高中物理电学总复习

2017-06-03

电学是物理科学中的重要章节,在高中复习时哪些知识点需要重点理解?下面是小编给大家带来的高中物理电学总复习,希望对你有帮助。

高中物理电学总复习

一、电场基本规律

1、电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变。(1)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。

(2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=1.6×10-19C——密立根测得e的值。

2、库仑定律

(1)定律内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

(2)表达式:k=9.0×109N?m2/C2——静电力常量

(3)适用条件:真空中静止的点电荷。 二、电场能的性质

1、电场能的基本性质:电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功。

2、电势φ

(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。

(2)定义式:φ——单位:伏(V)——带正负号计算

(3)特点:

○1电势具有相对性,相对参考点而言。但电势之差与参考点的选择无关。

○2电势一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,还是低。

○3电势的大小由电场本身决定,与Ep和q无关。

○4电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。

(4)电势高低的判断方法

○1根据电场线判断:沿着电场线电势降低。φA>φB

○2根据电势能判断:

正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。

负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。

结论:只在电场力作用下,静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。

3、电势能Ep

(1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。

(2)定义式:——带正负号计算

(3)特点:

○1电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大地或无穷远处为零势能面。

○2电势能的变化量△Ep与零势能面的选择无关。

4、电势差UAB

(1)定义:电场中两点间的电势之差。也叫电压。

(2)定义式:UAB=φA-φB

(3)特点:

○1电势差是标量,但是却有正负,正负只表示起点和终点的电势谁高谁低。若UAB>0,则UBA<0。

○2单位:伏

○3电场中两点的电势差是确定的,与零势面的选择无关

○4U=Ed匀强电场中两点间的电势差计算公式。——电势差与电场强度之间的关系。

5、静电平衡状态

(1)定义:导体内不再有电荷定向移动的稳定状态

(2)特点

○1处于静电平衡状态的导体,内部场强处处为零。

○2感应电荷在导体内任何位置产生的电场都等于外电场在该处场强的大小相等,方向相反。

○3处于静电平衡状态的整个导体是个等势体,导体表面是个等势面。

○4电荷只分布在导体的外表面,在导体表面的分布与导体表面的弯曲程度有关,越弯曲,电荷分布越多。

6、电场力做功WAB

(1)电场力做功的特点:电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,即与初末位置的电势差有关。

(2)表达式:WAB=UABq—带正负号计算(适用于任何电场)

WAB=Eqd—d沿电场方向的距离。——匀强电场

(3)电场力做功与电势能的关系

WAB=-△Ep=EpA-EPB

结论:电场力做正功,电势能减少

电场力做负功,电势能增加

7、等势面:

(1)定义:电势相等的点构成的面。

(2)特点:

○1等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷,电场力不做功。

○2等势面与电场线垂直

○3两等势面不相交

○4等势面的密集程度表示场强的大小:疏弱密强。

○5画等势面时,相邻等势面间的电势差相等。

(3)判断电场线上两点间的电势差的大小:靠近场源(场强大)的两间的电势差大于远离场源(场强小)相等距离两点间的电势差。

三、电场力的性质

1、电场的基本性质:电场对放入其中电荷有力的作用。

2、电场强度E

(1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F与电荷的带电量q的比值,就叫做该点的电场强度。

(2)定义式:E与F、q无关,只由电场本身决定。

(3)电场强度是矢量:大小:单位电荷受到的电场力。

方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E的方向相反。

(4)单位:N/C,V/m1N/C=1V/m

(5)其他的电场强度公式

○1点电荷的场强公式:——Q场源电荷

○2匀强电场场强公式:——d沿电场方向两点间距离

(6)场强的叠加:遵循平行四边形法则

3、电场线

(1)意义:形象直观描述电场强弱和方向理性模型,实际上是不存在的

(2)电场线的特点:

○1电场线起于正(无穷远),止于(无穷远)负电荷

○2不封闭,不相交,不相切

○3沿电场线电势降低,且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大小,可以判断电势高低。

○4电场线垂直于等势面,静电平衡导体,电场线垂直于导体表面

(3)几种特殊电场的电场线

四、应用——带电粒子在电场中的运动

(平衡问题,加速问题,偏转问题)

1、基本粒子不计重力,但不是不计质量,如质子,电子,α粒子,氕,氘,氚

带电微粒、带电油滴、带电小球一般情况下都要计算重力。

2、平衡问题:电场力与重力的平衡问题。

mg=Eq

3、加速问题

(1)由牛顿第二定律解释,带电粒子在电场中加速运动(不计重力),只受电场力Eq,粒子的加速度为a=Eq/m,若两板间距离为d,则

(2)由动能定理解释,

可见加速的末速度与两板间的距离d无关,只与两板间的电压有关,但是粒子在电场中运动的时间不一样,d越大,飞行时间越长。

3、偏转问题——类平抛运动

在垂直电场线的方向:粒子做速度为v0匀速直线运动。

在平行电场线的方向:粒子做初速度为0、加速度为a的匀加速直线运动

带电粒子若不计重力,则在竖直方向粒子的加速度

带电粒子做类平抛的水平距离,若能飞出电场水平距离为L,若不能飞出电场则水平距离为x

带电粒子飞行的时间:t=x/v0=L/v0——————○1

粒子要能飞出电场则:y≤d/2————————○2

粒子在竖直方向做匀加速运动:———○3

粒子在竖直方向的分速度:——————○4

粒子出电场的速度偏角:——————○5

由○1○2○3○4○5可得:

