高二物理電場知識點(diǎn)總結(jié)。

黃土梁子中學(xué)高二物理3-1知識點(diǎn)總結(jié)

3-1電場知識點(diǎn)總結(jié)

一、電場基本規(guī)律

1、電荷守恒定律：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)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。

-19

（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=1.6×10C

密立根測得e的值。

2、庫倫定律

（1）定律內(nèi)容：真空中兩個(gè)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。

922

（2）表達(dá)式：FkQ1Q2k=9.0×10Nm/C靜電力常量

r2（3）適用條件：真空中靜止的點(diǎn)電荷。二、電場力的性質(zhì)

1、電場的基本性質(zhì)：電場對放入其中電荷有力的作用。2、電場強(qiáng)度E

（1）定義：電荷在電場中某點(diǎn)受到的電場力F與電荷的帶電量q的比值，就叫做該點(diǎn)的

電場強(qiáng)度。

（2）定義式：EFE與F、q無關(guān)，只由電場本身決定。

q（3）電場強(qiáng)度是矢量：大小：單位電荷受到的電場力。

方向：規(guī)定正電荷受力方向，負(fù)電荷受力與E的方向相反。（4）單位：N/C,V/m1N/C=1V/m（5）其他的電場強(qiáng)度公式

1點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式：EkQQ場源電荷○

r22勻強(qiáng)電場場強(qiáng)公式：EUd沿電場方向兩點(diǎn)間距離○d（6）場強(qiáng)的疊加：遵循平行四邊形法則3、電場線

（1）意義：形象直觀描述電場強(qiáng)弱和方向理性模型，實(shí)際上是不存在的（2）電場線的特點(diǎn)：

1電場線起于正（無窮遠(yuǎn)），止于（無窮遠(yuǎn)）負(fù)電荷○

2不封閉，不相交，不相切○

3沿電場線電勢降低，且電勢降低最快。一條電場線無法判斷場強(qiáng)大小，可以判○

斷電勢高低。

4電場線垂直于等勢面，靜電平衡導(dǎo)體，電場線垂直于導(dǎo)體表面○

（3）幾種特殊電場的電場線E

三、電場能的性質(zhì)

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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(shí)所做的功。

（2）定義式：EpAWA0帶正負(fù)號計(jì)算（3）特點(diǎn)：

1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。○

2電勢能的變化量△E與零勢能面的選擇無關(guān)�！�

p

3、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（3）特點(diǎn)：

1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)。○

2電勢一個(gè)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�！�

3電勢的大小由電場本身決定，與Ep和q無關(guān)�！�

4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(shí)電場力所做的功�！�

（4）電勢高低的判斷方法

1根據(jù)電場線判斷：沿著電場線電勢降低。φA>φB○

2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。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)：

1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黃土梁子中學(xué)高二物理3-1知識點(diǎn)總結(jié)

電場力做負(fù)功，電勢能增加

6、等勢面：

（1）定義：電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。（2）特點(diǎn)：

1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�！�

2等勢面與電場線垂直○

3兩等勢面不相交○

4等勢面的密集程度表示場強(qiáng)的大小：疏弱密強(qiáng)。○

5畫等勢面時(shí)，相鄰等勢面間的電勢差相等�！�

（3）判斷電場線上兩點(diǎn)間的電勢差的大小：靠近場源（場強(qiáng)大）的兩間的電勢差大

于遠(yuǎn)離場源（場強(qiáng)�。┫嗟染嚯x兩點(diǎn)間的電勢差。

ABC7、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)

1處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零。○

2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。

3處于靜電平衡狀態(tài)的整個(gè)導(dǎo)體是個(gè)等勢體，導(dǎo)體表面是個(gè)等勢面�！�

4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。

四、電容器及其應(yīng)用

1、電容器充放電過程：（電源給電容器充電）充電過程S-A：電源的電能轉(zhuǎn)化為電容器的電場能放電過程S-B：電容器的電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能2、電容

