讲义——静电场知识点总结

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静电场知识点总结

静电场知识点总结

知识点总结:《一》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,但符号相反.(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.补充:涉及电荷的基本概念1、电荷自然界中存在两种电荷,分别为正电荷和负电荷。

同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

2、电荷量指物体带电的多少,电荷量的正负表示电荷的性质。

单位库伦,符号C3、元电荷质子和电子带有等量的异种电荷,其电荷量称之为元电荷,用e表示,e=1.6*10-19C。

注意:元电荷不是电荷,而是指电荷的电荷量,其数值最早由美国科学家密立根用实验测得。

所有带电体的电荷量等于元电荷或者元电荷的整数倍。

质子、电子不叫元电荷,它们电荷量的绝对值才是元电荷。

4、点电荷形状和大小对研究问题的影响可以忽略的带电体称为点电荷。

即可认为无大小、无形状,只有电荷量的理想化模型。

实际问题中,只有当带电体间的距离比它们的大小大得多,以至于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才可视作点电荷。

5、感应电荷当一个带电体靠近导体时,由于电荷间的相互吸引或排斥,导体中的自由电荷会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷。

这种现象叫静电感应。

由于静电感应而使导体两端出现的等量异种电荷叫做感应电荷。

6、场源电荷电场是由电荷产生的,产生电场的电荷叫场源电荷。

7、试探电荷借以研究电场形状的电荷叫试探电荷。

作为试探电荷的带电体,基本要求是体积要小,能研究电场中每一点的性质;所带电荷量要少,以放入试探电荷后试探电荷对原电场的影响可以忽略。

8、净电荷物体得到或失去电子时所带的电荷就称之为净电荷。

9、比荷比荷也称之为荷质比,即带电体所带电荷量与其质量之比,用来描述微观粒子的性质。

2.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.(4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同的导体,接触后再分开,两者带同种电荷时,电荷量平均分配;两者带异种电荷时,异种电荷先中和后平分.3.感应起电:感应起电的原因是电荷间的相互作用,或者说是电场对电荷的作用.(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(2)当有外加电场时,电荷向导体两端移动,出现感应电荷,当无外加电场时,导体两端的电荷发生中和.二、库仑定律1.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,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.2.表达式:F =k q 1q 2r 2,式中k =9.0×109 N·m 2/C 2,叫做静电力常量. 3.适用条件:真空中的点电荷.(1)在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式.(2)当两个带电体的间距远大于本身的大小时,可以把带电体看成点电荷.《二》一、电场强度1.静电场(1)电场是存在于电荷周围的一种物质,静电荷产生的电场叫静电场.(2)电荷间的相互作用是通过电场实现的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.2.电场强度(1)物理意义:表示电场的强弱和方向.(2)定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电荷量q 的比值叫做该点的电场强度.(3)定义式:E =F q. (4)标矢性:电场强度是矢量,正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向,电场强度的叠加遵从平行四边形定则.二、电场线1.定义: 为了直观形象地描述电场中各点电场强度的大小及方向,在电场中画出一系列的曲线,使曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向,曲线的疏密表示电场强度的大小.2.特点:(1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于负电荷或无限远处;(2)电场线在电场中不相交;(3)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大;(4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向;(5)沿电场线方向电势逐渐降低;(6)电场线和等势面在相交处互相垂直.3.几种典型电场的电场线(如图3所示).图34.电场线与电荷运动的轨迹(1)电荷运动的轨迹与电场线一般不重合.若电荷只受电场力的作用,在以下条件均满足的情况下两者重合:①电场线是直线.②电荷由静止释放或有初速度,且初速度方向与电场线方向平行.(2)由粒子运动轨迹判断粒子运动情况:①粒子受力方向指向曲线的内侧,且与电场线相切.②由电场线的疏密判断加速度大小.③由电场力做功的正负判断粒子动能的变化.《三》一、电场力做功与电势能1.电场力做功的特点(1)在电场中移动电荷时,电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,可见电场力做功与重力做功相似.(2)在匀强电场中,电场力做的功W=Eqd,其中d为沿电场线方向的位移.2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能.电荷在某点的电势能,等于把它从该点移到零势能位置时电场力所做的功.(2)电场力做功与电势能变化的关系电场力做的功等于电势能的减少量,即W AB =E p A -E p B .(3)电势能的相对性:电势能是相对的,通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零.二、电势1.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值.(2)定义式:φ=E p q. (3)标矢性:电势是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电势比电势零点高(低).(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取的不同而不同.(5)沿着电场线方向电势逐渐降低. 2.等势面(1)定义:电场中电势相等的各点构成的面. (2)特点 ①电场线跟等势面垂直,即场强的方向跟等势面垂直.②在等势面上移动电荷时电场力不做功.③电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面.④等差等势面越密的地方电场强度越大;反之越小.⑤任意两等势面不相交.三、电势差1.电势差:电荷q 在电场中A 、B 两点间移动时,电场力所做的功W AB 跟它的电荷量q 的比值,叫做A 、B 间的电势差,也叫电压.公式:U AB =W AB q. 2.电势差与电势的关系:U AB =φA -φB ,电势差是标量,可以是正值,也可以是负值,而且有U AB =-U BA .3.电势差U AB 由电场中A 、B 两点的位置决定,与移动的电荷q 、电场力做的功W AB 无关,与零电势点的选取也无关.4.电势差与电场强度的关系:匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积.即U =Ed ,也可以写作E =U d. 《四》一、电容器的充、放电和电容的理解1.电容器的充、放电(1)充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两极板带上等量的异种电荷,电容器中储存电场能.(2)放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中电场能转化为其他形式的能.2.电容(1)定义:电容器所带的电荷量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值.(2)定义式:C =Q U. (3)物理意义:表示电容器容纳电荷本领大小的物理量.3.平行板电容器(1)影响因素:平行板电容器的电容与正对面积成正比,与介质的介电常数成正比,与两板间的距离成反比.(2)决定式:C =εr S 4πkd,k 为静电力常量. 特别提醒 C =Q U (或C =ΔQ ΔU )适用于任何电容器,但C =εr S 4πkd仅适用于平行板电容器. 二、带电粒子在电场中的运动1.带电粒子在电场中加速 若不计粒子的重力,则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子动能的增加量.(1)在匀强电场中:W =qEd =qU =12m v 2-12m v 20或F =qE =q U d=ma . (2)在非匀强电场中:W =qU =12m v 2-12m v 20. 2.带电粒子在电场中的偏转(1)条件分析:带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场.(2)运动性质:匀变速曲线运动.(3)处理方法:分解成相互垂直的两个方向上的直线运动,类似于平抛运动.(4)运动规律: ①沿初速度方向做匀速直线运动,运动时间⎩⎨⎧ a.能飞出电容器:t =l v 0.b.不能飞出电容器:y =12at 2=qU 2md t 2,t = 2mdyqU②沿电场力方向,做匀加速直线运动⎩⎪⎨⎪⎧ 加速度:a =F m =qE m =Uq md 离开电场时的偏移量:y =12at 2=Uql 22md v 20离开电场时的偏转角:tan θ=v yv 0=Uql md v 20特别提醒带电粒子在电场中的重力问题(1)基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并不忽略质量).(2)带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略重力.。

