高中物理選修知識點總結

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高中物理選修知識點1

第1節 電荷及其守恒定律

一
、起電方法的實驗探究

1.物體有了吸引輕小物體的性質
，就說物體帶了電或有了電荷。

2.兩種電荷

自然界中的電荷有2種
，即正電荷和負電荷。如：絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷是正電荷;用幹燥的毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是負電荷。同種電荷相斥，異種電荷相吸。

相互吸引的一定是帶異種電荷的物體嗎?不一定
，除了帶異種電荷的物體相互吸引之外，帶電體有吸引輕小物體的性質，這裏的“輕小物體”可能不帶電。

3.起電的方法

使物體起電的方法有三種：

摩擦起電
、接觸起電、感應起電

(1)摩擦起電：兩種不同的物體原子核束縛電子的能力並不相同.兩種物體相互摩擦時
，束縛電子能力強的物體就會得到電子而帶負電，束縛電子能力弱的物體會失去電子而帶正電.(正負電荷的分開與轉移)

(2)接觸起電：帶電物體由於缺少(或多餘)電子，當帶電體與不帶電的物體接觸時，就會使不帶電的物體上失去電子(或得到電子)，從而使不帶電的物體由於缺少(或多餘)電子而帶正電(負電).(電荷從物體的一部分轉移到另一部分)

(3)感應起電：當帶電體靠近導體時，導體內的自由電子會向靠近或遠離帶電體的方向移動.(電荷從一個物體轉移到另一個物體)

三種起電的方式不同，但實質都是發生電子的轉移，使多餘電子的物體(部分)帶負電
，使缺少電子的物體(部分)帶正電.在電子轉移的過程中
，電荷的總量保持不變。

二、電荷守恒定律

1.電荷量：電荷的多少。

在國際單位製中

，它的單位是庫侖，符號是C。

2.元電荷：電子和質子所帶電荷的絕對值1.6×10-19C，所有帶電體的電荷量等於e或e的整數倍。

元電荷就是帶電荷量足夠小的帶電體嗎?提示：不是
，元電荷是一個抽象的概念，不是指的某一個帶電體，它是指電荷的電荷量.另外任何帶電體所帶電荷量是1.6×10-19C的整數倍。

3.比荷：粒子的電荷量與粒子質量的比值。

4.電荷守恒定律

表述1：電荷守恒定律：電荷既不能憑空產生
，也不能憑空消失，隻能從一個物體轉移到另一個物體，或從物體的一部分轉移到另一部分,在轉移的過程中，電荷的總量保持不變。

表述2：在一個與外界沒有電荷交換的係統內，正
、負電荷的代數和保持不變。

例：有兩個完全相同的帶電絕緣金屬小球A、B，分別帶電荷量為QA=6.4×10-9 C
，QB=-3.2×10-9C
，讓兩個絕緣小球接觸
，在接觸過程中，電子如何轉移並轉移了多少?

【思路點撥】　當兩個完全相同的金屬球接觸後，根據對稱性
，兩個球一定帶等量的電荷量.若兩個球原先帶同種電荷
，電荷量相加後均分;若兩個球原先帶異種電荷
，則電荷先中和再均分.

高中物理選修知識點2

第2節 庫侖定律

一、電荷間的相互作用

1.點電荷：當電荷本身的大小比起它到其他帶電體的距離小得多
，這樣可以忽略電荷在帶電體上的具體分布情況，把它抽象成一個幾何點。

這樣的帶電體就叫做點電荷。點電荷是一種理想化的物理模型。VS質點

2.帶電體看做點電荷的條件：

①兩帶電體間的距離遠大於它們大小;

②兩個電荷均勻分布的絕緣小球。

3.影響電荷間相互作用的因素：

①距離;②電量;③帶電體的形狀和大小

二、庫侖定律：在真空中兩個靜止點電荷間的作用力跟它們的電荷的乘積成正比，跟它們距離的平方成反比
，作用力的方向在它們的連線上。

注意：

1.定律成立條件：真空
、點電荷

2.靜電力常量——k=9.0×109N·m2/C2(庫侖扭秤)

3.計算庫侖力時
，電荷隻代入絕對值

4.方向在它們的連線上，同種電荷相斥
，異種電荷相吸

5.兩個電荷間的庫侖力是一對相互作用力

庫侖扭秤實驗
、控製變量法

例題：兩個帶電量分別為+3Q和-Q的點電荷分別固定在相距為2L的A
、B兩點，現在AB連線的中點O放一個帶電量為+q的點電荷。求q所受的庫侖力。

高中物理選修知識點3

第3節 電場強度

一

、電場——電荷間的相互作用是通過電場發生的

電荷(帶電體)周圍存在著的一種物質。電場看不見又摸不著，但卻是客觀存在的一種特殊物質形態。

其基本性質就是對置於其中的電荷有力的作用，這種力就叫電場力。

電場的檢驗方法：把一個帶電體放入其中，看是否受到力的作用。

試探電荷：用來檢驗電場性質的電荷。其電量很小(不影響原電場);體積很小(可以當作質點)的電荷
，也稱點電荷。

二、電場強度

1.場源電荷

2.電場強度

放入電場中某點的電荷受到的電場力與它所帶電荷量的比值，叫做這一點的電場強度
，簡稱場強。

電場強度是矢量。規定：正電荷在電場中某一點受到的電場力方向就是那一點的電場強度的方向。即如果Q是正電荷，E的方向就是沿著PQ的連線並背離Q;如果Q是負電荷，E的方向就是沿著PQ的連線並指向Q。(“離+Q而去，向-Q而來”)

