物理选修31第一章知识点梳理
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高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结高中物理选修3-1知识点总结第一章电场一基本公式1.库仑定律:F静=KQ1Q2r2(k9.0109Nm2/c2)2.场强(1)定义式:EF电q(2)点电荷:EKQr2(3)匀强电强:EUd3.电场力:F电Eq4.电势差:UABWABABqAWAOq5.电场力做功:与重力做功类同,做正功电势能减少,做负做电势能不断增加(1)W电=Uq(2)W电=F电scos6.电容器:QQ(1)cU{(2)Cs4kd7.电荷以初速度为零先进入加速电场U1再进入偏转电场U2:(1)水平侧移技术水平距离即竖直方向位移:U2y2l4U1d(2):tanU2l2Ud18.带电粒子在电场中的位移:(1)粒子穿过电场的时间:tLv0(2)在磁场中的加速度:aUqmd(3)搬回电场时的侧移距离:y12at2(4)离开电场时的速度偏向角:tanvyatvxv0二.基本规律1.电荷守恒定律a.带同种电荷的相同两球先接触后再分开,则两球各带总电荷量的一半b.带异种电荷的相同两球先之后接触后再分开,则电荷先中和再均分。
2.库仑定律条件:真空中的点电荷3.场强方向:规定:把正电荷受力的方向规定为场强方向4.电场线:(1)不相交、不相切,不闭合(2)密的地方场强大,疏的地方场强弱(3)某点的强场方向与该点的切线方向一致5.等势线:(1)与电场线垂直(2)在等势线上移动电荷,电场力不做功(3)等势线密的地方场强大,疏的地方场强弱6.等量这三类电荷电场分布:7.等量生化电荷电场分布:8.电容器:a.与源断开,电量Q不变;b.与电源接通电压U不变。
9.力做功:(1)电场力:仅仅决定电势能的变化。
正功,电势能减少;负功,电势能增加。
(2)重力:只决定重力势能的变化。
正功,重力势能减少;负功,重力势能增加(3)安培力:做正功电能转化为机械能,做负功机械能转化为电能。
做多少功,就转化多少能量。
(4)洛仑兹力:对运动电荷永远不够做功,始终与速度方向垂直。
精心整理选修 3-1 知识点记忆【第一章静电场】1、电荷量:电荷的多少叫电荷量,用字母 Q或 q 表示。
〔元电荷常用符号 e 表示,e=1.6 ×10-19 C〕。
自然界只存在两种电荷:正电荷和负电荷。
同号电荷相互排斥,异号电荷相互吸引。
2、点电荷:当本身线度比电荷间的距离小很多,研究相互作用时,该带电体的形状可忽略,相当于一个带电的点,叫点电荷。
3、库仑定律:真空中两个静止的点电荷之间的作用力与这两个电荷所带电荷量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比,作用力的方向沿着这两个点电荷的连线。
公式: F kQ1Q2,r 2k 9 10 92 2 N﹒m /C 。
4、电场力〔静电力〕:电场对放入其中的电荷的作用力称为电场力。
5、电场强度:放入电场中一点的电荷所受的电场力跟电荷量的比值。
F 〔 N/C〕? F = Eq②点电荷的场强公式:kQ①公式: E = E2q r③场强的方向:正电荷〔负电荷〕受的电场力方向与该点场强方向相同〔相反〕。
6、电场线:用来描述电场的可以模拟但不真实存在的线。
7、电场线的性质:a.电场线起始于正电荷或无穷远,终止于无穷远或负电荷;b.任何两条电场线不会相交;c. 静电场中,电场线不形成闭合线;d.电场线的疏密代表场强强弱。
8、匀强电场:场强大小和方向都相同的电场叫匀强电场。
电场线相互平行且均匀分布时说明是匀强电场。
9、电势:电荷在电场中某一点的电势能与它电荷量的比值。
公式:Ep, E P q q10、等势面特点:①电场线与等势面垂直,②沿等势面移动电荷,静电力不做功。
11、电势差: U ABA B ,U BAB A〔电势差的正负表示两点间电势的上下〕12、电势差与静电力做功:WW qU U =qW ABU ABq表示 A、B 两点的电势差在数值上等于单位正电荷从 A 点移到 B点,电场力所做的功。
13、电场力做功与电势能的关系:W AB E PA E PB当电场力做正功时,电势能减少;电场力做负功时,电势能增加。
物理选修3-1知识点即公式总结第一章 电场一.电场基本规律 1.电荷 电荷守恒定律。
自然界中只存在正、负电荷。
(1)三种带电方式:摩擦起电—掠夺式、接触起电—均分式、感应起电—本能式(2)元电荷:最小的带电单元,自然界任何物体的带电荷量都是元电荷(e=1.6×10-19c)的整数倍,电子、质子的电荷量都等于元电荷,但电性不同,前者为负,后者为正。
2.库伦定律:(1)定律内容:真空..中两个静止点电荷.....之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:122kQ Q F r=k=9.0×109N ·m 2/C 2——静电力常量。
q 1、q 2是电荷带电量(C) r 是两个电荷的距离(m) (3)适用条件:真空中静止的点电荷。
二.电场 力的性质:1.电场的基本性质:电场对放入其中的电荷有力的作用。
2.电场强度E :(1)定义:电荷在电场中某点受到的电场力F 与电荷的带电量q 的比值,就叫做该点的电场强度。
(2)定义式:FE q=. E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。
E 是电场强度(N/C 或V/m ²均可,1N/C=1V/m ²)F 是电场力(N) q 是电荷量(C)(3)电场强度是矢量:大小:在数值上为单位电荷受到的电场力。
方向:规定正电荷受力方向,负电荷受力与E 的方向相反。
(4)单位:N/C,V/m 1N/C=1V/m (5)其他的电场强度公式 ①点电荷的场强公式:2kQE r =——Q 场源电荷;E 是点电荷电场强度(N/C 或V/m ²均可,1N/C=1V/m ²);k 是静电力常量(=9.0×109N •m²/C ²) ;Q 是点电荷带电量(C) r 是半径(m); ②匀强电场场强公式:UE d=——d 沿电场方向等势面间距离;U AB 是A .B 两点的电势差(V) d 是距离(m);E 是电场强度(N/C 或V/m ²均可,1N/C=1V/m ²) (6)场强的叠加:遵循平行四边形法则3.电场线:(1)意义:形象直观描述电场强弱和方向的理想模型,实际上是不存在的 (2)电场线的特点:①电场线起于正电荷(无穷远),止于(无穷远)负电荷 ②不封闭,不相交,不相切。
第一章 电场基本知识点总结(一)电荷间的相互作用1.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。
2.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=9.0×109N ·m2/C2。
(二)电场强度1.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,与密度ρ类似,密度ρ定义为Vm =ρ ,而ρ与m 和V 均无关,只与物质本身的性质有关.(1)场强E 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E 的大小无直接关系。
(2)场强的合成:场强E 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。
2.决定式(1)E=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。
(2)E=U/d ,仅适用于匀强电场。
d 是沿场强方向的距离,或初末两个位置等势面间的距离。
3.电场强度是矢量,其大小等于F 与q 的比值,反映电场的强弱;其方向规定为正电荷受力的方向.4.电场强度的叠加是矢量的叠加空间中若存在着几个电荷,它们在P 点都激发电场,则P 点的电场为这几个电荷单独在P 点产生电场的场强的矢量合.(三)电势能1.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=qUab2.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)电势与电势差1.电场中两点间的电势差公式(两个):U AB =W AB /q ;U AB = 2、电场中某点的电势公式: =W A ∞/q = E A (电势能)/q(五)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。
物理选修3-1知识总结第一章第1节电荷及其守恒定律一、起电方法的实验探究1.物体有了吸引轻小物体的性质,就说物体带了电或有了电荷。
