【篇一】教科版高二物理知識點
一、電磁波的發(fā)現(xiàn)
1、電磁場理論的核心之一:變化的磁場產(chǎn)生電場
在變化的磁場中所產(chǎn)生的電場的電場線是閉合的(渦旋電場)◎理解:(1)均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定電場
(2)非均勻變化的磁場產(chǎn)生變化電場
2、電磁場理論的核心之二:變化的電場產(chǎn)生磁場
麥克斯韋假設:變化的電場就像導線中的電流一樣,會在空間產(chǎn)生磁場,即變化的電場產(chǎn)生磁場
◎理解:(1)均勻變化的電場產(chǎn)生穩(wěn)定磁場
(2)非均勻變化的電場產(chǎn)生變化磁場
3、麥克斯韋電磁場理論的理解:
恒定的電場不產(chǎn)生磁場
恒定的磁場不產(chǎn)生電場
均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場
均勻變化的磁場在周圍空間產(chǎn)生恒定的電場
振蕩電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場
振蕩磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場
4、電磁場:如果在空間某區(qū)域中有周期性變化的電場,那么這個變化的電場就在它周圍空間產(chǎn)生周期性變化的磁場;這個變化的磁場又在它周圍空間產(chǎn)生新的周期性變化的電場,變化的電場和變化的磁場是相互聯(lián)系著的,形成不可分割的統(tǒng)一體,這就是電磁場
5、電磁波:電磁場由發(fā)生區(qū)域向遠處的傳播就是電磁波.
6、電磁波的特點:
(1)電磁波是橫波,電場強度E和磁感應強度B按正弦規(guī)律變化,二者相互垂直,均與波的傳播方向垂直
(2)電磁波可以在真空中傳播,速度和光速相同.v=λf
(3)電磁波具有波的特性
7、赫茲的電火花:赫茲觀察到了電磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等現(xiàn)象.,他還測量出電磁波和光有相同的速度.這樣赫茲證實了麥克斯韋關于光的電磁理論,赫茲在人類歷首先捕捉到了電磁波。
二、電磁振蕩
1.LC回路振蕩電流的產(chǎn)生:先給電容器充電,把能以電場能的形式儲存在電容器中。
(1)閉合電路,電容器C通過電感線圈L開始放電。由于線圈中產(chǎn)生的自感電動勢的阻礙作用。放電開始瞬時電路中電流為零,磁場能為零,極板上電荷量大。隨后,電路中電流加大,磁場能加大,電場能減少,直到電容器C兩端電壓為零。放電結(jié)束,電流達到大、磁場能多。
(2)由于電感線圈L中自感電動勢的阻礙作用電流不會立即消失,保持原來電流方向,對電容器反方向充電,磁場能減少,電場能增多。充電流由大到小,充電結(jié)束時,電流為零。接著電容器又開始放電,重復(1)、(2)過程,但電流方向與(1)時的電流方向相反。
2、有效的向外發(fā)射電磁波的條件:(1)要有足夠高的振蕩頻率,因為頻率越高,發(fā)射電磁波的本領越大。(2)振蕩電路的電場和磁場必須分散到盡可能大的空間,才有可能有效的將電磁場的能量傳播出去。
3.采用什么手段可以有效的向外界發(fā)射電磁波?
