静电场复习提纲
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静电场知识点复习一、电荷及电荷守恒定律 1.元电荷:最小的电荷量,其值为e = C .其他带电体的电荷量皆为元电荷的_________. 2.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______到另一个物体,或者从物体的一部分______到另一部分;在转移过程中,电荷的总量________.(2)起电方式:________、________、感应起电. (3)带电实质:物体带电的实质是________. 思考:当两个完全相同的带电金属球相互接触时,它们的电荷量如何分配?二、点电荷及库仑定律 1.点电荷(1)是一种理想化的物理模型;(2)当带电体本身的______和______对研究的问题影响很小时,可以将带电体视为点电荷. 2.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______,与它们的距离的二次方成______,作用力的方向在它们的______上.(2)公式:F =k q 1q 2r2,其中比例系数k 叫做静电力常量,k =9.0×109 N·m 2/C 2.(3)适用条件:①______;②______. 一、电场强度 1.静电场(1)电场是存在于电荷周围的一种______,静电荷产生的电场叫静电场.(2)电荷间的相互作用是通过______实现的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有______。
2.电场强度(1)物理意义:表示电场的______和______. (2)定义:电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的________的比值叫做该点的电场强度.(3)定义式:E =Fq.(4)标矢性:电场强度是矢量,正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向,电场强度的叠加遵从______________. 二、电场线 1.定义:为了直观形象地描述电场中各点电场强度的______及______,在电场中画出一系列的曲线,使曲线上各点的______方向表示该点的电场强度方向,曲线的______表示电场强度的大小. 2.特点:(1)电场线从正电荷或________出发,终止于______或无限远处;(2)电场线在电场中________;(3)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大;(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)电场线和等势面在相交处互相垂直. 3.几种典型电场的电场线(如图2所示).图2一、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______无关,只与________有关,可见电场力做功与______做功相似.(2)在匀强电场中,电场力做的功W =Eqd ,其中d 为沿________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________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__________,即W AB =________.(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__________的电势能规定为零,或把电荷在________表面上的电势能规定为零. 二、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:φ=E pq.(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__________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__________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________.②在________上移动电荷时电场力不做功. ③电场线总是从________的等势面指向______的等势面.④等差等势面越密的地方电场强度______;反之______.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)φ=E pq或E p =φq .三、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:U AB =W ABq.单位:伏(V).2.电势差与电势的关系:U AB =________,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_______________________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_______.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_______方向的距离的乘积.即U =Ed ,也可以写作E =Ud.一、电容器的充、放电和电容的理解 1.电容器的充、放电(1)充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两极板带上等量的________,电容器中储存_________.(2)放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中_______转化为其他形式的能. 2.电容(1)定义:电容器所带的___________与电容器两极板间的电势差U 的比值.