位移和路程是在一段时间内发生的,是过程量,两者都和参考系的选取有关系。一般情况下位移的大小并不等于路程的大小。只有当物体做单方向的直线运动是两者才相等。
1、时刻和时间间隔
(1)时刻和时间间隔可以在时间轴上表示出来。时间轴上的每一点都表示一个不同的时刻,时间轴上一段线段表示的是一段时间间隔(画出一个时间轴加以说明)。
(2)在学校实验室里常用秒表,电磁打点计时器或频闪照相的方法测量时间。
2、路程和位移
(1)路程:质点实际运动轨迹的长度,它只有大小没有方向,是标量。
(2)位移:是表示质点位置变动的物理量,有大小和方向,是矢量。它是用一条自初始位置指向末位置的有向线段来表示,位移的大小等于质点始、末位置间的距离,位移的方向由初位置指向末位置,位移只取决于初、末位置,与运动路径无关。
(3)位移和路程的区别:
(4)一般来说,位移的大小不等于路程。只有质点做方向不变的无往返的直线运动时位移大小才等于路程。
3、矢量和标量
(1)矢量:既有大小、又有方向的物理量。
(2)标量:只有大小,没有方向的物理量。
4、直线运动的位置和位移:在直线运动中,两点的位置坐标之差值就表示物体的位移。
电势能由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。
电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能和零点。
由于电势能具有相对性,所以实际的应用意义并不大。而经常应用的是电势能的变化。电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷克服电场力做功,电荷的电势能增加,电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值,这常是判断电荷电势能如何变化的依据。电场力对电荷做功的计算公式:W=qU,此公式适用于任何电场。电场力做功与路径无关,由起始和终了位置的电势差决定。
电势是描述电场的能的性质的物理量。在电场中某位置放一个检验电荷q,若它具有的电势能为ε,则比值ε/q叫做该位置的电势。
电势也具有相对性,通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势(对同一电场,电势能及电势的零点选取是一致的)这样选取零电势点之后,可以得出正电荷形成的电场中各点的电势均为正值,负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。
电势相等的点组成的面叫等势面。等势面的特点:
等势面上各点的电势相等,在等势面上移动电荷电场力不做功。
等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
规定:画等势面(或线)时,相邻的两等势面(或线)间的电势差相等。这样,在等势面(线)密处场强较大,等势面(线)疏处场强小。
1.定义:电流流过导体产生的热量跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。
2.意义:电流通过导体时所产生的电热。
3.适用条件:任何电路。
二、电阻定律
1.电阻定律:在一定温度下,导体的电阻与导体本身的长度成正比,跟导体的横截面积成反比。
2.意义:电阻的决定式,提供了一种测电阻率的方法。
3.适用条件:适用于粗细均匀的金属导体和浓度均与的电解液。
三、欧姆定律
1.欧姆定律:导体中电流I跟导体两端的电压U成正比,跟它的电阻R成反比。
2.意义:电流的决定式,提供了一种测电阻的方法。
3.适用条件:金属、电解液(对气体不适用)。适用于纯电阻电路。
(1)定义:把电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,定义为该点的电场强度,简称场强,用E表示。
(2)定义式:
F——电场力国际单位:牛(N)
q——电荷量国际单位:库(C)
E——电场强度国际单位:牛/库(N/C)
(3)方向:规定为正电荷在该点受电场力的方向。
(4)点电荷的电场强度:
(5)物理意义:某点的场强为1N/C,它表示1C的点电荷在此处会受到1N的电场力。
(6)匀强电场:各点场强的大小和方向都相同。
1、原因
电势能,电场力,功的关系与重力势能,重力,功的关系很相似。
E=mgh,重力做正功,重力势能减小。
电势能的原因就是电场力有做功的能力,凡是势能规律几乎都是如此,电场力正做功,电势能减小,电场力负做功,电势能增大,在做正功的过程中,电势能通过做功的形式把能量转化为其他形式的能,因而电势能减小。
静电力做的正功功=电势能的减小量,静电力做的负功=电势能的增加量
2、判断电场力做功的方法
(1)看电场力与带电粒子的位移方向夹角,小于90度为正功,大于90度为负功;
(2)看电场力与带电粒子的速度方向夹角,小于90度为正功,大于90度为负功;
(3)看电势能的变化,电势能增加,电场力做负功,电势能减小,电场力做正功。
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