重点高中物理选修31知识点

重点高中物理选修31知识点

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高中物理选修3-1知识点归纳2014

第一章静电场

第1节电荷电荷守恒定律

1、摩擦起电：通过摩擦使物体带电的方法称为摩擦起电

实质：不同物质的原子核对电子的束缚能力不同，从而在摩擦时导致电子的不均匀分配

将与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷命名为正电荷

将与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷命名为负电荷

2、电荷性质：带电体有吸引轻小物的性质

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引

3、电荷量：电荷的多少叫做电荷量，简称电量，单位：库仑C

最小的电荷量叫做元电荷，用e表示e=1.60×10-19C，即为电子的电量

4、材料不相同的两个物体摩擦起电后各自所带电量必定等值异号

5、电荷守恒定律：电荷既不能被创造，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

6、静电感应与感应起电

当带电体向另一个不带电的物体靠近而不接触时，由于静电相互作用力而使其中的电荷发生定向移动后不均匀分布而带上电荷的现象称为静电感应。

以静电感应的方式使物体带电的方法称为感应起电。

7、验电器：用来检验物体是否带电的仪器，其原理是同种电荷相互排斥。

第2节 库仑定律

1、点电荷：当研究的总量与带电体本身的形状大小以及电荷分布情况关系不大时，可以把抽象成一个带电的点，称为点电荷。．

两带电体的距离远大于带电体的尺寸，带电体就可视为点电荷．

2、库仑定律

⑴内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力的大小，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，作用力的方向沿着它们的连线．

⑵表达式：221r Q Q k

F = (其中k ＝9.0×109 N ·m 2/C 2，叫静电力常量)

⑶适用条件：①.真空； ②点电荷．

第3节 电场 电场强度和电场线

1、电场

⑴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．

⑵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：放入电场中某点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定义式：q F E =

单位：N/C

注：电场中某点场强的大小和方向与该点放不放电荷及所放电荷的大小和电性无关，由电场本身决定．

⑶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的电场强度的方向． ⑷真空中点电荷场强的计算式： 2

r Q k E = (其中Q 叫做场源电荷)． ⑸电场的叠加：空间同时存在几个电场时，空间某点的场强等于各电场在该点的场强的矢量

和，电场强度的叠加遵循平行四边形定则．

3、电场线

1）定义：画在电场中有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向 2）电场线的特征

⑴电场线是人们为了形象的描绘电场而想象出的一些线，客观并不存在．

⑵切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向．

⑶疏密程度表示该处电场强度的大小．

⑷从正电荷出发到负电荷终止，或从正电荷出发到无穷远处终止，或者从无穷远处出发到负电荷终止．

⑸没有画出电场线的地方不一定没有电场

⑹匀强电场的电场线平行且距离相等．

⑺顺着电场线方向，电势越来越低．

⑻电场线的方向是电势降落陡度最大的方向，电场线跟等势面垂直．

⑼电场线永不相交也不闭合．

⑽电场线不是电荷运动的轨迹．

3）几种常见电场的电场线分布：

点电荷的电场线分布相互靠近的等量异种点电荷的电场

点电荷与带电平板间的电场平行板电容器的电场

第4节 电势能 电势与电势差

一、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，只与始末位置有关（与重力相似）。

2、在匀强电场中，电场力做的功qEd W =，其中d 为沿电场线方向的位移．

二、电势能

⑴定义：电荷因处于静电场中而具有的能

⑵大小：等于把电荷从这点移到选定的参考点的过程中电场力所做的功，W AB ＝E pA －E pB . 即： qEd E p =

⑶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穷远处的电势能规定为零．

三、电势与电势差

1、电势

⑴定义：电荷在电场中某点具有的电势能Ep 与本身电荷量q 的比值．

⑵公式：q E p

=ϕ ，单位：V

⑶正负：电势是标量，但有正负，电势的正或负表示该点电势比零电势点高或低． ⑷与电场方向的关系：沿电场(电场线)方向电势降低．

2、电势差：电场中两点间电势的差

⑴匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点间沿电场线方向的距离的乘积，即U ＝Ed.

⑵场强E 物理意义的另一种表述：d

U E =

3、等势面

⑴定义：电场中电势相等的点构成的面（与地图中的等高线相似）．

⑵特点：

等势面一定与电场方向垂直

在同一等势面上移动电荷时电场力不做功

第6节 电容器和电容

一、电容器

1、定义：指储存电荷和电能的元件

2、实质：两个彼此绝缘又互相靠近的导体

3、原理：异种电荷相互吸引

4、充电：使两极板带上异种电荷的过程；放电：两极板电荷通过导线中和的过程

二、电容

1、定义：电容器储存电荷的能力

2、公式：U

Q C = 单位：F 注：电容器的电容与带电量Q 和极板间电势差无关

3、与极板正对面积、间距、和介电质的介电常数有关

即：kd

4εs π=

C