高中物理电磁学所有概念-知识点-公式 4页

十、电场 ‎ ‎1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e＝1.60×10‎-19C）；带电体电荷量等于元电荷的整数倍 ‎ ‎2.库仑定律：F＝kQ1Q2/r2（在真空中）｛F:点电荷间的作用力(N)，k:静电力常量k＝9.0×109N•m2/C2，Q1、Q2:两点电荷的电量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝ ‎ ‎3.电场强度：E＝F/q（定义式、计算式)｛E:电场强度(N/C)，是矢量（电场的叠加原理），q：检验电荷的电量(C)｝ ‎ ‎4.真空点（源）电荷形成的电场E＝kQ/r2 ｛r：源电荷到该位置的距离（m），Q：源电荷的电量｝ ‎ ‎5.匀强电场的场强E＝UAB/d ｛UAB:AB两点间的电压(V)，d:AB两点在场强方向的距离(m)｝ ‎ ‎6.电场力：F＝qE ｛F:电场力(N)，q:受到电场力的电荷的电量(C)，E:电场强度(N/C)｝ ‎ ‎7.电势与电势差：UAB＝φA-φB，UAB＝WAB/q＝-ΔEAB/q ‎ ‎8.电场力做功：WAB＝qUAB＝Eqd｛WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)｝ ‎ ‎9.电势能：EA＝qφA ｛EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)｝ ‎ ‎10.电势能的变化ΔEAB＝EB-EA ｛带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值｝ ‎ ‎11.电场力做功与电势能变化ΔEAB＝-WAB＝-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) ‎ ‎12.电容C＝Q/U(定义式,计算式) ｛C:电容(F)，Q:电量(C)，U:电压(两极板电势差)(V)｝ ‎ ‎13.平行板电容器的电容C＝εS/4πkd（S:两极板正对面积，d:两极板间的垂直距离，ω：介电常数） ‎ 常见电容器〔见第二册P111〕 ‎ ‎14.带电粒子在电场中的加速(Vo＝0)：W＝ΔEK或qU＝mVt2/2，Vt＝(2qU/m)1/2 ‎ ‎15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) ‎ 类平 垂直电场方向:匀速直线运动L＝Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E＝U/d) ‎ 抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d＝at2/2，a＝F/m＝qE/m ‎ 注: ‎ ‎(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分； ‎ ‎(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直； ‎ ‎（3）常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98]； ‎ ‎(4)电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关； ‎ ‎(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面； ‎ ‎(6)电容单位换算：‎1F＝106μF＝1012PF； ‎ ‎(7）电子伏(eV)是能量的单位,1eV＝1.60×10-19J； ‎ ‎(8)其它相关内容：静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。 ‎ 十一、恒定电流 ‎ ‎1.电流强度：I＝q/t｛I:电流强度(A），q:在时间t内通过导体横载面的电量(C），t:时间(s）｝ ‎ ‎2.欧姆定律：I＝U/R ｛I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝ ‎ ‎3.电阻、电阻定律：R＝ρL/S｛ρ:电阻率(Ω•m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝ ‎ ‎4.闭合电路欧姆定律：I＝E/(r+R)或E＝Ir+IR也可以是E＝U内+U外 ‎ ‎｛I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝ ‎ ‎5.电功与电功率：W＝UIt，P＝UI｛W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝ ‎ ‎6.焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝ ‎ ‎7.纯电阻电路中:由于I＝U/R,W＝Q，因此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R ‎ ‎8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总＝IE，P出＝IU，η＝P出/P总｛I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝ ‎ ‎9.电路的串/并联 串联电路(P、U与R成正比) 并联电路(P、I与R成反比) ‎ 电阻关系(串同并反) R串＝R1+R2+R3+ 1/R并＝1/R1+1/R2+1/R3+ ‎ 电流关系 I总＝I1＝I2＝I3 I并＝I1+I2+I3+ ‎ 电压关系 U总＝U1+U2+U3+ U总＝U1＝U2＝U3 ‎ 功率分配 P总＝P1+P2+P3+ P总＝P1+P2+P3+ ‎ ‎10.欧姆表测电阻 ‎ ‎(1)电路组成 (2)测量原理 ‎ 两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得 ‎ Ig＝E/(r+Rg+Ro) ‎ 接入被测电阻Rx后通过电表的电流为 ‎ Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx) ‎ 由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小 ‎ ‎(3)使用方法:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数｛注意挡位(倍率)｝、拨off挡。 ‎ ‎(4)注意:测量电阻时，要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短接欧姆调零。 ‎ ‎11.伏安法测电阻 ‎ 电流表内接法： ‎ 电压表示数：U＝UR+UA ‎ 电流表外接法： ‎ 电流表示数：I＝IR+IV ‎ Rx的测量值＝U/I＝(UA+UR)/IR＝RA+Rx>R真 ‎ Rx的测量值＝U/I＝UR/(IR+IV)＝RVRx/(RV+R)>RA [或Rx>(RARV)1/2] ‎ 选用电路条件Rx<Rx ‎ 电压调节范围大,电路复杂,功耗较大 ‎ 便于调节电压的选择条件Rp