高二物理必修三静电场知识点
人教版高二物理选修3-1第一章《静电场》知识点考点总结(详细)

除非三个条件同时满足:①电场线为直线,②v0=0 或 v0 方向与 E 方向平行。③仅受电场力作用。
熟记几种典型电场的电场线特点:(重点)
①孤立点电荷周围的电场;②等量异种点电荷的电场(连线和中垂线上的电场特点);③等量同种点电荷的电场(连线 和中垂线上的电场特点);④匀强电场;⑤点电荷与带电平板;⑥具有某种对称性的电场;⑦均匀辐射状的电场⑧周 期性变化的电场。
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
①摩擦起电
②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,同种电荷总电荷量平均分配, 异种电荷先中和后再平分。
③感应起电:带电体靠近不带电的物体,使不带电的物体带上电的现象。
④光电效应——在光的照射下使物体发射出电子
① “三点共线,两同夹异,两大夹小”
② 近小远大
三、电场:
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进行的。
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(电场强度);能(磁通量)
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,
(4) 匀强电场,电势差相等的等势面间距离相等,点电荷形成的电场,电势差相等的等势面间距不相等,越向外 距离越大.
(5) 等势面上各点的电势相等但电场强度不一定相等. (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,,它们之间有十分密切的联系,但也有很大区别,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:
高二物理知识点静电场

高二物理知识点静电场静电场是物理学中的一个重要概念,指的是带电体周围所形成的电场。
在高二物理学习中,静电场是一个重要的知识点。
本文将从静电场的基本概念、产生与性质、静电力和电势能、电场强度等几个方面进行论述。
一、静电场的基本概念静电场是由电荷所形成的,在空间中产生电场。
电荷是物质带有的一种基本性质,可以分为正电荷和负电荷两种。
正电荷和负电荷之间相互吸引,同性电荷之间则相互排斥。
在静电场中,正电荷和负电荷会形成电场线,电场线从正电荷出发,指向负电荷。
电场线用来表示电场的强弱和方向。
二、静电场的产生与性质静电场的产生主要是由于电荷的存在。
当带电体上存在电荷时,周围空间中就会存在电场。
电场是一种物理量,它具有大小和方向之分。
静电场的性质可以通过电场力和电势能来体现。
三、静电力和电势能静电力是静电场中的一种力,指的是带电体之间由于电荷作用而产生的相互作用力。
静电力与电荷的大小和距离有关,电荷之间距离越近,静电力越大;电荷之间的大小差异越大,静电力也越大。
电势能是指在静电场中带电体由于位置的改变而具有的能量。
电势能与电荷大小、电势差和位置三个因素相关。
电势差是指两个位置之间的电势差异,电荷从高电势位置移动到低电势位置时,具有减小的趋势。
四、电场强度电场强度是静电场中的一种物理量,用来表示电场的强弱和方向。
在静电场中,带电体处于电场的作用下,会受到电场力的影响,而电场强度就是用来描述这种力的强弱。
电场强度与电场力和电荷之间的比例相关。
总结起来,高二物理中的静电场是一个重要的知识点,它涉及到静电场的产生和性质、静电力和电势能、电场强度等几个方面。
通过学习静电场,可以更好地理解电荷之间的相互作用和其产生的各种现象。
静电场的知识对于理解电场力、电场能以及静电力作用、电势能变化等都有着重要的意义,对于理解和应用电学中的其他概念也具有重要的指导作用。
所以,掌握并理解静电场的知识,对于高二物理学习具有重要的意义。
高中物理静电场知识点总结

高中物理静电场知识点总结电荷与电场:电荷:基本单位为库仑(C)。
正电荷和负电荷的相互作用遵循库仑定律。
电场:电荷周围的空间存在电场,电场对放入其中的电荷有电场力的作用。
电场线:用于描述电场的方向和强弱的虚拟线,电场线从正电荷或无限远出发,终止于负电荷或无限远。
静电场的基本性质:静电场:静止的电荷产生的电场。
电场强度:描述电场强弱的物理量,其方向为正电荷在该点所受电场力的方向。
