电场
第二十单元 电势能 电势差 电场中的导体
必记一：电势差和电势 1、电势差：
① 引入电势差是从 的观点来研究电场的性质，或者说是为了描述电场的 性质而引入。
② 定义和定义式：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时， 与 的比值WAB/q，叫做A、B两点间的电势差，用UAB表示，其定义式为 。
③ 物理意义：A、B两点间的电势差在数值上等于 。
④ 单位及1伏的定义：电势差的单位为导出单位，在国际单位制中为 ，简称 。国际单位制中的单位符号为 。1伏= 。即如果 正电荷在电场中由一点移到另一点，电场力所做的功为1焦，则这两点间的电势差就是 伏。
注意：①电势差为标量；②电势差UAB与电场力对电荷做的功WAB ，与电荷所带电量q 。电势差是由 决定的，与初、末位置有关。
2、电势
① 电势实质上是 的电势差。即电场中某点的电势在数值上等于 零电势点时电场力所做的功。
② 电势的单位：电势通常用 表示，其单位与电势差单位相同，都是 ，国际符号是 。
③ 电势的正负号的物理意义：电势是标量，只有大小，没有方向，运算规则不是平行四边形定则，而是代数规则。它的正表示 ，负则表示 。
④ 电势的相对性及电势差的绝对性：电势具有相对性，同一点的电势会随 的不同而不同，因此说某点的电势的高低，应相对于一个零电势点，通常认为 电势为零。
注意：两点的电势差却是绝对的，不会随零电势点的不同而不同。（类比两点的高度差）。 ⑤ 电势与电势差的关系：UAB=
如果UAB>0,即φA>φB 则表示A点电势 B点电势。 如果UAB<0,即φA<φB 则表示A点电势 B点电势。 注意：沿着电场线方向，电势越来越低。 必记二：电势能及电场力做功 1、电势能
① 定义：电荷在电场中所具有的与电荷位置有关的势能称为电势能。
② 电场力做功和电势能变化的关系：电场力做正功时，电势能 ；电场力做负功时，电势能 ；电场力做功的多少 电势能变化量。
③ 特点：电势能是 与所在 共有的，且具有 性，通常取无穷远处或接地处（也就是大地）为电势能的零点。
2、电场力做功
① 电荷在电场中移动时电场力做的功与移动路径 关，只取决于 和电荷的 。这一点与重力做功跟高度差的关系相似，可作比较理解、记忆。
② 计算电场力做功可使用公式WAB= ，具体计算时，q、UAB、WAB均有正负，该公式适用于 电场。
必记三：等势面
1、定义：电场中 相等的各点构成的面。 2、特点：
① 一定跟电场线 ，即跟 的方向垂直； ② 在同一等势面上移动电荷时，电场力 功； ③ 电场线总是从电势 的等势面指向电势 的等势面； ④ 任意两个等势面都不会 ；
⑤ 等差等势面越密的地方电场强度 。等差等势面的分布的疏密就象电场线分布的疏密一样，均能反映电场的 。
必记四：静电屏蔽 1、静电感应现象：
把金属导体放在电场中由于内部自由电子受电场力作用而 ，使导体的两个
端面出现等量的 ，这种电荷重新分布的现象叫静电感应。当自由电子的 停止时（不是停止是达到受力平衡时），导体处于静电平衡状态。
2、静电平衡状态的特点：
① 导体内部场强 ； ② 整个导体是等势体，导体的表面是等势面； ③ 导体外部电场线与导体表面垂直；
④ 净（注意区分静）电荷只分布在导体的外表面上。 3、静电屏蔽：
处于静电平衡状态的导体， 区域就不再受 电场的影响，这种现象就叫静电屏蔽现象。
答案：
必记一：能；能；电场力所做的功WAB ；移动电荷的电量；UAB=WAB/q；单位正电荷从一点移到另一点时电场力所做的功；伏特；伏；V；1J/C；单位；1；无关；无关；电场的性质；某点与零电势点间；单位正电荷由该点移到；φ；伏特；V；该点电势比零电势点高；该点电势比零电势点低；零电势点选择；大地（或无穷远）；无关；高于；低于；低
必记二：减小；增加；等于；电荷；电场；相对；无；初末位置的电势差；电量；qUAB；一切
必记三：电势；垂直；场强；不做；高；低；相交；大；强弱 必记四：定向移动；异种电荷；定向移动；处处为零；内部；外部
第二十一单元 电容 带电粒子在电场中的运动
必记一：电容器和电容
1、电容器：两个彼此 而又互相 的导体就组成一个电容器。
电容器的工作状态：充电和放电。充电就是使电容器 的过程，放电就是使电容器 的过程。电容器的带电量指的是 所带电荷量的绝对值。
2、电容：描述电容器 本领的物理量。电容器 与 的比值叫电容，定义式为C= = ，其中C与Q、U均无关，仅由电容器本身决定。
单位：1F=1C/V= μF pF。 3、平行板电容器：C跟 、 成正比，跟 成反比，即C= ，其中k为静电引力恒量。在分析有关平行板电容器的Q、E、U和C的关系时，主要有以下两种情况：
① 保持两极板与电源相连，则电容器两极板间 不变； ② 充电后断开电源，则 不变。 必记二：带电粒子在电场中的运动 1、带电粒子的加速
① 运动状态的分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与
运动方向在一条直线上，做 运动。
② 用功能观点分析：粒子动能的变化量等于电势能的变化量，qU= . 2、带电粒子的偏转 ① 运动状态分析：带电粒子以速度Vo垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用做 运动（轨迹为抛物线）。
② 偏转运动的分析处理方法是分解法（类似于平抛运动的处理方法） 沿初速度方向为 ；沿电场力方向为 。 ③ 基本规律：
设粒子带电量为q，质量为m，两平行金属板间的电压为U，板长L，板间距为d. 加速度a=F/m=qE/m= .运动时间t= .
