重点高中物理选修31知识点及典型例题
高中-物理选修3-1-知识点及经典例题
第一章第1节电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究1.物体有了吸引轻小物体的性质，就说物体带了电或有了电荷。
2．两种电荷自然界中的电荷有2种，即正电荷和负电荷．如：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷；用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷．同种电荷相斥，异种电荷相吸．（相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗？）不一定，除了带异种电荷的物体相互吸引之外，带电体有吸引轻小物体的性质，这里的“轻小物体”可能不带电．3．起电的方法使物体起电的方法有三种：摩擦起电、接触起电、感应起电○1摩擦起电：两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同．两种物体相互摩擦时，束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电，束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电．（正负电荷的分开与转移）○2接触起电：带电物体由于缺少(或多余)电子，当带电体与不带电的物体接触时，就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子)，从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电)．（电荷从物体的一部分转移到另一部分）○3感应起电：当带电体靠近导体时，导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动．（电荷从一个物体转移到另一个物体）三种起电的方式不同，但实质都是发生电子的转移，使多余电子的物体(部分)带负电，使缺少电子的物体(部分)带正电．在电子转移的过程中，电荷的总量保持不变．二、电荷守恒定律1、电荷量：电荷的多少。
在国际单位制中，它的单位是库仑，符号是C.2、元电荷：最小的电荷量。
用e表示，即电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10－19C，所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
（元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗？提示：不是，元电荷是一个抽象的概念，不是指的某一个带电体，它是指电荷的电荷量．另外任何带电体所带电荷量是1.6×10－19C的整数倍．）3、比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4、电荷守恒定律表述1：电荷守恒定律：电荷既不能凭空产生，也不能凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，电荷的总量保持不变。
人教版高中物理选修3-1知识点整理及重点题型梳理] 多用电表 基础
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人教版高中物理选修3-1知识点梳理重点题型（常考知识点）巩固练习多用电表【学习目标】1．了解欧姆表的内部结构和刻度特点。
2．了解多用电表的基本结构，学会使用多用电表测量电压、电流和电阻。
3．会用多用电表测量二极管的正、反向电阻，判断二极管的正、负极。
【要点梳理】要点一、欧姆表1．内部构造：欧姆表是由电流表改装而成的，它的内部主要由表头、电源和调零电阻组成．2．基本原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如图所示，G 是电流表（表头），内阻为g R ，满偏电流g I ，电池的电动势为E ，内阻为r ，电阻R 是可变电阻，也叫调零电阻．（1）当红、黑表笔相接时（如图甲所示），相当于被测电阻0x R =，调节R 的阻值，使g g E I r R R=++，则表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的零点，g r R R ++（）是欧姆表的内阻．（2）当红、黑表笔不接触时（如图乙所示），相当于被测电阻x R =∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是刻度的“∞”点．（3）当红、黑表笔间接入被测电阻x R 时（如图丙所示），通过表头的电流g xE I r R R R =+++．改变x R ，电流I 随着改变，每个x R 值都对应一个电流表，在刻度盘上直接标出与I 值对应的x R ，就可以从刻度上直接读出被测电阻的阻值．（4）当g R R R r =++时，12g I I =，指针半偏，令欧姆表内阻g R R R r =++内，则当指针半偏时，表盘的中值电阻g R R R R r ==++中内．要点诠释：（1）当欧姆表未接入电阻，处于断路状态，即x R →∞时，电路中没有电流，指针不偏转，故刻度盘最左端为∞处．故当电路接入电阻后如果偏角很小。
