25电场与恒定电流

电场和恒定电流一、库仑定律：221rQ Q k F =。

（1）只适用于真空中点电荷之间；（2）方向在两电荷连线上。

二、电荷守恒定律：电荷在转移过程中保持代数和不变。

1、两个相同的金属小球，带电量之比为1：7，相距为r ，两者相互接触后再放回原处，则它们间的库仑力可能为原来的（ CD ）A ．4/7B ．3/7C ．9/7D ．16/7三、电场：由电荷产生并存在于电荷周围，其特性是对放入电场中的电荷有电场力作用。

由产生电场的电荷分布决定，与试探电荷无关。

产生电场的电荷可以称为源电荷，电场由源电荷决定。

2．在电场中某点放一检验电荷，其电量为q ，检验电荷受到的电场力为F ，则该点电场强度为E=F/q ，那么下列说法正确的是（ ）A 、若移去检验电荷q ，该点的电场强度就变为零B 、若在该点放一个电量为2q 的检验电荷，该点的场强就变为E/2C 、若在该点放一个电量为-2q 的检验电荷，则该点场强大小仍为E ，但电场强度的方向变为原来相反的方向D 、若在该点放一个电量为-q/2的检验电荷，则该点的场强大小仍为E ，电场强度的方向也还是原来的场强方向（一）强弱：(1)定义式qFE =，适用于任意电场；(2)与电荷量和距离有关，点电荷电场2r Q kE =；(3)匀强电场dU E =。

（4）由电场线的疏密表示。

（二）方向：与正电荷受力方向相同，与负电荷受力方向相反；电场线中该点的切线方向。

3．对于由点电荷Q 产生的电场，下列说法正确的是（ ）A ．电场强度的表达式仍成立，即E ＝F ／q ，式中q 就是产生电场的点电荷B．在真空中，电场强度的表达式为E＝kQ／r2，式中Q就是产生电场的点电荷C．在真空中E＝kQ／r2，式中Q是检验电荷D．上述说法都不对（三）电势能：放在电场中的电荷由于受到电场力的作用，将会向电场力方向运动（如同物体受到重力作用，具有重力势能），电荷具有电势能。

（1）电场力做正功，电势能减小；（2）电场力做负功，电势能增加。

第二章 静电场和恒定电流电场§2.1 静电场的基本方程1 静电场的定义：场的源－电荷，相对于观察者（坐标系）静止。

2 静电场的基本方程：0=∂∂t，因此有 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=⋅∇==⋅∇==⨯∇=⨯∇000B HB D E D E H μρε 可以发现电场量（ε,,D E ）与磁场量（μ,,B H）无耦合，故可以单独研究静电场和静磁场。

于是静电场的基本方程是⎪⎩⎪⎨⎧=⋅∇==⨯∇ρεD ED E3 静电场的物理特性；1）场源：电荷，散度源，旋度为零，是保守场，可以定义势能。

2）电力线：非环，始于正电荷或带正电荷的导体或无穷远，终于负电荷或带负电荷的导体或无穷远。

3）与磁场关系：无关。

§2.2 电位1 为什么需要电位：1）电位作辅助量，简化求解过程，矢量变标量。

2）静电场电位有物理意义：电位是单位正电荷的势能。

3）电位比电场易测量。

2 电位定义：前提是旋度为零。

任何标量梯度的旋度恒等于零：0=∇⨯∇ϕ （梯度的物理解释：最陡）因此只要让ϕ-∇=E静电场的旋度方程自然满足。

3 电位的物理意义：任意一点A 的电位等于把单位正电荷从该点移到电位参考点P （零电位点）电场力所做的功，也就是外力克服电场力把单位正电荷从电位参考点（零电位点）移到该点所做的功。

数值上也就是单位正电荷所具有的势能。

⎰⎰⎰⎰⎰⎰=-==⋅∇=⋅∇-=⋅→⋅=⋅=PAA PA PA P A PAP AP AAP d l d l d l d E l d E q l d F W ϕϕϕϕϕϕ上式结果与A 点到P 点的具体路径无关，这是因为⎰=⋅=+=-AMPNAANPAMP ANP AMP l d E W W W W 0AMNP所以 A N P A M P W W =因此我们才可以说（在静电场条件下）电位是单位正电荷的势能。

势能本身就意味着它只与状态有关，与过程无关。

4 电位参考点的选择：1）电荷在有限区域，无穷远点为参考点。

高三复习(电场、恒定电流)复习-省靖中宋正怀电场恒定电流复习思路江苏省靖江高级中学宋正怀《电场》部分：《电场》基本概念多、基本规律多，既是电学基础，又是电学重点内容，一方面是本章包含了近代物理学中极为重要的概念和规律，如场的概念，电荷间相互作用的库仑定律等；另一方面电场的知识易于与力学中质点的运动、运动定律联系起来，易于从能量和功的关系、动量守恒的关系去研究问题，因此近年高考或以选择的形式，考查学生对基本概念、基本规律的理解，或以计算题的形式与力学知识紧密结合组成难度较大、多方面考核学生能力。

