高考物理电场知识点归纳
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高考物理电学知识点总结高考物理电学知识点总结1一、电场基本规律2、库仑定律(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:k=9.0×109N?m2/C2――静电力常量(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
1、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。
(1)三种带电方式:摩擦起电,感应起电,接触起电。
(2)元电荷:最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍,e=1.6×10-19C――密立根测得e的值。
二、电场能的性质1、电场能的基本性质:电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功。
2、电势φ(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。
(2)定义式:φ――单位:伏(V)――带正负号计算(3)特点:1电势具有相对性,相对参考点而言。
但电势之差与参考点的选择无关。
2电势一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,还是低。
3电势的大小由电场本身决定,与Ep和q无关。
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:沿着电场线电势降低。
φA>φB2根据电势能判断: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。
结论:只在电场力作用下,静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。
3、电势能Ep(1)定义:电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置决定的能量。
电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。
(2)定义式:――带正负号计算(3)特点:1电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大地或无穷远处为零势能面。
2电势能的变化量△Ep与零势能面的选择无关。
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高考物理复习《电场》1、三种起电方式对比表方式产生条件实质原因及结果摩擦起电两种不同的物质组成的两物体相互摩擦电子从一个物体转移到另一个物体由于摩擦力做功,使得对电子束缚能力弱的物体失去电子而带正电,对电子束缚能力强的物体得到电子而带负电感应起电导体靠近带电体时导体中电荷重新分配在带电体上电荷的作用下,导体中的正负电荷重新分配,使导体近端出现异种电荷,远端出现同种电荷(相对带电体电荷而言)接触带电导体与带电体接触时电荷的转移(一般是电子的转移)电荷的转移使导体带上了与带电体相同电性的电荷规律电荷守恒定律:电荷即不能创造,也不能消失,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、元电荷与电量的区别于联系元电荷(基本电荷)元电荷是自然界中物体所能带上的最小电荷量,是电荷量为ce10196.1-⨯=的电荷,不是电子也不是质子电荷量指物体所带电量的多少,带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍联系Q=ne3、点电荷与远电荷的比较点电荷是一种理想化模型,其带电荷量是元电荷的整数倍,能否把一个带电物体看做点电荷,不能以它的体积大小而论,应该根据具体情况来定,当带电物体的形状或大小对所研究的问题处于次要地位或者可以忽略时,我们就可以将它看做点电荷元电荷一个电子所带的电荷量叫做元电荷,用符号e表示,ce10196.1-⨯=点电荷与元电荷(有叫基元电荷)的关系:点电荷所带电荷量是元电荷的整数倍124、 库仑定律的内容、公式及条件 库伦定律内容在真空中两个点电荷的相互作用力跟他们电荷量的乘积成正比,跟他们之间的平方成反比,作用力的方向在他们的连线上表达式 221r q kq F =各量采用国际单位 其中k 为静电力常量, k =9.0×10 9 N m 2/c 2适用范围库仑定律适用于真空中、点电荷间的相互作用,点电荷在空气中的相互作用也可以应用该定律(1) 对于两个均匀带电绝缘球体,可以将其视为电荷集中于球心的点电荷,r 为两球心之间的距离(2) 对于两个带电金属球,要考虑金属球表面电荷的重新分布 (3) 库仑力在1010915----=γm 的范围内均有效,但不能根据公式错误地推论:但r 趋于零时,F 趋于无穷大,原因是,在这样的条件下,带电体不能看成电电荷5、 