文档介绍：高中物理选修3-1知识点总结:第一章静电场(人教版)
新知归纳:
一、电荷间的相互作用:
●电荷间有相互作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引,两电荷间的相互作用力大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
●库仑定律:在真空中两个点电荷间的作用力大小为F=kQ1Q2/r2
静电力常量k=×109N・m2/C2。
二、电场强度:
●定义式:
E=F/q,该式适用于任何电场,E与F、q无关只取决于电场本身,E的方向规定为正点电荷受到电场力的方向。
①场强ε与电场线的关系:电场线越密的地方表示场强越大,电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向,电场线的方向与场强ε的大小无直接关系。
②场强的合成:场强ε是矢量,求合场强时应遵守矢量合成的平行四边形法则。
③电场力:F=qE,F与q、E都有关。
●决定式:
①E=kQ/r2,仅适用于在真空中点电荷Q形成的电场,E的大小与Q成正比,与r2成反比。
②E=U/d,仅适用于匀强电场。
三、电势能:
●电场力做功的特点:电场力对移动电荷做功与路径无关,只与始末位的电势差有关,Wab=qUab
●判断电势能变化的方法:
①根据电场力做功的正负来判断,不管正负电荷,电场力对电荷做正功,该电荷的电势能一定减少;电场力对电荷做负功,该电荷的电势能一定增加。
②根据电势的定义式U=ε/q来确定。
③利用W=q(Ua-Ub)来确定电势的高低。
四、静电平衡:
把金属导体放入电场中时,导体中的电荷重新分布,当感应电荷产生的附加电场E¢与原场强E0叠加后合场强E为零时,即E=E0+E¢=0,金属中的自由电子停止定向移动,导体处于静电平衡状态。
孤立的带电导体和处于电场中的感应导体,处于静电平衡时,主要特点是:
①导体内部的合场强处处为零(即感应电荷的场强与原场强大小相等方向相反)没有电场线。
②整个导体是等势体,导体表面是等势面。
③导体外部电场线与导体表面垂直。
④孤立导体上净电荷分布在外表面。
五、电容:
定义式:C=Q/U=ΔQ/ΔU,适用于任何电容器。
决定式;C=εS/4πkd,仅适用于平行板电容器。
●对平行板电容器有关的C、Q、U、E的讨论问题有两种情况。
对平行板电容器的讨论:、、
①电容器跟电源相连,U不变,q随C而变。
d↑→C↓→q↓→E↓
ε、S↑→C↑→q↑→E不变。
②充电后断开,q不变,U随C而变。
d↑→C↓→U↑→不变。
ε、S↓→C↓→U↑→E↑。
六、带有粒子的加速度:
●若带电粒子仅受电场力且电场力做正功,其电势能减少功能增加。
①初速度为零时:
②初速度不为零时:
●带电粒子的偏转:带电粒子仅受电场力作用为初速度v0垂直进入匀强电场,做类平势运动,此类问题一般都是分解为两个方向的分运动来处理。
沿初速度方向做匀速运动:vx=v0,x=v0t
沿电场方向做匀加速运动:vy=at,y=at2/2
两个分运动的联系桥梁:时间t相等
若偏转电场的电压为U、距离为d,则带电粒子的加速度为a=qU/md,任意时刻的速度为侧移量。偏转角θ的正切为。
●处理带电粒子运动问题的三条途径:
①匀变速直线运动公式和牛顿运动定律。
②运动定理或能量守恒定律。
③运动定理和动量守恒定律。
●带电粒子所受重力