静电场知识点总结完整版

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静电场知识点总结完整版静电学是物理学的一个重要分支,研究电荷及其在空间中的分布和相互作用。

静电场是一种在电荷存在的情况下所产生的场。

本文将对静电场的概念、性质和应用进行介绍和总结。

一、静电场的概念1、电荷电荷是物质的一个基本属性,是物质所具有的一种电性。

电荷有两种类型,分别为正电荷和负电荷。

同种电荷相互之间存在排斥力,异种电荷相互之间存在引力。

2、电场电场是电荷所产生的场,描述了电荷对空间中其它电荷的作用力。

可以通过电场线来表示电场的方向和强弱。

电场线的密度表示了电场的强度,电场线的方向表示了电场的方向。

3、电场强度在某点的电场强度是一个矢量,它的大小表示单位正电荷在该点所受的力的大小,方向与该力的方向相同。

电场强度的大小与电荷的大小及距离有关,符合库伦定律。

4、电场的叠加原理在多个电荷同时存在的情况下,各电荷所产生的电场会相互叠加,得到一个合成电场。

根据叠加原理,可以分别计算各个电荷单独产生的电场,再将它们相加得到整个电场。

二、静电场的性质1、电场的超强导体中不存在电场在超导体内部,电荷会在材料内部自由移动,从而抵消外部电场的作用,因此在超导体内部不存在电场。

2、电场内的能量电场中存储有能量,这种能量是由电磁作用力产生的。

电场内的能量密度与电场的强度有关,能量密度等于电场强度的平方与介电常数的乘积。

3、静电屏蔽效应在存在电场的情况下,对电场有屏蔽作用的物质称为静电屏蔽材料。

当电场通过屏蔽材料时,材料内部的电荷会重新分布,从而产生与外部电场相反的电场,使得外部电场减弱或消失。

4、电场中的静电力静电场中的电荷之间会相互作用,产生静电力。

根据库仑定律,两个电荷之间的静电力的大小与电荷的大小及它们之间的距离的平方成反比。

5、高斯定理高斯定理是一个用于计算闭合曲面内部电场的方法。

它指出,通过对电场的积分来计算闭合曲面内部的总电通量,从而能够得到曲面内部电场的大小。

三、静电场的应用1、静电除尘静电除尘是将含尘气体通过电场时,利用气体中尘埃带电的特性,将尘埃吸附到电极上,从而将气体中的尘埃除去的一种方法。

知识点总结静电场

知识点总结静电场

知识点总结静电场1. 静电力静电场是由静止电荷或者电荷在互相静止的情况下产生的。

当两个电荷之间存在一定的距离时,它们之间就会产生静电力,即库仑力。

库仑定律描述了两个电荷之间的静电力与它们之间距离的平方成反比,与它们电荷量的乘积成正比。

数学表示为:\[F = k \frac{q_1 q_2}{r^2}\]其中,\(F\)为静电力,\(q_1\)和\(q_2\)分别为两个电荷的电荷量,\(r\)为它们之间的距离,\(k\)为真空介质中的电场常量,其值为\(8.9875 \times 10^9 N m^2/C^2\)。

