高中物理静电场知识点归纳.docx
《高中物理静电场知识点归纳.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理静电场知识点归纳.docx(19页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、静电场第一讲 电场力的性质一、 电荷及电荷守恒定律1、 自然界中只存在两种电荷,一种是正电,例如用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;另一种带负电,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电;2、 电荷间存在着相互作用的引力或斥力同性相吸,异性相斥;3、 电荷在它的周围空间形成电场,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;元电荷1019C,所有带电体的电荷量都等于的整数倍;点电荷4、 使物体带电叫做起电;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;5、 电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量不变;这
2、叫做电荷守恒定律;重点理解摩擦起电;接触带电;感应起电当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体带正电,这就是摩擦起电. 当一个带电体靠近导体,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷,这就是感应起电,也叫静电感应. 接触起电指让不带电的物体接触带电的物体,则不带电的物体也带上了与带电物体相同的电荷,如把带负电的橡胶棒与不带电的验电器金属球接触,验电器就带上了负电,且金属箔片会张开;带正电的物体接触不带电的物体,则是不带电物
3、体上的电子在库仑力的作用下转移到带正电的物体上,使原来不带电的物体由于失去电子而带正电;实质:电子的得失或转移二、库仑定律、内容:在真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上;、公式:,叫库仑力或静电力,也叫电场力,可以是引力,也可以是斥力,叫静电力常量,公式中各量均取国际单位制单位时,109 Nm2/C2、适用条件:真空中;点电荷;Q1 、Q2两个点电荷带电量的绝对值例1两个完全相同的金属小球带有正、负电荷,相距一定的距离,先把它们相碰后置于原处,则它们之间的库仑力和原来相比将 A. 变大B变小 C不变D以上情况均有可
4、能三、电场强度、电场:带电体周围存在的一种物质,由电荷激发产生,是电荷间相互作用的介质;只要电荷存在,在其周围空间就存在电场;电场具有力的性质和能的性质;、电场强度:定义:放入电场中某点的试探电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值叫做该点的电场强度;它描述电场的力的性质;电场强度的意义是描述电场强弱和方向的物理量;,电场强度定义式,适用于一切电场;电场强度大小取决于电场本身,与、无关;,仅适用于点电荷在真空中形成的电场;方向:规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点的受力方向相同;多个点电荷形成的电场的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和;这叫做电场的叠加原理;在电场某一区域,如果各点
5、场强的大小和方向都相同,这个区域里的电场是匀强电场;五、电场线、概念:为了形象地描绘电场,人为地在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致,这些曲线叫电场线;它是人们研究电场的工具;、性质:电场线起自正电荷或来自无穷远,终止于负电荷或伸向无穷远;电场线不相交;电场线的疏密反映电场的强弱,电场线越密场强越强,匀强电场的电场线是距离相等的平行直线;静电场中电场线不闭合在变化的电磁场中可以闭合;电场线是人为引进的,不是客观存在的;电场线不是电荷运动的轨迹;重难点突破一电场点电荷的电场:就是点电荷在空间距为处激发的电场强度;方向:如果是正电荷,在
