电场能的性质知识点
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电场知识点归纳总结归纳电场是物理学中的一个重要概念,指的是在空间中存在电荷时,周围空间中会有电力的作用。
电场包括电场强度、电势、电势能等概念,本文将对电场的一些经典知识点进行归纳总结。
1.电荷:电场的存在必须基于电荷的存在。
电荷分为正电荷和负电荷,相同电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
电荷是电场的源,正电荷产生的电场线由正电荷指向负电荷,负电荷产生的电场线由负电荷指向正电荷。
2.电场强度:电场强度是衡量电场强弱的物理量,用E表示。
电场强度的定义为一个单位正电荷所受到的电力,通常使用牛顿/库仑(N/C)来表示。
在均匀电场中,电场强度的大小是不随距离而变化的。
3.电场线:电场线是用来表示电场的图形,电场线是沿着电场方向的曲线。
电场线的密度表示电场强度的大小,电场线越密集,电场越强。
电场线是从正电荷发出,经过电场空间到达负电荷。
4.电势:电势是电场的性质,是描述电场能量的物理量。
电势可以理解为单位正电荷在电场中所具有的势能,通常使用伏特(V)来表示。
在均匀电场中,电势的大小是随距离变化的。
5.电势差:电势差是指两点之间的电势差异,是电势概念的一种应用。
电势差可以理解为单位正电荷从一个点移动到另一个点所获得的势能差。
通常使用伏特(V)来表示。
6.静电力:静电力是指由于电荷之间相互作用而产生的力。
根据库仑定律,电荷之间的静电力与电荷之间的距离的平方成反比,与电荷大小的乘积成正比。
7. 电场能:电场能是指单位电荷在电场中所具有的势能,即电场对电荷的做功。
电场能可以用来描述电场的能量分布,其定义为:电场能=dq*V,其中dq为电荷量,V为电势。
8.极化:当非导体物体置于电场中时,电荷会在分子或原子之间发生重新排列,使物体内部产生电偶极矩,这种现象称为极化。
极化会产生诱导电荷和感应电场。
9.高斯定理:高斯定理是电场的一个重要定理,它描述了电场在闭合曲面上的总通量与该曲面所包围的总电荷之间的关系。
即:∮E*dA=Q/ε0,其中E为电场强度,dA为曲面元,Q为闭合曲面所包围的总电荷量,ε0为真空中的电容率。
电场的能量与电容知识点总结电场是物理学中重要的概念之一,它描述了电荷周围空间中的电力相互作用。
在研究电场时,我们需要掌握一些关键知识点,包括电场的能量和电容。
本文将对这些知识进行总结,以帮助读者更好地理解电场的能量和电容的概念。
一、电场的能量电场的能量是指在电场中存在的电荷所具有的能量。
具体来说,它是由电荷在电场中相互作用而存储的能量。
1. 电场能量的计算公式电场能量的计算公式为:W = 1/2 * ε₀ * ∫(E²)dV其中,W表示电场的能量,ε₀表示真空介电常数,E表示电场强度,∫(E²)dV表示对整个电场区域体积的电场强度平方的积分。
2. 电场能量与电势能的关系电场能量与电势能之间有重要的关系。
电势能是指电荷在电场中由于位置差而具有的能量。
在一个带电粒子在电场中移动的过程中,它的电势能会发生变化,而这种变化就是电场能量的来源。
二、电容电容是指导体中存储电荷的能力。
它反映了导体中电荷与导体电势之间的关系。
电容的大小取决于导体的几何形状以及导体与外界介质(如空气或真空)的性质。
1. 电容的计算公式电容的计算公式为:C = Q / V其中,C表示电容,Q表示导体中积累的电荷量,V表示导体中的电势差。
2. 并联电容和串联电容当多个电容器连接在一起时,可以有并联电容和串联电容的情况。
- 并联电容:并联电容的总电容等于各个电容的和。
即 C_parallel = C₁ + C₂ + C₃ + ...- 串联电容:串联电容的总电容等于各个电容的倒数之和的倒数。
即 1 / C_series = 1 / C₁ + 1 / C₂ + 1 / C₃ + ...3. 电容器的储能能力电容器可以储存电荷并具有储能能力。
当电容器充电时,正电荷积累在一个极板上,负电荷积累在另一个极板上,形成电场。
