高中物理选修3-1复习总结(更正版)

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第一章 电 场

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一、

电荷1C 6.25 1018 e

1e 1.6 10 19 C 1、基本电荷(元电荷):2、物体起电方式： 本质：电荷转移 ①摩擦起电；(绝缘体) ②接触起电：(导体)

③感应起电：(导体)

二、

库仑定律

Q1 Q2 1、公式： F k r2

k 9 109 Nm 2 / C 2

K的测定：库仑扭秤实验 2、适用条件： 真空、静止、点电荷

(或电荷均匀分布的球体)

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3、应用： ①两相同球体接触起电㈠:两球带同种电荷，总电量两球均分 ㈡:两球带异种电荷，先中和后，净电荷再均分

②三点电荷静电平衡两同夹异，两大夹小，进小远大

③带电摆球的平衡：整体法：三力共点(c为两球重心)

θ1

θ2

m↗,θ↘

摆角θ与带电量无关m1

cG总

m2

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三、

电场强度(场强)F q

1、场强E:①定义式： E 矢量方向：规定正电荷受力方向 ②单位： N/C V/m ③决定式： E k Q 2

r

------适用真空点电荷

2、场强的叠加： ------平行四边形定则E E1 E 2

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▲例：一对等量异(同)种点电荷Q、-Q连线、中垂线上的场强(相距2L)

EB y

EB

+Q OX

A

-Qy

+Q O 2LX

2L

A

-Q

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四、

电场线一条电场线不能看出疏密

1、应用：①定性判断场强大小、方向：

②定性判断电势高低

2、特点：①从正电荷出发，终止于负电荷 ②不闭合、不相交、不中断 ③电场线存在于正负电荷及无穷远(大地)三者之间

④电场线条数与电荷量成正比⑤电场线与电荷运动轨迹一般不重合

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3、常见电场的电场线：

①正、负点电荷电场

②匀强电场

③一对等量异种电荷的电场

④一对等量同种电荷的电场

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五、

静电平衡

感应电荷的效果：产生附加(感应)场强， 削弱(并抵消)外电场，阻碍(并阻止)电荷运动

2、静电平衡导体的特点：①内部场强处处为0

②表面附近的场强垂直于导体表面③净电荷只能分布于导体表面

反证法

④导体是个等势体，表面及任何截面是个等势面导体中没有电流通过，导体两端没有电压

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▲例：求感应电荷产生的场强 Ad

C

d

A

接地

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六、

电势φ

1、定义：

q

(标量) 三个量都有正负号

正电荷电势能与电势同号

负电荷电势能与电势反号

2、单位：伏

1V=1J/C

3、决定因素：生场电荷、位置 4、相对性：零电势的选取，理论上取无穷远，实际上常取大地。 5、电势高低的判断：沿着电场线方向电势越来越低A B A B

φA>φB>O正电荷周围空间电势恒为正。

φA<φB<O负电荷周围空间电势恒为负。

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七、电势差：(电压)W 1、定义： U ab q

2、决定式：uab=φa-φb 3、绝对性：与零势点无关

单下标或无下标时取绝对值

有下脚标时应注意正负

号 uab=-uba

4、场强与电势无必然联系：①场强为0,电势不一定为0; 电势为0,场强不一定为0 ②场强大，电势不一定高； 电势高，场强不一定大

③场强相等，电势不一定相等； 电势相等，场强不一定相等

5、场强与电势差关系：-----适用于匀强电场

U Ed

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八、电场力的功1、电场力做功特点：(同重力)①只决定于起点、终点的电势差，与路径无关 ②正功→电势能减少，负功→电势能增加

W电 Ep

③静止的电荷在电场力作用下(或电场力做正功情况) 正电荷：从电势高→电势低；负电荷：从电势低→电势高

不论正负电荷：均从电势能大→电势能小

2、电场力做功的计算：①W=Fd=Eqd--------匀强 ②W=qu---------------通用

W AB q U AB

可通过功的正负来确定电势的高低及电势差

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九、电容器 ：Q Q 1、定义式： C U U——普适通用 ——平行板

S 2、决定式： C 4 kd

ε ≥1,→介电常数 S→正对面积； d→极板间距

3、单位： 法拉(F) 微法(μ F) 皮法(pF)

1F = 106μ F = 1012pF

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4、平行板电容器两种充电方式： ① 电源保持连接状态若d↘,E↗d↘,C↗,Q↗

U不变

② 充电后电源切断若d↘, C↗ ,U↘

Q不变

E

U Q C d d Cd

Q

S C 4 kd

E不变

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十、带电粒子在电场中的运动 ：1、匀变速直线运动：① 牛顿运动定律

Eq ma

② 动能定理

1 1 mVt 2 mV02 qU 2 2

Qq V2 2、辐射电场中的匀速圆周运动： k 2 m r r

3、匀强电场中的圆周运动(考虑重力) 例：单摆(带电小球与绝缘绳)

B

电场力与重力垂直——竖直面变速圆周运动 等效“重力”: G

oAEq

m 2 g 2 E 2q 2

“最低点”:V最大，动能最大，绳子最易 断 “最高点”:V最小，临界点，绳子最易弯 曲

mg

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4、匀强电场中的类平抛运动——F合与V0垂直 ① 粒子落在极板上 (不计重力或重力与电场力共线)

Eq may 1 2 at 2

U Ed飞行时间由y决定

② 粒子穿出极板

Eq maL V0 t

U Ed飞行时间由L决定

1 2 L2 qU 侧 移 ：y at 2 2dmV02

电场力做功： Eq y W

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at V x V0 y at 位移偏角： tan x 2V0 速度偏 角： tan

Vy

θ

O

2 tan tan

③ 粒子先经过加速电场再进入偏转电场 qU0

1 2 mV0 2

Y

L2 U y 4d U 0

L U tan 2d U 0

④ 粒子穿出电场后匀速运动打在屏幕上

Y y L tan

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概念和规律是非题:1、 若将放在电场中某点的电荷q改为-q,则该点 的电场强度大小不变，方向与原来相反。 2、若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电场强 度变为零。 3、沿电场线方向，场强一定越来越小。 4、若电荷q在A处受

到的电场力比B点时大，则A点电 场强度一定比B点的大。 5、电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电荷 所受电场力的方向。 6、无论什么电场，场强的方向总是由高电势指向低 电势。 7、已知A、B为某一电场线(直线)上的两点，由此 可知，A、B两点的电场强度方向相同，但EA和EB的 大小无法比较。

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8、在电场中，电场强度越大的地方电势越高。 9、若某区域内各点的电场强度均相等，则此区域内各 点的电势一定相等。 10、原静止的点电荷在只受电场力时，一定从电势高 处向电势低处运动。 11两个等量同种点电荷连线中点的场强为零、电势不 为零。 12、电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。 13检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在

该点具有的电势能也一定大。14、把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。

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