（1）物理意義：表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理（2）定義：電容器所帶電量Q與電容器兩極板間

的比值就叫做電容器的電容。（3）定義式：CL若AB=BC，則UAB>UBC

SABC量。電壓U

Q是定義式不是決定式USC是電容的決定式（平行板電容器）

4kd（4）單位：法拉F，微法μF，皮法pF

1pF=10-6μF=10-12F

（5）特點(diǎn)

1電容器的電容C與Q和U無關(guān)，只由電容器本身決定�！�

2電容器的帶電量Q是指一個(gè)極板帶電量的絕對值�！�

3電容器始終與電源相連，則電容器的電壓不變。電容器充電完畢，再與電源斷開，○

則電容器的帶電量不變。

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4在有關(guān)電容器問題的討論中，經(jīng)常要用到以下三個(gè)公式和○3的結(jié)論聯(lián)合使用進(jìn)行○

判斷

CQSUCEU4kdd五、應(yīng)用帶電粒子在電場中的運(yùn)動

（平衡問題，加速問題，偏轉(zhuǎn)問題）

141

1、基本粒子不計(jì)重力，但不是不計(jì)質(zhì)量，如質(zhì)子（1，電子，α粒子（2,氕（1，H）H）He）

23氘（1，氚（1H）H）

帶電微粒、帶電油滴、帶電小球一般情況下都要計(jì)算重力。2、平衡問題：電場力與重力的平衡問題。

mg=Eq

Eqv0

mg

3、加速問題

（1）由牛頓第二定律解釋，帶電粒子在電場中加速運(yùn)動（不計(jì)重力），

只受電場力Eq，粒子的加速度為a=Eq/m，若兩板間距離為d，則

vv（2）由動能定理解釋，

2Eqdm2Uqm1mv20Uq2Uv2Uqm可見加速的末速度與兩板間的距離d無關(guān)，只與兩板間的電壓有關(guān)，但是粒子在電場中運(yùn)動的時(shí)間不一樣，d越大，飛行時(shí)間越長。3、偏轉(zhuǎn)問題類平拋運(yùn)動

在垂直電場線的方向：粒子做速度為v0勻速直線運(yùn)動。

在平行電場線的方向：粒子做初速度為0、加速度為a的勻加速直線運(yùn)動。

Lv0

θy

v0θ

vvy

帶電粒子若不計(jì)重力，則在豎直方向粒子的加速度

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aEqUqmmd帶電粒子做類平拋的水平距離，若能飛出電場水平距離為L，若不能飛出電場則水平

距離為x

帶電粒子飛行的時(shí)間：t=x/v0=L/v0○1粒子要能飛出電場則：y≤d/2○2粒子在豎直方向做勻加速運(yùn)動：y1at2○3

2粒子在豎直方向的分速度:vyat○4粒子出電場的速度偏角：tanvy○5

v0由○1○2○3○4○5可得：

飛行時(shí)間：t=L/vO豎直分速度：vyUqLmdv0UqL2UqL側(cè)向偏移量：y偏向角：tan22mv0d2mv0d

飛行時(shí)間：t=L/vO

U2L(LL)U2L2側(cè)向偏移量：yｙ＇＝

2U1d4U1d偏向角：tan

在這種情況下，一束粒子中各種不同的粒子的運(yùn)動軌跡相同。即不同粒子的側(cè)移量，偏向角都相同，但它們飛越偏轉(zhuǎn)電場的時(shí)間不同，此時(shí)間與加速電壓、粒子電量、質(zhì)量有關(guān)。如果在上述例子中粒子的重力不能忽略時(shí)，只要將加速度a重新求出即可，具體計(jì)算過程相同。