电场强度与电场力的比较 电场强度E电场力F反应电场中各点的力的性质的物理量 定义式:qFE =电场对放入其中电荷的作用力的计算式:F=qEE 的大小只决定于电场本身,与电荷Q 无关,在电场中不同的点,E 的大小一般是不同的F 的大小由放在电场中某点的点电荷q 和该点的场强共同决定,F 与q 成正比对于确定的电场,其中各点的场强都有确定的方向 同一电荷受力的方向因在电场中的位置而异;同一位置则因受力电荷的电性而异 E 的单位:V/mF 的单位: N36、 电场强度的性质 矢量性电场强度E 是表示电场力的性质的一个物理量,规定正电荷受力方向为该点场强的方向惟一性电场中某点处的电场强度E 是惟一的,它的大小和方向与放入该点的电荷无关,它决定与形成电场的电荷(源电荷)及空间位置,电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关叠加性再同一空间,如果有几个静止电荷在空间同时产生电场,那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和7、 电场强度的两个公式的比较区别公式物理含义引入过程使用范围qF E =是电场强度大小的定义式由比值法引入,E 与F 、q 无关,反映某点电场的性质适用于一切电场2rkQ E =是真空中点电荷场强的决定式由qFE =和库仑定律导出真空中的点电荷8、 电场线的特征电场线的特征:(1)电场线是用来形象地描述电场分布的一簇曲线,实验虽然可以模拟电场线的形状,但电场线不是真实存在的,是一种假想线,(2)在静电场中,电场线起始于正电荷或无限远,终止于无限远或负电荷,不形成闭合曲线;(3)电场线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致; (4)电场线密处电场强,电场线疏处电场弱, (5)电场线在空间无电荷处不相交。
高中物理电场知识点汇总高中物理电场知识点汇总11. 电荷电荷守恒点电荷自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。
电荷的多少叫电量。
基本电荷e = 1.6高中物理电场知识点汇总21电荷及电荷守恒自然界中存在两种电荷———正电荷与负电荷规定:用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电;用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
电荷的多少叫电量。
自然界中最小的带电单元称基元电荷e=1.6×10-19C。
电荷与电荷之间通过电场发生相互作用,同种电荷相斥,异种电荷相吸。
使物体带电叫起电,使物体带电的方式有三种:摩擦起电、接触起电和感应起电。
2电荷守恒定律电荷既不能创造,也不能被消灭,它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。
3库仑定律1、点电荷:没有大小的带电体称点电荷,它是一种理想模型。
2、适用条件:真空中的点电荷.点电荷是一种理想化的模型。
如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离小得多,以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时,这种带电体就可以看成点电荷,但点电荷自身不一定很小,所带电荷量也不一定很少。
3、库仑定律:在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,同种电荷相斥,异种电荷相吸。
表达式:其中K是比例常数称静电力恒量,K=9.0×109牛米2/库仑2。
4电场、电场强度1、电荷与电荷之间的相互作用是通过它们之间一种特殊的物质──电场发生的。
2、电场是物质存在着的另一种形态。
只要有电荷存在,其周围空间就存在电场。
3、静电力:电场的基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用。
4、电场的强弱称电场强度(E)定义:其中q是放入电场中的检验电荷电量,F是检验电荷受到的电场力,E是电荷放入处电场的电场强度。
E的单位:牛/库。
电场强度是矢量,它的方向:规定正电荷受力方向为该处场强方向。
高考物理复杂电场知识点一、电场与电势电场是描述电荷周围空间的特性的物理量,是指电荷对其周围空间产生的力的作用。
电场的强弱和方向可以通过电场线表示。
电势则是描述电荷在电场中所处位置的势能大小,是电势能与电荷的比值,常常用电势差表示。
二、复杂电荷的电场当电荷分布不规则、形状复杂时,求解电场的复杂度就增加了。
在这种情况下,可以使用电场的叠加原理将整个电场看作是由各个小电荷产生的电场叠加而成。
根据叠加原理,计算整个电场的电势时,可以将电荷分布看作是一个个小电荷,然后求解每个小电荷产生的电场,最后将各个小电荷产生的电场矢量相加。
三、电场强度与电势电场强度是电荷周围空间的某一点处,单位正电荷在该点所受的力对应的大小。
电场强度的大小与电荷量密切相关,当电荷量增大时,电场强度也随之增大。
