精品 高中物理专题—静电场复习
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高二物理选修3-1静电场复习资料高二物理静电场复习资料(一)1、电容器、电容(1)电容器:两个彼此又互相的导体都可构成电容器。
(2)电容:①物理意义:表示电容器电荷本领的物理量。
②定义:电容器所带(一个极板所带电荷量的绝对值)与两极板间的比值叫电容器的电容。
2、电容器的充放电过程(1)充电过程特点(如图1.3 1)①充电电流:电流方向为方向,电流由大到小;②电容器所带电荷量;③电容器两板间电压;④电容中电场强度;当电容器充电结束后,电容器所在电路中电流,电容器两极板间电压与充电电压;⑤充电后,电容器从电源中获取的能量称为(2)放电过程特点(如图1.3 2):①放电电流,电流方向是从正极板流出,电流由大变小;开始时电流最大②电容器电荷量;③电容器两极板间电压;④电容器中电场强度;⑤电容器的转化成其他形式的能注意:放电的过程实际上就是电容器极板正、负电荷中和的过程,当放电结束时,电路中无电流。
高二物理静电场复习资料(二)1、研究带电粒子在电场中运动的两条主要线索带电粒子在电场中的运动,是一个综合电场力、电势能的力学问题,研究的方法与质点动力学相同,它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、牛顿运动定律、动量定理、动能定理、功能原理等力学规律.研究时,主要可以按以下两条线索展开.(1)力和运动的关系牛顿第二定律根据带电粒粒子受到的电场力,用牛顿第二定律找出加速度,结合运动学公式确定带电粒子的速度、位移等.这条线索通常适用于恒力作用下做匀变速运动的情况.(2)功和能的关系动能定理根据电场力对带电粒子所做的功,引起带电粒子的能量发生变化,利用动能定理或从全过程中能量的转化,研究带电粒子的速度变化,经历的位移等.这条线索同样也适用于不均匀的电场. 要注意分清微观粒子和普通带电微粒:研究微观粒子(如电子、质子、粒子等)在电场中的运动,通常不必考虑其重力及运动中重力势能的变化;研究普通的带电微粒(如油滴、尘埃等)在电场中的运动,必须考虑其重力及运动中重力势能的变化.2、研究带电粒子在电场中运动的两类重要的思维技巧(1)类比与等效电场力和重力都是恒力,在电场力作用下的运动可与重力作用下的运动类比.例如,垂直射入平行板电场中的带电粒子的运动可类比于平抛,带电单摆在竖直方向匀强电场中的运动可等效于重力场强度g值的变化等.(2)整体法(全过程法)电荷间的相互作用是成对出现的,把电荷系统的整体作为研究对象,就可以不必考虑其间的相互作用.电场力的功与重力的功一样,都只与始末位置有关,与路径无关.它们分别引起电荷电势能的变化和重力势能的变化,从电荷运功的全过程中功能关系出发(尤其从静止出发末速度为零的问题)往往能迅速找到解题入口或简化计算.3、处理带电粒子在电场中运动的一般步骤带电粒子在匀强电场中加速和偏转,带电粒子的加速是一种匀变速直线运动,带电粒子的偏转是一种匀变速曲线运动,类似于平抛运动。
静电场1.多个电荷库仑力的平衡和场强叠加问题.2.利用电场线和等势面确定场强的大小和方向,判断电势高低、电场力变化、电场力做功和电势能的变化等.3.带电体在匀强电场中的平衡问题及其他变速运动的动力学问题.4.对平行板电容器电容决定因素的理解,解决两类有关动态变化的问题.5.分析带电粒子在电场中的加速和偏转问题.6.示波管、静电除尘等在日常生活和科学技术中的应用.6.3 电势能、电势、电势差【复习目标】1.掌握电势、电势能、电势差的概念,理解电场力做功的特点;会判断电场中电势的高低、电势能的变化.2.会计算电场力做功及分析电场中的功能关系.【基础知识】知识1 电场力做功与电势能1.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,只与初末位置有关,可见电场力做功与重力做功相似.(2)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.2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能.电荷在某点的电势能,等于把它从该点移到零势能位置时电场力所做的功.(2)电场力做功与电势能变化的关系电场力做的功等于电势能的减少量,即W AB=E p A-E p B.(3)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限远处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零.知识2 电势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:qE p =ϕ(3)标矢性:电势是标量,其大小有正负之分,其正(负)表示该点电势比电势零点高(低). (4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取的不同而不同. (5)沿着电场线方向电势逐渐降低. 2.