选修1-1——电场一、考纲要求测试内容测试要求基本要求(选修1-1)电荷电荷守恒定律A库仑定律A电场电场强度电场线A二、考点梳理(一)电荷、电荷守恒定律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、起电:使物体带电叫起电,使物体带电的方式有三种①摩擦起电,②接触起电,③感应起电。4、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.注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分。(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: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.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r)。点电荷很相似于我们力学中的质点.(三)电场1.存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质.电荷间的作用总是通过电场进行的。2.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。3.电场可以由存在的电荷产生,也可以由变化的磁场产生。(四)电场强度1.定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度,表示该处电场的强弱2.表达式:E=F/q(定义式)单位是:N/C或V/m;E=kQ/r2(导出式,真空中的点电荷,其中Q是产生该电场的电荷)E=U/d(导出式,仅适用于匀强电场,其中d是沿电场线方向上的距离)3.方向:与该点正电荷受力方向相同,与负电荷的受力方向相反;电场线的切线方向是该点场强的方向;场强的方向与该处等势面的方向垂直.4.在电场中某一点确定了,则该点场强的大小与方向就是一个定值,与放入的检验电荷无关,即使不放入检验电荷,该处的场强大小方向仍不变,这一点很相似于重力场中的重力加速度,点定则重力加速度定,与放入该处物体的质量无关,即使不放入物体,该处的重力加速度仍为一个定值.5.电场强度是矢量,电场强度的合成按照矢量的合成法则.(平行四边形法则和三角形法则)6.电场强度和电场力是两个概念,电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关,而电场力的大小与方向则跟放入的检验电荷有关,(五)电场线是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线,客观并不存在.1.切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向.2.从正电荷出发到负电荷终止,或从正电荷出发到无穷远处终止,或者从无穷远处出发到负电荷终止.3.疏密表示该处电场的强弱,也表示该处场强的大小.4.匀强电场的电场线平行且距离相等.5.没有画出电场线的地方不一定没有电场.6.顺着电场线方向,电势越来越低.7.电场线的方向是电势降落陡度最大的方向,电场线跟等势面垂直.8.电场线永不相交也不闭合,9.电场线不是电荷运动的轨迹.选修1-1——磁场一、考纲要求序号测试内容测试要求1磁场磁感线A2地磁场A3电流的磁场安培定则A4磁感应强度A5安培力的大小左手定则A6洛伦兹力的方向A二、考点梳理(一)磁场磁感线1.磁场的产生(1)磁极周围有磁场.(2)电流周围有磁场(奥斯特发现电流的磁效应).2.磁场的基本性质对处于磁场中的磁极、电流、运动电荷有磁场力的作用,有强弱和方向.(对磁体一定有力的作用;对电流、运动电荷可能有力的作用).3.磁感线(1)用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线.(2)磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N极的指向.(3)磁感线的疏密表示磁场的强弱.(4)磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同).(5)要熟记常见的几种磁场的磁感线.(二)电流的磁场、安培定则(右手螺旋定则)1.电流的磁效应:不仅磁铁能产生磁场,电流也能产生磁场,这个现象称之为电流的磁效应.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.2.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.3.安培分子电流假说(又叫磁性起源假说):认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的.安培认为在原子,分子等物质微粒内部存在着一种环形电流--分子电流,分子电流使每个物质微粒都成为一个微小磁体,它的两侧相当于两个小磁极,并且这两个磁极跟分子电流不可分割地联系在一起.三、地磁场地磁场:地球本身就是一个大磁体,地磁场的N极在地理的南极,S极在地理的北极.地球的地理两极与地磁两极并不完全重合,其间有一个交角,叫做磁偏角.四、磁感应强度、安培力、左手定则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,我们使用的电动机就是利用这个原理来工作的.(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_____;当导线方向与磁场斜交时,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.4.磁场力的本质磁极和电流之间的相互作用力(包括磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流),都是运动电荷之间通过磁场发生的相互作用.