静电场基础知识归纳复习

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高中物理:静电场知识点归纳

高中物理:静电场知识点归纳

高中物理:静电场知识点归纳一、电荷及电荷守恒定律1. 元电荷、点电荷(1) 元电荷:e=1.6×10-19C,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:,式中k=9.0×109N·m2/C2,叫静电力常量。

3. 适用条件:真空中的点电荷。

三、电场强度、点电荷的场强1. 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。

2. 定义式:3. 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:4. 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。

5. 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,遵从平行四边形定则。

四、电场线1. 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.五、匀强电场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。

大学物理静电场知识点总结

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. 电荷的根本特征:〔1〕分类:正电荷〔同质子所带电荷〕,负电荷〔同电子所带电荷〕〔2〕量子化特性〔3〕是相对论性不变量〔4〕微观粒子所带电荷总是存在一种对称性2.电荷守恒定律:一个与外界没有电荷交换的孤立系统,无论发生什么变化,整个系统的电荷总量必定保持不变。

3.点电荷:点电荷是一个宏观*围的理想模型,在可忽略带电体自身的线度时才成立。

4.库仑定律:表示了两个电荷之间的静电相互作用,是电磁学的根本定律之一,是表示真空中两个静止的点电荷之间相互作用的规律121212301214q q F r r πε= 5.电场强度:是描述电场状况的最根本的物理量之一,反映了电场的基0F E q =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,可以根据电场的叠加原理来求解〔3〕具有一定对称性的带电体所产生的电场强度,可以根据高斯定理来求解〔4〕根据电荷的分布求电势,然后通过电势与电场强度的关系求得电场强度7.电场线:是一些虚构线,引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的分布〔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 .曲线分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〔或无穷远〕,止于负电荷〔或无穷远〕。

b .不闭合,也不在没电荷的地方中断。

c .两条电场线在没有电荷的地方不会相交8. 电通量:φ=⋅⎰⎰e s E dS〔1〕电通量是一个抽象的概念,如果把它与电场线联系起来,可以把曲面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:ε⋅=∑⎰⎰s S 01E dS i (里)q〔1〕定理中的E 是由空间所有的电荷〔包括高斯面内和面外的电荷〕共同产生。

〔2〕任何闭合曲面S 的电通量只决定于该闭合曲面所包围的电荷,而与S 以外的电荷无关10.静电场属于保守力:静电场属于保守力的充分必要条件是,电荷在电场中移动,电场力所做的功只与该电荷的始末位置有关,而与其经历的路径无关。

静电场知识点(完整版)

静电场知识点(完整版)

第一章静电场1.1电荷·摩擦起电的原理:电子从一个物体上转移到了另一个物体上·自由电子的含义·离子的含义·金属导电的原理:正离子在自己的平衡位置上振动,自由电子在金属中穿梭(绝缘体不含自由电子)·静电感应:当一个带电体靠近导体时,由于电荷中的相互吸引和排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一侧带同号电荷******1.2**1.32.1*点电荷是一种理想化的物理模型;*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.***验电器与静电计的结构与原理玻璃瓶内有两片金属箔,用金属丝挂在一根导体棒的下端,棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出.如果把金属箔换成指针,并用金属做外壳,这样的验电器又叫静电计.注意金属外壳与导体棒之间是绝缘的.不管是静电计的指针还是验电器的箔片,它们张开角度的原因都是同种电荷相互排斥的结果..3.1电场·概念: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.**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.·电荷之间通过电场相互作用的规律:A 产生的场对 B 作用;B 产生的场对A 作用3.2电场强度·物理意义:表示电场的强弱和方向.·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.·定义式:E=F单位:N/C=V/mq***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3.3点电荷的电场电场强度的叠加·点电荷的电场 E =kQ(注意方向和正负电荷的不同情况)r 2·电场叠加:电场强度的叠加遵从平行四边形定则.·均匀带电球壳(体)外部的电场:E =kQ(r 是球心到该点的距离)r 23.4电场线·定义:为了直观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.·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.***几种典型电场的电场线3.5匀强电场·定义:电场中各个点电场强度的大小相等,方向相同·电场线的特点:电场线平行,电场线密度均匀(间隔相等的平行线)·举例:带等量异号电荷的一对平行金属板,两板间距很近,除边缘部分外,均为匀强电场4.1电场力做功的特点·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,电场力做功与重力做功相似.·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.4.2**4.3***4.4③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.****电势是描述电场本身的能的性质的物理量,由电场本身决定,而电势能反映电荷在电场中某点所具有的电势能,由电荷与电场共同决定.5.1 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 .单位:伏(V). q·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 .·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6.1 ·Ed ,7.1 7.2 7.3 7.4 8.1 充电:使电容器带电的过程,充8.2 8.3 平行板电容器的电容·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.·决定式:C = εr S ,k 为静电力常量.4πkd Q ****C = 适用于任何电容器,但 C = εr S 仅适用于平行板电容器.U 4πkd8.4常用电容器9.1带电粒子的加速·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量.(1)在匀强电场中:W=qEd=qU=1m v2-1m v 0 2或F=qE=qU=ma.2 2 d(2)在非匀强电场中:W=qU=1m v2-1m v0 2.9.22.考(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.9.3示波管的原理。

