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1、学 海 无 涯 选修选修 1 1- -1 1电场电场 一、考纲要求 测试内容 测试要求 基本要求 （选修 1-1） 电荷 电荷守恒定律 A 库仑定律 A 电场 电场强度 电场线 B 二、考点梳理 （一）电荷、电荷守恒定律 1、两种电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。 2、元电荷：一个元电荷的电量为 1.610 -19C，是一个电子所带的电量。 说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。 3、起电：使物体带电叫起电，使物体带电的方式有三种摩擦起电，接触起电， 感应起电。 4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另 一个物体，或者
2、从物体的一部分转移到另一部分，系统的电荷总数是不变的 注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷 总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分。 （二）库仑定律 1 内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比， 跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 2 公式： 2 21 r qq kF = k9010 9Nm2C2 3适用条件： （1）真空中； （2）点电荷 点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影 响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷 （这一点与万有引力很相似，但又有不 同：对质量均
3、匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离 近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r） 。点电荷很相似于我们力学中的质 点 （三）电场 1存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质电荷间的作用总是 通过电场进行的。 2电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。 3电场可以由存在的电荷产生，也可以由变化的磁场产生。 （四）电场强度 1定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的 电场强度，表示该处电场的强弱 学 海 无 涯 匀强电场 点电荷与带电 + 等量异种点电荷的 等量同种点电荷的孤立点电荷周围的 2表达式：EF/q（定义式
4、） 单位是：N/C 或 V/m； E=kQ/r 2（导出式，真空中的点电荷，其中 Q是产生该电场的电荷） 3方向：与该点正电荷受力方向相同，与负电荷的受力方向相反；电场线的切线方 向是该点场强的方向；场强的方向与该处等势面的方向垂直 4在电场中某一点确定了，则该点场强的大小与方向就是一个定值，与放入的检验 电荷无关，即使不放入检验电荷，该处的场强大小方向仍不变，这一点很相似于重力场 中的重力加速度，点定则重力加速度定，与放入该处物体的质量无关，即使不放入物体， 该处的重力加速度仍为一个定值 5电场强度是矢量，电场强度的合成按照矢量的合成法则 （平行四边形法则和三 角形法则） 6电场强度和电场力
5、是两个概念，电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关， 而电场力的大小与方向则跟放入的检验电荷有关， （五）电场线 是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线，客观并不存在 1切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向 2从正电荷出发到负电荷终止，或从正电荷出发到无穷远处终止，或者从无穷远处 出发到负电荷终止 3疏密表示该处电场的强弱，也表示该处场强的大小 4匀强电场的电场线平行且距离相等 5没有画出电场线的地方不一定没有电场 6电场线永不相交也不闭合， 7电场线不是电荷运动的轨迹 选修选修 1 1- -1 1磁场磁场 一、考纲要求 序号 测试内容 测试要求 1 磁场 磁感线 A 2 地磁场
6、 A 3 电流的磁场 安培定则 B 4 磁感应强度 B 5 安培力的大小 左手定则 B 学 海 无 涯 6 洛伦兹力的方向 A 二、考点梳理 （一）磁场 磁感线 1.磁场的产生 （1）磁极周围有磁场.（2）电流周围有磁场（奥斯特发现电流的磁效应）. 2.磁场的基本性质 对处于磁场中的磁极、电流、运动电荷有磁场力的作用，有强弱和方向.(对磁体一定 有力的作用；对电流、运动电荷可能有力的作用). 3.磁感线 （1）用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线. （2）磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N 极的指向. （3）磁感线的疏密表示磁场的强弱. （4）磁感
7、线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）. （5）要熟记常见的几种磁场的磁感线. （ 二） 电 流 的 磁 场、 安 培 定 则 （ 右手螺旋定则） 1. 电流的磁效应：不仅磁铁能产生磁场，电流也能产生磁场，这个现象称之为电流的 磁效应. 1820 年，丹麦物理学家奥斯特用实验展示了电与磁的联系，说明了电与磁之间存在着 相互作用，揭示了电流的磁效应，这对电与磁研究的深入发展具有划时代的意义，也预 示了电力应用的可能性. 2.安培定则（右手螺旋定则） ：对直导线，四指指向磁感线方 向；对环行电流，大拇指指向中心轴线上的磁感线方向；对长 直螺线管大拇指指向螺线管内部的磁感线方向. （1）判断直线电流直
