选修3-1静电场复习重点

1、正电荷和负电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷．（1）、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，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．（2）元电荷电荷的多少叫做电荷量．符号：Q 或q 单位：库仑 符号：C元电荷:电子所带的电荷量，用e 表示. e =1.60×10-19C 注意：所有带电体的电荷量等于e 的整数倍。

2、库仑定律：真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力，跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比。

作用力的方向在两个点电荷的连线上。

3、公式：221rq q k F 静电力常量k = 9.0×109N ·m 2/C 2适用条件：真空中，点电荷4、电场：电荷的周围都存在电场.（1）基本性质：引入电场中的带电体有电场力的作用主意：电荷之间的相互作用是通过电场发生的。

特殊性：不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，是客观存在的。

5、电场强度①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，简称场强．用E 表示。

定义式：E=F/q （适用于所有电场） 单位：N/C 或 V/m注意：电场强度是矢量②方向：电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同。

计算式：E=kQ/r 2或 E= U/d ．（分别适用于点电荷的电场和匀强电场）6、电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。

主意：电场线是为了形象描述电场而引入的一族曲线，电场线不是实际存在的线。

（1）电场线的基本性质①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向.②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).③静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远.它不封闭，也不在无电荷处中断.④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)7、匀强电场(1)定义：电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.(2)匀强电场的电场线：是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.C DA 、B 正负点电荷的电场线图，C 、D 等量异种、同种点电荷的电场线图。

要记住！！！8、电场力公式： F = qE＊正电荷受到电场力的方向与电场线（电场）方向相同，负电荷受到电场力的方向与电场线（电场）方向相反。

9．电势能：电荷在电场中具有势能叫作电势能。

移动电荷时静电力做功与移动的路径无关。

（1）静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的变化量。

写成式子为：PB PA E E W A B -=注意：＊①．电场力做正功，电荷的电势能减小；电场力做负功，电荷的电势能增加②．电场力力做多少功，电势能就变化多少，在只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。

＊③．在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。

在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。

＊正电荷在高电势的点具有较高的电势能，负电荷在高电势的点具有较低的电势能。

④．求电荷在电场中某点具有的电势能电荷在电场中某一点A 具有的电势能E P 等于将该点电荷由A 点移到电势零点电场力所做的功W 的。

即E P =W＊⑤．求电荷在电场中A 、B 两点具有的电势能高低将电荷由A 点移到B 点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A 点电势能大于在B 点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在B 点的电势能小于在B 点的电势能。

⑥电势能零点的规定若要确定电荷在电场中的电势能，应先规定电场中电势能的零位置。

关于电势能零点的规定：P 19（大地或无穷远默认为零）所以：电荷在电场中某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零电势能位置时电场力所有做的功。

如上式若取B 为电势能零点，则A 点的电势能为：AB AB PA qEL W E ==10．电势---表征电场性质的重要物理量度（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。

用ϕ表示。

标量，只有大小，没有方向，但有正负。

（2）公式：q E p=ϕ（与试探电荷无关）（3）单位：伏特（V ）＊（4）电势与电场线的关系：电势顺线降低。

（电场线指向电势降低的方向）（5）零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择．（大地或无穷远默认为零）4．等势面（1）．定义：电场中电势相等的点构成的面＊⑵．等势面的性质：①．在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力不做功 ②．电场线跟等势面一定垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。

③．等势面越密，电场强度越大④．等势面不相交，不相切（3）、几种电场的电场线及等势面注意：①等量同种电荷连线和中线上连线上：中点电势最小中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。

②等量异种电荷连线上和中线上连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。

中线上：各点电势相等且都等于零。

1.5电势差11、电势差：（又叫电压）（1）定义：电荷q 在电场力作用下由A 点移到另一点B 的过程中，电场力做的功W AB 与电荷量q 的比值，叫A 、B 两点之间的电势差U AB 。

（2）定义式：qW U AB AB = （3）单位：伏特 符号：V 1V =1J/C（4）物理意义：电势差的值即为电场力作用下两点间移动一库仑的正电荷电场力做的功。

a 、电势与电势差的比较：（1）电势差是电场中两点间的电势的差值，B A AB U ϕϕ-=（2）电场中某一点的电势的大小，与选取的参考点有关；电势差的大小，与选取的参考点无关。

