本講內(nèi)容包括靜電場、穩(wěn)恒電流、磁場、電磁感應(yīng)、交流電、電磁振蕩和電磁波。 　　一、重要概念和規(guī)律 　　(一)重要概念 　　1．兩種電荷、電量(q) 　　自然界只存在兩種電荷。用絲綢摩擦過的玻璃棒上帶的電荷叫做正電荷，用毛皮摩擦過的硬橡膠棒上帶的電荷叫做負(fù)電荷。注意：兩種物質(zhì)摩擦后所帶的電荷種類是相對的。電荷的多少叫電量。在SI制中，電量的單位是C(庫)。 　　2．元電荷、點電荷、檢驗電荷 　　元電荷是指一個電子所帶的電量e=1.6×10-19C。點電荷是指不考慮形狀和大小的帶電體。檢驗電荷是指電量很小的點電荷，當(dāng)它放入電場后不會影響該電場的性質(zhì)。 　　3．電場、電場強(qiáng)度(E)、電場力(F) 　　電場是物質(zhì)的一種特殊形態(tài)，它存在于電荷的周圍空間，電荷間的相互作用通過電場發(fā)生。電場的基本特性是它對放入其中的電荷有電場力的作用。電場強(qiáng)度是反映電場的力的性質(zhì)的物理量。 　　描述電場強(qiáng)度有幾種方法。 　　其一，用公式法定量描述；定義式為E=F/q，適用于任何電場。真空中的點電荷的場強(qiáng)為E=kq/r2。勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)為E=U/d。 要注意理解：①場強(qiáng)是電場的一種特性，與檢驗電荷存在與否無關(guān)。②E是矢量。它的方向即電場的方向，規(guī)定場強(qiáng)的方向是正電荷在該點受力的方向。③注意區(qū)別三個公式的物理意義和適用范圍。④幾個電場疊加計算合場強(qiáng)時，要按平行四邊形法則求其矢量和。 　　其二，用電場線形象描述：電場線的密(疏)程度表示場強(qiáng)的強(qiáng)(弱)。電場線上某點的切線方向表示該點的場強(qiáng)方向。勻強(qiáng)電場中的電場線是方向相同、距離相等的互相平行的直線。要注意：a.電場線是使電場形象化而假想的線．b.電場線起始于正電行而終止于負(fù)電荷。c.電場中任何兩條電場線都不相交。電場力是電荷間通過電場相互作用的力。正(負(fù))電荷受力方向與E的方向相同(反)。 　　4．電勢能(B)、電勢(U)、電勢差(UAB) 　　電勢能是電荷在電場中具有的勢能。要注意理解：①物理意義；電荷在電場中某點的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這點移到電勢能為零處電場力所做的功。②電勢能是相對的，通常取電荷在無限遠(yuǎn)處的電勢能為零，這樣，電勢能就有正負(fù)。③電場力對電荷所做的正(負(fù))功總等于電荷電勢能的減少(增加)，即WAB=εA-εB。(A點電勢高于B點)。④電場力移動電荷做功，只跟電荷的始、末位置有關(guān)，跟具體路徑無關(guān)。 　　電勢是反映電場的能的性質(zhì)的物理量．描述電勢有幾種方法。其一，用公式法定量描述：電場中某點的電勢定義為U=ε/q。要注意理解：①電勢是電場的一種特性，與檢驗電荷存在與否無關(guān)。②電勢是標(biāo)量。③在SI制中的單位：1V=1J／C。④電勢是相對的，通常取無限遠(yuǎn)處(或大地)的電勢為零，這樣，電勢就有正負(fù)。⑤幾個電場疊加計算合電勢時，只需求各個電場在該點產(chǎn)生的電勢的代數(shù)和。其二，用等勢面形象描述：任意兩個等勢面不能相交。等勢面與電力線垂直。不同等勢面的電勢沿電力線方向逐漸降低。任何相鄰兩等勢面間的電勢差相等，場強(qiáng)大(小)的地方等勢面間的距離小(大)。在同一等勢面上的任何兩點間移動電荷時，電場力不做功。在勻強(qiáng)電場中的等勢面是一族限電力線垂直的平面。 　　電勢差指電場中兩點間的電勢的差值，有時又叫做電壓。表示為UAB=UA-UB。注意：①電場中兩點間的電勢差值是絕對的。電場中某點的電勢實際上是指該點與無窮遠(yuǎn)處間的電勢差。②電勢差有正負(fù)，UAB=-UBA。 　　5．電客(C) 　　電容器的電容定義為C=Q/U。注意理解：①電容是表征電容器特性的物理量。對于給定的電容器，C一定。②電容器所帶電量指每個導(dǎo)體(或極板)所帶電量的絕對值。