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文檔簡介
1、物理選修 3-1第一章第1節電荷及其守恒定律一、起電方法的實驗探究1 .物體有了吸引輕小物體的性質,就說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; 用干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,這里的“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 摩擦起電:兩種不同的物體原子核束縛電子的能力并不相同.兩種物體相互摩擦時,
2、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)Q)接觸起電:帶電物體由于缺少(或多余)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于缺少 (或多余)電子而帶正 電(負電).(電荷從物體的一部分轉移到另一部分)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,使多余電子的物體(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
3、恒定律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c2、元電荷:電子和質子所帶電荷的絕對值1.6X10T9C,所有帶電體的電荷量等于 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1.6X1019C的整數倍.)3、比荷:粒子的電荷量與粒子質量的比值。4、電荷守恒定律表述1:電荷守恒定律: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
4、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 Q”6.4X109 C, QB=-3.2 X 10-9 C,讓兩個絕緣小球接觸,在接觸過程中,電子如何轉移并轉移了多少?【思路點撥】當兩個完全相同的金屬球接觸后,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,電荷量相加后均分;若兩個球原先帶異種電荷,則電荷先中和再均分.【自主解答】 接觸達到靜電平衡后,兩球電荷 量相等,電荷量為2/ -<?/ -4(6.4X10 5+(3.2X10 9)2L 1*& 汽 1U L在接觸過程中,電子從5球轉移到/O軋則5球 共轉移的電子的電荷
5、量為AQ產一°產L6X10 9C-(-3.2X10-9C) = 4.8X10,C轉移的電子數為片.4,8XH'C1.6X10 “C高中= 3X10")個.尸 QJ a=L6X10"c-L3,2X10-9。=4.8X10T C轉移的電子數為n=-4.8 X 10-“:L6X10-19 C= 3X10")個.【答案】電子由3球轉移到N球,共轉移 了 3XW。個電子.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布情況, 把它抽象成一個幾何點。 這樣的帶電體就叫做
6、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:兩帶電體間的距離遠大于它們大小;兩個電荷均勻分布的絕緣小球 。3、影響電荷間相互作用的因素:距離電量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 x 109NI- m2/C2)注意1.定律成立條件:真空、點電荷2 .靜電力常量一一k=9.0 X 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
