2019學(xué)年高二上學(xué)期物理期末復(fù)習(xí)大串講(選修3-1)：專題01靜電場知識點歸納

1、靜電場知識點歸納一、電荷及電荷守恒定律=1.元電荷、點電荷19元電荷：e= 1.6x10C，所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍，其中質(zhì)子、正電子的電荷量與元電荷相同。(2)點電荷：當(dāng)帶電體本身的大小和形狀對研究的問題影響很小時，可以將帶電體視為點電 荷。2.靜電場(1)定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)。(2)基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用。3.電荷守恒定律(1) 內(nèi)容：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物 體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變。(2)起電方式：摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電。(3)帶電實質(zhì)：物

2、體帶電的實質(zhì)是得失電子。二、庫侖定律=1.內(nèi)容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它 們的距離的二次方成反比。作用力的方向在它們的連線上。2.表達式：F=k,式中k= 9.0 x109Nm1 2 3 4 5 6/C2，叫靜電力常量。三、電場強度、點電荷的場強2定義：放入電場中某點的電荷受到的電場力F與它的電荷量q的比值。3定義式：E=F。單位：N/C 或 V/mq4點電荷的電場強度：真空中點電荷形成的電場中某點的電場強度：E=kpo5方向：規(guī)定正電荷在電場中某點所受電場力的方向為該點的電場強度方向。6電場強度的疊加：電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)

3、生的電場強度的矢量和，遵從平行四邊形定則。四、電場線1.定義：為了形象地描述電場中各點電場強度的強弱及方向，在電場中畫岀一些曲線，曲六、電勢能、電勢r3.適用條件：真空中的點電荷。線上每一點的切線方向都跟該點的電場強度方向一致，曲線的疏密表示電場的強弱2.特點1電場線從正電荷或無限遠出發(fā)，終止于無限遠或負電荷.2電場線不相交，也不相切，更不能認為電場就是電荷在電場中的運動軌跡.3同一幅圖中，場強大的地方電場線較密，場強小的地方電場線較疏.五、勻強電場1.電勢能(1)電場力做功的特點：電場力做功與路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)。電勢能1定義：與重力勢能一樣，電荷在電場中也具有勢能，這種勢能叫電勢能

4、，規(guī)定零勢點后，電荷在某點的電勢能，等于把它從該點移到零勢能位置時靜電力所做的功。不同的電荷 在同一點所具有的電勢能不一樣：Ep= q：:。2電場力做功與電勢能變化的關(guān)系：電場力做的功等于電勢能的減少量，即WAB=EPAEpB=- 巳=q(Aj：；B)=qUAB或UAB=。q2.電勢(1) 定義：試探電荷在電場中某點具有的電勢能&與它的電荷量q的比值。(2)定義式：$ =。(3)矢標(biāo)性：電勢是標(biāo)量，有正、負之分，其正(負)表示該點電勢比零電勢高(低)。(4)相對性：電勢具有相對性，同一點的電勢因選取零電勢點的不同而不同?！娟P(guān)鍵一點】某點的電勢與零電勢點的選取有關(guān)。通常取無限遠或大地的電

5、勢為零。3.等勢面(1)定義：電場中電勢相等的各點組成的面。(2)四個特點1等勢面一定與電場線垂直。2在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功。3電場線方向總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面。4等差等勢面越密的地方電場強度越大，反之越小。電場中各點場強大小處處相等，方向相同，勻強電場的電場線是一些平行的等間距的平 行線.七、電勢差1.定義：電荷在電場中，由一點A移到另一點B時，電場力做功與移動電荷的電荷量的比 值。WAB2.定義式：UAB=一。q3.電勢差與電勢的關(guān)系：UAB=$A- $B,UAB=-UB。八、勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系1.電勢差與電場強度的關(guān)系勻強電場中兩點間的電勢差等

6、于電場強度與這兩點沿電場線方向的距離的乘積。即U=Ed,也可以寫作E=U。d2.公式U=Ed的適用范圍：勻強電場。九、 常見電容器電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系十、靜電平衡狀態(tài)下的導(dǎo)體1.處于靜電平衡下的導(dǎo)體，內(nèi)部合場強處處為零。2.處于靜電平衡下的導(dǎo)體，表面附近任何一點的場強方向與該點的表面垂直。3.處于靜電平衡下的導(dǎo)體是個等勢體，它的表面是個等勢面。4.靜電平衡時導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布于導(dǎo)體的外表面。5.導(dǎo)體表面，越尖的位置，電荷密度越大，凹陷部分幾乎沒有電荷。十一、尖端放電導(dǎo)體尖端的電荷密度很大，附近電場很強，能使周圍氣體分子電離，與尖端電荷電性相 反的離子在電場作用下奔向尖端，

