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文檔簡介
1、一輪復習必備知識點第一章直線運動機械運動機械運動:一個物體相對于另一個物體位置的改變叫做機械運動,簡稱運動。參考系:為了研究物體的運動而假定為不動的物體叫參考系。同一個物體的運動,所選擇的參考系不同,對它的運動的描述就會不同,通常以地球為參考系來研究物體的運動。質點用來代替物體的有質量的點叫做質點。說明(1)質點是一種理想化的物理模型,實際上并不存在。 (2)一個物體能看作質點的條件:物體的大小和形狀對所研究問題的影響可以忽略。三、描述運動的物理量1、時刻和時間:時刻指的是某一瞬時,在時間軸上用一個點來表示,對應的是位置、速度、動能等狀態量。時間是指兩時刻間的間隔,在時間軸上用一段線段來表示,
2、對應的是位移、路程、功等過程量。位移和路程:位移描述物體位置的變化,是從物體運動的初位置指向末位置的有向線段,是矢量。路程是物體運動軌跡的長度,是標量。速度和速率:(1)平均速度:運動物體的位移和所用時間的比值,叫做這段時間內的平均速度。平均速度是矢量,其方向跟位移的方向相同。 (2)瞬時速度:運動物體經過某一時刻(或某一位置)時的速度叫瞬時速度,瞬時速度精確描述物體在某一時刻(或某一位置)的運動快慢。 (3)瞬時速率:瞬時速度的大小叫瞬時速率。加速度:是描述速度變化快慢的物理量,是矢量,是速度變化和所用時間的比值,即,物體做加速運動時,與同向;物體做減速運動時,與反向。四、勻速直線運動:物體
3、在直線上運動,在任意相等時間里位移都相等。它的特點是速度時刻保持不變。五、勻變速直線運動1、定義:物體在一條直線上運動,如果在任意相等的時間內速度的變化相等(即恒定),這種運動叫勻變速直線運動。2、種類:若以的方向為正方向,當0時,物體做勻加速直線運動;當0時,物體做勻減速直線運動。六、勻變速直線運動的基本規律1、速度公式:2、位移公式:七、勻變速直線運動的重要推論1、速度位移關系式:2、平均速度公式:3、中間時刻速度公式:4、中點位移速度公式:5、任意兩個相鄰連續相等的時間間隔T內的位移之差為一恒量,即 ()八、初速度為零的勻加速直線運動的特點初速度為零的勻加速直線運動(設T為等分時間間隔)
4、1、1T末、2T末、3T末瞬時速度之比為 :=1:2:3:n2、1T內、2T內、3T內位移之比為 :=12:22:32:n2第一個T內、第二個T內、第三個T內位移之比為 :N=1:3:5: :(2N-1)從靜止開始通過連續相等的位移所用時間之比=1:從靜止開始通過第一個、第二個、第三個所用時間之比 :九、自由落體運動1、定義:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動,叫做自由落體運動。2、運動性質:自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。力 物體的平衡力力的概念:力是物體對物體的作用。力的基本特征力的物質性:力不能脫離物體而獨立存在力的相互性:力的作用是相互的,施力物體同時也是受力物體力的矢量
5、性:力是矢量,既有大小又有方向力的獨立性:幾個力作用在同一物體上,每個力對物體的作用效果均不會因其他力的存在而受到影響,這就是力的獨立作用原理。力的作用效果:使物體發生形變或使物體的運動狀態發生改變力的分類:按力的性質可分為:重力、彈力、摩擦力、分子力、電場力、磁場力等按力的效果可分為:壓力、拉力、支持力、推力、阻力、向心力等重力產生:由于地球對物體的吸引而產生的里大小G=mg方向:豎直向下重心:物體各部分所受重力的合力的作用點。重心位置由物體的形狀和質量分布情況共同決定,形狀規則、質量分布均勻的物體的物體的重心在物體的幾何中心。彈力定義:發生彈性形變的物體,對跟它接觸的物體產生的作用,這種力
