大学物理电学复习
物理电学大题归纳总结

物理电学大题归纳总结电学是物理学的重要分支,研究电荷、电场、电流、电势等与电相关的现象和性质。
在学习电学的过程中,我们经常遇到一些大题,既考察了基本概念的掌握,又对知识的运用能力进行考察。
本文将对一些物理电学的大题进行归纳总结,帮助同学们更好地复习和理解相关知识。
一、电荷与电场1. 电荷守恒定律:电荷在封闭系统中守恒。
这就意味着,在一个系统中,电荷的净量始终不变。
2. 库仑定律:两个电荷之间的作用力与其电量大小成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
3. 电场强度:电场强度是描述某一点电场的强弱和方向的物理量。
在点电荷附近,电场强度与距离的平方成反比。
二、电势与电势能1. 电势:电势是描述电场能量分布的物理量,它是单位正电荷在某点处具有的电势能。
2. 电势差:电势差是指两个点之间的电势差异,也称为电压。
电势差的计算可以利用公式ΔV = Vb - Va。
3. 电势能:电势能是指带电粒子由于存在于电场中而具有的能量。
电势能可以通过公式Ep = qV计算,其中q为电荷量,V为电势。
三、电路分析1. 基尔霍夫定律:基尔霍夫定律包括电流定律和电压定律。
电流定律指出,一个电路中的所有电流的代数和为零;电压定律指出,沿着闭合回路的各个电压之和等于零。
2. 串联电路:在串联电路中,电流在各个电阻之间相同,而电压分布在各个电阻之间。
3. 并联电路:在并联电路中,电压在各个电阻之间相同,而电流分布在各个电阻之间。
四、电流与电阻1. 电流:电流是电荷在单位时间内通过横截面的量度,单位为安培(A)。
电流的大小可以通过公式I = q/t计算,其中q为通过截面的电荷量,t为时间。
2. 电阻:电阻是电流受到阻碍的程度,单位为欧姆(Ω)。
电阻的大小可以通过公式R = V/I计算,其中V为电压,I为电流。
3. 欧姆定律:欧姆定律描述了电流、电压和电阻之间的关系,公式为V = IR,其中V为电压,I为电流,R为电阻。
五、电功与功率1. 电功:电功是电能转化为其他形式的能量的过程,可以用于描述电流通过电阻时所做的功。
必修三物理电学知识点

必修三物理电学知识点电学是物理学中的一个重要分支,它研究电荷、电场、电流、电压以及它们之间的相互作用。
以下是必修三物理电学的一些核心知识点:1. 电荷:电荷是物质的基本属性之一,分为正电荷和负电荷。
电荷守恒定律表明,电荷既不能被创造也不能被消灭,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,但电荷的总量保持不变。
2. 电场:电场是由电荷产生的,它是一种力场,作用于其他电荷上。
电场强度(E)是电场力(F)与电荷(q)的比值,即 \( E =\frac{F}{q} \)。
3. 电势:电势是描述电场能的性质的物理量,电势差(V)是两点间的电势之差。
电势差与通过电场的电荷做功有关,即 \( W = qV \)。
4. 电容器:电容器是一种储存电荷的装置,其电容(C)定义为电荷(Q)与电势差(V)的比值,即 \( C = \frac{Q}{V} \)。
5. 电流:电流(I)是单位时间内通过导体横截面的电荷量,即 \( I = \frac{q}{t} \)。
6. 欧姆定律:欧姆定律描述了电压(V)、电流(I)和电阻(R)之间的关系,即 \( V = IR \)。
7. 电阻:电阻是导体对电流的阻碍作用,其大小取决于材料的性质、导体的长度、截面积以及温度。
8. 串联和并联电路:在串联电路中,电流在各个元件中相同,而在并联电路中,电压在各个元件中相同。
9. 基尔霍夫定律:基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律(KCL)和基尔霍夫电压定律(KVL)。
KCL表明进入一个节点的电流之和等于离开该节点的电流之和;KVL表明在一个闭合回路中,电压之和为零。
