物理高考電場知識(shí)點(diǎn)的歸納
通常高考中關(guān)于力學(xué)、電學(xué)、能量轉(zhuǎn)化的綜合性問題,需要用到各個(gè)層次的知識(shí)。為了幫助考生從知識(shí)點(diǎn)的角度進(jìn)行高考物理復(fù)習(xí),使考生能夠更為系統(tǒng)的梳理物理知識(shí)點(diǎn),下面是小編為大家整理的關(guān)于物理高考電場知識(shí)點(diǎn)的歸納,希望對(duì)您有所幫助。歡迎大家閱讀參考學(xué)習(xí)!
物理高考電場知識(shí)點(diǎn)的歸納
電場是電荷及變化磁場周圍空間里存在的一種特殊物質(zhì)。電場這種物質(zhì)與通常的實(shí)物不同,它不是由分子原子所組成,但它是客觀存在的,電場具有通常物質(zhì)所具有的力和能量等客觀屬性。電場的力的性質(zhì)表現(xiàn)為:電場對(duì)放入其中的電荷有作用力,這種力稱為電場力。電場的能的性質(zhì)表現(xiàn)為:當(dāng)電荷在電場中移動(dòng)時(shí),電場力對(duì)電荷作功(這說明電場具有能量)。
[考點(diǎn)方向]
1、有關(guān)場強(qiáng)E(電場線)、電勢(shì)(等勢(shì)面)、W=qU、動(dòng)能與電勢(shì)能的比較。
2、帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)情況(加速、偏轉(zhuǎn)類平拋)的比較,運(yùn)動(dòng)軌跡和方向(一直向前?往返?)的分析判別。 [聯(lián)系實(shí)際與綜合] ①直線加速器②示波器原理③靜電除塵與選礦④滾筒式靜電分選器⑤復(fù)印機(jī)與噴墨打印 機(jī)⑥靜電屏蔽⑦帶電體的力學(xué)分析(綜合平衡、牛頓第二定律、功能、單擺等)⑧帶電體在電場和磁場中運(yùn)動(dòng)⑨氫原子的核外電子運(yùn)行
[電場知識(shí)點(diǎn)歸納]
1.電荷 電荷守恒定律 點(diǎn)電荷
⑴自然界中只存在正、負(fù)兩中電荷,電荷在它的同圍空間形成電場,電荷間的相互作用力就是通過電場發(fā)生的。電荷的多少叫電量?;倦姾? 。帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍(Q=ne)
⑵使物體帶電也叫起電。使物體帶電的方法有三種:①摩擦起電 ②接觸帶電 ③感應(yīng)起電。
⑶電荷既不能創(chuàng)造,也不能被消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或從的體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分,這叫做電荷守恒定律。
帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí),這樣的帶電體就可以看做帶電的點(diǎn),叫做點(diǎn)電荷。
2.庫侖定律
在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比,跟它們間的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上,數(shù)學(xué)表達(dá)式為 ,其中比例常數(shù) 叫靜電力常量, 。(F:點(diǎn)電荷間的作用力(N), Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C),r:兩點(diǎn)電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引)
庫侖定律的適用條件是(a)真空,(b)點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是物理中的理想模型。當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電體的線度時(shí),可以使用庫侖定律,否則不能使用。
3.靜電場 電場線
為了直觀形象地描述電場中各點(diǎn)的強(qiáng)弱及方向,在電場中畫出一系列曲線,曲線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向,曲線的疏密表示電場的弱度。
電場線的特點(diǎn):(a)始于正電荷 (或無窮遠(yuǎn)),終止負(fù)電荷(或無窮遠(yuǎn));(b)任意兩條電場線都不相交。
電場線只能描述電場的方向及定性地描述電場的強(qiáng)弱,并不是帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡。帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是由帶電粒子受到的合外力情況和初速度共同決定。
4.電場強(qiáng)度 點(diǎn)電荷的電場Ⅱ
