高考物理電學(xué)基礎(chǔ)知識點

電場-電荷與庫侖定律：自然界存在兩種電荷，正電荷和負(fù)電荷。電荷間存在相互作用力，庫侖定律描述了真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力。其表達(dá)式為\(F=k\frac{q_1q_2}{r^2}\)，其中\(zhòng)(k\)是靜電力常量，\(q_1\)、\(q_2\)是兩個點電荷的電荷量，\(r\)是它們之間的距離。該定律是研究電場力的基礎(chǔ)。-電場強度：電場強度是描述電場力性質(zhì)的物理量，定義為放入電場中某點的試探電荷所受電場力\(F\)與它的電荷量\(q\)的比值，即\(E=\frac{F}{q}\)，單位是\(N/C\)。電場強度是矢量，其方向與正電荷在該點所受電場力方向相同。點電荷產(chǎn)生的電場強度公式為\(E=k\frac{Q}{r^2}\)，其中\(zhòng)(Q\)為場源電荷的電荷量。-電場線：為了形象地描述電場，引入電場線。電場線從正電荷或無窮遠(yuǎn)出發(fā)，終止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn)，電場線的疏密表示電場強度的大小，電場線上某點的切線方向表示該點電場強度的方向。沿電場線方向，電勢逐漸降低。電勢與電勢能-電勢：電勢是描述電場能性質(zhì)的物理量，定義為電場中某點的電勢\(\varphi\)等于該點與零電勢點間的電勢差。通常取無窮遠(yuǎn)處或大地的電勢為零。電勢是標(biāo)量，其大小與零電勢的選取有關(guān)。沿電場線方向電勢逐漸降低。-電勢能：電荷在電場中具有的勢能叫電勢能。電勢能的變化與電場力做功有關(guān)，電場力做正功，電勢能減??；電場力做負(fù)功，電勢能增加。電場力做功\(W_{AB}=E_{pA}-E_{pB}\)，其中\(zhòng)(E_{pA}\)、\(E_{pB}\)分別為電荷在\(A\)、\(B\)兩點的電勢能。-等勢面：電場中電勢相等的點構(gòu)成的面叫等勢面。等勢面與電場線垂直，等差等勢面越密的地方電場強度越大。電容與電容器-電容：電容是描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，定義為電容器所帶電荷量\(Q\)與兩極板間電勢差\(U\)的比值，即\(C=\frac{Q}{U}\)，單位是法拉（\(F\)）。電容大小由電容器本身的性質(zhì)決定，與\(Q\)、\(U\)無關(guān)。-電容器：常見的電容器有平行板電容器等。平行板電容器的電容公式為\(C=\frac{\epsilonS}{4\pikd}\)，其中\(zhòng)(\epsilon\)是電介質(zhì)的相對介電常數(shù)，\(S\)是極板的正對面積，\(d\)是極板間的距離，\(k\)是靜電力常量。改變\(\epsilon\)、\(S\)、\(d\)的值可以改變電容器的電容。恒定電流-電流：電荷的定向移動形成電流。電流的定義式為\(I=\frac{q}{t}\)，其中\(zhòng)(q\)是通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，\(t\)是所用時間。單位是安培（\(A\)）。電流是標(biāo)量，但有方向，規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向。-電阻與歐姆定律：電阻是導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小，定義式為\(R=\frac{U}{I}\)，單位是歐姆（\(\Omega\)）。歐姆定律內(nèi)容為：通過導(dǎo)體的電流\(I\)跟導(dǎo)體兩端的電壓\(U\)成正比，跟導(dǎo)體的電阻\(R\)成反比，表達(dá)式為\(I=\frac{U}{R}\)。該定律適用于金屬導(dǎo)體和電解液導(dǎo)電。-電阻定律：導(dǎo)體的電阻\(R\)與導(dǎo)體的長度\(l\)成正比，與導(dǎo)體的橫截面積\(S\)成反比，還與導(dǎo)體的材料有關(guān)，表達(dá)式為\(R=\rho\frac{l}{S}\)，其中\(zhòng)(\rho\)是電阻率，由導(dǎo)體材料決定，且與溫度有關(guān)。電功與電功率-電功：電流做功的實質(zhì)是電場力對電荷做功。電功的計算公式為\(W=UIt\)，單位是焦耳（\(J\)）。在純電阻電路中，電功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，\(W=Q=I^{2}Rt=\frac{U^{2}}{R}t\)。-電功率：表示電流做功快慢的物理量，定義式為\(P=\frac{W}{t}=UI\)，單位是瓦特（\(W\)）。在純電阻電路中，\(P=I^{2}R=\frac{U^{2}}{R}\)。閉合電路歐姆定律-電動勢：電動勢是描述電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)的物理量，用\(E\)表示，單位是伏特（\(V\)）。電動勢等于電源沒有接入電路時兩極間的電壓。-閉合電路歐姆定律：內(nèi)容為閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成反比。表達(dá)式為\(I=\frac{E}{R+r}\)，其中\(zhòng)(E\)是電源電動勢，\(R\)是外電路電阻，\(r\)是電源內(nèi)阻。路端電壓\(U=E-Ir\)，當(dāng)外電路斷開時，\(I=0\)，\(U=E\)；當(dāng)外電路短路時，\(I=