高中物理必修1知識(shí)點(diǎn)
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高中物理必修1知識(shí)點(diǎn)(一)
一、磁場(chǎng)
磁極和磁極之間的相互作用是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。電流在周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng),小磁針在該磁場(chǎng)中受到力的作用。磁極和電流之間的相互作用也是通過(guò)磁場(chǎng)發(fā)生的。電流和電流之間的相互作用也是通過(guò)磁場(chǎng)產(chǎn)生的。
磁場(chǎng)是存在于磁體、電流和運(yùn)動(dòng)電荷周圍空間的一種特殊形態(tài)的物質(zhì),磁極或電流在自己的周圍空間產(chǎn)生磁場(chǎng),而磁場(chǎng)的基本性質(zhì)就是對(duì)放入其中的磁極或電流有力的作用。
二、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)
1.羅蘭實(shí)驗(yàn)
正電荷隨絕緣橡膠圓盤高速旋轉(zhuǎn),發(fā)現(xiàn)小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn),說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的電荷產(chǎn)生了磁場(chǎng),小磁針受到磁場(chǎng)力的作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
2.安培分子電流假說(shuō)
法國(guó)學(xué)者安培提出,在原子、分子等物質(zhì)微粒內(nèi)部,存在一種環(huán)形電流-分子電流,分子電流使每個(gè)物質(zhì)微粒都成為微小的磁體,它的兩側(cè)相當(dāng)于兩個(gè)磁極。安培是最早揭示磁現(xiàn)象的電本質(zhì)的。
一根未被磁化的鐵棒,各分子電流的取向是雜亂無(wú)章的,它們的磁場(chǎng)互相抵消,對(duì)外不顯磁性;當(dāng)鐵棒被磁化后各分子電流的取向大致相同,兩端對(duì)外顯示較強(qiáng)的磁性,形成磁極;注意,當(dāng)磁體受到高溫或猛烈敲擊會(huì)失去磁性。
3.磁現(xiàn)象的電本質(zhì)
運(yùn)動(dòng)的電荷(電流)產(chǎn)生磁場(chǎng),磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷(電流)有磁場(chǎng)力的作用,所有的磁現(xiàn)象都可以歸結(jié)為運(yùn)動(dòng)電荷(電流)通過(guò)磁場(chǎng)而發(fā)生相互作用。
三、磁場(chǎng)的方向
規(guī)定:在磁場(chǎng)中任意一點(diǎn)小磁針北極受力的方向亦即小磁針靜止時(shí)北極所指的方向就是那一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向。
四、磁感線
1.磁感線的概念:在磁場(chǎng)中畫出一系列有方向的曲線,在這些曲線上,每一點(diǎn)切線方向都跟該點(diǎn)磁場(chǎng)方向一致。
2.磁感線的特點(diǎn):
(1)在磁體外部磁感線由N極到S極,在磁體內(nèi)部磁感線由S極到N極。
(2)磁感線是閉合曲線。
(3)磁感線不相交。
(4)磁感線的疏密程度反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,磁感線越密的地方磁場(chǎng)越強(qiáng)。
3.幾種典型磁場(chǎng)的磁感線:
(1)條形磁鐵。
(2)通電直導(dǎo)線。①安培定則:用右手握住導(dǎo)線,讓伸直的大拇指所指的方向跟電流方向一致,彎曲的四指所指的方向就是磁感線環(huán)繞的方向;②其磁感線是內(nèi)密外疏的同心圓。
(3)環(huán)形電流磁場(chǎng):①安培定則:讓右手彎曲的四指和環(huán)形電流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是環(huán)形導(dǎo)線中心軸線的磁感線方向。②所有磁感線都通過(guò)內(nèi)部,內(nèi)密外疏。
(4)通電螺線管:①安培定則:讓右手彎曲的四指所指的方向跟電流的方向一致,伸直的大拇指的方向就是螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)的磁感線方向;②通電螺線管的磁場(chǎng)相當(dāng)于條形磁鐵的磁場(chǎng)。
五、磁感應(yīng)強(qiáng)度
1.定義:在磁場(chǎng)中垂直于磁場(chǎng)方向的通電直導(dǎo)線,所受的磁場(chǎng)力跟電流I和導(dǎo)線長(zhǎng)度l的乘積Il的比值叫做通電導(dǎo)線處的磁感應(yīng)強(qiáng)度。
2.定義式:
3.單位:特斯拉(T),1T=1N/A.m
4.磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量,其方向就是對(duì)應(yīng)處磁場(chǎng)方向。
5.物理意義:磁感應(yīng)強(qiáng)度是反映磁場(chǎng)本身力學(xué)性質(zhì)的物理量,與檢驗(yàn)通電直導(dǎo)線的電流強(qiáng)度的大小、導(dǎo)線的長(zhǎng)短等因素?zé)o關(guān)。
6.磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小可用磁感線的疏密程度來(lái)表示,規(guī)定:在垂直于磁場(chǎng)方向的1m2面積上的磁感線條數(shù)跟那里的磁感應(yīng)強(qiáng)度一致。
7.勻強(qiáng)磁場(chǎng):
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向處處相等的磁場(chǎng)叫勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
(2)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感線是均勻且平行的一組直線。
六、磁通量
1.定義:磁感應(yīng)強(qiáng)度B與面積S的乘積,叫做穿過(guò)這個(gè)面的磁通量。