③電容器的電容只眼它的結(jié)構(gòu)(兩個導(dǎo)體的大小、形狀、相對位置)、介質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，而與它所帶的電量q和電勢差U無關(guān)。④平行板電容器的電容C=εS/4πkd，表示C與介電常數(shù)ε成正比，跟正對面積S成正比，跟極板間的距離d成反比。⑤電容器的額定電壓應(yīng)低于擊穿電壓。 　　6．電流強(qiáng)度(I) 　　電流強(qiáng)度是表示電流強(qiáng)弱的物理量。定義為I=q/t，要注意理解：①電流的形成：電荷的定向移動。②導(dǎo)體中存在持續(xù)電流的條件：一是要有可移動的電荷；二是保持導(dǎo)體兩端的電勢差(如電源)。③電流的方向：規(guī)定正電荷的移動方向為電流方向。在外(內(nèi))電路電流從電源的正(負(fù))極流向負(fù)(正)極。④導(dǎo)體中自由電子定向移動速率并不快，電流的傳導(dǎo)速率即電場的傳播速率等于光速。 　　7．電阻(R)、電阻率(ρ)、超導(dǎo)體 　　電阻是表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用的物理量，定義為R=U/I，其單位根據(jù)歐姆定律規(guī)定是歐姆，即1歐=1伏／安。電阻是導(dǎo)體的一種特性。電阻率是反映材料導(dǎo)電性好壞的物理量，根據(jù)電阻定律定義為ρ=RS/l，單位是歐姆“Ω•m”，各種材料的電阻率都隨溫度而變化，金屬的電阻率隨溫度的升高(降低)而增大(減小)。當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時某些金屬、合金和化合物的電阻率會突然減小為零，此謂超導(dǎo)現(xiàn)象。處于這種狀態(tài)的導(dǎo)體叫做超導(dǎo)體。超導(dǎo)體的電阻為零。 　　8．電功(W)電熱(Q)、電功率(P) 　　電功是描述電路中電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的物理量?？杀硎緸閃=UIt。在純電阻電路中，W=UIt=I2Rt=U2t/R。電功的實用單位 1干瓦小時(度)=3.6×106焦。電熱指電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量。在純電阻電路里，W=Q，即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。在非純電阻(如含電動機(jī)、電解槽等用電器)電路里，w＞Q；電功率是描述電流做功快慢的物理量，可表示為P=W/t=UI。在純電阻電路中，P＝UI=I2R=U2/R。 　　9．電源、電動勢(ε)、路端電壓(U) 　　電源是把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。對于給定的電源，電動勢、內(nèi)電阻和允許通過的最大電流一定。電動勢是表征電源特性的物g量之一。要注意理解：①S是由電源本身所決定的，跟外電路的情況無關(guān)。②ε的物理意義；電動勢在數(shù)值上等于路中通過1庫侖電量時電源所提供的電能。③注意區(qū)別電動勢和電壓的概念。電動勢是描述其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的物理量，是反映非靜電力做功的特性。電壓是描述電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的物理量，是反映電場力做功的特性。路端電壓是外電路兩端的電壓?？杀硎緸椋篣=ε-U'(U'= Ir)。要明確：①U隨I的變化規(guī)律。當(dāng)I增大時，U減?。划?dāng)I=0時，U=ε。②U隨R的變化規(guī)律：當(dāng)R增大(減小)時，U隨著增大(減小)當(dāng)R→∞(斷路)時，U=ε(據(jù)此原理可用伏特計直接測ε)。當(dāng)R→0(短路)時，U→0，此時有I＝ε/r，電流很大。 　　10．磁性、磁體、磁極、磁化 　　磁性指物體能吸引鐵、鈷、鎳等物質(zhì)的性質(zhì)。