物理选修3知识点总结

物理选修3知识点总结

物理知识点

光

（除此之外复习练习册题目）

1，海市蜃楼是由于光的（全反射）发生的；水底看起来变浅是由于光的（折射）发生的；光导纤维利用了光的（全反射）出现；水中放一空试管，空试管很亮是由于（全反射）；阳光透过树叶间隙产生的圆形亮斑是光的（直进性）体现

2，光导纤维的内芯折射率比外芯（大），光传播时，在（内心与外套）的界面发生全反射3，增透膜利用了光的（相干性），厚度等于透过光在增透膜中波长的（1/4），光在增透膜前后表面的反射光相互（抵消）

4，最先观测到光的干涉现象的是（托马斯〃杨）

5，若采用白光进行双缝干涉，中央亮纹是（白）色的，两侧明条纹的外侧是（红）色的，是由于红光波长较（大）的缘故

6，光的衍射中条纹中央亮纹（亮）（宽），两侧亮纹（暗）（窄）；采用光栅之后，条纹变（窄）变（亮）

7，光的偏振现象说明光是一种（横波），电磁波是（横波）

8，天空是蓝的是由于光的（色散）；天空是亮的是由于光的（散射）

9，泊松光板是指（圆屏做障碍物，在影子中心有一个明亮的斑点），说明了光的（波动性）10，偏振片利用了光的（偏振性），用来（减弱）周围景物反射光的强度；对于偏振片都有特定的振动方向，只有振动方向（平行）这个方向的光波才可以透过偏振片；太阳、电灯等普通光源发出的光（不是）偏振光，在经历了玻璃、水面、木质平面反射后，产生的光（是）偏振光；（电子表的液晶显示）用到了偏振光

11，利用激光传递信息利用了激光的（相干性），由于激光的频率（较高），可以用激光传递更多信息；激光精确测距利用了激光的（平行度好）；利用激光切割利用了激光的（亮度高）的特点；利用激光刻录磁盘、记录信息利用了激光的（平行度好）的特点；全息照相利用了光的（相干性好）

12，光线发生全反射的条件是光从（玻璃）射到与（空气）的分界面上，入射角足够（大）；光从空气摄入玻璃，（不会发生）全反射13，水下的人可以看到水面上的（全部景象）14，光的衍射中狭缝变窄时条纹间距变（宽）

15，若地球周围不存在大气层，则人们观察到的日出时刻将（延后）

16，光的直进性和反射性说明了光的（粒子性）；光的反射折射同时存在说明光具有（波动性）17，测定光的折射率的时候四个大头针之间的距离应当尽量（大）些，入射角应当适当（大）些，绘制玻璃瓶面的时候（不可以）用铅笔比着玻璃砖画

18，干涉实验中所用的光源是（想干）光源，因此（不可以用）自然光

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电磁波

1，麦克斯韦的电磁场理论是指（变化的磁场产生电场，变化的电场产生磁场）

2，最早证明电和磁有密切关联的是（奥斯特）；证明电磁波存在的是（赫兹）；电磁感应现象是（法拉第）；建立完整电磁场理论的科学家是（麦克斯韦）

3，为了让需要传递的信息加载在电磁波上发射到远方，需要对高频振荡电流进行（调制）；FM是指（调频），AM是指（调幅）；无线电波中波长最小的是（微波），无线电波频率较高时，可近似认为（按直线）传播；频率较高的无线电波采用（天波）传递方式；频率较低的是采用（地波）传递；雷达传递用的是（微波）

4，提高振荡电路辐射电磁波的本领应该让周期尽量变（小），电容变（小），电感变（小）；在充电过程中，线圈中的电流逐渐变（小），线圈两端的电压逐渐变（大），线圈的自感作用逐渐变（大）；电流为零的时候，磁场能为（零），通过电感线圈的磁通量变化率（最大），电场能为（最大值）；电流增大的过程中，电流变化率变（小），电感的磁通量变化率变（小）5，太阳辐射的能量多集中在（可见光）范畴，其中（黄绿光）能量最大

波粒二象性

一，能量量子化

1，热辐射的主要成分是（波长较长的电磁波）

2，物体温度升高时，热辐射中（较短波长）的成分越来越强。3，一切物体都在辐射（电磁波）

4，借助电磁波传递能量的方式是（热辐射）（光电效应）

5，黑体辐射电磁波的波长分布有影响的是（温度）；一般物体有影响的是（表面情况，材质，温度）

6，黑体温度升高，最强点向着波长（短）的方向移动，辐射强度（全面提高）7，黑体温度越高，不是辐射的电磁波波长越短，而是越短波长的成分越大8，红色物体对红光的（反射能力较强）或（透过能力较强）9，（普朗克）提出能量子假说，源于对（黑体辐射）的研究10，光子具有（波动性），光具有（波粒二象性）

11，可以正确解释黑体辐射规律的是（普朗克能量量子化）

二，光的粒子性

1，金属内的每个电子吸收（一个）光子，积累的动能大于（逸出功），即可发生光电反应。

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2，普朗克常量大小为（6.626*10-34）

3，（光电效应）和（康普顿效应）深入的解释了光的粒子性。4，光电效应中（波长）越大，越不易发生光电效应

5，单个光子的能量随着（波长）的减小增大，即从无线电波到紫外光，单个光子的能量（增大）6，同一束光照射两种材质的板，都发生光电效应则（光子的能量）一定相同，（光电子的能量）可能相同，（逸出功）（光电子的最大初动能）必定不同。7，强度不同的紫外线能量（不同），光子能量（相同）8，光电子的最大初动能和入射光的频率（不成正）比

