高中物理文科知识点总结?那么,高中物理文科知识点总结?一起来了解一下吧。
高一上物理期末考试知识点复习提纲
专题一:运动的描述
【知识要点】
1.质点(A)(1)没有形状、大小,而具有质量的点。1
(2)质点是一个理想化的物理模型,实际并不存在。
(3)一个物体能否看成质点,并不取决于这个物体的大小,而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素,要具体问题具体分析。
2.参考系(A)(1)物体相对于其他物体的位置变化,叫做机械运动,简称运动。
(2)在描述一个物体运动时,选来作为标准的(即假定为不动的)另外的物体,叫做
参考系。
对参考系应明确以下几点:
①对同一运动物体,选取不同的物体作参考系时,对物体的观察结果往往不同的。
②在研究实际问题时,选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化,能够使解题显得简捷。
③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动,所以通常取地面作为参照系
3.路程和位移(A)
(1)位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。
(2)位移是矢量,可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。因此,位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。路程是标量,它是质点运动轨迹的长度。因此其大小与运动路径有关。
(3)一般情况下,运动物体的路程与位移大小是不同的。只有当质点做单一方向的直线运动时,路程与位移的大小才相等。图1-1中质点轨迹ACB的长度是路程,AB是位移S。
(4)在研究机械运动时,位移才是能用来描述位置变化的物理量。路程不能用来表达物体的确切位置。比如说某人从O点起走了50m路,我们就说不出终了位置在何处。
4、速度、平均速度和瞬时速度(A)
(1)表示物体运动快慢的物理量,它等于位移s跟发生这段位移所用时间t的比值。即v=s/t。速度是矢量,既有大小也有方向,其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中,速度的单位是(m/s)米/秒。
(2)平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物体,如果在一段时间t内的位移为s, 则我们定义v=s/t为物体在这段时间(或这段位移)上的平均速度。平均速度也是矢量,其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。
(3)瞬时速度是指运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度。从物理含义上看,瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率
5、匀速直线运动(A)
(1) 定义:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内位移相等,这种运动叫做匀速直线运动。
根据匀速直线运动的特点,质点在相等时间内通过的位移相等,质点在相等时间内通过的路程相等,质点的运动方向相同,质点在相等时间内的位移大小和路程相等。
(2) 匀速直线运动的x—t图象和v-t图象(A)
(1)位移图象(s-t图象)就是以纵轴表示位移,以横轴表示时间而作出的反映物体运动规律的数学图象,匀速直线运动的位移图线是通过坐标原点的一条直线。
(2)匀速直线运动的v-t图象是一条平行于横轴(时间轴)的直线,如图2-4-1所示。
由图可以得到速度的大小和方向,如v1=20m/s,v2=-10m/s,表明一个质点沿正方向以20m/s的速度运动,另一个反方向以10m/s速度运动。
6、加速度(A)
(1)加速度的定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变量跟发生这一改变量所用时间的比值,定义式:a=
(2)加速度是矢量,它的方向是速度变化的方向
(3)在变速直线运动中,若加速度的方向与速度方向相同,则质点做加速运动; 若加速度的方向与速度方向相反,则则质点做减速运动.
7、用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动(A)
1、实验步骤:
(1)把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将打点计时器固定在平板上,并接好电路
(2)把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码.
(3)将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
(4)拉住纸带,将小车移动至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带.
(5)断开电源,取下纸带
(6)换上新的纸带,再重复做三次
2、常见计算:
(1) ,
(2)
8、匀变速直线运动的规律(A)
(1).匀变速直线运动的速度公式vt=vo+at(减速:vt=vo-at)
(2). 此式只适用于匀变速直线运动.
(3). 匀变速直线运动的位移公式s=vot+at2/2(减速:s=vot-at2/2)
(4)位移推论公式: (减速: )
(5).初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的
时间间隔内的位移之差为一常数: s = aT2(a----匀变速直线运动的
加速度T----每个时间间隔的时间)
9、匀变速直线运动的x—t图象和v-t图象(A)
10、自由落体运动(A)
(1) 自由落体运动 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动。
(2) 自由落体加速度
(1)自由落体加速度也叫重力加速度,用g表示.
