电和磁知识点

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-04
高中物理电和磁知识总结

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)}


11楼
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)



12楼
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)<R真
选用电路条件Rx>>RA [或Rx>(RARV)1/2]
选用电路条件Rx<<RV [或Rx<(RARV)1/2]
12.滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法
限流接法
电压调节范围小,电路简单,功耗小
便于调节电压的选择条件Rp>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<Rx
注1)单位换算:1A=103mA=106μA;1kV=103V=106mA;1MΩ=103kΩ=106Ω
(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;
(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;
(4)当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;
(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);
(6)其它相关内容:电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用〔见第二册P127〕。

十二、磁场
1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/A?m
2.安培力F=BIL;(注:L⊥B) {B:磁感应强度(T),F:安培力(F),I:电流强度(A),L:导线长度(m)}
3.洛仑兹力f=qVB(注V⊥B);质谱仪〔见第二册P155〕 {f:洛仑兹力(N),q:带电粒子电量(C),V:带电粒子速度(m/s)}
4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):
(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0
(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=qVB;r=mV /qB;T=2πm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);©解题关键:画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。
注:
(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正负;
(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握〔见图及第二册P144〕;(3)其它相关内容:地磁场/磁电式电表原理〔见第二册P150〕/回旋加速器〔见第二册P156〕/磁性材料
十三、电磁感应
1.[感应电动势的大小计算公式]
1)E=nΔΦ/Δt(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:感应电动势(V),n:感应线圈匝数,ΔΦ/Δt:磁通量的变化率}
2)E=BLV垂(切割磁感线运动) {L:有效长度(m)}
3)Em=nBSω(交流发电机最大的感应电动势) {Em:感应电动势峰值}
4)E=BL2ω/2(导体一端固定以ω旋转切割) {ω:角速度(rad/s),V:速度(m/s)}
2.磁通量Φ=BS {Φ:磁通量(Wb),B:匀强磁场的磁感应强度(T),S:正对面积(m2)}
3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:由负极流向正极}
*4.自感电动势E自=nΔΦ/Δt=LΔI/Δt{L:自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),ΔI:变化电流,?t:所用时间,ΔI/Δt:自感电流变化率(变化的快慢)}
注:(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点〔见第二册P173〕;(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;(3)单位换算:1H=103mH=106μH。(4)其它相关内容:自感〔见第二册P178〕/日光灯〔见第二册P180〕。

十四、交变电流(正弦式交变电流)
1.电压瞬时值e=Emsinωt 电流瞬时值i=Imsinωt;(ω=2πf)
2.电动势峰值Em=nBSω=2BLv 电流峰值(纯电阻电路中)Im=Em/R总
3.正(余)弦式交变电流有效值:E=Em/(2)1/2;U=Um/(2)1/2 ;I=Im/(2)1/2
4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系
U1/U2=n1/n2; I1/I2=n2/n2; P入=P出
5.在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失损′=(P/U)2R;(P损′:输电线上损失的功率,P:输送电能的总功率,U:输送电压,R:输电线电阻)〔见第二册P198〕;
6.公式1、2、3、4中物理量及单位:ω:角频率(rad/s);t:时间(s);n:线圈匝数;B:磁感强度(T);
S:线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:电流强度(A);P:功率(W)。

