高二物理復(fù)習(xí)方法:電學(xué)基礎(chǔ)知識
2021-05-15 22:01:48高考網(wǎng)整理
高二物理復(fù)習(xí)方法:電學(xué)基礎(chǔ)知識
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。
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