4、示波器的原理同上結(jié)構(gòu)圖。

5

U2L2U1dLv0L＇θyθv0vyvy＇U

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高二物理電場知識點(diǎn)總結(jié)1．電荷

一、兩種電荷

（1）是指帶電體的一種屬性

例如，摩擦過的物體具有吸引輕小物體的性質(zhì)，我們就說物體帶了電，或者說，帶了電荷。（2）自然界只存在兩種電荷

正電荷：規(guī)定用絲綢摩擦過的玻璃棒上帶的電荷叫正電荷，質(zhì)子帶正電荷；負(fù)電荷：規(guī)定用毛皮摩擦過的橡膠棒上帶的電荷叫負(fù)電荷，電子帶負(fù)電荷。（3）正、負(fù)電荷在某些方面具有相反的性質(zhì)，稱之為異種電荷。2．電量

電荷的多少叫做電量(物體帶電多少的量度)，用Q或q表示，單位是庫侖（C）。中和：等量的異種電荷完全相互抵消的現(xiàn)象叫作中和。

任何不帶電的物體，其中都有等量的正負(fù)電荷，因而處于中性狀態(tài)。元電荷（基本電荷）：e=1.60×10-19C，常用作電量單位3．三種起電方式

起電：使物體帶電叫起電，起電的過程是使物體中的正負(fù)電荷分開的過程。（1）摩擦起電條件：兩物體相互摩擦

原因：不同物質(zhì)的原子核束縛電子的本領(lǐng)不同，兩個(gè)物體互相摩擦?xí)r，哪個(gè)物體的原子核束縛電子的本領(lǐng)弱，它的一些電子就會轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上。失去電子的物體因缺少電子而帶正電，得到電子的物體因有了電子而帶等量的負(fù)電。電子在物體間發(fā)生遷移。結(jié)果：兩個(gè)相互摩擦的物體分別帶上等量異種電荷，即Q1=-Q2（2）接觸起電

條件：帶電體與不帶電體相互接觸原因：電子發(fā)生遷移或部分電荷被中和結(jié)果：兩接觸物體帶上同種電荷（不一定等量）

例：兩個(gè)半徑相同的金屬球，一帶正電Q1，一帶負(fù)電-Q2，二者充分接觸后，發(fā)生了部分中和，帶點(diǎn)情況為：帶電量均為（Q1-Q2）/2。（3）感應(yīng)起電（利用靜電感應(yīng)使物體帶電）條件：將導(dǎo)體靠近帶電體，即置于靜電場中

原因：在電場力的作用下，導(dǎo)體中的自由電子逆電場方向運(yùn)動，使電荷在導(dǎo)體表面重新分布結(jié)果：導(dǎo)體接近場源一端帶上與場源電性相反的電荷；而遠(yuǎn)離場源一端帶上與場源電性相同的電荷

獲得感應(yīng)凈電荷的兩種方法：

感應(yīng)分離將發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體兩端分開，結(jié)果兩端分別帶上異種電荷。

感應(yīng)接地將被感應(yīng)的物體接地（如用手摸一下），結(jié)果導(dǎo)體帶上跟場源電性相反的電荷（與接地位置無關(guān)）。

場源電荷電量Q與感應(yīng)電荷電量Q′的關(guān)系：Q≥Q’4．電荷守恒定律

電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。這是自然界一個(gè)非常重要的規(guī)律二、電荷間的相互作用

1．同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引2．庫侖定律

法國物理學(xué)家?guī)靵鲅芯苛俗詈唵蔚膸�點(diǎn)體點(diǎn)電荷間的相互作用，得出了庫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，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。F=kQ1Q2/r2

（1）這個(gè)作用力叫做靜電力，又叫做庫侖力。

（2）點(diǎn)電荷：一種理想化模型，當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以致帶電體的形狀和大小對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被看作是點(diǎn)電荷。（3）k：靜電力恒量（常量），其值為9.0×109Nm2/C2，用庫侖扭秤通過實(shí)驗(yàn)測定。它表明：兩個(gè)帶電量均為1C的點(diǎn)電荷在真空中相距為1m時(shí)，相互的靜電力大小為9.0×109N。（4）適用條件：真空中，兩靜止的點(diǎn)電荷或均勻帶電球體、均勻帶電球殼。（5）靜電力的正負(fù)不表示大小，表示方向或說表示靜電力的性質(zhì)同種電荷，F(xiàn)>0，斥力，方向沿連線向外；異種電荷，F(xiàn)

