1.静电基础知识
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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。
高中物理专题——静电场考点归纳今日知识清单,静电场考点归纳中的第一节:电场力的性质、第二节:电场能的性质和第三节:电容器与电容带电粒子在电场中的运动同学们可以学习起来了!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.【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.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=d(U),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【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=m(F合)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.。
静电的科普
静电是一种处于静止状态的电荷。
在干燥和多风的秋天,人们常常会碰到这种现象:晚上脱衣服睡觉时,黑暗中常听到噼啪的声响,而且伴有蓝光;见面握手时,手指刚一接触到对方,会突然感到指尖针刺般刺痛,令人大惊失色;早上起来梳头时,头发会经常“飘”起来,越理越乱;拉门把手、开水龙头时都会“触电”,时常发出“啪、啪、啪”的声响,这就是发生在人体的静电。
静电并不是静止的电,而是宏观上暂时停留在某处的电。
人在地毯或沙发上立起时,人体电压也可高 1 万多伏,而橡胶和塑料薄膜行业的静电更是可高达 10 多万伏。
任何物质都是由原子组合而成,而原子的基本结构为质子、中子及电子。
科学家们将质子定义为正电,中子不带电,电子带负电。
在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电的现象。
但是由于外界作用如摩擦或以各种能量如动能、位能、热能、化学能等的形式作用会使原子的正负电不平衡。
在日常生活中所说的摩擦实质上就是一种不断接触与分离的过程。
有些情况下不摩擦也能产生静电,如感应静电起电,热电和压电起电、亥姆霍兹层、喷射起电等。
静电在我们的生活中无处不在,虽然大部分时候它不会对我们造成伤害,但在某些情况下,它可能会引起一些麻烦或危险。
因此,了解如何减少和消除静电是很重要的。
第一章 静电场知识整理第一节 点和及其守恒定律1、 电荷间的作用规律:同种互斥,异种相吸。
2、 摩擦起电:由于物体间摩擦而产生的电荷转移,使物体带电的现象。
(毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电;丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电。
失去电子一方带正电,得到电子一方带负电,因为电子显负电性。
)3、 接触起电:由于物体与带电物体接触而带电的现象。
(接触起电最终电荷分配情况很难确定,但起电物体所带电性是可以确定的,起电物体一般与带电物体显相同的电性。
若两物体完全相同,则电量平分。
) 4、 静电感应和感应起电静电感应:带电体靠近另一物体,使该物体表面电荷分布发生变化的现象。
感应起电:利用静电感应使物体带电的过程。
5、 电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能消灭,只能从物体的一部分转移到另一部分,或者从一个物体转移到另一个物体,在任何转移过程中,电荷的总量都不变。
原子结构:原子由原子核和核外电子构成,两者带等量异种电荷,原子核带正电,核外电子带负电,因此原子不显电性。
物体起电本质:电子得失(原子核相对稳定,电子较易转移,失电子带正电,的电子带负电。
)6、 元电荷:电子所带电量,人们把这个最小的电荷量成为元电荷,e 表示,大小为1.6×10-19C 。
(元电荷只是一个电量,不分正负,不是物质,但电荷是有正负之分的;元电荷是最小电荷量,因此物体电荷量不能连续变化,是元电荷的整数倍。
) 比荷:电子的电荷量与电子质量之比,e/m 。
第二节 库仑定律1、 点电荷:两物体间距离远大于物体本身线度,因而忽略物体本身线度,把物体看作一点的带电体。
(实际不存在,一个理想模型,没形状,没大小。