等势面(1)定义:电场中电势相等的各点构成的面. (2)特点①电场线跟等势面垂直,即场强的方向跟等势面垂直. ②在等势面上移动电荷时电场力不做功.③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.深化拓展 (1)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. (2)qE p =ϕ或E p =ψq .知识3 电势差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:.单位:伏(V).2.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 .3.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,与零电势点的选取也无关.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线方向的距离的乘积.即U =Ed ,也可以写作dUE = 【考点详析】考点一:电场中的功能关系、电势高低及电势能大小的判断与比较1.比较电势高低的方法(1)沿电场线方向,电势越来越低.(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.(3)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,电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能较大的地方移向电势能较小的地方,反之,如果电荷克服电场力做功,那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地方.特别提醒其他各种方法都是在此基础上推理出来的,最终还要回归到电场力做功与电势能变化关系上.(2)场电荷判断法①离场正电荷越近,正电荷的电势能越大;负电荷的电势能越小.②离场负电荷越近,正电荷的电势能越小;负电荷的电势能越大.(3)电场线法①正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大.②负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小.(4)公式法由E p=qφ,将q、φ的大小、正负号一起代入公式,E p的正值越大,电势能越大;E p的负值越大,电势能越小.【重点归纳】1、电场力做功与电场中的功能关系(1)求电场力做功的几种方法①由公式W=Fl c o s α计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为W=Eql c o s 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.(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)处理电场中能量问题的基本方法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,有时也会用到功能关系.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一定守恒,但机械能与电势能的总和可以守恒.2、静电场中涉及图象问题的处理方法和技巧1.主要类型:(1)v-t图象;(2)φ-x图象;(3)E-t图象.2.应对策略:(1)v-t图象:根据v-t图象的速度变化、斜率变化(即加速度大小的变化),确定电荷所受电场力的方向与电场力的大小变化情况,进而确定电场的方向、电势的高低及电势能的变化.(2)φ-x图象:①电场强度的大小等于φ-x图线的斜率大小,电场强度为零处,φ-x图线存在极值,其切线的斜率为零.②在φ-x图象中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向.③在φ-x图象中分析电荷移动时电势能的变化,可用W AB=qU AB,进而分析W AB的正负,然后作出判断.(3)E-t图象:根据题中给出的E-t图象,确定E的方向的正负,再在草纸上画出对应电场线的方向,根据E的大小变化,确定电场的强弱分布.【典例1】在如图的匀强电场中,有A、B两点,且A、B两点间的距离为x=0.20m,已知AB连线与电场线夹角为θ=60°,今把一电荷量q= -2×10-8C的检验电荷放入该匀强电场中,其受到的电场力的大小F=4.0×10-4N,方向水平向右.求:(1)电场强度E的大小和方向;(2)若把该检验电荷从A点移到B点,电势能变化了多少;(3)若A点为零电势点,B点电势为多少.【跟踪训练】1.(多选)某电场的电场线分布如下图所示,以下说法正确的是:()A.a点电势高于b点电势B.c点场强大于b点场强C.若将一检验电荷+q由a点移至b点,它的电势能增大D.若在d点再固定一点电荷-Q,将一检验电荷+q由a移至b的过程中,电势能减小2.(多选)两点电荷q1、q2固定在x轴上,在+x轴上每一点的电势φ随x变化的关系如图所示,其中x=x0处的电势为零,x=x1处的电势最低。
