一、庫侖定律 ①元電荷:元電荷是指最小的電荷量,用e表示,大小為e=c19106.1??。 ②庫侖定律:真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力,與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上。表達(dá)式:2 21r qkqF? ,其中靜電力常量 2 29/.100.9CmNk??。 二、電場(chǎng) ①電場(chǎng)的產(chǎn)生:電荷的周圍存在著電場(chǎng),產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷叫做源電荷。描述電場(chǎng)力的性質(zhì)的物理量是電場(chǎng)強(qiáng)度,描述電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量是電勢(shì),這兩個(gè)物理量?jī)H由電場(chǎng)本身決定,與試探電荷無關(guān)。 ②電場(chǎng)強(qiáng)度:放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的靜電力與它的電荷量的比值,叫電場(chǎng)強(qiáng)度。 定義式:q FE? ,單位:CN/或mV/。方向:規(guī)定與正電荷在該點(diǎn)所受的靜電力方向相同,則與負(fù) 電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相反。也是該點(diǎn)電場(chǎng)線的切線方向。 區(qū)別:q FE? (定義式,適用于任何電場(chǎng));2 r kQE? (點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的決定式);d UE? (電場(chǎng)強(qiáng) 度與電勢(shì)差間的關(guān)系,適用于勻強(qiáng)電場(chǎng),d是兩點(diǎn)間距離在場(chǎng)強(qiáng)方向上的投影)。 ③電場(chǎng)線:在電場(chǎng)中畫出的一系列有方向的曲線,曲線上每一點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向,曲線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小。電場(chǎng)線是為了形象的描述電場(chǎng)而假想的、實(shí)際不存在的曲線。電場(chǎng)線從正電荷或無限遠(yuǎn)出發(fā),終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷,是不閉合、不相交的曲線。熟悉正、負(fù)點(diǎn)電荷、勻強(qiáng)電場(chǎng)、等量異種電荷、等量同種電荷的電場(chǎng)線分布圖(教材13頁)。 三、電勢(shì)能、電勢(shì)、電勢(shì)差 ①電勢(shì)能:由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做的功與路徑無關(guān),所以電荷在電場(chǎng)中也具有勢(shì)能,叫做電勢(shì)能。 靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系式為:PEW???,即靜電力所做的功等于電勢(shì)能的變化。所以,當(dāng)靜電力做多少正功,電勢(shì)能就減小多少;當(dāng)靜電力做多少負(fù)功,電勢(shì)能就增加多少。靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系式為:AB ABqU W?。說明:電荷在某點(diǎn)的電勢(shì)能等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置 時(shí)所做的功(通常選大地或無限遠(yuǎn)處電勢(shì)能為零)。電勢(shì)能有正有負(fù),但是標(biāo)量。試探電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能大小為:?qEP?。 ②電勢(shì):電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值,叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)(由電場(chǎng)中這點(diǎn)的性質(zhì)決定,與試探電荷的q、EP無關(guān))。定義式:q EP??。沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,或電勢(shì)降低最快 的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。 ③電勢(shì)差與電勢(shì)的關(guān)系式為:BAABU????;電勢(shì)差與靜電力做功的關(guān)系式為:q WUABAB? ;勻強(qiáng)電 場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系為:EdU?。同一點(diǎn)的電勢(shì)隨零電勢(shì)點(diǎn)的不同而不同(通常選大地或 無限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零),而兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無關(guān)。 ④等勢(shì)面:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。性質(zhì):沿同一等勢(shì)面移動(dòng)電荷時(shí)靜電力不做功;電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直,且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面;在相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差相等的情況下,等勢(shì)面的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱(密強(qiáng)弱疏)。會(huì)畫點(diǎn)電荷電場(chǎng)和勻強(qiáng)電場(chǎng)的等勢(shì)面。 注:WAB、q、UAB、EP、?等都是標(biāo)量,但都有正有負(fù),計(jì)算時(shí)帶正負(fù)號(hào)代入。 四、電容器和電容 任何兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體就組成一個(gè)電容器(容納電荷)。 電容:電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值,叫做電容器的電容,表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。定義式:U QC? ,國(guó)際單位制中單位為法拉,PFFF12610101???。 平行板電容器的決定式為:kd s C??4? 。 平行板電容器應(yīng)用的兩種情況:①電容器始終與電源相連(U不變),????EQCd;EQCS???不變。②電容器充電后與電源斷開(Q不變),不變EUCd???;????EUCS。(會(huì)熟練推導(dǎo)) 五、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) ①帶電粒子是否考慮重力:微觀粒子(如質(zhì)子、電子、?粒子等)不計(jì)重力;宏觀微粒(如帶電小球、質(zhì)點(diǎn)、油滴等)考慮重力。 ②帶電粒子的加速:一平行金屬板兩板間電壓為U,一帶電粒子(q、m)僅受靜電力作用從靜止開始,從一板運(yùn)動(dòng)到另一板的速度大小?(2 02 1mVqU? ) ③帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn):水平放置的平行金屬板,板長(zhǎng)為l,板間電壓為U(上正下負(fù)) ,板間距離為d,一電荷量為q的帶正電粒子(不計(jì)重力)以初速度0V垂直電場(chǎng)方向從左 側(cè)射入板間,且能從右側(cè)飛出。 帶電粒子在水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),