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高二物理选修

3-1知识点总结

电容 带电粒子在电场中的运动 知识要点：

1．电荷 电荷守恒定律 点电荷

⑴自然界中只存在正、负两中电荷，电荷在它的同围空间形成电场，电荷间的相互作

?19用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电量。基本电荷e。带电体电荷量等?1.6?10C于元电荷的整数倍（Q=ne）

⑵使物体带电也叫起电。使物体带电的方法有三种：①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。

⑶电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从的体的这一部分转移到另一个部分，这叫做电荷守恒定律。

带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。 2．库仑定律

（1）公式 F?KQQ12 （真空中静止的两个点电荷） 2rQQ12，其中比例常数K叫静电2r在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，数学表达式为F?K922力常量，K。（F:点电荷间的作用力(N)， Q1、Q2:两点电荷的电??9.010N·mC量(C)，r:两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引）

（2）库仑定律的适用条件是(1)真空，(2)点电荷。点电荷是物理中的理想模型。当带电体间的距离远远大于带电体的线度时，可以使用库仑定律，否则不能使用。 3．静电场 电场线

为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各

点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示电场的弱度。 电场线的特点：(1)始于正电荷 （或无穷远），终止负电荷（或无穷远）；(2)任意两条电场线都不相交。

电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。 4．电场强度 点电荷的电场

⑴电场的最基本的性质之一，是对放入其中的电荷有电场力的作用。电场的这种性质用电场强度来描述。在电场中放入一个检验电荷q，它所受到的电场力F跟它所带电量的比值Fq叫做这个位置上的电场强度，定义式是E?F，E是矢量，规定正电荷受电场q力的方向为该点的场强方向，负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。（E:电场强度(N/C)，是矢量，q：检验电荷的电量(C)）

电场强度E的大小，方向是由电场本身决定的，是客观存在的，与检验电荷无关。与放入检验电荷的正、负，及带电量的多少均无关，不能认为E与F成正比，也不能认为E与q成反比。

点电荷场强的计算式E?(C)）

要区别场强的定义式E?KQ（ r：源电荷到该位置的距离（m），Q：源电荷的电量2rKQF与点电荷场强的计算式E?2，前者适用于任何电场，qr后者只适用于真空（或空气）中点电荷形成的电场。

5．电势能 电势 等势面

电势能由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。 电势能具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能和零点。 由于电势能具有相对性，所以实际的应用意义并不大。而经常应用的是电势能的变化。电场力对电荷做功，电荷的电势能减速少，电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加，电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值，这常是判断电荷电势能如何变化的依据。电场力对电荷做功的计算公式：W，此公式适用于任何电场。电场力做功与路径无?qU关，由起始和终了位置的电势差决定。

电势是描述电场的能的性质的物理量

在电场中某位置放一个检验电荷q，若它具有的电势能为?，则比值?q叫做该位置

的电势。

电势也具有相对性，通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势（对同一电场，电势能及电势的零点选取是一致的）这样选取零电势点之后，可以得出正电荷形成的电场中各点的电势均为正值，负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。 电势相等的点组成的面叫等势面。等势面的特点：