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1、一 寸 光 阴 不 可 轻 1 电学要分请拿走，高中物理电学总结大全 一、电场基本规律 2、库仑定律 （1）定律内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的 电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在 它们的连线上。 （2）表达式：k=9.0109N?m2/C2静电力常量 （3）适用条件：真空中静止的点电荷。 1、电荷守恒定律：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体 转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过 程中，电荷的总量保持不变。 （1）三种带电方式：摩擦起电，感应起电，接触起电。 （2）元电荷：最小的带电单元，任何带电体的带电量都是元电
2、荷的整 数倍，e=1.610-19C密立根测得 e 的值。 二、电场能的性质 1、电场能的基本性质：电荷在电场中移动，电场力要对电荷做功。 2、电势 （1）定义：电荷在电场中某一点的电势能 Ep 与电荷量的比值。 （2）定义式：单位：伏（V）带正负号计算 （3）特点： 一 寸 光 阴 不 可 轻 2 1 电势具有相对性，相对参考点而言。但电势之差与参考点的选择无 关。 2 电势一个标量，但是它有正负，正负只表示该点电势比参考点电势 高，还是低。 3 电势的大小由电场本身决定，与 Ep 和 q 无关。 4 电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力所做的 功。 （4）电势高低的判断方法
3、 1 根据电场线判断：沿着电场线电势降低。AB 2 根据电势能判断： 正电荷：电势能大，电势高；电势能小，电势低。 负电荷：电势能大，电势低；电势能小，电势高。 结论：只在电场力作用下，静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的 地方运动。 3、电势能 Ep （1）定义：电荷在电场中，由于电场和电荷间的相互作用，由位置决定 的能量。 电荷在某点的电势能等于电场力把电荷从该点移动到零势能位 置时所做的功。 （2）定义式：带正负号计算 （3）特点： 1 电势能具有相对性，相对零势能面而言，通常选大 地或无穷远处为零势能面。 2 电势能的变化量Ep 与零势能面的 选择无关。 一 寸 光 阴 不 可 轻
4、3 4、电势差 UAB （1）定义：电场中两点间的电势之差。也叫电压。 （2）定义式：UAB=A-B （3）特点： 1 电势差是标量，但是却有正负，正负只表示起点和终点的电势谁高 谁低。若 UAB0，则 UBA0。 2 单位：伏 3 电场中两点的电势差是确定的，与零势面的选择无关 4U=Ed 匀强电场中两点间的电势差计算公式。电势差与电场强度 之间的关系。 5、静电平衡状态 （1）定义：导体内不再有电荷定向移动的稳定状态 （2）特点 1 处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零。 2 感应电荷在导体内任何位置产生的电场都等于外电场在该处场强的 大小相等，方向相反。 3 处于静电平衡状态的整个导
5、体是个等势体，导体表面是个等势面。 4 电荷只分布在导体的外表面，在导体表面的分布与导体表面的弯曲 程度有关，越弯曲，电荷分布越多。 6、电场力做功 WAB （1） 电场力做功的特点： 电场力做功与路径无关， 只与初末位置有关， 即与初末位置的电势差有关。 一 寸 光 阴 不 可 轻 4 （2）表达式：WAB=UABq带正负号计算（适用于任何电场） WAB=Eqdd 沿电场方向的距离。匀强电场 （3）电场力做功与电势能的关系 WAB=-Ep=EpA-EPB 结论：电 场力做正功，电势能减少 电场力做负功，电势能增加 7、等势面： （1）定义：电势相等的点构成的面。 （2）特点： 1 等势面上各
