高二物理電場知識點整理 整理

2022-09-03 11:00:05 字數 5015 閱讀 5043

一、電荷、電荷守恆定律

1、兩種電荷:「+」「-」用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電荷,用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷。

2、元電荷:所帶電荷的最小基元,乙個元電荷的電量為1.6×10-19c,是乙個電子(或質子)所帶的電量。

說明:任何帶電體的帶電量皆為元電荷電量的整數倍。

荷質比(比荷):電荷量q與質量m之比,(q/m)叫電荷的比荷

3、起電方式有三種

①摩擦起電,

②接觸起電注意:電荷的變化是電子的轉移引起的;完全相同的帶電金屬球相接觸,同種電荷總電荷量平均分配,異種電荷先中和後再平分。

③感應起電——切割b,或磁通量發生變化。

④光電效應——在光的照射下使物體發射出電子

4、電荷守恆定律:

電荷既不能創造,也不能被消滅,它們只能從乙個物體轉移到另乙個物體,或者從物體的一部分轉移到另一部分,系統的電荷總數是不變的.

二、庫侖定律

1. 內容:真空中兩個點電荷之間相互作用的電力,跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。方向由電性決定(同性相斥、異性相吸)

2. 公式: k=9.0×109n·m2/c2

極大值問題:在r和兩帶電體電量和一定的情況下,當q1=q2時,有f最大值。

3.適用條件:(1)真空中; (2)點電荷.

點電荷是乙個理想化的模型,在實際中,當帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計時,就可以把帶電體視為點電荷.(這一點與萬有引力很相似,但又有不同:對質量均勻分布的球,無論兩球相距多近,r都等於球心距;而對帶電導體球,距離近了以後,電荷會重新分布,不能再用球心距代替r)。點電荷很相

似於我們力學中的質點.注意:①兩電荷之間的作用力是相互的,遵守牛頓第三定律

②使用庫侖定律計算時,電量用絕對值代入,作用力的方向根據「同性相排斥,異性相吸引」的規律定性判定。

計算方法:①帶正負計算,為正表示斥力;為負表示引力。

一般電荷用絕對值計算,方向由電性異、同判斷。

三個自由點電荷平衡問題,靜電場的典型問題,它們均處於平衡狀態時的規律。

① 「三點共線,兩同夾異,兩大夾小」

② 中間電荷靠近另兩個中電量較小的。

③ 中間點電荷的平衡求間距,兩邊之一平衡求中間點電荷的電量,關係式為或

④ q1、q3固定時,q2的平衡位置具有唯一性,且與q2的電量多少,電性正負無關。

三、電場:

1、存在於帶電體周圍的傳遞電荷之間相互作用的特殊媒介物質.電荷間的作用總是通過電場進行的。

電場:只要電荷存在它周圍就存在電場,電場是客觀存在的,它具有力和能的特性。力(電場強度);能(磁通量)

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,

2、電場的基本性質-------①是對放入其中的電荷有力的作用。1電場可以由存在的電荷產生,也可以由變化的磁場產生。

四、電場強度(e)——描述電場力特性的物理量。(向量)

1.定義:放入電場中某一點的電荷受到的電場力f跟它的電量q的比值叫做該點的電場強度,表示該處電場的強弱(定義式而非決定式)

2.求e的規律及方法(有如下5種):

①e=f/q或u/d (定義普遍適用)單位是:n/c或v/m; 「描述自身的物理量」統統不能說××正此,××反比(下同)

② (匯出式,真空中的點電荷,其中q是產生該電場的電荷)

③ (匯出式,僅適用於勻強電場,其中d是沿電場線方向上的距離)

④ 電場的向量疊加:當存在幾個場源時,某處的合場強=各個場源單獨存在時在此處產生場強的向量和

⑤ 利用對稱性求解。

3.方向:①與該點正電荷受力方向相同,與負電荷的受力方向相反;

②電場線的切線方向是該點場強的方向;

③場強的方向與該處等勢面的方向垂直.

4.在電場中某一點確定了,則該點場強的大小與方向就是乙個定值,與放入的檢驗電荷無關,即使不放入檢驗電荷,

該處的場強大小方向仍不變。檢驗電荷q充當「測量工具」的作用.

某點的e取決於電場本身,(即場源及這點的位置,)與q檢的正負,電何量q檢和受到的電場力f無關.

這一點很相似於重力場中的重力加速度,點定則重力加速度定.與放入該處物體的質量無關,即使不放入物體,該處的重力加速度仍為乙個定值.

5、電場強度是向量,電場強度的合成按照向量的合成法則.(平行四邊形法則和三角形法則)

6、電場強度和電場力是兩個概念,電場強度的大小與方向跟放入的檢驗電荷無關,而電場力的大小與方向則跟放入的檢驗電荷有關(e=kq/r*2 其中q為場源電荷)

五、電場線:

定義:在電場中為了形象的描繪電場而人為想象出或假想的曲線[描述e的強弱(疏密)和方向]。電場線實際上並不存.

但e又是客觀存在的,電場線是人為引入的研究工具。電場線是人為引進的,實際上是不存在的;

法拉第首先提出用電場線形象生動地描繪電場或磁場。

① 切線方向表示該點場強的方向,也是正電荷的受力方向.

② 靜電場電場線有始有終:始於「+」,終止於「-」或無窮遠,

從正電荷出發到負電荷終止,或從正電荷出發到無窮遠處終止,或者從無窮遠處出發到負電荷終止.