（1）電場強(qiáng)度

描述電場的強(qiáng)弱和方向的物理量（表示電場的力的性質(zhì)）。

定義：放入電場中的某一點(diǎn)的電荷受到的電場力跟它的電量的比值叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)。E=F/q

矢量，方向?yàn)檎�電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向。單位：牛／庫（N/C）

注：E=F/q適用于任何電場。E可由F、q量度，但并不取決于F、q，而是由電場自身決定（場源電量Q和該點(diǎn)到場源電荷的距離r）

q：檢驗(yàn)電荷電量（電量小、體積�。�，它放入之后不會影響原來的電場，便于用它來研究電場中各點(diǎn)的性質(zhì)。電場力F＝qE

（2）點(diǎn)電荷場強(qiáng)：真空中E=kQ/r2（3）電場的疊加

如果有幾個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，它們的電場就互相疊加，形成合電場，電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)，就等于各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和。

知道了點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式和場強(qiáng)的疊加性，那么原則上任一電荷分布已知的帶電體所形成的電場中某一點(diǎn)的場強(qiáng)都可以求出（事實(shí)上很難計(jì)算）。

（4）電力線：研究電場，重要的是要知道電場中各點(diǎn)的場強(qiáng)的大小和方向，為了形象、直觀地表示電場的強(qiáng)弱和方向，引入電力線的概念。

A．電力線并不是電場中實(shí)際存在的線，而是人們?yōu)榱耸闺妶鲂蜗蠡�而假想的有向曲線；B．電力線從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止，不是閉合曲線；

C．電力線的疏密表示電場的強(qiáng)弱，電力線上任一點(diǎn)的切線方向表示場強(qiáng)的方向；D．在沒有其它電荷的空間，電力線不中斷、不相交（因?yàn)殡妶龅姆植际沁B續(xù)的，且電場中任一點(diǎn)的場強(qiáng)方向只有一個(gè)）。

（5）常見的五種電力線（會畫）：孤立點(diǎn)電荷（正、負(fù)），兩個(gè)等量異、同種電荷和勻強(qiáng)電場

勻強(qiáng)電場：各點(diǎn)的場強(qiáng)大小、方向都相同的電場，其電力線是疏密程度處處相等的互相平行的直線。兩塊大小相等、互相正對、靠近的平行金屬板分別帶等量的異種電荷時(shí)，它們之間的電場除邊緣附近外，為勻強(qiáng)電場。4．電勢能電勢電勢差等勢面

（1）電勢能：電荷在電場中由電場力和相對位置決定的勢能。用ε（手寫E）表示。通常取電荷q在無限遠(yuǎn)處的電勢能為零，電勢能的正負(fù)表示大小。

電勢能變化與電場力做功的關(guān)系：W=-Δε

電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這點(diǎn)移到無限遠(yuǎn)處電場力所做的功。（2）電勢

表示電場的能的性質(zhì)的物理量

定義：電場中某點(diǎn)的電荷的電勢能跟它的電量的比值，叫做這一點(diǎn)的電勢。U=ε/q標(biāo)量。單位：伏（V）

1V表示電量為1C的正電荷在該點(diǎn)的電勢能為1J

通常取無限遠(yuǎn)處的電勢為零，或取大地的電勢為零，其正負(fù)表示高低（大�。�。取無限遠(yuǎn)處電勢為零，正電荷的電場中電勢處處為正，負(fù)電荷的電場中電勢處處為負(fù)；順著電力線的方向電勢越來越低。

