高二物理電場總結(jié)

高二物理電場總結(jié)一：電荷守恒定律與庫侖定律【知識點梳理】1．電荷：自然界中只存在兩種電荷，即正電荷和負電荷．用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷為負電荷，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”．物體不帶電的實質(zhì)是物體帶有等量的異種電荷．-193．元電荷：電子所帶電荷量e=1.610C，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．點電荷：點電荷是一種理想化的模型，當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，這樣的帶電體就可以看做點電荷．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)移過程中電荷總量保持不變．7．庫侖定律：（1）適用條件：①真空中，②點電荷（2）公式：說明：①兩個點電荷間的相互作用力是一對作用力與反作用力，不論兩個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，電荷在電場中受力分析時，一般情況下重力不計．二：電場強度與電場線電場力的性質(zhì)【知識點梳理】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：放入電場中某點的電荷所受電場力與此電荷所帶電荷量的比值，叫電場強度．（2）定義式：．（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．電場中某點的場強與檢驗電荷的電性和電量q無關(guān)，與檢驗電荷所受的電場力F無關(guān)，即使無檢驗電荷存在，該點的場強依然是原有的值．（5）矢量性：電場中某點的電場強度方向規(guī)定為正電荷在該點所受電場力的方向．與放在該點的負電荷受的電場力的方向相反．（6）場強大小判斷：a．根據(jù)電場力判斷：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）電場強度的計算：（定義式，普遍適用）（用于真空中點電荷形成的電場）（用于勻強電場）3．電場線：在電場中畫出一系列從正電荷出發(fā)到負電荷終止的曲線，使曲線上每一點的切線方向跟該點的場強方向一致，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弱引入的假想線，它不是電場中實際存在的線．電場線也不是電荷在電場中運動的軌跡．（2）電場線的疏密表示場強的大小，電場線越密的地方，其場強就越大．（3）電場線上某點的切線方向即該點的場強力向，也就是正電荷在該點所受電場力的方向．（4）靜電場的電場線是不閉合的曲線，總是從正電荷(或無窮遠處)發(fā)出，終止于負電荷(或無窮遠處)．在沒有電荷的地方電場線不會中斷，也不會相交．正電荷一定要發(fā)出電場線，負電荷一定要接收電場線．（5）電場線不會相交或相切．4．電場的疊加：同時存在幾個產(chǎn)生電場的場源時，電場中某點的合場強是各場源單獨在該點產(chǎn)生場強的矢量和．三：電勢與電勢差電場能的性質(zhì)【知識點梳理】1．電勢差UAB：（1）定義：電荷在電場中，由一點A移動到另一點B時，電場力所做的功與移動電荷電荷量的比值WAB/q，叫做A、B兩點間的電勢差，用UAB表示．（2）定義式：UAB=WAB/q．（3）電勢差是標量，但有正負，正負表示電勢的高低．2．電勢φ：描述電場能的性質(zhì)的物理量（1）定義：電勢實質(zhì)上是和零電勢點的電勢差．即電場中某點的電勢，在數(shù)值上等于把單位正電荷從某點移到零電勢點時電場力所做的功．（2）定義式：φA=UAp=WAp/q．（3）電勢是標量，但有正負，正負表示該點電勢比零電勢點高還是低．（4）電勢高低判斷：a．根據(jù)移動檢驗電荷做功判斷：移動正電荷電場力做正功(負功)時，電勢降落(升高)；移動負電荷電場力做正功(負功)時，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，離場源負電荷越近，電勢越低．d．根據(jù)電勢差判斷：>0，則A點電勢比B點高；6．勻強電場中場強和等勢面的關(guān)系：在勻強電場中，沿著場強方向的兩點間的電勢差等于電場強度跟這兩點間距離的乘積，即U=Ed，也可理解為：在勻強電場中，電場強度在數(shù)值上等于沿場強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動【知識點梳理】1．電容器、電容（1）電容器：兩個彼此絕緣又互相靠近的導體可構(gòu)成一個電容器．（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（一個極板所帶電荷量的絕對值）與兩個極板間電勢差U的比值，叫做電容器的電容．單位：1F=106μF=1012pF②定義式：．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成反比，即．帶電平行板電容器兩極板間的電場可認為是勻強電場，板間場強為．（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應(yīng)注意其極性．2．帶電體在電場中的運動（1）平衡（靜止或勻速直線運動）：僅在電場力和重力作用下滿足（2）加速能量：在任何電場中，若只有電場力做功，有．．動力學：在勻強電場中，若只有電場力作用，帶電體做勻變速直線運動，其加速度為（3）偏轉(zhuǎn)當不計重力的帶電粒子以一定初速垂直電場方向進入勻強電場時，粒子的運動為類平拋運動，其軌跡是拋物線．當帶電粒子的質(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，當帶電粒子以初速v0平行于兩板進入電場時，兩板間的場強為在垂直于場強．在平行于場強線運動：，．．方向上，粒子做勻速直線運動：方向上粒子做初速度為零的勻加速直．離開電場時，粒子在板間的運動時間為沿電場力方向上的位移為速度方向上的偏轉(zhuǎn)角為，(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動，打到熒光屏上。如果在偏轉(zhuǎn)電場中沒有加偏轉(zhuǎn)電壓，這時帶電粒子打在熒光屏的中心點O。設(shè)加偏轉(zhuǎn)電壓后，粒子打在熒光屏上的點距O點的距離為y＇，如圖。根據(jù)相似三角形知識有：y＇y＝L2L2x＋y＇＝qL2mdv02(x＋L2)U＝tanφ(x＋L2)相似三角形應(yīng)取L得中點作為三角形頂點注意：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=,tanθ=（4）圓周運動帶電粒子在點電荷形成的徑向輻射狀分布的靜電場中，可做勻速圓周運動．如氫原子核外電子的繞核運動．此時有．Y＋＋＋＋＋＋＋＋y′dyv0Y′－－－－－－－－Lx