电势:描述电场中某点的电势能大小的物理量,单位为伏特(V)。
电势差(电压):描述两点间电势的差异,等于单位正电荷从一点移动到另一点时电场力所做的功。
电容器与电容:电容器:用于储存电能的电子元件,由两个彼此绝缘又相互靠近的导体构成。
电容:描述电容器储存电能能力的物理量,单位为法拉(F)。
电容的决定式:C=εS/4πkd,其中ε为介电常数,S为两极板正对面积,d为两极板间的距离,k为静电力常量。
静电场中的导体与绝缘体:导体:内部有大量自由电荷的物体,静电场中导体内部电场强度处处为零。
绝缘体:内部自由电荷很少的物体,不易导电。
静电场中的能量:电场能:电场本身具有的能量。
电场力做功:电荷在电场中移动时,电场力对电荷所做的功。
电势能:电荷在电场中所具有的势能,电势能的变化与电场力做功有关。
高斯定理与环路定理:高斯定理:穿过任一封闭曲面的电场线条数(即电通量)与该曲面内电荷的代数和有关。
环路定理:静电场中沿任一闭合路径移动电荷,电场力所做的功为零。
这些知识点构成了高中物理静电场的基本框架,涵盖了电荷、电场、电容器、导体与绝缘体以及静电场中的能量等方面的内容。
在学习时,应注重理解各个知识点之间的内在联系,掌握基本概念和公式,并通过解题实践加深理解和提高应用能力。
高中物理《静电场》知识点归纳归纳归纳总结(超详细)

一、静电场的基本概念1. 静电场是由静止电荷产生的场,它是描述电荷之间相互作用的一种物理量。
2. 静电场的性质:静电场是保守场,即电荷在静电场中移动时,其电势能的变化量与路径无关,只与初末位置有关。
3. 静电场的强度:静电场的强度表示电荷在静电场中所受力的强度,用符号E表示,单位是牛顿/库仑(N/C)。
二、电场强度与电势1. 电场强度E是描述静电场力的大小和方向的物理量,它的方向是正电荷在静电场中所受力的方向。
2. 电势V是描述静电场力做功能力的物理量,它的单位是伏特(V)。
3. 电场强度与电势的关系:电场强度E等于电势V在空间中的梯度,即E=dV/dr。
三、高斯定律1. 高斯定律是描述静电场与电荷分布之间关系的物理定律,它指出通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内部电荷量的代数和除以真空中的电常数ε0。
2. 高斯定律的数学表达式:∮E·dA=Q/ε0,其中∮表示对闭合曲面进行积分,E是电场强度,dA是闭合曲面上的微小面积元,Q是闭合曲面内部的总电荷量,ε0是真空中的电常数。
四、电容与电容器1. 电容C是描述电容器储存电荷能力的物理量,它的单位是法拉(F)。
2. 电容器的储能公式:W=1/2CV^2,其中W是电容器储存的能量,C是电容,V是电容器两端的电压。
3. 电容器的串联和并联:电容器的串联和并联可以改变电容器的总电容,串联时总电容减小,并联时总电容增大。
五、电场线与电势线1. 电场线:电场线是用来形象地表示电场强度和方向的曲线,它的切线方向即为电场强度的方向。
2. 电势线:电势线是用来形象地表示电势分布的曲线,它的切线方向即为电势梯度的方向。
3. 电场线与电势线的关系:电场线总是从正电荷出发,指向负电荷,而电势线则从高电势区域指向低电势区域。
六、导体与绝缘体1. 导体:导体是电荷容易通过的物质,如金属、石墨等。
2. 绝缘体:绝缘体是电荷不容易通过的物质,如橡胶、玻璃等。
3. 静电平衡:当导体处于静电平衡状态时,导体内部的电场强度为零,导体表面上的电荷分布均匀。
高二物理(选修3-1)第一章-静电场-全章复习资料

高二物理(选修3-1)第一章 静电场1.1 库仑定律1.电荷:自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷.用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷为正电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为负电荷.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.2.电荷量:电荷量是指物体所带电荷的多少.单位是库仑,字母为“C”.物体不带电的实质是物体带有等量的异种电荷.3.元电荷:电子所带电荷量e =1.6⨯10-19C ,全部带电体的电荷量都是e 的整数倍,因此电荷量e 称为元电荷.4.点电荷:点电荷是一种志向化的模型,当带电体的尺寸比它们之间的距离小得许多,以致带电体的大小、形态对相互作用力影响不大时,这样的带电体就可以看做点电荷.5.