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高二物理选修1-1复习提纲

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物理选修1-1——电场

（一）电荷、电荷守恒定律

1、两种电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。

2、元电荷：一个元电荷的电量为1.6×10-19C，是一个电子所带的电量。

说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。

3、起电：使物体带电叫起电，使物体带电的方式有三种

①摩擦起电，摩擦的两个物体带上等量异种电荷

②接触起电，电荷重新分配，与带电体表面形状有关，尖细部位电荷集中，平缓部位电荷稀疏。

③感应起电，不带电的物体靠近（不接触）带电的物体，不带电的物体上出现电荷移动，遵守电荷守恒定律

4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，系统的电荷总数是不变的．

注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分。【来源：21cnj*y.co*m】

（二）库仑定律

内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。21*cnjy*com

公式： k＝9．0×109N·m2／C2

3．适用条件：（1）真空中；（2）点电荷．

点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷．点电荷很相似于我们力学中的质点．

（三）电场

1．实际存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质．电荷间的作用总是通过电场进行的。

2．电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。

3．电场可以由存在的电荷产生，也可以由变化的磁场产生。

（四）电场强度E

1．定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度，表示该处电场的强弱

2．表达式：E＝F/q（定义式）单位是：N/C或V/m；

E=kQ/r2（导出式，真空中的点电荷，其中Q是产生该电场的电荷）

3．方向：与该点正电荷受力方向相同，与负电荷的受力方向相反；电场线的切线方向是该点场强的方向；场强的方向与该处等势面的方向垂直．

4．在电场中某一点确定了，则该点场强的大小与方向就是一个定值，与放入的检验电荷无关，即使不放入检验电荷，该处的场强大小方向仍不变．

5．电场强度是矢量，电场强度的合成按照矢量的合成法则．（平行四边形法则和三角形法则）

（五）电场线

是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线，客观并不存在．

1．切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向．

2．从正电荷出发到负电荷终止，或从正电荷出发到无穷远处终止，或者从无穷远处出发到负电荷终止．

3．疏密表示该处电场的强弱，也表示该处场强的大小．

4．匀强电场的电场线平行且距离相等．

5．电场线永不相交也不闭合，

6．电场线不是电荷运动的轨迹．

二、磁场

（一）磁场磁感线

1.磁场的产生

（1）磁极周围有磁场.（2）电流周围有磁场（奥斯特发现电流的磁效应）.

2.磁场的基本性质

对处于磁场中的磁极、电流、运动电荷有磁场力的作用，有强弱和方向.(对磁体一定有力的作用；对电流、运动电荷可能有力的作用).2-1-c-n-j-y

3.磁感线

（1）用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线.

（2）磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向.

（3）磁感线的疏密表示磁场的强弱.

（4）磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）.

（5）要熟记常见的几种磁场的磁感线.

（二）电流的磁场、安培定则（右手螺旋定则）

1. 电流的磁效应：不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这个现象称之为电流的磁效应.

1820年，丹麦物理学家奥斯特用实验展示了电与磁的联系，说明了电与磁之间存在着相互作用，揭示了电流的磁效应，这对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义，也预示了电力应用的可能性.　　21*cnjy*com

2.安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指向磁感线方向；对环行电流，大拇指指向中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指向螺线管内部的磁感线方向.

（1）判断直线电流的磁场具体做法是右手握住_导线_，让伸直的拇指的方向与_电流方向一致，那么，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向.

（2）判断通电螺线管的磁场具体做法是右手握住_螺线管_，让弯曲的四指所指的方向跟电流的方向 _一致，拇指所指的方向就是螺线管_内部磁感线_的方向.

三、地磁场

四、磁感应强度、安培力、左手定则

1.磁感应强度

（1）磁感应强度是反映磁场_强弱_的物理量.

（2）公式：B=_F/IL_单位：_特斯拉（T）_;磁感应强度是矢量.

2.安培力

（1）在磁场中，通电导线要受到安培力的作用，我们使用的电动机就是利用这个原理来工作的.

（2）通电导体放在磁场里，当导线方向与磁场垂直时，所受的安培力__最大__;当导线方向与磁场一致时，所受的安培力_为0_;当导线方向与磁场斜交时，所受的安培力__介于最大值和0之间_.

（3）导线方向与磁场垂直时,导线受到的安培力大小F＝_BIL_.

