AP物理C电磁学公式、考点及评分占比介绍

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 AP物理1和2.C力学&电磁学考试介绍 

知识点对比

物理1的考点与物理C力学基本重合，主要区别是物理C力学要求运用微积分解题。举个例子，物理1的运动学只考匀变速直线运动(加速度恒定)，掌握四个常用公式即可；但物理C力学还会考加速度变化的运动，要求通过求导数或求积分的方式计算速度、位移等。

物理2的考点和物理C电磁学重合度较高。除了电和磁外，物理2的大纲还涉及了流体、热学、光学与原子物理的知识点。物理C电磁学考试范围小，但知识点更难，包括像高斯定律、安培定律、RC电路等，要求学生有较扎实的微积分基础，才能理解相关公式及结论。

AP物理C电磁学考试内容 

Electricity andMagnetism电磁学，要占100%

A.Electrostatics (静电学占30%)  

这个部分主要包括：

1.电荷与库仑定律

2.电场与电场线

3.电势与等势线（面）

4.电场与电势之间关系

5.静电感应与静电平衡

6.不同电荷分布的电场计算（库仑定律、高斯定律）

7.电容器（电容的概念、电容的计算、电容中存储的能量、电介质）

此部分为考察重点，选择题与计算题都会出现，选择题中主要考察基本概念（包括点电荷电场与电势的计算，典型的电场线与等势线分布，静电平衡，平行板电容器等），而计算题主要以计算不同电荷分布产生的空间电场与电势分布（主要应用高斯定律和电场与电势之间关系求解）为主。

B.Conductors,capacitors,dielectrics  (导体，电容和绝缘体的概念占14%)

1.Electrostatics with conductors

静电中的导体，表面一定是电场等势面，否则就会造成自由电子的流动，直到静电平衡为止

2.Capacitors(电容器)

a.Capacitance电容的概念，储存静电能量Uc=1/2*QV=1/2*CV²

b.Parallel plate平板电容器：两块平行导体版，面积为A，各带等量电荷Q，正负相反，中间是绝缘体(dielectrics)距离是d，两板之间电势差为V，其电容为C=Q/V=ε0A/d,ε0为真空介电常数

c.Spherical andcylindrical球形和柱形的电容器

3.dielectrics

绝缘体的概念，其中的电场和电荷分布特点

C.Electric circuits (电路占20%)

1.Current,resistance,power

电流强度的概念：I=ΔQ/Δt

电阻的概念：R=ρL/A;ρ为电阻率，L为导线长度，A为导线横截面积

欧姆定律：I=V/R,电功率P=IV=I²R

2.Steady-state direct current circuitswith batteries and resistors only

带电池和电阻的直流电路分析，并联和串联

3.Capacitors in circuits

电路中的电容器

a.Steady state(在直流电路中的电容器，并联与串联，算出等效电容)

b.Transients in RCcircuits(RC电路的瞬间状态，求解其微分方程)  

D.Magnetic Fields (磁场占20%)  

这个部分主要包括：

1.磁场与磁感线

2.电流与运动电荷在磁场中的受力与运动

3.质谱仪原理

4.电流产生的磁场计算（毕奥-萨瓦尔定律与安培定律）

此部分题目多出现在选择题中，以计算运动电荷在磁场中受力平衡与磁场力提供向心力两种题目出现频率最高，电流形成磁场需要掌握无限长直导线与通电螺线管产生的磁场公式，偶尔会出现在计算题中，多为应用安培定律计算不同电流分布所产生的磁场，且多与高斯定律计算电场混合出题。

E.Electromagnetism (电磁场占16%)

1.Electromagnetic induction(including Faraday’s law and Lenz’s law)

法拉第电磁感应定律：线圈中的感生电动势，与穿过线圈的磁通量随时间的变化率成正比：ε=-ΔΦ/Δt,负号的物理意义由楞次定律解释，既：感生电动势产生的磁通变化率，和原来产生感生电动势的磁通变化率要相反，这是能量守恒的要求，和牛顿第三定律的要求是同源的

2.Inductance(including LR and LCcircuits)

LC和LR电路的感生电磁场

3.Maxwell’sequations

麦克斯韦方程组，包络面积分，电场和磁场的区别是有电荷没有磁单极，环路积分，电场和磁场的区别是有电流没有磁荷流，但是变化的电场和磁场都会产生磁通量和电通量的变化，这也就是所谓电磁互感，由麦克斯韦方程组直接能推倒出电磁波的存在，速度和光速相同。