三，粒子的波动性

1，光在两种介质的界面同时发生反射和折射可以说明光的（波动性）；几束光交叉后仍按原来方向前进可以说明光的（波动性）；光的直进性说明光的（粒子性）；光的反射现象说明光的（粒子性）；光的色散说明光的（波动性）

2，光的波粒二象性解读：（既不可以）把光看做宏观概念的波，（也不可以）把光看作粒子。3，光在本质上是一种（频率极高的电磁波）

4，光的频率越高，衍射现象越（容易）看到；频率高的光子（粒子性）明显；大量光子产生的效果往往显示出（波动性），大量光子具有（波动性和粒子性）。

四，概率波和不确定关系

1，不确定关系表达为（△x△p≥h/4π），解读：微观粒子的动量和位置（不可以同时确定），不确定关系适用于（宏观物体和微观粒子）

2，光波是一种（概率波），也是一种（电磁波）；物质波是一种（概率波）3，对于经典的粒子，我们（不可以）用概率波的表达式来计算

4，概率波狭缝实验之前，我们（可以）预测微观粒子通过狭缝后落在屏幕上某点的概率；狭缝越窄，不确定量越（大）

5，由于光子的（不确定性）我们不可以用牛顿定律来预测光子打在屏幕上的位置和动量。6，一个光子撞击一个电子，（波长）变大，（频率）变小，（速度）不变。7，波粒二象性是（微粒说）和（波动说）的统一

原子结构

一，电子的发现

1，阴极射线是高速的（电子流）

2，电子是由（汤姆孙）发现的，并且测定出来了电子的（比荷）（电量）和（质量）的比值；密立根通过（油滴实验）测出了电子的（电量），表明了（量子化），间接帮助测量了电子

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的（质量）

二，原子的核式结构模型

1，汤姆孙提出（枣糕）模型，（卢瑟福）提出原子核式模型。2，α散射实验充分验证了（原子核）的存在

3，原子核的数量级是（10-14），原子的数量级是（10-10）

4，α散射实验中，两个具有相同能量的α粒子由不同的角度散射出去，散射角度大的一个更（接近）原子核，受到较（大）的冲量作用

三，氢原子光谱

1，一条条分立的亮线的光谱是（线状谱），也叫（原子光谱），由（稀薄气体）（原子）发出；一条条分立的暗线的光谱是（吸收谱）；连续的亮带是（连续谱），由（炽热固体液体）（高压气体）发出

2，发射光谱包括（线状谱）（连续谱），是物体（自身发光）形成的，吸收光谱是强光通过物质被吸收一部分形成的，因此暗线的部分表示该种物质（具有）对应的元素3，光谱分析可以用（线状谱）（吸收谱）

4，白炽灯发出的光谱是（连续谱），日光灯发出的光谱是（线状谱），太阳光谱是（线状谱），氢光谱是（线状谱）

5，光谱是按照光子的（频率）（能量）排列的6，原子光谱反映了原子结构特征

四，波尔的原子模型

1，波尔的理论中，量子数n越大，能级能量越（高），原子的定态能量越（高），电子的电势能越（大），能量最小的是（基态）；电子绕核运动的半径是一系列（不连续的特定值）2，当电子所需跃迁能量小于提供的光子所具有的能量时，电子（不进行跃迁）

3，波尔的理论中，核外电子在原子核外做轨道能量（不连续）的圆周运动，向心力是（库仑力），实际上这种说法是（错误）的

4，氢原子从基态跃迁到激发态的过程中，动能变（小），电势能变（大），总能量变（大）5，实际上电子在核外不存在轨道运动，这一点（不符合）波尔理论6，巴尔末公式适用于（可见光）和（紫外光）原子核

一，原子核的组成

1，天然放射现象由（贝克勒尔）发现

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2，α射线是（高速氦核），速度约为（光速的0.1倍），电离能力（强），穿透能力（差）；β射线是（高速电子），速度约为（光速的0.99倍），电离能力（较差），穿透能力（较强）；γ射线是（电磁波），速度为光速，电离能力（差），穿透能力（强）

3，高速电子流（不是）β射线，只有天然放射现象中产生的电子流才被称为β射线，β粒子具有和电子（相同）的性质

4，原子序数大于（83）的原子，都能天然放射，原子序数小于（83）的，（有的也可以）天然放电

二，放射性元素的衰变

1，半衰期是指放射性原子衰变（一般数目）或（一半质量）

2，α粒子是由（两个中子）和（两个质子）紧密结合形成的；β粒子是由（一个中子）转化为（一个质子）的时候放出来的。

3，半衰期（不受）物理性质化学性质的影响

三，探测射线的方法

1，威尔逊云室中充满饱和的（酒精蒸汽），通过对蒸汽做功，可以使形成（酒精雾滴），在射线所经之处，（气体）分子被射线（电离），形成射线的轨迹；通过（磁场），还可以判断射线的电性。因此威尔逊云室多适用于电离作用较强的射线，像（γ射线）几乎看不到。

