高中物理电学知识总结Word格式文档下载.docx
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答案：
正电荷负电荷元电荷整数倍创造消灭正比反比F=kQ1Q2/r2
真空中的点电荷体积
二：
相互作用力力能电场力E=F/q伏/米矢正电荷相反无无
电场本身的性质
切线方向疏密电场的分布一簇曲线正电荷负电荷闭合相交
场强的大小场强的方向降低E=kQ/r2相同相等等距的平行线匀强电场
第二单元电势能电势差电场中的导体
电势差和电势
1、电势差：
①引入电势差是从的观点来研究电场的性质，或者说是为了描述电场的性质而引入。
②定义和定义式：
电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，与的比值WAB/q，叫做A、B两点间的电势差，用UAB表示，其定义式为。
③物理意义：
A、B两点间的电势差在数值上等于。
④单位及1伏的定义：
电势差的单位为导出单位，在国际单位制中为，简称。
国际单位制中的单位符号为。
1伏=。
即如果正电荷在电场中由一点移到另一点，电场力所做的功为1焦，则这两点间的电势差就是伏。
①电势差为标量；
②电势差UAB与电场力对电荷做的功WAB，与电荷所带电量q。
电势差是由决定的，与初、末位置有关。
2、电势
①电势实质上是的电势差。
即电场中某点的电势在数值上等于零电势点时电场力所做的功。
②电势的单位：
电势通常用表示，其单位与电势差单位相同，都是，国际符号是。
③电势的正负号的物理意义：
电势是标量，只有大小，没有方向，运算规则不是平行四边形定则，而是代数规则。
它的正表示，负则表示。
④电势的相对性及电势差的绝对性：
电势具有相对性，同一点的电势会随的不同而不同，因此说某点的电势的高低，应相对于一个零电势点，通常认为电势为零。
两点的电势差却是绝对的，不会随零电势点的不同而不同。
（类比两点的高度差）。
⑤电势与电势差的关系：
UAB=
如果UAB>
0,即φA>
φB则表示A点电势B点电势。
如果UAB<
0,即φA<
沿着电场线方向，电势越来越低。
电势能及电场力做功
1、电势能
①定义：
电荷在电场中所具有的与电荷位置有关的势能称为电势能。
②电场力做功和电势能变化的关系：
电场力做正功时，电势能；
电场力做负功时，电势能；
电场力做功的多少电势能变化量。
③特点：
电势能是与所在共有的，且具有性，通常取无穷远处或接地处（也就是大地）为电势能的零点。
2、电场力做功
①电荷在电场中移动时电场力做的功与移动路径关，只取决于和电荷的。
这一点与重力做功跟高度差的关系相似，可作比较理解、记忆。
②计算电场力做功可使用公式WAB=，具体计算时，q、UAB、WAB均有正负，该公式适用于电场。
等势面
1、定义：
电场中相等的各点构成的面。
2、特点：
①一定跟电场线，即跟的方向垂直；
②在同一等势面上移动电荷时，电场力功；
③电场线总是从电势的等势面指向电势的等势面；
④任意两个等势面都不会；
⑤等差等势面越密的地方电场强度。
等差等势面的分布的疏密就象电场线分布的疏密一样，均能反映电场的。
四：
静电屏蔽
1、静电感应现象：
把金属导体放在电场中由于内部自由电子受电场力作用而，使导体的两个端面出现等量的，这种电荷重新分布的现象叫静电感应。
当自由电子的停止时（不是停止是达到受力平衡时），导体处于静电平衡状态。
2、静电平衡状态的特点：
①导体内部场强；
②整个导体是等势体，导体的表面是等势面；
③导体外部电场线与导体表面垂直；
④净（注意区分静）电荷只分布在导体的外表面上。
3、静电屏蔽：
处于静电平衡状态的导体，区域就不再受电场的影响，这种现象就叫静电屏蔽现象。
能；
电场力所做的功WAB；
移动电荷的电量；
UAB=WAB/q；
单位正电荷从一点移到另一点时电场力所做的功；
伏特；
伏；
V；
1J/C；
单位；
1；
无关；
电场的性质；
某点与零电势点间；
单位正电荷由该点移到；
φ；
该点电势比零电势点高；
该点电势比零电势点低；
零电势点选择；
大地（或无穷远）；
高于；
低于；
低
减小；
增加；
等于；
电荷；
电场；
相对；
无；
初末位置的电势差；
电量；
qUAB；
一切
电势；
垂直；
场强；
不做；
高；
低；
相交；
大；
强弱
定向移动；
异种电荷；
处处为零；
内部；
外部
第三单元电容带电粒子在电场中的运动
电容器和电容
1、电容器：
两个彼此而又互相的导体就组成一个电容器。
电容器的工作状态：
充电和放电。
充电就是使电容器的过程，放电就是使电容器的过程。
电容器的带电量指的是所带电荷量的绝对值。
2、电容：
描述电容器本领的物理量。
电容器与的比值叫电容，定义式为C==，其中C与Q、U均无关，仅由电容器本身决定。
单位：
1F=1C/V=μFpF。
3、平行板电容器：
C跟、成正比，跟成反比，即C=，其中k为静电引力恒量。
在分析有关平行板电容器的Q、E、U和C的关系时，主要有以下两种情况：
①保持两极板与电源相连，则电容器两极板间不变；
②充电后断开电源，则不变。
带电粒子在电场中的运动
1、带电粒子的加速
①运动状态的分析：
带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在一条直线上，做运动。
②用功能观点分析：
粒子动能的变化量等于电势能的变化量，qU=.
