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清单07 静电场-【知识手册】 高中物理快速梳理知识清单(全国通用)
展开新人教版物理必修3知识梳理第七章 静电场第1讲 电场力的性质一、电荷和电荷守恒定律1.点电荷:① 及电荷分布状况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:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体② 到另一个物体,或者从物体的一部分③ 到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持④ 。 3.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⑤ 成⑥ ,与它们的⑦ 成⑧ ,作用力的方向在它们的连线上。 2.公式:⑨ F=k 。式中的k=9.0×109N·m2/C2,叫做静电力常量。 3.适用条件:真空中的⑩ 。 三、静电场 电场强度1.静电场:静电场是客观存在于电荷周围的一种 ,其基本性质是对放入其中的电荷有 。 2.电场强度(1)意义:描述电场强弱和方向。(2)公式a.电场强度的定义式:E= ,F为试探电荷在电场中某点受到的静电力,q为试探电荷的电荷量。 b.真空中点电荷的场强:E= ,Q为场源电荷的电荷量,r为某点到场源电荷的距离。 c.匀强电场的场强:E= 。 (3)方向:电场强度是 ,规定电场中某点的电场强度的方向与 在该点所受静电力的方向相同。 (4)单位符号:N/C或V/m。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 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 或无限远出发,终止于无限远或 。 (2)电场线在电场中不 ,不相切。 (3)在同一电场里,电场线越密的地方场强越 。 (4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向。(5)沿电场线方向 。 (6)电场线和等势面互相垂直。3.几种典型电场的电场线分布答案:① 形状和大小 ② 转移 ③ 转移 ④ 不变 ⑤ 电荷量的乘积 ⑥ 正比 ⑦ 距离的二次方⑧ 反比 ⑨ F=k ⑩ 点电荷 物质 力的作用 k 矢量 正电荷 切线 正电荷 负电荷 相交 大 电势降低第2讲 电场能的性质一、静电力做功和电势能1.静电力做功(1)特点:在电场中移动电荷时电场力做功与电荷的① 无关,只与② 有关,电场力做功与重力做功相似。 (2)计算方法a.W=qEd,只适用于匀强电场,其中d为沿③ 的距离。 b.WAB=qUAB,适用于④ 。 2.电势能(1)定义:电荷在⑤ 中具有的势能。电荷在某点的电势能,在数值上等于将电荷从该点移到⑥ 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⑦ ,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp。 (3)电势能的相对性:电势能是⑧ 的,通常把电荷在离场源电荷⑨ 处的电势能规定为零,或把电荷在大地表面上的电势能规定为零。 二、电势、等势面1.电势(1)定义:电荷在电场中某一点的⑩ 与它的 的比值,叫做这一点的电势。 (2)定义式:φ=。(3)标矢性:电势是标量,但有正负之分,其正(负)值表示该点电势比 高(低)。(4)相对性:电势具有相对性,同一点的电势因 的选取不同而不同。 2.等势面(1)定义:电场中 的各点构成的面叫做等势面。 (2)特点a.在同一等势面上移动电荷时,电场力 。 b.等势面一定与电场线垂直,即与场强方向 。 c.电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。d.等差等势面的疏密可以表示电场的强弱(等差等势面越密的地方,电场线越密)。三、电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关系1.电势差(1)定义:电场中两点间电势的差值叫做电势差。(2)电势差与电势的关系:UAB= ,UAB=-UBA。 (3)计算式:UAB= 。 (4)影响因素:电势差UAB由电场本身的性质决定,与移动的电荷q及电场力做的功WAB无关,与电势零点的选取无关。2.匀强电场中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 的距离的乘积,即UAB=Ed。 ▲提醒电势和电势差都是由电场本身决定的,与试探电荷无关,但电场中各点的电势与电势零点的选取有关,而电势差与电势零点的选取无关。答案:① 实际路径 ② 初、末位置 ③ 电场方向 ④ 任何电场 ⑤ 电场 ⑥ 零势能 ⑦ 电势能的减少量 ⑧ 相对 ⑨ 无穷远 ⑩ 电势能 电荷量 零电势 电势零点 电势相同 不做功 垂直 φA-φB 电场方向 第3讲 电容器与电容 带电粒子在电场中的运动一、电容器、电容1.电容器(1)组成:由两个彼此① 又相互② 的导体组成。 (2)电容器所带电荷量:是指一个极板所带电荷量的③ 。 (3)电容器的充、放电a.充电:使电容器带电的过程。充电后电容器两极板带上等量的④ ,电容器中储存⑤ 。 b.放电:使充电后的电容器失去电荷的过程。放电过程中⑥ 能转化为其他形式的能。 2.电容器的电容(1)定义式:⑦ 。 (2)单位:法拉,符号为F。1 F=106 μF=1012 pF。(3)电容与电压、电荷量的关系:电容C的大小由电容器本身结构决定,与电容器两极板间的电势差、电容器所带电荷量无关。3.平行板电容器(1)影响平行板电容器电容大小的因素:平行板电容器的电容与极板的⑧ 成正比,与电介质的相对介电常数成正比,与⑨ 成反比。(2)平行板电容器电容的决定式:C=,k为静电力常量。注意:C=适用于任何电容器,但C=仅适用于平行板电容器。二、带电粒子在电场中的运动 示波管1.加速问题在匀强电场中:W=qEd=qU=⑩ 。 在非匀强电场中:W=qU= 。 2.偏转问题(1)常见情境:不计重力的带电粒子以速度v0沿垂直于电场线方向飞入匀强电场。(2)运动性质: 运动。 (3)处理方法:利用运动的合成与分解。a.沿初速度方向:做 运动。 b.沿电场方向:做初速度为零的 运动。