2. 电场强度在静电力的基础上可以引入电场的概念,电场是指空间中的每一点所受的静电力。

电场的强度用电场强度矢量表示,通常用\(E\)表示。

电场强度的定义为单位正电荷在电场中所受的力。

在均匀电场中,电场强度是一个常量,可用以下公式表示:\[E = \frac{F}{q}\]其中,\(F\)为单位正电荷所受的力,\(q\)为单位正电荷的电荷量。

3. 电势电势是电场的另一个重要概念,它描述了电场中单位正电荷所具有的电势能。

在静电场中,电场强度与电势之间存在一定的关系。

在电场中沿某一方向移动单位正电荷,单位正电荷所具有的电势能的增加量称为电势差。

电场中某一点的电势与该点所受的力之间存在一种直观的联系。

电场中任意一点\(A\)的电势定义为单位正电荷从无穷远处移到该点时所做的功。

其数学表达式为:\[V_A = \frac{W_{A\to\infty}}{q}\]其中,\(V_A\)为点\(A\)的电势,\(W_{A\to\infty}\)为从无穷远处移到点\(A\)所做的功。

4. 高斯定律高斯定律是描述电场的重要定律之一,它表明了电场强度与通过任意闭合曲面的总电通量之间的关系。

高斯定律对问题的简化和求解提供了更便利的方法。

它表示为:\[\oint \vec{E} \cdot \vec{dS} = \frac{1}{\varepsilon_0} Q_{enc}\]其中,\(\vec{E}\)是电场强度,\(\vec{dS}\)是曲面元素,\(\varepsilon_0\)是真空中的介电常数,\(Q_{enc}\)是曲面内的电荷总量。

静电场总结

静电场总结

第 一 章 总 结一、主要公式:1、静 电 力F : ()122q q F K r = 真空中点电荷()F qE =一切电场2、电场强度E : ()F E , , E F q q=定义式适用于一切电场与及无关 ()2Q E=KE Q r r 决定式,适用于真空中点电荷,由和决定 U E d= (仅适用于匀强电场,d 是沿电场线方向的距离) 3、电场力的功W : AB PA PBW E E =-(一切电场,与路径无关) ()一切电切qU W AB AB =AB W qEd =±(适用匀强电场,d 是沿电场线方向的距离)4、电 势 差 U : ()AB A B U ϕϕ=-适用于一切电场AB AB W U q=(适用于一切电场) AB U Ed =±(匀强电场,d 是沿电场线方向的距离)5、电 势 φ: ()P E qϕ=定义式,适用于一切电场 6、电 势 能E P : ()P E q ϕ=适用于一切电场7、电容器的电容C :()Q ΔQ C U ΔU==定义式,适用于一切电容器: C (4s kdεπ=决定式,适用于平行板电容器) 8、各物理量正负号问题:q 、W AB 、φ、U AB 、E P 均有正负。

q 、W AB 的正负不代表其大小,φ、U AB 、E P 的正负代表它们的大小。

以上含有F 或.E 或.C 的公式中,计算时各量不代入负号,只代入绝对值。

F 、E 、C 均不含的公式中,计算时连同负号一同代入计算。

其中Ed U AB ±= 、 qE d W AB ±=两式中的“+”、“-”号需要分析判断。

二、关于电场强度和电场线1、电场强度E 是矢量,电场线上各点的切线方向就是该点的电场强度的方向,同时也是正电荷在该点受力的方向。

2、+q 在某点受电场力的方向与该点电场方向相同,-q 在某点受电场力的方向与该点电场方向相反。

3、同一幅图中,电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小。

静电场知识点总结归纳

静电场知识点总结归纳

静电场知识点总结一、点电荷和库仑定律1.如何理解电荷量、元电荷、点电荷和试探电荷?(1)电荷量是物体带电的多少,电荷量只能是元电荷的整数倍.(2)元电荷不是电子,也不是质子,而是最小的电荷量数值,电子和质子带有最小的电荷量,即e=1。

6×10-19 C,是密立根通过油滴实验测定的。

(3)点电荷要求“线度远小于研究范围的空间尺度”,是一种理想化的模型,对其带电荷量无限制.(4)试探电荷要求放入电场后对原来的电场不产生影响,且要求在其占据的空间内场强“相同”,故其应为带电荷量“足够小”的点电荷.2.库仑定律(1)适用条件:真空中的点电荷(2)库仑力的方向:同种电荷相互排斥,为斥力;异种电荷相互吸引,为引力.二、库仑力作用下的平衡问题1.分析库仑力作用下的平衡问题的思路(与以往的受力分析一样,不过多了个电场力)(1)确定研究对象.如果有几个物体相互作用时,要依据题意,适当选取“整体法”或“隔离法”,一般是先整体后隔离.(2)对研究对象进行受力分析.有些点电荷如电子、质子等可不考虑重力,而尘埃、液滴等一般需考虑重力.具体视题目要求来定.(3)列平衡方程(F合=0或F x=0,F y=0,即水平和竖直方向合力分别为0).2.三个自由点电荷的平衡问题(1)条件:三个点电荷放置于于一条直线上,且接触面光滑不固定,有如下结论(2)规律:“三点共线"—-三个点电荷分布在同一直线上;“两同夹异”——正负电荷相互间隔;“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小;“近小远大”-—中间电荷靠近电荷量较小的电荷.三、场强的三个表达式的比较及场强的叠加电场为矢量,叠加需要平行四边形定则。