2、带电粒子的偏转
①运动状态分析：
带电粒子以速度Vo垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用做运动（轨迹为抛物线）。
②偏转运动的分析处理方法是分解法（类似于平抛运动的处理方法）
沿初速度方向为；
沿电场力方向为。
③基本规律：
设粒子带电量为q，质量为m，两平行金属板间的电压为U，板长L，板间距为d.
加速度a=F/m=qE/m=.运动时间t=.
离开电场的偏转量y=at2/2=qEL2/2mVo2=.
速度的偏转角tanθ=Vy/Vx=.而位移的偏转角tanα=Sy/Sx=gt/2Vo.
绝缘；
靠近；
带电；
失去电荷；
任意一个极板；
容纳电荷；
所带电量；
两极板间电势差；
Q/U；
△Q/△U；
106；
1012；
两极板正对面积S；
板间介质介电常数；
两极板间距离d；
εS/4πkd；
电势差（电压）；
带电量
匀加（减）速直线运动；
mV2/2一mVo2/2；
匀变速曲线；
速度为Vo的匀速直线；
初速为零的匀加速；
qU/md；
qUL2/2mdVo2；
qUL/mdVo2
第四单元部分电路电功和电功率
电流
1、电流的形成：
的定向移动形成电流。
形成电流的条件是：
①要有能自由移动的。
②导体两端存在。
2、电流的定义：
通过导体某截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的的比值叫电流。
①电流的定义式为.
②电流的微观表达式为。
（n为单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷的电荷量，v是自由电荷，S是导体的横截面积）
3、电流的方向：
物理学中规定定向移动方向为电流的方向，与定向移动的方向相反。
在外电路中，电流由电源流向；
在电源内部，电流由电源的流向。
电阻和电阻定律
1、电阻定律的表达式为：
R=，式中的ρ叫做材料的电阻率，它是反映材料的物理量，其大小与材料的长短、粗细无关，是由材料本身的性质决定，还与有关。
2、不同材料的电阻率与温度的关系不同，金属材料的电阻率随温度的升高而；
半导体材料的电阻率随温度的升高而；
还有些材料的电阻率几乎不受温度的影响（如锰铜合金、镍铜合金等）。
电阻率的单位：
3、当温度降至某一数值时，某些材料的电阻率ρ突然减小为零，这种现象叫现象。
材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做超导材料的温度。
处于超导状态的材料叫做超导体。
4、半导体：
有些材料，它的导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻率随温度的升高而，这种材料称为，如锗、硅、砷化镓等，另外半导体的导电性能可以由外界条件控制，如温度变化、光照、掺入微量的其他物质等均可使它的导电性能发生显著变化。
即半导体具有特性、特性和掺杂特性。
部分电路欧姆定律
1、部分电路欧姆定律：
导体的电流强度跟导体两端的成正比，跟导体的成反比，即I=。
2、欧姆定律适用于和，即纯电阻电路。
对气体导电不适用，应用时U、I、R三个物理量要对应电路。
3、研究部分电路欧姆定律时，因U是自变量，I为因变量，故常画I-U图象，（自己补画图象）图线的斜率为电阻R的倒数，由两电阻的I-U图线可以比较两电阻的大小。
如R2的斜率大于R1的斜率，则有R2R1。
电功和电热
1、W=是电功的定义式，适用于任何一段电路上电功的计算；
Q=是电热的定义式，适用于任何一段电路上电热的计算。
它们之间的关系是：
W≥Q，即对纯电阻电路，电流做功消耗的电能转化为内能，WQ；
对非纯电阻电路，电流做功消耗的电能转化为内能，WQ。
2、电功率P=，适用于任何一段电路上电功率的计算，表示电流做功的快慢；