物体带电方法:(1)摩擦起电;(2)感应起电;(3)接触起电.6.电荷守恒定律:电荷既不能创建,也不能歼灭,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,在转移过程中电荷总量保持不变.7.库仑定律:(1)适用条件:① 真空中,②点电荷(2)公式:221rQ Q k F = 说明:①两个点电荷间的相互作用力是一对作用力与反作用力,不论两个带电体的电量是否相等,甚至相差悬殊,但它们间的作用力肯定大小相等、方向相反,并与它们的质量无关.②匀称带电的圆球、圆板、圆环,等效为电荷都集中在球心、圆心.③微观粒子(如电子、质子)间的万有引力比它们之间的库仑力小得多,万有引力通常忽视不计,电荷在电场中受力分析时,一般状况下物体的重力不计.1.2 电场强度 电场力的性质1.电场:(1)电场:带电体四周存在的一种物质,是电荷间相互作用的媒体.它是一种看不见的客观存在的物质.它具有力的特性和能的特性.(2)电场最基本的性质:对放入电场中的电荷由电场力的作用.(3)电场力:放入电场中的电荷受到电场的力的作用,此力叫电场力.2.电场强度E :描述电场力的性质的物理量(1)定义:放入电场中某点的电荷所受电场力与此电荷所带电荷量的比值,叫电场强度.(2)定义式:q F E /=.(3)物质性:电场是电荷四周客观存在的物质,电荷之间的相互作用力通过电场而发生.(4)客观性:场强是描述电场力的性质的物理量,只由电场本身确定.电场中某点的场强与检验电荷的电性和电量q 无关,与检验电荷所受的电场力F 无关,即使无检验电荷存在,该点的场强依旧是原有的值.(5)矢量性:电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向.与放在该点的负电荷受的电场力的方向相反.(6)场强大小推断:a .依据电场力推断:q F E /=b .依据电场线推断:只与电场线疏密有关,与电场线方向无关.c .依据匀强电场中电势差推断:E=U/d(7)电场强度的计算:q F E /=(定义式,普遍适用)2rQ kE =(用于真空中点电荷形成的电场) U/d E =(用于匀强电场) 3.电场线:在电场中画出一系列从正电荷动身到负电荷终止的曲线,使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一样,这些曲线就叫做电场线.(1)电场线是为了形象地表示电场的方向和强弱引入的假想线,它不是电场中实际存在的线.电场线也不是电荷在电场中运动的轨迹.(2)电场线的疏密表示场强的大小,电场线越密的地方,其场强就越大.(3)电场线上某点的切线方向即该点的场强力向,也就是正电荷在该点所受电场力的方向.(4)静电场的电场线是不闭合的曲线,总是从正电荷(或无穷远处)发出,终止于负电荷(或无穷远处).在没有电荷的地方电场线不会中断,也不会相交.正电荷肯定要发出电场线,负电荷肯定要接收电场线.(5)电场线不会相交或相切.4.电场的叠加:同时存在几个产生电场的场源时,电场中某点的合场强是各场源单独在该点产生场强的矢量和.1.3 电势 电场能的性质1.电势差U AB :(1)定义:电荷在电场中,由一点A 移动到另一点B 时,电场力所做的功与移动电荷电荷量的比值W AB /q ,叫做A 、B 两点间的电势差,用U AB 表示.(2)定义式:U AB =W AB /q .(3)电势差是标量,但有正负,正负表示电势的凹凸.2.电势φ:描述电场能的性质的物理量(1)定义:电势实质上是和标准位置的电势差.即电场中某点的电势,在数值上等于把单位正电荷从某点移到标准位置(零电势点)时电场力所做的功.(2)定义式:φA =U A∞= W A∞/q .(3)电势是标量,但有正负,正负表示该点电势比零电势点高还是低.(4)电势凹凸推断:a .依据移动检验电荷做功推断:移动正电荷电场力做正功(负功)时,电势着陆(上升);移动负电荷电场力做正功(负功)时,电势上升(着陆).b .依据电场线推断:沿着电场线方向,电势越来越低,逆着电场线方向电势越来越高.c .依据场源电荷推断:离正电荷越近,电势越高,离场源负电荷越近,电势越低.d .依据电势差推断:AB U >0,则A 点电势比B 点高;AB U <0,则A 点电势比B 点低.3.电势能E P :(1)电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能量叫电荷的电势能.