物理选修3-1知识点
物理选修3-1知识点
物理选修3-1是高中物理的重点学习内容，为了方便同学们复习，接下来学习啦小编为你整理了物理选修3-1知识点总结，一起来看看吧。
物理选修3-1知识点：静电场
一、基本规律
1.电荷守恒定律
(1)内容：电荷既不能创生，也不能消灭，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。
(2)变式表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。
2.库仑定律
(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
二、电场力的性质
1.电场强度
定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫做电场强度。电场强度是反映电场的力的性质的物理量，与试探电荷的电荷量q及其受到的静电力F都无关。
2.电场线：为了形象地了解和描述电场中各点的电场强度的大小和方向而假想的线，电场线并不是带电粒子的运动轨迹。其特点：
(1)电场线是起始于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷的不闭合的曲线;
(2)电场线在电场中不相交;
(3)用电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线上某点的切线方向描述该点的电场强度的方向。
实例：
(1)匀强电场的电场线是间距相等、互相平行有方向的直线;
(2)等量同(异)种电荷连线和中垂线上电场强度和电势的特点。
三、电场能的性质
1.能量描述
(1)电势能：电荷在电场中具有的势能。与重力势能类比，电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。
(2)电势：电荷在电场中的某一点的电势能与它的电荷量的比值。
(3)等势面：电场中电势相同的点构成的面。其特点：①等势面垂直电场线;②电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面，等势面的疏密程度可表示电场强度的大小;③任意两个等势面都不会相交;④在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。
2.能量量度
(1)电场力做功的特点：电场力对电荷做的功只与电荷的初、末位置有关，而与电荷经过的路径无关;电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减小，电场力对电荷做负功时，电荷的电势能增加。电场力做的功等于电势能的减小量。
(2)电场力做功的计算方法表述：
①与电势能改变量的关系：
②与电势差的关系：
③根据动能定理计算：
四、静电场的应用
1.静电平衡现象
(1)静电平衡状态：导体中没有电荷的定向移动。
(2)静电平衡的原因：外电场和感应电荷产生的电场所叠加的合电场为零。
(3)静电平衡的特点：①导体内部的场强处处为零;②净电荷只分布在导体的外表面，分布情况与导体表面的曲率有关;③导体是等势体，导体表面是等势面，在导体表面上移动电荷，电场力不做功;④导体表面上任一点的电场强度方向垂直该点所在的切面。
(4)静电平衡的应用实例：尖端放电和静电屏蔽等。
2.电容器的电容
(1)定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值。
(2)定义式：
(3)物理意义：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质(导体的大小、形状、相对位置及电介质)决定的，与电容器是否带电无关。
(4)平行板电容器的电容的决定式：，其中S为极板的正对面积，d为极板间的距离，k为静电力常量，εr为电介质的相对介电常数。利用控制变量法探究C的有关因素。
3.带电粒子只在电场力作用下的加速与偏转
(1)加速：作加速直线运动，利用动能定理求解粒子被加速后的速度。
物理选修3-1知识点：恒定电流
一、基本概念
1.电源和电流
(1)电源：从动力学角度看，是把电子从A搬运到B的装置;从能量转化的角度讲，是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。
(2)恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定的电场。产生恒定电流的电场是电源正负极上的电荷和导线两侧堆积的电荷产生的合电场;在有恒定电流的导体中场强不为零，导体中存在恒定电场，但处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零。
2.电动势和内阻
(1)电动势：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值，电动势在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。
(2)内阻：电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻。内阻和电动势同为电源的重要参数。
3.门电路：处理数字信号的电路叫数字电路，数字电路主要是研究电路的逻辑功能，数字电路中最基本的电路是门电路，包括“与”门、“或” 门和“非”门，不同的门电路反映不同的逻辑关系。
二、基本定律
1.欧姆定律
(1)内容：导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比。
(2)表达式：
(3)适用条件：适用于金属导体和电解液导电，不适用于气体导电。
2.焦耳定律
(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。
(2)表达式：
(3)变式表述：
①电流通过纯电阻电路做功时，所做的功等于电流通过这段电路时产生的热量
②电流通过非纯电阻电路做功时，电功W=Q+W其他。
3.电阻定律
(1)内容：在温度不变时，同种材料的导体，其电阻R与它的长度L成正比，跟它的横截面积S成反比;导体的电阻与构成它的材料有关.
