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1、电电场场描述电场描述电场性质的物性质的物理量理量场强场强:描述电场力学描述电场力学性质的物理量性质的物理量电势(电势差)电势(电势差):描述电场能的性质描述电场能的性质的物理量的物理量描述放入描述放入电场中的电场中的电荷的物电荷的物理量理量电场力电场力:电场对放入其中电场对放入其中的电荷的作用力的电荷的作用力电势能电势能:电场赐予电荷电场赐予电荷的能量的能量+q+q第一章第一章 电场的描述电场的描述依据定义式依据定义式点电荷电场,点电荷电场,匀强电场,场强到处相等,且满足匀强电场,场强到处相等,且满足E=U/dE=U/d;依据电场线来推断依据电场线来推断依据等势面来推断依据等势面来推断1 1、
2、推断场强大小的方法、推断场强大小的方法2.2.推断电场强度方向的方法推断电场强度方向的方法 正电荷所受电场力的方向即是该点的场强方向;正电荷所受电场力的方向即是该点的场强方向;电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向;电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向;电势降低最快的方向就是场强的方向电势降低最快的方向就是场强的方向 3.3.比较电势凹凸的方法比较电势凹凸的方法(1 1)沿电场线的方向,电势降低)沿电场线的方向,电势降低(2 2)在电场中,电场力对正电荷做正功时,)在电场中,电场力对正电荷做正功时,沿正电荷的运动轨迹,电势降低。沿正电荷的运动轨迹,电势降低。(3 3)当电场中两点间的
3、电势差大于零时,)当电场中两点间的电势差大于零时,电势降低。反之上升。电势降低。反之上升。(4 4)依据场强的方向,来确定电势的凹凸。)依据场强的方向,来确定电势的凹凸。方方法法一一:依依据据电电场场力力做做功功的的正正负负推推断断,若若电电场场力力对对移移动动电电荷荷做做正正(负负)功功,则则电电势势能能削削减减(增加);(增加);方法二方法二:依据公式依据公式 Ep=q Ep=q;WABWABqUABqUAB计算。计算。4 4、比较电荷电势能的大小、比较电荷电势能的大小5、电容器、静电平衡状态下的导体、电容器、静电平衡状态下的导体两个要点两个要点:U U不变还是不变还是Q Q不变不变.三个
4、关系三个关系:1.C=S/4 kd 2.CQ/U 3.E=U/d Q不变不变.1.d C UE不变不变.2.S CU E.3.C UE E.U不变不变.1.d C E Q.2.S C E 不变不变Q.3.C E不变不变Q.6、带电粒子在电场中的运动、带电粒子在电场中的运动基本粒子:如:电子、质子、离基本粒子:如:电子、质子、离子、原子核,常不计重力子、原子核,常不计重力带电微粒、小球、液滴,常要考带电微粒、小球、液滴,常要考虑重力虑重力2 2、电场?、电场?1 1、什么带、什么带电体?电体?匀强电场匀强电场非匀强电场非匀强电场周期性变更的电场周期性变更的电场7 7、解决的思路和方法、解决的思路
5、和方法 电场中的规律和力学方法:这类问题本质上是一电场中的规律和力学方法:这类问题本质上是一个力学问题,应顺应力学问题的探讨思路和运用力学的个力学问题,应顺应力学问题的探讨思路和运用力学的基本规律。基本规律。要留意的是:要留意的是:(1 1)对于具体问题要分清:场的条件和在场中运动电荷)对于具体问题要分清:场的条件和在场中运动电荷的条件的条件(2 2)做好受力分析)做好受力分析(3 3)加速度)加速度(4 4)由探讨问题的本质上来分析:如电荷在匀强电场)由探讨问题的本质上来分析:如电荷在匀强电场中的偏转问题,关键在于探讨的方法中的偏转问题,关键在于探讨的方法-分解。通过时分解。通过时间这个物理