(2)定义式:C =QU.(3)物理意义:表示电容器_________本领大小的物理量.3.平行板电容器(1)影响因素:平行板电容器的电容与_______成正比,与介质的________成正比,与________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 =ΔQΔU)适用于任何电容器,但C =εr S4πkd仅适用于平行板电容器.二、带电粒子在电场中的运动 1.带电粒子在电场中加速若不计粒子的重力,则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子动能的增量.(1)在匀强电场中:W =qEd =qU =12m v 2-12m v2或F =qE =q Ud=ma .(2)在非匀强电场中:W =qU =12m v 2-12m v 20.2.带电粒子在电场中的偏转(1)条件分析:带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场.(2)运动性质:______________运动.(3)处理方法:分解成相互______的两个方向上的________,类似于__________.(4)运动规律:①沿初速度方向做__________运动,运动时间 错误!②沿电场力方向,做______________运动⎩⎨⎧加速度:a =F m =qE m =Uqmd离开电场时的偏移量:y =12at 2=Uql 22md v 20离开电场时的偏转角:tan θ=v y v 0=Uqlmd v 2特别提醒 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.。
一、物体带电的本质: 1. 任何物体都是由原子组成的,而原子由原子核、核外电子组成,原子核是正电荷,核外电子是负电荷,所以可以说任何物体上都带有电荷,只是当物体所带的正电荷量与负电荷量相等的时候,对外不显电性,我们就称之为物体不带电。
当物体所带的正电荷量与负电荷量不等的时候,即有了多余的正电荷或者多余的负电荷,我们就说物体带电了,称其为“带电体”,或者直接称之为“电荷”。
2. 那么为什么原本中性的物体会变成“带电体”呢?研究发现,原子核外的电子是容易失去或者得到的。
当物体失去电子的时候,相当于有了多余的正电荷而带正电,当物体得到电子的时候,就有了多余的负电荷而带负电。
可见,物体带电的本质就是电子的得与失。
二.起电方法:使物体带上电,叫做起电。
常见的起电方法有三种,介绍如下。
1. 摩擦起电:这是最简单的起电方法,任何两个物体相互摩擦,都会同时带上等量异种电荷。
两个物体比较,相对容易失去电子的物体将带正电,相对容易得到电子的物体将带上等量的负电。
玻璃棒与丝绸摩擦时,玻璃棒带正电,丝绸带负电。
硬橡胶棒与毛皮摩擦时,硬橡胶棒带负电,毛皮带正电。
摩擦起电的本质是电子从一个物体转移到另一个物体。
2. 接触带电:一个不带电的导体接触带电体时,就会带上电,叫做接触起电。
若不带电的物体A 接触正的带电体B 时,物体A 上的电子就会转移到物体B 上,从而物体A 就失去了电子而带了正电,而物体B 得到了电子,原本缺少的电子数目就少了一些。
表现为所带的正电少了一些。
若不带电的物体A 接触负的带电体C 时,物体C 的一部分电子就转移到物体A 上,从而物体A 就带上了负电。
可见,接触带电的本质也是电子从一个物体转移到另一个物体。
3. 感应起电:一个不带电的导体靠近带电体时,导体两端将出现等量异种电荷。
出现的电荷叫做感应电荷。
感应起电的本质是电子从导体的一端移到另一端三. 衡量带电体所带电荷量的多少的物理量叫做电量。
第一章 静电场 复习(1-3节)一、知识点整理1、带电方式摩擦起电、 、2、电荷守恒定律:电荷既不能创造,也不能消灭,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.3、元电荷:(1)电荷的多少叫做电荷量.符号:Q 或q 单位:库仑 符号:C(2)元电荷:电子所带的电荷量,用e 表示.注意:所有带电体的电荷量或者等于e ,或者等于e 的整数倍。
就是说,电荷量是不能连续变化的物理量。
(3)电荷量e 的值:e =1.60×10-19C(4)比荷:电子的电荷量e 和电子的质量m e 的比值,为111076.1⨯=em e C/㎏ 4、库仑定律 (1)内容表述:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比.作用力的方向在两个点电荷的连线上(2)公式:(3)静电力常量k = 9.0×109N ·m 2/C 2(4)适用条件:真空中, ——理想化模型5、电场:(1)电场的概念:_________________________________________________(2)电场的基本性质:①引入电场中的任何带电体都将受到___ __的作用,且同一点电荷在电场中不同处受到的电场力的大小或方向都可能____ _.②甲电荷对乙电荷的作用力,就是甲电荷的_______对乙电荷的作用力③检验空间有无电场,就看该空间对放入其中的_____有无力的作用(3)实质:场和分子、原子组成的实物一样具有______和动量,是物质存在的另一种形式。
(4)静电场:_______的电荷产生的电场。
6、电场强度(E):(1)试探电荷(检验电荷):用来检验电场_______及其_____分布情况的电荷;是研究电场的工具。
(2)场源电荷(源电荷):激发或产生我们正在研究的电场的电荷。
(3)电场强度:①概念:放入电场中某点的点电荷所受的_______与它的______的比值,简称场强。
《静电场》复习资料一、电场基本规律1、电荷 电荷守恒定律自然界中只存在正、负电荷自然界中两种电荷的总量是守恒的,使物质带电的过程,就是使电荷从一个物体转移到另一物体(如摩擦起电和接触带电);或者是从物体的一部分转移到另一部分(静电感应),不管何种方式,电荷既不能创造,也不能消失,这就是电荷守恒定律(1)三种带电方式:摩擦起电-掠夺式、接触起电-均分式、感应起电-本能式(2)元电荷:最小的带电单元,自然界任何物体的带电荷量都是元电荷(e=1.6×10-19c 的整数倍,电子、质子的电荷量都等于元电荷,但电性不同,前者为负,后者为正。
