人教版物理选修3-1第一章知识点总结

高二物理选修3-1知识点第一章电场基本知识点总结（一）电荷间的相互作用•1．电荷间有相互作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引，两电荷间的相互作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。•2．库仑定律：在真空中两个点电荷间的作用力大小为F=kQ1Q2/r2，静电力常量k=9.0×109N·m2/C2。（二）电场强度•1．定义式：E=F/q，该式适用于任何电场，E与F、q无关只取决于电场本身，E的方向规定为正点电荷受到电场力的方向。•（1）场强E与电场线的关系：电场线越密的地方表示场强越大，电场线上每点的切线方向表示该点的场强方向，电场线的方向与场强E的大小无直接关系。•（2）场强的合成：场强E是矢量，求合场强时应遵守矢量合成的平行四边形法则。•（3）电场力：F=qE，F与q、E都有关。•2．决定式•（1）E=kQ/r2，仅适用于在真空中点电荷Q形成的电场，E的大小与Q成正比，与r2成反比。•（2）E=U/d，仅适用于匀强电场。（三）电势能•1．电场力做功的特点：电场力对移动电荷做功与路径无关，只与始末位的电势差有关，Wab=qUab•2．判断电势能变化的方法•（1）根据电场力做功的正负来判断，不管正负电荷，电场力对电荷做正功，该电荷的电势能一定减少；电场力对电荷做负功，该电荷的电势能一定增加。•（2）根据电势的定义式U=ε/q来确定。•（3）利用W=q(Ua-Ub)来确定电势的高低。（四）静电平衡•把金属导体放入电场中时，导体中的电荷重新分布，当感应电荷产生的附加电场E与原场强E0叠加后合场强E为零时，即E=E0+E=0，金属中的自由电子停止定向移动，导体处于静电平衡状态。孤立的带电导体和处于电场中的感应导体，处于静电平衡时，主要特点是：1．导体内部的合场强处处为零（即感应电荷的场强与原场强大小相等方向相反）没有电场线。•2．整个导体是等势体，导体表面是等势面。•3．导体外部电场线与导体表面垂直。•4．孤立导体上净电荷分布在外表面。（五）电容•1．定义式：C=Q/U=ΔQ/ΔU，适用于任何电容器。•2．决定式；C=εS/4πkd，仅适用于平行板电容器。•3．对平行板电容器有关的C、Q、U、E的讨论问题有两种情况。对平行板电容器的讨论•、（Ⅰ）、电容器跟电源相连，U不变，q随C而变。•d↑→C↓→q↓→E↓（Ⅱ）、充电后断开，q不变，U随C而变•d↑→C↓→U↑→不变。•ε、S↓→C↓→U↑→E↑。（六）、带有粒子的加速度：•若带电粒子仅受电场力且电场力做正功，其电势能减少功能增加。•（1）初速度为零时221mvqU（2）初速度不为零时mvmvqU2022121•上述公式适用于匀强和非匀强电场。2．带电粒子的偏转：•带电粒子仅受电场力作用为初速度v0垂直进入匀强电场，做类平势运动，此类问题一般都是分解为两个方向的分运动来处理。沿初速度方向做匀速运动：•vx=v0，x=v0t沿电场方向做匀加速运动：•vy=at，y=at2/2•两个分运动的联系桥梁：时间t相等••若偏转电场的电压为U、距离为d，则带电粒子的加速度为a=qU/md，•任意时刻的速度为vvvty220•任意时刻的速度为•偏转角θ的正切为•vvvty220mdvqUvvtgxy//0203．处理带电粒子运动问题的三条途径：•（1）匀变速直线运动公式和牛顿运动定律•（2）运动定理或能量守恒定律•（3）运动定理和动量守恒定律4．带电粒子所受重力是否可以忽略；•（1）基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外一般都可忽略不计。•（2）带电颗粒：如液滴、尘埃、小球一般都不能忽略。（七）、电场线与等势面的比较：•1、电场线：用来形象描述电场的假想曲线，是由法拉第引入的。•理解：①、起始于正电荷（无穷远处），终止于负电荷（无穷远处），不是闭合曲线，不相交。•②、电场线上一点的切线方向为该点场强方向。•③、电场线的疏密程度反映了场强的大小。•④、匀强电场的电场线是平行等距的直线。•⑤、沿电场线方向电势逐点降低，是电势最低最快的方向。•6、电场线并非电荷运动的轨迹。2、等势面：电势相等的点构成的面有以下特征；•在同一等势面上移动电荷电场力不做功。•等势面与电场力垂直。•电场中任何两个等势面不相交。•电场线由高等势面指向低等势面。•规定：相邻等势面间的电势差相差，所以等势面的疏密反映了场强的大小（匀强点电荷电场等势面的特点）•A、等量同种电荷连线和中线上•连线上：中点电势最小•中线上：由中点到无穷远电势逐渐减小，无穷远电势为零。•B、等量异种电荷连线上和中线上•连线上：由正电荷到负电荷电势逐渐减小。•中线上：各点电势相等且都等于零。•3、电场力做功与电势能的关系：•①、通过电场力做功说明：电场力做正功，电势能减小。•电场力做负功，电势能增大。•②、正电荷：顺着电场线移动时，电势能减小。•逆着电场线移动时，电势能增加。•负电荷：顺着电场线移动时，电势能增加。•逆着电场线移动时，电势能减小。•③、求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低•将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断，电场力做正功，电势能减小，电荷在A点电势能大于在B点的电势能，反之电场力做负功，电势能增加，电荷在B点的电势能小于在B点的电势能•④、在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正，负电荷在任一点具有的电势能都为负。•在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负，负电荷在任意一点具有的电势能都为正。(八)、电势与电势差的比较：（1）电势差是电场中两点间的电势的差值，•（2）电场中某一点的电势的大小，与选取的参考点有关；电势差的大小，与选取的参考点无关。•（3）电势和电势差都是标量，单位都是伏特，都有正负值；•电势的正负表示该点比参考点的电势大或小；•电势差的正负表示两点的电势的高低。