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高考物理電學(xué)知識(shí)點(diǎn)

時(shí)間: 鳳婷983 分享

  在高中課程教育中,物理是十分重要的基礎(chǔ)學(xué)科之一,其中電學(xué)是高考物理試卷實(shí)驗(yàn)題的命題熱點(diǎn),下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)?lái)的高考物理電學(xué)知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)你有幫助。

  一、高考物理電場(chǎng)基本規(guī)律

  1、電荷守恒定律

  (1)定律內(nèi)容: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(guò)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(cè)得e的值。

  2、庫(kù)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=9.0×109N?m2/C2——靜電力常量(3)適用條件:真空中靜止的點(diǎn)電荷。

  二、高考物理電場(chǎng)能的性質(zhì)

  1、電場(chǎng)能的基本性質(zhì):電荷在電場(chǎng)中移動(dòng),電場(chǎng)力要對(duì)電荷做功。

  2、電勢(shì)φ(1)定義:電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)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(shì)具有相對(duì)性,相對(duì)參考點(diǎn)而言。但電勢(shì)之差與參考點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān)。

  ○2電勢(shì)一個(gè)標(biāo)量,但是它有正負(fù),正負(fù)只表示該點(diǎn)電勢(shì)比參考點(diǎn)電勢(shì)高,還是低。

  ○3電勢(shì)的大小由電場(chǎng)本身決定,與Ep和q無(wú)關(guān)。

  ○4電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功。

  (4)電勢(shì)高低的判斷方法○1根據(jù)電場(chǎng)線判斷:沿著電場(chǎng)線電勢(shì)降低。φA>φB○2根據(jù)電勢(shì)能判斷:

  正電荷:電勢(shì)能大,電勢(shì)高;電勢(shì)能小,電勢(shì)低。

  負(fù)電荷:電勢(shì)能大,電勢(shì)低;電勢(shì)能小,電勢(shì)高。

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

  3、電勢(shì)能Ep(1)定義:電荷在電場(chǎng)中,由于電場(chǎng)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(shì)能等于電場(chǎng)力把電荷從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)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(shì)能具有相對(duì)性,相對(duì)零勢(shì)能面而言,通常選大地或無(wú)窮遠(yuǎn)處為零勢(shì)能面。

  ○2電勢(shì)能的變化量△Ep與零勢(shì)能面的選擇無(wú)關(guān)。

  4、電勢(shì)差UAB(1)定義:電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)之差。也叫電壓。

  (2)定義式:UAB=φA-φB(3)特點(diǎn):

  ○1電勢(shì)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(shì)誰(shuí)高誰(shuí)低。若UAB>0,則UBA<0。

  ○2單位:伏○3電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)差是確定的,與零勢(shì)面的選擇無(wú)關(guān)○4U=Ed勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差計(jì)算公式。——電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度之間的關(guān)系。

  5、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(chǎng)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(chǎng)都等于外電場(chǎng)在該處場(chǎng)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(shì)體,導(dǎo)體表面是個(gè)等勢(shì)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。

  6、電場(chǎng)力做功WAB(1)電場(chǎng)力做功的特點(diǎn):電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),只與初末位置有關(guān),即與初末位置的電勢(shì)差有關(guān)。

  (2)表達(dá)式:WAB=UABq—帶正負(fù)號(hào)計(jì)算(適用于任何電場(chǎng))WAB=Eqd—d沿電場(chǎng)方向的距離。——勻強(qiáng)電場(chǎng)(3)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系WAB=-△Ep=EpA-EPB結(jié)論:電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加7、等勢(shì)面:

  (1)定義:電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。

  (2)特點(diǎn):

  ○1等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力不做功。

  ○2等勢(shì)面與電場(chǎng)線垂直○3兩等勢(shì)面不相交○4等勢(shì)面的密集程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大?。菏枞趺軓?qiáng)。

  ○5畫等勢(shì)面時(shí),相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相等。

  (3)判斷電場(chǎng)線上兩點(diǎn)間的電勢(shì)差的大?。嚎拷鼒?chǎng)源(場(chǎng)強(qiáng)大)的兩間的電勢(shì)差大于遠(yuǎn)離場(chǎng)源(場(chǎng)強(qiáng)小)相等距離兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。

  三、高考物理電場(chǎng)力的性質(zhì)

  1、電場(chǎng)的基本性質(zhì):電場(chǎng)對(duì)放入其中電荷有力的作用。

  2、電場(chǎng)強(qiáng)度E(1)定義:電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)受到的電場(chǎng)力F與電荷的帶電量q的比值,就叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。

  (2)定義式:E與F、q無(wú)關(guān),只由電場(chǎng)本身決定。

  (3)電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量:大?。?jiǎn)挝浑姾墒艿降碾妶?chǎng)力。

  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(chǎng)強(qiáng)度公式○1點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式:——Q場(chǎng)源電荷○2勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)公式:——d沿電場(chǎng)方向兩點(diǎn)間距離(6)場(chǎng)強(qiáng)的疊加:遵循平行四邊形法則3、電場(chǎng)線(1)意義:形象直觀描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向理性模型,實(shí)際上是不存在的(2)電場(chǎng)線的特點(diǎn):

  ○1電場(chǎng)線起于正(無(wú)窮遠(yuǎn)),止于(無(wú)窮遠(yuǎn))負(fù)電荷○2不封閉,不相交,不相切○3沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低,且電勢(shì)降低最快。一條電場(chǎng)線無(wú)法判斷場(chǎng)強(qiáng)大小,可以判斷電勢(shì)高低。

  ○4電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面,靜電平衡導(dǎo)體,電場(chǎng)線垂直于導(dǎo)體表面(3)幾種特殊電場(chǎng)的電場(chǎng)線四、應(yīng)用——帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)(平衡問(wèn)題,加速問(wèn)題,偏轉(zhuǎn)問(wèn)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(wèn)題:電場(chǎng)力與重力的平衡問(wèn)題。

  mg=Eq3、加速問(wèn)題(1)由牛頓第二定律解釋,帶電粒子在電場(chǎng)中加速運(yùn)動(dòng)(不計(jì)重力),只受電場(chǎng)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(jiàn)加速的末速度與兩板間的距離d無(wú)關(guān),只與兩板間的電壓有關(guān),但是粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不一樣,d越大,飛行時(shí)間越長(zhǎng)。

  3、偏轉(zhuǎn)問(wèn)題——類平拋運(yùn)動(dòng)在垂直電場(chǎng)線的方向:粒子做速度為v0勻速直線運(yùn)動(dòng)。

  在平行電場(chǎng)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的水平距離,若能飛出電場(chǎng)水平距離為L(zhǎng),若不能飛出電場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(guò)程相同五、電容器及其應(yīng)用1、電容器充放電過(guò)程:(電源給電容器充電)充電過(guò)程S-A:電源的電能轉(zhuǎn)化為電容器的電場(chǎng)能放電過(guò)程S-B:電容器的電場(chǎng)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電容器的帶電量Q是指一個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值。

  ○2電容器的電容C與Q和U無(wú)關(guān),只由電容器本身決定。

  ○3在有關(guān)電容器問(wèn)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○4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(kāi),則電容器的帶電量不變。

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