具有磁性的物體叫磁體。磁體上最強(qiáng)的部分叫磁極，指南(北)的磁極叫南(北)極，用S(N)表示。磁化指使原來沒有磁性的物體得到磁性的過程。 　　11．磁場、磁感強(qiáng)度(B) 　　磁場是一種特殊形態(tài)的物質(zhì)，它存在于磁體周圍的空間，磁體間的相互作用通過磁場發(fā)生。磁場的基本特性是它對放入其中的電流(或磁極)有磁場力的作用。磁感強(qiáng)度是反映磁場的力的性質(zhì)的物理量。描述磁感強(qiáng)度有幾種方法。其一，用公式定量描述。定義式為B=F/Il。要注意理解：①B是磁場的一種特性，與磁場力F、電流強(qiáng)度I、導(dǎo)線長度l無關(guān)。B不是電流I所產(chǎn)生的磁場。②B是矢量。它的方向即圍場的方向，規(guī)定B的方向是磁針N極在該點受力的方向。③在SI制中，B的單位為(T)特斯拉。其二，用磁感線描述：磁感線的密(疏)程度表示磁場的強(qiáng)弱。磁感線上某點的切線方向表示該點的磁場方向．勻強(qiáng)磁場中的磁感線是方向相同的距離相等的互相平行的直線；直線電流磁場的磁力線是以導(dǎo)線上各點為圓心的在限導(dǎo)線垂直的平面上的同心圓，通電螺線管磁場的磁力線與條形磁鐵相似。要注意：a.磁感線是使磁場形象化而假想的線。b.磁感線是閉合曲線，在磁體外(內(nèi))部，從N(S)極到S(N)極。③磁場中任何兩條磁力線都不相交。 　　12．磁通量(Φ) 　　為了研究穿過某一個面上的磁場，定義磁通量Φ=BScosθ要理解：①適用于勻強(qiáng)磁場。②物理意義：穿過磁場中某個面的磁感線條線。③θ為所研究的平面的法線與B的夾角。④磁通量有正負(fù)。⑤在SI制中的單位為韋伯(Wb)，⑤由B=Φ/S，常稱磁通密度。 　　13．電磁感應(yīng)、感應(yīng)電動勢(ε)、感應(yīng)電流(I) 　　電磁感應(yīng)是指利用磁場產(chǎn)生電流的現(xiàn)象。所產(chǎn)生的電動勢叫感應(yīng)電動勢。所產(chǎn)生的電流叫感應(yīng)電流。要注意理解；①產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的那部分導(dǎo)體相當(dāng)于電源。②產(chǎn)生感應(yīng)電動勢與電路是否閉合無關(guān)，而產(chǎn)生感應(yīng)電流必需閉合電路。③產(chǎn)生感應(yīng)電流的兩種敘述是等效的，即閉合電路的一部分導(dǎo)體作切割磁力線運動與穿過閉合電路中的磁通量發(fā)生變化等效。 　　14．自感現(xiàn)象、自感電動勢、自感系數(shù)(L) 　　自感現(xiàn)象是指由于導(dǎo)體本身的電流發(fā)生變化而產(chǎn)生的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。飾產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢叫自感電動勢。自感系數(shù)簡稱自感或電感，它是反映線圈特性的物理量。線圖越長，單位長度上的匝數(shù)越多，截面積越大，它的自感系數(shù)越大。另外，有鐵心的線圇的自感系數(shù)比沒有鐵心時要大得多。 　　15．交流電、表征交流電的物理量 　　交流電是指電流強(qiáng)度和方向都隨時間作周期性變化的電流。交流電有單相和三相之分。中學(xué)所研究的是正弦交流電. 最大值 交流電的最大值是交流電在一周期內(nèi)所能達(dá)到的最大值．有效值 交流電的有效值是根據(jù)電流熱效應(yīng)規(guī)定的，即如果在相同時間內(nèi)交流電和直流電通過相同的電阻所產(chǎn)生的熱量相等，則把這直流電的數(shù)值叫做這交流電的有效值。有效值=最大值/ 。注意：①該關(guān)系式適用于按正弦現(xiàn)律變化的交流電。②電氣設(shè)備上所標(biāo)的額定電壓和額定充流以及電表測量的數(shù)值一般指有效值。③我國的交流電，照明電路電壓為220伏，動力電路電壓為380伏。周期(T)和頻率(f)都是表征交流電變化快慢的物理量.其關(guān)系為:T=1/f。