静电场知识归纳

静电场知识归纳

一、静电场基本公式归纳1.(矢量)静电力F:F=qE(适用一切电场)F=k q1q2r2(适用于真空,点电荷)2.(矢量)场强E: E=Fq(适用一切电场、定义式,E大小与二者没有关系)E=k Qr2(决定式,适用于真空,点电荷)E=U ABd(适用匀强电场,d为沿电场线方向上的距离)(标量)电势ᵩ:ᵩ=E pq(定义式,ᵩ大小与二者没有关系)ᵩA =U AB (B点为零电势点)(标量)电势能Ep :E p=qᵩE pA=WA∞(无限远处为零电势能点)(标量)电势差U AB :U AB=ᵩA−ᵩB(适用一切电场)U AB=W ABq(适用一切电场)U AB=Ed(适用匀强电场,d为沿电场线方向上的距离,正负要判断)(标量)静电力做功W AB :W AB=qU AB(适用一切电场)W AB=E PA−E PBW AB=−∆E PW AB=qEd(适用匀强电场,d为沿电场线方向上的距离,正负要判断)二、电场的叠加在几个点电荷共同形成的电场中,某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和,这叫做电场的叠加原理。

三、电场线1、电场线:为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线,曲线的疏密程度表示场强的大小,曲线上某点的切线方向表示场强的方向。

2、电场线的特征1)、电场线密的地方场强强,电场线疏的地方场强弱2)、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷,孤立的正电荷(或负电荷)的电场线止无穷远处点3)、电场线不会相交,也不会相切4)、电场线是假想的,实际电场中并不存在5)、电场线不是闭合曲线,且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系3、几种典型电场的电场线1)正、负点电荷的电场中电场线的分布特点:a 、离点电荷越近,电场线越密,场强越大b 、以点电荷为球心作个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向不同。

2)、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布特点:a 、沿点电荷的连线,场强先变小后变大b 、两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(中垂线)垂直c 、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点 0等距离各点场强相等。

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。

高中物理《静电场》知识点归纳归纳归纳总结(超详细)

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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。

