選修3-1物理知識點總結

　　選修3-1物理知識點篇一　　第一章 第1節 電荷及其守恆定律

一、起電方法的實驗探究

1.物體有了吸引輕小物體的性質，就説物體帶了電或有了電荷。

2．兩種電荷

自然界中的電荷有2種，即正電荷和負電荷．如：絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷是正電荷；用乾燥的毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是負電荷．同種電荷相斥，異種電荷相吸．（相互吸引的一定是帶異種電荷的物體嗎？）不一定，除了帶異種電荷的物體相互吸引之外，帶電體有吸引輕小物體的性質，這裏的“輕小物體”可能不帶電．

3．起電的方法

使物體起電的方法有三種：摩擦起電、接觸起電、感應起電

1摩擦起電：○兩種不同的物體原子核束縛電子的能力並不相同．兩種物體相互摩擦時，束縛電子能力強的物體就會得到電子而帶負電，束縛電子能力弱的物體會失去電子而帶正電．（正負電荷的分開與轉移）

2接觸起電：○帶電物體由於缺少(或多餘)電子，當帶電體與不帶電的物體接觸時，就會使不帶電的物體上失去電子(或得到電子)，從而使不帶電的物體由於缺少(或多餘)電子而帶正電(負電)．（電荷從物體的一部分轉移到另一部分）

3感應起電：當帶電體靠近導體時，導體內的自由電子會向靠近或遠離帶電體的方向移動（電荷從一個物體轉移到另一個物體）

三種起電的方式不同，但實質都是發生電子的轉移，使多餘電子的物體(部分)帶負電，使缺少電子的物體(部分)帶正電．在電子轉移的過程中，電荷的總量保持不變．

二、電荷守恆定律

1、電荷量：電荷的多少。在國際單位制中，它的單位是庫侖，符號是C.

2、元電荷：電子和質子所帶電荷的絕對值1.6×10－19C，所有帶電體的電荷量等於e或e的整數倍。（元電荷就是帶電荷量足夠小的帶電體嗎？提示：不是，元電荷是一個抽象的概念，不是指的某一個帶電體，它是指電荷的電荷量．另外任何帶電體所帶電荷量是1.6×10－19C的整數倍．）

3、比荷：粒子的電荷量與粒子質量的比值。

4、電荷守恆定律

表述1：電荷守恆定律：電荷既不能憑空產生，也不能憑空消失，只能從一個物體轉移到另一個物體，或從物體的一部分轉移到另一部分,在轉移的過程中，電荷的總量保持不變。 表述2：在一個與外界沒有電荷交換的系統內，正、負電荷的代數和保持不變。

例：有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶電荷量為QA＝6.4×10－9 C，QB＝－3.2×

10－9 C，讓兩個絕緣小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉移並轉移了多少？

【思路點撥】 當兩個完全相同的金屬球接觸後，根據對稱性，兩個球一定帶等量的電荷量．若兩個球原先帶同種電荷，電荷量相加後均分；若兩個球原先帶異種電荷，則電荷先中和再均分．

　　第一章 第2節 庫侖定律

一、電荷間的相互作用

1、點電荷：當電荷本身的大小比起它到其他帶電體的距離小得多，這樣可以忽略電荷在帶電體上的具體分佈情況，把它抽象成一個幾何點。這樣的帶電體就叫做點電荷。點電荷是一種理想化的物理模型。VS質點