我國的交流電的周期為0.02S，頻率是50Hz，電流方向每秒改變100次。 　　16．振蕩電流、電磁振蕩 　　振蕩電流指大小和方向都作周期性變化的電流。通常由自感線圈和電容器組成的振蕩電路(稱LC回路)產(chǎn)生。電磁振蕩是一種物理現(xiàn)象；在振蕩電路里產(chǎn)生振蕩的過程中，電容器極板上的電荷、回路中的電流以及與它們相聯(lián)系的磁場和電場都在作周期性變化。電磁有無阻尼振蕩(等幅振蕩)和阻尼振蕩(減幅振蕩)之分。電磁振蕩的過程可與簡諧振動相類比。 　　17．電磁場、電磁波 　　電磁場是指由變化的電場和磁場組成的不可分離的統(tǒng)一的場。電磁場由近及遠(yuǎn)地傳播形成電磁波。要注意理解：①沒有靜止的電磁場。②電磁波是橫波，它的傳播方向、電場方民＿磁場方向互相會直。③傳播電磁波不需要介質(zhì)。 　　(二)、重要規(guī)律 　　1．電荷守恒定律 　　電荷守恒定律揭示了在電荷的分離和轉(zhuǎn)移的過程沖總量保持不變的規(guī)律。要注意它在中和現(xiàn)象、三種起電(接觸起電、摩擦起電、感應(yīng)起電)過程、靜電感應(yīng)現(xiàn)象中的應(yīng)用。 　　2．庫侖定律 　　庫侖定律反映了電荷間相互作用力的規(guī)律。可表示F=kQ1Q2/r2，其中靜電力恒星k＝9X109N•m2／C2．要注意：①適用于真空中的點電荷。②應(yīng)用公式時，可把q和F的絕對值代入計算，庫侖力的方向根據(jù)電荷的正負(fù)來判斷。 　　3．處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點 　　處于靜電平衡狀態(tài)(指導(dǎo)體中沒有電荷定向移動的狀態(tài))的導(dǎo)體的特點有四；其一，內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。其二，表面上任何一點的場強(qiáng)方向跟該點的表面垂直。其三，電行只能分布在導(dǎo)體的外表面上(可用法拉第圓筒實驗驗證)。其四，該導(dǎo)體是一個等勢體，它的表面是一個等勢面。 　　4．電勢差限電場力做功、跟電場強(qiáng)度的關(guān)系 　　電場中移動電荷時電場力做的功跟電勢差的關(guān)系為W=qU。要注意：①公式適用于任何電場。②q、U、W三個量都有正、負(fù)。為避免錯誤，應(yīng)用時，均取絕對值，功的正負(fù)可從電荷的正負(fù)及移動方向加以判斷。③在電場力作用下，正(負(fù))電荷總是從高(低)電勢處移向低(高)電勢處，且電荷的電勢能減小。電勢差跟電場強(qiáng)度的關(guān)系可從以下三方面理解：①大小關(guān)系：①U=Ed(適用于勻強(qiáng)電場，d為沿電場線方向的兩點間距離)。②方向關(guān)系：場強(qiáng)的方向就是電勢降低最快的方向．③單位關(guān)系：1V/m=1N/C。 　　5．帶電粒子在電場中的運動規(guī)律 　　帶電粒子在重力、電場力作用下。或處于平衡狀態(tài)、或加速、或偏轉(zhuǎn)(在勻強(qiáng)電場中作類拋體運動)。其運動規(guī)律同樣遵循力學(xué)的三把金鑰匙、只是在受力分析時要多考慮一個電場力而已。 　　6．電阻定律 　　電阻定律是一個實驗定律，它揭示了影響導(dǎo)核電阻的因素間的關(guān)系。要注意理解：①當(dāng)溫度不變時，導(dǎo)線的電阻是由它的長短、粗細(xì)、材料決定的。而與加在導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流強(qiáng)度無關(guān)。②電阻還隨著溫度的升高而增大。③該公式適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體及放度均勻一致的電解液 　　7．歐姆定律 　　部分電路歐姆定律為：I=U/R，要注意：①公式中的I、U、R三個量必須是屬于同一段電路的。②適用范圍；適用于金屬導(dǎo)體和電解質(zhì)的溶液，不適用于氣體?；蚶斫鉃閮H適用于不含電源的某一部分電路。閉合電路歐姆定律可表示為：I=ε/(R+r)，要注意：①適用于包括電源的整個閉合電路。