表明被测电阻阻值较大．（2）当欧姆表表笔直接相连，即0x R =时，表路中电流最大．指针偏满，故电阻零刻度在最右端满偏电流处．（3）x R 与I 是非线性关系，故电阻挡表盘刻度不均匀．从表盘上看，“左密右疏”，电阻零刻度是电流最大刻度，电阻“∞”刻度是电流零刻度．要点二、多用电表1．功能：多用电表又叫“万用表”，是一种集测量交流与直流电压、电流和电阻等功能于一体的测量仪器，它们共用一个表头．由于它具有用途多、量程广、使用方便等优点，在科学实验、生产实践中得到广泛应用．2．外部结构：如图所示是一种多用电表外形图，表的上上半部分为表盘，下半部分是选择开关，周围标有测量功能的区域及量程．将选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路就被接通，选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的电压表电路或欧姆表电路就被接通．在不使用时，应把选择开关旋到OFF 挡，或交流电压最高挡．要点诠释：除了机械式多用电表，还有数字式多用电表．数字电表的测量值以数字形式直接在液晶显示屏上显示，使用方便．数字式多用电表内部装有电子电路，这样可以使电表对被测电路的影响减到最小，同时还可具有多种其他功能．要点三、实验：练习使用多用电表使用多用电表前应先检查其机械零件．若一开始指针不正对电流的零刻度，应调节多用电表的机械零点调节旋钮，使指针正对零刻度．1．用多用电表测量小灯泡的电压（1）将功能选择开关旋到直流电压挡．（2）根据待测电压的估计值选择量程．如果难以估测待测电压值，应按照从大到小的顺序，先将选择开关旋到最大量程上试测，然后根据测量出的数值，重新确定适当的量程再进行测量．（3）测量时，用红、黑测试笔使多用电表跟小灯泡L并联，注意使电流从“+”插孔流人多用电表，从“－”插孔流出多用电表，检查无误后再闭合开关S，如图所示．（4）根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值，读出电压表的示数．2．用多用电表测量通过小灯泡的电流（1）多用电表直流电流挡在电流表原理相同，测量时应使电表与待测电路串联．（2）红表笔插入“+”插孔，黑表笔插入“－”插孔．测量时，使电流从红表笔流入（即红表笔与电源正极相接的一端），从黑表笔流出（即黑表笔与电源负极相接的一端）．如图所示．（3）多用电表直流电流挡是毫安挡，不能测量比较大的电流．（4）测电流时，选择适当的量程，使表针偏转尽量大一些，测量结果比较准确．要点诠释：无论测电流还是测电压，都应使指针偏转尽量大一些，测量结果较准确．3．用多用电表测量定值电阻（1）首先根据估测电阻的大小选合适挡位，通常按大量程挡向小量程挡顺序选择；（2）电阻调零：两表笔短接，调整调零电阻，使指针指到最大电流处或0Ω处；（3）测量读数：读数时要乘倍率．（4）用毕选择开关拨离欧姆挡，一般旋至交流电压最高挡或“OFF”挡上．要点诠释：○1每次换挡后均要重新欧姆调零．○2被测电阻要与电源等其他元件断开．○3要合理选择挡住（即倍率），使指针尽可能指在中值刻度附近，以减少测量误差．4．用多用电表测量二极管的正反向电阻（1）二极管的单向导电性○1晶体二极管是用半导体材料制成的，它有两个极，一个叫正极，一个叫负极，它的符号如图：○2晶体二极管具有单向导电性（符号上的箭头表示允许电流通过的方向）．当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通（如图甲所示）；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止（如图乙所示）．（2）欧姆表中电流的方向多用电表做欧姆表用时，电表内部的电源接通，电流从欧姆表的黑表笔流出，经过被测电阻，从红表笔流入．（3）测二极管的正、反向电阻○1测正向电阻”的位置上，将红表笔插入“+”插孔，黑表用多用电表的欧姆挡，量程拨到“10Ω笔插入“－”插孔，然后两表笔短接进行电阻挡调零后，将黑表笔接触二极管的正极，红表R（如图甲所示）．笔接触二极管的负极，稳定后读取示数乘上倍率求出正向电阻1○2测反向电阻 将多用电表的选择开关旋至高倍率的欧姆挡（例如“1000Ω ”），变换挡位之后，需再次把两笔短接调零，将黑表笔接触二极管的负极，红表笔接触二极管的正极，稳定后读取示数乘上倍率（例如1000）求出反向电阻2R （如图乙所示）．要点诠释：（1）当1R 与2R 相差很大时，说明二极管质量较好；当1R 与2R 相差较小时，说明二极管质量不好．如果1R 和2R 均较小，可能二极管短路；如果1R 与2R 均较大，可能二极管断路．（2）实际使用二极管时要辨明它的正、负极．要点四、多用电表的测量原理和使用1．多用电表的测量原理（1）测直流电流和直流电压的原理这一原理实际上是电路的分流和分压原理，按照下图，将其中的转换开关接1或者2时测直流电流，接3或4时测直流电压，转换开关接5时，测电阻。
重点高中物理选修31知识点公式总结
精心整理选修 3-1 知识点记忆【第一章静电场】1、电荷量：电荷的多少叫电荷量，用字母 Q或 q 表示。
〔元电荷常用符号 e 表示，e=1.6 ×10-19 C〕。
自然界只存在两种电荷：正电荷和负电荷。
同号电荷相互排斥，异号电荷相互吸引。
2、点电荷：当本身线度比电荷间的距离小很多，研究相互作用时，该带电体的形状可忽略，相当于一个带电的点，叫点电荷。
3、库仑定律：真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。
公式： F kQ1Q2，r 2k 9 10 92 2 N﹒m /C 。
4、电场力〔静电力〕：电场对放入其中的电荷的作用力称为电场力。
