高中物理選修3-1課件

高中物理選修3-1課件第一頁，共64頁。人教版物理選修三PPT課件第二頁，共64頁。目錄第一章靜電場1.1電荷及其守恒定律1.2庫侖定律1.3.1電場強度1.3.2專題：靜電平衡1.4電勢能電勢1.5電勢差1.6電勢差與電勢強度的關(guān)系1.7電容器與電容1.8帶電粒子在電場中的運動

第三頁，共64頁。目錄第二章、恒定電流2.1、導(dǎo)體中的電場和電流（1課時）2.2、電動勢（1課時）2.3、歐姆定律（2課時）2.4、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路（2課時）2.5、焦耳定律（1課時）第四頁，共64頁。目錄第三章磁場3.1磁現(xiàn)象和磁場（1課時）3.2、磁感應(yīng)強度（1課時）3.3、幾種常見的磁場（1.5課時）3.4、磁場對通電導(dǎo)線的作用力（1.5課時）3.5、磁場對運動電荷的作用（1課時）3.6、帶電粒子在勻強磁場中的運動（2課時+1練習(xí)）第五頁，共64頁。電場第六頁，共64頁。一、電荷1、基本電荷（元電荷）：2、物體起電方式：本質(zhì)：電荷轉(zhuǎn)移①摩擦起電；（絕緣體）②接觸起電：（導(dǎo)體）③感應(yīng)起電：（導(dǎo)體）二、庫侖定律1、公式：K的測定：庫侖扭秤實驗2、適用條件：真空、靜止、點電荷（或電荷均勻分布的球體）第七頁，共64頁。3、應(yīng)用：①兩相同球體接觸起電②三點電荷靜電平衡㈠:兩球帶同種電荷，總電量兩球均分㈡:兩球帶異種電荷，先中和后，凈電荷再均分兩同夾異，兩大夾小，進小遠大③帶電擺球的平衡：整體法：三力共點（c為兩球重心）m↗，θ↘G總θ1θ2cm1m2擺角θ與帶電量無關(guān)第八頁，共64頁。三、電場強度（場強）1、場強E：2、場強的疊加：①定義式：②單位：N/CV/m矢量方向：規(guī)定正電荷受力方向③決定式：------適用真空點電荷------平行四邊形定則第九頁，共64頁?！阂粚Φ攘慨悾ㄍ┓N點電荷Q、-Q連線、中垂線上的場強（相距2L）+Q-QOX2LAyEByEB+Q-QOX2LA第十頁，共64頁。四、電場線1、應(yīng)用：2、特點：①定性判斷場強大小、方向：②定性判斷電勢高低一條電場線不能看出疏密③電場線存在于正負(fù)電荷及無窮遠（大地）三者之間①從正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷②不閉合、不相交、不中斷④電場線條數(shù)與電荷量成正比⑤電場線與電荷運動軌跡一般不重合第十一頁，共64頁。3、常見電場的電場線：①正、負(fù)點電荷電場③一對等量異種電荷的電場④一對等量同種電荷的電場②勻強電場第十二頁，共64頁。五、靜電平衡2、靜電平衡導(dǎo)體的特點：③凈電荷只能分布于導(dǎo)體表面①內(nèi)部場強處處為0②表面附近的場強垂直于導(dǎo)體表面④導(dǎo)體是個等勢體，表面及任何截面是個等勢面導(dǎo)體中沒有電流通過，導(dǎo)體兩端沒有電壓感應(yīng)電荷的效果：產(chǎn)生附加（感應(yīng)）場強，削弱（并抵消）外電場，阻礙（并阻止）電荷運動反證法第十三頁，共64頁?！呵蟾袘?yīng)電荷產(chǎn)生的場強ACdAd接地第十四頁，共64頁。六、電勢φ1、定義：2、單位：伏1V=1J/C3、決定因素：生場電荷、位置4、相對性：零電勢的選取，理論上取無窮遠，實際上常取大地。正電荷周圍空間電勢恒為正。負(fù)電荷周圍空間電勢恒為負(fù)。5、電勢高低的判斷：沿著電場線方向電勢越來越低◆正電荷電勢能與電勢同號負(fù)電荷電勢能與電勢反號（標(biāo)量）三個量都有正負(fù)號φA＞φB＞OφA＜φB＜OABAB第十五頁，共64頁。1、定義：七、電勢差：（電壓）2、決定式：uab=φa-φb