(2)电势能是标量.(3)电场力做功与电势能的变更的关系:电场力对电荷做正功,电荷的电势能削减,做功量等于电势能的削减量;电场力对电荷做负功,电荷的电势能增加,做功量等于电势能的增加量,即W电=-△E P (类比于W G =-△E P ).4.电场力做功的计算:(1)依据电势能的变更与电场力做功的关系计算:即W 电=-△E P .(2)应用公式W AB =qU AB 计算:①正负号运算法:依据符号规约把电量q 和移动过程的始、终两点的电势差U AB 的值代入公式W AB =qU AB .②肯定值运算法:公式中的q 和U AB 都取肯定值代入计算,功的正负再另推断:当正(或负)电荷从电势较高的点移动到电势较低的点时,是电场力做正功(或电场力做负功);当正(或负)电荷从电势较低的点移动到电势较高的点时,是电场力做负功(或电场力做正功).5.等势面:(1)定义:电场中电势相同的点构成的面叫做等势面.(2)等势面的特点:①等势面是为了形象描述电场中各点电势凹凸分布而引入的假想图,不是电场中实际存在的面.②同一等势面上各点间的电势差为零,电荷在等势面上移动时电场力不做功.③电场线垂直于等势面,并指向电势降低最快的方向.④等势面不相交.⑤电场强度较大的地方,等差的等势面较密.⑥电场线的描绘:利用电场线和等势面的垂直关系,先描绘出电场中的等势面,再画出电场线.6.匀强电场中场强和等势面的关系:在匀强电场中,沿着场强方向的两点间的电势差等于电场强度跟这两点间距离的乘积,即U =Ed ,也可理解为:在匀强电场中,电场强度在数值上等于沿场强方向上单位长度的电势着陆,即E =U/d .1.4 电容器 带电粒子在电场中的运动1.电容器、电容(1)电容器:两个彼此绝缘又相互靠近的导体可构成一个电容器.(2)电容:描述电容器容纳电荷本事的物理量.①定义:电容器所带的电荷量Q (一个极板所带电荷量的肯定值)与两个极板间电势差U 的比值,叫做电容器的电容. ②定义式:U Q U Q C ∆∆==.电容C 由电容器本身的构造因素确定,与电容器所带电量Q 和充电电压U 无关.③单位:1F=106μF=1012pF④几种电容器(a )平行板电容器:平行板电容器的电容跟介电常数ε成正比,跟正对面积S 成正比,跟两板间的距离d 成反比,即kdS C πε4=. 带电平行板电容器两极板间的电场可认为是匀强电场,板间场强为U/d E =.(b )固定电容器、可变电容器、电解电容器.电解电容器接入电路时应留意其极性.2. 带电体在电场中的运动(1)平衡(静止或匀速):仅在电场力和重力作用下满意mg qE =(2)加速(1)能量:在任何电场中,若只有电场力做功,有21222121mv mv qU -=. (2)动力学:在匀强电场中,若只有电场力作用,带电体做匀变速运动,其加速度为mEq a =. (3)偏转当不计重力的带电粒子以肯定初速垂直电场方向进入匀强电场时,粒子的运动为类平抛运动,其轨迹是抛物线.当带电粒子的质量为m ,电量为q ,两平行金属板板长为l ,距离为d ,板间电压为U ,当带电粒子以初速v 0平行于两板进入电场时,两板间的场强为dU E =. 在垂直于场强方向上,粒子做匀速直线运动:t v x v v 0x ==,0.在平行于场强方向上粒子做初速度为零的匀加速直线运动:m qE a =,221,t mqE y t m qE v y ==. 离开电场时,粒子在板间的运动时间为0v l t =﹔ 沿电场力方向上的位移为;2212022mdv qUl at y == 速度方向上的偏转角为φ,200tan mdv qUl v v y==φ.(4)圆周运动带电粒子在点电荷形成的径向辐射状分布的静电场中,可做匀速圆周运动.如氢原子核外电子的绕核运动.此时有rv m r Qqk 22=. 3.示波器:(1)构造:示波器的核心部件是示波管,它由电子枪、偏转电极、荧光屏组成.(2)示波管的基本工作原理:利用两组正交的偏转极板,可以限制电子打在荧光屏上的位置.示意图如右:两组偏转电极分别限制电子在水平、竖直方向的偏转.一般在水平偏转电极上加扫描电压(从左向右周期性扫描),在竖直偏转电极上加须要探讨的信号.(3)示波器面板开关与旋钮的作用:如图2-1-1所示为J2459型示波器的面板.①是辉度调整旋钮,标以“☼”符号,用来调整光点和图像的亮度. 顺时针旋转旋钮时,亮度增加.②是聚焦调整旋钮“⊙”,③是协助聚焦调整旋钮“○”,这两个旋钮协作着运用,能使电子射线会聚,在荧光屏上产生一个小的亮斑,得到清楚的图像.