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高二物理電場知識點總結(jié)1．電荷

一、兩種電荷

（1）是指帶電體的一種屬性

例如，摩擦過的物體具有吸引輕小物體的性質(zhì)，我們就說物體帶了電，或者說，帶了電荷。（2）自然界只存在兩種電荷

正電荷：規(guī)定用絲綢摩擦過的玻璃棒上帶的電荷叫正電荷，質(zhì)子帶正電荷；負電荷：規(guī)定用毛皮摩擦過的橡膠棒上帶的電荷叫負電荷，電子帶負電荷。（3）正、負電荷在某些方面具有相反的性質(zhì)，稱之為異種電荷。2．電量

電荷的多少叫做電量(物體帶電多少的量度)，用Q或q表示，單位是庫侖（C）。中和：等量的異種電荷完全相互抵消的現(xiàn)象叫作中和。

任何不帶電的物體，其中都有等量的正負電荷，因而處于中性狀態(tài)。元電荷（基本電荷）：e=1.60×10-19C，常用作電量單位3．三種起電方式

起電：使物體帶電叫起電，起電的過程是使物體中的正負電荷分開的過程。（1）摩擦起電條件：兩物體相互摩擦

原因：不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同，兩個物體互相摩擦時，哪個物體的原子核束縛電子的本領(lǐng)弱，它的一些電子就會轉(zhuǎn)移到另一個物體上。失去電子的物體因缺少電子而帶正電，得到電子的物體因有了電子而帶等量的負電。電子在物體間發(fā)生遷移。結(jié)果：兩個相互摩擦的物體分別帶上等量異種電荷，即Q1=-Q2（2）接觸起電

條件：帶電體與不帶電體相互接觸原因：電子發(fā)生遷移或部分電荷被中和結(jié)果：兩接觸物體帶上同種電荷（不一定等量）

例：兩個半徑相同的金屬球，一帶正電Q1，一帶負電-Q2，二者充分接觸后，發(fā)生了部分中和，帶點情況為：帶電量均為（Q1-Q2）/2。（3）感應(yīng)起電（利用靜電感應(yīng)使物體帶電）條件：將導體靠近帶電體，即置于靜電場中

原因：在電場力的作用下，導體中的自由電子逆電場方向運動，使電荷在導體表面重新分布結(jié)果：導體接近場源一端帶上與場源電性相反的電荷；而遠離場源一端帶上與場源電性相同的電荷