◆單下標(biāo)或無下標(biāo)時取絕對值

有下腳標(biāo)時應(yīng)注意正負(fù)號uab=－uba3、絕對性：與零勢點無關(guān)4、場強與電勢無必然聯(lián)系：③場強相等，電勢不一定相等；電勢相等，場強不一定相等①場強為0，電勢不一定為0；電勢為0，場強不一定為0②場強大，電勢不一定高；電勢高，場強不一定大5、場強與電勢差關(guān)系：-----適用于勻強電場第十六頁，共64頁。八、電場力的功1、電場力做功特點：（同重力）③靜止的電荷在電場力作用下（或電場力做正功情況）①只決定于起點、終點的電勢差，與路徑無關(guān)②正功→電勢能減少，負(fù)功→電勢能增加正電荷：從電勢高→電勢低；負(fù)電荷：從電勢低→電勢高不論正負(fù)電荷：均從電勢能大→電勢能小2、電場力做功的計算：①W=Fd=Eqd--------勻強②W=qu---------------通用◆可通過功的正負(fù)來確定電勢的高低及電勢差第十七頁，共64頁。九、電容器：——平行板1、定義式：ε≥1，→介電常數(shù)S→正對面積；d→極板間距2、決定式：3、單位：法拉（F）微法（μF）皮法（pF）——普適通用1F=106μF=1012pF第十八頁，共64頁。4、平行板電容器兩種充電方式：U不變①

電源保持連接狀態(tài)②

充電后電源切斷若d↘，E↗d↘，C↗，Q↗Q不變?nèi)鬱↘，C↗，U↘E不變第十九頁，共64頁。十、帶電粒子在電場中的運動：①

牛頓運動定律②

動能定理1、勻變速直線運動：2、輻射電場中的勻速圓周運動：電場力與重力垂直——豎直面變速圓周運動3、勻強電場中的圓周運動（考慮重力）◆例：單擺（帶電小球與絕緣繩）等效“重力”：mgEqG‘ABo“最低點”：V最大，動能最大，繩子最易斷“最高點”：V最小，臨界點，繩子最易彎曲第二十頁，共64頁。①

