AP物理C电磁学大纲中文版.docx

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1、A.静电学1.电荷和库仑定律a）学生应该理解电荷的概念，所以他们能够：1）描述电荷的类别和电荷之间的相互吸引和排斥2）描述极化现象和感应电荷b）学生应该理解库仑定律和叠加原理，所以他们能够1）计算作用在某一正电荷或者负电荷上力的大小和方向，这个力是由于其他特定的点电荷引起的2）分析具有特定电荷和质量的粒子在某一静电力作用下的的运动2.电场和电势（包含多个点电荷）a）学生应该理解电场的概念，所以他们能够1）定义电场为作用在试探电荷上的力2）描述并计算单个点电荷的电场3）计算由两个或者多个点电荷形成的电场的大小和方向4）计算处于特定电场中的一个正电荷或者负电荷所受到

2、的力的大小和方向5）解释电场线图6）分析具有特定电荷和质量的粒子在匀强电场中的运动b）学生应该理解电势的概念，所以他们能够1）求解一个或者多个点电荷附近的电势2）计算作用在一个电荷上的功或者应用能量守恒求解通过一个特定的电势差之后电荷的速度3）已知等势面图，求解不同的位置的电场的方向和大小的近似值4）计算处于匀强电场中的两点的电势差，并说明哪一点的电势高5）计算把一个处于固定点电荷激发的电场中的试探电荷从一点移动到另一点所需要做的功6）计算两个或者多个点电荷系统所具有的电势能，并且计算建立这样的系统所需要做的功7）给定电场关于一条线上的位置的函数，应用积分求解这

3、条线上两点间的电势差8）陈述电场和电势的一般的关系，定义并且应用（theconceptofaconservativeelectricforce）电场是保守力场3.高斯定理a）学生应该理解电场和电通量的关系，所以他们能够1）计算电场通过任一面的电通量或者大小均匀的电场垂直通过高斯面的电通量2）当电场垂直于一个矩形，并且电场只是一个坐标的函数时，计算电场通过这样的矩形的电通量3）应用电通量和电场线的关系b）学生应该能够理解高斯定理，所以他们能够1）用积分的形式表达高斯定理，并且对于特定的表面，定性的联系电通量和电荷。2）结合对称性的讨论。应用高斯定理求解具有面对称，

4、圆柱对称或者球对称的电荷分布的电场3）若已知某一面附近的电场，求解电荷密度和总电荷量4.其他电荷分布的电场和电势a）学生应该能够应用叠加原理并通过积分求解1）长直均匀带电线的电场2）带电细环轴线上的电场和电势，带电圆弧圆心上的电场和电势3）均匀带电圆盘轴线上的电势b）学生应该知道高度对称性的电荷分布的电场，所以他们能够1）能够识别哪一种情况下，电荷分布激发的电场的方向可以通过对称性的讨论给出。2）能够定性的描述以下电荷分布激发的电场的图像和随距离的变化a）带异种电荷的平行板b）长均匀的带电线，薄球壳和圆柱壳的3）应用叠加原理求解平行带电面，共轴圆柱和同心球的电场

5、4）推导上述情形中电势随时间变化的函数B.导体电容电介质1.有导体存在的静电学a）学生应该理解导体内部和周围电场的性质1）解释导体内部没有电场的力学原因，并且知道所有的过剩的电荷必须存在于导体的表面2）解释为何导体一定是等势的，并应用此定律分析，当两个导体通过导线相连时会怎样3）证明所有的过剩电荷必须存在于导体表面，和导体外的电场必须和导体表面垂直。b）学生应该能够描述并绘制一个带电导体球内部和外部电场和电势的图像c）学生应该理解感应电荷和静电屏蔽，所以他们能够1）描述感应起电的过程2）解释一个电中性的导体为何会被带电物体吸引3）解释由一个单独的导体包围的没有电

6、荷存在的区域为何没有电场，并认识到这种结果的效果4）解释一个封闭的导体表面外部的电场为何不取决于电荷在由导体包围的空间中的位置，并且认识到这种结果的效果2.电容器a）学生应该理解电容器的定义和功能，所以他们能够1）把电容器存储的电荷和电容器的电压联系起来2）把电容器的电压，电荷和存储的能量联系起来3）能够识别存储在电容器中的能量转化为其他形式的能量的情形b）学生应该理解平行板电容器的物理学，所以他们能够1）描述平行板电容器中的电场，并且把电场强度和两板间电压和板间距联系起来2）把电场和板上电荷密度联系起来3）推导平行板电容器的电容表达式4）判断如何改变尺寸会影响

7、电容的值5）推导并且应用平板电容器中存储的能量的表达式，推导并且应用存在于两板间电场的能量密度的表达式6）电容器可以和一个电池相连，此时电容器两端电压不变；电容器也可以不和电池相连，此时电容器的带电量不变。分别在上述两种情况下分析下面两种情形：当电容器两板间距变大或者变小，或者当把一个导体板插入两板之间。c）学生应该理解圆柱形和球形电容器，所以他们能够1）描述每种情况下电容器内部的电场2）推导每种情况下电容的表达式3.电介质a）学生应该理解电介质的特征，所以他们能够1）描述电介质的插入是如何影响带电的平行板电容器的电容，电场强度和两板间电压的。2）分析两板间插入

8、电介板后的情形C.电路1