导图社区 高中物理必修三
这是一篇关于高中物理必修三的思维导图，主要内容包括：静电场，电路及其应用，电磁场和电磁波初步，能源与可持续发展。
这是一篇关于电磁学思维导图（必修三、选修二）的思维导图，主要内容包括：静电场，电路及其应用，电磁场和电磁波初步，能源与可持续发展，磁场对电流的作用，电磁感应及其应用，交流电，电磁振动和电磁波，传感器。
这是一篇关于高中选修二的思维导图，主要内容包括：磁场对电流的作用，电磁感应及其应用，交流电，电磁振动和电磁波，传感器。帮你理清思路的同时标注重难点，让你事半功倍，学习更高效！
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静电场
电荷 电荷守恒定律
摩擦起电 两种电荷
自然界只存在两种电荷：正电荷和负电荷
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引
用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫作正电荷，把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷叫作负电荷
摩擦起电原因：不同种类的两个不带电的物体相互摩擦之后会带电，是因为两物体相互摩擦时，一个物体的原子中有一些外层电子挣脱原子核的束缚并转移到另一个物体上去，所以总体效果是一个物体失去电子，另一个物体得到电子
电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分（重难点）
静电感应：由于同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，导体中可以自由移动的电荷将会重新分布，以至于枕形导体靠近带电导体球的 a 端将带上与带电导体球电性相反的电荷，而远离带电导体球的 b 端带上与带电导体球电性相同的电荷
库仑定律
影响点电荷之间的因素
点电荷：当一个带电体本身的大小比它到其他带电体的距离小很多，以至在研究它与其他带电体的相互作用力时，该带电体的形状、大小以及电荷在其上的分布状况均可忽略，可将它看作一个带电的点
库仑定律（重难点）
真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向沿着这两个点电荷的连线
库仑定律的应用
静电力叠加
两个介质球带有电荷，并且电荷均匀分布，不论是否满足二者间的距离远大于球的直径，都可以看作电荷集中于球心处的点电荷
静电场 电场强度和电场线
电荷在它周围空间产生电场，电荷与电荷之间的相互作用力就是 通过电场而发生的
电场力：电场对电荷的作用力
子主题
电场强度
任何带电体所产生的电场，在某一位置的检验电荷所受电场力与电荷量的比表征了电场在该点的性质
重点
电场强度是一个矢量，电场中某一点场强的数值等于单位电荷在该点所受电场力的大小，它的方向就是位于该点的正电荷受力的方向
电场线（重难点）
它每一点的切线方向都与该点的场强方向一致
场强大小判断：电场线的疏密反映了不同位置场强的大小
在静电场中，电场线起始于正电荷，终止于负电荷或无穷远处；或者起始于无穷远处，终止于负电荷；在没有电荷的地方，电场线不能中断；任意两条电场线不能相交，因为同一个位置电场强度的方向只能有一个
匀强电场：电场线是相互平行且均匀分布的，表明各点场强的大小和方向都相同
电场力的功 电势能
电场力做功的特点：在匀强电场中，电场力做功只与移动电荷的电荷量以及起点和终点的位置有关，而与路径无关
电势能
在静电场中，正电荷从 A 运动到 B 的过程中，电场力做正功，电荷的动能增加，增加的动能应该是由某种势能转化而来的
重难点
把电荷从A点移到B点，如果电场力做正功，电荷的电势能减少；反之，如果电场力做负功，电荷的电势能增加
零势能点的选取（重点）
电势 电势差
