電場知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

電場知識(shí)點(diǎn)總結(jié)電場知識(shí)點(diǎn)總結(jié)電場知識(shí)點(diǎn)總結(jié)xxx公司電場知識(shí)點(diǎn)總結(jié)文件編號(hào)：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計(jì)，管理制度高考物理復(fù)習(xí)《電場》三種起電方式對(duì)比表方式產(chǎn)生條件實(shí)質(zhì)原因及結(jié)果摩擦起電兩種不同的物質(zhì)組成的兩物體相互摩擦電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體由于摩擦力做功，使得對(duì)電子束縛能力弱的物體失去電子而帶正電，對(duì)電子束縛能力強(qiáng)的物體得到電子而帶負(fù)電感應(yīng)起電導(dǎo)體靠近帶電體時(shí)導(dǎo)體中電荷重新分配在帶電體上電荷的作用下，導(dǎo)體中的正負(fù)電荷重新分配，使導(dǎo)體近端出現(xiàn)異種電荷，遠(yuǎn)端出現(xiàn)同種電荷（相對(duì)帶電體電荷而言）接觸帶電導(dǎo)體與帶電體接觸時(shí)電荷的轉(zhuǎn)移（一般是電子的轉(zhuǎn)移）電荷的轉(zhuǎn)移使導(dǎo)體帶上了與帶電體相同電性的電荷規(guī)律電荷守恒定律：電荷即不能創(chuàng)造，也不能消失，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元電荷與電量的區(qū)別于聯(lián)系元電荷（基本電荷）元電荷是自然界中物體所能帶上的最小電荷量，是電荷量為的電荷，不是電子也不是質(zhì)子電荷量指物體所帶電量的多少，帶電體所帶電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍聯(lián)系Q=ne點(diǎn)電荷與遠(yuǎn)電荷的比較點(diǎn)電荷是一種理想化模型，其帶電荷量是元電荷的整數(shù)倍，能否把一個(gè)帶電物體看做點(diǎn)電荷，不能以它的體積大小而論，應(yīng)該根據(jù)具體情況來定，當(dāng)帶電物體的形狀或大小對(duì)所研究的問題處于次要地位或者可以忽略時(shí)，我們就可以將它看做點(diǎn)電荷元電荷一個(gè)電子所帶的電荷量叫做元電荷，用符號(hào)e表示，點(diǎn)電荷與元電荷（有叫基元電荷）的關(guān)系：點(diǎn)電荷所帶電荷量是元電荷的整數(shù)倍庫侖定律的內(nèi)容、公式及條件庫倫定律內(nèi)容在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷的相互作用力跟他們電荷量的乘積成正比，跟他們之間的平方成反比，作用力的方向在他們的連線上表達(dá)式各量采用國際單位其中k為靜電力常量，k=9．0×109Nm2/c2適用范圍庫侖定律適用于真空中、點(diǎn)電荷間的相互作用，點(diǎn)電荷在空氣中的相互作用也可以應(yīng)用該定律對(duì)于兩個(gè)均勻帶電絕緣球體，可以將其視為電荷集中于球心的點(diǎn)電荷，r為兩球心之間的距離對(duì)于兩個(gè)帶電金屬球，要考慮金屬球表面電荷的重新分布庫侖力在m的范圍內(nèi)均有效，但不能根據(jù)公式錯(cuò)誤地推論：但r趨于零時(shí)，F(xiàn)趨于無窮大，原因是，在這樣的條件下，帶電體不能看成電電荷電場強(qiáng)度與電場力的比較電場強(qiáng)度E電場力F反應(yīng)電場中各點(diǎn)的力的性質(zhì)的物理量定義式：電場對(duì)放入其中電荷的作用力的計(jì)算式：F=qEE的大小只決定于電場本身，與電荷Q無關(guān)，在電場中不同的點(diǎn)，E的大小一般是不同的F的大小由放在電場中某點(diǎn)的點(diǎn)電荷q和該點(diǎn)的場強(qiáng)共同決定，F(xiàn)與q成正比對(duì)于確定的電場，其中各點(diǎn)的場強(qiáng)都有確定的方向同一電荷受力的方向因在電場中的位置而異；同一位置則因受力電荷的電性而異E的單位：V/mF的單位：N電場強(qiáng)度的性質(zhì)矢量性電場強(qiáng)度E是表示電場力的性質(zhì)的一個(gè)物理量，規(guī)定正電荷受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)場強(qiáng)的方向惟一性電場中某點(diǎn)處的電場強(qiáng)度E是惟一的，它的大小和方向與放入該點(diǎn)的電荷無關(guān)，它決定與形成電場的電荷（源電荷）及空間位置，電場中每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)著的電場強(qiáng)度與是否放入電荷無關(guān)疊加性再同一空間，如果有幾個(gè)靜止電荷在空間同時(shí)產(chǎn)生電場，那么空間某點(diǎn)的場強(qiáng)是各場源電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和電場強(qiáng)度的兩個(gè)公式的比較 