高二物理《电场》知识点
- 格式：doc
- 大小：573.50 KB
- 文档页数：8
1 / 8 高二物理《电场》知识点 一、电场基本规律 1、电荷：自然界有两种也只有两种电荷，一种为正电荷，另一种为负电荷。 2、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。起电的过程实质是导体的正、负电荷分开的过程。 （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。 3、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：221rQkQF 229C/mN100.9k——静电力常量
（3）适用条件：真空中静止的点电荷及电荷均匀布的带电球体。 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：qFE E与F、q无关，只由电场本身决定。
（3）电场强度是矢量：大小：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：2rkQE——Q为场源电荷
○2匀强电场场强公式：dUE——d为沿电场方向两点间距离
（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理性模型，实际上是不存在的 （2）电场线的特点： ○1电场线起于正（无穷远），止于（无穷远）负电荷
○2不封闭，不相交，不相切
○3沿电场线电势降低，且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大小，可以判断电势高低。
○4电场线垂直于等势面，静电平衡导体，电场线垂直于导体表面
（3）几种特殊电场的电场线
练习1、两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量q1=2C正电荷，q2= 4C负电荷，在真空中相距为r且静止，相互作用的静电力为F。 （1）今将q1、q2、r都加倍，相互作用力如何变？（不变） （2）只改变两电荷电性，相互作用力如何变？（不变） （3）只将r增大4倍，相互作用力如何变？(减小到原来的1/16) （4）将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作用力如何变？(减小到原来的1/8，并由引力变为斥力)
（5）为使接触后，静电力大小不变应如何放置两球？(将距离减小到原来的）4/2倍
E 2 / 8
练习2：两个相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r,两者相互接触后在放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的：（ CD ） A . 4/7； B. 3/7； C. 9/7 ； D. 16/7.
三、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，由相对间位置决定的能量。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（即零电势点位置）时所做的功。 （2）定义式：0ApAWE——带正负号计算 （3）特点： ①.电势能具有相对性，相对零势能面（即零电势面）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。 3、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：φqEp——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.电势是标量，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>φB
②.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，原来静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动。 4、电势差UAB （1）定义：电场中两点间的电势之差。电势差的绝对值叫电压。 （2）定义式：UAB=φA-φB，ABABBAUU （3）特点： ①.电势差是标量，但却有正负，正负只表示起点和终点的电势谁高谁低。若UAB >0，则UBA<0。 ②.单位：伏（V） ③.电场中两点的电势差是确定的，与零势面的选择无关 ④.U=Ed匀强电场中两点间的电势差计算公式。——电势差与电场强度之间的关系。 5、电场力做功WAB （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，即与初末位置的电势差有关。 （2）表达式：WAB=qUAB——带正负号计算（适用于任何电场） WAB=Eqd——d为沿电场方向的距离。——匀强电场 （3）电场力做功与电势能的关系 WAB=-△Ep = EpA-EPB
结论：电场力做正功，电势能减少
电场力做负功，电势能增加 6、等势面： （1）定义：电势相等的点构成的面。 （2）特点： ○1等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷，电场力不做功。
○2等势面与电场线垂直
○3两等势面不相交 3 / 8
○4等差等势面的密集程度表示场强的大小：疏弱密强。
（3）判断电场线上两点间的电势差的大小：靠近场源（场强大）的两间的电势差大于远离场源（场强小）相等距离两点间的电势差。
练习3：将q=-C1028的负电荷从电场中的A点移到B点，电场力做功J1037，从B点移到C点，电势能减少J1047，从C点移到D点，克服电场力做功J1057，则下述正确的是：（ C ） A. A、C两点间电势差大小为5V． B. B、D两点间电势差大小为45V． C. A与D两点间电势差大小为10V． D. A与D两点间电势差大小为30V．
解：V35102104103qWWqWU877BCABACAC
V5102)105(104qWWqWU877CDBCBDBD
V10102)105()104(103qWWWqWU8777CDBCABADAD
练习4、如图7，A、B两点相距0.1m，θ＝60°,匀强电场场强E＝m/V100，则A、B间电势差UAB＝ -2 V．
练习5．一个带正电的质点，电量C100.2q9，在静电场中，由a点移到b点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为J100.65，质点的动能增加了8.0×10-5J，求a、b两点间的电势差Uab为多少？ 答：m/V10U4ab
练习6. 某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点，电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示，可以判定：( AD ) A．粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度； B．粒子在A点的动能小于它在B点的动能； C．粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能； D．A点的电势高于B点的电势。
四、电容器及其应用 1、电容器充放电过程：（电源给电容器充电） 充电过程S-A：电源的电能转化为电容器的电场能 放电过程S-B：电容器的电场能转化为其他形式的能 2、电容 （1）物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。 （2）定义：电容器所带电量Q与电容器两极板间电压U的比值就叫做电容器的电容。
（3）定义式：UQC——是定义式不是决定式；kd4SC——是电容的决定式（平行板电容器）
A B C 若AB=BC，则UAB>UBC S A B L C 4 / 8
（4）单位：法拉F，微法μF，皮法pF 1pF=10-6μF=10-12F （5）特点 ○1电容器的电容C与Q和U无关，只由电容器本身决定。
○2电容器的带电量Q是指一个极板带电量的绝对值。
○3电容器始终与电源相连，则电容器的电压不变。 电容器充电完毕，再与电源断开，则电容器的带电量
不变。 ○4在有关电容器问题的讨论中，经常要用到以下三个公式和○3的结论联合使用进行判断
UQC kd4SC dUE
电容器带电的两类问题 ①. 始终接通电源情况下，两板电势差U不变。
a. 仅改变两板距离d，由dUE知，d增大，场强E减小；d增大，场强E减小。
电量由Ukd4SCUQ知，d增大，电量Q减小；d减小，电量Q增大。 b. 仅改变正对面积S，由dUE知，场强不变。 电量由Ukd4SCUQ知，S增大，电量Q增大；S减小，电量Q减小。 ②. 充电后与电源断开，Q不变。
a. 仅改变两板距离d。 两板电势差SkdQ4kd4SQCQU，则当d增大，两板电势差增大；当d减小，两板电势差减小。
场强由SkQ4d/SkdQ4dUE，知场强不变。 b. 仅改变两板正对面积S。 两板电势差SkdQ4kd4SQCQU，则当S增大，两板电势差减小；当S减小，两板电势差增大。
场强由SkQ4d/SkdQ4dUE，则当S增大，两板场强减小；当S减小，两板场强增大。 总结：上面两类问题主要用三个公式解决：UQC 、kd4SC、dUE。
练7．一平行板电容器的两个极板分别与电源的正、负极相连，如果使两板间距离逐渐增大，则：( BC ) A．电容器电容将增大； B．两板间场强将减小； C．每个极板的电量将减小； D．两板间电势差将增大。
练8．图2的电路中C是平行板电容器，在S先触1后又扳到2，这时将平行板的板间距拉大一点，下列说法正确的是：( CD ) A．平行板电容器两板的电势差不变； B．平行扳电容器两板的电势差变小； C．平行板电容器两板的电势差增大； D．平行板电容器两板间的的电场强度不变。
