高中选修3-1物理知识点.pptx
高中选修3-1物理知识点
CONTENTS
目录
01
静电场
02
恒定电流
03
磁场
04
电磁感应
01
静电场
PART
电荷是物体或构成物体的质点所带的正电或负电，是物体的一种状态属性。
电荷
电荷守恒定律是指在一个孤立系统中，不论发生何种变化，电荷的代数和始终保持不变。
守恒定律
在电路中，电荷守恒定律体现为流入节点的电流等于流出节点的电流，即节点电荷守恒。
电荷守恒的应用
电荷及其守恒定律
01
02
03
电势差
电势差是指电场中两点之间电势的差值，是电场中两点间电荷移动的能量差，等于单位正电荷从一点移到另一点时电场力所做的功。
电势能
电势能是电荷在电场中由于位置而具有的能量，与电荷在电场中的位置和电场的强度有关。
电势
电势是描述电场的能的性质的物理量，是一个标量，具有相对性，通常取无穷远处或接地点的电势为零点。
电势能、电势与电势差
电容器和电容
电容器
电容器是一种能够储存电荷的元件，由两个相互靠近但彼此绝缘的导体组成。
电容
电容的应用
电容是描述电容器储存电荷能力的物理量，其大小等于电容器两端电压与电荷量的比值，单位为法拉（F）。
电容器在电路中可用于隔直流、滤波、耦合、调谐等，是电子电路中不可或缺的元件。
02
恒定电流
PART
在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。数学表达式为I=U/R，其中I表示电流，U表示电压，R表示电阻。
欧姆定律
导体的电阻R跟它的长度L、电阻率ρ成正比，跟它的横截面积S成反比。公式为R=ρL/S，其中ρ为制成电阻的材料的电阻率。
电阻定律
欧姆定律与电阻定律
闭合电路欧姆定律
电流电阻电势关系定理。闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。公式为I=E/(R+r)，I表示电路中电流，E表示电动势，R表示外总电阻，r表示电池内阻。
路端电压
当外电路开路时，电源两端的电压等于电源的电动势；当外电路闭合时，电源两端的电压称为路端电压，其大小与外电路电阻有关。
闭合电路的欧姆定律
VS
电流在单位时间内做的功叫做电功率。是用来表示消耗电能的快慢的物理量，用P表示，它的单位是瓦特（Watt），简称瓦，符号是W。
焦耳定律
定量说明传导电流将电能转换为热能的定律。内容是：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电的时间成正比。公式为Q=I²Rt，其中Q表示热量，I表示电流，R表示电阻，t表示时间。
电功率
电功率与焦耳定律
03
磁场
PART
磁场定义
磁场具有粒子的辐射特性，磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用以磁场为媒介。
磁场特性
磁场形成
磁场是传递实物间磁力作用的场，由运动着的微小粒子构成，看不见、摸不着。
磁感线切线方向为磁场方向，小磁针静止时北极所指的方向为磁场方向。
磁场来源于电流，电流是电荷的运动，磁场是观测点运动的电荷的电场的强度与速度所带来的观测点处电荷所受力的变化的表现。
磁现象与磁场的基本概念
磁场方向
电流元在磁场中的受力
磁场对电流元的作用力可分解为垂直于磁场方向的分量和平行于磁场方向的分量，其中垂直于磁场方向的分量会导致导线转动。
安培定则
用右手握住通电直导线，让大拇指指向电流的方向，那么四指的指向（握向）就是磁感线的环绕方向（磁场方向）。
磁场对通电导线的作用力
通电导线在磁场中会受到安培力的作用，力的方向垂直于磁场方向和电流方向所决定的平面。
磁场对通电导线的作用力
磁场对运动电荷的作用力称为洛伦兹力，洛伦兹力的方向垂直于磁场方向和电荷运动方向所决定的平面。
洛伦兹力
带电粒子在磁场中运动时，会受到洛伦兹力的作用而发生偏转，偏转的方向垂直于磁场方向和粒子运动方向所决定的平面。
带电粒子在磁场中的运动
洛伦兹力对带电粒子不做功，因为它始终与粒子的运动方向垂直，只改变运动方向，不改变速度大小。
洛伦兹力做功
磁场对运动电荷的作用力
04
电磁感应
PART
电磁感应现象
由于磁场变化而在导体中产生电动势，从而产生感应电流的现象。
产生电磁感应的条件
闭合回路的磁通量发生变化，即导体回路中的磁通量发生变化。
电磁感应现象的应用
发电机、变压器、电磁铁等设备都是利用电磁感应原理工作的。
电磁感应现象及其产生条件
法拉第电磁感应定律
感应电动势E与磁通量的变化率成正比，即E=nΔΦ/Δt，其中n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量的变化量，Δt为时间变化量。
感应电动势的大小计算
导体在磁场中运动产生的感应电动势
E=BLv，其中B为磁感应强度，L为导体在磁场中的长度，v为导体运动速度。
感应电动势的方向判断
利用楞次定律或右手定则判断。
电磁感应中的能量转化
电磁感应过程中，机械能、电能等转化为电能，同时伴随产生热能。
电磁感应中的能量守恒
在电磁感应过程中