)。
○4電勢在數(shù)值上等于單位正電荷由該點移動到零勢點時電場力所做的功。
(4)電勢高低的判斷方法
○1根據(jù)電場線判斷：沿著電場線電勢降低。φA>φB
○2根據(jù)電勢能判斷：
正電荷：電勢能大，電勢高;電勢能小，電勢低。
負電荷：電勢能大，電勢低;電勢能小，電勢高。
結(jié)論：只在電場力作用下，靜止的電荷從電勢能高的地方向電勢能低的地方運動。
3、電勢能Ep
(1)定義：電荷在電場中，由于電場和電荷間的相互作用，由位置決定的能量。電荷在某點的電勢能等于電場力把電荷從該點移動到零勢能位置時所做的功。
(2)定義式：——帶正負號計算
(3)特點：
○1電勢能具有相對性，相對零勢能面而言，通常選大地或無窮遠處為零勢能面。
○2電勢能的變化量△Ep與零勢能面的選擇無關(guān)。
4、電勢差UAB
(1)定義：電場中兩點間的電勢之差。也叫電壓。
(2)定義式：UAB=φA-φB
(3)特點：
○1電勢差是標量，但是卻有正負，正負只表示起點和終點的電勢誰高誰低。若UAB>0，則UBA<0。
○2單位：伏
○3電場中兩點的電勢差是確定的，與零勢面的選擇無關(guān)
○4U=Ed勻強電場中兩點間的電勢差計算公式。——電勢差與電場強度之間的關(guān)系。
5、靜電平衡狀態(tài)
(1)定義：導體內(nèi)不再有電荷定向移動的穩(wěn)定狀態(tài)
(2)特點
○1處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內(nèi)部場強處處為零。
○2感應電荷在導體內(nèi)任何位置產(chǎn)生的電場都等于外電場在該處場強的大小相等，方向相反。
○3處于靜電平衡狀態(tài)的整個導體是個等勢體，導體表面是個等勢面。
○4電荷只分布在導體的外表面，在導體表面的分布與導體表面的彎曲程度有關(guān)，越彎曲，電荷分布越多。
6、電場力做功WAB
(1)電場力做功的特點：電場力做功與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)，即與初末位置的電勢差有關(guān)。
(2)表達式：WAB=UABq—帶正負號計算(適用于任何電場)
WAB=Eqd—d沿電場方向的距離。——勻強電場
(3)電場力做功與電勢能的關(guān)系
WAB=-△Ep=EpA-EPB
結(jié)論：電場力做正功，電勢能減少
電場力做負功，電勢能增加
7、等勢面：
(1)定義：電勢相等的點構(gòu)成的面。
(2)特點：
○1等勢面上各點電勢相等，在等勢面上移動電荷，電場力不做功。
○2等勢面與電場線垂直
○3兩等勢面不相交
○4等勢面的密集程度表示場強的大?。菏枞趺軓姟?/p>
○5畫等勢面時，相鄰等勢面間的電勢差相等。
(3)判斷電場線上兩點間的電勢差的大?。嚎拷鼒鲈?場強大)的兩間的電勢差大于遠離場源(場強小)相等距離兩點間的電勢差。
三、電場力的性質(zhì)
1、電場的基本性質(zhì)：電場對放入其中電荷有力的作用。
2、電場強度E
(1)定義：電荷在電場中某點受到的電場力F與電荷的帶電量q的比值，就叫做該點的電場強度。
(2)定義式：E與F、q無關(guān)，只由電場本身決定。
(3)電場強度是矢量：大?。簡挝浑姾墒艿降碾妶隽?。
方向：規(guī)定正電荷受力方向，負電荷受力與E的方向相反。
(4)單位：N/C,V/m1N/C=1V/m
(5)其他的電場強度公式
○1點電荷的場強公式：——Q場源電荷
○2勻強電場場強公式：——d沿電場方向兩點間距離
(6)場強的疊加：遵循平行四邊形法則
3、電場線
(1)意義：形象直觀描述電場強弱和方向理性模型，實際上是不存在的
(2)電場線的特點：
○1電場線起于正(無窮遠)，止于(無窮遠)負電荷
○2不封閉，不相交，不相切
○3沿電場線電勢降低，且電勢降低最快。一條電場線無法判斷場強大小，可以判斷電勢高低。
○4電場線垂直于等勢面，靜電平衡導體，電場線垂直于導體表面
(3)幾種特殊電場的電場線
四、應用——帶電粒子在電場中的運動
(平衡問題，加速問題，偏轉(zhuǎn)問題)
1、基本粒子不計重力，但不是不計質(zhì)量，如質(zhì)子，電子，α粒子,氕，氘，氚
帶電微粒、帶電油滴、帶電小球一般情況下都要計算重力。
2、平衡問題：電場力與重力的平衡問題。
mg=Eq
3、加速問題
(1)由牛頓第二定律解釋，帶電粒子在電場中加速運動(不計重力)，只受電場力Eq，粒子的加速度為a=Eq/m，若兩板間距離為d，則
(2)由動能定理解釋，
可見加速的末速度與兩板間的距離d無關(guān)，只與兩板間的電壓有關(guān)，但是粒子在電場中運動的時間不一樣，d越大，飛行時間越長。
3、偏轉(zhuǎn)問題——類平拋運動
在垂直電場線的方向：粒子做速度為v0勻速直線運動。
在平行電場線的方向：粒子做初速度為0、加速度為a的勻加速直線運動
帶電粒子若不計重力，則在豎直方向粒子的加速度