粒子落在極板上②

粒子穿出極板4、勻強電場中的類平拋運動——F合與V0垂直（不計重力或重力與電場力共線）飛行時間由y決定飛行時間由L決定第二十一頁，共64頁。θ③

粒子先經(jīng)過加速電場再進入偏轉(zhuǎn)電場④

粒子穿出電場后勻速運動打在屏幕上OY第二十二頁，共64頁。第三四章電流第二十三頁，共64頁。一、電流1、電流的形成：電荷的定向移動2、電流（強度）定義：3、電流（微觀）決定式：4、電流（宏觀）決定式：------適用于金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液，不適用氣體導(dǎo)電V定數(shù)量級10-4m/S------部分電路歐姆定律第二十四頁，共64頁。①電流處處相等②電壓：U=U1+U2+U3+③電阻：R=R1+R2+R3+二、串并聯(lián)電路基本特點：1、串聯(lián)：2、并聯(lián)：④電壓分配：與電阻成正比⑤功率分配：與電阻成正比①各支路電壓相等④電流分配：與電阻反比⑤功率分配：與電阻反比②電流：③電阻：第二十五頁，共64頁。三、電阻1、定義式：2、決定式：金屬導(dǎo)體電阻率隨溫度升高而增大：◆電阻率ρ由材料決定------與歐姆定律意義不同------電阻定律（適用粗細均勻物體）直線斜率（或斜率倒數(shù)）表示電阻◆伏安特性曲線：UIIU第二十六頁，共64頁。3、變阻器：①、限流接法：②、分壓接法：滑動變阻器電位器電阻箱可變電阻RR0RR0接線法：1上1下接線法：1上2下阻值應(yīng)較大→增大調(diào)壓范圍阻值應(yīng)較小→增強調(diào)壓均勻性電路總功率較?。▋?yōu)）電路總功率較大（缺）第二十七頁，共64頁。4、復(fù)雜電路的電阻：①、串聯(lián)電路總電阻大于任一部分電阻并聯(lián)電路總電阻小于任一支路電阻②、不論串并聯(lián)，任一電阻變大（變小），總電阻一定變大（變?。ㄐ裕骸浚?-----等效電路的化簡㈠:電勢分析法：導(dǎo)體（電阻）中，沿著電流方向電勢降低某導(dǎo)體（電阻）中是否有電流以及流向決定了電路的連接方式所有導(dǎo)線（電阻不計）以及無電流通過的導(dǎo)體屬于等勢體某導(dǎo)體（電阻）兩端的電勢高低第二十八頁，共64頁。R3R2R1VR3R2R1VAR3R2R1VAR3R2R1AR2R1R3第二十九頁，共64頁。四、電功與電功率1、電功：2、電功率：◆單位：焦耳（J）、度→千瓦時（瓩時)(KWh)1度=1000W·3600S=3.6×106J3、效率：第三十頁，共64頁。五、電功與電熱1、焦耳定律：2、純電阻電路：熱效率η=100%◆對于非純電阻電路（電動機），歐姆定律不適用3、非純電阻電路：（電動機）◆當(dāng)通電電動機被卡不運轉(zhuǎn)時，等同于純電阻電路第三十一頁，共64頁。六、閉合電路歐姆定律1、表達式：2、路端電壓變化規(guī)律：①與外阻的關(guān)系：◆物理意義：②與電流的關(guān)系：UoAB短路電流Uo4、閉合電路中的功率：①電源的總功率：P總=εI②電源內(nèi)耗功率：P內(nèi)=U內(nèi)I=I2r③電源輸出功率：P出=UI=εI-I2r第三十二頁，共64頁。1、電源的輸出功率：討論:當(dāng)R一定，r可變，則r→0，P出最大，當(dāng)r一定，R可變，因則當(dāng)R=r時，P出最大，七、歐姆定律綜合應(yīng)用第三十三頁，共64頁。P—R圖像OP出RrR1R2◆當(dāng)P出<，對于外阻有兩個解R1R2第三十四頁，共64頁。2、含電容器的直流電路：①、電容器在穩(wěn)恒電路中處于斷路狀態(tài)②、與電容器串聯(lián)的電阻在充放電時有瞬間電流，在穩(wěn)恒狀態(tài)下是無用的盲端電阻，處于等勢狀態(tài)◆步驟：摘除電容器及無用電阻，化簡及確立等效電路電容器視為伏特表，盲端電阻看作導(dǎo)線，分析電容器所并聯(lián)的電阻及兩端的電壓R3R2R1R4Cabεr第三十五頁，共64頁。①“口訣法”：串反并同與變阻器“串”的，UIP變化規(guī)律與變阻器相反與變阻器“并”的，UIP變化規(guī)律與變阻器相同“串”——具有完全相同或部分關(guān)聯(lián)的電荷流“并”——完全不相關(guān)聯(lián)的不同支路的電荷流R3R2R1AVR4R5abεr“串”——R1、R3“并”——V、A、R2、R4R5變小↗↘3、直流電路的動態(tài)變化分析：（定性）第三十六頁，共64頁。4、電路故障問題：①、斷路：表現(xiàn)為電流為0，而電壓不為0②、短路：表現(xiàn)為電壓為0，而電流不為0◆現(xiàn)象：燈泡亮度失常、儀表示數(shù)異常◆重要理論依據(jù)：電流經(jīng)電阻，電勢降低；無電流的電阻等勢除了電源兩端，其它位置有電壓者即為斷路嫌疑處第三十七頁，共64頁。并聯(lián)串聯(lián)接法測電壓測電流檢流用途斷路通路（磁電式儀表）結(jié)構(gòu)∞>>Rg<<RgRg內(nèi)阻驗電器改裝G表串聯(lián)分壓高電阻G表并聯(lián)分流低電阻——改裝靜電計伏特表○安培表○靈敏電流計

○八、電表的改裝第三十八頁，共64頁。1、電壓表：◆串聯(lián)分壓電阻GRgRVGRgRA電壓表內(nèi)阻：R內(nèi)=R+Rg→∞2、電流表：◆并聯(lián)分流電阻電流表內(nèi)阻：R內(nèi)→0第三十九頁，共64頁?！綦姳淼拇⒙?lián)：設(shè)兩改裝的表頭相同，量程不同①、兩電壓表V1、V2并聯(lián)②、兩電壓表V1、V2串聯(lián)③、兩電流表A1、A2串聯(lián)④、兩電流表A1、A2并聯(lián)讀數(shù)相同，指針偏角不同指針偏角相同，讀數(shù)不同指針偏角相同，讀數(shù)不同讀數(shù)相同，指針偏角不同第四十頁，共64頁。九、伏安法測電阻◆外接法RxAVRxAV◆內(nèi)接法誤差原因：伏特表分流→安培表讀數(shù)偏大安培表分壓→伏特表讀數(shù)偏大解決方案：適宜測低阻適宜測高阻外內(nèi)第四十一頁，共64頁。十、實物電路連接1、特點及注意事項：①、注意量程，及正負(fù)極性②、注意變阻器的分壓限流以及測電阻的內(nèi)外接2、實例：③、導(dǎo)線必須接于接線柱，且不能相交（鉛筆草稿）◆伏安法測電阻第四十二頁，共64頁。第四十三頁，共64頁。第四十四頁，共64頁。練習(xí)用多用電表測電阻操