2.两种电荷自然界中的电荷有2种,即正电荷和负电荷.如:丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用干燥的毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷.同种电荷相斥,异种电荷相吸.(相互吸引的一定是带异种电荷的物体吗?)不一定,除了带异种电荷的物体相互吸引之外,带电体有吸引轻小物体的性质,这里的“轻小物体”可能不带电.3.起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电○1摩擦起电:两种不同的物体原子核束缚电子的能力并不相同.两种物体相互摩擦时,束缚电子能力强的物体就会得到电子而带负电,束缚电子能力弱的物体会失去电子而带正电.(正负电荷的分开与转移)○2接触起电:带电物体由于缺少(或多余)电子,当带电体与不带电的物体接触时,就会使不带电的物体上失去电子(或得到电子),从而使不带电的物体由于缺少(或多余)电子而带正电(负电).(电荷从一个物体转移到另一个物体)○3感应起电:当带电体靠近导体时,导体内的自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动.(电荷从物体的一部分转移到另一部分)三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变.二、电荷守恒定律1、电荷量:电荷的多少。
在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C.2、元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C,所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
(元电荷就是带电荷量足够小的带电体吗?提示:不是,元电荷是一个抽象的概念,不是指的某一个带电体,它是指电荷的电荷量.另外任何带电体所带电荷量是1.6×10-19C的整数倍.)3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4、电荷守恒定律表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
高中物理选修3-1第一章最全知识点归纳总结物理选修3-1第一章知识归纳第1节电荷及其守恒定律1.电荷的性质同种电荷相斥,异种电荷相吸。
带电体还有吸引不带电物体的性质。
2.两种电荷自然界中的电荷有两种:正电荷和负电荷。
电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性而成光子。
3.起电的方法起电的三种方法:摩擦起电、接触起电、感应起电。
实质上是电子的转移。
1.摩擦起电:束缚电子能力强的物体得到电子,束缚电子能力弱的失去电子(即束缚能力)。
2.接触起电:带电体与不带电体接触,电荷转移(即得失电子)。
3.感应起电:带电体靠近导体,自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动(即电子移动)。
需要注意的是,被感应体与人接触或与大地接通,被感应体是近端,人是导体,触摸时,人体和地球组成一个导体,地球则为远端。
4.电荷量电荷量的单位是库仑,符号为C。
5.元电荷元电荷是一个抽象的概念,不指具体的带电体,电荷的最小计量单位。
它等于电子和质子所带电荷量的绝对值1.6×10^-19C。
所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
6.比荷比荷是粒子的电荷量与粒子质量的比值。
在电子枪加速中,动能的变化量等于电场力做的功。
速度与比荷相关。
若粒子的初速度为零,则qU=mv/2,V=√(2qU/m);若粒子的初速度不为零,则qU=mv/2–mv/2,V=√(2qU/m)。
7.电荷守恒定律电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分。
在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
需要注意的是,有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带电荷量为QA=4q和QB=-2q。
让两个绝缘小球接触再分开,QA=QB=q,需要注意重点是“完全相同”、“绝缘”、“正负”。
另外,电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性,转化成中性的光子。
第一章《静电场》一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷:“+”“-”用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:所带电荷的最小基元,一个元电荷的电量为1.6×10-19C ,是一个电子(或质子)所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
荷质比(比荷):电荷量q 与质量m 之比,(q/m)叫电荷的比荷3、起电方式有三种①摩擦起电②接触起电注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分。
③感应起电——切割B ,或磁通量发生变化。
④光电效应——在光的照射下使物体发射出电子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,系统的电荷总数是不变的.二、库仑定律1.内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
方向由电性决定(同性相斥、异性相吸) 2.公式:221rQ Q kFk =9.0×109N ·m 2/C2极大值问题:在r 和两带电体电量和一定的情况下,当Q 1=Q 2时,有F 最大值。
3.适用条件:(1)真空中;(2)点电荷.点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当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,就可以把带电体视为点电荷.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r 都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r )。
点电荷很相似于我们力学中的质点.注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同性相排斥,异性相吸引”的规律定性判定。
计算方法:①带正负计算,为正表示斥力;为负表示引力。
高二物理(选修3-1)知识点梳理第一章静电场第1节电荷电荷守恒定律1、摩擦起电:通过摩擦使物体带电的方法称为摩擦起电实质:不同物质的原子核对电子的束缚能力不同,从而在摩擦时导致电子的不均匀分配将与丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷命名为正电荷将与毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷命名为负电荷2、电荷性质:带电体有吸引轻小物的性质同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引3、电荷量:电荷的多少叫做电荷量,简称电量,单位:库仑C最小的电荷量叫做元电荷,用e表示e=1.60×10-19C,即为电子的电量4、材料不相同的两个物体摩擦起电后各自所带电量必定等值异号5、电荷守恒定律:电荷既不能被创造,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6、静电感应与感应起电当带电体向另一个不带电的物体靠近而不接触时,由于静电相互作用力而使其中的电荷发生定向移动后不均匀分布而带上电荷的现象称为静电感应。
以静电感应的方式使物体带电的方法称为感应起电。
7、验电器:用来检验物体是否带电的仪器,其原理是同种电荷相互排斥。
第2节 库仑定律1、点电荷:当研究的总量与带电体本身的形状大小以及电荷分布情况关系不大时,可以把抽象成一个带电的点,称为点电荷。
