高考物理知识点总结电场与磁场

时间:2023-11-16 09:06:23 诗琳 高考备考 我要投稿

高考物理知识点总结电场与磁场

  电磁场在电磁学里,电磁场是一种由带电物体产生的一种物理场。电磁学在高考物理是一种常考题型,下面由小编为整理有关高考物理知识点总结电场与磁场的资料,希望对大家有所帮助!

高考物理知识点总结电场与磁场

  高考物理知识点总结电场与磁场

  1.电磁场

  在电磁学里,电磁场是一种由带电物体产生的一种物理场。处于电磁场的带电物体会感受到电磁场的作用力。电磁场与带电物体(电荷或电流)之间的相互作用可以用麦克斯韦方程和洛伦兹力定律来描述。

  2.电磁场与电磁波

  电磁波是电磁场的一种运动形态。电与磁可说是一体两面,变动的电场会产生磁场,变动的磁场则会产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波,电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般,因此被称为电磁波,也常称为电波。

  3.电磁场理论

  研究电磁场中各物理量之间的关系及其空间分布和时间变化的理论。人们注意到电磁现象首先是从它们的力学效应开始的。库仑定律揭示了电荷间的静电作用力与它们之间的距离平方成反比。A.-M.安培等人又发现电流元之间的作用力也符合平方反比关系,提出了安培环路定律。

  高考电场知识点归纳

  1.电荷 电荷守恒定律 点电荷

  ⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷 。带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne)

  ⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:

  ①摩擦起电

  ②接触带电

  ③感应起电。

  ⑶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,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。

  带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。

  2.库仑定律

  在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为 ,其中比例常数 叫静电力常量, 。(F:点电荷间的作用力(N), 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)

  库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。

  3.静电场 电场线

  为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。

  电场线的特点:

  (a)始于正电荷 (或无穷远),终止负电荷(或无穷远);

  (b)任意两条电场线都不相交。

  电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。

  4.电场强度 点电荷的电场

  电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷 ,它所受到的电场力 跟它所带电量的比值 叫做这个位置上的电场强度,定义式是 ,场强是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。(E:电场强度(N/C),是矢量,q:检验电荷 的电量(C))

  电场强度 的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与放不放检验电荷,以及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关,既不能认为 与 成正比,也不能认为 与 成反比。

  点电荷场强的计算式 ( r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量(C))

  5.电势能 电势 等势面

  电势能由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。

  电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能和零点。

  由于电势能具有相对性,所以实际的应用意义并不大。而经常应用的是电势能的变化。电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷克服 电场力做功,电荷的电势能增加,电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值,这常是判断电荷电势能如何变化的依据。电场力对电荷做功的计算公式: ,此公式适用于任何电场。电场力做功与路径无关,由起始和终了位置的电势差决定。

  高考常见磁场练习题

  1.关于磁现象的电本质,下列说法正确的是(  )

  A.一切磁现象都起源于运动电荷,一切磁作用都是运动电荷通过磁场而发生的

  B.除永久磁铁外,一切磁场都是由运动电荷产生的

  C.据安培的分子电流假说,在外界磁场的作用下,物体内部分子电流取向变得大致相同时,物体就被磁化,两端形成磁极

  D.有磁必有电,有电必有磁

  解析:选AC.任何物质的原子的核外电子绕核运动形成分子电流,分子电流使每个物质分子相当于一个小磁体.当各分子电流的取向大致相同时,物质对外显磁性,所以一切磁现象都源于运动电荷,A、C正确,B错误.静电场不产生磁场,D错误.

  2.关于磁感线下列说法正确的是(  )

  A.磁感线是磁场中实际存在的线

  B.条形磁铁磁感线只分布于磁铁外部

  C.当空中存在几个磁场时,磁感线有可能相交

  D.磁感线上某点的切线方向就是放在这里的小磁针N极受力的方向

  解析:选D.磁感线是假想的线,故A错;磁感线是闭合的曲线,磁铁外部、内部均有磁感线,故B错;磁感线永不相交,故C错;根据磁感线方向的规定知D对.

  如图3-3-15所示,带负电的金属圆盘绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在盘左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是(  )

  A.N极竖直向上

  B.N极竖直向下

  C.N极沿轴线向右

  D.N极沿轴线向左

  解析:选C.等效电流的方向与转动方向相反,由安培定则知轴线上的磁场方向向右,所以小磁针N极受力向右,故C正确.

  高考物理知识点总结电场与磁场

  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。

  电磁继电器扬声器

  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。

  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。

  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。

  电话

  1、1876年由美国科学家贝尔发明了电话。最简单的电话由话筒和听筒组成。话筒将声信号转变为音频电信号,听筒将音频电信号转变为声信号。通话双方的话筒和听筒是互相串联的,自己的话筒和听筒是互相独立的。

  2、为了节约电话线路的使用效率,人们发明了电话交换机,1891年出现了自动电话交换机,它通过电磁继电器进行接线。现代的程控电话是利用程控电话交换机,它是通过电子计算机技术进行接线。

  3、电话按信号输方式来分,可分为有线电话和无线电话;按信号类型来分,可分为模拟电话和数字电话。

  4、模拟信号在传输过程中会丢失信息,而且抗干扰能力不强,保密性也很差,信号衰减厉害。数字信号在传输过种中,抗干扰能力强,保密性好。

  电磁波的海洋

  1、导线中的电流迅速变化会在空间激起电磁波。电磁波在空气、水、某些固体,甚至真空中都能传播。光也是电磁波的一种。电磁波的速度和光速一样,都是3×108m/s,电磁波的速度,等于波长和频率f的乘积:c=λf单位分别是m/s(米每秒)、m(米)、Hz(赫兹);频率的常用单位还有千赫(kHz)和兆赫(MHz)。

  2、用于广播、电视和移动电话的电磁波是数百千赫至数百兆赫的那一部分,叫做无线电波。

  广播电视和移动通信

  1、无线电广播的发射由广播电台完成;发射部分主要由话筒、载波发生器、调制器、放大器和发射天线组成。接收部分主要由接收天线、调谐器、解调器和扬声器组成。

  2、电视信号的传输与无线电广播基本相同,只是发射部分多了摄像机,接收部分多了显像管。

  3、移动电话(无线电话,手机)既是无线电的发射装置,又是无线电的接收装置。它的特点是体积小,发射功率不大,天线简单,灵敏度不高,需要基站台转发信号。无绳电话是家庭电话中主机电话与分机电话沟通的一种家用电话,一般使用范围在几十米或几百米之内。

  4、音频电流和视频电流加载到高频电流上,形成了发射能力很强的射频电流。

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