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高中物理选修31知识点总结
高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结第一章电场一基本公式1.库仑定律:F静=KQ1Q2r2(k9.0109Nm2/c2)2.场强(1)定义式:EF电q(2)点电荷:EKQr2(3)匀强电强:EUd3.电场力:F电Eq4.电势差:UABWABABqAWAOq5.电场力做功:与重力做功类同,做正功电势能减少,做负做电势能不断增加(1)W电=Uq(2)W电=F电scos6.电容器:QQ(1)cU{(2)Cs4kd7.电荷以初速度为零先进入加速电场U1再进入偏转电场U2:(1)水平侧移技术水平距离即竖直方向位移:U2y2l4U1d(2):tanU2l2Ud18.带电粒子在电场中的位移:(1)粒子穿过电场的时间:tLv0(2)在磁场中的加速度:aUqmd(3)搬回电场时的侧移距离:y12at2(4)离开电场时的速度偏向角:tanvyatvxv0二.基本规律1.电荷守恒定律a.带同种电荷的相同两球先接触后再分开,则两球各带总电荷量的一半b.带异种电荷的相同两球先之后接触后再分开,则电荷先中和再均分。
2.库仑定律条件:真空中的点电荷3.场强方向:规定:把正电荷受力的方向规定为场强方向4.电场线:(1)不相交、不相切,不闭合(2)密的地方场强大,疏的地方场强弱(3)某点的强场方向与该点的切线方向一致5.等势线:(1)与电场线垂直(2)在等势线上移动电荷,电场力不做功(3)等势线密的地方场强大,疏的地方场强弱6.等量这三类电荷电场分布:7.等量生化电荷电场分布:8.电容器:a.与源断开,电量Q不变;b.与电源接通电压U不变。
9.力做功:(1)电场力:仅仅决定电势能的变化。
正功,电势能减少;负功,电势能增加。
(2)重力:只决定重力势能的变化。
正功,重力势能减少;负功,重力势能增加(3)安培力:做正功电能转化为机械能,做负功机械能转化为电能。
做多少功,就转化多少能量。
(4)洛仑兹力:对运动电荷永远不够做功,始终与速度方向垂直。
物理选修3-1-知识点归纳(全)
第一章 《静电场》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——切割B ,或磁通量发生变化。
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:221r Q Q kF = k =9.0×109N ·m 2/C 2极大值问题:在r 和两带电体电量和一定的情况下,当Q 1=Q 2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。
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物理选修3-1一、电场1. 两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e =×10-19C 〕;带电体电荷量等于元电荷的整数倍2. 库仑定律:FKQ 1Q 2 〔真空中的点电荷〕{F:点电荷间的作用力(N);r 29 2 2(m);k:静电力常量k =×10N?m/C;Q1、Q2:两点电荷的电量(C);r:两点电荷间的距离 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:EF){E:电场强度(N/C),是矢量〔电场的叠加原理〕;q :检验〔定义式、计算式q电荷的电量(C)}4. 真空点〔源〕电荷形成的电场 EKQ {r :源电荷到该位置的距离〔m 〕,Q :源电荷的电量}UABr 25. 匀强电场的场强 {UAB:AB 两点间的电压(V),d:AB 两点在场强方向的距离 (m)}Ed6.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:EP 减ABA B ABABU =φ -φ,U =W/q =q8电场力做功:WAB =qUAB =EP 减{WAB:带电体由A 到B 时电场力所(J),q:带电量(C),.qEd=做的功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);EP减:带电体由A到B时势能的减少量}9.电势能:EPA=qφA{EPA: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E=E-EPB {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的减少量}P减PA11.电场力做功与电势能变化WAB=EP减=qUAB(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)}13.14.平行板电容器的电容常见电容器C=εS〔S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数〕4πkd14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=mVt2 EK增或qU=2带电粒子沿垂直电场方向以速度V0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: E=Ud垂直电场方向:匀速直线运动L=V0t平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2,a=F=qE=qU2 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;-1-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;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;处于静电平衡导体是个等势体,外表是个等势面,导体外外表附近的电场线垂直于导体外表,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外表;电容单位换算:1F=106μF=1012PF;-19(7〕电子伏(eV)是能量的单位,1eV=×10J;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、模型原题一质量为,带电量为q的正粒子从两极板的中部以速mU度v0水平射入电压为U的竖直向下的匀强电场中,如下图,+++极板长度为L,极板间距离为d。
高中物理选修3-1第一章最全知识点归纳总结
高中物理选修3-1第一章最全知识点归纳总结物理选修3-1第一章知识归纳第1节电荷及其守恒定律1.电荷的性质同种电荷相斥,异种电荷相吸。
