高中物理庫倫定律的知識(shí)點(diǎn)詳解
高中物理庫倫定律的知識(shí)點(diǎn)詳解
庫侖定律是物理學(xué)習(xí)中重要的知識(shí)點(diǎn)，下面學(xué)習(xí)啦的小編將為大家?guī)韼靵龆傻慕榻B，希望能夠幫助到大家。
高中物理庫倫定律的知識(shí)點(diǎn)
庫倫定律的內(nèi)容
真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上;同名電荷相斥，異名電荷相吸。
庫倫定律的公式
庫侖定律的概念里，規(guī)定了庫侖力的物理公式：F=kq1q2/r2
庫侖定律的適用條件是什么?
庫侖定律反應(yīng)的是電荷間基本相互作用的規(guī)律，庫侖定律的適用條件有如下兩條：
第一，上述庫侖定律的計(jì)算式，只適用于兩個(gè)點(diǎn)電荷間的基本相互作用力(庫侖力)的計(jì)算。
如相互作用的雙方是均勻帶電的球體，則可將其視為電量集中于球心處的點(diǎn)電荷;
如相互作用的雙方是不能視為點(diǎn)電荷的一般帶電體，則應(yīng)將其分割成若干小區(qū)域，使每一小區(qū)域內(nèi)所帶電荷均可視為點(diǎn)電荷，算出各小區(qū)域所受的庫侖力后再求矢量和。
第二，上述庫侖定律的計(jì)算式，只適用于處在真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷間的相互作用力(庫侖力)的計(jì)算。
如果兩個(gè)點(diǎn)電荷是處在某種電介質(zhì)中，則其間相互作用的庫侖力應(yīng)在上式所計(jì)算出的數(shù)值基礎(chǔ)上除以該介質(zhì)的介電常數(shù)來修正，但通常中學(xué)物理階段并不要求做這樣的計(jì)算。
庫侖定律的局限性
庫侖定律沒有解決電荷間相互作用力是如何傳遞的，甚至按照庫侖定律的內(nèi)容，庫侖力不需要接觸任何媒介，也不需要時(shí)間，而是直接從一個(gè)帶電體作用到另一個(gè)帶電體上的。即電荷之間的相互作用是一種“超距作用”，然而另一批物理學(xué)家認(rèn)為這類力是“近距作用”，電力通過一種充滿在空間的彈性媒介——以太來傳遞。
英國科學(xué)家法拉第在研究電場時(shí)首先提出場的觀點(diǎn)。他認(rèn)為電荷會(huì)在其周圍空間激發(fā)電場，處于電場中的其他電荷將受到力的作用，即電荷與電荷的相互作用時(shí)通過存在于它們之間的場來實(shí)現(xiàn)的。
現(xiàn)代科學(xué)已經(jīng)證實(shí)，相互作用不是“超距”的，但“近距”觀點(diǎn)所假定的以太是不存在的，電荷之間存在相互作用力是通過電場來傳遞的，電荷之間相互作用的傳遞速度是光速。
高中物理電場強(qiáng)度的知識(shí)點(diǎn)
電場強(qiáng)度的概念
電場強(qiáng)度是用來表示電場的強(qiáng)弱和方向的物理量。實(shí)驗(yàn)表明，在電場中某一點(diǎn)，試探點(diǎn)電荷(正電荷)在該點(diǎn)所受電場力與其所帶電荷的比值是一個(gè)與試探點(diǎn)電荷無關(guān)的量。電場強(qiáng)度的定義：放入電場中某點(diǎn)的電荷所受靜電力F跟它的電荷量比值，其大小用E表示，顯然，E=F/q;
試探點(diǎn)電荷應(yīng)該滿足兩個(gè)條件：
(1)它的線度必須小到可以被看作點(diǎn)電荷，以便確定場中每點(diǎn)的性質(zhì);
(2)它的電量要足夠小，使得由于它的置入不引起原有電場的重新分布或?qū)τ性措妶龅挠绊懣珊雎圆挥?jì)。
電場強(qiáng)度的單位V/m伏特/米或N/C牛頓/庫侖(這兩個(gè)單位實(shí)際上相等)。常用的單位還有V/cm伏特/厘米。
電場強(qiáng)度方向的規(guī)定
按照定義，電場中某一點(diǎn)的電場強(qiáng)度的方向可用試探正的點(diǎn)電荷，在某點(diǎn)所受電場力的方向規(guī)定為電場強(qiáng)度的方向。
電場強(qiáng)度公式及推導(dǎo)式
電場強(qiáng)度定義式E=F/q;
點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度E=kQ/R²;
勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度與電壓的關(guān)系U=Ed;
電場強(qiáng)度與電場力
電場強(qiáng)度的大小，由試探電荷所受的力與試探點(diǎn)電荷帶電量的比值確定。E=F/q，適用于一切電場;其中F為電場對(duì)試探電荷的作用力，q為試探電荷的電荷量。電場強(qiáng)度的單位N/C。
定量的實(shí)驗(yàn)證明，在電場的同一點(diǎn)，電場力的大小與試探電荷的電荷量的比值是恒定的，跟試探電荷的電荷量無關(guān)。它只與產(chǎn)生電場的電荷及試探電荷在電場中的具體位置有關(guān)，即比值反映電場自身的特性(此處用了比值定義法)。
電場強(qiáng)度與電勢差的關(guān)系
勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度與電壓的關(guān)系U=Ed;其中d指的是沿著電場線方向的有效距離。如果d不是沿著電場線方向的，還需要進(jìn)行投影運(yùn)算。
電場強(qiáng)度與電場線關(guān)系
電場線是用來描述電場分布的一簇簇曲線(或直線)，電場線越密集的地方，電場強(qiáng)度E越大。
電場強(qiáng)度與電勢能
電場強(qiáng)度與電勢能的大小沒有關(guān)系，不能認(rèn)為某點(diǎn)的電場強(qiáng)度大，電勢能就一定大。電場強(qiáng)度大，只能說明同樣的電荷受到的力更大，與電勢能無關(guān)。
電勢能的大小主要取決于(相對(duì)零勢能面)電勢的大小，以及電荷的大小。
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