獲得感應(yīng)凈電荷的兩種方法：

感應(yīng)分離將發(fā)生靜電感應(yīng)的導體兩端分開，結(jié)果兩端分別帶上異種電荷。

感應(yīng)接地將被感應(yīng)的物體接地（如用手摸一下），結(jié)果導體帶上跟場源電性相反的電荷（與接地位置無關(guān)）。

場源電荷電量Q與感應(yīng)電荷電量Q′的關(guān)系：Q≥Q’4．電荷守恒定律

電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從一個物體轉(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。這是自然界一個非常重要的規(guī)律二、電荷間的相互作用

1．同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引2．庫侖定律

法國物理學家?guī)靵鲅芯苛俗詈唵蔚膸�點體點電荷間的相互作用，得出了庫侖定律在真空中兩個點電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。F=kQ1Q2/r2

（1）這個作用力叫做靜電力，又叫做庫侖力。

（2）點電荷：一種理想化模型，當帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以致帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計時，這樣的帶電體就可以被看作是點電荷。（3）k：靜電力恒量（常量），其值為9.0×109Nm2/C2，用庫侖扭秤通過實驗測定。它表明：兩個帶電量均為1C的點電荷在真空中相距為1m時，相互的靜電力大小為9.0×109N。（4）適用條件：真空中，兩靜止的點電荷或均勻帶電球體、均勻帶電球殼。（5）靜電力的正負不表示大小，表示方向或說表示靜電力的性質(zhì)同種電荷，F(xiàn)>0，斥力，方向沿連線向外；異種電荷，F(xiàn)

（1）電場強度

描述電場的強弱和方向的物理量（表示電場的力的性質(zhì)）。

定義：放入電場中的某一點的電荷受到的電場力跟它的電量的比值叫做該點的電場強度，簡稱場強。E=F/q

矢量，方向為正電荷在該點所受電場力的方向。單位：牛／庫（N/C）

注：E=F/q適用于任何電場。E可由F、q量度，但并不取決于F、q，而是由電場自身決定（場源電量Q和該點到場源電荷的距離r）

q：檢驗電荷電量（電量小、體積小），它放入之后不會影響原來的電場，便于用它來研究電場中各點的性質(zhì)。電場力F＝qE

（2）點電荷場強：真空中E=kQ/r2（3）電場的疊加

如果有幾個點電荷同時存在，它們的電場就互相疊加，形成合電場，電場中某點的場強，就等于各個點電荷在該點產(chǎn)生的場強的矢量和。

知道了點電荷的場強公式和場強的疊加性，那么原則上任一電荷分布已知的帶電體所形成的電場中某一點的場強都可以求出（事實上很難計算）。

（4）電力線：研究電場，重要的是要知道電場中各點的場強的大小和方向，為了形象、直觀地表示電場的強弱和方向，引入電力線的概念。

A．電力線并不是電場中實際存在的線，而是人們?yōu)榱耸闺妶鲂蜗蠡�而假想的有向曲線；B．電力線從正電荷出發(fā)到負電荷終止，不是閉合曲線；

C．電力線的疏密表示電場的強弱，電力線上任一點的切線方向表示場強的方向；D．在沒有其它電荷的空間，電力線不中斷、不相交（因為電場的分布是連續(xù)的，且電場中任一點的場強方向只有一個）。

（5）常見的五種電力線（會畫）：孤立點電荷（正、負），兩個等量異、同種電荷和勻強電場

勻強電場：各點的場強大小、方向都相同的電場，其電力線是疏密程度處處相等的互相平行的直線。兩塊大小相等、互相正對、靠近的平行金屬板分別帶等量的異種電荷時，它們之間的電場除邊緣附近外，為勻強電場。4．電勢能電勢電勢差等勢面

（1）電勢能：電荷在電場中由電場力和相對位置決定的勢能。用ε（手寫E）表示。通常取電荷q在無限遠處的電勢能為零，電勢能的正負表示大小。

電勢能變化與電場力做功的關(guān)系：W=-Δε

電荷在電場中某點的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這點移到無限遠處電場力所做的功。（2）電勢

