导图社区 静电场
高中物理,判断电场力做功、电势和电势能;电势差与电场强度的关系、电场中的功能关系;常见电容器。电容器的电压、电荷量和电容的关系。
编辑于2022-09-15 20:07:12 山东省第七章 静电场
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物质的电结构、电荷守恒
 
点电荷
库仑定律
静电场
电场强度、点电荷的场强
电场线
电场力的性质
电势能、电势
电势差
匀强电场中电势差与电场强度的关系
带电粒子在匀强电场中的运动
常见电容器
电容器的电压、电荷量和电容的关系
电场能的性质
基础课
基础课1 电场力的性质
知识点
知识点1 电荷、电荷守恒定律
 
电现象
定义
本质
相互作用
两种电荷
丝绸摩擦的玻璃棒
毛皮摩擦的橡胶棒
同( )异( )
例题

补充
导体

金属导体只有负电荷(电子)可以自由移动
绝缘体
电荷守恒定律
起电方式
接触起电

例题

感应起电

例题

带电实质
( )的转移
内容
既不会( ),也不会( ),而是( ),总量不变
元电荷
元电荷的电荷量e=1.6×10^-19库伦 元电荷e的数值是由密立根用油滴实验测得的
是电荷量,而不是电荷
大小( )
密里根油滴实验测得
带电量是元电荷的整数倍
例题

知识点2 库仑定律
内容
作用力的定量计算
表达式
k=9.0×10^9
库仑定律是库伦通过扭秤实验和电摆实验得出的,但是k的数值并不是库伦算出来的,而是后来的科学家算出来的
适用条件
真空;点电荷
例题:库仑力公式应用
 
训练
 
考点1 库仑定律的理解及应用
3个孤立共线点电荷的平衡规律
位置上:三点共线
电性上:两同夹异
正负电荷相互间隔
电荷量上:两大夹小
中间的电荷电荷量最小
电荷量上:近小远大
中间电荷靠近电荷量较小的电荷
例题

解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤
在原来受力分析的基础上多了电场力
确定研究对象
受力分析
列平衡方程式
例题

练习

题型1

题型2

题型3

知识点3 电场强度
定义
定义式
单位
点电荷的电场强度
方向
电场强度的性质
矢量性
唯一性
电场强度的三个计算公式
任何电场
点电荷电场
匀强电场
电场强度的叠加
例题常规