6、点电势相等，在等势面上移动电荷，电场力不做功。 2 等势面与电场线垂直 3 两等势面不相交 4 等势面的密集程度表示场强的大小：疏弱密强。 5 画等势面时，相邻等势面间的电势差相等。 （3）判断电场线上两点间的电势差的大小：靠近场源（场强大）的两间 的电势差大于远离场源（场强小）相等距离两点间的电势差。 三、电场力的性质 1、电场的基本性质：电场对放入其中电荷有力的作用。 2、电场强度 E （1）定义：电荷在电场中某点受到的电场力 F 与电荷的带电量 q 的比 值，就叫做该点的电场强度。 （2）定义式：E 与 F、q 无关，只由电场本身决定。 （3）电场强度是矢量：大小：单位电荷受到的电场力。
7、 方向：规定 正电荷受力方向，负电荷受力与 E 的方向相反。 一 寸 光 阴 不 可 轻 5 （4）单位：N/C,V/m1N/C=1V/m （5）其他的电场强度公式 1 点电荷的场强公式：Q 场源电荷 2 匀强电场场强公式：d 沿电场方向两点间距离 （6）场强的叠加：遵循平行四边形法则 3、电场线 （1） 意义： 形象直观描述电场强弱和方向理性模型， 实际上是不存在的 （2）电场线的特点： 1 电场线起于正（无穷远），止于（无穷远）负电荷 2 不封闭，不相交，不相切 3 沿电场线电势降低，且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大 小，可以判断电势高低。 4 电场线垂直于等势面，静电平衡导体，电
8、场线垂直于导体表面 （3）几种特殊电场的电场线 四、应用带电粒子在电场中的运动（平衡问题，加速问题，偏转问 题） 1、基本粒子不计重力，但不是不计质量，如质子，电子， 粒子,氕， 氘，氚 带电微粒、带电油滴、带电小球一般情况下都要计算重力。 2、平衡问题：电场力与重力的平衡问题。 mg=Eq 3、加速问题 （1）由牛顿第二定律解释，带电粒子在电场中加速运动（不计重力）， 只受电场力 Eq，粒子的加速度为 a=Eq/m，若两板间距离为 d，则 一 寸 光 阴 不 可 轻 6 （2） 由动能定理解释， 可见加速的末速度与两板间的距离 d 无关， 只与两板间的电压有关， 但是粒子在电场中运动的时间不
9、一样， d 越大， 飞行时间越长。 3、偏转问题类平抛运动 在垂直电场线的方向：粒子做速度为 v0 匀速直线运动。 在平行电场线的方向：粒子做初速度为 0、加速 度为 a 的匀加速直线运动 带电粒子若不计重力， 则在竖直方向粒子 的加速度 带电粒子做类平抛的水平距离， 若能飞出电场水平距离为 L，若不能飞出电场则水平距离为 x 带电粒子飞行的时间： t=x/v0=L/v01 粒子要能飞出电场则： yd/2 2 粒子在竖直方向做匀加速运动： 3 粒子 在竖直方向的分速度:4 粒子出电场的速度偏角： 5 由12345 可得： 飞行时间： t=L/vO 竖 直分速度： 侧向偏移量：偏向角： 飞行时间
10、：t=L/vO 侧向 偏移量： y 偏向角： 在这种情况下， 一束粒子中各种不同的 粒子的运动轨迹相同。即不同粒子的侧移量，偏向角都相同，但它们飞 越偏转电场的时间不同，此时间与加速电压、粒子电量、质量有关。 如果在上述例子中粒子的重力不能忽略时， 只要将加速度 a 重新求出即 可，具体计算过程相同 五、电容器及其应用 1、电容器充放电过程：（电源给电容器充电） 充电过程 S-A：电源的电能转化为电容器的电场能 放电过程 S-B：电容器的电场能转化为其他形式的能 一 寸 光 阴 不 可 轻 7 2、电容 （1）物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。 （2）定义：电容器所带电量 Q 与电容器两极板间电压 U 的比值就叫做 电容器的电容。 （3） 定义式： 是定义式不是决定式 是电容的决定式 （平行 板电容器） （4）单位：法拉 F，微法 F，皮法 pF 1pF=10-6F=10-12F （5）特点 1 电容器的带电量 Q 是指一个极板带电量的绝对值。 2 电容器的电容 C 与 Q 和 U 无关，只由电容器本身决定。 3 在有关电容器问题的讨论中，经常要用到以下三个公式和3 的结论 联合使用进行判断 4 电容器始终与电源相连， 则电容器的电压不变。电容器充电完毕， 再 与电源断开，则电容器的带电量不变。的平方和）
