高二物理電場知識點(diǎn)整理35305

1、 高二物理電場知識點(diǎn)整理 一、電荷、電荷守恒定律 1、兩種電荷：“+”“-”用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)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，一個(gè)元電荷的電量為16×1019C，是一個(gè)電子(或質(zhì)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(shù)倍。 荷質(zhì)比(比荷)：電荷量q與質(zhì)量m之比，(q/m)叫電荷的比荷 3、 起電方式有三種 摩擦起電， 接觸起電 注意：電荷的變化是電子的轉(zhuǎn)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，異種電荷先中和后再平分。感應(yīng)起電切割B，或磁通量發(fā)生變化。光電效應(yīng)在光的照射下使物體發(fā)射出電子效應(yīng)在光的

2、照射下使物體發(fā)射出電子4、電荷守恒定律： 電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，系統(tǒng)的電荷總數(shù)是不變的 二、庫侖定律 1 內(nèi)容：真空中兩個(gè)點(diǎn)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：k90×109N·m2C2 極大值問題：在r和兩帶電體電量和一定的情況下，當(dāng)Q1=Q2時(shí)，有F最大值。 3適用條件：（1）真空中； （2）點(diǎn)電荷 點(diǎn)電荷是一個(gè)理想化的模型，在實(shí)際中，當(dāng)帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可

3、以忽略不計(jì)時(shí)，就可以把帶電體視為點(diǎn)電荷（這一點(diǎn)與萬有引力很相似，但又有不同：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；而對帶電導(dǎo)體球，距離近了以后，電荷會重新分布，不能再用球心距代替r）。點(diǎn)電荷很相似于我們力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn) 注意：兩電荷之間的作用力是相互的，遵守牛頓第三定律 使用庫侖定律計(jì)算時(shí)，電量用絕對值代入，作用力的方向根據(jù)“同性相排斥，異性相吸引”的規(guī)律定性判定。計(jì)算方法：帶正負(fù)計(jì)算，為正表示斥力；為負(fù)表示引力。 一般電荷用絕對值計(jì)算，方向由電性異、同判斷三個(gè)自由點(diǎn)電荷平衡問題，靜電場的典型問題，它們均處于平衡狀態(tài)時(shí)的規(guī)律。 “三點(diǎn)共線，兩同夾異，兩大夾小” 中間電荷靠近另兩個(gè)中

4、電量較小的。 中間點(diǎn)電荷的平衡求間距，兩邊之一平衡求中間點(diǎn)電荷的電量，關(guān)系式為 或 q1、q3固定時(shí)，q2的平衡位置具有唯一性，且與q2的電量多少，電性正負(fù)無關(guān)。三、電場： 1、存在于帶電體周圍的傳遞電荷之間相互作用的特殊媒介物質(zhì)電荷間的作用總是通過電場進(jìn)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(qiáng)度)；能(磁通量) 。若電荷不動周圍的是靜電場，若電荷運(yùn)動周圍不單有電場而且產(chǎn)生磁場， 2、電場的基本性質(zhì)-是對放入其中的電荷有力的作用。能使放入電場中的導(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象 3、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。四、電場強(qiáng)度(E)描述

5、電場力特性的物理量。（矢量） 1定義：放入電場中某一點(diǎn)的電荷受到的電場力F跟它的電量q的比值叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度，表示該處電場的強(qiáng)弱 2求E的規(guī)律及方法(有如下5種)： E (定義 普遍適用)單位是：N/C或V/m； “描述自身的物理量”統(tǒng)統(tǒng)不能說××正比，××反比(下同) (導(dǎo)出式，真空中的點(diǎn)電荷，其中Q是產(chǎn)生該電場的電荷) (導(dǎo)出式，僅適用于勻強(qiáng)電場，其中d是沿電場線方向上的距離) 電場的矢量疊加：當(dāng)存在幾個(gè)場源時(shí)，某處的合場強(qiáng)=各個(gè)場源單獨(dú)存在時(shí)在此處產(chǎn)生場強(qiáng)的矢量和 利用對稱性求解。 3方向：與該點(diǎn)正電荷受力方向相同，與負(fù)電荷的受力方向相反； 電場

6、線的切線方向是該點(diǎn)場強(qiáng)的方向； 場強(qiáng)的方向與該處等勢面的方向垂直平行板電容器邊緣除外4在電場中某一點(diǎn)確定了，則該點(diǎn)場強(qiáng)的大小與方向就是一個(gè)定值，與放入的檢驗(yàn)電荷無關(guān)，即使不放入檢驗(yàn)電荷， 該處的場強(qiáng)大小方向仍不變。檢驗(yàn)電荷q充當(dāng)“測量工具”的作用 某點(diǎn)的E取決于電場本身,(即場源及這點(diǎn)的位置,)與q檢的正負(fù),電何量q檢和受到的電場力F無關(guān). 這一點(diǎn)很相似于重力場中的重力加速度,點(diǎn)定則重力加速度定.與放入該處物體的質(zhì)量無關(guān),即使不放入物體,該處的重力加速度仍為一個(gè)定值 5、 電場強(qiáng)度是矢量，電場強(qiáng)度的合成按照矢量的合成法則（平行四邊形法則和三角形法則） 6、 電場強(qiáng)度和電場力是兩個(gè)概念，電場強(qiáng)度

7、的大小與方向跟放入的檢驗(yàn)電荷無關(guān)，而電場力的大小與方向則跟放入的檢驗(yàn)電荷有關(guān)。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(qiáng)弱(疏密)和方向。電場線實(shí)際上并不存 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(jìn)的，實(shí)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。 切線方向表示該點(diǎn)場強(qiáng)的方向，也是正電荷的受力方向 靜電場電場線有始有終：始于“+”，終止于“-”或無窮遠(yuǎn)，從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止，或從正電荷出發(fā)到無窮遠(yuǎn)處終止，或者從無窮遠(yuǎn)處出發(fā)到負(fù)電荷終止 疏密表示該處電場的強(qiáng)弱，也表示該處場強(qiáng)的大小越密，則E越強(qiáng) 勻強(qiáng)電場的電場

