高中物理静电场知识点与例题精讲总结

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高中物理静电场知识点总结及题型分析

高中物理静电场知识点总结及题型分析

xx 电场一、静电场公式汇总1、公式计算中的q、©的要求电场中矢量(电场力F、电场E)的运算:q代绝对值电场中标量(功W电势能Ep、电势差UAB电势©)的运算:q、© xx、负2、公式:(1) 点电荷间的作用力:F=kQ1Q2/r2(2) 电荷共线平衡:( 3)电势© A:© A= EpA /q (© A电势二EpA电势能/ q检验电荷量;电荷在电场中某点的电势能与电荷量的比值跟试探电荷无关)( 4)电势能EpA:EpA=© A q( 5)电场力做的功WABW=F d =F S COSB =EqdWA R EpA- EpBWA B UAB q (电场力做功由移动电荷和电势差决定,与路径无关)(6)电势差UAB:UAB=© A—© B (电场中,两点电势之差叫电势差)UAB= WAB / q (WA电场力的功)U= E d (E数值等于沿场强方向单位距离的电势差)(7)电场强度EE=F/q (任何电场);(点电荷电场);(匀强电场)(8)电场力:F=E q (9)电容:(10)平行板电容器:3、能量守恒定律公式(1)、动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化.公式:F合t = mv2 —mv1 (解题时受力分析和正方向的规定是关键)动量守恒定律:相互作用的物体系统, 如果不受外力, 或它们所受的外力之和为零, 它们的总动量保持不变. (研究对象:相互作用的两个物体或多个物体)公式:m1v1 + m2v2 = m1 v1 '+ m2 v2'2)能量守恒(1)动能定理:(动能变化量=1/2 mv22-1/2 mv12)F合s对地c°s 1 2 2一mv mv 2 t oW( W2 L 1 2 2 -mv mv2 t o(2)能量守恒定律:系统(动能+重力势能+电势能)4、力与运动(动力学公式)xx第二定律:(1)匀速直线运动:受力运动(2)匀变速直线运动:受力(缺)运动⑴(s)(vt)(a)(3)类平抛运动:仅受电场力;;复合场速度位移水平方向竖直方向偏移量速度偏向角的正切:若加速电场:电场力做功,,则(y、与m q无关)示波管的灵敏度:y/U2二L2/4dU1圆周运动:绳子、单轨恰好通过最高点:;;杆、双轨最高点:如图所示,从静止出发的电子经加速电场加速后,进入偏转电场.若加速电压为U l、偏转电压为U2,要使电子在电场中的偏移距离y增大为原来的2倍(在保证电子不会打到极板上的前提下),可选用的方法有」--------------------------------------------------------- =J-A .使U i减小为原来的1/2 ;B .使U2增大为原来的2倍;C .使偏转电场极板长度增大为原来的 2 倍;D .使偏转电场极板的间距减小为原来的1/2考点名称:带电粒子在电场中的加速(一)、带电粒子在电场中的直线运动(1)如不计重1力,电场力就是粒子所受合外力,粒子做直线运动时2的要求有:①对电场的要求:或是匀强电场,或不是匀强电场但电场的电场线有直线形状。

高中物理一轮复习知识点汇总第八章静电场

高中物理一轮复习知识点汇总第八章静电场

高中物理一轮复习知识点汇总第八章静电场第八章静电场是高中物理课程中的一个重要章节,包含了静电场的基本概念、公式以及相关应用。

下面是高中物理一轮复习中的静电场的主要知识点汇总:1.静电场的基本概念-静电场是指存在电荷时产生的电场状态,其影响范围无限远。

-电场是一种物理量,描述电荷对于其他电荷的作用力。

-电场强度E表示单位正电荷在电场中所受的力的大小和方向。

2.静电场的性质-电场具有叠加原理,即多个电荷产生的电场可以叠加。

-电场强度矢量方向与正电荷所受力方向相同,与负电荷所受力方向相反。

-电场强度E与距离r的关系为E∝1/r^23.电场强度的计算-均匀带电直线:E=λ/(2πε₀r),其中λ为直线上的电荷线密度,ε₀为真空介电常数。

-均匀带电圆环:E=Q/(2πε₀R^2),其中Q为总电荷量,R为圆环半径。

-均匀带电平面:E=σ/(2ε₀),其中σ为平面上的面电荷密度。

4.静电场的电势-电场电势能表示电荷在电场中具有的能量。

-静电场中,电势能转化为电势能,电场电势表示单位正电荷在电场中所具有的电势能。

-电场电势V与电场强度E的关系为V=-Ed,其中d为电荷的位移,负号表示电势降低。

5.电势的计算- 均匀带电直线产生的电势:V = λ/(2πε₀) * ln(r₂/r₁),其中r₁和r₂为直线上两点到电荷的距离。

-均匀带电圆环产生的电势:V=Q/(4πε₀R),其中R为圆环半径。

-均匀带电球壳产生的电势:V=Q/(4πε₀R),其中R为球壳半径。

6.电势能与电势的关系-电荷在电场中的电势能与电荷在电场中的电势有直接关系,即U=qV,其中U为电势能,q为电荷量,V为电势。

7.静电场中的电荷运动-在静电场中,电荷会受到电场力的作用而产生运动。

-A点电势高于B点时,电荷会从A点运动到B点;反之,电荷会从B点运动到A点。

-电势差ΔV表示A点与B点之间的电势差,ΔV=V(A)-V(B)。

8.可充电体与电位-可充电体是指具有一定电荷的导体物体。

高二物理静电场知识点整理与选择题技巧

高二物理静电场知识点整理与选择题技巧

高二物理静电场知识点整理与选择题技巧电场线从正电荷动身终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直。