5、电场强度：放入电场中一点的电荷所受的电场力跟电荷量的比值。
F 〔 N/C〕? F = Eq②点电荷的场强公式：kQ①公式： E = E2q r③场强的方向：正电荷〔负电荷〕受的电场力方向与该点场强方向相同〔相反〕。
6、电场线：用来描述电场的可以模拟但不真实存在的线。
7、电场线的性质：a．电场线起始于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷；b．任何两条电场线不会相交；c. 静电场中，电场线不形成闭合线；d．电场线的疏密代表场强强弱。
8、匀强电场：场强大小和方向都相同的电场叫匀强电场。
电场线相互平行且均匀分布时说明是匀强电场。
9、电势：电荷在电场中某一点的电势能与它电荷量的比值。
公式：Ep， E P q q10、等势面特点：①电场线与等势面垂直，②沿等势面移动电荷，静电力不做功。
11、电势差： U ABA B ,U BAB A〔电势差的正负表示两点间电势的上下〕12、电势差与静电力做功：WW qU U =qW ABU ABq表示 A、B 两点的电势差在数值上等于单位正电荷从 A 点移到 B点，电场力所做的功。
13、电场力做功与电势能的关系：W AB E PA E PB当电场力做正功时，电势能减少；电场力做负功时，电势能增加。
高中物理选修3.1知识点总结
高中物理选修3.1知识点总结高中物理选修3.1知识点(一)1. 电容器：任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器，贮藏电量和能量。
两个导体称为电容器的两极。
2. 电容器的带电量：电容器一个极板所带电量的绝对值。
3. 电容器的充电、放电.操作：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。
这个过程叫做充电。
现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。
充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能。
操作：把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电。
充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电能转化为电场能放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能高中物理选修3.1知识点(二)一、带电粒子在电场中的加速例1：在真空中有一对带电平行金属板，板间电势差为U，若一个质量为m，带正电电荷量为q的粒子，在静电力的作用下由静止开始从正极板向负极板运动，计算它到达负极板时的速度。
二、带电粒子在电场中的偏转例2：如图所示，一个质量为m，电荷量为+q的粒子，从两平行板左侧中点以初速度v0沿垂直场强方向射入，两平行板的间距为d，两板间的电势差为U，金属板长度为L，(1)若带电粒子能从两极板间射出，求粒子射出电场时的侧移量。
(2)若带电粒子能从两极板间射出，求粒子射出电场时的偏转角度。
三、带电粒子的分类(1)基本粒子如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)。
(2)带电微粒如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。
高中物理选修3.1知识点(三)一、电源电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。
(从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)二、电流1. 电流：电荷的定向移动形成电流。
高中物理选修3-1光的知识点
光知识点归纳光的折射知识点一、反射定律和折射定律1．光的反射(1)反射现象：光从第1种介质射到它与第2种介质的分界面时，一部分光会返回到第1种介质的现象。
(2)反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。
2．光的折射(1)折射现象：如图所示，当光线入射到两种介质的分界面上时，一部分光被反射回原来介质，即反射光线OB。
另一部分光进入第2种介质，并改变了原来的传播方向，即光线OC，这种现象叫做光的折射现象，光线OC称为折射光线。
(2)折射定律：折射光线跟入射光线与法线在同一平面内，折射光线与入射光线分别位于法线的两侧；入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
即sinθ1sinθ2＝n12，式中n12是比例常数。
3．光路可逆性在光的反射和折射现象中，光路都是可逆的。
如果让光线逆着出射光线射到界面上，光线就会逆着原来的入射光线出射。
知识点二、折射率1．定义：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫这种介质的折射率．定义式：n ＝sin θ1sin θ2. 2．意义：反映介质的光学性质的物理量．折射率越大，光从真空射入到该介质时偏折越大．3．折射率与光速的关系：某种介质的折射率，等于光在真空中的传播速度c 与光在这种介质中的传播速度v 之比，即n ＝c v ，任何介质的折射率都大于1.知识点三、插针法测定玻璃的折射率1．实验原理：如图所示，当光线AO 1以一定的入射角θ1穿过两面平行的玻璃砖时，通过插针法找出跟入射光线AO 1对应的出射光线O 2B ，从而求出折射光线O 1O 2和折射角θ2，再根据n ＝sin θ1sin θ2或n ＝PN QN ′算出玻璃的折射率。
