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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 第一章 静电场 一、电场基本规律 1、电荷守恒定律 ：电荷既不会创生,也不会毁灭,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；（1）三种带电方式：摩擦起电,感应起电,接触起电；（2）元电荷：最小的带电单元,任何带电体的带电量都是元电荷 的整数倍, e=1.6 10-19C密立根测得 e 的值；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：FkQ 1 Q2 k
2、=9.0 10 9N m 2/C2静电r2力常量（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 E F 荷的带电量 q 的比值,就叫做该点的电场强度； （2）定义式：q E 与 F、q 无关,只由电场本身打算；（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；名师归纳总结 方向： 规定正电荷受力方向 ,负电荷受力与E第 1 页,共 6 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 的方向相反；（4）单位： N/C,V/m
3、1N/C=1V/m （5）其他的电场强度公式1 点电荷的场强公式：EkQQ场源电荷r22 匀强电场场强公式：EU d d 沿电场方向两点间距离（6）场强的叠加：遵循平行四边形法就3、电场线：（1）意义：形象直观描述电场强弱和方向的抱负模型,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； 3 沿电场线电势降低,且电势降 低最快；一条电场线无法判定场强大小,可以判定电势 高低；4 电场线垂直于等势面,静电平稳导体,电场线垂直于导体表 面（3）几种特别电场的电场线E 三、电场 能的性质 1、电场能的基本性质：电荷在电场中移动,电
4、场力要对电荷做功；2、电势能 Ep：（1）定义：电荷在电场中,由于电场和电荷间的相 互作用,由位置打算的能量；电荷在某点的电势能等于 电场力把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功；（2）定义式：E pA W A 0带正负号运算（3）特点：1 电势能具有相对性,相对零势能面而言,通常选大 地或无穷远处为零势能面；2 电势能的变化量Ep 与零势能面的挑选无关；3、电势 ：（1）定义：电荷在电场中某一点的电势能 Ep与电荷量 的比值；（2）定义式： E p 单位：伏（ V）带正负号运算 q（3）特点： 1 电势具有相对性,相对参考点而言；但电势之差与名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页
5、,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 参考点的挑选无关；2 电势是一个标量,但是它有正负,正负只表示该点电势比参考 点电势高,仍是低；3 电势的大小由电场本身打算,与 Ep和 q 无关；4 电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场力 所做的功；（4）电势高低的判定方法1 依据电场线判定：沿着电场线方向电势降低； A A B B 2 依据电势能判定：正电荷：电势能大,电势高；电势能小,电势低；负电荷：电势能大,电势低；电势能小,电势高；结论：只在电场力作用下,静止的电荷从电势能高的地方向电势能低的地方运动；4、电势差 UAB（1）定义：电场中两点间的电势之差；也
6、叫电压；（2）定义式： UAB= A- B （3）特点：1 电势差是标量,却有正负,只表示起点和终点的 电势谁高谁低；2 单位：伏（ V）3 电场中两点的电势差是确定的,与零势面的挑选无关4 U=Ed匀强电场中两点间的电势差运算公式； 电势差与电 场强度之间的关系；5、电场力做功 W AB ：（1）电场力做功的特点：电场力做功与路径 无关,只与初末位置有关,即与初末位置的电势差 有关；（2）表达式： W AB=UABq带正负号运算（适用于任何电场）AB=Eqdd 沿电场方向的距离；匀强电场 W（3）电场力做功与电势能的关系 WAB=- Ep=EpA-EPB 结论：电场力做正功,电势能削减 无条
