人教版高二物理選修1-1第一章知識點

1.1電荷庫侖定律一、電荷電荷守恒自然界存在的兩種電荷：正電荷和負電荷；同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引；電荷的多少叫做電荷量；絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷，毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電荷。摩擦起電的實質不是創(chuàng)造了電荷，而是電子轉移。使物體中的正負電荷分開，并使電子從一個物體轉移到另一個物體。感應起電的實質是使物體中的正負電荷分開，電荷從物體的一部分轉移到另一部分。分析：根據同種電荷互相排斥，異種電荷相互吸引，我們也可以知道A帶正電，B帶負電，實驗發(fā)現A、B所帶電量相等。因為重新接觸后，A、B又不帶電了。結論：把電荷移近不帶電的導體，可以使導體帶電，這種現象叫做靜電感應。3.比較摩擦起電和靜電感應的區(qū)別分析：不同點：摩擦起電是電子從一個物體轉移到另一個物體感應起電是電子從物體的一部分轉移到另一部分。共同點：都使物體帶等量的異種電荷。結論：電荷守恒定律（可轉移但電量不變）上述起電的中和過程；物質（電子）不滅。。二、元電荷①元電荷是電荷量最小的單位，即一個電子或一個質子所帶的電量②元電荷量：e＝1.6×10-19C③任何一個物體所帶電量只能是它的整數倍；1庫＝6.25×1018個電子④電子的電荷量和電子質量m的比叫荷質比：三、庫侖定律1.庫侖定律F＝kQ1Q2/r2條件：真空，點電荷靜電力：兩個帶電體之間的作用力通常叫做靜電力或庫侖力（遵守牛頓第三定律）2.點電荷只關心電荷的電量，不考慮帶電體的體積大小——類似質點（理想模型）靜電力恒量k＝9×109?！っ?/庫24.適用條件單位：國際單位制電荷量：計算時取絕對值，＋、－用來判斷方向相互性：作用力和反作用力適用性：真空中、點電荷、靜止電荷間、靜止和運動電荷間1.2電場電場1.定義：電荷的周圍存在一種特殊的物質，叫做電場。2.基本性質：對放入其中的電荷有電場力的作用。3.說明：場的概念的建立，是人類對客觀世界認識的一個重要進展?，F在，人們已經認識到，實物和場是物質存在的兩種不同形式，雖然我們看不見電場和磁場，但它們是客觀存在的物質。電場強度定義：放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強。公式：E=F/q單位：牛每庫，符號是N/C。物理意義：物理意義：描述電場力的性質。性質：①大小決定因素：由電場本身決定，與q、F無關。②方向：規(guī)定正電荷所受的電場力的方向為電場強度的方向說明：用比值定義物理量，在物理學中，常常用比值定義一個物理量，用來表示研究對象的某種性質。用比值定義的物理量只與比值有關，而與比值中的兩物理量無關。電場力公式：F＝qE性質：正電荷的電場力方向與場強方向相同，負電荷的電場力方向與場強方向相反。電場線定義：在電場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟該點的電場強度方向一致，這樣的曲線就叫做電場線。作用：切線方向表示E的方向；曲線的疏密表示E的大小3.幾種常見電場中電場線的分布情況①正、負點電荷的電場中電場線的分布：a、離點電荷越近，電場線越密，場強越大b、以點電荷為球心作個球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向不同。②等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布a、沿點電荷的連線，場強先變小后變大b、兩點電荷連線中垂面（中垂線）上，場強方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直c、在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點0等距離各點場強相等。③等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線分布情況兩點電荷連線中點O處場強為0兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏，但場強并不為0兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏4.電場線特點①電場線從正電荷或無限遠出發(fā)，終止于無限遠或負電荷；②電場線在電場中不相交；不中斷③在同一幅圖中，電場強度較大的地方電場線較密，電場強度較小的地方電場線較疏，可以用電場線的疏密來表示電場強度的相對大小。勻強電場①定義：電場強度大小和方向都相同的電場。②電場線特點：勻強電場是大小和方向都相同的電場，故勻強電場的電場線是平行等距的直線說明：平行但間距不均勻的電場是不存在的1.3生活中的靜電現象一、放電現象①在干燥天氣的黑夜里脫去化纖衣服時會看到火花、聽到僻啪聲②實驗室中感應起電機的兩個導電桿之間也能發(fā)生火花放電③很多房屋頂上裝有避雷針是為了進行接地放電④運輸汽油等易燃易爆物品的車輛總有一條鐵鏈拖著，這樣可以把電荷引入大地，避免放電時產生的火花引起爆炸⑤飛機輪胎用導電像膠制成，可以避免著陸時機身積累電荷)二、雷電和避雷說明：云層之間或云層與地面之間發(fā)生強烈放電時，能產生耀眼的閃光和巨響，這就是閃電和雷鳴。閃電的電流可以高達幾十萬安培，會使建筑物嚴重損壞。說明：雷電對人類生活也會產生益處，有哪些益處呢？（①閃電產生的高溫促使空氣中的氧和氮化合成氮氧化物，隨雨水降至地面，成為天然的氮肥