(2)重力加速度是由于地球的引力产生的,因此,它的方向总是竖直向下.其大小在地球上不同地方略有不,在地球表面,纬度越高,重力加速度的值就越大,在赤道上,重力加速度的值最小,但这种差异并不大。
(3)通常情况下取重力加速度g=10m/s2
(3) 自由落体运动的规律vt=gt.H=gt2/2,vt2=2gh
专题二:相互作用与运动规律
【知识要点】
11、力(A)1.力是物体对物体的作用。
⑴力不能脱离物体而独立存在。⑵物体间的作用是相互的。
2.力的三要素:力的大小、方向、作用点。
3.力作用于物体产生的两个作用效果。
⑴使受力物体发生形变或使受力物体的运动状态发生改变。
4.力的分类⑴按照力的性质命名:重力、弹力、摩擦力等。
⑵按照力的作用效果命名:拉力、推力、压力、支持力、动力、阻力、浮力、向心力等。
12、重力(A)1.重力是由于地球的吸引而使物体受到的力
⑴地球上的物体受到重力,施力物体是地球。
⑵重力的方向总是竖直向下的。
2.重心:物体的各个部分都受重力的作用,但从效果上看,我们可以认为各部分所受重力的作用都集中于一点,这个点就是物体所受重力的作用点,叫做物体的重心。
① 质量均匀分布的有规则形状的均匀物体,它的重心在几何中心上。
② 一般物体的重心不一定在几何中心上,可以在物体内,也可以在物体外。一般采用悬挂法。
3.重力的大小:G=mg
13、弹力(A)
1.弹力⑴发生弹性形变的物体,会对跟它接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。
⑵产生弹力必须具备两个条件:①两物体直接接触;②两物体的接触处发生弹性形变。
2.弹力的方向:物体之间的正压力一定垂直于它们的接触面。绳对物体的拉力方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向,在分析拉力方向时应先确定受力物体。
3.弹力的大小
弹力的大小与弹性形变的大小有关,弹性形变越大,弹力越大.
弹簧弹力:F = Kx (x为伸长量或压缩量,K为劲度系数)
4.相互接触的物体是否存在弹力的判断方法
如果物体间存在微小形变,不易觉察,这时可用假设法进行判定.
14、摩擦力(A)
(1 )滑动摩擦力:
说明 : a、FN为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
b、 为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面
积大小、接触面相对运动快慢以及正压力FN无关.
(2 ) 静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.
大小范围:O 说明:
a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。
c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。
15、力的合成与分解(B)
1.合力与分力 如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用在物体上产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力叫做这个力的分力。
2.共点力的合成
⑴共点力
几个力如果都作用在物体的同一点上,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫共点力。
⑵力的合成方法 求几个已知力的合力叫做力的合成。
a.若 和 在同一条直线上
①、 同向:合力 方向与 、 的方向一致
②、 反向:合力 ,方向与 、 这两个力中较大的那个力同向。
b. 、 互成θ角——用力的平行四边形定则
平行四边形定则:两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边,作平行四边形,它的对角线就表示合力的大小及方向,这是矢量合成的普遍法则。
求F 、 的合力公式: ( 为F1、F2的夹角)
注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。
(2) 两个力的合力范围:F1-F2FF1 +F2
(3) 合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力
(4)两个分力成直角时,用勾股定理或三角函数。
16、共点力作用下物体的平衡(A)
1.共点力作用下物体的平衡状态
(1)一个物体如果保持静止或者做匀速直线运动,我们就说这个物体处于平衡状态
(2)物体保持静止状态或做匀速直线运动时,其速度(包括大小和方向)不变,其加速度为零,这是共点力作用下物体处于平衡状态的运动学特征。
2.共点力作用下物体的平衡条件
共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,亦即F合=0
(1)二力平衡:这两个共点力必然大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
(2)三力平衡:这三个共点力必然在同一平面内,且其中任何两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,即任何两个力的合力必与第三个力平衡
