选修1-1知识点

匀强电场－－－－点电荷与带电平板+等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场孤立点电荷周围的电场选修1-1知识点梳理一、电荷、元电荷、电荷守恒1、两种电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。2、元电荷：一个元电荷的电量为1.6×10-19C，是一个电子所带的电量。说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。3、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们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，系统的电荷总数是不变的．二、库仑定律1.内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。2.公式：221rqqkFk＝9．0×109N·m2／C23．适用条件：（1）真空中；（2）点电荷．点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷．三、电场、电场强度、电场线1.带电体周围存在着一种物质，叫__，电荷间的相互作用就是通过_发生的。2.电场强度（场强）①定义：放在电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量的比值②公式:Ｅ＝F／q_，场强的单位③场强既有_，又有，是量。方向规定：电场中某点的场强方向跟电荷在该点所受的电场力的方向相同。3.电场线的疏密程度反映电场的；电场线上某点的表示该点的场强方向，即电场方向。匀强电场的电场线特点：距离相等的平行直线。4.几种常见的电场线-2-四、生活中的静电现象1.电闪雷鸣是自然界常见的电现象，1752年，伟大的科学家富兰克林冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，把天电引了下来，发现天电和摩擦产生的电是一样的，使人类摆脱了对雷电现象的迷信。2.避雷针利用__原理来避雷：带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击。3.生活中利用到静电现象的有：避雷针、静电除尘、复印机、静电喷漆、汽车后面加一条铁链。五、电容器、电容1.电容器：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体，组成一个电容器。2.平行板电容器：构成平行板电容器的两个导体的正对面积S越大，距离d越小，这个电容器的电容就越大；两个导体间电介质的性质也会影响电容器的电容．六、电流和电源1.电流：电荷的形成电流。电流产生条件：导体两端有电压。电源在电路中的作用是保持导体上的电压，使导体中有持续的电流。电流的方向：规定电荷定向移动的方向为电流的方向。在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动方向相反。2.电动势：用来描述电源本身性质的物理量。符号E，单位伏特。电动势在数值上等于电源没有接入电路时两极间的电压。3.电流：描述电流强弱的物理量。定义：通过导线某横截面的电荷量与所用时间的比值公式：单位：，符号，常用单位和。七、电流的热效应1.内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方，导体的电阻、通过的时间成正比。2.公式：3.应用：制成各种电热器，如电热水器、电熨斗、电热毯、保险丝等.八、指南针与远洋航海：1.古代远洋航海的三大必要条件：指南针导航，尾舵掌握方向，有效利用风力。2磁场（1）磁体和电流的周围都存在着磁场,磁场对磁体和电流都有力的作用.（2）磁场方向,规定在磁场中任一点,小磁针北极的受力方向为该点的磁场方向.也就是小磁针静止时北极所指的方向。（3）磁感线可以形象地描述磁场的分布。磁感线的疏密程度反映磁场的强弱；磁感线上某点的切线方向表示该点的磁场方向。九、电流的磁场1.磁极和磁极之间、磁极和电流之间、电流和电流之间的相互作用都是通过来传递的2.电流的磁效应：电流也能产生磁场，这个现象称之为电流的磁效应.-3-1820年，丹麦物理学家奥斯特用实验展示了电与磁的联系，说明了电与磁之间存在着相互作用，揭示了电流的磁效应，这对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义，也预示了电力应用的可能性.3.安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指向磁感线方向；对环行电流，大拇指指向中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指向螺线管内部的磁感线方向.