物理选修3-1 第二章知识点总结要点
第一节电流和电源
一、电流
1、电流的形成:
2、产生电流的两个条件条件:3、电流的方向:
二、直流和恒定电流1、直流:2、恒定电流:三.电流(强度)
1、电流的定义及公式:2、电流是标量,但有方向注意:1.在金属导体形成电流的本质:
2.在电解液形成的电流应该注意的问题?3.1A的物理意义:
四、金属导体中电流的微观表达式的推导
已知n为导体单位体积内的自由电荷的个数,S为导线的横截面积,v为自由电荷的定向移动速率,求通过导体的电流。
五、欧姆定律的公式及实用条件的分析六、福安特性曲线(画出图像分析)
第二节电阻定律
一、探究决定导体电阻的因素1.探究方法:2.探究结果:
二、电阻定律公式:物理意义:实用条件:三、电阻率与电阻的区别:典型例题:P49第二题
第三节串联电路和并联电路
一、串联电路
1.串联电路的基本特点:2.串联电路的性质:
等效电阻:电压分配:功率分配:二、并联电路
1.并联电路的基本特点:2.并联电路的性质:
等效电阻:电流分配:功率分配:三、对串并联电路的理解
1.多(少)并联一个电阻,总电阻:2.电路中任意一个电阻变大(小),总电阻:3.并联电路总电阻最接近最那个电阻的情况:
四、电表的改装1、G表或表头G
a.作用:b.三个主要参数
①内阻:②量程:③满偏电压:2、改装后电流表的三个参数
①内阻:②量程:③满偏电压:
电阻的作用:3、改装后电压表的三个参数
①内阻:②量程:③满偏电压:电阻的作用:五、限流分压
小名称/电路图
()
1.电流调节范围:
2.电压调节范围:3.选择条件:六、电流表内外接:1.画出电路图:
内接1.存在误差的原因:2.测量结果分析:3.适用条件:外接1.存在误差的原因:2.测量结果分析:3.适用条件:
2.选择电流表内外接的常用方法:1.2.
()
例:“描绘小灯泡的伏安特性曲线”选择限流还是分压,电流表内接还是外接,说明原因。
第四节电源电动势和内阻闭合电路欧姆定律
一、电源
1、电源作用:1.2.
2、电源的电动势E定义:a.定义式:
b.电动势物理意义:只由电源本身结构特性决定,与电路无关c.数值上等于:
d.数值上等于电源未接入电路(即断路)时两极间电压,E=U断,单位:伏e.1V的物理意义:二、电路
1.内电路(内电压):2.外电路(外电压):
三.闭合电路欧姆定律三个表达式:每个表达式的物理意义及适用条件;
第六节电功电功率焦耳定律
一、电功电功率
1.导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动,电场力所做的功称为电功。适用于一切电路.包括纯电阻和非纯电阻电路.
表达式:,表示总共消耗的电能。2.电功率表达式:,表示总共消耗的电功率。物理意义:
额定功率:实际功率:二、焦耳定律
1.焦耳定律(热功)表达式:
此式也适用于任何电路,包括电动机等非纯电阻发热的计算.产生电热的过程,是电流做功,把电能转化为内能的过程(用来计算发了多少热)
热功率表达式:使用条件:,表示产生了多少热功率。2、电功和电热的关系
a.在纯电阻电路中,电流做功,电能完全转化为电路的内能.因而电功等于电热,有:电功:电功率:热功:热功率:
b.在非纯电阻电路中,电流做功,电能除了一部分转化为内能外,还要转化为其他形式的能.电功:电功率:热功:热功率:电功(率)与热功(率)的关系:
纯电阻电路:非纯电阻电路:3、全电路能量转化关系:闭合电路欧姆定律的实质:电源的效率:
例题:1.电动机分析:1.总功率:2.输出功率(机械功率):3.热功率:4.功率关系:2.电动机的效率:
(优化设计P44P45第五题课时作业P13第九题)4、全电路总功率等于每个电阻功率之和。
两个实验
一、测量电源的电动势和内电阻(实验、探究)1.实验原理:2.电路图的选择:3.实验器材:4.注意事项:
5.数据处理两种方法:优缺点分析:
6.两种电路图误差分析(存在误差的原因):
二、练习使用多用表:1.认识多用表:分析原理(三种表):
2.使用步骤:电流电压:欧姆表:3.使用注意事项:
4.求欧姆表的内阻:中值电阻问题分析:
例、判断二极管的正负级和二极管的好坏。
注意:所有的测量电流都是红表笔进,黑表笔出。
专题
一、含容电路问题分析优化设计P53课时作业P11(第三题)P25(第八题)注意:
二、电路中最大功率的问题分析
1.电源的输出功率最大问题(优化设计P37课时作业P11第八题)2.定值电阻最大功率问题(优化设计P53)3.可变电阻最大问题分析(优化设计P53)
三、动态电路问题分析(优化设计P37课时作业P11第二题第五题)四、电路故障分析(优化设计P54)
例题:1、在如图5-1-2所示的电路中,当滑线变阻器的滑动触点向b端移动时,两个表的变化情况
5-1-2
扩展阅读:高中物理选修3-1知识点归纳
物理选修3-1复习提纲
一、电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e=1.60×10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(真空中的点电荷){F:点电荷间的作用力(N);k:静电力常量k=9.0×109Nm2/C2;Q1、Q2:两点电荷的电量(C);r:两点电荷间的距离(m);作用力与反作用力;方向在它们的连线上;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理);q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=ΔEP减/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=qEd=ΔEP减{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m);ΔEP减:带电体由A到B时势能的减少量}
9.电势能:EPA=qφA{EPA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEP减=EPA-EPB{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的减少量}
11.电场力做功与电势能变化WAB=ΔEP减=qUAB(电场力所做的功等于电势能的减少量)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/(4πkd)(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)常见电容器
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK增或qU=mVt2/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用):
类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot
平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m=qU/m注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;(3)常见电场的分布要求熟记;
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体
外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面二、恒定电流
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(Ωm),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(纯电阻电路);
E=U内+U外;E=U外+Ir;(普通适用)
{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.纯电阻电路和非纯电阻电路
8.电源总动率P总=IE;电源输出功率P出=IU;电源效率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)
10.欧姆表测电阻
11.伏安法测电阻1、电压表和电流表的接法
2、滑动变阻器的两种接法
注:(1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mV;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;半导体和绝缘体的电阻率随温度升高而减小。
(3)串联时,总电阻大于任何一个分电阻;并联时,总电阻小于任何一个分电阻;(4)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(4r);
三、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,B=Φ/S,是矢量,单位(T),1T=1N/(Am)
2.安培力F=BIL(注:I⊥B);{B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪{f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下(a)f洛=F向=mV2/r=mω2r=m(2π/T)2r=qVB;r=mV/qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);
(c)解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=弦切角的二倍)注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒
子的正负;
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握;
(3)其它相关内容:地磁场、磁电式电表原理、回旋加速器、磁性材料
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