2、帶電體看做點電荷的條件：

①兩帶電體間的距離遠大於它們大小；

②兩個電荷均勻分佈的絕緣小球。

3、影響電荷間相互作用的因素：①距離 ②電量 ③帶電體的形狀和大小

二、庫侖定律：在真空中兩個靜止點電荷間的作用力跟它們的電荷的乘積成正比，跟它們距離的

平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。

（靜電力常量——k=9.0×109N·m2/C2） r

注意1.定律成立條件：真空、點電荷

2.靜電力常量——k=9.0×109N·m2/C2（庫侖扭秤）

3.計算庫侖力時，電荷只代入絕對值

4.方向在它們的連線上，同種電荷相斥，異種電荷相吸

5.兩個電荷間的庫侖力是一對相互作用力

三、庫侖扭秤實驗、控制變量法

例題：兩個帶電量分別為+3Q和-Q的點電荷分別固定在相距為2L的A、B兩點，現在AB連線的中點O放一個帶電量為+q的點電荷。求q所受的庫侖力。

　　第一章 第3節 電場 電場強度

一、電場——電荷間的相互作用是通過電場發生的

電荷（帶電體）周圍存在着的一種物質。電場看不見又摸不着，但卻是客觀存在的一種特殊

物質形態．

其基本性質就是對置於其中的電荷有力的作用，這種力就叫電場力。

電場的檢驗方法：把一個帶電體放入其中，看是否受到力的作用。

試探電荷：用來檢驗電場性質的電荷。其電量很小（不影響原電場）；體積很小（可以當作質點）的電荷，也稱點電荷。

二、電場強度

1、場源電荷

2、電場強度

放入電場中某點的電荷受到的電場力與它所帶電荷量的比值，叫做這一點的電場強度，簡稱 場強。 國際單位：N/C q

電場強度是矢量。規定：正電荷在電場中某一點受到的電場力方向就是那一點的'電場強度的方向。即如果Q是正電荷，E的方向就是沿着PQ的連線並背離Q；如果Q是負電荷，E的方向就是沿着PQ的連線並指向Q。（“離+Q而去，向-Q而來”）

電場強度是描述電場本身的力的性質的物理量，反映電場中某一點的電場性質，其大小表示電場的強弱，由產生電場的場源電荷和點的位置決定，與檢驗電荷無關。數值上等於單位電荷在該點所受的電場力。

1V/m=1N/C

三、點電荷的場強公式：E?FQ?k2 qr

四、電場的疊加

在幾個點電荷共同形成的電場中，某點的場強等於各個電荷單獨存在時在該點產生的場強的矢量和，這叫做電場的疊加原理。

五、電場線

1、電場線：為了形象地描述電場而在電場中畫出的一些曲線，曲線的疏密程度表示場強的大小，曲線上某點的切線方向表示場強的方向。

2、電場線的特徵

1）、電場線密的地方場強強，電場線疏的地方場強弱

2）、靜電場的電場線起於正電荷止於負電荷，孤立的正電荷（或負電荷）的電場線止無窮遠

處點

3）、電場線不會相交，也不會相切

4）、電場線是假想的，實際電場中並不存在

5）、電場線不是閉合曲線，且與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯繫

3、幾種典型電場的電場線

1）正、負點電荷的電場中電場線的分佈

特點：a、離點電荷越近，電場線越密，場強越大

b、以點電荷為球心作個球面，電場線處處與球面垂直，

在此球面上場強大小處處相等，方向不同。

2）、等量異種點電荷形成的電場中的電場線分佈

特點：a、沿點電荷的連線，場強先變小後變大

b、兩點電荷連線中垂面（中垂線）上，場強方向均相同，且

總與中垂面（中垂線）垂直

c、在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點0等距離

各點場強相等。

3）、等量同種點電荷形成的電場中電場中電場線分佈情況

特點：a、兩點電荷連線中點O處場強為0

b、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏，但場強並不為0

c、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密後變疏

4）、勻強電場

特點：a、勻強電場是大小和方向都相同的電場，故勻強電場的電場線是平行等距同向的直線 b、電場線的疏密反映場強大小，電場方向與電場線平行

　　第一章 第4節 電勢能 電勢

一、電勢差：電勢差等於電場中兩點電勢的差值。電場中某點的電勢，就是該點相對於零勢點的電勢差。

（1）計算式 UAB??A??B

（2）單位：伏特（V）

（3）電勢差是標量。其正負表示大小。

二、電場力的功：WAB?qUAB

電場力做功的特點：電場力做功與重力做功一樣，只與始末位置有關，與路徑無關。

1、電勢能：電荷處於電場中時所具有的,由其在電場中的位置決定的能量稱為電勢能.

