人教版选修3-1-电场知识点总结(共18页).docx

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一章 静电场第一节 电荷及其守恒定律知识点一、起电的三种方式：1. 摩擦起电：（只适用于绝缘体）玻璃棒和丝绸摩擦，玻璃棒带+，丝绸带 橡胶棒和毛皮摩擦，毛皮带+，橡胶棒带 起电本质：电子并没有凭空产生，本质是电子的转移2. 感应起电（静电感应）：（只适用于导体）当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会靠近或远离带电体，靠近导体一端带异种电荷，远离导体带同种电荷。遵循原则：近异远同起电本质：导体总自由电荷在带电体作用下发生转移【注意】：凡是遇到接地问题时，该导体与地球可视为一个导体，而且该导体可视为近端物体，地球视为远端导体。3. 接触起

2、电：一个物体带电，如果接触另一个导体，电荷会转移到这个导体上，使这个导体也带电起电本质；电荷转移电荷分配原则：a) 两球大小相等，带同种电荷，接触起电 先求和，再平分b) 两球大小相等，带异种电荷，接触起电 先中和，再平分c) 两球大小相等，一个带电，一个不带电，接触起电 平分原则知识点二、1. 电荷守恒定律：电荷既不能创生，也不能消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变2. 电荷中和理解：正、负电荷相互抵消，使得净电荷减小或者为0，但是正、负电荷依然存在，并不是正、负电荷消失，遵循电荷守恒定律知识点三、1. 电荷量：物体所带电

3、荷的多少，常用Q或者q表示，单位C（库伦）2. 元电荷：最小的电荷量。用表示，=1.6*10-19C【注意】：a) 本质是一个电荷量，不是指某电荷b) 电子、质子电荷量和元电荷相等，但是电子和质子不是元电荷c) 任何带电体都是元电荷的整数倍，所以电荷量不能连续变化3. 比荷：带电体的电荷量和质量的比值；即Q/m第二节 库伦定律知识点一、1. 点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至于带电体形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力无影响总之：点电荷是一个理想化模型，实际并不存在，它是一个带电的“质点”，但无质量2. 库伦定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们电荷量的乘积

4、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，这个力叫库仑力a) 公式：F=kQ1 Q2r2 ，k=9.0*109Nm2/C2b) 适用条件： 1、真空中；2、点电荷c) 库仑力是矢量，求合力，遵循平行四边形定则d) 计算时，不用带电荷正负，力的方向根据吸引和排斥进行判断3. 检验电荷（试探电荷） 一般为正电荷特点：a) 大小必须小，即可以把它看为点电荷b) 电量必须小，其电场不能影响场源电荷电场4. 库仑力的求解和应用【注意】：a) 确定库仑力大小及其方向b) 对于两个或者以上点电荷，会产生多个库伦力，注意求矢量和c) 巧用“对称性”解决库仑力的题5. 三个点电荷只受库仑力

5、的平衡规律a) 两同夹一异b) 两大夹一小c) q1 : q2 : q3 = r2r12 : r12r22 : r2r22d) r1 : r2 = q1 : q3e) q1q2 + q2q3 = q1q3第三节 电场强度知识点：1. 电场：电荷周围存在的一种特殊的物质，电荷间的作用是通过它发生的特点：a) 看不见，摸不着b) 一种特殊的物质，客观存在基本性质：对放入其中的电荷有力的作用2. 试探电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布的电荷，用q表示场源电荷：被检验的电荷，用Q表示3. 电场强度：放入电场中抹一点的电荷所受到的静电力F和它的电荷量q的比值，用符号E表示 （电场强度只由电场决定）a

6、) 定义式：E = Fq 矢量b) 单位：牛/库（N/C）或伏/米（V/m）c) 方向：与正电荷在该点受力方向相同，或者与负电荷在该点受力方向相反d) 物理意义：描述电场的力的性质【注意】1) 公式E = Fq是定义式，适用于一切电场2) q为试探电荷，F为电场对试探电荷的作用力3) E的数值等于F与q的比值，但是决定因素是不F和q4. 点电荷的电场 （注意：电场的叠加问题）a) 大小：E = kQr2，其中Q为场源电荷；r为带电体中心到该点的距离b) 方向：若Q为正电荷，E方向沿Q和该点的连线，指向该点 若Q为负电荷，E方向沿Q和该点的连线，指向Qc) 适用条件：1、真空中；2、点电荷5.