在二轮复习时仍然要以夯实基础为出发点，重视回归课本，关注一定的综合能力的提高。

复习策略：对基本的知识和能力要求点进行梳理。

因此二轮复习，复习本单元知识时要注意以下几点：1、重视知识网络的构建和对基本概念定义的理解。

2、重视知识的实际应用。

如：带电粒子在电场中的加速、以及电容器的知识在实际生产生活中的应用。

3、重视本单元知识与其他物理知识的综合。

如：带电粒子在复合场中的运动。

4、掌握处理较为复杂的物理问题的方法。

如：类比、等效、建立模型等思维方法。

教师在复习时可将本章问题整合为“点、线、面、体”，有利于学生建构起良好的知识网络，从而达到较好的复习效果。

1、点：点电荷主要两个问题。

（1）点电荷系的平衡问题。

（2）库仑定律的适用条件问题例1．如图所示，A、B两个点电荷，质量分别为m1、m2，带电量分别为q1、q2。

静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为θ1、θ2，且A、B恰好处于同一水平面上，则A、若q1=q2，则θ1 = θ2 B．若q1＜q2，则θ1＞θ2 C、若m1=m2，则θ1 =θ2 D．若m1＜m2，则θ11若两悬线长度相同，θ1 =300，θ2 ＝600，则m1：m2＝？增加问题的难度，加深对库仑定律方向性的认识，和力的平衡的应用。

例2．两个直径为r的金属带电球，当它们相距100r时的作用力为F。

当它们相距为r时的作用力A、F/100B、104FC、100FD、以上答案均不对库仑定律只适于点电荷间的互相作用．点电荷是在研究电荷之间相互作用时抽象出来的理想化的物理模型，即体积不计的带电体．当带电体的大小和带电体间的距离不可比拟以至于带电体的形状、大小对它们之间作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体可视为点电荷．均匀的带电球体也可视为点电荷，电荷集中在球心．（1）电场线与电场强度的关系：电场强度反映电场力的性质，定义式为E?F ．它具有以下特性： q物质性：电场是电荷周围客观存在的物质，电荷之间的相互作用力通过电场而发生．客观性：场强是描述电场力的性质的物理量，只由电场本身决定．电场中某点的场强与检验电荷的电性和电量q无关，与检验电荷所受的电场力F无关，即使无检验电荷存在，该点的场强依然是原有的值．矢量性：电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向．与放在该点的负电荷受的电场力的方向相反．电场线是形象描述电场力的属性的物理模型。

第二章、恒定电流知识点一、导体中的电场和电流1. 导线中的电场⑴形成因素：是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。

⑵方向：导线与电源连通后，导线内很快形成了沿导线方向的恒定电场。

⑶性质：导线中恒定电场的性质与静电场的性质不同。

恒定电场：导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。

尽管导线中的电荷在运动，但有的流走，另外的又来补充，所以电荷的分布是稳定的，电场的分布也不会随时间变化。

这种由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称为恒定电场。

2. 电流⑴导体形成电流的条件：①要有自由电荷②导体两端形成电压。

⑵电流定义：通过导体横截面的电量跟这些电荷量所用时间的比值叫电流。

公式：⑶电流是标量但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向（或与负电荷定向移动的方向相反）。

单位：A， 1A=103 mA=106μA恒定电流：大小方向不随时间的变化而变化的电流.我们生活中能使电器正常的电流就是恒定电流；⑷电流微观表达式:I=nqvs，n是单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷电荷量，s是导体的横截面积，v是自由电荷的定向移动速率。

（适用于金属导体）说明：导体中三种速率（定向移动速率非常小约10-5m/s，无规律的热运动速率较大约105 m/s，电场传播速率非常大为光速例如电路合上电键远处的电灯同时亮）例1．某电解池中，若在 2 s内各有×1019个二价正离子和×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是( )．A．O B． A C． A D． A解析：电荷的定向移动形成电流，但“+”“一”电荷同时向相反方向定向移动时，通过某截面的电量应是两者绝对值的和。