2．实验器材：玻璃砖、白纸、木板、大头针、图钉、量角器(或圆规)、三角板、铅笔。
3．实验步骤(1)将白纸用图钉钉在木板上。
(2)在白纸上画出一条直线aa ′作为界面(线)，过aa ′上的一点O 画出界面的法线NN ′，并画一条线段AO 作为入射光线，如图。
高中物理选修3-1电容器和电容知识点考点高考例题总结
1-6 电容器和电容【学习目标】1．理解电容器的电容，掌握平行板电容器的电容的决定因素2．熟练应所学电场知识分析解决带电粒子在匀强电场中的运动问题．3．掌握示波管工作原理．4．运用静电场的有关概念和规律解决物理问题【本讲重点】1．电容器的电容，平行板电容器的电容的决定因素2．带电粒子在匀强电场中的运动【本讲难点】电容器的电容【考点点拨】1．对电容的理解2．平行板电容器电容的决定因素3．电容器的动态分析4．电容器与恒定电流相联系5．带电粒子在电场中的平衡问题6．带电粒子（或带电体）在电场中的加速问题7．带电粒子（或带电体）在电场中的偏转问题8．带电粒子（或带电体）在电场中运动的综合问题（3）带电粒子在电场中的偏转如图所示，质量为m电荷量为q的带电粒子以平行于极板的初速度v0射入长为L版间距离为d的平行版电容器间，两板间电压为U，求射出时的偏移、偏转角．①侧移：__________________千万不要死记公式，要清楚物理过程，根据不同的已知条件，结论改用不同的表达形式（已知初速度、初动能、或加速电压等）．②偏转角：__________________注意穿出时刻的末速度的反向U L dv0m，q ytθθ延长线与初速度方向交于中点位置，以上结论适用于带电粒子能从匀强磁场中穿出的情况．如果带电粒子没有从电场中穿出，此时水平位移不再等于板长L，应根据情况进行分析．（二）重难点阐释5．带电微粒在电场和重力场的复合场中的运动一般提到的带电粒子由于重力远小于它在电场中受到的电场力，所以其重力往往忽略不计，但当带电体（或微粒）的重力跟电场力大小相差不大时，就不能忽略重力的作用了，这样的带电微粒在电场中可能处于静止，也可能做直线运动或曲线运动．处理此类问题的基本思路，一是电场力当作力学中的一个力看待，然后按研究力学问题的基本方法，从力和运动或能量转换两条途径展开；二是把该物体看作处于电场和重力场同时存在的复合场中，对于这两种不同性质的场，同样可以用场强叠加原理处理．二、高考要点精析（一）对电容的理解☆考点点拨电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量．由电容器本身的介质特性与几何尺寸决定，与电容器是否带电，带电量的多少、板间电势差的大小等均无关．【例1】对电容C=Q/U，以下说法正确的是：A．电容器充电量越大，电容增加越大B．电容器的电容跟它两极所加电压成反比C．电容器的电容越大，所带电量就越多D．对于确定的电容器，它所充的电量跟它两极板间所加电压的比值保持不变解析：电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，与电容器是否带电，带电量的多少、板间电势差的大小等均无关．故D正确．答案：D☆考点精炼1．某一电容器标注的是：“300V，5μF”，则下述说法正确的是（）A ．该电容器可在300V 以下电压正常工作B ．该电容器只能在300V 电压时正常工作C ．电压是200V 时，电容仍是5μFD ．使用时只需考虑工作电压，不必考虑电容器的引出线与电源的哪个极相连（二）平行板电容器电容的决定因素☆考点点拨平行板电容器的电容与板间距离d 成反比，与两半正对面积S 成正比，与板间介质的介电常数ε成正比，其决定式是：ds kd s C επε∝=4 ☆考点精炼2．1999年7月12日日本原子能公司所属敦贺湾核电站由于水管破裂导致高辐射冷却剂外流，在检测此次重大事故中应用了非电量变化（冷却剂 外泄使管中液面变化）转移为电信号的自动化测量技术.图是一种通过检测电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，容器中装有导电液体，是电容器的一个电极，中间的芯柱是电容器的另一个电极，芯柱外面套有绝缘管（塑料或橡皮）作为电介质，电容器的两个电极分别用导线接在指示器上，指示器上显示的是电容的大小，但从电容的大小就可知容器中液面位置的高低，为此，以下说法中正确的是A ．如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积增大，必液面升高B ．如果指示器显示电容减小了，则两电极正对面积增大，必液面升高C ．如果指示器显示出电容增大了，则两电极正对面积减小，液面必降低D ．如果指示器显示出电容减小了，则两电极正对面积增大，液面必降低（三）电容器的动态分析☆考点点拨平行板电容器动态分析这类问题的关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，在变量中哪些是自变量．哪些是因变量，同时注意理解平行板电容器演示实验现象的实质，一般分两种基本情况：一是电容器两极板的电势差U 保持不变（与电源连接）；二是电容器的带电量Q 保持不变（与电源断开）电容器和电源连接如图，改变板间距离、改变正对面积或改变板间电解质材料，都会改变其电容，从而可能引起电容器两板间电场的变化．