電場是存在于電荷和變化磁場周圍空間的一種特殊物質。電場不同于一般的物理對象,它不是由分子、原子構成的,而是客觀存在的。電場具有一般物質所具有的力、能量等客觀性質。電場的力表現為:電場對置于其中的電荷產生力,這種力叫做電場力。電場的能量表現為:電荷在電場中運動時,電場力對電荷做功(這說明電場具有能量)。
[考場方向]
1、場強E(電場線)、電勢(等勢面)、W=qU、動能與電勢能的比較。
2.帶電粒子在電場中的運動比較(加速、偏轉、水平投影),運動軌跡、方向(直進?來回?)的分析判斷。【涉及實踐與綜合】 ①直線加速器 ②示波器原理 ③靜電除塵與選礦 ④滾筒靜電分選機 ⑤復印機與噴墨打印機 ⑥靜電屏蔽 ⑦帶電體的力學分析(綜合天平、牛頓第二定律、函數、單擺等) ⑧帶電體在電場與磁場中的運動 ⑨氫原子核外電子的運動
【電場知識點匯總】
1. 電荷 電荷守恒定律 點電荷
(1)自然界中只有正電荷和負電荷,電荷在同一空間內形成電場高中物理交變電場,電荷間通過電場發生相互作用,電荷的量稱為電荷量。基??本電荷。帶電體的電荷量等于基本電荷的整數倍(Q=ne)
(2)使物體帶電也叫起電。物體帶電的方式有三種: ①摩擦起電 ②接觸起電 ③感應起電。
3. 電荷既不能產生,也不能消滅,只能從一個物體轉移到另一個物體,或從物體的一部分轉移到另一部分,這叫電荷守恒定律。
當帶電體的形狀、尺寸以及電荷分布等因素對它們之間相互作用力的影響可以忽略不計時,這類帶電體可以看作是帶電點,稱為點電荷。
2.庫侖定律
在真空中,兩個點電荷之間的力與它們電荷的乘積成正比,與它們之間距離的平方成反比。力的方向在它們連線上。數學表達式為,其中比例常數稱為靜電力常數。(F:點電荷之間的力(N),Q1、Q2:兩個點電荷的電荷(C),r:兩個點電荷之間的距離(m),方向在它們連線上,作用和反作用,同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引)
庫侖定律的應用條件是(a)真空和(b)點電荷。點電荷是物理學中的理想模型。當帶電體之間的距離遠大于帶電體的線性尺寸時,可以使用庫侖定律。否則,它無法使用。
3. 靜電場線
為了直觀形象地描述電場中各點的強度和方向,在電場中畫出一系列的曲線,曲線上各點的切線方向代表該點的場強方向,曲線的疏密代表電場的弱弱。
電場線的特點:(a)始自正電荷(或無窮遠處),止于負電荷(或無窮遠處);(b)任何兩條電場線都不相交。
電場線只能描述電場的方向,定性地描述電場的強度,卻不能描述帶電粒子在電場中的運動軌跡,帶電粒子的運動軌跡由外力總量和帶電粒子的初速度決定。
4.電場強度 點電荷的電場Ⅱ
(1)電場的一個最基本性質就是對置于其中的電荷施加電力。電場的這一性質用電場強度來描述。當一個試驗電荷置于電場中時,它所受到的電場力與它所帶電荷量的比值稱為該位置的電場強度。定義是:場強是一個矢量,正電荷上電場力的方向就是該點場強的方向,而負電荷上電場力的方向則與該點場強的方向相反。(E:電場強度(N/C),為矢量,q:試驗電荷的電荷量(C))
電場強度的大小和方向是由電場本身決定的,是客觀存在的,與是否放置試驗電荷、試驗電荷中放置正電荷或負電荷的多少無關,既不能認為與成正比,也不能認為與成反比。
點電荷電場強度計算公式(r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電荷量(C))
5.電勢能與等勢面
電勢能 電場中電荷的相對位置所決定的能量叫做電勢能。
電勢能是相對的,通常取無窮大或大地作為電勢能的零點。
由于電勢能是相對的,所以它的實際應用意義并不大,經常用到的是電勢能的變化量。當電場力對電荷做功時,電荷的電勢能變化幅度較小,當電荷克服電場力做功時英語作文,電荷的電勢能就增大,電勢能的變化值等于電場力對電荷所做功的值,這常常是判斷電荷電勢能如何變化的依據。電場力對電荷所做功的計算公式為:,此公式適用于任何電場。電場力所做功與路徑無關,由起止位置間的電位差決定。
電勢是描述電場能量特性的物理量。
如果將一個測試電荷放在電場中的某一位置,并且它的勢能為,則該比率稱為該位置的電勢。
電位也是相對的,通常把距電場或大地無窮遠處的電位取為零電位(對于同一個電場,勢能和電位的零點是相同的)。這樣選定零電位點后,可以得出,正電荷形成的電場中各點電位為正,負電荷形成的電場中各點電位為負。
由電位相等的各點構成的面叫做等位面。等位面的特點:
(a)等勢面上各點的電位相等,電場力對等勢面上的電荷移動不做功。
(b)等勢面必定垂直于電場線,且電場線總是從電位較高的等勢面指向電位較低的等勢面。
(c)規定:畫等勢面(或線)時,相鄰兩個等勢面(或線)之間的電位差相等。這樣,等勢面(線)密集的地方高中物理交變電場,場強較大,等勢面(線)稀疏的地方,場強較小。
6. 電位差
電場中兩點間的電位差稱為電位差。按照教科書的要求,電位差取絕對值。知道了電位差的絕對值,要比較哪一點電位較大,需要根據電場力對電荷所作的正功或負功來判斷,或者根據兩點在電場線上的位置來判斷。
7.均勻電場中電位差與電場強度的關系
場強方向相同,場強大小處處相等的區域稱為均勻電場。均勻電場中的電場線是等距的平行線。當兩塊平行相對的金屬板帶等量的異性電荷時,除邊緣外,兩極之間均存在均勻電場。
均勻電場中電位差與場強的關系為,其中為沿場強方向的距離(m)。
均勻電場中平行線間的電位差與線段的長度成正比。
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