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高中物理电磁学核心100术语

更新时间:作者:小小条

高中物理电磁学最核心的100个术语,并按照逻辑模块(静电场、恒定电流、磁场、电磁感应、交变电流、电磁波与电磁学发展)进行分类和解释。


一、静电场

高中物理电磁学核心100术语

电荷:物体具有的吸引轻小物体的性质。分正电荷和负电荷。元电荷 (e):电荷量的最小单位, e = 1.6 \times 10^{-19} \, C 。点电荷:理想模型,用来代替所有电荷集中在一点的带电体。库仑定律:真空中两个静止点电荷间相互作用力的定律。 F = k\frac{Q_1 Q_2}{r^2} 。静电力:电荷之间通过电场发生相互作用力,也叫库仑力。电场:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。电场强度 (E):描述电场强弱和方向的物理量。 E = F/q (矢量)。电场线:形象描述电场分布的假想曲线,疏密表强弱,切线表方向。匀强电场:电场强度大小和方向都相同的电场。电势能:电荷在电场中由于位置而具有的能量。电势 (φ):描述电场能的性质的物理量。 \varphi = E_p / q (标量)。电势差 (电压U):电场中两点电势的差值。 U_{AB} = \varphi_A - \varphi_B 。等势面:电场中电势相等的点构成的面,与电场线垂直。电势差与电场强度关系:在匀强电场中, U = Ed (d为沿电场方向的距离)。静电平衡:导体内部和表面没有电荷定向移动的状态。静电感应:导体在附近电荷作用下,电荷重新分布的现象。静电屏蔽:金属外壳能屏蔽外部电场对内部的影响。电容器:储存电荷和电能的元件。电容 (C):表征电容器储存电荷能力的物理量。 C = Q/U 。平行板电容器:由两块平行金属板构成,电容 C = \frac{\varepsilon_r \varepsilon_0 S}{4\pi k d} 。电介质:绝缘体,放入电场中会产生极化电荷。介电常数 (εr):衡量电介质极化能力的物理量。

二、恒定电流

电流 (I):电荷的定向移动。 I = Q/t 。电流方向:规定为正电荷定向移动的方向。电源:提供电能、维持电压的装置。电动势 (E):描述电源将其他形式能转化为电能本领的物理量。内阻 (r):电源内部的电阻。电阻 (R):导体对电流的阻碍作用。电阻定律: R = \rho \frac{L}{S} 。电阻率 (ρ):反映材料导电性能的物理量。超导现象:某些材料在温度低于临界温度时电阻为零的现象。欧姆定律:导体中的电流与电压成正比。 I = U/R 。伏安特性曲线:描述导体电流与电压关系的曲线。电功:电流做的功。 W = UIt 。电功率 (P):电流做功的快慢。 P = UI 。焦耳定律:电流通过导体产生的热量。 Q = I^2Rt 。串联电路:电流路径唯一,电流相等,总电压等于各部分电压之和。并联电路:电流路径有多条,电压相等,总电流等于各支路电流之和。分压原理:串联电路中,电压按电阻成正比分配。分流原理:并联电路中,电流按电阻成反比分配。闭合电路欧姆定律: I = E/(R + r) 。路端电压 (U):电源两端的电压。 U = E - Ir 。短路:电源两极直接相连,电流很大,非常危险。断路:电路断开,电流为零。伏特表:测量电压的仪表,需并联,内阻很大。安培表:测量电流的仪表,需串联,内阻很小。多用电表 (万用表):可测量电压、电流、电阻等的仪表。

三、磁场

磁场:存在于磁体和电流周围的一种特殊物质。磁感应强度 (B):描述磁场强弱和方向的物理量(矢量)。匀强磁场:磁感应强度大小和方向都相同的磁场。磁感线:形象描述磁场的假想闭合曲线。安培定则 (右手螺旋定则):判断电流产生磁场方向的方法。安培分子电流假说:解释了磁现象的电本质。磁通量 (Φ):穿过某一面积的磁感线条数。 \Phi = BS \cos\theta 。左手定则:判断通电导线在磁场中受力方向的方法。安培力:磁场对通电导线的作用力。 F = BIL \sin\theta 。洛伦兹力:磁场对运动电荷的作用力。 f = qvB \sin\theta 。磁偏转:带电粒子在磁场中受洛伦兹力发生偏转。磁聚焦:特定条件下,发散的带电粒子束在磁场中汇聚于一点。质谱仪:利用磁场分离和检测同位素的仪器。回旋加速器:利用电场和磁场使带电粒子加速的装置。霍尔效应:通电导体在磁场中,垂直于电流和磁场方向产生电势差的现象。