电势则是描述电荷在电场中所处位置的势能大小,在不同位置的电势呈现不同的数值。
当电荷沿着电势降低的方向移动时,它所受的力也将表现为沿着电场强度方向移动。
四、点电荷产生的电场当电荷集中在一个点上时,称为点电荷。
在点电荷产生的电场中,电场强度大小与距离的平方成反比,即电场强度与距离r的平方成正比。
这可以由库仑定律得出,该定律描述了两个电荷之间电场的相互作用。
五、连续电荷分布的电场当电荷分布在空间中不是集中在一个点上,而是分布在一定的区域内时,称为连续电荷分布。
对于这种情况,可以将电荷视为无数个微小的电荷元,然后对这些微小电荷元的电场进行积分求和,从而得到整个电场的分布。
六、高斯定理与高斯面高斯定理是研究电场与电荷分布关系的重要定理之一。
它表明了闭合曲面内的电场总流量与该曲面内的电荷总量成正比。
高斯定理的应用需要选择一个合适的高斯面,通常选择符合对称性的平面或球面。
这样,在高斯面内的电场强度可以通过电荷的总量和高斯面的形状计算得出。
七、电容器与电场电容器是由两个导体板与介质组成的电器元件,其内部存在电场。
当两个导体板带有相等大小但相反符号的电荷时,会产生电场。
电场一、考点54、两种电荷。
电荷守恒定律。
55、真空中的库仑定律。
电荷量56、电场。
电场强度。
电场线。
点电荷的场强。
匀强电场。
电场强度的叠加。
57、电势能。
电势差。
电势。
等势面。
58、匀强电场中电势差跟电场强度的关系。
59、静电屏蔽。
60、带电粒子在匀强电场中的运动。
61、示波管、示波器及其应用。
62、电容器、电容、平行板。
电容器的电容。
63、常用电容器。
说明:带电粒子在匀强电场中偏转的计算,只限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况。
二、知识点阐释2004年《考试说明》中删掉了“静电场中的导体”“静电平衡”,增加了“示波器、示波器及其应用”,又把“常用电容器”单独列出。
纵观十年高考,本章重点考察库仑定律、电场及其性质、电场中的导体、带电粒子在电场中的运动、平行板电容器。
(一) 两种电荷,电荷守恒定律1、 自然界中纯在两种电荷,正点荷和负电荷。
用丝绸摩查过的玻璃棒带正点荷,丝绸到负电荷。
物体带电的原因是电子的得失。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
使物体带电的方法有接触起电、摩擦起电、感应起电。
物体带电的多少叫电量。
国际单位制中电量的单位是库仑,符号是C 。
有时也用元电荷 e 作为电量的单位,1C e 191060.1-⨯=,物体的带电量是元电荷的整数倍。
2、 完全相同的带电金属球相互接触后电量的分配规律:同种电荷总电量平均分配,异种电荷先中和后平均分配。
3、 电荷既不能被创造,也不能被消灭,只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分,即电荷的守恒定律。
(二) 库仑定律1、 内容:真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,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。
2、 公式:221rQ Q k F =。
式中229/100.9C m N k ⋅⨯=,叫静电力恒量。
3、 实用条件:①真空 ②点电荷注意:(1)两个电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律。
高考物理电学基础知识及常见题型归纳一、电学基础知识(一)电荷与电场1、电荷电荷分为正电荷和负电荷,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
电荷的基本单位是库仑(C)。
2、电场电场是电荷周围存在的一种特殊物质,能够对放入其中的电荷产生力的作用。
电场强度是描述电场强弱和方向的物理量,用 E 表示,单位是牛顿/库仑(N/C)。
(二)电流与电路1、电流电荷的定向移动形成电流,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。
电流的大小用电流强度 I 表示,单位是安培(A)。
2、电路电路由电源、导线、开关和用电器等组成。
电路分为串联电路和并联电路。
串联电路中电流处处相等,总电压等于各部分电压之和;并联电路中各支路电压相等,总电流等于各支路电流之和。
(三)电阻与欧姆定律1、电阻电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量,用 R 表示,单位是欧姆(Ω)。
电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。
2、欧姆定律导体中的电流 I 与导体两端的电压 U 成正比,与导体的电阻 R 成反比,即 I = U/R 。
(四)电功与电功率1、电功电流做功的过程就是电能转化为其他形式能的过程,电功的大小 W = UIt ,单位是焦耳(J)。
2、电功率电功率表示电流做功的快慢,电功率P =UI ,单位是瓦特(W)。