7、與尖端電荷中和，這相當(dāng)于使導(dǎo)體尖端失去電荷，這一現(xiàn) 象叫尖端放電。如高壓線周圍的“光暈”就是一種尖端放電現(xiàn)象，避雷針做成蒲公花形狀， 高壓設(shè)備應(yīng)盡量光滑分別是生活中利用、防止尖端放電。十二、靜電屏蔽W&= n qu3.帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)（垂直于場射入） 運動狀態(tài)分析：粒子受恒定的電場力，在場中作勻變速曲線運動。 處理方法：采用類平拋運動的方法來分析處理一一（運動的分解） 設(shè)粒子帶電量為q,質(zhì)量為m如圖所示，兩平行金屬板間的電壓為U,板長為L,板間距離為do帶電粒子從極板的中線射入勻強電場，其出射時速度方向的反向延長線交于入射線的中 點。所以側(cè)移距離也可表示為：y = ta nq2如

8、果在偏轉(zhuǎn)電極 XX0和丫丫吐間都沒有加電壓，則電子槍射出的電子沿直線打在熒光屏中央，在屏上產(chǎn)生一個亮點。YY上所加的是待顯示的信號電壓U,在屏上產(chǎn)生的豎直偏移y/與U成正比。XX上所加的機內(nèi)鋸齒形電壓，叫掃描電壓。當(dāng)掃描電壓和信號電壓的周期相同時，熒光屏上將出現(xiàn)一個穩(wěn)定的波形。1.常見電容器O QZD crk OLD VIk.迫n.T! 1、7則場強E_U_d，加速度qE a =m=qUmd側(cè)移量：y =1at2=qUL2=L2U偏22mdv24dU加偏轉(zhuǎn)角：tan qatqUL =LU偏V。mdv22dU加Lt =V。U加分別表示，通過偏轉(zhuǎn)極板的時間:（UIF(1)組成：由兩個彼此絕緣又相互

9、靠近的導(dǎo)體組成。(2)帶電荷量：一個極板所帶電荷量的絕對值。(3)電容器的充、放電充電：使電容器帶電的過程，充電后電容器兩板帶上等量的異種電荷，電容器中儲存電場 能。放電：使充電后的電容器失去電荷的過程，放電過程中電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。2.電容(1)定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值。(2)定義式：C=U。(3)物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量。(4)單位：法拉(F)1 F = 10* 1 2 3 4 * 6 * * * * *卩F= 1012pF3.平行板電容器(1)影響因素：平行板電容器的電容與極板的正對面積成正比，與電介質(zhì)的相對介電常數(shù)成 正比，與

10、極板間距離成反比。crS(2) 決定式：C=s，k為靜電力常量。4nkd【關(guān)鍵一點】C =Q是電容的定義式，它在任何情況下都成立，式中C與Q U無關(guān)，而由電容器自Ue s身結(jié)構(gòu)決定。而C =r是電容的決定式，它只適用于平行板電容器，它反映了電容與其4pkd自身結(jié)構(gòu)S、d、er的關(guān)系。處于電場中的空腔導(dǎo)體或金屬網(wǎng)罩，其空腔部分的合場強處處為零，即能把外電場遮住， 使內(nèi)部不受外電場的影響，這就是靜電屏蔽。如電學(xué)儀器的外殼常采用金屬、三條高壓線的 上方還有兩導(dǎo)線與地相連等都是靜電屏蔽在生活中的應(yīng)用。十三、帶電粒子在電場中的運動1研究對象分類 基本粒子及各種離子：如電子、質(zhì)子、a粒子等，因為質(zhì)量很小，所以重力比電場力 小得多，重力可忽略不計。帶電顆粒或微粒，如塵埃、液滴、小球等質(zhì)量較大，其重力一般情況下不能忽略。2.帶電粒子在電場中的加速直線運動若粒子作勻變速運動，則可采用動力學(xué)方法求解，即