高一物理静电场

高一物理静电场

ID:42111247

大小:584.46 KB

页数:17页

时间:2019-09-07

高一物理静电场_第1页
高一物理静电场_第2页
高一物理静电场_第3页
高一物理静电场_第4页
高一物理静电场_第5页
资源描述:

《高一物理静电场》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库

1、第八部分静电场第一讲基本知识介绍在奥赛考纲中,静电学知识点数目不算多,总数和高考考纲基本相同,但在个别知识点上,奥赛的要求显然更加深化了:如非匀强电场中电势的计算、电容器的连接和静电能计算、电介质的极化等。在处理物理问题的方法上,对无限分割和叠加原理提出了更高的要求。如果把静电场的问题分为两部分,那就是电场本身的问题、和对场屮带电体的研究,高考考纲比较注重第二部分中带电粒子的运动问题,而奥赛考纲更注重第一部分和第二部分中的静态问题。也就是说,奥赛关注的是电场中更木质的内容,关注的是纵向的深化和而非横向的综合。一、电场强度1、实验定律a、库仑定律

2、内容;条件:⑴点电荷,⑵真空,⑶点电荷静止或相対静止。事实上,条件⑴和⑵均不能视为对库仑定律的限制,因为叠加原理町以将点电荷Z间的静电力应用到一般带电体,非真空介质可以通过介电常数将k进行修正(如果介质分布是均匀和“充分宽广”的,一般认为k‘=k/er)。只有条件⑶,它才是静电学的基本前提和出发点(但这一点乂是常常被忽视和被不恰当地“综合应用”的)。b、电荷守恒定律c、叠加原理2、电场强度a、电场强度的定义电场的概念;试探电荷(检验电荷);定义意味着一种适用于任何电场的对电场的检测手段;电场线是抽彖而直观地描述电场冇效工具(电场线的棊本属性)。

3、b、不同电场屮场强的计算决定电场强弱的因素有两个:场源(带电量和带电体的形状)和空间位置。这可以从不同电场的场强决定式看出——R/Q'⑴点电荷:E=kf2结合点电荷的场强和叠加原理,我们可以求岀任何电场的场一一.强,如——图7-1kQr⑵均匀带电环,垂直环面轴线上的某点P:E=(『+")%,其中r和R的意义见图7-1。⑶均匀带电球壳图7-2内部:E内二0Q外部:E外二k「2,其中r指考察点到球心的距离r•>•V1✓如果球壳是有厚度的的(内径R1、外径R2),在売休中(Rl

4、理意义可以参照万有引力定律当中4p—7t(r3—R)(条件部分)的“剥皮法则”理解〔3即为图7-2中虚线以内部分的总电量…)。2k九⑷无限长均匀带电肓线(电荷线密度为入):E二〒⑸无限大均匀带电平面(电荷血密度为。):E=2nka二、电势1、电势:把一电荷从P点移到参考点P0时电场力所做的功W与该电荷电量q的比值,即_Wu=G参考点即电势为零的点,通常取无穷远或大地为参考点。和场强一样,电势是属于场本身的物理量。w则为电荷的电势能。2、典型电场的电势a、点电荷Q以无穷远为参考点,U二k「b、均匀带电球売QQ以无穷远为参考点,U夕卜二k「,U内二

5、kR3、电势的叠加山于电势的是标量,所以电势的叠加服从代数加法。很显然,有了点电荷电势的表达式和叠加原理,我们可以求出任何电场的电势分布。4、电场力对电荷做功WAB二q(UA—UB)=qUAB三、静电场中的导体静电感应静电平衡(狭义和广义)一静电屏蔽1、静电平衡的特征可以总结为以F三层含义——a、导体内部的合场强为零;表而的合场强不为零且般各处不等,表而的合场强方向总是垂直导体表面。b、导体是等势体,表面是等势面。c、导体内部没有净电荷;孤立导体的净电荷在表血的分布情况収决于导体表血的曲率。2、静电屏蔽导体壳(网罩)不接地时,可以实现外部对内部

6、的屏蔽,但不能实现内部对外部的屏蔽;导体壳(网罩)接地后,既可实现外部对内部的屏蔽,也可实现内部对外部的屏蔽。四、电容1、电容器孤立导体电容器一一般电容器2、电容Qa>定义式C二Ub、决定式。决定电容器电容的因素是:导体的形状和位置关系、绝缘介质的种类,所以不同电容器有不同的电容eS1⑴平行板电容器C二4兀kdd,其屮e为绝对介电常数(真空屮£0二Sk,其它介1£质中£二4曲),£片则为相对介电常数,£r=8°。2kln^-⑵柱形电容器:C=R«⑶球形电容器:C=k(R2-RJ3、电容器的连接1丄丄丄J_a>串联C=G+C?+C3+...+Cn

7、b、并联C二Cl+C2+C3+・•・+Cn4、电容器的能量图7-3用图7-3表征电容器的充电过程,“搬运”电荷做功W就是图屮阴影的面积,这也就是电容器的储能E,所以1丄2丄醞E二2qOUO=2c5=2C电场的能量。电容器储存的能量究竟是属于电荷述是属于电场?止确答案是示者,因此,我们可以将电容器的能聚用场强E表示。Sd对平行板电容器E总二赢E2认为电场能均匀分布在电场中,则单位体积的电场储能w=阮kE2。而且,这以结论适用于非匀强电场。五、电介质的极化1、电介质的极化a、电介质分为两类:无极分子和有极分子,前者是指在没有外电场时每个分子的正、负

8、电荷“重心”彼此重合(如气态的H2、02、N2和C02),后者则反之(如气态的H20、S02和液态的水硝基笨)b、电介质的极化:当介质中存在外电场时,

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。