高二物理上學期(3-1)知識點

1、 高二物理（3-1）上學期知識點 “第一章靜電場”“1電荷及其守恒定律”電荷、元電荷1、自然界中存在兩種電荷：正電荷與負電荷。被絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電；被毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。 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倍，。電子的電荷量e和電子的質量m的比叫做電子的比荷，。 3、點電荷：是一種理想化的模型。如果帶電體本身的線度比相互作用的帶電體之間的距離小得多，以致帶電體的體積和形狀對相互作用力的影響可以忽略不計時，這種帶電體就可以看成點電荷，但點電荷自身不一定很小，所帶電荷量也不一定很少。摩擦起電、接觸起電、感應起電1、摩擦起電

2、：兩個不同的物體相互摩擦，帶上等量異種電荷； 2、接觸起電：不帶電物體接觸另一個帶電物體，使電荷從帶電物體轉移一部分到不帶電物體上。 3、感應起電：導體接近（不接觸）帶電體，使導體靠近帶電體一端帶上與帶電體相異的電荷，而另一端帶上與帶電體相同的電荷。導體內的自由電子在外電場的作用下重新分布的現(xiàn)象，叫做靜電感應。電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分，總量保持不變。“2庫侖定律”1、內容：在真空中兩個點電荷間的作用力跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們之間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為靜電力常

3、量等于）。 3、適用條件：真空中的點電荷。“3電場強度”電場、電場力電場：帶電體周圍存在的一種物質，是電荷間相互作用的媒體。電場是客觀存在的，電場具有力的特性和能的特性。電場的基本性質是它對放入其中的電荷有力的作用，這種力叫做電場力。電場強度的定義式1、電場強度：描述電場的強弱之別的物理量，方向與正電荷受的電場力方向相同，與負電荷受的電場力的方向相反。 2、定義式：放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電荷量的比值，叫做這一點的電場強度。即E=F/q（適用于一切電場），E與F、q無關，只由電場本身決定。 3、方向：正電荷受的電場力方向，與負電荷受的電場力的方向相反。 4、單位：N/C，V/m

4、，1N/C=1V/m。點電荷的電場強度：（只適用于點電荷）。電場強度的疊加：電場強度是矢量，當空間的電場是由幾個點電荷共同激發(fā)的時候，空間某點的電場強度等于每個點電荷單獨存在時所激發(fā)的電場在該點的場強的矢量和。電場線1、電場線：在電場中畫出一系列的從正電荷出發(fā)到負電荷終止的曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致，這些曲線叫做電場線。 2、電場線的性質： 電場線是起始于正電荷（或無窮遠處），終止于負電荷（或無窮遠處）； 電場線的疏密反映電場的強弱，電場線越密（疏）場強越大（小）； 電場線不相交，不相切，不閉合； 電場線不是真實存在的； 電場線不一定是電荷運動軌跡。 3、幾種特殊電場

5、的電場線： 點電荷的電場線 等量同（異）種點電荷的電場線 勻強電場的電場線 ：勻強電場：在電場中，如果各點的場強的大小和方向都相同，這樣的電場叫勻強電場。勻強電場中的電場線是間距相等且互相平行的直線?！?電勢能和電勢”電場力的功1、電場力做功的特點：電場力做功與路徑無關，只與初末位置有關，即與初末位置的電勢差有關。 2、表達式：WAB=UABq帶正負號計算（適用于任何電場）； WAB=Eqdd沿電場方向的距離（適用于勻強電場）。 3、電場力做功與電勢能的關系：WAB=-Ep=EpA-EpB。 電場力做正功，電勢能減少；電場力做負功，電勢能增加。電勢能：1、電荷在電場中某點的電勢能在數值上等于把

6、電荷從這點移到電勢能為零處（電勢為零處）電場力所做的功，=q。2、特點： 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。 電勢能的變化量Ep與零勢能面的選擇無關。 電場力做正功，電勢能減小；電場力做負功，電勢能增大。電勢:1、電勢：電場中某點的電勢等于該點相對零電勢點的電勢差。 2、特點： 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。通常取離電場無窮遠處或大地的電勢為零電勢。 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。 電勢的大小由電場本身決定，與Ep和q無關。 電勢在數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。

7、3、電勢高低的判斷方法 根據電場線判斷：沿著電場線的方向，電勢越來越低。 根據電勢能判斷： 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。等勢面:1、等勢面：電場中電勢相等的點構成的面叫做等勢面。 2、特點： 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。 等勢面一定跟電場線垂直，而且電場線總是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。 任意兩個等勢面都不相交。 畫等勢面（線）時，一般相鄰兩等勢面（或線）間的電勢差相等。這樣，在等勢面（線）密處場強大，等勢面（線）疏處場強

8、小。實驗：用描跡法畫出電場中平面上的等勢線實驗目的： 利用電場中電勢差及等勢面的知識，練習用描跡法畫出電場中一個平面上的等勢線。 實驗原理： 用導電紙上形成的穩(wěn)恒電流場來模擬靜電場，當兩探針與導電紙上電勢相等的兩點接觸時，與探針相連的靈敏電流計中通過的電流為零，指針不偏轉，從而可以利用靈敏電流計找出導電紙上的等勢點，并依據等勢點描繪出等勢線。 實驗器材： 學生電源或電池組（電壓約為6V），靈敏電流計，開關，導電紙，復寫紙，白紙，圓柱形金屬電極兩個，探針兩支，導線若干，木板一塊，圖釘，刻度尺。 實驗步驟： 1、在平整的木板上，由下而上依次鋪放白紙、復寫紙、導電紙各一張，導電紙有導電物質的一面要向