《电与磁》
一、磁现象
1.最早的指南针叫司南。
2.磁性:磁体能够吸收钢铁一类的物质。
3.磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。
磁体两端的磁性最强,中间最弱。
水平面自由转动的磁体,静止时指南的磁极叫南极(S极),指北的磁极叫北极(N极)。
4.磁极间的作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引。
一个永磁体分成多部分后,每一部分仍存在两个磁极。
5.磁化:使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。
钢和软铁的磁化:软铁被磁化后,磁性容易消失,称为软磁材料。钢被磁化后,磁性能长期保持,称为硬磁性材料。所以制造永磁体使用钢,制造电磁铁的铁芯使用软铁。
磁铁之所以吸引铁钉是因为铁钉被磁化后,铁钉与磁铁的接触部分间形成异名磁极,异名磁极相互吸引的结果。
6.物体是否具有磁性的判断方法:①根据磁体的吸铁性判断。②根据磁体的指向性判断。③根据磁体相互作用规律判断。④根据磁极的磁性最强判断。
磁性材料在现代生活中已经得到广泛应用,音像磁带、计算机软盘上的磁性材料就具有硬磁性。
二、磁场
1.磁场:磁体周围存在着的物质,它是一种看不见、摸不着的特殊物质。
磁场看不见、摸不着我们可以根据它对其他物体的作用来认识它。这里使用的是转换法。(认识电流也运用了这种方法。)
2.磁场对放入其中的磁体产生力的作用。磁极间的相互作用是通过磁场而发生的。
3.磁场的方向规定:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向,就是该点磁场的方向。
4.磁感线:在磁场中画一些有方向的曲线。任何一点的曲线方向都跟放在该点的磁针北极所指的方向一致。
磁感线的方向:在用磁感线描述磁场时,磁感线都是从磁体的N极出发,回到磁体的S极。
说明:①磁感线是为了直观、形象地描述磁场而引入的带方向的曲线,不是客观存在的。但磁场客观存在。 ②磁感线是封闭的曲线。 ③磁感线的疏密程度表示磁场的强弱。 ④磁感线立体的分布在磁体周围,而不是平面的。⑤磁感线不相交。
5.地磁场:在地球周围的空间里存在的磁场,磁针指南北是因为受到地磁场的作用。
地磁极:地磁场的北极在地理的南极附近,地磁场的南极在地理的北极附近。
磁偏角:地理的两极和地磁的两极并不不重合,这个现象最先由我国宋代的沈括发现。
三、电生磁
1、电流的磁效应
通电导线的周围存在磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这种现象称为电流的磁效应。
该现象在1820年被丹麦的物理学家奥斯特发现。奥斯特是世界上第一个发现电与磁之间有联系的人。
2、通电螺线管的磁场
通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场一样。其两端的极性跟电流方向有关,电流方向与磁极间的关系可由安培定则来判断。
3、安培定则:用右手握螺线管,让四指指向螺线管中电流的方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。
四、电磁铁
1.电磁铁
在螺线管内插入软铁芯,当有电流通过时有磁性,没有电流时就失去磁性。这种磁体叫做电磁铁。
工作原理:电流的磁效应。
2、影响电磁铁磁性强弱的因素
电流越大,电磁铁的磁性越强;线圈匝数越多,电磁铁的磁性越强;插入铁芯,电磁铁的磁性会更强。
3、特点:其磁性的有无可由通断电流来控制;其磁极方向可以通过改变电流方向来改变;其磁性强弱与电流大小、线圈匝数、有无铁芯有关。
4、电磁铁的应用:电磁起重机、电磁继电器

五、电磁继电器 扬声器
1、电磁继电器
继电器是利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路的装置。
电磁继电器:实质是由电磁铁控制的开关。应用:用低电压弱电流控制高电压强电流,进行远距离操作和自动控制。
2、扬声器
扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置。它主要由永久磁体、线圈和锥形纸盆组成。
六、电动机
1、磁场对通电导线的作用
通电导线在磁场中要受到力的作用,力的方向跟电流的方向、磁感线的方向都有关系。当电流的方向或者磁感线的方向变得相反时,通电导线受力的方向也变得相反。
2、电动机主要由转子和定子组成。电动机是利用通电线圈在磁场里受力而转动的原理制成的。
电动机在工作时,线圈转到平衡位置的瞬间,线圈中的电流断开,但由于线圈的惯性,线圈还可以继续转动,转过此位置后,线圈中的电流方向靠换向器的作用而发生改变。
3、电动机工作时,把电能转化为机械能。
电动机构造简单控制方便、体积小、效率高、功率可大可小。