带电体还有吸引不带电物体的性质。
2.两种电荷自然界中的电荷有两种:正电荷和负电荷。
电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性而成光子。
3.起电的方法起电的三种方法:摩擦起电、接触起电、感应起电。
实质上是电子的转移。
1.摩擦起电:束缚电子能力强的物体得到电子,束缚电子能力弱的失去电子(即束缚能力)。
2.接触起电:带电体与不带电体接触,电荷转移(即得失电子)。
3.感应起电:带电体靠近导体,自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动(即电子移动)。
需要注意的是,被感应体与人接触或与大地接通,被感应体是近端,人是导体,触摸时,人体和地球组成一个导体,地球则为远端。
4.电荷量电荷量的单位是库仑,符号为C。
5.元电荷元电荷是一个抽象的概念,不指具体的带电体,电荷的最小计量单位。
它等于电子和质子所带电荷量的绝对值1.6×10^-19C。
所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
6.比荷比荷是粒子的电荷量与粒子质量的比值。
在电子枪加速中,动能的变化量等于电场力做的功。
速度与比荷相关。
若粒子的初速度为零,则qU=mv/2,V=√(2qU/m);若粒子的初速度不为零,则qU=mv/2–mv/2,V=√(2qU/m)。
7.电荷守恒定律电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,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,电荷的总量保持不变。
在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
需要注意的是,有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带电荷量为QA=4q和QB=-2q。
让两个绝缘小球接触再分开,QA=QB=q,需要注意重点是“完全相同”、“绝缘”、“正负”。
另外,电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性,转化成中性的光子。
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第一章《静电场》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——切割B ,或磁通量发生变化。
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:221rQ Q kFk =9.0×109N ·m 2/C2极大值问题:在r 和两带电体电量和一定的情况下,当Q 1=Q 2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。
计算方法:①带正负计算,为正表示斥力;为负表示引力。
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物理选修 3 - 1知识总结第一章第1节电荷及其守恒定律一、起电方法的实验研究1.物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。
2.两种电荷自然界中的电荷有 2 种,即正电荷和负电荷.如:丝绸摩掠过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩掠过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷.同种电荷相斥,异种电荷相吸.(相互吸引的必定是带异种电荷的物体吗?)不必定,除了带异种电荷的物体相互吸引以外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电.3.起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感觉起电○1摩擦起电:两种不一样的物体原子核约束电子的能力其实不同样.两种物体相互摩擦时,约束电子能力强的物体就会获取电子而带负电,约束电子能力衰的物领会失掉电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)○2接触起电:带电物体因为缺乏 ( 或剩余 ) 电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失掉电子 ( 或获取电子 ) ,进而使不带电的物体因为缺乏 ( 或剩余 ) 电子而带正电 ( 负电 ) .(电荷从物体的一部分转移到另一部分)○3感觉起电:当带电体凑近导体时,导体内的自由电子会向凑近或远离带电体的方向挪动.(电荷从一个物体转移到另一个物体)三种起电的方式不一样,但本质都是发生电子的转移,使剩余电子的物体 ( 部分 ) 带负电,使缺乏电子的物体 ( 部分 ) 带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变.二、电荷守恒定律1、电荷量:电荷的多少。
在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是 C.2、元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值 1.6 × 10-19C,所有带电体的电荷量等于 e 或e的整数倍。
(元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗?提示:不是,元电荷是一个抽象的观点,不是指的某一个带电体,它是指电荷的电荷量.此外任何带电体所带电荷量是 1.6 × 10- 19C 的整数倍.)3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
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第一章《静电场》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——切割 B ,或磁通量发生变化。
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: F k Q 1Q 2r2k = 9. 0×109N · m 2/C 2极大值问题:在 r 和两带电体电量和一定的情况下,当 Q 1=Q 2 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。