.两带电体的距离远大于带电体的尺寸,带电体就可视为点电荷.2、库仑定律⑴内容:真空中两个点电荷之间的相互作用力的大小,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向沿着它们的连线.⑵表达式:221r Q Q kF = (其中k =9.0×109 N ·m 2/C 2,叫静电力常量)⑶适用条件:①.真空; ②点电荷.第3节 电场 电场强度和电场线1、电场⑴定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质.⑵基本性质:对放入其中的电荷有力的作用.2、电场强度⑴定义:放入电场中某点的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值,叫做该点的电场强度.⑵定义式:q F E =单位:N/C注:电场中某点场强的大小和方向与该点放不放电荷及所放电荷的大小和电性无关,由电场本身决定.⑶矢量性:规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度的方向.⑷真空中点电荷场强的计算式: 2r Q k E = (其中Q 叫做场源电荷). ⑸电场的叠加:空间同时存在几个电场时,空间某点的场强等于各电场在该点的场强的矢量和,电场强度的叠加遵循平行四边形定则.3、电场线1)定义:画在电场中有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向 2)电场线的特征⑴电场线是人们为了形象的描绘电场而想象出的一些线,客观并不存在.⑵切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向.⑶疏密程度表示该处电场强度的大小.⑷从正电荷出发到负电荷终止,或从正电荷出发到无穷远处终止,或者从无穷远处出发到负电荷终止.⑸没有画出电场线的地方不一定没有电场⑹匀强电场的电场线平行且距离相等.⑺顺着电场线方向,电势越来越低.⑻电场线的方向是电势降落陡度最大的方向,电场线跟等势面垂直.⑼电场线永不相交也不闭合.⑽电场线不是电荷运动的轨迹.3)几种常见电场的电场线分布:点电荷的电场线分布相互靠近的等量异种点电荷的电场点电荷与带电平板间的电场平行板电容器的电场第4节 电势能 电势与电势差一、电场力做功的特点1、在电场中移动电荷时,电场力做功与路径无关,只与始末位置有关(与重力相似)。
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.【关键字】物理物理选修3-1知识点归纳(鲁科版)第一章静电场第1节静电现象与微观解释1.电荷、电荷守恒定律:(1)两种电荷:自然界中只存在两种电荷,即正电荷和负电荷;同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引.(2)元电荷:元电荷是物体带电的基本电荷量,,所有带电体的电荷量等于e的整数倍。
(3)使物体带电的三种方式:①摩擦起电:由于相互摩擦的物体间电子的得失使物体分别带上了等量异种电荷。
②感应起电:指的是利用静电感应使物体带电的方式。
③接触带电:一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开,使不带体的导体也带上电荷的方法.两个完全相同的金属球,其中一个带电,与另外一个接触后分开,则两球所带的电量相同,这个称为电荷均分定律.若两球开始带异种电荷,当它们接触时,先进行中和,再电量均分。
(4)起电的实质:无论是哪种起电方法,都不是创造了电荷,而是使物体中的电荷进行再分配。
(5)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,电荷的总量保持不变。
第2节静电力库仑定律1.点电荷的电场力大小:真空中两个点电荷之间相互作用的电场力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
(1)成立条件:①真空中(空气中也近似成立)②点电荷。
即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。
(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r)。
(2)库仑定律:真空中两个点电荷之间的相互作用力的大小,跟它们的电荷量、的乘积成正比,跟它们的距离二次成反比。
作用力的方向沿着它们的连线。
两种电荷相斥、异种电荷相吸。
,。
(3)静电力叠加原理:对于两个以上的点电荷,其中第一个点电所受的总的静电力,等于其点电荷分别单独存在时对该点电荷的作用力的矢量和。
物理选修3-1 知识总结第一章 第1节 电荷及其守恒定律2.两种电荷:正电荷和负电荷.3.起电的方法使物体起电的方法有三种:摩擦起电、接触起电、感应起电三种起电的方式不同,但实质都是发生电子的转移,使多余电子的物体(部分)带负电,使缺少电子的物体(部分)带正电.在电子转移的过程中,电荷的总量保持不变.二、电荷守恒定律1、电荷量:电荷的多少。
在国际单位制中,它的单位是库仑,符号是C.2、元电荷:电子和质子所带电荷的绝对值1.6×10-19C ,所有带电体的电荷量等于e 或e 的整数倍。
3、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
4、电荷守恒定律表述1:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
表述2:在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
第一章 第2节 库仑定律一、电荷间的相互作用1、点电荷:当电荷本身的大小比起它到其他带电体的距离小得多,这样可以忽略电荷在带电体上的具体分布情况,把它抽象成一个几何点。
这样的带电体就叫做点电荷。
点电荷是一种理想化的物理模型。
(类似于质点)2、带电体看做点电荷的条件:①两带电体间的距离远大于它们大小;②两个电荷均匀分布的绝缘小球。
3、影响电荷间相互作用的因素: ①距离 ②电量 ③带电体的形状和大小二、库仑定律:在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上(吸引力向内,斥力向外)(静电力常量k=9.0×109N ·m 2/C 2(库仑扭秤)) 注意:1.定律成立条件:真空、点电荷3.计算库仑力时,电荷只代入绝对值使用的方法:库仑扭秤实验、控制变量法221q r q k F第一章 第3节 电场强度一、电场——电荷间的相互作用是通过电场发生的电荷(带电体)周围存在着的一种物质。
最新精选全文完整版(可编辑修改)(完整版)高中物理必修3-1知识点清单(非常详细)第一章 静电场精选全文,可以编辑修改文字!一、电荷和电荷守恒定律1.点电荷:形状和大小对研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷. 2.电荷守恒定律(1)电荷既不会创生,也不会消灭,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;在转移过程中,电荷的总量保持不变.(2)起电方式:摩擦起电、接触起电、感应起电. 二、库仑定律1.内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上.2.公式:F =kq 1q 2r2,式中的k =9.0×109 N ·m 2/C 2,叫做静电力常量. 3.适用条件:(1)点电荷;(2)真空. 三、电场强度1.意义:描述电场强弱和方向的物理量. 2.公式(1)定义式:E =F q,是矢量,单位:N/C 或V/m.(2)点电荷的场强:E =k Q r ,Q 为场源电荷,r 为某点到Q 的距离.(3)匀强电场的场强:E =Ud.3.方向:规定为正电荷在电场中某点所受电场力的方向. 四、电场线及特点1.电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向.2.电场线的特点(1)电场线从正电荷或无限远处出发,终止于负电荷或无限远处. (2)电场线不相交.(3)在同一电场里,电场线越密的地方场强越大. (4)沿电场线方向电势降低.(5)电场线和等势面在相交处互相垂直. 3.几种典型电场的电场线(如图所示)考点一 对库仑定律的理解和应用 1.对库仑定律的理解 (1)F =kq 1q 2r 2,r 指两点电荷间的距离.对可视为点电荷的两个均匀带电球,r 为两球心间距.(2)当两个电荷间的距离r →0时,电荷不能视为点电荷,它们之间的静电力不能认为趋于无限大.2.电荷的分配规律(1)两个带同种电荷的相同金属球接触,则其电荷量平分.(2)两个带异种电荷的相同金属球接触,则其电荷量先中和再平分. 考点二 电场线与带电粒子的运动轨迹分析1.电荷运动的轨迹与电场线一般不重合.若电荷只受电场力的作用,在以下条件均满足的情况下两者重合:(1)电场线是直线.(2)电荷由静止释放或有初速度,且初速度方向与电场线方向平行. 2.由粒子运动轨迹判断粒子运动情况:(1)粒子受力方向指向曲线的内侧,且与电场线相切. (2)由电场线的疏密判断加速度大小.