高二上期物理期末复习知识点整理(学生版)

高二上期物理知识点一、电荷 库仑定律精要知识归纳. 1、库仑定律 即221rQ Q kF (其中k ＝9.0×109 N ·m 2/C 2). 重点难点突破（一）、带电体的电荷分布两个完全相同的带电导体接触时必先中和然后等分电荷. （二）、如何解决涉及到库仑力的有关力学问题库仑力可以和其他力平衡，也可以和其他力一起使带电体产生加速度.因此这类问题的实质仍是力学问题，要按照处理力学问题的基本思路来解题，只不过我们多了一种新的性质的力而已.典例精析【例1】如图所示，带电小球A 、B 的电荷量分别为Q A 、Q B ，OA ＝OB ，都用长L 的丝线悬挂在O 点.静止时A 、B 相距为d .为使平衡时AB 间距离减为d /2，可采用以下哪些方法( )A.将小球B 的质量增加到原来的2倍B.将小球B 的质量增加到原来的8倍C.将小球B 的电荷量减小到原来的一半D.将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B 的质量增加到原来的2倍二、电场强度 电场线精要知识归纳 1.电场强度E(1)定义： E ＝Fq，单位： 或 .(2)场强的方向：E 是矢量，规定 在电场中某点的受力方向为该点的场强方向. 2.点电荷产生的电场的场强 E ＝，其中Q 为场源电荷3.电场的叠加4.电场线(1)电场线的 疏密 表示场强的 ，电场线上每一点的切线方向表示该点的场强方向.(2)顺着电场线电势 ，而且降落最快，电场线与等势面处处 . 5.匀强电场的特点:场强处处相等 重点难点突破（一）、怎样理解场强的三个表达式？掌握用比值定义的物理量的特点1.定义式E ＝Fq ：适用于 ，2.决定式E ＝2rkQ：只适用于 . 3.关系式E ＝U d：只适用于 ， d 指这两点沿电场线方向的距离.典例精析1.理解场强的矢量性，唯一性和叠加性【例题2】如图所示，空间中A 、B 、C 三点的连线恰构成一直角三角形，且∠C ＝30°，AB ＝L ，在B 、C 两点分别放置一点电荷，它们的电荷量分别是＋Q 和－Q .(静电力常量为 k )求：(1)斜边AC 的中点D 处的电场强度；(2)为使D 处的电场强度方向与AB 平行，则应在A 处再放一个什么样的电荷.3.与电场力有关的力学问题【例3】如图所示，带等量异种电荷的平行金属板，其间距为d ，两板间电势差为U ，极板与水平方向成37°角放置，有一质量为m 的带电微粒，恰好沿水平方向穿过板间匀强电场区域.求：(1)微粒带何种电荷？ (2)微粒的加速度多大？ (3)微粒所带电荷量是多少？三、电势能、电势、等势面、电势差的概念 精要知识归纳(1)电势能：电荷在电场中某点具有的电势能等于它的电荷量与该点电势的乘积，E p ＝ .它是电荷与电场共同具有的. (2)电势：φ＝qE p ，即电场中某点的电势等于电荷在该点具有的电势能与它的电荷量的比值，是标量.描述电场 能 的性质，由电场本身决定，与试探电荷 (有/无)关.(3)电势差：电荷在电场中两点间移动时，电场力所做的功跟它的电荷量的比值叫这两点间的电势差.U AB ＝W ABq，是标量，由电场本身决定.U AB ＝ ，U AB ＝ BA U -，U AB ＋U BC ＝ AC U .2.电场力对电荷做 正功 ，电势能 ；电场力对电荷做 负功 ，电势能 .且电势能的改变量与电场力做功的关系是 W 电＝－ΔE .3.两点间的电势差等于场强和这两点间沿 匀强电场方向 的距离的乘积， 即:U ＝ .4.常见电场等势面分布图 重点难点突破（一）、电场力做功的特点及计算方法 电场力做功与路径无关，只与初末位置有关. 计算方法：1.由求功公式计算W ＝F ∙s ∙cos θ，此式只适用于匀强电场.2.由电场力做功与电势能的改变关系计算W ＝－ΔE p ＝qU ，对任何电场都适用.3.由动能定理计算W 电＋W 非电＝ΔE k . （三）、等势面与电场线的关系1.电场线总是与等势面垂直，且从高等势面指向低等势面，沿电场线方向电势降低最快；2.电场线越密的地方，等势面越密；3.沿等势面移动电荷，电场力不做功，沿电场线移动电荷，电场力一定做功； （四）、解决电场线、等势面、运动轨迹综合问题应注意1.运动轨迹不一定与电场线重合，轨迹的切线方向为该点的速度方向；2.带电粒子所受合力应指向轨迹弯曲的凹侧；典例精析1.电场力做功与电势能改变的关系【例4】如图甲所示，A 、B 是电场中的一条直线形的电场线，若将一个带正电的点电荷从A 由静止释放，它只在电场力作用下沿电场线从A 向B 运动过程中的速度图象如图乙所示.比较A 、B 两点的电势和场强E ，下列说法正确的是( )A.φA <φB ，E A <E BB.φA <φB ，E A >E BC.φA >φB ，E A >E BD.φA >φB ，E A <E B易错门诊4.电场线、等势面、运动轨迹的综合问题【例5】如图虚线a 、b 、c 代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即U ab ＝U bc ，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P 、Q 是这条轨迹上的两点，据此可知( )A.P 点的电势高于Q 点的电势B.带电质点在P 点具有的电势能比在Q 点具有的电势能大C.带电质点通过P 点时的动能比通过Q 点时大D.带电质点通过P 点时的加速度比通过Q 点时大四、电容器 电容（1）电容：表示电容器容纳电荷的本领。