2、库伦定律:(1)定律内容: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,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:221r Q kQ F = k=9.0×109N ·m 2/C 2——静电力常量(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
二、电场 力的性质:1、电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用。
2、电场强度E :(1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值,就叫做该点的电场强度。
(2)定义式:qF E = E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。
(3)电场强度是矢量:大小:在数值上为单位电荷受到的电场力。
方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E 的方向相反。
(4)单位:N/C,V/m 1N/C=1V/m(5)其他的电场强度公式○1点电荷的场强公式:2r kQ E =——Q 场源电荷 ○2匀强电场场强公式:dU E =——d 沿电场方向等势面间距离 (6)场强的叠加:遵循平行四边形法则3、电场线:(1)意义:形象直观描述电场强弱和方向的理想模型,实际上是不存在的(2)电场线的特点:○1电场线起于正电荷(无穷远),止于(无穷远)负电荷 ○2不封闭,不相交,不相切。
高二物理选修3-1第一章《静电场》复习提纲一、知识要点 第一节:1.电荷 电荷守恒 2.感应起电知道具有”近异远同”特点,被感应物体接地线后,地球为远端。
3.知道接触起电,电荷先中和后平均的规律。
4.元电荷:e= 。
知道带电体电量为元电荷的整数倍。
5.知道什么是“比荷”。
第二节: 库仑定律:F = ;适用范围。
静电常量k= 。
点电荷概念:例题2第三节: 1.电场及电场强度定义式(普遍适用式):E = ,其单位是 。
知道它是矢量。
某点的场强为为各个点电荷单独在该点产生场强的矢量和,运算时采用平行四边形定则:图1.3-3. 2.点电荷的场强E = 。
3.匀强电场场强E= 。
4.画出几种常见电场线,知道其特点,知道电场线疏密,反映场强大小。
知道电场线的切线就是场强方向。
习题:4、5、6第四节:1、知道静电力做功的特点:在电场中移动电荷时,电场力所做的功只与电荷的_____ 有关,与 无关。
2.电场力做功与电势能变化的关系:电荷从电场中的A 点移到B 点的过程中,静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式___________________。
3.电场力做正功,电荷的电势能减少,电场力做负功,电荷的电势能增加。
在同一电场中,同样从A 点到B 点,移动正电荷与移动负电荷,电场力做功相反,电荷的电势能的变化也是相反的。
4.电势能:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移到_________位置时所做得功。
通常把_________的电势能规定为零。
5.电势ϕ: ,计算时,注意正负号。
电场线指向电势降低的方向。
知道电势与场强没有联系。
5. 12.等势面:电场中 的各点构成的面叫等势面。
知道等势与电场线的关系。
知道等势面的疏密反映场强的强弱,知道图1.4—5中三种常见的等势面的特点。
习题:3、4、5、6、7.第五节:电势差U : 公式:AB U = 。
电势差有正负:AB U = -BA U 。
11.电势与电势差的比较:A B BA B A AB U U ϕϕϕϕ-=-=,。
静电场 复习提纲一、知识要点1.电荷 电荷守恒2.元电荷:e= 。
3.库仑定律:F= 。
4.电场及电场强度定义式:E = ,其单位是 。
5.点电荷的场强:E = 。
6.电场线的特点:7.静电力做功的特点:在电场中移动电荷时,电场力所做的功只与电荷的_____ 有关8.电场力做功与电势能变化的关系:电荷从电场中的A 点移到B 点的过程中,静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式___________________。
9.电势能:电荷在某点的电势能,等于静电力把它从该点移到_________位置时所做得功。
通常把_________的电势能规定为零。
10.电势ϕ: 14.电势差U : 公式:AB U = 。
电势差有正负:AB U = -BA U 。
11.电势与电势差的比较:A B BA B A AB U U ϕϕϕϕ-=-=,12.等势面:电场中 的各点构成的面叫等势面。
17.等势面的特点:13.匀强电场中电势差与电场强度的关系: E = 。
14.电容:定义公式U Q C =。
注意C 跟Q 、U 无关,kdS C r πε4=。
15.带电粒子的加速(1)运动状态分析:带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场,受到的电场力与运动方向在同一直在线,做 运动。
(答案:匀加(减)速直线)(2)用功能观点分析:粒子动能的变化量等于静电力对它所做的功(电场可以是______电场或_______电场)。
若粒子的初速度为零,则:_________,v=__________;若粒子的初速度不为零,则:____________,v=______________。