接下来我为大家整理了高二物理学习内容,一起来看看吧!高二物理静电场学问点整理1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.6010-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电=9.0109Nm2/C2,Q1、Q2:两点电荷的(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引}3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}6.电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}7.电势与电势差:UAB=A-B,UAB=WAB/q=-EAB/q8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}9.电势能:EA=qA{EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),A:A 点的电势(V)}10.电势能的变化EAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}11.电场力做功与电势能变化EAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}13.平行板电容器的电容C=S/4kd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,:介电常数)常见电容器〔见其次册P111〕14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=EK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的状况下)类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量安排规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;(2)电场线从正电荷动身终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[其次册P98];(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身打算,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面四周的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;(6)电容单位换算:1F=106F=1012PF;(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.6010-19J;(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见其次册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见其次册P114〕等势面〔见其次册P105〕。

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知识点总结如下:1.电场强度:描述电场中力的性质的物理量,表示单位电荷在电场中受到的力。

点电荷场强公式:E = kQ/r^2。

2.库仑定律:描述两个点电荷之间的相互作用力的规律,公式为F = kQ1Q2/r^2。

3.电势:描述电场能的性质的物理量,表示单位正电荷在电场中具有的势能。

等势面与电场线垂直,且从高电势指向低电势。

4.电势差:描述电场中两点之间电势的差值,等于单位正电荷在这两点间移动时电场力所做的功。

公式为U = Ed。

5.电场力做功:电荷在电场中移动时,电场力对电荷做功,与移动距离和电势差有关,公式为W = qU。

6.电容:描述电容器容纳电荷本领的物理量,由电容器本身的结构决定。

公式为C = Q/U。

7.静电感应:将一个带电体靠近导体时,由于静电感应,导体靠近带电体的一端会出现异种电荷,远离的一端会出现同种电荷。

8.静电平衡状态:导体中的自由电荷受到电场力的作用,将重新分布,最终达到静电平衡状态。

此时导体内部无净电荷,导体表面是等势面。

9.静电屏蔽:将一个空腔导体置于外电场中,静电平衡时,空腔内感应电荷的电场与外电场在空腔内部相互抵消,从而使得空腔内部不受外部电场的影响。

10.高斯定理:通过闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内所包围的电荷的代数和除以真空电容率。

公式为∮E·ds = ∑q/ε0。

这些知识点涵盖了静电场的各个方面,包括电场强度、库仑定律、电势、电势差、电场力做功、电容、静电感应、静电平衡状态、静电屏蔽和高斯定理等。

通过理解和掌握这些知识点,可以对静电场有更深入的理解。

高中物理静电场知识点总结

高中物理静电场知识点总结

静电场--知识点一、库伦定律与电荷守恒定律1.库仑定律〔1〕真空中的两个静止的点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在他们的连线上。

〔2〕电荷之间的相互作用力称之为静电力或库伦力。

〔3〕当带电体的距离比他们的自身大小大得多以至于带电体的形状、大小、电荷的分布状况对它们之间的相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体可以看做带电的点,叫点电荷。

类似于力学中的质点,也时一种理想化的模型。

2.电荷守恒定律电荷既不能创生,也不能消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一局部转移到物体的另一局部,在转移的过程中,电荷的总量保持不变,这个结论叫电荷守恒定律。

电荷守恒定律也常常表述为: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的。

二、电场的力的性质1.电场强度〔1〕定义:放入电场中的某一点的检验电荷受到的静电力跟它的电荷量的比值,叫该点的电场强度。

该电场强度是由场源电荷产生的。

〔2〕公式:qF E = 〔3〕方向:电场强度是矢量,规定某点电场强度的方向跟正电荷在该点所受静电力的方向一样。

负电荷在电场中受的静电力的方向跟该点的电场强度的方向相反。

2.点电荷的电场〔1〕公式:2rQ K E = 〔2〕以点电荷为中心,r 为半径做一球面,那么球面上的个点的电场强度大小相等,E 的方向沿着半径向里〔负电荷〕或向外〔正电荷〕3.电场强度的叠加如果场源电荷不只是一个点电荷,那么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。

4.电场线〔1〕电场线是画在电场中的一条条的由方向的曲线,曲线上每点的切线方向,表示该点的电场强度的方向,电场线不是实际存在的线,而是为了描述电场而假想的线。

〔2〕电场线的特点电场线从正电荷或从无限远处出发终止于无穷远或负电荷;电场线在电场中不相交;在同一电场里,电场线越密的地方场强越大;匀强电场的电场线是均匀的平行且等距离的线。