9、上，用圖釘把白紙、復寫紙、和導電紙一起固定在木板上。 2、在導電紙上平放兩個跟它接觸良好的圓柱形電極，兩個電極之間的距離約為10cm，將兩個電極分別與電壓約為6V的直流電源的正負極相接，作為“正電荷”和“負電荷”，再把兩根探針分別接到靈敏電流計的“+”、“-”接線柱上（如圖所示）。 3、在導電紙上畫出兩個電極的連線，在連線上取間距大致相等的五個點作基準點，并用探針把它們的位置復印在白紙上。 4、接通電源，將一探針跟某一基準點接觸，然后在這一基準點的一側距此基準點約1cm處再選一點，在此點將另一探計跟導電紙接觸，這時一般會看到靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉，左右移動探針位置，可以找到一點使電流計的指針

10、不發(fā)生偏轉，用探針把這一點位置復印在白紙上。 5、按步驟（4）的方法，在這個基準點的兩側逐步由近及遠地各探測出五個等勢點，相鄰兩個等勢點之間的距離約為1cm。 6、用同樣的方法，探測出另外四個基準點的等勢點。 7、斷開電源，取出白紙，根據五個基準點的等勢點，畫出五條平滑的曲線，這就是五條等勢線。 注意事項： 1、電極與導電紙接觸要良好，且與導電紙的相對位置不能改變。 2、尋找等勢點時，應從基準點附近由近及遠地逐漸推移，不可冒然進行大跨度的移動，以免電勢差過大，發(fā)生電流計過載現(xiàn)象。 3、導電紙上所涂導電物質相當薄，故在尋找等勢點時，不能用探針在導電紙上反復劃動，而應采用點接觸法。 4、探測等勢點

11、不要太靠近導電紙的邊緣，因為實驗是用電流場模擬靜電場，導電紙邊緣的電流方向與邊界平行，并不與等量異種電荷電場的電場線相似?！?電勢差”1、電勢差U：電荷在電場中由一點A移動到另一點B時，電場力所做的功WAB與電荷量q的比值WAB/q叫做AB兩點間的電勢差。 2、公式：UAB=WAB/q，且UAB=A-B。電勢差有正負UAB=-UBA，一般常取絕對值，寫成U。單位V，1V=1J/c。 3、電勢差跟帶電量q無關，只跟電場中的兩點之間的位置有關。這表示電勢差是反映電場自身的物理量?！?電勢差與電場強度的關系”: U=Ed（只適用于勻強電場，d為等勢面間的距離），E的方向是電勢降低最快的方向?！?靜電

12、現(xiàn)象的應用”:靜電平衡狀態(tài)、等勢體： 當導體內的自由電子不再做定向移動時，此時導體處于靜電平衡狀態(tài)。處于靜電平衡的導體內部場強處處為零，但導體表面的場強不為零，場強方向垂直于外表面（等勢面）。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。靜電屏蔽處于電場中的空腔導體或金屬網罩，其空腔部分的場強處處為零，即能把外電場遮住，使內部不受外電場的影響，這就是靜電屏蔽。生活中的靜電現(xiàn)象1、放電現(xiàn)象：火花放電和接地放電。 2、雷電和避雷：尖端放電。 3、靜電的應用和防止：靜電除塵等。“8電容器的電容”電容器的概念和原理：1、電容器：任何兩個絕緣又互相靠近的導體組成電容器，它帶電時，兩導體總是帶

13、等量異種電荷，電容器所帶的電量只其中一個導體所帶電量的值。 2、電容器充放電過程：（電源給電容器充電）充電過程：使電容器的兩個極板帶上等量的異種電荷的過程叫做充電。電源的電能轉化為電容器的電場能；放電過程：把充電后的極板接通電荷互相中和（電荷沒有消失，只是失去了電量而已），電容器就不再帶電，這個過程是放電，這可形成短暫的放電電流。電容器的電場能轉化為其他形式的能。電容的定義式：1、 電容：描述電容器容納電荷本領的物理量。由電容器本身的介質特性與幾何尺寸決定，與電容器是否帶電、帶電荷量的多少、板間電勢差的大小等均無關。 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。

14、3、定義式：C=Q/U（適用于各種電容器）。 4、單位：法拉F，微法F，皮法pF，1pF=10-6F=10-12F。平行板電容器：1、平行板電容器的電容：（k為靜電力常量，為介電常數，空氣的介電常數最小，S為正對面積，僅適用于平行板電容器）； 2、平行板電容器內部是勻強電場E=U/d； 3、由定義式可得平行板電容器具有下列關系：； 4、若電容器始終連接在電池上，兩極板的電壓不變，若電容器充電后，切斷與電池的連接，電容器的帶電荷量不變。常用電容器：固定電容器、可變電容器、半可變電容器、電解電容器。電解電容器有正負極之分，接入電路時正極接高電勢，該類電容器不能直接接入交流電路?！?帶電粒子在電場中

15、的運動”帶電粒子在電場中的加速1、在勻強電場中的加速問題，一般屬于物體受恒力（重力一般不計）作用運動問題。處理的方法有兩種： 根據牛頓第二定律和運動學公式結合求解：，； 根據動能定理與電場力做功，運動學公式結合求解：。 2、在非勻強電場中的加速問題，一般屬于物體受變力作用運動問題。處理的方法只能根據動能定理與電場力做功，運動學公式結合求解：。 帶電粒子在電場中的偏轉：帶電粒子垂直于勻強電場的場強方向進入電場后，受到恒定的電場力作用，且與初速度方向垂直，因而做勻變速曲線運動類似平拋運動，如圖： 垂直于場強方向做勻速直線運動：Vx=V0，L=V0t； 平行于場強方向做初速為零的勻加速直線運動：，；