2，气泡室原理和威尔逊云室原理相同，其中装的是（液体），在射线所经之处产生气泡。3，盖勒米勒计数器利用射线的（电离作用），计算射线的次数，（不可以）分辨射线的种类

四，放射元素的应用

1，放射性同位素可以用于（示踪）

2，射线用于测量物体的厚度，但不可以测量（密度），运用了射线的（穿透性）；射线用于消除静电积累，利用射线的（电离本领）；射线用于消毒，利用射线的（高能）

五，核力和结合能

1，核力也叫（强力），是一种（短）程力，作用范围的数量级为（10-15），每个质子和它（临近）的核子发生核力作用，称为核力的饱和性

2，结合能越大，（不可以）说明原子核中核子结合得很牢固；比结合能（可以）

3，质量和能量（不可以）相互转化，质量亏损可以理解为（静质量转化为动质量），在质量亏损的过程中，质量能量（守恒）；物体具有的能量和质量成正比，比值是（光速的平方）4，（弱相互作用）引起原子核β衰变

5，原子核被分裂成（核子）产生的（质量亏损的能量）即为原子的结合能

6，比结合能大的粒子变为比结合能小的粒子，核子数（不变），结合能变（小），（吸收）能量

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六，重核的聚变

1，铀核裂变的产物（多种多样）

2，原子反应堆是实验可控核裂变链式反应的一种装置，它的组成主要是（原子燃料）（减速器）（了呢过缺席同）（控制调节系统）

3，重核裂变选择的是铀（235），因为它很容易发生裂变反应

4，链式反应（可以）被停止，能否继续进行，取决于铀燃料的（体积）

5，原子弹利用（不可）控制的（快）中子反应；核电站利用（可）控制的（慢）中子反应6，核电站利用石墨（改变中子速度），减慢反应；利用镉棒（吸收）中子

七，核聚变

1，相同量的核聚变产生的能量（大于）核裂变产生的能量；太阳中的反应是（核聚变）；核聚变需要（高温）催生

2，聚变反应中核子的结合能变（大）

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扩展阅读：高二物理选修3-1知识点总结

高中物理知识点总结

电容带电粒子在电场中的运动知识要点：

1．电荷电荷守恒定律点电荷

⑴自然界中只存在正、负两中电荷，电荷在它的同围空间形成电

场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷e。带电体电荷量等于元电荷的整数倍（Q=ne）1.610C19⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种：①摩擦起电

②接触带电③感应起电。

⑶电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另

一个物体，或从的体的这一部分转移到另一个部分，这叫做电荷守恒定律。

带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。2．库仑定律高中物理知识点总结

（1）公式

FKQQ12r2（真空中静止的两个点电荷）

在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，数学表达式为

FK9QQ12r2，其中比例常数

2K叫静电力常量，

Q1、Q2:两点电荷

。（F:点电荷间的作用力(N)，K9.010NmC2的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引）

（2）库仑定律的适用条件是(1)真空，(2)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时，可以使用库仑定律，否则不能使用。3．静电场电场线

为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示电场的弱度。

电场线的特点：(1)始于正电荷（或无穷远），终止负电荷（或无穷远）；(2)任意两条电场线都不相交。

电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱，并不是带

电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。高中物理知识点总结

4．电场强度点电荷的电场

⑴电场的最基本的性质之一，是对放入其中的电荷有电场力的作

用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷q，它所受到的电场力F跟它所带电量的比值F的电场强度，定义式是EFqq叫做这个位置上

，E是矢量，规定正电荷受电场力的方

向为该点的场强方向，负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。（E:电场强度(N/C)，是矢量，q：检验电荷的电量(C)）

电场强度E的大小，方向是由电场本身决定的，是客观存在的，

与检验电荷无关。与放入检验电荷的正、负，及带电量的多少均无关，不能认为E与F成正比，也不能认为E与q成反比。

点电荷场强的计算式EQ：源电荷的电量(C)）

要区别场强的定义式EFqKQr2（r：源电荷到该位置的距离（m），

与点电荷场强的计算式EKQr2，前者

适用于任何电场，后者只适用于真空（或空气）中点电荷形成的电场。

5．电势能电势等势面

电势能由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。高中物理知识点总结

电势能具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能和零点。由于电势能具有相对性，所以实际的应用意义并不大。而经常应

用的是电势能的变化。电场力对电荷做功，电荷的电势能减速少，电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值，这常是判断电荷电势能如何变化的依据。电场力对电荷做功的计算公式：WqU，此公式适用于任何电场。电场力做功与路径无关，由起始和终了位置的电势差决定。

电势是描述电场的能的性质的物理量

在电场中某位置放一个检验电荷q，若它具有的电势能为，则

比值q叫做该位置的电势。

电势也具有相对性，通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电

势（对同一电场，电势能及电势的零点选取是一致的）这样选取零电势点之后，可以得出正电荷形成的电场中各点的电势均为正值，负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。

电势相等的点组成的面叫等势面。等势面的特点：

(1)等势面上各点的电势相等，在等势面上移动电荷电场力不做

功。

(2)等势面一定跟电场线垂直，而且电场线总是由电势较高的等

势面指向电势较低的等势面。高中物理知识点总结

(3)规定：画等势面（或线）时，相邻的两等势面（或线）间的

电势差相等。这样，在等势面（线）密处场强较大，等势面（线）疏处场强小。6．电势差Ⅱ

电场中两点的电势之差叫电势差，依教材要求，电势差都取绝对值，知道了电势差的绝对值，要比较哪个点的电势高，需根据电场力对电荷做功的正负判断，或者是由这两点在电场线上的位置判断。