物理选修3-1静电场知识点详细解析

物理选修3-1静电场知识点详细解析

静电场重点知识点第 2 课时电场电场强度知识点一:电场和电场的基本性质1.电场:场是物质存在的一种形式.电荷的周围存在着电场,静止电荷周围产生的电场称为静电场.电荷之间的相互作用是通过电场发生的.电荷 A 对电荷 B 的作用,实际是电荷 A 的电场对电荷 B 的作用,电荷 B 对电荷 A 的作用实际是电荷 B 的电场对电荷 A 的作用.2.电场的基本性质是:对放入其中的电荷有力的作用,电场具有能量.知识点二:电场强度(重点)1.定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值,叫做这一点的电场强度,简称为场强.用 E 描述电场强度2.定义表达式: E=F/q它是失量,规定场强的方向是正电荷受力的方向;负电荷受力的方向跟场强的方向相反; 单位是 N/C.说明:( 1)在电场中的同一点,F/q的比值是不变的, 在电场中的不同点,F/q往往不同.即F/q 完全由电场本身性质决定, 与放不放电荷, 放入电荷的电性, 电量多少均无关.( 2) E=F/q 变形为F=qE.表明如果已知电场中某点场强E, 便可计算出电场中该点放任何电荷、电量的带电体所受电场力的大小.即电场强度 E 是反映电场力性质的物理量 ; 电场力是电荷和场共同决定的 , 而场强是由电场本身决定的.3. 三个性质( 1)矢量性:物理学中规定,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.指出:负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反.带领学生讨论真空中点电荷周围的电场,说明研究方法:将检验电荷放入点电荷周围的电场中某点,判断其所受的电场力的大小和方向,从而得出该点场强.( 2)唯一性:电场中某一点处的电场强度E是唯一的,它的大小和方向与放入该点电荷q 无关,它决定于电场的源电荷及空间位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.( 3)叠加性电场强度的叠加原理:某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.知识点三:点电荷周围的电场①大小: E=kQ/r 2(只适用于点电荷的电场)②方向:如果是正电荷, E 的方向就是沿着 PQ的连线并背离 Q;如果是负电荷: E 的方向就是沿着PQ的连线并指向 Q. ( 参见课本图 14- 7)说明:公式 E=kQ/r 2中的 Q是场源电荷的电量, r 是场中某点到场源电荷的距离.从而使学生理解:空间某点的场强是由产生电场的场源电荷和该点距场源电荷的距离决定的,与检验电荷无关.提出问题:如果空间中有几个点电荷同时存在,此时各点的场强是怎样的呢?带领学生由检验电荷所受电场力具有的叠加性,分析出电场的叠加原理.电场强度的叠加原理:某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和.知识点三:电场强度的三种表达方式的比较定义式决定式关系式表达 E F / q E kQ / r 2 E U / d式适用任何电场真空中的点电荷匀强电场范围说明 E 的大小和方向与检验电荷Q:场源电荷的电荷量U: 电场中两点的电势差的电荷量以及电性以及存在与r: 研究点到场源电荷的d:两点沿电场线方向的否无关距离距离知识点四:电场线1. 电场线定义:在电场中画一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点场强方向一致,这样的曲线叫电场线 .2. 电场线性质( 1)电场线是人们为研究电场而假想的一些曲线,实际电场中并不存在这些曲线,但它能反映出实际现象的基本规律.( 2)电场线总是从正电荷(或无穷远处)出发,到负电荷(或无穷远处)终止,因此电场线有起始点和终止点,不是闭合曲线.( 3)电场中的电场线永不相交 . 因为电场中每一点的场强只有一个唯一的方向,如果电场线在电场中某点相交,则在交点处相对两条电场线就有两个切线方向,该点处场强就有两个方向,这是不可能的 .( 4)电场线不是带电粒子在电场中的运动轨迹. 只有当电场线为直线,点电荷初速度为零或初速度方向与电场线方向一致,且只受电场力作用时,点电荷运动轨迹才会与电场线重合.3. 电场线在描述电场中的作用(1)电场线的疏密程度反映了电场的强弱,即表示电场强度的大小.在电场线密集的地方,电场强度大,稀的地方电场强度小,如图9-2-1 ,电场中 A 点处的电场线稀, B 点处的电场线密,所以 E A<E B,但如图 9-2-2 ,仅仅一条电场线无法判定这条电场电场线上两点 A、 B 的场强大小 .A B·图 9-2-2 ·图 9-2-1( 2)电场线上某一点的切线方向表示该点的场强方向.( 3)根据电场线上任何一点的切线方向,可以判断带电粒子在电场线上任何一点所受电场力的方向 . 反之,若知正(负)点电荷在电场中某点的受力方向,可以判断该点场强方向.知识点五:几种特殊电场线的分布(重点)1. 正负点电荷的电场中“电场线”的分布情况如图9-2-3 :图9-2-3特点:( 1)离点电荷越近,电场线越密,场强越强;(2)在点电荷形成的电场中,不存在场强相等的点;( 3)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,但方向各不相同.2. 等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布情况如图 9-2-4 :图 9-2-4特点:( 1)沿两点电荷的连线场强先变小后变大;( 2)两点电荷连线中垂面上,场强方向均相同,点与中垂面垂直;( 3)在中垂面上,与两点电荷连线的中点 O等距离的各点场强相等 .3、等量同种点电荷形成的电场中电场线分布情况如图9-2-5 。

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。

高中物理选修31章静电场知识点总结

高中物理选修31章静电场知识点总结

三一文库()/高二〔高中物理选修31章静电场知识点总结〕高中物理静电场知识点1节认识静电一、静电现象1、了解常见的静电现象。

2、静电的产生(1)摩擦起电:用丝绸摩擦的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦的橡皮棒带负电。

(2)接触起电:(3)感应起电:3、同种电荷相斥,异种电荷相吸。

二、物质的电性及电荷守恒定律1、物质的原子结构:物质是由分子,原子组成,原子由带正电的原子核以及环绕原子核运动的带负电的电子组成的。

而原子核又是由质子和中子组成的。

质子带正电、中子不带电。

在一般情况下,物体内部的原子中电子的数目等于质子的数目,整个物体不带电,呈电中性。

2、电荷守恒定律:任何孤立系统的电荷总数保持不变。

在一个系统的内部,电荷可以从一个物体传到另一个物体。

但是,在这个过程中系统的总的电荷时不改变的。

3、用物质的原子结构和电荷守恒定律分析静电现象(1)分析摩擦起电(2)分析接触起电(3)分析感应起电4、物体带电的本质:电荷发生转移的过程,电荷并没有产生或消失。

第二节电荷间的相互作用一、电荷量和点电荷1、电荷量:物体所带电荷的多少,叫做电荷量,简称电量。

单位为库仑,简称库,用符号C表示。

2、点电荷:带电体的形状、大小及电荷量分布对相互作用力的影响可以忽略不计,在这种情况下,我们就可以把带电体简化为一个点,并称之为点电荷。

二、电荷量的检验1、检测仪器:验电器2、了解验电器的工作原理三、库仑定律1、内容:在真空中两个静止的点电荷间相互作用的库仑力跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。

