高中物理課堂筆記----選修3-1 筆記1

1、物理選修 3-1第 1 頁 共 24 頁第一章 第一章 《靜電場》 《靜電場》一、電荷、電荷守恒定律 一、電荷、電荷守恒定律1、兩種電荷：“+” “-”用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電荷，用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷。2、元電荷：所帶電荷的最小基元，一個元電荷的電量為 1．6×10－19C，是一個電子(或質(zhì)子)所帶的電量。 說明：任何帶電體的帶電量皆為元電荷電量的整數(shù)倍。荷質(zhì)比(比荷)：電荷量 q 與質(zhì)量 m 之比，(q/m)叫電

2、荷的比荷3、起電方式有三種 ①摩擦起電②接觸起電 注意：電荷的變化是電子的轉(zhuǎn)移引起的；完全相同的帶電金屬球相接觸，同種電荷總電荷量 平均分配，異種電荷先中和后再平分。③感應(yīng)起電——切割 B，或磁通量發(fā)生變化。④光電效應(yīng)——在光的照射下使物體發(fā)射出電子4、電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它們只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移 到另一部分，系統(tǒng)的電荷總數(shù)是不變的．二、庫侖定律 二、庫侖定律1． 內(nèi)容：真

3、空中兩個點電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次 方成反比，作用力的方向在它們的連線上。方向由電性決定(同性相斥、異性相吸)2． 公式：k＝9．0×109N·m2／C2 22 1 rQ Q k F ?極大值問題：在 r 和兩帶電體電量和一定的情況下，當(dāng) Q1=Q2 時，有 F 最大值。3．適用條件：（1）真空中； （2）點電荷．點電荷是一個理想化的模型，在實際中，當(dāng)帶電體的形狀

4、和大小對相互作用力的影響可以忽略不計 時，就可以把帶電體視為點電荷． （這一點與萬有引力很相似，但又有不同：對質(zhì)量均勻分布的球，無論兩 球相距多近，r 都等于球心距；而對帶電導(dǎo)體球，距離近了以后，電荷會重新分布，不能再用球心距代替 r） 。點電荷很相似于我們力學(xué)中的質(zhì)點．注意：①兩電荷之間的作用力是相互的，遵守牛頓第三定律②使用庫侖定律計算時，電量用絕對值代入，作用力的方向根據(jù)“同性相排斥，異性相吸引”的規(guī)律定性判定。計算方法：①帶正負(fù)

5、計算，為正表示斥力；為負(fù)表示引力。②一般電荷用絕對值計算，方向由電性異、同判斷。三個自由點電荷平衡問題，靜電場的典型問題，它們均處于平衡狀態(tài)時的規(guī)律。① “三點共線，兩同夾異，兩大夾小”② 中間電荷靠近另兩個中電量較小的。③ 中間點電荷的平衡求間距，兩邊之一平衡求中間點電荷的電量，關(guān)系式為 或 3 1 3 2 2 1 q q q q q q ? ?右 左 中 Q Q Q ? 2④ q1、q3 固定時，q2 的平衡位置具有唯一性，且與

6、q2 的電量多少，電性正負(fù)無關(guān)。三、電場： 三、電場：物理選修 3-1第 3 頁 共 24 頁勻強電場 － － － － 點電荷與帶電平板+等量異種點電荷的電場 等量同種點電荷的電場 孤立點電荷周圍的電場④ 勻強電場的電場線平行且等間距直線表示．(平行板電容器間的電場，邊緣除外)⑤ 沒有畫出電場線的地方不一定沒有電場．⑥ 沿著電場線方向，電勢越來越低．但 E 不一定減??；沿 E 方向電勢降低最快的方向。⑦ 電場線⊥等勢面．電場線由高等勢面

7、批向低等勢面.⑧ 靜電場的電場線不相交,不終斷,不成閉合曲線。但變化的電場的電場線是閉合的。⑨ 電場線不是電荷運動的軌跡．也不能確定電荷的速度方向。除非三個條件同時滿足：①電場線為直線，②v0=0 或 v0 方向與 E 方向平行。③僅受電場力作用。熟記幾種典型電場的電場線特點：（重點）①孤立點電荷周圍的電場；②等量異種點電荷的電場(連線和中垂線上的電場特點)；③等量同種點電荷的電 場(連線和中垂線上的電場特點)；④勻強電場；⑤點電荷與帶

8、電平板；⑥具有某種對稱性的電場；⑦均勻輻 射狀的電場⑧周期性變化的電場。一、電勢差 一、電勢差 U （是指兩點間的 是指兩點間的）①定義：電場中兩點間移動檢驗電荷 q（從 A→B），電場力做的功 WAB 跟其電量 q 的比值叫做這兩點間的 電勢差，UAB=WAB/q 是標(biāo)量．UAB 的正負(fù)只表示兩點電勢誰高誰低。UAB 為正表示 A 點的電勢高 于 B 點的電勢。②數(shù)值上=單位正電荷從 A→B 過程中電場力所做的功。③等于 A、B

9、 的電勢之差,即 UAB=φA－φB④在勻強電場中 UAB= EdE (dE 表示沿電場方向上的距離)意義：反映電場本身性質(zhì)，取決于電場兩點，與移動的電荷無關(guān)，與零電勢的選取無關(guān)，電勢差對應(yīng)靜電力做功， 電能 其它形式的能。 ?電動勢對應(yīng)非靜電力做功 電能 其它形式的能 ?點評：電勢差很類似于重力場中的高度差．物體從重力場中的一點移到另一點，重力做的功跟其重量的比 值叫做這兩點的高度差 h＝W/G．二、電勢 二、電勢 （是指某點

10、的）描述電場能性質(zhì)的物理量。 （是指某點的）描述電場能性質(zhì)的物理量。 ?必須先選一個零勢點， （具有相對性）相對零勢點而言，常選無窮遠(yuǎn)或大地作為零電勢。正點電荷產(chǎn)生的電場中各點的電勢為正，負(fù)點電荷產(chǎn)生的電場中各點的電勢為負(fù)。①定義：某點相對零電勢的電勢差叫做該點的電勢，是標(biāo)量．②在數(shù)值上=單位正電荷由該點移到零電勢點時電場力所做的功.特點：⑴ 標(biāo)量：有正負(fù)，無方向，只表示相對零勢點比較的結(jié)果。⑵ 電場中某點的電勢由電場本身因素決定，與檢