16.带电粒子的偏转(限于匀强电场)(1)运动状态分析:带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场时,受到恒定的与初速度方向_____的电场力作用而做__________运动。
(垂直,匀变速曲线)(2)粒子偏转问题的分析处理方法类似于_______的分析处理,沿初速度方向为______________运动,运动时间t=______________.沿电场力方向为______________运动,加速度a=______________.离开电场时的偏移量y=______________离开电场时的偏转角tan θ=______________。
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。
静电场知识点归纳一、电荷及电荷守恒定律1、电荷自然界中只存在两种电荷:正电荷和负电荷。
用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2、元电荷电荷量 e = 160×10⁻¹⁹ C 称为元电荷。
所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。
3、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。
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\(F = k\frac{q₁q₂}{r²}\),其中\(k = 90×10⁹N·m²/C²\),称为静电力常量。
3、适用条件(1)真空中;(2)点电荷。
三、电场强度1、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,简称场强。
用\(E\)表示,即\(E =\frac{F}{q}\)。
2、单位牛/库(N/C)3、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。
4、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。
四、电场线1、定义为了形象地描述电场而引入的假想的曲线。
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)电场线在电场中不相交;(3)电场线的疏密表示电场的强弱,电场线越密的地方电场强度越大。
3、常见的电场线分布(1)正点电荷的电场线呈发散状;(2)负点电荷的电场线呈聚拢状;(3)等量同种电荷的电场线分布;(4)等量异种电荷的电场线分布。
五、匀强电场1、定义电场强度的大小和方向处处相同的电场。
2、特点(1)电场线是间隔相等的平行直线;(2)场强处处相等。
静电场知识点复习一、库仑定律①元电荷:元电荷是指最小的电荷量,用e 表示,大小为e=c 19106.1-⨯。
②库仑定律: 221rq kq F =,其中静电力常量229/.100.9C m N k ⨯=。
二、电场 ①描述电场力的性质的物理量是电场强度,描述电场能的性质的物理量是电势,这两个物理量仅由电场本身决定,与试探电荷无关。
②电场强度:定义式:qFE =,单位:C N /或m V /。
方向:规定与正电荷在该点所受的静电力方向相同,则与负电荷在该点所受静电力的方向相反,也是该点电场线的切线方向。
区别:qFE =(适用于任何电场);2r kQ E =(点电荷产生电场;d U E =(匀强电场)。
③电场线:曲线的疏密表示场强的大小。
电场线是为了形象的描述电场而假想的、实际不存在的曲线。
电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,是不闭合、不相交的曲线。
三、电势能、电势、电势差 ①电势能:由于移动电荷时静电力做的功与路径无关,电荷在电场中也具有势能,叫做电势能。
静电力做功与电势能变化的关系式为:P E W ∆-=,即静电力所做的功等于电势能的变化。
所以,当静电力做多少正功,电势能就减小多少;当静电力做多少负功,电势能就增加多少。
静电力做功与电势差的关系式为:AB AB qU W =。
电势能有正有负,但是标量。
试探电荷在电场中某点的电势能大小为:ϕq E P =。
②电势: qE P=ϕ。
沿着电场线方向电势降低。
③电势差与电势的关系式为:B A AB U ϕϕ-=;电势差与静电力做功的关系式为:qW U ABAB =; ④等势面:电场中电势相等的点构成的面。
性质:沿同一等势面移动电荷时静电力不做功;电场线与等势面垂直,且由电势高的等势面指向电势低的等势面;在相邻等势面间电势差相等的情况下,等势面的疏密表示电场的强弱(密强弱疏)。
会画点电荷电场和匀强电场的等势面。
四、电容器和电容电容:表示电容器容纳电荷本领的物理量。
第一讲电场的力的性质一、电荷及电荷守恒定律1.电荷(1)元电荷:e=1.6×10-19 C,所有带电体的电荷量都是元电荷的倍,其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同.电子带的电荷量q=.(2)点电荷:有一定的电荷量,忽略的理想化模型.2.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,或者从物体的一部分;在转移的过程中,电荷的总量.(2)起电方式:、、感应起电.(3)带电实质:物体带电的实质是.当完全相同的带电金属球相接触时,同种电荷电荷量平均分配,异种电荷先中和后平分.二、库仑定律1.内容:中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们的成正比,与它们的成反比.作用力的方向在.2.表达式:,式中k=N·m2/C2,叫静电力常量.3.适用条件:中的.答案: D三、电场、电场强度和电场线1.电场(1)描述:存在于电荷周围的一种特殊物质.(2)基本性质:对放入其中的电荷有.三个电场强度公式的比较2.电场中有一点P,下列说法正确的是()A.若放在P点的点电荷的电荷量减半,则P点场强减半B.