高中电场知识
1.高中物理 选修3
选修3-1 的知识点很多,主要是:电场,电流,磁场 电场的特点是:公式多,关系复复杂 ,注意电场强度的计算和电势能,电势的理解以及匀强电场中E=U/D,电容器,和与电容器有关的带电粒子的运动(加速,偏转)电流的特点是:制电路分析繁,实验很重要,高考几乎每年必考 注意动态电路问题,利用欧姆定律解决,bai还有电动势,内阻等磁场的特点是:带电粒子在磁场、复合场中的运动是高中阶段的最综合、最高潮的部分 ,一定要通过受力分析du来找准力,分析能量变化及运动状态,公式有F=QVB,F=BIL,注意洛zhi仑兹力不做功(重点)选修3-1是在原来的受力分析、运动分析的基础上又多学了几个力:库仑力、电场力、安培力、洛伦兹力 所用到的运动知识在3-1之前的必修1、2中已经全部讲完,如:匀变速直线运动、平抛运动、圆周运动 所以3-1是高中dao阶段的比较综合、难繁的一个模块 但是又是最重要、能力考察最全面的一个模块。
2.帮我总结一下高中物理的电场要点
电场库仑定律、电场强度、电势能、电势、电势差、电场中的导体、导体知识要点: 1、电荷及电荷守恒定律 ⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。
电荷的多少叫电量。基本电荷 。
⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。
⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。 2、库仑定律 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为 ,其中比例常数 叫静电力常量, 。
库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。
当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。例如半径均为 的金属球如图9—1所示放置,使两球边缘相距为 ,今使两球带上等量的异种电荷 ,设两电荷 间的库仑力大小为 ,比较 与 的大小关系,显然,如果电荷能全部集中在球心处,则两者相等。
依题设条件,球心间距离 不是远大于 ,故不能把两带电体当作点电荷处理。实际上,由于异种电荷的相互吸引,使电荷分布在两球较靠近的球面处,这样电荷间距离小于 ,故 。
同理,若两球带同种电荷 ,则 。 3、电场强度 ⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。
电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷 ,它所受到的电场力 跟它所带电量的比值 叫做这个位置上的电场强度,定义式是 ,场强是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。
由场强度 的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与放不放检验电荷,以及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关,既不能认为 与 成正比,也不能认为 与 成反比。 要区别场强的定义式 与点电荷场强的计算式 ,前者适用于任何电场,后者只适用于真空(或空气)中点电荷形成的电场。
4、电场线 为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。 电场线的特点:(a)始于正电荷 (或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(b)任意两条电场线都不相交。
电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。
5、匀强电场 场强方向处处相同,场强大小处处相等的区域称为匀强电场,匀强电场中的电场线是等距的平行线,平行正对的两金属板带等量异种电荷后,在两极之间除边缘外就是匀强电场。 6、电势能 由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。
电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能和零点。 由于电势能具有相对性,所以实际的应用意义并不大。
而经常应用的是电势能的变化。电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷克服电场力做功,电荷的电势能增加,电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值,这常是判断电荷电势能如何变化的依据。
7、电势、电势差 ⑴电势是描述电场的能的性质的物理量 在电场中某位置放一个检验电荷 ,若它具有的电势能为 ,则比值 叫做该位置的电势。 电势也具有相对性,通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势(对同一电场,电势能及电势的零点选取是一致的)这样选取零电势点之后,可以得出正电荷形成的电场中各点的电势均为正值,负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。
⑵电场中两点的电势之差叫电势差,依教材要求,电势差都取绝对值,知道了电势差的绝对值,要比较哪个点的电势高,需根据电场力对电荷做功的正负判断,或者是由这两点在电场线上的位置判断。 ⑶电势相等的点组成的面叫等势面。
等势面的特点: (a)等势面上各点的电势相等,在等势面上移动电荷电场力不做功。 (b)等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
(c)规定:画等势面(或线)时,相邻的两等势面(或线)间的电势差相等。这样,在等势面(线)密处场强较大,等势面(线)疏处场强小。
⑷电场力对电荷做功的计算公式: ,此公式适用于任何电场。电场力做功与路径无关,由起始和终了位置的电势差决定。
⑸在匀强电场中电势差与场强之间的关系是 ,公式中的 是沿场强方向上的距离。 8、电场中的导体 ⑴静电感应:把金属导体放在外电场 中,由于导体内的自由电子受电场力作用而定向移动,使导体的两个端面出现等量的异种电荷,这种现象叫静电感应。