改造振蕩電路——由閉合電路成開放電路
三、電磁波的發(fā)射和接受
1、電諧振:當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率相同時,接收電路中產(chǎn)生的振蕩電流強,這種現(xiàn)象叫做電諧振。
2、調(diào)諧:使接收電路產(chǎn)生電諧振的過程。通過改變電容器電容來改變調(diào)諧電路的頻率。
3、檢波:從接收到的高頻振蕩中“檢”出所攜帶的信號
四、電磁波與信息化社會
1、電視
簡單地說:電視信號是電視臺先把影像信號轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢园l(fā)射的電信號,發(fā)射出去后被接收的電信號通過還原,被還原為光的圖象重現(xiàn)熒光屏。電子束把一幅圖象按照各點的明暗情況,逐點變?yōu)閺娙醪煌男盘栯娏,通過天線把帶有圖象信號的電磁波發(fā)射出去。
2、雷達工作原理
利用發(fā)射與接收之間的時間差,計算出物體的距離。
3、手機
在待機狀態(tài)下,手機不斷的發(fā)射電磁波,與周圍環(huán)境交換信息。手機在建立連接的過程中發(fā)射的電磁波特別強。
五、電磁波譜
1.光的電磁說
(1)麥克斯韋計算出電磁波傳播速度與光速相同,說明光具有電磁本質(zhì)
(2)電磁波譜
電磁波譜無線電波紅外線可見光紫外線X射線射線
產(chǎn)生機理在振蕩電路中,自由電子作周期性運動產(chǎn)生
原子的外層電子受到激發(fā)產(chǎn)生的
原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后產(chǎn)生的原子核受到激發(fā)后產(chǎn)生的
(3)光譜①觀察光譜的儀器,分光鏡②光譜的分類,產(chǎn)生和特征
2.發(fā)射光譜連續(xù)光譜產(chǎn)生特征
i由熾熱的固體、液體和高壓氣體發(fā)光產(chǎn)生的由連續(xù)分布的,一切波長的光組成
ii明線光譜由稀薄氣體發(fā)光產(chǎn)生的由不連續(xù)的一些亮線組成
iii吸收光譜高溫物體發(fā)出的白光,通過物質(zhì)后某些波長的光被吸收而產(chǎn)生的在連續(xù)光譜的背景上,由一些不連續(xù)的暗線組成的光譜
3、光譜分析:
一種元素,在高溫下發(fā)出一些特點波長的光,在低溫下,也吸收這些波長的光,所以把明線光波中的亮線和吸收光譜中的暗線都稱為該種元素的特征譜線,用來進行光譜分析。
4、電磁波與機械波的比較:
i共同點:都能產(chǎn)生干涉和衍射現(xiàn)象;它們波動的頻率都取決于波源的頻率;在不同介質(zhì)中傳播,頻率都不變.
ii不同點:機械波的傳播一定需要介質(zhì),其波速與介質(zhì)的性質(zhì)有關,與波的頻率無關.而電磁波本身就是一種物質(zhì),它可以在真空中傳播,也可以在介質(zhì)中傳播.電磁波在真空中傳播的速度均為3.0×108m/s,在介質(zhì)中傳播時,波速和波長不僅與介質(zhì)性質(zhì)有關,還與頻率有關.
5、不同電磁波產(chǎn)生的機理
無線電波是振蕩電路中自由電子作周期性的運動產(chǎn)生的.
紅外線、可見光、紫外線是原子外層電子受激發(fā)產(chǎn)生的.
倫琴射線是原子內(nèi)層電子受激發(fā)產(chǎn)生的.
γ射線是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的.
頻率(波長)不同的電磁波表現(xiàn)出作用不同.
紅外線主要作用是熱作用,可以利用紅外線來加熱物體和進行紅外線遙感;
紫外線主要作用是化學作用,可用來殺菌和消毒;
倫琴射線有較強的穿透本領,利用其穿透本領與物質(zhì)的密度有關,進行對人體的透視和檢查部件的缺陷;
γ射線的穿透本領更大,在工業(yè)和醫(yī)學等領域有廣泛的應用,如探傷,測厚或用γ刀進行手術(shù).
【篇二】教科版高二物理知識點
一、傳感器的及其工作原理
1、有一些元件它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學成分等非電學量,并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等電學量,或轉(zhuǎn)換為電路的通斷.我們把這種元件叫做傳感器.它的優(yōu)點是:把非電學量轉(zhuǎn)換為電學量以后,就可以很方便地進行測量、傳輸、處理和控制了.
2、光敏電阻在光照射下電阻變化的原因:有些物質(zhì),例如硫化鎘,是一種半導體材料,無光照時,載流子極少,導電性能不好;隨著光照的增強,載流子增多,導電性變好.光照越強,光敏電阻阻值越小.
3、金屬導體的電阻隨溫度的升高而增大,熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小,且阻值隨溫度變化非常明顯.
金屬熱電阻與熱敏電阻都能夠把溫度這個熱學量轉(zhuǎn)換為電阻這個電學量,金屬熱電阻的化學穩(wěn)定性好,測溫范圍大,但靈敏度較差.
二、傳感器的應用(一)
1.光敏電阻
2.熱敏電阻和金屬熱電阻
3.電容式位移傳感器
4.力傳感器————將力信號轉(zhuǎn)化為電流信號的元件.
5.霍爾元件
霍爾元件是將電磁感應這個磁學量轉(zhuǎn)化為電壓這個電學量的元件.
外部磁場使運動的載流子受到洛倫茲力,在導體板的一側(cè)聚集,在導體板的另一側(cè)會出現(xiàn)多余的另一種電荷,從而形成橫向電場;橫向電場對電子施加與洛倫茲力方向相反的靜電力,當靜電力與洛倫茲力達到平衡時,導體板左右兩例會形成穩(wěn)定的電壓,被稱為霍爾電勢差或霍爾電壓.