若该电场是由某点电荷Q产生,当Q电荷量减半,放到P点的电荷的电荷量增加一半时,P点的场强不变C.若P点的场强增大一倍,放到P点的电荷的电荷量减半,则该电荷在P点受到的静电力不变D.P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向电场的叠加要根据电荷的正、负,先判断场强的方向,然后利用矢量合成法则,结合对称性分析叠加结果.5.(2010·海南卷)如右图所示,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O点为半圆弧的圆心,∠MOP=60°.电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M、N两点,这时O点电场强度的大小为E1;若将N点处的点电荷移到P点,则O点的场强大小变为E2.E1与E2之比为()A.1∶2 B.2∶13.电场线(1)定义:电场中画出的一些曲线,这些曲线上的每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,这些曲线叫做电场线.(2)电场线的特点①电场线从或无限远处出发,终止于或无限远处.②电场线在电场中不相交.③在同一电场里,电场线的地方场强越大.④的电场线是均匀分布的平行直线.⑤电场线不是实际存在的线,而是为了形象地描述电场.4.几种典型电场的电场线(如下图所示)二、常见电场的电场线的对比三、电场线的应用1.表示场强的方向电场线上每一点的切线方向和该点的场强方向一致.2.比较场强的大小电场线的疏密程度反映了场强的大小即电场的强弱.同一幅图中,电场线越密的地方场强越大,电场线越疏的地方场强越弱.3.判断电势的高低在静电场中,顺着电场线的方向电势越来越低.4.(2009·上海卷)两带电荷量分别为q和-q的点电荷放在x轴上,相距为L,能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图()1.A、B两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)如右图所示.图中C点为两点电荷连线的中点,MN为两点电荷连线的中垂线,D为中垂线上的一点,电场线的分布关于MN左右对称.则下列说法中正确的是()A.这两个点电荷一定是等量异种电荷B.这两个点电荷一定是等量同种电荷C.E C>E DD.E C=0答案:AC5.(2010·广东卷)右图是某一点电荷的电场线分布图,下列表述正确的是()A.a点的电势高于b点的电势B.该点电荷带负电C.a点和b点电场强度的方向相同D.a点的电场强度大于b点的电场强度解析:沿电场线方向电势降低,故A选项错误;由图中电场线分布知,此场为一负点电荷的电场线分布图,B项正确;电场线密集处场强大,C项错、D项正确.答案:BD3.Q1、Q2为两个带电质点,带正电的试探电荷q沿中垂线向上移动时,q在各点所受Q1、Q2作用力的合力大小和方向如图中细线所示(力的方向都是向左侧),由此可以判断()A.Q2可能带负电荷B.Q1、Q2可能为等量异种电荷C.Q2电荷量一定大于Q1的电荷量D.中垂线上的各点电势相等解析:由图可知带正电的试探电荷受到两个电荷的库仑力的合力方向为左上方或左下方,所以Q2一定带正电荷,Q1可能带正电荷也可能带负电荷,且Q2>Q1,选项A、B、D错,C正确.答案: C14.三个自由点电荷都平衡问题如图甲所示,在光滑绝缘的水平面上,若三个点电荷q1、q2、q3都为自由电荷,要使三者均处于平衡状态,须满足什么条件?即对电荷的位置、电性和电荷量有什么要求?一、位置关系假设三个自由点电荷不在一条直线上,则每一个点电荷所受其他两个点电荷的库仑力也就不在一条直线上,所受库仑力的合力一定不为零,因而三个自由点电荷一定共线.如图甲所示,q2位于q1和q3之间,设q1与q2相距r1,q2与q3相距r2,q1与q3相距r.对q1平衡时有二、电性关系如图甲所示,若三个自由点电荷带同种电荷,则两侧的电荷q1和q3分别受其他两个点电荷的库仑力方向相同,合力不可能为零,故不能平衡.因此可知,三个点电荷中需两个为同种电荷,一个为异种电荷.若其中的一个异种电荷不在中间而在两边,则该异种电荷和位于中间的电荷分别受其他两个点电荷的库仑力方向相同,合力不可能为零,不能平衡.因此,三个自由点电荷的电性为两边同、中间异,即两同夹一异.下列各组共线的三个自由点电荷,可以平衡的是()A.4q4q4q B.4q-5q3qC.9q-4q36q D.-4q2q-3q答案: C。
电场公式定理小测姓名班级一、库仑定律电荷守恒定律1.点电荷有一定的电荷量,忽略形状和大小的一种理想化模型.2.电荷守恒定律(1)起电方式:摩擦起电、接触起电、起电.(2)带电实质:物体带电的实质是.(3)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.3.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.(2)表达式:,式中k=9.0×109 N·m2/C2,叫做静电力常量.(3)适用条件:①;②二、电场、电场强度1.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.2.电场强度(1)定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的的比值.(2)定义式:,q为电荷.适用于电场(3)矢量性:规定电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向.3.电场强度决定式,适用于4.电场的叠加(1)电场叠加:多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的和.(2)运算法则:定则.5.三、电场线1.定义为了形象地描述电场中各点场强的强弱及,在电场中画出一些曲线,曲线上每一点的方向都跟该点的场强方向一致,曲线的疏密表示电场的2.