这样,电容器中就储存了电场能量。
电容器的储能能力可以通过以下公式计算:W = 1/2 * C * V²其中,W表示电容器的储能能力,C表示电容,V表示电容器上的电压。
引言概述电场是物理学中的重要概念之一,对于理解静电、电磁场、电荷运动等现象具有重要意义。
本文将对电场的相关知识进行归纳总结,以帮助读者全面理解电场的特性和应用。
正文内容一、电场的定义和基本特性1.电场的定义:电场是指空间中由电荷引起的电力作用的性质和规律的总和。
2.电场的强度和方向:电场的强度表示在某一点产生的电场力对单位正电荷所作的力,其方向沿该力的方向。
3.电场线:电场线是用来表示电场强度方向的虚拟曲线,其切线方向表示该点的电场强度方向,而曲线的稠密程度表示电场强度大小。
4.电场的叠加原理:当有多个电荷共同作用时,它们所产生的电场可以通过矢量相加的方式得到。
二、电势能和电势1.电势能:电势能是指在电场中将带电物体由无穷远处移动到某一位置所需克服的力所做的功。
电势能与电荷的位置和电场强度有关。
2.电势:电势是指电场中单位正电荷所具有的电势能。
电势可以用来描述电场的强弱,其大小与电荷量和电势能之比有关。
三、高斯定律和电通量1.高斯定律的表述:高斯定律描述了电场通过一个闭合曲面的总电通量与该曲面内包围的电荷量之间的关系。
2.电通量的概念:电通量是指电场通过一个给定曲面的总电场线数。
四、电介质和电容1.电介质的特性:电介质是指那些在电场下有极化现象发生的物质,具有较高的介电常数。
电介质可以改变电场的分布和电场强度。
2.电容的定义和计算:电容是指电场中两个导体之间存储电荷的能力,通常用电容量来表示。
电容量的计算与电介质、导体形状和电场强度有关。
五、电场中的能量和能量守恒1.电场能量的计算:电场能量是指电场在给定空间内存储的能量,可以通过电势能和电荷分布计算得到。
2.能量守恒定律:电场中的能量守恒定律表明,电场能量的变化必须等于能量的输入减去输出。
总结通过本文对电场的归纳总结,我们对电场的定义和基本特性、电势能和电势、高斯定律和电通量、电介质和电容以及电场中的能量和能量守恒等方面有了更深入的理解。
电场作为物理学中的重要概念,对于现代科学技术的发展具有重要意义,我们希望读者通过本文的学习能够进一步掌握电场的相关知识,并将其应用到实际问题中。
电场知识点和例题总结电场是物理学中重要的概念之一,它描述了电荷之间相互作用的力场。
电场的研究对于理解电磁现象、电路问题、静电现象等都具有重要的意义。
在本文中,我们将总结电场的基本知识点和相关的例题,希望能够帮助读者更好地理解和掌握电场的内容。
1. 电场的定义和性质电场是一种力场,它描述了电荷在空间中的作用力。
如果一个正电荷放置在空间中的某个位置,它会在这个位置产生一个向外的力场;而一个负电荷则会产生一个向内的力场。
电场的强度用电场强度来表示,通常用E来表示。
在一个给定位置上,电场的强度大小与该位置上的电荷数量和它们之间的距离有关。
电场的性质主要有以下几点:(1) 电场是矢量场:电场是具有方向和大小的物理量,它的方向由正电荷所受的力的方向决定。
(2) 电场叠加原理:如果在某个位置上存在多个电荷,那么它们产生的电场强度可以通过矢量叠加来获得。
(3) 电场与电势:电场受力是对电势的梯度,电场和电势之间存在着密切的关系。
(4) 电场的高斯定律:电场的高斯定律是描述电场与电荷分布之间关系的重要定律。
2. 电场的计算方法在物理学中,有多种方法可以用来计算电场的强度。
其中比较常用的有两种方法:电场叠加法和库仑定律。
(1) 电场叠加法:对于均匀分布的电荷,我们可以通过将整个电荷分布划分成小部分,并计算每个小部分对某一点上电场的贡献,最后对所有贡献进行叠加来得到这一点上的电场强度。
(2) 库仑定律:库仑定律是描述点电荷间相互作用力的定律,它可以用来计算点电荷在空间中的电场分布。
3. 电场的应用电场在现实生活中有着广泛的应用,其中最常见的就是静电现象和电路问题。
(1) 静电现象:静电现象是电荷在静止状态下所表现出的现象。
比如说,当我们梳头发的时候会遇到头发变得“充电”的情况,这就是一种静电现象。