(五)焦耳定律电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比,即 Q = I²Rt 。
(六)电容与电容器1、电容电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量,用 C 表示,单位是法拉(F)。
2、电容器电容器是储存电荷的装置,常见的电容器有平行板电容器。
(七)磁场与电磁感应1、磁场磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质,磁体周围存在磁场,磁场对放入其中的磁体有力的作用。
2、磁感应强度磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量,用 B 表示,单位是特斯拉(T)。
3、电磁感应闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就会产生感应电流,这种现象叫做电磁感应。
高中物理选修静电场知识点与常用结论归纳一、电荷及电荷守恒定律1. 元电荷、点电荷(1) 元电荷:e=1.6 ×10 -19 C ,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 ×10 9N ·m 2/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。
物理知识点高考电场电场是物理学中的一个重要概念,也是高考物理考试中的热门知识点之一。
了解电场的基本原理和相关知识,对于理解电学现象、解决相关问题具有重要意义。
本文将以高考电场为主题,系统介绍电场的相关概念、特点和计算方法。
一、电场的定义电场是指电荷在空间中所产生的一种物理场。
在电场中,带电粒子受到电荷之间相互作用力的作用,这个相互作用力称为电场力。
电场力是带电粒子受到的力的表现形式,它的大小和方向由电荷的性质决定。
二、电场的性质1. 电场具有叠加性。
当两个电荷同时存在时,它们各自产生的电场可以叠加。
2. 电场的特性与电荷的性质有关。
正电荷产生的电场向外指向,负电荷产生的电场向内指向。
3. 电场力是相对力。
电场力的存在是由于电荷之间的相互作用而产生的,需要有至少两个电荷才能产生电场力。
三、电场的计算方法1. 电场强度的计算电场强度可以用公式E=F/q来表示,其中E为电场强度,F为电场力,q为电荷的大小。
根据点电荷和连续电荷分布的特点,可以分别使用公式E=kQ/r^2和E=kσ进行计算。
2. 场点的电势能计算场点的电势能可以通过公式U=qV来计算,其中U为电势能,q为电荷的大小,V为场点的电势。
3. 电势与电场的关系电势是用来描述电场中的一个点所具有的特性,它是电场对电荷的作用能量与电荷大小之比。
电势的单位是伏特(V),电场强度的单位是牛顿/库仑(N/C)。
四、电场中的常见问题1. 点电荷在电场中的受力和电势能的计算问题。
2. 电荷沿电势差方向的位移下,电场对电荷所做的功。
3. 静电能的计算和应用。
4. 改变电荷之间的距离对电场强度和电势能的影响。
5. 导体内部的电场分布和外部的电势分布。
五、电场在生活中的应用1. 静电喷涂技术:利用电场作用将液体喷雾细化并静电吸附在物体表面。
2. 静电除尘技术:利用电场力将空气中的粉尘吸附到电极上实现除尘。
3. 电场感应中的电压和电感应:手机无线充电技术就是利用电场感应。
高考电场知识点归纳一、电场基本概念电场是指在空间中由电荷引起的电场力的存在区域,是一个向外的力场。
二、电荷与电场1. 电荷的性质- 质子带正电,电子带负电。
- 无电荷的物体处于电中性状态。
- 电荷之间存在吸引力(异性吸引)、斥力(同性排斥)。
2. 电场的表示方式- 电场强度 E:单位正电荷所受到的电场力的大小。
- 电场线:以电荷为中心,从正电荷指向负电荷的有向线段。
三、库仑定律库仑定律是研究点电荷之间相互作用的定律。
1. 定义- 库仑定律表示两个点电荷之间的电场力与两电荷的乘积成正比,与它们的距离平方成反比。
- 假设两个点电荷 Q1 和 Q2,它们之间的电场力 F 与电荷的乘积之积 Q1 Q2 成正比,与它们的距离 r 的平方成反比。
2. 公式- 库仑定律的数学表达式为:F = k * |Q1 * Q2| / r^2其中,F 为两点电荷之间的电场力,Q1 和 Q2 分别为两个电荷的电荷量,r 为它们之间的距离,k 为比例常数。
四、电场的性质1. 电场属于矢量场- 电场强度 E 是矢量,具有方向和大小。
2. 电场的叠加原理- 若有多个电荷在同一点产生的电场,它们的电场强度矢量之和为该点的电场强度矢量。
3. 电荷在电场中的受力- 带电粒子在电场中受到的电场力大小与电量的乘积成正比。
五、电场中的电势1. 电势定义- 电势是描述电场状态的物理量,与电荷所处位置有关。
2. 电势能- 电势能是带电物体由于所处电场而具有的能量。
3. 电势差- 电势差是指电势在不同位置之间的差值,表示为ΔV。
六、电场中的能量1. 电场的能量保存定律- 电场能量是由电场所具有的能量。