10. 电磁感应:当导体在磁场中移动或磁场发生变化时,导体中会产生感应电动势,这就是电磁感应现象。
法拉第电磁感应定律描述了感应电动势与磁通量变化率的关系。
11. 自感和互感:自感是导体中电流变化时产生的感应电动势,而互感是两个导体之间由于电流变化而相互影响产生的感应电动势。
物理电学完整知识点

物理电学完整知识点物理电学是物理学中研究电荷、电场、电流、电压、电阻、电容、电感以及电磁现象的分支。
以下是物理电学的完整知识点概述:1. 电荷(Charge)- 基本粒子的属性,分为正电荷和负电荷。
- 电荷守恒定律:在一个封闭系统中,总电荷量保持不变。
2. 电场(Electric Field)- 电荷周围存在的一种力场,可以对其他电荷施加力。
- 电场强度(E):单位正电荷在电场中受到的力。
- 电场线:表示电场方向和强度的虚拟线条。
3. 电势(Electric Potential)- 电荷在电场中具有的势能,与电场强度和距离有关。
- 电势差(Voltage, V):两点间的电势能差。
4. 电流(Electric Current, I)- 电荷的流动,单位时间内通过导体横截面的电荷量。
- 电流的方向:正电荷移动的方向。
5. 电阻(Resistance, R)- 导体对电流的阻碍作用,与材料的性质、温度、长度和截面积有关。
- 欧姆定律:V = IR,电压与电流和电阻成正比。
6. 电容(Capacitance, C)- 存储电荷的能力,与两个导体板的面积、板间距和介电常数有关。
- 充电和放电过程:电容器在充电时存储能量,在放电时释放能量。
7. 电感(Inductance, L)- 线圈对电流变化的抵抗能力,与线圈的匝数、面积和材料有关。
- 感应电动势:当电流通过线圈时,会在其周围产生变化的磁场,从而在线圈中产生感应电动势。
8. 电磁感应(Electromagnetic Induction)- 变化的磁场可以在导体中产生电动势。
- 法拉第电磁感应定律和楞次定律描述了电磁感应的基本原理。
9. 电路(Circuit)- 由电源、导线、电阻、电容、电感等元件组成的闭合路径。
- 串联和并联电路:元件连接的方式影响电流和电压的分布。
10. 直流电(DC)与交流电(AC)- 直流电:电流方向和大小不随时间变化。
- 交流电:电流方向和大小随时间周期性变化。
大学物理电学部分复习

1、 半径为R ,带电量为Q 的金属导体球,其外表面处的电场强度大小为多少?电势为多少?导体球内距离球心r (r<R )处的电势为多少?2、 半径为R 的无限长直圆柱体内均匀带电,电荷体密度为ρ,求:(1)圆柱体内、外的电场强度分布;(2)轴线上一点到离轴距离为2R 处的电势差。
3、 一球形电容器内、外半径分别为R 1和R 2,电势差为U 且恒定,求:(1)电容器极板所带电量;(2)电容器所储存的能量。
推广:半径R 的金属球带电量为Q ,则该球的电势V =多少?电容C =多少?R C RQ V 004;4πεπε==4、 用不带电的细塑料弯成半径为R 的圆弧,两端之间空隙为d (d<<R ),电量为q 的正电荷均匀分布在圆弧棒上,则圆弧的圆心处的电场强度大小是多少?方向是什么?5、 半径为R 的金属球球心与点电荷q 2相距为d ,金属球带电q 1,则金属球球心O 处的电场强度大小为多少?电势为多少?金属球表面上任意一点P 处的电势为多少 ?6、半径为R 的无限长直圆柱体内均匀带电,电荷线密度为λ,求:(1)圆柱体内、外的电场强度的分布;(2)轴线上一点到离轴距离为2R 处的电势差。
7、 真空中有一无限大均匀带电平面,带电电荷密度为σ ,现将一点电荷q 0从a 点移到b 点,电场力做功是多少?从c 点移到a 点,电场力做功是多少?设ab=2l ,bc=l 。
8、 真空中有一带电量为q 的空心导体球壳,内外半径分别为R 1,R 2,P 1,P 2分别为球壳内、外的一点,对应的半径分别为r 1,r 2。