电场的计算和描述在研究静电现象时有着重要的作用。
(2) 电路问题:在电路中,我们经常需要计算不同位置上的电场强度,以便分析电流的流动情况和电阻的情况。
电场力和电场能的性质电场力的性质电场能的性质描述的物理量电场强度E定义:qFE=,矢量大小:只由场源电荷,点的位置决定,与试探电荷没关方向:○1正电荷的受力方向○2电场线的切线方向○3与等势面垂直,指向电势降低的方向。
计算:○1qFE=(定,一切)○22rQkE=(决,真静点)○3dUE=(匀、d沿)○4场叠加原理(一切)判断大小:①根据电场线的疏密程度②根据等差等势面的疏密程度③根据2rQkE=结合矢量合成电势ϕ定义:qEp=ϕ,标量大小:由场源电荷、点的位置、电势零点决定计算:○1qEp=ϕ(一切)○2BAABUϕϕ-=(一切)判断高低:○1电场线法:沿电场线方向电势逐渐降低○2结论法:正电荷在电势高的地方电势能大,负电荷在电势低的地方电势能大○3场源电荷法:取无穷远处的电势为零,正电荷形成电场的电势都大于零,负电荷形成电场的电势都小于零○4做功法:BAABAB qWUϕϕ-==○5叠加法:各“场源”的电场在此处的电势的代数和电势差U AB定义:qWU ABAB=,标量大小:由场源电荷和点的位置决定计算:○1qWU ABAB=(一切)○2BAABUϕϕ-=(一切)○3U=Ed(匀)在匀强电场中○1O是AB连线中点,则2BAϕϕϕ+=○2若AB平行等于CD,则U AB=U CD形象描述电场线1:电场线的特点○1电场线是人为引进的,并不客观存在○2电场线出发于正电荷(或无穷远),终止于负电荷(或无穷远)。
○3电场线切线方向表场强方向,电场线疏密表场强大小○4电场线不相交,不闭合。
○5电场线不是带电粒子的运动轨迹2:几种典型电场的电场线等势面1:等势面的特点○1等势面是人为引进的,并不客观存在的○2在同一等势面上移动电荷电场力不做功○3电场线与等势面垂直,且总是由电势高的等势面指向电势低的等势面;○4电场线越密的地方,等差等势面越密○5.等势面不相交。
2:几种典型电场的等势面场强和电势的关系○1场强E的大小和电势ϕ的高低无关○2沿电场线方向电势逐渐降低,且降落最快,由dUE=得,场强大小反映了电势降落的快慢。
电场知识点总结(电场能的性质)知识要点梳理知识点一——电场力做功的特点和电势能▲知识梳理1.电场力做功与路径无关电荷在电场中移动时,静电力做功跟重力做功相似,只与电荷的起始位置和终止位置有关,与电荷经过的路径无关。
2.电势能由于移动电荷时静电力做功与路径无关,只与始末位置有关,这种与位置有关的电荷在电场中具有的势能,叫电势能,用表示,单位是J。
3.电场力做功与电荷电势能变化的关系电场力对电荷做正功时,电荷电势能减少;电场力对电荷做负功时,电荷电势能增加。
电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。
根据电场力做功与电势能变化的关系可以看出功与电势差的关系,即。
4.电荷在某点具有的电势能,等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功,即电势能是相对的。
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。
5.电势能的物理意义是描述电荷在电场中做功本领大小的。
6.电场力做功,且只有电场力的功与电势能的变化相对应。
每一种势能都对应一种特定的力,势能的变化只与这个特定的力的功有关。
▲疑难导析1.电场力做功和重力做功的比较重力做功电场力做功相同点重力对物体做正功,物体重力势能减小,重力对物体做负功,物体重力势能增加电场力对电荷做正功,电荷电势能减少,电场力对电荷做负功,电荷电势能增加不同点重力只有引力,正、负功比较容易判断。
例如物体上升,重力做负功电荷存在两种。