四、对电场线的进一步认识1.点电荷的电场线的分布特点(1)离点电荷越近,电场线越密集,场强越强.(2)若以点电荷为球心作一个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向各不相同.2.等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(1)两点电荷连线上各点,电场线方向从正电荷指向负电荷.(2)两点电荷连线的中垂面(线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(线)垂直.在中垂面(线)上到O点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线的中点).(3)关于O点对称的两点A与A′,B与B′的场强等大、同向.3.等量同种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(1)两点电荷连线中点O处场强为零.(2)中点O附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零.(3)在中垂面(线)上从O点到无穷远,电场线先变密后变疏,即场强先变大后变小.(4)两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和该直线平行.(5)关于O点对称的两点A与A′,B与B′的场强等大、反向.五、电势高低及电势能大小的比较方法1.比较电势高低的几种方法(1)沿电场线方向,电势越来越低,电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面.注意:电势降低最快的方向是电场线的方向(2)判断出U AB的正负,再由U AB=φA-φB,比较φA、φB的大小,若U AB>0,则φA>φB,若U AB<0,则φA <φB.,即看U AB的下角标。

高中物理《静电场》知识梳理

高中物理《静电场》知识梳理

高中物理《静电场》知识梳理
1. 静电场的基本概念和性质
静电场指的是由于空间中静止电荷所形成的电场。

其性质包括场强、电势、电势能等。

2. 静电场的电场强度
静电场的电场强度表示了单位正电荷在某一点处所受的电场力,其大小受到电荷量和距离的影响。

电场强度的方向与电荷正负有关。

3. 静电场的电势差和电势
电势差指的是两点之间移动单位电荷所需要做的功,而电势则是在某一点的电势差。

电势差和电势的计算可以利用库仑定律和高斯定理。

4. 静电场的电荷分布
在静电场中,电荷分布对于场强和电势分布都有影响。

主要包括均匀带电球面、均匀带电球体、均匀带电棒、均匀带电平板等情况。

5. 静电场的高斯定理
高斯定理可以用来计算电场强度、电势和电势能。

它表明了通过某一闭合曲面的场线束数与该曲面所包含的电荷量成正比,与曲面的形状无关。

6. 静电场的电势能
电势能指的是静电场中电荷所具有的势能,它的大小与电荷量、
电势差和位置有关。

静电场中的电势能可以用来计算电荷的移动和相互作用。

7. 静电场与导体
静电场中的导体可以影响场强和电势分布。

在外场作用下,导体表面的电荷会分布在表面上,而内部则是均匀的。

在导体内部,电场强度为零,电势分布为恒定值。

静电场知识点

静电场知识点

静电场知识点一、基本概念1.电荷守恒定律(1)内容: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)变式表述:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和不变.2.库仑定律(1)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)表达式中F叫库仑力或静电力, F可以是引力(q1、q2为异种电荷),也可以是斥力(q1、q2为同种电荷).k叫静电力常量(3)适用条件:q1、q2为真空中的两个点电荷. .二、电场力的性质1.电场强度(1)定义:放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值,叫做电场强度.电场强度是反映电场的力的性质的物理量,与试探电荷的电荷量q及其受到的静电力F都无关.(2)定义式:适用于任何电场,E的方向沿电场线的切线方向,与正电荷所受的电场力方向相同.(3)表达式只适用于真空中的点电荷产生的电场.(4)叠加原理: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和. 2.电场线:(1)电场线是起始于正电荷或无穷远,终止于无穷远或负电荷,的不闭合的曲线;(2)电场线在电场中不相交;(3)用电场线的疏密程度表示电场强度的大小,电场线上某点的切线方向描述该点的电场强度的方向.三、电场能的性质(1)电势能:电荷在电场中具有的势能.与重力势能类比,电荷在某点的电势能,等于是静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功.(2)电势:电荷在电场中的某一点的电势能与它的电荷量的比值..(3)等势面:电场中电势相同的点构成的面.其特点:①等势面垂直电场线;②电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面,等势面的疏密程度可表示电场强度的大小;③任意两个等势面都不会相交;④在同一等势面上移动电荷时电场力不做功.(4)电势差:电场中两点间电势的差值,即电压U四、静电场的应用1.静电平衡现象(1)静电平衡状态:导体中没有电荷的定向移动.(2)静电平衡的原因:外电场和感应电荷产生的电场所叠加的合电场为零.(3)静电平衡的特点:①导体内部的场强处处为零;②净电荷只分布在导体的,分布情况与导体表面的曲率有关;③导体是,导体表面是,在导体表面上移动电荷,电场力不做功;④导体表面上任一点的电场强度方向垂直该点所在的切面.(4)静电平衡的应用实例:尖端放电和静电屏蔽等.2.电容器的电容(1)定义:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值.(2)定义式:C=Q/U(3)物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,是由电容器本身的性质(导体的大小、形状、相对位置及电介质)决定的。

高中物理《静电场》知识点归纳归纳归纳总结(超详细)

高中物理《静电场》知识点归纳归纳归纳总结(超详细)