7、电场线：画在电场中的一条有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向为该点的电场强度的方向。 （法拉第引入和使用）特点：a) 电场线从正电荷出发，终止负电荷，不是闭合曲线b) 电场线不想交c) 同一电场中，电场线密集的地方，电场强度大，稀疏的地方，电场强度小d) 电场线是人为画出的，假象的，不存在，存在整个空间中 【注意】：电场线和带电粒子运动轨迹重合必备条件：1) 电场线是直线2) 带电粒子只受电场力作用；或者受其它力，但力的方向必须沿电场线方向3) 带电粒子初速度为零；或者初速度的方向沿电场线的方向6. 匀强电场：电场中各点电场强度的大小相等，方向相同特点：a) 电场强度方向处处相同，所以是平行线

8、b) 电场强度大小处处相等，所以疏密程度相同，电场线分布均匀c) 受到电场力，是个恒力7. 常见几种电场电场线的特点：a) 点电荷电场线特点：1) 离点电荷越近，电场线越密，电场强度越大2) 不存在场强相同的点，但存在场强大小相同的点（原因：电场强度是矢量，既有大小，又有方向）3) 若以点电荷为球心，做个球面，电场线处处与球面垂直，在该球面上，场强大小处处相等，方向各不相同b) 等量异种电荷电场特点：1) 两点电荷连线上，电场线由密变疏，再变密，电场强度由大变小，再变大；在连线中点上场强最小2) 两点电荷连线中垂面上，由下向上，电场线由疏变密，再变疏，电场强度由小变大，再变大；3) 电场强度始

9、终和中垂面垂直，在中垂面上到O点等距离处各点的场强相等（大小和方向均相等）c) 等量同种电荷电场特点：1) 两点电荷连线中点O点场强为0，此处无电场线；O点附近电场线非常稀疏，但电场强度不为02) 两点电荷连线中垂面上，场强方向远离O点（负电荷时，指向O点）3) 中垂面上，从O点到无穷远，电场线先变密，后变疏，电场强度先变强，后变弱d) 匀强电场电场线特点：1) 电场线分布均匀，等间距2) 电场强度大小处处相等，方向处处相同8. 一条电场线不能判断电场强度大小 如图：可能出现以下几种可能：a) 正电荷周围电场线则b) 负电荷周围电场线则c) 若为等量异种电荷间电场线第四节 电势能和电势知识点：

10、1. 电场力做功特点：总结：在 匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的初始位置和终止位置有关，与电荷经过的路径无关。【注意】： 电场力做功的结论，不仅适用于匀强电场，而且还适用于任何电场，只要初、末位置A、B确定，电场力做的功就确定下来，这点和重力做功情况类似。2. 电势能（Ep）：(一) 电场力做功和电势能变化的关系：1) 电场力做正功，电势能减小2) 电场力做负功，电势能增加 关系式：(二) 电势能大小的计算和计算重力势能一样，必须选取零势点，通常选取无限远处或者大地为参考点计算过程：设电荷在A点的电势能为，移动到参考点O电场力做功为，则=-，而为0，所以： 电势能大小：电荷在电场中某

11、点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时电场力所做的功。3. 电势（）1) 定义：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。2) 电势是标量，只有大小，没有方向。3) 电势的高低：沿着电场线的方向，电势降低最快【注意】1) 电势的相对性电势是相对的，电场中某点的电势跟零电势位置的选取有关2) 电势的固有性电势描述电场的能的性质，电势的大小只由电场本身决定，和电荷，电荷量无关3) 电势是标量电势只有大小，没有方向；电势的正负表示，电势为正表示高于零势面；电势为负，表示低于零势面。a) 正电荷周围的电势为正，远离正电荷，电势逐渐降低，但仍为正值b) 负电荷周围的电势

12、为负，远离负电荷，电势逐渐升高，但扔为负值4. 等势面1) 定义：电场中电势相同的各点构成的面叫做等势面2) 几种典型电场的等势面A. 点电荷电场中的等势面特点：1) 正电荷周围电势为正值2) 远离正电荷，电势逐渐减低B. 等量同种电荷电场中的等势面特点：1) 两点电荷连线上，电势由高变低，再变高2) 两点电荷连线中垂面上，从中点向两边，电势逐渐降低，但电势仍为正值C. 等量异种电荷电场中的等势面特点：1) 两点电荷连线上，由正电荷出发，电势从正值减小到0，然后减小到负值。2) 两点电荷连线中垂线上，电势相等。D. 匀强电场中的等势面特点：1) 等势面都是直线2) 等势面都是等间距的5. 电场

13、强度和电势大小之间的关系1) 电场强度为零的地方电势比一定为零。例：等量同种电荷连线的中点，电场强度为零，但电势不为零。2) 电势为零的地方电场强度不一定为零。例：等量异种电荷连线的中垂线上，各点的电势能为零，但电场强度不为零。3) 电场强度相等的地方，电势不一定相等。例：匀强电场中，给点电场强度相等，但电势不一定相等。4) 电势相等的地方，电场强度不一定相等。例：等量异种电荷电场中，两电荷连线的中垂面上，电势相等，但电场强度不一定相等。总结：电场强度的大小和电势大小没有任何关系6. 电势和电势能的易错点电荷在电场中，电势高的地方所具有的电势能不一定大。1) 正电荷：电势大的地方，正电荷的电势