热功率P热=，表示电流通过电阻时发热的快慢，它们之间的关系是PP热。
3、串联电路中，功率的分配与阻值成比；
并联电路中，功率的分配与阻值成比，这些都是对纯电阻电路而言的。
4、用电器的额定功率和实际功率
①用电器正常工作条件下两端所加的电压叫做，额定电压下消耗的功率叫，即P额=。
②实际功率是指用电器在实际电压下消耗的功率，P实=I实U实，若P实>
P额，用电器可能烧坏。
时间；
I=Q/t；
I=nqvs；
定向移动的速率；
正电荷；
负电荷；
正极；
负极；
正极
ρL/s；
导电性能的好坏；
温度；
增大；
欧·
米（Ω·
m）；
超导；
转变（或临界）；
半导体；
热敏；
光敏
电压；
电阻；
U/R；
金属导体；
电解质溶液导电；
同一段；
<
Uit；
I2Rt；
全部；
=；
部分；
>
；
UI；
I2R；
正；
反；
额定电压；
额定功率；
U额I额
第五单元闭合电路欧姆定律
一：
电动势
1、电源：
把其它形式的能转化为的装置。
2、电源的电动势E：
表征电源的本领。
在数值上等于电源没有接入电路时两极间的；
闭合电路中等于，即E=。
3、电源内阻r：
电流通过内电路时也受阻碍作用，阻碍的强弱用内阻表示。
4、电源给定后一般认为E、r不变，但电池用久后，E会（但很不明显），r会。
闭合电路欧姆定律
1、内容：
闭合电路中的电流强度跟电源的成正比，跟内外电路中成反比。
2、公式：
3、路端电压：
电路两端的电压，即电源的输出电压U=。
讨论：
①R增大，I，U，当R增大到无穷大（断路）时，I=，U=。
②R减小，I，U，当R减小到零（短路）时，I=，U=。
三：
闭合电路中的几个功率
闭合电路的欧姆定律就是能的转化和守恒定律在闭合电路中的反映。
就象愣次定律就是能的转化和守恒在电磁感应现象中的反映。
由E=U+U’可得：
EI=或Eit=.
1、电源的总功率：
P总==UI+U’I=P出+P内。
若外电路是纯电阻电路，还有P总=I2（R+r）=.
2、电源内部消耗的功率：
P内==U’I=P总-P出。
3、电源的输出功率：
P出===。
若外电路为纯电阻电路，还有P出=。
由I=E/（R+r）t得P出=E2R/（R+r）2=E2/[（R-r）2/R+4r]，可见，当R=r（内外电阻相等）时，P出，且最大值为P出=，由P出-R图象（请自己画出）可知：
当R<
r时，R增大时，P出；
当R>
r时，R增大时，P出。
4、电源的效率η
，所以当R增大时，效率η。
当R=r，电源有最大输出功率时，效率仅为，效率并不高。
这不是我们使用电源的目的。
电源的U-I图象及其应用
闭合电路的中U-I图象，（请自己画出）由于路端电压U=E-Ir，知U是I的一次函数，为一条不过原点的在U、I轴上均有截距的直线。
由图可知：
1、路端电压U随I的增大而。
2、在I=0（开始）时，纵轴上截距为。
3、在U=0（短跑）时，横轴上截距为。
4、图象的斜率的绝对值为，一般地r=。
5、图象上任一点对应的U、I的比值为此时外电路的电阻R，R=。
电能；
把其它形式的能转化为电能；
电压；
内电压与外电压之和；
U外+U内；
增大
电动势；
电阻之和；
I=E/（R+r）；
E-Ir；
变小；
0；
E；
E/r；
UI+U’I；
UIt+U’It；
EI；
E2/（R+r）；
I2r；
EI-I2r；
P总-P内；
最大；
E2/4r；
增大；
50%
电源的电动势；
短跑电流；
电源的内阻；
△U/△I；
U0/I0
第六单元电表电阻的测量
电表的改装
1、表头
①构造：
常用的表头主要由和放入永磁体磁场中的可转动的（又叫电枢）组成。
②表头测量电流、电压的原理：
当线圈有电流通过时，线圈在作用下带着指针一起偏转。
电流越大，越大，电流与偏转角一一对应，由指针所指的位置在刻度盘上直接读出电流值。
