物理选修31知识点总结Word文档格式.docx
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1•内容：
真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次
方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
方向由电性决定（同性相斥、异性相吸）
2•公式：
Fk。
号2k=9•0X109Nm2/C2
r
极大值问题：
在r和两带电体电量和一定的情况下，当Q1=Q2时，有F最大值。
3•适用条件：
（1）真空中；
（2）点电荷•
点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时
就可以把带电体视为点电荷.（这一点与万有引力很相似，但又有不同：
对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；
而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r）。
点电荷很相似于我们力学中的质点•
注意：
①两电荷之间的作用力是相互的，遵守牛顿第三定律
2使用库仑定律计算时，电量用绝对值代入，作用力的方向根据同性相排斥，异性相吸引”的规律
定性判定。
计算方法：
①带正负计算，为正表示斥力；
为负表示引力。
2一般电荷用绝对值计算，方向由电性异、同判断。
三个自由点电荷平衡问题，静电场的典型问题，它们均处于平衡状态时的规律。
1三点共线，两同夹异，两大夹小”
2中间电荷靠近另两个中电量较小的。
3中间点电荷的平衡求间距，两边之一平衡求中间点电荷的电量，关系式为qg2q2q3.或
2
Q中Q左Q右
4qi、q3固定时，q2的平衡位置具有唯一性，且与q2的电量多少，电性正负无关。
三、电场：
1、存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质•电荷间的作用总是通过电场进行的。
电场：
只要电荷存在它周围就存在电场，电场是客观存在的，它具有力和能的特性。
力（电场强度）；
能（磁通量）
若电荷不动周围的是静电场，若电荷运动周围不单有电场而且产生磁场，
2、电场的基本性质①是对放入其中的电荷有力的作用。
②能使放入电场中的导体产生静电感应现象
3、电场可以由存在的电荷产生，也可以由变化的磁场产生。
四、电场强度（E）――描述电场力特性的物理量。
（矢量）
1.定义：
放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度，表示该处电
场的强弱
2.求E的规律及方法（有如下5种）:
1E=F（定义普遍适用）单位是：
N/C或V/m;
描述自身的物理量"
统统不能说XX正此，xx反
q
比（下同）
2EkQ2（导出式，真空中的点电荷，其中Q是产生该电场的电荷）
3EU（导出式，仅适用于匀强电场，其中d是沿电场线方向上的距离）
d
4电场的矢量叠加：
当存在几个场源时，某处的合场强=各个场源单独存在时在此处产生场强的矢量
和
5利用对称性求解。
3.方向：
①与该点正电荷受力方向相同，与负电荷的受力方向相反;
2电场线的切线方向是该点场强的方向；
3场强的方向与该处等势面的方向垂直.平行板电容器边缘除外。
4.在电场中某一点确定了，则该点场强的大小与方向就是一个定值,与放入的检验电荷无关，即使不放入
检验电荷，该处的场强大小方向仍不变。
检验电荷q充当测量工具”的作用.
某点的E取决于电场本身，（即场源及这点的位置,）与q检的正负，电何量q检和受到的电场力F无关.
这一点很相似于重力场中的重力加速度，点定则重力加速度定•与放入该处物体的质量无关，即使不放入物
体，该处的重力加速度仍为一个定值.
5、电场强度是矢量，电场强度的合成按照矢量的合成法则•（平行四边形法则和三角形法则）
6、电场强度和电场力是两个概念，电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关，而电场力的大小与方向
则跟放入的检验电荷有关，
五、电场线：
定义：
在电场中为了形象的描绘电场而人为想象出或假想的曲线［描述E的强弱（疏密）和方向］。
电场线实
际上并不存.但E又是客观存在的，电场线是人为引入的研究工具。
电场线是人为引进的，实际上是不存在
的；
法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场或磁场。
1切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向.
2静电场电场线有始有终：
始于+”，终止于“”或无穷远，从正电荷出发到负电荷终止，或从正电荷出发
到无穷远处终止，或者从无穷远处出发到负电荷终止.
3疏密表示该处电场的强弱，也表示该处场强的大小.越密，则E越强
4匀强电场的电场线平行且等间距直线表示.（平行板电容器间的电场，边缘除外）
5没有画出电场线的地方不一定没有电场
6沿着电场线方向，电势越来越低.但E不一定减小；
沿E方向电势降低最快的方向。
7电场线丄等势面.电场线由高等势面批向低等势面•
8静电场的电场线不相交，不终断，不成闭合曲线。
但变化的电场的电场线是闭合的。
9电场线不是电荷运动的轨迹.也不能确定电荷的速度方向。
除非三个条件同时满足：
①电场线为直线，②vo=0或V0方向与E方向平行。
③仅受电场力作用。
熟记几种典型电场的电场线特点：
（重点）
1孤立点电荷周围的电场；
②等量异种点电荷的电场（连线和中垂线上的电场特点弱③等量同种点电荷的电
场（连线和中垂线上的电场特点）；
④匀强电场；
⑤点电荷与带电平板；
⑥具有某种对称性的电场：
⑦均匀辐
射状的电场⑧周期性变化的电场。
、电势差U（是指两点间的）
①定义：
电场中两点间移动检验电荷q（从AtB）,电场力做的功Wab跟其电量q的比值叫做这两点间的
电势差，Uab=WAB/q是标量.Uab的正负只表示两点电势谁咼谁低。
Uab为正表示A点的电势咼
于B点的电势。
2数值上=单位正电荷从AtB过程中电场力所做的功。
3等于A、B的电势之差，即Uab=杯一Ob
4在匀强电场中Uab=Ede（de表示沿电场方向上的距离）
意义：
反映电场本身性质，取决于电场两点，与移动的电荷无关，与零电势的选取无关，
电势差对应静电力做功，电能其它形式的能。
电动势对应非静电力做功电能其它形式的能
点评：
电势差很类似于重力场中的高度差.物体从重力场中的一点移到另一点，重力做的功跟其重量的比
值叫做这两点的高度差h=W/G.