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。

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。

静电场章节总复习.pptx

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选A、C
七、电粒子在匀强电场中的运动
例、如图所示匀强电场中,电量为+q、质量为m的粒子由静止开始,仅在电场力的作用下,由正极板加速到负极板,求它获得的速度v.
1、加速
解法一:(牛顿运动定律)
解法二:(动能定理)
2、偏转
例、如图所示,一个质量为m、带电量为+q的粒子,以v的速度垂直于电场方向射入两平行金属板间的匀强电场中。两金属板长度均为l,间距为d,两板间电压为U,求粒子射出两金属板间时偏转的距离y和偏转的角度.(不计粒子重力)
例、一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地。在两极板间有一正电荷(电量很小),固定在P点,如图所示。以E表示两板间的场强,U表示电容器的电压,ε表示正电荷在P点的电势能。若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示位置,则( )
A、U变小,E不变
B、E变大,ε变大
C、U变小,ε不变
D、U不变,ε变小
等 势 面
电偶极势场
电容器势场
电导块势场
场势微分式
场强与电势的微分关系
等势面
如图所示,虚线a、b和c是某静电场中的三个等势面,它们的电势分别为 、 和 ,一带正电粒子射入电场中,其运动轨迹如实线KLMN所示。由图可知:A、粒子从K到L的过程中,电场力做负功B、粒子从L到M的过程中,电场力做负功C、粒子从K到L的过程中,电势能增加D、粒子从L到M的过程中,动能减少
2、元电荷:
1e=1.6×10–19 C
3、比荷:
物体所带电量与物体质量的比值 q / m
4、点电荷:
有带电量而无大小形状的点,是一种理想化模型
电荷既不能创造,也不能消失,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的这一部分转移到另一部分,在转移过程中总电荷量不变。

静电场知识点复习

静电场知识点复习

静电场知识点复习一、库仑定律①元电荷:元电荷是指最小的电荷量,用e 表示,大小为e=c 19106.1-⨯。

②库仑定律: 221rq kq F =,其中静电力常量229/.100.9C m N k ⨯=。

二、电场 ①描述电场力的性质的物理量是电场强度,描述电场能的性质的物理量是电势,这两个物理量仅由电场本身决定,与试探电荷无关。

②电场强度:定义式:qFE =,单位:C N /或m V /。

方向:规定与正电荷在该点所受的静电力方向相同,则与负电荷在该点所受静电力的方向相反,也是该点电场线的切线方向。

区别:qFE =(适用于任何电场);2r kQ E =(点电荷产生电场;d U E =(匀强电场)。

③电场线:曲线的疏密表示场强的大小。

电场线是为了形象的描述电场而假想的、实际不存在的曲线。

电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,是不闭合、不相交的曲线。

三、电势能、电势、电势差 ①电势能:由于移动电荷时静电力做的功与路径无关,电荷在电场中也具有势能,叫做电势能。

静电力做功与电势能变化的关系式为:P E W ∆-=,即静电力所做的功等于电势能的变化。

所以,当静电力做多少正功,电势能就减小多少;当静电力做多少负功,电势能就增加多少。

静电力做功与电势差的关系式为:AB AB qU W =。

电势能有正有负,但是标量。

试探电荷在电场中某点的电势能大小为:ϕq E P =。

②电势: qE P=ϕ。

沿着电场线方向电势降低。

③电势差与电势的关系式为:B A AB U ϕϕ-=;电势差与静电力做功的关系式为:qW U ABAB =; ④等势面:电场中电势相等的点构成的面。

性质:沿同一等势面移动电荷时静电力不做功;电场线与等势面垂直,且由电势高的等势面指向电势低的等势面;在相邻等势面间电势差相等的情况下,等势面的疏密表示电场的强弱(密强弱疏)。

