高中物理3-1 电荷
完整版)高中物理选修3-1公式总结
完整版)高中物理选修3-1公式总结选修3-1 公式第一章电场1.电荷中和后均分公式:q=q1/2 (带正负号)2.库仑定律:F=kq1q2/r^2 (不带正负号) (k=9.0×10^9 N·m^2/C^2.r为点电荷球心间的距离)3.电场强度定义式:E=F/q,场强的方向为正检验电荷受力的方向。
4.点电荷的场强:EA=kQ/r (Q为场源电量)5.电场力做功:WAB=qUAB (带正负号)6.电场力做功与电势能变化的关系:W电=-ΔEP7.电势差的定义式:XXX (带正负号)8.电势的定义式:φWA=WAP/q (带正负号) (P代表零势点或无穷远处)9.电势差与电势的关系:XXXφA-φB10.匀强电场的电场强度与电势差的关系:E=U/d (d为沿场强方向的距离)11.初速度为零的带电粒子在电场中加速:v=√(2qU/m)12.带电粒子在电场中的偏转:加速度a=qU/md,偏转量y=qUl^2/2mdv^2,偏转角tanθ=qUl/mdv^213.初速度为零的带电粒子在电场中加速并偏转:y=U^2l^2/2md14.电容的定义:C=Q/U,单位:法拉F15.平行板电的电容:C=εS/4πkd第二章电路1.电阻定律:R=ρl/S (l叫电阻率)2.串联电路电压的分配:与电阻成正比,U1/U= R1/R2,U2/U= R2/R13.并联电路电流的分配:与电阻成反比,I1/I= R2/R1,I2/I= R1/R24.串联电路的总电阻:R串= R1+R2 (等于nR)5.并联电路的总电阻:R并= 1/(1/R1+1/R2) (等于R/n)6.I-U伏安特性曲线的斜率:k=tanθ=1/R7.部分电路欧姆定律:I=U/R8.闭合电路欧姆定律:I=E/(R+r)9.闭合电路的路端电压与输出电流的关系:U=E-Ir10.电源输出特性曲线:电动势E等于U轴上的截距,内阻r为直线的斜率r=tanθ=E/I11.多用电表:若将电压表量程扩大n倍,则电流表的内阻需串联(n-1)倍。
高中物理选修3-1知识总结即公式总结
高中物理选修3-1知识总结即公式总结物理选修3-1知识点即公式总结第一章电场一.电场基本规律1.电荷电荷守恒定律。
自然界中只存在正、负电荷。
1三种带电方式:摩擦起电掠夺式、接触起电均分式、感应起电本能式2元电荷:最小的带电单元,自然界任何物体的带电荷量都是元电荷e=16×10-19c的整数倍,电子、质子的电荷量都等于元电荷,但电性不同,前者为负,后者为正。
2.库伦定律:1定律内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,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。
2表达式:FQ1Q2r2=90×109Nm2/C2静电力常量。
q1、q2是电荷带电量Cr是两个电荷的距离m3适用条件:真空中静止的点电荷。
二.电场力的性质:1.电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用。
2.电场强度E:1定义:电荷在电场中某点受到的电场力F与电荷的带电量q的比值,就叫做该点的电场强度。
2定义式:E电荷量C3电场强度是矢量:大小:在数值上为单位电荷受到的电场力。
方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E的方向相反。
4单位:N/C,V/m1N/C=1V/m5其他的电场强度公式①点电荷的场强公式:EQr2Fq.E与F、q无关,只由电场本身决定。
E是电场强度N/C或V/m均可,1N/C=1V/mF是电场力Nq是Q场源电荷;E是点电荷电场强度N/C或V/m均可,1N/C=1V/m;是静电力常量=90×109Nm/C;Q是点电荷带电量Cr是半径m;②匀强电场场强公式:EUdd沿电场方向等势面间距离;UAB是A.B两点的电势差Vd是距离m;E是电场强度N/C或V/m均可,1N/C=1V/m6场强的叠加:遵循平行四边形法则3.电场线:1意义:形象直观描述电场强弱和方向的理想模型,实际上是不存在的2电场线的特点:①电场线起于正电荷无穷远,止于无穷远负电荷②不封闭,不相交,不相切。
高中物理选修3-1第一章最全知识点归纳总结
高中物理选修3-1第一章最全知识点归纳总结物理选修3-1第一章知识归纳第1节电荷及其守恒定律1.电荷的性质同种电荷相斥,异种电荷相吸。
带电体还有吸引不带电物体的性质。
2.两种电荷自然界中的电荷有两种:正电荷和负电荷。
电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性而成光子。
3.起电的方法起电的三种方法:摩擦起电、接触起电、感应起电。
实质上是电子的转移。
1.摩擦起电:束缚电子能力强的物体得到电子,束缚电子能力弱的失去电子(即束缚能力)。
2.接触起电:带电体与不带电体接触,电荷转移(即得失电子)。
3.感应起电:带电体靠近导体,自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动(即电子移动)。
需要注意的是,被感应体与人接触或与大地接通,被感应体是近端,人是导体,触摸时,人体和地球组成一个导体,地球则为远端。
4.电荷量电荷量的单位是库仑,符号为C。
5.元电荷元电荷是一个抽象的概念,不指具体的带电体,电荷的最小计量单位。
它等于电子和质子所带电荷量的绝对值1.6×10^-19C。
所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
6.比荷比荷是粒子的电荷量与粒子质量的比值。
在电子枪加速中,动能的变化量等于电场力做的功。
速度与比荷相关。
若粒子的初速度为零,则qU=mv/2,V=√(2qU/m);若粒子的初速度不为零,则qU=mv/2–mv/2,V=√(2qU/m)。
7.电荷守恒定律电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分。
在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
需要注意的是,有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带电荷量为QA=4q和QB=-2q。
让两个绝缘小球接触再分开,QA=QB=q,需要注意重点是“完全相同”、“绝缘”、“正负”。
另外,电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性,转化成中性的光子。
物理选修3-1》知识点总结
物理选修3-1》知识点总结物理选修3-1》知识点总结第六章静电场第1课时库仑定律、电场力的性质考点1.电荷、电荷守恒定律在自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。
例如,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
电荷量的基本单位是元电荷,电荷守恒定律指出电荷不能被创造或消灭,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,电荷的总量保持不变。
考点2.库仑定律库仑定律描述了在真空中静止的两个点电荷之间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
这个作用力的大小可以用公式F=kQ1Q2/r^2来计算,其中k是静电力常量,等于9.0×10^9 N·m^2/C^2.考点3.电场强度电场是存在电荷周围能传递电荷间相互作用的一种特殊物质,对放入其中的电荷有力的作用。
电场强度是放入电场中的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值,通常用N/C或V/m来表示。
电场强度有三种表达方式:定义式、决定式和关系式。
电场强度是一个向量量,其方向与正电荷在电场中受到的电场力的方向相同,与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。
多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的向量和,这种关系叫做电场强度的迭加,电场强度的迭加遵从平行四边形定则。
考点4.电场线、匀强电场电场线是为了形象直观描述电场的强弱和方向,在电场中画出一系列的曲线,曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向,曲线的疏密程度表示场强的大小。
电场线是为了直观形象的描述电场而假想的,实际上是不存在的理想化模型。
匀强电场是指在空间中电场强度大小和方向都相同的电场,可以用平行板电来实现。
1.电场线的性质电场线起始于正电荷或无穷远,终止于负电荷或无穷远,是不闭合的曲线。
任意两条电场线不会相交。
电场线的疏密程度表示电场的强度,而某点切线的方向表示该点的场强方向,但并不代表电荷在电场中的运动轨迹。
高中物理选修3-1课件 第一章 第1节 电荷及其守恒定律
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[合作共研]
[典例] [多选]如图所示,A、B为相互接触 并用绝缘支柱支持的金属导体,起初都不带
电,在它们的下部贴有金属箔片,C是带正电
的小球,下列说法正确的是
()
A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开
B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上
的金属箔片仍张开
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2.元电荷
(1)电荷量:用来表示 电荷 的多少。其单位是“库仑”,简称“库”,
用 C 表示。 (2)元电荷
①最小的 电荷量 叫做“元电荷”,用 e 表示,则 e=1.60×10-19 C。
②对元电荷的三点理解:a.元电荷没有正、负之分,也不是实物粒子;
b.质子及电子所带电荷量的绝对值与元电荷 相等,但不能说它们是元电荷; c.电荷量不能 连续变化,自然界中带电体的电荷量都是元电荷 e 的_整__数___倍。
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二、电荷守恒定律及元电荷 1.电荷守恒定律
(1)内容:电荷既不会创生,也不会 消灭 ,它只能从一个物体 _转__移__到另一个物体,或者从物体的一部分 转移 到另一部分;在转 移过程中,电荷的总量保持 不变 ,这个结论叫做电荷守恒定律。
(2)另一种表述:一个与外界没有电荷 交换 的系统,电荷的代 数和保持 不变 。
[即时应用]
[答案] AB
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探规寻律 (1)只有导体中的电子才能自由移动,绝缘体中的电子不 能自由移动,所以导体能够发生感应起电,而绝缘体不能。 (2)凡是遇到接地问题时,该导体与地球可视为一个导体, 而且该导体可视为近端,带异种电荷,地球就成为远端,带同 种电荷。
人教版高二物理选修3-1第一章1电荷及其守恒定律(共34张PPT)
1、一般情况下,为什么物体不带电? 2、组成物质的原子的微观结构是怎么样的?