7．匀强电场中电势差和电场强度的关系

场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称为匀强电场，匀强电场中的电场线是等距的平行线，平行正对的两金属板带等量异种电荷后，在两极之间除边缘外就是匀强电场。

在匀强电场中电势差与场强之间的关系是U，公式中的d是沿Ed场强方向上的距离(m)。

在匀强电场中平行线段上的电势差与线段长度成正比8．带电粒子在匀强电场中的运动

（1）带电粒子在电场中的运动，综合了静电场和力学的知识，分析方法和力学的分析方法基本相同：先分析受力情况，再分析运动状态和运动过程，然后选用恰当的规律解题。高中物理知识点总结

（2）在对带电粒子进行受力分析时，要注意两点：

A1要掌握电场力的特点。如电场力的大小和方向不仅跟场强的

大小和方向有关，还与带电粒子的电量和电性有关；在匀强电场中，带电粒子所受电场力处处是恒力；在非匀强电场中，同一带电粒子在不同位置所受电场力的大小和方向都可能不同。

A2是否考虑重力要依据具体情况而定：基本粒子：如电子、质

子、粒子、离子等除有要说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力（但并不忽略质量）。带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。

(3)带电粒子的加速（含偏转过程中速度大小的变化）过程是其他形式的能和功能之间的转化过程。解决这类问题，可以用动能定理，也可以用能量守恒定律。

如选用动能定理，则要分清哪些力做功？做正功还是负功？是恒

力功还是变力功？若电场力是变力，则电场力的功必须表达成，还要确定初态动能和末态动能（或初、末态间的动能增WqUabab量）

如选用能量守恒定律，则要分清有哪些形式的能在变化？怎样变

化（是增加还是减少）？能量守恒的表达形式有：

Ea初态和末态的总能量（代数和）相等，即E；初末高中物理知识点总结

b某种形式的能量减少一定等于其它形式能量的增加，即EE减增

c各种形式的能量的增量的代数和；EE……012（4）、带电粒子在匀强电场中类平抛的偏转问题。

如果带电粒子以初速度v0垂直于场强方向射入匀强电场，不计

重力，电场力使带电粒子产生加速度，作类平抛运动，分析时，仍采用力学中分析平抛运动的方法：把运动分解为垂直于电场方向上的一个分运动匀速直线运动：vxv0，xv0t；另一个是平行于

qUmd场强方向上的分运动匀加速运动，vyat,a粒子的偏转角为tg

vyv0qUxmvd20，y1qUx2()，2mdv0。

经一定加速电压（U1）加速后的带电粒子，垂直于场强方向射入

确定的平行板偏转电场中，粒子对入射方向的偏移

ULUL1q22y，它只跟加在偏转电极上的电压22mdv4dU0122U2有关。当偏转

电压的大小极性发生变化时，粒子的偏移也随之变化。如果偏转电压的变化周期远远大于粒子穿越电场的时间（T穿越电场的过程中，仍可当作匀强电场处理。应注意的问题：

Lv0），则在粒子高中物理知识点总结

1、电场强度E和电势

U仅仅由场本身决定，与是否在场中放入电荷，以及放入什么样的检验电荷无关。

而电场力F和电势能两个量，不仅与电场有关，还与放入场中

的检验电荷有关。

所以E和U属于电场，而F电和属于场和场中的电荷。2、一般情况下，带电粒子在电场中的运动轨迹和电场线并不重

合，运动轨迹上的一点的切线方向表示速度方向，电场线上一点的切线方向反映正电荷的受力方向。物体的受力方向和运动方向是有区别的。

只有在电场线为直线的电场中，且电荷由静止开始或初速度方向和电场方向一致并只受电场力作用下运动，在这种特殊情况下粒子的运动轨迹才是沿电力线的。如图所示：

9．电容器电容

（1）两个彼此绝缘，而又互相靠近的导体，就组成了一个电容

器。高中物理知识点总结

（2）电容：表示电容器容纳电荷的本领。a定义式：CQQ()，即电容CUU等于Q与U的比值，不能理

解为电容C与Q成正比，与U成反比。一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关。

b决定因素式：如平行板电容器CSQQ()和C4kdUUS4kd（不要求应用此式计算）

A3根据C

导出C4kQS（3）对于平行板电容器有关的Q、E、U、C的讨论时要注意两

种情况：

Ca保持两板与电源相连，则电容器两极板间的电压U不变b充电后断开电源，则带电量Q不变（4）电容的定义式：CQU（定义式）

（5）C由电容器本身决定。对平行板电容器来说C取决于：

S4Kd（决定式）

（6）电容器所带电量和两极板上电压的变化常见的有两种基本

情况：

第一种情况：若电容器充电后再将电源断开，则表示电容器的电

量Q为一定，此时电容器两极的电势差将随电容的变化而变化。

第二种情况：若电容器始终和电源接通，则表示电容器两极板的

电压V为一定，此时电容器的电量将随电容的变化而变化。高中物理知识点总结

10．电流电动势Ⅰ

（1）形成电流的条件：一是要有自由电荷，二是导体内部存在电场，即导体两端存在电压。

（2）电流强度：通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值，叫电流强度：Iqt。

（3）电动势：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。定义式为：Wq。要注意理解：1○是由电源本身所决定

