高二物理上册核心知识点精讲速成

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三种产生电荷的方式

1. 摩擦起电
(1) 正电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷；
(2) 负电荷：用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷；
(3) 实质：电子从一个物体转移到另一个物体，导致电荷分布不均。

2. 接触起电
(1) 实质：电荷从一个物体直接转移到另一个物体；
(2) 两个完全相同的物体相互接触后，电荷会平分；
(3) 电荷的中和：等量的异种电荷相互接触时，会相互抵消，对外不显电性，这种现象称为电荷的中和。

3. 感应起电
将电荷移近不带电的导体，可以使导体带电；
(1) 电荷的基本性质：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
(2) 实质：导体内部的电荷在电场力作用下重新分布；
(3) 感应起电时，导体靠近电荷的一端会带上异种电荷，远离电荷的一端会带上同种电荷。

4. 电荷的基本性质
带电体能够吸引轻小物体，这是电荷的一种基本特性。

电荷守恒定律

电荷既不能被创生，也不能被消灭，它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，电荷的总量保持不变，这就是电荷守恒定律。

元电荷

一个电子所带的电荷量被称为元电荷，用符号e表示。其数值为e=1.6×10^-19库仑。任何带电物体的电荷量都是元电荷的整数倍，这也是电荷量子化的体现。

库仑定律

在真空中，两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们所带电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。这种力被称为库仑力。

1. 计算公式：F=kQ1Q2/r^2，其中k为静电力常量，k=9.0×10^9 N·m^2/C^2；
2. 库仑定律仅适用于点电荷，即电荷的体积可以忽略不计；
3. 库仑力与万有引力不同，前者是电荷间的相互作用，后者是质量间的相互作用。

电场

电场是传递电荷之间相互作用的一种物质，它能够使放入其中的电荷产生静电力。

1. 电荷的存在必然伴随着电场的产生，只要有电荷，其周围就一定存在电场；
2. 电场的基本性质是对放入其中的电荷产生力的作用，这种力称为电场力；
3. 电场、磁场和重力场都属于物质的范畴，它们以不同的形式存在。

电场强度

放入电场中某点的电荷所受的电场力F与其电荷量Q的比值，被称为该点的电场强度，用E表示。

1. 定义式：E=F/q，其中E为电场强度，F为电场力，q为试探电荷；
2. 电场强度是矢量，其方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向，与负电荷所受电场力的方向相反；
3. 该公式适用于所有类型的电场；
4. 对于点电荷产生的电场，其电场强度公式为E=kQ/r^2。

电场的叠加

在空间中若有多个点电荷同时存在，则某点的电场强度等于各个点电荷在该点产生的电场强度的矢量和。求解方法为：分别作出各个点电荷在该点产生的电场强度的有向线段，然后利用平行四边形定则求出合场强。

电场线

电场线是人们为了形象地描述电场特性而引入的一种假想曲线。

1. 电场线并非真实存在的线，而是为了帮助理解电场而假设的；
2. 电场线的形状：电场线起始于正电荷，终止于负电荷；
(1) 只有一个正电荷时，电场线起始于正电荷，延伸至无穷远；
(2) 只有一个负电荷时，电场线起始于无穷远，终止于负电荷；
(3) 同时存在正负电荷时，电场线起始于正电荷，终止于负电荷；
3. 电场线的作用：
(1) 表示电场的强弱：电场线密集处电场强度大，电场线稀疏处电场强度小；
(2) 表示电场强度的方向：电场线上某点的切线方向即为该点的电场强度方向；
4. 电场线的特点：
(1) 电场线不是封闭曲线；
(2) 同一电场中的电场线不会相交。

