物理的电磁学部分是高考的重要考点之一,涵盖了众多概念、规律和解题方法，以下是对高中物理电磁学考点的详细梳理：
电场
- 库仑定律在真空中，两个静止点电荷之间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，公式为(F = k\frac{Q{1}Q{2}}{r^{2}})，k)为静电力常量。
适用条件：真空中的点电荷，点电荷是一种理想化模型，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可看成点电荷。
- 电场强度
- 定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力(F)跟它的电荷量(q)的比值，叫做该点的电场强度，简称场强，公式为(E=\frac{F}{q})。
- 方向：规定正电荷在该点所受电场力的方向为该点的电场强度方向，电场线是人为设想出来的曲线，其切线方向表示该点的场强方向，疏密程度表示场强的大小。
- 计算：点电荷电场强度公式(E = k\frac{Q}{r^{2}})，对于匀强电场，场强(E=\frac{U}{d})，U)为电势差，(d)为沿电场方向两点间的距离。
- 电势能和电势
- 电势能：电荷在电场中具有的势能，电场力做功与电势能变化的关系为(W{AB}=E{PA}-E_{PB})，电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加。
- 电势：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，公式为(\varphi=\frac{E_{P}}{q})，电势是标量，有正负之分，其正负表示大小，即相对于参考点的电势高低，沿电场线方向电势逐渐降低。
- 电势差
- 定义：电场中两点之间电势的差值，公式为(U{AB}=\varphi{A}-\varphi_{B})。
- 与电场力做功的关系：(W{AB}=qU{AB})，这是计算电场力做功的常用方法，特别是当电荷在匀强电场中运动时，利用电势差求功很方便。
- 等势面
定义：电场中电势相等的点构成的面，等势面一定跟电场线垂直，在同一等势面上移动电荷，电场力不做功。
电路
- 电流
- 定义：电荷的定向移动形成电流，电流强度(I)等于通过导体横截面的电量(q)与所用时间(t)的比值，即(I=\frac{q}{t})。
- 微观表达式：(I = nqSv)，n)为导体单位体积内的自由电荷数，(q)为自由电荷的电荷量，(S)为导体的横截面积，(v)为自由电荷的定向移动速率。
- 电阻定律导体的电阻(R)跟它的长度(L)成正比，跟它的横截面积(S)成反比，公式为(R=\rho\frac{L}{S})，\rho)为电阻率，是反映材料导电性能的物理量。
- 欧姆定律通过导体的电流(I)跟导体两端的电压(U)成正比，跟导体的电阻(R)成反比，即(I=\frac{U}{R})。
适用条件：适用于金属导体和电解质溶液，且适用于线性元件（即电阻不随电压、电流变化的元件），对于非线性元件，如二极管等，欧姆定律不适用。
- 串联电路和并联电路
- 串联电路特点：电流处处相等，总电压等于各用电器两端电压之和，总电阻等于各电阻之和，即(I = I{1}=I{2}=\cdots=I{n})，(U = U{1}+U{2}+\cdots+U{n})，(R = R{1}+R{2}+\cdots+R_{n})。
- 并联电路特点：各支路两端电压相等，总电流等于各支路电流之和，总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，即(U = U{1}=U{2}=\cdots=U{n})，(I = I{1}+I{2}+\cdots+I{n})，(\frac{1}{R}=\frac{1}{R{1}}+\frac{1}{R{2}}+\cdots+\frac{1}{R_{n}})。
- 电功和电功率
- 电功：电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程，计算公式为(W = UIt)，U)为电压，(I)为电流，(t)为时间，对于纯电阻电路，还可以用(W=I^{2}Rt)或(W=\frac{U^{2}}{R}t)来计算。
- 电功率：单位时间内电流所做的功，公式为(P = UI)，对于纯电阻电路，也有(P = I^{2}R)和(P=\frac{U^{2}}{R})。
- 焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，公式为(Q = I^{2}Rt)。
