高二物理静电场知识点

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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。

高二物理静电场知识点总结

高二物理静电场知识点总结

高二物理静电场知识点总结一、电荷与电场电荷是物质的一种固有属性,有正电荷和负电荷两种,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。

电场是由电荷所产生的物理场,具有方向和大小,可以影响周围空间中的其他电荷。

二、库仑定律库仑定律用于描述电荷之间的相互作用力,公式为F=k(q1*q2/r^2),其中F为电荷之间的作用力,k为电磁力常量,q1和q2分别为两个电荷的电量,r为它们之间的距离。

根据库仑定律可知,两个电荷之间的作用力与电量的大小呈正比,与距离的平方呈反比。

三、静电场强度静电场强度E的定义是电场力对单位正电荷所施加的力,即E=F/q,其中F为电场对电荷的作用力,q为单位正电荷的电量。

四、静电势能静电势能U是把单位正电荷从无穷远处移动到静电场中某点所需的功,公式为U=qV,其中V为该点的电势。

五、电场线与电势面电场线是用于表示电场方向和强度的曲线,其方向指向电荷所带电荷的运动方向。

电势面是指在同一电势值处的连续点构成的面。

六、电场强度与电势的关系在静电场中,电场强度与电势的关系可以通过公式E=-∇V表示,其中E为电场强度,V为电势。

七、高斯定理高斯定理是静电学的重要定理,用于计算电场与电荷之间的关系。

高斯定理表明,通过闭合曲面的电通量与该曲面内电荷的代数和成正比。

数学表达式为∮EdA=Q/ε0,其中∮E为电场在闭合曲面上的积分,dA为曲面上某一点的面积微元,Q为曲面内的电荷,ε0为真空介质的电容率。

八、静电平衡静电平衡是指电荷分布在物体表面,不再发生移动和积累。

当物体处于静电平衡时,其表面的电场强度为零。

九、静电屏蔽静电屏蔽是指通过导体将电荷转移或消除的过程。

当导体靠近带电体时,导体内部产生的感应电荷会抵消外部电荷的作用,从而减弱或消除静电效应。

十、静电感应静电感应是指带电体的靠近会在不接触的情况下使另一物体带电。

当带电体靠近一个导体时,导体内部的电荷重新分布,导致导体表面产生电荷。

总结:静电场是物理学中重要的概念之一,涉及电荷、电场和电势等多个知识点。

高中物理-静电场

高中物理-静电场

七静电场一、基本概念和规律1.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,与它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在两点电荷的连线上。

(2)公式:F=k Q1Q2r2,式中的k=9×109 N·m2/C2,叫静电力常量。

(3)适用条件:点电荷且在真空中。

2.电场、电场强度(1)电场:电场是电荷周围存在的一种物质,电场对放入其中的电荷有力的作用。

静止电荷产生的电场称为静电场。

(2)电场强度①定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F与它的电荷量的比值。

②公式:E=F q。

(3)矢量性:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向。

(4)叠加性:如果有几个静止电荷在空间同时产生电场,那么空间某点的电场强度是各场源电荷单独存在时在该点所产生的电场强度的矢量和。

3.点电荷电场强度的计算式(1)设在场源点电荷Q形成的电场中,有一点P与Q相距r,则P点的电场强度E=k Qr2。

(2)适用条件:真空中的点电荷形成的电场。

4.电场线的用法(1)利用电场线可以判断电场强度的大小电场线的疏密程度表示电场强度的大小。

同一电场中,电场线越密集处电场强度越大。

(2)利用电场线可以判定电场强度的方向电场线的切线方向表示电场强度的方向。

(3)利用电场线可以判定场源电荷的电性及电荷量多少电场线起始于带正电的电荷或无限远,终止于无限远或带负电的电荷。

场源电荷所带电荷量越多,发出或终止的电场线条数越多。

(4)利用电场线可以判定电势的高低沿电场线方向电势是逐渐降低的。

(5)利用电场线可以判定自由电荷在电场中受力情况、移动方向等先由电场线大致判定电场强度的大小与方向,再结合自由电荷的电性确定其所受电场力方向,再分析自由电荷移动方向、形成电流的方向等。