②會從能量的轉(zhuǎn)化觀點理解Iε=IU+Ir的物理意義，明確電源的總功率(Iε)、輸出功率(IU)和內(nèi)電路消耗的功率(IU')及其關(guān)系。 　　8．焦耳定律 　　焦耳定律是定量反映電流熱效應(yīng)的規(guī)律。在SI制中表示為Q=I2Rt。要注意；①對任何電路，只要有電阻R存在，由電流熱效應(yīng)產(chǎn)生的熱量都可用該公式計算。②在純電阻電路中，還可表示為Q=UIt或U2t/R。③在SI制中Q用焦作單位。 　　9．電路串并聯(lián)和電源串并聯(lián)的特點 　　電路串并聯(lián)要注意理解電壓分配、電流分配、功率分配的規(guī)律。電源(相同電池)串并聯(lián)要注意適用條件：當(dāng)用電器額定電壓高于單個電他的電動勢時，應(yīng)采用串聯(lián)電池組。當(dāng)用電器的額定電流比單個電地允許通過的最大電流大時，應(yīng)采用并聯(lián)電池組。必要時采用混聯(lián)電池組。 　　10．改裝電表的原理 　　將電流計改裝成優(yōu)特計．需給電流計串聯(lián)一個分壓電阻，該電阻可由R串＝(n—1)Bg計算，其中n=U/Ug為電壓量程擴(kuò)大的倍數(shù)。將電流計改裝螨安始計，需給電流計并取一個分流電阻，該電阻可由IgRg=(I-Ig)R并計算，其中n=I/Ig為電流量程擴(kuò)大的倍數(shù)。 　　11．測量電阻的方法 　　(1)用伏安法測。應(yīng)明確：當(dāng)測量小(大)電阻時應(yīng)采用安培計外(內(nèi))接法。(2)用歐姆計測。應(yīng)理解：①這是一種能直接讀出電阻值的粗略測量方法。②要先調(diào)零再測量。 　　12．磁極間的作用規(guī)律 　　磁極間相互作用的磁和同(異)名磁極相斥(吸)。 　　判定磁場方向的法則 　　用安培定則判定。注意；當(dāng)判定直線電流的磁場方向時，大拇指表示充流方向，四指表示磁感線的環(huán)繞方向.當(dāng)判定環(huán)形電流和通電螺線管的磁場方向時，大姆指表示磁感線的方向。四指表示電流方向。 　　14．磁場對電流的作用規(guī)律 　　(1)大?。弘娏魉艿拇艌隽νǔ７Q為安培力。其大小F=BIlsinθ，注意：①適用于勻場磁場中長直通電導(dǎo)線．②θ為I與B的夾角。磁場對通電線圈有磁力矩作用，其大小 M=BIScosθ。注意：①適用于勻強(qiáng)磁場和輻向磁場 ②S為線圈(不一定有規(guī)則)面積。③θ為B與線圈平面的夾角。磁場對運動電荷的作用力通常稱為洛侖茲力。其大小f=qvBsinθ。注意：①洛侖茲力是磁場對單個運動電荷的作用力，而安培力是磁場對通電導(dǎo)線上電流的作用力。②θ為B與v的夾角。在勻強(qiáng)磁場中，若θ=0，則電荷做勻速直線運動；若θ=90°，則電荷在向心力f=qvB作用下做勻速圓周運動，可以證明，電荷的運動周期跟軌道半徑和運動速率無關(guān)。③f對運動電荷不做功。 　　(2)方向：由左手定則判既注意：當(dāng)判定洛侖茲力方向時，四指的指向與正(負(fù))電荷的運動方向相同(反)。 　　15．電磁感應(yīng)規(guī)律 　　(1)感應(yīng)電動勢的大?。河煞ɡ陔姶鸥袘?yīng)定律確定。公式一：ε=△Φ/△t。注意；①該式普遍適用于求平均感應(yīng)電動勢．②ε只與穿過電路的磁通量的變化率△Φ/△t有關(guān)，而與磁通的產(chǎn)生、磁通的大小及變化方式、電路是否閉合、電路的結(jié)構(gòu)與材料等因素?zé)o關(guān)。公式二：ε=Blvsinθ。注意：①該式通常用于導(dǎo)體切割磁力線之時。且導(dǎo)線與磁感線互相垂直。②θ為v與B的夾角。l為導(dǎo)體切割磁感線的有效長度(即l為導(dǎo)體實際長度在垂直于B方向上的投影)。公式三：ε=L△I/△t。注意：①該公式由法拉第電磁感應(yīng)定律推出。適用于自感現(xiàn)象。②ε與電流的變化率△I/△t成正比。 　　(2)感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的方向：感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的方向是一致的，均由楞次定律和右手定則來判定。