物理選修3-1第一章知識歸納
第1節電荷及其守恆定律
1. 同種電荷相斥，異種電荷相吸．帶電體還有吸引不帶電物體的性質。
2．兩種電荷
自然界中的電荷有2種-----正電荷和負電荷．
電子「湮滅」不是電子的消失，而是乙個正電子結合乙個負電子後整體不再顯電性而成光子，
3．起電的方法
起電的三種方法：摩擦起電、接觸起電、感應起電。------實質是電子的轉移。
摩擦起電：束縛電子能力強的物體得到電子，束縛電子能力弱的失去電子---- 束縛能力。
接觸起電：帶電體與不帶電體接觸，電荷轉移實質得失電子。
感應起電：帶電體靠近導體，自由電子會向靠近或遠離帶電體的方向移動----電子移動。
切記---被感應體與人接觸或與大地接通，被感應體是近端。
人是導體，觸控時，人體和地球組成乙個導體，地球則為遠端。
4、電荷量：庫侖，符號----c.
5、元電荷：符號----e，乙個抽象的概念，不指具體的帶電體，電荷的最小計量單位。
等於電子和質子所帶電荷量的絕對值1.6×10－19c。
所有帶電體的電荷量等於e或e的整數倍。
6、比荷：粒子的電荷量與粒子質量的比值。
電子槍加速；動能的變化量等於電場力做的功。速度與比荷相關。
（1）若粒子的初速度為零，則qu=mv2/2 , v=
（2）若粒子的初速度不為零，則qu=mv2/2 – mv02/2, v=
7、電荷守恆定律
電荷守恆定律：電荷既不能憑空產生，也不能憑空消失，只能從乙個物體轉移到另乙個物體，或從物體的一部分轉移到另一部分,在轉移的過程中，電荷的總量保持不變。
在乙個與外界沒有電荷交換的系統內，正、負電荷的代數和保持不變。
a、有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球a、b，分別帶電荷量為qa=4q qb＝-2q讓兩個絕緣小球接觸再分開， qa=qb＝q，切記重點------「完全相同」 「絕緣」」正負。
b、電子「湮滅」不是電子的消失，而是乙個正電子結合乙個負電子後整體不再顯電性，
轉化成中性的光子，
c、 如右圖所示，不帶電的枕形導體的a、b兩端各貼有一對金箔．當枕形導體的a端近一帶電導體c時( b c d )
a．端金箔張開，b端金箔閉合
b．用手觸控枕形導體後，a端金箔仍張開，b端金箔閉合
c．用手觸控枕形導體後，將手和c都移走，兩對金箔均張開
d．選項a中兩對金箔分別帶異種電荷，選項c中兩對金箔帶同種電荷
第一章第2節庫侖定律
一、電荷間的相互作用
1、點電荷： 抽象的點模擬質點，一種理想化的物理模型。
2、帶電體看做點電荷的條件：
「兩帶電體間的距離遠大於它們大小」；本質是看帶電體的形狀和大小對所研究的問題有無影響，若沒有影響，或影響可以忽略不計，則帶電體就可以看做點電荷．
3、影響電荷間相互作用的因素： ①距離 ②電量 ③帶電體的形狀和大小
下面關於點電荷的說法正確的是( c )
a．只有體積很小的帶電體才能看成是點電荷
b．體積很大的帶電體一定不能看成是點電荷
c．當兩個帶電體的大小遠小於它們間的距離時，可將這兩個帶電體看成是點電荷
d．一切帶電體都可以看成是點電荷。
二、庫侖定律：在真空中兩個靜止點電荷間的作用力跟它們的電荷的乘積成正比，跟它們距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。
（靜電力常量——k=9.0×109n·m2/c2）
注意 1.切記適用條件----- 真空中、靜止、點電荷，方向在它們的連線上
2.計算庫侖力時，電荷只代入絕對值, 把庫侖力當作普通力，正交分解平衡．
3.極大值問題：r和兩帶電體電量和一定，當q1=q2，有最大值。（均值不等式）
4.兩個電荷間的庫侖力是一對相互作用力
5、 當r→ 0時，兩個電荷已經不能再看成是點電荷，也就不能運用庫侖定律。
6、三個電荷在同一直線上只受庫侖力處於平衡狀態的規律
(1)三個電荷的位置關係是 「兩同夾異」．
(2)三個電荷，「兩大夾一小，近小遠大」，電場線分段法（類似零點分段法）
例題：有兩個帶正電的小球，電荷量分別為q和9q，在真空中相距l.如果引入第三個小球，恰好使得3個小球只在它們相互的靜電力作用下都處於平衡狀態，第三個小球應帶何種電荷，應放在何處，電荷量又是多少？
解：欲使兩球平衡，因此第三個小球應放在這兩球之間，且帶負電。
電荷量為－q.放在前兩個小球的中間，且距電荷量為q的小球.
例題：兩個質量完全相同的金屬球殼a與b，其殼層的厚度和質量分布均勻，將它們固定於絕緣支座上，兩球心間的距離為l為球半徑的3倍．若帶上等量異種電荷，那麼關於a、b兩球之間f引＝g，f庫 >k ，如果帶上它們帶上等量同種電荷 f庫 < k
注：距離近，不滿足點電荷要求，電荷不會均勻分布，同種電荷互斥，密集在外側，實際距離大於3r,一種電荷互吸，密集在內側，實際距離小於3r.