如果刻度盘上标有电压值，也可直接读出电压。
2、表头满偏值
①电流表（表头）的内阻：
电流表G的内电阻Rg叫做电流表的内阻。
②满偏电压：
Ug指的是电流表所能测量的，即量程。
③满偏电流：
Ig指的是电流表所能测量的，即量程。
Rg、Ug、Ig满足欧姆定律，即。
3、电流表改装大量程的电压表：
电流表G串联一个电阻（阻值为R）后改装成量程为U的电压表，U满足：
U=Ig（Rg+R），显然R越大，改装表的量程。
电压扩大量程的扩大倍数N=U/Ug，分压电阻R=Rg。
4、电流表G改装成大量程的电流表：
电流表G并联一个电阻（阻值为R）后，改装为大量程的电流表，新表的量程I满足：
IgRg=，即I=（1+Rg/R）显然R越小，改装表的量程。
上式也可以表示为R=Rg/（N-1），其中N为，即电流表扩大量程的倍数。
伏安法测电阻
1、原理：
R=U/I，其中U为被测电阻两端电压，I为流经的电流。
2、两种方法：
内接法和外接法
①内接法：
电路形式（自己画出），误差：
R测=Uv/IA==>
Rx。
适用条件：
当Rx>
RA时，即内接法适用于测量。
②外接法：
R测=Uv/IA=，即R测<
当Ix>
IV时，即当RxRV时，R测与Rx的真实值很接近，则可知外接法适用于测量。
3、选择测量电路的原则
①当被测电阻Rx的大约阻值以及电压表和电流表内阻Rv、RA已知时，若Rx2>
RvRA时，应该用；
若Rx2<
RvRA时，则用。
②当Rx的大约阻值未知时，采用试测法，将电流表、电压表及被测电阻Rx连成试测法所用的电路（自己补画出电路），若试接触点接在外接法处时两表示数为（U1，I1）当试接触点接在内接法处时两表示数为（U2，I2）。
若
，即示数变化明显，宜用电流表。
欧姆表
1、欧姆表主要由内阻为Rg、满偏电流Ig的电流计G、电池、组成，自己画出电路图。
2、红、黑表笔短接时，待测电阻Rx=0，调零，使指针满偏，Ig=E/（Rg+Ro+r），红、黑表笔断开时，Rx
∞，I=.
红、黑表笔间接入电阻Rx时，I=E/（Rg+Ro+r+Rx），所以Rx与电流I一一对应。
3、欧姆表的刻度，刻度顺序与电流表、电压表的刻度顺序。
4、注意事项：
①使用前进行调零，使指针指在的零刻度。
②要使被测电阻与其它元件和电源，不能用手接触表笔的。
③合理选择量程，使指针尽量指在附近。
④使用欧姆挡的另一量程时，一定要重新进行调零，然后再测量。
⑤读数时，应将表针示数乘以选择开关所指的。
⑥测量完毕，拔出表笔，开关置于或，若长期不用，取出电池。
永磁铁；
线圈；
磁场力；
偏角；
最大电压；
最大电流；
IgRg；
越大；
（N-1）；
（I-Ig）R
越大；
I/Ig
被测电阻；
（Ux+UA）/I；
Rx+RA；
大电阻；
RxRv/（Rx+Rv）；
小电阻；
内接法；
外接法；
电压表；
外接法；
电流表；
内接法
调零电阻；
不均匀；
相反；
机械；
电流挡表盘；
断开；
金属杆；
中间位置；
电阻（或欧姆）；
倍数；
交流电压最高挡；
OFF挡
第七单元磁感应强度安培力
磁场
1、磁体周围存在磁场，实验表明，通电导体周围也存在着磁场，磁场是一种物质。
2、磁现象的电本质：
①安培分子的电流假说认为，在原子、分子等物质微粒内部存在着，使每一个物质微粒都成为一个微小的磁体。
②分子电流实际上是由形成的。
③磁现象的电本质：
一切磁现象都是起源于。
3、磁极与磁极、磁极与电流、电流与电流之间的相互作用是通过发生的。
4、磁场方向：
规定在磁场中任一点小磁针受力的方向（或者小磁针静止时N极的指向）就是那一点的磁场方向。
5、磁感线：
在磁场中人为地画出一系列曲线，曲线的表示该位置的磁场方向，曲线的能定性地表示磁场的弱强，这一系列曲线称为磁感线。
它是为了形象地描述磁场在空间的分布情况而人为假设的有向曲线。
