选修3-1期末综合复习
第一部分：基础知识
第二部分：提纲和例题
第一章 电 场
1、电荷 2、库仑定律 3、电场强度
4、电场线 5、静电平衡 6、电势
7、电势差 8、电场力做功 9、电容器
10、带电粒子在电场中的运动
第一部分：基础知识
一、 电荷
1、基本电荷（元电荷）：
2、物体起电方式：
本质：电荷转移
①摩擦起电；（绝缘体）
②接触起电：（导体）
③感应起电：（导体）
二、 库仑定律
1、公式：
K的测定：库仑扭秤实验
2、适用条件：
真空、静止、点电荷
（或电荷均匀分布的球体）
3、应用：
①两相同球体接触起电
②三点电荷静电平衡
1:两球带同种电荷，总电量两球均分
2:两球带异种电荷，先中和后，净电荷再均分
两同夹异，两大夹小，近小远大
三、 电场强度（场强）
1、场强E：
2、场强的叠加：
①定义式：
②单位： N/C V/m
矢量方向：规定正电荷受力方向
③决定式：
------适用真空点电荷
------平行四边形定则
▲例：一对等量异（同）种点电荷Q、-Q连线、中垂线上的场强（相距2L）
E
B
E
B
四、 电场线
1、应用：
2、特点：
①定性判断场强大小、方向：
②定性判断电势高低
一条电场线不能看出疏密
③电场线存在于正负电荷及无穷远（大地）三者之间
①从正电荷出发，终止于负电荷
②不闭合、不相交、不中断
④电场线条数与电荷量成正比
⑤电场线与电荷运动轨迹一般不重合
3、常见电场的电场线：
五、 静电平衡
2、静电平衡导体的特点：
③净电荷只能分布于导体表面
②表面附近的场强垂直于导体表面
④导体是个等势体，表面及任何截面是个等势面
感应电荷的效果：产生附加（感应）场强，
削弱（并抵消）外电场，阻碍（并阻止）电荷运动
六、 电势φ
1、定义：
2、单位：伏 1V=1J/C
3、决定因素：场源电荷、位置
4、相对性：零电势的选取，理论上取无穷远，实际上常取大地。
正电荷周围空间电势恒为正。 负电荷周围空间电势恒为负。
5、电势高低的判断：沿着电场线方向电势越来越低
◆正电荷电势能与电势同号
负电荷电势能与电势反号
（标量） 三个量都有正负号
φA＞φB＞O φA＜φB＜O
1、定义：
七、电势差：（电压）
2、决定式：uab=φa-φb
◆单下标或无下标时取绝对值
有下脚标时应注意正负号 uab=－uba
3、绝对性：与零势点无关
4、场强与电势无必然联系：
③场强相等，电势不一定相等； 电势相等，场强不一定相等
①场强为0，电势不一定为0； 电势为0，场强不一定为0
②场强大，电势不一定高； 电势高，场强不一定大
5、场强与电势差关系：
-----适用于匀强电场
八、电场力的功
1、电场力做功特点：（同重力）
③静止的电荷在电场力作用下（或电场力做正功情况）
①只决定于起点、终点的电势差，与路径无关
②正功→电势能减少，负功→电势能增加
正电荷：从电势高→电势低；负电荷：从电势低→电势高
不论正负电荷：均从电势能大→电势能小
2、电场力做功的计算：
①W=Fd=Eqd--------匀强
②W=qu---------------通用
◆可通过功的正负来确定电势的高低及电势差
九、电容器 ：
——平行板
1、定义式：
ε≥1，→介电常数
S→正对面积； d→极板间距
2、决定式：
3、单位：
法拉（F） 微法（μF） 皮法（pF）
——普适通用
1F = 106μF = 1012pF
4、平行板电容器两种充电方式：
U不变
① 电源保持连接状态
② 充电后电源切断
若d↘，E↗
d↘，C↗，Q↗
Q不变
若d↘， C↗ ，U↘
E不变
十、带电粒子在电场中的运动 ：
① 牛顿运动定律
② 动能定理
1、匀变速直线运动：
2、点电荷电场中的匀速圆周运动：
电场力与重力垂直——竖直面变速圆周运动
3、匀强电场中的圆周运动（考虑重力）
◆例：单摆（带电小球与绝缘绳）
等效“重力”：
“最低点”：V最大，动能最大，绳子最易断
“最高点”：V最小，临界点，绳子最易弯曲
① 粒子落在极板上
② 粒子穿出极板
4、匀强电场中的类平抛运动
——F合与V0垂直
（不计重力或重力与电场力共线）
飞行时间由y决定
飞行时间由L决定
θ
③ 粒子先经过加速电场再进入偏转电场
④ 粒子穿出电场后匀速运动打在屏幕上
O
Y
第二章 电流
1、电流
2、串并联电路
3、电阻
4、电功与电功率
5、电热
