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;
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;
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;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;
补充:
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。 二极管:单向导电性;正极与电源正极相连。
2.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
3.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
4.伏安法:(1)限流式;(2)分压式。
5.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其/q
E=U外+U内 (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。 6.闭合电路欧姆定律:
7.外阻与路端电压成正比。
8.测量电源电动势与内阻的方法:伏安法、伏箱法、安箱法。
9.外接、内接的原则:观察分压、分流效果哪个明显。小外偏小、大内偏大。
10.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
11.纯电阻电路:电能全部转化为热能的电路。
12.电源总功率:EI=IU外+IU内
13.I=Q/t=nqvS………………………S指电荷通过的截面;V指电荷定向移动的速度
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=q·v·B
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=q·v·B
静电场知识点复习
一、电荷量:电荷量是指 ,单位是 ,简称 ,符号是 。
二、元电荷:元电荷是指 的电荷量。用e表示,大小为 。
三、库仑定律:
1、内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与 成正比, 与 成反比,作用力的方向在 。
2、表达式: ,其中静电力常量k= ,适用条件: 。
四、电场
1、电场的产生:电荷周围存在着 ,产生电场的电荷叫 。
2、电场的性质之一是: , 电场的性质之二是: 。 描述电场的力的性质的物理是 ,描述电场的能的性质物理量是 ,这两个物理量仅由电场本身决定,与试探电荷无关。
五、电场强度(E)
1、定义:放入电场中某点的电荷所受的 跟它的 的比值,叫电场强度。
2、定义式: ,公式中的q只代绝对值。 3、单位: 或 。
4、矢量性:电场强度是矢量,它的方向就是电场的方向,其方向规定与 相同,则与 相反,也是该点的电场线的 。
5、物理意义:描述电场 和 的物理量,它所描述的是放入电场中的电荷所受 的性质。
6、试探电荷在电场中所受的电场力大小计算:F= 。
7、区别:E?UQF 、E?k2 、E? drq
E?①、F适用于其中F是q是。 q
1
②、E?kQE与成r2
正比,与 成反比,与试探电荷q 。(有关系吗?) ③、E?U是电场强度与电势差的关系式,只适用于 ,注意式中d为 d
的距离。
六、电场线
1、定义:在电场中画出的一系列有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向都跟该点的 方向一致,曲线的 ,表示电场强度的大小。
2、性质:①、电场线是为了形象地描述 而假想的、实际不存在的 ; ②、电场线从 或无限远出发,终止于无限远或 ,是不闭合曲线; ③、电场线在电场中 (填:相交、不相交)。
④、电场线的疏密表示 ,某点的切线方向表示该点的 ,它不表示电荷在电场中的运动轨迹。
3、请画出正、负点电荷、匀强电场、等量异种电、等量同种电荷的电场线分布图。
七、电势能EP:
1、定义:由于移动电荷时静电力做的功与移动的 无关,所以,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫做 。
2、 静电力做功与电势能变化的关系式为: ,即:静电力所做的功等于电势能的 。所以,当静电力做多少正功,电势能就 ,静电力做多少负功,电势能就 。静电力做功与电势差的关系式为: 。
3、说明:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能点时所做的功。 ① 电势能是相对的,解题时要选零电势点。通常选大地或无限远处的电势为零。 ③、电势能有正、有负,但它是 量。
4、试探电荷在电场的电势能大小为:EP? 2
八、电势?和电势差UAB:
1、电荷在电场中某一点的 与它的 的比值,叫做这一点的电势。电场中 之差,叫电势差,又称 。电势和电势差的单位为: 。
2、电势的定义式为: ,电场中某一点的电势与放在该点的试探电荷q以及它所具有的电势能EP。(有关吗?)
3、电势差与电势的关系式为: ,电势差与静电力做功的关系式为: 。在匀强电场中,电势差与电场强度的关系式为: ,此关系式可以用来定性判断非匀强电场吗? 。
4、电势和电势关是标量,只有大小,没有方向。电势的正负表示: 。 而电势差的正负表示: 。
5、电势的相对性:同一点的电势随 的不同而不同,因此说某点电势的高低,应相对于一个零电势点,通常认为 的电势为零。而电场中某两点间的电势差与零电势点的选取 。(有关吗?)
6、常用来判断电势能大小的方法是: 。 常用来判断电势高低的方法是: 。 电势降低最快的方向是 的方向。
九、等势面:1、定义:电场中电势 的各点构成的面叫做等势面。
2、性质:①、沿同一等势面移动电荷时,电场力 (填:做功、不做功)。 ②、电场线跟等势面一定 ,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。 ③、两个电势不等的等势面 (填:能相交、不能相交)。
④、在相邻等势面间电势差相同的情况下,等势面的疏密表示电场的 。等势面密的地方,电场 ;等势面疏的地方,电场 。
3、请画出点电荷和匀强电场的等势面分布图;思考:等量的同种电荷和异种电荷中垂线有什么特点?
3
十、电容器和电容:
1、两块彼此 的导体就组成一个电容器。电容器的作用是: 。
2、电容C:⑴、物理意义:电容是描述电容器 本领的物理量。
⑵、定义:电容器所带的 与电容器两极板间的 的比值,叫做电容器的电容。 ⑶、定义式: ,国际单位制为 ,1F?_____?F?_____PF
3、平行板电容器的决定式: 。电容与两板间的介电常数成 ,与两极板的正对面积成 ,与两板间的距离成 ,
4、平行板电容器应用的两种情况:(1)、若电容器始终与电源相连,则 保持不变,当板间距离变大时,板间场强变 ;当两板正对面积变大时,板间场强 。
(2)、若电容器充电后与电源断开,则 保持不变,当板间距离变大时,板间场强变 ;当两板正对面积变大时,板间场强 。
十一、带电粒子在电场中的运动:(各种运动情况都有,解题方法完全是力学的方法)
1、带电粒子是否考虑重力的三种情况:
2、带电粒子的加速:一对平行金属板,板间电压为U,板距离为d, 一带电粒子仅受电场力,从静止开始,从一极板运动到离一极板的速度大小为多少?写出求解公式。
3、带电粒子在匀强电场中的偏转:如图所示,水平放置的平行金属板,极板长度为l,板间电压为U,板间距离为d,已知上板带正电,下极板带负电。一个带电荷量为q的正带电粒子,仅受电场力,以初速度v0垂直电场线方向从左侧射入极板间,且能飞出极板。求:(1)、带电粒子在水平方向做 运动,在竖直方向做 运动,画出带电粒子的运动轨迹。
(2)、板间场强大小为E= ,带电粒子所受的
合力F= ,带电粒子的加速度a= 。
(3)、带电粒子在电场中的运动时间t= 。
(4)、带电粒子在竖直方向的偏转位移y= 。
4
(5)、带电粒子射出磁场时的速度v= 。带电粒子的偏转角度θ= 。
4、加速、偏转一体:
推导:质量为m,电荷量为q的带电粒子,从静止开始,经同一电压加速,再垂直进入同一偏转电场,带电粒子的偏转位移y,以及偏转角度θ。
5、加速、偏转、打荧光屏:
推导:带电粒子打在荧光屏上的位置。
6、示波器:
(1)示波器的结构:
(2)信号电压加在 极板上,扫描电压加在 极板上,扫描电压与信号电压的周期满足什么条件,就能在荧光屏上观察到几个完整的波形?
5
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