222
离开电场的偏转量y=at/2=qEL/2mVo= .
速度的偏转角tanθ=Vy/Vx= .而位移的偏转角tanα=Sy/Sx=gt/2Vo. 答案：
必记一：绝缘；靠近；带电；失去电荷；任意一个极板；容纳电荷；所带电量；两极板间电势差；Q/U；△Q/△U；106；1012；两极板正对面积S；板间介质介电常数；两极板间距离d；
εS/4πkd；电势差（电压）；带电量
必记二：匀加（减）速直线运动；mV2/2一mVo2/2；匀变速曲线；速度为Vo的匀速直线；
初速为零的匀加速；qU/md；qUL2/2mdVo2；qUL/mdVo2
第二十二单元 部分电路 电功和电功率
必记一：电流
1、电流的形成： 的定向移动形成电流。形成电流的条件是： ① 要有能自由移动的 。 ② 导体两端存在 。 2、电流的定义：通过导体某截面的电荷量q跟通过这些电荷量所用的 的比值叫电流。
① 电流的定义式为 .
② 电流的微观表达式为 。（n为单位体积内的自由电荷数，q是自由电荷的电荷量，v是自由电荷 ，S是导体的横截面积）
3、电流的方向：物理学中规定 定向移动方向为电流的方向，与 定向移动的方向相反。在外电路中，电流由电源 流向 ；在电源内部，电流由电源的 流向 。 必记二：电阻和电阻定律
1、电阻定律的表达式为：R= ，式中的ρ叫做材料的电阻率，它是反映材料 的物理量，其大小与材料的长短、粗细无关，是由材料本身的性质决定，还与 有关。
2、不同材料的电阻率与温度的关系不同，金属材料的电阻率随温度的升高而 ；半导体材料的电阻率随温度的升高而 ；还有些材料的电阻率几乎不受温度的影响（如锰铜合金、镍铜合金等）。电阻率的单位： 。
3、当温度降至某一数值时，某些材料的电阻率ρ突然减小为零，这种现象叫 现象。材料由正常状态转变为超导状态的温度叫做超导材料的 温度。处于超导状态的材料叫做超导体。 4、半导体：
有些材料，它的导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻率随温度的升高而 ，这种材料称为 ，如锗、硅、砷化镓等，另外半导体的导电性能可以由外界条件控制，如温度变化、光照、掺入微量的其他物质等均可使它的导电性能发生显著变化。即半导体具有 特性、 特性和掺杂特性。 必记三：部分电路欧姆定律 1、部分电路欧姆定律：导体的电流强度跟导体两端的 成正比，跟导体的 成反比，即I= 。
2、欧姆定律适用于 和 ，即纯电阻电路。对气体导电不适用，应用时
U、I、R三个物理量要对应 电路。
3、研究部分电路欧姆定律时，因U是自变量，I为因变量，故常画I-U图象，（自己补画图象）图线的斜率为电阻R的倒数，由两电阻的I-U图线可以比较两电阻的大小。如R2的斜率大于R1的斜率，则有R2 R1。 必记四：电功和电热 1、W= 是电功的定义式，适用于任何一段电路上电功的计算；Q= 是电热的定义式，适用于任何一段电路上电热的计算。它们之间的关系是：W≥Q，即对纯电阻电路，电流做功消耗的电能 转化为内能，W Q；对非纯电阻电路，电流做功消耗的电能 转化为内能，W Q。
2、电功率P= ，适用于任何一段电路上电功率的计算，表示电流做功的快慢；热功率P热= ，表示电流通过电阻时发热的快慢，它们之间的关系是P P热。 3、串联电路中，功率的分配与阻值成 比；并联电路中，功率的分配与阻值成 比，这些都是对纯电阻电路而言的。 4、用电器的额定功率和实际功率
① 用电器正常工作条件下两端所加的电压叫做 ，额定电压下消耗的功率叫 ，即P额= 。
