物理選修3-1-第一章知識點(diǎn)總結(jié).doc

第一章 電場基本知識點(diǎn)總結(jié)（一）電荷間的相互作用 1電荷間有相互作用力，同種電荷互相排斥，異種電荷相互吸引，兩電荷間的相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一直線上。2庫侖定律：在真空中兩個點(diǎn)電荷間的作用力大小為F= kQ1Q2/r2，靜電力常量k=9.0109Nm2/C2。 （二）電場強(qiáng)度 1定義式：E=F/q，該式適用于任何電場.E與F、q無關(guān)只取決于電場本身，與密度類似，密度定義為 ，而與m和V均無關(guān)，只與物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān) （1）場強(qiáng)E與電場線的關(guān)系：電場線越密的地方表示場強(qiáng)越大，電場線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向，電場線的方向與場強(qiáng)E的大小無直接關(guān)系。（2）場強(qiáng)的合成：場強(qiáng)E是矢量，求合場強(qiáng)時應(yīng)遵守矢量合成的平行四邊形法則。（3）電場力：F=qE，F(xiàn)與q、E都有關(guān)。2決定式（1）E=kQ/ r2，僅適用于在真空中點(diǎn)電荷Q形成的電場，E的大小與Q成正比，與r2成反比。（2）E=U/d，僅適用于勻強(qiáng)電場。 d是沿場強(qiáng)方向的距離，或初末兩個位置等勢面間的距離。3.電場強(qiáng)度是矢量，其大小等于F與q的比值，反映電場的強(qiáng)弱；其方向規(guī)定為正電荷受力的方向4. 電場強(qiáng)度的疊加是矢量的疊加 空間中若存在著幾個電荷，它們在P點(diǎn)都激發(fā)電場，則P點(diǎn)的電場為這幾個電荷單獨(dú)在P點(diǎn)產(chǎn)生電場的場強(qiáng)的矢量合（三）電勢能1電場力做功的特點(diǎn)：電場力對移動電荷做功與路徑無關(guān)，只與始末位的電勢差有關(guān)，Wab=qUab 2判斷電勢能變化的方法（1）根據(jù)電場力做功的正負(fù)來判斷，不管正負(fù)電荷，電場力對電荷做正功，該電荷的電勢能一定減少；電場力對電荷做負(fù)功，該電荷的電勢能一定增加。（2）根據(jù)電勢的定義式U=/q來確定。（3）利用W=q(Ua-Ub)來確定電勢的高低（四）電勢與電勢差1.電場中兩點(diǎn)間的電勢差公式（兩個）：UAB=WAB/q ;UAB= 2、電場中某點(diǎn)的電勢公式： =WA/q = EA（電勢能）/ q（五）靜電平衡 把金屬導(dǎo)體放入電場中時，導(dǎo)體中的電荷重新分布，當(dāng)感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場E與原場強(qiáng)E0疊加后合場強(qiáng)E為零時，即E= E0 +E=0，金屬中的自由電子停止定向移動，導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)。孤立的帶電導(dǎo)體和處于電場中的感應(yīng)導(dǎo)體，處于靜電平衡時，主要特點(diǎn)是：1導(dǎo)體內(nèi)部的合場強(qiáng)處處為零（即感應(yīng)電荷的場強(qiáng) 與原場強(qiáng) 大小相等方向相反）沒有電場線。2整個導(dǎo)體是等勢體，導(dǎo)體表面是等勢面。3導(dǎo)體外部電場線與導(dǎo)體表面垂直。4孤立導(dǎo)體上凈電荷分布在外表面。 （六）、電場中的帶電粒子的運(yùn)動1帶電粒子重力是否可忽略？ （1）基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等，除有說明或明確的暗示以外一般都可忽略不計。 （2）帶電顆粒：如液滴、塵埃、小球一般都不能忽略。2帶電粒子平衡問題 此時一般考慮帶電粒子所受的重力，帶電粒子在電場中處于靜止?fàn)顟B(tài)，則：若受幾個力平衡，則應(yīng)用力學(xué)中關(guān)于受力平衡的知識解決問題3 帶電粒子加速問題帶電粒子沿與電場線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場時，受到的電場力的方向與運(yùn)動方向在同一直線上，此時帶電粒子做加（或減）速運(yùn)動，帶電粒子動能的變化量等于電場力做的功，也等于電勢能的變化量，動能定理(合外力對物體做的功=物體動能的增量)W合= mVt 2/2 - mVo2/2或 W合=EK（1）初速度不為零時（2）初速度為零時【上述公式適用于勻強(qiáng)和非勻強(qiáng)電場】4 帶電粒子偏轉(zhuǎn)問題帶電粒子進(jìn)入電場時速度方向與電場線不平行時，帶電粒子在電場中要發(fā)生偏轉(zhuǎn)當(dāng)帶電粒子進(jìn)入勻強(qiáng)電場時的速度方向與電場線垂直時，帶電粒子在電場中做勻變速運(yùn)動，即類似平拋的運(yùn)動， 此類問題一般都是分解為兩個方向的分運(yùn)動來處理。 （1）沿初速度方向做勻速運(yùn)動： vx=v0，x=v0t（2）沿電場線方向做勻加速運(yùn)動： vy=at，y=at2/2（ 兩個分運(yùn)動的聯(lián)系橋梁：時間t相等 ）若偏轉(zhuǎn)電場的電壓為U、距離為d，帶電粒子重力可忽略時，則有帶電粒子的:合力F=q E （又 E=U/d F=ma ） 加速度為a=qU/md，任意時刻的速度為偏轉(zhuǎn)角的正切為由此應(yīng)用相應(yīng)的力學(xué)知識可以解出帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角度（七）、電場線與等勢面的比較：1、電場線：用來形象描述電場的假想曲線，是由法拉第引入的。理解：、 起始于正電荷（無窮遠(yuǎn)處），終止于負(fù)電荷（無窮遠(yuǎn)處），、 不是閉合曲線，不相交。、 、電場線上一點(diǎn)的切線方向?yàn)樵擖c(diǎn)場強(qiáng)方向。、 、電場線的疏密程度反映了場強(qiáng)的大小。、 、勻強(qiáng)電場的電場線是平行等距的直線。、 、沿電場線方向電勢逐點(diǎn)降低，是電勢最低最快的方向。、 電場線并非電荷運(yùn)動的軌跡。 2、等勢面：電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面有以下特征：、 在同一等勢面上移動電荷電場力不做功。、 等勢面與電場力垂直。、 電場中任何兩個等勢面不相交。、 電場線由高等勢面指向低等勢面。、 電勢與電場強(qiáng)度無必然的聯(lián)系、 以等勢面的疏密反映了場強(qiáng)的大小3、勻強(qiáng)點(diǎn)電荷電場等勢面的特點(diǎn) A、等量同種電荷連線和中線上 連線上：中點(diǎn)電勢最小 中線上：由中點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)電勢逐漸減小，無窮遠(yuǎn)電勢為零。 B、等量異種電荷連線上和中線上 連線上：由正電荷到負(fù)電荷電勢逐漸減小。 中線上：各點(diǎn)電勢相等且都等于零3、電場力做功與電勢能的關(guān)系：、通過電場力做功說明：電場力做正功，電勢能減小。電場力做負(fù)功，電勢能增大。、正電荷：順著電場線移動時，電勢能減小。 逆著電場線移動時，電勢能增加。負(fù)電荷：順著電場線移動時，電勢能增加。 逆著電場線移動時，電勢能減小。、求電荷在電場中A、B兩點(diǎn)具有的電勢能高低將電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)根據(jù)電場力做功情況判斷，電場力做正功，電勢能減小，電荷在A點(diǎn)電勢能大于在B點(diǎn)的電勢能，反之電場力做負(fù)功，電勢能增加，電荷在B點(diǎn)的電勢能小于在B點(diǎn)的電勢能、在正電荷產(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢能都為正，負(fù)電荷在任一點(diǎn)具有的電勢能都為負(fù)。在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場中正電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢能都為負(fù)，負(fù)電荷在任意一點(diǎn)具有的電勢能都為正。 (八)、電勢與電勢差的比較：（1）電勢差是電場中兩點(diǎn)間的電勢的差值， （2）電場中某一點(diǎn)的電勢的大小，與選取的參考點(diǎn)有關(guān)；電勢差的大小，與選取的參考點(diǎn)無關(guān)。（3）電勢和電勢差都是標(biāo)量，單位都是伏特，都有正負(fù)值；電勢的正負(fù)表示該點(diǎn)比參考點(diǎn)的電勢大或?。浑妱莶畹恼?fù)表示兩點(diǎn)的電勢的高低。注：五個靜電場物理量的判斷（一）、電場(場強(qiáng)E) 的判斷1、用電場線判斷：疏密表示E大小, ；切線方向或 +q受力的方向(-q受力的反方向)表示E的方向。2、用定義式判斷：E=F/q（二）、電場力的判斷：大?。篎= qE ；方向：區(qū)分正、負(fù)電，“正同負(fù)反”（三）、電勢高低的判斷1、看電場線的方向 2、由電勢差UAB的正負(fù)判斷 （四）、電場力作正功、負(fù)功的判斷： 看電場力的方向與移動方向,明確電場力是作動力還是阻力。（五）、電勢能增減的判斷： 看電場力做功的正、負(fù)EPA電勢能- EPB電勢能=WAB（六）電場線曲線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向，曲線的疏密表示電場的弱度。電場線的特點(diǎn)：(a)始于正電荷 （或無窮遠(yuǎn)），終止負(fù)電荷（或無窮遠(yuǎn)）；(b)任意兩條電場線都不相交。電場線只能描述電場的方向及定性地描述電場的強(qiáng)弱，并不是帶電粒子在電場中的運(yùn)動軌跡。帶電粒子的運(yùn)動軌跡是由帶電粒子受到的合外力情況和初速度共同決定。（九）電容器、電容1電容器的電容（1）定義式：C=Q/U= Q/U，適用于任何電容器。（2）決定式；C=S/4kd，僅適用于平行板電容器。平行板電容器的電容與兩極板間 電介質(zhì)的介電常數(shù)成正比，與兩極板的正對面積S成正比，與兩極板間的距離d成反比，即 ，寫成等式 （3）注意：電容是反映電容器本身貯電性能的物理量，由電容器本身的構(gòu)造決定，與電容器帶電多少、是否帶電及兩極間電勢差大小等均無