(3)由电场力做功的正负判断粒子动能的变化. 3.求解这类问题的方法: (1)“运动与力两线法”——画出“速度线”(运动轨迹在初始位置的切线)与“力线”(在初始位置电场线的切线方向),从二者的夹角情况来分析曲线运动的情景.(2)“三不知时要假设”——电荷的正负、场强的方向(或等势面电势的高低)、电荷运动的方向,是题意中相互制约的三个方面.若已知其中的任一个,可顺次向下分析判定各待求量;若三个都不知(三不知),则要用“假设法”分别讨论各种情况.第二章 电势能和电势差一、电场力做功和电势能 1.电场力做功(1)特点:静电力做功与实际路径无关,只与初末位置有关. (2)计算方法①W =qEd ,只适用于匀强电场,其中d 为沿电场方向的距离. ②W AB =qU AB ,适用于任何电场. 2.电势能(1)定义:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功.(2)静电力做功与电势能变化的关系:静电力做的功等于电势能的减少量,即W AB =E p A-E p B =-ΔE p .(3)电势能具有相对性. 二、电势、等势面 1.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值.(2)定义式:φ=E p q.(3)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因零电势点的选取不同而不同. 2.等势面(1)定义:电场中电势相同的各点构成的面. (2)特点①在等势面上移动电荷,电场力不做功.②等势面一定与电场线垂直,即与场强方向垂直. ③电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面.④等差等势面的疏密表示电场的强弱(等差等势面越密的地方,电场线越密). 三、电势差1.定义:电荷在电场中,由一点A 移到另一点B 时,电场力所做的功W AB 与移动的电荷的电量q 的比值.2.定义式:U AB =W ABq. 3.电势差与电势的关系:U AB =φA -φB ,U AB =-U BA . 4.电势差与电场强度的关系匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积,即U AB =Ed .特别提示:电势和电势差都是由电场本身决定的,与检验电荷无关,但电场中各点的电势与零电势点的选取有关,而电势差与零电势点的选取无关.考点一 电势高低及电势能大小的比较 1.比较电势高低的方法(1)根据电场线方向:沿电场线方向电势越来越低.(2)根据U AB =φA -φB :若U AB >0,则φA >φB ,若U AB <0,则φA <φB .(3)根据场源电荷:取无穷远处电势为零,则正电荷周围电势为正值,负电荷周围电势为负值;靠近正电荷处电势高,靠近负电荷处电势低.2.电势能大小的比较方法 (1)做功判断法电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加(与其他力做功无关). (2)电荷电势法正电荷在电势高处电势能大,负电荷在电势低处电势能大.考点二等势面与粒子运动轨迹的分析 1电场 等势面(实线)图样 重要描述匀强电场垂直于电场线的一簇平面点电荷的电场以点电荷为球心的一簇球面等量异种点电荷的电场连线的中垂线上的电势为零2.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法(1)从轨迹的弯曲方向判断受力方向(轨迹向合外力方向弯曲),从而分析电场方向或电荷的正负;(2)结合轨迹、速度方向与静电力的方向,确定静电力做功的正负,从而确定电势能、电势和电势差的变化等;(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况.考点三公式U=Ed的拓展应用1.在匀强电场中U=Ed,即在沿电场线方向上,U∝d.推论如下:(1)如图甲,C点为线段AB的中点,则有φC=φA+φB2.(2)如图乙,AB∥CD,且AB=CD,则U AB=U CD.2.在非匀强电场中U=Ed虽不能直接应用,但可以用作定性判断.考点四电场中的功能关系1.求电场力做功的几种方法(1)由公式W=Fl cos α计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为W=Eql cos α.(2)由W AB=qU AB计算,此公式适用于任何电场.(3)由电势能的变化计算:W AB=E p A-E p B.(4)由动能定理计算:W电场力+W其他力=ΔE k.注意:电荷沿等势面移动电场力不做功.2.电场中的功能关系(1)若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变.(2)若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变.(3)除重力、弹簧弹力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化.(4)所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化.3.在解决电场中的能量问题时常用到的基本规律有动能定理、能量守恒定律和功能关系.(1)应用动能定理解决问题需研究合外力的功(或总功).(2)应用能量守恒定律解决问题需注意电势能和其他形式能之间的转化.(3)应用功能关系解决该类问题需明确电场力做功与电势能改变之间的对应关系.(4)有电场力做功的过程机械能不守恒,但机械能与电势能的总和可以守恒.四、电容器、电容1.电容器(1)组成:由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成.(2)带电量:一个极板所带电量的绝对值.(3)电容器的充、放电充电:使电容器带电的过程,充电后电容器两板带上等量的异种电荷,电容器中储存电场能.放电:使充电后的电容器失去电荷的过程,放电过程中电场能转化为其他形式的能.2.电容(1)定义式:C=QU.(2)单位:法拉(F),1 F=106μF=1012pF.3.平行板电容器(1)影响因素:平行板电容器的电容与正对面积成正比,与介质的介电常数成正比,与两极板间距离成反比.(2)决定式:C =εr S4πkd,k 为静电力常量.特别提醒:C =Q U ⎝ ⎛⎭⎪⎫或C =ΔQ ΔU 适用于任何电容器,但C =εr S4πkd仅适用于平行板电容器.五、带电粒子在电场中的运动 1.加速问题(1)在匀强电场中:W =qEd =qU =12mv 2-12mv 20;(2)在非匀强电场中:W =qU =12mv 2-12mv 20.2.偏转问题(1)条件分析:不计重力的带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场. (2)运动性质:匀变速曲线运动.(3)处理方法:利用运动的合成与分解. ①沿初速度方向:做匀速运动.②沿电场方向:做初速度为零的匀加速运动. 特别提示:带电粒子在电场中的重力问题(1)基本粒子:如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或有明确的暗示以外,一般都不考虑重力(但并不忽略质量).(2)带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略重力.六、带电粒子在电场中的偏转 1.基本规律设粒子带电荷量为q ,质量为m ,两平行金属板间的电压为U ,板长为l ,板间距离为d (忽略重力影响),则有(1)加速度:a =F m =qE m =qUmd.(2)在电场中的运动时间:t =l v 0.(3)位移⎩⎪⎨⎪⎧v x t =v 0t =l 12at 2=y ,y =12at 2=qUl22mv 20d . (4)速度⎩⎪⎨⎪⎧v x =v 0v y =at,v y =qUtmd, v =v 2x +v 2y ,tan θ=v y v x =qUl mv 20d. 2.两个结论(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的.证明:由qU 0=12mv 20及tan θ=qUl mdv 20得tan θ=Ul2U 0d.(2)粒子经电场偏转后,合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O 为粒子水平位移的中点,即O 到电场边缘的距离为l2.3.带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系:当讨论带电粒子的末速度v 时也可以从能量的角度进行求解:qU y =12mv 2-12mv 20,其中U y =Udy ,指初、末位置间的电势差.