方法一：楞次定律。注意：①正確理解楞次定律比右手定則有更深刻的物理本質(zhì)。反映了在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能的轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律。即發(fā)電機(jī)的基本原理：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。②普遍適用。只是當(dāng)導(dǎo)體和磁場無相對運動時，用楞次定律較方便。③掌握應(yīng)用楞次定律的正確步驟；第一步，明確原磁場的方向及穿過閉合電路中的磁通量增減情況；第二步。根據(jù)格次定律確定感生電流的磁場方向；第三步，利用安培定則確定感應(yīng)電流的方向。要深刻理解“阻礙”兩字的含義，阻礙不同于相反。方法二：右手定則。注意：①兩種判斷方法結(jié)論一致。當(dāng)導(dǎo)體和磁場有相對運動時，用右手定則較方便。右手定則可視為楞決定律的特殊情況．②與左手定則的區(qū)別。 　　15. 交流電的變化規(guī)律 　　(1)用函數(shù)式表示：感應(yīng)電動勢的瞬時值為：e=εmsinωt，εm=2Blv。電流的瞬時值為：i=Imsinωt，Im=εm/R。(2) 用函數(shù)圖象表示：是正弦函數(shù)圖象。 　　16．變壓器的變壓原理和變壓規(guī)律 　　變壓原理：在原、副線圈中由于電流交變而發(fā)生互相電磁感應(yīng)使之變壓。應(yīng)理解；①變壓過程的本質(zhì)是傳遞能量。②變壓過程中穿過原、副線圈的交變磁通量相同，每匝線圈的感生電動勢相等。③適用于交流電。直流電不能用變壓器變壓。變壓規(guī)律：對于理想變壓器有U1/U2=n1/n2，I1/I2=n2/n1注意：該式僅適用于只有一個副線圈的情況。當(dāng)有幾個副線圈時，每個副線日與原線圈均有這種獨立關(guān)系，且變壓器的輸出電流工：應(yīng)等于各副線圈中的電流之和。③輸入功率等于輸出功率。 　　17．電磁振蕩的規(guī)律 　　電磁振蕩的固有周期T、固有頻率f。注意：①適用于無阻尼自由振蕩(不再從外界獲得能量)。＠T或f與振幅無關(guān)。 　　18．麥克斯韋電磁場理論 　　該理論的要點為；任何變化的電(磁)場都要在周圍的空間產(chǎn)生磁(電)場。要理解：均勻變化的電(磁)場在周圍產(chǎn)生穩(wěn)擔(dān)的磁(電)場；振蕩電(磁)場在周圍空間產(chǎn)生同樣頻率的磁(電)場。 　　二、重要研究方法 　　1．用比值定義物理量 若比值為恒量，則反映了物質(zhì)的某種性質(zhì)。如：物質(zhì)的密度ρ、導(dǎo)體的電阻R、電場強(qiáng)度E、電勢U、電容C等。 　　2. 類比 如：將電場與重力場、電場強(qiáng)度E與重力場強(qiáng)度(即重力加速度g)、電勢能與重力勢能、等勢面與等高線相類比。將電磁振蕩與簡諧振動、電磁波與機(jī)械波、電指振與振動的共振相類比。其優(yōu)點是利用已學(xué)過的知識去認(rèn)識有類似特點或規(guī)律的未知抽象知識。 　　3．運用形象思維 如：用電場線和等勢面描述電場的性質(zhì)，幫助理解電場強(qiáng)度和電勢等抽象概念，用小磁針和磁感線描述磁場的性質(zhì)．用安培定則、左手定則描述相關(guān)物理量間的關(guān)系，提供判定某物理三的方向等。以達(dá)到由形象思維上升到抽象思維的境界。 　　4．運用等效思想 如；借助等效電阻、等效電路簡化電路，便于解題。 　　5．極端分析法 如：研究閉合電路兩端點的電壓即路端電壓、用電鍵的閉合和斷開、變阻器滑片移至兩極端、使電路斷路和短路等都是運用了極端分析的思想方法。 　　6．尋求守恒規(guī)律 如：電荷守恒定律。在純電阻電路中，電功等于電熱。法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律反映了在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化與守恒規(guī)律。