6、叫彈力。產生條件:直接接觸、發生彈性形變方向:與物體形變方向相反或與使物體發生形變的外力方向相反。彈力的受力物體是引起形變的物體,施力物體是發生形變的物體。彈簧的彈力大小在彈性限度內,彈簧的彈力大小跟彈簧的形變量成正比,即F=kx(k為勁度系數,單位N/m)摩擦力滑動摩擦力定義:一個物體在另一個物體表面上相對于另一個物體滑動的時候,要受到另一個物體阻礙它相對運動的力,這種力叫做滑動摩擦力。滑動摩擦力產生的條件:兩物體直接接觸;接觸處粗糙且相互擠壓;兩物體間有相對運動滑動摩擦力的方向:總是跟接觸面相切,并且跟物體的相對運動方向相反滑動摩擦力的大小:滑動摩擦力的大小跟壓力成正比,即Ff=FN,FN
7、指接觸面的壓力,并不總是等于重力;是動摩擦因數,與相互接觸的兩個物體材料有關,還跟接觸面的情況有關。靜摩擦力定義:兩相對靜止的相接處的物體間,由于存在相對運動趨勢而產生的摩擦力叫靜摩擦力。靜摩擦力產生的條件:兩物體直接接觸;接觸處粗糙且相互擠壓;兩物體間有相對運動趨勢滑動摩擦力的方向:總是跟接觸面相切,并且跟物體的相對運動方向相反靜摩擦力的大小:兩物體之間靜摩擦力F的取值范圍是0FFm,Fm為兩物體之間的最大靜摩擦力,是物體即將發生相對滑動這一臨界狀態時的靜摩擦力。合力與分力一個力,如果它產生的效果跟幾個力共同作用產生的效果相同,則這個力就叫那幾個力的合力,而那幾個力就叫這個力的分力。合力與分
8、力之間是等效代替關系。平行四邊形定則用表示兩個共點力F1和F2的線段為鄰邊作平行四邊形,那么,合力F的大小和方向就可以用兩鄰邊的對角線表示出來,這叫做力的平行四邊形定則。平行四邊形定則是所有矢量(如位移、速度、加速度、電場強度等)合成或分解共同遵循的定則。力的合成求幾個力的合力叫做力的合成已知兩共點力的大小分別為F1和F2,其方向之間的夾角為,那么:在F1、F2大小不變的情況下,F1、F2之間的夾角越大,合力F越小;越小,合力F越大當=00時,F= F1+F2,F為最大值當=900時,當=1200,且F1=F2時,F=F1=F2當=1800時,F= F1-F2,為F的最小值合力的變化范圍為F1
9、+F2FF1-F2合力可以大于分力,可以等于分力,也可以小于分力力的分解求一個已知力的分力叫做力的分解。力的分解是力的合成的逆運算。力的分解方法:按力的效果分解:根據力的作用效果確定兩個分力的方向,再以被分解的力為對角線,畫出平行四邊形,最后由數學知識求出兩個分力的大小。正交分解法:將已知力按相互垂直的兩個方向進行分解,其目的是將不同方向的矢量運算化簡為同一直線上的代數運算。共點力作用下物體的平衡共點力:力的作用點在物體上的同一點或力的作用線交于一點的幾個力叫做共點力。能簡化為質點的物體受到的力可以視為共點力。平衡狀態:物體處于靜止或勻速直線運動狀態,叫做平衡態。物體處于平衡態的本質特征是加速
10、度為零。平衡條件:物體所受的合外力為零。牛頓運動定律牛頓第一定律內容:一切物體總保持靜止狀態或勻速直線運動狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。對定律的理解牛頓第一定律是牛頓以伽利略的理想實驗為基礎,通過高度的抽象思維概括、總結出來的,因此它不是實驗定律。該定律指出來一切物體都有慣性該定律揭示了要使物體的運動狀態改變,必須有力的作用,即指出了“力是使物體產生加速度的原因”慣性定義:物體保持原來的勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質叫慣性。對慣性的理解:慣性與物體是否受力、怎樣受力無關;與物體是否運動、怎樣運動無關;與物體所處的地理位置無關。一切有質量的物體都有慣性。量度:質量是物體慣性大小的唯一
