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(yè) 共 24 頁(yè)第一章 第一章 《靜電場(chǎng)》 《靜電場(chǎng)》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(guò)的橡膠棒帶負(fù)電荷，用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電荷。2、元電荷：所帶電荷的最小基元，一個(gè)元電荷的電量為 1．6×10－19C，是一個(gè)電子(或質(zhì)子)所帶的電量。 說(shuō)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(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)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(kù)侖定律 二、庫(kù)侖定律1． 內(nèi)容：真

3、空中兩個(gè)點(diǎn)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(wèn)題：在 r 和兩帶電體電量和一定的情況下，當(dāng) Q1=Q2 時(shí)，有 F 最大值。3．適用條件：（1）真空中； （2）點(diǎn)電荷．點(diǎn)電荷是一個(gè)理想化的模型，在實(shí)際中，當(dāng)帶電體的形狀

4、和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì) 時(shí)，就可以把帶電體視為點(diǎn)電荷． （這一點(diǎn)與萬(wàn)有引力很相似，但又有不同：對(duì)質(zhì)量均勻分布的球，無(wú)論兩 球相距多近，r 都等于球心距；而對(duì)帶電導(dǎo)體球，距離近了以后，電荷會(huì)重新分布，不能再用球心距代替 r） 。點(diǎn)電荷很相似于我們力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)．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(kù)侖定律計(jì)算時(shí)，電量用絕對(duì)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(jì)算方法：①帶正負(fù)

5、計(jì)算，為正表示斥力；為負(fù)表示引力。②一般電荷用絕對(duì)值計(jì)算，方向由電性異、同判斷。三個(gè)自由點(diǎn)電荷平衡問(wèn)題，靜電場(chǎng)的典型問(wèn)題，它們均處于平衡狀態(tài)時(shí)的規(guī)律。① “三點(diǎn)共線，兩同夾異，兩大夾小”② 中間電荷靠近另兩個(gè)中電量較小的。③ 中間點(diǎn)電荷的平衡求間距，兩邊之一平衡求中間點(diǎn)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(shí)，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(wú)關(guān)。三、電場(chǎng)： 三、電場(chǎng)：物理選修 3-1第 3 頁(yè) 共 24 頁(yè)勻強(qiáng)電場(chǎng) － － － － 點(diǎn)電荷與帶電平板+等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng) 等量同種點(diǎn)電荷的電場(chǎng) 孤立點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)④ 勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線平行且等間距直線表示．(平行板電容器間的電場(chǎng)，邊緣除外)⑤ 沒(méi)有畫(huà)出電場(chǎng)線的地方不一定沒(méi)有電場(chǎng)．⑥ 沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低．但 E 不一定減小；沿 E 方向電勢(shì)降低最快的方向。⑦ 電場(chǎng)線⊥等勢(shì)面．電場(chǎng)線由高等勢(shì)面

7、批向低等勢(shì)面.⑧ 靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線不相交,不終斷,不成閉合曲線。但變化的電場(chǎng)的電場(chǎng)線是閉合的。⑨ 電場(chǎng)線不是電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡．也不能確定電荷的速度方向。除非三個(gè)條件同時(shí)滿足：①電場(chǎng)線為直線，②v0=0 或 v0 方向與 E 方向平行。③僅受電場(chǎng)力作用。熟記幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線特點(diǎn)：（重點(diǎn)）①孤立點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)；②等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)(連線和中垂線上的電場(chǎng)特點(diǎn))；③等量同種點(diǎn)電荷的電 場(chǎng)(連線和中垂線上的電場(chǎng)特點(diǎn))；④勻強(qiáng)電場(chǎng)；⑤點(diǎn)電荷與帶

8、電平板；⑥具有某種對(duì)稱性的電場(chǎng)；⑦均勻輻 射狀的電場(chǎng)⑧周期性變化的電場(chǎng)。一、電勢(shì)差 一、電勢(shì)差 U （是指兩點(diǎn)間的 是指兩點(diǎn)間的）①定義：電場(chǎng)中兩點(diǎn)間移動(dòng)檢驗(yàn)電荷 q（從 A→B），電場(chǎng)力做的功 WAB 跟其電量 q 的比值叫做這兩點(diǎn)間的 電勢(shì)差，UAB=WAB/q 是標(biāo)量．UAB 的正負(fù)只表示兩點(diǎn)電勢(shì)誰(shuí)高誰(shuí)低。UAB 為正表示 A 點(diǎn)的電勢(shì)高 于 B 點(diǎn)的電勢(shì)。②數(shù)值上=單位正電荷從 A→B 過(guò)程中電場(chǎng)力所做的功。③等于 A、B

9、 的電勢(shì)之差,即 UAB=φA－φB④在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 UAB= EdE (dE 表示沿電場(chǎng)方向上的距離)意義：反映電場(chǎng)本身性質(zhì)，取決于電場(chǎng)兩點(diǎn)，與移動(dòng)的電荷無(wú)關(guān)，與零電勢(shì)的選取無(wú)關(guān)，電勢(shì)差對(duì)應(yīng)靜電力做功， 電能 其它形式的能。 ?電動(dòng)勢(shì)對(duì)應(yīng)非靜電力做功 電能 其它形式的能 ?點(diǎn)評(píng)：電勢(shì)差很類似于重力場(chǎng)中的高度差．物體從重力場(chǎng)中的一點(diǎn)移到另一點(diǎn)，重力做的功跟其重量的比 值叫做這兩點(diǎn)的高度差 h＝W/G．二、電勢(shì) 二、電勢(shì) （是指某點(diǎn)

10、的）描述電場(chǎng)能性質(zhì)的物理量。 （是指某點(diǎn)的）描述電場(chǎng)能性質(zhì)的物理量。 ?必須先選一個(gè)零勢(shì)點(diǎn)， （具有相對(duì)性）相對(duì)零勢(shì)點(diǎn)而言，常選無(wú)窮遠(yuǎn)或大地作為零電勢(shì)。正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)為正，負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)為負(fù)。①定義：某點(diǎn)相對(duì)零電勢(shì)的電勢(shì)差叫做該點(diǎn)的電勢(shì)，是標(biāo)量．②在數(shù)值上=單位正電荷由該點(diǎn)移到零電勢(shì)點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功.特點(diǎn)：⑴ 標(biāo)量：有正負(fù)，無(wú)方向，只表示相對(duì)零勢(shì)點(diǎn)比較的結(jié)果。⑵ 電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)由電場(chǎng)本身因素決定，與檢