2022年高二物理静电场知识点.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章 电场一、电场基本规律1、电荷 电荷守恒定律自然界中只存在正、负电荷；自然界中两种电荷的总量是守恒的,使物质带电的过程,就是使电荷从一个物体转移到另一物体 （如摩擦起电和接触带电）；或者是从物体的一部分转移到另一部分（静电感应） ,不管何种方式,电荷既不能制造,也不能消逝,这就是电荷守恒定律；（ 1）三种带电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电（ 2）元电荷：最小的电荷量,自然界任何物体的带电荷量都是元电荷（e=1.6 10-19c ）的整数倍,电子、质子的电荷量都等于元电荷,但电性不同,前者为负,后者为正；2、库仑定律：（ 1）定律内容：

2、 真空中两个 静止点电荷 之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上；（ 2）表达式：FkQ 1Q2 k=9.0 109Nm 2/C2静电力常量r2（ 3）适用条件：真空中静止的点电荷；二、电场 力的性质：1、电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用；2、电场强度E：F 与电荷的带电量q 的比值,就叫做该点的（ 1）定义：电荷在电场中某点受到的电场力电场强度；（ 2）定义式：EF E与 F、q 无关,只由电场本身打算；q（ 3）电场强度是矢量：大小：在数值上为单位电荷受到的电场力；方向： 规定正电荷受力方向,负电荷受力与E的方向相反

3、；（ 4）单位： N/C,V/m 1N/C=1V/m （ 5）其他的电场强度公式1 点电荷 的场强公式：EkQ Q场源电荷r22 匀强电场 场强公式：EU d d 沿电场方向等势面间距离（ 6）场强的叠加：遵循平行四边形法就3、电场线：（ 1）意义：形象直观描述电场强弱和方向的抱负模型,实际上是不存在的（ 2）电场线的特点：1 电场线起于正电荷（无穷远）,止于（无穷远）负电荷2 不封闭,不相交,不相切；3 沿电场线电势降低,且电势降低最快 电势高低；4 电场线垂直于等势面（ 3）几种特别电场的电场线：；一条电场线无法判定场强大小,可以判定各点的切线方向反映场强的方向,疏密程度反映场强的大小；E

4、 - 1 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三、电场 能的性质 1、电场 能的基本性质：电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功；2、电势能 Ep：（ 1）定义：电荷在电场中,由于电场和电荷间的相互作用,由位置打算的能量；电荷在 某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功；（ 2）定义式：EpAWA0 带正负号运算（ 3）特点：（与重力势能类似）1 电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大地或无穷远处为零势能面；2 电势能的变化量Ep与零势能面的挑选无关；3、电势 ：（ 1）定义：电荷在电场中某

5、一点的电势能Ep 与电荷量的比值；V） 带正负号运算（ 2）定义式： E p 单位：伏（q（ 3）特点：1 电势具有相对性,相对参考点而言；但电势之差与参考点的挑选无关；2 电势是一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考点电势高,仍是低；3 电势的大小由电场本身打算,与 Ep 和 q 无关 ；4 电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的功；（ 4）电势高低的判定方法A B A B 1 依据电场线判定：沿着电场线方向电势降低；2 依据电势能判定：正电荷：电势能大,电势高；电势能小,电势低；负电荷：电势能大,电势低；电势能小,电势高；结论：只在电场力作用下,静止的电荷从电

6、势能高的地方向电势能低的地方运动；4、电势差 UAB（ 1）定义：电场中两点间的电势之差；也叫电压；（ 2）定义式： UAB=A- B 单位：伏（ V）（ 3）特点：1 电势差是标量,却有正负,只表示起点和终点的电势谁高谁低；电场中两点的电势差是确定的,与零势面的挑选无关U=Ed匀强电场中两点间的电势差运算公式 5、电场力做功 WAB ：；电势差与电场强度之间的关系；（ 1）电场力做功的特点：电场力做功与路径无关,只与初末位置有关,即与初末位置的 电势差有关；（ 2）表达式： WAB=UABq - 带正负号运算 （适用于任何电场） W AB=Eqd - d 沿电场方向的距离；匀强电场（ 3）电