⑵静电平衡:发生静电感应的导体两端面感应的等量异种电荷形成一附加电场 ,当附加电场与外电场完全抵消时,自由电子的定向移动停止,这时的导体处于静电平衡状态。 ⑶处于静电平衡状态导体的特点: (a)导体内部的电场强处处为零,电场线在导体的内部中断。
(b)导体是一个等势体,表面是一个等势面。
3.高二物理电场知识点 有哪些
物理选修3-1知识点总结1.电荷 电荷守恒定律 点电荷Ⅰ ⑴自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。
电荷的多少叫电量。基本电荷 。
带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne) ⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种:①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。
⑶电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。 带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。
2.库仑定律Ⅱ 在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,数学表达式为 ,其中比例常数 叫静电力常量, 。(F:点电荷间的作用力(N), Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引) 库仑定律的适用条件是(a)真空,(b)点电荷。
点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。
3.静电场 电场线Ⅰ为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。电场线的特点:(a)始于正电荷 (或无穷远),终止负电荷(或无穷远);(b)任意两条电场线都不相交。
电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。
4.电场强度 点电荷的电场Ⅱ ⑴电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。
在电场中放入一个检验电荷 ,它所受到的电场力 跟它所带电量的比值 叫做这个位置上的电场强度,定义式是 ,场强是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。(E:电场强度(N/C),是矢量,q:检验电荷的电量(C)) 电场强度 的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与放不放检验电荷,以及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关,既不能认为 与 成正比,也不能认为 与 成反比。
点电荷场强的计算式 ( r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量(C)) 要区别场强的定义式 与点电荷场强的计算式 ,前者适用于任何电场,后者只适用于真空(或空气)中点电荷形成的电场。5.电势能 电势 等势面Ⅰ电势能由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。
电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能和零点。 由于电势能具有相对性,所以实际的应用意义并不大。
而经常应用的是电势能的变化。电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷克服电场力做功,电荷的电势能增加,电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值,这常是判断电荷电势能如何变化的依据。
电场力对电荷做功的计算公式: ,此公式适用于任何电场。电场力做功与路径无关,由起始和终了位置的电势差决定。
电势是描述电场的能的性质的物理量 在电场中某位置放一个检验电荷 ,若它具有的电势能为 ,则比值 叫做该位置的电势。 电势也具有相对性,通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势(对同一电场,电势能及电势的零点选取是一致的)这样选取零电势点之后,可以得出正电荷形成的电场中各点的电势均为正值,负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。
电势相等的点组成的面叫等势面。等势面的特点: (a)等势面上各点的电势相等,在等势面上移动电荷电场力不做功。
(b)等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。 (c)规定:画等势面(或线)时,相邻的两等势面(或线)间的电势差相等。
这样,在等势面(线)密处场强较大,等势面(线)疏处场强小。6.电势差Ⅱ电场中两点的电势之差叫电势差,依教材要求,电势差都取绝对值,知道了电势差的绝对值,要比较哪个点的电势高,需根据电场力对电荷做功的正负判断,或者是由这两点在电场线上的位置判断。
7.匀强电场中电势差和电场强度的关系Ⅰ场强方向处处相同,场强大小处处相等的区域称为匀强电场,匀强电场中的电场线是等距的平行线,平行正对的两金属板带等量异种电荷后,在两极之间除边缘外就是匀强电场。在匀强电场中电势差与场强之间的关系是 ,公式中的 是沿场强方向上的距离(m)。
在匀强电场中平行线段上的电势差与线段长度成正比8.带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ(1)带电粒子在电场中的运动,综合了静电场和力学的知识,分析方法和力学的分析方法基本相同:先分析受力情况,再分析运动状态和运动过程(平衡、加速或减速,是直线还是曲线),然后选用恰当的规律解题。(2)在对带电粒子进行受力分析时,要注意两点: a 要掌握电场力的特点。
如电场力的大小和方向不仅跟场强的大小和方向有关,还。
4.高中物理选修静电场的知识总结