(3)若物体在三个以上的共点力作用下处于平衡状态,通常可采用正交分解,必有:
F合x= F1x+ F2x + ………+ Fnx =0
F合y= F1y+ F2y + ………+ Fny =0(按接触面分解或按运动方向分解)
19、力学单位制(A)
1.物理公式在确定物理量数量关系的同时,也确定了物理量的单位关系。基本单位就是根据物理量运算中的实际需要而选定的少数几个物理量单位;根据物理公式和基本单位确立的其它物理量的单位叫做导出单位。
2.在物理力学中,选定长度、质量和时间的单位作为基本单位,与其它的导出单位一起组成了力学单位制。选用不同的基本单位,可以组成不同的力学单位制,其中最常用的基本单位是长度为米(m),质量为千克(kg),时间为秒(s),由此还可得到其它的导出单位,它们一起组成了力学的国际单位制。
17、牛顿运动三定律(A和B)
牛顿三大定律是力学中重要的定律,它是研究经典力学的基础。
1.牛顿第一定律
内容:任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。
说明:物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势,因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的,没有外力,它的运动状态是不会改变的。物体的这种性质称为惯性。所以牛顿第一定律也称为惯性定律。第一定律也阐明了力的概念。明确了力是物体间的相互作用,指出了是力改变了物体的运动状态。因为加速度是描写物体运动状态的变化,所以力是和加速度相联系的,而不是和速度相联系的。在日常生活中不注意这点,往往容易产生错觉。
注意:牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立,实际上它只在惯性参照系里才成立。因此常常把牛顿第一定律是否成立,作为一个参照系是否惯性参照系的判据。
2.牛顿第二定律
内容:物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。
第二定律定量描述了力作用的效果,定量地量度了物体的惯性大小。它是矢量式,并且是瞬时关系。
要强调的是:物体受到的合外力,会产生加速度,可能使物体的运动状态或速度发生改变,但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的。
真空中,由于没有空气阻力,各种物体因为只受到重力,则无论它们的质量如何,都具有的相同的加速度。因此在作自由落体时,在相同的时间间隔中,它们的速度改变是相同的。
3.牛顿第三定律
内容:两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。
说明:要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用。物体之间的相互作用是通过力体现的。并且指出力的作用是相互的,有作用必有反作用力。它们是作用在同一条直线上,大小相等,方向相反。
另需要注意:
(1)作用力和反作用力是没有主次、先后之分。同时产生、同时消失。
(2)这一对力是作用在不同物体上,不可能抵消。
(3)作用力和反作用力必须是同一性质的力。
(4)与参照系无关。
应该是力学,物理是一门内容较为丰富,既用到推理与计算这样逻辑与数学能力, 又要观察、实验等从外部世界探寻知识的手段。所以这门功课对与 人科学素养的提高有很大作用,对于相当一部分同学来说,不是一 门好学的课。这门课也有一个很明显的特点,就是分成力、热、电 磁、光与原子等几个相对独立的部分,而且相对各部分都各有一套 与之对应的学习方法。如果善于分割开来,分而治之,则有助于理 清概念,效率较高。物理的知识有很系统化的知识,比如静力学与 动力学部分都是相当完善的理论体系,也有比较零散的,比如原子 物理部分就有一些零散的知识。对应系统的知识,以理解为主,务 必要深刻体会其内容;而对应零散的知识,也许记忆的功夫更加重 要。物理书中主要是给出一些基本的概念和理论,要应付难度较大、 较为灵活的高考试题,一定要做相当多的各类习题,做习题的过程 中深化所学知识,并且形成对一类题型的做题套路,这是很重要的。
怎么说呢,最重要的是牛顿第二定律:F=ma(注意同一性等),动能定理:ΔEk=W合。除此之外,建议分成各个部分来记。运动学公式主要是:S=V初t+1/2at^2,V末^2-V初^2=2aS,V末=V初+at。关于能量有W=FScosθ,W=Pt,P=FVcosθ,应记住机械能守恒,能量守恒及重力势能的特点。力学应通过加速度a与运动学联系起来。电学有电场和电路两部分。电场有力的性质和能的性质,静电力与场强E有关,电场能的性质则与电势φ和电势差U有关。电路则有部分电路和闭合电路之分,两者都有欧姆定律。部分电路欧姆定律:U=IR,闭合电路欧姆定律:E=U+Ir。实验也是由这两个公式来设计的。磁场要结合磁场性质,并与电场类比。电流在磁场中的受力为F=BIL,电荷在磁场中力的作用F=qVB。区分磁场学中左右手的功能。左手与力有关,右手与电磁转化有关。由于某是前理科生,对于文科物理教到哪不大清楚。还请LZ再问 吧!