16、通過電場區(qū)的時間：； 示波管示波管主要由電子槍、豎直偏轉電極和水平偏轉電極、熒光屏組成。兩電極都不加偏轉電壓時，由電子槍產生的高速電子做直線運動，打在熒光屏中心，形成一個亮點。這時如果在水平偏轉電極上加上隨時間均勻變化的電壓，則電子因受偏轉電場的作用，打在熒光屏上的亮點便沿水平方向勻速移動。如果再在豎直偏轉電極上，加上一隨時間變化的信號電壓，則亮點在豎直方向上也要發(fā)生偏移，偏移的大小與所加信號電壓的大小成正比。這樣，亮點一方面隨著時間的推移在水平方向勻速移動，一方面又正比于信號電壓在豎直方向上產生偏移。于是在熒光屏上便形成一波形曲線，此曲線反映出信號電壓隨時間變化的規(guī)律。 粒子通過電場區(qū)的側移

17、距離：； 偏轉角：。帶電粒子在電場中運動的綜合應用1、帶電粒子在電場中的平衡問題：帶電粒子在電場中處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)時，則粒子在電場中處于平衡狀態(tài)。假設勻強電場的兩極板間的電壓為U，板間的距離為d，則：mg=qE=，有q=。 2、帶電粒子在電場中的加速問題：帶電粒子在電場中加速，若不計粒子的重力，則電場力對帶電粒子做功等于帶電粒子動能的增量。 3、帶電粒子在電場中的偏轉問題：帶電粒子以垂直勻強電場的場強方向進入電場后，做類平拋運動。垂直于場強方向做勻速直線運動：Vx=V0，L=V0t；平行于場強方向做初速為零的勻加速直線運動：，偏轉角：。 4、粒子在交變電場中的往復運動當電場強度發(fā)生變

18、化時，由于帶電粒子在電場中的受力將發(fā)生變化，從而使粒子的運動狀態(tài)發(fā)生相應的變化，粒子表現(xiàn)出來的運動形式可能是單向變速直線運動，也可能是變速往復運動。帶電粒子是做單向變速直線運動，還是做變速往復運動主要由粒子的初始狀態(tài)與電場的變化規(guī)律（受力特點）的形式有關。 若粒子（不計重力）的初速度為零，靜止在兩極板間，再在兩極板間加上甲圖的電壓，粒子做單向變速直線運動；若加上乙圖的電壓，粒子則做往復變速運動。 若粒子以初速度為v0從B板射入兩極板之間，并且電場力能在半個周期內使之速度減小到零，則甲圖的電壓能使粒子做單向變速直線運動；則乙圖的電壓也不能粒子做往復運動。所以這類問題要結合粒子的初始狀態(tài)、電壓變化

19、的特點及規(guī)律、再運用牛頓第二定律和運動學知識綜合分析。注：是否考慮帶電粒子的重力要根據具體情況而定，一般說來： 基本粒子：如電子、質子、粒子、離子等除有說明或有明確的暗示以外，一般都不考慮重力（但并不忽略質量）； 帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。 “第二章恒定電流”“1電源和電流”電源：是通過非靜電力做功把其他形式能轉化為電勢能的裝置。電流：1、定義：電荷的定向移動形成電流。 2、電流的方向：規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向。在外電路中電流由高電勢點流向低電勢點，在電源的內部電流由低電勢點流向高電勢點（由負極流向正極）。 3、電流強度：

20、通過導體橫截面的電量跟通過這些電量所用時間的比值，I=q/t。電流強度的定義式中，如果是正、負離子同時定向移動，q應為正負離子的電荷量和。 4、電流的微觀表達式：I=nqSv（S橫截面積，v定向移動速率，n單位體積的自由電荷個數）。2電動勢”電動勢、內阻：1、電動勢是反映電源把其他形式能轉化為電能本領大小的物理量。例如一節(jié)干電池的電動勢E=15V，物理意義是指：電路閉合后，電流通過電源，每通過1C的電荷，干電池就把15J的化學能轉化為電能。 2、電源內部也是由導體組成的，所以也有電阻，這個電阻叫做電源的內阻?！?歐姆定律”1、內容：導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻值成反比。 2

21、、公式：I=U/R。 3、適用范圍：純電阻用電器（例如：適用于金屬、液體導電，不適用于氣體導電）。 4、圖象表示：在R一定的情況下，I正比于U，所以IU圖線、UI圖線是過原點的直線，且R=U/I，所以在IU圖線中，R=cot=1/k斜率，斜率越大，R越小；在UI圖線中，R=tan=k斜率，斜率越大，R越大。實驗：測繪小燈泡的伏安特性曲線實驗目的： 1、描繪小燈泡的伏安特性曲線。 2、理解并檢驗燈絲電阻隨溫度升高而增大。 3、掌握儀器的選擇和電路連接。 實驗原理： 1、根據部分電路歐姆定律，一純電阻R兩端電壓U與電流I總有U=I?R，若R為定值時，UI圖線為一過原點的直線。小燈泡的燈絲的電阻率隨

22、溫度的升高而增大，其電阻也就隨溫度的升高而增大。而通過小燈泡燈絲的電流越大，燈絲的溫度也越高，故小燈泡的伏安特性曲線（UI曲線）應為曲線。 2、小燈泡（3.8V，0.3A）電阻很小，當它與電流表（0.6A）串聯(lián)時，電流表的分壓影響很大，為了準確測出小燈泡的伏安特性曲線，即U、I的值，電流表應采用外接法，為使小燈泡上的電壓能從0開始連續(xù)變化，滑動變阻器應采用分壓式連接。 3、實驗電路如圖所示，改變滑動變阻器的滑片的位置，從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值， 在坐標紙上以I為橫坐標，U為縱坐標，用測出的幾組I、U值畫出U-I圖象。 實驗器材： 小燈泡（3.8V，0.3A），電壓表（0-3V-15V