磁场
- 磁场的基本概念
- 磁场：磁体周围存在的一种特殊物质，它对放入其中的磁极、电流有磁力的作用，磁场的方向规定为小磁针北极所指的方向。
- 磁感线：在磁场中假想的一系列曲线，用来形象地描述磁场的强弱和方向，磁感线的切线方向表示该点的磁场方向，其疏密程度表示磁场的强弱，磁感线是闭合曲线，在磁体的外部从北极指向南极，在磁体的内部从南极指向北极。
- 安培力
- 安培力的大小：当通电导线与磁场方向垂直时，导线所受安培力最大，公式为(F = BIL)，B)为磁感应强度，(I)为电流，(L)为导线长度，当导线与磁场方向不垂直时，公式为(F = BIL\sin\theta)，(\theta)为导线与磁场方向的夹角。
- 安培力的方向：用左手定则判断，伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且都跟手掌在同一个平面内，让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向。
- 洛伦兹力
- 洛伦兹力的大小：带电粒子在磁场中运动时受到的力，当粒子速度方向与磁场方向垂直时，洛伦兹力大小为(F = qvB)，q)为粒子电荷量，(v)为粒子速度，(B)为磁感应强度，当粒子速度方向与磁场方向不垂直时，公式为(F = qvB\sin\theta)，(\theta)为速度方向与磁场方向的夹角。
- 洛伦兹力的方向：也用左手定则判断，但要注意四指指向正电荷的运动方向或负电荷运动的反方向，洛伦兹力始终与粒子的运动方向垂直，所以洛伦兹力不做功。
- 磁通量
- 定义：穿过某一面积的磁感线条数叫做磁通量，公式为(\varPhi = BS\sin\theta)，B)为磁感应强度，(S)为面积，(\theta)为磁感线与该面积的夹角。
- 意义：磁通量是用来描述穿过某一面积的磁场的强弱和方向的物理量，当磁场与平面垂直时，磁通量最大；当磁场与平面平行时，磁通量为零。
电磁感应
- 电磁感应现象
产生条件：穿过闭合回路的磁通量发生变化，只要满足这个条件，闭合回路中就会产生感应电流或感应电动势。
- 法拉第电磁感应定律闭合电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比，公式为(E = n\frac{\Delta\varPhi}{\Delta t})，n)为线圈匝数，(\Delta\varPhi)为磁通量变化量，(\Delta t)为时间变化量。
- 楞次定律感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，楞次定律可以用来判断感应电流的方向，具体应用时可按照“增反减同、来拒去留”等简便方法判断。
- 动生电动势和感生电动势
- 动生电动势：由于导体在磁场中做切割磁感线运动而产生的感应电动势，公式为(E = BLv\sin\theta)，B)为磁感应强度，(L)为导体长度，(v)为导体运动速度，(\theta)为速度方向与磁场方向的夹角。
- 感生电动势：由于磁场的变化而在闭合回路中产生的感应电动势，感生电动势的产生是由于变化的磁场在其周围空间激发了感生电场，感生电场的方向与原来磁场的变化有关。
电磁波
- 麦克斯韦电磁场理论
- 变化的磁场能够在周围空间产生电场,这种电场叫做感生电场，如果磁场的变化是均匀的，那么产生的感生电场也是稳定的；如果磁场的变化是不均匀的，那么产生的感生电场也是变化的。
- 变化的电场能够在周围空间产生磁场,这种磁场叫做感生磁场，同样，如果电场的变化是均匀的，产生的感生磁场也是稳定的；如果电场的变化是不均匀的，产生的感生磁场也是变化的。
- 电磁波的产生和传播
- 产生：根据麦克斯韦电磁场理论，变化的电场和变化的磁场相互激发，由近及远地传播开来，就形成了电磁波。
- 传播：电磁波可以在真空中传播，也可以在介质中传播，在真空中，电磁波的传播速度等于光速(c = 3\times10^{8}m/s)，电磁波的传播不需要介质，这一点与机械波不同。
- 特性：电磁波是横波，其电场强度和磁感应强度的振动方向都与波的传播方向垂直，电磁波具有能量，其能量与频率有关，频率越高，能量越大。
- 电磁波谱
按照波长或频率的顺序把电磁波排列起来的谱系叫做电磁波谱,电磁波谱包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线、(\gamma)射线等，不同种类的电磁波具有不同的特性和用途，例如无线电波用于通信、广播等；红外线用于加热、遥控等；可见光用于照明、成像等；紫外线用于杀菌消毒等；X射线用于医学透视、无损检测等；
