静电场恒定电流知识点

1静电场知识点复习一、库仑定律①元电荷：元电荷是指___________，用e表示，大小为e=________________。②库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与_______________成正比，与___________成反比，作用力的方向在它们的连线上。表达式：221rqkqF，其中静电力常量______________。二、电场①电场的产生：电荷的周围存在着电场，产生电场的电荷叫做_______。描述电场力的性质的物理量是__________，描述电场能的性质的物理量是电势，这两个物理量仅由电场本身决定，与试探电荷无关。②电场强度：放入电场中某点的电荷所受的_______与它的________的比值，叫电场强度。定义式：_________，单位：CN/或mV/。方向：规定与___________________________，则与_____________________________________。也是该点电场线的____________。区别：qFE（定义式，适用于任何电场）；2rkQE（点电荷产生电场的决定式）；dUE（电场强度与电势差间的关系，适用于匀强电场，______________________________）。③电场线：在电场中画出的一系列有方向的曲线，曲线上每一点的___________________，曲线的___________________。电场线是为了形象的描述电场而假想的、实际不存在的曲线。电场线从___________________出发，终止于____________________，是不闭合、不相交的曲线。熟悉正、负点电荷、匀强电场、等量异种电荷、等量同种电荷的电场线分布图（教材13页）。三、电势能、电势、电势差①电势能：由于移动电荷________________________，所以电荷在电场中也具有势能，叫做电势能。静电力做功与电势能变化的关系式为：_____________，即_______________。所以，当静电力做多少正功，电势能就减小多少；当静电力做多少负功，电势能就增加多少。静电力做功与电势差的关系式为：_____________。说明：电荷在某点的电势能等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功（通常________________________）。电势能有正有负，但是标量。试探电荷在电场中某点的电势能大小为：______________。②电势：电荷在电场中某一点的____________________________，叫做这一点的电势（由电场中这点的性质决定，与试探电荷的q、EP无关）。定义式：_______________。沿着电场线方向电势______，或电势降低______的方向就是电场强度的方向。③电势差与电势的关系式为：_____________；电势差与静电力做功的关系式为：___________；匀强电场中电势差与电场强度的关系为：_________。同一点的电势随零电势点的不同而_____（通常选大地或无限远处电势为_____），而两点间的电势差与零电2势点的选取______。④等势面：电场中电势相等的点构成的面。性质：沿同一等势面移动电荷时静电力____功；电场线与等势面_____，且由电势____的等势面指向电势____的等势面；在相邻等势面间电势差相等的情况下，等势面的疏密表示电场的_____（密强弱疏）。会画点电荷电场和匀强电场的等势面。注：WAB、q、UAB、EP、等都是标量，但都有正有负，计算时带正负号代入。四、电容器和电容任何两个________________的导体就组成一个电容器（容纳电荷）。电容：_____________与_______________的比值，叫做电容器的电容，表示电容器容纳电荷本领的物理量。定义式：___________，国际单位制中单位为法拉，PFFF12610101。平行板电容器的决定式为：______________平行板电容器应用的两种情况：①电容器始终与电源相连（U不变），EQCd；EQCS不变。②电容器充电后与电源断开（Q不变），不变EUCd；EUCS。（会熟练推导）五、带电粒子在电场中的运动①带电粒子是否考虑重力：微观粒子（如质子、电子、粒子等）不计重力；宏观微粒（如带电小球、质点、油滴等）考虑重力。②带电粒子的加速：一平行金属板两板间电压为U，一带电粒子（q、m)仅受静电力作用从静止开始，从一板运动到另一板的速度大小？（2021mVqU）③带电粒子在电场中的偏转：水平放置的平行金属板，板长为l，板间电压为U（上正下负），板间距离为d，一电荷量为q的带正电粒子（不计重力）以初速度0V垂直电场方向从左侧射入板间，且能从右侧飞出。带电粒子在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，轨迹如图。水平方向：tvL0竖直方向：0mdvquLatvy2022221mdvqULatyLv0yvv0vyθθ3200tanmdvqULvvy若是如图所示的运动，则20121mvqUdUULmdvqULaty1220224221dUULmdvqULvvy12002tan（电性相同的不同粒子经加速电场和偏转电场后射出时轨迹相同）22LLLyy或tan)2(LLy《恒定电流》一、基本概念1.电流:（1）形成电流的条件是：①____________②。（2）电流强度：。①电流强度的定义式为：②电流强度的微观表达式为：（n为导体单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷电量，v是自由电荷定向移动的速率，S是导体的横截面积。）（电流速度等于光速,电荷定向移动速度一般却很小）(3)电流的方向：物理学中规定电荷的定向移动方向为电流的方向，与负电荷定向移动方向。在外电路中电流由电势端流向电势端2.电阻大小的决定因素:⑴对同一种材料,电阻与导线横截面的面积成比,与导线长度成比.