会画点电荷电场和匀强电场的等势面。

四、电容器和电容电容:表示电容器容纳电荷本领的物理量。

高中物理静电场专题复习

高中物理静电场专题复习

高中物理静电场专题复习(一)电荷与静电场1.电荷的概念和性质2.电荷的守恒定律3.质点电荷的受力和受力分析4.电场的概念和性质5.电场的叠加原理6.电场线与等势面7.高斯定理及其应用(二)电场中的电荷运动1.力电相互作用定律2.电场中带电粒子的受力分析3.匀速平行板电容器中带电粒子的运动4.均匀磁场中带电粒子的受力分析5.质谱仪工作原理及应用(三)电势与电势能1.电势的概念和性质2.科尔宾定律及其应用3.电势能的概念和计算4.等势面和电势差5.电势差与电场强度的关系6.电势能的转换与守恒定律(四)电容与电容器1.电容的概念和性质2.电容的计算与电容公式3.并联与串联电容的计算4.储存电容器的能量5.电容器的充放电过程6.RC电路的充放电特性及其应用(五)静电场与静电力1.静电能的计算2.电场能与电场力的关系3.电荷在电场中的平衡位置分析4.电偶极子的概念和性质5.电偶极子在电场中的受力分析6.电荷在带电杆上的分布和受力分析(六)静电场中的等电位1.等电位的概念和性质2.等电位面的特点和表示方法3.等电位面的场线走势4.等势图的画法5.等势面与电场线的关系6.高斯定理在等电位面上的应用(七)电容器的应用1.平行板电容器的原理和特点2.平行板电容器中的电场分布与电势差计算3.平行板电容器的等效电容计算4.平行板电容器的应用:电容传感器、正负极板电容器等5.球形电容器的原理和特点6.球形电容器的电场分布与电势差计算7.球形电容器的应用:变压器、电荷控制器等以上是高中物理静电场专题复习的提纲,希望对你的复习有所帮助。

祝你取得好成绩!。

静电场知识点总结

静电场知识点总结

第一章 静电场知识点概括【考点1】电场的力的性质 1.库仑定律:(1)公式:2QqF kr = (2)适用条件:真空中的点电荷。

(1)意义:形象直观的描述电场的一种工具(2)定义:如果在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致,这样的曲线就叫做电场线。

说明:a.电场线不是真实存在的曲线。

b.静电场的电场线从正电荷出发,终止于负电荷(或从正电荷出发终止于无穷远,或来自于无穷远终止于负电荷)。

c.电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向相同。

d.电场线的疏密表示场强的大小,场强为零的区域,不存在电场线。

e.任何两条电场线都不会相交。

f.任何一条电场线都不会闭合。

g.沿着电场线的方向电势是降低的。

【典例1】如图所示,M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点,O 点为半圆弧的圆心,060MOP ∠=,电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点,这时O 点电场强度的大小为1E ;若将N 点处的点电荷移至P 点,则O 点的场强大小变为2E ,1E 与2E 之比为( )A.1:2B.2:1C.2D.4方法提炼:求解该类问题时首先根据点电荷场强公式得出每一个点电荷产生的场强的大••••PM O N60o小和方向,再依据平行四边形定则进行合成。

【考点2】电场的能的性质 1.电势能p E 、电势ϕ、电势差U(1)电场力做功与路径无关,故引入电势能,AB pA pB W E E =- (2)电势的定义式:E =p qϕ(3)电势差:U AB A B ϕϕ=-(4)电场力做功和电势差的关系:AB AB W qU =沿着电场线方向电势降低,或电势降低最快的方向就是电场强度的方向。

2.电场力做功定义:电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时,电场力所做的功AB W 简称电功。