第三章 恒定电流 第四章 闭合电路的欧姆定律一、电流、欧姆定律 1.电流(1)定义:自由电荷的定向移动形成电流. (2)方向:规定为正电荷定向移动的方向. (3)三个公式①定义式:I =q /t ;②微观式:I =nqvS ;③I =U R.2.欧姆定律(1)内容:导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比,跟导体的电阻R 成反比. (2)公式:I =U /R .(3)适用条件:适用于金属和电解液导电,适用于纯电阻电路. 二、电阻、电阻率、电阻定律 1.电阻(1)定义式:R =U I.(2)物理意义:导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小,R 越大,阻碍作用越大. 2.电阻定律(1)内容:同种材料的导体,其电阻与它的长度成正比,与它的横截面积成反比,导体的电阻还与构成它的材料有关.(2)表达式:R =ρl S . 3.电阻率(1)计算式:ρ=R S l.(2)物理意义:反映导体的导电性能,是导体材料本身的属性. (3)电阻率与温度的关系①金属:电阻率随温度的升高而增大. ②半导体:电阻率随温度的升高而减小. ③超导体:当温度降低到绝对零度附近时,某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体. 三、电功、电功率、焦耳定律 1.电功 (1)实质:电流做功的实质是电场力对电荷做正功,电势能转化为其他形式的能的过程. (2)公式:W =qU =UIt ,这是计算电功普遍适用的公式. 2.电功率(1)定义:单位时间内电流做的功叫电功率.(2)公式:P =W t=UI ,这是计算电功率普遍适用的公式.3.焦耳定律电流通过电阻时产生的热量Q =I 2Rt ,这是计算电热普遍适用的公式. 4.热功率(1)定义:单位时间内的发热量. (2)表达式:P =Q t=I 2R .四、串、并联电路的特点 1.特点对比串联并联电流 I =I 1=I 2=…=I n I =I 1+I 2+…+I n 电压 U =U 1+U 2+…+U nU =U 1=U 2=…=U n 电阻R =R 1+R 2+…+R n1R =1R 1+1R 2+…+1R n2.几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻.(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻.(3)无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和. (4)无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻变大. 五、电源的电动势和内阻 1.电动势(1)定义:电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.(2)表达式:E =W q.(3)物理意义:反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量. 2.内阻电源内部也是由导体组成的,也有电阻,叫做电源的内阻,它是电源的另一重要参数. 六、闭合电路欧姆定律1.内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比.2.公式⎩⎪⎨⎪⎧I =E R +r只适用于纯电阻电路E =U 外+U 内适用于任何电路3.路端电压U 与电流I 的关系(1)关系式:U =E -Ir . (2)U -I 图象如图所示.①当电路断路即I =0时,纵坐标的截距为电源电动势. ②当外电路电压为U =0时,横坐标的截距为短路电流. ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻. 七、测量电路的选择对伏安法测电阻,应根据待测电阻的大小选择电流表不同的接法.1.阻值判断法:当R V ≫R x 时,采用电流表“外接法”; 当R x ≫R A 时,采用电流表“内接法”. 2.倍率比较法:(1)当R V R x =R x R A ,即R x =R V ·R A 时,既可选择电流表“内接法”,也可选择“外接法”;(2)当R V R x >R xR A即R x <R V ·R A 时,采用电流表外接法;(3)当R V R x <R x R A即R x >R V ·R A 时,采用电流表内接法. 3.试触法:ΔU U 与ΔII 比较大小:(1)若ΔU U >ΔII ,则选择电压表分流的外接法;(2)若ΔI I>ΔUU,则选择电流表的内接法.八、实验器材的选择 1.安全因素通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流. 2.误差因素选择电表时,保证电流和电压均不超过其量程.使指针有较大偏转(一般取满偏度的13~23);使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近. 3.便于操作选滑动变阻器时,在满足其他要求的前提下,可选阻值较小的. 4.关注实验的实际要求.第五章 磁场一、磁场、磁感应强度 1.磁场(1)基本性质:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁力的作用. (2)方向:小磁针的N 极所受磁场力的方向. 2.磁感应强度(1)物理意义:描述磁场强弱和方向.(2)定义式:B =F IL(通电导线垂直于磁场).(3)方向:小磁针静止时N 极的指向. (4)单位:特斯拉,符号T. 二、磁感线及特点 1.磁感线在磁场中画出一些曲线,使曲线上每一点的切线方向都跟这点的磁感应强度的方向一致. 2.磁感线的特点(1)磁感线上某点的切线方向就是该点的磁场方向.(2)磁感线的疏密定性地表示磁场的强弱,在磁感线较密的地方磁场较强;在磁感线较疏的地方磁场较弱.(3)磁感线是闭合曲线,没有起点和终点.在磁体外部,从N 极指向S 极;在磁体内部,由S 极指向N 极.(4)同一磁场的磁感线不中断、不相交、不相切. (5)磁感线是假想的曲线,客观上不存在. 3.电流周围的磁场直线电流通电螺线管环形电流非匀强磁场三、安培力的大小和方向1.安培力的大小(1)磁场和电流垂直时,F=BIL.(2)磁场和电流平行时:F=0.2.安培力的方向(1)用左手定则判定:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内;让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是通电导线在磁场中所受安培力的方向.(2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I决定的平面.(注意:B和I可以有任意夹角)四、洛伦兹力1.定义:运动电荷在磁场中所受的力.2.大小(1) v∥B时,F=0.(2) v⊥B时,F=qvB.(3) v与B夹角为θ时,F=qvB sin_θ.3.方向(1)判定方法:应用左手定则,注意四指应指向正电荷运动方向或负电荷运动的反方向.(2)方向特点:F⊥B,F⊥v.即F垂直于B、v决定的平面.(注意B和v可以有任意夹角).由于F始终垂直于v的方向,故洛伦兹力永不做功.五、洛伦兹力和电场力的比较1.洛伦兹力方向的特点(1)洛伦兹力的方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向确定的平面.(2)当电荷运动方向发生变化时,洛伦兹力的方向也随之变化.(3)左手判断洛伦兹力方向,但一定分正、负电荷.六、带电粒子在匀强磁场中的运动1.圆心的确定(1)已知入射点、出射点、入射方向和出射方向时,可通过入射点和出射点分别作垂直于入射方向和出射方向的直线,两条直线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图甲所示,图中P 为入射点,M为出射点).(2)已知入射方向、入射点和出射点的位置时,可以通过入射点作入射方向的垂线,连接入射点和出射点,作其中垂线,这两条垂线的交点就是圆弧轨迹的圆心(如图乙所示,P 为入射点,M为出射点).2.半径的确定可利用物理学公式或几何知识(勾股定理、三角函数等)求出半径大小.3.运动时间的确定粒子在磁场中运动一周的时间为T,当粒子运动的圆弧所对应的圆心角为θ时,其运动时间表示为:t=θ2πT⎝⎛⎭⎪⎫或t=θRv.4.求解粒子在匀强磁场中运动问题的步骤:(1)画轨迹:即确定圆心,画出运动轨迹.(2)找联系:轨迹半径与磁感应强度、运动速度的联系,偏转角度与圆心角、运动时间的联系,在磁场中的运动时间与周期的联系.(3)用规律:即牛顿运动定律和圆周运动的规律,特别是周期公式、半径公式.总之,在这一学年中,我不仅在业务能力上,还是在教育教学上都有了一定的提高。
