高二物理3-1知識點總結(3)
第4節(jié) 串聯(lián)電路和并聯(lián)電路
一、串聯(lián)電路
1.串聯(lián)電路的基本特點：
2.串聯(lián)電路的性質：
等效電阻： 電壓分配： 功率分配：
二、并聯(lián)電路
1.并聯(lián)電路的基本特點：
2.并聯(lián)電路的性質：
等效電阻： 電流分配： 功率分配：
第5節(jié)焦耳定律
一、電功和電功率
(一)導體中的自由電荷在電場力作用下定向移動，電場力所做的功稱為電功。適用于一切電路.包括純電阻和非純電阻電路。
1、純電阻電路：只含有電阻的電路、如電爐、電烙鐵等電熱器件組成的電路，白熾燈及轉子被卡住的電動機也是純電阻器件。
2、非純電阻電路：電路中含有電動機在轉動或有電解槽在發(fā)生化學反應的電路。
在國際單位制中電功的單位是焦(J)，常用單位有千瓦時(kW·h)。
1kW·h=3.6×106J
(二)電功率是描述電流做功快慢的物理量。
額定功率：是指用電器在額定電壓下工作時消耗的功率，銘牌上所標稱的功率。
實際功率：是指用電器在實際電壓下工作時消耗的功率。
用電器只有在額定電壓下工作實際功率才等于額定功率。
二、焦耳定律和熱功率
(一)焦耳定律：電流流過導體時，導體上產生的熱量Q=I 2Rt
此式也適用于任何電路，包括電動機等非純電阻發(fā)熱的計算.產生電熱的過程，是電流做功，把電能轉化為內能的過程。
(二)熱功率：單位時間內導體的發(fā)熱功率叫做熱功率。
熱功率等于通電導體中電流I 的二次方與導體電阻R 的乘積。
(三)電功率與熱功率
1、區(qū)別：
電功率是指某段電路的全部電功率，或這段電路上消耗的全部電功率，決定于這段電路兩端電壓和通過的電流強度的乘積。
熱功率是指在這段電路上因發(fā)熱而消耗的功率.決定于通過這段電路電流強度的平方和這段電路電阻的乘積。
2、聯(lián)系：
對純電阻電路，電功率等于熱功率;
對非純電阻電路，電功率等于熱功率與轉化為除熱能外其他形式的功率之和。
(四)電功和電熱的關系
1、在純電阻電路中，電流做功，電能完全轉化為電路的內能.因而電功等于電熱，有：
2、在非純電阻電路中，電流做功，電能除了一部分轉化為內能外，還要轉化為機械能、化學能等其他形式的能.因而電功大于電熱，電功率大于電路的熱功率。.即有：W=UIt=E機、化+I2Rt或UI=I2R+P其他(P其他指除熱功率之外的其他形式能的功率)
第6節(jié) 導體的電阻
一、電阻定律
電阻定律：實驗表明，均勻導體的電阻R跟它的長度l成正比，跟它的橫截面積S成反比，用公式表示為
1. ρ表示材料的電阻率，與材料和溫度有關;
2. l表示沿電流方向導體的長度;
3. S表示垂直于電流方向導體的橫截面積。
二、電阻率
(一)電阻定律中比例常量ρ跟導體的材料有關,是一個反映材料導電性能的物理量，稱為材料的電阻率.ρ值越大，材料的導電性能越差。
(二)電阻率的單位是Ω·m，讀作歐姆米，簡稱歐米。
(三)材料的電阻率隨溫度的變化而改變，金屬的電阻率隨溫度的升高而增大。錳銅合金和鎳銅合金的電阻率受溫度影響很小，常用來制作標準電阻。
(四)各種材料的電阻率一般都隨溫度的變化而變化。
1、金屬的電阻率隨溫度的升高而增大。
2、半導體(熱敏電阻)的電阻率隨溫度的升高而減小。
第7節(jié) 閉合電路歐姆定律
一、閉合電路
外電路：電源的外部叫做外電路，其電阻稱為外電阻，R。
外電壓 U外：外電阻兩端的電壓。常也叫路端電壓。
內電路：電源內部的電路叫做內電路，其電阻稱為內電阻，r。
二、閉合電路歐姆定律
閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比。這一結論稱為閉合電路歐姆定律。
三、路端電壓跟負載的關系
(一)路端電壓：外電路兩端的電壓叫做路端電壓。
(二)路端電壓是用電器(負載)的實際工作電壓。
電動勢為E ， 內阻為r=E / I短
注意：
1、U—I圖象是一向下傾斜的直線,路端電壓隨電流的增大而減小。
2、圖象的斜率表示電源的內阻,圖象與縱軸的交點坐標表示電源電動勢，與橫軸的交點坐標表示短路電流。
3、斜率大，內阻大。
四、測量電源的電動勢和內電阻
(一)電路圖
(二)實驗數(shù)據處理方法比較：
1、計算法：原理清晰但處理繁雜，偶然誤差處理不好。
2、作圖法：原理清晰、處理簡單，偶然誤差得到很好處理，可以根據圖線外推得出意想不到的結論。
第8節(jié) 多用電表的原理
一、內部結構
測量時，黑表筆插入“-”插孔，紅表筆插入“+”插孔，并通過轉換開關接入與待測量相應的測量端。使用時，電路只有一部分起作用。
二、測量原理
(一)測直流電流和直流電壓的原理，就是電阻的分流和分壓原理，其中轉換開關接 1 或 2 時測直流電流;接 3 或 4 時測直流電壓;轉換開關接 5 時，測電阻。
(二)多用電表電阻擋(歐姆擋)原理。
1.