物体间距足够大才能把物体看成点电荷。
) 2、 库仑定律:公式:F=k*(q1*q2)/r^2 (,电荷间相互作用力叫作静电力或库仑力,k 为静电力常量,大小等于9.0×10^9 N ·m2/C2) 适用条件:适用于真空点电荷方向:在两电荷连线上,同种相斥,异种相吸。
大学物理静电场知识点总结1.电荷的基本特点:(1)分类:正电荷(同质子所带电荷),负电荷(同电子所带电荷)(2)量子化特征(3)是相对论性不变量(4)微观粒子所带电荷老是存在一种对称性2.电荷守恒定律:一个与外界没有电荷互换的孤立系统,不论发生什么变化,整个系统的电荷总量必然保持不变。
3.点电荷:点电荷是一个宏观范围的理想模型,在可忽视带电体自身的线度时才建立。
4.库仑定律:表示了两个电荷之间的静电互相作用,是电磁学的基本定律之一,是表示真空中两个静止的点电荷之间互相作用的规律r1 q1q2 rF1240 r123r 125.电场强度:是描绘电场状况的最基本的物理量之一,反应了电rr F场的基Eq0 6.电场强度的计算:(1)单个点电荷产生的电场强度,可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得(2)带电体产生的电场强度,能够依据电场的叠加原理来求解r1nq i r r1dq rE r i E r40 i 1 r i3r 340(3)拥有必定对称性的带电体所产生的电场强度,能够依据高斯定理来求解(4)依据电荷的散布求电势,而后经过电势与电场强度的关系求得电场强度7.电场线:是一些虚假线,引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的散布(1)电场线是这样的线: a.曲线上每点的切线方向与该点的电场强度方向一致b.曲线散布的疏密对应着电场强度的强弱,即越密越强,越疏越弱。
(2)电场线的性质: a.起于正电荷(或无量远),止于负电荷(或无量远)。
b.不闭合,也不在没电荷的地方中止。
c.两条电场线在没有电荷的地方不会订交8.电通量:e s r r E dS(1)电通量是一个抽象的观点,假如把它与电场线联系起来,能够把曲面 S 的电通量理解为穿过曲面的电场线的条数。
(2)电通量是标量,有正负之分。
9.高斯定理:òs r r1E dS q i0( S里)r(1)定理中的E是由空间全部的电荷(包含高斯面内和面外的电荷)共同产生。
静电安全知识一、静电产生的原因静电是一种处于静止状态的电荷。
主要是由物体之间的紧密接触、分离或摩擦发生电荷转移,破坏了物体原子中正、负电荷的平衡,使两种物质在接触面上形成电位差而产生的。
1.紧密接触和迅速分离。
这是最常见的产生静电的一种方式。
两个物体接触时会产生电荷转移,若分离得足够快,物体就会带静电。
2.附着带电。
某种极性离子或带电粉尘附着到与地绝缘的固体上,能使该固体带静电或改变其带电状况。
物体获得电荷的多少,取决于其对地电容及周围的情况。
人在有带电微粒的场合活动,身体上也会带静电。
3.感应起电。
在工业生产中,存在带静电的物体使附近不相连的导体带电的现象。
4.电解起电。
将金属浸入电解溶液中,金属离子会向溶液里扩散,界面上会出现双电层,形成电位差。
在一定的条件下,电位差足以阻止金属离子继续溶解,达到平衡状态。
当平衡状态遭到破坏时,金属离子继续扩散,就会形成电流。
5.压电效应起电。
某些固体材料在机械力作用下会产生电荷。
虽然压电效应产生的电荷密度小,仍具有可引起爆炸的能量。
6.极化起电。
绝缘体在静电场内,其内部和表面会出现电荷,这是极化作用的结果。
按照分子结构的不同,可分为非极性分子极化和极性分子极化。
7.喷出带电。
粉体、液体和气体从截面很小的开口喷出时,这些流动的物体与喷口激烈摩擦,同时本身分子之间相互碰撞,会产生大量静电。
8.飞沫带电。
喷在空间的液体,由于扩散和分离,出现了新的液面,产生静电。
另外,产生静电的方式还有沉浮、冻结等。
需要注意的是,产生静电的方式大多不是单一的,而是几种方式共同作用的结果。
二、静电有哪些危害1爆炸和火灾爆炸和火灾是静电最大的危害。
静电能量虽然不大,但因其电压很高而容易发生放电。
当带电体与不带电或静电电位低的物体互相接近时,如果电位差达到300 V以上,就会出现火花放电。
静电放电的火花能量,若已达到周围可燃物的最小着火能量,而且可燃物在空气中的浓度达到爆炸极限,就会立即发生燃烧或爆炸。