电势（重点）
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比
电势是标量，没有方向
电势差（难点）
电势和电势差的正负
电势的正负是与零电势点相比较而言的，某点的电势为正，即表示该点电势比零点高，正电荷放在该点，电势能比放在零点时的电势能大。反之，如果某点的电势为负，就表示该点电势比零点低，正电荷放在该点，电势能比放在零点时的电势能小。
某点电势的正负，与零电势点的选取有关，若改变零电势点的位置，原来电势为正的，有可能变为负的，反之亦然。但两点间电势差的正负及数值，都与零电势点的选取无关
等势面
同一等势面上任何两点之间的电势差为零
在同一等势面上任何两点之间移动电荷时，电场力不做功
等势面与电场线一定是处处垂直
电势差与电场强度的关系
匀强电场中电势差与电场强度的关系（重难点）
在匀强电场中，两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场线方向的距离的乘积；场强的大小在数值上等于沿场强方向单位距离上的电势差
等势面的疏密与电场强度大小的关系
在电场线越密的地方，相邻等势面的间距越小，即等势面越密
电容器 电容
电容器
电容器是储存电荷和电能的元件，它在电子、电工技术和人们的日常生活中都有广泛的应用
电容器电荷量：电容器工作时，它的两块金属板的相对表面总是分别 带上等量异种电荷 +Q 和 -Q，一般就把任意一块极板所带电荷量的绝对值
电容(重难点）
描述电容器储存电荷能力的物理量叫作电容器的电容量
电容器的电容在数值上等于两极板间的电势差为 1V 时电容器所带的电荷量
带电粒子在电场中应用
带电粒子的加速
带电粒子在匀强电场中的偏转（难点）
粒子加速度方向沿y方向：
在电场中的运动时间：
运动学规律：
末速度大小：
末速度与x方向夹角：
沿y方向的位移大小：
电路及其应用
电流 电压 电阻
回顾
电路
电压
电流：
欧姆定律：通过导体的电流I跟它两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比
恒定电流与恒定电场
恒定电场：聚集的电荷在导体内产生的电场的性质类似于静电场
恒电电流：自由电荷定向移动的速率保持不变，即电流的大小保持不变
当在恒定电场作用下导体中形成恒定电流时，其内部的恒定电场保持不变，导体两端的电势差（即电压）也是恒定的
多用表：表内部电源的正极接黑表笔，负极则通过调零电阻、表头接到红表笔
实验：练习使用多用表（重点）
认识和调整指针式多用表
找到中心位置的选择开关，看看它的周围分哪几个区域，各有哪几个量程
观察多用电表上方的表盘，包括指针和刻度，看它有几条刻度线，分别对应着哪些测量区域。要注意指针是否指零，如果有偏差，可以用螺丝刀旋转“指针定位旋钮”（位于指针的转轴处），将指针旋至左边零位置
把选择开关旋转到电阻挡某一量程处，将两支表笔直接接触，观察指针指在何处，再调节“电阻调零旋钮”，使指针指到电阻的零刻线处
测电阻
先选择电阻挡的某一挡位，例如“×100”挡，进行“电阻调零”，使指针指到电阻的零刻线处
分别用两支表笔接触待测电阻的两端，观察指针指示的位置。如果偏转角度过大或过小，应改变量程，每次改变量程后都要重新进行“电阻调零”，再正确测量并读取数据，然后乘以相应的倍率，即得到待测电阻的阻值
测量通过小灯泡的电流及电压
用干电池作电源，连接小灯泡电路
断开开关 S，把电表的选择开关旋转至直流电流挡适当的量程，用两支表笔分别接触开关的两个接线柱，观察指针偏转情况，读取并记录数据
闭合开关 S。把电表的选择开关旋转至直流电压挡适当的量程，用两支表笔分别接触小灯泡的两个接线柱，观察指针偏转情况，读取并记录数据
判断二极管正负性
把多用电表的选择开关扳到电阻挡适当量程，让两支表笔分别接触二极管的两根引线，然后变换两表笔的位置再次与二极管的两根引线接触。根据两次指针的偏转情况即可确定二极管的正极和负极
