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高二物理電場復(fù)習(xí)總結(jié)

網(wǎng)站:公文素材庫 | 時(shí)間:2019-05-29 06:56:30 | 移動(dòng)端:高二物理電場復(fù)習(xí)總結(jié)

高二物理電場復(fù)習(xí)總結(jié)

一:電荷守恒定律與庫侖定律

【知識(shí)點(diǎn)梳理】

1.電荷:自然界中只存在兩種電荷,即正電荷和負(fù)電荷.用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷為負(fù)電荷,用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷為正電荷.同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.

2.電荷量:電荷量是指物體所帶電荷的多少.單位是庫侖,字母為“C”.物體不帶電的實(shí)質(zhì)是物體帶有等量的異種電荷.

3.元電荷:電子所帶電荷量e=1.610-19C,所有帶電體的電荷量都是e的整數(shù)倍,因此電荷量e稱為元電荷.

4.點(diǎn)電荷:點(diǎn)電荷是一種理想化的模型,當(dāng)帶電體的尺寸比它們之間的距離小得很多,以致帶電體的大小、形狀對相互作用力影響不大時(shí),這樣的帶電體就可以看做點(diǎn)電荷.5.物體帶電方法:(1)摩擦起電;(2)感應(yīng)起電;(3)接觸起電.

6.電荷守恒定律:電荷既不能創(chuàng)造,也不能消滅,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,在轉(zhuǎn)移過程中電荷總量保持不變.7.庫侖定律:(1)適用條件:①真空中,②點(diǎn)電荷

(2)公式:FkQ1Q2r2

說明:

①兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力是一對作用力與反作用力,不論兩個(gè)帶電體的電量是否相等,甚至相差懸殊,但它們間的作用力一定大小相等、方向相反,并與它們的質(zhì)量無關(guān).

②均勻帶電的圓球、圓板、圓環(huán),等效為電荷都集中在球心、圓心.

③微觀粒子(如電子、質(zhì)子)間的萬有引力比它們之間的庫侖力小得多,萬有引力通常忽略不計(jì),電荷在電場中受力分析時(shí),一般情況下重力不計(jì).

二:電場強(qiáng)度與電場線電場力的性質(zhì)

【知識(shí)點(diǎn)梳理】1.電場:(1)電場:帶電體周圍存在的一種物質(zhì),是電荷間相互作用的媒體.它是一種看不見的客觀存在的物質(zhì).它具有力的特性和能的特性.

(2)電場最基本的性質(zhì):對放入電場中的電荷由電場力的作用.

(3)電場力:放入電場中的電荷受到電場的力的作用,此力叫電場力.2.電場強(qiáng)度E:描述電場力的性質(zhì)的物理量

(1)定義:放入電場中某點(diǎn)的電荷所受電場力與此電荷所帶電荷量的比值,叫電場強(qiáng)度.(2)定義式:EF/q.

(3)物質(zhì)性:電場是電荷周圍客觀存在的物質(zhì),電荷之間的相互作用力通過電場而發(fā)生.

(4)客觀性:場強(qiáng)是描述電場力的性質(zhì)的物理量,只由電場本身決定.電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷的電性和電量q無關(guān),與檢驗(yàn)電荷所受的電場力F無關(guān),即使無檢驗(yàn)電荷存在,該點(diǎn)的場強(qiáng)依然是原有的值.(5)矢量性:電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向.與放在該點(diǎn)的負(fù)電荷受的電場力的方向相反.(6)場強(qiáng)大小判斷:

a.根據(jù)電場力判斷:EF/q

b.根據(jù)電場線判斷:只與電場線疏密有關(guān),與電場線方向無關(guān).(7)電場強(qiáng)度的計(jì)算:

EF/q(定義式,普遍適用)EkQr2(用于真空中點(diǎn)電荷形成的電場)

EU/d(用于勻強(qiáng)電場)

3.電場線:在電場中畫出一系列從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致,這些曲線就叫做電場線.