2的物理意义：电动势在数值上等于电的，跟外电路的情况无关。○

路中通过1库仑电量时电源所提供的电能或理解为在把1库仑正电荷从负极（经电源内部）搬送到正极的过程中，非静电力所做的功。3注意区别电动势和电压的概念。○电动势是描述其他形式的能转化成电能的物理量，是反映非静电力做功的特性。电压是描述电能转化为其他形式的能的物理量，是反映电场力做功的特性。

11．欧姆定律闭合电路欧姆定律Ⅱ

1、欧姆定律：通过导体的电流强度，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比，即I

UR，要注意：

a：公式中的I、U、R三个量必须是属于同一段电路的具有瞬时高中物理知识点总结

对应关系。

b：适用范围：适用于金属导体和电解质的溶液，不适用于气体。

在电动机中，导电的物质虽然也是金属，但由于电动机转动时产生了电磁感应现象，这时通过电动机的电流，也不能简单地由加在电动机两端的电压和电动机电枢的电阻来决定。2、闭合电路的欧姆定律：

（1）意义：描述了包括电源在内的全电路中，电流强度与电动

势及电路总电阻之间的关系。

（2）公式：

IRr；常用表达式还有：

。IRIrUU；UIr3、路端电压U，内电压U’随外电阻R变化的讨论：外电阻R增大（断路）总电流I减小O增大Rr内电压UIr减小O增大路端电压UIRU增大等于减小O减小O（短路）r（短路电流）高中物理知识点总结

闭合电路中的总电流是由电源和电路电阻决定，对一定的电源，

，r视为不变，因此，I、U、U的变化总是由外电路的电阻变化引

起的。根据U1rR，画出UR图像，能清楚看

出路端电压随外电阻变化的情形。

还可将路端电压表达为U，以，r为参量，Ir画出UI图像。

这是一条直线，纵坐标上的截距对应于电源电动势，横坐标上的

截距为电源短路时的短路电流，直线的斜率大小等于电源的内电阻，即tg

Imaxr。r4、在电源负载为纯电阻时，电源的输出功率与

外电路电阻的关系是：

PIUIR2RR。由此式可2RrRr4Rr222以看出：当外电阻等于内电阻，即R=r时，电源的输出功率最大，最大输出功率为Pmax24r，电源输出功率与外电阻的关系

可用PR图像表示。

电源输出功率与电路总电流的关系是：

2PIUIIrIIrrI4r2r22。显然，当I2r时，高中物理知识点总结

电源输出功率最大，且最大输出功率为：PmaxPI图像如图所示。

24r。

选择路端电压为自变量，电源输出功率与路端电压的关系是：

U112PIUUUUUrrr4rr222显然，当U2时，Pmax24r。PU图像如图所示。

综上所述，恒定电源输出最大功率的三个等效条件是：（1）外电

阻等于内电阻，即R（2）路端电压等于电源电动势的一半，即r。

U2。（3）输出电流等于短路电流的一半，即IIm22r。除去最

大输出功率外，同一个输出功率值对应着两种负载的情况。一种情况是负载电阻大于内电阻，另一种情况是负载电阻小于内电阻。显然，负载电阻小于内电阻时，电路中的能量主要消耗在内电阻上，输出的能量小于内电阻上消耗的能量，电源的电能利用效率低，电源因发热容易烧坏，实际应用中应该避免。同种电池的串联：

n个相同的电池同向串联时，设每个电池的电动势为，内电阻

为r，则串联电池组的总电动势总n，总内电阻r总nr，这样闭合电路欧姆定律可表示为InRnr高中物理知识点总结

12．电阻定律Ⅰ

导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，定义式RUI；在温度不变

时，导体的电阻与其长度成正比，与导体的长度成正比，与导体的横截面S成反比，跟导体的材料有关，即由导体本身的因素决定，决定式R；公式中L、S是导体的几何特征量，叫材料的电阻

SL率，反映了材料的导电性能。按电阻率的大小将材料分成导体和绝缘体。

对于金属导体，它们的电阻率一般都与温度有关，温度升高对电

阻率增大，导体的电阻也随之增大，电阻定律是在温度不变的条件下总结出的物理规律，因此也只有在温度不变的条件下才能使用。

将公式RUI错误地认为R与U成正比或R与I成反比。对这一

错误推论，可以从两个方面来分析：第一，电阻是导体的自身结构特性决定的，与导体两端是否加电压，加多大的电压，导体中是否有电流通过，有多大电流通过没有直接关系；加在导体上的电压大，通过的电流也大，导体的温度会升高，导体的电阻会有所变化，但这只是间接影响，而没有直接关系。第二，伏安法测电阻是根据电阻的定义式RUI，用伏特表测出电阻两端的电压，用安培表测出通