原子的构成
质子(正电)
原子核(正电)
中子(中性)
原子(中性)
电子(负电)
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一、起电的实质:
3、为什么摩擦能使物体带电? 原子的构成
正离子
原子(中性)
负离子
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7
一、起电的实质:
4、摩擦起电有什么微观规律?
1.2起电的实质---接触带电
带同种电荷
带电物体7/19
电荷的转移
带电过程 带电实质 (宏观) (微观)
接触
转移
带电总量
不变
10
使物体带电的方法:
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1.3感应起电
静电感应:把电荷移近不带电的导体,可以使 导体带电的现象,叫做静电感应。
1.1起电的实质---摩擦起电
电子 摩擦
玻璃棒
丝绸
橡胶棒
电子 摩擦
毛皮
带正电
带电方式
摩擦带电
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带负电
带电过程 (宏观)
摩擦
带负电
带电实质 (微观)
转移
带正电
带电总量
不变 8
验电器的作用:
判断物体是否带电以及所带电荷的种类和多少。
验电器的工作原理
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一、起电的实质:
(3)元电荷的数值
e=1.60217733X10-19C
计算中取e=1.60X10-19C
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4、什么是比荷?
3 比荷(荷质比) 测电子荷质比装置
• (1)定义: • 粒子的电荷量和质量之比。 • (2)电子的比荷: • 电子的电荷量e和电子的质量me。 • 电子的比荷为e/me=1.76X1011C/kg • 比荷也是一个常用的物理量 .
高中物理选修3-1电荷及其守恒定律知识点
高中物理选修3-1电荷及其守恒定律知识点一、起电方法的实验探究1. 物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。
2. 两种电荷自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷。
如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷。
同种电荷相斥,异种电荷相吸。
相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电。
3. 起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电(1)摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)(2)接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从物体的一部分转移到另一部分)(3)感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.(电荷从一个物体转移到另一个物体)三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变。
二、电荷守恒定律1. 电荷量:电荷的多少。
在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C。
2. 元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C,所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
(元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗?提示:不是,元电荷是一个抽象的概念,不是指的某一个带电体,它是指电荷的电荷量.另外任何带电体所带电荷量是1.6×10-19C的整数倍。
)3. 比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4. 电荷守恒定律表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
高二物理(选修3-1)第一章-静电场-全章复习资料
高二物理(选修3-1)第一章 静电场1.1 库仑定律1.电荷:自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷为正电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为负电荷.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.2.电荷量:电荷量是指物体所带电荷的多少.单位是库仑,字母为“C”.物体不带电的实质是物体带有等量的异种电荷.3.元电荷:电子所带电荷量e =1.6⨯10-19C ,全部带电体的电荷量都是e 的整数倍,因此电荷量e 称为元电荷.4.点电荷:点电荷是一种志向化的模型,当带电体的尺寸比它们之间的距离小得许多,以致带电体的大小、形态对相互作用力影响不大时,这样的带电体就可以看做点电荷.5.物体带电方法:(1)摩擦起电;(2)感应起电;(3)接触起电.6.电荷守恒定律:电荷既不能创建,也不能歼灭,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,在转移过程中电荷总量保持不变.7.库仑定律:(1)适用条件:① 真空中,②点电荷(2)公式:221rQ Q k F = 说明:①两个点电荷间的相互作用力是一对作用力与反作用力,不论两个带电体的电量是否相等,甚至相差悬殊,但它们间的作用力肯定大小相等、方向相反,并与它们的质量无关.②匀称带电的圆球、圆板、圆环,等效为电荷都集中在球心、圆心.③微观粒子(如电子、质子)间的万有引力比它们之间的库仑力小得多,万有引力通常忽视不计,电荷在电场中受力分析时,一般状况下物体的重力不计.1.2 电场强度 电场力的性质1.电场:(1)电场:带电体四周存在的一种物质,是电荷间相互作用的媒体.它是一种看不见的客观存在的物质.它具有力的特性和能的特性.(2)电场最基本的性质:对放入电场中的电荷由电场力的作用.(3)电场力:放入电场中的电荷受到电场的力的作用,此力叫电场力.2.电场强度E :描述电场力的性质的物理量(1)定义:放入电场中某点的电荷所受电场力与此电荷所带电荷量的比值,叫电场强度.(2)定义式:q F E /=.(3)物质性:电场是电荷四周客观存在的物质,电荷之间的相互作用力通过电场而发生.(4)客观性:场强是描述电场力的性质的物理量,只由电场本身确定.电场中某点的场强与检验电荷的电性和电量q 无关,与检验电荷所受的电场力F 无关,即使无检验电荷存在,该点的场强依旧是原有的值.(5)矢量性:电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向.与放在该点的负电荷受的电场力的方向相反.(6)场强大小推断:a .依据电场力推断:q F E /=b .依据电场线推断:只与电场线疏密有关,与电场线方向无关.c .依据匀强电场中电势差推断:E=U/d(7)电场强度的计算:q F E /=(定义式,普遍适用)2rQ kE =(用于真空中点电荷形成的电场) U/d E =(用于匀强电场) 3.电场线:在电场中画出一系列从正电荷动身到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一样,这些曲线就叫做电场线.(1)电场线是为了形象地表示电场的方向和强弱引入的假想线,它不是电场中实际存在的线.电场线也不是电荷在电场中运动的轨迹.(2)电场线的疏密表示场强的大小,电场线越密的地方,其场强就越大.(3)电场线上某点的切线方向即该点的场强力向,也就是正电荷在该点所受电场力的方向.(4)静电场的电场线是不闭合的曲线,总是从正电荷(或无穷远处)发出,终止于负电荷(或无穷远处).