电场考点

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电场考点

公主 马老师

发布日期:2010-03-23 22:57:51

电场是电学的基础知识,是承前启后的一章。通过这一章的学习要系统地把力学的“三大方法”复习一遍,同时又要掌握新的概念和规律。这一章为历年高考的重点之一,特别是在力电综合试题中巧妙地把电场概念与牛顿定律、功能关系、动量等力学知识有机地结合起来,从求解过程中可以考查学生对力学、电学有关知识点的理解和熟练程度。只要同学们在复习本章时牢牢抓住“力和能两条主线”,实现知识的系统化,找出它们的有机联系,做到融会贯通,在高考得到本章相应试题的分数是不困难的。








公主 马老师

发布日期:2010-03-23 22:57:51


夯实基础知识

1. 深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。

1)库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。即:

其中k为静电力常量, k=9.0×10 9 Nžm2/c2

成立条件:① 真空中(空气中也近似成立),② 点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心间距代替r)。

2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时,系统的电荷代数和守恒。

2. 深刻理解电场的力的性质。

电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。

1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。 这是电场强度的定义式,适用于任何电场。其中的q为试探电荷(以前称为检验电荷),是电荷量很小的点电荷(可正可负)。电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。

2)点电荷周围的场强公式是: ,其中Q是产生该电场的电荷,叫场源电荷。

3)匀强电场的场强公式是: ,其中d是沿电场线方向上的距离。

3. 深刻理解电场的能的性质。

1)电势φ:是描述电场能的性质的物理量。

电势定义为φ= ,是一个没有方向意义的物理量,电势有高低之分,按规定:正电荷在电场中某点具有的电势能越大,该点电势越高

电势的值与零电势的选取有关,通常取离电场无穷远处电势为零;实际应用中常取大地电势为零。

当存在几个“场源”时,某处合电场的电势为各“场源”在此处电场的电势的代数和

电势差,AB间电势差UAB=ΦA-ΦBBA间电势差UBA=ΦB-ΦA,显然UAB=UBA,电势差的值与零电势的选取无关。

2)电势能:电荷在电场中由电荷和电场的相对位置所决定的能,它具有相对性,即电势能的零点选取具有任意性;系统性,即电势能是电荷与电场所共有。

电势能可用E=qФ计算。

由于电荷有正、负,电势也有正、负(分别表示高于和低于零电势),故用E=qФ计算电势能时,需带符号运算。

3)电场线的特点:

始于正电荷(或无穷远),终于负电荷(或无穷远);

不相交,不闭合;

不能穿过处于静电平衡状态的导体。

4)电场线、场强、电势等势面的相互关系。

电场线与场强的关系;电场线越密的地方表示场强越大,电场线上每一点的切线方向表示该点的场强方向。

电场线与电势的关系:沿着电场线方向,电势越来越低;

电场线与等势面的关系:电场线越密的地方等差等势面也越密,电场线与通过该处的等势面垂直;

场强与电势无直接关系:场强大(或小)的地方电势不一定大(或小),零电势可由人为选取,而场强是否为零则由电场本身决定;

场强与等势面的关系:场强方向与通过该处的等势面垂直且由高电势指向低电势,等差等势面越密的地方表示场强越大。

4. 掌握电场力做功计算方法

1)电场力做功与电荷电势能的变化的关系。

电场力对电荷做正功时,电荷电势能减少;电场力对电荷做负功时,电荷电势能增加,电势能增加或减少的数值等于电场力做功的数值。

2)电场力做功的特点

电荷在电场中任意两点间移动时,它的电势能的变化量是确定的,因而移动电荷做功的值也是确定的,所以,电场力移动电荷所做的功,与移动的路径无关,仅与始末位置的电势差有关,这与重力做功十分相似。

3)计算方法

由功的定义式W=F·S来计算,但在中学阶段,限于数学基础,要求式中F为恒力才行,所以,这个方法有局限性,仅在匀强电场中使用。

用结论“电场力做功等于电荷电势能增量的负值”来计算,即W= ,已知电荷电势能的值时求电场力的功比较方便。

W=qUAB来计算,此时,一般又有两个方案:一是严格带符号运算,qUAB均考虚正和负,所得W的正、负直接表明电场力做功的正、负;二是只取绝对值进行计算 ,所得W只是功的数值,至于做正功还是负功?可用力学知识判定。

5. 深刻理解电场中导体静电平衡条件。

把导体放入电场时,导体的电荷将出现重新分布,当感应电荷产生的附加场强E和原场强E在导体内部叠加为零时,自由电子停止定向移动,导体处于静电平衡状态。

孤立的带电体和处于电场中的感应导体,处于静电平衡时,其特征:

1)导体内部场强处处为零,没有电场线(叠加后的);(2)整个导体是等势体,导体表面是等势面;(3)导体外部电场线与导体表面垂直,表面场强不一定为零;(4)对孤立导体,净电荷分布在外表面。

处理静电平衡问题的方法:(1)直接用静电平衡的特征进行分析;(2)画出电场中电场线,进而分析电荷在电场力作用下移动情况。

注意两点:1)用导线接地或用手触摸导体可把导体和地球看成一个大导体。(2)一般取无穷远和地球的电势为零。

6. 深刻理解电容器电容概念

电容器的电容C=Q/U=Q/U,此式为定义式,适用于任何电容器。平行板电容器的电容的决定式为C= 。对平行板电容器有关的QEUC的讨论要熟记两种情况:(1)若两极保持与电源相连,则两极板间电压U不变;(2)若充电后断开电源,则带电量Q不变。