匀强电场

电场强度的大小和方向在空间中处处相同的电场被称为匀强电场。匀强电场的电场线是平行且均匀分布的。

1. 匀强电场的电场线是一簇等间距的平行线；
2. 平行板电容器之间的电场是典型的匀强电场。

电势差

电荷在电场中从一点移动到另一点时，电场力所做的功W_AB与电荷量q的比值，被称为电势差，也称为电压。

1. 定义式：U_AB=W_AB/q；
2. 电场力所做的功与路径无关，仅与起点和终点的电势差有关；
3. 电势差又称为电压，其国际单位为伏特（V）。

电场中某点的电势

电场中某点的电势等于单位正电荷从该点移动到参考点（零势点）时电场力所做的功。

1. 电势具有相对性，其数值与零势点的选择有关；
2. 电势是标量，单位为伏特（V）；
3. 电势差与电势之间的关系：U_AB=φ_A-φ_B；
4. 电势沿电场线的方向逐渐降低；
5. 当电场力对电荷做正功时，两点之间的电势差不为零，说明两点不是等势面；
6. 相同电荷在同一等势面上的任意位置，其电势能相同；
7. 原因：电荷从一点移动到另一点时，若电场力不做功，则其电势能保持不变；
8. 电场线总是从电势高的地方指向电势低的地方；
9. 等势面的画法：相邻等势面之间的距离相等。

电场强度与电势差的关系

在匀强电场中，沿电场强度方向的两点之间的电势差等于电场强度与这两点间距离的乘积。

1. 数学表达式：U=Ed；
2. 该公式仅适用于匀强电场；
3. d表示两等势面之间的垂直距离。

电容器

电容器是一种能够储存电荷（电场能）的装置。

1. 结构：由两个彼此绝缘的金属导体组成；
2. 最常见的电容器类型是平行板电容器。

电容

电容器所带电荷量Q与其两极板间电势差U的比值，被称为电容，用C表示。

1. 定义式：C=Q/U；
2. 电容是表示电容器储存电荷本领强弱的物理量；
3. 国际单位：法拉（F），简称法；
4. 电容器的电容是其本身的属性，与所带电荷量和电势差无关。

平行板电容器的决定式

平行板电容器的电容计算公式为C=εS/4πkd，其中：
– d为两极板之间的垂直距离，也称为板间距；
– k为静电力常量，k=9.0×10^9 N·m^2/C^2；
– ε为电介质的介电常数，空气的介电常数最小；
– S表示两极板之间的正对面积。

1. 当电容器的两极板与电源相连时，两板之间的电势差保持不变，等于电源的电压；
2. 当电容器未与电路相连时，其两板所带的电荷量保持不变。

带电粒子的加速

1. 条件：带电粒子的运动方向与电场强度方向垂直，且忽略重力的影响；
2. 原理：根据动能定理，电场力所做的功等于粒子动能的变化量，即W=Uq=1/2mv_t^2-1/2mv_0^2；
3. 推论：若粒子初始速度为零，则Uq=1/2mv_t^2；
4. 能够使带电粒子速度增大的电场被称为加速电场。

高二物理上册知识点总结2

电流

电流是电荷的定向移动形成的。

1. 产生电流的条件：
(1) 存在自由电荷；
(2) 存在电场；
2. 电流是标量，但具有方向性，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向；
(注：在电源外部，电流从电源正极流向负极；在电源内部，电流从负极流向正极)；
3. 电流的大小：通过导体横截面的电荷量Q与通过这些电量所用时间t的比值，称为电流I；
(1) 数学表达式：I=Q/t；
(2) 电流的国际单位：安培（A）；
(3) 常用单位：毫安（mA）、微安（μA）；
(4) 换算关系：1A=10^3mA=10^6μA。

欧姆定律

导体中的电流与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比。

1. 定义式：I=U/R；
2. 推论：R=U/I；
3. 电阻的国际单位：欧姆（Ω）；
(1) 换算关系：1kΩ=10^3Ω，1MΩ=10^6Ω；
4. 伏安特性曲线：描述了导体中电流随电压变化的规律。

闭合电路

闭合电路由电源、导线、用电器和电键组成。

1. 电动势：电源的电动势等于电源未接入电路时两极之间的电压，用E表示；
2. 外电路：电源外部的电路称为外电路，其电阻称为外电阻，用R表示；外电路两端的电压称为外电压；
3. 内电路：电源内部的电路称为内电路，其电阻称为内电阻，用r表示；内电路两端的电压称为内电压；
(例如：发电机的线圈、干电池内的溶液属于内电路，其电阻为内电阻)；
4. 电源的电动势等于内电路和外电路电压之和，即E=U内+U外；U外=IR；E=(R+r)I。