则P 1点处的电场强度为多少?P 2点的电势为多少?P 1点处的电场能量密度为多少?9、一均匀带电的细棒,长为L ,带电量为q ,在其延长线上有两点P 、Q ,距细棒中心O 点的距离分别为a 和b ,求P 、Q 两点之间的电势差。
10、球心为O 点,内、外半径分别为R 1、R 2的均匀带电球壳,其电荷体密度为ρ,求空间的电场强度分布。
大学物理复习第四章知识点总结

大学物理复习第四章知识点总结大学物理复习第四章知识点总结一.静电场:1.真空中的静电场库仑定律→电场强度→电场线→电通量→真空中的高斯定理qq⑴库仑定律公式:Fk122err适用范围:真空中静止的两个点电荷F⑵电场强度定义式:Eqo⑶电场线:是引入描述电场强度分布的曲线。
曲线上任一点的切线方向表示该点的场强方向,曲线疏密表示场强的大小。
静电场电场线性质:电场线起于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远,不闭合,在没有电荷的地方不中断,任意两条电场线不相交。
⑷电通量:通过任一闭合曲面S的电通量为eSdS方向为外法线方向1EdS⑸真空中的高斯定理:eSoEdSqi1int只能适用于高度对称性的问题:球对称、轴对称、面对称应用举例:球对称:0均匀带电的球面EQ4r20(rR)(rR)均匀带电的球体Qr40R3EQ240r(rR)(rR)轴对称:无限长均匀带电线E2or0(rR)无限长均匀带电圆柱面E(rR)20r面对称:无限大均匀带电平面EE⑹安培环路定理:dl0l2o★重点:电场强度、电势的计算电场强度的计算方法:①点电荷场强公式+场强叠加原理②高斯定理电势的计算方法:①电势的定义式②点电荷电势公式+电势叠加原理电势的定义式:UAAPEdl(UP0)B电势差的定义式:UABUAUBA电势能:WpqoPP0EdlEdl(WP00)2.有导体存在时的静电场导体静电平衡条件→导体静电平衡时电荷分布→空腔导体静电平衡时电荷分布⑴导体静电平衡条件:Ⅰ.导体内部处处场强为零,即为等势体。
Ⅱ.导体表面紧邻处的电场强度垂直于导体表面,即导体表面是等势面⑵导体静电平衡时电荷分布:在导体的表面⑶空腔导体静电平衡时电荷分布:Ⅰ.空腔无电荷时的分布:只分布在导体外表面上。
Ⅱ.空腔有电荷时的分布(空腔本身不带电,内部放一个带电量为q的点电荷):静电平衡时,空腔内表面带-q电荷,空腔外表面带+q。
3.有电介质存在时的静电场⑴电场中放入相对介电常量为r电介质,电介质中的场强为:E⑵有电介质存在时的高斯定理:SDdSq0,intE0r各项同性的均匀介质D0rE⑶电容器内充满相对介电常量为r的电介质后,电容为CrC0★重点:静电场的能量计算①电容:②孤立导体的电容C4R电容器的电容公式C0QQUUU举例:平行板电容器C圆柱形电容器C4oR1R2os球形电容器CR2R1d2oLR2ln()R1Q211QUC(U)2③电容器储能公式We2C22④静电场的能量公式WewedVE2dVVV12二.静磁场:1.真空中的静磁场磁感应强度→磁感应线→磁通量→磁场的高斯定理⑴磁感应强度:大小BF方向:小磁针的N极指向的方向qvsin⑵磁感应线:是引入描述磁感应强度分布的曲线。
高考物理电学知识点总结

高考物理电学知识点总结物理电学是高考物理考试中的重要内容之一,涉及到电流、电压、电阻、电功率等概念,掌握好电学知识点对于高考取得理想成绩至关重要。
本文将对高考物理电学知识点进行总结,并提供相应的例题以便读者更好地理解和掌握。
一、电流和电路1. 电流的定义:电流是单位时间内电荷通过某一截面的数量,常用符号为 I,单位为安培(A)。
2. 欧姆定律:在恒定温度下,导体两端的电流与电压成正比,与电阻成反比。
即 I = U/R,其中 U 为电压,R 为电阻。
例题1:已知电阻R = 4 Ω,电流 I = 2 A,求通过该电阻的电压。
