高二物理电场总结
高二物理电场总结一：电荷守恒定律与库仑定律【知识点梳理】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负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷为正电荷．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．-193．元电荷：电子所带电荷量e=1.610C，所有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：点电荷是一种理想化的模型，当带电体的尺寸比它们之间的距离小得很多，以致带电体的大小、形状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，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：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，但它们间的作用力一定大小相等、方向相反，并与它们的质量无关．②均匀带电的圆球、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，万有引力通常忽略不计，电荷在电场中受力分析时，一般情况下重力不计．二：电场强度与电场线电场力的性质【知识点梳理】1．电场：（1）电场：带电体周围存在的一种物质，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：．（3）物质性：电场是电荷周围客观存在的物质，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，只由电场本身决定．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，该点的场强依然是原有的值．（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）场强大小判断：a．根据电场力判断：b．根据电场线判断：只与电场线疏密有关，与电场线方向无关．（7）电场强度的计算：（定义式，普遍适用）（用于真空中点电荷形成的电场）（用于匀强电场）3．电场线：在电场中画出一系列从正电荷出发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致，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．正电荷一定要发出电场线，负电荷一定要接收电场线．（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．三：电势与电势差电场能的性质【知识点梳理】1．电势差UAB：（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WAB/q，叫做A、B两点间的电势差，用UAB表示．（2）定义式：UAB=WAB/q．（3）电势差是标量，但有正负，正负表示电势的高低．2．电势φ：描述电场能的性质的物理量（1）定义：电势实质上是和零电势点的电势差．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零电势点时电场力所做的功．（2）定义式：φA=UAp=WAp/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）电势高低判断：a．根据移动检验电荷做功判断：移动正电荷电场力做正功(负功)时，电势降落(升高)；移动负电荷电场力做正功(负功)时，电势升高(降落)．b．根据电场线判断：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．根据场源电荷判断：离正电荷越近，电势越高，离场源负电荷越近，电势越低．d．根据电势差判断：>0，则A点电势比B点高；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降落，即E=U/d．四：电容器与带电粒子在电场中的运动【知识点梳理】1．电容器、电容（1）电容器：两个彼此绝缘又互相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领的物理量．①定义：电容器所带的电荷量Q（一个极板所带电荷量的绝对值）与两个极板间电势差U的比值，叫做电容器的电容．单位：1F=106μF=1012pF②定义式：．电容C由电容器本身的构造因素决定，与电容器所带电量Q和充电电压U无关．③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．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．（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注意其极性．2．带电体在电场中的运动（1）平衡（静止或匀速直线运动）：仅在电场力和重力作用下满足（2）加速能量：在任何电场中，若只有电场力做功，有．．