11、量度,質量大的物體慣性大,質量小的物體慣性小。牛頓第二定律內容:物體的加速度跟物體所受的合外力成正比,跟物體的質量成反比。加速度的方向跟合外力的方向相同。表達式:F=ma理解該定律應注意:矢量性:F=ma是一個矢量方程,加速度a的方向與F方向始終相同瞬時性:力和加速度同時存在、同時變化、同時消失獨立性:物體同時受到幾個力的作用時,每個力都將單獨產生一個與之對應的加速度,這個加速度與其他力的是否存在無關。同一性:F、m、a三個量必須對應同一個物體或同一個系統牛頓第三定律內容:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上。對定律的理解作用力和反作用力是作用在兩個物體上的,
12、他們的作用效果永遠不會抵消。有作用力,就有反作用力,它們總是成對出現的,同時產生、同時變化、同時消失。作用力和反作用力必定是同一性質的力超重與失重超重:物體對水平支持物的壓力(或對豎直懸線的拉力)大于物體所受重力的現象稱為超重現象。失重:物體對水平支持物的壓力(或對豎直懸線的拉力)小于物體所受重力的現象稱為失重現象。完全失重:物體對水平支持物的壓力(或對豎直懸線的拉力)等于零的現象狀態,稱為完全失重現象。不論超重、失重或者完全失重,物體的重力依然不變,只是“視重”改變了。物體是否處于超重或失重狀態,不在于物體是向上運動還是向下運動,而在于物體是有向上的加速度還是有向下的加速度。牛頓運動定律的適
13、用范圍只適用于研究慣性系中運動與力的關系,不能用于非慣性系只適用于解決宏觀物體的低速運動問題,不能用來處理高速運動問題只適用于宏觀物體,一般不適用于微觀粒子曲線運動曲線運動運動的性質:做曲線運動的物體,速度的方向時刻在改變,所以曲線運動一定是變速運動。物體做曲線運動的條件:物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在一條直線上。如果這個合外力的大小和方向都是恒定的,即所受的力為恒力,物體就做勻變速曲線運動,如平拋運動。如果這個合外力大小恒定,方向始終與速度垂直,物體就做勻速圓周運動。處理曲線運動問題的常用方法是把曲線運動分解成兩個方向上的直線運動。平拋運動定義:水平拋出的物體只在重力作用下的運動。運
14、動性質:加速度為g的勻變速直線運動。處理方法:可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。平拋運動的規律 水平方向 豎直方向 任意時刻的速度設與的夾角為,則任意時刻的總位移設位移x與水平方向夾角為,則運動時間,僅取決于豎直下落高度射程有關圓周運動的幾個重要概念線速度:它是描述質點沿圓周運動快慢的,它是矢量,某點線速度的方向沿圓弧該點的切線方向,其大小的定義式為:角速度:它是描述質點繞圓心轉動快慢的,其大小的定義式為周期:質點運動一周所用的時間。頻率:質點在單位時間內繞圓心轉過的圈數叫頻率向心加速度:是矢量,其大小和線速度及角速度的關系為a=wv,向心加速度的方向總是指向圓心。向心力
15、:其作用效果是只改變線速度的方向,它對運動物體不做功;其大小可表示為,方向總是指向圓心。勻速圓周運動定義:做圓周運動的質點,若在相等的時間里通過的圓弧長度相等,就是勻速圓周運動。性質:線速度大小不變,方向時刻改變;向心加速度大小不變,方向始終指向圓心,故勻速圓周運動時變加速曲線運動。質點做勻速圓周運動的條件:合外力大小恒定,方向始終與線速度垂直。向心力的來源:對勻速圓周運動,質點所受的合外力充當向心力。對非勻速圓周運動,合外力指向圓心的分力充當向心力。萬有引力行星的運動規律開普勒第一定律:所用的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在所有橢圓的一個焦點上。(軌道定律)開普勒第二定律:對于每一個
16、行星而言,太陽和行星的連線在相等的時間內掃過的面積相等。(面積定律)開普勒第三定律:所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值相同。(周期定律)萬有引力定律定律的內容:自然界中任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個物體質量的乘積成正比,跟他們距離的平方成反比。即,式中G為引力常量,。定律的適用條件:此公式適用于質點間的相互作用。當兩個物體間的距離遠遠大于物體本身的大小時,物體可視為質點,均勻的球體可視為質點,r是兩球心間的距離。第一次在實驗室較準確測出G數值的是卡文迪許。G的測出用實驗證明了萬有引力的存在,使得萬有引力定律有了真正的實用價值。萬有引力定律的應用計算天體質量,