七、磁生电
1、电磁感应
由于导体在磁场中运动而产生电流的现象,叫做电磁感应现象,产生的电流叫做感应电流。英国物理学家法拉第于1831年发现了利用磁场产生电流的条件和规律。
产生感应电流的条件:闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线的运动。
导体中感应电流的方向:跟导体运动的方向和磁感线的方向有关。
2、发电机
发电机主要由转子和定子组成。
发电机的工作原理:电磁感应现象。
发电机在发电的过程中,把机械能转化为电能。
方向不断变化的电流叫交变电流,简称交流(AC)。我国电网以交流供电,频率是50Hz,周期0.02s,电流方向1s改变100次。

新人教版初中物理详细知识点集--第二十章 电与磁
一、磁现象、磁场
1、物体具有吸引铁、钴、镍等物体的性质,该物体就具有了磁性.
具有磁性的物体叫做磁体.
2、磁体两端磁性最强的部分叫磁极,磁体中间磁性最弱.
当悬挂静止时,指向南方的叫南极(S),指向北方的叫北极(N). 任一磁体都有两个磁极.
相互作用规律:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引. 3、磁化:使没有磁性的物体获得磁性的过程. 方式有:与磁体接触;与磁体摩擦;通电.
有些物体在磁化后磁性能长期保存,叫永磁体(如钢);
有些物体在磁化后磁性在短时间内就会消失,叫软磁体(如软铁). 4、磁体周围存在一种看不见,摸不着的物质,能使磁针偏转,叫做磁场. 磁场对放入其中的磁体会产生磁力的作用.
5、磁场方向:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向.磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同. 6、在物理学中,为了研究磁场方便,我们引入了磁感线的概念.
磁感线总是从磁体的北极出来,回到南极.
7、地球也是一个磁体,周围也存在着磁场,叫地磁场. 所以小磁针静止时会由于同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引的原理指向南北,由此可知,地磁南极在地理北极附近,地磁北极在地理南极附近.
8、地磁南极与地理北极、地磁北极与地理南极并不完全重合,中间有一个夹角,叫做磁偏角,是由我国宋代学者沈括首先发现的.
二、电生磁
1、奥斯特实验证明:通电导线的周围存在着磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这种现象叫做电流的磁效应.这一现象是由丹麦物理学家奥斯特在1820年发现的. 2、把导线绕在圆筒上,做成螺线管,也叫线圈,在通电情况下会产生磁场.
通电螺线管的磁场相当于条形磁体的磁场,通电螺线管的两端相当于条形磁体的两个磁极.
3、通电螺线管的磁场方向与电流方向有关.
磁场的强弱与电流强弱、线圈匝数、有无铁芯有关. 4、在通电螺线管里面加上一根铁芯,就成了一个电磁铁.
电磁铁磁场的强弱与电流的强弱、线圈的匝数、铁芯的有无有关. 可以制成电磁起重机、扬声器和吸尘器等.
5、判断通电螺线管的磁场方向可以使用安培(右手)定则:
将右手的四指顺着电流方向抓住螺线管,姆指所指的方向就是该螺线管的N极.
三、电磁铁、电磁继电器
1、继电器是利用低电压、弱电流电路的通断,来间接地控制高电压、强电流电路的装置.实质上它就是利用电磁铁来控制工作电路的一种开关. 2、电磁继电器由电磁铁、衔铁、簧片、触点组成;
其工作电路由低压控制电路和高压工作电路两部分组成. 3、扬声器是把电信号转换成声信号的一种装置.
它主要由固定的永久磁体、线圈和锥形纸盆构成.
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四、电动机
1、通电导体在磁场中会受到力的作用.
它的受力方向跟电流方向、磁感线方向有关. 2、电动机由转子和定子两部分组成.
能够转动的部分叫转子;固定不动的部分叫定子.
3、当直流电动机的线圈转动到平衡位置时,线圈就不再转动,只有改变线圈中的电流方向,线圈才能继续转动下去. 这一功能是由换向器实现的.
换向器是由一对半圆形铁片构成的,它通过与电刷的接触,在平衡位置时改变电流的方向.
实际生活中电动机的电刷有很多对,而且会用电磁场来产生强磁场.
4、电动机构造简单、控制方便、体积小、效率高、功率可大可小,被广泛应用在
日常生活和各种产业中.
它在电路图中用○
M表示.电动机工作时是把电能转化为机械能. 五、磁生电
1、在1831年由英国物理学家法拉第首先发现了利用磁场产生电流的条件和规律.当闭合电路的一部分在磁场中做切割磁感线运动时,电路中就会产生电流.这个现象叫电磁感应现象,产生的电流叫感应电流.
2、没有使用换向器的发电机,产生的电流,它的方向会周期性改变方向,这种电流叫交变电流,简称交流电.
它每秒钟电流方向改变的次数叫频率,单位是赫兹,简称赫,符号为Hz.我国的交流电频率是50Hz.
3、使用了换向器的发电机,产生的电流,它的方向不变,这种电流叫直流电. (实质上和直流电动机的构造完全一样,只是直流发电机是磁生电,而直流电动机是电生磁)
4、直流电动机原理:是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的.
5、实际生活中的大型发电机由于电压很高,电流很强,一般都采用线圈不动,磁极旋转的方式来发电,而且磁场是用电磁铁代替的.

