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電場
1. 兩種收費(fèi)
1)自然界中的電荷有兩種:正電荷和負(fù)電荷。
2)電荷守恒定律:電荷既不能產(chǎn)生,也不能消滅,只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體,或從物體的一個部分轉(zhuǎn)移到另一個物體,系統(tǒng)電荷的代數(shù)和保持不變。
2、元素電荷:美國物理學(xué)家密立根利用著名的油滴實驗測得。 e=1.6*10-19C;
3.庫侖定律
(1)內(nèi)容:真空中兩個點(diǎn)電荷之間的力與它們的電荷的乘積成正比,與它們之間的距離的平方成反比。力的方向位于它們的連線上。
(2) 公式:
(3) 適用條件:真空中點(diǎn)充電。
點(diǎn)電荷是一個理想化的模型。如果帶電體本身的線性遠(yuǎn)小于相互作用的帶電體之間的距離,使得帶電體的體積和形狀對相互作用力的影響可以忽略不計,則帶電體可以被視為點(diǎn)電荷。但點(diǎn)電荷本身不一定很小,它所攜帶的電荷量也不一定很小。
4、電場強(qiáng)度
(1)電場:存在于帶電體周圍的物質(zhì),是電荷之間相互作用的介質(zhì)。電場是客觀存在的。
(2)電場強(qiáng)度:置于電場中某一點(diǎn)的電荷所受到的電場力與其電荷量的比值,比值定義方法。適用于所有電場。定義公式:E=F/q,方向:此時正電荷所受力的方向。
(3) 點(diǎn)電荷周圍電場強(qiáng)度的計算公式:
,Q代表場源電荷,r代表電場中某一點(diǎn)到場源電荷的距離。僅適用于點(diǎn)電荷周圍電場強(qiáng)度的計算。
5、電場線:
英國科學(xué)家法拉第提出在電場中畫一系列從正電荷開始到負(fù)電荷結(jié)束的曲線,使曲線上各點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致。這些曲線稱為電場線。
1)電場線的性質(zhì):
①電場線從正電荷(或無窮遠(yuǎn))開始,到負(fù)電荷(或無窮遠(yuǎn))結(jié)束;
②電場線的密度反映了電場的強(qiáng)度;
③電場線不相交;
④電場線并不真實存在,它是人們用來直觀地描述電場分布的假想線;
⑤電場線不一定是電荷的運(yùn)動軌跡。
2)繪制電場線的幾種典型方法:孤立的正電荷、孤立的負(fù)電荷、等量的異種電荷、等量的同種電荷電場線分布。
6、均勻電場:在電場中,如果各點(diǎn)場強(qiáng)的大小和方向都相同,這樣的電場稱為均勻電場。均勻電場中的電場線是等間距且相互平行的直線。
7、電場強(qiáng)度的疊加:電場強(qiáng)度是一個矢量。當(dāng)空間中的電場被多個點(diǎn)電荷激發(fā)時,空間中某一點(diǎn)的電場強(qiáng)度等于每個點(diǎn)電荷單獨(dú)激發(fā)該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。強(qiáng)向量和。
八、靜電的利用與預(yù)防
1、利用靜電的三大原則:
1)第一個利用電場對帶電粒子的吸引效應(yīng)。例:靜電除塵原理。靜電噴涂、靜電植絨。靜電復(fù)印的過程和原理(重點(diǎn):帶正電的靜電潛像、帶負(fù)電的碳粉、帶正電的白紙);
2)第二種:利用靜電產(chǎn)生的高電壓。例如:警棍、電蚊拍;
3)第三種:采用尖端放電。例如:負(fù)離子發(fā)生器。
2、防止靜電的方法:消除靜電荷的積累。例:印染廠保持空氣濕度。避雷針可防止雷擊危害。接地良好:起落架輪胎采用導(dǎo)電橡膠制成。地線對油罐車的作用。
9. 重要題型:
1)三點(diǎn)電荷平衡問題(第一個:僅平衡放入的第三個電荷;第二個:平衡所有三個電荷 - 規(guī)則:兩個大的小,兩個相同和不同):
2)掌握等量相同和不同點(diǎn)電荷之間的場強(qiáng)分布規(guī)律高中物理電場的含義,即電荷連接線和中垂線上電場強(qiáng)度的變化
3)繪圖:電場強(qiáng)度方向、電場力方向
電路
1.電流:
(1)定義:電荷的定向運(yùn)動形成電流。
(2)電流方向:規(guī)定正電荷定向運(yùn)動的方向為電流方向。
2. 電流強(qiáng)度:
(1)定義:通過導(dǎo)體橫截面的電量與通過電流所需時間的比值,I=q/t
(2) 在國際單位制中,電流的單位是安培。 1mA=10-3A,1μA=10-6A
3)在電流強(qiáng)度的定義中,如果正離子和負(fù)離子同時向一個方向移動,則q應(yīng)為正離子和負(fù)離子的電荷之和。
