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电场
1. 两种收费
1)自然界中的电荷有两种:正电荷和负电荷。
2)电荷守恒定律:电荷既不能产生,也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一个部分转移到另一个物体,系统电荷的代数和保持不变。
2、元素电荷:美国物理学家密立根利用著名的油滴实验测得。 e=1.6*10-19C;
3.库仑定律
(1)内容:真空中两个点电荷之间的力与它们的电荷的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比。力的方向位于它们的连线上。
(2) 公式:
(3) 适用条件:真空中点充电。
点电荷是一个理想化的模型。如果带电体本身的线性远小于相互作用的带电体之间的距离,使得带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计,则带电体可以被视为点电荷。但点电荷本身不一定很小,它所携带的电荷量也不一定很小。
4、电场强度
(1)电场:存在于带电体周围的物质,是电荷之间相互作用的介质。电场是客观存在的。
(2)电场强度:置于电场中某一点的电荷所受到的电场力与其电荷量的比值,比值定义方法。适用于所有电场。定义公式:E=F/q,方向:此时正电荷所受力的方向。
(3) 点电荷周围电场强度的计算公式:
,Q代表场源电荷,r代表电场中某一点到场源电荷的距离。仅适用于点电荷周围电场强度的计算。
5、电场线:
英国科学家法拉第提出在电场中画一系列从正电荷开始到负电荷结束的曲线,使曲线上各点的切线方向与该点的场强方向一致。这些曲线称为电场线。
1)电场线的性质:
①电场线从正电荷(或无穷远)开始,到负电荷(或无穷远)结束;
②电场线的密度反映了电场的强度;
③电场线不相交;
④电场线并不真实存在,它是人们用来直观地描述电场分布的假想线;
⑤电场线不一定是电荷的运动轨迹。
2)绘制电场线的几种典型方法:孤立的正电荷、孤立的负电荷、等量的异种电荷、等量的同种电荷电场线分布。
6、均匀电场:在电场中,如果各点场强的大小和方向都相同,这样的电场称为均匀电场。均匀电场中的电场线是等间距且相互平行的直线。
7、电场强度的叠加:电场强度是一个矢量。当空间中的电场被多个点电荷激发时,空间中某一点的电场强度等于每个点电荷单独激发该点的电场强度。强向量和。
八、静电的利用与预防
1、利用静电的三大原则:
1)第一个利用电场对带电粒子的吸引效应。例:静电除尘原理。静电喷涂、静电植绒。静电复印的过程和原理(重点:带正电的静电潜像、带负电的碳粉、带正电的白纸);
2)第二种:利用静电产生的高电压。例如:警棍、电蚊拍;
3)第三种:采用尖端放电。例如:负离子发生器。
2、防止静电的方法:消除静电荷的积累。例:印染厂保持空气湿度。避雷针可防止雷击危害。接地良好:起落架轮胎采用导电橡胶制成。地线对油罐车的作用。
9. 重要题型:
1)三点电荷平衡问题(第一个:仅平衡放入的第三个电荷;第二个:平衡所有三个电荷 - 规则:两个大的小,两个相同和不同):
2)掌握等量相同和不同点电荷之间的场强分布规律高中物理电场的含义,即电荷连接线和中垂线上电场强度的变化
3)绘图:电场强度方向、电场力方向
电路
1.电流:
(1)定义:电荷的定向运动形成电流。
(2)电流方向:规定正电荷定向运动的方向为电流方向。
2. 电流强度:
(1)定义:通过导体横截面的电量与通过电流所需时间的比值,I=q/t
(2) 在国际单位制中,电流的单位是安培。 1mA=10-3A,1μA=10-6A
3)在电流强度的定义中,如果正离子和负离子同时向一个方向移动,则q应为正离子和负离子的电荷之和。
2.阻力
(1)定义:导体两端的电压与通过导体的电流之比称为导体的电阻。
(2) 定义公式:R=U/I网校头条,单位:Ω
(3)电阻是导体本身的特性,与导体两端的电压和流过导体的电流无关。
(4)电阻定律: 内容:当温度恒定时,导体的电阻R与其长度L成正比,与其截面积S成反比。公式:R=ρL/S。
3、电力、电热
(1)电功率与电功率:电功率W=qU=UIt一般适用。电流在单位时间内所做的功称为电功率,P=W/t=UI,一般适用。
(2)焦耳定律:Q=I 2 Rt,其中Q代表电流通过导体产生的热量,单位为J。焦耳定律既适用于纯电阻电路,也适用于非纯电阻电路。
(3)电功率与电热的关系
①纯电阻电路消耗的电能全部转化为热能,电功率和电热相等。因此,W=Q,UIt=I 2Rt,U=IR(欧姆定律成立),
②非纯电阻电路消耗的电能一部分转化为热能,另一部分转化为其他形式的能量。因此,W>Q,UIt>I2Rt,U>IR(欧姆定律不成立)。
4.串联和并联电路
结论:如果支路中任何一个电阻变大(变小),则总电阻就会变大(变小)。
5、万用表:
1)测量电压、电流时,红、黑表笔不能接反。测量电阻时,连接红、黑表笔对被测电阻没有影响。
1、测量电压时,红表笔接电位较高的一端,黑表笔接电位较低的一端。
2、测量电流时,让电流从红表笔流入,从黑表笔流出。
3、注意观察:测量电阻时,在万用表欧姆量程示意图中,红色表笔接内部电池负极。万用表内部的电池仅在测量电阻时使用。
2)两次归零操作:
1)定位螺丝的作用
2)电阻调零旋钮的功能。
3)多用欧姆表(又称欧姆表)
1)原理:利用电路中电流和电阻对应的规律
2)电阻测量示意图:该图必须熟记、理解。
3)刻度特征: 1)反向 2)不均匀(左密右疏) 3)测量范围:0~∞。
4)读取电阻的阻值(重点)
4)测量电阻的步骤和注意事项。
1、测量电阻时,被测电阻应与其他元件断开。
2、换档时需进行调零。
3、指针偏转小,说明电阻大,需要较高的放大倍数。指针偏转较大,说明电阻较小,需要更换较小的倍率。
4、电阻阻值=刻度值*放大倍数
测量结束后高中物理电场的含义,应将选择开关转到“关”位置或最高交流电压位置。
6.数字电路:
1)“与门”、“或门”、“非门”三类门电路的特点及真值表、符号(特别是非门,不要画错)、特点(24个字)高低电位关系)、输入输出波形图法。
2)模块电路:对于大多数人来说,并不需要了解电路的内部结构,而只需知道其功能即可。我们将具有特定功能的电路称为模块电路。 “模块电路组合”的思想是一种思维方式。
3)模块化机器人:基于“模块电路组合”的思想进行设计。它由三个模块组成:传感器、控制器和执行器。知道如何计算三个模块的组合。
4)了解热敏电阻的阻值随温度升高而减小的特性以及在自动控制电路中的其他应用
7. 关键题型:
a) 掌握简单电路的电流、电压、功率的计算。等效电路图的简化(等电位点布置法和电流分支法的综合应用)
b) 动态电路分析:局部(滑动压敏电阻阻值变化)→整体(总电阻、总电流变化)→局部。 (首先分析固定电阻两端的电压和电流变化,最后分析变化电阻所在支路的电压和电流变化)。
c) 设计电路:合理的含义是:电器工作正常,同时整个电路的总功率最小。功率分配定律将用于确定电路允许消耗的最大功率。
小灯泡伏安特性实验研究:小灯泡伏安特性曲线(注意横坐标和纵坐标的区别),以及曲线上斜率的含义。
结论:表明灯丝的电阻随着温度的升高而增大。