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交流电知识要点:1、交流电 2、基本要求:(1)理解正弦交流电的产生及变化规律①矩形线圈在匀强磁场中,从中性面开始旋转,在已知B、L、 情况下,会写出正弦交流电的函数表达式并画出它的图象。②函数表达式与图象相互转换。(2)识记交流电的物理量,最大值、瞬时值、有效值;周期、频率、角频率;(3)理解变压器的工作原理及初级,次级线圈电压,电流匝数的关系。理解远距离输电的特点。一、交流电的产生及变化规律:1、产生:强度和方向都随时间作周期性变化的电流叫交流电。矩形线圈在匀强磁场中,绕垂直于匀强磁场的线圈的对称轴作匀速转动时,如图5—1所示,产生正弦(或余弦)交流电动势。当外电路闭合时形成正弦(或余弦)交流电流。
图5—12、变化规律:(1)中性面:与磁力线垂直的平面叫中性面。线圈平面位于中性面位置时,如图5—2(A)所示,穿过线圈的磁通量最大,但磁通量变化率为零。因此,感应电动势为零 。
图5—2当线圈平面匀速转到垂直于中性面的位置时(即线圈平面与磁力线平行时)如图5—2(C)所示,穿过线圈的磁通量虽然为零,但线圈平面内磁通量变化率最大。因此,感应电动势值最大。(伏) (N为匝数)(2)感应电动势瞬时值表达式:若从中性面开始,感应电动势的瞬时值表达式: (伏)如图5—2(B)所示。感应电流瞬时值表达式: (安)若从线圈平面与磁力线平行开始计时,则感应电动势瞬时值表达式为: (伏)如图5—2(D)所示。感应电流瞬时值表达式: (安)3、交流电的图象: 图象如图5—3所示。 图象如图5—4所示。
想一想:横坐标用t如何画。4、发电机:发电机的基本组成:线圈(电枢)、磁极种类 旋转磁极式发电机能产生高电压和较大电流。输出功率可达几十万千瓦,所以大多数发电机都是旋转磁极式的。二、表征交流电的物理量:1、瞬时值、最大值和有效值:交流电在任一时刻的值叫瞬时值。瞬时值中最大的值叫最大值又称峰值。交流电的有效值是根据电流的热效应规定的:让交流电和恒定直流分别通过同样阻值的电阻,如果二者热效应相等(即在相同时间内产生相等的热量)则此等效的直流电压,电流值叫做该交流电的电压,电流有效值。正弦(或余弦)交流电电动势的有效值 和最大值 的关系为: 交流电压有效值 ;交流电流有效值 。注意:通常交流电表测出的值就是交流电的有效值。用电器上标明的额定值等都是指有效值。用电器上说明的耐压值是指最大值。2、周期、频率和角频率交流电完成一次周期性变化所需的时间叫周期。以T表示,单位是秒。交流电在1秒内完成周期性变化的次数叫频率。以f表示,单位是赫兹。周期和频率互为倒数,即 。我国市电频率为50赫兹,周期为0.02秒。角频率 : 单位:弧度/秒三、变压器:1、变压器是可以用来改变交流电压和电流的大小的设备。理想变压器的效率为1,即输入功率等于输出功率。对于原、副线圈各一组的变压器来说(如图5—6),原、副线圈上的电压与它们的匝数成正。
即 因为有 ,因而通过原、副线圈的电流强度与它们的匝数成反比。即 注意:①对于副线圈有两组或两组以上的变压器来说,原、副线圈上的电压与它们的匝数成正比的规律仍然成立,但各副线圈的电流则应根据功率关系 ,去计算各线圈的电流强度,即 。②当副线圈不接负载(外电路断开时)I2=0, ,因此 。③当副线圈所接负载增多时,由于通常负载多是并联使用,因此,总电阻减少,使 增大,输出功率增大,所以输入功率变大。④因为 ,即 ,所以变压器中高压线圈电流小,绕制的导线较细,低电压的线圈电流大,绕制的导线较粗。⑤上述各公式中的I、U、P均指有效值,不能用瞬时值。2、远距离送电:由于送电的导线有电阻,远距离送电时,线路上损失电能较多。在输送的电功率和送电导线电阻一定的条件下,提高送电电压,减小送电电流强度可以达到减少线路上电能损失的目的。线路中电流强度I和损失电功率计算式如下: 注意:送电导线上损失的电功率,不能用 求,因为 不是全部降落在导线上。
电场
电场库仑定律、电场强度、电势能、电势、电势差、电场中的导体、导体
知识要点:1、电荷及电荷守恒定律 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 。⑵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。2、库仑定律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 ,其中比例常数 叫静电力常量, 。
库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)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。例如半径均为 的金属球如图9—1所示放置,使两球边缘相距为 ,今使两球带上等量的异种电荷 ,设两电荷 间的库仑力大小为 ,比较 与 的大小关系,显然,如果电荷能全部集中在球心处,则两者相等。依题设条件,球心间距离 不是远大于 ,故不能把两带电体当作点电荷处理。实际上,由于异种电荷的相互吸引,使电荷分布在两球较靠近的球面处,这样电荷间距离小于 ,故 。同理,若两球带同种电荷 ,则 。
3、电场强度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 ,它所受到的电场力 跟它所带电量的比值 叫做这个位置上的电场强度,定义式是 ,场强是矢量,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。由场强度 的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与放不放检验电荷,以及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关,既不能认为 与 成正比,也不能认为 与 成反比。要区别场强的定义式 与点电荷场强的计算式 ,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。
4、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:(a)始于正电荷 (或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(b)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。