第一章静电场知识总结一、静电场的的基本原理和规律:1. 电荷守恒定律:(1)两种电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电(2)电荷守恒定律:电荷不能创造也不能消灭,只能从一个物体转移到另一个物体上,或从物体部分转到另一部分。
2. 库仑定律:(1)内容:在真空或空气中两个点电荷间的相互作用力跟它们所带电量的乘积成正比,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)表达式:(K=9×109N.m2/c2)理解说明:A.条件:真空或空气中;点电荷B.两个小球相互接触先中和电荷再等分电量.C.库仑不是基本单位;满足牛三定律. D.K叫静电引力恒量,是通过库仑扭秤测出来的2. 场的叠加原理:(1)场强的叠加:多电荷共同激发的电场某点的场强等于每个电荷各在该点激发电场场强的矢量和.(2)电势的叠加:多电荷共同激发的电场某点的电势等于每个电荷各在该点激发电场电势的代数和.二、描述静电场的物理量:1.场强:(1)定义:场中某点场强的大小定义为检验电荷q在该点所受的电场力F与电量q的比值;电场强度的方向与正电荷的受力方向相同.(2)理解说明:E是描述电场强弱和方向的物理量,它的大小和方向只由场本身的性质所决定,与检验电荷的性质及是否存在无关;电荷所受电场力的性质由场的性质与电荷的性质共同决定.(3).电场强度的计算公式:(a)定义式: E=F/q (适用于任何电场)(b) 点电荷场强公式:E=2rQ k (Q 是场源电荷的电量;r 是场点到源点间的距离.) (c) 匀强电场的场强公式: E=U/d (d 是两点的连线在电场线方向的投影)2.电势:(1)场力做功的特点: 重力、 分子力 、电场力做功与路径无关; 由功是能量转化的量度可知力做了多少正功,物体的势能就减少多少;力做了多少负功,物体的势能就增加多少。
(2)电荷q 在电场中A 点的电势能:电荷在场A 点的电势能定义:把电荷从A 点移到零势能点电场力所做的功Ao PA W E =;PA A E q ϕ=。
静电场知识点静电场是物理学中的一个重要概念,它描述了电荷之间相互作用的现象。
本文将介绍一些与静电场相关的知识点,包括静电场的基本概念、库仑定律、电场强度、电势能以及静电屏蔽等。
一、静电场的基本概念静电场是指存在静止电荷所产生的电场。
在静电场中,电荷间的作用力是通过电场来传递的。
电场可以通过电场线来表示,电场线的方向指向电荷的正电荷方向。
静电场中电场线的密度表示电场的强弱,密集的电场线意味着电场的强度较大。
二、库仑定律库仑定律是描述静电相互作用的定律。
根据库仑定律,两个电荷之间的作用力与它们的电荷大小成正比,与它们之间距离的平方成反比。
具体表达式为:F = k * (q1 * q2) / r^2其中,F为两个电荷之间的作用力,q1和q2分别为两个电荷的大小,r为它们之间的距离,k为库仑常数。
三、电场强度电场强度是描述单位正电荷所受电场力的大小和方向的物理量。
用E表示电场强度,它是一个矢量,方向与电场力的方向相同。
电场强度可以通过以下公式计算:E =F / q其中,F为单位正电荷所受电场力,q为单位正电荷的电荷量。
电场强度可以用N/C或V/m来表示。
四、电势能电势能是指电荷由于所处位置而具有的能量。
在静电场中,电势能可以通过电势来描述。
电势是指单位正电荷所具有的电势能。
电势可以用V表示,是一个标量。
在静电场中,电势的变化可以通过以下公式计算:V = k * (q / r)其中,V为电势,q为电荷量,r为距离,k为库仑常数。
五、静电屏蔽静电屏蔽是指通过合适的导体将某一区域与外部电场隔离开来的现象。
静电屏蔽可以有效减少外界电场对内部电荷的影响。
在静电屏蔽中,导体的存在会导致电荷在表面上重新分布,使得内部电场减弱。
静电屏蔽可以应用于各种电子设备和工业生产中,以保护电路的正常运行和避免静电干扰。
结语通过本文的介绍,我们了解了静电场的基本概念、库仑定律、电场强度、电势能以及静电屏蔽等知识点。
掌握这些知识,可以更好地理解电荷之间的相互作用,并应用于实际生活和工作中。
二、各种电场中静电力、电场强度、电势能、电势、电势差、静电力做功之间的关联。
电场类型静电力电场强度静电力做功电势能电势电势差
任意电场F=qE E=F
q W AB
=qU AB E p=qφφ=
E p
q
U AB=φA−φB
孤立点电荷F=k qQ
r2E=k
Q
r2
W AB=qU AB E p=qφφ=
E p
q
U AB=φA−φB
匀强电场F=qE E=U
d
W AB=qElcosθE p=qφφ=
E p
q
U=Ed