这里一定要分清两种常见的变化：（1）电键K 保持闭合，则电容器两端的电压恒定（等于电源电动势），这种情况下带电量，C CU Q ∝=而d d U E d S kd S C 14∝=∝=，επε （2）充电后断开K ，保持电容器带电量Q 恒定，这种情况下sE s d U d sC εεε1,,∝∝∝ 金属芯线 导电液体 电介质h【例4】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，以E 表示两极板间的场强，U 表示电容器的电压，W 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，W 变大C ．U 变小，W 不变D ．U 不变，W 不变（四）电容器与恒定电流相联系☆考点点拨在直流电路中，电容器的充电过程非常短暂，除充电瞬间以外，电容器都可以视为断路．应该理解的是：电容器与哪部分电路并联，电容器两端的电压就必然与哪部分电路两端电压相等．＋ －（五）带电粒子（或带电体）在电场中的平衡问题☆考点点拨在历年高考试题中，常常是电场知识与力学知识联系起来考查．解答这一类题目的关键还是在力学上．当带电体在电场中处于平衡状态时，只要在对物体进行受力分析时，注意分析带电体所受的电场力，再应用平衡条件即可求解．☆考点精炼6．质量为m 的带正电小球A 悬挂在绝缘细线上，且处在场强为E 的匀强电场中，当小球A静止时，细线与竖直方向成30°角，已知此电场方向恰使小球受到的电场力最小，则小球所带的电量应为A ．E mg 33B ．Emg 3C ．E mg 2 D．Emg 2 （六）带电粒子（或带电体）在电场中的加速问题☆考点点拨对于此类问题，首先对物体受力分析，进而分析物体的运动情况（加速或减速，是直线还是曲线运动等），常常用能量的观点求解．（1）若选用动能定理，则要分清有多少个力做功，是恒力功还是变力功，以及初态和末态的动能增量．（2）若选用能量守恒定律，则要分清有多少种形式的能在转化，哪种能量是增加的，那种能量是减少的．☆考点精炼7．如图所示，两平行金属板竖直放置，左极板接地，中间有小孔．右极板电势随时间变化的规律如图所示．电子原来静止在左极板小孔处．（不计重力作用）下列说法中正确的是A ．从t=0时刻释放电子，电子将始终向右运动，直到打到右极板上 B ．从t=0时刻释放电子，电子可能在两板间往复运动 C ．从t=T /4时刻释放电子，电子可能在两板间振动，也可能打到右极板上D ．从t=3T /8时刻释放电子，电子必将打到左极板上（七）带电粒子（或带电体）在电场中的偏转问题☆考点点拨如图所示，质量为m 电荷量为q 的带电粒子以平行于极板的初速度v 0射入长L 板间距离为d 的平行板电容器间，两板间电压为U ，求射出时的侧移、偏转角和动能增量等．解题方法：分解为两个独立的分运动：平行极板的匀速运动（运动时间由此分运动决定）t v L 0=，垂直极板的匀加速直线运动，221at y =，at v y =，md qU a =．偏角：0tan v v y =θ，推论：θtan 2L y =． 穿越电场过程的动能增量：ΔE K =qEy （注意，一般来说不等于qU ）U L d v 0 m ，q y t θ θ -U 0U 0 O T 2T t φ☆考点精炼（八）带电粒子（或带电体）在电场中运动的综合问题☆考点点拨当带电体的重力和电场力大小可以相比时，不能再将重力忽略不计．这时研究对象经常被称为“带电微粒”、“带电尘埃”、“带电小球”等等．这时的问题实际上变成一个力学问题，只是在考虑能量守恒的时候需要考虑到电势能的变化．【例9】已知如图，水平放置的平行金属板间有匀强电场．一根长l的绝缘细绳一端固定在O点，另一端系有质量为m并带有一定电荷的小球．小球原来静止在C点．当给小球一个水平冲量后，它可以在竖直面内绕O点做匀速圆周运动．若将两板间的电压增大为原来的3倍，求：要使小球从C点开始在竖直面内绕O点做圆周运动，至少要给小球多大的水平冲量？在这种情况下，在小球运动过程中细绳所受的最大拉力是多大？+ OC知识点一电容器的电容电容器的电容是用比值法来定义的，它与电量、电压无关，仅由电容器本身决定。
高中物理选修3-1库仑定律知识点考点高考题总结
1-2库仑定律1．定律内容：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 ，跟它们的距离的二次方成 ，作用力的方向在它们的连线上.电荷间这种相互作用的电力叫做静电力或库仑力.2．库仑定律的表达式 库仑力F ，可以是引力，也可以是斥力，由电荷的电性决定.k 称静电力常量，k=9.0×109 N ·m 2/C 2.3．库仑定律的适用条件： , ，空气中也可以近似使用.电荷间的作用力遵守牛顿第三定律，即无论Q 1、Q 2是否相等，两个电荷之间的静电力一定是大小相等，【例2】（2004·广东）已经证实，质子、中子都是由称为上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电荷量为32 e ，下夸克带电荷量为－31e ，e 为电子所带电荷量的大小.如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为l ，l =1.5×10－15 m.试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力（库仑力）.[解析]本题考查库仑定律及学生对新知识的吸取能力和对题中隐含条件的挖掘能力.关键点有两个：（1）质子的组成由题意得必有两个上夸克和一个下夸克组成.（2）夸克位置分布（正三角形）.质子带电荷量为+e ，所以它是由两个上夸克和一个下夸克组成的.按题意，三个夸克必位于等边三角形的三个顶点处.这时上夸克与上夸克之间的静电力应为：F 1=k 23232l ee ⨯=94k 22l e 代入数值，得F 1=46 N ，为斥力上夸克与下夸克之间的静电力为F 2=k 23231lee ⨯=92k 22l e 代入数值，得F 2=23 N ，为引力.【方法总结】此题型新颖，立意较独特，体现了从知识立意向能力立意发展的宗旨.关键在于挖掘题目的隐含条件，构建夸克位置的分布图.［基本概念］1. 电荷及电荷守恒定律（）基元电荷：11601019e C =⨯-. （2）电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体这一部分转移到另一部分，这叫做电荷守恒定律。