5.电场的叠加(1)电场叠加:多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和。

(2)运算法则:平行四边形定则。

高二物理的静电场知识点

高二物理的静电场知识点

高二物理的静电场知识点1.电荷电荷守恒定律点电荷在自然界中,只有正电荷和负电荷,它们在同一周围空间中形成电场,电荷之间的相互作用通过电场发生。

电荷的量叫做电。

基本电荷e=1.6*10^-19C。

带电体电荷的量等于元素电荷的整数倍,q=ne使物体带电也叫起电。

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。

电荷既不能被创造也不能被摧毁。

它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从身体的这个部位转移到另一个部位。

这就是电荷守恒定律。

带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。

2.库仑定律公式f=kq1q2/r^2真空中静止的两个点电荷在真空中,两点电荷之间的作用力与它们的电量成正比,与它们之间距离的平方成反比。

力的方向在它们的连接线上,其中比例常数k称为静电力常数,k=9.0*10^9nm^2/C^2。

f:点电荷之间的力N、Q1和Q2:两点电荷的电量C,R:两点电荷之间的距离m。

方向在他们的连接线上。

力和反作用力,相同的电荷相互排斥,不同的电荷相互吸引库仑定律的适用条件是1真空,2点电荷。

点电荷是物理中的理想模型。

当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。

3.静电场线为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。

电场线的特性:1始于正电荷或无穷远,终止负电荷或无穷远;2任意两条电场线不相交。

电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。

带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。

4.电场强度点电荷的电场电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。

电场的这种性质用电场强度来描述。

在电场中放入一个检验电荷q,它所受到的电场力f跟它所带电量的比值f/q叫做这个位置上的电场强度,定义式是e=f/q,e是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。

