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電場知識點總結
1.兩種電荷(1)自然界中存在兩種電荷:正電荷與負電荷.(2)電荷守恒定律
2.庫侖定律
(1)內(nèi)容:在真空中兩個點電荷間的作用力跟它們的電荷量的乘積成正比,跟它們之間的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上.
(2)適用條件:真空中的點電荷.
點電荷是一種理想化的模型.如果帶電體本身的線度比相互作用的帶電體之間的距離小得多,以致帶電體的體積和形狀對相互作用力的影響可以忽略不計時,這種帶電體就可以看成點電荷,但點電荷自身不一定很小,所帶電荷量也不一定很少.
3.電場強度、電場線
(1)電場:帶電體周圍存在的一種物質,是電荷間相互作用的媒體.電場是客觀存在的,電場具有力的特性和能的特性.
(2)電場強度:放入電場中某一點的電荷受到的電場力跟它的電荷量的比值,叫做這一點的電場強度.定義式:
E=F/q方向:正電荷在該點受力方向.
(3)電場線:在電場中畫出一系列的從正電荷出發(fā)到負電荷終止的曲線,使曲線上每一點的切線方向都跟該點的場強方向一致,這些曲線叫做電場線.電場線的性質:①電場線是起始于正電荷(或無窮遠處),終止于負電荷(或無窮遠處);②電場線的疏密反映電場的強弱;③電場線不相交;④電場線不是真實存在的;⑤電場線不一定是電荷運動軌跡.
(4)勻強電場:在電場中,如果各點的場強的大小和方向都相同,這樣的電場叫勻強電場.勻強電場中的電場線是間距相等且互相平行的直線.
(5)電場強度的疊加:電場強度是矢量,當空間的電場是由幾個點電荷共同激發(fā)的時候,空間某點的電場強度等于每個點電荷單獨存在時所激發(fā)的電場在該點的場強的矢量和.
4.電勢差U:電荷在電場中由一點A移動到另一點B時,電場力所做的功WAB與電荷量q的比值WAB/q叫做AB兩點間的電勢差.公式:UAB=WAB/q電勢差有正負:UAB=-UBA,一般常取絕對值,寫成U.
5.電勢φ:電場中某點的電勢等于該點相對零電勢點的電勢差.
(1)電勢是個相對的量,某點的電勢與零電勢點的選取有關(通常取離電場無窮遠處或大地的電勢為零電勢).因此電勢有正、負,電勢的正負表示該點電勢比零電勢點高還是低.
(2)沿著電場線的方向,電勢越來越低.
6.電勢能:電荷在電場中某點的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這點移到電勢能為零處(電勢為零處)電場力所做的功ε=qU
7.等勢面:電場中電勢相等的點構成的面叫做等勢面.
(1)等勢面上各點電勢相等,在等勢面上移動電荷電場力不做功.
(2)等勢面一定跟電場線垂直,而且電場線總是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面.
(3)畫等勢面(線)時,一般相鄰兩等勢面(或線)間的電勢差相等.這樣,在等勢面(線)密處場強大,等勢面(線)疏處場強小.
8.電場中的功能關系
(1)電場力做功與路徑無關,只與初、末位置有關.
計算方法有:由公式W=qEcosθ計算(此公式只適合于勻強電場中),或由動能定理計算.
(2)只有電場力做功,電勢能和電荷的動能之和保持不變.
(3)只有電場力和重力做功,電勢能、重力勢能、動能三者之和保持不變.
9.靜電屏蔽:處于電場中的空腔導體或金屬網(wǎng)罩,其空腔部分的場強處處為零,即能把外電場遮住,使內(nèi)部不受外電場的影響,這就是靜電屏蔽.
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10.帶電粒子在電場中的運動
(1)帶電粒子在電場中加速
帶電粒子在電場中加速,若不計粒子的重力,則電場力對帶電粒子做功等于帶電粒子動能的增量.
(2)帶電粒子在電場中的偏轉
帶電粒子以垂直勻強電場的場強方向進入電場后,做類平拋運動.垂直于場強方向做勻速直線運動
(3)是否考慮帶電粒子的重力要根據(jù)具體情況而定.一般說來:
、倩玖W:如電子、質子、α粒子、離子等除有說明或明確的暗示以外,一般都不考慮重力(但不能忽略質量).
、趲щ婎w粒:如液滴、油滴、塵埃、小球等,除有說明或明確的暗示以外,一般都不能忽略重力.
(4)帶電粒子在勻強電場與重力場的復合場中運動
由于帶電粒子在勻強電場中所受電場力與重力都是恒力,因此可以用兩種方法處理:①正交分解法;②等效“重力”法.
11.示波管的原理:示波管由電子槍,偏轉電極和熒光屏組成,管內(nèi)抽成真空.如果在偏轉電極XX′上加掃描電壓,同時加在偏轉電極YY′上所要研究的信號電壓,其周期與掃描電壓的周期相同,在熒光屏上就顯示出信號電壓隨時間變化的圖線.
12.電容定義:電容器的帶電荷量跟它的兩板間的電勢差的比值
[注意]電容器的電容是反映電容本身貯電特性的物理量,由電容器本身的介質特性與幾何尺寸決定,與電容器是否帶電、帶電荷量的多少、板間電勢差的大小等均無關。
(3)單位:法拉(F),1F=106μF,1μF=106pF.
十、穩(wěn)恒電流
1.電流---(1)定義:電荷的定向移動形成電流.(2)電流的方向:規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向.
在外電路中電流由高電勢點流向低電勢點,在電源的內(nèi)部電流由低電勢點流向高電勢點(由負極流向正極).
2.電流強度:------(1)定義:通過導體橫截面的電量跟通過這些電量所用時間的比值,I=q/t
(2)在國際單位制中電流的單位是安.1mA=10-3A,1μA=10-6A
(3)電流強度的定義式中,如果是正、負離子同時定向移動,q應為正負離子的電荷量和.
2.電阻--(1)定義:導體兩端的電壓與通過導體中的電流的比值叫導體的電阻.(2)定義式:R=U/I,單位:Ω
(3)電阻是導體本身的屬性,跟導體兩端的電壓及通過電流無關.
3.電阻定律
(1)內(nèi)容:在溫度不變時,導體的電阻R與它的長度L成正比,與它的橫截面積S成反比.
(2)公式:R=ρL/S.(3)適用條件:①粗細均勻的導線;②濃度均勻的電解液.
4.電阻率:反映了材料對電流的阻礙作用.
(1)有些材料的電阻率隨溫度升高而增大(如金屬);有些材料的電阻率隨溫度升高而減小(如半導體和絕緣體);有些材料的電阻率幾乎不受溫度影響(如錳銅和康銅).
(2)半導體:導電性能介于導體和絕緣體之間,而且電阻隨溫度的增加而減小,這種材料稱為半導體,半導體有熱敏特性,光敏特性,摻入微量雜質特性.
(3)超導現(xiàn)象:當溫度降低到絕對零度附近時,某些材料的電阻率突然減小到零,這種現(xiàn)象叫超導現(xiàn)象,處于這種狀態(tài)的物體叫超導體.
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