2、大小:方向:在两个电电荷的连线上,同性相斥,异性相吸。

3、公式中k为静电力常量,4、成立条件①真空中(空气中也近似成立),②点电荷第三节电场及其描述一、电场1、电场:电荷的周围存在着电场,带电体间的相互作用是通过周围的电场发生的。

2、电场基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。

3、电场力:电场对放入其中的电荷有作用力,这种力叫电场力电荷间的静电力就是一个电荷受到另一个电荷激发电场的作用力。

高一物理静电场知识点归纳

高一物理静电场知识点归纳

高一物理静电场知识点归纳一、引言静电场是高一物理学习中的重要内容之一。

了解和掌握静电场的知识点对我们正确理解电荷特性以及电场的形成与性质有着重要意义。

本文将从以下几个方面对高一物理静电场的知识点进行归纳。

二、电荷与静电场1. 电荷的基本性质电荷的基本单位是库仑(C),电荷的代数性质分为正电荷和负电荷,同性电荷相互排斥,异性电荷相互吸引。

2. 高斯定律高斯定律描述了电场的形成与分布规律。

在闭合曲面上,通过电场线的电通量与该闭合曲面上的总电荷量成正比,与曲面的形状无关。

三、电场强度和电势1. 电场强度电场强度描述了单位正电荷所受的力的大小和方向。

电场强度的计算公式为E = F / q,单位为牛顿/库仑(N/C)。

静电场中的电场强度只与所在点的位置和周围电荷的分布有关。

2. 电势和电势能电势用于描述电场中电荷的能量状态。

电势的计算公式为V = U / q,单位为伏特(V)。

电势能是指单位正电荷由无穷远移到该位置所具有的势能。

四、等势面与静电势分布1. 等势面等势面是指在某一电场中,位于不同位置但具有相同电势的点构成的曲面。

等势面上的电场线是相互垂直的。

2. 静电势分布静电势分布是指在电场中,电势值随着位置的变化而变化的规律。

静电势分布符合电荷所形成的电场线的分布规律。

五、电容与静电场1. 电容和电容器电容是指导体中储存电荷的能力。

电容器是一种用于储存电荷的装置,由两个导体之间的介质分隔而成。

2. 电容的计算电容的计算公式为C = Q / V,单位为法拉(F)。

电容与导体间的面积、介质的相对介电常数以及两个导体间的距离有关。

六、静电场中的能量转化1. 电场能与电势能电场能是指电场中带电粒子由于位置改变而具有的能量。

电场能的计算公式为W = qU,单位为焦耳(J)。

2. 电容器的能量转化在电容器中,电荷储存时会使电势能转化为电场能;而放电时,则会使电场能转化为电势能。

七、安全用电与静电防护1. 静电的危害和防护静电在生活和工作中可能会对人体和设备造成危害,应采取相应防护措施,如保持适当湿度、接地等。

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。

高中物理3-1静电场知识点归纳

高中物理3-1静电场知识点归纳

高中物理3-1静电场知识点归纳(期末复习用)(总4页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--物理选修3-1《静电场》考点知识归纳考点1.电荷、电荷守恒定律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。

1. 元电荷:电荷量e=×10-19C 的电荷,叫元电荷。

说明任意带电体的电荷量都是元电荷电荷量的整数倍。

2. 电荷守恒定律:电荷既不能被创造,又不能被消灭,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,电荷的总量保持不变。

3. 两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分。

考点2.库仑定律1. 内容:在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在他们的连线上。

2. 公式:叫静电力常量)式中,/100.9(229221C m N k r Q Q k F ⋅⨯==3.适用条件:真空中的点电荷。

4. 点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的形状对相互作用力的影响可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷。

考点3.电场强度1.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。

2.电场强度⑴ 定义: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,叫做该点的电场强度。

⑵单位:N/C 或V/m 。

⑶ 电场强度的三种表达方式的比较⑷方向:规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向,或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。

⑸叠加性: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矢量和,这种关系叫做电场强度的叠加,电场强度的叠加尊从平行四边形定则。

新教材人教版高中物理必修第三册 第十章静电场中的能量 知识点考点总结及配套习题 含解析

新教材人教版高中物理必修第三册 第十章静电场中的能量 知识点考点总结及配套习题 含解析

第十章静电场中的能量1、电势能和电势一静电力做功特点1.电场力做功的特点:在匀强电场中移动电荷时,静电力所做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关。

2.电场力做功正负的判定:(1)若电场力是恒力,当电场力方向与电荷位移方向夹角为锐角时,电场力做正功;夹角为钝角时,电场力做负功;夹角为直角时,电场力不做功。

(2)根据电场力和瞬时速度方向的夹角判断。

此法常用于判断曲线运动中变化电场力的做功情况。

夹角是锐角时,电场力做正功;夹角是钝角时,电场力做负功;电场力和瞬时速度方向垂直时,电场力不做功。

(3)根据电势能的变化情况判断。

由电场力做功与电势能变化的关系可知:若电势能增加,则电场力做负功;若电势能减少,则电场力做正功。

(4)若物体只受电场力作用,可根据动能的变化情况判断。

根据动能定理,若物体的动能增加,则电场力做正功;若物体的动能减少,则电场力做负功。

【典例示范】如图所示是以电荷+Q为圆心的一组同心圆(虚线),电场中有A、B、C、D四点。

现将一带正电的点电荷由A点沿不同的路径移动到D点,沿路径①做功为W1,沿路径②做功为W2,沿路径③做功为W3,则( )A.W2<W3<W1B.W1=W2=W3C.W2>W3>W1D.因不知道+Q的具体数值,故无法进行判断【解题探究】(1)在匀强电场中,电场力做功只与初、末位置有关,与路径无关。

