模块综合提升—2020-2021学年高中粤教版物理选修3-1学习讲义（word含答案）

(教师用书独具) [核心知识回顾] 一、电场的性质 1．电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不能创生，也不能消失，它们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，电荷的代数和不变． 2．库仑定律 (1)表达式：F＝k，式中k＝9.0×109N·m2/C2，叫静电力常量． (2)适用条件：真空中的点电荷． 3．电场强度 (1)定义式：E＝，是矢量，单位：N/C或V/m. (2)点电荷的场强：E＝． (3)方向：规定正电荷在电场中某点受力的方向为该点的电场强度方向． 4．电场力的功计算方法 (1)W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿电场方向的距离． (2)WAB＝qUAB，适用于任何电场． 5．静电力做功与电势能变化的关系 静电力做的功等于电势能的减少量，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp. 6．电势差 (1)定义式：UAB＝． (2)电势差与电势的关系：UAB＝φA－φB，而UBA＝φB－φA． 7．匀强电场中电势差与电场强度的关系 (1)电势差与电场强度的关系式：E＝，其中d为电场中两点间沿电场方向的距离． (2)公式只适用于匀强电场． 8．电容与平行板电容器 (1)电容的定义式：C＝ (2)平行板电容器的电容决定式：C＝． 9．带电粒子在电场中的偏转基本规律 设粒子带电荷量为q，质量为m，两平行金属板间的电压为U，板长为l，板间距离为d(忽略重力影响)，则有 (1)加速度：a＝＝＝． (2)在电场中的运动时间：t＝． (3)位移，y＝at2＝d)． (4)速度，vy＝，v＝＋v)，tan θ＝＝d)． 二、电路中的规律 1．电流强度 (1)定义式：I＝． (2)决定式：I＝． 2．电阻定律 表达式：R＝ρ． 3．电功 (1)定义：电路中电场力移动电荷做的功． (2)公式：W＝qU＝UIt． (3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程． 4．电功率 (1)定义：单位时间内电流做的功，表示电流做功的快慢． (2)公式：P＝＝UI． 5．焦耳定律 (1)电热：电流流过一段导体时产生的热量． (2)计算式：Q＝I2Rt． 6．热功率 (1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P＝＝I2R． 7．闭合电路欧姆定律 (1)公式：I＝(只适用于纯电阻电路). (2)路端电压与外电阻的关系 一般情况 U＝IR＝·R＝ 当R增大时，U增大 特殊情况 ①当外电路断路时，I＝0，U＝E． ②当外电路短路时，I短＝，U＝0. (3)路端电压跟电流的关系 ①关系式：U＝E－Ir． ②用图象表示如图所示，其中纵轴截距为电动势，横轴截距为短路电流，斜率的绝对值为内阻． (4)电源的功率和效率 ①电源的总功率：P总＝EI． ②电源内部损耗功率：P内＝I2r． ③电源的输出功率：P出＝UI． ④电源的效率：η＝×100%＝×100%. 三、磁场的性质及应用 1．磁感应强度 (1)定义式：B＝(通电导线垂直于磁场). (2)方向：小磁针静止时N极的指向． 2．安培力的大小 当磁感应强度B的方向与导线方向成θ角时，F＝BIL_sin_θ，这是一般情况下的安培力的表达式，以下是两种特殊情况： (1)当磁场与电流垂直时，安培力最大，Fmax＝BIL. (2)当磁场与电流平行时，安培力等于零． 3．常见电流的磁场 通电直导线 通电螺线管 环形电流 安 培 定则 4.洛伦兹力的方向 (1)判断方法：左手定则． (2)方向特点：F⊥B，F⊥v.即F垂直于B和v决定的平面．(注意：B和v不一定垂直). 5．洛伦兹力的大小 F＝qvB_sin_θ，θ为v与B的夹角，如图所示． (1)v∥B时，θ＝0°或180°，洛伦兹力F＝0． (2)v⊥B时，θ＝90°，洛伦兹力F＝qvB． (3)v＝0时，洛伦兹力F＝0． 6．带电粒子在匀强磁场中的运动 (1)洛伦兹力方向总与速度方向垂直，正好起到了向心力的作用．根据牛顿第二定律，表达式为qvB＝m． (2)半径公式r＝，周期公式T＝． (3)运动时间的确定 粒子在磁场中运动一周的时间为T，当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为α时，其运动时间由下式表示： t＝T(或t＝T). 7．带电粒子在复合场 ... ...