内容正文:
高中物理必考知识点+公式大全
必修三(学生版)
第九章 静电场及其应用
一、电荷
1.电荷
(1)正电荷: 电子的物体带正电。
(2)负电荷: 电子的物体带负电。
(3)正负电荷之间的相互作用:同种电荷相互 ,异种电荷相互 。
特别提醒:带电体也有吸引轻小物体的性质。
(4)元电荷:最小的电荷量。用e表示,大小为。其他带电体所带电量都为元电荷的 倍。
2.带电的三种方式
(1)摩擦起电:通过摩擦的方式使物体带电
用玻璃棒与丝绸摩擦后玻璃棒所带的电荷为 电荷。(初中已学)
用橡胶棒和毛皮摩擦后橡胶棒所带的电荷为 电荷。(初中已学)
(2)接触带电:本质是电荷的转移
带电原则:所有物体总想显电中性,电子多了总想转移出去,电子少了总想抢过来。
例:如下图,用一根带正电的带电体接触验电器的金属球,金属箔片带同种电荷而 ,此时金属箔片带 电。
(3)感应带电:只靠近不接触
带电原则:同种电荷相互 ,异种电荷相互 ,导致正负电荷分开而带电。
例:如图,取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的两片金属箔是闭合的。手握绝缘棒,把带正电荷的带电体C移近导体A,金属箔会张开一定角度,且A带 电,B带 电。这时手持绝缘柱把导体 A 和 B 分开,然后移开C,金属箔继续保持原有的张开情况。再让导体A和B接触,又会看到A和B的金属箔片都 ,原因是A带的负电荷与B所带的正电荷综合后AB整体不再带电。
补充:两带电体相互接触后的带电情况遵循“先综合再均分”原则。
3.电荷守恒定律
电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体 到另一个物体,或者从物体的一部分 到另一部分,在转移过程中,电荷的总量保持不变。
二、库仑定律
,其中为静电力常量,大小为。库仑定律用于计算真空中两个点电荷之间的静电力。
三、电场强度及电场线
1.电场强度
(1)定义式: , 单位,适用于任何场景。
(2)点电荷的场强公式: , 仅适用于点电荷形成的电场。
(3)匀强电场中: ,是两点间电势差, 是沿着 方向的距离。
2.电场线
电场线有以下两个特点:
(1)电场线从 电荷或无限远出发,终止于无限远或 电荷;
(2)同一电场的电场线在电场中不相交,这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向。
从图可知,电场线越密的地方电场强度越 ,反之越弱。(越密越强,越梳越弱)
电场强度的方向为该点的 方向。
如图:
B点电场强度最 ,C点电场强度最 。
3.电场强度的叠加:遵循 原则。如下图:
第十章 静电场中的能量
一、电势能和电势
1.电势能
(1)电场力做功: ,其中是沿着电场线方向的距离,没有在电场线方向的要分解为沿着电场线方向。
(2)电势能计算: 。
2.电势
定义式: ,单位为伏特(V)。
沿着电场线方向电势逐渐降低。
二、电势差
(1)公式: = 。
(2)等势面:电场中电势相同的各点构成的面叫等势面。
(3)电场线与等势线的关系:相互 ,且由电势 的等势面指向电势 的等势面。
同样遵循“越密越强,越梳越弱”的原则。
三、电势差与电场强度的关系
1.公式: ,其中为沿着电场线方向的距离。
2.静电力对带电粒子做功有: 。
四、电容器的电容
1.定义式: ,其中为电容器所带的电荷量,为两极板之间的电势差。
2.决定式: ,其中为相对介电常数,为两极板间的正对面积,为两极板间的距离。
五、带电粒子在电场中的运动
以示波器为例,如下:
(1)加速场中
计算公式: = = ,粒子做匀加直线速运动。
(2) 偏转场中
水平方向: , 。
竖直方向: , 。
偏转角: 。
第十一章 电路及其应用
一、电源和电流
电源为电路提供电能。
电流的定义式: ,单位为A(安培)
二、导体的电阻
1.电阻
(1)公式: ,单位(欧姆)。
(2)影响导体电阻的因素:材料、长度和横截面积。
2.导体的电阻率
公式: ,其中就是电阻率,为导体长度,为导体的横截面积。
3.欧姆定律
部分电路欧姆定律: ,为外电路电压,为外电路总电阻。
