核心導(dǎo)讀:自然界中只存在正、負(fù)兩中電荷,電荷在它的同圍空間形成電場(chǎng),電荷間的相互作用力就是通過電場(chǎng)發(fā)生的。電荷的多少叫電量。基本電荷e = 1.6*10^(-19)C。帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍(Q=ne)電荷既不能創(chuàng)造,也不能被消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或從的體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分,這叫做電荷守恒定律。帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí),這樣的帶電體就可以看做帶電的點(diǎn),叫做點(diǎn)電荷。 物理學(xué)是研究自然界中物理現(xiàn)象的科學(xué)。這些現(xiàn)象包括力現(xiàn)象,聲音現(xiàn)象,熱現(xiàn)象,電和磁現(xiàn)象,光現(xiàn)象,原子和原子核的運(yùn)動(dòng)變化等現(xiàn)象。學(xué)習(xí)物理的主要任務(wù) 就要研究這些現(xiàn)象,找出其中的規(guī)律,了解產(chǎn)生這些現(xiàn)象的原因,并使同學(xué)們知道和掌握,以更好地為生產(chǎn)和生活服務(wù)。高中物理選修3-1的內(nèi)容以電學(xué)為主,在第一章靜電場(chǎng)中,出現(xiàn)了大量的物理量和公式,對(duì)于初學(xué)者來說可真要費(fèi)一番功夫才能掌握好。其中關(guān)于靜電場(chǎng)的幾個(gè)物理量以及它們之間的公式,如果能夠掌握好,那對(duì)于后面的學(xué)習(xí)將有很大的幫助。今天物理哥給大家介紹這方面的知識(shí),相信對(duì)你的學(xué)習(xí)會(huì)有一定的幫助。 
1、電荷 電荷守恒定律 點(diǎn)電荷 自然界中只存在正、負(fù)兩中電荷,電荷在它的同圍空間形成電場(chǎng),電荷間的相互作用力就是通過電場(chǎng)發(fā)生的。電荷的多少叫電量?;倦姾蒭 = 1.6*10^(-19)C。帶電體電荷量等于元電荷的整數(shù)倍(Q=ne) 使物體帶電也叫起電。 使物體帶電的方法有三種: ①摩擦起電 ②接觸帶電 ③感應(yīng)起電 電荷既不能創(chuàng)造,也不能被消滅,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或從的體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分,這叫做電荷守恒定律。 帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí),這樣的帶電體就可以看做帶電的點(diǎn),叫做點(diǎn)電荷。 2、庫侖定律 公式:F = KQ1Q2/r^2(真空中靜止的兩個(gè)點(diǎn)電荷) 在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比,跟它們間的距離的平方成反比,作用力的方向在它們的連線上,其中比例常數(shù)K叫靜電力常量,K = 9.0*10^9Nm^2/C^2。(F:點(diǎn)電荷間的作用力(N), Q1、Q2:兩點(diǎn)電荷的電量(C),r:兩點(diǎn)電荷間的距離(m),方向在它們的連線上,作用力與反作用力,同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引) 庫侖定律的適用條件是(1)真空,(2)點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是物理中的理想模型。當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電體的線度時(shí),可以使用庫侖定律,否則不能使用。 
3、靜電場(chǎng) 電場(chǎng)線 為了直觀形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)的強(qiáng)弱及方向,在電場(chǎng)中畫出一系列曲線,曲線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向,曲線的疏密表示電場(chǎng)的弱度。 電場(chǎng)線的特點(diǎn): (1)始于正電荷(或無窮遠(yuǎn)),終止負(fù)電荷(或無窮遠(yuǎn)); (2)任意兩條電場(chǎng)線都不相交。 電場(chǎng)線只能描述電場(chǎng)的方向及定性地描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱,并不是帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是由帶電粒子受到的合外力情況和初速度共同決定。 
4、電場(chǎng)強(qiáng)度 點(diǎn)電荷的電場(chǎng) 電場(chǎng)的最基本的性質(zhì)之一,是對(duì)放入其中的電荷有電場(chǎng)力的作用。電場(chǎng)的這種性質(zhì)用電場(chǎng)強(qiáng)度來描述。在電場(chǎng)中放入一個(gè)檢驗(yàn)電荷q,它所受到的電場(chǎng)力F跟它所帶電量的比值F/q叫做這個(gè)位置上的電場(chǎng)強(qiáng)度,定義式是E = F/q,E是矢量,規(guī)定正電荷受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向,負(fù)電荷受電場(chǎng)力的方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反。(E:電場(chǎng)強(qiáng)度(N/C),是矢量,q:檢驗(yàn)電荷的電量(C)) 電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小,方向是由電場(chǎng)本身決定的,是客觀存在的,與檢驗(yàn)電荷無關(guān)。