新人教版物理必修3知识梳理第七章静电场第1讲电场力的性质一、电荷和电荷守恒定律1.点电荷:①及电荷分布状况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:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体①到另一个物体,或者从物体的一部分①到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持①。
3.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①成①,与它们的①成①,作用力的方向在它们的连线上。
2.公式:①F=k q1q2。
式中的k=9.0×109N·m2/C2,叫做静电力常量。
r23.适用条件:真空中的①。
三、静电场电场强度1.静电场:静电场是客观存在于电荷周围的一种,其基本性质是对放入其中的电荷有。
2.电场强度(1)意义:描述电场强弱和方向。
(2)公式a.电场强度的定义式:E=,F为试探电荷在电场中某点受到的静电力,q为试探电荷的电荷量。
b.真空中点电荷的场强:E=,Q为场源电荷的电荷量,r为某点到场源电荷的距离。
c.匀强电场的场强:E=。
(3)方向:电场强度是,规定电场中某点的电场强度的方向与在该点所受静电力的方向相同。
(4)单位符号:N/C或V/m。
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)电场线从或无限远出发,终止于无限远或。
(2)电场线在电场中不,不相切。
(3)在同一电场里,电场线越密的地方场强越。
(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。
(6)电场线和等势面互相垂直。
3.几种典型电场的电场线分布答案:①形状和大小①转移①转移①不变①电荷量的乘积①正比①距离的二次方①反比①F=k q1q2r2①点电荷物质力的作用Fq k Qr2Ud矢量正电荷切线正电荷负电荷相交大电势降低第2讲电场能的性质一、静电力做功和电势能1.静电力做功(1)特点:在电场中移动电荷时电场力做功与电荷的①无关,只与①有关,电场力做功与重力做功相似。
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。
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。
10 静电场单元复习卷1、由电场强度的定义式E=F/q可知,在电场中的同一点A、电场强度E跟F成正比,跟q成反比B、无论检验电荷所带的电量如何变化,F/q始终不变C、电荷在电场中某点所受的电场力大,该点的电场强度强D、一个不带电的小球在P点受到的电场力为零,则P点的场强一定为零2、下列公式中,既适用于点电荷产生的静电场,也适用于匀强电场的有①场强E=F/q②场强E=U/d③场强E=kQ/r2 ④电场力做功W=UqA.①③B.②③C.②④D.①④3、关于电场强度的叙述,正确的是A.沿着电场线的方向,场强越来越小B.电场中某点的场强大小与试探电荷所受电场力大小成正比C.电场强度是标量,正负表示大小D.负点电荷形成的电场,离点电荷越近,场强越大4、真空中有两个点电荷Q1和Q2,它们之间的静电力为F,下面哪些做法可以使它们之间的静电力变为1.5FA.使Q1的电量变为原来的2倍,Q2的电量变为原来的3倍,它们的距离变为原来的2倍B.使每个电荷的电量都变为原来的1.5倍,距离变为原来的1.5倍C.使其中一个电荷的电量和它们的距离变为原来的1.5倍D.保持它们的电量不变,使它们的距离变为原来的2/3倍5、如图所示为电场中的一条电场线,A、B为其上的两点,以下说法正确的是A、E A与E B一定不等,ϕA与ϕB一定不等 B、E A与E B可能相等,ϕA与ϕB可能相等C、E A与E B一定不等,ϕA与ϕB可能相等D、E A与E B可能相等,ϕA与ϕB一定不等6、关于电势差的说法中,正确的是A、两点间的电势差等于电荷从其中一点移到另一点时,电场力所做的功B、1C电荷从电场中一点移动到另一点,如果电场力做了1J的功,这两点间的电势差大小就是1VC、在两点间移动电荷时,电场力做功的多少跟这两点间的电势差无关D、两点间的电势差的大小跟放入这两点的电荷的电量成反比7、如图所示,带箭头的线表示某一电场的电场线。
在电场力作用下,一带电粒子(不计重力)经A点飞向B点,径迹如图中虚线所示,下列说法正确的是A、粒子带正电B、粒子在A点加速度大C、粒子在B点动能大D、A、B两点相比,带电粒子在B点电势能较大8、一个带电小球在空中从点a运动到点b,这一过程重力做功5 J,电场力做功2 J,克服空气阻力做功l J,由此可以判断小球从点a运动到点b的过程中,有关能量的变化是A.重力势能增加5 J B.电势能增加2 J C.动能增大6 J D.机械能减小3 JA B9、如图所示,在点电荷+Q 的电场中,虚线为等势面,甲、乙两粒子的运动轨迹分别为acb 、adb 曲线,两粒子在a 点时具有相同的动能,重力不计.则 A .甲、乙两粒子带同种电荷B .两粒子经过b 点时动能大小可能不同C .甲粒子经过c 点时的动能等于乙粒子经过d 点时的动能D .设无穷远处电势为零,甲粒子经过c 点时的电势能小于乙粒子经过d点时的电势能10、如图所示,悬线下挂着一个带正电的小球。