故由题意可知，电流由正、负离子定向运动形成，则在 2 s 内通过截面的总电量应为：q=×10-19×2××1019C+×10-19×1××1019C=。

高中物理电学公式归纳总结电场恒定电流高中物理电学公式大全一、电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷：(e=1.60×10-19C)2.库仑定律：F=kQ1Q2/r2(在真空中)3.电场强度：E=F/q(定义式、计算式)4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r25.匀强电场的场强E=UAB/d6.电场力：F=qE电势与电势差：UAB=φA-φB，UAB=WAB/q=-ΔEAB/q电场力做功：WAB=qUAB=Eqd电势能：EA=qφA电势能的变化ΔEAB=EB-EA电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB(电势能的增量等于电场力做功的负值)12.电容C=Q/U(定义式,计算式)平行板电容器的电容C=εS/4πkd带电粒子在电场中的加速(Vo=0)：W=ΔEK或qU=mVt2/2，Vt=(2qU/m)1/2带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中：E=U/d)抛运动平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2，a=F/m=qE/m<<<返回目录二、恒定电流1.电流强度：I=q/t{I:电流强度(A)，q:在时间t内通过导体横载面的电量(C)，t:时间(s)｝2.欧姆定律：I=U/R{I:导体电流强度(A)，U:导体两端电压(V)，R:导体阻值(Ω)｝3.电阻、电阻定律：R=ρL/S{ρ:电阻率(Ω?m)，L:导体的长度(m)，S:导体横截面积(m2)｝4.闭合电路欧姆定律：I=E/(r+R)或E=Ir+IR也可以是E=U内+U外{I:电路中的总电流(A)，E:电源电动势(V)，R:外电路电阻(Ω)，r:电源内阻(Ω)｝5.电功与电功率：W=UIt，P=UI{W:电功(J)，U:电压(V)，I:电流(A)，t:时间(s)，P:电功率(W)｝6.焦耳定律：Q=I2Rt{Q:电热(J)，I:通过导体的电流(A)，R:导体的电阻值(Ω)，t:通电时间(s)｝7.纯电阻电路中:由于I=U/R,W=Q，因此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R8.电源总动率、电源输出功率、电源效率：P总=IE，P出=IU，η=P出/P总{I:电路总电流(A)，E:电源电动势(V)，U:路端电压(V)，η：电源效率｝9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、I与R成反比)电阻关系(串同并反)R串=R1+R2+R3+1/R并=1/R1+1/R2+1/R3+电流关系I总=I1=I2=I3I并=I1+I2+I3+电压关系U总=U1+U2+U3+U总=U1=U2=U3功率分配P总=P1+P2+P3+P总=P1+P2+P3+10.欧姆表测电阻(1)电路组成(2)测量原理两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏，得Ig=E/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过电表的电流为Ix=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)由于Ix与Rx对应，因此可指示被测电阻大小(3)使用:机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率)｝、拨off挡。

《在实践中认识电场和恒流》介绍：电场和恒流是电学和电子学中的重要概念，在日常生活中有着广泛的应用。

在本文中，我们将详细探讨电场和恒定电流，并提供如何在实践中使用这些概念的示例。

1.什么是电场？电场是另一个带电粒子或物体施加在带电粒子上的电力的量度。

它是一个无形的力场，围绕着一个带电粒子或物体，并影响其影响范围内的其他带电粒子。

电场通常用力线表示，它表示电场的方向和强度。

电场的方向总是垂直于力线，电场的强弱用力线的密度表示。

电场是电力和电子学中的一个重要概念，因为它决定了带电粒子的行为以及电路和设备中的电流。

2.什么是恒流？恒定电流是一个术语，指的是稳定、不变的电流量流过电路或设备。

换句话说，无论电路或设备的电阻或电压发生任何变化，电流都保持在恒定水平。

恒定电流是电子学中的一个重要概念，因为它通常用于确保设备或电路持续可靠地运行。

例如，恒流可用于保持发光二极管(LED) 的亮度或温度传感器的精度。

3.电场和恒流的应用：电场和恒流在日常生活中有许多应用。

这里有一些例子：•电场：电场用于各种设备和技术，包括电动机、发电机和静电除尘器。

它还用于医疗设备，例如除颤器和MRI 机器。

•恒定电流：恒定电流用于各种设备和技术，包括LED 照明、温度传感器和电源。

它还用于科学仪器，如电流表和检流计。

4.安全注意事项：在电场和恒定电流下工作时，务必要考虑安全性。

如果处理不当，两者都可能很危险。

例如，高压电场会导致触电或烧伤，大电流会导致电气火灾或电子设备损坏。

为确保安全，务必采取适当的预防措施，例如佩戴防护设备、使用经批准的电气设备和材料，以及遵循适当的电气安全程序。

结论：电场和恒流是电学和电子学中的重要概念，在日常生活中有着广泛的应用。

电场是施加在带电粒子上的电力的量度，而恒流是指稳定、不变的电流量流过电路或设备。

这两个概念都用于各种设备和技术，包括电动机、发电机、LED 照明和温度传感器。

在电场和恒定电流下工作时，务必要考虑安全性，并采取适当的预防措施以确保人员和设备的安全。