电流：红表笔进，黑表笔出（红表笔电势高，黑表笔电势低）
（难点）当电流为满偏电流时，电阻为0
电阻定律 电阻率
电阻定律
定义：导体的电阻 R 跟它的长度 l 成正比 ，与它的横截面积 S 成反比
电阻率
定义：电阻 R 与l/s的比值 k 是一个常量，它与导体的长度 l、横截面积 S 等无关
各种材料的电阻率都随温度变化而变化，一般情况下，金属的电阻率随温度的升高而增大
限流电路和分压电路（重难点）
限流电路
滑动变阻器是串联在电路中的
电压变动范围：
滑动电阻器与用电器电阻相近时用限流式接法
分压电路
滑动变阻器是并联在电路中：
小的电阻器控制大的用电器用分压式接法
实验：测量金属的电阻率
伏安法测电阻
电流表外接法·
测量值偏小
电流表内接法
测量值偏大
（重点）原理
工具：螺旋测微仪、游标卡尺、电流表
实验：描绘I-U特性曲线
I-U图像
U-I图像
非线性伏安特性曲线
电阻等于图线上的点与坐标原点连线斜率的倒数
电源的电动势和内阻 闭合电路欧姆定律
电源 电动势和内阻
电源
从能量转化的角度来说，电池是将化学能转化为电势能（简称电能）的装置
所有能提供电能的装置
电动势
非静电力在电源内部将正电荷从电源负极移到正极所做的功 W 非与电荷量 q的比
电动势是表征电源内非静电力做功本领的物理量，它在数值上等于电源把单位正电荷经电源内部从负极移到正极的过程中非静电力所做的功
内阻：在闭合电路的内电路部分，即电源内部也存在电阻，我们称为内电阻
闭合电路的欧姆定律（重难点）
闭合电路欧姆定律：在外电路只接有电阻元件的情况下，通过闭合电路的电流大小跟电源的电动势成正比，跟内外电阻之和成反比
当外电阻 R 增大时，电路中电流 I 减小，因而内电路的电势降落 Ir 减小，则路端电压 U 增大
当外电路断开时，电流 I = 0，路端电压 U 的数值最大，其最大值 Um = E。这就是说，断路时的路端电压等于电源的电动势
实验：测量电池的电动势和内阻
电流表外接原理(重点）
误差来源：电流表分流（难点）
电流表内接原理（重点）
误差来源：电流表分压（难点）
焦耳定律 能量中的转化
电功 电功率（重点）
电功
电场力在一段电路上所做的功等于这段电路两端的电压 U 与电路中的电流 I、通电时间 t 三者的乘积
电功率
电流所做的功 W 与做这些功所用时间 t 的比
一段电路上消耗的电功率 P 等于这段电路两端的电压 U 和电路中电流 I 的乘积
焦耳定律 热功率
焦耳定律（重点）
电流通过电阻产生的热量 Q 跟电流 I 的二次方成正比、跟导体的电阻 R 成正比、跟通电时间 t 成正比
热功率（难点）
电流通过电阻所产生的热量 Q 与产生这些热量所用时间 t 的比
电路中的能量转化
当电源与外电路组成闭合电路时，电流通过电源的过程中，由于内阻的存在会使电源发热而消耗一部分电能，其余部分的电能向外电路输出
在外电路中，电场力做功，将电源输出的电能转化为其他形式的能量
电源把其他形式的能量转化为电能的功率IE，等于电源输出功率 IU 与电源内电路的热功率之和
当外电路电阻 R 为零（短路）时，路端电压 U 也等 于零，这时的电流称为短路电流 I0
发生短路时，电源释放的能量全部在内电路中转化成内能
电磁场和电磁波初步
磁场 磁感线
磁场与磁感线
磁场：一切磁相互作用都是通过磁场实现的
磁感线
磁感线来形象地描述磁场的方向和强弱
磁感线是这样一些假想的有方向的曲线 ：曲线上每一点的切线方向为该点的磁场方向，曲线的疏密表示磁场的强弱，曲线疏的地方磁场弱，曲线密的地方磁场强
磁体和电流在自己周围空间会产生磁场，而磁场的基本特性就是对处在它里面的磁极或电流有力的作用，这些作用是通过磁场来传递的
安培定则（重难点）
