(word完整版)高中物理選修3-1第一章最全知識點歸納總結(jié),推薦文檔

1、1物理選修 3-1 第一章知識歸納第 1 節(jié)電荷及其守恒定律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(zhì)。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，而是一個正電子結(jié)合一個負電子后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(zhì)是電子的轉(zhuǎn)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。念接觸起電：帶電體與不帶電體接觸，電荷轉(zhuǎn)移 - 實質(zhì)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，

2、被感應體是近端。人是導體，觸摸時，人體和地球組成一個導體，地球則為遠端。4、電荷量：庫侖，符號-C.5、元電荷：符號-e ，一個抽象的概念，不指具體的帶電體，電荷的最小計量單位。等于電子和質(zhì)子所帶電荷量的絕對值1.6X10190所有帶電體的電荷量等于e 或 e 的整數(shù)倍。6、比荷：粒子的電荷量與粒子質(zhì)量的比值。電子槍加速；動能的變化量等于電場力做的功。速度與比荷相關(guān)。7、電荷守恒定律電荷守恒定律：電荷既不能憑空產(chǎn)生，也不能憑空消失，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保持不變。在一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)內(nèi)，正、負電荷的代數(shù)和保持不變。A

3、、 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 Q=4q QB=-2q 讓兩個絕緣小球接觸再分開，QA=CB=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，而是一個正電子結(jié)合一個負電子后整體不再顯電性，轉(zhuǎn)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.用手觸摸枕形導體后，A端金箔仍張開，B端金箔閉合 ? C.用手觸摸枕形導體后，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(1)若粒子的初

4、速度為零，則qU=mV/2 , V=(2)若粒子的初速度不為零，則qU=mV/22qUm2mvo/2, V=2?第一章第 2 節(jié)庫侖定律一、 電荷間的相互作用1 點電荷：抽象的點類比質(zhì)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于它們大小”；本質(zhì)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：距離電量帶電體的形狀和大小? 下面關(guān)于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

5、小遠小于它們間的距離時，可將這兩個帶電體看成是點電荷? D. 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。QQF k（靜電力常量k=9.0 x109N- mf/c2）r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Q=Q,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rT0 時，兩個電荷已經(jīng)不能再看成是點電荷，也就不能運用庫侖

6、定律。6、三個電荷在同一直線上只受庫侖力處于平衡狀態(tài)的規(guī)律（1）三個電荷的位置關(guān)系是 “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I.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于平衡狀態(tài)，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?guī)ж撾姟ｋ姾闪繛橐?16Q放在前兩個小球的中間，且距電荷量為Q的小球 4.a與b,其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于2Q于a、b兩球之間F引=牢，F(xiàn)庫kQ，如果帶上它們

7、帶上等量同種電荷注：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(cè)，實際距離大于 3r, 一種電荷互吸，密集在內(nèi)側(cè)，實 際距離小于 3r.對質(zhì)量均勻分布的球，無論兩球相距多近，r都等于球心距；例題：兩個質(zhì)量完全相同的金屬球殼絕緣支座上，兩球心間的距離為l為球半徑的F庫3第一章第 3 節(jié)電場強度、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(chǎn)生靜電感應現(xiàn)象3、電荷間的相互作用是通過電場發(fā)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(chǎn)生磁場,6、電場可以由存在的電荷產(chǎn)生，也可以由變化的磁場產(chǎn)生。

8、7、電場是一種特殊物質(zhì)，并非由分子、原子組成，同樣具有質(zhì)量，能量.二、 試探電荷：用來檢驗電場性質(zhì)的電荷。其電量很?。ú挥绊懺妶觯?；體積很小。三、場源電荷：產(chǎn)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，EF單位 N/C, 1V/m=1N/C,適合所有電場。qF = Eq 和 F=gm ,E 與 g 有類似性質(zhì)，類比 y = kx,E 為斜率，q 為變量.2、 電場強度是矢量，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。

9、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?。河僧a(chǎn)生電場的場源電荷和點的位置決定，與檢驗電荷無關(guān)。（類似重力 g）Q4、E k-三，只適合點電荷產(chǎn)生的電場。r5、E僅適用于勻強電場，其中 d 是沿電場線方向上的距離d四、 電場的疊加：即求矢量和（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?。谎?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、 始于“ +”，終止于“-”

10、或無窮遠，從正電荷出發(fā)到負電荷終止，或到無窮遠處終止， 或者從無窮遠處出發(fā)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）45、電場線丄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， Vo=O 或 vo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)

11、、等量異種點電荷形成的電場特點a、 沿點電荷的連線：場強先變小后變大，中點 0 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 0 的場強為最大；關(guān)于中點 0 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丄中垂線，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一個等勢面在中垂線上0B=0B3) 、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，但場強并不為0。b、中垂線上，從中點到無窮遠，電場強度先增大后減小，場強方向沿中垂線。c、兩點電荷連線的