23、），電流表（0-0.6A-3A），滑動變阻器（20），學生低壓直流電源，電鍵，導線若干，坐標紙、鉛筆。 實驗步驟： 1、如圖所示連結電路安培表外接，滑線變阻器接成分壓式。電流表采用0.6A量程，電壓表先用03V的量程，當電壓超過3V時采用15V量程。 2、把變阻器的滑動片移動到一端使小燈泡兩端電壓為零 3、移動滑動變阻觸頭位置，測出15組不同的電壓值u和電流值I，并將測量數據填入表格。 4、在坐標紙上以u為橫軸，以I為縱軸，建立坐標系，在坐標紙上描出各組數據所對應的點。（坐標系縱軸和橫軸的標度要適中，以所描圖線充分占據整個坐標紙為宜。）將描出的點用平滑的曲線連結起來，就得小燈泡的伏安特性曲線。

24、4、拆除電路、整理儀器。 注意事項： 1、實驗過程中，電壓表量程要變更：U<3V時采用03V量程，當U>3V時采用015V量程。 2、讀數時，視線要與刻度盤垂直，力求讀數準確。 3、實驗中在圖線拐彎處要盡量多測幾組數據（U/I值發(fā)生明顯變化處，即曲線拐彎處。此時小燈泡開始發(fā)紅，也可以先由測繪出的UI圖線，電壓為多大時發(fā)生拐彎，然后再在這一范圍加測幾組數據）。 4、在電壓接近燈泡額定電壓值時，一定要慢慢移動滑動觸頭。當電壓指在額定電壓處時，測出電流電壓值后，要馬上斷開電鍵。 5、畫uI曲線時不要畫成折線，而應畫成平滑的曲線，對誤差較大的點應當舍棄。 實驗數據記錄和處理： 實驗：伏安法

25、測電阻實驗原理： 歐姆定律。因此只要用電壓表測出電阻兩端的電壓，用安培表測出通過電流，用R=U/I即可得到阻值。 伏安法測電阻的兩種接法： 1、電流表外接法：在電壓表的內阻遠遠大于Rx時，使用（此時I00）； 2、電流表內接法：在電流表的內阻遠遠小于Rx時，使用（此時V00）。3、當待測電阻阻值與電壓表、電流表的阻值相差不多時，可根據：RARV>Rx2時，采用電流表外接法；當RARVRx2時，采用電流表內接法來確定。（口決：“大內小外”，即內接法適合測大電阻結果偏大，外接法適合測小電阻測量結果偏小） 4、如果不知道Rx，RV，RA的阻值，可用試觸法，即通過不同的電表連接方式的電路，看電壓

26、表電流變化情況。如果電流表變化明顯，說明電壓表內阻對電路影響大，應選用電流表內接法同理，若電壓表變化明顯選用電流表外接法（簡記為電流內接電流表變化大；電壓外接電壓表變化大）。 滑動變阻器的兩種接法： 1、限流電路是將電源和可變電阻串聯(lián)，通過改變電阻的阻值，以達到改變電路的電流，但電流的改變是有一定范圍的。其優(yōu)點是節(jié)省能量；一般在兩種控制電路都可以選擇的時候，優(yōu)先考慮限流電路。 2、分壓電路是將電源和可變電阻的總值串聯(lián)起來，再從可變電阻的兩個接線柱引出導線。如圖，其輸出電壓由ap之間的電阻決定，這樣其輸出電壓的范圍可以從零開始變化到接近于電源的電動勢。在下列三種情況下，一定要使用分壓電路： 要求

27、測量數值從零開始變化或在坐標圖中畫出圖線。 滑動變阻器的總值比待測電阻的阻值小得多。 電流表和電壓表的量程比電路中的電壓和電流小?！?串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”串聯(lián)電路的電流、電壓和電阻1、電流關系：I總=I1=I2=I3=； 2、電壓關系：U總=U1+U2+U3+； 3、電阻關系：R串=R1+R2+R3+； 4、功率關系：P總=P1+P2+P3+。并聯(lián)電路的電流、電壓和電阻1、 電流關系：I并=I1+I2+I3+； 2、電壓關系：U總=U1=U2=U3=； 3、電阻關系：1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+； 4、功率關系：P總=P1+P2+P3+。半偏法測電表的內阻1、半偏法測電流表內阻 測

28、量方法：電流表半偏法測電阻的電路圖如圖，R為滑動變阻器，R0為電阻箱，G為待測電流表內阻。實驗時，先合上S1，斷開S2，調節(jié)R使電流計的指針滿偏；再合上S2，調節(jié)R0使電流計的讀數為滿刻度的一半，這時，電阻箱的數值即為電流計的內阻。（注意：實驗前，變阻器的阻值應放在最大位置；調節(jié)R0時，R不動） 測量原理：S2打開時，設電流表滿偏電流Ig=，因為RRg，Rr，所以IgE/R，當S2閉合時，R0和Rg并聯(lián)，并聯(lián)后總阻值R并RgR，故S2閉合后，電路中總電流幾乎不變，即IgE/R，調節(jié)R0使電流表半偏為Ig/2，所以流過R0的電流也為Ig/2，所以R0=Rg。 器材選擇：從上述原理可知，S2打開與

29、閉合，近似認為干路中電流不變，前提是RRg。故實驗器材選擇應滿足電源電動勢盡可能大，R盡可能大。 2、半偏法測電壓表的內阻 電路如圖：實驗時，將R1的滑動片P放在左邊，合上S1和S2，調節(jié)R1，使電壓表的讀數滿偏；保持R1不變，斷開S2，調節(jié)R0，使電壓表的讀數為滿刻度的一半。則RV=R0。 表頭的改裝1、 電流表改裝成電壓表 原理：利用串聯(lián)電阻的分壓作用； 分壓電阻的計算：設電流表滿偏電流為Ig，內阻為Rg，滿偏電壓為Ug，利用串聯(lián)電阻的分壓作用，可將電流表串一電阻R串使電流表改裝成電壓表。設電壓表量程為U，則 分壓電阻R串。 2、電流表擴大量程 原理：利用并聯(lián)電阻的分流作用 分流電阻的計算

