物理選修3-1第一章 電場章節(jié)復(fù)習(xí)總結(jié)

第一章電場章節(jié)復(fù)習(xí)總結(jié)

一、電場基本規(guī)律

1、電荷守恒定律：電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(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，電荷的總量保持不變。（1）三種帶電方式：摩擦起電，感應(yīng)起電，接觸起電。

（2）元電荷：最小的帶電單元，任何帶電體的帶電量都是元電荷的整數(shù)倍，e=1.6×10-19C密立根測得e的值。2、庫侖定律

（1）定律內(nèi)容：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。（2）表達(dá)式：k=9.0×109Nm2/C2靜電力常量（3）適用條件：真空中靜止的點(diǎn)電荷。

二、電場力的性質(zhì)

1、電場的基本性質(zhì)：電場對(duì)放入其中電荷有力的作用。2、電場強(qiáng)度E

（1）定義：電荷在電場中某點(diǎn)受到的電場力F與電荷的帶電量q的比值，就叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。

（2）定義式：E與F、q無關(guān)，只由電場本身決定。（3）電場強(qiáng)度是矢量：大�。簡挝浑姾墒艿降碾妶隽�。

方向：規(guī)定正電荷受力方向，負(fù)電荷受力與E的方向相反。（4）單位：N/C,V/m1N/C=1V/m（5）其他的電場強(qiáng)度公式

○1點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式：Q場源電荷

○2勻強(qiáng)電場場強(qiáng)公式：d沿電場方向兩點(diǎn)間距離（6）場強(qiáng)的疊加：遵循平行四邊形法則3、電場線

（1）意義：形象直觀描述電場強(qiáng)弱和方向理性模型，實(shí)際上是不存在的（2）電場線的特點(diǎn)：

○1電場線起于正（無窮遠(yuǎn)），止于（無窮遠(yuǎn)）負(fù)電荷○2不封閉，不相交，不相切

○3沿電場線電勢降低，且電勢降低最快。一條電場線無法判斷場強(qiáng)大小，可以判斷電勢高低。

○4電場線垂直于等勢面，靜電平衡導(dǎo)體，電場線垂直于導(dǎo)體表面（3）幾種特殊電場的電場線見課本。。。

三、電場能的性質(zhì)

1、電場能的基本性質(zhì)：電荷在電場中移動(dòng)，電場力要對(duì)電荷做功。2、電勢能Ep（1）定義：電荷在電場中，由于電場和電荷間的相互作用，由位置決定的能量。電荷在某點(diǎn)的電勢能等于電場力把電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢能位置時(shí)所做的功。（2）定義式：帶正負(fù)號(hào)計(jì)算（3）特點(diǎn)：

○1電勢能具有相對(duì)性，相對(duì)零勢能面而言，通常選大地或無窮遠(yuǎn)處為零勢能面�！�2電勢能的變化量△Ep與零勢能面的選擇無關(guān)。3、電勢φ

（1）定義：電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能Ep與電荷量的比值。（2）定義式：φ單位：伏（V）帶正負(fù)號(hào)計(jì)算（3）特點(diǎn)：

○1電勢具有相對(duì)性，相對(duì)參考點(diǎn)而言。但電勢之差與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。○2電勢一個(gè)標(biāo)量，但是它有正負(fù)，正負(fù)只表示該點(diǎn)電勢比參考點(diǎn)電勢高，還是低�！�3電勢的大小由電場本身決定，與Ep和q無關(guān)。

○4電勢在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到零勢點(diǎn)時(shí)電場力所做的功。（4）電勢高低的判斷方法

○1根據(jù)電場線判斷：沿著電場線電勢降低。φA>φB○2根據(jù)電勢能判斷：

正電荷：電勢能大，電勢高；電勢能小，電勢低。負(fù)電荷：電勢能大，電勢低；電勢能小，電勢高。

結(jié)論：只在電場力作用下，靜止的電荷從電勢能高的地方向電勢能低的地方運(yùn)動(dòng)。4、電勢差UAB

（1）定義：電場中兩點(diǎn)間的電勢之差。也叫電壓。（2）定義式：UAB=φA-φB（3）特點(diǎn)：

○1電勢差是標(biāo)量，但是卻有正負(fù)，正負(fù)只表示起點(diǎn)和終點(diǎn)的電勢誰高誰低。若UAB>0，則UBA○2等勢面與電場線垂直○3兩等勢面不相交