與放入檢驗(yàn)電荷的正、負(fù),及帶電量的多少均無關(guān),不能認(rèn)為E與F成正比,也不能認(rèn)為E與q成反比。 點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式E = KQ/r^2( r:源電荷到該位置的距離(m),Q:源電荷的電量(C)) 要區(qū)別場(chǎng)強(qiáng)的定義式E = F/q與點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式E = KQ/r^2,前者適用于任何電場(chǎng),后者只適用于真空(或空氣)中點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)。 5、電勢(shì)能 電勢(shì) 等勢(shì)面 電勢(shì)能由電荷在電場(chǎng)中的相對(duì)位置決定的能量叫電勢(shì)能。 電勢(shì)能具有相對(duì)性,通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢(shì)能和零點(diǎn)。 由于電勢(shì)能具有相對(duì)性,所以實(shí)際的應(yīng)用意義并不大。而經(jīng)常應(yīng)用的是電勢(shì)能的變化。電場(chǎng)力對(duì)電荷做功,電荷的電勢(shì)能減速少,電荷克服電場(chǎng)力做功,電荷的電勢(shì)能增加,電勢(shì)能變化的數(shù)值等于電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的數(shù)值,這常是判斷電荷電勢(shì)能如何變化的依據(jù)。電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的計(jì)算公式:W = qU,此公式適用于任何電場(chǎng)。電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān),由起始和終了位置的電勢(shì)差決定。 電勢(shì)是描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量。在電場(chǎng)中某位置放一個(gè)檢驗(yàn)電荷q,若它具有的電勢(shì)能為ε,則比值ε/q叫做該位置的電勢(shì)。 電勢(shì)也具有相對(duì)性,通常取離電場(chǎng)無窮遠(yuǎn)處或大地的電勢(shì)為零電勢(shì)(對(duì)同(高中www.gaozhong.cc/)一電場(chǎng),電勢(shì)能及電勢(shì)的零點(diǎn)選取是一致的)這樣選取零電勢(shì)點(diǎn)之后,可以得出正電荷形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為正值,負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)均為負(fù)值。 電勢(shì)相等的點(diǎn)組成的面叫等勢(shì)面。等勢(shì)面的特點(diǎn): a、等勢(shì)面上各點(diǎn)的電勢(shì)相等,在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷電場(chǎng)力不做功。 b、等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直,而且電場(chǎng)線總是由電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面。 c、規(guī)定:畫等勢(shì)面(或線)時(shí),相鄰的兩等勢(shì)面(或線)間的電勢(shì)差相等。這樣,在等勢(shì)面(線)密處場(chǎng)強(qiáng)較大,等勢(shì)面(線)疏處場(chǎng)強(qiáng)小。 6、電勢(shì)差 電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)之差叫電勢(shì)差,依教材要求,電勢(shì)差都取絕對(duì)值,知道了電勢(shì)差的絕對(duì)值,要比較哪個(gè)點(diǎn)的電勢(shì)高,需根據(jù)電場(chǎng)力對(duì)電荷做功的正負(fù)判斷,或者是由這兩點(diǎn)在電場(chǎng)線上的位置判斷。 
勻強(qiáng)電場(chǎng) 7、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差和電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 場(chǎng)強(qiáng)方向處處相同,場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等的區(qū)域稱為勻強(qiáng)電場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電場(chǎng)線是等距的平行線,平行正對(duì)的兩金屬板帶等量異種電荷后,在兩極之間除邊緣外就是勻強(qiáng)電場(chǎng)。 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與場(chǎng)強(qiáng)之間的關(guān)系是U = Ed,公式中的d是沿場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離(m)。 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中平行線段上的電勢(shì)差與線段長度成正比。 物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最基本、最普遍的規(guī)律,它的規(guī)律性很強(qiáng),單靠死記硬背是學(xué)不好物理的,一定要勤于思考,增加理解,掌握其規(guī)律。愛因斯坦曾說:"學(xué)習(xí)知識(shí)要勤于思考。思考,再思考,我就是靠這個(gè)學(xué)習(xí)方法成為科學(xué)家的。"這句話正說明了思考的重要性。相信大家只要好好努力邊學(xué)習(xí)邊思考,一定能學(xué)好高中物理。 |