往下是电源开关和指示灯,用后盖板上的电源插座接通电源后,把开关扳向“开”的位置,指示灯亮,经过一两分钟的预热,示波器就可以运用了.荧光屏下边第一行中,④是竖直位移旋钮,⑤是水平位移旋钮,分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的位置. 它们中间的两个旋钮是“Y 增益”和“X 增益”旋钮,分别用来调整图像在竖直方向和水平方向的幅度,顺时针旋转时,幅度增大.中间一行左边的大旋钮是衰减调整旋钮,它有1、10、100、1000四挡,最左边的“1”挡不衰减,其余各挡分别可使输入的电压衰减为原来的1/10、1/100、1/1000.运用它可以使图像在竖直方向的幅度减小为前一挡的1/10,最右边的正弦符号“~”挡不是衰减,而是由示波器内部供应竖直方向的沟通信号电压,可用来视察正弦波形或检查示波器是否正常工作.中间一行右边的大旋钮是扫描范围旋钮,也有四挡,可以变更加在水平方向的扫描电压的频率范围,左边第一挡是10~100Hz,向右旋转每上升一挡,扫描频率都增大10倍,最右边的是“外X”挡,运用这一挡时,机内没有加扫描电压,水平方向的电压可以从外部输入.中间的小旋钮是扫描微调旋钮,它可以在初定的频率范围内,进行连续微调,得到一确定的频率.顺时针转动时频率连续增加.底下一行中间的旋钮“Y输入”、“X输入”和“地”分别是竖直方向、水平方向和公共接地的输入接线柱.左边的“DC、AC”是竖直方向输入信号的直流、沟通选择开关,置于“DC”位置时,所加的信号电压是干脆输入的;置于“AC”位置时,所加信号电压是通过一个电容器输入的,它可以让沟通信号通过而隔断直流成分.右边的“同步”也是一个选择开关,置于“+”位置时,扫描由被测信号正半周起同步,置于“-”位置时,扫描由负半周起同步.这个开关主要在测量较窄的脉冲信号时起作用,对于正弦波、方波等,无论扳到“+”或“-”,都能很好地同步.对测量没有影响.。
高中物理《静电场》知识点总结

高中物理《静电场》知识点总结一、电场基本规律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荷的整数倍,e=1.6×10-19c——密立根测得e的值。
2、库伦定律:(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=9.0×109n·m2/c2——静电力常量(3)适用条件:真空中静止的点电荷。
二、电场力的*质——电场强度1、电场的基本*质:电场对放入其中的电荷有力的作用。
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:在数值上为单位电荷受到的电场力。
方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与e的方向相反。
(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的理想模型,实际上是不存在的(2)电场线的特点:1电场线起于正电荷(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,电场线垂直于导体表面(3)几种特殊电场的电场线三、电场能的*质——电势1、电场能的基本*质:电荷在电场中移动,电场力要对电荷做功。
2、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。
高二物理必修3知识点

高二物理必修3知识点力学是高中物理的重要组成部分,而高二物理必修3则在此基础上进一步深化和拓展。
本篇文章将对高二物理必修3的核心知识点进行梳理和总结,以帮助学生更好地理解和掌握这部分内容。
一、静电场静电场是电荷周围存在的特殊物质,它描述了电荷之间的相互作用力。
在这部分,学生需要理解电荷量、电场强度、电场线等基本概念,并能够计算点电荷和多个电荷组合场强的叠加。
高斯定理是静电场中的重要定律,它表明电场线通过任一闭合表面的净流量等于该闭合表面内部的总电荷量除以电常数。
通过高斯定理,我们可以求解具有高度对称性的电场分布。
二、直流电路直流电路涉及电流、电压、电阻等基本概念,以及欧姆定律、基尔霍夫定律等电路分析方法。
学生需要理解电流的微观表达式,即电流等于单位时间内通过导体横截面的电荷量。
电压是电势能的变化,而电阻则是导体对电流的阻碍。
欧姆定律是电路分析的基础,它表明电流、电压和电阻之间的关系。