(2)此结论对非匀强电场同样适用。

【解析】选B。

因为电场力做功只与初、末位置有关,而与电荷运动路径无关,故沿三条路径将点电荷由A移动到D的过程中,电场力做功相等。

B正确,A、C、D错误。

【素养训练】1.如图所示,在一大小为E的水平匀强电场中,A、B两点的直线距离为l,垂直电场方向的距离为d。

一电荷量为q的带正电粒子从A点沿图中虚线移动到B点。

下列说法正确的是( )A.该过程中电场力做的功为0B.该过程中电场力做的功为Eq lC.该过程中电场力做的功为EqdD.该过程中电场力做的功为Eq【解析】选D。

高中物理静电场知识点与例题精讲总结

高中物理静电场知识点与例题精讲总结

静电场第一讲 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:221r Q Q 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;2r QK 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。

版高中物理必修二静电场中的能量知识点总结归纳完整版

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版高中物理必修二静电场中的能量知识点总结归纳完整版静电场能量的知识点总结如下:1.静电势能:静电场中的一对电荷之间存在着电势差,当电荷在电场中移动时,电荷会具有势能。

对于电量为q的电荷在电场中移动一个距离d,则其势能U等于U=qV,其中V为电势差。

2.电场能:电场能是指电场中存储的能量。

当电场中有电荷分布时,电荷会在电场力的作用下发生位能变化,导致电场能的产生。

电场能可以表示为E=1/2ε_0∫E^2dV,其中ε_0为真空介电常数,E为电场强度。

3.电容器的电场能:电容器的电场能是指由于电荷在电容器的正负极板之间移动而产生的能量。

电容器的电场能可以表示为E=(1/2)CV^2,其中C为电容量,V为电容器两极板的电压。

4.平行板电容器的电场能:平行板电容器的电场能可以表示为E=(1/2)ε_0AV^2/d,其中A为平行板电容器的面积,d为两平行板的距离。

5.电势能密度:电势能密度指单位体积内的电势能,可以表示为u=(1/2)ε_0E^2,其中u为电势能密度,E为电场强度。

6.电场能量的传递与转化:当电荷在电场中移动时,电荷的电势能会发生变化,从而将能量传递给电场。

电场能可以转化为其他形式的能量,如电磁辐射、热能等。

7. 电场能与电势能的关系:电场能与电势能之间存在着直接的关系。

电场能可以通过电势能来表示,即E=-(dU/dx),其中E为电场强度,U为电势能,x为电场沿着的方向。

8.超导体与电场能量:超导体是一种具有无电阻的导电性能的材料。

在超导体中,电荷是自由移动的,当超导体中的电荷移动时,其电场能会消失,转化为其他形式的能量。

9.静电场能量的应用:静电场能量的应用包括电容器的储能、静电除尘、电子束加速器等。

总结:静电场能量是指在静电场中存储的能量。

静电势能和电场能是静电场能量的两个重要概念。

静电场能量可以通过电势能、电场强度、电容量来计算。

静电场能量的转化与传递涉及到电荷在电场中的运动和电场能的转化。

高中物理专题静电场考点归纳

高中物理专题静电场考点归纳

高中物理专题静电场考点归纳第一节电场力的性质【基本概念、规律】一、电荷和电荷守恒定律1.点电荷:形状和大小对研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷.2.电荷守恒定律(1)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.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.公式:F=k r2(q1q2),式中的k=9.0×109 N·m2/C2,叫做静电力常量.3.适用条件:(1)点电荷;(2)真空.三、电场强度1.意义:描述电场强弱和方向的物理量.2.公式(1)定义式:E=q(F),是矢量,单位:N/C或V/m.(2)点电荷的场强:E=k r2(Q),Q为场源电荷,r为某点到Q 的距离.(3)匀强电场的场强:E=d(U).3.方向:规定为正电荷在电场中某点所受电场力的方向.四、电场线及特点1.电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向.2.电场线的特点(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)电场线不相交.(3)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大.(4)沿电场线方向电势降低.(5)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(如图所示)【重要考点归纳】考点一对库仑定律的理解和应用1.对库仑定律的理解(1)F=k r2(q1q2),r指两点电荷间的距离.对可视为点电荷的两个均匀带电球,r为两球心间距.(2)当两个电荷间的距离r→0时,电荷不能视为点电荷,它们之间的静电力不能认为趋于无限大.2.电荷的分配规律(1)两个带同种电荷的相同金属球接触,则其电荷量平分.(2)两个带异种电荷的相同金属球接触,则其电荷量先中和再平分.考点二电场线与带电粒子的运动轨迹分析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.3.求解这类问题的方法:(1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向),从二者的夹角情况来分析曲线运动的情景.(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向(或等势面电势的高低)、电荷运动的方向,是题意中相互制约的三个方面.若已知其中的任一个,可顺次向下分析判定各待求量;若三个都不知(三不知),则要用“假设法”分别讨论各种情况.考点三静电力作用下的平衡问题1.解决这类问题与解决力学中的平衡问题的方法步骤相同,只不过是多了静电力而已.2.(1)解决静电力作用下的平衡问题,首先应确定研究对象,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”.(2)电荷在匀强电场中所受电场力与位置无关;库仑力大小随距离变化而变化.考点四带电体的力电综合问题解决该类问题的一般思路【思想方法与技巧】用对称法处理场强叠加问题对称现象普遍存在于各种物理现象和物理规律中,应用对称性不仅能帮助我们认识和探索某些基本规律,而且也能帮助我们去求解某些具体的物理问题.