在没有电荷的地方电场线不会中断,也不会相交.正电荷肯定要发出电场线,负电荷肯定要接收电场线.(5)电场线不会相交或相切.4.电场的叠加:同时存在几个产生电场的场源时,电场中某点的合场强是各场源单独在该点产生场强的矢量和.1.3 电势 电场能的性质1.电势差U AB :(1)定义:电荷在电场中,由一点A 移动到另一点B 时,电场力所做的功与移动电荷电荷量的比值W AB /q ,叫做A 、B 两点间的电势差,用U AB 表示.(2)定义式:U AB =W AB /q .(3)电势差是标量,但有正负,正负表示电势的凹凸.2.电势φ:描述电场能的性质的物理量(1)定义:电势实质上是和标准位置的电势差.即电场中某点的电势,在数值上等于把单位正电荷从某点移到标准位置(零电势点)时电场力所做的功.(2)定义式:φA =U A∞= W A∞/q .(3)电势是标量,但有正负,正负表示该点电势比零电势点高还是低.(4)电势凹凸推断:a .依据移动检验电荷做功推断:移动正电荷电场力做正功(负功)时,电势着陆(上升);移动负电荷电场力做正功(负功)时,电势上升(着陆).b .依据电场线推断:沿着电场线方向,电势越来越低,逆着电场线方向电势越来越高.c .依据场源电荷推断:离正电荷越近,电势越高,离场源负电荷越近,电势越低.d .依据电势差推断:AB U >0,则A 点电势比B 点高;AB U <0,则A 点电势比B 点低.3.电势能E P :(1)电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能量叫电荷的电势能.(2)电势能是标量.(3)电场力做功与电势能的变更的关系:电场力对电荷做正功,电荷的电势能削减,做功量等于电势能的削减量;电场力对电荷做负功,电荷的电势能增加,做功量等于电势能的增加量,即W电=-△E P (类比于W G =-△E P ).4.电场力做功的计算:(1)依据电势能的变更与电场力做功的关系计算:即W 电=-△E P .(2)应用公式W AB =qU AB 计算:①正负号运算法:依据符号规约把电量q 和移动过程的始、终两点的电势差U AB 的值代入公式W AB =qU AB .②肯定值运算法:公式中的q 和U AB 都取肯定值代入计算,功的正负再另推断:当正(或负)电荷从电势较高的点移动到电势较低的点时,是电场力做正功(或电场力做负功);当正(或负)电荷从电势较低的点移动到电势较高的点时,是电场力做负功(或电场力做正功).5.等势面:(1)定义:电场中电势相同的点构成的面叫做等势面.(2)等势面的特点:①等势面是为了形象描述电场中各点电势凹凸分布而引入的假想图,不是电场中实际存在的面.②同一等势面上各点间的电势差为零,电荷在等势面上移动时电场力不做功.③电场线垂直于等势面,并指向电势降低最快的方向.④等势面不相交.⑤电场强度较大的地方,等差的等势面较密.⑥电场线的描绘:利用电场线和等势面的垂直关系,先描绘出电场中的等势面,再画出电场线.6.匀强电场中场强和等势面的关系:在匀强电场中,沿着场强方向的两点间的电势差等于电场强度跟这两点间距离的乘积,即U =Ed ,也可理解为:在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿场强方向上单位长度的电势着陆,即E =U/d .1.4 电容器 带电粒子在电场中的运动1.电容器、电容(1)电容器:两个彼此绝缘又相互靠近的导体可构成一个电容器.(2)电容:描述电容器容纳电荷本事的物理量.①定义:电容器所带的电荷量Q (一个极板所带电荷量的肯定值)与两个极板间电势差U 的比值,叫做电容器的电容. ②定义式:U Q U Q C ∆∆==.电容C 由电容器本身的构造因素确定,与电容器所带电量Q 和充电电压U 无关.③单位:1F=106μF=1012pF④几种电容器(a )平行板电容器:平行板电容器的电容跟介电常数ε成正比,跟正对面积S 成正比,跟两板间的距离d 成反比,即kdS C πε4=. 带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场,板间场强为U/d E =.(b )固定电容器、可变电容器、电解电容器.电解电容器接入电路时应留意其极性.2. 带电体在电场中的运动(1)平衡(静止或匀速):仅在电场力和重力作用下满意mg qE =(2)加速(1)能量:在任何电场中,若只有电场力做功,有21222121mv mv qU -=. (2)动力学:在匀强电场中,若只有电场力作用,带电体做匀变速运动,其加速度为mEq a =. (3)偏转当不计重力的带电粒子以肯定初速垂直电场方向进入匀强电场时,粒子的运动为类平抛运动,其轨迹是抛物线.当带电粒子的质量为m ,电量为q ,两平行金属板板长为l ,距离为d ,板间电压为U ,当带电粒子以初速v 0平行于两板进入电场时,两板间的场强为dU E =. 在垂直于场强方向上,粒子做匀速直线运动:t v x v v 0x ==,0.在平行于场强方向上粒子做初速度为零的匀加速直线运动:m qE a =,221,t mqE y t m qE v y ==. 离开电场时,粒子在板间的运动时间为0v l t =﹔ 沿电场力方向上的位移为;2212022mdv qUl at y == 速度方向上的偏转角为φ,200tan mdv qUl v v y==φ.(4)圆周运动带电粒子在点电荷形成的径向辐射状分布的静电场中,可做匀速圆周运动.如氢原子核外电子的绕核运动.此时有rv m r Qqk 22=. 3.示波器:(1)构造:示波器的核心部件是示波管,它由电子枪、偏转电极、荧光屏组成.(2)示波管的基本工作原理:利用两组正交的偏转极板,可以限制电子打在荧光屏上的位置.示意图如右:两组偏转电极分别限制电子在水平、竖直方向的偏转.一般在水平偏转电极上加扫描电压(从左向右周期性扫描),在竖直偏转电极上加须要探讨的信号.(3)示波器面板开关与旋钮的作用:如图2-1-1所示为J2459型示波器的面板.①是辉度调整旋钮,标以“☼”符号,用来调整光点和图像的亮度. 顺时针旋转旋钮时,亮度增加.②是聚焦调整旋钮“⊙”,③是协助聚焦调整旋钮“○”,这两个旋钮协作着运用,能使电子射线会聚,在荧光屏上产生一个小的亮斑,得到清楚的图像.往下是电源开关和指示灯,用后盖板上的电源插座接通电源后,把开关扳向“开”的位置,指示灯亮,经过一两分钟的预热,示波器就可以运用了.荧光屏下边第一行中,④是竖直位移旋钮,⑤是水平位移旋钮,分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的位置. 它们中间的两个旋钮是“Y 增益”和“X 增益”旋钮,分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的幅度,顺时针旋转时,幅度增大.中间一行左边的大旋钮是衰减调整旋钮,它有1、10、100、1000四挡,最左边的“1”挡不衰减,其余各挡分别可使输入的电压衰减为原来的1/10、1/100、1/1000.运用它可以使图像在竖直方向的幅度减小为前一挡的1/10,最右边的正弦符号“~”挡不是衰减,而是由示波器内部供应竖直方向的沟通信号电压,可用来视察正弦波形或检查示波器是否正常工作.中间一行右边的大旋钮是扫描范围旋钮,也有四挡,可以变更加在水平方向的扫描电压的频率范围,左边第一挡是10~100Hz,向右旋转每上升一挡,扫描频率都增大10倍,最右边的是“外X”挡,运用这一挡时,机内没有加扫描电压,水平方向的电压可以从外部输入.中间的小旋钮是扫描微调旋钮,它可以在初定的频率范围内,进行连续微调,得到一确定的频率.顺时针转动时频率连续增加.底下一行中间的旋钮“Y输入”、“X输入”和“地”分别是竖直方向、水平方向和公共接地的输入接线柱.左边的“DC、AC”是竖直方向输入信号的直流、沟通选择开关,置于“DC”位置时,所加的信号电压是干脆输入的;置于“AC”位置时,所加信号电压是通过一个电容器输入的,它可以让沟通信号通过而隔断直流成分.右边的“同步”也是一个选择开关,置于“+”位置时,扫描由被测信号正半周起同步,置于“-”位置时,扫描由负半周起同步.这个开关主要在测量较窄的脉冲信号时起作用,对于正弦波、方波等,无论扳到“+”或“-”,都能很好地同步.对测量没有影响.。
高二物理选修3-1 电荷及其守恒定律.
