高中物理電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)
高中物理電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)
電場(chǎng)知識(shí)是高中物理課本中比較重要的一個(gè)知識(shí)模塊,在歷年高考中都占有比較重要的位置,無(wú)論是選擇題還是大題都經(jīng)常出現(xiàn)。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)?lái)的高中物理電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn),希望對(duì)你有幫助。
高中物理電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)歸納
1.兩種電荷
(1)自然界中存在兩種電荷:正電荷與負(fù)電荷。
(2)電荷守恒定律:物理學(xué)的基本定律之一 。它指出,對(duì)于一個(gè)孤立系統(tǒng),不論發(fā)生什么變化 ,其中所有電荷的代數(shù)和永遠(yuǎn)保持不變。電荷守恒定律表明,如果某一區(qū)域中的電荷增加或減少了,那么必定有等量的電荷進(jìn)入或離開(kāi)該區(qū)域;如果在一個(gè)物理過(guò)程中產(chǎn)生或消失了某種電荷,那么必定有等量的異號(hào)電荷同時(shí)產(chǎn)生或消失。
★2.庫(kù)侖定律
(1)內(nèi)容:在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們之間的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線(xiàn)上。
(2)用條件:真空中的點(diǎn)電荷。
點(diǎn)電荷是一種理想化的模型。如果帶電體本身的線(xiàn)度比相互作用的帶電體之間的距離小得多,以致帶電體的體積和形狀對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí),這種帶電體就可以看成點(diǎn)電荷,但點(diǎn)電荷自身不一定很小,所帶電荷量也不一定很少。
3.電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)線(xiàn)
(1)電場(chǎng):帶電體周?chē)嬖诘囊环N物質(zhì),是電荷間相互作用的媒體。電場(chǎng)是客觀(guān)存在的,電場(chǎng)具有力的特性和能的特性。
(2)電場(chǎng)強(qiáng)度:放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力跟它的電荷量的比值,叫做這一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。定義式:E=F/q方向:正電荷在該點(diǎn)受力方向。
(3)電場(chǎng)線(xiàn):在電場(chǎng)中畫(huà)出一系列的從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的曲線(xiàn),使曲線(xiàn)上每一點(diǎn)的切線(xiàn)方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致,這些曲線(xiàn)叫做電場(chǎng)線(xiàn)。電場(chǎng)線(xiàn)的性質(zhì):①電場(chǎng)線(xiàn)是起始于正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)處),終止于負(fù)電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn)處);②電場(chǎng)線(xiàn)的疏密反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱;③電場(chǎng)線(xiàn)不相交;④電場(chǎng)線(xiàn)不是真實(shí)存在的;⑤電場(chǎng)線(xiàn)不一定是電荷運(yùn)動(dòng)軌跡。
(4)勻強(qiáng)電場(chǎng):在電場(chǎng)中,如果各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同,這樣的電場(chǎng)叫勻強(qiáng)電場(chǎng)。勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線(xiàn)是間距相等且互相平行的直線(xiàn)。
(5)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,當(dāng)空間的電場(chǎng)是由幾個(gè)點(diǎn)電荷共同激發(fā)的時(shí)候,空間某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于每個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)所激發(fā)的電場(chǎng)在該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。
4.電勢(shì)差U:電荷在電場(chǎng)中由一點(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí),電場(chǎng)力所做的功WAB與電荷量q的比值WAB/q叫做AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。公式:UAB=WAB/q電勢(shì)差有正負(fù):UAB=-UBA,一般常取絕對(duì)值,寫(xiě)成U。
5.電勢(shì)φ:電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于該點(diǎn)相對(duì)零電勢(shì)點(diǎn)的電勢(shì)差。
(1)電勢(shì)是個(gè)相對(duì)的量,某點(diǎn)的電勢(shì)與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)(通常取離電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零電勢(shì))。因此電勢(shì)有正、負(fù),電勢(shì)的正負(fù)表示該點(diǎn)電勢(shì)比零電勢(shì)點(diǎn)高還是低。
(2)沿著電場(chǎng)線(xiàn)的方向,電勢(shì)越來(lái)越低。
6.電勢(shì)能:電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能在數(shù)值上等于把電荷從這點(diǎn)移到電勢(shì)能為零處(電勢(shì)為零處)電場(chǎng)力所做的功ε=qU
7.等勢(shì)面:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢(shì)面。
(1)等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功。
(2)等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線(xiàn)垂直,而且電場(chǎng)線(xiàn)總是由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面。
(3)畫(huà)等勢(shì)面(線(xiàn))時(shí),一般相鄰兩等勢(shì)面(或線(xiàn))間的電勢(shì)差相等。這樣,在等勢(shì)面(線(xiàn))密處場(chǎng)強(qiáng)大,等勢(shì)面(線(xiàn))疏處場(chǎng)強(qiáng)小。
8.電場(chǎng)中的功能關(guān)系
(1)電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),只與初、末位置有關(guān)。
計(jì)算方法有:由公式W=qEcosθ計(jì)算(此公式只適合于勻強(qiáng)電場(chǎng)中),或由動(dòng)能定理計(jì)算。
(2)只有電場(chǎng)力做功,電勢(shì)能和電荷的動(dòng)能之和保持不變。
(3)只有電場(chǎng)力和重力做功,電勢(shì)能、重力勢(shì)能、動(dòng)能三者之和保持不變。
9.靜電屏蔽:處于電場(chǎng)中的空腔導(dǎo)體或金屬網(wǎng)罩,其空腔部分的場(chǎng)強(qiáng)處處為零,即能把外電場(chǎng)遮住,使內(nèi)部不受外電場(chǎng)的影響,這就是靜電屏蔽。
★★★★10.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
(1)帶電粒子在電場(chǎng)中加速
帶電粒子在電場(chǎng)中加速,若不計(jì)粒子的重力,則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子做功等于帶電粒子動(dòng)能的增量。
(2)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)
帶電粒子以垂直勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入電場(chǎng)后,做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)。垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng):Vx=V0,L=V0t。平行于場(chǎng)強(qiáng)方向做初速為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng):
(3)是否考慮帶電粒子的重力要根據(jù)具體情況而定。一般說(shuō)來(lái):
?、倩玖W樱喝珉娮印①|(zhì)子、α粒子、離子等除有說(shuō)明或明確的暗示以外,一般都不考慮重力(但不能忽略質(zhì)量)。
?、趲щ婎w粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說(shuō)明或明確的暗示以外,一般都不能忽略重力。
(4)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)與重力場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)
由于帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力與重力都是恒力,因此可以用兩種方法處理:①正交分解法;②等效“重力”法。
11.示波管的原理:示波管由電子槍?zhuān)D(zhuǎn)電極和熒光屏組成,管內(nèi)抽成真空。如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加掃描電壓,同時(shí)加在偏轉(zhuǎn)電極YY′上所要研究的信號(hào)電壓,其周期與掃描電壓的周期相同,在熒光屏上就顯示出信號(hào)電壓隨時(shí)間變化的圖線(xiàn)。
12.電容
(1)定義:電容器的帶電荷量跟它的兩板間的電勢(shì)差的比值
(2單位:法拉(F),1F=106μF,1μF=106pF。
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