电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60*10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0*109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)常见电容器〔见第二册P111〕14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/215.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m注:(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60*10-19J;(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
5.请问谁有高二物理电场的知识点归纳
高二物理会考复习提纲(文科)-物理选修1-1第一章 第一章 静电和静电场 第一节 认识静电 一、静电现象 1、了解常见的静电现象。
2、静电的产生 (1)摩擦起电:用丝绸摩擦的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦的橡皮棒带负电。 (2)接触起电: (3)感应起电: 3、同种电荷相斥,异种电荷相吸。
二、物质的电性及电荷守恒定律 1、物质的原子结构:物质是由分子,原子组成,原子由带正电的原子核以及环绕原子核运动的带负电的电子组成的。而原子核又是由质子和中子组成的。
质子带正电、中子不带电。在一般情况下,物体内部的原子中电子的数目等于质子的数目,整个物体不带电,呈电中性。
2、电荷守恒定律:任何孤立系统的电荷总数保持不变。在一个系统的内部,电荷可以从一个物体传到另一个物体。
但是,在这个过程中系统的总的电荷时不改变的。 3、用物质的原子结构和电荷守恒定律分析静电现象 (1)分析摩擦起电 (2)分析接触起电 (3)分析感应起电 4、物体带电的本质:电荷发生转移的过程,电荷并没有产生或消失。
例题分析: 1、下列说法正确的是( A ) A.摩擦起电和静电感应都是使物体的正负电荷分开,而总电荷量并未变化 B.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电,是摩擦过程中硬橡胶棒上的正电荷转移到了毛皮上 C.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷是摩擦过程中玻璃棒得到了正电荷 D.物体不带电,表明物体中没有电荷 2、如图8-5所示,把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a,b端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是:( C ) A.闭合K1,有电子从枕型导体流向地 B.闭合K2,有电子从枕型导体流向地 C.闭合K1,有电子从地流向枕型导体 D.闭合K2,没有电子通过K2 第二节 电荷间的相互作用 一、电荷量和点电荷 1、电荷量:物体所带电荷的多少,叫做电荷量,简称电量。单位为库仑,简称库,用符号C表示。
2、点电荷:带电体的形状、大小及电荷量分布对相互作用力的影响可以忽略不计,在这种情况下,我们就可以把带电体简化为一个点,并称之为点电荷。 二、电荷量的检验 1、检测仪器:验电器 2、了解验电器的工作原理 三、库仑定律 1、内容:在真空中两个静止的点电荷间相互作用的库仑力跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2、大小: 方向:在两个电电荷的连线上,同性相斥,异性相吸。 3、公式中k为静电力常量, 4、成立条件 ①真空中(空气中也近似成立),②点电荷 例题分析: 1、下列关于点电荷的说法中,正确的是 ( C ) A.只有体积很小的带电体才能看作点电荷. B.体积很大的带电体一定不是点电荷. C.当两个带电体的形状对它相互作用力的影响可忽略时,这两个带电体可看作点电荷. D.任何带电球体,都可看作电荷全部集中于球心的点电荷. 2、氢原子由一个质子(原子核)和一个核外电子组成。
电子质量 ,质子质量 ,电子和原子核所带电荷量都等于e = 1.6*10-19C。电子绕核旋转的轨道半径 。
试求:电子所受静电引力是万有引力的多少倍? (你还可以得到以下信息:万有引力的大小为: ,其中引力常量 ,静电力常量 ) 解:根据库仑定律和万有引力定律,静电引力和万有引力分别为 , , 所以 , ,F电>>F万。 第三节 电场及其描述 一、电场 1、电场:电荷的周围存在着电场,带电体间的相互作用是通过周围的电场发生的。
2、电场基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。 3、电场力:电场对放入其中的电荷有作用力,这种力叫电场力 电荷间的静电力就是一个电荷受到另一个电荷激发电场的作用力。
二、电场的描述 1、电场强度: (1)定义:把电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值,定义为该点的电场强度,简称场强,用E表示。 (2)定义式: F——电场力国际单位:牛(N) q——电荷量国际单位:库(C) E——电场强度国际单位:牛/库(N/C) (3)方向:规定为正电荷在该点受电场力的方向。
(4)点电荷的电场强度: (5)物理意义:某点的场强为1N/C,它表示1C的点电荷在此处会受到1N的电场力。 (6)匀强电场:各点场强的大小和方向都相同。
2、电场线: (1)意义:如果在电场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向,都跟该点的场强方向一致,这样的曲线就叫做电场线。 (2)特点: 电场线不是电场里实际存在的线,而是为形象地描述电场而假想的线,因此电场线是一种理想化模型。
电场线始于正电荷,止于负电荷,在正电荷形成的电场中,电场线起于正电荷,延伸到无穷远处;在负电荷形成的电场中,电场线起于无穷远处,止于负电荷。 电场线不闭合,不相交,也不是带电粒子的运动轨迹。