(3)静电感应微观解释:把带正电的球移近金属导体 A和B时,导体上的自由电子被吸引过来,因此导体A和 B带上了等量的异种电荷.感应起电没有创造电荷,而 是使物体中的正负电荷分开,将电荷从物体的一部分转 移到另一部分.
3、接触带电
接触后
+Q +Q
再分开
接触后
1 Q 2
1 Q 2
Q
3Q
再分开 微观解释:
4、元电荷: 电荷量e 1.60 1019 C称为元电荷.
5、电子和质子的电荷量均为e,所有带电体的电荷量 或者等于e,或者是e的整数倍.
课堂练习 感应起电 1、使一个物体带电的方式有三种,它们是摩擦起电 、 、 和 接触带电 ,在这三种方式中,电荷既没有被创造,也没有被消 灭,只是从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部 分移到另一部分,而且电荷的总量不变,这个结论也被称之 为 定律。 电荷守恒定律 2、将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后,在导体A中 的质子数 ( C) A.增加 B.减少 C.不变 D.先增加后减少 3、在原子物理中,常用元电荷作为电量的单位,元电荷的电量 1.6×10-19 C ;一个电子的电量为______ -1.6×______ 10-19 C ,一个质 为____________ 子的电量为____________ 1.6×10-19 C ;任何带电粒子,所带电量或者等 整数倍 于电子或质子的电量,或者是它们电量的______ .最早测出 元电荷的数值的是美国物理学家 密立根 ,这位科学家还测出 了电子电量和质量的比值,叫做电子的 。 比荷 4、把两个完全相同的金属球 A和B接触一下,再分开一段距离, 发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电情况可能是 ( ) BCD A.带有等量异种电荷 B.带有等量同种电荷 C.带有不等量异种电荷 D.一个带电,另一个不带电
高中物理选修3-1第一章第一节电荷及其守恒定律
1.1电荷及其守恒定律电荷公元前600年左右,希腊的哲学家泰勒斯记录,在用猫毛摩擦琥珀以后,琥珀会具有吸引像羽毛一类的轻小物体的性质,假若摩擦时间够久,甚至会有火花出现。
1600年,英国女王伊丽莎白一世的皇家医生威廉·吉尔伯特,以严谨的治学态度对于电磁现象做了许多细致的研究,发现琥珀不是唯一会由于摩擦而具有吸引轻小物体的物质,并首次引入了电荷的概念,认为摩擦过的琥珀带上了电荷。
由于他在电学的众多贡献,威廉·吉尔伯特被后人尊称为“电学之父”。
1729年史蒂芬·戈瑞发现了电传导,电荷可以从一个物体传导至另外一个物体。
只是不同物质的物体传导电荷的能力不同,其中,金属的能力最为优良。
从此,科学家不再认为产生电荷的物体与所产生的电荷是不可分离的,而认为电荷是一种独立存在的物质。
•电荷的分类:后来随着人们研究的深入,人们发现带上电荷的物体会存在相互排斥与相互吸引的作用。
根据这种相互作用的规律,物理学把电荷分为两种,并规定:用毛皮摩擦过的橡胶棒上所带的电荷为正电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒上所带的电荷为负电荷。
•电荷间的相互作用关系:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
电荷量•电荷量:由于电荷可以从一个物体传导至另外一个物体,我们把物体所带电荷的多少叫做电荷量。
•单位:在国际制单位中它的单位是库仑,简称库,用C表示。
正电荷的电荷量为正,负电荷的电荷量为负。
•元电荷:20世纪初科学家发现,原子也有进一步的结构,它的中心是原子核,在原子核周围,有一定数目的电子在核外运动。
其中电子带负电,原子核由带正电的质子和不带电的中子构成。
科学实验最先发现单个电子所带电荷量的是最小的,随着近代物理学的发展,人们进一步发现单个质子,单个正电子所带的电荷量与单个电子所带电荷量相同,符号相反。
实验还指出所有带电体的电荷量都是这些最小电荷量的整数倍。
物理学中,一个质子所带的电荷,或一个电子所带的负电荷的量称为元电荷,或基本电荷。
高中物理人教版选修3-1 第一章静电场-电荷守恒定律,库仑定律
高中物理学习讲义k nq r 2,三个金属小=nq2,球接触后,球1的带电量q =q +nq 22=+4,此时1、2间的作用力F′=k nq2·+4r2=k +28r 2,由题意知F′=F ,即n =+,解得n =6.故D 正确.G mL2,kQL2B.F引≠Gm2L2,≠kQL2≠G mL2,kQL2D.F引=Gm2L2,≠kQL2一侧电荷分布较密集,又L=3r,不满足的要求,故不能将带电球壳看成点电荷,所以不能≠k QL2.kQL2.万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然不满足,但因为其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看作B.tan2α=Q2 Q1D.tan3α=Q2 Q1、F BP为库仑力,B.l-kq2 k0l2D.l-5kq2 2k0l2处且与AB在一条直线上-9 4Q应带负电,放在A的左边且和为研究对象,由平衡条件:k qQ Ax2=kQ A Q Br2①以C为研究对象,则k qQ Ax2=k+2②球带电荷量较大球带电荷量较小球带电荷量较大球带电荷量较小】一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能很好,管内部有两个完全一样的弹性金属小Q.两球从图中位置由静止释放,问两球再次经过图中位球的瞬时加速度为释放时的几倍?3kq2m系统为研究对象,为研究对象,画出其受力图如右图所示,后,要产生水平向右的加速度,故C.4/7倍D.无法确定答案C解析C与A、B反复接触后,最终结果是A、B原先所带的总和,最后在三个小球间均分,最后A、B两球的电荷量为7Q+-3=2Q.A、B原先有引力:F=kq1q2r2=k7Q·Qr2=7kQ2r2;A、B最后的斥力F′=k 2Q·2Qr2=4kQ2r2,所以F′=47F,A、B间的库仑力减小到原来的47.5.(多选)如图所示,带电小球A、B的电荷量分别为Q A、Q B,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点.静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为d2,可采用以下哪些方法()A.将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B.将小球B的质量增加到原来的8倍C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍答案BD解析对B球,根据共点力平衡可知,Fm B g=dL,而F=kQ A Q Bd2,可知d=3kQAQ B Lm B g,故选B、D.§同步练习§1.关于点电荷的概念,下列说法正确的是()A.当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可以忽略时,这两个带电体就可以看做点电荷B.只有体积很小的带电体才能看做点电荷C.体积很大的带电体一定不能看做点电荷D.对于任何带电球体,总可以把它看做电荷全部集中在球心的点电荷答案 A2.(多选)M和N是两个不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电1.6×10-10 C,下列判断正确的有()如图所示,把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使球a能静止在斜面上,需在b应(a、b两小球均可看成点电荷)()点点点点与+Q分别固定在A、BC点开始以某一初速度向右运动,不计试探电荷的重力.则之间的运动,下列说法中可能正确的是().一直做减速运动,且加速度逐渐变小.一直做加速运动,且加速度逐渐变小三球所受静电力大小一定相等,方向水平向左进行受力分析,如图所示,由平衡条件得FN=0②受力分析如图所示,由平衡条件得,由牛顿第三定律,墙所受A球压力大小,方向水平向左.如图所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m,电荷量均为+,与水平面间的动摩擦因数均为则两物体将开始运动.当它们的加速度第一次为零时,或指向B)(2) kQ2μmg-r2的加速度第一次为零时,A、B间的距离为r′-r 2=kQ2μmg-r2如图所示,一光滑绝缘导轨,与水平方向成45°角,两个质量均为两个小球间距离为何值时,两球速度达到最大值?