高二物理知识点静电场

高二物理知识点静电场

高二物理知识点静电场静电场是物理学中的一个重要概念,指的是带电体周围所形成的电场。

在高二物理学习中,静电场是一个重要的知识点。

本文将从静电场的基本概念、产生与性质、静电力和电势能、电场强度等几个方面进行论述。

一、静电场的基本概念静电场是由电荷所形成的,在空间中产生电场。

电荷是物质带有的一种基本性质,可以分为正电荷和负电荷两种。

正电荷和负电荷之间相互吸引,同性电荷之间则相互排斥。

在静电场中,正电荷和负电荷会形成电场线,电场线从正电荷出发,指向负电荷。

电场线用来表示电场的强弱和方向。

二、静电场的产生与性质静电场的产生主要是由于电荷的存在。

当带电体上存在电荷时,周围空间中就会存在电场。

电场是一种物理量,它具有大小和方向之分。

静电场的性质可以通过电场力和电势能来体现。

三、静电力和电势能静电力是静电场中的一种力,指的是带电体之间由于电荷作用而产生的相互作用力。

静电力与电荷的大小和距离有关,电荷之间距离越近,静电力越大;电荷之间的大小差异越大,静电力也越大。

电势能是指在静电场中带电体由于位置的改变而具有的能量。

电势能与电荷大小、电势差和位置三个因素相关。

电势差是指两个位置之间的电势差异,电荷从高电势位置移动到低电势位置时,具有减小的趋势。

四、电场强度电场强度是静电场中的一种物理量,用来表示电场的强弱和方向。

在静电场中,带电体处于电场的作用下,会受到电场力的影响,而电场强度就是用来描述这种力的强弱。

电场强度与电场力和电荷之间的比例相关。

总结起来,高二物理中的静电场是一个重要的知识点,它涉及到静电场的产生和性质、静电力和电势能、电场强度等几个方面。

通过学习静电场,可以更好地理解电荷之间的相互作用和其产生的各种现象。

静电场的知识对于理解电场力、电场能以及静电力作用、电势能变化等都有着重要的意义,对于理解和应用电学中的其他概念也具有重要的指导作用。

所以,掌握并理解静电场的知识,对于高二物理学习具有重要的意义。

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。

高中物理静电场知识点

高中物理静电场知识点

高中物理静电场知识点高中物理选修3-1第一章讲的是有关于静电场的相关知识,下面是小编给大家带来的高中物理选修31第一章静电场知识点总结,希望对你有帮助。

高中物理静电场知识点第一节认识静电一、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。

高二物理(选修3-1)第一章-静电场-全章复习资料

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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.。

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。

高二物理选修3-1静电场

高二物理选修3-1静电场

P3.4(单选)
对于摩擦起电现象,下列说法中正确的( ) A.摩擦起电是用摩擦的方法将其他物质变成了电荷 B.摩擦起电是通过摩擦将一个物体中的质子转移到 另一个物体 C.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,一个带 有等量异种电荷 D.通过摩擦起电的两个原来不带电的物体,可能带 有同种电荷
P3.5(单选)
2.方向:在两电荷的连线上
4.适用条件: ①真空中(空气中近似成立) ②点电荷
二、点电荷 (有电量,没大小的点) 当带电体间的距离比它们自身的大小大得 多,以致带电体的形状、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时,这样 的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。
※点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象,是为了 简化某些问题的讨论而引进的一个理想化的模型。 ※点电荷本身的线度不一定很小,它所带的电量也可以 很大。点电荷这个概念与力学中的“质点”类似。
等量的异种电荷
(3)、两个等量的正电荷
电羽带同种电荷
等量的正电荷
1.电场线是假想的,不是真实存在的; 2.电场线从正电荷或无穷远出发,终止于无穷 远或负电荷; 3.电场的疏密程度表示场强的大小,越密的地 方越强,越疏的地方越弱; 4.电场线不相交、不闭合;
(1)连线中点O处的场强为零。 (2)从中点O沿中垂面(线) 到无限远,电场线先变密后 变疏,即场强先变大后变小
P7.4(单选)
使两个带正电的小球相距一定距离,放在光 滑的水平绝缘板上,若同时释放两球,则它们的加 速度大小之比将( ) A.不断增大 B.先增大后减小 C.始终保持不变 D.不断减小
P7.6(单选) 如图所示,用两根细绳,把两个质量相等的 小球悬挂在同一点上,两球带同种电荷,但甲球 的电荷量大于乙球的电荷量且两球处于同一水平 线,则α和β的关系是( ) A. α> β

高二静电场知识点

高二静电场知识点

第一章 静电场一、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:221rQ kQ F = k=9.0×109N ·m 2/C 2——静电力常量 (3)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:qF E = 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/m 1N/C=1V/m(5)其他的电场强度公式1、点电荷的场强公式:2rkQ E =——Q 场源电荷 2、匀强电场场强公式:dU E =——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 (3三、电场 能的性质1、电场能的基本性质:电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功。

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。

人教版高二物理选修3-1第一章《静电场》知识点考点总结(详细)

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。

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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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,例如用丝绸摩擦玻璃棒,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。

2、 电荷间存在着相互作用的引力或斥力(同性相吸,异性相斥)。

3、 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。

电荷的多少叫电量。

元电荷e=×10-19C ,所有带电体的电荷量都等于e的整数倍。

点电荷4、 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。

5、 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。

【重点理解】(1)摩擦起电;(2)接触带电;(3)感应起电当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体带正电,这就是摩擦起电.当一个带电体靠近导体,由于电荷间相互吸引或排斥,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,远离带电体的一端带同号电荷,这就是感应起电,也叫静电感应.接触起电指让不带电的物体接触带电的物体,则不带电的物体也带上了与带电物体相同的电荷,如把带负电的橡胶棒与不带电的验电器金属球接触,验电器就带上了负电,且金属箔片会张开;带正电的物体接触不带电的物体,则是不带电物体上的电子在库仑力的作用下转移到带正电的物体上,使原来不带电的物体由于失去电子而带正电。