拓展方法

拓展练习

巧解电场强度的四种思维方法
补偿法
微元法
对称法
等效法
知识点4 电场线
定义
特点
常见电场
点电荷

等量电荷电场分布
等量同种

等量异种

例题

匀强电场

电场线的用途
判断方向
判断强度
判断电势高低与快慢
判断等势面的疏密
电场线与轨迹结合的运动定性分析
例题

练习

基础课2 电场的能的性质
知识点
知识点一 电势能、电势
电势能
电场力做功的特点
匀强电场引入 电场中电场力做功的多少与路径无关 只要初末位置确定,做功也确定。
电势能
定义
电场力做功与电势能变化的关系
电势
定义
定义式
矢标性
相对性
等势面
定义
四个特点
与电场线垂直
同一等势面上移动电荷时电场力不做功
电场线方向高→低
等差等势面越密的地方场强越大
知识点二 电势差
定义
定义式
电势差与电势的关系
知识点三 匀强电场中电势差与电场强度的关系
公式
公式适用范围
考点
考点1 判断电场力做功、电势和电势能
判断电场力做功的正负
根据夹角
根据公式W=qU
判断电势能的变化
根据电场力做功
根据E=φq
判断电势高低
根据电场线
根据U=φ-φ
考点2 电场线、等势面和带电粒子轨迹问题
常见等势面比较
匀强电场
点电荷的电场
等量异种点电荷的电场
等量同种正点电荷的电场
分析方法
根据等势面与电场线垂直,画出电场线
根据运动轨迹的弯曲方向,判断电场力的方向,从而分析电场方向或电荷的正负,确定电势能、电势的变化
考点3 电势差与电场强度的关系
公式E=U/d的三点注意
匀强电场
d为两点沿电场强度方向上的距离,或两点所在等势面之间的距离
电场强度的方向是电势降低最快的方向
由E=U/d可以推出的两个重要结论
推论1 匀强电场中任一线段AB的中点C的电势
推论2 匀强电场中若两线段平行且相等,则U=U
考点4 电场中的功能关系
求电场力做功的几种方法
由公式W=Flcosα计算(匀强磁场),可变形为w=Eqlcosα
由W=qU计算,适用于任何电场
由电势能的变化计算,W=E-E
由动能定理计算,W电场力+W其他力=△E
电场中的功能关系
若只有电场力做功,电势能与动能之和保持不变
若只有电场力和重力做功,电势能、重力势能、动能之和保持不变
除重力、弹簧弹力之外,其他各力对物体做的功等于物体机械能的变化
所有外力对物体所做的功等于物体动能的变化
方法技巧
解决电场力做功问题应注意
利用电场线的特点、等势面的特点来分析电场力做功情况
应用公式W=qU计算时,都要带正负号
补充
机械能是动能与势能的总和,这里的势能分为重力势能和弹性势能。
核心素养
电场中的三类图像
类型一 φ-x图像
描述电势随位移变化的规律
根据电势的高低可以判断电场强度的方向
根据E=U/d,图像斜率为电场强度
类型二 E-x图像
描述电场强度岁位移变化的规律
场强E正负表示场强方向
图线与x轴围成的“面积”表示电势差
类型三 Ep-x图像
描述电势能随位移变化的规律
根据电势能的变化可以判断电场力做功的正负
根据W=△Ep=Fx,图像Ep-x的斜率为电场力
基础课3 电容器 带电粒子在电场中的运动
知识点
知识点一 常见电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系
常见电容器
组成
带电荷量
电容器的充、放电
充电
放电
电容
定义
定义式
物理意义
单位
法拉
微法
皮法
平行板电容器
影响因素
决定式
考点1 平行板电容器的动态分析
两类典型问题
电容器始终与恒压电源相连接
电容器充电后与电源断开
动态分析思路
U不变
Q不变
方法技巧
分析平行板电容器动态变化的三点关键
确定不变量
恰当选择公式
若两极板间有带电微粒,则通过分析电场力的变化,分析其运动情况的变化
知识点二 带电粒子在匀强电场中的运动
作直线运动的条件
粒子所受合外力为零,静止或匀速直线
粒子所受合外力不为零,且与初速度在同一直线上,匀加速或匀减速
分析方法
动力学观点
功能观点
带电粒子在匀强电场中的偏转
条件
运动性质
处理方法
运动分解
沿速度方向
沿电场方向
考点2 带电粒子在电场中的直线运动
用动力学观点分析
用功能观点分析
方法技巧

考点3 带电粒子在电场中的偏转运动
带电粒子在电场中的偏转规律
处理带电粒子的偏转问题的方法
运动分解法
功能关系
核心素养
等效法在电场中的应用
注意
对带电粒子进行受力分析时,注意带电粒子受到的电场力的方向与运动方向所成的夹角时锐角还是钝角,从而决定电场力做功情况
注意带电粒子的初始运动状态
等效重力法
物理最高点与几何最高点
知识点三 示波管的构造
电子枪
偏转极板
荧光屏
能力课 带电粒子(或带电体)在电场中运动的综合问题
命题点
命题点1 热考点 电场中的力、电综合问题
命题角度1 电场中粒子的运动图像问题
方法技巧
根据v-t图像的速度变化、斜率变化,确定电荷所受电场力的方向与电场力大小的变化情况,进而确定电场强度方向、电势的高低及电势能的变化
命题角度2 带电粒子在电场中的运动
方法技巧
两分析
对带电粒子进行受力分析
分析带电粒子的运动状态和运动过程
建模型
命题角度3 电场中的动量和能量问题
方法技巧
正确识别物理模型是关键
命题点2 常考点 带电粒子在交变电场中的运动
概述
三类题型
粒子做单向直线运动
粒子做往返运动
粒子做偏转运动
分析思路
力和运动的关系,根据牛顿第二定律及运动学规律分析
功能关系
注重全面分析
抓住粒子运动具有周期性和空间上具有对称性的特征
命题角度1 粒子做单向直线运动
命题角度2 粒子做往返运动
命题角度3 粒子做偏转运动