受力对称,对B受力分析,开始时Fcos 45°=mgsin 45°时,增大,两球做减速运动,当速度减为零后又沿斜面向上加速运动.k Qr2.Qkmg.Qkmg的两点为平衡位置各自沿导轨往返运动,即振动.(1)70kqL2403q球受到B球的库仑力向左,要使对A球,有k2-k L2=ma5.两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2,当两球心相距3R时,相互作用的静电力大小为()A.F=k q1q2R2B.F>kq1q2R2C.F<k q1q2R2D.无法确定答案 D解析因为两球心距离不比球的半径大很多,所以两带电球不能看做点电荷,必须考虑电荷在球上的实际分布.当q1、q2是同种电荷时,相互排斥,电荷分布于最远的两侧,电荷中心距离大于3R;当q1、q2是异种电荷时,相互吸引,电荷分布于最近的一侧,电荷中心距离小于3R,如图所示.所以静电力可能小于k q1q2R2,也可能大于kq1q2R2,D正确.6.如图所示,三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上,q2与q3间距离为q1与q2间距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比为()A.(-9)∶4∶(-36) B.9∶4∶36C.(-3)∶2∶(-6) D.3∶2∶6答案 A解析本题可运用排除法解答.分别取三个电荷为研究对象,由于三个电荷只在静电力作用下保持平衡,所以这三个电荷不可能是同种电荷,这样可立即排除B、D选项,故正确选项只可能在A、C中.若选q2为研究对象,由库仑定律知:kq2q1r2=kq2q3r2,因而得:q1=14q3,即q3=4q1.选项A恰好满足此关系,显然正确选项为A.7.有两个带电小球,电荷量分别为+Q和+9Q.在真空中相距0.4 m.如果引入第三个带电小球,正好使三个小球都处于平衡状态.求:(1)第三个小球带的是哪种电荷?(2)应放在什么地方?(3)电荷量是Q的多少倍?答案(1)带负电(2)放在+Q和+9Q两个小球连线之间,距离+Q 0.1 m处(3)9 16倍解析根据受力平衡分析,引入的第三个小球必须带负电,放在+Q和+9Q两个小球的连线之间.设第三个小球带电量为q,放在距离+Q为x处,由平衡条件和库仑定律有:以第三个带电小球为研究对象:kQ·qx2=k9Q·q-x2解得x=0.1 m以+Q为研究对象:kQ·q2=k·9Q·Q2,得q=9Q168.如图所示,大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥,静止时两球位于同一水平面上,绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β,且α<β,由此可知()A.B球带的电荷量较多B.B球质量较大C.B球受的拉力较大D.两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α′、β′,则仍有α′<β′答案 D解析两小球处于平衡状态,以小球A为研究对象受力分析如图所示,受三个力(m A g、F、F A)作用,以水平和竖直方向建立坐标系;利用平衡条件得F A·cos α=m A g,F A·sin α=F整理得:m A g=Ftan α,F A=Fsin α同理对B受力分析也可得:m B g=Ftan β,F B=Fsin β由于α<β,所以m A>m B,F A>F B,故B、C错.不管q A、q B如何,A、B所受的库仑力是作用力、反作用力关系,大小总相等.两球接触后,虽然电荷量发生了变化,库仑力发生了变化,但大小总相等,静止后仍有α′<β′(因为m A>m B),故A错,D对.9.如图所示,把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使球a能静止在斜面上,需在MN间放一带电小球b,则b应()将增大的带电小球A用丝线吊起,若将带电荷量为3 cm时,丝线与竖直方向夹角为的大小为多少?所以q A =2×10-3-229.0×109×4×10-8C =5×10-9 C.小球B 受到的库仑力与小球A 受到的库仑力为作用力和反作用力,所以小球B 受到的库仑力大小为2×10-3 N .小球A 与小球B 相互吸引,小球B 带正电,故小球A 带负电.13.如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B ,静止在图示位置,若固定的带正电小球A 的电荷量为Q ,B 球的质量为m ,带电荷量为q ,θ=30°,A 和B 在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A 、B 两球间的距离.答案3kQq mg解析 如图所示,小球B 受竖直向下的重力mg 、沿绝缘细线的拉力F T 、A 对它的库仑力F C . 由力的平衡条件, 可知F C =mg tan θ 根据库仑定律得 F C =k Qq r 2 解得r =kQqmg tan θ=3kQq mg14.如图所示,在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A 、B 、C ,三球质量均为m ,A 与B 、B 与C 相距均为L (L 比球半径r 大得多).若小球均带电,且q A =+10q ,q B =+q ,为保证三球间距不发生变化,将一水平向右的恒力F 作用于C 球,使三者一起向右匀加速运动.求:(1)F 的大小;(2)C 球的电性和电荷量.答案 (1)70kq 2L 2 (2)带负电,电荷量为403q解析 因A 、B 为同种电荷,A 球受到B 球的库仑力向左,要使A 向右匀加速运动,则A 球必须受到C 球施加的向右的库仑力.故C 球带负电.设加速度为a ,由牛顿第二定律有: 对A 、B 、C 三球组成的整体, 有F =3ma对A 球,有k ·10q ·q C L 2-k q ·10qL 2=ma 对B 球,有k 10q ·q L 2+k q ·q CL 2=ma解得:F =70kq 2L 2 q C =403q。
人教版高中物理选修3-1第一章知识点汇总
人教版高中物理选修3—1第一章知识点总结第一章 静电场第一节、电荷及其守恒定律1.自然界中的两种电荷(1) 正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为 正 电荷,用正数表示,则丝绸带 负点;把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为 负 电荷,用负数表示,则毛皮带 正 电。
(2)电荷及其相互作用:同种电荷相互 排斥 ,异种电荷相互 吸引 .原子核式结构:包括原子核(质子“带正电”)和核外电子(带负电)。
通常说物体不带电是指物体中的质子所带的 正电 与电子所带的 负电 在数量上相等,使整个物体对外不显电性。
(3)电荷守恒定律:电荷既不能 创造,也不能 消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移个人过程中,电荷的总量 保持不变。
2.三种起电方式(1)摩擦起电:两个相互绝缘的物体相互摩擦,使其中容易失去电子的物体由于失去电子而带 正电 ,而另一个得到电子的物体带 负点 。
原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.(2)感应起电:用静电感应的方法使物体带电,叫做感应起电.静电感应: 把一个带电的物体移近一个不带电的异体时,可以使导体带电的现象。
规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷。
例 :如图所示,导体棒AB 靠近带正电的导体Q 放置.A 端带 _负_ 电荷.B 端带_正_电荷 。
(3)接触起电:一个带电的导体靠近一个不带电的导体而是这个不带电的导体带电的现象。
强调:三种起电方式的实质:电子的转移 ;三种起电方式都不是创造了电荷,也不是使电荷消失,而是使物体中的正负电荷分开,使电荷从物体的一部分转移到另一部分,或从一个物体转移到另一个物体,转移过程中总量不变。
3.元电荷(1)电荷的多少叫做 电荷量 .符号:Q 或q 单位:库仑 符号:C(2)人们把最小的电荷量叫元电荷,用e 表示。
电荷量e 的值:e=1.6×10-19C电子所带的电荷量的大小为e ,为负电;质子所带电荷量大小也为e ,但为正电。
高中物理最基础考点系列考点1点电荷3-1
考点1 点电荷点电荷 (选修3-1第一章:静电场的第二节库仑定律)★★○○(1)点电荷:如果能够把带电体看做带电的点,那么该点就叫做点电荷。