17、由方程得:計算天體密度,由重要代換:宇宙速度第一宇宙速度是指人造衛星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所具有的速度,其數值,它可有方程或求得。第二宇宙速度是指使物體掙脫地球引力束縛的最小速度,其數值第三宇宙速度是指使物體掙脫太陽引力束縛的最小速度,其數值三、人造地球衛星1、萬有引力提供衛星做圓周運動的向心力 2、線速度: 3、角速度: 4、周期: 5、地球同步衛星它是相對地面靜止的衛星,其運動周期T=24h,它必在地球赤道的正上方,距地面高度可由方程求得,此高度約為h=3.610機械能功一個物體受到力的作用,并在力的方向上發生了位移,我們就說這個力對物體做了功。做功的兩個必不可少的因素是力和物體在
18、力的方向上發生的位移。功的計算公式:,式中是力與位移的夾角,此式主要用于求恒力的功。功是標量,正、負表示是動力功還是阻力功,當時,力對物體不做功;當時,力對物體做正功;當時,力對物體做負功。功的單位是焦耳(J)計算合外力的功的方法有兩種:一是先根據矢量的合成法則求出合外力,再用計算合外力的功,此時為合外力與位移的夾角;二是先求出各個力所做的功,合外力的功就等于這些力做功的代數和。功是過程標量,與能量的轉化相聯系,談到功,必須明確是哪個力在哪個過程中做的功。功率功跟完成這些功所用時間的比值叫功率。它是表示做功快慢的物理量。計算功率的公式有(1)(2)。若求瞬時功率,需選用發動機銘牌上的額定功率,
19、指的是該機正常工作時的最大輸出功率,并不是任何時候發動機的功率都等于額定功率,實際輸出功率可在零和額定值之間取值。發動機的功率即牽引力的功率,。動能定義:物體由于運動具有的能量叫做動能,用表示。動能是標量。表達式:單位:焦耳,1J=1Nm=1kgm2/s2動能定理定理內容:合外力對物體做的功等于物體動能的變化,這個結論叫動能定理。表達式:物理意義:定能定理指出了外力對物體所做的總功與物體動能變化之間的關系,即外力對物體做的總功對應著物體動能的變化,變化的大小由做功的多少來量度。重力勢能重力做功的特點重力做功與路徑無關,只與始末位置的高度差有關。重力做功不引起物體機械能的變化。重力勢能概念:物體
20、由于被舉高二具有的能。表達式:Ep=mgh矢標性:重力勢能是標量,正負表示其大小。說明1)重力勢能是地球和物體組成的系統共有的,而不是物體單獨具有的。 2)重力勢能的數值和參考平面的選取有關。重力做功跟重力勢能改變的關系重力對物體做多少正功,物體的重力勢能就減少多少;重力對物體做多少負功,物體的重力勢能就增加多少。機械能守恒定律機械能:動能和勢能統稱為機械能,即E=Ek+Ep,其中勢能包括重力勢能和彈性勢能。機械能守恒定律內容:在只有重力(或彈簧的彈力)做功的情況下,物體的動能和重力勢能(或彈性勢能)發生相互轉化,但機械能的總量保持不變,這個結論叫機械能守恒定律。表達式: 能量守恒定律能量既不
21、會憑空產生,不不會憑空消失,它只能從一種形式轉化為另一種形式,或從一個物體轉移到另一個物體,而在轉化和轉移的過程中,能量的總量保持不變。選修3-1電場電荷、電荷守恒定律電荷自然界中只存在兩種電荷,即正電荷和負電荷。兩種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引元電荷:是指與質點(或電子)電荷量絕對值相等的電荷e=1.610-19C,所用帶電體的電荷量都是元電荷的整數倍。使物體帶點的方式:摩擦起電、接觸起電、感應起電。物體無論通過哪種方式帶電,都是物體之間或物體各部分之間電荷的轉移,即電子的得失,得到電子帶負電,失去電子帶正電。電荷守恒定律:電荷既不能創造,也不能被消失,它只能從一個物體轉移到另一個物體,或
