第1講 電場的力的性質(zhì)
考點一:物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)、電荷守恒 (考綱要求 Ⅰ )
1.物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)
(1)原子是由帶正電的原子核和帶負電的電子構(gòu)成,原子核的正電荷數(shù)與電子的負電荷數(shù)相等.
(2)金屬中離原子核最遠的電子往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動,這種電子叫做自由電子.
2.電荷及電荷守恒定律
(1)元電荷:最小的電荷量,其值為e=1.60×10-19C.其他帶電體的電荷量皆為元電荷的整數(shù)倍.
(2)電荷守恒定律
①內(nèi)容:電荷既不會創(chuàng)生,也不會消滅,它只能從一個物體轉(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;在轉(zhuǎn)移過程中,電荷的總量保持不變.
②起電方式:摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電.
③帶電實質(zhì):物體帶電的實質(zhì)是得失電子.
考點二:點電荷、靜電場 (考綱要求 Ⅰ)
1.點電荷
(1)當帶電體本身的大小和形狀對研究的問題影響很小時,可以將帶電體視為點電荷.
(2)是一種理想化的物理模型.
2.靜電場
(1)定義:存在于電荷周圍,能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì).
(2)基本性質(zhì):對放入其中的電荷有力的作用.
考點深化1:判斷正誤,正確的劃“√”,錯誤的劃“×”.
(1)任何帶電體所帶的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍.()
(2)完全相同的兩金屬球接觸后電荷先中和后平分.()
(3)把電荷放入電場中,電荷一定受到電場力的作用.()
答案 (1)√(2)√(3)√
考點三:庫侖定律 (考綱要求 Ⅱ)
1.內(nèi)容:真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力與它們的電荷量的乘積成正比,與它們的距離的平方成反比.作用力的方向在它們的連線上.
3.適用條件:真空中的點電荷或均勻球(殼).
考點四:電場強度、點電荷的場強 (考綱要求 Ⅱ )
1.定義:放入電場中某點的電荷受到的電場力F與它的電荷量q的比值.
4.方向:規(guī)定正電荷在電場中某點所受電場力的方向為該點的電場強度方向.
5.電場強度的疊加:電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量和,遵從平行四邊形定則.
考點深化2:判斷正誤,正確的劃“√”,錯誤的劃“×”.
(2)電場強度反映了電場力的性質(zhì),所以此電場中某點的場強與試探電荷在該點所受的電場力成正比.()
(3)電場中某點的場強方向即為正電荷在該點所受的電場力的方向.()
考點五:電場線 (考綱要求 Ⅰ)
1.定義:為了形象地描述電場中各點電場強度的強弱及方向,在電場中畫出一些曲線,曲線上每一點的切線方向都跟該點的電場強度方向一致,曲線的疏密表示電場的強弱.
2.說明:
(1)電場線不是實際存在的;
(2)電場線的疏密表示電場強度的大小,切線方向表示電場強度的方向;
(3)靜電場中的電場線起于正電荷或無限遠處,止于負電荷或無限遠處,是一些不閉合的曲線;
(4)電場線不能相交,不能相切;
(5)帶電粒子的運動軌跡不一定沿著電場線;
(6)電場中不畫電場線的地方不一定沒有電場。
3.幾種典型電場的電場線
考點深化3:判斷正誤,正確的劃“√”,錯誤的劃“×”.
(1)在點電荷電場中,以點電荷為球心的同一球面上各點的場強都相同.()
(2)帶電粒子的運動軌跡可能與電場線重合.()
(3)電場線的方向即為帶電粒子的運動方向.()
答案 (1)×(2)√(3)×
第2講 電場的能的性質(zhì)
考點一:電勢能、電勢 (考綱要求 Ⅰ)
1.電勢能
(1)電場力做功的特點:
電場力做功與路徑無關(guān),只與初、末位置有關(guān).
(2)電勢能
①定義:電荷在電場中具有的勢能,數(shù)值上等于將電荷從該點移到零勢能位置時電場力所做的功.
②電場力做功與電勢能變化的關(guān)系:電場力做的功等于電勢能的減少量,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp.
2.電勢
(1)定義:試探電荷在電場中某點具有的電勢能Ep與它的電荷量q的比值.
(3)矢標性:電勢是標量,有正負之分,其正(負)表示該點電勢比零電勢高(低).
(4)相對性:電勢具有相對性,同一點的電勢因選取零電勢點的不同而不同.
3.等勢面
(1)定義:電場中電勢相等的各點組成的面.
(2)四個特點
①等勢面一定與電場線垂直.
②在同一等勢面上移動電荷時電場力不做功.
③電場線方向總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面.
④等差等勢面越密的地方電場強度越大,反之越?。?/span>
考點深化1:判斷正誤,正確的劃“√”,錯誤的劃“×”.