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最新精选全文完整版(可编辑修改)(完整版)高中物理必修3-1知识点清单(非常详细)第一章 静电场精选全文,可以编辑修改文字!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 =kq 1q 2r2,式中的k =9.0×109 N ·m 2/C 2,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 =F q,是矢量,单位:N/C 或V/m.(2)点电荷的场强:E =k Q r ,Q 为场源电荷,r 为某点到Q 的距离.(3)匀强电场的场强:E =Ud.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)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 =kq 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.第二章 电势能和电势差一、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 ABq. 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.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电场 等势面(实线)图样 重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂线上的电势为零2.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.四、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=QU.(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 =Q U ⎝ ⎛⎭⎪⎫或C =ΔQ ΔU 适用于任何电容器,但C =εr S4πkd仅适用于平行板电容器.五、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 =12mv 2-12mv 20;(2)在非匀强电场中:W =qU =12mv 2-12mv 20.2.偏转问题(1)条件分析:不计重力的带电粒子以速度v 0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.六、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 =l v 0.(3)位移⎩⎪⎨⎪⎧v x t =v 0t =l 12at 2=y ,y =12at 2=qUl22mv 20d . (4)速度⎩⎪⎨⎪⎧v x =v 0v y =at,v y =qUtmd, 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l2.3.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.第三章 恒定电流 第四章 闭合电路的欧姆定律一、电流、欧姆定律 1.电流(1)定义:自由电荷的定向移动形成电流. (2)方向:规定为正电荷定向移动的方向. (3)三个公式①定义式:I =q /t ;②微观式:I =nqvS ;③I =U R.2.欧姆定律(1)内容:导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比. (2)公式:I =U /R .(3)适用条件:适用于金属和电解液导电,适用于纯电阻电路. 二、电阻、电阻率、电阻定律 1.电阻(1)定义式:R =U I.(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小,R 越大,阻碍作用越大. 2.电阻定律(1)内容:同种材料的导体,其电阻与它的长度成正比,与它的横截面积成反比,导体的电阻还与构成它的材料有关.(2)表达式:R =ρl S . 3.电阻率(1)计算式:ρ=R S l.(2)物理意义:反映导体的导电性能,是导体材料本身的属性. (3)电阻率与温度的关系①金属:电阻率随温度的升高而增大. ②半导体:电阻率随温度的升高而减小. ③超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体. 三、电功、电功率、焦耳定律 1.电功 (1)实质:电流做功的实质是电场力对电荷做正功,电势能转化为其他形式的能的过程. (2)公式:W =qU =UIt ,这是计算电功普遍适用的公式. 2.电功率(1)定义:单位时间内电流做的功叫电功率.(2)公式:P =W t=UI ,这是计算电功率普遍适用的公式.3.焦耳定律电流通过电阻时产生的热量Q =I 2Rt ,这是计算电热普遍适用的公式. 4.热功率(1)定义:单位时间内的发热量. (2)表达式:P =Q t=I 2R .四、串、并联电路的特点 1.特点对比串联并联电流 I =I 1=I 2=…=I n I =I 1+I 2+…+I n 电压 U =U 1+U 2+…+U nU =U 1=U 2=…=U n 电阻R =R 1+R 2+…+R n1R =1R 1+1R 2+…+1R n2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻.(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻.(3)无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和. (4)无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻变大. 五、电源的电动势和内阻 1.电动势(1)定义:电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.(2)表达式:E =W q.(3)物理意义:反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量. 2.内阻电源内部也是由导体组成的,也有电阻,叫做电源的内阻,它是电源的另一重要参数. 六、闭合电路欧姆定律1.内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比.2.