②閃電產生的臭氧留在大氣層中，能保護地球上的生物免遭紫外線的傷害）

說明：導體尖銳部位的電荷特別密集．尖端附近的電場就特別強．會放出電荷，這種現象我們稱之為尖端放電三、靜電的應用和防止。

說明：靜電在工業(yè)和生活中有很重要的用途，有時又會帶來很多麻煩，需要防止

人們應用靜電的例子（①靜電除塵②靜電噴漆③復?。?/p>

人們防止靜電的例子(①實驗室中感應起電機的兩個導電桿之間也能發(fā)生火花放電②很多房屋頂上裝有避雷針是為了進行接地放電③運輸汽油等易燃易爆物品的車輛總有一條鐵鏈拖著，這樣可以把電荷引入大地，避免放電時產生的火花引起爆炸④飛機輪胎用導電像膠制成，可以避免著陸時機身積累電荷)1.4電容器一、電容器1、作用：電容器就是容納電荷的容器。2、構造：由兩個相互靠近、彼此絕緣的導體組成這兩個導體稱為電容器的兩極中間彼此絕緣的物質叫電介質（空氣也是電介質）二、電容電容的物理意義：電容是表示電容器容納電荷本領的物理量定義：電容器所帶的電量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值，叫做電容器的電容。3、公式：單位：法拉（F）還有微法（F）和皮法（pF）1F=10-6F=10-12pF注意：是由電容器本身的性質（由導體大小、形狀、相對位置及電介質）決定的,與電容器是不是帶電無關。類比電阻、電場強度、電勢差的定義電容是描述電容器存儲電荷本領的物理量，與U和Q都沒有關系，只與電容器本身的構造有關。三、影響平行板電容器電容大小的因素電容的決定因素：內部結構，猜想（S,d，兩極板間的電介質）研究方法：控制變量法實驗：實驗裝置分析：靜電計可以用來測量電勢差.把它與電容器的兩極板相連,從指針的偏轉角度可以量出兩個極板之間的電勢差U.2、平行板電容器電容的決定式：其中，（1）k靜電力常量（2）d板間距離（3）S兩極板正對面積（4）ε介電常數（描述兩導體間絕緣介質特性）四、電容器性能的主要指標:1、電容量2、耐壓能力小結：電容器由兩片導體為極板，中間隔以電介質構成。電容C是描述電容器容納電荷本領的物理量。定義式適用于任何電容器，C與Q，U無關決定式只適用于平行板電容器，反映C的決定因素1.5電源和電流一、電源：先分析課本圖2.1-1說明該裝置只能產生瞬間電流（從電勢差入手）【問題】如何使電路中有持續(xù)電流？A池B池R抽水機類比：（把電源的作用與抽水機進行類比）如圖2—A池B池R抽水機圖2-1提問：怎攔才能使水管中有源源不斷的電流呢?回答：可在A、B之間連接一臺抽水機，將水池B中的水抽到水池A中，這樣可保持A、B之間的高度差，從而使水管中有源源不斷的水流。歸納：電源就是把自由電子從正極搬遷到負極的裝置。（從能量的角度看，電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉變?yōu)殡娔艿难b置）種類有干電池、蓄電池、發(fā)電機等。二、恒定電場：結合課本圖2.1-4分析導線中的電場的分布情況。MMNE0FnFtMNE0MNEEE0E′F導線中的電場是兩部分電荷分布共同作用產生的結果，其一是電源正、負極產生的電場，可將該電場分解為兩個方向：沿導線方向的分量使自由電子沿導線作定向移動，形成電流；垂直于導線方向的分量使自由電子向導線某一側聚集，從而使導線的兩側出現正、負凈電荷分布。