14、能就大，且值为正值。2) 负电荷：电势大的地方，负电荷的电势能就小，且值为负值。7. 判断电势能大小的方法：做功判断：正功：电势能减小；负功：电势能升高；8. 判断电势高低的方法：电场线法：沿着电场线的方向，电势越来越低。第五节 电势差知识点：1. 电势差（）1) 定义：电场中两点间的电势的差值叫做电势差，也叫电压。2) 公式：或者。所以：3) 单位：伏特，简称伏，用V表示【注意】:1) 电势差是表示电场性质的物理量，只由初末位置决定2) 电场中电势是相对的，和零电势参考点有关；电势差是绝对的，与零电势参考点无关。3) 电势差和电势都是标量，都有正负值之分。a) 电势正负表示：电势为正，则表示

15、高于零电势点；电势为负，则表示低于零电势点。b) 电势差正负表示：电势差为正，则表示；电势差为负，则表示。2. 电场力做功和电势差的关系：即： 【注意】:1) 公式适用于任何电场，计算时注意下标一致性。2) 仅与电场中A、B两点位置有关，不能认为和成正比；和q成反比；只是数值大小相等。3) 电势差越大，电荷在电场力作用下做功就越多。4) 公式在应用中正负号处理方法：将电荷q的电性和两点间的电势差U的正负代入，算出的功为正，说明电场力做正功，算出的功为负，说明电场力做负功。3. 电场力做功时的，功能关系：1) 只有电场力做功只发生电势能和动能之间的相互转化，电势能和动能之和保持不变。2) 只由电

16、场力和重力做功只发生电势能、重力势能和动能之间的相互转化，电势能、重力势能和动能三者之和保持不变。 3) 多个力做功多种形式的能量参与转化，根据不同力做功和不同形式能转化，总攻等于动能的变化。 第六节 电势差和电场强度的关系知识点：1. 匀强电场中电势差和电场强度的关系匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积关系式： 【注意】1) 上述关系式只适用于匀强电场2) 公式中的d必须是沿着场强方向上的距离，不在一条线上时，要用cos2. 电场强度的另一种表述1) 在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间电势差与两点沿电场强度方向距离的比值。2) 公式：3) 数值：电场强度在数

17、值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势4) 方向：电场强度的方向就是电势降低最快的方向5) 单位：伏每米，1V/m=1N/C3.电场强度E电势电势差U描述电场的力的性质描述电场的能的性质描述电场的能的性质电荷在电场中某点受到电场力与电荷的比值，叫做该点的场强某点的电势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场中两点间移动电荷，电场力所做的功与电荷量的比值矢量，方向为正电荷受电场力的方向标量，有正负，表示该点电势比零电势点高；，表示该点电势比零电势地标量，有正负，表示A点的电势高于B点，表示A点的电势低于B点电场强度由电场本身决定电势由电场本身决定，与试探电荷无关；与参考

18、点的选取有关电势差由电场和两点的位置决定单位：伏/米（V/m）单位：伏（V）单位：伏（V）联系：1) 匀强电场中（d为A、B间沿电场方向上的距离）2) 电势沿着电场强度的方向降低最快3) 电势与场强不存在任何关系，电势为零的点，场强不一定为零4) 电势差：4. 计算场强三个公式的区别 区别公式物理含义引入过程适用范围电场强度大小的定义是由比值法引入，E与F、q无关，反映电场的性质适用于一切电场，q为试探电荷真空中点电荷场强的决定式由和库伦定律导出适用于点电荷的电场，Q为场源电荷匀强电场场强决定式由导出适用于匀强电场，U为沿电场方向上相距为d的两点间的电势差5. 处理匀强电场中电势问题方法一、平

19、行四边形法 在匀强电场中，两长度相等且相互平行的线段两端的电势差相等方法二、等分法在匀强电场中，沿任意一个方向上，电势变化都是均匀的，故在同一直线上，相同间距的两点间电势差相等，如果把某两件的距离分为n段，则内段两端点的电势差等于原电势差的1/n倍，等分间距求电势问题的方法叫做等分法。第七节 静电现象应用知识点：1. 静电感应现象：将一个不带电金属导体ABCD放入电场为的电场中，导体内的自由电子在电场力的作用下，逆着电场线定向移动，使导体一侧聚集负电荷，另一侧聚集正电荷2. 静电平衡状态：由于静电感应现象，导体内部两侧形成与方向相反的电场，叠加后减弱，直到内部各点的场强=0时为止，这时导体内部