物理选修3-1第一章知识归纳第1节电荷及其守恒定律1. 同种电荷相斥,异种电荷相吸.带电体还有吸引不带电物体的性质。
2.两种电荷自然界中的电荷有2种-----正电荷和负电荷.电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性而成光子,3.起电的方法起电的三种方法:摩擦起电、接触起电、感应起电。
------实质是电子的转移。
○1摩擦起电:束缚电子能力强的物体得到电子,束缚电子能力弱的失去电子---- 束缚能力。
○2接触起电:带电体与不带电体接触,电荷转移-----------实质得失电子。
○3感应起电:带电体靠近导体,自由电子会向靠近或远离带电体的方向移动----电子移动。
切记---被感应体与人接触或与大地接通,被感应体是近端。
人是导体,触摸时,人体和地球组成一个导体,地球则为远端。
4、电荷量:库仑,符号----C.5、元电荷:符号----e,一个抽象的概念,不指具体的带电体,电荷的最小计量单位。
等于电子和质子所带电荷量的绝对值1.6×10-19C。
所有带电体的电荷量等于e或e的整数倍。
6、比荷:粒子的电荷量与粒子质量的比值。
电子枪加速;动能的变化量等于电场力做的功。
速度与比荷相关。
(1)若粒子的初速度为零,则qU=mv22qU m(2)若粒子的初速度不为零,则qU=mv2/2 – mv0222qU Vm7、电荷守恒定律电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
在一个与外界没有电荷交换的系统内,正、负电荷的代数和保持不变。
A、有两个完全相同的带电绝缘金属小球A、B,分别带电荷量为Q A=4q Q B=-2q让两个绝缘小球接触再分开, Q A=Q B=q,切记重点------“完全相同”“绝缘””正负。
B、电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显电性,转化成中性的光子,C、如右图所示,不带电的枕形导体的A、B两端各贴有一对金箔.当枕形导体的A端近一带电导体C时( B C D )A.端金箔张开,B端金箔闭合•B.用手触摸枕形导体后,A端金箔仍张开,B端金箔闭合•C.用手触摸枕形导体后,将手和C都移走,两对金箔均张开•D.选项A中两对金箔分别带异种电荷,选项C中两对金箔带同种电荷•• 第一章 第2节 库仑定律一、电荷间的相互作用1、点电荷: 抽象的点类比质点,一种理想化的物理模型。
高中物理学习讲义k nq r 2,三个金属小=nq2,球接触后,球1的带电量q =q +nq 22=+4,此时1、2间的作用力F′=k nq2·+4r2=k +28r 2,由题意知F′=F ,即n =+,解得n =6.故D 正确.G mL2,kQL2B.F引≠Gm2L2,≠kQL2≠G mL2,kQL2D.F引=Gm2L2,≠kQL2一侧电荷分布较密集,又L=3r,不满足的要求,故不能将带电球壳看成点电荷,所以不能≠k QL2.kQL2.万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然不满足,但因为其壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看作B.tan2α=Q2 Q1D.tan3α=Q2 Q1、F BP为库仑力,B.l-kq2 k0l2D.l-5kq2 2k0l2处且与AB在一条直线上-9 4Q应带负电,放在A的左边且和为研究对象,由平衡条件:k qQ Ax2=kQ A Q Br2①以C为研究对象,则k qQ Ax2=k+2②球带电荷量较大球带电荷量较小球带电荷量较大球带电荷量较小】一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能很好,管内部有两个完全一样的弹性金属小Q.两球从图中位置由静止释放,问两球再次经过图中位球的瞬时加速度为释放时的几倍?3kq2m系统为研究对象,为研究对象,画出其受力图如右图所示,后,要产生水平向右的加速度,故C.4/7倍D.无法确定答案C解析C与A、B反复接触后,最终结果是A、B原先所带的总和,最后在三个小球间均分,最后A、B两球的电荷量为7Q+-3=2Q.A、B原先有引力:F=kq1q2r2=k7Q·Qr2=7kQ2r2;A、B最后的斥力F′=k 2Q·2Qr2=4kQ2r2,所以F′=47F,A、B间的库仑力减小到原来的47.5.(多选)如图所示,带电小球A、B的电荷量分别为Q A、Q B,OA=OB,都用长L的丝线悬挂在O点.静止时A、B相距为d.为使平衡时AB间距离减为d2,可采用以下哪些方法()A.将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B.将小球B的质量增加到原来的8倍C.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半D.将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半,同时将小球B的质量增加到原来的2倍答案BD解析对B球,根据共点力平衡可知,Fm B g=dL,而F=kQ A Q Bd2,可知d=3kQAQ B Lm B g,故选B、D.§同步练习§1.关于点电荷的概念,下列说法正确的是()A.当两个带电体的形状对它们之间相互作用力的影响可以忽略时,这两个带电体就可以看做点电荷B.只有体积很小的带电体才能看做点电荷C.体积很大的带电体一定不能看做点电荷D.对于任何带电球体,总可以把它看做电荷全部集中在球心的点电荷答案 A2.(多选)M和N是两个不带电的物体,它们互相摩擦后M带正电1.6×10-10 C,下列判断正确的有()如图所示,把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使球a能静止在斜面上,需在b应(a、b两小球均可看成点电荷)()点点点点与+Q分别固定在A、BC点开始以某一初速度向右运动,不计试探电荷的重力.则之间的运动,下列说法中可能正确的是().一直做减速运动,且加速度逐渐变小.一直做加速运动,且加速度逐渐变小三球所受静电力大小一定相等,方向水平向左进行受力分析,如图所示,由平衡条件得FN=0②受力分析如图所示,由平衡条件得,由牛顿第三定律,墙所受A球压力大小,方向水平向左.如图所示,绝缘水平面上静止着两个质量均为m,电荷量均为+,与水平面间的动摩擦因数均为则两物体将开始运动.当它们的加速度第一次为零时,或指向B)(2) kQ2μmg-r2的加速度第一次为零时,A、B间的距离为r′-r 2=kQ2μmg-r2如图所示,一光滑绝缘导轨,与水平方向成45°角,两个质量均为两个小球间距离为何值时,两球速度达到最大值?受力对称,对B受力分析,开始时Fcos 45°=mgsin 45°时,增大,两球做减速运动,当速度减为零后又沿斜面向上加速运动.k Qr2.Qkmg.Qkmg的两点为平衡位置各自沿导轨往返运动,即振动.(1)70kqL2403q球受到B球的库仑力向左,要使对A球,有k2-k L2=ma5.两个半径为R的带电球所带电荷量分别为q1和q2,当两球心相距3R时,相互作用的静电力大小为()A.F=k q1q2R2B.F>kq1q2R2C.F<k q1q2R2D.无法确定答案 D解析因为两球心距离不比球的半径大很多,所以两带电球不能看做点电荷,必须考虑电荷在球上的实际分布.当q1、q2是同种电荷时,相互排斥,电荷分布于最远的两侧,电荷中心距离大于3R;当q1、q2是异种电荷时,相互吸引,电荷分布于最近的一侧,电荷中心距离小于3R,如图所示.所以静电力可能小于k q1q2R2,也可能大于kq1q2R2,D正确.6.如图所示,三个点电荷q1、q2、q3固定在一直线上,q2与q3间距离为q1与q2间距离的2倍,每个电荷所受静电力的合力均为零,由此可以判定,三个电荷的电荷量之比为()A.(-9)∶4∶(-36) B.9∶4∶36C.(-3)∶2∶(-6) D.3∶2∶6答案 A解析本题可运用排除法解答.分别取三个电荷为研究对象,由于三个电荷只在静电力作用下保持平衡,所以这三个电荷不可能是同种电荷,这样可立即排除B、D选项,故正确选项只可能在A、C中.若选q2为研究对象,由库仑定律知:kq2q1r2=kq2q3r2,因而得:q1=14q3,即q3=4q1.选项A恰好满足此关系,显然正确选项为A.7.有两个带电小球,电荷量分别为+Q和+9Q.在真空中相距0.4 m.如果引入第三个带电小球,正好使三个小球都处于平衡状态.求:(1)第三个小球带的是哪种电荷?(2)应放在什么地方?(3)电荷量是Q的多少倍?