注意：系統性、相對性

2、電勢能的變化與電場力做功的關係

W電AB＝E電A－E電B＝－（E電B－E電A）＝－?E電

1）、電荷在電場中具有電勢能。2）、電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小

3）、電場力對電荷做負功，電荷的電勢能增大

4）、電場力做多少功，電荷電勢能就變化多少。

5）、電勢能是相對的，與零電勢能面有關（通常把電荷在離場源電荷無限遠處的電勢能規定為零，或把電荷在大地表面上電勢能規定為零。）

6）、電勢能是電荷和電場所共有的，具有系統性

7）、電勢能是標量

3、電勢能大小的確定

電AA點(電勢能為零的點)

電荷在電場中某點的電勢能在數值上等於把電荷從這點移到電勢能為零處電場力所做的功

三、電勢

1.電勢：置於電場中某點的試探電荷具有的電勢能與其電量的比叫做該點的電勢。是描述電場的能的性質的物理量。其大小與試探電荷的正負及電量q均無關，只與電場中該點在電場中的位置有關，故其可衡量電場的性質。 E＝W??E電q單位：伏特（V） 標量

1：電勢的相對性：某點電勢的大小是相對於零點電勢而言的。零電勢的選擇是任意的，一般選地面和無窮遠為零勢能面。

2：電勢的固有性：電場中某點的電勢的大小是由電場本身的性質決定的，與放不放電荷及放

　　選修3-1物理知識點篇二　　第一章《靜電場》知識要點

電磁學常用公式

庫侖定律：F=kQq/r

電場強度：E=F/q

點電荷電場強度：E=kQ/r

勻強電場：E=U/d

電勢能：E =qφ

電勢差:U=φ-φ

靜電力做功:W=qU

電容定義式:C=Q/U

電容:C=εS/4πkd

帶電粒子在勻強電場中的運動

加速勻強電場:1/2*mv =qU v =2qU/m

偏轉勻強電場:

運動時間:t=x/v水平

垂直加速度:a=qU/md

垂直位移:y=1/2*at =1/2*(qU/md)*(x/v水平)

偏轉角:θ=v⊥/v水平=qUx/md(v水平)

微觀電流：I=nesv

電源非靜電力做功：W=εq

歐姆定律：I=U/R

串聯電路

電流：I =I =I = ……

電壓：U =U +U +U + ……

並聯電路

電壓：U=U=U= ……

電流：I =I+I+I+ ……

電阻串聯：R =R+R+R+ ……

電阻並聯：1/R =1/R+1/R+1/R+ ……

焦耳定律：Q=I Rt P=I RP=U /R

電功率：W=UIt

電功:P=UI

電阻定律：R=ρl/S

全電路歐姆定律：ε=I(R+r) ε=U外+U內

安培力：F=ILBsinθ

磁通量：Φ=BS

電磁感應

感應電動勢：E=nΔΦ/Δt

導線切割磁感線：ΔS=lvΔt E=Blv*sinθ

感生電動勢：E=LΔI/Δt

　　第二章《恆定電流》知識要點

（一）導體中的電場和電流、電動勢

1.導體中的電場和電流

（1）電源：電源就是把自由電子從正極搬遷到負極的裝置。電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉化為電勢能的裝置。

（2）導線中的電場：當導線內的電場達到動態平衡狀態時，導線內的電場線保持與導線平行。

（3）電流定義式：

2．電動勢定義：在電源內部非靜電力所做的功W與移送的電荷量q的比值，叫電源的電動勢，用E表示。定義式為：E = W/q

注意：① 電動勢的大小由電源中非靜電力的特性（電源本身）決定，跟電源的體積、外電路無關。

②電動勢在數值上等於電源沒有接入電路時，電源兩極間的電壓。

③電動勢在數值上等於非靜電力把1C電量的正電荷在電源內從負極移送到正極所做的功。

（二）部分電路歐姆定律，電路的連接，電功、電功率、電熱，電阻定律

1．部分電路歐姆定律定義式 R =U/I

導體的伏安特性曲線：常用縱座標表示電流I、橫座標表示電壓U，而畫出的I—U圖象。

2．電路的連接串聯電路與並聯電路的特點

3．電錶改裝和擴程：主要根據“當流過電流計的電流(轉 載 於:2/C2，Q1、Q2:兩點電荷的電量(C)，r:兩點電荷間的距離(m)，方向在它們的連線上，作用力與反作用力，同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引｝