高中物理选修3-1知识点归纳和测试题(完整版)
物理选修3-1一、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 KQ Q r=122（真空中的点电荷）｛F:点电荷间的作用力(N)； k:静电力常量k ＝9.0×109N •m 2/C 2；Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C)；r:两点电荷间的距离(m)； 作用力与反作用力；方向在它们的连线上；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝ 3.电场强度：E Fq=（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 KQr =2｛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ABU E d=｛U AB :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：U AB ＝φA -φB ，U AB ＝W AB/q ＝qP E Δ减8.电场力做功：W AB ＝qU AB ＝qEd ＝ΔE P 减｛W AB :带电体由A 到B 时电场力所做的功(J)，q:带电量(C)，U AB :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)；ΔE P 减 ：带电体由A 到B 时势能的减少量｝9.电势能：E PA ＝q φA ｛E PA :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ΔE P 减＝E PA -E PB ｛带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量｝ 11.电场力做功与电势能变化W AB ＝ΔE P 减＝qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量)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εSC 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14.带电粒子在电场中的加速(Vo ＝0)：W ＝ΔE K 增或22mVt qU ＝15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) ： 类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中：dU E ＝ 垂直电场方向:匀速直线运动L ＝V 0t平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动22at d ＝， F qE qUa m m 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）常见电场的分布要求熟记；(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、示波管、示波器及其应用、等势面带电粒子在匀强电场中的类平抛运动一、模型原题一质量为m ，带电量为q 的正粒子从两极板的中部以速度v 0水平射入电压为U 的竖直向下的匀强电场中，如图所示，已知极板长度为L ，极板间距离为d 。
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重点高中物理选修31知识点及典型例题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2电荷及其守恒定律一、学习目标1.知道两种电荷及其相互作用，知道电量的概念。
2.知道摩擦起电和感应起电并不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开。
3.知道电荷守恒定律。
4.知道什么是元电荷。
二、知识点说明1、电荷守恒定律和元电荷1.两种电荷：(1)正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷；(2)负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷。
2.电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
3.使物体带电方法：(1)摩擦起电；(2)接触带电；(3)感应起电。
4.摩擦起电：(1)本质：电荷的转移；(2)原因：原子核对核外电子的束缚能力不同。
(3)结果：两个相互摩擦的物理带上了等量异种电荷。