(2)点电荷的条件:当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至带电体的形状、大小及电荷的分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时。
(1)带电体看成点电荷后并不是真的成了一个点,这是一种理想化模型的思想,计算时可以看成是一个点。
(2)当绝缘球表面均匀带电时,我们可以将其电荷看成集中于它的球心,即该球的球心可以看成是点电荷;对于金属球表面带电时,如果两个金属于间的距离较大,远大于金属球半径时,金属球可以看成点电荷;当两个金属球间的距离较小时,由于电荷间的相互作用,一般不能将其看成位于球心处的点电荷。
(3)容易出现的错误:不明确点电荷成立的条件,误认为所有的带电体均可以看成是点电荷而出错;关于点电荷的说法,正确的是( )A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷C.点电荷一定是电荷量很小的电荷D.当两个带电体的形状对它们的相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷【答案】D【解析】带电体能否视为点电荷,要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多,带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略,而不是看物体本身,也不是看它所带的电荷量.选项D正确.1、(西藏自治区拉萨中学2017-2018学年高二上学期第一次月考)下列哪些带电体可视为点电荷A. 电子和质子在任何情况下都可视为点电荷B. 在计算库仑力时均匀带电的绝缘球体可视为点电荷C. 带电的细杆在一定不能视为点电荷D. 带电的金属球一定不能视为点电荷【答案】B【点拨】本题考查带电物体看做点电荷的条件,同一个电荷能否看作点电荷,不仅和带电体本身有关,还取决于问题的性质和精度的要求.2、(2016-2017学年山西省太原市五中高二10月考)下列关于点电荷的说法,正确的是()A.只有体积很小的带电体,才能作为点电荷B.体积很大的带电体一定不能看作点电荷C.点电荷一定是电荷量很小的电荷D.体积很大的带电体只要距离满足一定条件也可以看作点电荷【答案】D【精细解读】当体积很小的带电体相距很近,以至于带电体的大小和形状对带电体间作用力影响不能忽略时,此带电体不能看成点电荷,而体积很大的带电体,如果带电体间的距离远大于带电体本身的尺寸,以至于带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时,带电体也可以看成点电荷,故AB 错误;点电荷不一定电量很小的电荷,故C错误;体积很大的带电体只要距离足够大,以至于带电体本身的大小和形状对带电体间的作用力影响可忽略不计时,带电体就可以看成点电荷,故D正确.3、(黑龙江省大庆实验中学2016-2017学年高一6月月考)“曹冲称象”是家喻户晓的典故.“置象大船之上,而刻其水痕所至,称物以载之,则校可知矣.”它既反映出少年曹冲的机智,同时也体现出重要的物理思想方法.下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是()A. 建立“点电荷”的概念B. 建立“瞬时加速度”的概念C. 建立“合运动与分运动”的概念D. 探究合力与物体质量、加速度之间的定量关系【答案】C每道试题20分,总计100分1、关于点电荷,以下说法正确的是( )A. 所有的带电体在任何情况下都可以看成点电荷B. 带电体的大小和形状对研究它们之间的作用力的影响可以忽略不计时,带电体可以看成点电荷C. 通常把带电小球看成点电荷,带电小球靠得很近时,它们之间的作用力为无限大D. 以上说法都不对【答案】B【解析】带电体的大小和形状对研究它们之间的作用力的影响可以忽略不计时,带电体才可以看成点电荷.故A错,B对;当带电小球靠得很近时,库仑定律不适用,故C错;综合以上可知D错.故选B.2、下列关于点电荷的说法,正确的是( )A. 点电荷一定是电量很小的电荷B. 点电荷是一种理想化模型,实际不存在C. 只有体积很小的带电体,才能作为点电荷D. 体积很大的带电体一定不能看成点电荷【答案】B【解析】当带电体的体积和电荷量对电场的分布没有影响或者是影响可以忽略时,带电体就可以看成是点电荷,与电荷的种类无关,点电荷和质点类似,都是一种理想化的模型,所以B正确,ACD错误.故选B.3、关于物理学思想方法,下列叙述错误的是()A. 演示微小形变时,运用了放大法B. 将带电体看成点电荷,运用了理想模型法C. 平均速度体现了极限思想D. 加速度是采取比值法定义的物理量【答案】C【解析】演示微小形变时,运用了放大法,选项A正确;将带电体看成点电荷,运用了理想模型法,选项B正确;平均速度体现了等效的思想,选项C错误;加速度是采取比值法定义的物理量,选项D正确;此题选择错误的选项,故选C.4、(2015-2016学年四川省南充高中高一下期末)下列关于点电荷和元电荷的说法中,不正确的是()A.只有体积很小的带电体才可以看成点电荷B.带电体间的距离比它们本身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对它们间的相互作用力的影响可忽略不计时,带电体就可以视为点电荷C.把1.6×10﹣19 C的电荷量叫元电荷D.任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍【答案】A5、(山西省朔州一中2017-2018学年高二8月月考)如图所示,两个半径均为的金属球放在绝缘支架上,两球面最近距离为3r,带等量同种电荷,电荷量为Q,两球间的静电力为下列选项中的哪一个( )A. 等于229QkrB. 大于229QkrC. 小于229QkrD. 等于22Qkr【答案】C【解析】由于两球心间的距离l为球半径的3倍,它们之间的距离并不是很大,所以此时的电荷不能看【点拨】本题是对库仑定律的条件的考查,掌握住库仑定律的使用的条件是点电荷之间的作用力,只有是点电荷的时候,库仑定律才可以使用,当电荷之间的距离不够大的时候,就不能看成是点电荷,库仑定律就不能使用,注意由于同种电荷相互排斥,电荷间距离大于两球心间的距离.________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________。
高中物理选修3-1:静电场知识点归纳
⾼中物理选修3-1:静电场知识点归纳⾼中知识搜索⼩程序⼀、电荷及电荷守恒定律1. 元电荷、点电荷(1) 元电荷:e=1.6×10-19 C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍,其中质⼦、正电⼦的电荷量与元电荷相同。
(2) 点电荷:当带电体本⾝的⼤⼩和形状对研究的问题影响很⼩时,可以将带电体视为点电荷。
2. 静电场(1) 定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作⽤的⼀种特殊物质。
(2) 基本性质:对放⼊其中的电荷有⼒的作⽤。
3. 电荷守恒定律(1) 内容:电荷既不会创⽣,也不会消灭,它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;在转移过程中,电荷的总量保持不变。
(2) 起电⽅式:摩擦起电、接触起电、感应起电。
(3) 带电实质:物体带电的实质是得失电⼦。
⼆、库仑定律内容:真空中两个静⽌点电荷之间的相互作⽤⼒,与它们的电荷量的乘积成正⽐,与它们的1. 内容:距离的⼆次⽅成反⽐。
作⽤⼒的⽅向在它们的连线上。
2. 表达式:,式中k=9.0×109 N·m2/C2,叫静电⼒常量。
适⽤条件:真空中的点电荷。
3. 适⽤条件:三、电场强度、点电荷的场强定义:放⼊电场中某点的电荷受到的电场⼒F与它的电荷量q的⽐值。
1. 定义:2. 定义式:点电荷的电场强度:真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度:3. 点电荷的电场强度:⽅向:规定正电荷在电场中某点所受电场⼒的⽅向为该点的电场强度⽅向。
4. ⽅向:电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产⽣的电场强度的⽮量5. 电场强度的叠加:和,遵从平⾏四边形定则。
四、电场线1. 定义:定义:为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及⽅向,在电场中画出⼀些曲线,曲线上每⼀点的切线⽅向都跟该点的电场强度⽅向⼀致,曲线的疏密表⽰电场的强弱。