對質量均勻分布的球，無論兩球相距多近，r都等於球心距；
用數學公式表述的物理規律，有它的成立條件和適用範圍。也可以說物理公式是對應著一定的物理模型的 。應用物理公式前，一定要看一看能不能在此條件下使用該公式。
第一章第3節電場強度
一、電場 1、是對放入其中的電荷有力的作用，
2、能使放入電場中的導體產生靜電感應現象
3、電荷間的相互作用是通過電場發生的
4、只要電荷存在它周圍就存在電場，
5、若電荷不動周圍的是靜電場，若電荷運動周圍不單有電場而且產生磁場，
6、電場可以由存在的電荷產生，也可以由變化的磁場產生。
7、電場是一種特殊物質，並非由分子、原子組成，同樣具有質量，能量．
二、試探電荷：用來檢驗電場性質的電荷。其電量很小（不影響原電場）；體積很小。
三、場源電荷: 產生電場的電荷．
四、電場強度
1、電場強度 ：對電荷施加力的能力，單位 n/c，1v/m=1n/c，適合所有電場。
f = eq和 f=gm ,e與g有類似性質，模擬 y = kx,e為斜率，q為變數.
2、電場強度是向量，與正電荷受力方向相同，與負電荷的受力方向相反----受力方向。
電場線的切線方向；
與等勢面的方向垂直．平行板電容器邊緣除外
正電荷拋體運動的彎曲弧度向心力方向。
注意：若說電場強度相同---方向要相同---大小也要相同。
若說電場強度的大小相同----只比效大小，不比較方向。
3、電場強度大小：由產生電場的場源電荷和點的位置決定，與檢驗電荷無關。（類似重力g）
4、，只適合點電荷產生的電場。
5、 僅適用於勻強電場，其中d是沿電場線方向上的距離
四、電場的疊加:即求向量和(向量求和的平行四邊形法則和三角形法則）)。
五、電場線
1、方向：切線方向表示該點場強的方向，也是正電荷的受力方向．沿著電場線方向，
電勢越來越低．但e不一定小；沿e方向是電勢降低最快的方向。
2、強弱：疏密表示該處電場的強弱，也表示該處場強的大小．越密，則e越強
沒有畫出電場線的地方不一定沒有電場．
3、始於「+」，終止於「-」或無窮遠，從正電荷出發到負電荷終止，或到無窮遠處終止，或者從無窮遠處出發到負電荷終止．
4、 勻強電場的電場線平行且等間距直線表示．(平行板電容器間的電場，邊緣除外)
5、 電場線⊥等勢面．電場線由高等勢面指向低等勢面.
6、 靜電場的電場線不相交,不終斷,不成閉合曲線。但變化的電場的電場線是閉合的。
7、 電場線不是電荷運動的軌跡．也不能確定電荷的速度方向。
除非同時滿足：電場線為直線， v0=0或v0方向與e方向平行。僅受電場力作用。
8、幾種典型電場的電場線
1）點電荷的電場線：同一根電場線離點電荷越近，場強越大，以點電荷為球心作個球面，
球面為等式面，球面上場強大小相等，方向不同，場強不相等
2）、等量異種點電荷形成的電場特點
a、沿點電荷的連線：場強先變小後變大，中點o場強最小。
b、中垂線：兩點電荷連線中垂線上，場強方向均相同，與中垂面垂直，
以中點o的場強為最大；關於中點o對稱的任意兩點場強相同，
在中垂線上電荷受到的靜電力的方向⊥中垂線，
在中垂線上移動電荷時靜電力不做功．
c、兩電荷的連線上，從正電荷到負電荷，電勢減小，
d、兩點電荷連線的中垂面是乙個等勢面．在中垂線上φb＝φb′.
3）、等量同種點電荷形成的電場特點
a、兩點電荷連線中點場強為0，中點附近的電場線非常稀疏，但場強並不為0。
b、中垂線上，從中點到無窮遠，電場強度先增大後減小，場強方向沿中垂線。
c、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密後變疏，場強先增後減。
d、等量同種點電荷連線和中垂線上關於中點對稱處的場強大小相等、方向相反.
e、連線中點電勢最低；中垂線上中點電勢最高，向兩側電勢逐漸降低，對稱點等勢．
f、在電荷的連線上，電場強度的大小先減後增，正電荷的連線上場強的方向先向右再向左,負電荷的連線上，；場強的方向先向左再向右。
g、在兩個等量正電荷的連線上，由a點向b點方向，電勢先減後增，中點o處, 電勢最小，但電勢總為正。在連線的中垂線上，由o點向n（m）點方向，電勢一直減小且大於零，即o點最大，n(m)點為零
在兩個等量負電荷連線上，由a點向b點方向，電勢先增後減，在中點o處, 電勢最大但電勢總為負；
在兩個等量負電荷連線的中垂線上，由o點向n（m）點方向，電勢一直增大且小於零，即o點最小，n(m)點為零。
4）、勻強電場：勻強電場是大小和方向都相同的電場，電場線是平行等距同向的直線，
若只給一條直電場線，要比較a、b兩點的場強大小，則無法由電場線的疏密程度來確定．對此種情況可有多種推斷-----正點電荷電場、負點電荷電場、勻強電場。
第一章第4、5、6節電勢能和電勢
一、電勢（是指某點的）
1、描述電場能性質的物理量。=（v）
2、勻強電場中：φ=e lcosθ lcosθ為沿場強方向到零點的距離。
3、大小只與該點在電場中的位置有關，故其可衡量電場的性質。
4、無窮遠為零電勢，正點電荷產生的電場中各點的電勢為正，負點電荷產生的電場中各點的電勢為負。
高中物理選修31知識點總結
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