3.電場強度：E＝F/q（定義式、計算式)｛E:電場強度(N/C)，是矢量（電場的疊加原理），q：檢驗電荷的電量(C)｝

4.真空點（源）電荷形成的電場E＝kQ/r2 ｛r：源電荷到該位置的距離（m），Q：源電荷的電量｝

5.勻強電場的場強E＝UAB/d ｛UAB:AB兩點間的電壓(V)，d:AB兩點在場強方向的距離(m)｝

6.電場力：F＝qE ｛F:電場力(N)，q:受到電場力的電荷的電量(C)，E:電場強度(N/C)｝

7.電勢與電勢差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q

8.電場力做功：WAB＝qUAB＝Eqd｛WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J)，q:帶電量(C)，UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)｝

9.電勢能：EA＝qφA ｛EA:帶電體在A點的電勢能(J)，q:電量(C)，φA:A點的電勢(V)｝

10.電勢能的變化ΔEAB＝EB-EA ｛帶電體在電場中從高中物理電路實驗A位置到B位置時電勢能的差值｝

11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB (電勢能的增量等於電場力做功的負值)

12.電容C＝Q/U(定義式,計算式) ｛C:電容(F)，Q:電量(C)，U:電壓(兩極板電勢差)(V)｝

13.平行板電容器的電容C＝εS/4πkd（S:兩極板正對面積，d:兩極板間的垂直距離，ω：介電常數）

常見電容器

14.帶電粒子在電場中的加速(Vo＝0)：W＝ΔEK或qU＝mVt2/2，Vt＝(2qU/m)1/2

15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo入入勻強電場時的偏轉(不考慮重力作用的情況下)

類平 垂直電場方向:勻速直線運動L＝Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中：E＝U/d)

拋運動 平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m

注:

(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規律:原帶異種電荷的先中和後平分,原帶同種電荷的總量平分；

(2)電場線從正電荷出發終止於負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順着電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直；

（3）常見電場的高中物理知識點總結電場線分佈要求熟記；

(4)電場強度（矢量）與電勢（標量）均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關；

(5)處於靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直於導體表面，導體內部合場強為零,導體內部沒有淨電荷,淨電荷只分佈於導體外表面；

(6)電容單位換算：1F＝106μF＝1012PF；

(7）電子伏(eV)是能量的單位,1eV＝1.60×10-19J；

(8)其它相關內容：靜電屏蔽、示波管、示波器及其應用、等勢面

十一、恆定電流

1.電流強度：I＝q/t｛I:電流強度(A），q:在時間t內通過導體橫載面的電量(C），t:時間(s）｝

2.歐姆定律：I＝U/R ｛I:導體電流強度(A)，U:導體兩端電壓(V)，R:導體阻值(Ω)｝

3.電阻、電阻定律：R＝ρL/S｛ρ:電阻率(Ω?m)，L:導體的長度(m)，S:導體橫截面積(m2)｝

4.閉合電路歐姆定律：I＝E/(r R)或E＝Ir IR也可以是E＝U內 U外

｛I:電路中的總電流(A)，E:電源電動勢(V)，R:外電路電阻(Ω)，r:電源內阻(Ω)｝

5.電功與電功率：W＝UIt，P＝UI｛W:電功(J)，U:電壓(V)，I:電流(A)，t:時間(s)，P:電功率(W)｝

6.焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:電熱(J)，I:通過導體的電流(A)，R:導體的電高中物理公式阻值(Ω)，t:通電時間(s)｝