闭合电路的欧姆定律

闭合电路中的电流与电源的电动势成正比，与内电路和外电路电阻之和成反比。

1. 数学表达式：I=E/(R+r)；
2. 当外电路断开时，外电阻趋于无穷大，此时电源的电动势等于路端电压，即电源电动势的定义；
3. 当外电阻为零（短路）时，由于内阻很小，电流会非常大，可能烧坏电路。

半导体

半导体的导电能力介于导体和绝缘体之间，其电阻随温度升高而减小。

导体的电阻

导体的电阻随温度升高而增大，当温度降低到某一特定值时，电阻会完全消失，这种现象称为超导现象。

高二物理上册知识点总结3

1. 两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：
– 元电荷e=1.60×10^-19库仑；
– 带电体的电荷量等于元电荷的整数倍；
2. 库仑定律：
– 公式：F=kQ1Q2/r^2（在真空中）；
– 其中：F为点电荷间的作用力（牛顿），k为静电力常量k=9.0×10^9 N·m^2/C^2，Q1、Q2为两点电荷的电量（库仑），r为两点电荷间的距离（米），作用力方向在它们的连线上，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引；
3. 电场强度：
– 定义式、计算式：E=F/q；
– 其中：E为电场强度（牛顿/库仑），是矢量（电场的叠加原理），q为检验电荷的电量（库仑）；
4. 真空点（源）电荷形成的电场：E=kQ/r^2；
– 其中：r为源电荷到该位置的距离（米），Q为源电荷的电量；
5. 匀强电场的场强：E=U_AB/d；
– 其中：U_AB为AB两点间的电压（伏特），d为AB两点在场强方向的距离（米）；
6. 电场力：F=qE；
– 其中：F为电场力（牛顿），q为受到电场力的电荷的电量（库仑），E为电场强度（牛顿/库仑）；
7. 电势与电势差：U_AB=φ_A-φ_B，U_AB=W_AB/q=-ΔE_AB/q；
8. 电场力做功：W_AB=qU_AB=Eqd；
– 其中：W_AB为带电体由A到B时电场力所做的功（焦耳），q为带电量（库仑），U_AB为电场中A、B两点间的电势差（伏特）（电场力做功与路径无关），E为匀强电场强度（牛顿/库仑），d为两点沿场强方向的距离（米）；
9. 电势能：EA=qφ_A；
– 其中：EA为带电体在A点的电势能（焦耳），q为电量（库仑），φ_A为A点的电势（伏特）；
10. 电势能的变化：ΔE_AB=EB-EA；
– 带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值；
11. 电场力做功与电势能变化：ΔE_AB=-W_AB=-qU_AB；
– 电势能的增量等于电场力做功的负值；
12. 电容：C=Q/U；
– 定义式、计算式；
– 其中：C为电容（法拉），Q为电量（库仑），U为电压（两极板电势差）（伏特）；
13. 平行板电容器的电容：C=εS/4πkd；
– 其中：S为两极板正对面积，d为两极板间的垂直距离，ε为电介质的介电常数，空气的介电常数最小；
14. 带电粒子在电场中的加速（Vo=0）：W=ΔEK或qU=mV_t^2/2，V_t=(2qU/m)^1/2；
15. 带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转（不考虑重力作用）：
– 类平抛运动；
– 垂直电场方向：匀速直线运动，L=Vot（在带等量异种电荷的平行极板中：E=U/d）；
– 平行电场方向：初速度为零的匀加速直线运动，d=at^2/2，a=F/m=qE/m；
注：
(1) 两个完全相同的带电金属小球接触时，电量分配规律：
– 原带异种电荷的先中和后平分；
– 原带同种电荷的总量平分；
(2) 电场线从正电荷出发终止于负电荷，电场线不相交，切线方向为场强方向，电场线密处场强大，顺着电场线电势越来越低，电场线与等势线垂直；
(3) 常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98]；
(4) 电场强度（矢量）与电势（标量）均由电场本身决定，而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关；
(5) 处于静电平衡的导体是个等势体，表面是个等势面，导体外表面附近的电场线垂直于导体表面，导体内部合场强为零，导体内部没有净电荷，净电荷只分布于导体外表面；
(6) 电容单位换算：1F=10^6μF=10^12PF；
(7) 电子伏（eV）是能量的单位，1eV=1.60×10^-19J；
(8) 其他相关内容：静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。

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