2. 电场能量密度- 电场能量密度是指电场中的单位体积内的能量。
七、高考电场考点梳理1. 电场强度的计算- 可通过库仑定律计算电场强度。
2. 电势的计算- 电势是电场状态的量度,可以通过电场强度与距离之间的关系计算电势。
3. 电场力的计算- 通过电场强度和电荷量之间的关系,可以计算电场力。
2019年高考物理电场知识点归纳电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。
电场这种物质与通常的实物不同,它不是由分子原子所组成,但它是客观存在的,电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。
电场的力的性质表现为:电场对放入其中的电荷有作用力,这种力称为电场力。
电场的能的性质表现为:当电荷在电场中移动时,电场力对电荷作功(这说明电场具有能量)。
[考点方向]
1、有关场强E(电场线)、电势(等势面)、W=qU、动能与电势能的比较。
2、带电粒子在电场中运动情况(加速、偏转类平抛)的比较,运动轨迹和方向(一直向前?往返?)的分析判别。
[联系实际与综合] ①直线加速器②示波器原理③静电除尘与选矿④滚筒式静电分选器⑤复印机与喷墨打印机⑥静电屏蔽⑦带电体的力学分析(综合平衡、牛顿第二定律、功能、单摆等)⑧带电体在电场和磁场中运动⑨氢原子的核外电子运行
[电场知识点归纳]
1.电荷电荷守恒定律点电荷
⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。
电荷的多少叫电量。
基本电荷。
带电体电荷量等于元电荷的整数
倍(Q=ne)
⑵使物体带电也叫起电。
使物体带电的方法有三种:①摩擦起电②接触带电③感应起电。
⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。
带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。
2.库仑定律
在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为,其中比例常数叫静电力常量,。
(F:点电荷间的作用力(N),Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引)
库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)点电荷。
点电荷是物理中的理想模型。
当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。
3.静电场电场线
为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方
向,曲线的疏密表示电场的弱度。
电场线的特点:(a)始于正电荷(或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(b)任意两条电场线都不相交。
电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。
带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。
4.电场强度点电荷的电场Ⅱ
⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。
电场的这种性质用电场强度来描述。
在电场中放入一个检验电荷,它所受到的电场力跟它所带电量的比值叫做这个位置上的电场强度,定义式是,场强是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。
(E:电场强度(N/C),是矢量,q:检验电荷的电量(C))
电场强度的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与放不放检验电荷,以及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关,既不能认为与成正比,也不能认为与成反比。
点电荷场强的计算式( r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量(C))
5.电势能电势等势面
电势能由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。
电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能和零点。
由于电势能具有相对性,所以实际的应用意义并不大。
而经常应用的是电势能的变化。
电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷克服电场力做功,电荷的电势能增加,电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值,这常是判断电荷电势能如何变化的依据。
电场力对电荷做功的计算公式:,此公式适用于任何电场。