在同一电场里,电场线越密的地方,场强越大;电场线越稀的地方,场强越小。 (3)几种常见电场线的分布图形 例题分析: 1、下列的关于电场线的几种说法中,正确的有( ) A.沿电场线的方向,电场强度必定越来越小 B.在多个电荷产生的电场中,电场线是可以相交的 C.点电荷在电场中的运动的轨迹一定跟电场线是重合的 D.电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力越大 2、根据电场强度的定义式E=F/q可知。
6.高中物理选修静电场的知识总结
电场
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60*10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍
2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0*109N?m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}
3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)}
4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}
5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)}
6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}
7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q
8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}
9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)}
10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}
11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)
12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}
13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)
常见电容器〔见第二册P111〕
14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2
15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下)
类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d)
抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m
注:
(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;
(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;
(3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98];
(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;
(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;
(6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF;
(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60*10-19J;
(8)其它相关内容:静电屏蔽〔见第二册P101〕/示波管、示波器及其应用〔见第二册P114〕等势面〔见第二册P105〕。
7.高二物理选修3
一、库仑定律 ①元电荷:元电荷是指最小的电荷量,用e表示,大小为e=c19106.1. ②库仑定律: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,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.表达式:2 21r qkqF ,其中静电力常量 2 29/.100.9CmNk. 二、电场 ①电场的产生:电荷的周围存在着电场,产生电场的电荷叫做源电荷.描述电场力的性质的物理量是电场强度,描述电场能的性质的物理量是电势,这两个物理量仅由电场本身决定,与试探电荷无关. ②电场强度:放入电场中某点的电荷所受的静电力与它的电荷量的比值,叫电场强度. 定义式:q FE ,单位:CN/或mV/.方向:规定与正电荷在该点所受的静电力方向相同,则与负 电荷在该点所受静电力的方向相反.也是该点电场线的切线方向. 区别:q FE (定义式,适用于任何电场);2 r kQE (点电荷产生电场的决定式);d UE (电场强 度与电势差间的关系,适用于匀强电场,d是两点间距离在场强方向上的投影). ③电场线:在电场中画出的一系列有方向的曲线,曲线上每一点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示场强的大小.电场线是为了形象的描述电场而假想的、实际不存在的曲线.电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,是不闭合、不相交的曲线.熟悉正、负点电荷、匀强电场、等量异种电荷、等量同种电荷的电场线分布图(教材13页). 三、电势能、电势、电势差 ①电势能:由于移动电荷时静电力做的功与路径无关,所以电荷在电场中也具有势能,叫做电势能. 静电力做功与电势能变化的关系式为:PEW,即静电力所做的功等于电势能的变化.所以,当静电力做多少正功,电势能就减小多少;当静电力做多少负功,电势能就增加多少.静电力做功与电势差的关系式为:AB ABqU W.说明:电荷在某点的电势能等于静电力把它从该点移动到零势能位置 时所做的功(通常选大地或无限远处电势能为零).电势能有正有负,但是标量.