7、作用力庫侖扭秤實驗、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。大小,F = 4陛1方向:由。指向B第一章第3節電場強度一、電場一一電荷間的相互作用是通過電場發生的電荷(帶電體)周圍存在著的一種物質。電場看不見又摸不著,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于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
8、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。e=Fq國際單位:NC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的方向就是沿著 PQ的連線并背離 Q;如果Q是負電荷, E的方向就是沿著 PQ的連線并指向 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。 數值上等于單位電 荷在該點所受的電場力。例.在電場中A處放點電荷+共受電場力為F,
9、方向向左,則A處場強大小為:一,方向為向左;若將A處放點電荷為一則該處電場強度大小F為 T方向為向左 口守3、電場強度和電場力的對比分析電場強度E電場力F1是反映電場本身的力的性質的物 理量,其大小表示電場的強弱僅指電荷在電場中的受力2定義式:E=F/q計算式:F=qE3E的大小只決定于電場本身, 與電荷。無關F的大小由放在電場中某點 的電荷q和該點的場強E共 同袂定4E是矢量,其方向與正電荷 (+q)在該點受到的電場力的方 向相同F是矢量,其方向對于正電 荷(+q),F與E同向;對于負 電荷(-q), F與E反向5E的單位:牛/庫(N/C)F的單位:牛(N)1V/m=1N/C 三、點電荷的場
10、強公式F QE = =k 四、電場的疊加在幾個點電荷共同形成的電場中,某點的場強等于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、電場線的特征1)、電場線密的地方場強強,電場線疏的地方場強弱2)、靜電場的電場線起于正電荷止于負電荷,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,實際電場中并不存在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系3、幾種典型電場的電場
11、線1)正、負點電荷的電場中電場線的分布特點:a、_離意電荷越近電場線越密一場強越長 b?_以點電苞為地&隹求此,_里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。甲:正電荷乙:負電荷2)、等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布特點:a、沿點電荷的連線,場強先變小后變大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布情況特點:a、兩點電荷連線中點 。處場強為0b、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏,但場強并不為0M 口 il M
12、, li II M M II il I, li 間 IIli II I 11 M r I BlM liIc、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏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節電勢能和電勢一、電勢差:電勢差等于電場中兩點電勢的差值。 點的電勢差。電場中某點的電勢, 就是該點相對于零勢11)計算式Uab 'a *b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 二 qU AB電場力做功的特點: 電場力做功與重力做功一樣,只與始
13、末位置有關,與路徑無關1、電勢能:電荷處于電場中時所具有的,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系W電 ab=E" E 電 b= (E而EQ = '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E