闭合电路欧姆定律: ,是电源电动势,是外电路总电阻,是电源内阻。
三、串联电路和并联电路
1.串联电路(分压)
总电阻: + + +...+ 。
电压分配原则: ,串联电路电压与电阻成正比。
电流:,串联电路电流 。
2.并联电路(分流)
总电阻: + + +...+ (通常并联两个电阻) 。
电流分配原则: ,并联电路电流与电阻成反比。
电压:,并联电路各支路电压 。
第十二章 电能 能量守恒定律
一、电路中的能量转化
1.电功和电功率
电功: = = = 。
电功率: = = 。
注意区分纯电阻电路和非纯电阻电路的运用。
2.焦耳定律
焦耳热公式: ,用于计算电流通过导体产生的热量,在纯电阻电路中,在非纯电阻电路中。
热功率公式: 。用于计算电流通过导体产生的热功率,在纯电阻电路中,在非纯电阻电路中。
3.电路中的能量转化
针对电动机等非纯电阻电路而言:
,又
,。
二、能量守恒定律
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式 为其他形式,或者从一个物体 到别的物体,在转化或转移过程中,能量的总量保持不变。
第十三章 电磁感应与电磁波初步
一、磁场 磁感线
1.磁极间的相互作用:同名磁极相互 ,异名磁极相互 。
2.磁感线方向:从N极或无限远出发,终止于无限远或S极。
2、 安培定则(又叫右手螺旋定则)
用右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与 方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。(主要用来判断磁感线方向)
三、磁感应强度 磁通量
1.磁感应强度
公式:
单位:T(特斯拉)
磁感应强度是表征磁场强弱的物理量。
2.磁通量
公式:
单位:Wb(韦伯)
磁通量表示磁感线穿过一定空间正对面积的数量。需要求S与B相互垂直,且有效。
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第九章 静电场及其应用
一、电荷
1.电荷
(1)正电荷:失去电子的物体带正电。
(2)负电荷:得到电子的物体带负电。
(3)正负电荷之间的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
特别提醒:带电体也有吸引轻小物体的性质。
(4)元电荷:最小的电荷量。用e表示,大小为。其他带电体所带电量都为元电荷的整数倍。
2.带电的三种方式
(1)摩擦起电:通过摩擦的方式使物体带电
用玻璃棒与丝绸摩擦后玻璃棒所带的电荷为正电荷。(初中已学)
用橡胶棒和毛皮摩擦后橡胶棒所带的电荷为负电荷。(初中已学)
(2)接触带电:本质是电荷的转移
带电原则:总想显电中性,电子多了总想转移出去,电子少了总想抢过来。
例:如下图,用一根带正电的带电体接触验电器的金属球,金属箔片带同种电荷而张开,此时金属箔片带正电。
(3)感应带电:只靠近不接触
带电原则:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,导致正负电荷分开而带电。
例:如图,取一对用绝缘柱支持的导体A和B,使它们彼此接触。起初它们不带电,贴在下部的两片金属箔是闭合的。手握绝缘棒,把带正电荷的带电体C移近导体A,金属箔会张开一定角度,且A带负电,B带正电。这时手持绝缘柱把导体 A 和 B 分开,然后移开C,金属箔继续保持原有的张开的情况。再让导体A和B接触,又会看到A和B的金属箔片都闭合,原因是A带的负电荷与B所带的正电荷综合后AB整体不再带电。
补充:两带电体相互接触后的带电情况遵循“先综合再均分”原则。
3.电荷守恒定律
电荷既不会创生,也不会消灭,它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,在转移过程中,电荷的总量保持不变。
二、库仑定律
,其中为静电力常量,大小为。库仑定律用于计算真空中两个点电荷之间的静电力。
三、电场强度及电场线
1.电场强度
(1)定义式:, 单位,适用于任何场景。