7.純電阻電路中:由於I＝U/R,W＝Q，因三此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R

8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率：P總＝IE，P出＝IU，η＝P出/P總｛I:電路總電流(A)，E:電源電動勢(V)，U:路端電壓(V)，η：電源效率｝

9.電路的串/並聯 串聯電路(P、U與R成正比) 並聯電路(P、I與R成反比)

電阻關係(串同並反) R串＝R1 R2 R3 1/R並＝1/R1 1/R2 1/R3

電流關係 I總＝I1＝I2＝I3 I並＝I1 I2 I3電壓關係 U總＝U1 U2 U3 U總＝U1＝U2＝U3功率分配 P總＝P1 P2 P3 P總＝P1 P2 P310.歐姆表測電阻(1)電路組成 (2)測量原理兩表筆短接後,調節Ro使電錶指針滿偏，得Ig＝E/(r Rg Ro)接滲入滲出被測電阻Rx後通過電錶的電流為Ix＝E/(r Rg Ro Rx)＝E/(R中 Rx)由於Ix與Rx對應，因此可指示被測電阻大小(3)使用方法:機械調零、選擇量程、歐姆調零、測量讀數｛注重擋位(倍率)｝、撥off擋11.伏安法測電阻電流表內接法：電壓表示數：U＝UR UA電流表外接法：電流表示數：I＝IR IVRx的測量值＝U/I＝(UA UR)/IR＝RA Rx>R真Rx的測量值＝U/I＝UR/(IR IV)＝RVRx/(RV R)>RA [或Rx>(RARV)1/2]選用電路條件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2] 12.滑動變阻器在電路中的限流接法與高中物理電路實驗分壓接法限流接法電壓調節範圍小,電路簡單,功耗小

便於調節電壓的選擇條件Rp>Rx

電壓調節範圍大,電路複雜,功耗較大

便於調節電壓的選擇條件Rp<Rx

注：

(1)單位換算：1A＝103mA＝106μA；1kV＝103V＝106mA；1MΩ＝103kΩ＝106Ω

(2)各種材料的電阻率都隨温度的變化而變化,金屬電阻率隨温度升高而增大；

(3)串聯電阻大於任何一個分電阻,且小於任何一個分電阻；

(4)當電源有內阻時,外電路電阻增大時,總電流減小,路端電壓增大；

(5)當外電路電阻等於電源電阻時,電源輸出功率最大,此時的輸出功率為E2/(2r)；

(6)其它相關內容：電阻率與温度的關係半導體及其應用超導及其應用

十二、磁場

1.磁感應強度是用來表示磁場的強弱和方向的物理量,是矢量，單位T),1T＝1N/A?m

2.安培力F＝BIL；(注：L⊥B) {B:磁感應強度(T),F:安培力(F),I:電流強度(A),L:導線長度(m)}

3.洛侖茲力f＝qVB(注V⊥B);質譜儀｛f:洛侖茲力(N)，q:帶電粒子電量(C)，V:帶電粒子速度(m/s)｝

4.在重力忽略不計(不考慮重力)的情況下,帶電粒高中物理網子入入磁場的運動情況(掌握兩種)：

（1）帶電粒子沿平行磁場方向進滲入滲出磁場:不受洛侖茲力的作用,做勻速直線運動V＝V0

(2)帶電粒子沿垂直磁場方向進滲透磁場:做勻速圓周運動,規律如下a)F向＝f洛＝mV2/r＝mω2r＝mr(2π/T)2＝qVB；r＝mV/qB；T＝2πm/qB；(b)運動週期與圓周運動的半徑和線速度無關,洛侖茲力對帶電粒子不做功(任何情況下)；(c)解題關鍵:畫軌跡、找圓心、定半徑、圓心角（＝二倍弦切角）

注：

(1)安培力和洛侖茲力的方向均可由左手定則判定，只是洛侖茲力要注意帶電粒子的正負；

(2)磁感線的特點及其常見磁場的磁感線分佈要掌握；(3)其它相關內容：地磁場、磁電式電錶原理、迴旋加速器、磁性材料