2. 特点①电场线从正电荷或⽆限远出发,终⽌于⽆限远或负电荷.②电场线不相交,也不相切,更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹.③同⼀幅图中,场强⼤的地⽅电场线较密,场强⼩的地⽅电场线较疏.匀强电场五、匀强电场五、电场中各点场强⼤⼩处处相等,⽅向相同,匀强电场的电场线是⼀些平⾏的等间距的平⾏线.六、电势能、电势1. 电势能(1) 电场⼒做功的特点:电场⼒做功与路径⽆关,只与初、末位置有关。
人教版高二物理选修3-1第一章《静电场》知识点考点总结(详细)
物理选修3-1第一章《静电场》知识点、考点总结(详细)一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷:“+”“-”用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:所带电荷的最小基元,一个元电荷的电量为1.6×10-19C,是一个电子(或质子)所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
荷质比(比荷):电荷量q与质量m之比,(q/m)叫电荷的比荷3、起电方式有三种①摩擦起电②接触起电注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分。
③感应起电:带电体靠近不带电的物体,使不带电的物体带上电的现象。
④光电效应——在光的照射下使物体发射出电子4、电荷守恒定律:电荷既不能创造,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,系统的电荷总数是不变的.二、库仑定律1.内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
方向由电性决定(同性相斥、异性相吸)2.公式:221 r QQkF k=9.0×109N·m2/C2极大值问题:在r和两带电体电量和一定的情况下,当Q1=Q2时,有F最大值。
3.适用条件:(1)真空中;(2)点电荷.点电荷是一个理想化的模型,在实际中,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,就可以把带电体视为点电荷.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r)。
点电荷很相似于我们力学中的质点.注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同性相排斥,异性相吸引”的规律定性判定。
人教版高中物理选修3-1目录
人教版高中物理选修3-1目录第一章静电场1.电荷及其守恒定律电荷电荷守恒定律元电荷2.库仑定律库仑定律库仑的实验3.电场强度电场电场强度点电荷的电场电场强度的叠加电场线匀强电场4.电势能和电势静电力做功的特点电势能电势等势面5.电势差6.电势差与电场强度的关系7.静电现象的应用静电平衡状态下导体的电场导体上电荷的分布尖端放电静电屏蔽8.电容器的电容电容器电容平行板电容器的电容常用电容器9.带电粒子在电场中的运动带电粒子的加速带电粒子的偏转示波器的管理第二章恒定电流1.电源和电流电源恒定电流3.欧姆定律欧姆定律导体的伏安特性曲线4.串联电路和并联电路串联电路和并联电路的电流串联电路和并联电路的电压串联电路和并联电路的电阻电压表和电流表5.焦耳定律电功和电功率焦耳定律6.导体的电阻影响导体电阻的因素导体的电阻7.闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律路端电压与负载的关系8.多用电表的原理欧姆表多用电表实验: 练习使用多用电表测量小灯泡的电压测量通过小灯泡的电流测量定制电阻测量二极管的正反向电阻实验: 测定电池的电动势和内阻实验原理实验方法数据处理9.简单的逻辑电路“与”门“或”门“非”门第三章磁场1.磁现象和磁场磁现象电流的磁效应磁场地球的磁场2.磁感应强度磁感应强度的方向磁感应强度的大小3.几种常见的磁场几种常见的磁场安培分子电流假说匀强磁场磁通量4.通电导线在磁场中受到的力安培力的方向安培力的大小磁电式电流表5.运动电荷在磁场中受到的力洛仑兹力的方向和大小电视显像管的工作原理6.带电粒子在匀强磁场中的运动带电粒子在匀强磁场中的运动回旋加速器。
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静电感应电荷守恒定律(物理学的基本定律之一)表述一:电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,系统的电荷总数保持不变.表述二:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。
元电荷1、电荷量:电荷的多少,简称电量。
单位:库仑C即时训练:1、科学家在研究原子、原子核及基本粒子时,为了方便,常常用元电荷作为电量的单位,关于元电荷,下列论述正确的是:A、把质子或电子叫元电荷.B、1.60×10-19C的电量叫元电荷.C、电子带有最小的负电荷,其电量的绝对值叫元电荷.D、质子带有最小的正电荷,其电量的绝对值叫元电荷.2、有A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,则:A.B、C球均带负电B、B球带负电,C球带正电C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电D.B、C球都不带电3、如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则以下说法中正确的是:A.导体B带负电;B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且电荷量大小相等;C.若A不动,将B沿图中aa`分开,则两边的电荷量大小可能不等,与如何分有关;D.若A向B逐渐靠近,在B左端和右端的电荷量大小始终相等并且连续变化;E.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量保持不变.4、如图所示,导体棒AB靠近带正电的导体Q放置.用手接触B端,移去手指再移去Q,AB带何种电荷__________ .若手的接触点改在A端,情况又如何___________ 。
总结:1、自然界存在两者电荷(1)正电荷:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷(2)负电荷:毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷2、使物体带电的方式带电方式BAaa.1060.1219称为元电荷电荷量、元电荷:Ce-⨯=远近观(3)感应起电:电荷从物体的一部分转移到另一部分规律:近异远同3、电荷守恒定律:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和总是保持不变。
强化练习:1、使一个物体带电的方式有三种,它们是、和,在这三种方式中,电荷既没有被创造,也没有被消灭,只是从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分移到另一部分,而且电荷的总量不变,这个结论也被称之为定律。
2、将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后,在导体A中的质子数()A.增加B.减少C.不变D.先增加后减少3、在原子物理中,常用元电荷作为电量的单位,元电荷的电量为____________ ;一个电子的电量为______ ______ ,一个质子的电量为____________ ;任何带电粒子,所带电量或者等于电子或质子的电量,或者是它们电量的______.最早测出元电荷的数值的是美国物理学家,这位科学家还测出了电子电量和质量的比值,叫做电子的。