动力学：在匀强电场中，若只有电场力作用，带电体做匀变速直线运动，其加速度为（3）偏转当不计重力的带电粒子以一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v0平行于两板进入电场时，两板间的场强为在垂直于场强．在平行于场强线运动：，．．方向上，粒子做匀速直线运动：方向上粒子做初速度为零的匀加速直．离开电场时，粒子在板间的运动时间为沿电场力方向上的位移为速度方向上的偏转角为，(6)带电粒子射出偏转电场后打到荧光屏上在距偏转电场粒子射出端为x的地方，有一与极板垂直的荧光屏。带电粒子射出偏转电场后作匀速直线运动，打到荧光屏上。如果在偏转电场中没有加偏转电压，这时带电粒子打在荧光屏的中心点O。设加偏转电压后，粒子打在荧光屏上的点距O点的距离为y＇，如图。根据相似三角形知识有：y＇y＝L2L2x＋y＇＝qL2mdv02(x＋L2)U＝tanφ(x＋L2)相似三角形应取L得中点作为三角形顶点注意：经过同一加速电场u1与同一偏转电场u出来的粒子偏转位移与偏转角度均相同，即与质量m和电荷量q均无关。y=,tanθ=（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．Y＋＋＋＋＋＋＋＋y′dyv0Y′－－－－－－－－Lx
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高二物理电场知识点总结1．电荷
一、两种电荷
（1）是指带电体的一种属性
例如，摩擦过的物体具有吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电，或者说，带了电荷。（2）自然界只存在两种电荷
正电荷：规定用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷，质子带正电荷；负电荷：规定用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷，电子带负电荷。（3）正、负电荷在某些方面具有相反的性质，称之为异种电荷。2．电量
电荷的多少叫做电量(物体带电多少的量度)，用Q或q表示，单位是库仑（C）。中和：等量的异种电荷完全相互抵消的现象叫作中和。
任何不带电的物体，其中都有等量的正负电荷，因而处于中性状态。元电荷（基本电荷）：e=1.60×10-19C，常用作电量单位3．三种起电方式
起电：使物体带电叫起电，起电的过程是使物体中的正负电荷分开的过程。（1）摩擦起电条件：两物体相互摩擦
原因：不同物质的原子核束缚电子的本领不同，两个物体互相摩擦时，哪个物体的原子核束缚电子的本领弱，它的一些电子就会转移到另一个物体上。失去电子的物体因缺少电子而带正电，得到电子的物体因有了电子而带等量的负电。电子在物体间发生迁移。结果：两个相互摩擦的物体分别带上等量异种电荷，即Q1=-Q2（2）接触起电
条件：带电体与不带电体相互接触原因：电子发生迁移或部分电荷被中和结果：两接触物体带上同种电荷（不一定等量）
例：两个半径相同的金属球，一带正电Q1，一带负电-Q2，二者充分接触后，发生了部分中和，带点情况为：带电量均为（Q1-Q2）/2。（3）感应起电（利用静电感应使物体带电）条件：将导体靠近带电体，即置于静电场中
原因：在电场力的作用下，导体中的自由电子逆电场方向运动，使电荷在导体表面重新分布结果：导体接近场源一端带上与场源电性相反的电荷；而远离场源一端带上与场源电性相同的电荷
获得感应净电荷的两种方法：
感应分离将发生静电感应的导体两端分开，结果两端分别带上异种电荷。
感应接地将被感应的物体接地（如用手摸一下），结果导体带上跟场源电性相反的电荷（与接地位置无关）。
场源电荷电量Q与感应电荷电量Q′的关系：Q≥Q’4．电荷守恒定律
电荷既不能创造，也不能被消灭，它们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。这是自然界一个非常重要的规律二、电荷间的相互作用
1．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引2．库仑定律
法国物理学家库仑研究了最简单的带点体点电荷间的相互作用，得出了库仑定律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，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。F=kQ1Q2/r2
（1）这个作用力叫做静电力，又叫做库仑力。
（2）点电荷：一种理想化模型，当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以被看作是点电荷。（3）k：静电力恒量（常量），其值为9.0×109Nm2/C2，用库仑扭秤通过实验测定。它表明：两个带电量均为1C的点电荷在真空中相距为1m时，相互的静电力大小为9.0×109N。（4）适用条件：真空中，两静止的点电荷或均匀带电球体、均匀带电球壳。（5）静电力的正负不表示大小，表示方向或说表示静电力的性质同种电荷，F>0，斥力，方向沿连线向外；异种电荷，F
（1）电场强度
描述电场的强弱和方向的物理量（表示电场的力的性质）。
定义：放入电场中的某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫做该点的电场强度，简称场强。E=F/q
矢量，方向为正电荷在该点所受电场力的方向。单位：牛／库（N/C）