6、闭合电阻的欧姆定律（实验）
7、综合应用（含容电路，动态分析，电路故障）
8、电表改装
9、伏安法测电阻（实验）
10、实物图与电路图的连接
11、多用电表（实验）
一、 电流
1、电流的形成：
电荷的定向移动
2、电流（强度）定义：
3、电流（微观）决定式：
4、电流（宏观）决定式：
------适用于金属导体、电解质溶液，不适用气体导电
V定数量级 10-4m/S
------部分电路欧姆定律
①电流处处相等
②电压：U=U1+U2+U3+
③电阻：R=R1+R2+R3+
二、串并联电路基本特点：
1、串联：
2、并联：
④电压分配：与电阻成正比
⑤功率分配：与电阻成正比
①各支路电压相等
④电流分配：与电阻反比
⑤功率分配：与电阻反比
三、 电阻
1、定义式：
2、决定式：
金属导体电阻率随温度升高而增大：
◆电阻率ρ由材料决定
------与欧姆定律意义不同
------电阻定律（适用粗细均匀物体）
直线斜率（或斜率倒数）表示电阻
◆伏安特性曲线：
3、变阻器：
①、限流接法：
②、分压接法：
滑动变阻器
电位器
电阻箱
可变电阻
接线法：1上1下
接线法：1上2下
阻值应较大→增大调压范围
阻值应较小→增强调压均匀性
电路总功率较小（优）
电路总功率较大（缺）
4、复杂电路的电阻：
①、串联电路总电阻大于任一部分电阻
并联电路总电阻小于任一支路电阻
②、不论串并联，任一电阻变大（变小），总电阻一定变大（变小）
▲定性：
▲定量：
------等效电路的化简
㈠:电势分析法：
导体（电阻）中，沿着电流方向电势降低
某导体（电阻）中是否有电流以及流向
决定了电路的连接方式
所有导线（电阻不计）以及无电流通过的导体属于等势体
某导体（电阻）两端的电势高低
四、 电功与电功率
1、电功：
2、电功率：
◆单位：焦耳（J）、度→千瓦时（瓩时)(KWh)
1度=1000W·3600S=3.6×106J
3、效率：
五、 电功与电热
1、焦耳定律：
2、纯电阻电路：
热效率η=100%
◆对于非纯电阻电路（电动机），欧姆定律不适用
3、非纯电阻电路：（电动机）
◆当通电电动机被卡不运转时，等同于纯电阻电路
六、 闭合电路欧姆定律
1、表达式：
2、路端电压变化规律：
① 与外阻的关系：
◆物理意义：
②与电流的关系：
短路电流
4、闭合电路中的功率：
① 电源的总功率：P总=εI
② 电源内耗功率：P内=U内I=I2r
③ 电源输出功率： P出=UI=εI-I2r
1、电源的输出功率：
讨论:
七、 欧姆定律综合应用
P—R图像
2、含电容器的直流电路：
①、电容器在稳恒电路中处于断路状态
②、与电容器串联的电阻在充放电时有瞬间电流，在稳恒状态下是无用的盲端电阻，处于等势状态
◆步骤：
摘除电容器及无用电阻，化简及确立等效电路
电容器视为伏特表，分析电容器所并联的电阻及两端的电压
①“口诀法”：
串反并同
与变阻器“串”的，UIP变化规律与变阻器相反
与变阻器“并”的，UIP变化规律与变阻器相同
“串”——具有完全相同或部分关联的电荷流
“并”——完全不相关联的不同支路的电荷流
“串”——R1、R3
“并”——V、A、R2、R4
R5变小
↗
↘
3、直流电路的动态变化分析：
（定性）
4、电路故障问题：
①断路：表现为电流为0，而电压不为0
②短路：表现为电压为0，而电流不为0
◆现象：灯泡亮度失常、仪表示数异常
◆重要理论依据：电流经电阻，电势降低；无电流的电阻等势
电压表，欧姆表
1、电压表：
◆串联分压电阻
2、电流表：
◆并联分流电阻
◆电表的串并联：
设两改装的表头相同，量程不同
①、两电压表V1、V2并联
②、两电压表V1、V2串联
③、两电流表A1、A2串联
④、两电流表A1、A2并联
读数相同，指针偏角不同
指针偏角相同，读数不同
指针偏角相同，读数不同
读数相同，指针偏角不同
九、伏安法测电阻
◆外接法
◆内接法
误差原因：
伏特表分流→安培表读数偏大
安培表分压→伏特表读数偏大
解决方案：
适宜测低阻
适宜测高阻
外 内
小
大
十、实物电路连接
1、特点及注意事项：
①、注意量程，及正负极性
②、注意变阻器的分压限流以及测电阻的内外接
2、实例：
③、导线必须接于接线柱，且不能相交（铅笔草稿）
◆伏安法测电阻
练习用多用电表测电阻
操 作 内 容
一、测几百欧姆的电阻R1
1．会正确选档。
2．会调零。