3.安培力的方向——左手定则

伸开左手，使拇指跟其余四指_垂直_ ，并且都跟手掌在同一个平面内，让_磁感线_穿入手心，并使四指指向_电流_的方向，则拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向.21·世纪*教育网

五、洛仑兹力洛仑兹力的方向

1.磁场对_运动电荷_有力的作用，这种力叫做洛伦兹力.

2.左手定则：伸开左手，使拇指跟其余四指_垂直_,并且都跟手掌在同一个平面内，让_磁感线_穿入手心，并使四指指向_正电荷运动_的方向，则拇指所指的方向就是运动正电荷所受安培力的方向.（若是负电荷，则四指指向负电荷运动方向的反方向）

3.洛伦兹力一定既垂直于电荷的速度方向，又垂直于磁感应强度方向

三

电磁感应

（一）电磁感应现象及其应用、电磁感应定律

1.英国物理学家_法拉第_经过10年的艰苦探索，终于在1831年发现了_电磁感应_现象，进一步揭示了电现象与磁现象之间的密切联系，奏响了电气化时代的序曲.

2.闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，_导体_中就产生电流，这类现象就叫做_电磁感应_.由电磁感应产生的电流叫做_感应电流_.2·1·c·n·j·y

3.电磁感应的产生条件

（1）磁通量：穿过一个_闭合电路_的磁感线的多少.

（2）条件：只要穿过_闭合电路_的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流产生.

4.感应电动势：电磁感应现象中产生的电动势.

5.法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的_变化率_成正比.

表达式：__ ，多匝线圈的电动势：___ .

二、交变电流变压器高压输电

1.交变电流（简称交流（AC），俗称交流电）：大小和方向都随时间做周期变化的电流.

2.交流发电机：由定子和转子组成，转子的转动使穿过线圈的磁通量发生变化，在线圈中激发出感应电动势.

3.交流的变化规律：日常使用的电是由电网送来的，电网中的交变电流，它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化，叫做正弦式电流.

（1）表达式：

（2）图象：

（3）描述物理量：周期（T）、频率（f）、有效值（E、U、I）、峰值（Em、Um、Im）

其中，.

另外，家用电器铭牌上的额定电压、额定电流都是指有效值.

4. 变压器

（1）构造：变压器由一个闭合的铁芯、原线圈、副线圈组成.

（2）工作原理：变压器利用的是电磁感应现象的互感现象.

P=UI，P1=P2，

5.减小输电线路上电能损失的方法：

（1）减小输电线电阻（从ρ、L、S三个角度考虑，但效果不佳）.

（2）减小输电电流I（因为，所以采用高压输电既有效又经济）.

三、自感现象涡流电感器

1.导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象.自感现象中产生的电动势叫自感电动势.

2.通电自感和断电自感（阻碍电流的变化）

（1）A1、A2是规格完全一样的灯泡。闭合S，观察到灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来.www-2-1-cnjy-com

原因：电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间.21教育名师原创作品

（2）断开电路，观察到S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭.

原因：当S断开时，L中的电流突然减弱，穿过L的磁通量逐渐减少，L中产生感应电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流减小.L相当于一个电源，此时L与A构成闭合回路，故A中还有一段持续电流.灯A闪亮一下，说明流过A的电流比原电流大.

3.自感的应用——电感器：特点：通直流、阻交流.日光灯镇流器.

4.涡流现象：

把块状金属放在变化的磁场中，或者让它在磁场中运动时，金属块内将产生感应电流，这种电流在金属块内自成闭合回路，很像水的旋涡，因此叫涡流，简称涡流.由于整块金属的电阻（率）很小，涡流通常很强，发热消耗大量电能.

（1）涡流的减少：电机和变压器通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片（电阻率大）叠压制成的铁芯.

（2）涡流的应用：

①真空冶炼炉（高频感应炉）（冶炼特种合金和特种钢）

②金属探测器（用于安检、探雷、探矿等）.

③电磁炉

四、电磁波及信息处理

1.麦克斯韦电磁场理论

基本内容：

（1）变化的磁场能够在周围空间产生电场，变化的电场能够在周围空间产生磁场.

（2）均匀变化的磁场产生稳定的电场，均匀变化的电场产生稳定的磁场.

（3）振荡的（周期性变化的）磁场产生同频率的振荡电场，振荡的电场产生同频率的振荡磁场.

2.频率、波速、波长

,,或.

3. 电磁波谱

（1）定义：按波长或频率大小的顺序排列成谱.

（2）按波长从大到小的顺序：无线电波、光波（红外线、可见光、紫外线）、X射线、γ射线.

