物理选修3-1一、电场1.两种电荷、电荷守恒定律、 元电荷（e = 1.60 x 10-19C ）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍2. 库仑定律：F =«2伞（真空中的点电荷）｛ F:点电荷间的作用力（N ）;rk:静电力常量k = 9.0 x 109N?m/C 2; Q 、Q:两点电荷的电量（C ） ; r:两点电荷间的距离（m ）;作用力与反作用力；方向在它们的连线上；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝3. 电场强度：E 二匸（定义式、计算式）｛ E:电场强度（N/C ），是矢量（电场的叠加原理）;q :检验q电荷的电量（C ） ｝4. 真空点（源）电荷形成的电场E =竽 ｛r :源电荷到该位置的距离（m ）, Q ：源电荷的电量｝r5. 匀强电场的场强 E =U AB ｛ 3B ：AB 两点间的电压（V ） , d:AB 两点在场强方向的距离 （m ）｝d6. 电场力：F = qE ｛F:电场力（N ） , q:受到电场力的电荷的电量 （C ） , E:电场强度（N/C ） ｝A E P 减7. 电势与电势差： L A B = $ A - $ B , U A B = W AB /q = △q8. 电场力做功：W A B = qL AB = qEd = △ E P 减｛ W A B ：带电体由A 到B 时电场力所做的功（J ） , q:带电量（C ） , L A B ： 电场中A 、B 两点间的电势差（V ）（电场力做功与路径无关）,E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离（m ）; △曰减：带电体由A 到B 时势能的减少量｝9. 电势能：0A = q $ A ｛庄A ：带电体在 A 点的电势能（J ） , q:电量（C ） , $ A ：A 点的电势（V ） ｝ 10. 电势能的变化 △曰减=E^A -E PB ｛带电体在电场中从 A 位置到B 位置时电势能的减少量｝11. 电场力做功与电势能变化W A B = △ E P 减=qUk （电场力所做的功等于电势能的减少量）12. 电容C = Q/U （定义式，计算式）｛ C:电容（F ） , Q:电量（C ） , U:电压（两极板电势差）（V ） ｝ 13. 平行板电容器的电容C =上匚（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，3 :介电常数）4水d常见电容器类平抛运动（在带等量异种电荷的平行极板中：E = Ud垂直电场方向：匀速直线运动 L = V o t注：（1）两个完全相同的带电金属小球接触时 ，电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分的总量平分;14.带电粒子在电场中的加速 (Vo = 0): W = △ E ＜增或 qU =mVt 215.带电粒子沿垂直电场方向以速度V o 进入匀强电场时的偏转（不考虑重力作用）平行电场方向：初速度为零的匀加速直线运动dat2,Fa=— =qE = qU2m m m,原带同种电荷(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷，电场线不相交，切线方向为场强方向，电场线密处场强大，顺着电场线电势越来越低，电场线与等势线垂直;(3 )常见电场的分布要求熟记；(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定，而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;，表面是个等势面，导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体⑹ 电容单位换算：1F = 106卩F = 1012PF ;19(7 )电子伏(eV)是能量的单位，1eV = 1.60 x 10 J ； (8)其它相关内容：静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面带电粒子在匀强电场中的类平抛运动、模型原题一质量为m 带电量为q 的正粒子从两极板的中部以速 度V 。
水平射入电压为 U 的竖直向下的匀强电场中，如图所示， 已知极板长度为L ,极板间距离为d o3. 运动特点：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为初速度为零的匀加速直线运动。
4•运动时间：若带电粒子与极板不碰撞， 则运动时间为t 二丄；V 。
若带电粒子与极板碰撞，则运动时间可以从竖直方向求得^二丄U -t 2，故t =d m2 2dm \ Uq二、模型特征1.特征描述：侧移 y (丄)22 d m v 。
2. 能量特点：电场力做正功 W =U qy 。
电场力做多少正功，粒子动能增加多少，电势能减少多少。
d3 .重要结论：速度偏向角的正切tan^ = —二UqL ?，位移偏向角的正切tan 丫 UqL 2，即v 。
dmvo L 2dmv 0tan^ - 2tan '•，即带电粒子垂直进入匀强电场，它离开电场时，就好象是从初速度方向的位移中点沿直 线射出来的。
电容器(1)两个彼此绝缘，而又互相靠近的导体，就组成了一个电容器。
(2 )电容：表示电容器容纳电荷的本领。
(5)处于静电平衡导体是个等势体内部合场强为零，导体内部没有净电荷，净电荷只分布于导体外表面;1 •初始条件：带电粒子有水平初速度 V 。