答案(1)带负电(2)放在+Q和+9Q两个小球连线之间,距离+Q 0.1 m处(3)9 16倍解析根据受力平衡分析,引入的第三个小球必须带负电,放在+Q和+9Q两个小球的连线之间.设第三个小球带电量为q,放在距离+Q为x处,由平衡条件和库仑定律有:以第三个带电小球为研究对象:kQ·qx2=k9Q·q-x2解得x=0.1 m以+Q为研究对象:kQ·q2=k·9Q·Q2,得q=9Q168.如图所示,大小可以不计的带有同种电荷的小球A和B互相排斥,静止时两球位于同一水平面上,绝缘细线与竖直方向的夹角分别为α和β,且α<β,由此可知()A.B球带的电荷量较多B.B球质量较大C.B球受的拉力较大D.两球接触后,再静止下来,两绝缘细线与竖直方向的夹角变为α′、β′,则仍有α′<β′答案 D解析两小球处于平衡状态,以小球A为研究对象受力分析如图所示,受三个力(m A g、F、F A)作用,以水平和竖直方向建立坐标系;利用平衡条件得F A·cos α=m A g,F A·sin α=F整理得:m A g=Ftan α,F A=Fsin α同理对B受力分析也可得:m B g=Ftan β,F B=Fsin β由于α<β,所以m A>m B,F A>F B,故B、C错.不管q A、q B如何,A、B所受的库仑力是作用力、反作用力关系,大小总相等.两球接触后,虽然电荷量发生了变化,库仑力发生了变化,但大小总相等,静止后仍有α′<β′(因为m A>m B),故A错,D对.9.如图所示,把一带正电的小球a放在光滑绝缘斜面上,欲使球a能静止在斜面上,需在MN间放一带电小球b,则b应()将增大的带电小球A用丝线吊起,若将带电荷量为3 cm时,丝线与竖直方向夹角为的大小为多少?所以q A =2×10-3-229.0×109×4×10-8C =5×10-9 C.小球B 受到的库仑力与小球A 受到的库仑力为作用力和反作用力,所以小球B 受到的库仑力大小为2×10-3 N .小球A 与小球B 相互吸引,小球B 带正电,故小球A 带负电.13.如图所示,一个挂在绝缘细线下端的带正电的小球B ,静止在图示位置,若固定的带正电小球A 的电荷量为Q ,B 球的质量为m ,带电荷量为q ,θ=30°,A 和B 在同一条水平线上,整个装置处于真空中,求A 、B 两球间的距离.答案3kQq mg解析 如图所示,小球B 受竖直向下的重力mg 、沿绝缘细线的拉力F T 、A 对它的库仑力F C . 由力的平衡条件, 可知F C =mg tan θ 根据库仑定律得 F C =k Qq r 2 解得r =kQqmg tan θ=3kQq mg14.如图所示,在光滑绝缘的水平面上沿一直线等距离排列三个小球A 、B 、C ,三球质量均为m ,A 与B 、B 与C 相距均为L (L 比球半径r 大得多).若小球均带电,且q A =+10q ,q B =+q ,为保证三球间距不发生变化,将一水平向右的恒力F 作用于C 球,使三者一起向右匀加速运动.求:(1)F 的大小;(2)C 球的电性和电荷量.答案 (1)70kq 2L 2 (2)带负电,电荷量为403q解析 因A 、B 为同种电荷,A 球受到B 球的库仑力向左,要使A 向右匀加速运动,则A 球必须受到C 球施加的向右的库仑力.故C 球带负电.设加速度为a ,由牛顿第二定律有: 对A 、B 、C 三球组成的整体, 有F =3ma对A 球,有k ·10q ·q C L 2-k q ·10qL 2=ma 对B 球,有k 10q ·q L 2+k q ·q CL 2=ma解得:F =70kq 2L 2 q C =403q。
人教版高中物理选修3—1第一章知识点总结第一章 静电场第一节、电荷及其守恒定律1.自然界中的两种电荷(1) 正电荷和负电荷:把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为 正 电荷,用正数表示,则丝绸带 负点;把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为 负 电荷,用负数表示,则毛皮带 正 电。
(2)电荷及其相互作用:同种电荷相互 排斥 ,异种电荷相互 吸引 .原子核式结构:包括原子核(质子“带正电”)和核外电子(带负电)。
通常说物体不带电是指物体中的质子所带的 正电 与电子所带的 负电 在数量上相等,使整个物体对外不显电性。
(3)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,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移个人过程中,电荷的总量 保持不变。
2.三种起电方式(1)摩擦起电:两个相互绝缘的物体相互摩擦,使其中容易失去电子的物体由于失去电子而带 正电 ,而另一个得到电子的物体带 负点 。
原因:不同物质的原子核束缚电子的能力不同.结果:两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷.(2)感应起电:用静电感应的方法使物体带电,叫做感应起电.静电感应: 把一个带电的物体移近一个不带电的异体时,可以使导体带电的现象。
规律:近端感应异种电荷,远端感应同种电荷。
例 :如图所示,导体棒AB 靠近带正电的导体Q 放置.A 端带 _负_ 电荷.B 端带_正_电荷 。
(3)接触起电:一个带电的导体靠近一个不带电的导体而是这个不带电的导体带电的现象。
强调:三种起电方式的实质:电子的转移 ;三种起电方式都不是创造了电荷,也不是使电荷消失,而是使物体中的正负电荷分开,使电荷从物体的一部分转移到另一部分,或从一个物体转移到另一个物体,转移过程中总量不变。
3.元电荷(1)电荷的多少叫做 电荷量 .符号:Q 或q 单位:库仑 符号:C(2)人们把最小的电荷量叫元电荷,用e 表示。
电荷量e 的值:e=1.6×10-19C电子所带的电荷量的大小为e ,为负电;质子所带电荷量大小也为e ,但为正电。
高中物理选修3-1知识点归纳(完美版)前言高中物理选修3-1是高三物理的一门选修课,是学习物理的重要组成部分。
下面将会对此课程的主要知识点进行系统的归纳。
第一部分:电磁场基础1. 静电场静电场是指电荷所产生的电场,它是在相对静止的带电粒子周围的区域产生的。
静电场中电场强度矢量的方向是电荷的正向,所以在空间中,静电场的分布形状与带电体形状有关。
静电场的主要概念有:电荷、电场、电势、电场线等。
2. 电容器和电场能电容器是由两个导体构成的器件,它们之间放置绝缘材料,可以储存电荷,并且可以储存电场能。
电场能是指带电粒子在电场中的能量,它的大小与电势有关。
3. 当量电荷和库仑力当量电荷是标准单位电荷,在电磁学中通常使用“库仑”作为当量电荷的计量单位。
库仑力是指电荷之间相互作用的力,它的大小与电荷的数量和距离有关。
第二部分:交流电1. 交流电基础交流电是指电压和电流随时间周期性变化的电流,其频率一般为50Hz或60Hz。
交流电的频率和振幅都是周期性变化的,可以表示为正弦波形。
交流电的主要特点是可以实现远距离传输,并且可以通过变压器进行改变电压。
2. 交流电路分析交流电路是指由交流电源、电感器、电容器和电阻器等组成的电路。
在分析交流电路时,需要用到阻抗的概念,阻抗是指交流电流通过电子元件时产生的电阻力。
3. 电感和互感电感是指通过电流改变电场的电磁器件,其基本特征是电流变化的速率对电压的改变速率有影响。
互感是指两个电磁元件之间相互影响的量,是指相互产生的电感量。
第三部分:电磁波1. 电磁波概述电磁波是指由电场和磁场通过介质或真空中传递的波动。
电磁波的典型特点是不需要介质即可传递,其传播速度是恒定的。
2. 电磁波的特性电磁波的特性包括:频率、波长、速度、偏振等。
其中,频率和波长是电磁波的主要特性,也是区分不同类型电磁波的重要标志。
3. 光的本质与光学显微镜光是电磁波中的一种,是人类最重要的感官之一。
光学显微镜是一种通过光学原理来观察细胞、菌群、细菌和物质组织的一种显微镜。
物理选修3-1第一章知识点梳理一、电荷及其守恒定律1、电荷:正电荷、负电荷2、带电方式;摩擦起电、接触起电、感应起电3、电荷的基本性质:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引4、电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,他只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
5、元电荷1)电荷量:电荷的多少2)元电荷e=1.6×10-19C二、库仑定律1、内容:真空中两个静止的点电荷之间相互的作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力方向在它们的连线上。