22、從物體的一部分轉移到另一部分。這叫電荷守恒定律。庫侖定律內容:在真空中兩個點電荷間的作用力跟他們的電荷量的乘積成正比,跟它們之間的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上。公式:在計算時,各物理量單位應采用國際單位制,此時靜電力常量k=9109Nm2/C2適用條件:真空中的點電荷。電場強度電場:帶電體周圍存在的一種物質,是電荷間相互作用的媒介,電場是客觀存在的,電場具有力的性質和能的性質。電場強度定義:放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電荷量的比值,叫做該點的電場強度。定義式:E=F/q國際單位:N/C或V/m矢量性:規定正電荷在電場中某點所受電場力的方向為該點的電場強度方向。真空中
23、點電荷形成的電場的強度為說明電場中某點的場強與試探電荷的電荷量和電性無關,它是由場源電荷和該點的空間位置決定的。疊加原理:若空間中幾個電荷同時存在,某點的場強等于他們單獨存在時在該點產生場強的矢量和。電場線概念:為了形象化地描繪電場,人為地在電場中畫出的以系列從正電荷出發到負電荷終止的曲線,使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致,這些曲線叫電場線。性質:電場線起自正電荷,終止于負電荷電場線不相交電場線的疏密情況反映電場的強弱,勻強電場的電場線是距離相等的平行直線。靜電場中電場線不閉合電場線是人為引入的,不是客觀存在的電場線不是電荷運動的軌跡要熟悉一下幾種典型電場的電場線分布:(1)孤立
24、正、負點電荷(2)等量異種點電荷(3)等量同種點電荷(4)勻強電場電勢差及電勢電勢差定義:電荷在電場中從一點A移動到另一點B時,電場力所做的功WAB與移動電荷的電荷量q的比值,叫做這兩點間的電勢差。公式:,與q無關,只取決于兩點在電場中的位置,國際單位:伏特。電場中兩點間的電勢差可以是正值、也可以是負值。應注意其正、負符號的意義。但在這些問題中往往取其絕對值,稱為電壓。電場中兩點間的電勢差在數值上等于單位正電荷從一點移到另一點時,電場力所做的功。在勻強電場中,U=Ed,U為電場中某兩點間的電勢差,d為這兩點在沿場強方向上的距離。電勢定義:電場中某點的電勢是指這點和所選零電勢點間的電勢差。電勢是
25、描述電場能的性質的物理量。與是否引入檢驗電荷無關。在數值上等于單位正電荷由該點移至零電勢點時電場力所做的功。電勢的高低是相對的,在討論電勢大小時,首先必須選定某一位置的電勢為零,否則討論是無意義的。常取大地為零電勢點。電勢是標量,沒有方向,但有正負之分。相對零電勢而言,高于零電勢為正,低于零電勢為負。電勢差,顯然電勢能及電場力做功電勢能定義:電荷在電場中所具有的與電荷位置有關的勢能稱為電勢能電場力做功和電勢能變化的關系:電場力做正功時,電荷的電勢能減小;電場力做負功時,電荷的電勢能增加;電場力做功的多少等于電勢能的變化。電勢能是電荷與所在電場共有的,且具有相對性,通常取無窮遠處或大地為電勢能的
26、零點。電場力做功電荷在電場中移動時電場力做的功與移動路徑無關,只取決于始末位置的電勢差和電荷的電荷量,這一點與重力做功跟高度差的關系相似。計算電場力做功可使用公式:.具體計算時,q、UAB、WAB均有正負,該公式適用于一切電場。等勢面定義:電場中電勢相同的各點構成的面特點:等勢面一定與電場線垂直,即跟場強的方向垂直在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面任意兩個等勢面不會相交等差等勢面越密的地方電場強度越大,即等差等勢面的分布疏密可以描述電場的強弱。電容器、電容電容器任何兩個彼此絕緣而又互相靠近的導體,都可以看成一個電容器,這兩個導體稱為電容器的兩極。電