公式:AB AB W qU =说明:1.电场力做功与路径无关,由q 、AB U 决定。

2.电功是标量,,电场力可做正功,可做负功,两点间的电势差也可正可负。

高中物理静电场知识点归纳

高中物理静电场知识点归纳

《静电场》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 q1q2r2,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=Fq,是矢量,单位:N/C或V/m.(2)点电荷的场强:E=k Qr2,Q为场源电荷,r为某点到Q的距离.(3)匀强电场的场强:E=U d.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 q 1q 2r 2,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.②W AB=qU AB,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W AB=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.(2)定义式:φ=E p q.(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W AB与移动的电荷的电量q的比值.2.定义式:U AB=W AB q.3.电势差与电势的关系:U AB=φA-φB,U AB=-U BA.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U AB=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U AB=φA-φB:若U AB>0,则φA>φB,若U AB<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电场等势面(实线)图样重要描述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1.在匀强电场中U=Ed,即在沿电场线方向上,U∝d.推论如下:(1)如图甲,C点为线段AB的中点,则有φC=φA+φB2.(2)如图乙,AB∥CD,且AB=CD,则U AB=U CD.2.在非匀强电场中U=Ed虽不能直接应用,但可以用作定性判断.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W AB=qU AB计算,此公式适用于任何电场.(3)由电势能的变化计算:W AB=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(1)定义式:C=Q U.(2)单位:法拉(F),1 F=106μF=1012pF.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.(2)决定式:C=εr S4πkd,k为静电力常量.特别提醒:C=QU⎝⎛⎭⎫或C=ΔQΔU适用于任何电容器,但C=εr S4πkd仅适用于平行板电容器.二、带电粒子在电场中的运动1.加速问题(1)在匀强电场中:W=qEd=qU=12mv2-12mv2;(2)在非匀强电场中:W=qU=12mv2-12mv2.2.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.【重要考点归纳】考点一平行板电容器的动态分析运用电容的定义式和决定式分析电容器相关量变化的思路1.确定不变量,分析是电压不变还是所带电荷量不变.(1)保持两极板与电源相连,则电容器两极板间电压不变.(2)充电后断开电源,则电容器所带的电荷量不变.2.用决定式C=εr S4πkd分析平行板电容器电容的变化.3.用定义式C=QU分析电容器所带电荷量或两极板间电压的变化.4.用E =Ud分析电容器两极板间电场强度的变化.5.在分析平行板电容器的动态变化问题时,必须抓住两个关键点:(1)确定不变量:首先要明确动态变化过程中的哪些量不变,一般情况下是保持电量不变或板间电压不变.(2)恰当选择公式:要灵活选取电容的两个公式分析电容的变化,还要应用E =Ud ,分析板间电场强度的变化情况.考点二 带电粒子在电场中的直线运动 1.运动类型(1)带电粒子在匀强电场中做匀变速直线运动.(2)带电粒子在不同的匀强电场或交变电场中做匀加速、匀减速的往返运动. 2.分析思路(1)根据带电粒子受到的电场力,用牛顿第二定律求出加速度,结合运动学公式确定带电粒子的运动情况.(2)根据电场力对带电粒子所做的功等于带电粒子动能的变化求解.此方法既适用于匀强电场,也适用于非匀强电场.(3)对带电粒子的往返运动,可采取分段处理. 考点三 带电粒子在电场中的偏转 1.基本规律设粒子带电荷量为q ,质量为m ,两平行金属板间的电压为U ,板长为l ,板间距离为d (忽略重力影响),则有(1)加速度:a =F m =qE m =qUmd .(2)在电场中的运动时间:t =lv 0.(3)位移⎩⎪⎨⎪⎧v x t =v 0t =l 12at 2=y ,y =12at 2=qUl 22mv 20d. (4)速度⎩⎪⎨⎪⎧v x =v 0v y=at ,v y =qUt md ,v =v 2x +v 2y ,tan θ=v y v x =qUl mv 20d . 2.两个结论(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的.证明:由qU 0=12mv 20及tan θ=qUl mdv 20得tan θ=Ul2U 0d. (2)粒子经电场偏转后,合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O 为粒子水平位移的中点,即O 到电场边缘的距离为l 2.3.带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系:当讨论带电粒子的末速度v 时也可以从能量的角度进行求解:qU y =12mv 2-12mv 20,其中U y =Udy ,指初、末位置间的电势差. 【思想方法与技巧】带电粒子在交变电场中的偏转1.注重全面分析(分析受力特点和运动特点),找到满足题目要求所需要的条件. 2.比较通过电场的时间t 与交变电场的周期T 的关系:(1)若t ≪T ,可认为粒子通过电场的时间内电场强度不变,等于刚进入电场时刻的场强. (2)若不满足上述关系,应注意分析粒子在电场方向上运动的周期性.对称思想、等效思想在电场问题中的应用一、割补法求解电场强度由于带电体不规则,直接求解产生的电场强度较困难,若采取割或补的方法,使之具有某种对称性,从而使问题得到简化.二、等效法求解电场中的圆周运动1.带电粒子在匀强电场和重力场组成的复合场中做圆周运动的问题是一类重要而典型的题型.对于这类问题,若采用常规方法求解,过程复杂,运算量大.若采用“等效法”求解,则过程往往比较简捷.2.等效法求解电场中圆周运动问题的解题思路:(1)求出重力与电场力的合力F 合,将这个合力视为一个“等效重力”. (2)将a =F 合m视为“等效重力加速度”.(3)将物体在重力场中做圆周运动的规律迁移到等效重力场中分析求解.。