一、静电场的基本概念1. 静电场是由静止电荷产生的场,它是描述电荷之间相互作用的一种物理量。

2. 静电场的性质:静电场是保守场,即电荷在静电场中移动时,其电势能的变化量与路径无关,只与初末位置有关。

3. 静电场的强度:静电场的强度表示电荷在静电场中所受力的强度,用符号E表示,单位是牛顿/库仑(N/C)。

二、电场强度与电势1. 电场强度E是描述静电场力的大小和方向的物理量,它的方向是正电荷在静电场中所受力的方向。

2. 电势V是描述静电场力做功能力的物理量,它的单位是伏特(V)。

3. 电场强度与电势的关系:电场强度E等于电势V在空间中的梯度,即E=dV/dr。

三、高斯定律1. 高斯定律是描述静电场与电荷分布之间关系的物理定律,它指出通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内部电荷量的代数和除以真空中的电常数ε0。

2. 高斯定律的数学表达式:∮E·dA=Q/ε0,其中∮表示对闭合曲面进行积分,E是电场强度,dA是闭合曲面上的微小面积元,Q是闭合曲面内部的总电荷量,ε0是真空中的电常数。

四、电容与电容器1. 电容C是描述电容器储存电荷能力的物理量,它的单位是法拉(F)。

2. 电容器的储能公式:W=1/2CV^2,其中W是电容器储存的能量,C是电容,V是电容器两端的电压。

3. 电容器的串联和并联:电容器的串联和并联可以改变电容器的总电容,串联时总电容减小,并联时总电容增大。

五、电场线与电势线1. 电场线:电场线是用来形象地表示电场强度和方向的曲线,它的切线方向即为电场强度的方向。

2. 电势线:电势线是用来形象地表示电势分布的曲线,它的切线方向即为电势梯度的方向。

3. 电场线与电势线的关系:电场线总是从正电荷出发,指向负电荷,而电势线则从高电势区域指向低电势区域。

六、导体与绝缘体1. 导体:导体是电荷容易通过的物质,如金属、石墨等。

2. 绝缘体:绝缘体是电荷不容易通过的物质,如橡胶、玻璃等。

3. 静电平衡:当导体处于静电平衡状态时,导体内部的电场强度为零,导体表面上的电荷分布均匀。

静电场知识点(图表版)

静电场知识点(图表版)

第一章静电场一、基本公式二、带电粒子在电场中的运动(1)平衡问题:静止或匀速直线运动mg=Eq(电场力与重力的平衡)(2)带电粒子在电场中的加速问题:E ∥v 0 (不计重力)(3)带电粒子在电场中的偏转问题: E ⊥v 0 (不计重力)处理方法:类平抛运动①垂直电场线的方向(水平):速度为v 0匀速直线运动②平行电场线的方向(竖直):初速度为0的匀加速直线运动在偏转电场中,在竖直方向: 粒子的加速度 2F Eq U qa m m md===设类平抛的水平距离x若能飞出电场水平距离为L ,若不能飞出电场则水平距离为x飞行的时间:tLt x t ==① (从正中央进入)能飞出电场则:y ≤d/2 ② (从边缘进入)能飞出电场则:y ≤d竖直方向:221at y = 匀加速运动 ③v 0 y U d竖直方向:分速度: at v y=④出电场时速度的偏角:0tan v v y =θ ⑤合速度:220y v v v += ⑥由①②③④⑤可得:飞 行 时间:t=L/v O 竖直分速度:02mdv qLU v y =侧向偏移量:d mv qL U y 20222= 偏向角:Lyd mv qL U 21tan 202==θ(4)带电粒子先在加速电场U 1中加速后,再进入偏转电场U 2用:2'2'L L L y y +=可求'y飞 行 时间:t=L/v O 侧向偏移量:dU L U y 1224=屏上偏移量:y'=d U L L L U 124)2('+ 偏向角:dU LU 122tan =θ【小结】(1)一束粒子中各种不同的粒子的运动轨迹相同,即:不同粒子的侧移量y ,偏向角θ都相同。

(2)飞越偏转电场的时间t 不同,此时间与加速电压U 1、粒子电量q 、质量m 有关。

附1:知识网络附1:重力场与电场的比较。

静电场知识点归纳

静电场知识点归纳

静电场知识点归纳一、电荷及电荷守恒定律1、电荷自然界中只存在两种电荷:正电荷和负电荷。

用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。

同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

2、元电荷电荷量 e = 160×10⁻¹⁹ C 称为元电荷。

所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。

3、电荷守恒定律电荷既不会创生,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。

二、库仑定律1、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,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

2、表达式\(F = k\frac{q₁q₂}{r²}\),其中\(k = 90×10⁹N·m²/C²\),称为静电力常量。

3、适用条件(1)真空中;(2)点电荷。

三、电场强度1、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。

用\(E\)表示,即\(E =\frac{F}{q}\)。

2、单位牛/库(N/C)3、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、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和。

四、电场线1、定义为了形象地描述电场而引入的假想的曲线。

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)电场线在电场中不相交;(3)电场线的疏密表示电场的强弱,电场线越密的地方电场强度越大。

3、常见的电场线分布(1)正点电荷的电场线呈发散状;(2)负点电荷的电场线呈聚拢状;(3)等量同种电荷的电场线分布;(4)等量异种电荷的电场线分布。

五、匀强电场1、定义电场强度的大小和方向处处相同的电场。

2、特点(1)电场线是间隔相等的平行直线;(2)场强处处相等。

高中物理讲义.必修三.第一章:静电场(知识点总结+习题)

