高中物理会考复习选修11.docx
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高中物理会考复习选修11
高中物理会考复习选修1-1
选修1-1——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1.6×10-19C,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①摩擦起电,②接触起电,③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:
k=9.0×109N·m2/C2
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
2.表达式:
E=F/q(定义式)单位是:
N/C或V/m;
E=kQ/r2(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1-1——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
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
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向就是_______的环绕方向.
(2)判断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.
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”.
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1-1——电磁感应、电磁技术与社会发展
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、交变电流变压器高压输电
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:
(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,
.另外,家用电器铭牌上的额定电压、额定电流都是指有效值.
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
(从ρ、L、S三个角度考虑,但效果不佳).
(2)减小输电电流I(因为
,所以采用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.自感现象中产生的电动势叫自感电动势.
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.
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.日光灯镇流器.
4.涡流现象:
把块状金属放在变化的磁场中,或者让它在磁场中运动时,金属块内将产生感应电流,这种电流在金属块内自成闭合回路,很像水的旋涡,因此叫涡流,简称涡流.由于整块金属的电阻(率)很小,涡流通常很强,发热消耗大量电能.
(1)涡流的减少:
电机和变压器通常用涂有绝缘漆的薄硅钢片(电阻率大)叠压制成的铁芯.
(2)涡流的应用:
①真空冶炼炉(高频感应炉)(冶炼特种合金和特种钢)
②金属探测器(用于安检、探雷、探矿等).
③电磁炉
四、电磁波及信息处理
1.麦克斯韦电磁场理论
基本内容:
(1)变化的磁场能够在周围空间产生电场,变化的电场能够在周围空间产生磁场.
(2)均匀变化的磁场产生稳定的电场,均匀变化的电场产生稳定的磁场.(3)振荡的(周期性变化的)磁场产生同频率的振荡电场,振荡的电场产生同频率的振荡磁场.
2.频率、波速、波长
或
.
3.电磁波谱
(1)定义:
按波长或频率大小的顺序排列成谱.
(2)按波长从大到小的顺序:
无线电波、光波(红外线、可见光、紫外线)、X射线、γ射线.
(3)主要作用
红外线主要作用是热作用,可以利用红外线来加热物体和进行红外线遥感;
紫外线主要作用是化学作用,可用来杀菌和消毒;
伦琴射线有较强的穿透本领,利用其穿透本领与物质的密度有关,进行对人体的透视和检查部件的缺陷;
γ射线的穿透本领更大,在工业和医学等领域有广泛的应用,如探伤,测厚或用γ刀进行手术.
4.电磁波的发射和接收
(1)载波:
携带声音、图象等信息的电磁波.
(2)调制:
把信息加到载波上,使载波随信号而变叫调制.
(3)调幅(频)波:
使振幅(频率)随信号而变叫调幅(频)波.
(4)调谐:
从电磁波中选出所要的信号的技术叫做调谐.
(5)解调:
从载波中将声音、图象等信息“取”出叫解调.
【巩固练习】
1.把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程,称为.信号的调制方式有调幅信号和两种方式.其中信号由于抗干扰能力强,操作性强,因此高质量的音乐和语言节目,电视伴音采用这种信号调制方式.
解析:
调制;调频;调频
2.转换电视频道,选择自己喜欢的电视节目,称为()
(A)调幅(B)调频(C)调制(D)调谐
3.下列应用没有利用电磁波技术的是()
(A)无线电广播(B)移动电话(C)雷达(D)白炽灯
5.传感器
(1)定义:
传感器是把非电学物理量(如位移、速度、压力、温度、湿度、流量、声强、光照度等)转换成易于测量、传输、处理的电学量(如电压、电流、电容等)的一种组件,起自动控制作用.一般由敏感元件、转换器件、转换电路三个部分组成,如下表所示:
(2)几种传感器:
双金属温度传感器(主要应用在日光灯启动器、电熨斗、电冰箱温控器上);
光敏电阻传感器(一般用于光的测量、光的控制和光电转换);
压力传感器(电容式压力传感器、电容式话筒)等
选修1-1——电路、家用电器与日常生活
一、考纲要求
序号
测试内容
测试要求
1
静电的利用与防止
A
2
焦耳定律
A
3
电阻定律
A
4
电动势闭合电路欧姆定律
A
5
电热器、白炽灯等家用电器的技术参数的意义
A
6
安全用电与节约用电
A
二、考点梳理
(一)静电的利用和防止
1.防止静电危害的主要方法是把多余的静电导走,如接地放电,增大空气湿度.
实例:
油罐车的拖地铁链,飞机着落架上的导电轮胎,地毯里的金属丝.
2.静电应用
实例:
静电除尘,静电复印,静电喷涂.
二、电流、电源电动势
1.电流
(1)定义:
电荷的定向移动形成电流.
(2)产生条件:
①要有自由移动的电荷;②导体两端存在电压.
(3)方向:
与正电荷定向移动方向相同.
(4)大小:
I=Q/t,单位:
安培(A),1A=103mA=106µA
2.电动势
(1)大小:
电源没有接入电路时两极间的电压,单位:
伏特(V).
(2)物理意义:
反映电源将其它形式的能转化为电能的本领大小.
(3)电源把其他形式的能转化为电能,提供给用电器使用.
化学电池——化学能→电能;发电机——机械能→电能;太阳电池——太阳能→电能.
(4)常识:
干电池1.5V,蓄电池2V.
三、焦耳定律、电功率、热功率、节电、安全用电
1.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、导体的电阻、通电时间成正比.
(2)公式:
Q=I2Rt.
(3)应用:
制成各种电热器,如电热水器、电熨斗、电热毯、保险丝等.
2.电功率:
用电器在单位时间消耗的电能叫做电功率.公式:
P=W/t=IU.单位:
瓦(W).
3.热功率:
电热器在单位时间消耗的电能叫做热功率.公式:
P=Q/t=I2R.
(1)电动机:
电能主要转化为机械能,少部分转化为内能,电功率大于热功率.
(2)电热器:
电能全部转化为内能,电功率等于热功率.
4.节约用电途径
(1)家电不要待机,不用时要切断电源.
(2)换用节能灯.
5.安全用电
⏹一般手电筒中通过小灯泡的电流为0.25A.
⏹电子手表工作时的电流为几微安.
⏹彩色电视机工作电流为0.4-1A左右.
⏹人能感到的触电电流为1mA,能自行摆脱电源的触电电流为10mA,当触电电流达50mA及以上时,会引起心室颤动.国际电工委员会规定的安全电流为10mA.
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