30、：將電流的量程擴大到I，要并聯(lián)的電阻為R并，由并聯(lián)電路電壓相等有，。電路問題分析1、電路故障分析：電路出現(xiàn)故障有兩個原因：短路和斷路（包括接線斷路或接觸不良，電器損壞等情況）。判斷電路故障常用排除法：在明確電路結構的基礎上，從分析比較故障前后電路結構的變化，電流、電壓的變化入手，確定故障后，并對電路元件逐一分析，排除不可能情況，尋找故障所在。 2、含容電路分析：求解這類問題關鍵要知道，電路穩(wěn)定后，電容器是斷路的，同它串聯(lián)的電阻均可視為短路，電容器兩端的電壓等于同它并聯(lián)電路兩端的電壓?！?焦耳定律”:電功:電流做功的實質是電場力對電荷做功。電場力對電荷做功，電荷的電勢能減少，電勢能轉化為其他形式

31、的能。因此電功W=qU=UIt，這是計算電功普遍適用的公式。電功率:單位時間內電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計算電功率普遍適用的公式。，只適用于純電阻電路。，適用于純電阻電路。焦耳定律，電熱:1、焦耳定律：電流通過電阻為R的導體時，t時間內導體上產生的熱量，即電熱Q=I2Rt，單位是J。焦耳定律無論是對純電阻電路還是對非純電阻電路都是適用的。 2、電功和電熱的關系 純電阻電路消耗的電能全部轉化為熱能，電功和電熱是相等的，所以有W=Q，UIt=I2Rt，U=IR（歐姆定律成立），； 非純電阻電路消耗的電能一部分轉化為熱能，另一部分轉化為其他形式的能。所以有W>Q，UIt>

32、I2Rt，U>IR（歐姆定律不成立）。熱功率：P=I2R，適用于一切電路；P=UI=P熱+P機=I2R+P機，適用于非純電阻電路。電流通過導體時能使導體的溫度升高，電能變成內能，這就是電流的熱效應。如白熾燈?！?導體的電阻”實驗：探究影響導體電阻的因素1、 實驗一 通過實驗在長度、橫截面積、材料三個因素中，保持兩個因素不變，比較第三個因素的影響；然后研究另外兩個因素的影響。 如圖，a 、b、c、d是四條不同的金屬導體。在長度、橫截面積、材料三個因素方面；b、c、d跟a相比，分別只有一個因素不同；b與a長度不同；c與a橫截面積不同；d與a材料不同。 圖中四段導體是串聯(lián)的，每段導體兩端的電壓

33、與它們的電阻成正比，因此，用電壓表分別測量a、b、c、d兩端的電壓，就能知道它們的電阻之比。 比較a、b的電阻之比與它們的長度之比；比較a、c的電阻之比與它們的橫截面積之比；比較a、d的電阻是否相等。這樣就可以得出長度、橫截面積、材料這三個因素與電阻的關系。改變滑動變阻器滑片的位置，可以獲得多組實驗數據以得到更可靠的結論。 這個實驗得到的是電阻與導線長度、橫截面積的比例關系，實驗中不必測量電阻大小的數值。 2、實驗二：探究導體電阻與材料的關系 選擇至少兩種不同材料的導體（例如鎳鉻合金絲和康銅絲），測出它們的長度、橫截面積和電阻，利用實驗一的等式結論分別計算出等式中的比例系數。 這個比例系數叫做

34、電阻率。電阻定律、電阻率1、電阻的定義：導體兩端的電壓與通過導體中的電流的比值叫導體的電阻。 定義式：R=U/I，單位：。 電阻是導體本身的屬性，跟導體兩端的電壓及通過電流無關。 2、電阻定律的內容：在溫度不變時，導體的電阻R與它的長度L成正比，與它的橫截面積S成反比。即R=L/S。 3、電阻率：是反映材料導電性能的物理量，稱為電阻率，和物體的材料、溫度有關。 金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大； 半導體材料的電阻率隨溫度增加而減??； 純金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大，橡膠的電阻率最大； 當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減小到零，這種現(xiàn)象叫超導現(xiàn)象。 4、適用條件：粗細均勻

35、的導線；濃度均勻的電解液。實驗：測定金屬的電阻率實驗目的： 用伏安法間接測定某種金屬導體的電阻率；練習使用螺旋測微器。 實驗原理： 根據電阻定律公式R=，只要測量出金屬導線的長度l和它的直徑d，計算出導線的橫截面積S，并用伏安法測出金屬導線的電阻R，即可計算出金屬導線的電阻率。 實驗器材： 被測金屬導線，直流電源（4V），電流表（0-0.6A），電壓表（0-3V），滑動變阻器（50），電鍵，導線若干，螺旋測微器，米尺。 實驗步驟： 1、用螺旋測微器在被測金屬導線上的三個不同位置各測一次直徑，求出其平均值d，計算出導線的橫截面積S。 2、按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路。 3

36、、用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導線的有效長度，反復測量3次，求出其平均值l。 4、把滑動變阻器的滑動片調節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經檢查確認無誤后，閉合電鍵S。改變滑動變阻器滑動片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數I和U的值，斷開電鍵S，求出導線電阻R的平均值。 5、將測得的R、l、d值，代入電阻率計算公式中，計算出金屬導線的電阻率。 6、拆去實驗線路，整理好實驗器材。 注意事項： 1、測量被測金屬導線的有效長度，是指測量待測導線接入電路的兩個端點之間的長度，亦即電壓表兩并入點間的部分待測導線長度，測量時應將導線拉直。 2、本實驗中被測金屬導線的電阻值較小，因此實