安培定则：用右手握住通电导线，让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致，则弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕的方向 ；如果右手弯曲的四指与环形电流的方向一致，伸直的拇指所指的方向就是环形电 流轴线上磁感线的方向
磁感应强度 磁通量
磁感应强度(难点）
磁感应强度 B，它的方向就是我们前面已经学过的小磁针 N 极的受力方向，即磁场方向
安培力 F 跟电流 I 和导线长度 L 乘积的比是一个定值，与导线的长度、通过导线的电流无关
磁感应强度的单位是特斯拉，简称特，符号是 T
磁通量（重点）
在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，有一块垂直于磁感线方向的面积为 S 的平面，我们定义 BS 为穿过这个面的磁通量
不垂直情况
磁通量的单位是韦伯，简称韦，符号是Wb，
如果线框有 n 匝，穿过每匝线框的磁通量为 Φ，则穿过整个线框的磁通量为 nΦ
磁感应现象以及应用
磁感应现象的发现
电磁感应：将“磁生电”的现象分为五类 ：（1）变化中的电流 ；（2）变化中的磁场 ；（3）运动中的恒定电流 ；（4）运动中的磁铁 ；（5）运动中的导线
感应电流：由电磁感应现象产生的电流
感应电流产生的条件（难点）
闭合电流回路
磁通量改变
电磁波的发现及其应用
电磁场
变化的磁场能够在周围空间产生电场
电场可由两种方式产生 ：由电荷或由变化的磁场产生
变化的电场能够在周围空间产生磁场
变化的电场和变化的磁场交替产生，形成不可分割的统一体
电磁波和电磁波谱
电磁波：由变化的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远传播的，这种变化的电磁场在空间的传播
电磁波在真空中传播的速度
（重点）
电磁波谱：按波长（或频率）的顺序把所有电磁波排列起来
微观世界的量子化
质能方程
波粒二象性
波是连续的，粒子是分离的。但光既具有波动性，又具有粒子性，可以说光既是电磁波，也是光子流
光子的静止质量为零，也不带电，它只能以光速运动，它是一份一份的，但它具有波长和频率
能量量子化
能级（重难点）
原子的能量是量子化的，即一系列不连续的值，这些不连续的、量子化的能量值称为能级
原子处于能量最低的状态（称为基态），这是最稳定的状态，在某些情况下（例如受到高速运动的电子的撞击等），可能会变到能量较高的状态（称为激发态）
电子跃迁：从较低的能级跃迁到较高的能级，必须吸收能量
能源与可持续发展
能量 能量守恒定律
机械能的守恒与不守恒
力
外力：系统以外的物体对系统内物体的作用力
内力：系统内的物体间除重力或弹力外的其他相互作用力
如果一个系统除重力或弹力以外，还有外力做功，系统的机械能就会发生变化 ：如果外力做正功，系统的机械能增加 ；反之则系统的机械能减少
系统机械能的减少量等于所生成的热量，也可以说减少的机械能转化成了内能
能量守恒定律（重难点）
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量不变
能源
能够提供人类所需能量的自然资源称为能源
一次能源和二次能源
一次能源又称为初级能源，是指那些直接取自自然界的未经加工、转换的能源，如原煤、原油、天然气、生物燃料、水流、风力、太阳能、地热能、海洋能等
二次能源是指由一次能源经过加工、转换而形成的能源，如由原煤而生成的焦炭、煤气，由原油提炼而成的汽油、航空煤油，由各种形式的发电站产生的电能，生产出来的高压蒸气、热水等
可再生能源和非再生能源
可再生能源：一次能源中有些具有天然的自我恢复能力，称为 可再生能源，如风能、水流能、太阳能、地热能等
非可再生能源：煤炭、石油、天然气
传统能源和新能源
传统能源：这期间人类生产、交通、生活中使用的能源主要是煤炭、石油、天然气，即化石能源，它们被称为传统能源。而最近才开始大规模开发利用的能源
新能源