14、電A WA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于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:置于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電中= 單位:伏特(V)標量qi:電勢的相對性:某點電勢的大小是相對于零點電勢而言的。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 及放什么電荷無關。3:電勢是標量,只有大小,沒有方向.(負電勢
15、表示該處的電勢比零電勢處電勢低.)4 :計算時EP,q,都帶正負號。3 .順著電場線的方向,電勢越來越低。4 .與電勢能的情況相似,應先確定電場中某點的電勢為零.(通常取離場源電荷無限遠處或大地的電勢為零.)三、等勢面1、等勢面:電場中電勢相等的各點構成的面。2、等勢面的特點a:等勢面一定跟電場線垂直,在同一等勢面的兩點間移動電荷,電場力不做功;b:電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面,任意兩個等勢面都不會相交;c:等差等勢面越密的地方電場強度越大。第一章第5節電勢差電場力的功、電勢差:電勢差等于電場中兩點電勢的差值U 二 -AB A B、電場力的功WAB = qU AB電場力做功的特
16、點: 電場力做功與重力做功一樣,只與始末位置有關,與路徑無關第一章第6節電勢差與電場強度的關系、場強與電勢的關系?一、探究電勢與電場強度的關系問題1;電場強度大的地方電勢是否一定高? 反之又如何呢?秋處0一定高軟處©一定低£大處。不一定高;。高處環一定大問題2:電場強度為零的點電勢一定為零嗎?反 之又如何呢?(若規定無窮遠處為零電勢點)E為零處©不一定為零,0為零處壞一定為零結論:電勢與場強沒有直接關系!二、勻強電場中場強與電勢差的關系U = Ed勻強電場中兩點間的電勢差等于場強與這兩點間沿電場方向距離的乘積U = Ed = E = Ud在勻強電場中,場強在數值上
17、等于沿場弓II方向每單位距離上降低的電勢.電場強度的方向是電勢降低最快的方向.推論:在勻強電場中,沿任意一個方向上,電勢降落都是均勻的,故在同一直線上間距相 同的兩點間的電勢差相等 。計算電場強度三條式子的區別XjxSiJ 公并、物理意義適用范圍=- q是電場強度大 小的定義式適用于一切電 場Q 廠是真空中點電荷 場強的決定式在真空中,場電 荷Q是點電荷h =是勻強電場中 場強的決定式勻強電場第一章第7節靜電現象的應用研究帶電粒子在電場中的運動要注意以下三點:1 .帶電粒子受力特點2 .結合帶電粒子的受力和初速度分析其運動性質3 .注意選取合適的方法解決帶電粒子的運動問題一、帶電粒子在電場中的
18、加速例1、在真空中有一對帶電平行金屬板,板間電勢差為U,若一個質量為 m帶正電電荷量為q的粒子,在靜電力的作用下由靜止開始從正極板向負極板運動,計算它到達負極板時的速度。】電場力對它做的功 W= ifU .2 .帶電粒子到達負極板速率為白,它的動能為5一衛3 .根據動能定理可知,k=,刃工可解出戶室,匚而蕊子在非句強電場中加速,上述結果仍適 用.;、帶電粒子在電場中的偏轉例2、如圖所示,一個質量為 m電荷量為+q的粒子,從兩平行板左側中點以初速度vo沿垂直場強方向射入,兩平行板的間距為d,兩板間的電勢差為 U,金屬板長度為L, (1)若帶電粒子能從兩極板間射出,求粒子射出電場時的側移量。(2)
19、若帶電粒子能從兩極板間射出,求粒子射出電場時的偏轉角度。1-偏轉的距離產堅宜方向做勻加速運動,加速度=尸/用=哈=% 射出電場時豎直偏移的距離7=宇,其中F為飛行時 間.水平方向做勻速-運動,由上曳_可求得尸J,將和代入得尸 整%2.偏轉角度甲亞離開電場時.朋直方向的分速度內=4=的的,辦玲一tanfl)=附兩 .的帶電粒子的分類(1)基本粒子如電子、質子、“粒子、離子等 除有說明或有明確的暗示以外, 忽略質量).(2)帶電微粒如液滴、油滴、塵埃、小球等 ,除有說明或有明確的暗示以外,般都不考慮重力(但并不般都不能忽略重力.第一章第8節電容器的電容一、電容器1、電容器:任何兩個彼此絕緣、相互靠