试探电荷在电场中某点的电势能大小为:qEP. ②电势:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势(由电场中这点的性质决定,与试探电荷的q、EP无关).定义式:q EP.沿着电场线方向电势降低,或电势降低最快 的方向就是电场强度的方向. ③电势差与电势的关系式为:BAABU;电势差与静电力做功的关系式为:q WUABAB ;匀强电 场中电势差与电场强度的关系为:EdU.同一点的电势随零电势点的不同而不同(通常选大地或 无限远处电势为零),而两点间的电势差与零电势点的选取无关. ④等势面:电场中电势相等的点构成的面.性质:沿同一等势面移动电荷时静电力不做功;电场线与等势面垂直,且由电势高的等势面指向电势低的等势面;在相邻等势面间电势差相等的情况下,等势面的疏密表示电场的强弱(密强弱疏).会画点电荷电场和匀强电场的等势面. 注:WAB、q、UAB、EP、等都是标量,但都有正有负,计算时带正负号代入. 四、电容器和电容 任何两个彼此绝缘又相距很近的导体就组成一个电容器(容纳电荷). 电容:电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值,叫做电容器的电容,表示电容器容纳电荷本领的物理量.定义式:U QC ,国际单位制中单位为法拉,PFFF12610101. 平行板电容器的决定式为:kd s C4 . 平行板电容器应用的两种情况:①电容器始终与电源相连(U不变),EQCd;EQCS不变.②电容器充电后与电源断开(Q不变),不变EUCd;EUCS.(会熟练推导) 五、带电粒子在电场中的运动 ①带电粒子是否考虑重力:微观粒子(如质子、电子、粒子等)不计重力;宏观微粒(如带电小球、质点、油滴等)考虑重力. ②带电粒子的加速:一平行金属板两板间电压为U,一带电粒子(q、m)仅受静电力作用从静止开始,从一板运动到另一板的速度大小?(2 02 1mVqU ) ③带电粒子在电场中的偏转:水平放置的平行金属板,板长为l,板间电压为U(上正下负) ,板间距离为d,一电荷量为q的带正电粒子(不计重力)以初速度0V垂直电场方向从左 侧射入板间,且能从右侧飞出. 带电粒子在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动,。
8.有没有高中电场部分的知识点概括
1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60*10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0*109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引 3.电场强度:E=F/q(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C)} 4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量} 5.匀强电场的场强E=UAB/d {UAB:AB两点间的电压(V),d:AB两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F=qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-ΔEAB/q 8.电场力做功:WAB=qUAB=Eqd{WAB:带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)} 9.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),φA:A点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔEAB=EB-EA {带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值} 11.电场力做功与电势能变化ΔEAB=-WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值) 12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容C=εS/4πkd(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数) 14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):W=ΔEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2 15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况下) 类平 垂直电场方向:匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:E=U/d) 抛运动 平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m 注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分; (2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直; (3)常见电场的电场线分布要求熟记〔见图[第二册P98]; (4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关; (5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面; (6)电容单位换算:1F=106μF=1012PF; (7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60*10-19 J;。
9.怎么理解高中电场的有关知识
1.自然界中只存在正、负两中电荷,这就好像南北极一样。电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的
2.电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用电场的这种性质用电场强度来描述。它是电荷受到的电场力和电荷量的比值。
