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1、.第一章静电场一、电荷、电荷守恒定律1 、两种电荷：“ +”“ - ”用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电2 、元电荷：所带电荷的最小基元，一个元电荷的电量为1916 10 C，是一个明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。荷质比 ( 比荷 ) ：电荷量q 与质量m之比，(q/m) 叫电荷的比荷3 、起电方式有三种摩擦起电接触起电注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷分配，异种电荷先中和后再平分。感应起电切割B，或磁通量发生变化。光电效应在光的照射下使物体发射出电子4 、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转
2、移到另一个物体，或者从物体的一部部分，系统的电荷总数是不变的二、库仑定律1 内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的成反比，作用力的方向在它们的连线上。方向由电性决定( 同性相斥、异性相吸Q 1Q 29222公式：Fk2k 9010N m Cr极大值问题：在r 和两带电体电量和一定的情况下，当Q1 =Q2 时，有F 最大值3适用条件： （ 1 ）真空中；（2 ）点电荷点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略以把带电体视为点电荷 （这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球近， r 都等于球心距；而对带电
3、导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代很相似于我们力学中的质点注意：两电荷之间的作用力是相互的，遵守牛顿第三定律.1 、存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质电荷间的作用总是通过电场电场：只要电荷存在它周围就存在电场，电场是客观存在的，它具有力和能的特性。力通量)若电荷不动周围的是静电场，若电荷运动周围不单有电场而且产生磁场，2 、电场的基本性质-是对放入其中的电荷有力的作用。能使放入电场中的导3 、电场可以由存在的电荷产生，也可以由变化的磁场产生。四、电场强度(E) 描述电场力特性的物理量。（矢量）1 定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力F 跟它的电量q 的
4、比值叫做场的强弱2 求E 的规律及方法(有如下5 种 )：F E(定义普遍适用) 单位是：N/C 或 V/m ；“描述自身的物理量q同 )Q Ek 2( 导出式，真空中的点电荷，其中Q 是产生该电场的电荷)r EU导出式，仅适用于匀强电场，其中d 是沿电场线方向上的距离(d电场的矢量叠加：当存在几个场源时，某处的合场强=各个场源单独存在时利用对称性求解。3 方向：与该点正电荷受力方向相同，与负电荷的受力方向相反；电场线的切线方向是该点场强的方向；场强的方向与该处等势面的方向垂直平行板电容器边缘除外。4 在电场中某一点确定了，则该点场强的大小与方向就是一个定值，与放入的检验电荷无关检验电荷，该处
5、的场强大小方向仍不变。检验电荷“”q 充当 测量工具的作用某点的 E 取决于电场本身,( 即场源及这点的位置,) 与 q 检 的正负, 电何量 q这一点很相似于重力场中的重力加速度, 点定则重力加速度定. 与放入该处物体 , 该处的重力加速度仍为一个定值.没有画出电场线的地方不一定没有电场沿着电场线方向，电势越来越低但E 不一定减小；沿E 方向电势降低最快电场线等势面电场线由高等势面批向低等势面.静电场的电场线不相交, 不终断 , 不成闭合曲线。但变化的电场的电场线是闭合的。电场线不是电荷运动的轨迹也不能确定电荷的速度方向。除非三个条件同时满足：电场线为直线，v 0=0 或 v 0 方向与E
