物理选修1-1章末小结

物理选修1-1章末小结

《电场电流》章末小结

一、知识梳理

自然界中只存在正、负电荷

起电方式：实质电荷发生转移，遵循电荷守恒定律

电荷

元电荷：e=1.6×10-19C，所有带电物体的电荷量或者等于它，

或者是它的整数倍

库仑定律：公式：F=kQ1Q2/r2k=9.0×109Nm2/C2适用条件：真空、点电荷

点电荷：大小和形状可忽略的带电体

电场：电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质----电场发生的，电

荷的周围都存在电场；看不见，摸不着，客观存在。性质：对放入其中的电荷有力的作用

电场强度：E=F/q，q为检验电荷，E与q、F无关；单位：N/C

电学

电场

方向：与正电荷受力方向相同。

电场线：电场线可以形象地描述电场的分布。各点的切线方向反映场强的方向，

疏密程度反映场强的大小。特点：假想的（不存在）、不相交、不闭合，从正电荷出发，终止于负电荷

匀强电场的电场线特点：距离相等的平行直线。应用1：放电现象；雷电和避雷；静电的应用和防止

应用2：电容器；电容器是容纳电荷的装置；一般来说，电容器极板

的正对面积越大、极板间距离越近，电容器的电容就越大。单位：F，1F＝1×106μF＝1×1012pF电流：电荷的定向移动形成电流；方向：正电荷定向移动方向为正方向

大小：I=Q/t电动势：描述电源特性焦耳定律：Q＝I2Rt热功率：P=I2R

电流

二、思想方法

1．抽象思维方法

电场看不见，摸不着，本章从电场的力的性质和电场线两方面研究电场，尽量使电场形象化。

2．类比法

将抽象的概念与熟悉的事物进行比较，可帮助理解。本章中将电容器的电容与盛水的容器比较，有利于理解电容知识。

《磁场》章末小结

一、知识梳理

磁场

磁感应强度：大小B=F/IL；单位：特斯拉（T）；

方向：方向为该点的磁感线的切线方向,也是小磁针在该处静止

描述

时N极的指向。

磁感线：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。匀强磁场的磁感线特点：距离相等的平行直线。电流周围的磁场

产生

通电导线周围的磁场磁体周围的磁场

安培力：大小：F=BIL；方向：左手定则，安培力的方向既垂直磁

场方向，又垂直电流方向。

磁场力

洛仑兹力：运动电荷在磁场所受的力

大小：当粒子的运动方向与磁场方向平行时，粒子不受洛仑兹力的

作用。方向：左手定则：

硬磁性材料铁磁性物质（强磁性物质）

软磁性材料

磁性物质

弱磁性物质

二、思想方法

1．类比法

用磁场类比电场，磁感应强度类比电场强度，磁感线类比电场线，有助于理解磁场。2．抽象思维方法

用磁感线形象描述磁场，磁感线的方向表示磁场方向，，磁感线的疏密表示磁场的强弱。《电磁感应》章末小结

一、知识梳理

电磁感应

产生感应电流的条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化

电磁感应现象

磁通量：φ＝BS（B与S垂直时）

法拉第电磁感应定律：电动势E＝n△φ/△t

感应电流的大小：在闭合回路中，用闭合电路的欧姆定律

工作原理：电磁感应现象，线圈在磁场中转动产生感应电动势

交流发电机

组成：转子和定子（线圈和磁体）

瞬时值：e＝Emsinωt

交流电

交流电变化规律有效值：E＝Em/2周期和频率：f=1/T

交流电路中的电容：隔直流通交流变压器结构：铁芯、原线圈、副线圈

变压器

变压原理：电磁感应现象

U1/U2＝n1/n2

电压功率关系：

P入＝P出

高压输电：由ΔP＝I2R，可知减小线路损耗方法：减小线路电阻，减

小输送电路的电流，必须提高送电电压自感：由于导体回路中的电流发生变化而在自身回路引起的电磁感应现象。作用：阻碍电路中电流的变化

二、思想方法

1．类比法

将磁通量、磁通量的变化、磁通量的变化率跟速度、速度变化、速度变化率依次类比，帮助理解法拉第电磁感应定律。

2．等效替代法

交变电流的有效值是从电流的热效应角度讲述的，在数值上等于与交变电流具有等效热效应的直流电的值。

3．逆向思维方法

奥斯特发现电流的热效应后，许多科学家在思考：利用磁场是否可以产生电流呢？法拉第正是在这种思想的指导下发现了电磁感应现象。《电磁波及其应用》章末小结

一、知识梳理

麦克斯韦电磁理论：变化的电场产生磁场；变化的磁场产生电场；变化的

电场和磁场交替产生，并由近及远传播，形成电磁波。

电磁波

的发现

赫兹的实验

电磁波的存在：接收到电磁波光是电磁波：电磁波的波速等于光速真空中传播速度c＝3×108m/s

频率、波长、波速的关系：v=λf，传播过程中频率保持不变电磁波谱：无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线电磁波是物质存在的特殊形式