3.理解电势首先要理解电势能,由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。这就像重力势能,物体在一个位置具有重力势能。类似的,由于电势能具有相对性,所以实际的应用意义并不大。而经常应用的是电势能的变化。电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷克服电场力做功,电荷的电势能增加,电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值,这常是判断电荷电势能如何变化的依据。
4.而一个电荷具有的电势能比上电荷量就是电势。电势也具有相对性,通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势(对同一电场,电势能及电势的零点选取是一致的),就像随便取一点处的重力势能为0,这是你自己想随便选的。
5.电势相等的点组成的面叫等势面。很多点的电势相等,这些点可以组成一个平面,这个面就叫做等势面
!!!!电势也是有高有底的!!!它与选取的零点无关,是相对高低。选地球或无限远电势为零,是为了计算方便,其实你选任意一个点当做0点都是可以的,它和重力势能是很相近的。然后其实你可以看看课本的,多读读课本啊,用心读啊,の,要好好学习啊,不懂的话可以问我啊,
10.高中物理电场的所有公式和用法
电场和磁场专题 主讲人:黄冈中学教师 石志国 一、知识归纳总结(一)场强、电势的概念1、电场强度E ①定义:放入电场中某点的电荷受的电场力F与它的电量q的比值叫做该点的电场强度。
②数学表达式:E=F/q,单位:V/m ③电场强度E是矢量,规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向即为该点的电场强度的方向。2、电势、电势差和电势能 ①定义: 电势:在电场中某点放一个检验电荷q,若它具有的电势能为E,则该点的电势为电势能与电荷的比值。
电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功。也等于该点相对零电势点的电势差。
电势差:电荷在电场中由一点A移到另一点B时,电场力做功WAB与电荷电量q的比值,称为AB两点间的电势差,也叫电压。 电势能:电荷在电场中所具有的势能:在数值上等于将电荷从这一点移到电势能为零处电场力所做的功。
②定义式:单位:V Ea=q单位:J ③说明:Ⅰ电势具有相对性,与零电势的选择有关,一般以大地或无穷远处电势为零。Ⅱ电势是标量,有正负,其正负表示该的电势与零电势的比较是高还是低。
Ⅲ电势是描述电场能的物理量。(二)静电场中的平衡问题 电场力(库仑力)虽然在本质上不同于重力、弹力、摩擦力,但是产生的效果是服从牛顿力学中的所有规律,所以在计算其大小、方向时应按电场的规律,而在分析力产生的效果时,应根据力学中解题思路进行分析处理。
对于静电场中的“平衡”问题,是指带电体的加速度为零的静止或匀速直线运动状态,属于“静力学”的范畴,只是分析带电体受的外力时除重力、弹力、摩擦力等等,还需多一种电场力而已。解题的一般思维程序为: ①明确研究对象 ②将研究对象隔离出来,分析其所受的全部外力,其中电场力,要根据电荷的正负及电场的方向来判断。
③根据平衡条件∑F=0或∑Fx=0,∑Fy=0列出方程 ④解出方程,求出结果。(三)电加速和电偏转1、带电粒子在电场中的加速 在匀强电场中的加速问题一般属于物体受恒力(重力一般不计)作用运动问题。
处理的方法有两种: ①根据牛顿第二定律和运动学公式结合求解 ②根据动能定理与电场力做功,运动学公式结合求解 基本方程:在非匀强电场中的加速问题一般属于物体受变力作用运动问题。处理的方法只能根据动能定理与电场力做功,运动学公式结合求解。
基本方程:2、带电粒子在电场中的偏转 设极板间的电压为U,两极板间的距离为d,极板长度为L。 运动状态分析:带电粒子垂直于匀强电场的场强方向进入电场后,受到恒定的电场力作用,且与初速度方向垂直,因而做匀变速曲线运动——类似平抛运动如图所示。
运动特点分析: 在垂直电场方向做匀速直线运动 在平行电场方向,做初速度为零的匀加速直线运动 粒子通过电场区的侧移距离: 粒子通过电场区偏转角: 带电粒子从极板的中线射入匀强电场,其出射时速度方向的反向延长线交于入射线的中点。所以侧移距离也可表示为:(四)带电粒子在匀强磁场的运动1、带电粒子在匀强磁场中运动规律 初速度的特点与运动规律 ①v0=0 f洛=0为静止状态 ②v‖B f洛=0则粒子做匀速直线运动 ③v⊥B f洛=Bqv,则粒子做匀速圆周运动,其基本公式为: 向心力公式: 运动轨道半径公式: 运动周期公式:2、解题思路及方法 圆运动的圆心的确定: ①利用洛仑兹力的方向永远指向圆心的特点,只要找到圆运动两上点上的洛仑兹力的方向,其延长线的交点必为圆心。
②利用圆上弦的中垂线必过圆心的特点找圆心(五)粒子在交变电场中的往复运动 当电场强度发生变化时,由于带电粒子在电场中的受力将发生变化,从而使粒子的运动状态发生相应的变化,粒子表现出来的运动形式可能是单向变速直线运动,也可能是变速往复运动。 带电粒子是做单向变速直线运动,还是做变速往复运动主要由粒子的初始状态与电场的变化规律(受力特点)的形式有关。
(六)粒子在复合场中运动1、在运动的各种方式中,最为熟悉的是以垂直电磁场的方向射入的带电粒子,它将在电磁场中做匀速直线运动,那么,初速v0的大小必为E/B,这就是速度选择器模型,关于这一模型,我们必须清楚,它只能选择速度,而不能选择带电的多少和带电的正负,这在历年高考中都是一个重要方面。2、带电物体在复合场中的受力分析:带电物体在重力场、电场、磁场中运动时,其运动状态的改变由其受到的合力决定,因此,对运动物体进行受力分析时必须注意以下几点: ①受力分析的顺序:先场力(包括重力、电场力、磁场力)、后弹力、再摩擦力等。
②重力、电场力与物体运动速度无关,由物体的质量决定重力大小,由电场强决定电场力大小;但洛仑兹力的大小与粒子速度有关,方向还与电荷的性质有关。所以必须充分注意到这一点才能正确分析其受力情况,从而正确确定物体运动情况。
3、带电物体在复合场的运动类型: ①匀速运动或静止状态:当带电物体所受的合外力为零时 ②匀速圆周运动:当带电物体所受的合外力充当向心力时 ③非匀变速曲线运动:当带电物体所受的合力变化且和速度不在一条直线上时二、典例分析例1、如图所示,两。