电场线的三个特点(1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于无限远或 处; (2)电场线在电场中不相交;(3)在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线 ,电场强度较小的地方电场线 .一、电势能、电势、电势差、等势面 1.静电力做功(1)特点:静电力做功与路径无关,只与 有关. (2)计算方法①W = ,只适用于匀强电场,其中d 为沿 的距离. ②W AB =qU AB ,适用于 电场. 2.电势能(1)定义:电荷在某点的电势能,等于把它从这点移动到 位置时静电力做的功.(2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于 ,即W AB = =-ΔE p .(3)电势能的相对性:电势能是相对的,通常把电荷离场源电荷处的电势能规定为零,或把电荷在表面的电势能规定为零.电场力做正功,电势能 ,电场力做负功,电势能 3.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的 与它的电荷量的比值. (2)定义式:φ= .(3)矢标性:电势是 量,有正负之分,其正(负)表示该点电势比零电势高(低). (4)相对性:电势具有 ,同一点的电势因选取零电势点的不同而不同. 4.电势差(1)定义:电荷在电场中,由一点A 移到另一点B 时, 与移动电荷的 的比值. (2)定义式:U AB = .电势差的大小与零电势面的选取 (填有关或无关) (3)电势差与电势的关系:U AB = ,U AB =-U BA . 5.等势面(1)定义:电场中 的各点组成的面. (2)四个特点:①在同一等势面上移动电荷时电场力 .②电场线一定与等势面 ,并且从电势 的等势面指向电势 的等势面. ③等差等势面越密的地方电场强度 。
第一、二章复习提纲一、电荷及电荷守恒1.两种电荷:正电荷和负电荷,同种电荷相互,异种电荷相互。
2.使物体带电有方法:、、。
3.感应起电:当一个带正电物体靠近导体时,导体中的自由电荷发生移动,导体靠近带电体一端带,远离的一端带,这种现象叫静电感应,利用静电感应让物体带电的方法叫。
4.电荷守恒定律:电荷既不能,也不能,只能从一个物体到另一个物体,或从物体的转移到,在转移的过程中,电荷的总量。
5.元电荷:①电荷的多少叫做,单位是,符号是C。
②科学家发现最小的电荷量就是所带的电荷量。
质子、正电子所带的电量与它相同,但符号相反,人们把这个最小的电荷量叫做,用表示。
所有带电体的带电量都是电荷量e= 的整数倍。
二、库仑定律1.真空中两个之间的相互作用力F的大小,跟它们的电荷量q1、q2的乘积成,跟它们的距离r的成反比,作用力的方向沿着它们的。
①点电荷是一种模型,当带电体本身和对研究的问题影响不大时,可以将带电体视为点电荷。
真正的点电荷是不存在的,这个特点类似于力学中质点的概念。
②公式F= ,k的数值为 N m2/C2.③适用范围:真空中的④应用公式时只代入q的绝对值,然后再根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引来判断方向。
2.库仑定律与万有引力定律的比较如下表:定律共同点区别影响大小的因素万有引力定律(1)都与距离的二次方成反比(2)都有一个常量与两个物体、有关,只有力m1,m2,r库仑定律与两个物体、有关,有力,也有力q1,q2,r3.微观粒子之间的库仑力远远大于其万有引力,一般研究微观粒子时只考虑库仑力而忽略万有引力。
4.如果一个点电荷同时受到两个或更多点电荷的作用力,可以根据力的合成....法则求合力。
5.三个带电体的平衡问题:同种电荷在两边,异性在中间,且靠近电量小的一边三、电场强度.1.电场①电荷的周围存在,带电体间的相互作用是通过周围的发生的。
②电场的基本性质是对放入其中的有力的作用。
2.电场强度①定义:放入电场中某点的试探电荷受到的静电力跟它的电荷量的,叫做该点的电场强度。
《静电场》复习要点一、电场基本规律 1.电荷 电荷守恒定律(1)自然界中只存在两种电荷: 电荷和 电荷。
电荷间的作用规律是:同种电荷相互 ,异种电荷相互 。
电荷的多少叫 。
(2)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。
(3)电荷既不能创造,也不能消灭,只能从一个物体 到另一物体,或者从物体的一部分 到另一部分。
2.元电荷:e= ,所有带电体的电荷量或者 或者 。
3.库仑定律: F = , 静电力恒量k = 。
二、电场力的性质 1.电场强度(1)定义式:E = ,其单位是 。
E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。
(2)单位:N/C,V/m 1N/C=1V/m(3)方向:场强的方向与正电荷 ,与负电荷 。
(4)其他的电场强度公式○1点电荷的场强公式:2r kQ E =——Q 场源电荷 ○2匀强电场场强公式:d U E =——d 沿电场方向两点间距离 (5)电场的叠加:遵循 定则2.电场线:(1)电场线起于 或 终止于 或 。
(2)电场线不 、也不 。
(3)电场线的疏密表示场强的 。
(4)电场线上一点的 方向代表场强的方向。
3. 匀强电场:在电场的某一区域,如果场强的 和 都相同,这个电场叫匀强电场。
4. 几种特殊电场的电场线E三、电场能的性质1.静电力做功的特点:在电场中移动电荷时,电场力所做的功只与_____ 有关,与 无关,(与重力做功相同)。
电荷在电场中的势能,叫做__________。
2.电场力做功与电势能变化的关系:电场力做 时,电荷的电势能 ;电场力做 时, 电荷的电势能 。
电荷从A 点移到B 点,静电力所做的功W AB =___ ______。
通常把_____ ___的电势能规定为零。
3.电势ϕ:公式:___ ____。
电势是反映电场本身的性质的物理量,与 无关.(1)电势是相对的,某点的电势与_________的选取有关。
电势的正、负,表示该点电势比零电势点高或者低。