5、匀强电场场强方向处处相同,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。
6、电势能由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。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。
7、电势、电势差⑴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 ,若它具有的电势能为 ,则比值 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。⑵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。⑶电势相等的点组成的面叫等势面。等势面的特点:(a)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。(b)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。(c)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。⑷电场力对电荷做功的计算公式: ,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。⑸在匀强电场中电势差与场强之间的关系是 ,公式中的 是沿场强方向上的距离。
8、电场中的导体⑴静电感应:把金属导体放在外电场 中,由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动,使导体的两个端面出现等量的异种电荷,这种现象叫静电感应。⑵静电平衡:发生静电感应的导体两端面感应的等量异种电荷形成一附加电场 ,当附加电场与外电场完全抵消时,自由电子的定向移动停止,这时的导体处于静电平衡状态。⑶处于静电平衡状态导体的特点:(a)导体内部的电场强处处为零,电场线在导体的内部中断。(b)导体是一个等势体,表面是一个等势面。(c)导体表面上任意一点的场强方向跟该点的表面垂直。(d)导体断带的净电荷全部分布在导体的外表面上。
电容 带电粒子在电场中的运动
第九章电场 电容 带电粒子在电场中的运动知识要点:
一、基础知识1、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。(2)电容:表示电容器容纳电荷的本领。a 定义式: ,即电容C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 (不要求应用此式计算)(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:a 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:(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: (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。
2、带电粒子在电场中的运动(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(平衡、加速或减速,是直线还是曲线),然后选用恰当的规律解题。(2)在对带电粒子进行受力分析时,要注意两点:a 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。b 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:a 初态和末态的总能量(代数和)相等,即 ;b 某种形式的能量减少一定等于其它形式能量的增加,即 c 各种形式的能量的增量的代数和 ;
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: , ;另一个是平行于场强方向上的分运动——匀加速运动, , ,粒子的偏转角为 。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 ,它只跟加在偏转电极上的电压U2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),则在粒子穿越电场的过程中,仍可当作匀强电场处理。
应注意的问题: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 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。如图所示: 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。3、点电荷的电场强度和电势(1)点电荷在真空中形成的电场的电场强度 ,当源电荷 时,场强方向背离源电荷,当源电荷为负时,场强方向指向源电荷。但不论源电荷正负,距源电荷越近场强越大。(2)当取 时,正的源电荷电场中各点电势均为正,距场源电荷越近,电势越高。负的源电荷电场中各点电势均为负,距场源电荷越近,电势越低。(3)若有n个点电荷同时存在,它们的电场就互相迭加,形成合电场,这时某点的电场强度就等于各个点电荷在该点产生的场强的矢量和,而某点的电势就等于各个点电荷在该点的电势的代数和。
分三条线:一是从运动角度分:重点有——匀变速直线运动、匀变速曲线运动(抛体、带电粒子的偏转)、变加速直线运动(电磁感应)、匀速圆周运动(带电粒子在有界磁场中的运动)。 二是从解题方法上——牛顿第二定律、动能定理、正交分解、微元法、几何法等 三是从物理知识内容上——牛顿定律与运动、带电粒子在场中(电场+磁场)运动、电磁感应、实验(尤其是电学实验)等 注意分析每年的高考试题题型即可知道重点知识了!祝你学习进步。
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