20、近的導體可組成一個電容器,貯藏電量和能量。 兩個導體稱為電容器的兩極。2.電容器的帶電量:電容器一個極板所帶電量的絕對值3、電容器的充電、放電 .操作:把電容器的一個極板與電池組的正極相連, 另一個極板與負極相 連,兩個極板上就分別帶上了等量的異種電荷。這個過程叫做 充電。現象:從靈敏電流計可以觀察到短暫的充電電流。充電后,切斷與電源的聯系,兩個極板間有電場存在,充電過程中由電源獲得的電能貯存在 電場中,稱為電場能.操作:把充電后的電容器的兩個極板接通,兩極板上的電荷互相中和,電容器就不帶電了 ,這個過程叫放電.充電帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場強E增加,電能轉化為電場能放電帶電量 Q減
21、少,板間電壓 U減少,板間場強 E減少,電場能轉化為電能1、電容:1)定義:電容器所帶的電荷量 Q與電容器兩極板間的電勢 U的比值,叫做電容 器的電容C=Q/U,式中Q指每一個極板帶電量的絕對值電容是反映電容器本身容納電荷本領大小的物理量,跟電容器是否帶電無關.|C:工防電容的單位:在國際單位制中,電容的單位是法拉,簡稱法,符號是F.常用單位有微法(pF),皮法(pF) 1 F = 10-6F , 1 pF =10-12F2、平行板電容器的電容C 跟介電常數 成【L乙跟正對而枳S成正比,跟極板間的距離d成反比.CS4 二 kd是也介質的介電常數,k是靜電力常量;空氣的介電常數最小。電容器始終接
22、在電源上,電壓不變;電容器充電后斷開電源,帶電量不變第一章 第9節 帶電粒子在電場中的運動研究帶電粒子在電場中的運動要注意以下三點:1 .帶電粒子受力特點2 .結合帶電粒子的受力和初速度分析其運動性質3.注意選取合適的方法解決帶電粒子的運動問題一、帶電粒子在電場中的加速例1、在真空中有一對帶電平行金屬板,板間電勢差為U,若一個質量為 m帶正電電荷量為q的粒子,在靜電力的作用下由靜止開始從正極板向負極板運動,計算它到達負極板時的速度。、帶電粒子在電場中的偏轉例2、如圖所示,一個質量為 m電荷量為+q的粒子,從兩平行板左側中點以初速度V0沿垂直場強方向射入, 兩平行板的間距為 d,兩板間的電勢差為
23、 U,金屬板長度為L,(1)若帶電粒子能從兩極板間射出,求粒子射出電場時的側移量。(2)若帶電粒子能從兩極板間射出,求粒子射出電場時的偏轉角度。第二章第1節電源和電流一、電源電源就是把自由電子從正極搬遷到負極的裝置。(從能量的角度看,電源是一種能夠不斷地把其他形式的能量轉變為電能的裝置)二、電流1、電流:電荷的定向移動形成電流。2、產生電流的條件(1 )導體中存在著能夠自由移動的電荷金屬導體自由電子電解液正、負離子(2)導體兩端存在著電勢差 三、恒定電場和恒定電流1、恒定電場:由穩定分布的電荷產生穩定的電場稱為恒定電場2、恒定電流:大小、方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。四、也流(強度)1
24、、電流:通過導體橫截面的電荷量 q跟通過這些電荷量所用時間 t的比值叫做 電流,即: 9t單位:安培(A)常用單位:毫安(mA、微安(A)2、電流是標量,川有方向 版定正電荷定向移動方向為電流方向 注意:1 .在金屬導體中,電流方向與自由電荷(電子)的定向移動方向 相反;2 .在電解液中,電流方向與 正離子定向移動方向 相同,與負離子走向移動方向 相反, 導電時,是正負離子向相反方向定向移動形成電流,電量q表示通過截面的正、 負離子電量絕對值之和。第二章第2節電動勢一.電動勢(1)定義:在電源內部,非靜電力所做的功W與被移送的電荷q的比值叫電源的電動勢。(2)定義式:E=W/q(3)單位:伏(