○4等勢面的密集程度表示場強(qiáng)的大小：疏弱密強(qiáng)。○5畫等勢面時(shí)，相鄰等勢面間的電勢差相等。

（3）判斷電場線上兩點(diǎn)間的電勢差的大�。嚎拷鼒鲈矗▓鰪�(qiáng)大）的兩間的電勢差大于遠(yuǎn)離場源（場強(qiáng)小）相等距離兩點(diǎn)間的電勢差。

7、靜電平衡狀態(tài)

（1）定義：導(dǎo)體內(nèi)不再有電荷定向移動(dòng)的穩(wěn)定狀態(tài)（2）特點(diǎn)

○1處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零。

○2感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)任何位置產(chǎn)生的電場都等于外電場在該處場強(qiáng)的大小相等，方向相反�！�3處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢體，導(dǎo)體表面是個(gè)等勢面。

○4電荷只分布在導(dǎo)體的外表面，在導(dǎo)體表面的分布與導(dǎo)體表面的彎曲程度有關(guān)，越彎曲，電荷分布越多。四、電容器及其應(yīng)用

1、電容器充放電過程：（電源給電容器充電）充電過程S-A：電源的電能轉(zhuǎn)化為電容器的電場能放電過程S-B：電容器的電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能2、電容

（1）物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。

（2）定義：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間電壓U的比值就叫做電容器的電容。（3）定義式：是定義式不是決定式是電容的決定式（平行板電容器）（4）單位：法拉F，微法μF，皮法pF1pF=10-6μF=10-12F（5）特點(diǎn)

○1電容器的電容C與Q和U無關(guān)，只由電容器本身決定。○2電容器的帶電量Q是指一個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值。

○3電容器始終與電源相連，則電容器的電壓不變。電容器充電完畢，再與電源斷開，則電容器的帶電量不變。

○4在有關(guān)電容器問題的討論中，經(jīng)常要用到以下三個(gè)公式和○3的結(jié)論聯(lián)合使用進(jìn)行判斷

五、應(yīng)用帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)（平衡問題，加速問題，偏轉(zhuǎn)問題）

1、基本粒子不計(jì)重力，但不是不計(jì)質(zhì)量，如質(zhì)子（），電子，α粒子（）,氕（），氘（），氚（）

帶電微粒、帶電油滴、帶電小球一般情況下都要計(jì)算重力。2、平衡問題：電場力與重力的平衡問題。mg=Eq

3、加速問題（1）由牛頓第二定律解釋，帶電粒子在電場中加速運(yùn)動(dòng)（不計(jì)重力），只受電場力Eq，粒子的加速度為a=Eq/m，若兩板間距離為d，則

（2）由動(dòng)能定理解釋，

可見加速的末速度與兩板間的距離d無關(guān)，只與兩板間的電壓有關(guān)，但是粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不一樣，d越大，飛行時(shí)間越長。3、偏轉(zhuǎn)問題類平拋運(yùn)動(dòng)

在垂直電場線的方向：粒子做速度為v0勻速直線運(yùn)動(dòng)。

在平行電場線的方向：粒子做初速度為0、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

帶電粒子若不計(jì)重力，則在豎直方向粒子的加速度

帶電粒子做類平拋水平距離，若能飛出電場水平距離為L，若不能飛出電場則水平距離為x帶電粒子飛行的時(shí)間：t=x/v0=L/v0○1粒子要能飛出電場則：y≤d/2○2粒子在豎直方向做勻加速運(yùn)動(dòng)：○3粒子在豎直方向的分速度:○4粒子出電場的速度偏角：○5由○1○2○3○4○5可得：

飛行時(shí)間：t=L/vO豎直分速度：側(cè)向偏移量：偏向角：

飛行時(shí)間：t=L/vO側(cè)向偏移量：y’＝偏向角：

在這種情況下，一束粒子中各種不同的粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡相同。即不同粒子的側(cè)移量，偏向角都相同，但它們飛越偏轉(zhuǎn)電場的時(shí)間不同，此時(shí)間與加速電壓、粒子電量、質(zhì)量有關(guān)。如果在上述例子中粒子的重力不能忽略時(shí)，只要將加速度a重新求出即可，具體計(jì)算過程相同。

4、示波器的原理同上結(jié)構(gòu)圖。XX’YY’板偏向

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