公式⎩⎪⎨⎪⎧I =E R +r只适用于纯电阻电路E =U 外+U 内适用于任何电路3.路端电压U 与电流I 的关系(1)关系式:U =E -Ir . (2)U -I 图象如图所示.①当电路断路即I =0时,纵坐标的截距为电源电动势. ②当外电路电压为U =0时,横坐标的截距为短路电流. ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻. 七、测量电路的选择对伏安法测电阻,应根据待测电阻的大小选择电流表不同的接法.1.阻值判断法:当R V ≫R x 时,采用电流表“外接法”; 当R x ≫R A 时,采用电流表“内接法”. 2.倍率比较法:(1)当R V R x =R x R A ,即R x =R V ·R A 时,既可选择电流表“内接法”,也可选择“外接法”;(2)当R V R x >R xR A即R x <R V ·R A 时,采用电流表外接法;(3)当R V R x <R x R A即R x >R V ·R A 时,采用电流表内接法. 3.试触法:ΔU U 与ΔII 比较大小:(1)若ΔU U >ΔII ,则选择电压表分流的外接法;(2)若ΔI I>ΔUU,则选择电流表的内接法.八、实验器材的选择 1.安全因素通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流. 2.误差因素选择电表时,保证电流和电压均不超过其量程.使指针有较大偏转(一般取满偏度的13~23);使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近. 3.便于操作选滑动变阻器时,在满足其他要求的前提下,可选阻值较小的. 4.关注实验的实际要求.第五章 磁场一、磁场、磁感应强度 1.磁场(1)基本性质:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用. (2)方向:小磁针的N 极所受磁场力的方向. 2.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场强弱和方向.(2)定义式:B =F IL(通电导线垂直于磁场).(3)方向:小磁针静止时N 极的指向. (4)单位:特斯拉,符号T. 二、磁感线及特点 1.磁感线在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致. 2.磁感线的特点(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向.(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱,在磁感线较密的地方磁场较强;在磁感线较疏的地方磁场较弱.(3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点.在磁体外部,从N 极指向S 极;在磁体内部,由S 极指向N 极.(4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切. (5)磁感线是假想的曲线,客观上不存在. 3.电流周围的磁场直线电流通电螺线管环形电流非匀强磁场三、安培力的大小和方向1.安培力的大小(1)磁场和电流垂直时,F=BIL.(2)磁场和电流平行时:F=0.2.安培力的方向(1)用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.(2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I决定的平面.(注意:B和I可以有任意夹角)四、洛伦兹力1.定义:运动电荷在磁场中所受的力.2.大小(1) v∥B时,F=0.(2) v⊥B时,F=qvB.(3) v与B夹角为θ时,F=qvB sin_θ.3.方向(1)判定方法:应用左手定则,注意四指应指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向.(2)方向特点:F⊥B,F⊥v.即F垂直于B、v决定的平面.(注意B和v可以有任意夹角).由于F始终垂直于v的方向,故洛伦兹力永不做功.五、洛伦兹力和电场力的比较1.洛伦兹力方向的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面.(2)当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化.(3)左手判断洛伦兹力方向,但一定分正、负电荷.六、带电粒子在匀强磁场中的运动1.圆心的确定(1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时,可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图甲所示,图中P 为入射点,M为出射点).(2)已知入射方向、入射点和出射点的位置时,可以通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图乙所示,P 为入射点,M为出射点).2.半径的确定可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小.3.运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为T,当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为θ时,其运动时间表示为:t=θ2πT⎝⎛⎭⎪⎫或t=θRv.4.求解粒子在匀强磁场中运动问题的步骤:(1)画轨迹:即确定圆心,画出运动轨迹.(2)找联系:轨迹半径与磁感应强度、运动速度的联系,偏转角度与圆心角、运动时间的联系,在磁场中的运动时间与周期的联系.(3)用规律:即牛顿运动定律和圆周运动的规律,特别是周期公式、半径公式.总之,在这一学年中,我不仅在业务能力上,还是在教育教学上都有了一定的提高。
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物理选修3-1第一章知识归纳第1节电荷及其守恒定律1. 同种电荷相斥,异种电荷相吸.带电体还有吸引不带电物体的性质。
2.两种电荷自然界中的电荷有2种-----正电荷和负电荷.电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性而成光子,3.起电的方法起电的三种方法:摩擦起电、接触起电、感应起电。
------实质是电子的转移。
○1摩擦起电:束缚电子能力强的物体得到电子,束缚电子能力弱的失去电子---- 束缚能力。
○2接触起电:带电体与不带电体接触,电荷转移-----------实质得失电子。