5.自由电子：金属中，最外层电子脱离原子核束缚在金属中自由活动的电子，失去电子的原子变成为了带正电的离子。
6.静电感应：把电荷移近不带电的异体，可以使导体带电的现象。
利用静电感应使物体带电，叫做感应起电。
当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。
7.电荷守恒定律：电荷既不会产生，也不会消灭，它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；在转移过程中，电荷的总量保持不变。
(一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变)8.元电荷：(1)最小的电荷量，用e表示，，单位：库仑，简称库，符号用C表示。
正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值。
3(2)比荷：电子的电荷量e与电子的质量之比，。
注意：所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。
就是说，电荷量是不能连续变化的物理量。
9.验电器：(1)作用：检验物体是否带电。
(2)原理：同种电荷相互排斥。
三、典型例题例1关于摩擦起电和感应起电的实质，下列说法正确的是：（）A.摩擦起电现象说明了机械能可以转化为电能，也说明通过做功可以创造电荷B.摩擦起电说明电荷可以从一个物体转移到另一个物体C.感应起电说明电荷可以从物体的一个部分转移到物体另一个部分D.感应起电说明电荷从带电的物体转移到原来不带电的物体上去了解析:摩擦起电的实质是：当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体，于是原来电中性的物体由于得到电子而带上负电，失去电子的物体带上正电。
即电荷在物体之间转移。
感应起电的实质是：当一个带电体靠近导体时，由于电荷之间的相互吸引或排斥，导致导体中的自由电荷4趋向或远离带电体，使导体上靠近带电体的一端带异种电荷，远离的一端带同种电荷。
即电荷在物体的不同部分之间转移。
由电荷守恒定律可知：电荷不可能被创造。
答案:BC例2绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面镀有铝膜，在a的附近，有一个绝缘金属球b，开始a、b都不带电，如图所示，现在使a带电，则：（）A.a、b之间不发生相互作用B.b将吸引a，吸住后不放C.b立即把a排斥开D.b先吸引a，接触后又把a排斥开解析：当a带上电荷后，由于带电体要吸引轻小物体，故a将吸引b。
这种吸引是相互的，故可以观察到a被b吸引过来。
当它们相互接触后，电荷从a转移到b，它们就带上了同种电荷，根据电荷间相互作用的规律，它们又将互相排斥。
答案：D例3如图所示，将带电棒移近两个不带电的导体球，两个导体球开始时互相接触且对地绝缘，下述几种方法中能使两球都带电的是（）A．先把两球分开，再移走棒B．先移走棒，再把两球分开C．先将棒接触一下其中的一个球，再把两球分开D．棒的带电荷量不变，两导体球不能带电解析：带电棒移近导体球但不与导体球接触，从而使导体球上的电荷重新分布，甲球左侧感应出正电荷，乙球右侧感应出负电荷，此时分开甲、乙球，则甲、乙球上分别带上等量的异种电荷，故A正确；如果先移走带电棒，则甲、乙两球上的电荷又恢复原状，则两球分开后不显电性，故B错；如果先将棒接触一下其中的一球，则甲、乙两球会同时带上和棒同性的电荷，故C正确．可以采用感应起电的方法使两导体球带电，而使棒的带电荷量保持不变，故D错误。
答案：AC5库仑定理一、学习目标1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量．2．会用库仑定律的公式进行有关的计算。
3．知道库仑扭秤的实验原理二、知识点说明1.内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用，与它们的电荷量的乘积成正比，与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.静电力(库仑力)：静止点电荷之间的相互作用力。
3.点电荷：带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状大小以及电荷分布状况可以忽略，这样的带电体就叫做点电荷，它是一种理想模型。
4.计算公式：。
k是比例系数，叫静电力常量，r是电荷间的距离。
单位:q的单位是库仑(C)，力的单位是牛顿(N)，距离单位是米(m)，。
微观粒子间的万有引力远小于库仑力，万有引力可以忽6略不计。
5.方向：点电荷之间的库仑力方向在两者连线上。
三、典型例题例1：如图所示，三个完全相同的金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上．a和c带正电，b带负电，a所带电荷量的大小比b的小．已知c受到a和b的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示，它应是( )A．F1 B．F2C．F3 D．F4解析：选B.据“同电相斥、异电相引”规律，确定电荷c受到a和b的库仑力方向，考虑a的带电荷量小于b的带电荷量，因此Fb大于Fa，Fb与Fa的合力只能为F2，故选项B正确。
