高二物理3-1筆記摘抄(2)

　　三、等勢面

　　1. 等勢面：電場中電勢相等的各點構成的面。

　　2. 等勢面的特點

　　①等勢面一定跟電場線垂直，在同一等勢面的兩點間移動電荷，電場力不做功;

　　②電場線總是由電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面，任意兩個等勢面都不會相交;

　　③等差等勢面越密的地方電場強度越大。

　　第5節 電勢差

　　一、電勢差：電勢差等于電場中兩點電勢的差值

　　二、電場力的功

　　電場力做功的特點：電場力做功與重力做功一樣，只與始末位置有關，與路徑無關。

　　第6節 電勢差與電場強度的關系

　　一、場強與電勢的關系? (下圖)

　　結論：電勢與場強沒有直接關系!

　　二、勻強電場中場強與電勢差的關系

　　勻強電場中兩點間的電勢差等于場強與這兩點間沿電場方向距離的乘積

　　在勻強電場中，場強在數值上等于沿場強方向每單位距離上降低的電勢.

　　電場強度的方向是電勢降低最快的方向.

　　推論：在勻強電場中，沿任意一個方向上，電勢降落都是均勻的，故在同一直線上間距相同的兩點間的電勢差相等。

　　第7節 靜電現象的應用

　　一、靜電感應現象

　　1. 導體：容易導電的物體叫導體。

　　2. 導體中存在大量自由電荷。常見的導體有：金屬、石墨、人體、大地、酸堿鹽溶液等。

　　3. 靜電感應現象：放入電場中的導體，其內部的自由電子在電場力的作用下向電場的反方向作定向移動，致使導體的兩端分別出現等量的正、負電荷。這種現象叫靜電感應現象。

　　4. 感應電荷：靜電感應現象中，導體不同部分出現的凈電荷。

　　二、靜電平衡狀態下導體的電場

　　1. 靜電場中導體內電場分布

　　2. 靜電平衡：電場中導體內(包括表面上)自由電荷不再發生定向移動的狀態叫做靜電平衡狀態。

　　3. 靜電平衡導體的特性：

　　(1)導體內部場強處處為零

　　(2) 導體是等勢體,表面為等勢面

　　(3)導體外部表面附近場強方向與該點的表面垂直

　　三、導體上電荷分布

　　1. 法拉弟圓桶實驗

　　2. 靜電平衡時，超導體上電荷分布規律：

　　導體內部無凈電荷，電荷只分布在導體的外表面

　　在超導體表面，越尖銳的位置，電荷的密度(單位面積上的電荷量)越大，凹陷位置幾乎沒有電荷。

　　3. 尖端放電：

　　四、靜電屏蔽

　　1. 空腔導體或金屬網罩可以把外部電場遮住，使其不受外電場的影響。

　　2. 靜電屏蔽的兩種情況

　　導體內腔不受外界影響：

　　接地導體空腔外部不受內部電荷影響：

　　3. 靜電屏蔽的本質：靜電感應與靜電平衡

　　4. 靜電屏蔽的應用：

　　電學儀器和電子設備外面金屬罩、通訊電纜外層金屬套

　　電力工人高壓帶電作業，全身穿戴金屬絲網制成的衣、帽、手套、鞋

　　第8節 電容器的電容

　　一、電容器

　　1. 電容器：任何兩個彼此絕緣、相互靠近的導體可組成一個電容器，貯藏電量和能量。兩個導體稱為電容器的兩極。

　　2. 電容器的帶電量：電容器一個極板所帶電量的絕對值。

　　3. 電容器的充電、放電.

　　操作：把電容器的一個極板與電池組的正極相連，另一個極板與負極相連，兩個極板上就分別帶上了等量的異種電荷。這個過程叫做充電。

　　現象：從靈敏電流計可以觀察到短暫的充電電流。充電后,切斷與電源的聯系,兩個極板間有電場存在,充電過程中由電源獲得的電能貯存在電場中,稱為電場能。

　　操作：把充電后的電容器的兩個極板接通,兩極板上的電荷互相中和,電容器就不帶電了,這個過程叫放電。

　　充電——帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場強E增加, 電能轉化為電場能

　　放電——帶電量Q減少,板間電壓U減少,板間場強E減少,電場能轉化為電能

　　二、電容

　　1. 定義：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢U的比值，叫做電容器的電容

　　C=Q/U，式中Q指每一個極板帶電量的絕對值

　　①電容是反映電容器本身容納電荷本領大小的物理量，跟電容器是否帶電無關。

　　②電容的單位：在國際單位制中，電容的單位是法拉，簡稱法，符號是F。

　　常用單位有微法(μF)，皮法(pF) 1μF = 10-6F，1 pF =10-12F

　　2. 平行板電容器的電容C：跟介電常數成正比，跟正對面積S成正比，跟極板間的距離d成反比。

　　是電介質的介電常數，k是靜電力常量;空氣的介電常數最小。

　　3. 電容器始終接在電源上，電壓不變;電容器充電后斷開電源，帶電量不變。

　　第9節 帶電粒子在電場中的運動

　　研究帶電粒子在電場中的運動要注意以下三點：

　　1. 帶電粒子受力特點。

　　2. 結合帶電粒子的受力和初速度分析其運動性質。

　　3. 注意選取合適的方法解決帶電粒子的運動問題。

　　一、帶電粒子在電場中的加速

　　例1：在真空中有一對帶電平行金屬板，板間電勢差為U，若一個質量為m，帶正電電荷量為q的粒子，在靜電力的作用下由靜止開始從正極板向負極板運動，計算它到達負極板時的速度。

　　二、帶電粒子在電場中的偏轉

　　例2：如圖所示，一個質量為m，電荷量為+q的粒子，從兩平行板左側中點以初速度v0沿垂直場強方向射入，兩平行板的間距為d，兩板間的電勢差為U，金屬板長度為L，

　　(1)若帶電粒子能從兩極板間射出，求粒子射出電場時的側移量。

　　(2)若帶電粒子能從兩極板間射出，求粒子射出電場時的偏轉角度。

　　三、帶電粒子的分類

　　(1)基本粒子

　　如電子、質子、α粒子、離子等除有說明或有明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質量)。

　　(2)帶電微粒

　　如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。