20、的自由电子不再发生定向移动3. 处于静电平衡状态的导体的特征1) 导体内部场强处处为零2) 净电荷只分布在导体的外表面3) 整个导体是个等势体，它的表面是个等势面4) 导体表面上任何一点的场强方向跟该点的表面垂直4. 导体上电荷的分布1) 导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面2) 导体表面越尖锐，电荷分布越密集，凹陷的位置几乎没有电荷5. 尖端放电1) 空气电离：导体尖端电荷密度很大，附近的电场很强，空气中残留的带电粒子在强大电场力作用下运动，与周围空气发生剧烈碰撞，从而将气体分子“装散”，也就是分子中正负电荷分离2) 尖端放电：空气发生电离后，不断产生更多带电粒子，那些和导体尖端电荷符

21、号相反的粒子，由于被吸引奔向尖端，与尖端上的电荷中和，这相当于导体从尖端失去电荷3) 例子：避雷针6. 静电屏蔽：把一个电学仪器放在封闭的金属壳内，即使壳外有电场，由于壳内电场强度为零，所以外电场对壳内的仪器不会产生影响。静电屏蔽两种情况：1) 网外不影响网内解释方式：近异远同 电势高低方法：电子向电势高的地方运动2) 网接地，网内不影响网外解释方式：近异远同 电势高低方法：电子向电势高的地方运动第八节 电容器的电容知识点：1. 电容器：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成2. 电容器充放电：1) 充电：电容器两极板电荷量增加2) 放电：电容器两极板电荷量减少3. 电容：电容器所带电荷量Q与电容

22、器两极板间的电势差U的比值1) 定义式： 其他定义式：2) 决定式：3) 单位：F（法，国际单位） 常用单位：（微法）和（皮法）4) 物理意义：电容反映其容纳电荷本领的物理量，由电容器本身决定4. 常识：1) 静电计工作原理：当静电计的金属感和金属外壳间有电势差时（金属杆和金属外壳构成一个电容器）由于静电斥力的作用，指针偏转，电势差越大，指针偏角就越大2) 击穿电压：电容器两极间电压超过某一数值，电介质被击穿，电容器损坏，这个电压称为击穿电压5. 电容器常讨论的两大类问题1) Q不变问题（常见词语：电容器充电后与电源断开）通过改变某个量，讨论的下列几个量变化关系：I. 正比II. 正比III.

23、 正比2) U 不变问题（常见词语：电容器始终与电源相连）通过改变某个量，讨论的下列几个量变化关系：I. 正比II. 正比III. 正比6. 电容器中带电粒子的平衡及运动问题解题思想1) 判断平行板电容器是Q不变还是U不变，从而判断E大小变化情况2) 根据受力分析，结合电场力大小变化情况，判断合力方向，了解运动情况第九节 带电粒子在电场中的运动知识点：1. 带电粒子的加速处理方法:1) 力和运动的关系牛顿第二定律根据受力分析，求出所受合力大小，判断加速度方向。根据运动学公式（）求解；分析：带电粒子加速度：这种方法适用于恒力作用下的匀变速运动2) 功和能的关系动能定理利用动能定理，可以分析全程，

24、也可以分析部分过程。运用时，注意物体的受力分析，判断哪些力做功及其做功的正负问题；同时确定过程的初末动能。利用公式：分析：当初速度为零时： 当初速度不为零时：第二章 恒定电流第一节 电源和电流知识点：1. 电流的形成：导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动形成电流形成条件：有自由移动的电荷 两端有电压2. 电源:使电路中保持持续电流的装置电源作用：搬运自由电荷，维持导体两端的电势差 保持电路中的电场，使电路中有持续电流3. 电流：1) 定义：通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷所用时间的比值，用I表示。2) 定义式：或3) 单位：安培（A），常用单位：毫安（mA）,微安（），安培是国际单位

25、制中七个基本单位之一4) 恒定电流：大小，方向都不随时间变化的电流直流电：方向不随时间而改变的电流【注意】I. 电流虽然既有大小，又有方向，但电流并非矢量，而是标量II. 金属导体电流方向与自由电子定向移动方向相反III. 在电源外部，电流方向从正极流向负极；在电源内部，电流方向从负极流向正极IV. 电解液正负离子定向移动方向虽然相反，但是形成电流的方向相同4. 电流的微观解释设：l为粗细均匀的一段导体；n为导体单位体积内的自由电荷数；v为导体中自由电荷沿导体定向移动速率；S为导体横截面积；q为每个自由电荷的电荷量则：单位体积电荷数：总电荷量：通过横截面所用时间：故：电流大小为： 【注意】I. 不能认为I与Q成正比，与时间成反比II. 计算金属导体时，Q为电子所带电量的绝对值；电解液导体，则Q为正、负离子带电荷量的绝对值之和，这是因为正负离子产生的电流方向相同III.专心-专注-专业