电场是存在于电荷和变化磁场周围空间的一种特殊物质。电场不同于一般的物理对象,它不是由分子、原子构成的,而是客观存在的。电场具有一般物质所具有的力、能量等客观性质。电场的力表现为:电场对置于其中的电荷产生力,这种力叫做电场力。电场的能量表现为:电荷在电场中运动时,电场力对电荷做功(这说明电场具有能量)。
[考场方向]
1、场强E(电场线)、电势(等势面)、W=qU、动能与电势能的比较。
2.带电粒子在电场中的运动比较(加速、偏转、水平投影),运动轨迹、方向(直进?来回?)的分析判断。【涉及实践与综合】 ①直线加速器 ②示波器原理 ③静电除尘与选矿 ④滚筒静电分选机 ⑤复印机与喷墨打印机 ⑥静电屏蔽 ⑦带电体的力学分析(综合天平、牛顿第二定律、函数、单摆等) ⑧带电体在电场与磁场中的运动 ⑨氢原子核外电子的运动
【电场知识点汇总】
1. 电荷 电荷守恒定律 点电荷
(1)自然界中只有正电荷和负电荷,电荷在同一空间内形成电场高中物理交变电场,电荷间通过电场发生相互作用,电荷的量称为电荷量。基本电荷。带电体的电荷量等于基本电荷的整数倍(Q=ne)
(2)使物体带电也叫起电。物体带电的方式有三种: ①摩擦起电 ②接触起电 ③感应起电。
3. 电荷既不能产生,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,这叫电荷守恒定律。
当带电体的形状、尺寸以及电荷分布等因素对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这类带电体可以看作是带电点,称为点电荷。
2.库仑定律
在真空中,两个点电荷之间的力与它们电荷的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。力的方向在它们连线上。数学表达式为,其中比例常数称为静电力常数。(F:点电荷之间的力(N),Q1、Q2:两个点电荷的电荷(C),r:两个点电荷之间的距离(m),方向在它们连线上,作用和反作用,同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引)
库仑定律的应用条件是(a)真空和(b)点电荷。点电荷是物理学中的理想模型。当带电体之间的距离远大于带电体的线性尺寸时,可以使用库仑定律。否则,它无法使用。
3. 静电场线
为了直观形象地描述电场中各点的强度和方向,在电场中画出一系列的曲线,曲线上各点的切线方向代表该点的场强方向,曲线的疏密代表电场的弱弱。
电场线的特点:(a)始自正电荷(或无穷远处),止于负电荷(或无穷远处);(b)任何两条电场线都不相交。
电场线只能描述电场的方向,定性地描述电场的强度,却不能描述带电粒子在电场中的运动轨迹,带电粒子的运动轨迹由外力总量和带电粒子的初速度决定。
4.电场强度 点电荷的电场Ⅱ
(1)电场的一个最基本性质就是对置于其中的电荷施加电力。电场的这一性质用电场强度来描述。当一个试验电荷置于电场中时,它所受到的电场力与它所带电荷量的比值称为该位置的电场强度。定义是:场强是一个矢量,正电荷上电场力的方向就是该点场强的方向,而负电荷上电场力的方向则与该点场强的方向相反。(E:电场强度(N/C),为矢量,q:试验电荷的电荷量(C))
电场强度的大小和方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与是否放置试验电荷、试验电荷中放置正电荷或负电荷的多少无关,既不能认为与成正比,也不能认为与成反比。
点电荷电场强度计算公式(r:源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电荷量(C))
5.电势能与等势面
电势能 电场中电荷的相对位置所决定的能量叫做电势能。
电势能是相对的,通常取无穷大或大地作为电势能的零点。
由于电势能是相对的,所以它的实际应用意义并不大,经常用到的是电势能的变化量。当电场力对电荷做功时,电荷的电势能变化幅度较小,当电荷克服电场力做功时英语作文,电荷的电势能就增大,电势能的变化值等于电场力对电荷所做功的值,这常常是判断电荷电势能如何变化的依据。电场力对电荷所做功的计算公式为:,此公式适用于任何电场。电场力所做功与路径无关,由起止位置间的电位差决定。
电势是描述电场能量特性的物理量。
如果将一个测试电荷放在电场中的某一位置,并且它的势能为,则该比率称为该位置的电势。
电位也是相对的,通常把距电场或大地无穷远处的电位取为零电位(对于同一个电场,势能和电位的零点是相同的)。这样选定零电位点后,可以得出,正电荷形成的电场中各点电位为正,负电荷形成的电场中各点电位为负。
由电位相等的各点构成的面叫做等位面。等位面的特点:
(a)等势面上各点的电位相等,电场力对等势面上的电荷移动不做功。
(b)等势面必定垂直于电场线,且电场线总是从电位较高的等势面指向电位较低的等势面。
(c)规定:画等势面(或线)时,相邻两个等势面(或线)之间的电位差相等。这样,等势面(线)密集的地方高中物理交变电场,场强较大,等势面(线)稀疏的地方,场强较小。
6. 电位差
电场中两点间的电位差称为电位差。按照教科书的要求,电位差取绝对值。知道了电位差的绝对值,要比较哪一点电位较大,需要根据电场力对电荷所作的正功或负功来判断,或者根据两点在电场线上的位置来判断。
7.均匀电场中电位差与电场强度的关系
场强方向相同,场强大小处处相等的区域称为均匀电场。均匀电场中的电场线是等距的平行线。当两块平行相对的金属板带等量的异性电荷时,除边缘外,两极之间均存在均匀电场。
均匀电场中电位差与场强的关系为,其中为沿场强方向的距离(m)。
均匀电场中平行线间的电位差与线段的长度成正比。
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