高二物理電學(xué)基礎(chǔ)知識點(diǎn)總結(jié)

　　一、電場基本規(guī)律

　　1、庫侖定律

　�。�1）定律內(nèi)容：真空中兩個靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。

　�。�2）表達(dá)式：k=9.0×109N？m2/C2——靜電力常量

　　（3）適用條件：真空中靜止的點(diǎn)電荷。

　　2、電荷守恒定律：

　　電荷守恒電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持不變。

　�。�1）三種帶電方式：摩擦起電，感應(yīng)起電，接觸起電。

　�。�2）元電荷：最小的帶電單元，任何帶電體的帶電量都是元電荷的整數(shù)倍，e=1.6×10-19C——密立根測得e的值。

　　二、電場能的性質(zhì)

　　1、電場能的基本性質(zhì)：

　　電荷在電場中移動，電場力要對電荷做功。

　　2、電勢φ

　�。�1）定義：電荷在電場中某一點(diǎn)的電勢能Ep與電荷量的比值。

　　（2）定義式：φ——單位：伏（V）——帶正負(fù)號計(jì)算

　�。�3）特點(diǎn)：

　　○電勢具有相對性，相對參考點(diǎn)而言。但電勢之差與參考點(diǎn)的選擇無關(guān)。

　　○電勢一個標(biāo)量，但是它有正負(fù)，正負(fù)只表示該點(diǎn)電勢比參考點(diǎn)電勢高，還是低。

　　○電勢的大小由電場本身決定，與Ep和q無關(guān)。

　　○電勢在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移動到零勢點(diǎn)時電場力所做的功。

　�。�4）電勢高低的判斷方法

　　○根據(jù)電場線判斷：沿著電場線電勢降低。φA>φB

　　○根據(jù)電勢能判斷：

　　正電荷：電勢能大，電勢高；電勢能小，電勢低。

　　負(fù)電荷：電勢能大，電勢低；電勢能小，電勢高。

　　結(jié)論：只在電場力作用下，靜止的電荷從電勢能高的地方向電勢能低的地方運(yùn)動。

　　3、電勢能Ep

　�。�1）定義：電荷在電場中，由于電場和電荷間的相互作用，由位置決定的能量。電荷在某點(diǎn)的電勢能等于電場力把電荷從該點(diǎn)移動到零勢能位置時所做的功。

　�。�2）定義式：——帶正負(fù)號計(jì)算

　�。�3）特點(diǎn)：

　　○電勢能具有相對性，相對零勢能面而言，通常選大地或無窮遠(yuǎn)處為零勢能面。

　　○電勢能的變化量△Ep與零勢能面的選擇無關(guān)。

　　4、電勢差UAB

　�。�1）定義：電場中兩點(diǎn)間的電勢之差。也叫電壓。

　　（2）定義式：UAB=φA-φB

　�。�3）特點(diǎn)：

　　○電勢差是標(biāo)量，但是卻有正負(fù)，正負(fù)只表示起點(diǎn)和終點(diǎn)的電勢誰高誰低。若UAB>0，則UBA<0。

　　○單位：伏

　　○電場中兩點(diǎn)的電勢差是確定的，與零勢面的選擇無關(guān)

　　○U=Ed勻強(qiáng)電場中兩點(diǎn)間的電勢差計(jì)算公式。——電勢差與電場強(qiáng)度之間的關(guān)系。

　　5、靜電平衡狀態(tài)

　�。�1）定義：導(dǎo)體內(nèi)不再有電荷定向移動的穩(wěn)定狀態(tài)

　�。�2）特點(diǎn)

　　○處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零。

　　○感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)任何位置產(chǎn)生的電場都等于外電場在該處場強(qiáng)的大小相等，方向相反。

　　○處于靜電平衡狀態(tài)的整個導(dǎo)體是個等勢體，導(dǎo)體表面是個等勢面。

　　○電荷只分布在導(dǎo)體的外表面，在導(dǎo)體表面的分布與導(dǎo)體表面的彎曲程度有關(guān)，越彎曲，電荷分布越多。

　　6、電場力做功WAB

　�。�1）電場力做功的特點(diǎn)：電場力做功與路徑無關(guān)，只與初末位置有關(guān)，即與初末位置的電勢差有關(guān)。

　�。�2）表達(dá)式：WAB=UABq—帶正負(fù)號計(jì)算（適用于任何電場）

　　WAB=Eqd—d沿電場方向的距離。——勻強(qiáng)電場

　�。�3）電場力做功與電勢能的關(guān)系

　　WAB=-△Ep=EpA-EPB

　　結(jié)論：電場力做正功，電勢能減少

　　電場力做負(fù)功，電勢能增加

　　7、等勢面：

　�。�1）定義：電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。

　�。�2）特點(diǎn)：

　　○等勢面上各點(diǎn)電勢相等，在等勢面上移動電荷，電場力不做功。

　　○等勢面與電場線垂直

　　○兩等勢面不相交

　　○等勢面的密集程度表示場強(qiáng)的大�。菏枞趺軓�(qiáng)。

　　○畫等勢面時，相鄰等勢面間的電勢差相等。

　　（3）判斷電場線上兩點(diǎn)間的電勢差的大�。嚎拷鼒鲈矗▓鰪�(qiáng)大）的兩間的電勢差大于遠(yuǎn)離場源（場強(qiáng)�。┫嗟染嚯x兩點(diǎn)間的電勢差。