电场力做功与路径无关,由起始和终了位置的电势差决定。
电势是描述电场的能的性质的物理量
在电场中某位置放一个检验电荷,若它具有的电势能为,则比值叫做该位置的电势。
电势也具有相对性,通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势(对同一电场,电势能及电势的零点选取是一致的)这样选取零电势点之后,可以得出正电荷形成的电场中各点的电势均为正值,负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。
电势相等的点组成的面叫等势面。
等势面的特点:
(a)等势面上各点的电势相等,在等势面上移动电荷电场力不做功。
(b)等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
(c)规定:画等势面(或线)时,相邻的两等势面(或线)间的电势
差相等。
这样,在等势面(线)密处场强较大,等势面(线)疏处场强小。
6.电势差
电场中两点的电势之差叫电势差,依教材要求,电势差都取绝对值,知道了电势差的绝对值,要比较哪个点的电势高,需根据电场力对电荷做功的正负判断,或者是由这两点在电场线上的位置判断。
7.匀强电场中电势差和电场强度的关系
场强方向处处相同,场强大小处处相等的区域称为匀强电场,匀强电场中的电场线是等距的平行线,平行正对的两金属板带等量异种电荷后,在两极之间除边缘外就是匀强电场。
在匀强电场中电势差与场强之间的关系是,公式中的是沿场强方向上的距离(m)。
在匀强电场中平行线段上的电势差与线段长度成正比
8.带电粒子在匀强电场中的运动
1、电场强度E和电势U仅仅由场本身决定,与是否在场中放入电荷,以及放入什么样的检验电荷无关。
而电场力F和电势能两个量,不仅与电场有关,还与放入场中的检验电荷有关。
所以E和U属于电场,而和属于场和场中的电荷。
2、一般情况下,带电粒子在电场中的运动轨迹和电场线并
不重合,运动轨迹上的一点的切线方向表示速度方向,电场线上一点的切线方向反映正电荷的受力方向。
物体的受力方向和运动方向是有区别的。
只有在电场线为直线的电场中,且电荷由静止开始或初速度方向和电场方向一致并只受电场力作用下运动,在这种特殊情况下粒子的运动轨迹才是沿电力线的。
9.电容器电容
(1)两个彼此绝缘,而又互相靠近的导体,就组成了一个电容器。
(2)电容:表示电容器容纳电荷的本领。
a 定义式:,即电容C等于Q与U的比值,不能理解为电容C与Q成正比,与U成反比。
一个电容器电容的大小是由电容器本身的因素决定的,与电容器是否带电及带电多少无关。
b 决定因素式:如平行板电容器(不要求应用此式计算)
(3)对于平行板电容器有关的Q、E、U、C的讨论时要注意两种情况:
a 保持两板与电源相连,则电容器两极板间的电压U不变
b 充电后断开电源,则带电量Q不变
(4)电容的定义式:(定义式)
(5)C由电容器本身决定。
对平行板电容器来说C取决于:(决定式)
(6)电容器所带电量和两极板上电压的变化常见的有两种基本情况:
第一种情况:若电容器充电后再将电源断开,则表示电容器的电量Q为一定,此时电容器两极的电势差将随电容的变化而变化。
第二种情况:若电容器始终和电源接通,则表示电容器两极板的电压V为一定,此时电容器的电量将随电容的变化而变化。
10.电流电动势Ⅰ
(1)形成电流的条件:一是要有自由电荷,二是导体内部存在电场,即导体两端存在电压。
(2)电流强度:通过导体横截面的电量q跟通过这些电量所用时间t的比值,叫电流强度:。
(3)电动势:电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。
[学习方法--例题讲解]
例一:如图所示,一导体球A带有正电荷,当只有它存在时,它在空间P点产生的电场强度的大小为EA,在A球球心与P点连线上有一带负电的点电荷B,当只有它存在时,它在空间P点产生的电场强度的大小为EB,当A、B同时存在时,根据场强叠加原理,P点的场强
大小应为( )
A. EB
B. EA+EB
C. | EA-EB |
D. 以上说法都不对
分析与解:此题考查了求电场强度的几个公式的适用条件,特别要注意公式F=kQq/r2只适用于点电荷,因为导体球A 不能视为点电荷,即引入电荷B后,导体球的电荷分布发生变化,所以P点的电场强度无法确定。
正确答案为:D
例二:半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q的电荷,另一带电量为+q的点电荷放在球心O上,由于对称性,点电荷受力为零,现在球壳上挖去半径为r (r R)的一个小圆孔,则此时置于球心的点电荷所受力的大小为(已知静电力恒量为k)
解法一:利用“补偿法”求解。
在球壳上挖一小圆孔,相当于圆孔处放一等量异种电荷,电量为,因为挖去小孔前受力平衡,所以挖去后受力即为q′与q的库仑力。
即,方向由球心指向小孔中心。
解法二:本题还可以等效为在挖去一小圆孔的关于球心对称的另一侧放一等量同种电荷q′,对球心处的q产生的电场力,因q′=r2Q/4R2,且它与q是同种电荷,所以,方向仍由球心指向小孔中心。