(2)点电荷的场强公式:, 仅适用于点电荷形成的电场。
(3)匀强电场中:,是两点间电势差, 是沿着电场线方向的距离。
2.电场线
电场线有以下两个特点:
(1)电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷;
(2)同一电场的电场线在电场中不相交,这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向。
从图可知,电场线越密的地方电场强度越强,反之越弱。(越密越强,越梳越弱)
电场强度的方向为该点的切线方向。
如图:
B点电场强度最强,C点电场强度最弱。
3.电场强度的叠加:遵循平行四边形原则。如下图:
第十章 静电场中的能量
一、电势能和电势
1.电势能
(1)电场力做功:,其中是沿着电场线方向的距离,没有在电场线方向的要化在沿着电场线方向。
(2)电势能计算:。
2.电势
定义式:,单位为伏特(V)。
沿着电场线方向电势逐渐降低。
二、电势差
(1)公式:。
(2)等势面:电场中电势相同的各点构成的面叫等势面。
(3)电场线与等势线的关系:相互垂直,且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
同样遵循“越密越强,越梳越弱”的原则。
三、电势差与电场强度的关系
1.公式:,其中为沿着电场线方向的距离。
2.静电力对带电粒子做功有:。
四、电容器的电容
1.定义式:,其中为电容器所带的电荷量,为两极板之间的电势差。
2.决定式:,其中为相对介电常数,为两极板间的正对面积,为两极板间的距离。
五、带电粒子在电场中的运动
以示波器为例,如下:
(1)加速场中
计算公式:,粒子做匀加直线速运动。
(2) 偏转场中
水平方向:。
竖直方向:。
偏转角:。
第十一章 电路及其应用
一、电源和电流
电源为电路提供电能。
电流的定义式:,单位为A(安培)
二、导体的电阻
1.电阻
(1)公式:,单位(欧姆)。
(2)影响导体电阻的因素:材料、长度和横截面积。
2.导体的电阻率
公式:,其中就是电阻率,为导体长度,为导体的横截面积。
3.欧姆定律
部分电路欧姆定律:,为外电路电压,为外电路总电阻。
闭合电路欧姆定律:,是电源电动势,是外电路总电阻,是电源内阻。
三、串联电路和并联电路
1.串联电路(分压)
总电阻:。
电压分配原则:,串联电路电压与电阻成正比。
电流:,串联电路电流处处相等。
2.并联电路(分流)
总电阻:(通常并联两个电阻) 。
电流分配原则:,并联电路电流与电阻成反比。
电压:,并联电路各支路电压相等。
第十二章 电能 能量守恒定律
一、电路中的能量转化
1.电功和电功率
电功:。
电功率:。
注意区分纯电阻电路和非纯电阻电路的运用。
2.焦耳定律
焦耳热公式:,用于计算电流通过导体产生的热量,在纯电阻电路中,在非纯电阻电路中。
热功率公式:。用于计算电流通过导体产生的热功率,在纯电阻电路中,在非纯电阻电路中。
3.电路中的能量转化
针对电动机等非纯电阻电路而言:
,又
,。
二、能量守恒定律
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移过程中,能量的总量保持不变。
第十三章 电磁感应与电磁波初步
一、磁场 磁感线
1.磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
2.磁感线方向:从N极或无限远出发,终止于无限远或S极。
二、安培定则(又叫右手螺旋定则)
用右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向。(主要用来判断磁感线方向)
三、磁感应强度 磁通量
1.磁感应强度
公式:
单位:T(特斯拉)
磁感应强度是表征磁场强弱的物理量。
2.磁通量
公式:
单位:Wb(韦伯)
磁通量表示磁感线穿过一定空间正对面积的数量。需要求S与B相互垂直,且有效。
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