其二是這些電荷分布產生附加電場，該電場將削弱電源兩極產生的垂直導線方向的電場，直到使導線中該方向合場強為零，而達到動態(tài)平衡狀態(tài)。此時導線內的電場線保持與導線平行，自由電子只存在定向移動。因為電荷的分布是穩(wěn)定的，故稱恒定電場。恒定電場：由穩(wěn)定分布的電荷所產生的穩(wěn)定電場稱恒定電場。說明：（1）由于在恒定電場中，任何位置的電場強度都不隨時間變化，所以它的基本性質與靜電場相同。（2）在靜電場中所講的電勢、電勢差、及其與電場強度的關系等等，在恒定電場中同樣適用。三、電流（標量）電流的形成概念：電荷的定向移動形成電流。形成電流的必要條件：①要有能自由移動的電荷------自由電荷在導體中存在著大量的能自由移動的電荷。如金屬導體中的自由電子、電解液中的正負離子等。通常按物質電性能不同分為導體、半導體、絕緣體，其本質區(qū)別是它們單位體積內含有自由電荷的多少以及是否含有可自由移動的電荷。②導體兩端必須有電壓自由電荷只有定向移動才能形成電流，要使自由電荷定向移動，需給自由電荷施加驅使它做定向移動的作用力，這個作用力可以由電場施加。將導體的兩端加上一定的電壓（通過電源實現），導體中的自由電荷在電場力的作用下定向移動，形成電流，所以形成電流還應滿足導體兩端存在電壓。3.電流的方向：規(guī)定為正電荷定向移動的方向。是人為規(guī)定的，和負電荷定向移動的方向相反。在外電路中，電流由高電勢流向低電勢；在內電路中，電流由低電勢流向高電勢。4.電流的強弱的描述①定義：通過導體橫截面的電量跟通過這些電量所用的時間的比值。它是描述電流的強弱的物理量，用I來表示。②定義式：③電流的微觀表示：---------ABι歸納：Q=nV=nvtSqI=Q/t=nvqS這就是電流的微觀表示式。從微觀上看，電流決定于導體中的自由電荷密度、電量定向移動速度、導體的橫截面積有關。說明：1、，求出的是電流的平均值，可求電量。電流是標量，雖有大小和方向，但不是矢量。2、導體中有電流時，其中的自由電荷并不是以同樣的速率，向一定的方向“齊步走”。由于自由電子頻繁地與金屬正離子碰撞，它們只是在不斷地無規(guī)則運動中總體上有了“定向移動”。3、導體中有電流時應區(qū)分三種速率：①電場傳播速率（或電流傳導速率）：它等于光速，電路一旦接通，電源就以光速在電路中各處建立了電場，整個電路上的電子幾乎同時受到電場力的作用做定向移動。平時一合上開關，用電器立即就有電流，就是這個原因。②無規(guī)則熱運動速率，其數量級約為。③自由電荷定向移動速率，它與導體中的電流，截面積大小以及自由電荷的密度有關。電路中電子定向移動速率的數量級約為（4）單位：安培（A），（5）電流的種類①直流電：方向不隨時間而改變的電流。直流電分為恒定電流和脈動直流電兩類：其中大小和方向都不隨時間而改變的電流叫恒定電流；方向不隨時間改變而大小隨時間改變的電流叫脈動直流電。②交流電：方向和大小都隨時間做周期變化的電流。1.6電流的熱效應一、概念：電流流過導體時，導體就要發(fā)熱，這種現象叫做電流的熱效應。電能轉換的熱能與哪些因素有關：I(電流)、R(電阻)、t(時間)1.熱量與電阻的關系：在電流、通電時間相同時，阻值大的電阻產生的熱量多。2.熱量與電流的關系：在電阻、通電時間相同時，電流大的電阻產生的熱量多。3.熱量與時間的關系：在電阻、電流相同時，通電時間長的電阻產生的熱量多。三、焦耳定律電流流過導體時產