高中物理专题静电场考点归纳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 r2(q1q2),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=q(F),是矢量,单位:N/C或V/m.(2)点电荷的场强:E=k r2(Q),Q为场源电荷,r为某点到Q 的距离.(3)匀强电场的场强:E=d(U).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 r2(q1q2),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.②WAB=qUAB,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WAB=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.(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WAB与移动的电荷的电量q的比值.3.电势差与电势的关系:UAB=φA-φB,UAB=-UBA. 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UAB=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UAB=φA-φB:若UAB>0,则φA>φB,若UAB<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WAB=qUAB计算,此公式适用于任何电场.(3)由电势能的变化计算:WAB=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.二、带电粒子在电场中的运动1.加速问题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.。
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!。
高考物理二轮复习专题归纳总结—静电场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,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们连线上。
(2)公式:F =kq 1q 2r2,式中的k =9.0×109N·m 2/C 2,叫静电力常量。
(3)适用条件:点电荷,真空中。
(4)静电力作用下的“力学问题”库仑定律与力学的综合应用问题解决的思路与解决力学问题的思路相同,即:选择研究对象,进行受力分析,利用平衡条件或牛顿运动定律列方程求解。
但需注意库仑力的特点,特别是在动态平衡问题、匀速运动问题中,带电体间距离发生变化时,库仑力也要发生变化,要分析力与运动的相互影响。
2.电场强度的三个计算公式的比较比较内容公式适用条件说明定义式E =F q任何电场某点的电场强度为确定值,大小及方向与q 无关决定式E =k Q r2真空中点电荷E 由场源电荷Q 和场源电荷到某点的距离r 决定关系式E =U d匀强电场d 是沿电场线方向的距离3.叠加法求几个电场的电场强度当空间的电场由几个点电荷共同激发的时候,空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的电场强度的矢量和,其合成遵循矢量合成的平行四边形定则。
4.公式U =Ed 的应用技巧(1)两个推论①如图甲所示,C 点为线段AB 的中点,则有φC =φA +φB2。
②如图乙所示,AB ∥CD ,且AB =CD ,则U AB =U CD 。
(2)三种巧用①解释等势面的疏密与电场强度大小的关系,当电势差U 一定时,电场强度E 越大,则沿电场强度方向的距离d 越小,即电场强度越大,等势面越密。
②定性判断非匀强电场电势差的大小关系,如距离相等的两点间的电势差,E 越大,U 越大;E 越小,U 越小。
③利用φ-x 图像的斜率判断沿x 轴方向电场强度E x 随位置的变化规律。
在φ-x 图像中斜率k =ΔφΔx =Ud=E x ,斜率的大小表示电场强度的大小,正负表示电场强度的方向。
高中物理静电场经典复习资料题目及答案一.电场能的性质(1)电场强度的定义: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。
用E表示电场强度,则有E=F/q。
Q (2)正负点电荷Q在真空中形成的电场是非匀强电场,场强的计算公式为E=k2r3.电场叠加:电场中某点的电场强度等于各个点电荷在该点产生的电场强度的矢量和。