高中物理讲义.必修三.第一章:静电场(知识点总结+习题)

电荷【引入】在生活中我们都有这样的经历:拿梳子梳头,却发现发丝被梳子吸引粘连在一起;干燥的冬天脱下毛衣总会发出“噼啪”的声音。

这些其实都是静电现象,不同物体因为相互摩擦带电,或者说带了电荷。

电荷是“电”的基本单元。

一、电荷(一)两种电荷1.正电荷:丝绸摩擦的玻璃棒2.负电荷:毛皮摩擦的橡胶棒3.电荷量(Q或q)表示电荷的多少。

单位:库伦(C)(二)电荷的基本性质1.同种电荷相排斥,异种电荷相吸引2.带电体也会吸引不带电的轻小物体【例】甲乙两个轻质小球相互吸引,甲球带正电,乙带什么电?(负或不带电)二、三种起电方法(一)摩擦起电1.现象不同物质构成的物体,相互摩擦带电2.原理不同原子核(带正电)对电子(带负电)的束缚能力不同,摩擦时电子从一个物体转移到另一个物体。

【判断正误】摩擦起电创造了电荷(X)3.带电情况摩擦起电的两个物体分别带等量的异种电荷。

【思考】玻璃棒和丝绸摩擦后,丝绸带什么电?(二)接触带电1.现象用带电物体接触导体,会使导体也带电。

2.原理电荷向导体发生了转移3.电荷的分配原则【例】现有两个完全相同的金属球A、B(1)A带1C的正电荷,B不带电,接触后怎么分配?(AB平均分配,最后都带0.5C的正电荷)(2)A带1C的正电荷,B带2C的正电荷,接触后怎么分配?(仍然平均分配,最后都带1.5C的正电荷)(3)A带1C的正电荷,B带2C的负电荷,接触后怎么分配?(先中和,剩余的再平均分配,最后都带0.5C的负电荷)结论:能中和先中和,如果两物体完全一样,最后电荷平均分配。

4.中和等量的电荷相接触后,既不显正电,也不显负电,而是成电中性。

5.应用验电器原理:接触带电,同种电荷相排斥张角越大,带电越多。

【拓展】金属导电原因金属原子核外的最外层电子往往会脱离原子核的束缚,可以自由的穿梭于金属内部,这样的电子叫自由电荷。

并且,自由电荷如果定向移动,就形成了电流(三)感应带电(静电感应)1.现象2.原理(1)金属内部有自由电荷,可以在金属内部自由移动。

静电场知识点

静电场知识点

静电场知识点一、静电的形成静电是指物体表面带有正、负电荷,通过电荷的相互作用产生的现象。

静电的形成主要有以下几个方面的原因。

1. 摩擦电荷:当两种不同材料相互摩擦时,由于电子在不同材料中的转移,会导致物体带电。

例如,我们在穿着塑料鞋时走在地毯上,会感到身体发出静电。

2. 接触电荷:当带电物体与不带电物体接触时,电荷会从带电物体转移到不带电物体上,使得两者都带电。

这也是我们经常使用的静电复印、喷墨打印机等原理。

3. 电离电荷:有些物质在受到外界引力或摩擦力的作用下会发生分解,释放出带电粒子,使周围的空气中形成电场。

例如,雷电就是因为大气中的水分经过快速蒸发产生静电。

二、电场的特性电场是描述电荷相互作用的物理量,具有以下几个特性。

1. 电场线:电场线是用来表示电场强度和方向的一种图示方法。

电场线从正电荷向负电荷方向延伸,且始终垂直于导体表面。

密集的电场线表示电场强度大,稀疏的电场线表示电场强度小。

2. 电场强度:电场强度是指单位正电荷在电场中受到的力的大小,可以用矢量表示。

单位为牛顿/库仑。

电场强度与电荷量成正比,与距离的平方成反比。

3. 均匀电场:如果电场中各点的电场强度大小和方向都相同,则称该电场为均匀电场。

均匀电场中的电场线是平行的,并且密度均匀。

三、电荷的分布与电场电荷的分布对电场的形态产生重要影响,以下是一些常见的电荷分布形式。

1. 点电荷:电荷在空间中的分布很集中,可以看作是集中在一个点上。

点电荷产生的电场线以电荷为中心,呈放射状。

2. 线电荷:电荷在空间中分布成一维线状,如细线、导线等。

线电荷所产生的电场强度与距离成反比,电场线呈径向分布。

3. 面电荷:电荷在空间中分布成二维平面,如金属板、导体平面等。

面电荷所产生的电场线是平行等间距的,且与面电荷垂直。

四、静电场的应用静电场在日常生活和工业领域有着广泛的应用。

1. 静电除尘:利用静电原理可以去除空气中的尘埃和污染物质,常用于粉尘处理和空气净化工程。

高中物理《静电场》知识点总结

高中物理《静电场》知识点总结

高中物理《静电场》知识点总结一、电场基本规律1、电荷守恒定律: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。

(1)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。

(2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=1.6×10-19c——密立根测得e的值。

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:k=9.0×109n·m2/c2——静电力常量(3)适用条件:真空中静止的点电荷。

二、电场力的*质——电场强度1、电场的基本*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与f、q无关,只由电场本身决定。