（3）電勢差：電場中兩點(diǎn)間的電勢的差值叫做電勢差（電壓）。UAB=UA－UB＝－UBA＝－（UB－UA）電場力做功與電勢差的關(guān)系：W＝qUAB電子伏特（eV）：1eV=1e×1V=1.60×10-19J

電場力做功的特點(diǎn)：與路徑無關(guān)，只與兩點(diǎn)間的電勢差有關(guān)。（4）等勢面

*A．點(diǎn)電荷的電勢公式：U=kQ/r（取無限遠(yuǎn)處電勢為零）

*B．電勢疊加：空間某一點(diǎn)的電勢，等于各電場在該點(diǎn)的電勢的代數(shù)和。原則上，利用A、B，我們可以計(jì)算出電荷分布已知的帶電體電場中各點(diǎn)的電勢。在電場中，電勢相等的點(diǎn)所構(gòu)成的面，叫做等勢面。它與電力線一樣，是用來形象、直觀地描述電場而假想的曲面。

在靜電場中，等勢面有如下基本性質(zhì)：

A．相鄰等勢面的電勢差相等，等勢面的疏密表示電場的強(qiáng)弱（等勢面疏密與電力線疏密一致）；

B．等勢面的正負(fù)表示電勢的高低，沿電力線方向等勢面的電勢降落最快；C．等勢面處處與電力線垂直，沿等勢面移動電荷，電場力不作功；D．（同一等勢面不中斷）不同點(diǎn)勢的等勢面不相交。

五種常見電場等勢面：孤立點(diǎn)電荷（正、負(fù)），兩個(gè)等量異、同種電荷和勻強(qiáng)電場5．勻強(qiáng)電場中電勢差跟場強(qiáng)的關(guān)系：E=U/d*6．靜電場中的導(dǎo)體

靜電感應(yīng)：把導(dǎo)體（金屬）放入電場中，導(dǎo)體內(nèi)部的電子在電場力的作用下向電場的反方向移動，導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷的現(xiàn)象。

靜電平衡狀態(tài)：導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷定向移動的狀態(tài)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn)：

（1）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零（這是外電場E與感應(yīng)電荷產(chǎn)生的附加電場E’內(nèi)電場疊加的結(jié)果）。

（2）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體，表面上任何一點(diǎn)的場強(qiáng)方向跟該點(diǎn)的切面垂直。（3）處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，它的表面是一個(gè)等勢面。

（4）處于靜電平衡狀態(tài)的帶電導(dǎo)體，電荷只能分布在導(dǎo)體的外表面上。應(yīng)用：（1）兩種靜電屏蔽：

外屏蔽一個(gè)不接地的空腔導(dǎo)體可以屏蔽外電場全屏蔽一個(gè)接地的空腔導(dǎo)體可以同時(shí)屏蔽內(nèi)、外電場（2）法拉第圓筒：外取，內(nèi)送。7．帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動

（1）加速：qU=mv2（2）偏轉(zhuǎn)（類似平拋運(yùn)動）側(cè)移y=，偏角tgф=

四、電容器電容

1．電容器：任何兩個(gè)彼此絕緣而又互相靠近的導(dǎo)體，都可以看成是一個(gè)電容器。電容器具有容納電荷（充放電）的本領(lǐng)。2．電容

表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量。

定義：電容器所帶的電量跟它的兩極間的電勢差的比值，叫做電容器的電容。C=Q/U單位：法拉（F），1F＝106μF＝1012pF3．平行板電容器電容：C=4．常用電容器（了解）5．電容器的擊穿電壓和額定電壓五、靜電的防止和應(yīng)用

1．靜電的危害：靜電荷積累到一定程度，會產(chǎn)生火花放電。防止靜電危害的基本方法是盡快地把產(chǎn)生的靜電導(dǎo)走。

2．靜電的應(yīng)用：依據(jù)的物理原理幾乎都是讓帶電的物質(zhì)微粒在電場力作用下，奔向并吸附到電極上。

如：靜電除塵、靜電復(fù)印

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