8、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) 沒有畫出電場線的地方不一定沒有電場 沿著電場線方向，電勢越來越低但E不一定減??；沿E方向電勢降低最快的方向。 電場線等勢面電場線由高等勢面批向低等勢面. 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。 電場線不是電荷運(yùn)動的軌跡也不能確定電荷的速度方向。 除非三個(gè)條件同時(shí)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。6、 熟記幾種典型電場的電場線特點(diǎn)：（重點(diǎn)） 電場能的性質(zhì)(電勢 ) 一、電勢差U （是指兩點(diǎn)間的） 定義：電場中兩點(diǎn)間移動檢驗(yàn)電荷q（從AB），電場力做的功WAB跟其電量q的

9、比值叫做這兩點(diǎn)間的電勢差，UAB=WAB/q 是標(biāo)量UAB的正負(fù)只表示兩點(diǎn)電勢誰高誰低。UAB為正表示A點(diǎn)的電勢高于B點(diǎn)的電勢。 數(shù)值上=單位正電荷從AB過程中電場力所做的功。 等于A、B的電勢之差,即UAB=AB 在勻強(qiáng)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(zhì)，取決于電場兩點(diǎn)，與移動的電荷無關(guān)，與零電勢的選取無關(guān)， 電勢差對應(yīng)靜電力做功， 電能 其它形式的能。 電動勢對應(yīng)非靜電力做功 電能 其它形式的能 點(diǎn)評：電勢差很類似于重力場中的高度差物體從重力場中的一點(diǎn)移到另一點(diǎn)，重力做的功跟其重量的比值叫做這兩點(diǎn)的高度差hW/G 二、電勢（是指某點(diǎn)的）描述電場能

10、性質(zhì)的物理量。 必須先選一個(gè)零勢點(diǎn)，（具有相對性）相對零勢點(diǎn)而言，常選無窮遠(yuǎn)或大地作為零電勢。 正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中各點(diǎn)的電勢為正，負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中各點(diǎn)的電勢為負(fù)。 定義：某點(diǎn)相對零電勢的電勢差叫做該點(diǎn)的電勢，是標(biāo)量 在數(shù)值上=單位正電荷由該點(diǎn)移到零電勢點(diǎn)時(shí)電場力所做的功. 特點(diǎn)： 標(biāo)量：有正負(fù)，無方向，只表示相對零勢點(diǎn)比較的結(jié)果。 電場中某點(diǎn)的電勢由電場本身因素決定，與檢驗(yàn)電荷無關(guān)。與零勢點(diǎn)的選取有關(guān)。 沿電場線方向電勢降低，逆。（但場強(qiáng)不一定減小）。沿E方向電勢降得最快。 當(dāng)存在幾個(gè)場源時(shí)，某處合電場的電勢等于各個(gè)場源在此處產(chǎn)生電勢代數(shù)和的疊加。 電勢高低的判斷方法：1根據(jù)電場線的方向

11、判斷；2電場力做功判斷；3電勢能變化判斷。 點(diǎn)評：類似于重力場中的高度某點(diǎn)相對參考面的高度差為該點(diǎn)的高度 注意：(1) 高度是相對的與參考面的選取有關(guān)，而高度差是絕對的與參考面的選取無關(guān)同樣電勢是相對的與零電勢的選取有關(guān)，而電勢差是絕對的，與零電勢的選取無關(guān) (2) 一般選取無限遠(yuǎn)處或大地的電勢為零當(dāng)零電勢選定以后，電場中各點(diǎn)的電勢為定值 (3) 電場中A、B兩點(diǎn)的電勢差等于A、B的電勢之差,即UAB=AB,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(diǎn)的選取有關(guān)(通常選地面或遠(yuǎn)為電勢能零點(diǎn)) 特別指出：電

12、勢能實(shí)際應(yīng)用不大，常實(shí)際應(yīng)用的是電勢能的變化。 電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能=把電荷從此點(diǎn)移到電勢能零處電場力所做的功。E=q A0 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(fù)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(fù)功重力勢能增加 1 電場力做功：由電荷的正負(fù)和移動的方向去判斷(4種情況) 功的正負(fù) 電勢能的變化（重點(diǎn)和難點(diǎn)知識）正、負(fù)電荷沿電場方向和逆電場方向的4種情況。 電場力做功過程就是電勢能與其它形式能轉(zhuǎn)化的過程（電勢差），做功的數(shù)值就是能量轉(zhuǎn)化的多少。 W

13、=FSCOS (勻強(qiáng)電場) W=qEd (d為沿場強(qiáng)方向上的距離) W=qU=-Ep，U為電勢差，q為電量 重力做功：WGh，h為高度差，G為重量 電場力做功跟路徑無關(guān)，是由初末位置的電勢差與電量決定 重力做功跟路徑無關(guān)，是由初末位置的高度差與重量決定 四、等勢面、線、體 1電場中電勢相等的點(diǎn)所組成的面為等勢面 2特點(diǎn) (1) 各點(diǎn)電勢相等，等勢面上任意兩點(diǎn)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(diǎn)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(yùn)動，但起點(diǎn)、終點(diǎn)一定在同一等勢面上。 (2) 畫法規(guī)定：相領(lǐng)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(qiáng)弱 (3) 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體：整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，其表面為等勢面任兩點(diǎn)間UAB=0越靠近導(dǎo)體表