(3)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/m(5)其他的电场强度公式1点电荷的场强公式:——q场源电荷2匀强电场场强公式:——d沿电场方向两点间距离(6)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。

3沿电场线电势降低,且电势降低最快。

一条电场线无法判断场强大小,可以判断电势高低。

4电场线垂直于等势面,静电平衡导体,电场线垂直于导体表面(3)几种特殊电场的电场线三、电场能的*质——电势1、电场能的基本*质:电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功。

2、电势能ep:(1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。

静电场知识点小结

静电场知识点小结

静电场知识点小结一、关键信息1、静电场的基本概念电场强度:____________________________电势:____________________________电势能:____________________________2、库仑定律表达式:____________________________适用条件:____________________________3、电场线特点:____________________________与电场强度的关系:____________________________ 4、静电场中的导体静电平衡:____________________________静电屏蔽:____________________________5、电容器电容的定义:____________________________平行板电容器的电容公式:____________________________电容器的充电和放电:____________________________二、静电场的基本概念11 电场强度电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。

定义为放入电场中某点的电荷所受的电场力 F 与电荷量 q 的比值,即 E = F / q 。

电场强度是矢量,其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。

111 电场强度的叠加如果空间存在多个电荷产生的电场,某点的电场强度等于各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。

112 匀强电场电场强度大小和方向都相同的电场称为匀强电场。

12 电势电势是描述电场能的性质的物理量。

选取电场中某一点为零电势点,电场中某点的电势等于该点与零电势点之间的电势差。

电势是标量,但有正负之分。

121 电势差电场中两点间的电势之差称为电势差,也叫电压。

U AB =φ A φB 。

122 等势面电场中电势相等的点构成的面称为等势面。

等势面与电场线垂直,且等势面密集的地方电场强度较大。

(完整版)大学物理静电场知识点总结

(完整版)大学物理静电场知识点总结

大学物理静电场知识点总结1.电荷的基本特点:(1)分类:正电荷(同质子所带电荷),负电荷(同电子所带电荷)(2)量子化特征(3)是相对论性不变量(4)微观粒子所带电荷老是存在一种对称性2.电荷守恒定律:一个与外界没有电荷互换的孤立系统,不论发生什么变化,整个系统的电荷总量必然保持不变。

3.点电荷:点电荷是一个宏观范围的理想模型,在可忽视带电体自身的线度时才建立。

4.库仑定律:表示了两个电荷之间的静电互相作用,是电磁学的基本定律之一,是表示真空中两个静止的点电荷之间互相作用的规律r1 q1q2 rF1240 r123r 125.电场强度:是描绘电场状况的最基本的物理量之一,反应了电rr F场的基Eq0 6.电场强度的计算:(1)单个点电荷产生的电场强度,可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得(2)带电体产生的电场强度,能够依据电场的叠加原理来求解r1nq i r r1dq rE r i E r40 i 1 r i3r 340(3)拥有必定对称性的带电体所产生的电场强度,能够依据高斯定理来求解(4)依据电荷的散布求电势,而后经过电势与电场强度的关系求得电场强度7.电场线:是一些虚假线,引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的散布(1)电场线是这样的线: a.曲线上每点的切线方向与该点的电场强度方向一致b.曲线散布的疏密对应着电场强度的强弱,即越密越强,越疏越弱。

(2)电场线的性质: a.起于正电荷(或无量远),止于负电荷(或无量远)。

b.不闭合,也不在没电荷的地方中止。

c.两条电场线在没有电荷的地方不会订交8.电通量:e s r r E dS(1)电通量是一个抽象的观点,假如把它与电场线联系起来,能够把曲面 S 的电通量理解为穿过曲面的电场线的条数。

(2)电通量是标量,有正负之分。

9.高斯定理:òs r r1E dS q i0( S里)r(1)定理中的E是由空间全部的电荷(包含高斯面内和面外的电荷)共同产生。

静电场知识点

静电场知识点

静电场知识点一、关键信息1、静电场的定义及性质定义:____________________________性质:____________________________2、库仑定律表达式:____________________________适用条件:____________________________3、电场强度定义式:____________________________决定式:____________________________方向规定:____________________________4、电场线特点:____________________________与电场强度的关系:____________________________ 5、电势能定义:____________________________与电场力做功的关系:____________________________6、电势定义:____________________________与电场强度的关系:____________________________7、电势差定义:____________________________表达式:____________________________二、静电场的定义及性质11 静电场是存在于静止电荷周围的一种特殊物质形态。

它具有物质的基本属性,如具有能量和动量。

111 静电场对处于其中的电荷有力的作用,这种力称为电场力。

112 静电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,并且这个力与电荷的电荷量和所处位置有关。

三、库仑定律12 库仑定律描述了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的平方成反比。

121 表达式为:$F = k\frac{q_1q_2}{r^2}$,其中$F$ 为两个点电荷之间的库仑力,$k$ 为库仑常量,$q_1$ 和$q_2$ 分别为两个点电荷的电荷量,$r$ 为它们之间的距离。

