2020版广东省普通高中学业水平考试物理专题复习课件《选修1-1》　专题一　电磁现象与规律45张PPT

课件45张PPT。《选修1-1》　专题一　电磁现象与规律基础梳理题组例练基础梳理考纲回扣一、电荷　库仑定律
1.三种起电方式
(1)摩擦起电
用玻璃棒跟丝绸摩擦,玻璃棒 电子带 电,丝绸 电子带 电;用橡胶棒跟毛皮摩擦,橡胶棒 电子带 电,毛皮 电子带 电.
摩擦起电的规律:得电子带 电,失电子带 电.
(2)接触起电(传导起电)
把一个带有绝缘手柄的金属小球与带电体接触,小球也会带上电荷.
接触起电的规律:当两个完全相同的带电金属球接触时, 电荷电量平均分配, 电荷先中和再平分.失去正得到负得到负失去正负正同种异种(3)感应起电
把带电体靠近不带电的导体,可以使导体两端带上等量 电荷.
感应起电的规律:近端感应出 电荷;远端感应出 电荷.
2.电荷守恒定律
电荷既不能被 ,也不能被 ,只能从一个物体 到另一个物体,或从物体的一部分 到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持 .这个结论叫做电荷守恒定律,是物理学基本定律之一.
3.点电荷
当一个带电体的大小比所研究问题中涉及的距离 ,带电体的 和电荷的 都无关紧要了.点电荷是一种 的物理模型,和力学的质点模型一样,是一种科学的抽象.异种异种同种创造消灭转移转移不变小得多时形状分布理想化4.库仑定律
(1)内容:在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电量的 成正比,跟它们间距离的 成反比,作用力的方向在它们的连线上.
(2)定律的数学表达式: ,式中q1,q2分别为两点电荷的电荷量,r为它们之间的距离;其中k=9.0×109 N·m2/C2.
(3)适用条件: .
二、电场　电场强度　电场线
1.电场
电荷的周围存在着电场,电场的基本性质是它对放入其中的电荷_______
_________,这种力叫 .电荷间的相互作用是通过 发生的.乘积平方真空中点电荷有力 的作用电场力电场2.电场强度
(1)定义:放入电场中某点的电荷受到的 与它的 的比值.
(2)定义式:E= .单位: .
(3)方向:规定 在电场中某点所受 的方向为该点的电场强度方向(即与负电荷在电场中的受力方向 ).
3.电场线
(1)定义
为了形象地描述 中各点电场强度的强弱及方向,在电场中画出一些曲线,曲线上每一点的 都跟该点的电场强度方向一致,曲线的 表示电场的强弱.电场力F电荷量qN/C或V/m正电荷电场力相反电场切线方向疏密(2)几种典型电场的电场线(3)电场线的特点
①电场线是假想的,并不真实存在,但电场真实存在;
②电场线起于正电荷,终止于负电荷,不闭合;
③电场线上任意一点的切线方向跟这点的电场强度方向一致;
④电场线的疏密程度反映电场的强弱;
⑤电场线不相交.三、磁场　磁感线
1.磁场的描述
(1)磁场:磁极间存在相互作用,它们的相互作用是通过一种特殊______
_________来传递的,这种场称为磁场.
(2)磁场方向的规定:在磁场中的某一点,小磁针受力的方向,即小磁针静止时 所指的方向,就是该点的磁场方向.
(3)磁感应强度:描述磁场 的物理量叫磁感应强度.它的符号是B,单位是T(特斯拉),它是一个矢量.
(4)磁感线:所谓磁感线,是指在磁场中画出的一些有方向的曲线,在这些曲线上,每一点的 方向代表该点的磁场方向, 代表磁场强弱.
①需要熟记的几种常见磁场的磁感线部分特点物质 (磁场)北极强弱和方向切线疏密②磁感线的特点
a.磁感线上每一点的 方向跟该点磁场方向相同
b.磁体外部磁感线从 极指向 极(内部从 极指向 极).
c.磁感线是 曲线,且任意两条磁感线 (选填“能”或“不能”)相交.
d.磁感线的疏密表示 .磁感线越密的地方,磁场越 ;磁感线越稀的地方,磁场越弱.
2.匀强磁场
(1)匀强磁场:磁感应强度的大小和方向处处 的磁场叫匀强磁场,匀强磁场的磁感线是方向一致等间距的平行线.
