AP物理C電磁學(xué)知識點分析,各考點考試分數(shù)占比是多少?
AP物理C電磁學(xué)是高級AP物理課程,學(xué)生需要具有物理C力學(xué)以及微積分的基礎(chǔ),課程涵蓋靜電學(xué)、導(dǎo)體、電容器和介質(zhì)、電路、磁場和電磁學(xué)等。今天A+國際教育小編就為大家講講AP物理C電磁學(xué)知識點以及考試分數(shù)占比情況,一起來了解一下吧。
AP物理C電磁學(xué)知識點
1Electricity andMagnetism電磁學(xué),要占100%
A.Electrostatics
(靜電學(xué)占30%)
1.Charge and Coulomb’s law
富蘭克林是如何冒著生命的危險連接閃電的電荷,得到了正負的概念。庫倫定律F=kq1q2/r2,貌似牛頓的萬有引力(仍然是平方反比定律,但是把質(zhì)量換成了電荷數(shù)),到目前為止,自然界發(fā)現(xiàn)的遠距相互作用,都是和距離的平方成反比的,費曼曾經(jīng)想討論這里面有什么必然聯(lián)系?但沒有結(jié)果
2.Electric field and electricpotential(including point charges)
(電場的概念E=F/q,單位正電荷受到的電場力,即為電場強度E的定義,要牢記。電場因為和引力場一樣,同樣遵守距離的平方反比律,同樣也是保守力場,可以有勢能的概念U=kq1q2/r(點電荷q2在點電荷q1場中的勢能)
電壓的概念,就是單位正電荷在兩點之間的電勢差,注意單位正電荷從1到2的電勢差一般寫為V=V1-V2,沒有在V之前寫Δ是因為Δ一般在物理上表示末態(tài)減初態(tài),而電勢差不是)
3.高斯定律
(電場強度延一個封閉球面積分,等于這個球面包括的電荷總數(shù)除以真空介電常數(shù))
4.幾種電荷分布的電場和電勢
AP物理C愛考的是幾種對稱分布,比如:球形、柱形、平板型,在求積分的時候不僅會用到直角坐標系,也會用到球坐標系和柱坐標系更方便。
B.Conductors,capacitors,dielectrics
(導(dǎo)體,電容和絕緣體的概念占14%)
1.Electrostatics with conductors
靜電中的導(dǎo)體,表面一定是電場等勢面,否則就會造成自由電子的流動,直到靜電平衡為止
2.Capacitors(電容器)
a.Capacitance電容的概念,儲存靜電能量Uc=1/2*QV=1/2*CV2
b.Parallel plate平板電容器:兩塊平行導(dǎo)體版,面積為A,各帶等量電荷Q,正負相反,中間是絕緣體(dielectrics)距離是d,兩板之間電勢差為V,其電容為C=Q/V=ε0A/d,ε0為真空介電常數(shù)
c.Spherical andcylindrical球形和柱形的電容器
3.dielectrics
絕緣體的概念,其中的電場和電荷分布特點
C.Electric circuits
(電路占20%)
1.Current,resistance,power
電流強度的概念:I=ΔQ/Δt
電阻的概念:R=ρL/A;ρ為電阻率,L為導(dǎo)線長度,A為導(dǎo)線橫截面積
歐姆定律:I=V/R,電功率P=IV=I2R
2.Steady-state direct current circuitswith batteries and resistors only
帶電池和電阻的直流電路分析,并聯(lián)和串聯(lián)
3.Capacitors in circuits
電路中的電容器
a.Steady state(在直流電路中的電容器,并聯(lián)與串聯(lián),算出等效電容)
b.Transients in RCcircuits(RC電路的瞬間狀態(tài),求解其微分方程)
D.Magnetic Fields
(磁場占20%)
1.Forces on moving charges inmagnetic fields
以V運動電荷q在磁場B中的受力,洛倫茨力:F=qV×B
(注意在本日志中公式中加重寫的字母一般都代表矢量)
2.Forces on current-carrying wires inmagnetic fields
電流線在磁場中的受力:F=IL×B,L為導(dǎo)線長度,其矢量方向取I的方向
3.Fields of long current-carryingwires
無限長直流導(dǎo)線I的磁場:B=μ0I/2πr;μ0為真空磁導(dǎo)率,r為距離導(dǎo)線的垂直距離
4.Biot–Savartlaw and Ampere’s law
畢奧-薩法爾定律和安培定律,求解螺線管或其它對稱的電流情況的磁場
E.Electromagnetism
(電磁場占16%)
1.Electromagnetic induction(including Faraday’s law and Lenz’s law)
法拉第電磁感應(yīng)定律:線圈中的感生電動勢,與穿過線圈的磁通量隨時間的變化率成正比:ε=-ΔΦ/Δt,負號的物理意義由楞次定律解釋,既:感生電動勢產(chǎn)生的磁通變化率,和原來產(chǎn)生感生電動勢的磁通變化率要相反,這是能量守恒的要求,和牛頓第三定律的要求是同源的
2.Inductance(including LR and LCcircuits)
LC和LR電路的感生電磁場
3.Maxwell’sequations
麥克斯韋方程組,包絡(luò)面積分,電場和磁場的區(qū)別是有電荷沒有磁單極,環(huán)路積分,電場和磁場的區(qū)別是有電流沒有磁荷流,但是變化的電場和磁場都會產(chǎn)生磁通量和電通量的變化,這也就是所謂電磁互感,由麥克斯韋方程組直接能推倒出電磁波的存在,速度和光速相同。
下面總結(jié)一下:
麥克斯韋方程組不外乎“泡泡”和“圈圈”(延包絡(luò)面積分和延閉合圈積分):
電場沿泡泡積分:∮E·dS=ΣQi/ε0;(正比于于泡泡包圍的電荷)
磁場沿泡泡積分:∮B·dS=0;(沒有磁單極)
電場沿圈圈積分:∮E·dl=-dφ/dt;(其中磁通量φ=B·ΔS,重寫符號一律表示矢量)
磁場沿圈圈積分:∮B·dL=Σμ0I+μ0ε0dΦ/dt;(第二項為位移電流,正比于電通量的變化率)
以上就是A+小編關(guān)于AP物理C電磁學(xué)知識點的總結(jié),大家可以收藏起來作為日后考試備考中的一個參考。如果在學(xué)習(xí)上還有什么疑問,歡迎隨時咨詢我們!

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