4.电场力:F=qE。
二.电场能的性质1.电势差:电荷从电场中某点A移动到另一点B电场力所做功W与该电荷电量的比值。
即:U=W/q。
2.电势:试探电荷在电场中某点具有的电势能E p与电荷量q的比值,叫做该点的电势。
即φ=E p/q。
电势差U AB=φA-φB。
3.电场中电势相等的点组成的面叫做等势面。
等势面的性质:①等势面上任意两点之间的电势差为零;②等势面和电场线垂直,在等势面上移动电荷电场力不做功。
③等势面的疏密表示电场的强弱。
等差等势面越密,电场强度越大。
④任意两个电势不等的等势面不会相交。
4.匀强电场中电势差与电场强度的关系是E=U/d,公式中d是沿电场线方向两点之间的距离。
匀强电场中电势高低变化特点:在匀强电场中,任意一组平行线上等距离的两点之间的电势差相等。
5.电势随空间分布图象所谓φ-x图象是指静电场中电势φ随x变化情况图象。
φ-x图象斜率大小表示电场强度沿x轴方向分量的大小。
根据φ-x图象斜率大小表示电场强度沿x轴方向分量的大小判断电场强度(或电场强度分量)的大小。
若图象某段平行x轴,表明电势φ在该段不随x变化,电场强度沿x轴方向分量为零,空间各点场强与x轴垂直。
【高考命题动态】静电场是高中物理研究的比较深的物质形态,静电场也是高考重点之一。
高考对静电场的考查重点是:库仑定律、电场力的性质、电场能的性质、电容器和电容、带电粒子在电场中的运动等。
【最新模拟题专项训练】。
1.(2013安徽无为四校联考)如图所示为一只“极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图.当动极板和定极板之间的距离d变化时,电容C便发生变化,通过测量电容C的变化就可知道两极板之间距离d的变化的情况.在下列图中能正确反映C与d之间变化规律的图象是( )答案:A解析:由电容器的电容决定式,C=r4S kdεπ,C与d成反比,能正确反映C与d之间变化规律的图象是A。
高中物理3-1静电场知识点归纳(期末复习用)电场线不会相交,因为在相交点上电场强度会有多个方向,不符合物理规律;电场线越密集,表示电场强度越大;电场线从正电荷出发,到负电荷结束。
3.匀强电场:在一定范围内,电场强度大小和方向都相同的电场叫做匀强电场。
匀强电场的电场线是平行且等距的。
匀强电场中,电荷受到的电场力是恒定的。
匀强电场的电场强度可以用电压差和距离来计算,公式为E=U/d。
1.电场线是一种理想化的模型,用于直观地描述电场。
它始于正电荷或无穷远,终于无穷远或负电荷。
静电场的电场线是不闭合曲线,任意两条电场线不相交。
电场线的疏密表示电场的强弱,而某点的切线方向表示该点的场强方向。
需要注意的是,电场线并不表示电荷在电场中的运动轨迹。
2.匀强电场是指场强方向处处相同,场强大小处处相等的区域。
在匀强电场中,电场线是等距的并行线。
例如,平行正对的两金属板带等量异种电荷后,在两板之间除边缘外的电场就是匀强电场。
3.电势能是指电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这一点移动到电势能为零处(电势为零)静电力所做的功。
它的单位可以是焦耳或电子伏,是能量的单位。
虽然电势能是标量,但有正负,其正负表示该点电势能比零电势能点高还是低。
静电力对电荷做功等于电荷电势能的变化量,所以静电力的功是电荷电势能变化的量度。
4.电势是电场中某点的电势能与它的电荷量的比值。
电势在数值上等于把1C正电荷从某点移到标准位置(零电势点)是静电力所做的功。
电势实际上是和标准位置的电势差。
电势的单位是XXX,是能量的单位。
虽然电势是标量,但有正负,其正负表示该点电势比零电势点高还是低。
5.等势面是由电场中电势相等的点构成的面。
等势面一定与电场线垂直,而电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
任意两等势面都不会相交,而电荷在同一等势面上移动时,电场力做功为零。
电场强度较大的地方,等势面较密。
常见的等势面包括孤立的正电荷、负电荷、等量异种电荷、等量同种电荷以及带等量异种电荷的平行金属板间的等势面。
高中物理静电场专题复习(高中物理电磁感应复习提纲)电磁感应这章在高考中必考,原来新课标出题时选择题多于计算题,
今后各省单独出题时出计算题比例会上升。
一、电磁感应现象和楞次定律(小知识点)
1、感应电流产生的条件
2、感应电流的方向:楞次定律(右手定则的应用)
二、电磁感应定律
1、电磁感应定律、表达式
2、感生电动势与动生电动势的表达式及应用范围
3、自感现象
三、电磁感应力电综合问题
1、导体棒的最大速度问题
2、电路中焦耳热问题(能量守恒定律应用)
3、关于电荷量的问题:涉及位移、涉及时间类型
4、关于电势差问题
四、电磁感应得图像问题
1、感生电动势、电流图像(结合斜率)
2、导体棒切割磁感线的图像问题(速度变化、导体棒长度变化、双
棒切割问题)
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