（3）主要作用

红外线主要作用是热作用，可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感；

紫外线主要作用是化学作用，可用来杀菌和消毒；

伦琴射线有较强的穿透本领，利用其穿透本领与物质的密度有关，进行对人体的透视和检查部件的缺陷；

γ射线的穿透本领更大，在工业和医学等领域有广泛的应用，如探伤，测厚或用γ刀进行手术．

4.电磁波的发射和接收

（1）载波：携带声音、图象等信息的电磁波.

（2）调制：把信息加到载波上，使载波随信号而变叫调制.

（3）调幅（频）波：使振幅（频率）随信号而变叫调幅（频）波.

（4）调谐：从电磁波中选出所要的信号的技术叫做调谐.

（5）解调：从载波中将声音、图象等信息“取”出叫解调.

【巩固练习】

1.把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程，称为 .信号的调制方式有调幅信号和两种方式.其中信号由于抗干扰能力强，操作性强，因此高质量的音乐和语言节目，电视伴音采用这种信号调制方式.21cnjy.com

解析：调制；调频；调频

2.转换电视频道，选择自己喜欢的电视节目，称为 ( D )

(A)调幅 (B)调频 (C)调制 (D)调谐【来源：21·世纪·教育·网】

3.下列应用没有利用电磁波技术的是（ D ）

(A)无线电广播 (B)移动电话 (C)雷达 (D)白炽灯

5.传感器

（2）几种传感器：

双金属温度传感器（主要应用在日光灯启动器、电熨斗、电冰箱温控器上）；

光敏电阻传感器（一般用于光的测量、光的控制和光电转换）；

压力传感器（电容式压力传感器、电容式话筒）等

四、电路、家用电器与日常生活

（一）静电的利用和防止

1.防止静电危害的主要方法是把多余的静电导走，如接地放电，增大空气湿度.

实例：油罐车的拖地铁链，飞机着落架上的导电轮胎，地毯里的金属丝.

2.静电应用

实例：静电除尘，静电复印，静电喷涂.

二、电流、电源电动势

1.电流

（1）定义：电荷的定向移动形成电流.

（2）产生条件：①要有自由移动的电荷；②导体两端存在电压.

（3）方向：与正电荷定向移动方向相同.

（4）大小：I=Q/t，单位：安培（A)，1A=103mA=106μA

2.电动势

（1）大小：电源没有接入电路时两极间的电压，单位：伏特（V）.

（2）物理意义：反映电源将其它形式的能转化为电能的本领大小.

（3）电源把其他形式的能转化为电能，提供给用电器使用.

化学电池——化学能→电能；发电机——机械能→电能；太阳电池——太阳能→电能.

（4）常识：干电池1.5V,蓄电池2V.

三、焦耳定律、电功率、热功率、节电、安全用电

1.焦耳定律

（1）内容：电流通过导体产生的热量，跟电流的二次方、导体的电阻、通电时间成正比.

（2）公式：Q=I2Rt.

（3）应用：制成各种电热器，如电热水器、电熨斗、电热毯、保险丝等.

2.电功率：用电器在单位时间消耗的电能叫做电功率.公式：P=W/t=IU.单位：瓦（W）.

3.热功率：电热器在单位时间消耗的电能叫做热功率.公式：P=Q/t=I2R.

（1）电动机：电能主要转化为机械能，少部分转化为内能，电功率大于热功率.

（2）电热器：电能全部转化为内能，电功率等于热功率.

4.节约用电途径

（1）家电不要待机，不用时要切断电源.

（2）换用节能灯.

5.安全用电

一般手电筒中通过小灯泡的电流为0.25A.

电子手表工作时的电流为几微安.

彩色电视机工作电流为0.4-1A左右.

人能感到的触电电流为1mA，能自行摆脱电源的触电电流为10mA，当触电电流达50mA及以上时，会引起心室颤动.国际电工委员会规定的安全电流为10mA.

四、闭合电路欧姆定律

（1）内容：闭合电路的电流强度与电源的电动势成正比，与整个电路的电阻成反比.

（2）表达式：① I=E/（R+r）

1.一台电动机，额定电压是100V，电阻是1Ω.正常工作时，通过的电流为5A，则电动机因发热损失的功率为 ( B )21教育网

A.500W B.25W C.2000W D.475W21·cn·jy·com

2.把四个完全相同的电阻A、B、C、D串联后接入电路，消耗的总功率为P，把它们并联后接入该电路，则消耗的总功率为 ( )www.21-cn-jy.com

A．P B．4P Ｃ．8P Ｄ．16P【出处：21教育名师】

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