(1)電場線是為了形象地表示電場的方向和強(qiáng)弱引入的假想線,它不是電場中實(shí)際存在的線.電場線也不是電荷在電場中運(yùn)動(dòng)的軌跡.

(2)電場線的疏密表示場強(qiáng)的大小,電場線越密的地方,其場強(qiáng)就越大.

(3)電場線上某點(diǎn)的切線方向即該點(diǎn)的場強(qiáng)力向,也就是正電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向.

(4)靜電場的電場線是不閉合的曲線,總是從正電荷(或無窮遠(yuǎn)處)發(fā)出,終止于負(fù)電荷(或無窮遠(yuǎn)處).在沒有電荷的地方電場線不會(huì)中斷,也不會(huì)相交.正電荷一定要發(fā)出電場線,負(fù)電荷一定要接收電場線.(5)電場線不會(huì)相交或相切.4.電場的疊加:

同時(shí)存在幾個(gè)產(chǎn)生電場的場源時(shí),電場中某點(diǎn)的合場強(qiáng)是各場源單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生場強(qiáng)的矢量和.

三:電勢與電勢差電場能的性質(zhì)

【知識(shí)點(diǎn)梳理】1.電勢差UAB:

(1)定義:電荷在電場中,由一點(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí),電場力所做的功與移動(dòng)電荷電荷量的比值WAB/q,叫做A、B兩點(diǎn)間的電勢差,用UAB表示.

(2)定義式:UAB=WAB/q.

(3)電勢差是標(biāo)量,但有正負(fù),正負(fù)表示電勢的高低.

2.電勢φ:描述電場能的性質(zhì)的物理量

(1)定義:電勢實(shí)質(zhì)上是和零電勢點(diǎn)的電勢差.即電場中某點(diǎn)的電勢,在數(shù)值上等于把單位正電荷從某點(diǎn)移到零電勢點(diǎn)時(shí)電場力所做的功.(2)定義式:φA=UAp=WAp/q.

(3)電勢是標(biāo)量,但有正負(fù),正負(fù)表示該點(diǎn)電勢比零電勢點(diǎn)高還是低.

(4)電勢高低判斷:

a.根據(jù)移動(dòng)檢驗(yàn)電荷做功判斷:移動(dòng)正電荷電場力做正功(負(fù)功)時(shí),電勢降落(升高);移動(dòng)負(fù)電荷電

場力做正功(負(fù)功)時(shí),電勢升高(降落).

b.根據(jù)電場線判斷:沿著電場線方向,電勢越來越低,逆著電場線方向電勢越來越高.

c.根據(jù)場源電荷判斷:離正電荷越近,電勢越高,離場源負(fù)電荷越近,電勢越低.

d.根據(jù)電勢差判斷:UAB>0,則A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)高;UAB低的點(diǎn)移動(dòng)到電勢較高的點(diǎn)時(shí),是電場力做負(fù)功(或電場力做正功).5.等勢面:

(1)定義:電場中電勢相同的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面.(2)等勢面的特點(diǎn):

①等勢面是為形象描述電場中各點(diǎn)電勢高低分布而引入的假想圖,不是實(shí)際存在的面.②同一等勢面上各點(diǎn)間的電勢差為零,電荷在等勢面上移動(dòng)時(shí)電場力不做功.③電場線垂直于等勢面,并指向電勢降低最快的方向.④等勢面不相交.

⑤電場強(qiáng)度較大的地方,等差的等勢面較密.6.勻強(qiáng)電場中場強(qiáng)和等勢面的關(guān)系:

在勻強(qiáng)電場中,沿著場強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢差等于電場強(qiáng)度跟這兩點(diǎn)間距離的乘積,即U=Ed,也可理解為:在勻強(qiáng)電場中,電場強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向上單位長度的電勢降落,即E=U/d.