12、中點到無限遠電場線先變密后變疏，場強先增后減。d、 等量同種點電荷連線和中垂線上關(guān)于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(cè)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后增，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，電勢先減后增，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，電勢一直減小且大于零，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，電勢先增后減

13、，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，電勢一直增大且小于零，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,第一章 第 4、5、6 節(jié) 電勢能和電勢若只給要比較A、B兩點的場強大小，則無法由電場線的疏密程度來確定.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。孤立點電荷周圍的電場J kJ等量異種點電荷的電場點電荷與帶電平板5一、 電勢（是指某點的）1、 描述電場能性質(zhì)的物理量。EP= （Vq2、 勻強電場中：=E Leos0LeosB為沿場強方向到零點的距離。3

14、、 大小只與該點在電場中的位置有關(guān)，故其可衡量電場的性質(zhì)。4、 無窮遠為零電勢，正點電荷產(chǎn)生的電場中各點的電勢為正，負點電荷產(chǎn)生的電場中 各點的電勢為負。5、順電場線方向電勢降低（但場強不一定減小）。沿 E 方向電勢降得最快。6、 當存在幾個場源時，某處合電場的電勢等于各個場源在此處產(chǎn)生電勢代數(shù)和的疊加。7、 電勢高低的判斷方法：先確定電場線的方向并畫箭頭，離箭頭遠的電勢高。類似于重力場中的高度箭頭指向地面，離箭頭遠的電勢高。&計算時 EP,q,都帶正負號。二、 電勢差：UAB=$AQB=VW/q =ELeos01、 定義：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，適

15、用所有電場。2、 在勻強電場中 UAE= E Leos0（ Leos0表示沿電場方向上的距離）電勢差很類似于重力場中的g L三、 電勢能 EP：Ep=q $A1、 電場中具體的電荷具有的勢能稱為該電荷的電勢能.電勢能是電荷與電場共同決定的。2、電勢能具有相對性，與零參考點的選取有關(guān)。3、Ep=q $A-O=把電荷從此點移到電勢能零處電場力所做的功。4、判斷兩點電勢能高低的方法：在靜電力作用下，離要去的電的距離遠近。5、正電荷（十 q）:電勢能的正負跟電勢的正負相同負電荷（一 q）：電勢能的正負限電勢的正負相反四、 功與能：電場力做功一定伴隨著電勢能的變化，電勢能的變化只有通過電場力做功才能實現(xiàn)

16、，與其他力是否做功，及做功多少無關(guān).1、 .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.VAB=EPA-EPB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.2、電場力做功：（4 種情況，這是重點知識）由電荷的正負和移動的方向功的正負電勢能的變化正功-電勢能減少。負功 電勢能增加。（類比重力做功）W=FSCOS（勻強電場）=qEd （d 為沿場強方向上的距離）=qU= Ep,6kQ2、r是真空中點電荷場強的決定式3 電場力做功正負的判斷(1) 根據(jù)電場力和位移的方向夾角判斷，此法常用于勻強電場中恒定電場力做功的判斷夾角為銳角做正功，夾角為鈍角做負功.(2) 根據(jù)

17、電場力和瞬時速度方向的夾角判斷，此法常用于判斷曲線運動中變化電場力的做功，夾角是銳角做正功，是鈍角做負功，二者垂直不做功.五、等勢面1、 等勢面：電場中電勢相等的各點構(gòu)成的面，勢面上任意兩點間的電勢差為零。2、 等勢面的特點a、電場線丄等勢面，在同一等勢面的兩點間移動電荷，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。B 電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，兩個等勢面都不會相交；c、相鄰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.d、勻強電場，電勢差相等的等勢面間距離相等，點電荷形成的電場，電勢差相等的等 勢面間距不相等，越向外距離越

18、大.e、 等勢面上各點的電勢相等但電場強度不一定相等.f、 電場強度大小與電勢沒有關(guān)系。電勢為零的點，場強不一定為零；電勢為零的地方,電勢能一定為零3、 公式 E=U/d 的理解與應用(1) E=U/d- 反映了電場強度與電勢差之間的關(guān)系，電場強度的方向就是電勢降低最快的方向.(2) 公式 E=U/d 只適用于勻強電場。d 表示沿電場線方向兩點間的距離，或兩點所在等勢面的范離.(3) 對非勻強電場，此公式也可用來定性分析，但非勻強電場中，各相鄰等勢面的電勢差為一定值時，那么E 越大處，d 越小，即等勢面越密.E=F、E=嘿E=U的理解與認識q r dE=、F %q, E 與 F、q 無關(guān)，反映