⑴電場的最基本的性質(zhì)之一,是對(duì)放入其中的電荷有電場力的作用。電場的這種性質(zhì)用電場強(qiáng)度來描述。在電場中放入一個(gè)檢驗(yàn)電荷 ,它所受到的電場力 跟它所帶電量的比值 叫做這個(gè)位置上的電場強(qiáng)度,定義式是 ,場強(qiáng)是矢量,規(guī)定正電荷受電場力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場強(qiáng)方向,負(fù)電荷受電場力的方向與該點(diǎn)的場強(qiáng)方向相反。(E:電場強(qiáng)度(N/C),是矢量,q:檢驗(yàn)電荷的電量(C))
電場強(qiáng)度 的大小,方向是由電場本身決定的,是客觀存在的,與放不放檢驗(yàn)電荷,以及放入檢驗(yàn)電荷的正、負(fù)電量的多少均無關(guān),既不能認(rèn)為 與 成正比,也不能認(rèn)為 與 成反比。
點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算式 ( r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量(C))
5.電勢(shì)能 電勢(shì) 等勢(shì)面
電勢(shì)能由電荷在電場中的相對(duì)位置決定的能量叫電勢(shì)能。
電勢(shì)能具有相對(duì)性,通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢(shì)能和零點(diǎn)。
由于電勢(shì)能具有相對(duì)性,所以實(shí)際的應(yīng)用意義并不大。而經(jīng)常應(yīng)用的是電勢(shì)能的變化。電場力對(duì)電荷做功,電荷的電勢(shì)能減速少,電荷克服電場力做功,電荷的電勢(shì)能增加,電勢(shì)能變化的數(shù)值等于電場力對(duì)電荷做功的數(shù)值,這常是判斷電荷電勢(shì)能如何變化的依據(jù)。電場力對(duì)電荷做功的計(jì)算公式: ,此公式適用于任何電場。電場力做功與路徑無關(guān),由起始和終了位置的電勢(shì)差決定。
電勢(shì)是描述電場的能的性質(zhì)的物理量
在電場中某位置放一個(gè)檢驗(yàn)電荷 ,若它具有的電勢(shì)能為 ,則比值 叫做該位置的電勢(shì)。
電勢(shì)也具有相對(duì)性,通常取離電場無窮遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零電勢(shì)(對(duì)同一電場,電勢(shì)能及電勢(shì)的零點(diǎn)選取是一致的)這樣選取零電勢(shì)點(diǎn)之后,可以得出正電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢(shì)均為正值,負(fù)電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢(shì)均為負(fù)值。
電勢(shì)相等的點(diǎn)組成的面叫等勢(shì)面。等勢(shì)面的特點(diǎn):
(a)等勢(shì)面上各點(diǎn)的電勢(shì)相等,在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場力不做功。
(b)等勢(shì)面一定跟電場線垂直,而且電場線總是由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面。
(c)規(guī)定:畫等勢(shì)面(或線)時(shí),相鄰的兩等勢(shì)面(或線)間的電勢(shì)差相等。這樣,在等勢(shì)面(線)密處場強(qiáng)較大,等勢(shì)面(線)疏處場強(qiáng)小。
6.電勢(shì)差
電場中兩點(diǎn)的電勢(shì)之差叫電勢(shì)差,依教材要求,電勢(shì)差都取絕對(duì)值,知道了電勢(shì)差的絕對(duì)值,要比較哪個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)高,需根據(jù)電場力對(duì)電荷做功的正負(fù)判斷,或者是由這兩點(diǎn)在電場線上的位置判斷。
7.勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差和電場強(qiáng)度的關(guān)系
場強(qiáng)方向處處相同,場強(qiáng)大小處處相等的區(qū)域稱為勻強(qiáng)電場,勻強(qiáng)電場中的電場線是等距的平行線,平行正對(duì)的兩金屬板帶等量異種電荷后,在兩極之間除邊緣外就是勻強(qiáng)電場。
在勻強(qiáng)電場中電勢(shì)差與場強(qiáng)之間的關(guān)系是 ,公式中的 是沿場強(qiáng)方向上的距離(m)。
在勻強(qiáng)電場中平行線段上的電勢(shì)差與線段長度成正比
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