高中物理选修3-1知识复习提纲：第一章_静电场(人教版新课标)

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1、高中物理选修3-1知识点总结：第一章静电场（人教版）第一章：静电场静电场是非常重要的一部分内容，包含的知识点也是比较的难以理解，重点在于电荷的守恒定律、库仑定律、电势能的理解、电场强度与电势差，难点在于电势与电势差的有关问题以及带电粒子在电场中的运动。考试的要求：Ⅰ、对所学知识要知道其含义，并能在有关的问题中识别并直接运用，相当于课程标准中的“了解”和“认识”。Ⅱ、能够理解所学知识的确切含义以及和其他知识的联系，能够解释，在实际问题的分析、综合、推理、和判断等过程中加以运用，相当于课程标准的“理解”，“应用”。要求Ⅰ：电荷守恒定律、静电现象

2、、点电荷的场强、电势、电势差、常用电容器电荷与电容的关系。要求Ⅱ：库仑定律、电势能、电势差与电场强度的关系、带电粒子在均匀电场中的运动等内容。知识构建：新知归纳：一、电荷间的相互作用：●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。●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：●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ε

3、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ε的大小无直接关系。②场强的合成：场强ε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。●决定式：①E=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。②E=U/d，仅适用于匀强电场。三、电势能：●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●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

4、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

5、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：定义式：C=Q/U=ΔQ/ΔU，适用于任何电容器。决定式；C=εS/4πkd，仅适用于平行板电容器。●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：、、①电容器跟电源相连，U不变，q随C而变。d↑→C↓→q↓→E↓ε、S↑→C↑→q↑→E不变。②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：②初速度不为零时：

6、●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，任意时刻的速度为侧移量。偏转角θ的正切为。●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。●带电粒子所受重力是否可以忽略①基本粒子：如电子、质子、

7、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：●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。⑦电场线并非电荷运动的轨迹。●等势面：电势相等的点构成的面有以下特征①在同一等势面上移动电荷电场力不做功。②等势面与

8、电场力垂直。③电场中任何两个等势面不相交。④电场线由高等势面指向低等势面。⑤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）。⑥几种