(1)電場力做功與重力做功相似,均與路徑無關(guān).()
(2)有電場力做功時,電荷的機械能也可能守恒.()
(3)電場中電場強度為零的地方電勢一定為零.()
(4)沿電場線方向電勢越來越低,電場強度越來越?。?/span>()
(5)電場力與速度方向夾角小于90°時,電場力做正功.()
答案 (1)√(2)×(3)×(4)×(5)√
考點二:電勢差 (考綱要求 Ⅱ)
1.定義:電荷在電場中,由一點A移到另一點B時,電場力做功與移動電荷的電荷量的比值.
4.影響因素:電勢差UAB由電場本身的性質(zhì)決定,與移動的電荷q及電場力做的功WAB無關(guān),與零電勢點的選取無關(guān).
考點三:勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系(考綱要求 Ⅰ)
1.電勢差與電場強度的關(guān)系:勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場線方向的距離的乘積.即U=Ed,也可以寫作E=U/d.
2.公式U=Ed的適用范圍:勻強電場.
考點四:靜電現(xiàn)象的解釋 (考綱要求 Ⅰ)
1.靜電感應(yīng)、靜電平衡:把金屬導體放在外電場中,導體內(nèi)的自由電子受電場力作用而發(fā)生遷移,使導體的兩面出現(xiàn)等量的異種電荷,這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng);當導體內(nèi)自由電子的定向移動停止時,導體處于靜電平衡狀態(tài).
2.靜電屏蔽:金屬殼或金屬網(wǎng)罩所包圍的區(qū)域,不受外部電場的影響,這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽.
考點深化2:判斷正誤,正確的劃“√”,錯誤的劃“×”.
(1)A、B兩點的電勢差等于將正電荷從A點移到B點時靜電力所做的功.()
(2)電勢差是一個標量,但是有正值和負值之分.()
(3)由于靜電力做功跟移動電荷的路徑無關(guān),所以電勢差也跟移動電荷的路徑無關(guān),只跟這兩點的位置有關(guān).()
(4)A、B兩點的電勢差是恒定的,所以UAB=UBA.()
答案 (1)×(2)√(3)√(4)×
第3講 電容器 帶電粒子在電場中的運動
考點一:常見電容器 電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系(考綱要求 Ⅰ)
1.常見電容器
(1)組成:由兩個彼此絕緣又相互靠近的導體組成.
(2)帶電荷量:一個極板所帶電荷量的絕對值.
(3)電容器的充、放電
充電:使電容器帶電的過程,充電后電容器兩板帶上等量的異種電荷,電容器中儲存電場能.
放電:使充電后的電容器失去電荷的過程,放電過程中電場能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.
2.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差U的比值.
(2)定義式:C=Q/U.
(3)物理意義:表示電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量.
(4)單位:法拉(F)
1 F=106 μF=1012pF
3.平行板電容器
(1)影響因素:平行板電容器的電容與正對面積成正比,與介質(zhì)的介電常數(shù)成正比,與兩板間的距離成反比.
考點深化1:判斷正誤,正確的劃“√”,錯誤的劃“×”.
(1)任何兩個彼此絕緣而又相互靠近的導體,就組成了電容器,跟這兩個導體是否帶電無關(guān).()
(2)電容器所帶的電荷量是指每個極板所帶電荷量的代數(shù)和.()
(3)電容器的電容與電容器所帶電荷量成反比.()
(4)一個電容器的電荷量增加ΔQ=1.0×10-6C時,兩板間電壓升高10 V,則電容器的電容C=1.0×10-7F.()
(5)放電后的電容器電量為零,電容也為零.()
答案 (1)√(2)×(3)×(4)√(5)×
考點二:帶電粒子在勻強電場中的運動 (考綱要求 Ⅱ )
1.帶電粒子在電場中的加速
帶電粒子沿與電場線平行的方向進入電場,帶電粒子將做加(減)速運動.有兩種分析方法:
2.帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)
(1)條件分析:帶電粒子垂直于電場方向進入勻強電場.
(2)運動性質(zhì):勻變速曲線運動.
(3)處理方法:分解成相互垂直的兩個方向上的直線運動,類似于平拋運動.
(4)運動規(guī)律:
①沿初速度方向做勻速直線運動.
②沿電場方向,做初速度為零的勻加速直線運動.
考點三:示波管 (考綱要求 Ⅰ)
1.構(gòu)造
①電子槍,②偏轉(zhuǎn)極板,③熒光屏.(如圖所示)
2.工作原理
(1)YY′上加的是待顯示的信號電壓,XX′上是機器自身產(chǎn)生的鋸齒形電壓,叫做掃描電壓.
(2)觀察到的現(xiàn)象:
①如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′和YY′之間都沒有加電壓,則電子槍射出的電子沿直線運動,打在熒光屏中心,在那里產(chǎn)生一個亮斑.
②若所加掃描電壓和信號電壓的周期相等,就可以在熒光屏上得到待測信號在一個周期內(nèi)變化的穩(wěn)定圖象.
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