高二物理期末復習重要知識點匯總

2023-05-23 17:56:14網絡資源

　　一、靜電場

　　1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷：（e＝1.60×10-19C）；帶電體電荷量等于元電荷的整數倍

　　2.庫侖定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）｛F:點電荷間的作用力（N），k:靜電＝9.0×109Nm2/C2，Q1、Q2:兩點電荷的（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（電勢能的增量等于電場力做功的負值）

　　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〔見第二冊P111〕

　　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進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后平分，原帶同種電荷的總量平分；

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

　�。�3）常見電場的電場線分布要求熟記〔見圖[第二冊P98]；

　�。�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）處于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于導體表面，導體內部合場強為零，導體內部沒有凈電荷，凈電荷只分布于導體外表面；

　�。�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〔見第二冊P101〕/示波管、示波器及其應用〔見第二冊P114〕等勢面〔見第二冊P105〕。

　　二、恒定電流

　　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（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:導體的電阻值（Ω），t:通電時間（s）｝

　　7.純電阻電路中：由于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/并聯串聯電路（P、U與R成正比）并聯電路（P、I與R成反比）

　　電阻關系（串同并反）R串＝R1+R2+R3+1/R并＝1/R1+1/R2+1/R3+

　　電流關系I總＝I1＝I2＝I3I并＝I1+I2+I3+

　　電壓關系U總＝U1+U2+U3+U總＝U1＝U2＝U3

　　功率分配P總＝P1+P2+P3+P總＝P1+P2+P3+

　　10.歐姆表測電阻

　�。�1）電路組成（2）測量原理

　　兩表筆短接后，調節Ro使電表指針滿偏，得

　　Ig＝E/（r+Rg+Ro）

　　接入被測電阻Rx后通過電表的電流為

　　Ix＝E/（r+Rg+Ro+Rx）＝E/（R中+Rx）

　　由于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｛注意擋位（倍率）｝、撥off擋。

　　（4）注意：測量電阻時，要與原電路斷開，選擇量程使指針在中央附近，每次換擋要重新短接歐姆調零。

　　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+IV

　　Rx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)<R真

　　選用電路條件Rx>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分壓接法

　　限流接法:電壓調節范圍小，電路簡單，功耗小

　　便于調節電壓的選擇條件Rp>Rx

　　電壓調節范圍大，電路復雜，功耗較大

　　便于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溫度的變化而變化，金屬電阻率隨溫度升高而增大；

　�。�3）串聯總電阻大于任何一個分電阻，并聯總電阻小于任何一個分電阻；

　�。�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）當外電路電阻等于電源電阻時，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：電阻率與溫度的關系半導體及其應用超導及其應用〔見第二冊P127〕。

　　三、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/Am

　　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〔見第二冊P155〕｛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，帶電粒子進入磁場的運動情況（掌握兩種）：

　�。�1）帶電粒子沿平行磁場方向進入磁場：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入磁場：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）運動周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布要掌握〔見圖及第二冊P144〕；（3）其它相關內容：地磁場/磁電式電表原理〔見第二冊P150〕/回旋加速器〔見第二冊P156〕/磁性材料

　　四、電磁感應

　　1.[感應電動勢的大小計算公式]

　　1）E＝nΔΦ/Δt（普適公式）｛法拉第電磁感應定律，E:感應電動勢（V），n:感應線圈匝數，ΔΦ/Δt:磁通量的變化率｝

　　2）E＝BLV垂（切割磁感線運動）｛L:有效長度（m）｝

　　3）Em＝nBSω（交流發電機最大的感應電動勢）｛Em:感應電動勢峰值｝

　　4）E＝BL2ω/2（導體一端固定以ω旋轉切割）｛ω：角速度（rad/s），V:速度（m/s）｝

　　2.磁通量Φ＝BS{Φ：磁通量（Wb），B:勻強磁場的磁感應強度（T），S:正對面積（m2）}

　　3.感應電動勢的正負極可利用感應電流方向判定｛電源內部的電流方向：由負極流向正極｝

　　4.自感電動勢E自＝nΔΦ/Δt＝LΔI/Δt｛L:自感系數（H）（線圈L有鐵芯比無鐵芯時要大），ΔI:變化電流，？t:所用時間，ΔI/Δt:自感電流變化率（變化的快慢）｝

　　注：

　　（1）感應電流的方向可用楞次定律或右手定則判定，楞次定律應用要點〔見第二冊P173〕；

　　（2）自感電流總是阻礙引起自感電動勢的電流的變化；（3）單位換算：1H＝103mH＝106μH.

　�。�4）其它相關內容：自感〔見第二冊P178〕/日光燈〔見第二冊P180〕。