(2)磁通量:在匀强磁场中,当某一面积与磁感应强度方向垂直时,则____
_______ 与 叫磁通量.表达式: ,单位: .切线NSSN闭合不能磁场强弱强相同磁感应强度面积的乘积Φ=BS韦伯(Wb) 四、安培力　洛伦兹力
1.电流的磁效应
(1)1820年丹麦物理学家 发现载流导线能使小磁针偏转,这种作用称为电流的磁效应.这一发现打开了电与磁的大门.丹麦物理学家奥斯特通过实验发现了电流的 ,说明电流能产生磁场.奥斯特的发现用实验展示了 的联系,这对电与磁的深入研究有划时代的意义.
(2)安培定则
①对于通电直导线:用右手握住通电直导线,使伸直 的方向与电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向(如图).奥斯特磁效应电与磁大拇指②对于通电螺线管:让右手弯曲的四指和环形 的方向一致,伸直的大拇指所指的方向就是螺线管内部 的方向(如图).　电流磁感线2.安培力
(1)磁场对 的作用力叫安培力.通电导线(2)判断安培力的方向——左手定则:伸开左手,使大拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,把手放入磁场,让 垂直穿过手心,让伸开的四指指向 的方向,那么大拇指所指的方向即为安培力的方向(如图).磁感线电流(3)安培力的大小
①当通电导线与磁场垂直时, .其中,B为磁场的磁感应强度,I是导体中的电流大小,L是磁场区域中导线的长度.
②当通电导线与磁场平行时,导体不受安培力,或者说所受安培力为零.F安=BIL3.磁场对运动电荷的作用
(1)洛伦兹力:磁场对 的作用力称为洛伦兹力.洛伦兹力首先是由荷兰物理学家 提出来的.
(2)洛伦兹力的判定方法(左手定则):伸开左手,使大拇指与其余四指垂直且在同一平面内, 穿过手心,让四指指向 运动的方向,则大拇指所指的方向就是 所受洛伦兹力的方向.
(3)洛伦兹力的大小
①当v与B垂直时, .其中,B为磁场的磁感应强度,q是运动电荷的电荷量,v是运动电荷的速度.
②当v与B平行时,电荷所受洛伦兹力为零.运动电荷洛伦兹让磁感线正电荷正电荷F=Bqv五、电磁感应电磁波
1.电磁感应
(1)1821年,物理学家 开始磁生电的研究,经历了多次失败和挫折,于1831年终于发现了磁生电的条件,打开了电磁感应现象的大门.
(2)电磁感应现象:由于 变化而产生电流的现象叫做电磁感应现象.
(3)感应电流:在 现象中产生的电流叫感应电流.
2.法拉第电磁感应定律
(1)电动势的大小,跟穿过这一回路的 变化率成正比,这就是法拉第电磁感应定律,如果线圈的匝数为n,则法拉第电磁感应定律的表达
式为 .法拉第闭合回路磁通量电磁感应磁通量E=n(2)磁通量的变化率
磁通量的变化率即是磁通量的变化快慢,用 表示,其中ΔΦ是磁通量的变化量,Δt是磁通量变化ΔΦ所用的时间.磁通量的变化量和磁通量的变化率是两个完全不同的概念,磁通量变化大,磁通量变化率不一定大.3.理想变压器
(1)构造
如图所示,变压器是由 和绕在铁芯上的 组成的.
①原线圈:与交流电源连接的线圈,也叫 线圈.
②副线圈:与 连接的线圈,也叫 线圈.
(2)原理
电流的磁效应、 .闭合铁芯线圈初级用电器次级电磁感应(3)基本关系式
①功率关系: .P1=P24.电磁场　电磁波
(1)电磁场
根据麦克斯韦电磁场理论知:变化的磁场产生 ,变化的电场产生 ,变化的电场和变化的磁场相互联系,形成一个不可分割的统一体 .
①均匀变化的磁场,产生 的电场;均匀变化的电场,产生 的磁场.