（1）判断直线电流的磁场具体做法是右手握住_______，让伸直的拇指的方向与_______一致，那么，弯曲的四指所指的方向就是_______的环绕方向.（2）判断通电螺线管的磁场具体做法是右手握住_______，让弯曲的四指所指的方向跟_______一致，拇指所指的方向就是螺线管______________的方向.十、磁场对通电导线的作用力1.磁感应强度（1）磁感应强度是反映磁场_______的物理量.（2）公式：B=__________单位：__________;磁感应强度是矢量.2.安培力（1）在磁场中，通电导线要受到_____力的作用。（2）通电导体放在磁场里，当导线方向与磁场垂直时，所受的安培力_____;当导线方向与磁场一致时，所受的安培力_____。（3）导线方向与磁场垂直时,导线受到的安培力大小F＝______________.3.安培力的方向——左手定则伸开左手，使拇指跟其余四指_______,并且都跟手掌在同一个平面内，让______穿入手心，并使四指指向_______的方向，则拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向.十一、磁场对运动电荷的作用力1.磁场对___________有力的作用，这种力叫做洛伦兹力.2.电荷运动方向与磁感应强度的方向垂直时，电荷受到的洛伦兹力最大。2.左手定则：伸开左手，使拇指跟其余四指_______,并且都跟手掌在同一个平面内，让_______穿入手心，并使四指指向____________的方向，则拇指所指的方向就是运动正电荷所受安培力的方向.十二、电磁感应现象1.电磁感应现象的发现：1831年英国物理学家法拉第发现了电磁感应现象.2.磁通量：可认为就是穿过某个平面的磁感线的条数。-4-3.电磁感应现象：利用磁场获得电流的现象，叫做电磁感应，产生的电流叫做感应电流。磁铁插入或拔出闭合线圈时产生了感应电流，产生感应电流的条件是：穿过闭合电路的磁通量发生变化。十三、法拉第电磁感应定律：1.感应电动势：电磁感应现象中产生的电动势.产生感应电动势的那部分电路相当于_电源__2.法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比3.公式：（单线圈）十四、交变电流1.交变电流（俗称交流电）：大小和方向都随时间做周期变化的电流.2.交流的变化规律：日常使用的交变电流，它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化，叫做正弦式电流.图象：3.描述物理量：周期（T）、频率（f）、有效值（E、U、I）、峰值（Em、Um、Im）2/,2/,/1mmIIUUfT.家用电器铭牌上的额定电压、额定电流都是指有效值.十五、变压器1.构造：变压器由一个闭合的铁芯、原线圈、副线圈组成.2.工作原理：变压器利用的是电磁感应现象的互感现象.十六、高压输电远距离输电减小输电线路上电能损失的方法：1.减小输电线电阻R（从ρ、L、S三个角度考虑，但效果不佳）.2.减小输电电流I（因为UPI，所以采用高压输电既有效又经济）十七、自感现象涡流1.导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象.自感现象中产生的电动势叫自感电动势.2.自感的应用——电感器：特点：通直流、阻交流.日光灯镇流器.3.涡流的应用：①真空冶炼炉（高频感应炉）（冶炼特种合金和特种钢）Ｅ-5-②金属探测器（用于安检、探雷、探矿等）.③电磁炉十八、电磁波1.电磁波的发现麦克斯韦预言电磁波的存在，而赫兹证实了电磁波的存在。2.麦克斯韦电磁场理论：a.变化的磁场产生电场b.变化的电场产生磁场3.电磁波的特点：a.电磁波可以在真空中传播；b.电磁波本身是一种物质，电磁波具有能量；c.波长、频率和波速：c=f（c波速；波长；f频率）d.电磁波在真空中的速度：c=3.00×108m/s十九、电磁波谱1.定义：按波长或频率大小的顺序排列成谱.2.按波长从大到小的顺序：无线电波、光波（红外线、可见光、紫外线）、X射线、γ射线.3.波长、频率和波速：c=f（c波速；波长；f频率）4.主要作用红外线：热作用，可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感；紫外线：化学作用，可用来杀菌和消毒；伦琴射线：较强的穿透本领，利用其穿透本领与物质的密度有关，进行对人体的透视和检查部件的缺陷；γ射线：穿透本领更大，在工业和医学等领域有广泛的应用，如探伤，测厚或用γ刀进行手术．二十、电磁波的发射和接收1.载波：携带声音、图象等信息的电磁波.2.调制：把信息加到载波上，使载波随信号而变叫调制.3.调幅（频）：使振幅（频率）随信号而变叫调幅（频）.4.解调：从载波中将声音、图象等信息“取”出叫解调.5.调谐:将电路频率调节到谐振状态的行为或过程；特指通过改变电感、电容来实现频率的改变，以使接收设备(如收音机)的频率与所收的信号发生共振的一种频率调节。