电磁波具有能量，是传递能量的一种方式

调制、发射

发射和接收

接收、解调

应用：电视及移动通信

电磁波及其应用电磁波

双金属温度传感器

信息的拾取：传感器光敏电阻传感器

信息社会

信息的传递信息的处理信息的记录

压力传感器

二、思想方法

1．对比法

将机械波如声波与电磁波进行对比，有利于对电磁波的理解。2．逆向思维方法

麦克斯韦的电磁场理论“变化的电场产生磁场，变化的磁场产生电场。”就是这种科学思想的伟大成果。

3．物理、技术与社会相互影响物理学的每一次重大成就，推动了科学技术的进步，都改变了人们的自然观、世界观，成为人类思想和观念进步的伟大阶梯。

扩展阅读：高中物理选修3-1第一章电场章末总结

电场章末总结

对电场的基本概念、性质理解不透彻、掌握不牢【例1】下面说法正确的是()．

A．在电场中，电场强度大的点，电势必定高

B．电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能也越大C．电场中电场强度大的地方，沿电场线方向电势降落快

D．一带电粒子只受电场力作用在电场中运动时，电势能一定变化

错因分析1.不加区分地与重力势能类比，不区分正、负电荷，认为电荷置于电势越高的点，其所具有的电势能一定越大而错选B项．

2．认为带电粒子只受电场力作用时，电场力一定对带电粒子做功，因此带电粒子的电势能一定变化，所以错选D.

正确解析电场中电势的高低具有相对意义，与零势能点的选择有关，因此电势与电场强度没有直接的联系，电场强度大的地方电势可能低，反之亦然，A错；负电荷置于电势越高的地方，其具有的电势能反而越小，B错；由U＝Ed可知，距离相同时，电场强度大的地方电势差大，沿电场线方向电势降落快，C正确；带电粒子只受电场力作用，可以在一个等势面上做匀速圆周运动，如电子绕原子核的运动，此时电场力不做功，带电粒子的电势能不变，D错．

答案C不熟悉电场线和等势面与电场性质的关系图1

【例2】如图1所示，一电场的电场线分布关于y轴(沿竖直方向)对称，O、M、N是y轴上的三个点，且OM＝MN.P点在y轴右侧，MP⊥ON.则下列说法正确的是()．

①M点的电势比P点的电势高

②将负电荷由O点移动到P点，电场力做正功③M、N两点间的电势差大于O、M两点间的电势差④在O点静止释放一带正电的粒子，该粒子将沿y轴做直线运动

A．①②B．③④C．①④D．②③

错因分析1.错误地认为P点与M点的纵坐标相同则电势相同而漏选①项．

2．认为OM＝MN，则M、N两点间的电势差等于O、M两点间的电势差；或者知道沿OMN方向电场强度减小，但不能由U＝Ed利用微元法判断M、N与O、M两点间电势差的关系．

3．认为在非匀强电场中，带电粒子是不能做直线运动的而漏选④项．

正确解析由于MP⊥ON，等势面垂直于电场线，故过M点的等势面在P点下方，M点的电势比P点的电势高，①项正确；负电荷所受电场力与电场强度方向相反，与OP方向成大于90°的夹角，电场力做负功，②项错误；由于沿OMN方向电场强度变小，由U＝Ed可判断UOM＞UMN，③项错误；在O点静止释放一带正电的粒子，粒子所受电场力始终沿y轴正方向，因此粒子沿y轴做直线运动，④正确．

答案C对带电粒子在匀强电场中偏转的特点掌握不准确图2

【例3】如图2所示，两带电平行板竖直放置，开始时两极板间电压为U，相距为d，两极板间形成匀强电场．有一带电粒子，质量为m(重力不计)、所带电荷量为＋q，从两极板下端连线的中点P以竖直速度v0射入匀强电场中，带电粒子落在A极板的M点上，试求：

d

(1)若将A极板向左侧水平移动，此带电粒子仍从P点以速度v0竖直射入匀强电场且

2

仍落在A极板的M点上，则两极板间电压应增大还是减小？电压应变为原来的几倍？

d

(2)若将A极板向左侧水平移动并保持两极板间电压为U，此带电粒子仍从P点竖直射

2

入匀强电场且仍落在A极板的M点上，则应以多大的速度v′射入匀强电场？

错因分析(1)错误地认为极板间距离变化时使电场强度不变就可满足(1)的条件，则E＝UU′33＝，由此推得两极板间电压关系为U′＝U，电压变为原来的倍．d322

d2

qUL2dqUL2qUL2

(2)利用x＝，极板没移动前＝，极板移动后偏转位移d＝，解得v′

2mdv0222mdv022mdv′

2v0＝.错误的主要原因是没有考虑到极板移动前后电场强度发生了变化，进而加速度发生

2了变化．

正确解析(1)带电粒子在两极板间的竖直方向做匀速直线运动，水平方向做匀加速直线

d11

运动，极板移动前后两次运动时间相等有＝a1t2，d＝a2t2

222

qUqU12qU

得a2＝2a1，而a1＝，则a2＝2a1＝＝md3md

md2

由此推得两极板间电压关系为U1＝3U，故电压应变为原来的3倍．(2)因为两极板间的电压不变，

33

则Ed＝E′d，故E＝E′，

222

因Eq＝ma，E′q＝ma′，得加速度关系a′＝a

3

设带电粒子的竖直位移为h，

h1d1h

则d＝a′v′2，＝av2

2220

3v0

联立可解得v′＝.

33

答案(1)增大，3(2)v0

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