四、电磁感应

电磁感应现象:利用磁场产生电流的现象。感应电流:由电磁感应产生的电流。感应电动势:由电磁感应产生的电动势。磁通量变化:产生感应电动势的根本原因。楞次定律:判断感应电流方向的定律,总效果是“阻碍”引起它的磁通量变化。右手定则:判断导体切割磁感线产生感应电流方向的方法。法拉第电磁感应定律:确定感应电动势大小的定律。 E = n\frac{\Delta \Phi}{\Delta t} 。感生电动势:由于磁场本身变化而产生的感应电动势。动生电动势:由于导体切割磁感线运动而产生的感应电动势。自感现象:由于导体本身电流变化而产生感应电动势的现象。自感电动势:自感现象中产生的电动势。 E = L\frac{\Delta I}{\Delta t} 。电感 (L):线圈的“电磁惯性”,表征产生自感电动势能力的物理量。互感现象:由于邻近线圈中电流变化而在另一线圈中产生感应电动势的现象。涡流:块状金属在变化磁场中产生的感应电流,形似漩涡。电磁阻尼:利用导体在磁场中运动时受到的安培力来阻碍相对运动。电磁驱动:磁场相对于导体运动时,安培力带动导体运动。

五、交变电流

交变电流:大小和方向都随时间做周期性变化的电流。正弦式交变电流:按正弦规律变化的交变电流。瞬时值:交变电流某一时刻的值。峰值 (最大值):交变电流在一个周期内所能达到的最大值。有效值:根据电流热效应定义的等效直流电数值。 I = I_m / \sqrt{2} 。周期 (T):完成一次周期性变化所需的时间。频率 (f):单位时间内完成周期性变化的次数。 f = 1/T 。角频率 (ω): \omega = 2\pi f 。相位:描述交流电变化步调的物理量。电感对交变电流的阻碍作用:感抗 X_L = 2\pi f L 。电容对交变电流的阻碍作用:容抗 X_C = 1 / (2\pi f C) 。变压器:利用互感现象改变交变电压的装置。理想变压器:无能量损失的变压器。电压比等于匝数比,电流比等于匝数反比。远距离输电:采用高压输电来减少输电线上的电能损耗。

六、电磁波与电磁学发展

电磁波:变化的电场和磁场由近及远传播形成的波。麦克斯韦电磁场理论:预言了电磁波的存在,揭示了光是一种电磁波。赫兹实验:首次用实验证实了电磁波的存在。电磁波谱:按波长或频率顺序排列的电磁波家族。无线电波:用于通信、广播的电磁波。红外线:热效应显著,常用于遥控、热成像。紫外线:有荧光效应和化学效应,能杀菌。X射线和γ射线:穿透能力很强的电磁波,用于医疗、探测等。

总结表格

模块

核心概念

关键定律/定则

重要物理量

静电场

电荷,电场,电势

库仑定律

电场强度 (E),电势 (φ),电势差/电压 (U),电容 (C)

恒定电流

电源,电阻,电路

欧姆定律,焦耳定律

电流 (I),电动势 (E),电阻 (R),电功率 (P)

磁场

磁场,磁力

安培定则,左手定则

磁感应强度 (B),磁通量 (Φ),安培力,洛伦兹力

电磁感应

磁生电

楞次定律,法拉第定律

感应电动势 (E),电感 (L)

交变电流

正弦交流电,变压器


有效值,频率 (f),感抗,容抗

电磁波

波粒二象性,电磁波谱

麦克斯韦理论

波长 (λ),频率 (f)

希望这份详细的术语列表能帮助你更好地构建电磁学的知识体系!








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