② 实际功率是指用电器在实际电压下消耗的功率，P实=I实U实，若P实>P额，用电器可能烧坏。 答案：
必记一：电荷；电荷；电势差（电压）；时间；I=Q/t；I=nqvs；定向移动的速率；正电荷；
负电荷；正极；负极；负极；正极
必记二：ρL/s；导电性能的好坏；温度；增大；减小；欧·米（Ω·m）；超导；转变（或
临界）；减小；半导体；热敏；光敏
必记三：电压；电阻；U/R；金属导体；电解质溶液导电；同一段；<
必记四：Uit；I2Rt；全部；=；部分；>；UI；I2R；正；反；额定电压；额定功率；U额I
额 第二十三单元 闭合电路欧姆定律 必记一：电动势
1、电源：把其它形式的能转化为 的装置。
2、电源的电动势E：表征电源 的本领。在数值上等于电源没有接入电路时两极间的 ；闭合电路中等于 ，即E= 。 3、电源内阻r：电流通过内电路时也受阻碍作用，阻碍的强弱用内阻表示。 4、电源给定后一般认为E、r不变，但电池用久后，E会 （但很不明显），r会 。 必记二：闭合电路欧姆定律 1、内容：闭合电路中的电流强度跟电源的 成正比，跟内外电路中 成反比。
2、公式： 。
3、路端电压：电路两端的电压，即电源的输出电压U= 。 讨论：①R增大，I ，U ，当R增大到无穷大（断路）时，I= ，U= 。
②R减小，I ，U ，当R减小到零（短路）时，I= ，U= 。
必记三：闭合电路中的几个功率
闭合电路的欧姆定律就是能的转化和守恒定律在闭合电路中的反映。就象愣次定律就是能的转化和守恒在电磁感应现象中的反映。
由E=U+U’可得：EI= 或Eit= . 1、电源的总功率：P总= =UI+U’I=P出+P内。
2
若外电路是纯电阻电路，还有P总=I（R+r）= . 2、电源内部消耗的功率：P内= =U’I=P总-P出。 3、电源的输出功率：P出= = = 。
若外电路为纯电阻电路，还有P出= 。由I=E/(R+r)t得P出2222
=ER/(R+r)=E/[(R-r)/R+4r]，可见，当R=r（内外电阻相等）时，P出 ，且最大值为P出= ，由P出-R图象（请自己画出）可知：当R
I2RR1??4、电源的效率η?2I?R?r?R?r1?r，所以当R增大时，效率η 。
R当R=r，电源有最大输出功率时，效率仅为 ，效率并不高。这不是我们使用电源的目的。
必记四：电源的U-I图象及其应用 闭合电路的中U-I图象，（请自己画出）由于路端电压U=E-Ir，知U是I的一次函数，为一条不过原点的在U、I轴上均有截距的直线。由图可知：
1、路端电压U随I的增大而 。
2、在I=0（开始）时，纵轴上截距为 。 3、在U=0（短跑）时，横轴上截距为 。
4、图象的斜率的绝对值为 ，一般地r= 。
5、图象上任一点对应的U、I的比值为此时外电路的电阻R，R= 。 答案：
必记一：电能； 把其它形式的能转化为电能； 电压； 内电压与外电压之
和；U外+U内；减小；增大
必记二：电动势；电阻之和；I=E/(R+r)；E-Ir；变小；增大；0；E；增大；减小；E/r；0
必记三：UI+U’I；UIt+U’It；EI；E2/(R+r)；I2r；UI；EI-I2r；P总-P内；I2R；最大；E2/4r； 增大；减小；增大；50%
必记四：减小；电源的电动势；短跑电流；电源的内阻；△U/△I；U0/I0
第二十四单元 电表 电阻的测量
必记一：电表的改装 1、表头
①构造：常用的表头主要由 和放入永磁体磁场中的可转动的 （又叫电枢）组成。
②表头测量电流、电压的原理：当线圈有电流通过时，线圈在 作用下带着指针一起偏转。电流越大， 越大，电流与偏转角一一对应，由指针所指的位置在刻度盘