作

內(nèi)

容

一、測幾百歐姆的電阻R11．會正確選檔。2．會調(diào)零。3．記下電阻數(shù)值。二、測幾千歐姆的電阻R25.實驗完畢：測量完畢，表筆從測試筆插孔拔出，并不要把選擇開關(guān)置于歐姆檔，可置選擇開關(guān)于交流250V或OFF檔。器材要排列整齊。4．會換檔，會重新調(diào)零，正確記下電阻數(shù)值。第四十五頁，共64頁。練習(xí)用多用電表測電阻測量結(jié)果記錄（1）、R1=

；選擇開關(guān)倍率：

。（如：×100）

（2）、R2=

；選擇開關(guān)倍率：

。第四十六頁，共64頁。練習(xí)用多用電表測電阻選擇適當(dāng)?shù)牧砍瘫砉P短接，調(diào)節(jié)“調(diào)零電阻”測量——雙手不可碰到表筆的金屬部分盡量使指針指向表盤刻度的中間。如果不滿足，應(yīng)換量程！讀數(shù)：表盤示數(shù)×倍率實驗結(jié)束后，把多用表調(diào)到“OFF”檔第四十七頁，共64頁。第五六章磁場第四十八頁，共64頁。一、磁場的產(chǎn)生1、產(chǎn)生：磁體（磁極）、電流（運動電荷）2、電本質(zhì)：3、磁現(xiàn)象：磁體→安培分子電流假說①磁極間相互作用：同名相斥，異名相吸②電流間相互作用：同向相吸，反向相斥③磁場對電流作用：安培力左手定則電流所有磁場都是運動電荷（電流）產(chǎn)生④磁場對運動電荷作用：洛倫茲力分子電流大?。旱谒氖彭摚?4頁。二、磁感線1、應(yīng)用：2、特點：▲對于磁體：外部N→S，內(nèi)部S→N-----右手螺旋定則（安培定則）大小：B疏密程度方向：B的切線不相交，不中斷，閉合3、常見電流的磁場（磁感線）：①、直線電流（電流的磁效應(yīng)）——奧斯特第五十頁，共64頁。②、環(huán)形電流③、螺線管電流第五十一頁，共64頁。4、常見（磁體）的磁場：③、勻強磁場：①、條形磁鐵：②、蹄形磁鐵：××××××××××××××××BB第五十二頁，共64頁。④、地磁場：同條形磁鐵（通電螺線管）磁場N極在地理南極，S極在地理北極赤道B水平向北南半球B斜向上，北半球B斜向下第五十三頁，共64頁。三、磁感應(yīng)強度B1、定義式：2、單位：特斯拉（T）3、矢量性：-------定量描述磁場的強弱◆磁感應(yīng)強度B的方向：（磁場方向）①（規(guī)定）小磁針N極的受力方向（靜止時N極指向）②磁感線的切線第五十四頁，共64頁。五、磁場對電流的作用1、安培力：①大?。孩诜较颍鹤笫侄▌t㈢、一般情況，F(xiàn)=IL⊥B=ILB⊥㈠、當(dāng)I⊥B，F(xiàn)最大，F(xiàn)=ILB㈡、當(dāng)I∥B，F(xiàn)=0第五十五頁，共64頁。3、解題一般步驟：①判斷安培力方向②其它力受力分析注意選擇視圖（視角）將立體受力圖應(yīng)轉(zhuǎn)化成平面力圖③列力學(xué)主方程：④列電學(xué)輔助方程:⑤解方程及必要的討論（“答”）平衡方程牛二方程（動能定理）F=ILBQ=Itε=IR…….第五十六頁，共64頁