2.定義式:φ=BS(B與S垂直) φ=BScosθ(θ為B與S之間的夾角)
3.單位:韋伯(Wb)
4.物理意義:表示穿過(guò)磁場(chǎng)中某個(gè)面的磁感線條數(shù)。
5.B=φ/S,所以磁感應(yīng)強(qiáng)度也叫磁通密度。
七、安培力
1.磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力叫安培力。
2.安培力大小:安培力的大小等于電流I、導(dǎo)線長(zhǎng)度L、磁感應(yīng)強(qiáng)度B以及I和B間的夾角的正弦sinθ的乘積,即F=BIlsinθ。
注意:公式只適用于勻強(qiáng)磁場(chǎng)。
3.安培力的方向:安培力的方向可利用左手定則判斷。
左手定則:伸開(kāi)左手,使大拇指跟其余四指垂直,并且都跟手掌在一個(gè)平面內(nèi),把手放入磁場(chǎng)中,讓磁感線垂直穿過(guò)手心,并使伸開(kāi)的四指指向電流方向,那么拇指方向就是通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的受力方向。安培力方向一定垂直于B、I所確定的平面,即F一定和B、I垂直,但B、I不一定垂直。
高中物理必修1知識(shí)點(diǎn)(二)
1.電流強(qiáng)度:I=q/t{I:電流強(qiáng)度(A),q:在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫載面的電量(C),t:時(shí)間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R {I:導(dǎo)體電流強(qiáng)度(A),U:導(dǎo)體兩端電壓(V),R:導(dǎo)體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω m),L:導(dǎo)體的長(zhǎng)度(m),S:導(dǎo)體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U內(nèi)+U外{I:電路中的總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(shì)(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內(nèi)阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時(shí)間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過(guò)導(dǎo)體的電流(A),R:導(dǎo)體的電阻值(Ω),t:通電時(shí)間(s)}
7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動(dòng)率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動(dòng)勢(shì)(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/并聯(lián)、串聯(lián)電路(P、U與R成正比)、并聯(lián)電路(P、I與R成反比)
電阻關(guān)系(串同并反) R串=R1+R2+R3+;1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+
電流關(guān)系:I總=I1=I2=I3;I并=I1+I2+I3+
電壓關(guān)系:U總=U1+U2+U3+;U總=U1=U2=U3
功率分配:P總=P1+P2+P3+;P總=P1+P2+P3+
10.歐姆表測(cè)電阻
(1)電路組成
(2)測(cè)量原理:兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏,得:Ig=E/(r+Rg+Ro)
接入被測(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為:Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)。由于Ix與Rx對(duì)應(yīng),因此可指示被測(cè)電阻大小。
高中物理必修1知識(shí)點(diǎn)(三)
1.電壓瞬時(shí)值e=Emsinωt/電流瞬時(shí)值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.電動(dòng)勢(shì)峰值Em=nBSω=2BLv/電流峰值(純電阻電路中)Im=Em/R總
3.正(余)弦式交變電流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想變壓器原副線圈中的電壓與電流及功率關(guān)系:U1/U2=n1/n2;I1/I2=n2/n2;P入=P出
5.在遠(yuǎn)距離輸電中,采用高壓輸送電能可以減少電能在輸電線上的損失:P損′=(P/U)2R;(P損′:輸電線上損失的功率,P:輸送電能的總功率,U:輸送電壓,R:輸電線電阻)(見(jiàn)第二冊(cè)P198)
6.公式1、2、3、4中物理量及單位:ω:角頻率(rad/s);t:時(shí)間(s);n:線圈匝數(shù);B:磁感強(qiáng)度(T);S:線圈的面積(m2);U:(輸出)電壓(V);I:電流強(qiáng)度(A);P:功率(W)。
注:
(1)交變電流的變化頻率與發(fā)電機(jī)中線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率相同即:ω電=ω線,f電=f線;
(2)發(fā)電機(jī)中,線圈在中性面位置磁通量最大,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,過(guò)中性面電流方向就改變;
(3)有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)定義的,沒(méi)有特別說(shuō)明的交流數(shù)值都指有效值;
(4)理想變壓器的匝數(shù)比一定時(shí),輸出電壓由輸入電壓決定,輸入電流由輸出電流決定,輸入功率等于輸出功率,當(dāng)負(fù)載的消耗的功率增大時(shí)輸入功率也增大,即P出決定P入;
(5)其它相關(guān)內(nèi)容:正弦交流電圖象(見(jiàn)第二冊(cè)P190)/電阻、電感和電容對(duì)交變電流的作用(見(jiàn)第二冊(cè)P193)。