基尔霍夫定律包括基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律,是分析复杂电路的强大工具。
三、磁场磁场是由运动电荷产生的,它对周围的电荷产生力的作用。
在这部分,学生需要掌握磁场的基本概念,如磁感应强度、磁通量、安培力等。
磁场线是描述磁场分布的有用工具,它帮助我们形象地理解磁场的强弱和方向。
洛伦兹力定律描述了带电粒子在电场和磁场中的受力情况,是理解电磁相互作用的关键。
四、电磁感应电磁感应现象揭示了电和磁之间的密切联系。
法拉第电磁感应定律表明,随时间变化的磁通量会在导体周围产生感应电动势。
楞次定律则给出了感应电流的方向,即总是试图抵抗磁通量变化的趋势。
学生还需要了解自感和互感现象,它们是电磁感应在实际电路中的应用。
五、交流电路与直流电路不同,交流电路中的电流和电压是随时间周期性变化的。
学生需要理解交流电的基本概念,如瞬时值、有效值、频率等,并掌握交流电路的分析方法,包括相量法和电感、电容在交流电路中的特性。
谐振电路是交流电路中的一个重要概念,它涉及到电路在特定频率下的共振现象。
高中物理静电场知识点

高中物理静电场知识点高中物理静电场知识点静电场是物理学中的一个重要概念,它主要研究电荷的空间分布和相互作用。
在高中物理学习中,学生需要了解静电场的一些基本知识,这些知识对于理解电场、电势能和电势差等内容具有重要意义。
接下来,本文将介绍高中物理静电场的知识点,帮助学生更好地掌握这一领域的基础知识。
一、静电场的定义静电场是指由电荷在空间中形成的电场。
简单来说,就是空间中存在电场,但这个电场在时间上不变化,因此称为静电场。
静电场通常用电势线、等势面和电场线来表示。
二、电场和电场线电场是指电荷在空间中对其他电荷的作用力,通常用E表示。
它的方向是由正电荷指向负电荷。
电场的单位是牛/库伦(N/C)。
电场线是一组表示电场的线条,其方向与电场的方向一致。
电场线可以用来描述电荷在空间中的形状和分布情况。
电场线的密度与电场强度成正比。
三、电势和电势差电势是指点电荷在电场中具有的势能,通常用V表示,单位是伏特(V)。
电势差是指两个点之间的电势差异,用ΔV表示。
电势差可以通过以下公式计算:ΔV = -∫E•ds其中,E是电场强度,s是从一个点到另一个点的路径,ΔV是这两个点之间的电势差。
四、带电体的电势能带电体的电势能是指电荷由于存在于电场中而具有的能量,通常用U表示。
对于一个带电体,其电荷量和静电场强度决定了其电势能。
电荷Q在电势差ΔV下的电势能可以通过以下公式计算:U=QΔV五、高斯定理高斯定理是描述在一定条件下电荷的分布情况如何影响电场的公式。
它主要用于计算闭合曲面内的电荷,进而计算电场的强度和分布情况。
高斯定理可以表述为:∮EdA = εΦ其中,E是电场强度,A是曲面的面积,ε是介质的电常数,Φ是通过曲面的电通量。
六、导体中的电场在一个导体中,电荷会静止在导体表面。
由于电荷在导体内部的移动可以导致静电场的形成,因此导体中的电场是为0的,在导体表面上存在的电场强度与导体表面的曲率和电荷密度有关。
总而言之,高中物理静电场知识点是物理学习中不可或缺的内容。
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【1.电荷电荷守恒定律点电荷】
自然界中只存在正、负两中电荷,电荷在它的同围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。
电荷的多少叫电量。
基本电荷e=1.6*10^(-19)C。
带电体电荷量等于元电荷的整数倍(Q=ne) 使物体带电也叫起电。
使物体带电的方法有三种:①摩擦起电②接触带电③感应起电。
电荷既不能创造,也不能被消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从的体的这一部分转移到另一个部分,这叫做电荷守恒定律。
带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看做带电的点,叫做点电荷。
【2.库仑定律】
公式F=KQ1Q2/r^2(真空中静止的两个点电荷)
在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上,其中比例常数K叫静电力常量,K=9.0*10^9Nm^2/C^2。