　　三、電場力的性質(zhì)

　　1、電場的基本性質(zhì)：

　　電場對放入其中電荷有力的作用。

　　2、電場強(qiáng)度E

　　（1）定義：電荷在電場中某點(diǎn)受到的電場力F與電荷的帶電量q的比值，就叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。

　�。�2）定義式：E與F、q無關(guān)，只由電場本身決定。

　�。�3）電場強(qiáng)度是矢量：大�。簡挝浑姾墒艿降碾妶隽�。

　　方向：規(guī)定正電荷受力方向，負(fù)電荷受力與E的方向相反。

　�。�4）單位：N/C，V/m1N/C=1V/m

　�。�5）其他的電場強(qiáng)度公式

　　○點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式：——Q場源電荷

　　○勻強(qiáng)電場場強(qiáng)公式：——d沿電場方向兩點(diǎn)間距離

　�。�6）場強(qiáng)的疊加：遵循平行四邊形法則

　　3、電場線

　�。�1）意義：形象直觀描述電場強(qiáng)弱和方向理性模型，實(shí)際上是不存在的。

　�。�2）電場線的特點(diǎn)：

　　○電場線起于正（無窮遠(yuǎn)），止于（無窮遠(yuǎn)）負(fù)電荷

　　○不封閉，不相交，不相切

　　○沿電場線電勢降低，且電勢降低最快。一條電場線無法判斷場強(qiáng)大小，可以判斷電勢高低。

　　○電場線垂直于等勢面，靜電平衡導(dǎo)體，電場線垂直于導(dǎo)體表面

　�。�3）幾種特殊電場的電場線

　　四、應(yīng)用——帶電粒子在電場中的運(yùn)動

　�。ㄆ胶鈫栴}，加速問題，偏轉(zhuǎn)問題）

　　1、基本粒子不計(jì)重力

　　但不是不計(jì)質(zhì)量，如質(zhì)子，電子，α粒子，氕，氘，氚，帶電微粒、帶電油滴、帶電小球一般情況下都要計(jì)算重力。

　　2、平衡問題：

　　電場力與重力的平衡問題。mg=Eq

　　3、加速問題

　　（1）由牛頓第二定律解釋，帶電粒子在電場中加速運(yùn)動（不計(jì)重力），只受電場力Eq，粒子的加速度為a=Eq/m，若兩板間距離為d，則

　�。�2）由動能定理解釋，

　　可見加速的末速度與兩板間的距離d無關(guān)，只與兩板間的電壓有關(guān)，但是粒子在電場中運(yùn)動的時間不一樣，d越大，飛行時間越長。

　　4、偏轉(zhuǎn)問題——類平拋運(yùn)動

　　在垂直電場線的方向：粒子做速度為v0勻速直線運(yùn)動。

　　在平行電場線的方向：粒子做初速度為0、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動

　　帶電粒子若不計(jì)重力，則在豎直方向粒子的加速度

　　帶電粒子做類平拋的水平距離，若能飛出電場水平距離為L，若不能飛出電場則水平距離為x

　　帶電粒子飛行的時間：t=x/v0=L/v0——————○1

　　粒子要能飛出電場則：y≤d/2————————○2

　　粒子在豎直方向做勻加速運(yùn)動：———○3

　　粒子在豎直方向的分速度：——————○4

　　粒子出電場的速度偏角：——————○5

　　由○1○2○3○4○5可得：

　　飛行時間：t=L/vO豎直分速度：

　　側(cè)向偏移量：偏向角：

　　飛行時間：t=L/vO

　　側(cè)向偏移量：y’＝

　　偏向角：

　　在這種情況下，一束粒子中各種不同的粒子的運(yùn)動軌跡相同。即不同粒子的側(cè)移量，偏向角都相同，但它們飛越偏轉(zhuǎn)電場的時間不同，此時間與加速電壓、粒子電量、質(zhì)量有關(guān)。如果在上述例子中粒子的重力不能忽略時，只要將加速度a重新求出即可，具體計(jì)算過程相同

　　五、電容器及其應(yīng)用

　　1、電容器充放電過程：

　�。�電源給電容器充電）

　　充電過程S-A：電源的電能轉(zhuǎn)化為電容器的電場能

　　放電過程S-B：電容器的電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能

　　2、電容

　�。�1）物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。

　�。�2）定義：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間電壓U的比值就叫做電容器的電容。

　�。�3）定義式：——是定義式不是決定式

　　——是電容的決定式（平行板電容器）

　�。�4）單位：法拉F，微法μF，皮法pF

　　1pF=10-6μF=10-12F

　�。�5）特點(diǎn)

　　○ 電容器的帶電量Q是指一個極板帶電量的絕對值。

　　○ 電容器的電容C與Q和U無關(guān)，只由電容器本身決定。

　　○ 在有關(guān)電容器問題的討論中，經(jīng)常要用到以下三個公式和○3的結(jié)論聯(lián)合使用進(jìn)行判斷

　　○ 電容器始終與電源相連，則電容器的電壓不變。電容器充電完畢，再與電源斷開，則電容器的帶電量不變。