过电阻的电流，从而计算出电阻值，这是测量电阻的一种方法。高中物理知识点总结

13．决定导线电阻的因素（实验、探究）Ⅱ电阻的测量：

（1）伏安法：伏安法测电阻的原理是部分电路的欧姆定律RUI，

测量电路有安培表内接或外接两种接法，如图甲、乙：

两种接法都有系统误差，测量值与真实值的关系为：当采用安培

表内接电路（甲）时，由于安培表内阻的分压作用，电阻的测量值

UUUxA；当采用安培表外接电路（乙）时，RRRRxAx内II由于伏特表的内阻有分流作用，电阻的测量值

RRUUxV，可以看出：当R和R时，RRRRxxAVx外UURIRxVRRxV电阻的测量值认为是真实值，即系统误差可以忽略不计。所以为了确定实验电路，一般有两种方法：一是比值法，若

RxRARVRx时，通常认为待测电

阻的阻值较大，安培表的分压作用可忽略，应采用安培表内接电路；若

RxRARVRx时，通常认为待测电阻的阻值较小，伏特表的分流作用可

R0RARVR0忽略，应采用安培表外接电路。若

时，两种电路可任意选择，高中物理知识点总结

这种情况下的电阻R0叫临界电阻，R0RR，待测电阻RxAV和R0比

较：若Rx>R0时，则待测电阻阻值较大；若Rx高中物理知识点总结

度；当R时，Ix0指针不动，停在电阻刻度；当R时，RxxzIx2Rz1Ig指针半偏，停在Rz刻度，因此Rz2又叫欧姆表的中

值电阻。如图所示。

b．中值电阻Rz的计算方法：当用R1档时，RzIg，即表盘中

心的刻度值，当用R档时，R。nnRzzc．欧姆表的刻度不均匀，在“”附近，刻度线太密，在“0”附近，

刻度线太稀，在“Rz”附近，刻度线疏密道中，所以为了减少读数误差，可以通过换欧姆倍率档，尽可能使指针停在中值电阻两次附近

13Rz3Rz范围内。由于待测电阻虽未知，但为定值，故让指针偏转

太小变到指在中值电阻两侧附近，就得调至欧姆低倍率档。反之指针偏角由太大变到指在中值电阻两侧附近，就得调至欧姆高倍率档。

14．电阻的串联与并联Ⅰ（1）串联电路及分压作用

a：串联电路的基本特点：电路中各处的电流都相等；电路两端

的总电压等于电路各部分电压之和。

b：串联电路重要性质：总电阻等于各串联电阻之和，即R总=R1

+R2+…+Rn；串联电路中电压与电功率的分配规律：串联电路中各高中物理知识点总结

个电阻两端的电压与各个电阻消耗的电功率跟各个电阻的阻值成正比，即：

URURPRPR11nn11n1；或；或URURPRPR2222总总总总c：给电流表串联一个分压电阻，就可以扩大它的电压量程，从

而将电流表改装成一个伏特表。如果电流表的内阻为Rg，允许通过的最大电流为Ig，用这样的电流表测量的最大电压只能是IgRg；如果给这个电流表串联一个分压电阻，该电阻可由

R(n1)R计算，其中ng串UIgRgR串Ig或

UIgRg为电压量程扩大的倍数。

（2）并联电路及分流作用

a：并联电路的基本特点：各并联支路的电压相等，且等于并联

支路的总电压；并联电路的总电流等于各支路的电流之和。

b：并联电路的重要性质：并联总电阻的倒数等于各并联电阻的

1111…)；并联电路各支路的电流与电RRR12n(倒数之和，即R并功率的分配规律：并联电路中通过各个支路电阻的电流、各个支路电阻上消耗的电功率跟各支路电阻的阻值成反比，即，

RRIRIRP总P总12n12n或；或；IRIRPRPR21n21n总总c：给电流表并联一个分流电阻，就可以扩大它的电

流量程，从而将电流表改装成一个安培表。如果电流表高中物理知识点总结

的内阻是Rg，允许通过的最大电流是Ig。用这样的电流表可以测量的最大电流显然只能是Ig。将电流表改装成安培表，需要给电流表并联一个分流电阻，该电阻可由I其中

15．测量电源的电动势和内电阻（实验、探究）Ⅱ

用安培表和伏特表测定电池的电动势和内电阻。

如图所示电路，用伏特表测出路端电压U1，同时用安培表测出路

nIIgRg(IIg)R并或R并g1n1Rg计算，

为电流量程扩大的倍数。

端电压U1时流过电流的电流I1；改变电路中的可变电阻，测出第二组数据U2、根据闭合电路欧姆定律，I2；列方程组：

I2U1I1UI2I1U1I1r解之，求得U2I2rrU1U2I2I12

上述通过两组实验数据求解电动势和内电阻的方法，由于偶然误差的原因，误差往往比较大，为了减小偶然因素造成的偶然误差，比较好的方法是通过调节变阻器的阻值，测量5组～8组对应的U、I值并列成表格，然后根据测得的数据在UI坐标系中标出各组数据的坐标点，作一条直线，使它通过尽可能多的坐标点，而不在直高中物理知识点总结

线上的坐标点能均等分布在直线两侧，如图所示：这条直线就是闭合电路的UI图像，根据U，U是I的一次函数，图像与Ir纵轴的交点即电动势，图像斜率tg16．电功电功率焦耳定律Ⅰ