解析:根据欧姆定律,U = I * R = 2 A * 4 Ω = 8 V。
二、串联电路与并联电路1. 串联电路:电流只有一条路径流过所有元件,电流大小相同,电压之和等于总电压。
2. 并联电路:电流分别通过不同的路径流过各个元件,电流大小不同,电压相同。
例题2:如图,电池和三个电阻按照图示连接,请计算电池两端的总电压和电阻 R1、R2、R3 上的电压。
(插入示意图,电池正极连接到电阻 R1,然后连接到电阻 R2,再连接到电阻 R3,最后回到电池负极)解析:根据串联电路的特点,总电压等于电池电压,电阻上的电压等于总电压。
所以电池两端总电压为 U,R1、R2、R3 上的电压分别为U,U 和 U。
三、电功率1. 电功率的定义:电功率是电流对时间的比值,即 P = I * U,单位为瓦特(W)。
2. 功率公式:P = I^2 * R 或 P = U^2 / R,其中 I 为电流,U 为电压,R 为电阻。
例题3:已知电流 I = 3 A,电阻R = 2 Ω,求电阻上的电功率。
解析:根据功率公式 P = I^2 * R,代入数值计算可得 P = 3 A^2 * 2Ω = 18 W。
四、焦耳热和电能1. 焦耳定律:电流通过电阻时会产生焦耳热,热量与电阻的电阻值、电流大小以及电流通过电阻的时间有关。
高考物理电学板块知识点总结

高考物理电学板块知识点总结高考物理电学板块是高考的重要部分,需要我们重点掌握。
电学板块主要分为电荷与电场、电势与电势能、电路基本定律、交流电路和电磁感应等多个小板块,本文将对这些小板块中的重要知识点进行总结,以便同学们更好地备战高考。
一、电荷与电场1. 电荷的基本单位是库仑(C),正电荷与负电荷相互吸引,同种电荷相互排斥。
2. 电场是指周围空间中电荷所产生的力场,电场强度E的公式为E=F/q。
3. 电势能是指带电粒子在电场中所具有的能量,电势能的公式为Ep=qV,其中V为电势差。
电势差的公式为V=W/q。
4. 应用高斯定理来计算电场强度,电场强度的公式为E=q/ε0*S,其中ε0为电介质常数。
二、电势与电势能1. 电势能守恒定理:在封闭的电路中,电势能的总和始终保持不变。
2. 电势差与电场强度:电势差为单位电荷所做的功,单位是伏特(V)。
电场强度是电场力对电荷的作用力,单位是牛顿/库仑(N/C)。
3. 等势面与电势线:等势面是指某时刻空间点电势相等的所有位置所组成的面,与正负电荷无关。
电势线是处于电场中任何一点切线方向上的连续线段。
4. 比较不同电场中电势能高低:可通过对电势差的比较来确定。
三、电路基本定律1. 基尔霍夫电压定律:沿闭合回路的一条路径,所经过的各个电池或电源的电势差总和等于电路中各个电路元件两端的电势差总和。
2. 基尔霍夫电流定律:所有流入某个汇流点的电流之和等于所有从该汇流点流出的电流之和。
3. 欧姆定律:电流与电压成正比,电阻与电流成反比,电阻与电压成正比。
4. 物理意义:电势差和电阻分别对应于水压和水管阻力,电流对应于水流量。
四、交流电路1. 电感:指电流通过导线时所产生的磁场而产生的感应电势。
2. 电容:指将电荷存储在磁场或电场中的电介质器件。
3. 交流电动势的峰值(即最大振幅):指正弦交流电信号中的最大值。
4. 交流电路中电阻的几何平均值:ZO=√(R1*R2),其中R1和R2为电路中的电阻。
大学物理电学复习

大学物理电学复习一、电荷库仑定律电荷的多少叫电荷量,简称电荷。
单位是库仑C。
电量正负不碍事,绝对值永远是正直。
库仑定律适用真空中点对点,两个小球接触带静电,近小远大需细心。
二、电场电场强度电场强度是反映电场本身性质的物理量,与试探电荷无关,可形象描述电场的强弱和方向。
E=F/q。
记住:试探电荷所受静电力方向与该点电场强度方向一定相同。
电场线越密的地方场强越强。
沿电场线方向电势降低最快。
三、电容器的电容电容是表征电容器容纳电荷的本领的物理量,它由电容器本身的构造和介质材料决定,用导体平行板构成电容器的两个极板,平行板间插入电介质,两个极板间就构成一个电容器。