同种电荷的斥力场,靠近做负功,远离做正功,异种电荷的引力场,靠近做正功,远离做负功2.电荷的电势能与物体的重力势能比较静电场重力场电场中的电荷具有势能——电势能重力场中的物体具有势能——重力势能电场中的同一位置上不同电量电荷的电势能不同重力场中同一位置上不同质量物体的重力势能不同在电场力作用下移动电荷,即电场力做正功时,电势能减少外力反抗电场力作用移动电荷,即电场力做负功时,电势能增加在重力作用下移动物体,即重力做正功时,重力势能减少外力反抗重力作用移动物体,即重力做负功时,重力势能增加3.电势能大小的比较方法(1)场源电荷判断法①场源电荷为正,离场源电荷越近,正检验电荷电势能越大,负检验电荷电势能越小。
必修三电场知识点总结1. 电场的定义和基本性质电场是由电荷产生的力场,描述了电荷之间相互作用的力和电场强度。
电场的性质包括:(1)电场是一种作用于电荷的力场,它可以对电荷施加作用力,使得电荷发生移动。
(2)电场是一个矢量场,它具有方向和大小的特性,可以用电场线表示电场的方向和强度。
(3)电场是非物质性的,它无法直接观测,但可以通过测试电荷的受力情况来间接观测和测量。
2. 电场强度电场强度描述了某一点处单位正电荷所受到的电场力,它是一个矢量量,具有方向和大小的特性。
电场强度的计算公式为:\[ E = \frac{k \cdot q}{r^2} \]其中,E表示电场强度;k为电场常数,其取值为 \( 8.99 \times 10^9 Nm^2/C^2 \);q为产生电场的电荷;r为电荷到待测点的距离。
电场强度的方向与电荷的正负性有关,如果电荷是正电荷,则电场强度的方向指向该电荷;如果电荷是负电荷,则电场强度的方向指向远离该电荷的方向。
3. 电场线电场线是描述电场强度分布的一种图像方式,它是沿着电场强度方向的曲线,具有以下特性:(1)电场线的密度表示了电场强度的大小,密集的电场线表示电场强度大,疏松的电场线表示电场强度小。
(2)电场线的方向表示了电场强度的方向,电场线从正电荷出发,指向负电荷。
(3)电场线不能相交,因为电场线表示了某一点处电场的方向,不可能存在一个点有两个不同的电场方向。
4. 电场中的电荷的受力在电场中,电荷受到的力包括库仑力和洛伦兹力。
库仑力是由于电荷之间的相互作用产生的力,其大小和方向由库仑定律给出;洛伦兹力是由于电荷在电场中运动产生的力,其大小和方向由电场和磁场的叠加给出。
这两种力的合力使得电荷在电场中产生加速度,从而导致电荷的运动和行为。
5. 电场中的电势电场中的电势描述了单位正电荷在电场中所具有的电势能量,它是标量量,没有方向的特性。
电场中的电势可以用电势函数来描述,其计算公式为:\[ V = \frac{k \cdot q}{r} \]其中,V表示电势;k为电场常数;q为产生电场的电荷;r为电荷到待测点的距离。
电场能的知识点总结电场能是指物体因在电场中而具有的能量。
电场能是电荷在电场中储存的能量。
在电场中,正电荷和负电荷之间会产生相互作用,这种相互作用会使得电荷具有电场能。
电场能的存在对于电场的存在和作用有着重要的影响。
本文将对电场能的相关知识进行总结,包括电场能的定义、性质、计算和应用等方面。
1. 电场能的定义电场是由电荷所产生的一种物理场,它是一个具有能量的场。
当一个电荷放置在电场中时,其位置和状态都会受到电场的影响,这就是电场能。
电场能是电荷在电场中所具有的能量,它能够影响电荷的运动和相互作用。
2. 电场能的性质(1)电场能与电荷之间的相互作用:电场能是电荷在电场中所具有的能量,它能够影响电荷的位置和状态。
当一个电荷置于电场中时,它会受到电场的作用力,这种作用力会使电荷具有电场能。
(2)电场能的正负:电场能是一个标量量,其正负取决于电荷在电场中的位置和状态。
当电荷在电场的正方向移动时,其电场能为正;当电荷在电场的负方向移动时,其电场能为负。
(3)电场能与电势能的关系:电场能与电势能密切相关,它们都是描述电荷在电场中具有的能量。
电场能是由电势能所导出的,当电荷在电场中发生移动时,电势能会转化为电场能。
电场能还可以转化为动能或其他形式的能量,这种相互转化是由电场力所引起的。
3. 电场能的计算电场能的计算可以通过电场能的定义和电场力的计算来实现。
电场能的计算涉及到电场的场强和电荷所受到的作用力。
根据电场能的定义,其计算公式为:E = qV其中E表示电场能,q表示电荷量,V表示电场的电势能。