6、量来连接两个分运动。间这个物理量来连接两个分运动。(类)平抛运动模型(类)平抛运动模型类平抛运动类平抛运动牛二律牛二律+运运动学动学+运动运动的合成分解的合成分解动能定理动能定理单质点单质点v v0 0 x xy ys sv vy yv vt t1、电流公式:、电流公式:I=q/t 2、电动势、电动势E:描述电源把其他形式的能转化为电能:描述电源把其他形式的能转化为电能本事的物理量。本事的物理量。定义式:定义式:电源的电动势等于电源没有接入电路时电源两极电源的电动势等于电源没有接入电路时电源两极间的电压间的电压3、电阻:、电阻:导体对电流的阻碍作用导体对电流的阻碍作用 R=U/I 4、电阻率:
7、反映材料的导电性能物理量、电阻率:反映材料的导电性能物理量5、电功:、电功:W =UIt 6、电功率:、电功率:P=UI 其次章其次章 恒定电流恒定电流7 7、欧姆定律:、欧姆定律:I=U/R I=U/R 适用范围:适用范围:金属导体,电解液溶液金属导体,电解液溶液 8 8、电阻定律:、电阻定律:R=L/S R=L/S 9 9、焦耳定律:、焦耳定律:Q=I 2 Rt Q=I 2 Rt 1010、电功与电热的关系:、电功与电热的关系:在纯电阻电路中在纯电阻电路中 电功等于电热,电功等于电热,在非纯电阻电路中在非纯电阻电路中 电功大于电热。电功大于电热。1111、串并联电路、串并联电路 串联:主要
8、特点:电流到处相等。总电压等于各个串联:主要特点:电流到处相等。总电压等于各个导体电压之和,电压与电阻成正比导体电压之和,电压与电阻成正比 并联:主要特点:电压相等。总电流等于各个支路并联:主要特点:电压相等。总电流等于各个支路电流之和,电流与电阻成反比电流之和,电流与电阻成反比 电功和电热的对比电功和电热的对比闭合电路闭合电路欧姆定律欧姆定律 表达形式:表达形式:(I、R间关系间关系)(U、R间关系间关系)(U、I间关系间关系)(2)(2)外电路外电路短路短路时时(1)(1)外电路外电路断路断路时时 只能在纯电阻电路上运用只能在纯电阻电路上运用任何闭合电路都适用任何闭合电路都适用路端电压跟负
9、载的关系路端电压跟负载的关系1 1、路端电压随外电路电阻、路端电压随外电路电阻R R增大而增大增大而增大;但不是正比但不是正比关系。关系。2 2、分析推断路端电压随外电阻变更而变更的四步:、分析推断路端电压随外电阻变更而变更的四步:(1 1)明确外电阻的变更状况;()明确外电阻的变更状况;(2 2)由)由 得出得出电路中的总电流的变更;(电路中的总电流的变更;(3 3)由)由 分析出内电分析出内电压的变更;(压的变更;(4 4)由)由 得出路端电压的变更得出路端电压的变更3、路端电压、路端电压U随电流随电流I变更的图象变更的图象U=E-Ir图象的物理意义图象的物理意义在纵轴上的截距表示电源的电
10、动势在纵轴上的截距表示电源的电动势E 图象斜率的确定值表示电源的内阻,图象斜率的确定值表示电源的内阻,内阻越大,图线倾斜得越厉害内阻越大,图线倾斜得越厉害1 1、磁场的产生、磁场的产生磁体的四周存在磁场(与电场一样是一种特殊物质)磁体的四周存在磁场(与电场一样是一种特殊物质)电流(运动电荷)四周存在磁场电流(运动电荷)四周存在磁场奥斯特试验奥斯特试验第三章第三章 磁场的描述磁场的描述安培分子电安培分子电流假说:流假说:说明磁化、消说明磁化、消磁现象磁现象不显磁性不显磁性显磁性显磁性磁化磁化消磁消磁2 2、磁场的基本性质、磁场的基本性质对放入其中的磁体、电流对放入其中的磁体、电流(运动电荷)有力
11、的作用(运动电荷)有力的作用同名磁极相互排斥同名磁极相互排斥异名磁极相互吸引异名磁极相互吸引磁体对电流的作用磁体对电流的作用同向电流相吸,同向电流相吸,反向电流相斥。反向电流相斥。磁场的基本特性之一就是对处于其中的磁场的基本特性之一就是对处于其中的磁体、磁体、电流或运动电荷电流或运动电荷有力的作用。磁极与磁极之间、磁有力的作用。磁极与磁极之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的作用力都是通过体与电流之间、电流与电流之间的作用力都是通过自己的磁场自己的磁场而作用于对方的。而作用于对方的。3 3、磁场的方向:规定在磁场中任一点,小磁针静止时、磁场的方向:规定在磁场中任一点,小磁针静止时N N极指向(