电容器的两个极板总是要带等量异种电荷。
电容C=Q/U。
电容器的电容与极板间距、正对面积、电介质有关。
平行板电容器电容还与边缘效应有关。
四、电容器充放电电容器的充电:两板分别带等量异种电荷,每个极板所带电荷量的绝对值相等,一极板失去的电子通过导线流入另一极板与它所带的等量正电荷中和。
电容器的放电:电容器两极板间所带电荷被中和的过程,在导线中形成瞬间电流。
正电荷流入正极,负电荷流入负极。
当两极板间电压下降至低于工作电压时,电容器的放电过程结束。
五、交流电的产生和变化规律交流电的产生:交变电动势的产生是线圈在磁场中转动造成的;交流电压表和交流电流表测量的是有效值;交流电的“四值”要记牢。
最大值与有效值的关系为Emax=E有/2;线圈平面与中性面垂直时,通过线圈的磁通量最小,电动势最小,磁通量的变化率最大,电动势最大;中性面位置改变时,每经过中性面一次,电流方向改变一次;线圈每次转过中性面,电流的有效值与最大值都相同。
交流电的变化规律:线圈顺时针转动时,电流将由正接线柱流入,负接线柱流出;当穿过线圈平面的磁通量最大时,感应电动势最小;当穿过线圈平面的磁通量为零时,感应电动势最大。
六、变压器的工作原理变压器是根据电磁感应原理工作的。
变压器只能改变交流电压而得到相应的交流电流。
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i
0
(0 x d)
E
0 nqx
i
(d x 0)
0
U
d
x
nq x 0
dx
nq 20
(d 2
x2)
(d x d) 17
12、已知: Q,q, R,a,b 求:
(1)将 q 由 ab,电场力所作的功。
R q
Q 0 a
x
解: Aab
r R:
q 40r
2
rˆ
r R: r R:
q (40r)
r R:
qr 40 R 3
rˆ
q 80 R
(3
r2 R2
)
r R:
R rˆ r0
UR 0 rˆ r R :
20r
ln r 20 R
r R: 0
r R:
0
E 0 (a x a) 可求U:
a 0 a x 在 x a 区间
U
在
x0 Edx a
x
xa 0dx 0a a 区间
0
dx
a 0
a a
0
x
U
x0
Edx
0 x
dx 0
x 0
在 a x 区间
EC 3 20 i
x
14
9、如图,已知细绳及圆环上分别分布着电荷Q,求
环心的电场强度。 解:建立坐标如图
在 x 处取一电荷元 dq dx Q dx
0 它在环心处的场强:
3R
3R
x
dx
dE1
dq 40(4R
x)2
Qdx 120 R(4R
x)2
R R
2
整个细绳上的电荷在环心处的场强:
电学复习
真空中的静电场 静电场与实物的相互作用 电容器的电容和电场的能量
第9章 电相互作用真空中的静电场
一1、、电基场本强概度念和E基 本F规 q律0
场强迭加原理
E Ei
E
dqrˆ 40r 2
5、 静电 场环路定理
L E dl 0 无旋、保守场
6、电位差 电位
由静止释放,该粒子到达外球面的动能?
V
R2 R
E
q (1
dr 1
R2 R )
q 4q0r
2
dr
40 R 2R 80R
Ek
A
QV
Qq 80 R
13
8、求
EA , EB , EC
2 ABC
E A 3 20i
E B 20i
dS
1 0
qi
பைடு நூலகம்
有源场
8、q 在外场中的电位能 9、电场力所作的功 W = q U
A = q(U1-U2)
1
几种典型电场的
E
和
U
的分布
场源电荷(+)
E
U
q
R
q0
r
r a
r
x
q 40r 2
rˆ
U 0
rˆ
Ua 0
20r
1 40
(x2
qx R2
Q
dx
R2 x2
Q ln b b2 R2 40 a a2 R2
22
END
放映结束 感谢各位的批评指导!
谢 谢!