27、容器的充、放電:使電容器兩極板帶上等量異種電荷的過程叫充電,充電后電容器內部就存在電場,兩極板間就要電勢差,此電勢差叫電容器的電壓。一個極板上所帶電荷量的絕對值叫做電容器帶的電荷量。如果充電后的電容器的兩極板用導線接通,兩極板上的電荷將相互中和,電容器就不再帶點,此過程叫做放電。電容定義:電容器所帶電量與兩極板間的電勢差的比值對同一電容器而言是一個定值,此定值叫做電容器的電容,用C表示。定義式為:單位:在國際單位制中,電容的單位為法拉(F),1F=1106F=11012pF物理意義:電容是表示電容器容納電荷本領強弱的物理量平行板電容器:兩個互相平行又彼此靠近的金屬板,就構成平行板電容器平行板電
28、容器的電容:帶點粒子在電場中的運動帶點粒子的加速運動狀態分析:帶點粒子沿與電場線平行的方向進入勻強電場,受到的電場力與運動方向在一條直線上,做勻變速直線運動。粒子只受電場力作用,動能變化量等于電勢能的變化量。 帶點粒子的偏轉運動狀態分析帶點粒子以速度垂直于電場線方向飛入勻強電場時,受到恒定的與初速度方向成90角的電場力作用而做類平拋運動。偏轉運動的分析處理方法(用類似平拋運動的分析方法):沿初速度方向是勻速直線運動沿電場力方向是初速度為零的勻加速直線運動基本公式加速度:運動時間:離開電場的偏轉量:離開電場時速度方向與方向的夾角:恒定電流電流定義:電荷的定向移動形成電流,電荷包括各種正負電荷,電
29、荷的無規則運動形成電流。導體中產生電流的條件:導體兩端存在電壓的電流的方向:規定正電荷定向移動的方向為電流的方向,如自由電子定向移動形成電流,則電流方向與自由電子運動方向相反。電流強弱的表示:,其中q是單位時間t內通過導體截面的電荷量,在國際單位制中電流的單位是安培。電流的微觀表達式:電阻定義:導體兩端的電壓與通過導體中的電流的比值叫導體的內阻定義式:,單位:歐姆,國際符號物理意義:導體的電阻反映了導體對電流的阻礙作用大小,R越大,阻礙作用越強。電阻定律:在溫度不變的情況下導體的電阻跟它的長度成正比,跟它的橫截面積成反比,其表達式,式中的為材料的電阻率。部分電路歐姆定律部分電路歐姆定律:導體中
30、的電流跟它兩端的電壓成正比,跟它的電阻成反比,其表達式為適用條件:適用于金屬導電和液體導電,不適用于氣體導電。電功和電熱電功:電流做的功,其實質是電場力做的功。電流做了多少功就表示有多少電能轉化成了多少其他形式的能。 電功率:描述電流做功快慢的物理量。 電熱:電流流過導體時,導體上產生的熱量稱為電熱。 電功和電熱的關系電場力對自由電荷做功的大小等于電能轉化為其他形式能量的多少,電功是電能轉化為其他形式能的總和,電熱是轉化為內能的電能。顯然,電路中電功與電熱的關系式,即或在純電阻電路中,電功等于電熱 在非純電阻電路中,電功大于電熱 額定電壓和額定功率用電器在額定電壓下工作,用電器的實際功率等于額
31、定功率用電器工作電壓不等于額定電壓,用電器的實際功率不等于額定功率電動勢物理意義:反映電源把其他形式的能轉化為電能本領大小的物理量大小:等于電路中通過1C電荷量時電源所提供的電能的數值;等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓;在閉合電路中等于內外電路上的電壓之和。閉合電路歐姆定律內容:閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比,跟內外電路中電阻之和成反比。表達式: ;此式只適用于外電路為純電阻電路的情形;路端電壓定義:電路兩端(電源電極)的電壓,即電源的輸出電壓。路端電壓U與外電阻R的關系根據可知,當R增大時,U增大;當R減小時,U減小;當外電路斷路時,R=,I=0,U=E;當外電路短路時,R=0,U=