二、电势（是指某点的）描述电场能性质的物理量。
必须先选一个零势点，（具有相对性）相对零势点而言，常选无穷远或大地作为零电势。
正点电荷产生的电场中各点的电势为正，负点电荷产生的电场中各点的电势为负。
1定义：
某点相对零电势的电势差叫做该点的电势，是标量.
2在数值上=单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功
特点：
⑴标量：
有正负，无方向，只表示相对零势点比较的结果。
⑵电场中某点的电势由电场本身因素决定，与检验电荷无关。
与零势点的选取有关。
⑶沿电场线方向电势降低，逆。
。
（但场强不一定减小）。
沿E方向电势降得最快。
⑷当存在几个场源时，某处合电场的电势等于各个场源在此处产生电势代数和的叠加。
电势高低的判断方法：
1根据电场线的方向判断；
2电场力做功判断；
3电势能变化判断。
类似于重力场中的高度.某点相对参考面的高度差为该点的高度.
（1）高度是相对的.与参考面的选取有关，而高度差是绝对的与参考面的选取无关.同样电势是相对的与零电势的选取有关，而电势差是绝对的，与零电势的选取无关.
（2）一般选取无限远处或大地的电势为零.当零电势选定以后，电场中各点的电势为定值.
（3）电场中A、B两点的电势差等于A、B的电势之差，即Uab=Oa-Ob,沿电场线方向电势降低.
三、电势能Ep
1概念：
由电荷及电荷在电场中的相对位置决定的能量，叫电荷的电势能。
电势能具有相对性，与零参考点的选取有关（通常选地面或R远为电势能零点）
特别指出：
电势能实际应用不大，常实际应用的是电势能的变化。
电荷在电场中某点的电势能=把电荷从此点移到电势能零处电场力所做的功。
E=qOaf
四、电场力做功与电势能
1.电势能：
电场中电荷具有的势能称为该电荷的电势能.电势能是电荷与所在电所共有的。
2.电势能的变化:
电场力做正功电势能减少；
电场力做负功电势能增加.
重力势能变化:
重力做正功重力势能减少；
重力做负功重力势能增加.
3.电场力做功：
由电荷的正负和移动的方向去判断（4种情况）功的正负电势能的变化（重点和难点
知识）
正、负电荷沿电场方向和逆电场方向的4种情况。
（上课时一定要搞清楚的，否则对以后的学习带
来困难）
电场力做功过程就是电势能与其它形式能转化的过程（电势差），做功的数值就是能量转化的多少。
W=FSCOS（匀强电场）W=qEd（d为沿场强方向上的距离）
W=qU=—△Ep,U为电势差，q为电量.
重力做功：
W=Gh,h为高度差，G为重量.
电场力做功跟路径无关，是由初末位置的电势差与电量决定
重力做功跟路径无关，是由初末位置的高度差与重量决定.
五、等势面
1.电场中电势相等的点所组成的面为等势面
2.特点
（1）各点电势相等，等势面上任意两点间的电势差为零，
在特势面上移动电荷（不论方式如何，只要起终点在同一等势面上）电场力不做功
电场力做功为零，路径不一定沿等势面运动，但起点、终点一定在同一等势面上。
（2）画法规定：
相领等势面间的电势差相等等差等势面的蔬密可表示电场的强弱
（3）处于静电平衡状态的导体：
整个导体是一个等势体,其表面为等势面.E内=0,任两点间Uab=O
越靠近导体表面等势面越密，形状越与导体形状相似，等势面越密电场强度越大，曲率半径越小（越尖）的地方，等势面（电场线）都越密，这就可解释尖端放电现象，如避雷针。
（4）匀强电场，电势差相等的等势面间距离相等，点电荷形成的电场，电势差相等的等势面间距不相等，
越向外距离越大.
（5）等势面上各点的电势相等但电场强度不一定相等
（6）电场线丄等势面，且由电势高的面指向电势低的面，没电场线方向电势降低。
（7）两个等势面永不相交.
规律方法
1、一组概念的理解与应用
电势、电势能、电场强度都是用来描述电场性质的物理，，它们之间有十分密切的联系，但也有很大区别
解题中一定注意区分，现列表进行比较
（1）电势与电势能比较：
电势0
电势能£
1
反映电场能的性质的物理量
荷在电场中某点时所具有的电势能
电场屮某一点的电势$的大小，只跟电场本身
有关，跟点电何无关
电势能的大小是由点电荷q和该点电势0共同决
定的
3
电势差却是指电场中两点间的电势之差，AU=
$A—$B,取$B=0时，$A=AU
电势能差A是指点电荷在电场中两点间的
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