人教版高中物理必修三電荷REPORTING目錄電荷與電場靜電場中的導(dǎo)體與電容器恒定電流磁場與電磁感應(yīng)交變電流與傳感器電磁波與現(xiàn)代通信PART01電荷與電場REPORTING電荷是物質(zhì)的一種基本屬性，分為正電荷和負(fù)電荷。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。電荷定義在一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)中，無論發(fā)生怎樣的物理過程，系統(tǒng)內(nèi)的正、負(fù)電荷的代數(shù)和保持不變。電荷守恒定律自然界中最小的電荷量，其值為$1.6times10^{-19}C$。任何帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍。元電荷電荷及其性質(zhì)

電場和電場強(qiáng)度電場電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，它對放入其中的其他電荷有力的作用。電場強(qiáng)度描述電場強(qiáng)弱的物理量，其大小等于單位電荷在電場中所受的電場力。電場強(qiáng)度的方向與正電荷所受電場力的方向相同。勻強(qiáng)電場電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度的大小相等、方向相同的電場。電勢能電荷在電場中具有的勢能。在電場中移動(dòng)電荷時(shí)，電場力做功，電荷的電勢能發(fā)生變化。電勢描述電場能的性質(zhì)的物理量，其大小等于單位正電荷在該點(diǎn)所具有的電勢能。電勢是標(biāo)量，其大小有正負(fù)之分。等勢面電勢相等的各個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的面。沿著等勢面移動(dòng)電荷，電場力不做功。電勢與電勢能PART02靜電場中的導(dǎo)體與電容器REPORTING當(dāng)導(dǎo)體置于靜電場中時(shí)，其內(nèi)部自由電子會(huì)受到電場力的作用而重新分布，使得導(dǎo)體兩端分別出現(xiàn)正負(fù)電荷，這種現(xiàn)象稱為靜電感應(yīng)。靜電感應(yīng)當(dāng)導(dǎo)體內(nèi)部自由電子的重新分布達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，使得導(dǎo)體內(nèi)部電場強(qiáng)度為零，此時(shí)導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)。靜電平衡利用靜電感應(yīng)現(xiàn)象，可以將導(dǎo)體制作成一個(gè)空腔，使得空腔內(nèi)部不受外部靜電場的影響，這種現(xiàn)象稱為靜電屏蔽。靜電屏蔽靜電場中的導(dǎo)體電容器的定義01由兩個(gè)相互靠近的導(dǎo)體組成的儲(chǔ)存電荷的裝置，稱為電容器。電容器的性質(zhì)02電容器具有儲(chǔ)存電荷的能力，其儲(chǔ)存電荷的多少與電容器的電容大小有關(guān)。電容器的電容大小取決于其結(jié)構(gòu)、介質(zhì)和相對面積等因素。電容器的充放電03當(dāng)電容器與電源連接時(shí)，電源會(huì)將電荷儲(chǔ)存到電容器中，使得電容器帶電；當(dāng)電容器與外電路連接時(shí)，電容器會(huì)將儲(chǔ)存的電荷釋放出來，形成電流。電容器及其性質(zhì)利用靜電場使空氣中的塵埃帶電，然后被吸附在電極上，從而達(dá)到除塵的目的。靜電除塵靜電噴涂靜電復(fù)印利用靜電場使涂料微粒帶電，然后吸附在被涂物體上，形成均勻的涂層。利用靜電場使感光鼓帶電并吸附墨粉，然后通過轉(zhuǎn)印和定影等步驟將圖像復(fù)制到紙張上。030201靜電場的應(yīng)用PART03恒定電流REPORTING123電荷的定向移動(dòng)形成電流，電流的大小用電流強(qiáng)度來衡量，其單位是安培（A）。電流導(dǎo)體對電流的阻礙作用稱為電阻，電阻的大小用電阻率來衡量，其單位是歐姆（Ω）。電阻導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度成正比，與導(dǎo)體的橫截面積成反比，還與導(dǎo)體的材料有關(guān)。電阻定律電流與電阻在同一電路中，通過導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。歐姆定律可用于計(jì)算電路中各點(diǎn)的電位、電壓和電流，以及分析電路的性質(zhì)和狀態(tài)。歐姆定律的應(yīng)用歐姆定律及其應(yīng)用電流只有一條通路，開關(guān)控制整個(gè)電路的通斷，各用電器之間相互影響。串聯(lián)電路電路有多條路徑，每一條電路之間互相獨(dú)立，有一個(gè)電路元件開路，其他支路照常工作。并聯(lián)電路串聯(lián)電路的總電阻等于各分電阻之和；并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各分電阻的倒數(shù)之和。串并聯(lián)電路的特點(diǎn)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路PART04磁場與電磁感應(yīng)REPORTING磁場是存在于磁體周圍的一種特殊物質(zhì)，它對放入其中的磁體產(chǎn)生磁力作用。磁場概念在磁場中，任意一點(diǎn)的磁場方向定義為該點(diǎn)小磁針靜止時(shí)N極所指的方向。磁場方向?yàn)榱诵蜗蟮孛枋龃艌?，人們引入了一系列閉合曲線，稱為磁感線。磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱，某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的磁場方向。磁感線磁場及其性質(zhì)安培力通電導(dǎo)線在磁場中受到的力稱為安培力。