  • 电和磁知识点
    答:二、电生磁 1、奥斯特实验证明:通电导线的周围存在着磁场,磁场的方向跟电流的方向有关,这种现象叫做电流的磁效应.这一现象是由丹麦物理学家奥斯特在1820年发现的. 2、把导线绕在圆筒上,做成螺线管,也叫线圈,在通电情况下会产生磁场.通电螺线管的磁场相当于条形磁体的磁场,通电螺线管的两端相当于条形磁体...
  • 物理电磁感应知识点总结
    答:②电磁感应的发现使人们找到了磁生电的条件,开辟了人类的电器化时代。 ③电磁感应现象的发现,推动了经济和社会的发展,也体现了自然规律的和谐的对称美。 4.对电磁感应的理解: 电和磁之间有着必然的联系,电能生磁,磁也一定能够生电,但磁生电是有条件的,只有变化的磁场或相对位置的变化才能产生感应电流,磁生电表...
  • 跪求初二物理:电功率、电与磁两章知识点(公式)
    答:7. 磁场的方向:在磁场中的某一点,小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向.8. 磁感线:描述磁场的强弱和方向而假想的曲线.磁体周围的磁感线是从它北极出来,回到南极.(磁感线是不存在的,用虚线表示,且不相交)9. 磁场中某点的磁场方向、磁感线方向、小磁针静止时北极指的方向相同.10....
  • 求关于电与磁的知识点,越详细越好,简单点也行。。
    答:总而言之:电能产生磁,磁能产生电。磁的存在都与电有关,但电并不依赖磁而存在 磁场是传递磁力作用的场.它的基本特性是对其中的运动电贺,电流,磁体存在力的作用.在永磁体或电流周围所发生的力场,即凡是磁力所能达到的空间,或磁力作用的范围,叫做磁场;所以严格说来,磁场是没有一定界限的,只有...
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    答:1度电=1千瓦时=1000瓦×3600秒=3.6×106焦耳 例:1度电可使二只“220V、40W”电灯工作几小时? 解t=W/P=1千瓦时/(2×40瓦)=1000瓦时/80瓦=12.5小时 已赞过 已踩过< 你对这个回答的评价是? 评论 收起 其他类似问题 2020-10-20 电路初中物理知识点 2017-04-21 初中物理知识点总结 120 2016-04...
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