根据这个计算公式,我们可以通过电荷量和电场的电势能来计算电场能的大小。
在实际应用中,我们还可以通过电场力和电荷的位移来计算电场能的大小。
4. 电场能的应用电场能在许多领域中都有着重要的应用,它可以影响电荷的运动和相互作用,从而对电场的存在和作用产生影响。
电场能的应用包括以下几个方面:(1)电动机和发电机:电场能可以转化为动能和电能,这种能量转化在电动机和发电机中有着重要的应用。
电场有关知识点总结一、电场的基本概念电场是存在于电荷周围的一种特殊物质,它对处于其中的电荷有力的作用。
电荷之间的相互作用就是通过电场来实现的。
电场具有力的性质和能的性质。
就力的性质而言,电场强度是描述电场强弱和方向的物理量。
我们可以通过放入电场中的试探电荷所受的电场力与其电荷量的比值来定义电场强度,即\(E = F / q\)。
电场强度是矢量,其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。
从能的性质来看,电势和电势能是两个重要概念。
电势是描述电场能的性质的物理量,它等于单位正电荷在电场中某点所具有的电势能。
而电势能则是电荷在电场中具有的势能,与电荷的电荷量和所在位置的电势有关。
二、电场线为了形象地描述电场,我们引入了电场线。
电场线是人们假想的曲线,其疏密程度表示电场强度的大小,电场线越密,电场强度越大;其切线方向表示电场强度的方向。
正电荷的电场线从正电荷出发,终止于无穷远或负电荷;负电荷的电场线从无穷远或正电荷出发,终止于负电荷。
匀强电场的电场线是间距相等、互相平行的直线。
需要注意的是,电场线并不是电荷的运动轨迹。
只有当电荷的初速度为零或初速度方向与电场线方向一致,且电场线为直线时,电荷的运动轨迹才与电场线重合。
三、常见的电场1、点电荷的电场点电荷产生的电场强度的大小可以用库仑定律结合电场强度的定义式推导得出,即\(E = kQ / r²\),其中\(k\)为静电力常量,\(Q\)为点电荷的电荷量,\(r\)为距离点电荷的距离。
2、匀强电场匀强电场是电场强度大小和方向都相同的电场。
两块平行且带等量异种电荷的金属板之间的电场可以近似看作匀强电场。
四、电场中的做功与能量转化1、电场力做功电场力做功与路径无关,只与初末位置的电势差有关,即\(W =qU\)。
当电场力做正功时,电势能减少;电场力做负功时,电势能增加。
2、电势差电势差是电场中两点间电势的差值,也叫电压。
其定义式为\(U =φA φB\)。
《电场能的性质》知识点一、电场力做功与电势能1.电场力做功的特点(1)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=旦凶,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^ -E DB.(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,或把电荷在皿表面上的电势能规定为零.二' 电势.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:9=舞(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.3.等势面(1)定义:电场中电势相等的各点构成的面.⑵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.三、电势差.电势差:电荷q在电场中A、8两点间移动时,电场力所做的功必8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=^~.q.电势差与电势的关系:U AB=(P A —(P B,电势差是标量,可以是正值,也可以是负值,而且相乘,再和第一个数相乘,它们的积不变,即(axb)xc=ax(bxc)。
5 .乘法分配律:两个数的和与一个数相乘,可以把两个加数分别与这个数相乘再把两 个积相加,即(a+b)xc=axc+bxc 。