答案：B例2：如图所示，两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳 a和b，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支座上，两球心间的距离 l 为球半径的3倍．若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么关于a、b两球之间的万有引力F引和库仑力F库的表达式正确的是( )7A．F引＝，F库＝B．F引≠，F库≠8C．F引≠，F库＝9D．F引＝，F库≠解析：由于a、b 两球所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布较密集，又l＝3r，不满足l≫r的要求，故不能将带电球壳看成点电荷，所以不能应用库仑定律，故F10库≠.虽然不满足l≫r，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看成质量集中于球心的质点，可以应用万有引力定律，故F引＝。
答案：D3.质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上，相邻球间的距离均为L，A球带电量＝＋10q；B球带电量＝＋q。
若在C球上加一个水平向右的恒力F，如图7所示，要使三球能始终保持L的间距向右运动，问外力F为多大？C球带电性质是什么？解析：由于A、B两球都带正电，它们互相排斥，C球必须对A、B都吸引，才能保证系统向右加速运动，故C球带负电荷。
以三球为整体，设系统加速度为a，则F＝3ma①隔离A、B，由牛顿第二定律可知：对A：－＝ma②对B：＋＝ma③联立①、②、③得F＝。
答案：负电荷电场强度一、学习目标1．知道电荷间的相互作用是通过电场发生的，知道电场是客观存在的一种特殊物质形态。
2．理解电场强度的概念及其定义式，会根据电场强度的定义式进行有关的计算，知道电场强度是矢量，知道电场强度的方向是怎样规定的。
3．能根据库仑定律和电场强度的定义式推导点电荷场强的计算式，并能用此公式进行有关的计算。
4．知道电场的叠加原理，并应用这个原理进行简单的计算。
二、知识点说明1.电场：(1)电场：电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质；电荷间通过电场相互作用。
(2)电磁场：有内在联系、相互依存的电场和磁场的统一体的总称。
(3)静电场：静止电荷产生的磁场。
2.电场强度：(1)试探电荷(检验电荷)：1内容：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的带点小球；2条件：A电荷量和尺寸必须充分小；B对金属球上的电荷分布不产生明显影响。
(2)场源电荷(源电荷)：激发电场的带电小球所带的电荷。
(3)定义：放入电场中某点的电荷所受静电力F跟它的电荷量比值，叫做该点的电场强度。
(4)物理意义：1描述电场强弱的物理量；2描述电场的力的性质的物理量。
3电场强度的大小取决与电场本身，或者说取决于激发电场的电荷，与电场中的受力电荷无关。
(5)定义式：。
(F为电场对试探电荷的作用力，q为放入电场中某点的检验电荷(试探电荷)的电荷量)(6)单位：牛(顿)每库(仑)，符号为；或者伏(特)每米，符号为；1=。
(7)方向：电场强度是矢量；规定为放在该点的正电荷受到的静电力方向；与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反。
(8)适用条件：适用于一切电场。
3.点电荷的电场以及电场强度的叠加。
(1)点电荷的电场：1电场强度：。
(只适用于点电荷；E是电场强度，k是静电力常量，Q是点电荷的电量，r是源电荷与试探电荷的距离)2方向：如果以Q为中心作一球面，Q为正电荷，E方向沿半径向外；Q为负电荷，E方向沿半径向外。
(2)电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
4.电场力：。
5.电场线：在电场中画出一系列从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，此曲线叫电场线。
电场线的特点：(1)电场线是起源于正电荷或无穷远处，终止于负电荷或无穷远处的有源线。
(2)电场线不闭合、不相交、不间断的曲线。
(3)电场线的疏密反映电场的强弱，电场线密的地方场强大，电场线稀的地方场强小。
(4)电场线不表示电荷在电场中的运动轨迹，也不是客观存在的曲线，而是人们为了形象直观的描述电场而假想的曲线。
常见电场的电场线电场电场线图样简要描述正点电荷发散状负点电荷会聚状等量同号电荷相斥状等量异号电荷相吸状6.匀强电场：(1)定义：如果电场中各点电场强度的大小相等、方向相同，这个电场就叫做匀强电场。
(2)特点：匀强电场的电场线是间隔相等的平行线。
(3)大小：，U为两点间电势差，d为沿电场线方向的距离。
(4) 物理意义：沿电场线方向单位长度的电势降落，单位长度电压越大，场强越大。
例如，两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中，除边缘附近外，就是匀强电场，如图所示。
三、典型例题例1：下列说法正确的是（）A、根据E＝F/q，可知，电场中某点的场强与电场力成正比B、根据E＝kQ/r2 ，可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比C、根据场强的叠加原理，可知合电场的场强一定大于分电场的场强D、电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹解析：这个问题涉及到有关电场的基本概念。