備戰(zhàn)高考物理復(fù)習(xí)電場(chǎng)知識(shí)歸納及例題講解分析
2019-04-09 16:01:07本站原創(chuàng)
電場(chǎng)是電荷及變化磁場(chǎng)周?chē)臻g里存在的一種特殊物質(zhì)。以下是電場(chǎng)知識(shí)歸納及例題講解，請(qǐng)考生學(xué)習(xí)。
[考點(diǎn)方向]
1、有關(guān)場(chǎng)強(qiáng)E(電場(chǎng)線(xiàn))、電勢(shì)(等勢(shì)面)、W=qU、動(dòng)能與電勢(shì)能的比較。
2、帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)情況(加速、偏轉(zhuǎn)類(lèi)平拋)的比較，運(yùn)動(dòng)軌跡和方向(一直向前?往返?)的分析判別。[聯(lián)系實(shí)際與綜合]①直線(xiàn)加速器②示波器原理③靜電除塵與選礦④滾筒式靜電分選器⑤復(fù)印機(jī)與噴墨打印機(jī)⑥靜電屏蔽⑦帶電體的力學(xué)分析(綜合平衡、牛頓第二定律、功能、單擺等)⑧帶電體在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)⑨氫原子的核外電子運(yùn)行
[電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)歸納]
1.電荷電荷守恒定律點(diǎn)電荷
⑴自然界中只存在正、負(fù)兩中電荷，電荷在它的同圍空間形成電場(chǎng)，電荷間的相互作用力就是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的。電荷的多少叫電量�；倦姾�。帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍(Q=ne)
⑵使物體帶電也叫起電。使物體帶電的方法有三種：①摩擦起電②接觸帶電③感應(yīng)起電。
�、请姾杉炔荒軇�(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從的體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分，這叫做電荷守恒定律。
帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí)，這樣的帶電體就可以看做帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷。
2.庫(kù)侖定律 在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比，跟它們間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線(xiàn)上，物理表達(dá)式為，其中比例常數(shù)叫靜電力常量，。
(F：點(diǎn)電荷間的作用力(N)，Q1、Q2：兩點(diǎn)電荷的電量(C)，r：兩點(diǎn)電荷間的距離(m)，方向在它們的連線(xiàn)上，作用力與反作用力，同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引) 庫(kù)侖定律的適用條件是(a)真空，(b)點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是物理中的理想模型。當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電體的線(xiàn)度時(shí)，可以使用庫(kù)侖定律，否則不能使用。
3.靜電場(chǎng)電場(chǎng)線(xiàn)
為了直觀(guān)形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)的強(qiáng)弱及方向，在電場(chǎng)中畫(huà)出一系列曲線(xiàn)，曲線(xiàn)上各點(diǎn)的切線(xiàn)方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，曲線(xiàn)的疏密表示電場(chǎng)的弱度。
電場(chǎng)線(xiàn)的特點(diǎn)：(a)始于正電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn))，終止負(fù)電荷(或無(wú)窮遠(yuǎn));(b)任意兩條電場(chǎng)線(xiàn)都不相交�！ ‰妶�(chǎng)線(xiàn)只能描述電場(chǎng)的方向及定性地描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱，并不是帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是由帶電粒子受到的合外力情況和初速度共同決定。
4.電場(chǎng)強(qiáng)度點(diǎn)電荷的電場(chǎng)Ⅱ
⑴電場(chǎng)的最基本的性質(zhì)之一，是對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用。電場(chǎng)的這種性質(zhì)用電場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)描述。在電場(chǎng)中放入一個(gè)檢驗(yàn)電荷，它所受到的電場(chǎng)力跟它所帶電量的比值叫做這個(gè)位置上的電場(chǎng)強(qiáng)度，定義式是，場(chǎng)強(qiáng)是矢量，規(guī)定正電荷受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向，負(fù)電荷受電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反。(E：電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C)，是矢量，q：檢驗(yàn)電荷的電量(C))
電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，方向是由電場(chǎng)本身決定的，是客觀(guān)存在的，與放不放檢驗(yàn)電荷，以及放入檢驗(yàn)電荷的正、負(fù)電量的多少均無(wú)關(guān)，既不能認(rèn)為與成正比，也不能認(rèn)為與成反比。
點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式(r：源電荷到該位置的距離(m)，Q：源電荷的電量(C))
5.電勢(shì)能電勢(shì)等勢(shì)面
電勢(shì)能由電荷在電場(chǎng)中的相對(duì)位置決定的能量叫電勢(shì)能。
電勢(shì)能具有相對(duì)性，通常取無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地為電勢(shì)能和零點(diǎn)。
由于電勢(shì)能具有相對(duì)性，所以實(shí)際的應(yīng)用意義并不大。而經(jīng)常應(yīng)用的是電勢(shì)能的變化。電場(chǎng)力對(duì)電荷做功，電荷的電勢(shì)能減速少，電荷克服電場(chǎng)力做功，電荷的電勢(shì)能增加，電勢(shì)能變化的數(shù)值等于電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的數(shù)值，這常是判斷電荷電勢(shì)能如何變化的依據(jù)。電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的計(jì)算公式：，此公式適用于任何電場(chǎng)。電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān)，由起始和終了位置的電勢(shì)差決定。
電勢(shì)是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量
在電場(chǎng)中某位置放一個(gè)檢驗(yàn)電荷，若它具有的電勢(shì)能為，則比值叫做該位置的電勢(shì)。
電勢(shì)也具有相對(duì)性，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)(對(duì)同一電場(chǎng)，電勢(shì)能及電勢(shì)的零點(diǎn)選取是一致的)這樣選取零電勢(shì)點(diǎn)之后，可以得出正電荷形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為正值，負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為負(fù)值。
電勢(shì)相等的點(diǎn)組成的面叫等勢(shì)面。等勢(shì)面的特點(diǎn)：
(a)等勢(shì)面上各點(diǎn)的電勢(shì)相等，在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功。
(b)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。
(c)規(guī)定：畫(huà)等勢(shì)面(或線(xiàn))時(shí)，相鄰的兩等勢(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)較大，等勢(shì)面(線(xiàn))疏處場(chǎng)強(qiáng)小。
6.電勢(shì)差
電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)之差叫電勢(shì)差，依教材要求，電勢(shì)差都取絕對(duì)值，知道了電勢(shì)差的絕對(duì)值，要比較哪個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)高，需根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的正負(fù)判斷，或者是由這兩點(diǎn)在電場(chǎng)線(xiàn)上的位置判斷。
7.勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
場(chǎng)強(qiáng)方向處處相同，場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等的區(qū)域稱(chēng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線(xiàn)是等距的平行線(xiàn)，平行正對(duì)的兩金屬板帶等量異種電荷后，在兩極之間除邊緣外就是勻強(qiáng)電場(chǎng)。
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)之間的關(guān)系是，公式中的是沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離(m)。
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行線(xiàn)段上的電勢(shì)差與線(xiàn)段長(zhǎng)度成正比
