高中物理电学知识总结24947

高中物理电学知识总结

第一单元库仑定律电场强度

一：电荷库仑定律

1、自然界存在两种电荷：和。

2、元电荷：电荷量为1.6×10-19C电荷，叫。

3、电荷守恒定律：电荷既不能被，也不能被，它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。

4、库仑定律：

①内容：在真空中的两个点电荷的作用力跟它们的电量的乘积成，跟它们之间距离的平方成，作用力的方向在它们的边线上。

②公式：，其中k=9×109Nm2/C2，叫静电力常量。

③适用条件：。

④点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。与带电体本身大小无关。

二：电场电场强度

1、电场：带电体周围存在的一种特殊物质，（其特殊性表现在不是由分子原子组成的，看不见摸不着），是电荷间的媒介，电场是客观存在的，电场具有的特性和的特性。电场的基本特性之一，是对放入其中的电荷有的作用。

2、电场强度E：在电场中放入一个试探电荷q，它所受到的电场力F跟它所带电量的比值叫做这个位置上的电场强度。定义式：，单位。场强是量，规定电场强度E的方向为所受的电场力的方向。负电荷所受电场力方向则与场强E的方向。

注意：E与试探电荷的电量关，与它所受的电场力也关。由决定。

三：电场线匀强电场

1、电场线：

为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的表示该点的场强方向，曲线的表示电场的强弱。

2、电场线的特点：

①电场线是为了形象地描述而假想的、实际上不存在的。

②始于（或无穷远），终于（或无穷远），不。

③任意两条电场线都不。如果平行则等距，不会平行而不等距。

④电场线的疏密表示表示，某点的切线方向表示该点的。它不表示电荷在电场中的运动轨迹。尽管二者可能是重合的，那也是一种巧合，不是应有的规律。

⑤沿电场线方向，电势。电场线从高等势面（线）指向低等势面（线）。

3、要熟悉以下几种典型电场的电场线分布：①孤立正负点电荷；②等量异种点电荷；

③等量同种点电荷；④匀强电场；⑤带等量异种电荷的平行金属板间的电场。

4、正负点电荷Q在真空中形成的电场是非匀强电场，场强的计算公式是。

5、匀强电场：场强方向处处，场强大小处处的区域称为匀强电场。匀强电场的电场

线是、平行正对的两金属板带等量异种电荷后，在两板之间除边缘外的电场就是。

答案：

一：正电荷负电荷元电荷整数倍创造消灭正比反比F=kQ1Q2/r2真空中的点电荷体积

二：相互作用力力能电场力E=F/q 伏/米矢正电荷相反无无电场本身的性质

三：切线方向疏密电场的分布一簇曲线正电荷负电荷闭合相交场强的大小场强的方向降低E=kQ/ r2相同相等等距的平行线匀强电场

第二单元电势能电势差电场中的导体

一：电势差和电势

1、电势差：

①引入电势差是从的观点来研究电场的性质，或者说是为了描述电场的性质而引入。

②定义和定义式：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，与的比值W AB/q，叫做A、B两点间的电势差，用U AB表示，其定义式为。

③物理意义：A、B两点间的电势差在数值上等于。

④单位及1伏的定义：电势差的单位为导出单位，在国际单位制中为，简称。国际单位制中的单位符号为。1伏=。即如果正电荷在电场中由一点移到另一点，电场力所做的功为1焦，则这两点间的电势差就是伏。