2.阻力
(1)定義:導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流之比稱為導(dǎo)體的電阻。
(2) 定義公式:R=U/I網(wǎng)校頭條,單位:Ω
(3)電阻是導(dǎo)體本身的特性,與導(dǎo)體兩端的電壓和流過導(dǎo)體的電流無關(guān)。
(4)電阻定律: 內(nèi)容:當(dāng)溫度恒定時,導(dǎo)體的電阻R與其長度L成正比,與其截面積S成反比。公式:R=ρL/S。
3、電力、電熱
(1)電功率與電功率:電功率W=qU=UIt一般適用。電流在單位時間內(nèi)所做的功稱為電功率,P=W/t=UI,一般適用。
(2)焦耳定律:Q=I 2 Rt,其中Q代表電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量,單位為J。焦耳定律既適用于純電阻電路,也適用于非純電阻電路。
(3)電功率與電熱的關(guān)系
①純電阻電路消耗的電能全部轉(zhuǎn)化為熱能,電功率和電熱相等。因此,W=Q,UIt=I 2Rt,U=IR(歐姆定律成立),
②非純電阻電路消耗的電能一部分轉(zhuǎn)化為熱能,另一部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。因此,W>Q,UIt>I2Rt,U>IR(歐姆定律不成立)。
4.串聯(lián)和并聯(lián)電路
結(jié)論:如果支路中任何一個電阻變大(變?。?,則總電阻就會變大(變小)。
5、萬用表:
1)測量電壓、電流時,紅、黑表筆不能接反。測量電阻時,連接紅、黑表筆對被測電阻沒有影響。
1、測量電壓時,紅表筆接電位較高的一端,黑表筆接電位較低的一端。
2、測量電流時,讓電流從紅表筆流入,從黑表筆流出。
3、注意觀察:測量電阻時,在萬用表歐姆量程示意圖中,紅色表筆接內(nèi)部電池負(fù)極。萬用表內(nèi)部的電池僅在測量電阻時使用。
2)兩次歸零操作:
1)定位螺絲的作用
2)電阻調(diào)零旋鈕的功能。
3)多用歐姆表(又稱歐姆表)
1)原理:利用電路中電流和電阻對應(yīng)的規(guī)律
2)電阻測量示意圖:該圖必須熟記、理解。
3)刻度特征: 1)反向 2)不均勻(左密右疏) 3)測量范圍:0~∞。
4)讀取電阻的阻值(重點(diǎn))
4)測量電阻的步驟和注意事項。
1、測量電阻時,被測電阻應(yīng)與其他元件斷開。
2、換檔時需進(jìn)行調(diào)零。
3、指針偏轉(zhuǎn)小,說明電阻大,需要較高的放大倍數(shù)。指針偏轉(zhuǎn)較大,說明電阻較小,需要更換較小的倍率。
4、電阻阻值=刻度值*放大倍數(shù)
測量結(jié)束后高中物理電場的含義,應(yīng)將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到“關(guān)”位置或最高交流電壓位置。
6.數(shù)字電路:
1)“與門”、“或門”、“非門”三類門電路的特點(diǎn)及真值表、符號(特別是非門,不要畫錯)、特點(diǎn)(24個字)高低電位關(guān)系)、輸入輸出波形圖法。
2)模塊電路:對于大多數(shù)人來說,并不需要了解電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu),而只需知道其功能即可。我們將具有特定功能的電路稱為模塊電路。 “模塊電路組合”的思想是一種思維方式。
3)模塊化機(jī)器人:基于“模塊電路組合”的思想進(jìn)行設(shè)計。它由三個模塊組成:傳感器、控制器和執(zhí)行器。知道如何計算三個模塊的組合。
4)了解熱敏電阻的阻值隨溫度升高而減小的特性以及在自動控制電路中的其他應(yīng)用
7. 關(guān)鍵題型:
a) 掌握簡單電路的電流、電壓、功率的計算。等效電路圖的簡化(等電位點(diǎn)布置法和電流分支法的綜合應(yīng)用)
b) 動態(tài)電路分析:局部(滑動壓敏電阻阻值變化)→整體(總電阻、總電流變化)→局部。 (首先分析固定電阻兩端的電壓和電流變化,最后分析變化電阻所在支路的電壓和電流變化)。
c) 設(shè)計電路:合理的含義是:電器工作正常,同時整個電路的總功率最小。功率分配定律將用于確定電路允許消耗的最大功率。
小燈泡伏安特性實驗研究:小燈泡伏安特性曲線(注意橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的區(qū)別),以及曲線上斜率的含義。
結(jié)論:表明燈絲的電阻隨著溫度的升高而增大。