因此在分析磁极和电流间的各种相互作用时,除要记住“同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引”的结论,还应该记住更加普遍适用的:“同向电流互相吸引,反向电流互相排斥”.五、洛仑兹力洛仑兹力的方向1.磁场对___________有力的作用,这种力叫做洛伦兹力.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.3.洛伦兹力一定既垂直于电荷的速度方向,又垂直于磁感应强度方向选修1-1——电磁感应、电磁技术与社会发展一、考纲要求序号测试内容测试要求1磁通量A2电磁感应现象及其应用A3电磁感应定律A4电磁波A5交变电流变压器高压输电补充6自感现象涡流电感器补充7常见传感器及其应用A二、考点梳理(一)电磁感应现象及其应用、电磁感应定律1.英国物理学家___________经过10年的艰苦探索,终于在1831年发现了___________现象,进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系,奏响了电气化时代的序曲.2.闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时,__________中就产生电流,这类现象就叫做___________.由电磁感应产生的电流叫做___________.3.电磁感应的产生条件(1)磁通量:穿过一个___________的磁感线的多少.(2)条件:只要穿过_____________的磁通量发生变化,闭合电路中就有感应电流产生.4.感应电动势:电磁感应现象中产生的电动势.5.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_________成正比.(1)表达式:_____________,多匝线圈的电动势:______________________.(2)磁通量的变化率描述_________________________.(3)导体垂直切割磁感线产生的感应电动势的表达式:.二、交变电流变压器高压输电1.交变电流(简称交流(AC),俗称交流电):大小和方向都随时间做周期变化的电流.2.交流发电机:由定子和转子组成,转子的转动使穿过线圈的磁通量发生变化,在线圈中激发出感应电动势.3.交流的变化规律:日常使用的电是由电网送来的,电网中的交变电流,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.(1)表达式:(2)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)其中,.另外,家用电器铭牌上的额定电压、额定电流都是指有效值.4.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.5.减小输电线路上电能损失的方法:(1)减小输电线电阻(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,所以采用高压输电既有效又经济).三、自感现象涡流电感器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.通电自感和断电自感(1)A1、A2是规格完全一样的灯泡.闭合电键S,调节变阻器R,使A1、A2亮度相同,再调节R1,使两灯正常发光,然后断开开关S.重新闭合S,观察到灯泡A2立刻正常发光,跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来.原因:电路接通时,电流由零开始增加,穿过线圈L的磁通量逐渐增加,L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反,阻碍L中电流增加,即推迟了电流达到正常值的时间.(2)接通电路,待灯泡A正常发光.然后断开电路,观察到S断开时,A灯突然闪亮一下才熄灭.原因:当S断开时,L中的电流突然减弱,穿过L的磁通量逐渐减少,L中产生感应电动势,方向与原电流方向相同,阻碍原电流减小.L相当于一个电源,此时L与A构成闭合回路,故A中还有一段持续电流.灯A闪亮一下,说明流过A的电流比原电流大.3.自感的应用——电感器:特点:通直流、阻交流.日光灯镇流器.4.涡流现象:把块状金属放在变化的磁场中,或者让它在磁场中运动时,金属块内将产生感应电流,这种电流在金属块内自成闭合回路,很像水的旋涡,因此叫涡流,简称涡流.由于整块金属的电阻(率)很小,涡流通常很强,发热消耗大量电能.(1)涡流的减少:电机和变压器通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片(电阻率大)叠压制成的铁芯.(2)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)②金属探测器(用于安检、探雷、探矿等).③电磁炉四、电磁波及信息处理1.麦克斯韦电磁场理论基本内容:(1)变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场.(2)均匀变化的磁场产生稳定的电场,均匀变化的电场产生稳定的磁场.(3)振荡的(周期性变化的)磁场产生同频率的振荡电场,振荡的电场产生同频率的振荡磁场.2.频率、波速、波长,,或.3.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)主要作用红外线主要作用是热作用,可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感;紫外线主要作用是化学作用,可用来杀菌和消毒;伦琴射线有较强的穿透本领,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射线的穿透本领更大,