注：E=F/q适用于任何电场。E可由F、q量度，但并不取决于F、q，而是由电场自身决定（场源电量Q和该点到场源电荷的距离r）
q：检验电荷电量（电量小、体积小），它放入之后不会影响原来的电场，便于用它来研究电场中各点的性质。电场力F＝qE
（2）点电荷场强：真空中E=kQ/r2（3）电场的叠加
如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就互相叠加，形成合电场，电场中某点的场强，就等于各个点电荷在该点产生的场强的矢量和。
知道了点电荷的场强公式和场强的叠加性，那么原则上任一电荷分布已知的带电体所形成的电场中某一点的场强都可以求出（事实上很难计算）。
（4）电力线：研究电场，重要的是要知道电场中各点的场强的大小和方向，为了形象、直观地表示电场的强弱和方向，引入电力线的概念。
A．电力线并不是电场中实际存在的线，而是人们为了使电场形象化而假想的有向曲线；B．电力线从正电荷出发到负电荷终止，不是闭合曲线；
C．电力线的疏密表示电场的强弱，电力线上任一点的切线方向表示场强的方向；D．在没有其它电荷的空间，电力线不中断、不相交（因为电场的分布是连续的，且电场中任一点的场强方向只有一个）。
（5）常见的五种电力线（会画）：孤立点电荷（正、负），两个等量异、同种电荷和匀强电场
匀强电场：各点的场强大小、方向都相同的电场，其电力线是疏密程度处处相等的互相平行的直线。两块大小相等、互相正对、靠近的平行金属板分别带等量的异种电荷时，它们之间的电场除边缘附近外，为匀强电场。4．电势能电势电势差等势面
（1）电势能：电荷在电场中由电场力和相对位置决定的势能。用ε（手写E）表示。通常取电荷q在无限远处的电势能为零，电势能的正负表示大小。
电势能变化与电场力做功的关系：W=-Δε
电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到无限远处电场力所做的功。（2）电势
表示电场的能的性质的物理量
定义：电场中某点的电荷的电势能跟它的电量的比值，叫做这一点的电势。U=ε/q标量。单位：伏（V）
1V表示电量为1C的正电荷在该点的电势能为1J
通常取无限远处的电势为零，或取大地的电势为零，其正负表示高低（大小）。取无限远处电势为零，正电荷的电场中电势处处为正，负电荷的电场中电势处处为负；顺着电力线的方向电势越来越低。
（3）电势差：电场中两点间的电势的差值叫做电势差（电压）。UAB=UA－UB＝－UBA＝－（UB－UA）电场力做功与电势差的关系：W＝qUAB电子伏特（eV）：1eV=1e×1V=1.60×10-19J
电场力做功的特点：与路径无关，只与两点间的电势差有关。（4）等势面
*A．点电荷的电势公式：U=kQ/r（取无限远处电势为零）
*B．电势叠加：空间某一点的电势，等于各电场在该点的电势的代数和。原则上，利用A、B，我们可以计算出电荷分布已知的带电体电场中各点的电势。在电场中，电势相等的点所构成的面，叫做等势面。它与电力线一样，是用来形象、直观地描述电场而假想的曲面。
在静电场中，等势面有如下基本性质：
A．相邻等势面的电势差相等，等势面的疏密表示电场的强弱（等势面疏密与电力线疏密一致）；
B．等势面的正负表示电势的高低，沿电力线方向等势面的电势降落最快；C．等势面处处与电力线垂直，沿等势面移动电荷，电场力不作功；D．（同一等势面不中断）不同点势的等势面不相交。
五种常见电场等势面：孤立点电荷（正、负），两个等量异、同种电荷和匀强电场5．匀强电场中电势差跟场强的关系：E=U/d*6．静电场中的导体
静电感应：把导体（金属）放入电场中，导体内部的电子在电场力的作用下向电场的反方向移动，导体两端出现等量异种电荷的现象。
静电平衡状态：导体中（包括表面）没有电荷定向移动的状态处于静电平衡状态的导体的特点：
（1）处于静电平衡状态的导体，内部场强处处为零（这是外电场E与感应电荷产生的附加电场E’内电场叠加的结果）。
（2）处于静电平衡状态的导体，表面上任何一点的场强方向跟该点的切面垂直。（3）处于静电平衡状态的导体是一个等势体，它的表面是一个等势面。
（4）处于静电平衡状态的带电导体，电荷只能分布在导体的外表面上。应用：（1）两种静电屏蔽：
外屏蔽一个不接地的空腔导体可以屏蔽外电场全屏蔽一个接地的空腔导体可以同时屏蔽内、外电场（2）法拉第圆筒：外取，内送。7．带电粒子在匀强电场中的运动
（1）加速：qU=mv2（2）偏转（类似平抛运动）侧移y=，偏角tgф=
四、电容器电容
1．电容器：任何两个彼此绝缘而又互相靠近的导体，都可以看成是一个电容器。电容器具有容纳电荷（充放电）的本领。2．电容
表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。
定义：电容器所带的电量跟它的两极间的电势差的比值，叫做电容器的电容。C=Q/U单位：法拉（F），1F＝106μF＝1012pF3．平行板电容器电容：C=4．常用电容器（了解）5．电容器的击穿电压和额定电压五、静电的防止和应用
1．静电的危害：静电荷积累到一定程度，会产生火花放电。防止静电危害的基本方法是尽快地把产生的静电导走。
2．静电的应用：依据的物理原理几乎都是让带电的物质微粒在电场力作用下，奔向并吸附到电极上。
如：静电除尘、静电复印
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