6 .减法的性质:从一个数里连续减去几个数,可以从这个数里减去所有减数的和,差不变,即a-b-c=a-(b+c)。
《电场能的性质》知识点
一、电场力做功与电势能
1.电场力做功的特点
(1)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WAB =EpA -EpB.
(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.
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=Ep q
. (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.
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WAB 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:UAB =WAB q
.
2.电势差与电势的关系:UAB =φA -φB ,电势差是标量,可以是正值,也可以是负值,而且有UAB =-UBA.
3.电势差UAB 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WAB 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E =U d
. 考点一 电势高低及电势能大小的判断方法
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UAB 的正负,再由UAB =φA -φB ,比较φA 、φB 的大小,若UAB>0,则φA>φB ,若UAB<0,则φA<φB.
2.电势能大小的比较方法
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的变化关系上.
考点二 电场线、等势面及带电粒子的运动轨迹问题
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 匀强电场中电势差与电场强度的关系
1.在匀强电场中电势差与电场强度的关系式为U =Ed ,其中d
为两点沿电场线方向的距离.由公式U =Ed 可以得到下面两个结论:
结论1:匀强电场中的任一线段AB 的中点C 的电势φC =φA+φB 2
,如图6甲所示. 结论2:匀强电场中若两线段AB ∥CD ,且AB =CD ,则UAB =UCD(或φA -φB =φC -φD),如图乙所示.
2.在非匀强电场中,不能用U =Ed 进行计算,但可以进行定性分析,一般沿电场线方向取相同的长度d ,线段处于场强较大的区域所对应的电势差U 较大.
考点四 用功能关系分析带电粒子的运动
1.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)除重力外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.
(4)所有力对物体所做功的代数和,等于物体动能的变化.
2.电场力做功的计算方法[来源:学#科#网Z#X#X#K]
(1)由公式W =Flcos α计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为:W =qElcos α.
(2)由W =qU 来计算,此公式适用于任何形式的静电场.
(3)由动能定理来计算:W 电场力+W 其他力=ΔEk.
(4)由电势能的变化来计算:WAB =EpA -EpB.
考点五 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WAB=qUAB,进而分析WAB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,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.。