○3感应起电:带电体靠近导体,自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动----电子移动。
切记---被感应体与人接触或与大地接通,被感应体是近端。
人是导体,触摸时,人体和地球组成一个导体,地球则为远端。
4、电荷量:库仑,符号----C.5、元电荷:符号----e,一个抽象的概念,不指具体的带电体,电荷的最小计量单位。
等于电子和质子所带电荷量的绝对值1.6×10-19C。
所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
6、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
电子枪加速;动能的变化量等于电场力做的功。
速度与比荷相关。
(1)若粒子的初速度为零,则qU=mv22qU m(2)若粒子的初速度不为零,则qU=mv2/2 – mv0222qU Vm7、电荷守恒定律电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,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,电荷的总量保持不变。
在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
A、有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带电荷量为Q A=4q Q B=-2q让两个绝缘小球接触再分开, Q A=Q B=q,切记重点------“完全相同”“绝缘””正负。
B、电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性,转化成中性的光子,C、如右图所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A端近一带电导体C时( B C D )A.端金箔张开,B端金箔闭合•B.用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合•C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开•D.选项A中两对金箔分别带异种电荷,选项C中两对金箔带同种电荷•• 第一章 第2节 库仑定律一、电荷间的相互作用1、点电荷: 抽象的点类比质点,一种理想化的物理模型。
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都移走,两对金箔均张开
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库
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孤立点电荷周围的电场
等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场
若只给一条直电场线,要比较A、B两点的场强大小,则无法由电场线的疏密程度来确
定.对此种情况可有多种推断
场。
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一簇球面垂直于电场线的一簇平面不规则球面两簇对称的曲面两簇对称的曲面
)
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特别注意:用数学公式表述的物理规律,有它的成立条件和适用范围。
也可以说物理公式是对应着一定的物理模型的。
应用物理公式前,一定要看一看能不能在此条件下使用该公
式。
11。
人教版高中物理选修3-1知识点归纳总结
物理选修3-1 知识总结第一章 第1节 电荷及其守恒定律一、电荷守恒定律表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,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,电荷的总量保持不变。
表述2、在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
二、电荷量1、电荷量:电荷的多少。
2、元电荷:电子所带电荷的绝对值1.6×10-19C 3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
第一章 第2节 库仑定律一、电荷间的相互作用1、点电荷:带电体的大小比带电体之间的距离小得多。
2、影响电荷间相互作用的因素二、库仑定律:在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
221rQ Q k F注意(1)适用条件为真空中静止点电荷(2)计算时各量带入绝对值,力的方向利用电性来判断第一章 第3节 电场 电场强度一、电场电荷(带电体)周围存在着的一种物质,其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用。
二、电场强度1、检验电荷与场源电荷2、电场强度检验电荷在电场中某点所受的电场力F 与检验电荷的电荷q 的比值。
qFE =国际单位:N /C 电场强度是矢量。
规定:正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。
三、点电荷的场强公式2rQ k q F E ==四、电场的叠加五、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、几种典型电场的电场线3、电场线的特点 (1)假想的(2)起----正电荷;无穷远处 止----负电荷;无穷远处 (3)不闭合 (4)不相交(5)疏密----强弱 切线方向---场强方向第一章 第4节 电势能 电势一、电势能1、电势能:电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.注意:系统性、相对性2、电势能的变化与电场力做功的关系3、电势能大小的确定电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功 二、电势1.电势:置于电场中某点的检验电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势qE 电=ϕ 单位:伏特(V ) 标量2.电势的相对性3.顺着电场线的方向,电势越来越低。
人教版高中物理选修3-1全册知识点总结大全(20201002135320)
7
1 ss
1.平行板电容器的电容的决定式: C
?