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一、物体带电的本质: 1. 任何物体都是由原子组成的,而原子由原子核、核外电子组成,原子核是正电荷,核外电子是负电荷,所以可以说任何物体上都带有电荷,只是当物体所带的正电荷量与负电荷量相等的时候,对外不显电性,我们就称之为物体不带电。

当物体所带的正电荷量与负电荷量不等的时候,即有了多余的正电荷或者多余的负电荷,我们就说物体带电了,称其为“带电体”,或者直接称之为“电荷”。

2. 那么为什么原本中性的物体会变成“带电体”呢研究发现,原子核外的电子是容易失去或者得到的。

当物体失去电子的时候,相当于有了多余的正电荷而带正电,当物体得到电子的时候,就有了多余的负电荷而带负电。

可见,物体带电的本质就是电子的得与失。

二.起电方法:使物体带上电,叫做起电。

常见的起电方法有三种,介绍如下。

1. 摩擦起电:这是最简单的起电方法,任何两个物体相互摩擦,都会同时带上等量异种电荷。

两个物体比较,相对容易失去电子的物体将带正电,相对容易得到电子的物体将带上等量的负电。

玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒带正电,丝绸带负电。

硬橡胶棒与毛皮摩擦时,硬橡胶棒带负电,毛皮带正电。

摩擦起电的本质是电子从一个物体转移到另一个物体。

2. 接触带电:一个不带电的导体接触带电体时,就会带上电,叫做接触起电。

若不带电的物体A 接触正的带电体B 时,物体A 上的电子就会转移到物体B 上,从而物体A 就失去了电子而带了正电,而物体B 得到了电子,原本缺少的电子数目就少了一些。

表现为所带的正电少了一些。

若不带电的物体A 接触负的带电体C 时,物体C 的一部分电子就转移到物体A 上,从而物体A 就带上了负电。

可见,接触带电的本质也是电子从一个物体转移到另一个物体。

3. 感应起电:一个不带电的导体靠近带电体时,导体两端将出现等量异种电荷。

出现的电荷叫做感应电荷。

感应起电的本质是电子从导体的一端移到另一端三. 衡量带电体所带电荷量的多少的物理量叫做电量。

国际单位是库仑,简称库,符号C ,如:电子所带电量为C 19-106.1⨯- ,质子所带电量为C 19-106.1⨯,氦原子核所带电量为C C 1919-102.3106.12-⨯=⨯⨯。

依据起电本质可以推断出:物体所带的电量要么等于电子或质子所带的电量,要么等于电子或质子所带电量的整数倍.关于这一结论不仅从理论上可以推断,更可以利用实验证明。

物理学家密立根测量了大量的油滴所带的电量,发现每个油滴带电量都有一个公因数,这个公因数就是×10-19库仑.这个公因数应该是电荷量的基数,所以将这个数叫做元电荷.可以作为电荷量的单位,氦原子核所带电量为2个元电荷. 结合理论可知,这个数其实就是电子所带的电量。

当初电子的电量就是这样知道的。

不带电的导 + 两端出现 感应电荷++【例1】一带电金属球带×10-10 C 正电,则该金属球 电子(填“得”或“失”)个数为:解:金属球带正电,所以是“失去”电子,个数为91910100.1106.1106.1⨯=⨯⨯==--e q n 个 【例2】有三个完全一样的金属球A 、B 、C ,A 带电量为+Q ,B 带电量为-4Q ,C 不带电,现将C 与B 接触一下,再与A 接触一下后移开,最后C 带电量是多少解:两个球接触后带电量将重新分配,分配的比例关系与两个带电体的材质以及外表面有关,完全一样的球电量将均分。

