2019-2020年高考物理知識要點總結(jié) 電場教案.doc

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2019-2020年高考物理知識要點總結(jié) 電場教案 知識要點： 1、電荷及電荷守恒定律 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?。 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，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或從的體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一個部分，這叫做電荷守恒定律。 2、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，。 庫侖定律的適用條件是(a)真空，(b)點電荷。點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，可以使用庫侖定律，否則不能使用。例如半徑均為的金屬球如圖9—1所示放置，使兩球邊緣相距為，今使兩球帶上等量的異種電荷，設(shè)兩電荷間的庫侖力大小為，比較與的大小關(guān)系，顯然，如果電荷能全部集中在球心處，則兩者相等。依題設(shè)條件，球心間距離不是遠(yuǎn)大于，故不能把兩帶電體當(dāng)作點電荷處理。實際上，由于異種電荷的相互吸引，使電荷分布在兩球較靠近的球面處，這樣電荷間距離小于，故。同理，若兩球帶同種電荷，則。 3、電場強度 ⑴電場的最基本的性質(zhì)之一，是對放入其中的電荷有電場力的作用。電場的這種性質(zhì)用電場強度來描述。在電場中放入一個檢驗電荷，它所受到的電場力跟它所帶電量的比值叫做這個位置上的電場強度，定義式是，場強是矢量，規(guī)定正電荷受電場力的方向為該點的場強方向，負(fù)電荷受電場力的方向與該點的場強方向相反。 由場強度的大小，方向是由電場本身決定的，是客觀存在的，與放不放檢驗電荷，以及放入檢驗電荷的正、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。 要區(qū)別場強的定義式與點電荷場強的計算式，前者適用于任何電場，后者只適用于真空（或空氣）中點電荷形成的電場。 4、電場線 為了直觀形象地描述電場中各點的強弱及方向，在電場中畫出一系列曲線，曲線上各點的切線方向表示該點的場強方向，曲線的疏密表示電場的弱度。 電場線的特點：(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弱，并不是帶電粒子在電場中的運動軌跡。帶電粒子的運動軌跡是由帶電粒子受到的合外力情況和初速度共同決定。 5、勻強電場 場強方向處處相同，場強大小處處相等的區(qū)域稱為勻強電場，勻強電場中的電場線是等距的平行線，平行正對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電場。 6、電勢能 由電荷在電場中的相對位置決定的能量叫電勢能。 電勢能具有相對性，通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢能和零點。 由于電勢能具有相對性，所以實際的應(yīng)用意義并不大。而經(jīng)常應(yīng)用的是電勢能的變化。電場力對電荷做功，電荷的電勢能減速少，電荷克服電場力做功，電荷的電勢能增加，電勢能變化的數(shù)值等于電場力對電荷做功的數(shù)值，這常是判斷電荷電勢能如何變化的依據(jù)。 7、電勢、電勢差 ⑴電勢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檢驗電荷，若它具有的電勢能為，則比值叫做該位置的電勢。 電勢也具有相對性，通常取離電場無窮遠(yuǎn)處或大地的電勢為零電勢（對同一電場，電勢能及電勢的零點選取是一致的）這樣選取零電勢點之后，可以得出正電荷形成的電場中各點的電勢均為正值，負(fù)電荷形成的電場中各點的電勢均為負(fù)值。 ⑵電場中兩點的電勢之差叫電勢差，依教材要求，電勢差都取絕對值，知道了電勢差的絕對值，要比較哪個點的電勢高，需根據(jù)電場力對電荷做功的正負(fù)判斷，或者是由這兩點在電場線上的位置判斷。 ⑶電勢相等的點組成的面叫等勢面。等勢面的特點： (a)等勢面上各點的電勢相等，在等勢面上移動電荷電場力不做功。 (b)等勢面一定跟電場線垂直，而且電場線總是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。 (c)規(guī)定：畫等勢面（或線）時，相鄰的兩等勢面（或線）間的電勢差相等。這樣，在等勢面（線）密處場強較大，等勢面（線）疏處場強小。 ⑷電場力對電荷做功的計算公式：，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差決定。 ⑸在勻強電場中電勢差與場強之間的關(guān)系是，公式中的是沿場強方向上的距離。 8、電場中的導(dǎo)體 ⑴靜電感應(yīng)：把金屬導(dǎo)體放在外電場中，由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場力作用而定向移動，使導(dǎo)體的兩個端面出現(xiàn)等量的異種電荷，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。 ⑵靜電平衡：發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體兩端面感應(yīng)的等量異種電荷形成一附加電場，當(dāng)附加電場與外電場完全抵消時，自由電子的定向移動停止，這時的導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)。 ⑶處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點： (a)導(dǎo)體內(nèi)部的電場強處處為零，電場線在導(dǎo)體的內(nèi)部中斷。 (b)導(dǎo)體是一個等勢體，表面是一個等勢面。 (c)導(dǎo)體表面上任意一點的場強方向跟該點的表面垂直。 (d)導(dǎo)體斷帶的凈電荷全部分布在導(dǎo)體的外表面上。