实质:电子的得失或转移二、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:221rQ Q kF ,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=×109N ·m 2/C 2例1.两个完全相同的金属小球带有正、负电荷,相距一定的距离,先把它们相碰后置于原处,则它们之间的库仑力和原来相比将( ) A. 变大 B .变小 C .不变 D .以上情况均有可能三、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。

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高二物理静电场知识点
1.电荷电荷守恒定律点电荷
自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。

电荷的多少叫电量。

基本电荷e = 1.6*10^-19C。

带电体电荷量等于元电荷的整数倍Q=ne
使物体带电也叫起电。

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。

电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。

带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。

2.库仑定律
公式F = KQ1Q2/r^2真空中静止的两个点电荷
在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,其中比例常数K叫静电力常量,K =
9.0*10^9Nm^2/C^2。

F:点电荷间的作用力N, Q1、Q2:两点电荷的电量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,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引
库仑定律的适用条件是1真空,2点电荷。

点电荷是物理中的理想模型。

当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。

3.静电场电场线
为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。

电场线的特点:
1始于正电荷或无穷远,终止负电荷或无穷远;
2任意两条电场线都不相交。

电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。

带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。

4.电场强度点电荷的电场
电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。

电场的这种性质用
电场强度来描述。

在电场中放入一个检验电荷q,它所受到的电场力F跟它所带电量的比
值F/q叫做这个位置上的电场强度,定义式是E = F/q,E是矢量,规定正电荷受电场力
的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。

E:电场强度
N/C,是矢量,q:检验电荷的电量C
电场强度E的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与检验电荷无关。


放入检验电荷的正、负,及带电量的多少均无关,不能认为E与F成正比,也不能认为E
与q成反比。

点电荷场强的计算式E = KQ/r^2 r:源电荷到该位置的距离m,Q:源电荷的电量C
要区别场强的定义式E = F/q与点电荷场强的计算式E = KQ/r^2,前者适用于任何电场,后者只适用于真空或空气中点电荷形成的电场。

5.电势能电势等势面
电势能由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。

电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能和零点。

由于电势能具有相对性,所以实际的应用意义并不大。

而经常应用的是电势能的变化。

电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷克服电场力做功,电荷的电势能增加,电
势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值,这常是判断电荷电势能如何变化的依据。

电场力对电荷做功的计算公式:W = qU,此公式适用于任何电场。

电场力做功与路径无关,由起始和终了位置的电势差决定。

电势是描述电场的能的性质的物理量。

在电场中某位置放一个检验电荷q,若它具有
的电势能为ε,则比值ε/q叫做该位置的电势。

电势也具有相对性,通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势对同一电场,电势
能及电势的零点选取是一致的这样选取零电势点之后,可以得出正电荷形成的电场中各点
的电势均为正值,负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。

电势相等的点组成的面叫等势面。

等势面的特点:
等势面上各点的电势相等,在等势面上移动电荷电场力不做功。

等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。

规定:画等势面或线时,相邻的两等势面或线间的电势差相等。

这样,在等势面线密
处场强较大,等势面线疏处场强小。

6.电势差
电场中两点的电势之差叫电势差,依教材要求,电势差都取绝对值,知道了电势差的绝对值,要比较哪个点的电势高,需根据电场力对电荷做功的正负判断,或者是由这两点在电场线上的位置判断。

7.匀强电场中电势差和电场强度的关系
场强方向处处相同,场强大小处处相等的区域称为匀强电场,匀强电场中的电场线是等距的平行线,平行正对的两金属板带等量异种电荷后,在两极之间除边缘外就是匀强电场。

在匀强电场中电势差与场强之间的关系是U = Ed,公式中的d是沿场强方向上的距离m。

在匀强电场中平行线段上的电势差与线段长度成正比
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