高二物理復習方法：電學基礎知識

2022-08-11 11:06:44高考網整理

　　一、電場基本規律

　　1、庫侖定律

　　（1）定律內容：真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。

　　（2）表達式：k=9.0×109N?m2/C2——靜電力常量

　　（3）適用條件：真空中靜止的點電荷。

　　2、電荷守恒定律：

　　電荷守恒電荷既不會創生，也不會消滅，它只能從一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分，在轉移過程中，電荷的總量保持不變。

　　（1）三種帶電方式：摩擦起電，感應起電，接觸起電。

　　（2）元電荷：最小的帶電單元，任何帶電體的帶電量都是元電荷的整數倍，e=1.6×10-19C——密立根測得e的值。

　　二、電場能的性質

　　1、電場能的基本性質：

　　電荷在電場中移動，電場力要對電荷做功。

　　2、電勢φ

　　（1）定義：電荷在電場中某一點的電勢能Ep與電荷量的比值。

　　（2）定義式：φ——單位：伏（V）——帶正負號計算

　　（3）特點：

　　○電勢具有相對性，相對參考點而言。但電勢之差與參考點的選擇無關。

　　○電勢一個標量，但是它有正負，正負只表示該點電勢比參考點電勢高，還是低。

　　○電勢的大小由電場本身決定，與Ep和q無關。

　　○電勢在數值上等于單位正電荷由該點移動到零勢點時電場力所做的功。

　　（4）電勢高低的判斷方法

　　○根據電場線判斷：沿著電場線電勢降低。φA>φB

　　○根據電勢能判斷：

　　正電荷：電勢能大，電勢高；電勢能小，電勢低。

　　負電荷：電勢能大，電勢低；電勢能小，電勢高。

　　結論：只在電場力作用下，靜止的電荷從電勢能高的地方向電勢能低的地方運動。

　　3、電勢能Ep

　　（1）定義：電荷在電場中，由于電場和電荷間的相互作用，由位置決定的能量。電荷在某點的電勢能等于電場力把電荷從該點移動到零勢能位置時所做的功。

　　（2）定義式：——帶正負號計算

　　（3）特點：

　　○電勢能具有相對性，相對零勢能面而言，通常選大地或無窮遠處為零勢能面。

　　○電勢能的變化量△Ep與零勢能面的選擇無關。

　　4、電勢差UAB

　　（1）定義：電場中兩點間的電勢之差。也叫電壓。

　　（2）定義式：UAB=φA-φB

　　（3）特點：

　　○電勢差是標量，但是卻有正負，正負只表示起點和終點的電勢誰高誰低。若UAB>0，則UBA<0。

　　○單位：伏

　　○電場中兩點的電勢差是確定的，與零勢面的選擇無關

　　○U=Ed勻強電場中兩點間的電勢差計算公式。——電勢差與電場強度之間的關系。

　　5、靜電平衡狀態

　　（1）定義：導體內不再有電荷定向移動的穩定狀態

　　（2）特點

　　○處于靜電平衡狀態的導體，內部場強處處為零。

　　○感應電荷在導體內任何位置產生的電場都等于外電場在該處場強的大小相等，方向相反。

　　○處于靜電平衡狀態的整個導體是個等勢體，導體表面是個等勢面。

　　○電荷只分布在導體的外表面，在導體表面的分布與導體表面的彎曲程度有關，越彎曲，電荷分布越多。

　　6、電場力做功WAB

　　（1）電場力做功的特點：電場力做功與路徑無關，只與初末位置有關，即與初末位置的電勢差有關。

　　（2）表達式：WAB=UABq—帶正負號計算（適用于任何電場）

　　WAB=Eqd—d沿電場方向的距離。——勻強電場

　　（3）電場力做功與電勢能的關系

　　WAB=-△Ep=EpA-EPB

　　結論：電場力做正功，電勢能減少

　　電場力做負功，電勢能增加

　　7、等勢面：

　　（1）定義：電勢相等的點構成的面。

　　（2）特點：

　　○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。

　　○等勢面與電場線垂直

　　○兩等勢面不相交

　　○等勢面的密集程度表示場強的大小：疏弱密強。

　　○畫等勢面時，相鄰等勢面間的電勢差相等。