4k d d
即平行板电容器的电容与介质的介电常数成正比, 与两板正对的面积成正比,
与两板间距成
反比。
2.平行板电容器两板间的电场:可认为是匀强电场,
E=U/d
3.对平行板电容器有关的 C、Q、 U、 E 的讨论问题有两种情况。
电容器始终与电源相连,则电容器的电压不变。
4
○4 电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功。
(4)电势高低的判断方法 ○1 根据电场线判断:沿着电场线方向电势降低。φ
A>φ B
AB
○2 根据电势能判断:根据电势的定义式 U=W/q来确定
正电荷:电势能大,电势高;电势能小,电势低。
负电荷:电势能大,电势低;电势能小,电势高。
3
2. 定义式:
A U AB
WAB (
B
0)
3. 单位: 伏特 (1V 1J C)
4. 矢标性:是标量,当有正负,电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低。
考点 3. 电势能
1. 电场力做功 WAB :
(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,即与初末位置的电
势差有关。
(2)表达式: WAB=UABq—带正负号计算(适用于任何电场)
的电荷量以及电性以及存在与
r: 研究点到场源电荷的
差
否无关
距离
d:两点沿电场线方向
的距离
(5)矢量性: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。
(6)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
(知识点总结)高中物理选修3-1-知识点总结【精品】
物理选修3-1知识总结第一章第1节电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究1.物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。
2.两种电荷自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷.如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷.同种电荷相斥,异种电荷相吸.(相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?)不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电.3.起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电○1摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)○2接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从物体的一部分转移到另一部分)○3感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.(电荷从一个物体转移到另一个物体)三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变.二、电荷守恒定律1、电荷量:电荷的多少。
在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C.2、元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C,所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
(元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗?提示:不是,元电荷是一个抽象的概念,不是指的某一个带电体,它是指电荷的电荷量.另外任何带电体所带电荷量是1.6×10-19C的整数倍.)3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4、电荷守恒定律表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,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,电荷的总量保持不变。
高中物理选修3-1
高中物理选修3-1一、电动势(1)定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。
(2)定义式:E=W/q(3)单位:伏(V)(4)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。
电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。
二、电源(池)的几个重要参数(1)电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。
(2)内阻(r):电源内部的电阻。
(3)容量:电池放电时能输出的总电荷量。
其单位是:A·h,mA·h.高中物理选修3-1知识点(二)第三章知识点复习提纲一、知识要点1.磁场的产生⑴磁极周围有磁场。
(2)电流周围有磁场(奥斯特)。