静电场知识点复习一、电荷库仑定律1、电荷、电荷守恒(1)电荷(2)使物体带电的三种方式:①接触起电②摩擦起电③感应起电(3)电荷守恒定律(4)元电荷(5)比荷2、库仑定律(1)内容(2)公式:(3)适用范围(4)点电荷(5)两个电荷之间的作用力,遵循牛顿第三定律重难点:1、对点电荷的理解2、对库仑定律的理解(1)矢量性、相互性(2)力的叠加原理:平行四边形定则(3)用库仑定律计算力时只计算大小,Q只代绝对值,方向根据同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引来判断。
(4)r 0时,F≠∞1、有三个完全一样的金属小球A、B、C,A 带电荷量是7Q,B带电荷量-Q,C不带电,将A、B固定起来,然后让C球反复与A、B球接触,最后移去C球,试问A、B间的库仑力变为原来的多少倍?(A、B、C均能看作点电荷)2、真空中有完全相同的两个金属球,一个带电荷量为2×10-5C,另一个带电荷量为-6×10-5C,均可看作点电荷,它们相跟为r时的库仑力为F,现将两球接触后放回原处,则此时它们之间的库仑力为()A、F/3,引力B、F/3,斥力C、F/4,引力D、F/4,斥力3、固定的两个带正电的点电荷Q1和Q2,电荷量之比为1:4,相距为d,现引入第三个点电荷Q3,使Q3能处于平衡状态,对Q3的位置、正负、电荷量有何要求?若使Q1、Q2、Q3三个电荷均处于平衡状态,对Q3的位置、正负、电荷量有何要求?(要使三个点电荷都平衡的规律:三个点电荷一定:①在同一直线上;②两同夹一异;③两大夹一小;④远大近小)4、两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处,如图所示,A处电荷带正电Q1,B处电荷带负电Q2,且Q2=4 Q1,另取一个可以自由移动的点电荷Q3放在AB直线上,欲使整个系统处于平衡状态,则()A、Q3为负电荷,且放于A左方B、Q3为负电荷,且放于B右方C、Q3为正电荷,且放于AB之间D、Q3为正电荷,且放于B右方5、(2001•全国)如图所示,q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点电荷,已知q1与q2之间的距离为l1,q2与q3之间的距离为l2,且每个电荷都处于平衡状态。
静电场知识框架一、静电场的概念及特点静电场是指存在电荷分布的区域,它是一种非常基本的物理现象。
静电场具有以下特点:1. 静电场是一种无穷远作用力,即电荷之间的相互作用不受距离限制,无论距离多远,都会产生力。
2. 静电场的力是吸引或排斥的,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3. 静电场的力是矢量,具有方向性,遵循库仑定律,与电荷量和距离的平方成反比。
二、静电场的产生和性质静电场的产生有两种方式:1. 电荷的摩擦:当两种不同物质摩擦时,会发生电荷的转移,其中一种物质失去电子而带正电荷,另一种物质获得电子而带负电荷,从而形成静电场。
2. 电荷的分离:当导体中存在电荷时,电荷会在导体内部重新分布,导致导体表面产生静电场。
静电场的性质主要包括:1. 电场强度:电场强度是指单位正电荷在电场中所受到的力,用矢量表示。
电场强度的大小与电荷量成正比,与距离的平方成反比。
2. 电势能:电场中的电荷具有电势能,它表示电荷在电场中由于位置而具有的能量。
电势能与电荷量、电场强度和距离有关。
3. 电势:电势是指单位正电荷所具有的电势能,用标量表示。
电势与电场强度的关系为电势梯度。
4. 电场线:电场线是用来描述电场分布的线条,它的方向与电场强度方向相同。
电场线的密度表示电场强度的大小。
三、静电场的应用静电场在生活中有着广泛的应用,以下是一些常见的应用:1. 静电喷涂:利用静电场将颜料带电后喷涂在物体表面,可以提高喷涂效果,使颜料均匀附着在物体上。
2. 静电除尘:利用静电场吸附空气中的灰尘,在工业生产中可以对空气进行净化,提高生产环境质量。
3. 静电除湿:利用静电场可以吸附空气中的湿气,对潮湿的环境进行除湿处理。
4. 静电复印:利用静电场将图像传递到感光鼓上,并通过粉末墨粒的吸附和转移,完成图像的复印。
5. 静电除静电:当物体带有静电时,可以利用静电场中的电荷转移,将物体的静电释放,达到除静电的效果。
四、静电场与人体健康静电场对人体健康有一定的影响,尤其是在干燥的环境中。
静电场复习提纲
一、电荷及电荷守恒定律
1、两种电荷:在自然界中存在两种电荷,即正电荷和负电荷,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,丝绸摩擦过的玻璃棒带正电.
2、电荷的相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,任何带电物体都能吸引轻小物体.
3、起电方式:使物体带电的三种方式有摩擦起电、接触起电、感应起电,物体带电的本质是电子的转移.
注意: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.
4、电荷量
⑴概念:电荷的多少叫电荷量.
⑵在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,符号是C
最小的电荷量叫做元电荷,用e 表示,
e =1.60×10-19C.
5、电荷守恒定律:电荷既不能创造,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,在任何转移的过程中,电荷的总量不变,这个规律叫做电荷守恒定律.
二、库仑定律
1、点电荷:是一种理想化模型,只要带电体的大小、形状等因素对它们之间相互作用力的影响可忽略时,带电体可视为点电荷,均匀带电球体可视为位置在球心的点电荷.
注意: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: (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.
