人教版高中物理选修3-1知识点汇总

物理选修3-1知识点总结

第一单元：静电场

1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e ＝1.60×10-19C)；带电体电荷量等于元电荷的整数倍

2.库仑定律：F K

Q Q r

=12

2

(真空中的点电荷)｛F ：点电荷间的作用力(N)；k ：静电力常量k ＝9.0×109N•m 2/C 2；Q 1、Q 2：两点电荷的电量(C)；r ：两点电荷间的距离(m)；作用力与反作用力；方向在它们的连线上；同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引｝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 r =2

｛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AB U E d

=

｛U AB ：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：U AB ＝φA -φB ，U AB ＝W AB /q ＝

q

P E Δ减8.电场力做功：W AB ＝qU AB ＝qEd ＝ΔE P 减｛W AB ：带电体由A 到B 时电场力所做的功(J)，q ：带电量(C)，U AB ：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)；ΔE P 减：带电体由A 到B 时势能的减少量｝

9.电势能：E PA ＝qφA ｛E PA ：带电体在A 点的电势能(J)，q ：电量(C)，φA ：A 点的电势(V)｝

10.电势能的变化ΔE P

减

＝E PA -E PB ｛带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量｝

11.电场力做功与电势能变化W AB ＝ΔE P 减

＝qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量)

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εS

C 4πkd

＝

(S ：两极板正对面积，d ：两极板间的垂直距离，ω：介电常数)常见电容器14.带电粒子在电场中的加速(Vo ＝0)：W ＝ΔE K 增或2

2

mVt qU ＝

15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用)：类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中：d

U E ＝垂

直

电

场

方

向

：

匀

速

直

线

运

动

L

＝

V 0t

平行电场方向：初速度为零的匀加速直线运动22at d ＝，

F qE qU

a m m m

＝注：

(1)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；(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,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

分

布

要

求

熟

记

；

(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,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,导体外表面附近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 ＝106μF ＝1012PF ；(7)

电

子

伏(eV)

是能量的单

位,1eV

＝

1.60×10-19J

；

(8)其它相关内容：静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面带电粒子在匀强电场中的类平抛运动

一、模型原题

+

+++

d

U

v 0

一质量为m ，带电量为q 的正粒子从两极板的中部以速度v 0水平射入电压为U 的竖直向下的匀强电场中，如图所示，已知极板长度为L ，极板间距离为d 。1.初始条件：带电粒子有水平初速度v 0

2.受力特点：带电粒子受到竖直向下的恒定的电场力

m

q d U 3.运动特点：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为初速度为零的匀加速直线运动。4.运动时间：若带电粒子与极板不碰撞，则运动时间为0

v L

t =

；若带电粒子与极板碰撞，则运动时间可以从竖直方向求得

2

212t m q d U d =，故Uq

m d t =二、模型特征1.特征描述：侧移2

)(21v L m q d U y =

2.能量特点：电场力做正功qy d

U

W =

。电场力做多少正功，粒子动能增加多少，电势能减少多少。3.重要结论：速度偏向角的正切2

tan dmv UqL

v v y =

=

θ，位移偏向角的正切202tan dmv UqL L y ==φ，即φθtan 2tan =，即带电粒子垂直进入匀强电场，它离开电场时，就好象是从初速度方向的位移中点沿直线射出来的。电容器

(1)两个彼此绝缘，而又互相靠近的导体，就组成了一个电容器。(2)电容：表示电容器容纳电荷的本领。A.定义式：C Q U Q

U

=

=()∆∆，即电容C 等于Q 与U 的比值，不能理解为电容C 与Q 成正比，与U 成反比。一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的，与电容器是否带电及带电多少无关。B.决定因素式：如平行板电容器C S

kd

=

επ4(不要求应用此式计算)(3)对于平行板电容器有关的Q 、E 、U 、C 的讨论时要注意两种情况：A.保持两板与电源相连，则电容器两极板间的电压U 不变B.充电后断开电源，则带电量Q 不变