25、V)(4)物理意義:表示電源把其它形式的能(非靜電力做功)轉化為電能的本領大小。電動勢越大,電路中每通過 1C電量時,電源將其它形式的能轉化成電能的數值就越多。二.電源(池)的幾個重要參數電動勢:它取決于電池的正負極材料及電解液的化學性質,與電池的大小無關。內阻(r):電源內部的電阻。容量:電池放電時能輸出的總電荷量。其單位是:A-h, mA-h.第二章 第3節研究閉合電路一、閉合電路外電路:電源的外部叫做外電路,其電阻稱為外電阻,R;外電壓U外:外電阻兩端的電壓。通常也叫路端電壓。內電路:電源內部的電路叫做內電路,其電阻稱為內電阻,r;二、電動勢1 .表征電源把其它形式的能量轉化為電能的本領
26、。2 .電源的電動勢反映了電源的特性,由電源本身的性質決定,與外電路無關。3 .電源的電動勢數值上等于不接用電器時電源兩極間的電壓。4 .電動勢用E表示,SI單位為:伏特,V三.閉合電路歐姆定律電源的虹動勢E等于U外和U由之和 即:£ = 1%+%:因為:t/外=IR U內=IfE = /? + /r這一結論稱閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比,跟內、外電路的電阻之和成反比為閉合電路歐姆定律。四.路端電壓跟負載的關系1 .路端電壓 外電路兩端的電壓叫做路端電壓。2 .路端電壓是用電器(負載)的實際工作電壓。電動勢為E內阻為r=E /I 短注意:(1)、U I圖象是一向下傾斜的直線,
27、路端電壓隨電流的增大而減小c(2)、圖象的斜率表示電源的內阻,圖象與縱軸的交點坐標表示 電源電動勢, 與橫軸的交點坐標表示 短路電流(3)斜率大,內阻大4:路篇電壓U與外電腦月的美樂球端電壓:外電路兩墻的電壓(電嫁兩機間的電星)U = E-lr 路端電壓畋號外電阻的增大而增大外電電電淹/備諭電座U內電壓U*心光/ = 2? + rU = E- frU內二上增大瞰小增大瞰小1成小增大成小蟠大1=0U=E4=0R=0短路l=E/rU=0U產E五.測量電源的電動勢和內電阻1 .電路圖2 .實驗數據處理方法比較:1)計算法:原理清晰但處理繁雜,偶然誤差處理不好。2)作圖法:原理清晰、處理簡單,偶然誤差
28、得到很好處理,可以根據圖線外推得出意想不 到的結論一、串聯電路1.串聯電路的基本特點:第二章 第4節 串聯電路和并聯電路I = I 1 = I 2 U = U 1 U 22.串聯電路的性質:等效電阻:R = R1 +R2、并聯電路電壓分配:功率分配:凡P2 R21 .并聯電路的基本特點:I=I1 + I2 U=U1=U22 .并聯電路的性質:_ , ,111等效電阻:-R R1R2 I1R2一P1R2電流分配: =功率分配:=I2R1P2R1第二章第5節焦耳定律、電功和電功率如圖一段電路兩端的電壓為U,通過的電流為人在時間f內通過這段電路任一橫截的電荷量q =則電場力做功w = qu ap :
29、= uit1 .導體中的自由電荷在電場力作用下定向移動,電場力所做的功稱為 電功。適用于一切電路.包括純電阻和非純電阻電路 .純電阻電路:只含有電阻的電路、 如電爐、電烙鐵等電熱器件組成的電路,白熾燈及轉子被卡住的電動機也是純電阻器件.非純電阻電路:電路中含有電動機在轉動或有電解槽在發生化學反應的電路.在國際單位制中電功的單位是 焦(J),常用單位有千瓦時(kW-h).1kW h = 3.6 X106J2 .電功率是描述電流做功快慢 的物理量。WP = =UIt額定功率:是指用電器在額定電壓下工作時消耗的功率。銘牌上所標稱的功率實際功率:是指用電器在實際電壓下工作時消耗的功率。用電器只有在額定
30、電壓下工作實際功率才等于額定功率二.焦耳定律和熱功率1 .焦耳定律:電流流過導體時,導體上產生的熱量Q=I 2Rt此式也適用于任何電路,包括電動機等非純電阻發熱的計算.產生電熱的過程,是電流做功,把電能轉化為內能的過程2 .熱功率:單位時間內導體的發熱功率叫做熱功率熱功率等于通電導體中電流 I的二次方與導體電阻 R的乘積.P = Q = I2r t3 .電功率與熱功率(1)區別:電功率是指某段電路的全部電功率, 或這段電路上消耗的全部電功率,決定于這段電路兩端電壓和通過的電流強度的乘積;熱功率是指在這段電路上因發熱而消耗的功率.決定于通過這段電路電流強度的平方和這段電路電阻的乘積.(2)聯系:
