第一章静电场1.1电荷•摩擦起电的原理：电子从一个物体上转移到了另一个物体上•自由电子的含义•离子的含义•金属导电的原理：正离子在自己的平衡位置上振动，自由电子在金属中穿梭（绝缘体不含 自由电子）•静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷中的相互吸引和排斥，导体中的自由电荷 便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一侧带同号电 荷***使物体带电的方法：摩擦起电；感应起电：接触起电***摩擦起电、感应起电和接触带电是使物体带电的三种方法，它们的实质都是电荷的转；现.而 电荷转移的动力是同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引. 了1.2电荷守恒定律 ，• ' - / /•内容：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. ' /•物体带电的实质：得失电子**与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变1.3元电荷•电荷的多少叫做电荷量•电荷量的单位：库；用C表示•元电荷的含义：最小的电荷量，其值为e=1.60X10一 19C.其他带电体的电荷量皆为元电荷的整数倍.•比荷的含义：粒子的电荷量比上粒子的质量2.1库仑定律•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，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上.•公式：F=k2，其中比例系数k叫做静电力常量，k=9.0X109N・m2/C2.ri•适用条件：真空中；点电荷.•点电荷：将带电体看成带电的点*点电荷是一种理想化的物理模型；*当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷.***验电器与静电计的结构与原理玻璃瓶内有两片金属箔，用金属丝挂在一根导体棒的下端，棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出.如果把金属箔换成指针，并用金属做外壳，这样的验电器又叫静电计.注意金属外壳与 导体棒之间是绝缘的.不管是静电计的指针还是验电器的箔片，它们张开角度的原因都是同种电荷相互排斥的结果.3.1电场•概念：电场是存在于电荷周围的一种物质，静电荷产生的电场叫静电场.**电荷间的相互作用是通过电场实现的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.•电荷之间通过电场相互作用的规律：A产生的场对B作用；B产生的场对A作用3.2电场强度•物理意义：表示电场的强弱和方向.•定义：电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值叫做该点的电场强度.•定义式：E=F 单位：N/C=V/m q***标矢性：电场强度是矢量，正电荷在电场中某点受力的方向为该点电场强度的方向3.3点电荷的电场电场强度的叠加,点电荷的电场E =kQ (注意方向和正负电荷的不同情况) ' / yr 2•电场叠加：电场强度的叠加遵从平行四边形定则.，•均匀带电球壳(体)外部的电场：E =k? (r是球心到该点的距离)r 23.4电场线 技•定义：为了直观形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一系列的曲 线，使曲线上各点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏密表示电场强度的大小.•特点： / '*'、、〈(1) 电场线从正电荷或无限远处出发，终止于负电荷或无限远处(2)电场线在电场中不相交:(3) 在同一电场里，电场线越密的地方场强越大；(4) 电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向；(5) 沿电场线方向电势逐渐降低；(6 )电场线和等势面在相交处互相垂直.***几种典型电场的电场线3.5匀强电场•定义：电场中各个点电场强度的大小相等，方向相同•电场线的特点：电场线平行，电场线密度均匀（间隔相等的平行线）•举例：带等量异号电荷的一对平行金属板，两板间距很近，除边缘部分外，均为匀强电场4.1电场力做功的特点•在电场中移动电荷时，电场力做功与路径无关，只与初末位置有关，电场力做功与重力做 功相似.•在匀强电场中，电场力做的功W=Eqd，其中d为沿电场线方向的位移.4.2电势能•定义：电荷在电场中具有的势能.•电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置时电场力所做的功.•电场力做的功等于电势能的减少量，即 w =e^e .AB ~pA pB**减少量和增加量的表达：减少量为初减末，增加量为末减初/•电势能是相对的，通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地 表面上的电势能规定为零. ■■■.-4.3 电势 "、、■ ..-•定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值.•定义式：（p=E-p.q•标矢性：电势是标量，其大小有正负之分，其正（负）表示该点电势比电势零点高（低）.•相对性：电势具有相对性，同一点的电势因零电势点的选取的不同而不同.***结论：沿着电场线方向电势逐渐降低.4.4等势面•定义：电场中电势相等的各点构成的面.（2）特点 —① 电场线跟等势面垂直，即场强的方向跟等势面垂直.② 在等势面上移动电荷时电场力不做功.③ 电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面.④ 等差等势面越密的地方电场强度越大：反之越小.⑤ 任意两等势面不相交.****电势是描述电场本身的能的性质的物理量，由电场本身决定，而电势能反映电荷在电 中某点所具有的电势能，由电荷与电场共同决定.5.1电势差•电荷q在电场中A、B两点间移动时，电场力所做的功 吧B跟它的电荷量q的比值，叫做 A、B间的电势差，也叫电压.公式：Uab=Wab.单位：伏(V).q•电势差与电势的关系：ULLB，电势差是标量，可以是正值，也可以是负值，而且有Uab= 一 %•电势差UAB由电场中A、B两点的位置决定，与移动的电荷q、电场力做的功W^无关，与零电势点的选取也无关.6.1电势差与电场强度的关系 / /•匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积.艮U=e』，也可以写作E=U, 一 - / : ■-、/d7.1静电平衡状态下导体的电场 ' 二/■7.2导体上电荷的分布7.3尖端放电7.4静电屏蔽8.1电容器•两个相距很近的平行板金属间夹上绝缘物质，构成平行板电容器•任何两个彼此相距很近且彼此绝缘的导体都可看成电容器.•电容器的充、放电充 丫 '电放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能.8.2电容•定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值.使＞电定义式：C=—.，单位法拉(F)•电容表示电容器容纳电荷本领大小的物理量.器3平行板电容器的电容 带•平行板电容器的电容与正对面积成正比，与介质的介电常数成正比，与两板间的距离成 电反比.的•决定式：C=空，k为静电力常量.过 4ikd程****C=«适用于任何电容器，但c=*L仅适用于平行板电容器.U 4nkd，8.4常用电容器9.1带电粒子的加速•带电粒子在电场中加速若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子动能的增量.ma.⑴在匀强电场中：W=qEd=qU=1mv2—1mv 02或 F=qE=qY= 2 2 d(2) 在非匀强电场中：W=qU=1mv2-1mv02.2 29.2带电粒子的偏转2.带电粒子在电场中的偏转 、、(' 忌(1)条件分析：带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场(2) \\、运动性质：匀变速曲线运动.(3) 处理方法：分解成相互垂直的两个方向上的直线运动，类似于平抛运动.⑷运动规律：① 沿初速度方向做匀速直线运动，运动时间a. 能飞出电容器：t=-.Vo 12mdyqUb. 不能飞出电容器：y= at= q"t2, t=2 2md② 沿电场力方向，做匀加速直线运动加速度：a=F-=qE=Uq_m m md，离开电场时的偏移量：y=1at2= Uql2 2mdvo 2离开电场时的偏转角：tan e=Vr= Uqlv0 mdv0 2***带电粒子在电场中的重力问题(1)基本粒子：如电子、质子、a粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外，一般者都不虑重力(但并不忽略质量).⑵带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不 忽略重力.9.3示波管的原理。