（3）电势和电势差都是标量，单位都是伏特，都有正负值；电势的正负表示该点比参考点的电势大或小；电势差的正负表示两点的电势的高低。

12、静电现象：电中性的导体在电场中,导体内自由电子从新排布使导体带电的现象。

（自由电子向外电场反方向移动）a) 静电平衡状态：导体中没有电荷移动的现象。

静电平衡状态的特点：⑴内部场强处处为零（不为0则自由电子将继续移动直至合场强为0）（自由电子从新排布产生的电场大小等于外电场。

E=E 0)⑵导体中没有自由电荷定向移动⑶净电荷分布在导体表面⑷导体表面附近电场线与表面垂直 b)静电屏蔽：处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零。

因此，可以利用金属外壳或金属网封闭区域，使该区域不受外界电场影响，这一现象叫作静电屏蔽。

13、电容器与电容1、电容器-容纳电荷的容器（1）构造：任何两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。

（2）电容器的充电、放电2、电容定义：电容器所带的电量Q 与电容器两极板间的电势差U 的比值，叫做电容器的电容。

公式：UQ C = 单位：法拉（F ）还有微法（μF ）和皮法（pF ） 1F=10-6μF=10-12pF（4）电容的物理意义:电容是表示电容器容纳电荷本领的物理量，是由电容器本身的性质（由导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的,与电容器是不是带电无关.3、平行板电容器的电容（1）[演示]感应起电机给静电计带电说明:静电计是在验电器的基础上制成的,用来测量电势差.把它的金属球与一个导体相连,把它的金属外壳与另一个导体相连,从指针的偏转角度可以量出两个导体之间的电势差U.现象:可以看到:保持Q 和d 不变， S 越小,静电计的偏转角度越大, U 越大,电容C 越小；保持Q 和S 不变，d 越大，偏转角度越小，C 越小.保持Q 、d 、S 都不变,在两极板间插入电介质板,静电计的偏转角度并且减小,电势差U 越小电容C 增大.（2）结论:平行板电容器的电容C 与介电常数ε成正比,跟正对面积S 成正比,跟极板间的距离d 成反比. 平行板电容器的决定式：真空 kd S C π4= 介质 kdS C r πε4= 14、带电粒子在电场中的运动1．带电粒子在电场中的运动情况（平衡、加速和减速）⑴．若带电粒子在电场中所受合力为零时，即∑F＝0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。

例 ：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电?分析：带电粒子处于静止状态，∑F＝0，mg qE =，因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直向上。

又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。

⑵．若∑F≠0（只受电场力）且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。

(变速直线运动)◎打入正电荷（右图），将做匀加速直线运动。

设电荷所带的电量为q ，板间场强为E电势差为U ，板距为d, 电荷到达另一极板的速度为v,则电场力所做的功为：qEL qU W == 粒子到达另一极板的动能为：221mvE k = 由动能定理有：221mv qU =（或221mv qEL = 对恒力） ※若初速为v 0，则上列各式又应怎么样？让学生讨论并列出。

◎若打入的是负电荷（初速为v 0），将做匀减速直线运动，其运动情况可能如何，请学生讨论，并得出结论。

请学生思考和讨论课本P 33问题分析讲解例题1。

（详见课本P 33）【思考与讨论】若带电粒子在电场中所受合力∑F≠0，且与初速度方向有夹角(不等于0°，180°)，则带电粒子将做什么运动？（曲线运动）---引出2．带电粒子在电场中的偏转（不计重力，且初速度v 0⊥E，则带电粒子将在电场中做类平抛运动）复习：物体在只受重力的作用下，被水平抛出，在水平方向上不受力，将做匀速直线运动，在竖直方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动。

物体的实际运动为这两种运动的合运动。

详细分析讲解例题2。

解：粒子v 0在电场中做类平抛运动沿电场方向匀速运动所以有：t v L 0= ①电子射出电场时，在垂直于电场方向偏移的距离为： 221aty = ② 粒子在垂直于电场方向的加速度：mdeU m eE m F a === ③ 由①②③得：221⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅⋅=v L m d eU y ④ 代入数据得：36.0=y m 即电子射出时沿垂直于板面方向偏离0.36m电子射出电场时沿电场方向的速度不变仍为v 0，而垂直于电场方向的速度：v L md eU at v ⋅==⊥ ⑤ 故电子离开电场时的偏转角θ为：200tan mdv eUL v v ==⊥θ ⑥代入数据得： =6.8°【讨论】：若这里的粒子不是电子，而是一般的带电粒子，则需考虑重力，上列各式又需怎样列？指导学生列出。

3．示波管的原理（1）示波器：用来观察电信号随时间变化的电子仪器。

其核心部分是示波管（2）示波管的构造：由电子枪、偏转电极和荧光屏组成（如图）。