2.磁场的基本性质磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用(对磁极一定有力的作用;对电流只是可能有力的作用,当电流和磁感线平行时不受磁场力作用)。
这一点应该跟电场的基本性质相比较。
3.磁感应强度(条件是匀强磁场中,或ΔL很小,并且L⊥B )。
4.磁感线⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。
磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向,也就是在该点小磁针静止时N极的指向。
磁感线的疏密表示磁场的强弱。
⑵磁感线是封闭曲线(和静电场的电场线不同)。
地球磁场通电直导线周围磁场通电环行导线周围磁场⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线:高中物理选修3-1知识点(三)一、电功和电功率(一)导体中的自由电荷在电场力作用下定向移动,电场力所做的功称为电功。
适用于一切电路.包括纯电阻和非纯电阻电路。
1、纯电阻电路:只含有电阻的电路、如电炉、电烙铁等电热器件组成的电路,白炽灯及转子被卡住的电动机也是纯电阻器件。
2、非纯电阻电路:电路中含有电动机在转动或有电解槽在发生化学反应的电路。
在国际单位制中电功的单位是焦(J),常用单位有千瓦时(kW·h)。
1kW·h=3.6×106J(二)电功率是描述电流做功快慢的物理量。
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第一章 《静电场》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——切割B ,或磁通量发生变化。
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:221rQ Q kF = k =9.0×109N ·m 2/C 2 极大值问题:在r 和两带电体电量和一定的情况下,当Q 1=Q 2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。
计算方法:①带正负计算,为正表示斥力;为负表示引力。
②一般电荷用绝对值计算,方向由电性异、同判断。
三个自由点电荷平衡问题,静电场的典型问题,它们均处于平衡状态时的规律。
① “三点共线,两同夹异,两大夹小” ② 中间电荷靠近另两个中电量较小的。
③ 中间点电荷的平衡求间距,两边之一平衡求中间点电荷的电量,关系式为313221q q q q q q =+或右左中Q Q Q =2 ④ q 1、q 3固定时,q 2的平衡位置具有唯一性,且与q 2的电量多少,电性正负无关。
三、电场:1、存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质.电荷间的作用总是通过电场进行的。
电场:只要..电荷存在它周围就.存在电场,电场是客观存在的,它具有力和能的特性。
力(电场强度);能(磁通量)若电荷不动周围的是静电场,若电荷运动周围不单有电场而且产生磁场,2、电场的基本性质-------①是对放入其中的电荷有力的作用。
②能使放入电场中的导体产生静电感应现象3、电场可以由存在的电荷产生,也可以由变化的磁场产生。
四、电场强度(E)——描述电场力特性的物理量。
(矢量)1.定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电量q 的比值叫做该点的电场强度,表示该处电场的强弱2.求E 的规律及方法(有如下5种):①E =qF(定义 普遍适用)单位是:N/C 或V/m ; “描述自身的物理量”统统不能说××正此,××反比(下同)②2rQk E = (导出式,真空中的点电荷,其中Q 是产生该电场的电荷) ③dUE =(导出式,仅适用于匀强电场,其中d 是沿电场线方向上的距离) ④ 电场的矢量叠加:当存在几个场源时,某处的合场强=各个场源单独存在时在此处产生场强的矢量和 ⑤ 利用对称性求解。
3.方向: ①与该点正电荷受力方向相同,与负电荷的受力方向相反;②电场线的切线方向是该点场强的方向;③场强的方向与该处等势面的方向垂直.平行板电容器边缘除外。
4.在电场中某一点确定了,则该点场强的大小与方向就是一个定值,与放入的检验电荷无关,即使不放入检验电荷,该处的场强大小方向仍不变。
检验电荷q 充当“测量工具”的作用.某点的E 取决于电场本身,(即场源及这点的位置,)与q 检的正负,电何量q 检和受到的电场力F 无关. 这一点很相似于重力场中的重力加速度,点定则重力加速度定.与放入该处物体的质量无关,即使不放入物体,该处的重力加速度仍为一个定值.5、电场强度是矢量,电场强度的合成按照矢量的合成法则.(平行四边形法则和三角形法则)6、电场强度和电场力是两个概念,电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关,而电场力的大小与方向则跟放入的检验电荷有关, 五、电场线:定义:在电场中为了形象的描绘电场而人为想象出或假想的曲线[描述E 的强弱(疏密)和方向]。
电场线实际上并不存.但E 又是客观存在的,电场线是人为引入的研究工具。
电场线是人为引进的,实际上是不存在的;法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场或磁场。