(F:点电荷间的作用力(N),Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引)
库仑定律的适用条件是(1)真空,(2)点电荷。
点电荷是物理中的理想模型。
当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否则不能使用。
【3.静电场电场线】
为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向,在电场中画出一系列曲线,曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向,曲线的疏密表示电场的弱度。
电场线的特点:
(1)始于正电荷(或无穷远),终止负电荷(或无穷远);
(2)任意两条电场线都不相交。
电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。
带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。
【4.电场强度点电荷的电场】
电场的最基本的性质之一,是对放入其中的电荷有电场力的作用。
电场的这种性质用电场强度来描述。
在电场中放入一个检验电荷q,它所受到的电场力F跟它所带电量的比值F/q叫做这个位置上的电场强度,定义式是E=F/q,E是矢量,规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。
(E:电场强度(N/C),是矢量,q:检验电荷的电量(C))
电场强度E的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与检验电荷无关。
与放入检验电荷的正、负,及带电量的多少均无关,不能认为E与F成正比,也不能认为E与q成反比。
点电荷场强的计算式E=KQ/r^2(r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量(C))
要区别场强的定义式E=F/q与点电荷场强的计算式E=KQ/r^2,前者适用于任何电场,后者只适用于真空(或空气)中点电荷形成的电场。
【5.电势能电势等势面】
电势能由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。
电势能具有相对性,通常取无穷远处或大地为电势能和零点。
由于电势能具有相对性,所以实际的应用意义并不大。
而经常应用的是电势能的变化。
电场力对电荷做功,电荷的电势能减速少,电荷克服电场力做功,电荷的电势能增加,电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值,这常是判断电荷电势能如何变化的依据。
电场力对电荷做功的计算公式:W=qU,此公式适用于任何电场。
电场力做功与路径无关,由起始和终了位置的电势差决定。
电势是描述电场的能的性质的物理量。
在电场中某位置放一个检验电荷q,若它具有的电势能为ε,则比值ε/q叫做该位置的电势。
电势也具有相对性,通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势(对同一电场,电势能及电势的零点选取是一致的)这样选取零电势点之后,可以得出正电荷形成的电场中各点的电势均为正值,负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。
电势相等的点组成的面叫等势面。
等势面的特点:
等势面上各点的电势相等,在等势面上移动电荷电场力不做功。
等势面一定跟电场线垂直,而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
规定:画等势面(或线)时,相邻的两等势面(或线)间的电势差相等。
这样,在等势面(线)密处场强较大,等势面(线)疏处场强小。
【6.电势差】
电场中两点的电势之差叫电势差,依教材要求,电势差都取绝对值,知道了电势差的绝对值,要比较哪个点的电势高,需根据电场力对电荷做功的正负判断,或者是由这两点在电场线上的位置判断。
【7.匀强电场中电势差和电场强度的关系】
场强方向处处相同,场强大小处处相等的区域称为匀强电场,匀强电场中的电场线是等距的平行线,平行正对的两金属板带等量异种电荷后,在两极之间除边缘外就是匀强电场。
在匀强电场中电势差与场强之间的关系是U=Ed,公式中的d是沿场强方向上的距离(m)。
在匀强电场中平行线段上的电势差与线段长度成正比。