四:電容器與帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)

【知識(shí)點(diǎn)梳理】

1.電容器、電容

(1)電容器:兩個(gè)彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體可構(gòu)成一個(gè)電容器.

(2)電容:描述電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量.

①定義:電容器所帶的電荷量Q(一個(gè)極板所帶電荷量的絕對值)與兩個(gè)極板間電勢差U的比值,叫做電容器的電容.單位:1F=10μF=10pF

②定義式:CQUQU.

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電容C由電容器本身的構(gòu)造因素決定,與電容器所帶電量Q和充電電壓U無關(guān).③幾種電容器

(a)平行板電容器:平行板電容器的電容跟介電常數(shù)ε成正比,跟正對面積S成正比,跟兩板間的距離d

S成反比,即C.

4kd帶電平行板電容器兩極板間的電場可認(rèn)為是勻強(qiáng)電場,板間場強(qiáng)為EU/d.(b)固定電容器、可變電容器、電解電容器.電解電容器接入電路時(shí)應(yīng)注意其極性.2.帶電體在電場中的運(yùn)動(dòng)

(1)平衡(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)):僅在電場力和重力作用下滿足qEmg(2)加速

能量:在任何電場中,若只有電場力做功,有qU12mv2212mv12.

Eqm動(dòng)力學(xué):在勻強(qiáng)電場中,若只有電場力作用,帶電體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),其加速度為a.

(3)偏轉(zhuǎn)

當(dāng)不計(jì)重力的帶電粒子以一定初速垂直電場方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場時(shí),粒子的運(yùn)動(dòng)為類平拋運(yùn)動(dòng),其軌跡是拋物線.當(dāng)帶電粒子的質(zhì)量為m,電量為q,兩平行金屬板板長為l,距離為d,板間電壓為U,當(dāng)帶電粒子以初速v0平行于兩板進(jìn)入電場時(shí),兩板間的場強(qiáng)為E

在垂直于場強(qiáng)

方向上,粒子做勻速直線運(yùn)動(dòng):vx3

v0,xv0tUd.

.在平行于場強(qiáng)方向上粒子做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng):a離開電場時(shí),粒子在板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t沿電場力方向上的位移為y12at2qEm,vyqEmt,y1qE2mt2.

lv0

vyv0qUl2mdv220;.

速度方向上的偏轉(zhuǎn)角為,tanqUlmdv20(6)帶電粒子射出偏轉(zhuǎn)電場后打到熒光屏上

在距偏轉(zhuǎn)電場粒子射出端為x的地方,有一與極板垂直的熒光屏。帶電粒子射出偏轉(zhuǎn)電場后作勻速直線運(yùn)動(dòng),打到熒光屏上。如果在偏轉(zhuǎn)電場中沒有加偏轉(zhuǎn)電壓,這時(shí)帶電粒子打在熒光屏的中心點(diǎn)O。設(shè)加偏轉(zhuǎn)電壓后,粒子打在熒光屏上的點(diǎn)距O點(diǎn)的距離為y',如圖。

根據(jù)相似三角形知識(shí)有:L

x+y'2

=y(tǒng)L

2

qLLL

y'=2(x+)U=tanφ(x+)

mdv022相似三角形應(yīng)取L得中點(diǎn)作為三角形頂點(diǎn)

注意:經(jīng)過同一加速電場u1與同一偏轉(zhuǎn)電場u出來的粒子偏轉(zhuǎn)位移與偏轉(zhuǎn)角度均相同,即與質(zhì)量m

和電荷量q均無關(guān)。y=

UL2Yd++++++++yv0xy′2

Y--------L4U1d,tanθ=

UL2U1d

(4)圓周運(yùn)動(dòng)

帶電粒子在點(diǎn)電荷形成的徑向輻射狀分布的靜電場中,可做勻速圓周運(yùn)動(dòng).如氫原子核外電子的繞核運(yùn)動(dòng).此時(shí)有kQqr2mv2r.

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