⑵与材料关⑶对金属材料,温度越高,电阻一般也越,对半导体电阻随温度的升高而⑷有些物质当温度接近0K时，电阻率突然减小到——这种现象叫超导现象。能够发生超导现象的物体叫超导体。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫超导材料的转变温度TC。3.欧姆定律:（1）内容：（2）公式：U1Lv0yvv0vyθθL＇y＇IOUOIU1212R1R2R1R24I/AImOUmU/V（3）适用条件：适用于和，不适用于气体导电。电阻的伏安特性曲线：注意I-U曲线和U-I曲线的区别。还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线不再是过原点的直线。4.电功和电热电功就是电场力做的功，W=；而电热Q=(焦耳定律)⑴对纯电阻而言，电功等于电热：W=Q===⑵对非纯电阻电路（如电动机和电解槽），由于电能除了转化为电热以外还同时转化为机械能或化学能等其它能，所以电功必然大于电热：WQ，这时电功只能用W=UIt计算，电热只能用Q=I2Rt计算，两式不能通用。二、串并联与混联电路⑴计算电流，除了用RUI外，还经常用并联电路总电流和分电流的关系：⑵计算电压，除了用U=IR外，还经常用串联电路总电压和分电压的关系：⑶计算电功率，无论串联、并联还是混联，总功率都等于各电阻功率之和：对纯电阻，电功率的计算有多种方法：P===以上公式I=I1+I2、U=U1+U2和P=P1+P2既可用于纯电阻电路，也可用于非纯电阻电路。既可以用于恒定电流，也可以用于交变电流。三、闭合电路欧姆定律1.主要物理量。研究闭合电路，主要物理量有E、r、R、I、U，前两个是常量，后三个是变量。闭合电路欧姆定律的表达形式有：①E=（E、U间关系）②rREI（I、R间关系）③U=（U、I间关系）④ErRRU（U、R间关系）从③式看出：当外电路断开时（I=0），路端电压等于电动势。而这时用电压表去测量时，读数却应该略小于电动势（有微弱电流）。当外电路短路时（R=0，因而U=0）电流最大为Im=E/r（一般不允许出现这种情况，会把电源烧坏）。2.电源的功率和效率。⑴功率：①电源的功率（电源的总功率）PE=②电源的输出功率P出=③电源内部消耗的功率Pr=⑵电源的效率：rRREUPPE（最后一个等号只适用于纯电阻电路）电源的输出功率222224442R=ＩERRrEEPrrRrRr，可见电源输出功率随外电阻变化的图线而当内外电阻相等时，电源的输出功率最大，为。4.闭合电路的U-I图象。最大路端电压Um=,内阻r=5.滑动变阻器的两种特殊接法。5在电路图中，滑动变阻器有两种接法要特别引起重视：⑴甲图电路中，当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中，到达中点位置时外电阻，总电流。所以电流表A的示数先后；可以证明：A1的示数，而A2的示数。⑵乙图电路中，设路端电压U不变。当滑动变阻器的滑动触头P从a端滑向b端的过程中，总电阻；总电流I；RX两端的电压，电流IX也（这是实验中常用的分压电路的原理）；滑动变阻器r左半部的电流I′先减小后增大。四、简单逻辑电路恒定电流公式梳理1.电流强度：I＝q/t｛I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的电量(C），t:时间(s）｝2.欧姆定律：I＝U/R｛I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝3.电阻、电阻定律：R＝ρL/S｛ρ:电阻率(Ω•m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝4.闭合电路欧姆定律：I＝E/(r+R)或E＝Ir+IR也可以是E＝U内+U外｛I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI｛W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝6.焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝7.纯电阻电路中:由于I＝U/R,W＝Q，因此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总＝IE，P出＝IU，η＝P出/P总｛I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)电阻关系R串＝R1+R2+R31/R并＝1/R1+1/R2+1/R3电流关系I总＝I1＝I2＝I3I并＝I1+I2+I3电压关系U总＝U1+U2+U3U总＝U1＝U2＝U3功率分配P总＝P1+P2+P3P总＝P1+P2+PabPA1A2A甲RXabUPIIXI/U乙6电学实验专题知识归纳测电动势和内阻(1)直接法：外电路断开时，用电压表测得的电压U为电动势E;U=E(2)通用方法：AV法测要考虑表本身的电阻,有内外接法；①单一组数据计算，误差较大②应该测出多组(u，I)值，最后算出平均值③作图法处理数据，(u，I)值列表，在u--I图中描点，最后由u--I图线求出较精确的E和r。(3)特殊方法（一）即计算法：画出各种电路图r)(RIEr)(RIE2211122121I-I)R-(RIIE122211I-IRI-RIr(一个电流表和两个定值电阻)rIuErIuE2211211221I-IuI-uIE2112I-Iu-ur(一个电流表及一个电压表和一个滑动变阻器)rRuuErRuuE22211121122121Ru-Ru)R-(RuuE21122121Ru-RuR)Ru-(ur(一个电压表和两个定值电阻)（二）测电源电动势ε和内阻r有甲、乙两种接法，如图甲法中所测得ε和r都比真实值小，ε/r测=ε测/r真；乙法中，ε测=ε真，且r测=r+rA。（三）电源电动势ε也可用两阻值不同的电压表A、B测定，单独使用A表时，读数是UA，单独使用B表时，读数是UB，用A、B两表测量时，读数是U，则ε=UAUB/（UA－U）。电阻的测量