三、傳感器的應用(二)
1.傳感器應用的一般模式
2.傳感器應用:
力傳感器的應用——電子秤
聲傳感器的應用——話筒
溫度傳感器的應用——電熨斗、電飯鍋、測溫儀
光傳感器的應用——鼠標器、火災報警器
四、傳感器的應用實例:
1、光控開關
2、溫度報警器
五、傳感器定義
國家標準GB7665-87對傳感器下的定義是:“能感受規(guī)定的被測量件并按照一定的規(guī)律(數(shù)學函數(shù)法則)轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置,通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。
中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟認為,傳感器的存在和發(fā)展,讓物體有了觸覺、味覺和嗅覺等感官,讓物體慢慢變得活了起來!
“傳感器”在新韋式大詞典中定義為:“從一個系統(tǒng)接受功率,通常以另一種形式將功率送到第二個系統(tǒng)中的器件”。
六、主要作用
人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息,必須借助于感覺器官。
而單靠人們自身的感覺器官,在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的功能就遠遠不夠了。為適應這種情況,就需要傳感器。因此可以說,傳感器是人類五官的延長,又稱之為電五官。
新技術(shù)革命的到來,世界開始進入信息時代。在利用信息的過程中,首先要解決的就是要獲取準確可靠的信息,而傳感器是獲取自然和生產(chǎn)領域中信息的主要途徑與手段。
在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)尤其是自動化生產(chǎn)過程中,要用各種傳感器來監(jiān)視和控制生產(chǎn)過程中的各個參數(shù),使設備工作在正常狀態(tài)或佳狀態(tài),并使產(chǎn)品達到好的質(zhì)量。因此可以說,沒有眾多的優(yōu)良的傳感器,現(xiàn)代化生產(chǎn)也就失去了基礎。
在基礎學科研究中,傳感器更具有突出的地位,F(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展,進入了許多新領域:例如在宏觀上要觀察上千光年的茫茫宇宙,微觀上要觀察小到fm的粒子世界,縱向上要觀察長達數(shù)十萬年的天體演化,短到s的瞬間反應。此外,還出現(xiàn)了對深化物質(zhì)認識、開拓新能源、新材料等具有重要作用的各種極端技術(shù)研究,如超高溫、超低溫、超高壓、超高真空、超強磁場、超弱磁場等等。顯然,要獲取大量人類感官無法直接獲取的信息,沒有相適應的傳感器是不可能的。許多基礎科學研究的障礙,首先就在于對象信息的獲取存在困難,而一些新機理和高靈敏度的檢測傳感器的出現(xiàn),往往會導致該領域內(nèi)的突破。一些傳感器的發(fā)展,往往是一些邊緣學科開發(fā)的先驅(qū)。
傳感器早已滲透到諸如工業(yè)生產(chǎn)、宇宙開發(fā)、海洋探測、環(huán)境保護、資源調(diào)查、醫(yī)學診斷、生物工程、甚至文物保護等等極其之泛的領域?梢院敛豢鋸埖卣f,從茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各種復雜的工程系統(tǒng),幾乎每一個現(xiàn)代化項目,都離不開各種各樣的傳感器。
由此可見,傳感器技術(shù)在發(fā)展經(jīng)濟、推動社會進步方面的重要作用,是十分明顯的。世界各國都十分重視這一領域的發(fā)展。相信不久的將來,傳感器技術(shù)將會出現(xiàn)一個飛躍,達到與其重要地位相稱的新水平。
【篇三】教科版高二物理知識點
1.兩種電荷、電荷守恒定律、元電荷:(e=1.60×10-19C);帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍
2.庫侖定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:點電荷間的作用力(N),k:靜電力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:兩點電荷的電量(C),r:兩點電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引}
3.電場強度:E=F/q(定義式、計算式){E:電場強度(N/C),是矢量(電場的疊加原理),q:檢驗電荷的電量(C)}
4.真空點(源)電荷形成的電場E=kQ/r2{r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量}
5.勻強電場的場強E=UAB/d{UAB:AB兩點間的電壓(V),d:AB兩點在場強方向的距離(m)}
6.電場力:F=qE{F:電場力(N),q:受到電場力的電荷的電量(C),E:電場強度(N/C)}