③ 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

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 沒有畫出電場線的地方不一定沒有電場.

⑥ 沿著電場線方向,電勢越來越低.但e不一定減小;沿e方向電勢降低最快的方向。

⑦ 電場線⊥等勢面.電場線由高等勢面批向低等勢面.

⑧ 靜電場的電場線不相交,不終斷,不成閉合曲線。

⑨ 電場線不是電荷運動的軌跡.也不能確定電荷的速度方向。

除非三個條件同時滿足:①電場線為直線,②v0=0或v0方向與e方向平行。③僅受電場力作用。

六、熟記幾種典型電場的電場線特點:(重點)

勻強電場、點電荷與帶電平板、等量異種點電荷的電場、等量同種點電荷的電場、孤立點電荷周圍的電場

①孤立點電荷周圍的電場;②等量異種點電荷的電場(連線和中垂線上的電場特點);③等量同種點電荷的電場(連線和中垂線上的電場特點);④勻強電場;⑤點電荷與帶電平板;⑥具有某種對稱性的電場;⑦均勻輻射狀的電場⑧週期性變化的電場。

電場能的性質(電勢 )

一、電勢差u (是指兩點間的)

①定義:電場中兩點間移動檢驗電荷q(從a→b),電場力做的功wab跟其電量q的比值叫做這兩點間的電勢差,uab=wab/q 是標量.uab的正負只表示兩點電勢誰高誰低。uab為正表示a點的電勢高於b點的電勢。

②數值上=單位正電荷從a→b過程中電場力所做的功。

③等於a、b的電勢之差,即uab=φa-φb

④在勻強電場中uab= ede (de表示沿電場方向上的距離)

意義:反映電場本身性質,取決於電場兩點,與移動的電荷無關,與零電勢的選取無關,

電勢差對應靜電力做功, 電能其它形式的能。

電動勢對應非靜電力做功電能其它形式的能

點評:電勢差很類似於重力場中的高度差.物體從重力場中的一點移到另一點,重力做的功跟其重量的比值叫做這兩點的高度差h=w/g.

二、電勢(是指某點的)描述電場能性質的物理量。

必須先選乙個零勢點,(具有相對性)相對零勢點而言,常選無窮遠或大地作為零電勢。

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。

①定義:某點相對零電勢的電勢差叫做該點的電勢,是標量.

②在數值上=單位正電荷由該點移到零電勢點時電場力所做的功.

特點:⑴ 標量:有正負,無方向,只表示相對零勢點比較的結果。

⑵ 電場中某點的電勢由電場本身因素決定,與檢驗電荷無關。與零勢點的選取有關。

⑶ 沿電場線方向電勢降低,逆。。。。。。(但場強不一定減小)。沿e方向電勢降得最快。

⑷ 當存在幾個場源時,某處合電場的電勢等於各個場源在此處產生電勢代數和的疊加。

電勢高低的判斷方法:1根據電場線的方向判斷;2電場力做功判斷;3電勢能變化判斷。

點評:類似於重力場中的高度.某點相對參考面的高度差為該點的高度.

注意:(1) 高度是相對的.與參考面的選取有關,而高度差是絕對的與參考面的選取無關.同樣電勢是相對的與零電勢的選取有關,而電勢差是絕對的,與零電勢的選取無關.

(2) 一般選取無限遠處或大地的電勢為零.當零電勢選定以後,電場中各點的電勢為定值.

(3) 電場中a、b兩點的電勢差等於a、b的電勢之差,即uab=φa-φb,沿電場線方向電勢降低.

三、電勢能e

1概念:由電荷及電荷在電場中的相對位置決定的能量,叫電荷的電勢能。

電勢能具有相對性,與零參考點的選取有關(通常選地面或∞遠為電勢能零點)

特別指出:電勢能實際應用不大,常實際應用的是電勢能的變化。

電荷在電場中某點的電勢能=把電荷從此點移到電勢能零處電場力所做的功。e=q φa→0

四、電場力做功與電勢能

1.電勢能:電場中電荷具有的勢能稱為該電荷的電勢能.電勢能是電荷與所在電場所共有的。

2.電勢能的變化:電場力做正功電勢能減少;電場力做負功電勢能增加.

重力勢能變化:重力做正功重力勢能減少;重力做負功重力勢能增加.

1 電場力做功:由電荷的正負和移動的方向去判斷(4種情況) 功的正負電勢能的變化(重點和難點知識)

正、負電荷沿電場方向和逆電場方向的4種情況。 (上課時一定要搞清楚的,否則對以後的學習帶來困難)

電場力做功過程就是電勢能與其它形式能轉化的過程(電勢差),做功的數值就是能量轉化的多少。

w=fscos (勻強電場) w=qed (d為沿場強方向上的距離)

w=qu=-△ep,u為電勢差,q為電量.

重力做功:w=gh,h為高度差,g為重量.

電場力做功跟路徑無關,是由初末位置的電勢差與電量決定

重力做功跟路徑無關,是由初末位置的高度差與重量決定.

(1)(看到這裡)

四、等勢面、線、體

1.電場中電勢相等的點所組成的面為等勢面.

2.特點

(1) 各點電勢相等,等勢面上任意兩點間的電勢差為零,

在特勢面上移動電荷(不論方式如何,只要起終點在同一等勢面上)電場力不做功

電場力做功為零,路徑不一定沿等勢面運動,但起點、終點一定在同一等勢面上。

(2) 畫法規定:相領等勢面間的電勢差相等等差等勢面的蔬密可表示電場的強弱.

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