a 定义式：C Q U QU==()∆∆，b 决定因素式：如平行板电容器C Sk d=επ4（2）对于平行板电容器有关的Q 、E 、U 、C 的讨论时要注意两种情况： a 保持两板与电源相连，则电容器两极板间的电压U 不变 b 充电后断开电源，则带电量Q 不变【例6】.如图所示，电源两端电压恒定为U ，则接通S 的瞬间，通过R 的电流方向是从___________到___________；平行板电容器充电稳定后，增大两板距离的过程，通过R 的电流方向是从 ___________到___________.如果电容器充电平衡后，先断开S ，再将电容器两极板间距离增 大，电阻R ___________电流通过.（填“有”或“无”）【例7】.一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，在两极板间有一正电荷(电量很小)固定在P 点.如图所示，用E 表示两极板间场强，U 表示电容器的电压，E P 表示正电荷在P 点的电势能，若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示的位置，则 （ ） A.U 变小，E 不变 B.E 变大，E P 不变C.U 变小，E P 不变D.U 不变，E P 不变五、带电粒子在匀强电场中的运动（1）在对带电粒子进行受力分析时，要注意两点：1)要掌握电场力的特点。

如电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关，还与带电粒子的电量和电性有关；2)是否考虑重力要依据具体情况而定：基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等. (2)带电粒子的加速. （3）、带电粒子在匀强电场中类平抛的偏转问题。

如果带电粒子以初速度v 0垂直于场强方向射入匀强电场，不计重力，电场力使带电粒子产生加速度，作类平抛运动:则: v v x =0，x vt =0；P平行于场强方向上的分运动——匀加速运动:v a t a q U m d y==,，y q U m d x v =1202()， 粒子的偏转角为: dmv qU v v t xy200an ==ϕ。

经一定加速电压（U 1）加速后的带电粒子，垂直于场强方向射入确定的平行板偏转电场中，粒子对入射方向的偏移y q U L m d v U L d U ==1242202221，即偏移量只跟加在偏转电极上的电压U 2有关。

六、闭合电路的欧姆定律精要知识归纳 1.闭合电路的欧姆定律 (2)闭合电路的欧姆定律 适用条件：纯电阻电路.闭合电路欧姆定律的表达形式有： 1).E ＝U 外＋U 内 2).I ＝rR E+(I 、R 间关系) 3).U ＝E －Ir (U 、I 间关系) 4).U ＝rR E+E (U 、R 间关系) 2.闭合电路中的电压关系(1)电源电动势等于内、外电压之和.注意：U 不一定等于IR .(纯电阻电路中U ＝IR ，非纯电阻电路中U ≠IR ) (2)路端电压与电流的关系(如图所示).(3)纯电阻电路中，路端电压U 随外电阻R 的变化关系. ①外电路的电阻增大时，I 减小，路端电压升高； ②外电路断开时，R →∞，路端电压 U ＝E ； ③外电路短路时，R ＝0，U ＝0，I ＝I m ＝E /r . 4.闭合电路中的功率关系(1)电源的总功率：P 总＝ IE ＝IU ＋IU ′＝P 出＋P 内 (2)电源内耗功率：P 内＝ I 2r ＝IU ′＝P 总－P 出 (3)电源的输出功率：P 出＝IU ＝IE －I 2r ＝P 总－P 内 5.电源的输出功率与外电路电阻的关系 对于纯电阻电路，电源的输出功率P 出＝I 2R ＝(r R E +)2R ＝r Rr R E Rr r R R E 4)(4)(2222+-=+- 当外电阻等于电源内电阻(R ＝r )时，电源输出功率最大，其最大输出功率为P m ＝r E 42.当R ＝r 时，即I ＝E /2r 时，电源的输出功率最大，P 出＝rE 42.P 出-R 图象如右图所示.7.电路的U-I 图象右图中a 为电源的U-I 图象，b 为外电阻的U-I 图象.两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压；该点和原点的连线为对角线的矩形的面积表示输出功率；a 的斜率的绝对值表示内阻大小； b 的斜率的绝对值表示外电阻的大小；七、决定导线电阻的因素（实验、探究）R =L Sρ电阻的测量：（1）伏安法：测量电路有安培表内接或外接两种接法 两种接法都有系统误差，测量值与真实值的关系为：当采用安培表内接电路时，由于安培表内阻的分压作用，电阻的测量值R U I U U IR R R x Ax A x 内==+=+>； 当采用安培表外接电路时，由于伏特表的内阻有分流作用，电阻的测量值R U I U U R U R R R R R R x Vx Vx V x 外==+=+<，可以看出：当R R x A >>和R R V x>>时，电阻的测量值认为是真实值，即系统误差可以忽略不计。

所以为了确定实验电路，一般有两种方法： 一是比值法，若R R R R x A Vx>时，通常认为待测电阻的阻值较大，安培表的分压作用可忽略，应采用安培表内接电路； 若R R R R x A Vx<时，通常认为待测电阻的阻值较小，伏特表的分流作用可忽略，应采用安培表外接电路。