电功和电功率：电流做功的实质是电场力对电荷做功，电场力对电荷做功电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能，因此电功W=qU=UIt，这是计算电功普遍适用的公式。单位时间内电流做的功叫电功率PWtUI，这是计算电功率普遍适用的公式。

UIr。

电热和焦耳定律：电流通过电阻时产生的热叫电热。Q=I2Rt这是普遍适用的电热的计算公式。电热和电功的区别：

a：纯电阻用电器：电流通过用电器以发热为目的，例如电炉、

电熨斗、白炽灯等。

b：非纯电阻用电器：电流通过用电器以转化为热能以外的形式

的能为目的，发热是不可避免的热能损失，例如电动机、电解槽、给蓄电池充电等。

在纯电阻电路中，电能全部转化为热能，电功等于电热，即W=

2

UIt=IRt=

UUt是通用的，没有区别。同理PUIIR也无区RR222别。在非纯电阻电路中，电路消耗的电能，即W=UIt分为两部分：高中物理知识点总结

一大部分转化为热能以外的其他形式的能（例如电流通过电动机，电动机转动将电能转化为机械能）；另一小部分不可避免地转化为电热Q=I2Rt。这里W=UIt不再等于Q=I2Rt，而是W>Q，应该是W=E其他+Q，电功只能用W=UIt，电热只能用Q=I2Rt计算。

17．简单的逻辑电路Ⅰ

与门、或门、非门三种基本逻辑电路：符号：真值表：

18．磁场磁感应强度磁感线磁通量Ⅰ（1）、磁场

磁场是存在于磁体、电流和运动电荷周围空间的一种特殊形态的

物质。

（1）磁场的基本特性磁场对处于其中的磁体、电流和运动

电荷有磁场力的作用。

（2）磁现象的电本质磁体、电流和运动电荷的磁场都产生

于电荷的运动，并通过磁场而相互作用。

（3）最早揭示磁现象的电本质的假说和实验安培分子环流高中物理知识点总结

假说和罗兰实验。（2）、磁感应强度

为了定量描述磁场的大小和方向，引入磁感应强度的概念，在磁

场中垂直于磁场方向的通电导线，受到磁场力F跟电流强度I和导线长度L的乘积IL的比值，叫通电导线所在处的磁感应强度。用公式表示是

BFIL

磁感应强度是矢量。它的方向就是小磁针N极在该点所受磁场

力的方向。

公式是定义式，磁场中某点的磁感应强度与产生磁场的磁极或电

流有关，和该点在磁场中的位置有关。与该点是否存在通电导线无关。（3）、磁感线

磁感线是为了形象描绘磁场中各点磁感应强度情况而假想出来

的曲线，在磁场中画出一组有方向的曲线。在这些曲线上每一点的切线方向，都和该点的磁场方向相同，这组曲线就叫磁感线。磁感线的特点是：

磁感线上每点的切线方向，都表示该点磁感应强度的方向。磁感线密的地方磁场强，疏的地方磁场弱。高中物理知识点总结

在磁体外部，磁感线由N极到S极，在磁体内部磁感线从S极

到N极，形成闭合曲线。

磁感线不能相交。

对于条形、蹄形磁铁、直线电流、环形电流和通电螺线管的磁感

线画法必须掌握。

（4）、磁通量（)和磁通密度（B）

1磁通量（）穿过某一面积（S）的磁感线的条数。○

2磁通密度垂直穿过单位面积的磁感线条数，也即磁感应强○

度的大小。

BS

3与B的关系=BScos式中Scos为面积S在中性面上投影○

的大小。

4公式=BScos及其应用○

磁通量的定义式=BScos，是一个重要的公式。它不仅定义了的物理意义，而且还表明改变磁通量有三种基本方法，即改变B、

S或。在使用此公式时，应注意以下几点：

（1）公式的适用条件一般只适用于计算平面在

匀强磁场中的磁通量。

（2）角的物理意义表示平面法线（n）方向与高中物理知识点总结

磁场（B）的夹角或平面（S）与磁场中性面（OO）的夹角（图1），而不是平面（S）与磁场（B）的夹角（）。

因为+=90°，所以磁通量公式还可表高中物理知识点总结

并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。

21．匀强磁场中的安培力Ⅱ

如图所示，一根长为L的直导线，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，且与B的夹角为。当通以电流I时，安培力的大小可以表示为F=BIlsin式中F的单位为牛顿（N），I的单位为安培（A），B的单位为特斯拉（T），L的单位为米（m）为B与I（或l）的夹角

当θ=90时，即电流与磁场垂直时，安培力最大，为F=BIL；当θ=0时，即电流与磁场平行时，安培力最小，为F=0；

应用安培力公式应注意的问题

第一、安培力的方向，总是垂直B、I所决定的平面，即一定垂

直B和I，但B与I不一定垂直（图3）。

第二、弯曲导线的有效长度L，等于两端点连接直线的长度（如

图4所示）相应的电流方向，沿L由始端流向末端。高中物理知识点总结

所以，任何形状的闭合平面线圈，通电后在匀强磁场受到的安培

力的矢量和一定为零，因为有效长度L=0。

22．洛仑兹力洛仑兹力的方向Ⅰ

磁场对运动电荷的作用力称为洛仑兹力。

洛仑兹力的方向依照左手定则判定：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一个平面内。让磁感线从掌心进入，并使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛仑兹力的方向。