31、對純電阻電路,電功率等于熱功率;對非純電阻電路,電功率等于熱功率與轉化為除熱能外其他形式的功率之和.4、電功和電熱的關系a.在純電阻電路中,電流做功,電能完全轉化為電路的內能.因而電功等于電熱,有:2 U 22 U 2W =UIt =I2Rt ()tP =UI =I 2R = JRRb.在非純電阻電路中,電流做功,電能除了一部分轉化為內能外,還要轉化為機械能、 化學能等其他形式的能 .因而電功大于電熱,電功率大于電路的熱功率。.即有:WtJIt =£機、化+I2Rt或UI=I 'R+P其他(P其他指除熱功率之外的其他形式能的功率)第二章第6節導體的電阻一、電阻定律電阻定律:實
32、驗表明,均勻導體的電阻 R跟它的長度l成正比,跟它的橫截面積S成l 反比,用公式表示為 R= p &【(i)p表示材料的電阻率,與材料和溫度有關.S(2)1表示沿電流方向導體的長度.(3)S表示垂直于電流方向導體的橫截面積.】 二、電阻率1 .電阻定律中比例常量 p跟導體的材料有關,是一個反映材料導電性能的物理量,稱為材料的電阻率.p值越大,材料的導電性能越差 .2 .電阻率的單位是Q m,讀作歐姆米,簡稱歐米.3 .材料的電阻率隨溫度的變化而改變,金屬的電阻率隨溫度的升高而增大.鎰銅合金和饃 銅合金的電阻率受溫度影響很小,常用來制作標準電阻各種材料的電阻率一般都隨溫度的變化而變化.(
33、1)金屬的電阻率隨溫度的升高而增大.(2)半導體(熱敏電阻)的電阻率隨溫度的升高而減小 .電阻R電阻率p述象 描對導體材料理義 物意反映導體對電流阻礙 作用的大小,R大,阻礙作用大反映材料導電性能的 好壞,。大,導電性 能差定素由材料、溫度和導體 形狀決定由材料、溫度決定, 與導體形狀無關第二章 第7閉合電路歐姆定律一、閉合電路外電路:電源的外部叫做外電路,其電阻稱為外電阻,R;外電壓U外:外電阻兩端的電壓。通常也叫路端電壓。內電路:電源內部的電路叫做內電路,其電阻稱為內電阻,r;二、閉合電路歐姆定律電港的乜動勢E等于U外和U由之和牝八U外+U內因為:t/外=IR U內二卜E = /? + /
34、r所以:閉合電路 中的電流跟電源的電動勢成 正比,跟內、外電路的電阻之和成 反比。這一結論稱 為閉合電路歐姆定律。三、路端電壓跟負載的關系1 .路端電壓外電路兩端的電壓叫做路端電壓。2 .路端電壓是用電器(負載)的實際工作電壓。電動勢為E內阻為r=E /I 短注意:(1)、U-I圖象是一向下傾斜的直線,路端電壓隨電流的增大而減小。(2)、圖象的斜率表示電源的內阻 ,圖象與縱軸的交點坐標表示電源電動勢,與橫軸的交點 坐標表示短路電流(3)斜率大,內阻大4:跳端電壓U與外電BlR的美東電端電壓:外電路兩墻的電壓(電源兩極間的電屆)U = E-Ir 路端電壓舐卦外電服的增大而增大外電陌尺備諭電在U內
35、電壓U冉心丸7? + rU = E- Ir力=少增大漏小增大減1小1成小槽大成小增大y=£U產0R=0短路l=E/ru=ou產E四、測量電源的電動勢和內電阻1.電路圖2.實驗數據處理方法比較:1)計算法:原理清晰但處理繁雜,偶然誤差處理不好。2)作圖法:原理清晰、處理簡單,偶然誤差得到很好處理,可以根據圖線外推得出意想不 到的結論單位歐姆(Q)歐姆米g】n)聯系R=p1, p大,R不一定大,導體對電流 阻礙作用不一定大;R大,p不我大, 導電性能不一定差第二章第8節多用電表的原理插孔,紅表筆插入“ + ”插孔,并通過轉換開關接入與待1.內部結構問題1 .開關§碉到1. 2.
36、 3, 4.5. 6個枚置時電表分別 刪的是什么?1. 2為電源裊3, 4處改蜂袤卜5、6處電展裊測量時,黑表筆插入“一 測量相應的測量端.使用時,電路只有一部分起作用.2.測量原理(1)測直流電流和直流電壓的原理,就是電阻的分流和分壓原理,其中轉換開關接 1或2時測直流電流;接 3或4時測直流電壓;轉換開關接 5時,測電阻.(2)多用電表電阻擋(歐姆擋)原理.(黑表筆(紅表筆)2. 外部結構: 如圖2 4 2懸-種多用電表外形圖,表的 匕半部分為表盤 ,下半部分是一選擇開關,冏圍標方測量功能的X域及量程.將選擇3F關旋轉到電流擋,多用電表 內的電流表電路就被接油,選擇開關旋轉到電壓擋或電阻擋
