高中物理选修31知识点总结:第一章静电场(人教版)
静电场是非常重要的一部分内容,包含的知识点也是比较的难以理解,重点在于电荷的守恒定律、库仑定律、电势能的理解、电场强度与电势差,难点在于电势与电势差的有关问题以及带电粒子在电场中的运动。考试的要求:Ⅰ、对所学知识要知道其含义,并能在有关的问题中识别并直接运用,相当于课程标准中的“了解”和“认识”。Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系,能够解释,在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用,相当于课程标准的“理解”,“应用”。要求Ⅰ:电荷守恒定律、静电现象、点电荷的场强、电势、电势差、常用电容器电荷与电容的关系。要求Ⅱ:库仑定律、电势能、电势差与电场强度的关系、带电粒子在均匀电场中的运动等内容。知识构建:
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FkQ1Q2r静电力常量k90×10NmC。二、电场强度:●定义式:EFq,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:FqE,F与q、E都有关。●决定式:①EkQr,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r成反比。
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f②EUd,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,只与始末位置的电势差有关,WabqUab●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Uεq来确定。③利用WqUaUb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EE0E0,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r