6、与该点连线上,指向背离的方向;如果是负电荷,在与该点的连线上,指向的方向;同时要注意以下几点:在距为处的各点组成一个球面电场强度的大小相等,但方向不同,即各点场强不同;是点电荷激发的电场强度计算公式,是由推导出来的,是电场强度的定义,适用于一切电场,而只适用于点电荷激发的电场;匀强电场:在电场中,如果各点的电场强度的大小都相同,这样的电场电匀强电场,匀强电场中电场线是间距相等且互相平行的直线;是场强与电势差的关系式,只适应于匀强电场;总结大小: E=F/q 定义式 普适E= kQ/r2 计算式 适用于真空中点电荷电场E=U/d 计算式 适用于匀强电场电场强度与电场力的区别电场强度电场力区别反映
7、电场的力的性质;其大小仅由电场本身决定;其方向仅由电场本身决定,规定其方向与正电荷在电场中的受力方向相同;仅指电荷在电场中的受力;其大小由放在电场中的电荷和电场共同决定;正电荷受力方向与电场方向相同,负电荷受力方向与电场方向相反;联系例2如图19所示,把A、B两个相同的导电小球分别用长为 m的绝缘细线悬挂于OA和OB两点;用丝绸摩擦过的玻璃棒与A球接触,棒移开后将悬点OB移到OA点固定;两球接触后分开,平衡时距离为 m;已测得每个小球质量是,带电小球可视为点电荷,重力加速度,静电力常量,下列说法正确的是 A两球所带电荷量相等BA球所受的静电力为10-2NCB球所带的电荷量为DA、B两球连续中点
8、处的电场强度为0 二 电场线、 电场线与运动轨迹电场线是为形象地描述电场而引入的假想曲线,规定电场线上每点的切线方向沿该点场强的方向,也是正电荷在该点受力产生加速度的方向负电荷受力方向相反;运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的路径,轨迹上每点的切线方向是该粒子在该点的速度方向;在力学的学习中我们就已经知道,物体运动速度的方向和它的加速度的方向是两回事,不一定重合;因此,电场线与运动轨迹不能混为一谈,不能认为电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹;只有当电荷只受电场力,电场线是直线,且带电粒子初速度为零或初速度方向在这条直线上,运动轨迹才和电场线重合;、电场线的疏密与场强的关系按照电场线画法的规定
9、,场强大处电场线密,场强小处电场线疏;因此根据电场线的疏密就可以比较场强的大小;例3关于电场线的下列说法中正确的是、电场线上每一点的切线方向都跟电荷在该点的受力方向相同;、沿电场线方向,电场强度越来越小;、电场线越密的地方,同一试探电荷所受的电场力就越大;、在电场中,顺着电场线移动电荷,电荷受到的电场力大小恒定;例4:某静电场中电场线如图所示,带电粒子在电场中仅受电场力作用,其运动轨迹如图虚线所示由运动到,以下说法正确的是、粒子必定带正电荷;、粒子在点的加速度大于它在点加速度;、粒子在点的加速度小于它在点加速度;、粒子在点的动能小于它在点的动能;三电场的叠加、所谓电场的叠加就是场强的合成,遵守
10、平行四边形定则,分析合场强时应注意画好电场强度的平行四边形图示;在同一空间,如果有几个静止电荷同时在空间产生电场,如何求解空间某点的场强的大小呢根据电场强度的定义式和力的独立作用原理,在空间某点,多个场源电荷在该点产生的场强,是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和,这就是电场的迭加原理;、等量异种、等量同种点电荷的连线和中垂线上场强的变化规律;等量异种点电荷的连线之间,中点场强最小;沿中垂线从中点到无限远处,电场强度逐渐减小;等量同种点电荷的连线之间,中点场强最小,且一定等于零;因无限远处场强为零,则沿中垂线从中点到无限远处,电场强度先增大后减小,中间某位置必有最大值;等量异种点电荷
11、连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同;等量同种电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反;A B C 例7如右图所示,ABC是等边三角形,在A点放置电荷量为的点电荷时,取无穷远处电势为0,C点的电场强度大小和电势分别为和;再在B点放置电荷量为的点电荷时,C点的电场强度大小和电势分别是 A和0 B和 C和 D和+-ABDCabdcO例8现有两个边长不等的正方形ABCD和abcd,如图所示,且Aa、Bb、Cc、Dd间距相等;在AB、AC、的中点分别放等量的点电荷,其中AB、AC中点放的点电荷带正电,的中点放的点电荷带负电,取无穷远处电势为零;则下列说法中正确的是 AO点的电场强度和