⑷注意:对于两个带电金属球间的相互作用力的计算,要考虑金属表面电荷的重新分布,只有均匀带电球体才可视为电荷集中于球心的点电荷.
3、三点电荷平衡问题
如图所示,在一条直线上的三点A 、B 、C ,自由放置点电荷Q A 、Q B 、Q C ,每个电荷在库仑力作用下均处于平衡状态的条件是:
(1)正、负电荷必须相互间隔 (两同夹-异)
(2)Q A >Q B ,Q C >Q B (两大夹-小)
(3)若Q C >Q A 则Q B 靠近Q A (近小远大)
解决方法是根据三点电荷合力(场强)均为零列方程求解。
1
22Q Q F k r =22112()C B Q Q k k l l l =+2212
C A Q Q k k l l =
三、电场、电场强度
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:
注意: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单位:牛/库,符号N/C.
⑷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.
⑸真空中点电荷场强的计算式: (其中Q 叫做场源电荷). ⑹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. 注意:在 中q 为试探电荷,E 由电场本身决定与q 无关,在 中Q 为场源电荷,Q 的大小及电性决定电场的性质,E 与Q 有关. 3、三种电场强度计算公式的比较
F E q =2
Q E k r =F E q =2Q E k r
=
四、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疏密表示该处电场的强弱,即表示该处场强的大小.
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.
第二课时 电势 电势差 电势能
一、电场力做功的特点与电势能
1、电场力做功的特点 ⑴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,可见电场力做功与重力做功相似
⑵在匀强电场中,电场力做的功W =qEd ,其中d 为沿电场线方向的位移.
2、电势能 ⑴定义:电荷在电场中某点的电势能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.
⑵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 pA -E pB . 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.
二、电势与等势面
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: ,国际单位是伏特(V)或焦耳/库仑(J/C).
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.
注意:电势的大小与电场本身以及零电势点的选取有关,与试探电荷的电荷量及电势能无关.
P E q ϕ=
2、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
① 势面一定与电场线垂直,即跟场强的方向垂直.
② 电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.
③ 在同一等势面上移动电荷时电场力不做功.
④ 对非匀强电场,在电场线密集的地方,等差等势面也密集;在电场线稀疏的地方,等差等势
面也稀疏.
⑤ 在空间中两等势面不相交。
三、电势差
1、定义:电场中两点间电势的差值,
2、电势差和电势的关系
电场中某点的电势等于该点与零电势点间的电势差
3、电场力做功与电势差的关系
或 ,即电势差在数值上等于将单位正电荷从A 点移到B 点电场力做的功W AB . 4、电势差与电场强度的关系
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:
电场强度在数值上等于沿电场线方向每单位距离上降低的电势.
注意:
①电势差是标量,但有正负.U AB =-U BA ;
②两点间的电势差与零电势点的选取无关.
第三课时 电场中的功能关系
一、电场中的功能关系
1、若只有电场力做功,电势能和动能之和保持不变.
2、若只有电场力和重力做功,电势能和重力势能、动能之和保持不变.
3、除重力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.
二、电场力做功的计算方法
1、由公式W =Fscos α计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为W =qE·s E ,其中s E 为电荷初、末位置在电场方向上的距离.
2、由电场力做功与电势能变化关系计算,
W AB =qU AB 对任何电场都适用.
3、由动能定理计算:W 电场力+W 其他力=ΔE k .
第四、五课时 电容 带电粒子在电场中的运动
一、电容器、电容
1、电容器
⑴组成:由两个彼此绝缘又相隔很近的导体组成.
⑵带电荷量:一个极板所带电荷量的绝对值.
⑶电容器的充、放电
①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.
B
A A
B U ϕϕ-=AB AB qU W =q
W U AB
AB =d U E =
竖直偏转板水平偏转板信号电压随时间变化
三、示波管的工作原理
1、构造:示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,管内抽成真空.如图所示.
①如果在竖直偏转板、水平偏转板之间都没有加电压,则电子枪射出的电子沿直线传播,打在荧光屏中心点,在那里产生一个亮斑.
②竖直偏转板上加的是待显示的信号电压.水平偏转板上是机器自身的锯齿形电压,叫做扫描电压,若所加扫描电压和信号电压的周期相同,就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的图像.2、工作原理:
竖直偏转板
水平偏转板信号电压随时间变化
四、带电粒子在复合场和交变电场中的运动
1.带电粒子重力是否忽略问题
(1)基本粒子:如电子、质子、离子等在没有明确指出或暗示下,重力一般忽略不计.
(2)宏观颗粒:如带电油滴、带电尘埃、带电小球等在没有明确指出或暗示下,重力一般不能忽略2.带电粒子在复合场中的运动
确定粒子的受力情况,分析其运动过程(轨迹是直线还是曲线,加速度是否变化等).然后选择恰当的规律解题(如动能定理、能量守恒定律、运动的合成与分解等).。