C 与B 接触,CB 总电量为-4Q ,两球均分后,C 球带电量为-2Q 。

C 再与A 接触,CA 总电量为:-2Q+Q=-Q ,两球均分后C 球带电量为2-Q 四.库仑定律1.内容:真空中两个点电荷之间的静电力与它们电量的乘积成正比,与它们之间的距离平方成反比,作用力的方向在它们的连线上2.表达式:F=221rq kq 静电力常量229/100.9c m N k ⋅⨯= 适用条件:真空中、点电荷3. 建立过程:天才的物理学家库仑利用类比猜测的方法,提出:电荷之间相互作用规律应该跟物体之间的万有引力相类似,同时又提出了点电荷这个理想模型,排除了电荷在带电体上分布情况对相互作用力的影响,然后又用控制变量法来验证,自己还制作了精巧的库仑扭秤,终于得出了库仑定律。

4.点电荷:忽略了大小的带电体。

(1)当带电体自身的线度远远小于带电体之间的距离时,带电体的大小对所研究的问题几乎没有影响,可以将其看成点电荷(2)均匀带电的球体也可以看成点电荷【例3】关于点电荷的说法,正确的是( CDE )A .只有体积很小的带电体,才能作为点电荷B .点电荷一定是电量很小的电荷C. 当带电体本身的大小和电荷的分布对带电体之间的静电作用力没有影响或几乎没有 影响时,就可以将他们看成点电荷 D .均匀带电球体,可以将它作为电荷集中在球心的点电荷处理 E .研究电子如何绕着原子核旋转时,可将原子核看成点电荷F .研究原子核的内部结构时,可将原子核看成点电荷【例4】 两个半径均为1cm 的导体球,分别带上+Q 和-3Q 的电量,两球心相距90cm ,相互作用力大小为F ,现将它们碰一下后,放在两球心间相距3cm 处,则它们的相互作用力大小变为 A .300F B .1200F C .900F D .无法确定 ( )正确答案D 。

这两个球体之间的距离跟半径差不太多,不能看成点电荷,所以无法计算 【例5】如图, 三个小球都带电,绝缘丝线竖直,A 、B 之间的距离小于B 、C 之间的距离,则三个球的带电情况为( )A . A 、B 一定带异种电 B. A 、C 一定是同种电荷B. B 的电量最小 D. C 的电量最大 【解析】以B 为研究对象,可知A 、C 两电荷的关系:悬绳竖直,说明A 对B 的静电力和C 对B 的静电力大小相等,方向相反,所以A 、C 必须是同种电荷,且根据22BC C B AB B A r Q kQ r Q Q k =⋅⋅ 可知:Q C >Q A 。

以A 为研究对象,可知B 、C 两电荷的关系:B 对A 的静电力和C 对A 的静电力大小相等,方向相反,所以B 、C 必须是异种电荷,且根据22AC C A AB B A r Q kQ r Q Q k =⋅⋅ 可知:Q C >Q B 。

以C 为研究对象,可知B 、A 两电荷的关系:B 对C 的静电力和A 对C 的静电力大小相等,方向相反, 所以B 、A 必须是异种电荷, 且根据22BC C B AC CA r Q kQ r Q Q k =⋅⋅ 可知:Q A >Q B 。

即:两边的必是同种电荷,中间的和两边的必是异种电荷,中间的电量最小,两边距中间电荷距 离远者电量最大】 正确答案ABCD【例6】氢原子核外电子的轨道半径为r ,电子质量为m ,电量为e ,求电子绕核运动的周期. 解:静电力充当向心力 222r e k r V m = 得mr k e V = 所以kmr e r V r T ππ22== 【例7】如图,两球A 、B 分别带电+q 和-q ,质量分别为M 1和M 2 ,用绝缘丝线悬挂,两段绳中的张力T A 和T B 的大小分别是多大两段绳长均为L (两电荷可看成点电荷)解: 整体所受外力只有两个:系统的重力、最上面的绳子的拉力系统平衡:T A =(M 1+M 2 )g【说明】1. 求T A 可选AB 组成的整体为研究对象,此时两球之间的静电力是内力,A 、B 之间的绳子上的力也属于内力。