區(qū)別公式物理含義引入過程使用范圍是電場強(qiáng)度大小的定義式由比值法引入，E與F、q無關(guān)，反映某點(diǎn)電場的性質(zhì)適用于一切電場是真空中點(diǎn)電荷場強(qiáng)的決定式由和庫侖定律導(dǎo)出真空中的點(diǎn)電荷電場線的特征電場線的特征：（1）電場線是用來形象地描述電場分布的一簇曲線，實(shí)驗(yàn)雖然可以模擬電場線的形狀，但電場線不是真實(shí)存在的，是一種假想線，（2）在靜電場中，電場線起始于正電荷或無限遠(yuǎn)，終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷，不形成閉合曲線；（3）電場線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致；（4）電場線密處電場強(qiáng)，電場線疏處電場弱，(5)電場線在空間無電荷處不相交。常見電場線如下圖所示勻強(qiáng)電場等量異種點(diǎn)電荷勻強(qiáng)電場等量異種點(diǎn)電荷的電場等量同種點(diǎn)電荷的電場－－－－點(diǎn)電荷與帶電平板+孤立點(diǎn)電荷周圍的電場對(duì)比點(diǎn)電荷、等量同種電荷、等量異種電荷電場的特點(diǎn)電場類型電場特點(diǎn)正點(diǎn)電荷離點(diǎn)電荷越近，電場線越密集，場強(qiáng)越強(qiáng)，方向由正點(diǎn)電荷指向無窮遠(yuǎn)，或由無窮遠(yuǎn)指向負(fù)點(diǎn)電荷在正（負(fù)）點(diǎn)電荷形成的電場中，不存在場強(qiáng)相同的點(diǎn)若以點(diǎn)電荷為球心作一個(gè)球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強(qiáng)大小處處相等，方向各不相同負(fù)點(diǎn)電荷等量同種電荷兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)的場強(qiáng)為零，此處無電場線兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近電場線非常稀疏，但場強(qiáng)不為零從兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)沿中垂面（線）到無限遠(yuǎn)，電場線先變密后變疏，即場強(qiáng)先變大后變小兩點(diǎn)電荷連線中垂線上各點(diǎn)的場強(qiáng)方向和該直線平行關(guān)于中點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)場強(qiáng)等大，反向等量異種電荷兩點(diǎn)電荷連線上各點(diǎn)的場強(qiáng)方向從正電荷指向負(fù)電荷，沿電場線方向場強(qiáng)先變小再變大兩點(diǎn)電荷連線的中垂面（線）上，電場線的方向均相同，即場強(qiáng)方向相同，且與中垂面（線）垂直關(guān)于中點(diǎn)對(duì)稱的兩點(diǎn)的場強(qiáng)等大，同向電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電視能的區(qū)別于聯(lián)系電場強(qiáng)度電勢電勢差電勢能意義描述電場的力的性質(zhì)描述電場的能的性質(zhì)描述電場力做功的本領(lǐng)描述電荷在電場中的能量，電荷做功的本領(lǐng)定義矢標(biāo)性矢量：方向?yàn)榉旁陔妶鲋械恼姾傻氖芰Ψ较驑?biāo)量，但有正負(fù)，正負(fù)只表示大小標(biāo)量，有正負(fù)，正負(fù)只表示正負(fù)的高低正電荷在正電勢位置有正電勢能，簡化為：正正得正，負(fù)正得正，負(fù)負(fù)得正決定因素場強(qiáng)由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)電勢由電場本身決定，與試探電荷無關(guān)，其大小于參考點(diǎn)的選取有關(guān)，有相對(duì)性由電場本身的兩點(diǎn)間差異決定，與試探電荷無關(guān)，與參考點(diǎn)選取無關(guān)由電荷量和該點(diǎn)電勢二者決定，與參考點(diǎn)選取有關(guān)關(guān)系場強(qiáng)為零的地方電勢不一定為零電勢為零的地方場強(qiáng)不一定為零零場強(qiáng)區(qū)域兩點(diǎn)間電勢差一定為零，電勢差為零的區(qū)域場強(qiáng)不一定為零場強(qiáng)為零，電勢能不一定為零，電勢為零，電勢能不一定為零聯(lián)系等勢面定義電場中電勢相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