利用对称法分析解决物理问题,可以避免复杂的数学演算和推导,直接抓住问题的特点,出奇制胜,快速简便地求解问题.第二节电场能的性质【基本概念、规律】一、电场力做功和电势能1.电场力做功(1)特点:静电力做功与实际路径无关,只与初末位置有关.(2)计算方法①W=qEd,只适用于匀强电场,其中d为沿电场方向的距离.②WAB=qUAB,适用于任何电场.2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功.(2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的减少量,即WAB=E p A-E p B=-ΔE p.(3)电势能具有相对性.二、电势、等势面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.(3)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取不同而不同.2.等势面(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面.(2)特点①在等势面上移动电荷,电场力不做功.②等势面一定与电场线垂直,即与场强方向垂直.③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.④等差等势面的疏密表示电场的强弱(等差等势面越密的地方,电场线越密).三、电势差1.定义:电荷在电场中,由一点A移到另一点B时,电场力所做的功WAB与移动的电荷的电量q的比值.3.电势差与电势的关系:UAB=φA-φB,UAB=-UBA. 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方向的距离的乘积,即UAB=Ed.特别提示:电势和电势差都是由电场本身决定的,与检验电荷无关,但电场中各点的电势与零电势点的选取有关,而电势差与零电势点的选取无关.【重要考点归纳】考点一电势高低及电势能大小的比较1.比较电势高低的方法(1)根据电场线方向:沿电场线方向电势越来越低.(2)根据UAB=φA-φB:若UAB>0,则φA>φB,若UAB<0,则φA<φB.(3)根据场源电荷:取无穷远处电势为零,则正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低.2.电势能大小的比较方法(1)做功判断法电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加(与其他力做功无关).(2)电荷电势法正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大.考点二等势面与粒子运动轨迹的分析1.几种常见的典型电场的等势面比较2.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲),从而分析电场方向或电荷的正负;(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向,确定静电力做功的正负,从而确定电势能、电势和电势差的变化等;(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况.考点三公式U=Ed的拓展应用考点四电场中的功能关系1.求电场力做功的几种方法(1)由公式W=Fl cos α计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为W=Eql cos α.(2)由WAB=qUAB计算,此公式适用于任何电场.(3)由电势能的变化计算:WAB=E p A-E p B.(4)由动能定理计算:W电场力+W其他力=ΔE k.注意:电荷沿等势面移动电场力不做功.2.电场中的功能关系(1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变.(2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力、弹簧弹力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化.3.在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律和功能关系.(1)应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功).(2)应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化.(3)应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系.(4)有电场力做功的过程机械能不守恒,但机械能与电势能的总和可以守恒.【思想方法与技巧】E-x和φ-x图象的处理方法1.E-x图象(1)反映了电场强度随位移变化的规律.(2)E>0表示场强沿x轴正方向;E<0表示场强沿x轴负方向.(3)图线与x轴围成的“面积”表示电势差,“面积”大小表示电势差大小,两点的电势高低根据电场方向判定.2.φ-x图象(1)描述了电势随位移变化的规律.(2)根据电势的高低可以判断电场强度的方向是沿x轴正方向还是负方向.(3)斜率的大小表示场强的大小,斜率为零处场强为零.3.看懂图象是解题的前提,解答此题的关键是明确图象的斜率、面积的物理意义.第三节电容器与电容带电粒子在电场中的运动【基本概念、规律】一、电容器、电容1.电容器(1)组成:由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成.(2)带电量:一个极板所带电量的绝对值.(3)电容器的充、放电充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两板带上等量的异种电荷,电容器中储存电场能.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,与两极板间距离成反比.二、带电粒子在电场中的运动1.加速问题2.偏转问题(1)条件分析:不计重力的带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场.(2)运动性质:匀变速曲线运动.(3)处理方法:利用运动的合成与分解.①沿初速度方向:做匀速运动.②沿电场方向:做初速度为零的匀加速运动.特别提示: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.。