在工C回路中，電場能和磁場能的相互轉(zhuǎn)化。這實際上是能是守恒定律的具體體現(xiàn)。 　　7．運用圖象法研究 如：在I－U坐標(biāo)息中畫出金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線來研究導(dǎo)體的電阻。在U-I坐標(biāo)系中畫出圖線來研究路端電壓隨電流的變化規(guī)律，并借助它測算ε和r。用正弦函數(shù)圖象描述正孩交流電、振蕩電流。 　　8．實驗檢測 如：用驗電器檢測物體上是否帶電、帶何種電、帶多少電，用靜電計檢測導(dǎo)體間的見勢差。用庫侖扭秤研究庫侖定律，用伏特計測電壓，用安培計測電流強(qiáng)度，用歐姆計測電阻等。 　　9．觀察和實驗 觀察和實驗是揭示物理規(guī)律的基本方法，物理規(guī)律依靠實驗來證實。如：奧斯特實驗發(fā)現(xiàn)了電流的磁場，羅蘭實驗證實了運動電荷能產(chǎn)生磁場，從而揭示了磁現(xiàn)象的電本質(zhì)。用電子射線管檢驗了運動電荷在磁場中受到洛侖茲力的設(shè)想。法拉第的電磁感應(yīng)實驗使他的“把磁轉(zhuǎn)變成電”的光輝思想變?yōu)楝F(xiàn)實．赫茲實驗證實了電磁波的存在。還如：用示波器觀察波形，用萊頓瓶說明電諧振等。 　　分頁：第[1] [2] [3][4] [5]頁、基本解題思路 　　解答電場和電路問題的基本思路大致與解力學(xué)和熱學(xué)問題相仿，下面擇其不同之處作些說明： 　　1. 關(guān)于研究對象。電場中的研究對象往往是電場中的某一點或某一個電荷。電路的研究對象住在是某些元件(包括電源、用電器、電表等)或一段電路． 　　2．關(guān)于受力分析。由于電場的參與，要多考慮一個電場力(庫侖力)。 　　3．關(guān)于物理過程。電場中主要研究靜電平衡、帶電粒子在電場中的運動(平衡、加速、偏轉(zhuǎn))等．電路主要研究電路變化，如通過電鍵、轉(zhuǎn)換開關(guān)、變阻器變換電路的組成并引起了電路中各個量的變化。為了便于認(rèn)識電路，常常先要畫出簡化的等效電路。 　　4. 關(guān)于狀態(tài)參量的分析。表征電場的狀態(tài)量主要有場強(qiáng)、電勢、電勢能等，引起電場狀態(tài)量變化的是力、功等。表征電路的狀態(tài)量有電壓、電流等，引起電路狀態(tài)量變化的是電阻等。要抓住關(guān)鍵的物理量，如并聯(lián)電路中的電壓相等、串聯(lián)電路中的電流相等、變化電路中電源的電動勢和內(nèi)阻不變、在全電路中能量守恒等． 　　解答磁場和電磁場問題的基本思路大致與前面的相仿，下面擇其不同之處作些說明： 　　1．關(guān)于研究對象。四場中的研究對象往往是小磁針、帶電粒子、通電直導(dǎo)線、通電線圈、閉合回路等。還有如：變壓器、電磁波、振蕩電流等。 　　2．關(guān)于受力分析。由于磁場的參與，要多考慮一個磁場力(安培力、洛侖茲力)。 　　3．關(guān)于物理過程。磁場中主要研究：通電導(dǎo)體受力平衡和帶電粒子受到洛侖茲力而作勻速圓周運動，電磁感應(yīng)現(xiàn)象，交流電和振蕩電流的正弦變化過程，電磁波的發(fā)射、傳播和接收過程等．一些問題的物理過程往往是在三維空間進(jìn)行，為此，要善于發(fā)揮空間想象力，選擇恰當(dāng)?shù)钠矫嬉晥D(如以通電導(dǎo)線的橫截面作為受力面)將立體圖形轉(zhuǎn)化為平面圖形，畫出簡明的物理過程示意圖。 　　4．關(guān)于狀態(tài)參量的分析。要抓住關(guān)鍵的物理量，如：磁場中運動物體的力(由此涉及加速度、沖量等)和骼(由此涉及功、動能、勢能)，電磁感應(yīng)中的磁通量變化率，交流電中的最大值(或有效值)和周期(或頻率)、傳播電磁波的頻率和波長、振蕩電流的周期〔或頻率)等。 　　5．注重方向的分析與判斷。尤其是B的方向、安培力和洛侖茲力的方向、通電線因所受磁力矩后的轉(zhuǎn)動方向、感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的方向等。 　　四、復(fù)習(xí)建議 　　1．