37、驗電路必須采用電流表外接法。 3、實驗連線時，應先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、電鍵、電流表、待測金屬導線、滑動變阻器連成主干線路（閉合電路），然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導線的兩端。 4、閉合電鍵S之前，一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻值最大的位置。 5、在用伏安法測電阻時，通過待測導線的電流強度I的值不宜過大（電流表用00.6A量程），通電時間不宜過長，以免金屬導線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大。“7閉合電路的歐姆定律”閉合電路歐姆定律1、內容：閉合電路的電流強度跟電源的電動勢成正比，跟閉合電路總電阻成反比。 2、表達式：I=E/（R+r）。 3、適用范圍：純電阻電

38、路。 4、電路的動態(tài)分析： 分析的順序：外電路部分電路變化R總變化由判斷I總的變化由U=E-I總r判斷U的變化由部分電路歐姆定律分析固定電阻的電流、電壓的變化歐用串、并聯(lián)規(guī)律分析變化電阻的電流、電壓電功。 幾個有用的結論 、外電路中任何一個電阻增大（或減少）時外電路的總電阻一定增大（或減少）。 、若開關的通斷使串聯(lián)的用電器增多時，總電阻增大；若開關的通斷使并聯(lián)的支路增多時，總電阻減少。 、動態(tài)電路的變化一般遵循“串反并同”的規(guī)律；當某一電阻阻值增大時，與該電阻串聯(lián)的用電器的電壓（或電流）減小，與該電阻并聯(lián)的用電器的電壓（或電流）增大。路端電壓:1、定義：電源兩端的電壓，電路開路時路端電壓與電源

39、電動勢相等，閉合回路中路端電壓與內電壓之和等于電源點電動勢。 2、總電流I和路端電壓U隨外電阻R的變化規(guī)律 當R增大時，I變小，又據U=E-Ir知，U變大；當R增大到時，I=0，U=E（斷路）。 當R減小時，I變大，又據U=E-Ir知，U變?。划擱減小到零時，I=Er ，U=0（短路）。 3、路端電壓隨電流變化關系圖像 U端=E-Ir，上式的函數圖像是一條向下傾斜的直線，縱坐標軸上的截距等于電動勢的大小，橫坐標軸上的截距等于短路電流I短，圖線的斜率值等于電源內阻的大小。 閉合電路的功率1、電源的總功率：就是電源提供的總功率，即電源將其他形式的能轉化為電能的功率，也叫電源消耗的功率，P總=EI。

40、 2、電源輸出功率：整個外電路上消耗的電功率。對于純電阻電路，電源的輸出功率。P出=I2R=E/（R+r）2R，當R=r時，電源輸出功率最大=50%，其最大輸出功率為Pmax=E2/4r。 3、電源內耗功率：內電路上消耗的電功率，P內=U內I=I2r。 4、電源的效率：指電源的輸出功率與電源的功率之比，即=P出/總=IU/IE=U/E?！?多用電表的原理”實驗：練習使用多用電表（1） 練習用多用電表（萬用表）測電阻 實驗目的： 練習使用多用電表測電阻。 實驗原理： 多用電表由表頭、選擇開關和測量線路三部分組成（如圖），表頭是一塊高靈敏度磁電式電流表，其滿度電流約幾十到幾百mA，轉換開關和測量線

41、路相配合，可測量交流和直流電流、交流和直流電壓及直流電阻等。測量直流電阻部分即歐姆表是依據閉合電路歐姆定律制成的，原理如圖所示，當紅、黑表筆短接并調節(jié)R使指針滿偏時有: Ig= （1） 當電筆間接入待測電阻Rx時，有 Ix= （2） 聯(lián)立（1）、（2）式解得 = （3） 由（3）式知當Rx=R中時，Ix=Ig，指針指在表盤刻度中心，故稱R中為歐姆表的中值電阻，由（2）式或（3）式可知每一個Rx都有一個對應的電流值I，如果在刻度盤上直接標出與I對應的Rx的值，那么當紅、黑表筆分別接觸待測電阻的兩端，就可以從表盤上直接讀出它的阻值。 由于電流和電阻的非線性關系，表盤上電流刻度是均勻的，其對應的電阻

42、刻度是不均勻的，電阻的零刻度在電流滿刻度處。 實驗器材： 多用電表，標明阻值為幾歐、幾十歐、幾百歐、幾千歐的定值電阻各一個，小螺絲刀。 實驗步驟： 1、機械調零，用小螺絲刀旋動定位螺絲使指針指在左端電流零刻度處，并將紅、黑表筆分別接入“+”、“-”插孔。2、選擋：選擇開關置于歐姆表“×1”擋。 3、短接調零：在表筆短接時調整歐姆擋的調零旋鈕使指針指在右端電阻零刻度處，若“歐姆零點”旋鈕右旋到底也不能調零，應更換表內電池。 4、測量讀數：將表筆搭接在待測電阻兩端，讀出指示的電阻值并與標定值比較，隨即斷開表筆。 5、換一個待測電阻，重復以上2、3、4過程，選擇開關所置位置由被測電阻值與中

43、值電阻值共同決定，可置于“×1”或“×10”或“×100”或“×1k”擋。 6、多用電表用完后，將選擇開關置于“OFF”擋或交變電壓的最高擋，拔出表筆。 注意事項： 1、多用電表在使用前，應先觀察指針是否指在電流表的零刻度，若有偏差，應進行機械調零。 2、測量時手不要接觸表筆的金屬部分。 3、合理選擇量程，使指針盡可能指在中間刻度附近（可參考指針偏轉在5R中的范圍）。若指針偏角太大，應改換低擋位；若指針偏角太小，應改換高擋位。每次換擋后均要重新短接調零，讀數時應將指針示數乘以擋位倍率。 4、測量完畢后應拔出表筆，選擇開頭置OFF擋或交流電壓最高擋，電表長