第三章 磁場
第1節(jié) 磁現(xiàn)象和磁場
一、磁現(xiàn)象
磁性、磁體、磁極：能吸引鐵質物體的性質叫磁性。具有磁性的物體叫磁體，磁體中磁性最強的區(qū)域叫磁極。
二、磁極間的相互作用規(guī)律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引.(與電荷類比)
三、磁場
(一)磁體的周圍有磁場
(二)奧斯特實驗的啟示：電流能夠產生磁場，運動電荷周圍空間有磁場。
導線南北放置
(三)安培的研究：磁體能產生磁場，磁場對磁體有力的作用;電流能產生磁場，那么磁場對電流也應該有力的作用。
(四)磁場的基本性質：
1、磁場對處于場中的磁體有力的作用。
2、磁場對處于場中的電流有力的作用。
第2、4節(jié) 磁感應強度、通電導線和磁場中受到的力
一、安培力的方向
安培力——磁場對電流的作用力稱為安培力。
左手定則：伸開左手，使拇指與四指在同一個平面內并跟四指垂直，讓磁感線垂直穿入手心，使四指指向電流的方向，這時拇指所指的就是通電導體所受安培力的方向。
二、安培力方向的判斷
1.安培力的方向總是垂直于磁場方向和電流方向所決定的平面，在判斷安培力方向時首先確定磁場和電流所確定的平面，從而判斷出安培力的方向在哪一條直線上，然后再根據左手定則判斷出安培力的具體方向。
2.已知I、B的方向，可唯一確定F的方向;已知F、B的方向，且導線的位置確定時，可唯一確定I的方向;已知F、I的方向時，磁感應強度B的方向不能唯一確定。
3.由于B、I、F的方向關系在三維立體空間中，所以解決該類問題時，應具有較好的空間想像力.如果是在立體圖中，還要善于把立體圖轉換成平面圖。
三、安培力的大小
實驗表明：把一段通電直導線放在磁場里，當導線方向與磁場方向垂直時，導線所受到的安培力最大;當導線方向與磁場方向一致時，導線所受到的安培力等于零;當導線方向與磁場方向斜交時，所受到的安培力介于最大值和零之間。
四、磁感應強度
定義：當通電導線與磁場方向垂直時，通電導線所受的安培力F跟電流I和導線長度L的乘積IL的比值叫做磁感應強度。
對磁感應強度的理解
1、公式B=F/IL是磁感應強度的定義式，是用比值定義的，磁感應強度B的大小只決定于磁場本身的性質，與F、I、L均無關。
2、定義式B=FIL成立的條件是：通電導線必須垂直于磁場方向放置。因為磁場中某點通電導線受力的大小，除了與磁場強弱有關外，還與導線的方向有關。導線放入磁場中的方向不同，所受磁場力也不相同.通電導線受力為零的地方，磁感應強度B的大小不一定為零，這可能是電流方向與B的方向在一條直線上的原因造成的。
3、磁感應強度的定義式也適用于非勻強磁場，這時L應很短，IL稱作“電流元”，相當于靜電場中的試探電荷。
4、通電導線受力的方向不是磁場磁感應強度的方向。
5、磁感應強度與電場強度的區(qū)別：磁感應強度B是描述磁場的性質的物理量，電場強度E是描述電場的性質的物理量，它們都是矢量，現(xiàn)把它們的區(qū)別列表如下：
(1)磁感應強度是矢量，遵循平行四邊形定則。如果空間同時存在兩個或兩個以上的磁場時，某點的磁感應強度B是各磁感應強度的矢量和。
五、勻強磁場：如果磁場的某一區(qū)域里，磁感應強度的大小和方向處處相同，這個區(qū)域的磁場叫做勻強磁場.在勻強磁場中，在通電直導線與磁場方向垂直的情況下，導線所受的安培力F= BIL。
(一)公式F=BIL中L指的是“有效長度”.當B與I垂直時，F(xiàn)最大，F(xiàn)=BIL;當B與I平行時，F(xiàn)=0。
(二)彎曲導線的有效長度L，等于連接兩端點直線的長度，如下圖相應的電流沿L由始端流向末端。
1、當電流與磁場方向垂直時，F(xiàn) = ILB
2、當電流與磁場方向夾θ角時，F(xiàn) = ILBsinθ