表示電場的能的性質(zhì)的物理量

定義：電場中某點的電荷的電勢能跟它的電量的比值，叫做這一點的電勢。U=ε/q標量。單位：伏（V）

1V表示電量為1C的正電荷在該點的電勢能為1J

通常取無限遠處的電勢為零，或取大地的電勢為零，其正負表示高低（大�。�。取無限遠處電勢為零，正電荷的電場中電勢處處為正，負電荷的電場中電勢處處為負；順著電力線的方向電勢越來越低。

（3）電勢差：電場中兩點間的電勢的差值叫做電勢差（電壓）。UAB=UA－UB＝－UBA＝－（UB－UA）電場力做功與電勢差的關(guān)系：W＝qUAB電子伏特（eV）：1eV=1e×1V=1.60×10-19J

電場力做功的特點：與路徑無關(guān)，只與兩點間的電勢差有關(guān)。（4）等勢面

*A．點電荷的電勢公式：U=kQ/r（取無限遠處電勢為零）

*B．電勢疊加：空間某一點的電勢，等于各電場在該點的電勢的代數(shù)和。原則上，利用A、B，我們可以計算出電荷分布已知的帶電體電場中各點的電勢。在電場中，電勢相等的點所構(gòu)成的面，叫做等勢面。它與電力線一樣，是用來形象、直觀地描述電場而假想的曲面。

在靜電場中，等勢面有如下基本性質(zhì)：

A．相鄰等勢面的電勢差相等，等勢面的疏密表示電場的強弱（等勢面疏密與電力線疏密一致）；

B．等勢面的正負表示電勢的高低，沿電力線方向等勢面的電勢降落最快；C．等勢面處處與電力線垂直，沿等勢面移動電荷，電場力不作功；D．（同一等勢面不中斷）不同點勢的等勢面不相交。

五種常見電場等勢面：孤立點電荷（正、負），兩個等量異、同種電荷和勻強電場5．勻強電場中電勢差跟場強的關(guān)系：E=U/d*6．靜電場中的導體

靜電感應(yīng)：把導體（金屬）放入電場中，導體內(nèi)部的電子在電場力的作用下向電場的反方向移動，導體兩端出現(xiàn)等量異種電荷的現(xiàn)象。

靜電平衡狀態(tài)：導體中（包括表面）沒有電荷定向移動的狀態(tài)處于靜電平衡狀態(tài)的導體的特點：

（1）處于靜電平衡狀態(tài)的導體，內(nèi)部場強處處為零（這是外電場E與感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場E’內(nèi)電場疊加的結(jié)果）。

（2）處于靜電平衡狀態(tài)的導體，表面上任何一點的場強方向跟該點的切面垂直。（3）處于靜電平衡狀態(tài)的導體是一個等勢體，它的表面是一個等勢面。

（4）處于靜電平衡狀態(tài)的帶電導體，電荷只能分布在導體的外表面上。應(yīng)用：（1）兩種靜電屏蔽：

外屏蔽一個不接地的空腔導體可以屏蔽外電場全屏蔽一個接地的空腔導體可以同時屏蔽內(nèi)、外電場（2）法拉第圓筒：外取，內(nèi)送。7．帶電粒子在勻強電場中的運動

（1）加速：qU=mv2（2）偏轉(zhuǎn)（類似平拋運動）側(cè)移y=，偏角tgф=

四、電容器電容

1．電容器：任何兩個彼此絕緣而又互相靠近的導體，都可以看成是一個電容器。電容器具有容納電荷（充放電）的本領(lǐng)。2．電容

表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量。

定義：電容器所帶的電量跟它的兩極間的電勢差的比值，叫做電容器的電容。C=Q/U單位：法拉（F），1F＝106μF＝1012pF3．平行板電容器電容：C=4．常用電容器（了解）5．電容器的擊穿電壓和額定電壓五、靜電的防止和應(yīng)用

1．靜電的危害：靜電荷積累到一定程度，會產(chǎn)生火花放電。防止靜電危害的基本方法是盡快地把產(chǎn)生的靜電導走。

2．靜電的應(yīng)用：依據(jù)的物理原理幾乎都是讓帶電的物質(zhì)微粒在電場力作用下，奔向并吸附到電極上。

如：靜電除塵、靜電復(fù)印

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