32、0.路端電壓與電流強度的關系UIEUIEI短圖線與縱軸的交點對應的電壓數值上等于電壓電動勢圖線的斜率的絕對值表示電源的內阻圖線與橫軸的交點表示短路電流在圖線上每一點的坐標的乘積為電源的輸出功率。閉合電路的功率閉合電路的歐姆定律就是能的轉化和守恒定律在閉合電路中的反映。由可得:式中EI表示電源的總功率;UI表示電源的輸出功率;表示電源內阻的發熱功率磁場磁場磁體周圍存在磁場,奧斯特實驗表明,通電導體周圍也存在著磁場,磁場是一種物質。磁現象的電本質:安培假說人為,在原子、分子等物質微粒內部存在著分子電流,分子電流使每個物質微粒都成為一個微小的磁體。磁極與磁極、磁極與電流、電流與電流之間的相互作用是通
33、過磁場發生的。磁場方向:規定在磁場中任一點小磁針N極受力的方向(或小磁針靜止時N極的指向)就是那一點的磁場方向。磁感線定義:在磁場中人為地畫出一系列曲線,曲線的切線方向表示該位置的磁場方向,曲線的疏密能定性地表示磁場的強弱,這一系列曲線成為磁感線。電流(包括直線電流、環形電流、通電螺線管)周圍的磁感線方向與電流方向的關系,可由安培定則來判定。磁感線的特點:磁感線都是閉合的,且不能相交。磁感應強度磁場最基本的性質之一是對放入其中的電流有磁場力的作用,電流垂直于磁場時受磁場力最大,電流與磁場方向平行時,磁場力等于零。在磁場中垂直于磁場方向的通電直導線,受到的磁場力F與電流I和導線長度L的乘積的比值
34、叫做通電直導線所在處的磁感應強度,定義式為,磁感應強度的方向就是該位置的磁場方向。勻強磁場:若某個區域里磁感應強度大小處處相等,方向都相同,那么這個區域的磁場叫做勻強磁場,兩個較大的異名磁極之間(除邊緣之外)、長直通電螺線管內部(除兩端之外)都是勻強磁場,勻強磁場中的磁感線是平行等距的直線。安培力安培力大小的計算通電導線垂直于磁場方向時,F=BIL通電導線與磁場方向平行時,F=0安培力方向的判斷通電導線所受的安培力F的方向、磁場B的方向及電流I的方向之間的關系可以用左手定則來判斷安培力F的方向既與磁場B的方向垂直,又與電流I的方向垂直,即F總是垂直于B和I所決定的平面。洛倫茲力定義:磁場對運動
35、電荷的作用力叫洛倫茲力大小在磁場中當電荷的運動速度方向與磁場垂直時,洛倫茲力的大小當運動電荷的速度的方向與磁感應強度B的方向平行時,洛倫茲力的大小F=0推導:洛倫茲力是單個運動電荷在磁場中受到的力,而安培力是導體中所有定向移動的自由電荷受到的洛倫茲力的宏觀表現。洛倫茲力的方向運動電荷在磁場中所受的洛倫茲力的方向可用左手定則來判斷。伸開左手,讓磁感線傳入手心,四指指向正電荷的運動方向(或負電荷運動的反方向),拇指所指的方向就是運動電荷所受的洛倫茲力的方向。洛倫茲力的方向總是垂直于所在的平面,但和B不一定垂直。帶電粒子在勻強磁場中的運動(不計重力)若帶電粒子運動方向與磁場方向平行,則粒子不受洛倫茲
36、力作用,做勻速直線運動。若帶電粒子運動方向與磁場方向互相垂直,則粒子將做勻速圓周運動,其軌道半徑,其運動周期(與速度大小無關)由于洛倫茲力始終與速度方向互相垂直,所以洛倫茲力對運動的帶電粒子不做功。選修3-2 電磁感應一、磁通量磁通量表示穿過磁場中某個面積的磁感線條數;其大小的計算公式是=BS,該式只適用于勻強磁場的情況,且式中的S為線圈垂直于磁場的面積,單位為韋伯。由于,所以B亦可稱為磁通密度,它表示磁感應強度等于在垂直于磁場方向上單位面積的磁通量。叫磁通量的變化率,它反映磁通量變化快慢的物理量。二、電磁感應現象1、利用磁場產生電流的現象叫電磁感應現象,產生的電流叫感應電流。2、產生感應電流的條件:只要穿過閉合電路的磁通量發生變化閉合電路中就有感應電流產生3、產生感應電動勢的條件:無論回路是否閉合,只要穿過線圈的磁通量發生變化,線圈中就產生感應電動勢,產生感應電動勢的那部分導體相當于電源。三、感應電流方向的判斷1、右手定則:伸開右手,使拇指與四指在同一平面內且跟四指垂直,讓磁感線垂直穿入手心,使拇指指向導體的運動方向,這是四指所指的方向就是感應電流的方向2、楞次定律:感應電流具有這樣的方向,就是感應電流的磁場總是要
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