高二静电场知识点总结

高二静电场知识点总结

高二静电场知识点总结静电场是物理学中的一个重要概念,其涉及电荷、电场和电势等内容。

本文将对高二静电场的相关知识点进行总结。

一、电荷与电场1. 电荷的基本性质电荷是物质的一种性质,分为正电荷和负电荷。

同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

2. 电场的概念电场是由电荷引起的一种物理场,具有方向和大小。

正电荷产生的电场指向外围,负电荷产生的电场指向内部。

3. 电场强度电场强度表示单位正电荷在电场中所受到的力的大小,用E表示,单位是牛顿/库仑。

电场强度的方向与力的方向相同。

4. 电场线与图象电场线是一根根箭头定义的线,表示了电荷所在位置附近的电场的方向。

电场图象可以由电荷布局直接推导出来。

二、库仑定律与电场强度计算1. 库仑定律的表达式库仑定律描述了静电作用力的大小与电荷量和距离的关系。

库仑定律的表达式为F=k|q1q2|/r^2,其中k为比例常数。

2. 电场强度的计算在离散电荷分布的情况下,可以通过电场强度的叠加原理计算出总电场强度。

对于连续电荷分布,可以使用电场强度的积分形式进行计算。

三、静电势能与电势差1. 静电势能静电势能是指电荷在电场中由于位置改变而具有的能量。

静电势能的计算公式为Ep=qEd,其中q为电荷量,E为电场强度,d 为电荷位移的距离。

2. 电势差电势差是指单位正电荷从一个点移动到另一个点时所获得或损失的能量。

电势差可通过V=Ed计算得出,其中V表示电势差。

四、高斯定理与电通量1. 高斯定理的表达式高斯定理描述了电场通过闭合曲面的总通量与包围在曲面内的总电荷量之间的关系。

高斯定理的表达式为∮E·dA=q/ε0,其中∮E·dA表示电场强度在曲面上的法向分量与曲面微元的面积之积的累积和。

2. 电通量电通量是指单位时间内通过闭合曲面的电场总量。

电通量可通过Φ=E·A计算得出,其中Φ表示电通量,E表示电场强度,A表示曲面的面积。

五、静电场与电场力线1. 电场力线电场力线是描述电场分布的一种图示方法,电场力线在空间中的分布能够直观地反映电场的特性。

(人教高中物理)静电场知识点

(人教高中物理)静电场知识点

3.几种典型电场的电场线(如图所示).考点一库仑定律的理解和应用等量异种点电荷和等量同种点电荷连线上和中垂线上场强及电势的变化规律1.如图甲所示,等量异种点电荷的连线上,从正电荷到负电荷电势越来越低,中垂线是一等势线,若沿中垂线移动电荷至无穷远,电场力不做功,因此若取无穷远处电势为零,则中垂线上各点的电势也为零.中垂线上各点场强沿水平方向,大小可由电场线的疏密看出.以两电荷连线的中点为例,相对于连线上其他点,中点的场强最小,相对于中垂线上其他点,此处的场强最大.2.如图乙所示,等量正点电荷连线的中点电势最低,中垂线上该点的电势却最高,从中点沿中垂线向两侧,电势越来越低.连线上和中垂线上关于中点的对称点等势.3.等量负点电荷连线的中点电势最高,中垂线上该点的电势却最低,从中点沿中垂线向两侧电势越来越高,连线上和中垂线上关于中点的对称点等势.两等量同种电荷的中点合场强为零,无穷远处也为零,则从中点沿中垂线向两侧,场强一定先增大后减小.三、电容器、带电粒子在电场中的运动知识点一常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系1.电容器:(1)组成:由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成.(2)带电量:一个极板所带电荷量的绝对值.(3)电容器的充电、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①电子枪,②偏转电极,③荧光屏.(如图所示)考点一平行板电容器的动态分析1.电容器的两种情况(1)电容器始终与电源相连时,电容器两极板间电势差U保持不变;(2)电容器充电后与电源断开时,电容器所带电荷量Q保持不变.2.平行板电容器动态问题的分析思路3.关于平行板电容器的一个常用结论电容器充电后断开电源,在电容器所带电荷量保持不变的情况下,电场强度与极板间的距离无关.考点二带电粒子(或带电体)在电场中的直线运动1.带电粒子在电场中运动时重力的处理:(1)基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等,除有说明或明确的暗示以外,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.2.带电粒子在电场中平衡的解题步骤:(1)选取研究对象.考点三带电粒子在匀强电场中的偏转问题(2)分析时从两条思路出发:一是力和运动的关系,根据牛顿第二定律及运动学规律分析;二是功能关系.(3)此类题型一般有三种情况:①粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解);②二是粒子做往返运动(一般分段研究);③粒子做偏转运动(一般根据交变电场特点分段研究).。

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静电场第一讲 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:221r Q Q 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;2r QK 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。

这叫做电场的叠加原理。

在电场的某一区域里,如果各点的场强的大小和方向都相同,这个区域里的电场中匀强电场。

五、电场线1、概念:为了形象地描绘电场,人为地在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,这些曲线叫电场线。

它是人们研究电场的工具。

2、性质:(1)电场线起自正电荷(或来自无穷远),终止于电荷(或伸向无穷远);(2)电场线不相交;(3)电场线的疏密情况反映电场的强弱,电场线越密场强越强,匀强电场的电场线是距离相等的平行直线;(4)静电场中电场线不闭合(在变化的电磁场中可以闭合);(5)电场线是人为引进的,不是客观存在的;(6)电场线不是电荷运动的轨迹。

重难点突破一、库仑定律的适用条件库仑定律的适用条件是真空中的点电荷。

点电荷是一理想化模型,当带电体间的距离远远大于带电体的自身大小时,可以视其为点电荷而使用库仑定律,另外,两个带电的导体球,当不考虑导体一的电荷由于相互作用而重新分布的影响时(即仍看成均匀带电球),可看作点电荷,电荷之间的距离就为两球心之间的距离。

当两较大的金属球距离较近时,由于异种电荷相互吸引、同种电荷相互排斥,使电荷的分布发生变化,电荷间的距离不再是两球心间的距离。

二、电场、电场强度及其理解只要有电荷存在,电荷周围就存在电场。

电场是电场力赖以存在的媒介,是客观存在的一种物质。

电场作为物质的最基本的性质表现在对放入其中的电荷有力的作用,描述这一属性的物理量就是电场强度。

电场强度的定义采用比值定义法:将带电量为q 的点电荷放入电场中的某点,如果点电荷受到的力(电场力)为F,那么该点的电场强度为q FE =,电场强度的单位是N/C,规定其方向与正电荷在该点的受力方向一致。

因此,电场强度的意义是描述电场强弱和方向的物理量。

q FE =是电场强度的定义式。

电场中某点的电场强度是一个预先确定的量,人们为了知道、测量这个值,在此处放入一个检验电荷q,看它受到的电场力等于多少,由此可以得也这个值q FE =,因此q 仅仅起到一个“测量工具”的作用,“测量工具”不能决定被测量值的大小。

电场中某点的电场强度E,只要电场本身不变,该点的电场强度E 就是一个确定的值,与检验电荷q 的大小,或放不放检验电荷q无关,决不能理解为“E与F 成正比,而与q 成反比”。

点电荷的电场:2r QK E =就是点电荷Q在空间距Q为r 处激发的电场强度。

方向:如果Q是正电荷,在Q与该点连线上,指向背离Q的方向;如果Q是负电荷,在Q与该点的连线上,指向Q的方向。

同时要注意以下几点:(1)在距Q为r 处的各点(组成一个球面)电场强度的大小相等,但方向不同,即各点场强不同。

(2)2r Q K E =是点电荷激发的电场强度计算公式,是由q F E =推导出来的,q F E =是电场强度的定义,适用于一切电场,而2r QKE =只适用于点电荷激发的电场。