① 切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向.② 静电场电场线有始有终:始于“+”,终止于“-”或无穷远,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. ③ 疏密表示该处电场的强弱,也表示该处场强的大小.越密,则E 越强匀强电场- - - -点电荷与带电平板+等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场孤立点电荷周围的电场④ 匀强电场的电场线平行且等间距直线表示.(平行板电容器间的电场,边缘除外) ⑤ 没有画出电场线的地方不一定没有电场.⑥ 沿着电场线方向,电势越来越低.但E 不一定减小;沿E 方向电势降低最快的方向。
⑦ 电场线⊥等势面.电场线由高等势面批向低等势面.⑧ 静电场的电场线不相交,不终断,不成闭合曲线。
但变化的电场的电场线是闭合的。
⑨ 电场线不是电荷运动的轨迹.也不能确定电荷的速度方向。
除非三个条件同时满足:①电场线为直线,②v 0=0或v 0方向与E 方向平行。
③仅受电场力作用。
熟记几种典型电场的电场线特点:(重点)①孤立点电荷周围的电场;②等量异种点电荷的电场(连线和中垂线上的电场特点);③等量同种点电荷的电场(连线和中垂线上的电场特点);④匀强电场;⑤点电荷与带电平板;⑥具有某种对称性的电场;⑦均匀辐射状的电场⑧周期性变化的电场。
一、电势差U (是指两点间的....) ①定义:电场中两点间移动检验电荷q (从A →B ),电场力做的功W AB 跟其电量q 的比值叫做这两.点间的...电势差...,U AB =W AB /q 是标量.U AB 的正负只表示两点电势谁高谁低。
U AB 为正表示A 点的电势高于B 点的电势。
②数值上=单位正电荷从A →B 过程中电场力所做的功。
③等于A 、B 的电势之差,即U AB =φA -φB④在匀强电场中U AB = Ed E (d E 表示沿电场方向上的距离)意义:反映电场本身性质,取决于电场两点,与移动的电荷无关,与零电势的选取无关,电势差...对应静电力做功, 电能⇒其它形式的能。
电动势...对应非静电力做功 电能⇐其它形式的能 点评:电势差很类似于重力场中的高度差.物体从重力场中的一点移到另一点,重力做的功跟其重量的比值叫做这两点的高度差h =W/G .二、电势ϕ(是指某点的....)描述电场能性质的物理量。
必须先选一个零势点,(具有相对性)相对零势点而言,常选无穷远或大地作为零电势。
正点电荷产生的电场中各点的电势为正,负点电荷产生的电场中各点的电势为负。
①定义:某点相对零电势的电势差叫做该点的电势,是标量. ②在数值上=单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功. 特点:⑴ 标量:有正负,无方向,只表示相对零势点比较的结果。
⑵ 电场中某点的电势由电场本身因素决定,与检验电荷无关。
与零势点的选取有关。
⑶沿电场线方向电势降低,逆。
(但场强不一定减小)。
沿E方向电势降得最快。
⑷当存在几个场源时,某处合电场的电势等于各个场源在此处产生电势代数和的叠加。
电势高低的判断方法:1根据电场线的方向判断;2电场力做功判断;3电势能变化判断。
点评:类似于重力场中的高度.某点相对参考面的高度差为该点的高度.注意:(1) 高度是相对的.与参考面的选取有关,而高度差是绝对的与参考面的选取无关.同样电势是相对的与零电势的选取有关,而电势差是绝对的,与零电势的选取无关.(2) 一般选取无限远处或大地的电势为零.当零电势选定以后,电场中各点的电势为定值.(3) 电场中A、B两点的电势差等于A、B的电势之差,即U AB=φA-φB,沿电场线方向电势降低.三、电势能E P1概念:由电荷及电荷在电场中的相对位置决定的能量,叫电荷的电势能。
电势能具有相对性,与零参考点的选取有关(通常选地面或∞远为电势能零点)特别指出:电势能实际应用不大,常实际应用的是电势能的变化。
电荷在电场中某点的电势能=把电荷从此点移到电势能零处电场力所做的功。
E=q φA→0四、电场力做功与电势能1.电势能:电场中电荷具有的势能称为该电荷的电势能.电势能是电荷与所在电所共有的。
2.电势能的变化:电场力做正功电势能减少;电场力做负功电势能增加.重力势能变化:重力做正功重力势能减少;重力做负功重力势能增加.3.电场力做功:由电荷的正负和移动的方向去判断(4种情况)⇔功的正负⇔电势能的变化(重点和难点知识)正、负电荷沿电场方向和逆电场方向的4种情况。
⇐(上课时一定要搞清楚的,否则对以后的学习带来困难)电场力做功过程就是电势能与其它形式能转化的过程(电势差),做功的数值就是能量转化的多少。
W=FSCOSθ(匀强电场)⇒W=qEd (d为沿场强方向上的距离)W=qU= —△Ep,U为电势差,q为电量.重力做功:W=Gh,h为高度差,G为重量.电场力做功跟路径无关,是由初末位置的电势差与电量决定重力做功跟路径无关,是由初末位置的高度差与重量决定.五、等势面1.电场中电势相等的点所组成的面为等势面.2.特点(1) 各点电势相等,等势面上任意两点间的电势差为零,在特势面上移动电荷(不论方式如何,只要起终点在同一等势面上)电场力不做功电场力做功为零,路径不一定沿等势面运动,但起点、终点一定在同一等势面上。
(2) 画法规定:相领等势面间的电势差相等⇒等差等势面的蔬密可表示电场的强弱.(3) 处于静电平衡状态的导体:整个导体是一个等势体,其表面为等势面.E内=0,任两点间U AB=0越靠近导体表面等势面越密,形状越与导体形状相似,等势面越密电场强度越大,曲率半径越小(越尖)的地方,等势面(电场线)都越密,这就可解释尖端放电现象,如避雷针。