②不均匀变化的磁场,产生 的电场;不均匀变化的电场,产生 的磁场.电场磁场电磁场稳定稳定变化变化(2)电磁波
变化的电场和磁场由近及远地向周围空间传播出去,形成 .电磁波是 的一种 形态.电与磁可以说是一体两面,电磁波的传播速度与光速相同,光也是一种 .电磁波电磁场运动电磁波考点一:电荷　库仑定律
1.导体球A带5Q的正电荷,另一完全相同的导体球B带Q的负电荷,将两导体球接触一会儿后再分开,则B导体球的带电荷量为(　 　)
A.-Q B.Q
C.2Q D.4Q题组例练对点突破C解析:两导体球上的电荷先中和后再平分,所以每个导体球上带电荷量的大小为 =2Q,故选项C正确.2.将两只充气气球在头发上摩擦后放在绝缘水平桌面上,关于两只气球之间的静电相互作用,下列说法正确的是(　 　)
A.气球带同种电荷相互吸引
B.气球带同种电荷相互排斥
C.气球带异种电荷相互吸引
D.气球带异种电荷相互排斥B 解析:电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引.3.两个相同的带电金属小球,带电量分别为+3q和+7q,小球半径远小于两球心的距离r.将它们接触后放回原处,则此时的静电力大小为(　 　)D 解析:两相同带电金属小球接触后电量迅速转移,分开时各自带电量为+5q,由库仑定律知,D正确.4.两个相同的带电金属小球,带电荷量分别为+5q和-7q,球半径远小于两球心的距离L,它们相互接触后再放回原位置,则静电力为(　 　)D 解析:两个完全相同的带电金属小球接触后分开,电荷转移情况是先中和后平分,故分开时各自电荷转移量为-q,由库仑定律得F=k .名师点评应用库仑定律的注意事项
(1)哪些量是不变的,哪些量是变化的.
(2)电荷守恒定律的应用.
(3)两点电荷间的库仑力是相互作用力.
(4)在应用的库仑定律解决问题时注意:首先,在计算库仑力的大小时,不必将表示电性的符号代入公式计算,只将电荷量的绝对值代入即可;其次,再根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的规律判断力的方向;最后,计算过程中要注意统一单位,各量必须都采用国际单位制的单位.考点二:电场　电场强度　电场线
5.关于静电场中的电场线,下列说法正确的是(　 　)
A.电场线是一系列假想的闭合曲线
B.电场线从负电荷出发,终止于正电荷
C.在同一电场中电场线越密,电场强度越弱
D.电场线上各点的切线方向表示该点的电场方向解析:电场线是假想的,但不闭合,A错误;电场线从正电荷出发,终止于负电荷,B错误;电场线越密,电场强度越强,C错误.D6.下列图中,绝缘细绳一端固定在O点,另一端系一个质量为m,带电量为+q的小球.为了使小球能静止在图中所示位置,可以加一个与纸面平行的匀强电场,则所加电场方向符合要求的是(　 　)解析:由图可知,带电小球所受电场力水平向右,图中小球带正电,故场强方向水平向右,D正确.D7.如图所示,PQ为某电场中的一条电场线,下列说法正确的是(　 　)
A.该电场一定是匀强电场
B.该电场一定是点电荷产生的电场
C.P点的电场强度一定比Q点的大
D.正电荷在P点受到的电场力方向沿着电场线方向解析:由于电场线的疏密表示场强的大小,而一条电场线不能反映出电场线的疏密,所以不能够确定PQ两点的场强大小,因此,PQ两点的场强有可能相等,也有可能不相等,则该场强不一定是匀强电场,也不一定是点电荷产生的电场;电场线的切线方向表示电场强度方向,而正电荷所受的电场力方向与电场强度方向相同,所以,正电荷在P点受到的电场力方向沿着电场线方向,所以D正确.D8.如图为某电场的电场线,一点电荷分别放置在电场中的A和B两点,请回答以下问题:
(1)比较A,B两点的电场强度大小,可以判断,EA　 　　EB(选填“>”“=”或“<”);?
(2)比较该点电荷在A,B两点所受的电场力的大小,可以判断,若该点电荷带正电,则FA　　　　FB(选填“>”“=”或“<”);若该点电荷带负电,则FA　　　　FB(选填“>”“=”或“<”).?解析:(1)根据电场线的疏密,可以判断,EA>EB;
(2)点电荷在电场中所受电场力的大小与其电性无关,则FA>FB.
答案:(1)>　(2)>　>名师点评(1)对电场的理解
①电场对场内电荷有力的作用.
②电场具有客观物质属性.
③某点电场的方向规定为正电荷在该点的受力方向.
(2)电场线
①电场线的疏密程度反映电场的强弱.
②电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向,即电场方向.