6、方向平行熟记几种典型电场的电场线特点：（重点）孤立点电荷周围的电场；等量异种点电荷的电场( 连线和中垂线上的电场特点场 ( 连线和中垂线上的电场特点 ) ；匀强电场；点电荷与带电平板；具有某种对称射状的电场周期性变化的电场。匀孤立点电荷周围的电场等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场一、电势差U （是指两点间的）定义： 电场中两点间移动检验电荷q（从 A B），电场力做的功W 跟其电量AB差 ， U =W /q是标量 U 的正负只表示两点电势谁高谁低。U 为正ABABABAB势。数值上 =单位正电荷从A B 过程中电场力所做的功。等于 A、 B 的电势之差, 即 U = ABAB在匀强电场中
7、UAB= Ed E (d E 表示沿电场方向上的距离)意义：反映电场本身性质，取决于电场两点，与移动的电荷无关，与零电势的选取无关，电势差 对应静电力做功，电能其它形式的能。电动势 对应非静电力做功电能其它形式的能.电势高低的判断方法：1 根据电场线的方向判断；2 电场力做功判断；3点评：类似于重力场中的高度某点相对参考面的高度差为该点的高度注意： (1)高度是相对的与参考面的选取有关，而高度差是绝对的与参考面的选的与零电势的选取有关，而电势差是绝对的，与零电势的选取无关(2)一般选取无限远处或大地的电势为零当零电势选定以后，电场中各点的电势(3)电场中 A、 B 两点的电势差等于A、 B 的
8、电势之差, 即 U = ,ABAB三、电势能EP1 概念：由电荷及电荷在电场中的相对位置决定的能量，叫电荷的电势能。电势能具有相对性，与零参考点的选取有关( 通常选地面或远为电势特别指出：电势能实际应用不大，常实际应用的是电势能的变化。电荷在电场中某点的电势能=把电荷从此点移到电势能零处电场力所做的功四、电场力做功与电势能1 电势能：电场中电荷具有的势能称为该电荷的电势能电势能是电荷与所在电所共有的。2 电势能的变化：电场力做正功电势能减少；电场力做负功电势能增加重力势能变化：重力做正功重力势能减少；重力做负功重力势能增加3.电场力做功：由电荷的正负和移动的方向去判断(4种情况)功的正负知识）
9、正、负电荷沿电场方向和逆电场方向的4种情况。（上课时一定要搞清来困难）电场力做功过程就是电势能与其它形式能转化的过程（电势差），做功的W=FSCOS( 匀强电场)W=qEd (d为沿场强方向上的距离)W=qU= Ep， U 为电势差，q 为电量重力做功：W Gh， h 为高度差，G为重量电场力做功跟路径无关，是由初末位置的电势差与电量决定重力做功跟路径无关，是由初末位置的高度差与重量决定五、等势面.(6) 电场线等势面，且由电势高的面指向电势低的面，没电场线方向电势降低。(7) 两个等势面永不相交规律方法1 、一组概念的理解与应用电势、电势能、电场强度都是用来描述电场性质的物理，它们之间有十分
10、密切解题中一定注意区分，现列表进行比较（ 1）电势与电势能比较：电势 电势能1反映电场能的性质的物理量荷在电场中某点时所具有2电场中某一点的电势 的大小，只跟电场本身电势能的大小是由点电荷有关，跟点电荷无关定的3电势差却是指电场中两点间的电势之差，U= 电势能差 是指点 A B，取 B=0 时， A=U能之差 = A 4电势沿电场线逐渐降低，取定零电势点后，某正点荷（十q）：电势点的电势高于零者，为正值某点的电势低于负电荷（一q）：电势零者，为负值5单位：伏特单位：焦耳6联系： =q ， w= =qU（ 2）电场强度与电势的对比电场强度E电势 1描述电场的力的性质描述电场的能的性质2电场中某点
11、的场强等于放在该点的正点电荷所电场中某点的电势等于该.(3) 对非匀强电场，此公式也可用来定性分析，但非匀强电场中，各相邻等势面的电势差为一越大处， d 越小，即等势面越密3 、 电场力做功与能量的变化应用电场力做功，可与牛顿第二定律，功和能等相综合，解题的思路和步骤与力学中的完全相同，力做功的特点与路径无关一、电场中的导体1 、静电感应：把金属导体放在外电场E 外 中，由于导体内的自由电子受电场力作用定出现等量的异种电荷，这种由于导体内的自由电子在外电场作用下重新分布的现象叫做静电感带电体端感应出异种电荷，在远离带电体端感应出同种电荷）由带电粒子在电静电感应可从两个角度来理解：根据同种电荷相排斥，异种电荷相吸引来解释；也可以从电势的角度来解释，导体中的电子总是沿电势高的方向移动2 静电平衡状态：发生静电感应后的导体，两端面出现等量感应电荷，感应电荷产生一个附加电场方向相反，当 E 附增到与原电场等大时， （即 E 附与 E 外 ），合场强为零，自由导体处于静电平平衡状态。注意：这没有定向移动而不是说导体内部的电荷不动，内部的电子仍在做无规则的运动。3 处于静电平衡状态的导体的特点：