12、即极指向(即N N极的受力方向)就是该点的磁场方向。极的受力方向)就是该点的磁场方向。(留意:不是电流的受力方向)(留意:不是电流的受力方向)磁场的方向磁场的方向小磁针静止时小磁针静止时N N极指向极指向N N极的受力方向极的受力方向磁感线某点的切线方向磁感线某点的切线方向磁感应强度的方向磁感应强度的方向五个方向的统一:五个方向的统一:4 4、磁感线、磁感线用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的假想曲线假想曲线 磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,即小磁针即小磁针N N极在该点的受力方向或静止时的
13、指向极在该点的受力方向或静止时的指向 磁感线的疏密表示磁场的强弱磁感线的疏密表示磁场的强弱 磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)安培定则(安培定则(右手右手螺旋定则):螺旋定则):对直导线,四指指磁感线方对直导线,四指指磁感线方向;对环行电流,大拇指指向;对环行电流,大拇指指中心轴线上的磁感线方向;中心轴线上的磁感线方向;对长直螺线管大拇指指螺线对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。管内部的磁感线方向。5 5、磁感应强度、磁感应强度描述磁场的强弱与方向的物理量描述磁场的强弱与方向的物理量定义:在磁场中定义:在磁场中垂直磁场方向垂直磁场方向的通电
14、导线,受的通电导线,受到的安培力跟电流和导线长度的乘积的比值。到的安培力跟电流和导线长度的乘积的比值。表达式:表达式:单位:特斯拉(单位:特斯拉(T T)矢量:方向为该点的磁场方向,即通过该点的矢量:方向为该点的磁场方向,即通过该点的磁感线的切线方向磁感线的切线方向磁场对电流的作用力磁场对电流的作用力安培力安培力方向:左手定则方向:左手定则6 6安培力安培力方向:方向:四指:指向电流方向。四指:指向电流方向。掌心:让磁感线垂直穿入掌心。掌心:让磁感线垂直穿入掌心。拇指:指向安培力方向。拇指:指向安培力方向。F F、B B、I I关系:关系:大小:大小:F F0 0 I I/B BF=BILF=
15、BIL I I B BB B为匀强磁场为匀强磁场F=BILF=BILsinsin随意状况随意状况洛仑兹力供应向心力洛仑兹力供应向心力轨道半径:轨道半径:周期:周期:与与v v、r r无关无关圆心、半径、运动时间的确定圆心、半径、运动时间的确定7.7.洛仑兹力洛仑兹力(5 5)洛仑洛伦兹力的方向:左手定则)洛仑洛伦兹力的方向:左手定则对带电体在复合场中的运动小结对带电体在复合场中的运动小结带电粒子在电场、磁场、重力场中的运动,简称带电粒子在复带电粒子在电场、磁场、重力场中的运动,简称带电粒子在复合场中的运动,一般具有较困难的运动图景。这类问题本质上合场中的运动,一般具有较困难的运动图景。这类问题
16、本质上是一个力学问题,应顺应力学问题的探讨思路和运用力学的基是一个力学问题,应顺应力学问题的探讨思路和运用力学的基本规律。本规律。分析带电粒子在电场、磁场中运动,主要是两条线索:分析带电粒子在电场、磁场中运动,主要是两条线索:力和运动的关系。依据带电粒子所受的力,运用牛顿其次定力和运动的关系。依据带电粒子所受的力,运用牛顿其次定律并结合运动学规律求解。律并结合运动学规律求解。功能关系。依据场力及其它外力对带电粒子做功引起的能功能关系。依据场力及其它外力对带电粒子做功引起的能量变更或全过程中的功能关系,从而可确定带电粒子的运动量变更或全过程中的功能关系,从而可确定带电粒子的运动状况,这条线索不但适用于匀整场,也适用于非匀整场。因状况,这条线索不但适用于匀整场,也适用于非匀整场。因此要熟悉各种力做功的特点。此要熟悉各种力做功的特点。带电体在复合场中受力状况困难运动状况多变,往往出现临带电体在复合场中受力状况困难运动状况多变,往往出现临界问题,应以题中界问题,应以题中“最大最大”、“最高最高”、“至少至少”等词语为突等词语为突破口,挖掘隐含条件,依据临界条件列出协助方程,再与其它破口,挖掘隐含条件,依据临界条件列出协助方程,再与其它方程联立求解。方程联立求解。