12、电势均为零B把一正点电荷沿着bdc的路径移动时,电场力做功为零C同一点电荷在a、d两点所受电场力相同D将一负点电荷由a点移到b点电势能减小不同电场的电场线分布四带电体的平衡、解决带电体在电场中处于平衡状态问题的方法与解决力学中平衡问题的方法是一样的,都是依据共点力平衡条件求解,所不同的只是在受力分析列平衡方程时,需要考虑电场力;、解决带电体在电场中平衡问题的一般步骤:确定研究对象;分析研究对象的受力情况,并画出受力图;据受力图和平衡条件,列出平衡方程;求解未知量;补充练习1两个分别带有电荷量Q和3Q的相同金属小球均可视为点电荷,固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其
13、固定距离变为,则两球间库仑力的大小为FF F D12F2如图2所示,一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按EE0ktE0、k均为大于零的常数,取水平向左为正方向变化的电场中,物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为,当t0时刻物体处于静止状态若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面均足够大,下列说法正确的是A物体开始运动后加速度先增加、后保持不变B物体开始运动后加速度不断增大C经过时间t,物体在竖直墙壁上的位移达最大值D经过时间t,物体运动速度达最大值第二讲电场能的性质一、电势、电势差、电势差电荷在电场中由一点移到另一点时,电场力所做的功AB跟它的电荷量的比值,叫做、两点间的电势差;电
14、场中、两点间的电势差在数值上等于单位正电荷从点移动到点过程中电场力所做的功;即:;电势差是标量,有正负,无方向;、间电势差AB;、间电势差BA;显然UABBA;电势差的值与零电势的选取无关;在匀强电场中,为电场中某两点间的电势差,为这两点在场强方向上的距离;、电势如果在电场中选取一个参考点零电势点,那么电场中某点跟参考点间的电势差,就叫做该点的电势;电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到参考点零电势点时,电场力所做的功;电势是标量,有正负,无方向;谈到电势时,就必须注明参考点零势点的选择;参考点的位置可以任意选取,当电荷分布在有限区域时,常取无限远处为参考点,而在实际上,常取地球为
15、标准;一般来说,电势参考点变了,某点的电势数值也随之改变,因此电势具有相对性;同时,电势是反映电场能的性质的物理量,跟电场强度反映电场的力的性质一样,是由电场本身决定的,与检验电荷q无关;对确定的电场中的某确定点,一旦参考点选定以后,该点的电势也就确定了;计算时要带入正负号沿着电场线的方向电势越来越低,逆着电场线的方向,电势越来越高;电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零;当存在几个“场源”时,某处合电场的电势等于各“场源”的电场在此处的电势的代数和;二、电势能、电荷在电场中具有的势能叫做电势能;严格地讲,电势能属于电场和电荷组成的系统,习惯上称作
16、电荷的电势能;、 电势能是相对量,电势能的值与参考点的选取有关;电势为零的点,电势能为零;、 电势能是标量,有正负,无方向;三、电场力做功与电荷电势能的变化电场力对电荷做正功时,电荷的电势能减少;电场力对电荷做负功时,电荷的电势能增加;电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值qUab;电荷在电场中任意两点间移动时,它的电势能的变化量是确定的,因而移动电荷做功的值也是确定的,所以,电场力移动电荷所做的功,与移动的路径无关;这与重力做功十分相似;注意:不论是否有其它力做功,电场力做功总等于电势能的变化; 匀强电场电场力做功W=FScos为电场力和位移夹角四、等势面电场中电势相等的面叫等势面;它具
17、有如下特点:() 等势面一定跟电场线垂直;() 电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面;() 任意两等势面都不会相交;() 电荷在同一等势面上移动,电场力做的功为零;() 电场强度较大的地方,等差等势面较密;() 等势面是人们虚拟出来形象描述电场的工具,不是客观存在的;常见等势面:A. 点电荷电场中的等势面 B. 等量异种点电荷电场中的等势面 C. 等量同种点电荷电场中的等势面D. 形状不规则的带电导体附近的电场线及等势面 E.匀强电场中的等势面:垂直于电场线的一簇平面等势面 电势大小变化规律五、等势面与电场线的关系、 电场线总是与等势面垂直,且总是从电势高的等势面指向电势低的等势面
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中物理 静电场 知识点 归纳
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。