8、线电流的磁场具体做法是右手握住_，让 伸直的拇指的方向与_一致，那么，弯曲的四指所指的方 学 海 无 涯 向就是_的环绕方向. （2）判断通电螺线管通电螺线管的磁场具体做法是右手握住_， 让弯曲的四指所指的方向跟_一致，拇指所指的方向就是 螺线管_的方向. 3.安培分子电流假说（又叫磁性起源假说） ：认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷 的运动产生的.安培认为在原子，分子等物质微粒内部存在着一种环形电流-分子电流， 分子电流使每个物质微粒都成为一个微小磁体，它的两侧相当于两个小磁极，并且这两 个磁极跟分子电流不可分割地联系在一起. 三、地磁场 地磁场：地球本身就是一个大磁体，地磁场的 N 极在
9、地理的南极，S 极在地 理的北极.地球的地理两极与地磁两极并不完全重合，其间有一个交角，叫做 磁偏角. 四、磁感应强度、安培力、左手定则 1.磁感应强度 （1）磁感应强度是反映磁场_的物理量. （2）公式：B=_单位：_;磁感应强度是矢量矢量. 2.安培力 （1）在磁场中，通电导线要受到_力的作用，我们使用的电动机就是利用这个原 理来工作的. （2）通电导体放在磁场里，当导线方向与磁场垂直时，所受的安培力_;当导线方 向与磁场一致时，所受的安培力_;当导线方向与磁场斜交时，所受的安培力 _. （3）导线方向与磁场垂直时,导线受到的安培力大小 F_. 3.安培力的方向左手定则 伸开左手，使拇指跟
10、其余四指_,并且都跟手掌在同一个平面内，让_穿入 手心， 并使四指指向_的方向， 则拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向. 4.磁场力的本质 磁极和电流之间的相互作用力（包括磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流） ，都是运 动电荷之间通过磁场发生的相互作用.因此在分析磁极和电流间的各种相互作用时，除要 记住“同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引”的结论，还应该记住更加普遍适用的： “同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”. 学 海 无 涯 五、洛仑兹力 洛仑兹力的方向 1.磁场对_有力的作用，这种力叫做洛伦兹力. 2.左手定则：伸开左手，使拇指跟其余四指_,并且都跟手掌在同一个平面内， 让_穿
11、入手心，并使四指指向_的方向，则拇指所指的方向就是运动正 电荷所受安培力的方向. 3.洛伦兹力一定既垂直于电荷的速度方向，又垂直于磁感应强度方向 选修选修 1 1- -1 1电磁感应、电磁技术与社会电磁感应、电磁技术与社会 发展发展 一、考纲要求 序号 测试内容 测试要求 1 磁通量 A 2 电磁感应现象及其应用 A 3 电磁感应定律 A 4 电磁波 A 5 交变电流 变压器 高压输电 补充 6 自感现象 涡流 电感器 补充 7 常见传感器及其应用 A 二、考点梳理 （一）电磁感应现象及其应用、电磁感应定律 1.英国物理学家_经过 10 年的艰苦探索，终于在 1831 年发现了 _现象，进一步
12、揭示了电现象与磁现象之间的密切联系，奏响了电气化时代的 序曲. 2.闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时，_中就产生电流，这 类现象就叫做_.由电磁感应产生的电流叫做_. 3.电磁感应的产生条件 （1）磁通量：穿过一个_的磁感线的多少. （2）条件：只要穿过_的磁通量发生变化，闭合电路中就有感应电流 产生. 4.感应电动势：电磁感应现象中产生的电动势. 5.法拉第电磁感应定律：电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的 _成正比. （1）表达式：_ ，多匝线圈的电动势：_. （2）磁通量的变化率描述_. （3）导体垂直切割磁感线产生的感应电动势的表达式： . 二、交变电流 变压器
13、高压输电 学 海 无 涯 1.交变电流（简称交流（AC） ，俗称交流电） ：大小和方向 都随时间做周期变化的电流. 2.交流发电机：由定子和转子组成，转子的转动使穿过线 圈的磁通量发生变化，在线圈中激发出感应电动势. 3.交流的变化规律：日常使用的电是由电网送来的，电网 中的交变电流，它的电流、电压随时间按正弦函数的规律变化， 叫做正弦式电流. （1）表达式：tEe m sin= tIi m sin= （2）图象： （3）描述物理量：周期（T） 、频率（f） 、有效值（E、U、I） 、峰值（Em、Um、Im） 其中，2/,2/,/1 mm IIUUfT=.另外，家用电器铭牌上的额定电压、额 定
14、电流都是指有效值有效值. 4. 变压器 （1）构造：变压器由一个闭合的铁芯、原线圈、副线圈组成. （2）工作原理：变压器利用的是电磁感应现象的互感现象. 5.减小输电线路上电能损失的方法： （1）减小输电线电阻R（从、L、S三个角度考虑，但效果不佳）. （2）减小输电电流I（因为 U P I =，所以采用高压输电高压输电既有效又经济）. 三、自感现象 涡流 电感器 1.导体本身电流发生变化而产生的电磁感应现象叫自感现象自感现象.自感现象中产生的电 动势叫自感电动势自感电动势. 2.通电自感和断电自感 （1）A1、A2是规格完全一样的灯泡.闭合电键 S，调节变阻器R，使 A1、A2亮度相同，再调
15、节R1，使两灯正常发光，然后断开开关 S.重新 闭合 S，观察到灯泡A2立刻正常发光，跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮 起来. 原因：电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐 渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推 迟了电流达到正常值的时间. （2） 接通电路， 待灯泡A正常发光.然后断开电路， 观察到 S 断开时， A灯突然闪亮一下才熄灭. 学 海 无 涯 原因：当 S 断开时，L中的电流突然减弱，穿过L的磁通量逐渐减少，L中产生感应 电动势，方向与原电流方向相同，阻碍原电流减小.L相当于一个电源，此时L与A构成 闭合回路，故A中还有一段持续电流.灯A闪亮一下，说明流过A的电流比原电流大. 3.自感的应用电感器：特点：通直流、阻交流.日光