匀强电场:在电场中,如果各点的电场强度的大小都相同,这样的电场电匀强电场,匀强电场中电场线是间距相等且互相平行的直线。

d UE =是场强与电势差的关系式,只适应于匀强电场。

电场强度与电场力的区别电场强度E 电场力F 区 别 ①反映电场的力的性质; ②其大小仅由电场本身决定; ③其方向仅由电场本身决定,规定其方向与正电荷在电场中的受力方向相同。

①仅指电荷在电场中的受力; ②其大小由放在电场中的电荷和电场共同决定; ③正电荷受力方向与电场方向相同,负电荷受力方向与电场方向相反。

联系 q F E = qE F =例1:如图所示,在一个电场中的a、b、c 、d四个点分别引入试探电荷时,电荷所受的电场力F跟引入的电荷电量之间的函数关系,下列说法正确的是( )A、这电场是匀强电场;B、a 、b、c 、d四点的电场强度大小关系是E d>E b >Ea>Ec ;C 、这四点的场强大小关系是Eb >Ea >E c >Ed ;D 、无法比较E值大小。

三、电场线1、 电场线与运动轨迹电场线是为形象地描述电场而引入的假想曲线,规定电场线上每点的切线方向沿该点场强的方向,也是正电荷在该点受力产生加速度的方向(负电荷受力方向相反)。

运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的径迹,每项迹上每点的切线方向淡粒子在该点的速度方向。

在力学的学习中我们就已经知道,物体运动速度的方向和它的加速度的方向是两回事,不一定重合。

因此,电场线与运动轨迹不能混为一谈,不能认为电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹。

只有当电荷只受电场力,电场线是直线,且带电粒子初速度为零或初速度方向在这条直线上,运动轨迹才和电场线重合。

2、电场线的疏密与场强的关系按照电场线画法的规定,场强大处电场线密,场强小处电场线疏。

因此根据电场线的疏密就可以比较场强的大小。

例2:关于电场线的下列说法中正确的是( )A、电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同;B、沿电场线方向,电场强度越来越小;C 、电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力就越大;D、在电场中,顺着电场线移动电荷,电荷受到的电场力大小恒定。

例3:某静电场中电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图虚线所示由M 运动到N,以下说法正确的是( )A 、粒子必定带正电荷;B、粒子在M 点的加速度大于它在N 点加速度;C 、粒子在M点的加速度小于它在N点加速度;D、粒子在M点的动能小于它在N 点的动能。

四、电场的叠加1、所谓电场的叠加就是场强的合成,遵守平行四边形定则,分析合场强时应注意画好电场强度的平行四边形图示。

在同一空间,如果有几个静止电荷同时在空间产生电场,如何求解空间某点的场强的大小呢?根据电场强度的定义式qFE =和力的独立作用原理,在空间某点,多个场源电荷在该点产生的场强,是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和,这就是电场的迭加原理。

2、等量异种、等量同种点电荷的连线和中垂线上场强的变化规律。

(1)等量异种点电荷的连线之间,中点场强最小;沿中垂线从中点到无限远处,电场强度逐渐减小;等量同种点电荷的连线之间,中点场强最小,且一定等于零。

因无限远处场强为零,则沿中垂线从中点到无限远处,电场强度先增大后减小,中间某位置必有最大值。

(2)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中眯对称处的场强相同;等量同种电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反。

五、静电感应 静电屏蔽1、静电感应:把金属导体放在外电场E中,由于导体内的自由电子受电场力作用而定向运动,使导体的两个端面出现等量的异种电荷,这种现象叫静电感应。

2、静电平衡:发生静电感应的导体两端面感应出的等异种电荷形成一附加电场E ’,当附加电场与外电场的合场强为零时(即E’的大小等于E 的大小而方向相反),自由电子的定向移动停止,这时的导体处于静电平衡状态。

3、处于静电平衡状态的导体具有以下特点(1)导体内部的场强(E 与E ’的合场强)处处为零,E内=0;(2)整个导体是等势体,导体的表面是待势面;(3)导体外部电场线与导体表面垂直,表面场强不一定为零;(4)净电荷只分布在导体外表面上,且与导体表面的曲率有关。

4、静电屏蔽由于静电感应,可使金属网罩或金属壳内的场强为零。

遮挡住了外界电场对它们内部的影响这种现象叫静电屏蔽。

例4:如图所示,在水平放置的光滑金属板中点的正上方,有带正电的点电荷+Q,一表面绝缘带正电的金属小球C可视为质点,且不影响原电场,自左向右以初速V0向右运动,则在运动过程中( )A、小球先做减速后加速运动;B 、小球做匀速直线运动;C、小球受到的电场力的冲量为零;D、小球受到的电场力对小球做功为零。

六、带电体的平衡1、解决带电体在电场中处于平衡状态问题的方法与解决力学中平衡问题的方法是一样的,都是依据共点力平衡条件求解,所不同的只是在受力分析列平衡方程时,一定要注意考虑电场力。

2、解决带电体在电场中平衡问题的一般步骤:(1)确定研究对象;(2)分析研究对象的受力情况,并画出受力图。

(3)据受力图和平衡条件,列出平衡方程;(4)解方程。

例5:一条长3L 的丝线穿着两个相同的质量均为m 的小金属环A 和B,将线的两端都系于同一点O,当金属环带电后,由于两环间的静电斥力使丝线构成一等边三角形,此时两环处于同一水平线上,如果不计环与线的摩擦,两环各带多少电量?第二讲 电场能的性质一、电势、电势差1、电势差(1)电荷q在电场中由一点A 移到另一点B时,电场力所做的功W AB 跟它的电荷量q 的比值,叫做A、B两点间的电势差。

电场中A、B两点间的电势差在数值上等于单位正电荷从A 点移动到B点过程中电场力所做的功。

即:q W U AB AB=。

(2)电势差是标量,有正负,无方向。

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