44、期不用時應取出電池，以防電池漏電。 （二）練習用多用電表測小燈泡的電流和電壓、二極管的正反向電阻。實驗：用多用電表探測黑箱內的電學元件設定黑箱上有三個接點，兩個接點間最多只能接一個元件；黑箱內所接的元件不超過兩個。測量步驟和判定： 1、用直流電壓擋測量，A、B、C三點間均無電壓；說明箱內無電源。 2、用歐姆擋測量，A、C間正、反接阻值不變，說明A、C間有一個電阻。3、用歐姆擋測量，黑表筆接A紅表筆接B時測得的阻值較小，反接時測得的阻值較大，說明箱內有一個二極管，可能在AB間，也可能在BC間，如圖中兩種可能。 4、用歐姆擋測量，黑表筆接C紅表筆接B測得阻值比黑表筆A紅表筆接B時測得的阻值大，說明

45、二極管在AB間。所以黑箱內的兩個元件的接法肯定是圖（a）?！?0實驗：測定電池的電動勢和電阻”實驗目的： 測定電池的電動勢和內電阻。 實驗原理：如圖1所示，改變R的阻值，從電壓表和電流表中讀出幾組I、U值，利用閉合電路的歐姆定律求出幾組、r值，最后分別算出它們的平均值。 此外，還可以用作圖法來處理數據。即在坐標紙上以I為橫坐標，U為縱坐標，用測出的幾組I、U值畫出U-I圖象（如圖2）所得直線跟縱軸的交點即為電動勢值，圖線斜率的絕對值即為內電阻r的值。 實驗器材： 待測電池，電壓表（0-3V），電流表（0-0.6A），滑動變阻器（10），電鍵，導線。 實驗步驟： 1電流表用0.6A量程，電壓表用

46、3V量程，按電路圖連接好電路。 2把變阻器的滑動片移到一端使阻值最大。 3閉合電鍵，調節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數，記錄一組數據（I1、U1），用同樣方法測量幾組I、U的值。 4打開電鍵，整理好器材。 5處理數據，用公式法和作圖法兩種方法求出電動勢和內電阻的值。 注意事項： 1、為了使電池的路端電壓變化明顯，電池的內阻宜大些，可選用已使用過一段時間的1號干電池。 2、干電池在大電流放電時，電動勢會明顯下降，內阻r會明顯增大，故長時間放電不宜超過0.3A，短時間放電不宜超過0.5A。因此，實驗中不要將I調得過大，讀電表要快，每次讀完立即斷電。 3、要測出不少于6組I、U數據，且變化范圍要大些，用

47、方程組求解時，要將測出的I、U數據中，第1和第4為一組，第2和第5為一組，第3和第6為一組，分別解出、r值再平均。 4、在畫U-I圖線時，要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側。個別偏離直線太遠的點可舍去不予考慮。這樣，就可使偶然誤差得到部分的抵消，從而提高精確度。 5、干電池內阻較小時路端電壓U的變化也較小，即不會比電動勢小很多，這時，在畫U-I圖線時，縱軸的刻度可以不從零開始，而是根據測得的數據從某一恰當值開始（橫坐標I必須從零開始）。但這時圖線和橫軸的交點不再是短路電流。不過直線斜率的絕對值照樣還是電源的內阻?！?1簡單的邏輯電路”1、“與”門：一個事件的幾個條件都滿足后

48、，該事件才能發(fā)生，這種關系稱為“與”邏輯關系。具有“與”邏輯關系的電路稱為“與”門電路，簡稱“與”門。 符號：；邏輯關系式：Y=A·B。 2、“或”門：幾個條件中，只要有一個條件得到滿足，某事件就會發(fā)生，這種關系稱為“或”邏輯關系。具有“或”邏輯關系的電路稱為“或”門電路，簡稱“或”門。 符號：；邏輯關系式：Y=A+B。 3、“非”門：輸出狀態(tài)和輸入狀態(tài)呈相反的邏輯關系，這種關系稱為“非”邏輯關系。具有“非”邏輯關系的電路稱為“非”門電路，簡稱“非”門。 符號：；邏輯關系式：Y=。 “第三章磁場”“1磁現(xiàn)象和磁場”磁現(xiàn)象:1、天然磁石和人造磁體都叫做永磁體，他們都能吸引鐵質物體，這種

49、性質叫做磁性。磁體的各部分磁性強弱不同，磁性最強的區(qū)域叫做磁極。能夠自由轉動的磁體，例如懸吊著的磁針，靜止時指南的磁極叫做南極，又叫S極；指北的磁極叫做北極，又叫N極。 2、磁化現(xiàn)象：物體在外磁場作用下顯示磁性的現(xiàn)象叫磁化現(xiàn)象。磁性材料:磁性材料是指由過度元素鐵、鈷、鎳及其合金等能夠直接或間接產生磁性的物質。例如應用于變壓器中的鐵心材料，作為存儲器使用的磁光盤，計算機用磁記錄軟盤等。電流的磁效應:奧斯特發(fā)現(xiàn)：任何通有電流的導線，都可以在其周圍產生磁場的現(xiàn)象，稱為電流的磁效應。磁場，地磁場1、磁場的產生：磁場是存在于磁體、電流和運動電荷周圍的一種物質。永磁體和電流都能在空間產生磁場，變化的電場也