2.受力特点：带电粒子受到竖直向下的恒定的电场力Um，L定义式：C = Q （二—），即电容C 等于Q 与U 的比值，不能理解为电容 C 与Q 成正比，与U 成反 U A U 比。
一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关。
b 决定因素式：如平行板电容器 C =（不要求应用此式计算）恒定电流1. 电流强度：I = q { I ：电流强度（A ）, q ：在时间t 内通过导体横载面的电量（C ）, t:时间（s ）}t2. 欧姆定律：I = U {I:导体电流强度（A ） , U:导体两端电压（V ） , R:导体阻值（Q ）}RL23.电阻、电阻定律： R = p- { p :电阻率（Q ?m ）, L:导体的长度（m ）, S:导体横截面积（m ） }S4•闭合电路欧姆定律：I = E 或E = Ir+ IR（纯电阻电路）；r +RE = U 内+U 外;E = U 外+ I r ;（普通适用）{I:电路中的总电流（A ） , E:电源电动势（V ） , R:外电路电阻（Q ） , r:电源内阻（Q ）}4 二 kd（3）对于平行板电容器有关的 Q E 、U 、C 的讨论时要注意两种情况:a 保持两板与电源相连，则电容器两极板间的电压b 充电后断开电源，则带电量 Q不变Q电容的定义式：C（定义式）U(4)U 不变 (5) C 由电容器本身决定。
对平行板电容器来说C 取决于：C决定式）4 二 Kd（6） 第一种情况：若电容器充电后再将电源断开，则表示电容器的电量 差将随电容的变化而变化。
第二种情况：若电容器始终和电源接通，则表示电容器两极板的电压 随电容的变化而变化。
电容器所带电量和两极板上电压的变化常见的有两种基本情况: 疋，此时电容器两极的电势 疋，此时电容器的电量将 （一）路端电压UB8外电阻*变化的啊论V UE "U 种内 Rf 一-1|一 U 内 I ---------------------- U 订①当嚨大盹I 减小，u 増大；反之，当总减小时，I 増尢I 贓小；［&② 当外电緡断开时.乔汽1 妊 L_^V- 电源电动势在数值上等于电源开路时的电压 ③ 当外电路酬虹亡①7①图线与纵坐标交点裘示电路断幵情况，纵轴鮭为电 源电动毎E”0图线弓橫坐标空点炭示外电路披跚肓况，横臧距为 叛踣电Sl^-E J .③圈线斜率鉅对值防俪啊袁示电踝的内(三)闭合电路中变量分析C1)保持不变的量只有电源的电动势和内电限，电流、电压*电功率等都随外电限的改变而改变(2) K U的变化;"茶7 U 内 F E=UgR t ----------- 4 ------------- u内｝------- u 屛⑶I随R的变化关系'串反并同5. 电功与电功率：W Ult , P= UI {W:电功(J) , U:电压(V) ,1:电流(A) , t:时间(s) , P:电功率(W)}6. 焦耳定律：Q= I2Rt { Q:电热(J) , I:通过导体的电流(A) , R:导体的电阻值(Q ) , t:通电时间(s) }7. 纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路：电能r 内能n Q非纯电阴电路:电能- 内能+其它形式的能E 畑Uh ＞阳Y汎8. 电源总动率P总=IE ;电源输出功率P出=IU;电源效率n = P出/P总{I:电路总电流(A) , E:电源电动势(V) , U:路端电压(V) , n ：电源效率}9.10.欧姆表测电阻:欧姆表1.欧媳表测电皑的测量原理:闭合电路欧婢定律①原理:2 •欧姆表盘刻度的原理$与I是一一对应＜②满偏电流对应阳为o③电流为0对应电阻为8④半偏电流对应中值电阻中値电阻：电流表的指针指到刻度盘购中央时（）所对应的值叫中值电限，陷二玛二Rgi + R歐姆表测量电阻的步骤:①首先进行机械调零（检杳多用电表的指针是杏停在表盘刻度左端的零位置口若不指零，则可用小螺丝刀调整机械调零旋钮使指针指零）;将红、黑表笔分别插入f插孔；②估测电阻的大小，选择合适的欧姆档进行欧姆调零;③测电阻时，指针必须指在中值电阻附近（丄為 ^中），否则要重新选择欧姆档；用指针指总示的数值乘以倍率，其结果就是被测电阻的阻值。
④换档后必须重新进行欧姆调零。
⑤多用电表使用完中，表筆必须从插孔中拔出，并将选择开关旋至‘9FF^或交流电压最高档。
11.伏安法测电阻1、电压表和电流表的接法真实值：人 测量值：R _ JS+S偏大^1 21B)误差：真实值：厲TVv测量值：R, = —=-^—/ 爲乜偏小C)选择’当R X «R V 时，相对误差较小，可用外接法测量口2、滑动变阻器的两种接法:注：(1)单位换算：1A = 103 4mA= 106 卩 A ； 1kV = 103V = 106mV 1M Q = 103k Q = 106Q(2) 各种材料的电阻率都随温度的变化而变化，金属电阻率随温度升高而增大；半导体和绝缘体的电阻率随温度升高而减小。
(3) 串联时，总电阻大于任何一个分电阻；并联时，总电阻小于任何一个分电阻；⑷当外电路电阻等于电源电阻时，电源输出功率最大，此时的输出功率为 E/(4r)；三、磁场1、磁场：磁场是存在于磁体、运动电荷周围的一种物质.它的基本特性是：对处于其中的磁体、电流、运动电荷有力的作用.2、磁现象的电 本质：所有的磁现象都可归结为运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用.二、磁感线为了描述磁场的强弱与方向，人们想象在磁场中画出的一组有方向的曲线.1 .疏密表示磁场的强弱.2 每一点 切线方向 表示该点磁场的方向，也就是 磁感应强度的方向3 是闭合的曲线，在磁体外部由 N 极至S 极，在磁体的内部由 S 极至N 极.磁线不相切不相交。