面特點(diǎn)等勢面一定與電場線垂直，即跟場強(qiáng)的方向垂直在同一等勢面上移動(dòng)電荷時(shí)電場力不做功電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面任意兩個(gè)等勢面都不會(huì)相交等勢面越密的地方電場強(qiáng)度越大，即等勢面分布的疏密可以描述電場的強(qiáng)弱典型等勢面點(diǎn)電荷電場中的等勢面，以點(diǎn)電荷為球心的一簇球面，等量異種點(diǎn)電荷電場中的等勢面，兩簇對(duì)稱的曲面等量同種點(diǎn)電荷電場中的等勢面，兩簇對(duì)稱的曲面勻強(qiáng)電場中的等勢面，垂直于電場線的一簇平面形狀不規(guī)矩的帶電導(dǎo)體附近的電場線及等勢面靜電感應(yīng)、靜電平衡、靜電屏蔽的比較定義或描述特點(diǎn)或說明靜電感應(yīng)把金屬導(dǎo)體放在外電場，由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場力作用而定向運(yùn)動(dòng)，使導(dǎo)體的兩個(gè)斷面出現(xiàn)等量的異種電荷，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)靜電感應(yīng)可以使物體帶電，不帶電體在電場中產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象，使靠近端帶有與產(chǎn)生電場的電荷電性相異的電荷，遠(yuǎn)離端帶同種電荷，若將物體分成兩部分，則帶上了等量異種電荷使物體帶電的方式有三種：1）接觸起電；2）摩擦起電；3）感應(yīng)起電，本質(zhì)都是電荷的轉(zhuǎn)移靜電平衡發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體兩端面感應(yīng)出的等量異種電荷形成一附加電場，當(dāng)附加電場與外電場的合場強(qiáng)為零時(shí)（即的大小等于E的大小而方向相反）自由電子的定向移動(dòng)停止，這時(shí)的導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體具有以下特點(diǎn)：導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)（E與的合場強(qiáng)）處處為零，=0整個(gè)導(dǎo)體是等勢體，導(dǎo)體的表面是等勢面導(dǎo)體外部電場線與導(dǎo)體表面垂直，表面場強(qiáng)不一定為零靜電荷只分布在導(dǎo)體外表面上，且與導(dǎo)體表面的曲率有關(guān)。注意：孤立的帶電體也處于靜電平衡狀態(tài)，因此也有以上特點(diǎn)靜電屏蔽處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)區(qū)處處為零，導(dǎo)體內(nèi)部區(qū)域不受外部電場的影響，這種想象就是靜電屏蔽導(dǎo)體空腔（不論是否接地）內(nèi)部的電場不受腔外電荷的影響接地的導(dǎo)體空腔（或絲網(wǎng)）外部電場不受腔內(nèi)電荷的影響12、帶電粒子在靜電場中的行為特征（1）在電場中移動(dòng)帶電粒子時(shí)電場力做功及電勢能變化的情況。①把正電荷從高電勢處移到低電勢處時(shí)，電場力做正功，電勢能減少；②把正電荷從低電勢處移到高電勢處時(shí)，電場力做負(fù)功，電勢能增加；③把正電荷從高電勢處移到低電勢處時(shí)，電場力做負(fù)功，電勢能增加；④把正電荷從低電勢處移到高電勢處時(shí)，電場力做正功，電勢能減少；（2）電加速。帶電粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，在靜電場中靜止開始僅在電場力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過電勢差U后所獲得的速度v0可由動(dòng)能定理來求得。即（3）電偏轉(zhuǎn)帶電粒子質(zhì)量為m，帶電量為q，以初速度v0沿垂直于電場方向射入勻強(qiáng)電聲，僅在電場力作用下做電偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其運(yùn)動(dòng)類型為類平拋運(yùn)動(dòng)，若偏轉(zhuǎn)電場的極板長度為L，極板間距為d，偏轉(zhuǎn)電壓為U。則相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)距離y和偏轉(zhuǎn)角度可由如下所示的類平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律電勢能1．定義：因電場對(duì)電荷有作用力而產(chǎn)生的由電荷相對(duì)位置決定的能量叫電勢能。2．