37、, 表內的 選擇開關或歐姆表電路就被接通.在不使用時,成把選擇3 F關施到 OFF 檔,或交流電壓很高措.表頭指針定 位螺絲選抒開關歐姆調零旋用第三章 第1節 磁現象和磁場、磁現象磁性、磁體、磁極:能吸引鐵質物體的性質叫磁性。具有磁性的物體叫磁體,磁體中磁性最強的區域叫磁極。二、磁極間的相互作用規律:三、磁場1.磁體的周圍有磁場同名磁極相互排斥,異名磁極相互吸引.(與電荷類比)2 .奧斯特實驗的啟示:電流能夠產生磁場, 運動電荷周圍空間有磁場導線南北放置3 .安培的研究:磁體能產生磁場,磁場對磁體有力的作用;電流能產生磁場,那么磁場對電 流也應該有力的作用。磁場對處于場中的磁體有力的作用。磁場
38、對處于場中的電流有力的作用。X X X X XX XX X X X X XX XX XX X X XX XX磁場的基本性質第三章第3節幾種常見的磁場一、磁場的方向物理學規定:在磁場中的任一點, 小磁針北極受力的方向,亦即小磁針靜止時北極所指的方向 就是該點的磁場方向。二、圖示磁場1 .磁感線一一在磁場中假想出的一系列曲線磁感線上任意點的切線方向與該點的磁場方向一致;(小磁針靜止時N極所指的方向)磁感線的疏密程度表示磁場的強弱。2 .常見磁場的磁感線永久性磁體的磁場:條形,蹄形直線電流的磁場剖面圖(注意“ ”和“X”的意思)箭頭從紙里到紙外看到的是點從紙外到紙里看到的是叉環形電流的磁場(安培定則
39、:讓右手彎曲的四指和環形電流的方向一致,伸直的大拇指 所指的方向就是環形導線中心軸線上磁感線的方向。)螺線管電流的磁場(安培定則:用右手握住螺旋管,讓彎曲的四指所指的方向跟電流方向一致,大拇指所指的方向就是螺旋管內部磁感線的方向。)常見的圖示:XXX電流垂直紙面向里0電流垂直紙面向外。XXXS 4 4一,XXX磁感線垂直斑磁感線垂直舐面向外 面向里磁感線的特點:1、磁感線的疏密表示磁場的強弱2、磁感線上的切線方向為該點的磁場方向3、在磁體 外部,磁感線從 N極指向S極;在磁體 內部,磁感線從 S極指向N極. 乂4、磁感線是閉合的曲線(與電場線不同)5、任意兩條磁感線一定 不相交A "
40、. 6、常見磁感線是立體空間分布的X 卜7、磁場在客觀存在的,磁感線是人為畫出的,實際不存在。四、安培分子環流假說1 .分子電流假說任何物質的分子中都存在環形電流一一分子電流,分子電流使每個分子都成為一個微小的磁體。2 .安培分子環流假說對一些磁現象的解釋:未被磁化的鐵棒,磁化后的鐵棒永磁體之所以具有磁性,是因為它內部的環形分子電流本來就排列整齊永磁體受到高溫或猛烈的敲擊會失去磁性,這是因為在激烈的熱運動或機械振動的影響下,分子電流的取向又變得雜亂無章了。3 .磁現象的電本質第三章 第2、4節 通電導體在磁場中受到的力和磁感應強度一、安培力的方向安培力一一磁場對電流的作用力稱為安培力。左手定則
41、:任一伸開左手,使拇指與四指在同一個平面內并跟四指垂直,讓磁感線垂直穿入手心,使四指指向電流的方向,這時拇指所指的就是通電導體所受安培力的方向。二、安培力方向的判斷1 .安培力的方向總是垂直于磁場方向和電流方向所決定的平面,在判斷安培力方向時首先確定磁場和電流所確定的平面,從而判斷出安培力的方向在哪一條直線上,然后再根據左手定則判斷出安培力的具體方向.2 .已知I、B的方向,可唯一確定 F的方向;已知F、B的方向,且導線的位置確定時,可 唯一確定I的方向;已知F、I的方向時,磁感應強度 B的方向不能唯一確定.3 .由于R I、F的方向關系在三維立體空間中,所以解決該類問題時,應具有較好的空間想像力.如果是在立體圖中,還要善于把立體圖轉換成平面圖.abc三、安培力的大小實驗表明:把一段通電直導線放在磁場里,當導線方向與磁場方向垂直時,導線所受到的安培力 最大;當導線方向與磁場方向一致時,導線所受到的安培力等于零;當導線方向與磁場方向斜交時,所受到的安培力介于最大值和零之間.四、磁感應強度定義:當通電導線與磁場方向垂直時,通電導線所受的安培力 F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值叫做 磁感應強度.對磁感應強度的理解1 .公式B= F/IL是磁感應強度的 定義式,是用比值定義的, 磁感應強度B的大小只決定 于磁場本身的
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