高中物理选修3-1知识点归纳

物理选修3-1知识点归纳(鲁科版)

第一章 静电场 第1节 静电现象与微观解释

1.电荷、电荷守恒定律：

（1）两种电荷：自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．

（2）元电荷：元电荷是物体带电的基本电荷量，C 101.6e -19⨯=，所有带电体的电荷量等于e 的整数倍。

（3）使物体带电的三种方式：

①摩擦起电：由于相互摩擦的物体间电子的得失使物体分别带上了等量异种电荷。 ②感应起电：指的是利用静电感应使物体带电的方式。

③接触带电：一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开，使不带体的导体也带上电荷的方法．两个完全相同的金属球，其中一个带电，与另外一个接触后分开，则两球所带的电量相同，这个称为电荷均分定律．若两球开始带异种电荷，当它们接触时，先进行中和，再电量均分。 （4）起电的实质：无论是哪种起电方法，都不是创造了电荷，而是使物体中的电荷进行再分配。 （5）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。

第2节 静电力 库仑定律

1.点电荷的电场力大小：真空中两个点电荷之间相互作用的电场力，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。 （1）成立条件：

①真空中（空气中也近似成立）

②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。（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 ）。

（2）库仑定律：真空中两个点电荷之间的相互作用力F 的大小，跟它们的电荷量1Q 、2Q 的乘积成正比，跟它们的距离r 二次成反比。作用力的方向沿着它们的连线。两种电荷相斥、异种电荷相吸。2

2

1r

Q Q k

F =，229/100.9C m N k ⋅⨯=。 （3）静电力叠加原理：对于两个以上的点电荷，其中第一个点电所受的总的静电力，等于其点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和。

2.电场：电荷周围存在场，电荷的相比不可能超越距离，是通过场传递的，这种场称为电场。

3.电场力：电场对于处在其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。

4.试探电荷：放入电场电荷的电荷量应足够小，以免这个电荷引入影响将要研究的电场。同时这个电荷的线度必须足够小（可以视为点电荷），这样才能确定电场中各点的性质。满足这样条件

的电荷叫做试探电荷。

第3节 电场及描述

1.电场、电场强度：

（1）电场：电荷的周围存在着电场，电场的基本性质是它对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场是客观存在的一种物质形态。 （2）电场强度：

① 定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F 跟它的电量q 的比值，叫做该点的电场强度， 简称场强。

② 定义式：q F E /=

a. 这是电场强度的定义式，适用于任何电场。

b. 其中的q 为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。

c. 电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。

（3）点电荷的场强公式：由库仑定律和电场强度的定义可得点电荷的场强公式为2

r Q

k E =。电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。

2.电场线：电场中画出一系列从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，此曲线叫电场线。

3.电场线的特点：

（1）电场线是起源于正电荷或无穷远处，终止于负电荷或无穷远处的有源线。 （2）电场线不闭合，不相交相叨，不间断的曲线。

（3）电场线的疏密反映电场的强弱，电场线密的地方场强大，电场线稀的地方场强小。 （4）场线不表示电荷在电场中的运动轨迹，也不是客观存在的曲线，而是人们为了形象直观的描述电场而假想的曲线。

（5）在满足下列三个条件的情况下，电荷才可以沿电场线运动。 ①电场线是直线;

②电荷初速度方向和电场线在同一直线上; ③电荷不受其它力。

4.匀强电场：在电场的某一区域，如果场强的大小和方向都相同，这个区域的电场叫匀强电场，匀强电场的电场线是平行等距的直线。

5.几种典型的电场线分布： （1）孤立正负点电荷

（2）等量异种电荷

（3）等量同种电荷

（4）匀强电场

（5）电偶极子：两个相距很近的选题异种电荷组成的系统叫做电偶极子。

第4节电场中的导体

1.静电平衡：导体中没有电荷移动的状态叫做静电平衡。处于静电平衡的导体，内部电场强度处处为零。

2.静电屏蔽：处于静电平衡状态的导体，电荷只分布异体的外表面上，如果这个导体是中空的，当它达到静电平衡时，内部也将没有电场。这样，导体的外壳就会对它的内部起到“保护”作用，使它的内部不受电场的影响，这种现象称为静电屏蔽。

第二章电势能与电势差

第1节电场力做功与电势能

1.电场力对点电荷做功：qEd

W=。

2.电势能：电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从这点移到选定的参考点的过程中电场力所做的功。

第2节电势与等势面

1.电势：电荷在电场中某点的电势能跟电荷量的比值，叫做该点的电势。

2.等势面：电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。

第3节电势差

1.电势差：设电场中A点的电势为

A

ϕ，B点的电势为

B

ϕ则

B

A

AB

Uϕ

ϕ-

=，电势在电路中也称为电压，用符号U表示。

2.电场强度与电势差的关系：d

U

E

AB

/

=

3.在匀强电场中电势差与电场强度的关系为：沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点间距离的乘积，即U=Ed或d

U

E/

=，其中d为沿场强方向的两点间的距离。

第4节电容器电容

1.电容器：电路中具有储存电荷功能的装置叫做电容器。电容用符号C表示：。

（1）电容器：两个互相靠近又彼此绝缘的导体组成电容器。

（2）电容器的充、放电：使电容器两极板带上等量异种电荷的过程叫充电。充电的过程是将电场能储存在电容器中。使充电后的电容器失去电荷的过程叫放电。放电的过程是储存在电容器中的电场能转化为其它形式的能。电容器的带电量是指其中一个极板所带电量的绝对值。

2.电容器以及有关性质：

（1）电容：电容器所带电量与两极板间电压的比值叫电容，定义式：

ab

U

Q

C/

=.电容器的电容只取决于电容器本身，与Q和U都无关。

（2）电容的单位为法拉，简称法，符号为F，pF

10

μF

10

1F12

6=

=。

（3）电容的物理意义：电容是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量，在数值上等于使电容器两极间电压增加1V所需要的电量。

3.平行板电容器的电容：跟两极板间的介质的介电常数成正比，跟两极板的正对面积成正比，跟

两极板间距离成反比，用公式表示

kd

S

C

π

ε

4

=。

4.带电粒子的加速：

（1）运动状态：带电粒子沿与电场平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，做匀变速直线运动。

（2）功能关系：电场力的功等于带电粒子动能的变化，即：2

2

2

1

2

1

mv

mv

qU-

=。

5.带电粒子的偏转（匀强电场中）

（1）运动状态：带电粒子以速度v0垂直于电场线方向射入匀强电场时，受到恒定的与初速方向垂直的电场力作用而做匀变速曲线运动（类平抛运动）.

（2）偏转问题的数学处理方法：类似于平抛运动的处理，应用运动的合成和分解的知识。

第三章恒定电流

第1节电流