2、公式:F=kq1q2/r2k=9×109N·m2/C23、适用条件:1)真空中2)点电荷三、电场强度1、电场1)电荷之间存在电场2)电场看不见,摸不着,但是客观存在的一种物质3)性质:对放入其中的电荷有力的作用2、电场强度(场强)1)定义:一个电荷在电场中受到的电场力与该电荷电荷量的比值叫做该点的电场强度2)表达式E=F/q (定义式)3、场强矢量1)、方向:与正电荷在该点受到的电场力方向一致,与负电荷在该点受到的电场力相反2)、电场强度与试探电荷无关3)、点电荷E=kq/r24)、正电荷周围的电场强度方向是往外指的,负电荷周围的电场强度方向是往里指的。
4、电场强度的叠加在某区域内存在多个点电荷,那么在电场中某点的电场强度就是这些点电荷在该点产生的电场强度矢量和5、电场线1)、电场线从正电荷或无穷远处发出,终止于负电荷或无穷远处2)、电场线永不相交3)、电场线的疏密反映电场强弱4)、电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向5、匀强电场在电场中如果各点电场强度大小方向都相同,该电场就是匀强电场,它的电场线是等间距的平行直线四、电势能和电势1、静电力做功的特征电磁力做功和重力做功一样,与路径无关,取决于初末位置2、电势能电荷在电场中某点具有的势能电场力做正功,电势能减少。
物理选修3-1第一章《静电场》知识点、考点总结(详细)一、电荷、电荷守恒定律1、两种电荷:“+”“-”用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷:所带电荷的最小基元,一个元电荷的电量为1.6×10-19C,是一个电子(或质子)所带的电量。
说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
荷质比(比荷):电荷量q与质量m之比,(q/m)叫电荷的比荷3、起电方式有三种①摩擦起电②接触起电注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分。
③感应起电:带电体靠近不带电的物体,使不带电的物体带上电的现象。
④光电效应——在光的照射下使物体发射出电子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,系统的电荷总数是不变的.二、库仑定律1.内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
方向由电性决定(同性相斥、异性相吸)2.公式:221 r QQkF k=9.0×109N·m2/C2极大值问题:在r和两带电体电量和一定的情况下,当Q1=Q2时,有F最大值。
3.适用条件:(1)真空中;(2)点电荷.点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当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,就可以把带电体视为点电荷.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r)。
点电荷很相似于我们力学中的质点.注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律②使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同性相排斥,异性相吸引”的规律定性判定。
选修3 1物理知识点总结
一、电磁学部分
法拉第电磁感应定律:描述磁场中感应电势的大小与磁感应强度的变化率成正比。
楞次定律:解释感应电流产生的方向,即感应电流会产生反电动势,其方向总是阻碍引起它的变化。
重要公式:ε = -NΔΦ / Δt(法拉第电磁感应定律)U = LdI / dt(自感现象)U = -M dI1 / dt(互感现象)
其中,U表示感应电动势,L表示自感系数,M表示互感系数,I 表示电流,Φ表示磁通量,t表示时间。
二、电场部分
电荷与电场:理解两种电荷及其相互作用,电荷守恒定律,以及元电荷的概念。
库仑定律:描述真空中点电荷之间的相互作用力,以及作用力与电荷量和距离的关系。
电场强度:掌握电场强度的定义、计算及其与电荷量和距离的关系。
电势、电势差与电势能:理解电势、电势差和电势能的定义及它们之间的关系,特别要注意场强、电势、电势差和电势能之间的比较和区别。
三、电路学部分
电源与电动势:理解电源的电动势定义及物理意义,掌握电动势的计算公式E=W/q。
欧姆定律:掌握导体中电流与电压和电阻之间的关系,即电流与电压成正比,与电阻成反比。
此外,选修3-1物理还涉及发电机和变压器的原理,发电机利用电磁感应现象将机械能转化为电能,而变压器则利用电磁感应原理实现电压的升降。
请注意,以上仅为选修3-1物理的部分知识点总结,完整的学习和复习还需要参考教材和课堂讲解,深入理解各个概念和公式的物理意义和应用。
同时,多做习题和实验也是提高物理学习效果的重要途径。
物理选修3-1第一章知识点梳理
一、电荷及其守恒定律
1、电荷:正电荷、负电荷
2、带电方式;摩擦起电、接触起电、感应起电
3、电荷的基本性质:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
4、电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,他只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
5、元电荷
1)电荷量:电荷的多少
2)元电荷e=1.6×10-19C
二、库仑定律
1、内容:真空中两个静止的点电荷之间相互的作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力方向在它们的连线上。
2、公式:F=kq1q2/r2k=9×109N·m2/C2
3、适用条件:1)真空中2)点电荷
三、电场强度
1、电场
1)电荷之间存在电场
2)电场看不见,摸不着,但是客观存在的一种物质
3)性质:对放入其中的电荷有力的作用
2、电场强度(场强)
1)定义:一个电荷在电场中受到的电场力与该电荷电荷量的比值叫做该点的电场强度
2)表达式E=F/q (定义式)
3、场强矢量
1)、方向:与正电荷在该点受到的电场力方向一致,与负电荷在该点受到的电场力相反
2)、电场强度与试探电荷无关
3)、点电荷E=kq/r2
4)、正电荷周围的电场强度方向是往外指的,负电荷周围的电场强度方向是往里指的。
4、电场强度的叠加
在某区域内存在多个点电荷,那么在电场中某点的电场强度就是这些点电荷在该点产生的电场强度矢量和
5、电场线
1)、电场线从正电荷或无穷远处发出,终止于负电荷或无穷远处
2)、电场线永不相交
3)、电场线的疏密反映电场强弱
4)、电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向
5、匀强电场
在电场中如果各点电场强度大小方向都相同,该电场就是匀强电场,它的电场线是等间距的平行直线
四、电势能和电势
1、静电力做功的特征
电磁力做功和重力做功一样,与路
径无关,取决于初末位置
2、电势能
电荷在电场中某点具有的势能
电场力做正功,电势能减少。
电场力做负功,电势能增加。
3、电势
1)电势是电荷在电场中具有的电势能与它的电荷量的比值
φ=E p/q 单位:伏
2)沿着电场线方向,电势一定逐渐降低
3)电势能和电势的关系:正电荷在电势高的地方电势能较大,负电荷在电势能低的地方电势能较大。
4)等势面电场中各个等势的点所构成的面
特点:a.在同一等势面上移动电荷,电场力不做功
b.等势面一定与电场线垂直
c.等势面疏密程度也可反映电场强弱
五、电势差
电场中两点电势的差值(也叫电压)
表达式U AB=φA-φB
W AB=qU AB
六、电势差与电场强度的关系
匀强电场中两点间电势差等于电场强度与这两点沿电场方向距离的乘积U=Ed
七、静电现象的应用
1、静电平衡状态
当导体不再有自由电子
移动称为静电平衡状态
2、处于静电平衡状态导体的特点
1)处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零
2)处于静电平衡状态整个导体是个等势体,它的表面是个等势面3、静电平衡状态时导体的电荷分布
1)导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面
2)在导体表面,越尖锐的位置,电荷密度越大,凹陷的位置几乎没有电荷
八、电容器的电容
1、电容器:储存电能的装置
2、电容:描述电容器容纳电荷本领的物理量
3、电容器所带电荷量Q与电容器两极板间的电压U的比值叫做电容器的电容C=Q/U 单位:法拉F
4、当电容器与电源相连时,其两端的电压保持不变
5、当电容器与电源断开时,其两端的电荷量保持不变
决定式C=εr S/4πkd。