③匀强电场的电场线是距离相等的平行直线.考点三:磁场　磁感线　磁通量
9.把小磁针放入水平向右的匀强磁场B中,下列图中小磁针静止时N极指向正确的是(　 　)D解析:小磁针N极的指向与磁场方向一致.D正确.10.下列关于磁场和磁感线的描述正确的是(　 　)
A.两条磁感线可以相交
B.磁感线是真实存在的曲线
C.两条磁感线之间不存在磁场
D.磁感线是为了形象地描述磁场而引入的假想曲线解析:任意两条磁感线均不相交,A错误;磁感线是假想曲线,B错误,D正确;磁感线存在的空间有磁场,C错误.D11.关于条形磁铁周围的磁感线,下列说法正确的是(　 　)
A.条形磁铁两端附近磁感线可以相交
B.越接近条形磁铁两端磁感线越密集
C.离条形磁铁较远的地方,磁感线是断开的
D.磁感线是真实存在的曲线解析:磁感线是闭合的曲线,C错误,任意两条磁感线互不相交,A错误,磁感线是人为想象出来的曲线,不是真实存在的,是为了研究方便而提出来的,D错误.B 12.维修电器的师傅通常用螺丝刀直接吸附小螺丝钉,对吸附螺丝钉现象的正确解释是(　 　)
A.螺丝钉被磁化 B.螺丝钉被感应起电
C.螺丝钉被摩擦带电 D.螺丝钉被接触带电A解析:维修电器的师傅通常用螺丝刀直接吸附小螺丝钉,是由于螺丝钉被磁化.考点四:安培力　洛伦兹力
13.在真空的玻璃管中,封有两个电极,当加上电压后,会从阴极射出一束高速电子流,射向阳极,称为阴极射线.如在玻璃管的正上方平行放置一根通以强电流的长直导线,其电流方向如图所示,则阴极射线将会(　 　)
A.向上偏斜 B.向下偏斜
C.向纸内偏斜 D.向纸外偏斜A解析:本题考查利用安培定则和左手定则判断磁场方向和洛伦兹力方向.根据安培定则判定通电导线周围磁场下部分方向垂直纸面向外;根据左手定则判断阴极射线在磁场中受力方向向上,故A正确.14.如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,一带正电的粒子某时刻速度方向刚好水平向左,则此时该粒子受到的洛伦兹力的方向垂直磁场(　 　)
A.水平向左 B.水平向右
C.竖直向上 D.竖直向下D解析:粒子带正电,由左手定则知,该粒子受到的洛伦兹力的方向竖直向下,选项D正确.15.如图所示,运动电荷在磁场中没有受到的洛伦滋力的是(　 　)D解析:电荷的运动方向与磁感线的方向平行时,磁场中的运动电荷不受洛伦兹力作用.16.在下列匀强磁场中,通电导线受到安培力的方向正确的是(　 　)A 解析:由左手定则判断.名师点评利用左手定则判断洛伦兹力方向时应注意
左手定则判定洛伦兹力的方向时四指指向正电荷运动的方向,若判断负电荷受到的洛伦兹力的方向,四指的指向要跟负电荷运动的方向相反.考点五:电磁感应及应用　麦克斯韦电磁场理论
17.一个闭合线圈置于磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,则(　 　)
A.穿过线圈的磁通量越小,线圈中产生的感应电动势越小
B.穿过线圈的磁通量越大,线圈中产生的感应电动势越大
C.穿过线圈的磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势越大
D.穿过线圈的磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势越大C解析:由法拉第电磁感应定律得,感应电动势与磁通量变化率成正比;穿过线圈中的磁通量越小,但磁通量的变化率不一定越小,线圈中产生的感应电动势不一定越小,A错误;穿过线圈的磁通量越大,但磁通量的变化率不一定越大,线圈中的感应电动势不一定越大,B错误;穿过线圈的磁通量变化越快,则磁通量的变化率就越大,产生的感应电动势越大,C正确;磁通量的变化大,但变化率不一定大,故产生的感应电动势不一定大,D错误.18.如图所示,铜盘在磁极间匀速旋转,借助电刷在铜盘边缘和转轴间连接负载R,负载R上通过的是(　 　)
A.交变电流 B.逐渐增大的电流
C.直流电流 D.逐渐减小的电流C 解析:铜盘旋转,相当于很多根导线切割磁感线,产生直流电,选项C正确.19.有一理想变压器原副线圈匝数比为20∶1,原线圈接入220 V交变电压时,副线圈输出电压为(　 　)
A.11 V B.44 V
C.440 V D.22 VA20.关于电磁场理论,下列描述正确的是(　 　)
A.电磁场不是一种物质
B.静止的电荷能够在周围空间产生稳定的磁场
C.稳定的磁场能够在周围空间产生稳定的电场
D.变化的电场和变化的磁场互相激发,由近及远传播形成电磁波D解析:电磁场是一种客观存在的物质,A错误;静止的电荷不能够在周围空间产生稳定的磁场,B错误;稳定的磁场不能在周围产生稳定的电场,C错误,D正确.名师点评(1)要注意以下几个物理量的区别②导体垂直切割磁感线时,E=BLv.