7、件结论 电场力做负功,电势能增加 6、等势面：（1）定义：电势相等的点构成的面；（2）特点： 1 等势面上各点电势相等,在等势面上移动电荷,电场力不做功；2 等势面与电场线垂直3 两等势面不相交 4 等势面的密集程 度表示场强的大小：疏弱密强；5 画等势面时,相邻等势面间的电势差相等；（3）判定非匀强电场线上两点间的电势差的大小：靠近场源（场 强大）的两点间的电势差大于远离场源（场强小）相等距 离两点间的电势差；如 AB=BC ,就 UABU BCA B C 7、静电平稳状态： （1）定义：导体内不再有电荷定向移动的稳固名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料
8、 - - - - - - - - - 状态S A C （2）特点： 1 处于静电平稳状态的导体,内部场强到处为零；2 感应电荷在导体内任何位置产生的电场都等于外电场在该 处场强大小相等,方向相反；3 处于静电平稳状态的整个导体是个等势体,导体表面是个等 势面；4 电荷只分布在导体的外表面,与导体表面的弯曲程度有关,越弯曲,电荷分布越多；四、电容器及其应用：1、电容器充放电过程： （电源给电容器充电）L B 充电过程 S-A：电源的电能转化为电容器的电场能 放电过程 S-B：电容器的电场能转化为其他形式的能 2、电容：（1）物理意义：表示电容器容纳电荷本事的物理量；（2）定义：电容器所带电量 Q
9、与电容器两极板间电压 U的比值就叫做电容器的电容；（3）定义式：C Q是定义式不是打算式UC S是电容的打算式（平行板电容器）4 kd（4）单位：法拉 F,微法 F,皮法 pF 1pF=10-6 F=10-12F （5）特点：1 电容器的电容 C与 Q和 U无关,只由电容器本身打算；2 电容器的带电量Q是指一个极板带电量的肯定值；3 电容器始终与电源相连,就电容器的电压不变；电容器充电完毕,再与电源断开,就电容器的带电量不变；4 在有关电容器问题的争论中, 常常要用到以下三个公式和 结论联合使用进行判定3 的CQC4SEUUkdd五、应用带电粒子在电场中的运动（平稳问题,加速问题,偏转问题）1
10、、基本粒子不计重力,但不是不计质量,如质子（）1 1H）,电子,粒子（4He）, 氕（ H）,氘（2H）,氚（3H211Eq v0mg 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 带电微粒、带电油滴、带电小球一般情形下都要运算重力；2、平稳问题：电场力与重力的平稳问题；mg=Eq v 3、加速问题（1）由牛顿其次定律说明,带电粒子在电场中加速运动（不计重力）,只受电场力 Eq,粒子的加速度为a=Eq/m,如两板间距离为 d,就v2Eqdmv22 UqUq,v2 UqU mm（2）由动能定懂得释,1 20m可见加速的末速度与两板
11、间的距离d 无关,只与两板间的电压有关,但是粒子在电场中运动的时间不一样,d 越大,飞行时间越长；4、偏转问题类平抛运动（由两极板间中点射入）在垂直电场线的方向：粒子做速度为 在平行电场线的方向：粒子做初速度为 直线运动；v 0匀速直线运动；0、加速度为 a 的匀加速带电粒子如不计重力,就在竖直方向粒子的加速度aEqUqL,如L mmd带电粒子做类平抛的水平距离,如能飞出电场水平距离为不能飞出电场就水平距离为x 带电粒子飞行的时间： t=x/v0=L/v 0 1粒子要能飞出电场就： yd/2 2粒子在竖直方向做匀加速运动：aty1 at 22 3v0y 粒子在竖直方向的分速度:v y 4v y
12、名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 粒子出电场的速度偏角：tanvy 5 v 0由1 2 3 4 5 可得：飞 行 时间：t=L/vO 竖直分速度：v yUqLmdv0侧向偏移量：y2 UqL偏向角：tanUqL2 2 mv 0dmv2d0L LU2Lv 0y v 0yU1vyv 飞 行 时间： t=L/vO 偏向角：tan2 U1d侧向偏移量：yU22 LU2LL1d2L4 U1d4 U在这种情形下,一束粒子中各种不同的粒子的运动轨迹相同；即不同粒子的侧移量,偏向角都相同,但它们飞越偏转电场的时间不同,此时间与加速电压、粒子电量、质量有关；假如在上述例子中粒子的重力不能忽视时,出即可,详细运算过程相同；4、示波器的原理同上结构图；只要将加速度 a 重新求名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页