三、等量异种点电荷和等量同种点电荷连线上与中垂线上场强及电势的变化规律
如图a所示,等量异种点电荷的连线上,从正电荷到负电荷电势越来越低,中垂线是一等势线,若沿中垂线移动电荷至无穷远,电场力不做功,因此若取无穷远处电势为零,则中垂线上各点的电势也为零。
场强的大小和方向可由场强叠加原理求出,如图a所示,可知中垂线上各点场强沿水平方向,大小可由电场线的疏密看出。
以两电荷间直线连线的中点为例,相对于连线上其他点,中点的场强最小,相对于中垂线上其他点,此处的场强最大。
九年级物理静电知识点高中静电是我们生活中常见的现象之一,也是物理学中的重要内容。
本文将介绍九年级物理中的一些静电知识点,并深入探讨一些在高中阶段可能遇到的相关概念。
一、静电的基本概念静电是指物体由于电荷分布不均匀而产生的现象。
正电荷和负电荷的存在引起了静电的产生。
当物体上的正电荷和负电荷分别受到外界干扰时,会产生两种类型的静电现象:吸引和排斥。
二、电荷的产生与输送电荷的产生与输送是静电的基础。
当物体摩擦或接触时,电子会从一个物体转移至另一个物体,导致电荷的分布不平衡。
这种过程可以解释为电子的转移,因此电子的转移是电荷产生与输送的根本原因。
三、电场与电势差在静电力的作用下,电场产生。
电场是由电荷产生的力场,可以描述电场中的带电粒子所受到的力。
根据电场的定义,我们可以计算沿电场方向物体从一个点到另一个点移动的电位差。
四、电离与导电性物体的导电性决定了其对电流的响应能力。
导体是可以快速传导电荷的物质,因为导体中的自由电子可以自由移动。
相比之下,绝缘体中的电子不能自由移动。
当导体与绝缘体接触时,导体会通过电离作用将其带电荷传递给绝缘体,但这种传递过程比较慢。
五、库仑定律库仑定律描述了带电粒子之间相互作用的规律。
根据库仑定律,两个带电粒子之间的静电力与它们的电荷量成正比,与它们之间距离的平方成反比。
这个定律对于理解电荷之间的相互作用很关键。
六、电场强度与电势能电场强度和电势能是描述电场特性的重要概念。
电场强度指的是单位正电荷在电场中所受到的力的大小,单位为牛顿/库仑。
电势能指的是单位正电荷从一个特定位置移到电场中某一点所需的能量。
七、静电场中的工作与能量静电场中存在能量的转换和传递。
当一个带电粒子在电场中移动时,静电场能量会发生变化。
由于静电场是保守力场,所以电场中的能量转化不会发生损失。
八、屏蔽效应与均匀电场静电场受到金属屏蔽的影响。
金属在外界电场作用下,电子会重新分布以抵消外电场的影响,从而形成均匀电场。
初二物理下册静电现象知识讲解静电现象是物理学中非常有趣的现象之一,它涉及到物体之间的电荷分布和相互作用。
在初二物理的学习中,我们将学习有关静电现象的知识,本文将对静电现象的一些基本概念和相关实验进行讲解。
静电现象是指物体在相互摩擦或者接触分离的过程中,发生电荷的转移或者积聚,从而产生电荷的现象。
具体来说,当两个物体相互摩擦或者接触分离时,电子会从一个物体转移到另一个物体上,使得两个物体上的正负电荷数量发生变化。
在这个过程中,如果一个物体失去了电子,它将带有正电荷;而如果一个物体获得了电子,它将带有负电荷。
静电现象常常通过实验来观察和研究。
下面我将介绍几个常见的静电实验:一、摩擦带电实验这是最简单也是最基础的静电实验之一。
它只需用干燥的棉布摩擦一根塑料棒,然后将塑料棒靠近细碎纸屑或小金属片,我们就能看到纸屑或金属片被塑料棒吸附的现象。
这是因为摩擦过程中,棉布从塑料棒上取走了一些电子,使塑料棒带有正电荷,而细碎纸屑或小金属片带有负电荷,根据电荷之间的相互作用原理,它们会相互吸引。
二、电荷的导电性实验这个实验可以帮助我们了解物体的导电性以及在导电体上的电荷分布情况。
我们可以取一块导电金属板,用手摸一摸,再用金属棒接触金属板。
你会发现,当手接触金属板时,手上的电荷会通过金属板迅速流到地面,而在金属板上的电荷分布相对均匀。
这是因为导体具有良好的导电性,它可以迅速传导电荷。
相比之下,绝缘体则不具备导电性。
三、静电排斥和吸引实验这个实验可以帮助我们观察静电荷之间相互作用的现象。
我们可以用两根塑料棒或橡胶棒,一个带正电荷,一个带负电荷,然后靠近它们,你会看到它们会互相排斥。
相反,如果一个带正电荷的塑料棒靠近一个带负电荷的金属片,你会发现它们会相互吸引。
这是因为带有相同电荷的物体之间会互相排斥,而带有相反电荷的物体之间会互相吸引。
通过上述实验的观察和探究,我们可以初步了解静电现象的一些基本概念和规律。
静电学还涉及到一些其他的概念和实验,比如电场、电势等,这些内容我们将在高中物理课程中深入学习。