2. 正因为此,求T B 必须用隔离法,可将B 隔离出来。

根据库仑定律得: 22Lq k F =电 B 物体受力如图: A CB T BF 电根据平衡条件: g M F T B 2=+电 解得:222Lq k g M T B -= 【例8】A 、B 两带电小球,电荷量分别为q A 、q B ,两球可以看做点电荷,用绝缘不可伸长的细线如图悬挂,静止时A 、B 两球处于同一水平面.已知A 球质量为3kg ,带电量q A =6100.2-⨯+C ,求OC ,AC ,BC 三条绳的拉力分别是多少及B 球的质量。

解:对A 、B 两球受力分析对A ,有:)N (103310330tan =⨯⨯== g m F A 电 20N 2==电F T A 对B , 有: 30tan 电F g m B = g m T B B 2= 解得:kg 33=B m N 3320=B T 对OC 绳,把A 、B 两球看做整体,所以N 3340)(=+=g m m T B A oc【例9】质量均为m 的三个带电小球A 、B 、C 放置在光滑的水平面上,相邻球间的距离为L,A球带电量q A =+10q; B 球带电量q B =+q.若在C 球上加一个水平向右的恒力F,如图所示,要使三球能始终保持L 的间距向右运动, (1)C 球应该带什么电(2)外力F 为多大解: (1) C 球带负电荷.(2)设系统加速度为a, 则对ABC : F=3ma ①对A:ma L q kq L q kq B A C A =-224 ② 对B: ma L q kq L q kq C B BA =+22 ③联立①②③得 2270L q k F =【说明】1. 由于水平面光滑,且系统有水平向右的外力,所以系统向右加速。

2. 判断C 球的电性,可对球A 进行分析:A 球有方向向右的加速度,根据牛顿第二定律可知,A 所受的合外力必须向右,由于A 、B 两球都带正电,B 对A 的静电力方向向左, 那么只有C 球对A 、的静电力必须是向右的,必须是吸引力,故C 球必须带负电. 3. 由于“保持三个球之间的距离不变”,所以三个球的加速度相同,所以求加速度可用“整体法”。

电场 :是一个概念,是法拉第提出来的。

任何带电体(也叫电荷)都会在自己周围产生一种特殊物质——电场,这种物质是看不见,摸不着的,但是有质量,有能量,有动量,是客观存在的。

一.如果一个带电体在周围产生电场,我们就将这个电荷称为这个电场的场源电荷。

离场源电荷越近的地方,场就越强,离场源电荷越远的地方,场就越弱。

为了定量的比较场中两点场的强弱,引入物理量—— 电场强度1. 电场强度(用E 表示,是一个物理量)①.物理意义:用来描述电场的强弱和方向 ②决定因素:由产生电场的场源电荷决定 ③ 矢量性:电场强度是矢量,电场中某点的电场强度的方向即该点的电场方向了解一个电场,就是对场中任意一点的场强大小方向都很清楚,对场中不同点之间的场强关系都很明了。

反映这种场强分布的一种更形象直观的方法就是电场线。

2. 电场线 :①是假想的,不是客观存在的,也是法拉第提出来的② 电场线的作用:可以形象直观的描述电场电场线的切线方向表示该点的电场强度方向电场线的疏密反映场强的相对大小(线越密处,场强越大)③电场线的特点:从正电荷(或无穷远或大地)出发,终止于负电荷(或无穷远或大地 任何一条电场线都不是闭合的任何两条电场线都不会相交的(当然也不会相切)当场源电荷Q 在自己的周围产生电场后,这个电场是看不见摸不到的,那么怎么知道它的周围有了电场呢这时我们可以拿来一个小电荷q 来检验来试探(故q 被称为检验电荷或者试探电荷),因为:电场的性质之一就是:对处于其中的带电体有力的作用,该力称为电场力。

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