7.電勢與電勢差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.電場力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:帶電體由A到B時電場力所做的功(J),q:帶電量(C),UAB:電場中A、B兩點間的電勢差(V)(電場力做功與路徑無關),E:勻強電場強度,d:兩點沿場強方向的距離(m)}
9.電勢能:EA=qφA{EA:帶電體在A點的電勢能(J),q:電量(C),φA:A點的電勢(V)}
10.電勢能的變化ΔEAB=EB-EA{帶電體在電場中從高中物理電路實驗A位置到B位置時電勢能的差值}
11.電場力做功與電勢能變化ΔEAB=-WAB=-qUAB(電勢能的增量等于電場力做功的負值)
12.電容C=Q/U(定義式,計算式){C:電容(F),Q:電量(C),U:電壓(兩極板電勢差)(V)}
13.平行板電容器的電容C=εS/4πkd(S:兩極板正對面積,d:兩極板間的垂直距離,ω:介電常數(shù))
常見電容器
14.帶電粒子在電場中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.帶電粒子沿垂直電場方向以速度Vo入入勻強電場時的偏轉(zhuǎn)(不考慮重力作用的情況下)
類平垂直電場方向:勻速直線運動L=Vot(在帶等量異種電荷的平行極板中:E=U/d)
拋運動平行電場方向:初速度為零的勻加速直線運動d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:(1)兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時,電量分配規(guī)律:原帶異種電荷的先中和后平分,原帶同種電荷的總量平分;
(2)電場線從正電荷出發(fā)終止于負電荷,電場線不相交,切線方向為場強方向,電場線密處場強大,順著電場線電勢越來越低,電場線與等勢線垂直;
(3)常見電場的高中物理知識點總結(jié)電場線分布要求熟記;
(4)電場強度(矢量)與電勢(標量)均由電場本身決定,而電場力與電勢能還與帶電體帶的電量多少和電荷正負有關;
(5)處于靜電平衡導體是個等勢體,表面是個等勢面,導體外表面附近的電場線垂直于導體表面,導體內(nèi)部合場強為零,導體內(nèi)部沒有凈電荷,凈電荷只分布于導體外表面;
(6)電容單位換算:1F=106μF=1012PF;
(7)電子伏(eV)是能量的單位,1eV=1.60×10-19J;
(8)其它相關內(nèi)容:靜電屏蔽、示波管、示波器及其應用、等勢面
十一、恒定電流
1.電流強度:I=q/t{I:電流強度(A),q:在時間t內(nèi)通過導體橫載面的電量(C),t:時間(s)}
2.歐姆定律:I=U/R{I:導體電流強度(A),U:導體兩端電壓(V),R:導體阻值(Ω)}
3.電阻、電阻定律:R=ρL/S{ρ:電阻率(Ω•m),L:導體的長度(m),S:導體橫截面積(m2)}
4.閉合電路歐姆定律:I=E/(rR)或E=IrIR也可以是E=U內(nèi)U外
{I:電路中的總電流(A),E:電源電動勢(V),R:外電路電阻(Ω),r:電源內(nèi)阻(Ω)}
5.電功與電功率:W=UIt,P=UI{W:電功(J),U:電壓(V),I:電流(A),t:時間(s),P:電功率(W)}
6.焦耳定律:Q=I2Rt{Q:電熱(J),I:通過導體的電流(A),R:導體的電高中物理公式阻值(Ω),t:通電時間(s)}
7.純電阻電路中:由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R
8.電源總動率、電源輸出功率、電源效率:P總=IE,P出=IU,η=P出/P總{I:電路總電流(A),E:電源電動勢(V),U:路端電壓(V),η:電源效率}
9.電路的串/并聯(lián)串聯(lián)電路(P、U與R成正比)并聯(lián)電路(P、I與R成反比)
電阻關系(串同并反)R串=R1R2R31/R并=1/R11/R21/R3
電流關系I總=I1=I2=I3I并=I1I2I3
電壓關系U總=U1U2U3U總=U1=U2=U3
功率分配P總=P1P2P3P總=P1P2P3
10.歐姆表測電阻
(1)電路組成
(2)測量原理
兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏,得
Ig=E/(rRgRo)
接滲入滲出被測電阻Rx后通過電表的電流為
Ix=E/(rRgRoRx)=E/(R中Rx)
由于Ix與Rx對應,因此可指示被測電阻大小
(3)使用方法:機械調(diào)零、選擇量程、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù){注重擋位(倍率)}、撥off擋
11.伏安法測電阻
電流表內(nèi)接法:
電壓表示數(shù):U=URUA
電流表示數(shù):I=IRIV
Rx的測量值=U/I=(UAUR)/IR=RARx>R真
Rx的測量值=U/I=UR/(IRIV)=RVRx/(RVR)>RA[或Rx>(RARV)1/2]