4、把两个完全相同的金属球A和B接触一下,再分开一段距离,发现两球之间相互排斥,则A、B两球原来的带电情况可能是()A.带有等量异种电荷B.带有等量同种电荷C.带有不等量异种电荷D.一个带电,另一个不带电5、有A、B、C三个塑料小球,A和B,B和C,C和A间都是相互吸引的,如果A带正电,则()A.B、C球均带负电B.B球带负电,C球带正电C.B、C球中必有一个带负电,而另一个不带电D.B、C球都不带电6、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒,靠近不带电验电器的金属小球a(图1),然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒,这时验电器小球A和金箔b的带电情况是()A.a带正电,b带负电B.a带负电,b带正电C.a、b均带正电D.a、b均带负电E.a、b均不带电7、图7中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球,它们靠近带正电荷的金球C.在下列情况中,判断A、B两球的带电情况:(1)A、B接触后分开,再移去C,则A________,B______;(2)A、B接触,先移去C后,再把AB分开,则A_______,B_______.(3)A、B接触,用手指瞬间接触B后再移去C,则A________,B_______;8、某人做静电感应实验,有下列步骤及结论:①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙,但甲、乙两球不接触。
②用手指摸甲球。
③手指移开。
④移开乙球。
⑤甲球带正电。
⑥甲球不带电。
下列操作过程和所得结论正确的有()A.①→②→③→④→⑥B.①→②→④→③→⑥电场强度1、如图所示,三个完全相同的的金属小球 a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上,a 和c 带正 电,a 所带电量的大小比b 小。
已知c 受到a 和b 的静电力的合力可用图中四条有向线段的一条 来表示,它应是A. F1B. F2C. F3D. F42、如图,是静电场的一部分电场线的分布,下列说法正确的是:( )A 、这个电场只能是负电荷的电场B 、点电荷q 在A 、B 两处受到的电场力FB>FAC 、点电荷q 在A 、B 两处的加速度大小,aA>aB (不计重力)D 、负电荷在B 点处受到的电场力方向沿B 点切线方向3、电场中有一点P ,下列哪些说法正确的是( )A 若放在P 点的试探电荷的电量减半,则P 点的场强减半。
B 若P 点没有试探电荷,则P 点的场强为零。
C P 点的场强越大,则同一电荷在P 点受到的电场力越大。
D P 点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向4、如图为一条电场线,下列说法正确的是:A 、EA 一定大于EB B 、因电场线是直线,所以是匀强电场,故 EA=EBC 、A 点电场方向一定由A 指向BD 、AB 两点的场强方向不能确定5、真空中有一电场,在电场中的P 点放一电量为4×10-9C 的试探电荷,它受到的电场力 2 ×10-5N,则P 点的电场强度 N/C;把试探电荷的电量减少为2 ×10-9C,则检验电荷所受的电场力为 N. 如果把这个试探电荷取走,则P 点的电场强度为 N/C 。
6、是非题(A)若将放在电场中某点的电荷q 改为-q ,则该点的电场强度大小不变,方向与原来相反。
(B )若取走放在电场中某点的电荷,则该点的电场强度变为零。
(C )沿电场线方向,场强一定越来越小。
(D )若电荷q 在A 处受到的电场力比B 点时大,则A 点电场强度比B 点的大。
(E )电场中某点电场线的方向,就是放在该点的电荷所受电场力的方向。
(F )已知A 、B 为某一电场线(直线)上的两点由此可知,A 、B 两点的电场强度方向相同,但EA 和EB 的大小无法比较。
7、如图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线,在这条线上有A 、B 两点,用EA 、EB 表示A 、B 两处的场强大小,则正确的是( )(1)A 、B 两点的场强方向相同(2)因为电场线从A 指向B ,所以EA >EB(3)A 、B 同在一条电场线上,且电场线是直线,所以EA=EB ca bF4 F3F2F1 ABABA、(1)(2)B、(1)(3)C、(1)(4)1、两个半径相同的金属小球,它们的带电量之比为1∶7,相距为r,将两者相互接触后再放回原来的位置上,则它们的相互作用力可能为原来的2、如图所示,A、B、C三点为一直角三角形的三个顶点,∠B=30°,现在A、B两点放置两点电荷qA、qB,测得C点场强方向与BA平行,则qA带电,qB带电(填“正”或“负”),qA∶qB= .3、正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动,而且加速度越来越大,那么可以断定,它所在的电场是下图中4、如图所示,(a)是一个点电荷电场中的一根电场线AB,在AB上的C、D两处放入试探电荷,其受的电场力跟试探电荷的电荷量间的函数关系由(b)所示,则由此可以判断出( )A.场源可能是正电荷,位置在A侧B.场源可能是正电荷,位置在B侧C.场源可能是负电荷,位置在A侧D.场源可能是负电荷,位置在B侧5、如图所示MN是电场中的一条电场线,一电子从a点运动到b点速度在不断地增大,则下列结论正确的是( )A.该电场是匀强电场B.该电场线的方向由N指向MC.电子在a处的加速度小于在b处的加速度D.因为电子从a到b的轨迹跟MN重合,所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹6、图中a、b是两个点电荷,它们的电量分别为Q1、Q2,MN是ab连线的中垂线,P是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P点场强方向指向MN的左侧( )A.Q1、Q2都是正电荷,且Q1<Q2B.Q1是正电荷,Q2是负电荷,且Q1>|Q2|C.Q1是负电荷,Q2是正电荷,且|Q1|<Q2D.Q1、Q2都是负电荷,且|Q1|>|Q2|7、如图所示,两个带同种电荷的小球,它们的质量分别为m1、m2,带电量分别为q1、q2,用绝缘细线悬挂后,因静电力使两线分开,若q1>q2,l1>l2,平衡时两球到达O点的竖直线的距离相等,则m1 m2(填“>”“=”或“<”).716.D79.C73.B74.A电场强度练习题1、下列说法正确的是:()A. 只要有电荷存在,电荷周围就一定存在电场B. 电场是一种物质,它与其它物质一样,是不依赖我们的感觉而客观存在的东西C. 电荷间的相互作用是通过电场而产生的,电场最基本的性质是对处在它周围的电荷有力的作用D.电荷只有通过接触才能产生力的作用2、真空中距点电荷(电量为Q)为r的A点处,放一个带电量为q(q≪Q)的点电荷,q受到的电场力大小为F,则A点的场强为( )A.F/Q B.F/q C.k qr2D.kQr23、如图所示是电场中某点的电场强度E与放在该点处的检验电荷q及所受电场力F之间的函数关系图象,其中正确的是( )4、在电场中的某点A放一试探电荷+q,它所受到的电场力大小为F,方向水平向右,则A点的场强大小E A=Fq,方向水平向右.下列说法中正确的是()A.在A点放一个负试探电荷,A点的场强方向变为水平向左B.在A点放一个负试探电荷,它所受的电场力方向水平向左C.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则A点的场强变为2E AD.在A点放置一个电荷量为2q的试探电荷,则它所受的电场力变为2F5、关于电场强度E的说法正确的是()A、电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同;B、电场强度反映了电场的力的性质,因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比C、电场中某点的场强等于F/q,但与检验电荷的受力大小及带电量无关D、公式E=F/q和E=kQ/r2对于任何静电场都是适用的。
6、关于电场线的说法,正确的是( )A.电场线的方向,就是电荷受力的方向B.正电荷只在电场力作用下一定沿电场线运动C.电场线越密的地方,同一电荷所受电场力越大D.静电场的电场线不可能是闭合的7、在如图所示的4种电场中,A、B两点电场强度相同的是()8、以下关于电场和电场线的说法中正确的是( )A.电场、电场线都是客观存在的物质,因此电场线不仅在空间相交,也能相切B.在电场中,凡是电场线通过的点场强不为零,不画电场线的区域内的点场强为零C.电场线密集的地方电场强度大D.电场线是人们假想的,用以形象表示电场的强弱和方向,客观上并不存在9、如下图(a)中AB是一个点电荷电场中的电场线,图(b)则是放在电场线上a、b处的检验电荷的电量与所受电场力间的函数图线,由此可以判定( )A.场源是正电荷,位于A点 B.场源是正电荷,位于B点C.场源是负电荷,位于A点 D.场源是负电荷,位于B点10、如图所示,四个电场线图,一正电荷在电场中由P到Q做加速运动且加速度越来越大,那么它是在哪个图示电场中运动。