飞行时间:t=L/vO竖直分速度:

侧向偏移量:偏向角:

飞行时间:t=L/vO

侧向偏移量:y’=

偏向角:

在这种情况下,一束粒子中各种不同的粒子的运动轨迹相同。即不同粒子的侧移量,偏向角都相同,但它们飞越偏转电场的时间不同,此时间与加速电压、粒子电量、质量有关。

如果在上述例子中粒子的重力不能忽略时,只要将加速度a重新求出即可,具体计算过程相同

五、电容器及其应用

1、电容器充放电过程:(电源给电容器充电)

充电过程S-A:电源的电能转化为电容器的电场能

放电过程S-B:电容器的电场能转化为其他形式的能

2、电容

(1)物理意义:表示电容器容纳电荷本领的物理量。

(2)定义:电容器所带电量Q与电容器两极板间电压U的比值就叫做电容器的电容。

(3)定义式:——是定义式不是决定式

——是电容的决定式(平行板电容器)

(4)单位:法拉F,微法μF,皮法pF

1pF=10-6μF=10-12F

(5)特点

○1电容器的带电量Q是指一个极板带电量的绝对值。

○2电容器的电容C与Q和U无关,只由电容器本身决定。

○3在有关电容器问题的讨论中,经常要用到以下三个公式和○3的结论联合使用进行判断

○4电容器始终与电源相连,则电容器的电压不变。电容器充电完毕,再与电源断开,则电容器的带电量不变。

高中物理电学公式

1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍。

2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}

3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}

4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}

5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}

6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}

高中物理学习方法

(1)课前认真预习。

想提高物理考试成绩,基础一定要掌握的牢。很多基础差的学生,听课很吃力,主要是因为前面落下了很多内容。因此,请做好预习工作,在这一点上,不要学班里的学霸们,他们不预习,是因为他们考点掌握的很牢固了。在课前,抽出时间独立地阅读教材,把新课的内容都要仔细地阅读一遍,一方面是培养自学能力,更重要的一方面是把这部分可能需要用到的前期所学的内容回顾一下;以便于课堂上老师提到的时候自己想不起来,跟不上教学节奏。

从听课效果来看,带着预习的问题来听课,可以帮助基础差的学生们提高听课的效率,能使听课的重点更加突出,更容易紧跟老师讲解的思路。在课堂上当物理wuli.in老师讲到自己预习时的不懂之处时,就要主动联想、格外注意去听,力求当堂弄懂;还有疑惑,课后就去问老师吧。

(2)主动提高效率的听课。

在王尚原来的文章中曾经提到过,物理思维能力的培养最好的场合就是课堂。同学们想一想,咱们大部分的物理解题思维、解题切入点、研究方法,都是课堂上老师们传授的。锻炼思维能力,同学们最需要做的事儿,我认为就是跟着课堂老师讲解的思路,另外,还要积极思考老师提问的问题,听课最忌讳的就是坐马观花,被动地等着老师讲答案。最好同学们还要有超前意识,在老师讲解的时候想一想,下一步老师要分析什么了?为什么?

同样,课下同学们做题时,遇到问题不会处理了,不会做了,想不要着急看答案,要明确是什么地方卡住了?哪些考点不会使用?接下来做什么?同学们去联想下,课堂上老师讲解这部分例题的时候,是怎么找到切入点的?

总之就是一句话:课堂上老师的讲解思路,一定要跟上;课下做作业遇到问题了,反思下课堂上老师讲题的过程和切入点的寻找方法。王尚的很多文章中都提到过,课堂听课与课下做作业是一个相辅相成、相互扶持的过程,不能割裂开。

(3)定期整理学习笔记,复习学过的知识。

物理思维的培养,需要沉积的过程,而定期整理温习笔记,是这个过程的很好促进。在课下学习过程中,同学们通过对所学知识的回顾、对照预习笔记、听课笔记、作业和参考书等材料加以补充、归纳,使所学的知识达到系统、完整和高度概括的水平。课堂的学习笔记,一定要简明、易看、让自己课下复习的时候一目了然。另外,学习笔记还要做到定期温习,算是温故知新吧,按知识本身的体系加以归类,整理出总结性的学习笔记,以求知识系统化。通过笔记的梳理与考试卷子的分析,同学们还应整理同一类物理题的切入点。高中物理是研究万物运动规律的一门科学,同样,在求解方法上,物理题也是有规律可循的。比如,动量能量守恒问题,什么时候用动量守恒,什么时候用能量守恒,什么时候用动能定理,要争取找出答案来,以及这些典型模型的共性、解题切入点与常见解题误区等等。

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