電勢能具有相對(duì)性，通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢能的零點(diǎn)。3．電勢能大?。弘姾稍陔妶鲋心滁c(diǎn)的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這點(diǎn)移到電勢能為零處電場力所做的功4．電場力做功是電勢能變化的量度：電場力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢能減少；電荷克服電場力做功，電荷的電勢能增加；電場力做功的多少和電勢能的變化數(shù)值相等，這是判斷電荷電勢能如何變化的最有效方法。電勢1．電勢：電場中某點(diǎn)的電勢，等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)（零電勢點(diǎn)）時(shí)電場力所做的功。電勢用字母φ表示。①表達(dá)式：單位：伏特（V），且有1V=1J/C。②意義：電場中某一點(diǎn)的電勢在數(shù)值等于單位電荷在那一點(diǎn)所具有的電勢能。③相對(duì)性：電勢是相對(duì)的，只有選擇零電勢的位置才能確定電勢的值，通常取無限遠(yuǎn)或地球的電勢為零。④標(biāo)量：只有大小，沒有方向，但有正、負(fù)之分，這里正負(fù)只表示比零電勢高還是低。⑤高低判斷：順著電場線方向電勢越來越低。等勢面：電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。①意義：等勢面來表示電勢的高低。②典型電場的等勢面：ⅰ勻強(qiáng)電場；ⅱ點(diǎn)電荷電場；ⅲ等量的異種點(diǎn)電荷電場；ⅳ等量的同種點(diǎn)電荷電場。③等勢面的特點(diǎn)：ⅰ同一等勢面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷電場力不做功；ⅱ等勢面一定跟電場線垂直；ⅲ電場線總是從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。電勢差1．電勢差：電荷q在電場中由一點(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí)，電場力所做的功WAB與電荷量的q的比值。UAB=注意：電勢差這個(gè)物理量與場中的試探電荷無關(guān)，它是一個(gè)只屬于電場的量。電勢差是從能量角度表征電場的一個(gè)重要物理量。電勢差也等于電場中兩點(diǎn)電勢之差①②電勢差由電場的性質(zhì)決定，與零電勢點(diǎn)選擇無關(guān)。2．電場力做功：在電場中AB兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí)，電場力做功等于電量與兩點(diǎn)間電勢差的乘積。WAB=q?UAB注意：=1\*GB3①該式適用于一切電場；②電場力做功與路徑無關(guān)③利用上述結(jié)論計(jì)算時(shí)，均用絕對(duì)值代入，而功的正負(fù)，借助于力與移動(dòng)方向間關(guān)系確定。電勢差與電場強(qiáng)度關(guān)系1．電場方向是指向電勢降低最快的方向。在勻強(qiáng)電場中，電勢降低是均勻的。2．勻強(qiáng)電場中，沿場強(qiáng)方向上的兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積。U=E?d在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上降低的電勢。注意：①兩式只適用于勻強(qiáng)電場；②d是沿場方向上的距離。電荷引入電場1．將電荷引入電場將電荷引入電場后，它一定受電場力Eq，且一定具有電勢能φq。2．在電場中移動(dòng)電荷電場力做的功在電場中移動(dòng)電荷電場力做的功W=qU，只與始末位置的電勢差有關(guān)。在只有電場力做功的情況下，電場力做功的過程是電勢能和動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化的過程。W=-ΔE=ΔEK。⑴無論對(duì)正電荷還是負(fù)電荷，只要電場力做功，電勢能就減??；克服電場力做功，電勢能就增大。⑵正電荷在電勢高處電勢能大；負(fù)電荷在電勢高處電勢能小。⑶利用公式W=qU進(jìn)行計(jì)算時(shí)，各量都取絕對(duì)值，功的正負(fù)由電荷的正負(fù)和移動(dòng)的方向判定。+－aoc+－aoc電容器電容器兩個(gè)彼此絕緣又相互靠近的導(dǎo)體就是一個(gè)電容器電容器的沖電與放電沖電：把電容器的兩個(gè)極板分別和電源的兩級(jí)相連，使兩極板分別帶上等量異種電荷的過程放電：把電容器的兩個(gè)極板相連，兩極板上的電荷互相中和，使電容器不在帶電的過程電場能沖電后的電容器因?yàn)閮蓸O板上有電荷，所以存在電場，而使電容器具有的能電容器的額定電壓電容器長期正常工作所能承受的最大電壓電容器的擊穿電壓把電容器的電介質(zhì)擊穿而使電容器損壞