帶電粒子做類平拋的水平距離，若能飛出電場水平距離為L，若不能飛出電場則水平距離為x
帶電粒子飛行的時間：t=x/v0=L/v0——————○1
粒子要能飛出電場則：y≤d/2————————○2
粒子在豎直方向做勻加速運動：———○3
粒子在豎直方向的分速度:——————○4
粒子出電場的速度偏角：——————○5
由○1○2○3○4○5可得：
飛行時間：t=L/vO豎直分速度：
側(cè)向偏移量：偏向角：
飛行時間：t=L/vO
側(cè)向偏移量：y’=
偏向角：
在這種情況下，一束粒子中各種不同的粒子的運動軌跡相同。即不同粒子的側(cè)移量，偏向角都相同，但它們飛越偏轉(zhuǎn)電場的時間不同，此時間與加速電壓、粒子電量、質(zhì)量有關(guān)。
如果在上述例子中粒子的重力不能忽略時，只要將加速度a重新求出即可，具體計算過程相同
五、電容器及其應用
1、電容器充放電過程：(電源給電容器充電)
充電過程S-A：電源的電能轉(zhuǎn)化為電容器的電場能
放電過程S-B：電容器的電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能
2、電容
(1)物理意義：表示電容器容納電荷本領的物理量。
(2)定義：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間電壓U的比值就叫做電容器的電容。
(3)定義式：——是定義式不是決定式
——是電容的決定式(平行板電容器)
(4)單位：法拉F，微法μF，皮法pF
1pF=10-6μF=10-12F
(5)特點
○1電容器的帶電量Q是指一個極板帶電量的絕對值。
○2電容器的電容C與Q和U無關(guān)，只由電容器本身決定。
○3在有關(guān)電容器問題的討論中，經(jīng)常要用到以下三個公式和○3的結(jié)論聯(lián)合使用進行判斷
○4電容器始終與電源相連，則電容器的電壓不變。電容器充電完畢，再與電源斷開，則電容器的帶電量不變。
高二物理學習方法
1.善于觀察，勤于思考。
法拉第曾經(jīng)說過：“沒有觀察，就沒有科學，科學發(fā)現(xiàn)誕生于仔細的觀察之中”。對于初學物理的初中學生，尤其要重視對現(xiàn)象的仔細觀察。因為只有通過對現(xiàn)象的觀察，才能所學的物理知識有生動、形象的感性認識;只有通過仔細、認真的觀察，才能使我們對所學知識的理解不斷深化。
生活中處處有物理，我們不要視而不見，要善于觀察，勤于思考，多問幾個為什么。觀察水杯，從不同角度看，杯底深淺不同;杯中的茶葉大小不同，杯上的花大小不同。這是為什么呢?觀察馬路上的汽車，為什么擋風玻璃呈斜面?為什么夜間行車時車內(nèi)不開燈?為什么載重汽車的車輪粗大而且數(shù)量多?為什么輪胎制有花紋?
留心處處是學問，請同學們留心觀察，用心思考，用疑問的眼光看待各種現(xiàn)象，不斷地提出問題進行思考。
2.勇于實際，樂于探究。
物理實驗是學習物理的基礎;科學探究是學習物理的目標和方法，天籟只惠實踐人。所以，應該勇于實驗，樂于探究。我們要積極參與實驗，老師做演示實驗時，我們要細心觀察、積極思考;走進實驗室做實驗時，要自覺地培養(yǎng)自己嚴肅認真、一絲不茍、實事求是的科學態(tài)度和實驗動手能力。此外，還要把整個世界當作我們的課本，看看利用身邊物品，可以做哪些實驗。多做一些小實驗、小制作，搞一些小發(fā)明，寫一寫小論文，養(yǎng)成勇于實驗、樂于探索的好習慣。
自然界中存在著無窮的奧妙，科學家是通過科學探究去認識它們的?？茖W探究不僅對科學家研究問題是需要的，對于我們學習物理，解決日常生活中的問題也是需要的。在學習過程中，大家也應該像科學家那樣，要善于發(fā)現(xiàn)問題，大膽提出問題，并根據(jù)自己已有的經(jīng)驗、知識，進行猜想假設。為了證實自己的猜想，設計一個實驗或制定一個計劃，進行實驗探究，收集證據(jù)，經(jīng)過分析論證，從而得到結(jié)論。
3.聯(lián)系實驗，聯(lián)系社會。
物理是一門跟實際非常密切的學科，同學們在學習的過程中，一定要注重理論聯(lián)系實際，把所學的物理知識應用到實際問題中去。物理知識是從實際中來的，還要應用到實際中去。學習物理知識就是為了運用所學到的知識、技能，說明解釋一些物理現(xiàn)象，解決生活、生產(chǎn)中一些簡單的問題。當然，對于初中生來說，聯(lián)系實際，首先是要聯(lián)系我們身邊的生活實際。
要把學到的物理知識應用于實際，不但關(guān)心身邊的物理，還要關(guān)心物理與社會的關(guān)系，不但要學習科學歷史，更要關(guān)注科學發(fā)展的前沿，具有可持續(xù)發(fā)展的意識和創(chuàng)新精神。樹立正確的科學觀，有振興中華，用科學服務于人類的使命感和責任感。
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