②电流（包括直线电流、环形电流、通电螺线管）周围的磁感线方向与电流方向的关系，可以由来判定。
③磁感线的特点：
磁感线都是闭合曲线，且不能。
磁感应强度
1、磁场最基本的性质之一是对放入其中的电流有的作用，电流垂直于磁场时所受磁场力，电流与磁场平行是地，磁场力等于。
在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线和，受到的磁场力F与电流I和导线长度L的乘积的比值叫做通电直导线所在处的磁感应强度，定义式为：
B=。
磁感应强度的方向就是该位置的方向。
2、匀强磁场：
若某个区域里磁感应强度大小，方向，那么这个区域的磁场叫做匀强磁场，距离很近的两个异名磁极之间（除边缘之外）、长直密绕通电螺线管内部（除两端之外）都可以认为是匀强磁场，匀强磁场中的磁感线是的直线。
安培力
1、安培力大小的计算
①通电直导线垂直于磁场方向时F=。
②通电直导线平行于磁场方向时F=。
2、安培力方向的判断
①通电直导线所受的安培力F的方向，磁场（磁感应强度）B的方向及电流I的方向之间的关系可以用。
②安培力F的方向既与的方向垂直，又与的方向垂直，即F总是垂直于所决定的平面。
奥斯特；
分子电流；
原子内部电子的运动；
电荷的运动；
磁场；
N极；
切线方向；
疏密；
安培定则；
相交
零；
F/IL；
处处相等；
都相同；
平行等距
BIL；
左手定则；
磁感应强度B；
电流I；
B和I
第八单元磁场对运动电荷的作用
洛伦兹力
磁场对的作用力通常叫洛伦兹力。
2、大小：
①当带电粒子的运动方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力的大小为。
②当带电粒子的运动方向与磁场方向平行时，洛伦兹力的大小为。
③只有电荷在磁场中才有可能受到洛伦兹力的作用，电荷在磁场中受到的磁场对它的作用力一定是零。
3、洛伦兹力的方向
①运动电荷在磁场中所受的洛伦兹力的方向可用来判定：
伸开左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向的运动方向（或运动的反方向），所指的方向就是运动电荷所受的洛伦兹力的方向。
②洛伦兹力的方向总是垂直于和所在的平面，但V和B不一定垂直。
4、洛伦兹力与安培力的关系
①是单个运动电荷在磁场中受到的力，而安培力是导体中所有定向移动的自由电荷受到的洛伦兹力的。
②一定不做功，但却可以做功。
带电粒子在匀强磁场中运动（不计重力）
1、若V∥B，带电粒子以速度V做运动（此情况下洛伦兹力为零）。
2、若V⊥B，带电粒子在垂直于磁感线的平面内以入射速度V做运动。
①向心力由洛伦兹力提供：
=mV2/R.
②轨道半径公式：
R=。
③周期：
T==。
频率：
f=1/T=，角速度：
ω=2π/T=。
说明：
T、f和ω的两个特点：
①T、f和ω的大小与轨道半径R和运行速率V无关，只与和有关。
②比荷q/m相同的带电粒子，在同样的匀强磁场中，T、f和ω均。
本节知识在生活中的应用实例
1、质谱仪：
是测量带电粒子的和分析的重要工具。
从谱线的位置就可以知道圆周的，如果再知道粒子的带电量q，就可以计算出粒子的质量。
2、回旋加速器：
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动时，其周期T=，与运动速率V和半径R，对于一定的带电粒子和一定的磁感应强度来说，这个周期是。
这是回旋加速器能赖以工作的基础，利用磁场使带电粒子偏转，利用交变电场使带电粒子，只要交变电场的周期带电粒子做圆周运动的周期，带电粒子每运动就可以被加速一次，这样经过多次加速，带电粒子可
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