3．记下电阻数值。
二、测几千欧姆的电阻R2
5. 实验完毕：测量完毕，表笔从测试笔插孔拔出，并不要把选择开关置于欧姆档，可置选择开关于交流250V或OFF档。器材要排列整齐。
4．会换档，会重新调零，正确记下电阻数值。
练习用多用电表测电阻
测量结果记录
（1）、R1= ；选择开关倍率： 。（如：×100）
 
（2）、R2= ；选择开关倍率： 。
练习用多用电表测电阻
选择适当的量程
表笔短接，调节“调零电阻”
测量——双手不可碰到表笔的金属部分
尽量使指针指向表盘刻度的中间。如果不满足，应换量程！
读数：表盘示数×倍率
实验结束后，把多用表调到“OFF”档
第三章 磁 场
1、磁场的产生
2、磁感线
3、磁感应强度
4、安培力
5、洛伦兹力
6、带电粒子在匀强磁场中的运动
7、应用实例
8、复合场
一、磁场的产生
1、产生：
磁体（磁极）、电流（运动电荷）
2、电本质：
3、磁现象：
磁体→安培分子电流假说
①磁极间相互作用：同名相斥，异名相吸
②电流间相互作用：同向相吸，反向相斥
③磁场对电流作用：安培力
左手定则
电流
所有磁场都是运动电荷（电流）产生
④磁场对运动电荷作用：洛伦兹力
分子电流大小：
二、 磁感线
1、应用：
2、特点：
▲对于磁体：外部N→S，内部S→N
-----右手螺旋定则（安培定则）
大小：B疏密程度
方向：B的切线
不相交，不中断，闭合
3、常见电流的磁场（磁感线）：
①、直线电流
（电流的磁效应）——奥斯特
②、环形电流
③、螺线管电流
4、常见（磁体）的磁场：
③、匀强磁场：
①、条形磁铁：
②、蹄形磁铁：
④、地磁场：
同条形磁铁（通电螺线管）磁场
N极在地理南极，S极在地理北极
赤道B水平向北
南半球B斜向上，北半球B斜向下
三、 磁感应强度B
1、定义式：
2、单位：特斯拉（T）
3、矢量性：
-------定量描述磁场的强弱
◆磁感应强度B的方向：（磁场方向）
①（规定）小磁针N极的受力方向（静止时N极指向）
② 磁感线的切线
四、 磁场对电流的作用
1、安培力：
①大小：
②方向： 左手定则
㈢、一般情况，F=IL⊥B=ILB⊥
㈠、当I⊥B，F最大，F=ILB
㈡、当I∥B，F=0
3、解题一般步骤：
①判断安培力方向
②其它力受力分析
注意选择视图（视角）
将立体受力图应转化成平面力图
③列力学主方程：
④列电学辅助方程:
⑤解方程及必要的讨论（“答”）
平衡方程
牛二方程（动能定理）
F=ILB
Q=It
ε=IR …….
五、 洛伦兹力
1、磁场力：
2、洛伦兹力大小：
①安培力：
②洛伦兹力：
磁场对电流作用（宏观）
③一般位置，f=qV⊥B =qVB ⊥
①当V⊥B，f最大，f=qVB
②当V∥B，f=0
与正电荷速度同向
与负电荷速度反向
◆注意四指方向：（电流方向）
磁场对运动电荷作用（微观）
3、洛伦兹力方向：
——左手定则（类似安培力）
六、 带电粒子在匀强磁场中的运动
1、当V∥B：f=0，→匀速运动
2、当V⊥B：
◆洛伦兹力总是垂直速度，永远不会做功
③运动周期：
①运动性质：匀速圆周运动（f为向心力）
②轨道半径：
3、解题思路：（匀速圆周运动）
①圆心半径的确定：
运动轨迹中任两点的切线的垂线交点即为圆心
②飞行时间的确定：
周期、圆心角
圆心角等于偏转角
运动时间： t=θ/360 ×T
七、 综合应用实例分析
1、速度选择器：
与粒子的质量、电量及正负无关
E
B
V
Eq
Eq
qVB
qVB
2、质谱仪：
测定荷质比、元素鉴定分析
3、回旋加速器：
极板间交变电场周期T等于回旋周期T回
▲交变电场中的（加速）运动时间忽略
N为回旋周期数
d<八、复合场 综合应用类型题归纳
1、直线运动：
2、圆周运动：
受力平衡→匀速直线运动
如：速度选择器、霍尔效应、磁流体、电磁流量计
①辐射电场（重力场）中: 匀速圆周运动
（只讨论匀强磁场）
②匀强电场、重力场中：匀速圆周运动
3、复杂曲线运动：
③匀强电场、重力场中：单摆运动
◆例：地球表面、匀强磁场中的带电小球摆动
洛伦兹力沿绳子所在的直线
左摆、右摆时，洛伦兹力方向相反
摆球的周期与洛伦兹力无关
唯一思路：动能定理（能量守恒）
◆注意：电子、质子、α粒子、离子等微观粒子在复合场中运动时，一般都不计重力，但质量较大的质点（如带电尘粒、油滴、小球）在复合场中运动时，不能忽略重力.
第二部分：提纲和例题