安培力的大小與導(dǎo)線長度、電流強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，方向可用左手定則判斷。洛倫茲力運(yùn)動(dòng)電荷在磁場中受到的力稱為洛倫茲力。洛倫茲力的大小與電荷量、速度大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)，方向可用左手定則判斷。安培力與洛倫茲力的關(guān)系安培力是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn)，洛倫茲力是安培力的微觀本質(zhì)。安培力與洛倫茲力電磁感應(yīng)現(xiàn)象當(dāng)穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，閉合電路中就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，這種現(xiàn)象稱為電磁感應(yīng)現(xiàn)象。法拉第電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動(dòng)勢的大小與穿過電路的磁通量的變化率成正比。即E=nΔΦ/Δt，其中E為感應(yīng)電動(dòng)勢，n為線圈匝數(shù)，ΔΦ為磁通量的變化量，Δt為變化所用的時(shí)間。法拉第電磁感應(yīng)定律PART05交變電流與傳感器REPORTING交變電流的產(chǎn)生通過交流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交變電流，其基本原理是電磁感應(yīng)。交流發(fā)電機(jī)主要由轉(zhuǎn)子和定子組成，當(dāng)轉(zhuǎn)子在磁場中旋轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)在定子中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢，從而產(chǎn)生交變電流。交變電流的描述交變電流的大小和方向都隨時(shí)間作周期性變化，可以用瞬時(shí)值、最大值、有效值和平均值等物理量來描述。其中，有效值是描述交變電流做功能力的重要物理量。交變電流的產(chǎn)生和描述變壓器是利用電磁感應(yīng)原理來改變交流電壓的裝置。它由鐵芯和線圈組成，通過改變線圈的匝數(shù)比來實(shí)現(xiàn)電壓的變換。變壓器的工作原理在遠(yuǎn)距離輸電中，為了減少輸電損失，通常采用高壓輸電。變壓器在遠(yuǎn)距離輸電中起到升壓和降壓的作用，將發(fā)電廠產(chǎn)生的低壓電升為高壓電進(jìn)行輸送，然后在用戶端再通過變壓器將高壓電降為低壓電供用戶使用。遠(yuǎn)距離輸電變壓器與遠(yuǎn)距離輸電傳感器是指能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號(hào)的器件或裝置。根據(jù)被測量的不同，傳感器可分為溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器等。傳感器的定義和分類傳感器在生活和生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用。例如，溫度傳感器可用于測量和控制溫度；壓力傳感器可用于測量氣體或液體的壓力；位移傳感器可用于測量物體的位移或位置變化。此外，傳感器還廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化控制、環(huán)境監(jiān)測、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。傳感器的應(yīng)用傳感器及其應(yīng)用PART06電磁波與現(xiàn)代通信REPORTING電磁波的產(chǎn)生變化的電場和磁場相互激發(fā)，形成電磁波。電磁波的產(chǎn)生方式有天然和人工兩種，如閃電、太陽輻射、無線電發(fā)射等。電磁波的傳播電磁波在真空中以光速傳播，不需要介質(zhì)。在傳播過程中，電磁波遵循反射、折射、衍射等光學(xué)原理。電磁波的性質(zhì)電磁波具有能量、動(dòng)量、波長、頻率等基本性質(zhì)，不同波長的電磁波具有不同的特性，如可見光、紅外線、紫外線、無線電波等。電磁波的產(chǎn)生和傳播無線電波的發(fā)射和接收無線電波廣泛應(yīng)用于通信、廣播、電視、導(dǎo)航等領(lǐng)域。如手機(jī)通信、衛(wèi)星通信等都是利用無線電波進(jìn)行信息傳輸?shù)?。無線電波的應(yīng)用通過天線將高頻電流轉(zhuǎn)換為電磁波并輻射出去。發(fā)射機(jī)將低頻信號(hào)調(diào)制到高頻載波上，經(jīng)放大后由天線發(fā)射。無線電波的發(fā)射接收天線接收到空中的電磁波，經(jīng)過調(diào)諧、解調(diào)等處理還原出原始信號(hào)。接收機(jī)對接收到的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理，以供后續(xù)電路使用。無線電波的接收通信技術(shù)的演進(jìn)從模擬通信到數(shù)字通信，從有線通信到無線通信，通信技術(shù)不斷演進(jìn)和發(fā)展?，F(xiàn)代通信技術(shù)以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化為主要特征。光纖通信利用光導(dǎo)纖維傳輸光信號(hào)進(jìn)行通信。光纖通信具有傳輸容量大、傳輸距離遠(yuǎn)、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，已成為現(xiàn)代通信網(wǎng)的主要傳輸方式。移動(dòng)通信移動(dòng)通信是指通信雙方至少有一方在移動(dòng)中進(jìn)行信息交換的通信方式。移動(dòng)通信經(jīng)歷了從模