(2)变式表述：对某一材料构成的导体在长度.横截面积一定的条件下，ρ越大，导体的电阻越大。ρ叫做这种材料的电阻率。它反映了材料导电性能的好坏，电阻率越小，导电性能越好。①金属导体的电阻率随温度的升高而增大，应用实例：电阻温度计;②某些合金(如锰铜和镍铜)的电阻率几乎不受温度变化的影响，应用实例：标准电阻;③半导体的电阻率随温度的升高而减小，应用实例：热敏电阻。
4.闭合电路的欧姆定律
内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外的电阻之和成反比。
三、串、并联电路
1.串联电路的基本特点
(1)串联电路中，各处的电流相等，即
(2)串联电路中的总电压等于各部分的电压之和，即
(3)串联电路的总电阻等于各电阻之和，即
(4)串联电路的总功率等于各电阻消耗的功率之和，即
2.并联电路的基本特点
(1)并联电路中，各支路的电压相等，即
(2)并联电路中的总电流等于各支路的电流之和，即
(3)并联电路的总电阻与各支路电阻的关系：
(4)并联电路的总功率等于各支路消耗的功率之和，即
3.电流表的改装
(1)将小量程的电流表改装成大量程的电压表：串联一个分压电阻，利用串联电路电流处处相等的特点
(2)将小量程的电流表改装成大量程的电流表：并联一个分流电阻，利用并联电路各支路电压相等的特点
(3)将电流表改装成欧姆表：串联一个电源E和一个可变电阻R，利用串联电路电流处处相等的特点。
四、基本实验
1.描绘小灯泡的伏安特性曲线
(1)定义：建立平面直角坐标系，用纵轴表示电流I，用横轴表示电压U，画出导体的I—U图线叫做导体的伏安特性曲线。
(2)线性元件：伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，表示电流与电压成正比的电学元件，其斜率等于电阻的倒数。
(3)非线性元件：伏安特性曲线不是直线，即电流I和电压U不成正比的电学元件。应用实例：小灯泡的伏安特性曲线。
2.多用电表的使用
使用多用电表时应先进行机械调零，使指针正对电流或电压的零刻度。
(1)测直流电压：①将功能选择开关旋至直流电压挡;②根据待测电压的估计值选择量程，若无法估测，则从大量程到小量程进行试测，确定恰当的量程进行测量;③测量时，与被测用电器并联，注意红“+”黑“―”的接法;④根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值，读出电压表的示数。
(2)测电流：与电流表原理相同，切记要串联接入电路。
(3)测电阻：选择合适的量程，将两表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0Ω”。改变不同倍率的欧姆档后必须重复这项操作，被测电阻必须与电路断开。根据二极管的单向导电性，测二极管的正向电阻时，选择开关旋至低倍率的欧姆档;测二极管的反向电阻时，选择开关旋至高倍率的欧姆档。
3.测定电池的电动势与内阻
(1)实验原理：根据闭合电路欧姆定律，关系式：E=U+Ir利用如图所示的电路测出几组U和I值，由作出U—I图像，它在U轴上的截距就是电动势E，它的斜率的绝对值就是内阻r。注意：有时纵坐标的起始点不是0，求斜率的一般式应该是r=。
(2)误差分析：用如图所示的电路测量时，对整个外电路而言，电压表的示数是准确的，电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。测量的结果是E测
如果把上图的电表位置对调，测量的结果是E测=E真，r测>r真，误差来自电流表，应选用内阻较小的电流表。本实验因为电源内阻较小，我们选用内接法进行实验。
物理选修3-1知识点：磁场
一、磁场
1.磁场：磁体或电流周围存在一种特殊的物质，能够传递磁体与磁体之间、磁体与电流之间、电流与电流之间的相互作用，这种特殊的物质叫磁场。地球由于本身具有磁性而在其周围形成的磁场叫做地磁场。
2.磁现象的电本质：磁铁的磁场和电流的磁场一样，都是由电荷的定向移动产生的。
3.匀强磁场：在磁场的某个区域内，如果各点的磁感应强度大小和方向都相同，这个区域的磁场叫做匀强磁场。
二、磁场的描述
1.磁感线
(1)定义：如果在磁场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度方向一致，这样的曲线就叫做磁感线。
(2)特点：①磁感线是为了形象的描述磁场而人为假设的曲线;②在磁体的外部，磁感线从北极出来，进入南极;在磁体的内部，由南极回到北极;③磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁场的方向在过该点的磁感线的切线上;④磁感线是不相交、不相切的闭合曲线。
(3)判断方法：安培定则(右手螺旋定则)
2.磁感应强度
(1)定义：在磁场中垂直于磁场方向的通电直导线，受到安培力F的作用，安培力F跟电流I和导线长度L的乘积IL的比值。是描述磁场的力的性质的物理量。
(2)公式： 单位：T
(3)变式表述：磁感应强度等于穿过单位面积的磁通量，又叫磁通密度。表达式：
3.磁通量
(1)定义：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁场方向垂直的平面，面积为S，我们把B与S的乘积，叫做穿过这个面积的磁通量，简称磁通。
(2)适用条件：①匀强磁场;②磁感线与平面垂直。
(3)变式表述：穿过某一面积的磁感线的条数。
三、磁场力的性质
1.安培力
(1)大小：
(2)方向—左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入，让使四指指向电流方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
(3)变式表述：如果磁感应强度与导线方向成θ角，其表达式：
(4)应用实例：磁电式电流表
2.洛伦兹力
(1)大小：
(2)方向—左手定则：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都与手掌在同一平面内;让磁感线从掌心进入，让使四指指向正电荷运动的方向，这时拇指所指的方向就是运动正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向。
(3)特点：洛伦兹力不对带电粒子做功。
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