19、的是電場的性質(zhì)，任何電場第一章第 7 節(jié)靜電現(xiàn)象的應用5、對三個電場強度公式一簇球面垂直于電場線的一簇平面不規(guī)則球面兩簇對稱的曲面兩簇對稱的曲面是勻強電場中場強的決定式7一、電場中的導體1 靜電感應：導體內(nèi)的自由電子受電場力作用的定向移動。2.靜電平衡狀態(tài)：自由電子定向移動產(chǎn)生一個感應電場E附，E附與原電場方向相反，當E附增到與原電場等大時，合場強為零，自由電子定向移動停止，這時的導體處于靜電平平衡狀態(tài)。注意：沒有定向移動而不是說導體內(nèi)部的電荷不動，內(nèi)部的電子仍在做無規(guī)則的運動。3. 處于靜電平衡狀態(tài)的導體的特點：(1) 內(nèi)部場強處處為零，外電場和感應電場疊加的結(jié)果，表面場強方向跟該點表面垂直

20、。(2)凈電荷分布在導體的外表面，內(nèi)部沒有凈電荷.曲率半徑小的地方，電荷密度大，電場強。(3) 是一個等勢體，表面是一個等勢面.導體表面上任意兩點間電勢差為零。4. 靜電屏蔽處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內(nèi)部的場強處處為零，導體殼(或金屬網(wǎng)罩)能把外電場“遮 住”使導體內(nèi)部區(qū)域不受外部電場的影響，這種現(xiàn)象就是靜電屏蔽5. 尖端放電導體尖端的電荷密度很大，附近的電場很強，空氣中殘留的帶電粒子在強電場的作用下 發(fā)生劇烈運動，把空氣中的氣體“撞散，也就是使分子中的正負電荷分離，這個現(xiàn)象叫 做空氣的電離空氣中所帶的電荷與導體尖端的電荷符號相反的粒子，由于被吸引而奔向尖端，與尖端上的電荷中和，這就相當于異體從

21、尖端失去電荷，這個現(xiàn)象叫尖端放電.避雷針就是尖端放電的應用8第八節(jié)、電容、電容器、靜電的防止和應用1 電容器：是一種容納電荷電子元件；斷直流，通交流；可充、放電。電容：容納電荷的能力，與是否帶電、帶電多少及板間電勢差無關(guān)。2、定義：C=Q/U -Q =CU （類比 y=kx,u 為變量，c 為斜率，是常數(shù)）3、單位：法庫/伏 F，卩 f pf 進制為 1064、電容器所帶電量是指一板上的電量.5、平行板電容器 C = 丄.S 為板間正對面積，不可簡單的理解為板的面積。4k d6、電容器被擊穿相當于短路，而燈泡壞了相當于斷路。7、C=AQ/ U 因為 U=Q/C . U2=Q/C .所以 C=A

22、Q/ U8、 始終與電源相連 U 不變：當 dfCJQ=CUE=U/dJ;僅變 s 時，u 不變 E=u/d 不變。充電后斷電源 q 不變： 當 dfcJu=q/cf變 d 時，E=u/d=q/C 4kq不變d s變 s 時，當 sJcJu=q/cfE=u/df9第九節(jié)研究帶電粒子在電場中的運動、帶電物體在電場中的運動帶電物體（如題目中無明顯的暗示一般不考慮重力）在電場中受到除電場力以外的重力、彈力、摩擦力，由牛頓第二定律來確定其運動狀態(tài)，所以這部分問題將涉及到力學中的動力學和運動學知識。注意從力學思路和能量守恒思路考慮問題、帶電粒子在電場中的運動1、 帶電粒子以 vo垂直于電場方向進入電場，

23、 沿電場力的方向上初速為零，作類似平拋運動.模擬重力場思考，確定軌跡。2、帶電粒子以 vo沿電場線進入電場，作勻加、減速直線運動.3、帶電粒子以 vo與電場線夾角B進入電場，A、與合力方向同向或反向，作勻加、減速直線運動.B、與合力方向形成夾角，作勻加、減速曲線運動C、始終與受力方向成 90圓周運動，如：電子為繞質(zhì)子轉(zhuǎn)，（氫原子）4、曲線運動的受力方向-彎曲弧的向心方向-提供類圓周運動需要向心力。三、加速電場：做功產(chǎn)生動能的變化量1、加速電壓為 U，帶電粒子質(zhì)量為 m,帶電量為 q，根據(jù)動能定理：qU1mv2丄mv；2 2122qu加2、假設從靜止開始加速：W qu加qEdmv：,v0.-2 m四、在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)運動：帶電粒子沿平行于帶電金屬板以初速度vo進入偏轉(zhuǎn)電場。1、垂直電場方向：勻速運動，Vx=vo2、平行電場方向：初速度為零，加速度為 a 的勻加速直線運動 v丄=a