50、能產生磁場。 2、磁場的基本特點：磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有力的作用。 3、磁場的方向：規(guī)定在磁場中任一點小磁針N極受力的方向（或者小磁針靜止時N極的指向）就是那一點的磁場方向。4、地磁場：地球本身就是一個磁場，是地球北極是地磁場的南極，地球南極是地磁場的北極，兩極的磁感線是垂直地球兩極的。在赤道，磁感線是與地球表面平行的?！?磁感應強度”1、定義：磁感應強度是表示磁場強弱的物理量，在磁場中垂直于磁場方向的通電導線，受到的磁場力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值，叫做通電導線所在處的磁感應強度，定義式B=F/IL。單位T，1T=1N/（A·m）。 2、磁感應強度是矢量

51、，磁場中某點的磁感應強度的方向就是該點的磁場方向，即通過該點的磁感線的切線方向。 3、物理意義：磁感應強度是反映磁場本身力學性質的物理量，與檢驗通電直導線的電流強度的大小、導線的長短等因素無關。 4、磁場中某位置的磁感應強度的大小及方向是客觀存在的，與放入的電流強度I的大小、導線的長短L的大小無關，與電流受到的力也無關，即使不放入載流導體，它的磁感應強度也照樣存在，因此不能說B與F成正比，或B與IL成反比。5、磁感應強度B是矢量，遵守矢量分解合成的平行四邊形定則，注意磁感應強度的方向就是該處的磁場方向，并不是在該處的電流的受力方向?！?幾種常見的磁場”磁感線1、定義：如果在磁場中畫出一些曲線是

52、每一點的切線方向都跟該點的磁感應強度方向一致，這樣的曲線叫做磁感線。2、特點： 磁感線是閉合曲線，磁鐵外部的磁感線是從北極出來，回到磁鐵的南極，內部是從南極到北極，外部的磁感線為曲線，而內部的磁感線為直線； 任意兩條磁感線不相交、不相切； 磁感線上每一點的切線方向都表示該點的磁場方向； 磁感線的疏密程度表示磁感應強度的大小，磁感線越密的地方磁場越強； 磁感線并不真實存在。電流的磁場，安培定則1、幾種典型磁場的磁感線的分布： 直線電流的磁場：同心圓、非勻強、距導線越遠處磁場越弱； 通電螺線管的磁場：兩端分別是N極和S極，管內可看作勻強磁場，管外是非勻強磁場； 環(huán)形電流的磁場：兩側是N極和S極，離

53、圓環(huán)中心越遠，磁場越弱； 2、安培定則：安培定則，也叫右手螺旋定則，是表示電流和電流激發(fā)磁場的磁感線方向間關系的定則。 通電直導線中的安培定則（安培定則一）：用右手握住通電直導線，讓大拇指指向電流的方向，那么四指的指向就是磁感線的環(huán)繞方向； 通電螺線管中的安培定則（安培定則二）：用右手握住通電螺線管，使四指彎曲與電流方向.安培分子電流假說1、安培分子電流假說：在原子、分子等物質微粒內部，存在著一種環(huán)形電流即分子電流，分子電流使每個物質微粒成為微小的磁體，它的兩側相當于兩個磁極。 2、磁現(xiàn)象的電本質：運動的電荷（電流）產生磁場，磁場對運動電荷（電流）有磁場力的作用，所有的磁現(xiàn)象都可以歸結為運動電

54、荷（電流）通過磁場而發(fā)生相互作用。一致，那么大拇指所指的那一端是通電螺線管的N極。勻強磁場：磁感應強度的大小處處相等、方向處處相同。勻強磁場中的磁感線是分布均勻、方向相同的平行直線。 磁通量1、 定義：磁感應強度B與垂直磁場方向的面積S的乘積叫做穿過這個面的磁通量。 2、定義式：=BS。如果面積S與B不垂直，應以B乘以在垂直于磁場方向上的投影面積S'，即=BS'，國際單位Wb。 3、求磁通量時應該是穿過某一面積的磁感線的凈條數。任何一個面都有正、反兩個面；磁感線從面的正方向穿入時，穿過該面的磁通量為正，反之，磁通量為負。所求磁通量為正、反兩面穿入的磁感線的代數和。 4、磁通量的

55、變化量的計算 =2-1；=BS；=SB。 開始和轉過180°時平面都與磁場垂直，則磁通量的變化量=2BS（磁感應強度為B，平面的面積為S）。 5、磁通量的變化率 磁通量的變化率：描述磁場中穿過某個面磁通量變化快慢的物理量。 大小計算：。 在數值上等于單匝線圈產生的感應電動勢的大小。 在-t圖象中，圖象的斜率表示。“4通電導線在磁場中受到的力”磁場對通電導線的作用：安培力、左手定則通電導線在磁場中受到磁場對它的安培力。1、安培力大小：F=BIL，式中F、B、I要兩兩垂直，L是有效長度（如圖有效長度，L平行于B時，F(xiàn)安為0，L垂直于B時，F(xiàn)安為最大）。 2、安培力的方向由左手定則判定：伸

56、開左手，拇指與其余四指垂直，并在掌心所決定的平面內，磁感線垂直穿入掌心，四指指電流方向，拇指指受力方向。 3、安培力做功與路徑有關，繞閉合回路一周，安培力做的功可以為正，可以為負，也可以為零，而不像重力和電場力那樣做功總為零。磁電式儀表1、 結構： 2、 原理：蹄形磁鐵和鐵芯間的磁場是均勻地輻向分布的，不管通電線圈轉到什么角度，它都跟磁感線平行受力均勻，所以電流與偏轉角度成正比。 電動機:在磁場中，通電線圈受到安培力的作用，發(fā)生扭轉。如果給線圈通以方向適合的電流，就可以是線圈轉動起來。我們使用的電動機就是利用安培力來工作的?！?運動電荷在磁場中受到的力”磁場對運動電荷的作用：洛倫茲力、左手定則磁場對運動電荷有洛