23．洛仑兹力公式Ⅱ

公式的适用条件一般只运用于匀强磁场。

f=Bqv(⊥

)若∥或

24．带电粒子在匀强磁场中的运动Ⅱ

在不计带电粒子（如电子、质子、粒子等基本粒子）的重力的条件下，带电粒子在匀强磁场有三种典型的运动，它们决定于粒子的速度（v）方向与磁场的磁感应强度（B）方向的夹角（）。高中物理知识点总结

（1）当v与B平行，即=0°或180°时落仑兹力f=Bqvsin

=0，带电粒子以入射速度（v）作匀速直线运动，其运动方程为：s=vt

（2）当v与B垂直，即=90°时带电粒子以入射速度（v）

作匀速圆周运动，四个基本公式：

V向心力公式：BqVmR2

PBq轨道半径公式：RmVBq

2RV2mBq周期、频率和角频率公式：T1TTBq

f

2mBqm22

2f

2BqR12PmV动能公式：EK22m2m

T、f和的两个特点

第一、T、f的的大小与轨道半径（R）和运行速率（V）无关，

而只与磁场的磁感应强度（B）和粒子的荷质比（q/m）有关。

第二、荷质比（q/m）相同的带电粒子，在同样的匀强磁场中，T、

f和相同。

（3）带电粒子的轨道圆心（O）、速度偏向角（）、回旋角（）高中物理知识点总结

和弦切角（）。

在分析和解答带电粒子作匀速圆

周运动的问题时，除了应熟悉上述基本规律之外，还必须掌握确定轨道圆心的基本方法和计算、和的定量关系。如图6所示，在洛仑兹力作用

下，一个作匀速圆周运动的粒子，不论沿顺时针方向还是逆时针方向，从A点运动到B点，均具有三个重要特点。

第一、轨道圆心（O）总是位于A、B两点洛仑兹力（f）的交点

上或AB弦的中垂线（OO）与任一个f的交点上。

第二、粒子的速度偏向角（），等于回旋角（），并等于AB

弦与切线的夹角弦切角（）的2倍，即==2=t。

第三、相对的弦切角（）相等，与相邻的弦切角（）互补，

即+=180°。

25．质谱仪回旋加速器Ⅰ

质谱仪主要用于分析同位素,测定其质量,荷质比和含量比,如

图所示为一种常用的质谱仪,由离子源O、加速电场U、速度选择器E、B1和偏转磁场B2组成。高中物理知识点总结

同位素荷质比和质量的测定:粒子通过加速电场,根据功能关系,有1mv2qU。粒子通过速度选择器,根据匀速运动的条件:

2vEB。若

2mv2mE2R测出粒子在偏转磁场的轨道直径为d,则d,所以同

Bq2BBq12位素的荷质比和质量分别为q回旋加速器Ⅰ

m2EB1B2d;mB1B2qd2E。

1.回旋加速器是利用电场对电荷的加速作用和磁场对运动电荷的偏转作用来获得高能粒子的装置.

2.回旋加速器的工作原理.（1）磁场的作用：带电粒子以某

一速度垂直磁场方向进入匀强磁场时，只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，其中周期和速率与半径无关，使带电粒子每次进入D形盒中都能运动相等时间（半个周期）后，平行于电场方向进入电场中加速.

（2）电场的作用：回旋加速器的两个D形盒之间的窄缝区域存在周期性变化的并垂直于两D形盒直径的匀强电场，加速就是在这个区域完成的.

（3）交变电压：为了保证每次带电粒子经过狭缝时均被加速，使之能量不断提高，要在狭缝处加一个与T=2πm/qB相同的交变电

高中物理知识点总结

压.

1.D形金属扁盒的主要作用是起到静电屏蔽作用，使得盒内空间的电场极弱，这样就可以使运动的粒子只受洛伦兹力的作用做匀速圆周运动.

2.在加速区域中也有磁场，但由于加速区间距离很小，磁场对带电粒子的加速过程的影响很小，因此，可以忽略磁场的影响.

3.设D形盒的半径为R，则粒子可能获得的最大动能由qvB=m得Ekm=

12mv2mv2R=

1qB2m22R2.可见：带电粒子获得的最大能量与D形盒

半径有关.由于受D形盒半径R的限制，带电粒子在这种加速器中获得的能量也是有限的.为了获得更大的能量，人类又发明各种类型的新型加速器.

例：已知回旋加速器中D形盒内匀强磁场的磁感应强度B=1.5T，D形盒的半径为R=60cm，两盒间电压u=2×104V，今将α粒子从近于间隙中心某处向D形盒内近似等于零的初速度，垂直于半径的方向射入，求粒子在加速器内运行的时间的最大可能值.解析：带电粒子在做圆周运动时，其周期与速度和半径无关，每一周期被加速两次，每次加速获得能量为qu，只要根据D形盒的半径得到粒子具有的最低（也是最大）能量，即可求出加速次数，高中物理知识点总结

进而可知经历了几个周期，从而求总出总时间.

粒子在D形盒中运动的最大半径为R则R=mvm/qBvm=RqB/m则其最大动能为Ekm=

12mvm2BqR/2m222

粒子被加速的次数为n=Ekm/qu=B2qR2/2m-u则粒子在加速器内运行的总时间为t=nTBqR2222mumqBBR2u2=4.3×10-5s

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