通過對電磁學(xué)的復(fù)習(xí)，要求明確以電場和電路為主線的知識體系，深刻理解電場力、電場強(qiáng)度、電勢能、電勢、電勢差和電壓、電容、電動勢、電流強(qiáng)度、電阻、電功、電功率等重要概念，熟練掌握庫侖定律、電場力做功的規(guī)律、串并聯(lián)電路和串并聯(lián)電池的特點、歐姆定律、焦耳定律等重要規(guī)律。熟悉電流計、伏特計、安培計、歐姆計的測量原理和測量技能。要明確以電和進(jìn)相互轉(zhuǎn)變?yōu)橹骶€的知識體系，深刻理解磁感應(yīng)強(qiáng)度、磁通量、電磁感應(yīng)、感應(yīng)電動勢、感應(yīng)電流。自感系數(shù)、表征交流電的物理量(最大值和有效值、周期和頻率)、電磁振蕩、振蕩電流、電磁場、電磁波等重要概念．熟練掌握磁極間的作用、磁場對電流的作用、法拉第電磁感應(yīng)定律、幾個有關(guān)判定方向的定則(安培定則、右手定則、左手定則)、交流電的變化、變壓器、電磁振蕩、麥克斯韋電磁場理論等重要規(guī)律。 　　2．把握知識的深廣度 　　應(yīng)用庫侖定律求解的題目難度不超過固定在一條直線上的三個電荷的相互作用。電場疊加問題不要求計算不在一條直線上的電場強(qiáng)度的疊加。對電勢能不要求討論正電荷或負(fù)電荷形成的電場中正負(fù)電荷的電勢能的正負(fù)問題。帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)只限于帶電粒子進(jìn)入電場時速度的方向垂直于場強(qiáng)的方向情況．對平行板電容器不要求記住其電容公式并作定量計算。對直流電路計算不要求解含有反電動勢的電路和有關(guān)電橋的問題。計算安培力時只要求掌握I與B垂直的情況．計算洛舍茲力時只要求掌握v跟B垂直的情況，計算導(dǎo)體切割磁力線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢時只要求掌握l垂直于B、v的簡單情況，不要求用自感系數(shù)計算自感電動勢。 　　3．要進(jìn)一步明確電磁學(xué)知識的整體結(jié)構(gòu) 　　對于電場，從力和能兩個角度研究分別得到了表征電場性質(zhì)的兩個物理量：電場強(qiáng)度和電勢。對于電路，從研究穩(wěn)恒電流得到了以電源、電路、電表為體系的有關(guān)概念和規(guī)律。從電的系列看，由靜電(電場)至動電，而學(xué)過的動電有：穩(wěn)恒電流、交流電、振蕩電流等．電流有三大效應(yīng)：熱效應(yīng)、磁效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)，本講涉及電流的磁效應(yīng)．電轉(zhuǎn)變?yōu)榇诺木唧w形式較多，但究其本質(zhì)是磁場起源于運動電荷。從磁的系列看，由磁轉(zhuǎn)變?yōu)殡姷木唧w形式也很多，但究其本質(zhì)是穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化。 　　4．要善于把握研究問題的思想方法 　　研究力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)的思想方法和解題思路有許多是相類似的，只是具體的研究對象、物理過程、狀態(tài)參量有所不同而巳。 　　5．要善于從能量的觀點去揭示物理現(xiàn)象的本質(zhì) 　　如；電場中電勢能和重力勢能、粒子動能之間的轉(zhuǎn)換，電路中電能、化學(xué)能、內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)換、磁現(xiàn)象的電本質(zhì)是運動電行產(chǎn)生磁場，電磁感應(yīng)現(xiàn)象的本質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化和守恒，麥克斯韋電磁場理論的本質(zhì)依據(jù)是能量的轉(zhuǎn)化和守恒，電磁波傳播的本質(zhì)是傳播能量，電磁振蕩的本質(zhì)是電場能和磁場能的相互轉(zhuǎn)化和守恒等等，因此，在解題時須注意靈活運用。www.hnhuibao.com