注意：①电势差为标量；②电势差U AB与电场力对电荷做的功W AB，与电荷所带电量q 。电势差是由决定的，与初、末位置有关。

2、电势

①电势实质上是的电势差。即电场中某点的电势在数值上等于零电势点时电场力所做的功。

②电势的单位：电势通常用表示，其单位与电势差单位相同，都是，国际符号是。

③电势的正负号的物理意义：电势是标量，只有大小，没有方向，运算规则不是平行四边形定则，而是代数规则。它的正表示，负则表示。

④电势的相对性及电势差的绝对性：电势具有相对性，同一点的电势会随的不同而不同，因此说某点的电势的高低，应相对于一个零电势点，通常认为电势为零。

注意：两点的电势差却是绝对的，不会随零电势点的不同而不同。（类比两点的高度差）。

⑤电势与电势差的关系：U AB=

如果U AB>0,即φA>φB则表示A点电势B点电势。

如果U AB<0,即φA<φB则表示A点电势B点电势。

注意：沿着电场线方向，电势越来越低。

二：电势能及电场力做功

1、电势能

①定义：电荷在电场中所具有的与电荷位置有关的势能称为电势能。

②电场力做功和电势能变化的关系：电场力做正功时，电势能；电场力做负功时，电势能；电场力做功的多少电势能变化量。

③特点：电势能是与所在共有的，且具有性，通常取无穷远处或接地处（也就是大地）为电势能的零点。

2、电场力做功

①电荷在电场中移动时电场力做的功与移动路径关，只取决于和电荷的。这一点与重力做功跟高度差的关系相似，可作比较理解、记忆。

②计算电场力做功可使用公式W AB=，具体计算时，q、U AB、W AB均有正负，该公式适用于电场。

三：等势面

1、定义：电场中相等的各点构成的面。

2、特点：

①一定跟电场线，即跟的方向垂直；

②在同一等势面上移动电荷时，电场力功；

③电场线总是从电势的等势面指向电势的等势面；

④任意两个等势面都不会；

⑤等差等势面越密的地方电场强度。等差等势面的分布的疏密就象电场线分布的疏密一样，均能反映电场的。

四：静电屏蔽

1、静电感应现象：

把金属导体放在电场中由于内部自由电子受电场力作用而，使导体的两个端面出现等量的，这种电荷重新分布的现象叫静电感应。当自由电子的停止时（不是停止是达到受力平衡时），导体处于静电平衡状态。

2、静电平衡状态的特点：

①导体内部场强；

②整个导体是等势体，导体的表面是等势面；

③导体外部电场线与导体表面垂直；

④净（注意区分静）电荷只分布在导体的外表面上。

3、静电屏蔽：

处于静电平衡状态的导体，区域就不再受电场的影响，这种现象就叫静电屏蔽现象。

答案：

一：能；能；电场力所做的功W AB ；移动电荷的电量；U AB=W AB/q；单位正电荷从一点移到另一点时电场力所做的功；伏特；伏；V；1J/C；单位；1；无关；无关；电场的性质；某点与零电势点间；单位正电荷由该点移到；φ；伏特；V；该点电势比零电势点高；该点电势比零电势点低；零电势点选择；大地（或无穷远）；无关；高于；低于；低

二：减小；增加；等于；电荷；电场；相对；无；初末位置的电势差；电量；qU AB；一切

三：电势；垂直；场强；不做；高；低；相交；大；强弱

四：定向移动；异种电荷；定向移动；处处为零；内部；外部

第三单元电容带电粒子在电场中的运动

一：电容器和电容

1、电容器：两个彼此而又互相的导体就组成一个电容器。

电容器的工作状态：充电和放电。充电就是使电容器的过程，放电就是使电容器的过程。电容器的带电量指的是所带电荷量的绝对值。

2、电容：描述电容器本领的物理量。电容器与的比值叫电容，定义式为C==，其中C与Q、U均无关，仅由电容器本身决定。

单位：1F=1C/V=μFpF。

3、平行板电容器：C跟、成正比，跟成反比，即C=，其中k为静电引力恒量。在分析有关平行板电容器的Q、E、U和C的关系时，主要有以下两种情况：

①保持两极板与电源相连，则电容器两极板间不变；

②充电后断开电源，则不变。

二：带电粒子在电场中的运动

1、带电粒子的加速

①运动状态的分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在一条直线上，做运动。

②用功能观点分析：粒子动能的变化量等于电势能的变化量，qU=.

2、带电粒子的偏转

①运动状态分析：带电粒子以速度V o垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用做运动（轨迹为抛物线）。

②偏转运动的分析处理方法是分解法（类似于平抛运动的处理方法）

沿初速度方向为；沿电场力方向为。

③基本规律：

设粒子带电量为q，质量为m，两平行金属板间的电压为U，板长L，板间距为d.

加速度a=F/m=qE/m=.运动时间t=.

离开电场的偏转量y=at2/2=qEL2/2mVo2=.

速度的偏转角tanθ=Vy/Vx=.而位移的偏转角tanα=Sy/Sx=gt/2V o.

答案：

一：绝缘；靠近；带电；失去电荷；任意一个极板；容纳电荷；所带电量；两极板间电势差；Q/U；△Q/△U；106；1012；两极板正对面积S；板间介质介电常数；两极板间距离d；

εS/4πkd；电势差（电压）；带电量

二：匀加（减）速直线运动；mV2/2一mVo2/2；匀变速曲线；速度为Vo的匀速直线；

初速为零的匀加速；qU/md；qUL2/2mdVo2；qUL/mdVo2

第四单元部分电路电功和电功率

一：电流

1、电流的形成：的定向移动形成电流。形成电流的条件是：