静电场知识点总结

静电场知识点总结

静电场知识点总结静电场是电荷在空间中分布所产生的电场。

以下是关于静电场的知识点总结:1. 电荷:静电场的存在是由于电荷的存在和运动。

电荷具有正负两种类型,同性电荷相互排斥,异性电荷相互吸引。

2. 距离和力:两个电荷之间的电场力与它们之间的距离成反比。

当距离减小,力增大;距离增大,力减小。

3. 电场强度:电场强度表示单位正电荷在某一点的受力大小和方向。

电场强度是一个矢量量,用E表示,单位是N/C。

4. 趋势力线:电场力在空间中的分布可以用趋势力线表示。

趋势力线是沿电场方向的连续曲线,线的密度表示电场强度的大小。

5. 电势:电势是描述电场中一点电荷引起的影响的物理量。

电势可以定义为单位正电荷所具有的电能或单位正电荷所受到的电场力做功。

单位是伏特(V)。

6. 电势差:两点之间的电势差表示从一个点移到另一个点时电场对单位正电荷做的功。

电势差等于两点之间的电势差除以单位电荷所具有的电能,单位是伏特。

7. 等势面:在电场中,电势相等的所有点构成的曲面被称为等势面。

等势面是垂直于电场线的曲面,即沿着等势线移动不会改变电势。

8. 静电场的高斯定律:高斯定律是描述静电场的性质的基本定律。

它表明,通过任何闭合曲面的电通量等于该曲面内的总电荷除以真空介电常数。

9. 真空介电常数:真空介电常数表示真空中电场的传导能力。

它的值约为8.85 x 10^(-12) C^2/N·m^2。

真空介电常数用ε₀表示。

10. 静电屏蔽:静电屏蔽是指用导体将电荷隔离,以防止电荷干扰其他设备或影响周围环境的过程。

导体可以吸收或分散电荷,从而减少电场的影响范围。

这些是关于静电场的一些基本知识点总结。

深入学习静电场还涉及到电荷分布、电位能、电容等更复杂的概念和计算方法。

静电场知识点全

静电场知识点全

第一讲 电场力的性质一、 电荷及电荷守恒定律1、自然界中只存在两种电荷,一种是正电,即用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;另一种带负电,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,毛皮带正电。

电荷间存在着相互作用的引力或斥力。

电荷在它的周围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。

电荷的多少叫电荷量,简称电量。

元电荷e=1.6×10-19C ,所有带电体的电荷量都等于e的整数倍。

2、使物体带电叫做起电。

使物体带电的方法有三种:(1)摩擦起电;(2)接触带电;(3)感应起电。

3、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,电荷的总量不变。

这叫做电荷守恒定律。

二、点电荷如果带电体间的距离比它们的大小大得多,带电体便可看作点电荷。

三、库仑定律1、内容:在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,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

2、公式:221rQQ k F =,F叫库仑力或静电力,也叫电场力,F可以是引力,也可以是斥力,K叫静电力常量,公式中各量均取国际单位制单位时,K=9.0×109N ·m 2/C 23、适用条件:(1)真空中;(2)点电荷。

四、电场强度1、电场:带电体周围存在的一种物质,由电荷激发产生,是电荷间相互作用的介质。

只要电荷存在,在其周围空间就存在电场。

电场具有力的性质和能的性质。

2、电场强度: (1)定义:放入电场中某点的试探电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值叫做该点的电场强度。

它描述电场的力的性质。

(2)q FE =,取决于电场本身,与q、F无关,适用于一切电场;2rQ K E =,仅适用于点电荷在真空中形成的电场。

(3)方向:规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点的受力方向相同。

(4)多个点电荷形成的电场的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和。

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讲义——静电场知识点总结
静电场(electrostatic field)是一种由静电能简单组成的力场,可以描述两个或更多电荷间的作用。

静电场受到特定条件的限制,可以用一些数学工具来描述它们。

静电场是一种重要的物理实验教学课程,学习它有助于更好地了解电磁学课程中的概念。

首先,我们来看看电荷效应的一些基础概念。

电荷的存在会在空间中形成一种潜在的力,我们称为电力矩。

负载效应是指电荷之间潜在的力,由于两种电荷总是相互排斥,因此两个电荷之间产生能量障碍。

由于受到特定条件的限制,电力矩在特定的空间内可以定义为电场强度,这个强度可以用电场线来示意,电场线的浓度和长度可以用一种称为电力的物理量来表示,满足相应的物理定律。

其次,我们来看看电容的概念。

电容是指两个电极的电容器,它的作用是将能量储存起来,以此用来延迟电场的变化。

当电荷之间存在电力矩时,电容介质会产生电容效应——电容器中的能量会延迟电场变化。

电容大小也可以用一种称为电容的物理量来表示,满足相应的物理定律。

最后,我们看一下静电场的数学表示。

在静电场中,可以使用诸如梯度、法线及切线等数学工具来描述静电场和这些工具在物理学中的用法。

对于梯度,通常可以用作描述场的强度变化,如:梯度朝场的充电方向改变是在减弱,而其他方向的改变则是在增加;而法线是描述场的分布变化的方向,其方向朝着梯度增加的方向;切线则表示在任意点的场的方向、大小的变化。

通过这些数学工具,可以更好地理解和描述静电场。

总之,静电场是一个非常重要的课程,它可以让我们更好地理解物理学中电荷、电力矩、电力、电容、梯度、法线和切线等物理量的概念。

正确地使用它们可以更好地描述和了解静电场的变化情况,也可以帮助我们理解电磁学中的一些概念。

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