让我们共同进步
R
r
r R: R2 rˆ 20r rˆ
20r
r R: UR 0 r rˆ r R : 20 r R :
R2 ln R 0 20 r
(R2 r2)
40
3
第10章 静电场与实物的相互作用
一、基本概念和基本规律
1、导体静电
E内 0
W 1 CV 2 1 0r sV 2
2
2d
12
6、吹一个带有电荷的肥皂泡,电荷
的存在对吹泡有帮助还是有妨碍?
(分别考虑+Q,-Q)从静电能量的
角度说明。 答:带电球面静电能
W
Q2 2C
Q2 80 R
Q不变, R W ,电场力作正功
7、二球面,带电 -3q、+q,将 +Q 从R处
U
x0 Edx
xa 0dx
a0
0
dx
a 0 16
11、两块无限大的平行导体板(+q、n、2d) 求:板间 E 分布、 U 分布
2d
0
解:根据
s
E
dS
1 0
qi
x
2E S 1 nqS 2x
E
nqx
U1 U2 U p Up o
E
12E dl
dl
2、电通量
e s E dS
3、库仑定 律 F21
1 40
q1q2 r221
rˆ21
电位迭加原理
U Ui
U
q
dq 40r
7、E与U的关系 E U
4、高斯定理
s
E
3
)2
i
40
q 40r ln a 20 r q R2 x2
R
0
r
[1 x 20
x
] i
x2 R2
( R2 x2 x) 20
E
i
x
20
x
E
i
0 2
场源电荷(+)
E
U
R r q
Rr
注意:若
qA
qB
1 2 E 1
0
板间电场 E 2 0
VAB
qA qB 20 S
d
10
2、求通过该平面的 E 通量
q 60
3、球壳原未带电,在 d 处放入 +q 用导 线将球壳接地
后又撤去 ,求 U0=?
10—14
Q
q (1 1) 40 d R
U0?
不能用 定义法!
4、各向同性线性介质的极化 D E
P 0eE
5、介质中的高斯定理: s D dS qi
4
第11章 电容器的电容和电场的能量
一、基本概念和基本规律
1、电容的定义
C
Q U
2、电容器的串、并联
C
平行板电容器 C
Ci
1 1 C Ci
S d
3、电容器的能量
平衡的条件
E表面导体表面
导体是等位体 导体表面是等位面
2、静电平衡时导体上电荷的分布
q内=0 导体内处处净电荷为零,电荷分布在外表面。
E
0
导体表面附近的场强。
3、计算有导体存在时电场和导体电荷分布,依据:
(1)静电感应 (2)静电平衡 电极化率
(3)电荷守恒 (4)高斯定理
r 1 e
E1
Q 120 R
3R dx
0
(4R x)2
Q 160
R
2
圆环的电荷在环心处的场强:
x
合场强
E
E1i
Q 160 R2
i
E2 0 15
10、如图,无限大平面电荷面密度分别为+、-,设0 处电位为零,试求空间的电位分布并画出分布曲线。
解:由高斯定理得:
E 0 ( x a,a x )
q r 0
b a
11
4、已知 d、S、UA=V、
UB=0 将带电量为 q 的
薄导体片 C(面积为S)
插入d/2处, 求 UC=?
V qd 2 40S
5、空气电容器充电后切断电源,储能 W0,若注入 r ,
则W=
1 r
W0,若不切断
电源,则W=
r
W0。
W Q2 Q2d 2C 20r S
b
q(
Q
qq(aUb Ea
dUl b
)
Q
)
40 R2 a2 40 R2 b2
(2)若ab为带电细棒>0,
R
求解其:与d带F电圆E环dq的相d互F 作 用Ed力q。 Q
F Edq
ab
Qx
40(R2
x2
3
)2
dx
0
x
a dx b
dq dx
Q [ 1 40 R2 a2
1] R2 b2
棒受力方向沿 x 正向。
环受力大小相等,方
向相反。
21
(3)求带电圆环与带电细棒的相互作用能。
R
0
dx ax b
x
Q
解: X 处的电位:
U
Q
40 R2 x2
相互作用能
W Udq ab40
W 1 CV 2 Q2 1 QV
2
2C 2
4、电场的能量、能量密度