7、场力做功与电势能的关系 W AB=- Ep=EpA-E PB 结论：电场力做正功,电势能削减；电场力做负功,电势能增加 6、等势面：（ 1）定义：电势相等的点构成的面；（ 2）特点：1 等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷,电场力不做功；3 两等势面不相交2 等势面与电场线垂直4 等势面的疏密程度表示场强的大小：疏弱密强；- 2 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - （ 3）判定非匀强电场线上两点间的电势差的大小：靠近场源 （场强大） 的两点间的电势差大于远离场源（场强小） 相等距离两点间的电势差；如：如 AB=

8、BC ,就 U ABUBCA B C 四、电容器及其应用：A 1、电容器充放电过程： （电源给电容器充电）S 充电过程 S-A：电源的电能转化为电容器的电场能 B 放电过程 S-B：电容器的电场能转化为其他形式的能 L C 2、电容：（ 1）物理意义：表示电容器容纳电荷本事的物理量；（ 2）定义：电容器所带电量 Q与电容器两极板间电压 U的比值就叫做电容器的电容；（ 3）定义式：C Q是 定义式 不是打算式USC是电容的 打算式 （平行板电容器）4 kd（ 4）单位：法拉 F,微法 F,皮法 pF 1pF=10-6 F=10-12F （ 5）特点：1 电容器的电容 C与 Q和 U无关,只由电容

9、器本身打算；2 电容器的带电量 Q是指 一个极板带电量 的肯定值；3 电容器始终与电源相连,就电容器的电压 U不变 ；电容器充电完毕,再与电源断开,就电容器的带电量 Q不变 ；断4 在有关电容器问题的争论中,常常要用到以下三个公式和3 的结论联合使用进行判CQC4SEU）,氚（3H）Ukdd五、应用带电粒子在电场中的运动（平稳问题,加速问题,偏转问题）1、基本粒子不计重力,但不是不计质量,如质子（1H）,电子, 粒子（4He）, 氕（1H）,氘（2H12111带电微粒、带电油滴、带电小球一般情形下都要运算重力；Eq v02、平稳问题：电场力与重力的平稳问题；mg=Eq mg 3、加速问题：（1

10、）由牛顿其次定律说明,带电粒子在电场中加速运动（不计重力） ,U v 只受电场力Eq,粒子的加速度为a=Eq/m,如两板间距离为d,就v2 Eqd2 Uqmm（2）由动能定懂得释,1mv20Uq,v2 Uq2m可见加速的末速度与两板间的距离d 无关,只与两板间的电压有关,但是粒子在电场中运动的时间不一样,d 越大,飞行时间越长；- 3 - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 4、偏转问题类平抛运动（由两极板间中点射入）在垂直电场线（平行于极板）的方向：粒子做速度为v0 的匀速直线运动；在平行电场线的方向：粒子做初速度为

11、0、加速度为a 的匀加速直线运动；带电粒子如不计重力,就在竖直方向粒子的加速度aEqUqmmd带电粒子做类平抛的水平距离：如能飞出电场,就水平距离为L；如不能飞出电场就水平距离为x y v0带电粒子飞行的时间：t=x/v0=L/v 0 1L 粒子要能飞出电场就：yd/2 2粒子在竖直方向做匀加速运动：y1 at 22 3v0粒子在竖直方向的分速度:vyat 4粒子出电场的速度偏角：tanv y 5 v 0由1 2 3 4 5 可得：vyv 飞行时间：tL竖直分速度：vyUqLv0mdv0侧向偏移量：yUqL2偏向角：tanUqL2 2 mv 0dmv2d05、先加速后偏转问题飞行时间：tLL Lyv0y v0偏向角：tanU2LU1v yv 02 U1dv 侧向偏移量：yU22 L4 U1d即不同粒子的侧移量,yU2LL12 L4 Ud在这种情形下, 一束粒子中各种不同的粒子的运动轨迹相同；偏向角都相同,但它们飞越偏转电场的时间不同,此时间与加速电压、粒子电量、质量有关；假如在上述例子中粒子的重力不能忽视时,只要将加速度 程相同；- 4 - a 重新求出即可,详细运算过名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页