電(dian)場(chang)強(qiang)度(du)是(shi)描(miao)述(shu)電(dian)場(chang)本(ben)身(shen)的(de)力(li)的(de)性(xing)質(zhi)的(de)物(wu)理(li)量(liang)，反(fan)映(ying)電(dian)場(chang)中(zhong)某(mou)一(yi)點(dian)的(de)電(dian)場(chang)性(xing)質(zhi)，其(qi)大(da)小(xiao)表(biao)示(shi)電(dian)場(chang)的(de)強(qiang)弱(ruo)，由(you)產(chan)生(sheng)電(dian)場(chang)的(de)場(chang)源(yuan)電(dian)荷(he)和(he)點(dian)的(de)位(wei)置(zhi)決(jue)定(ding)，與(yu)檢(jian)驗(yan)電(dian)荷(he)無(wu)關(guan)。數(shu)值(zhi)上(shang)等(deng)於(yu)單(dan)位(wei)電(dian)荷(he)在(zai)該(gai)點(dian)所(suo)受(shou)的(de)電(dian)場(chang)力(li)。

三、點電荷的場強公式

四、電場的疊加

在幾個點電荷共同形成的電場中
，某點的場強等於各個電荷單獨存在時在該點產生的場強的矢量和，這叫做電場的疊加原理。

五
、電場線

1.電場線：為了形象地描述電場而在電場中畫出的一些曲線，曲線的疏密程度表示場強的大小，曲線上某點的切線方向表示場強的方向。

2.電場線的特征

(1)電場線密的地方場強強，電場線疏的地方場強弱。

(2)靜電場的電場線起於正電荷止於負電荷，孤立的正電荷(或負電荷)的電場線止無窮遠處點。

(3)電場線不會相交，也不會相切。

(4)電場線是假想的，實際電場中並不存在。

(5)電場線不是閉合曲線
，且與帶電粒子在電場中的運動軌跡之間沒有必然聯係。

3.幾種典型電場的電場線

(1)正
、負點電荷的電場中電場線的分布

特點：

①離點電荷越近，電場線越密
，場強越大。

②e以點電荷為球心作個球麵，電場線處處與球麵垂直

，在此球麵上場強大小處處相等

，方向不同。

(2)等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布

高中物理選修知識點4

第4節 電勢能和電勢

一、電勢差：電勢差等於電場中兩點電勢的差值。電場中某點的電勢
，就是該點相對於零勢點的電勢差。

(1)計算式

(2)單位：伏特(V)

(3)電勢差是標量。其正負表示大小。

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
，隻與始末位置有關，與路徑無關。

1.電勢能：電荷處於電場中時所具有的,由其在電場中的位置決定的能量稱為電勢能.

注意：係統性、相對性

2.電勢能的變化與電場力做功的關係

(1)電荷在電場中具有電勢能。

(2)電場力對電荷做正功，電荷的電勢能減小。

(3)電場力對電荷做負功
，電荷的電勢能增大。

(4)電場力做多少功，電荷電勢能就變化多少。

(5)電勢能是相對的，與零電勢能麵有關(通常把電荷在離場源電荷無限遠處的電勢能規定為零，或把電荷在大地表麵上電勢能規定為零。)

(6)電勢能是電荷和電場所共有的
，具有係統性。

(7)電勢能是標量。

3.電勢能大小的確定

電荷在電場中某點的電勢能在數值上等於把電荷從這點移到電勢能為零處電場力所做的功。

三、電勢

電勢：置(zhi)於(yu)電(dian)場(chang)中(zhong)某(mou)點(dian)的(de)試(shi)探(tan)電(dian)荷(he)具(ju)有(you)的(de)電(dian)勢(shi)能(neng)與(yu)其(qi)電(dian)量(liang)的(de)比(bi)叫(jiao)做(zuo)該(gai)點(dian)的(de)電(dian)勢(shi)。是(shi)描(miao)述(shu)電(dian)場(chang)的(de)能(neng)的(de)性(xing)質(zhi)的(de)物(wu)理(li)量(liang)。其(qi)大(da)小(xiao)與(yu)試(shi)探(tan)電(dian)荷(he)的(de)正(zheng)負(fu)及(ji)電(dian)量(liang)q均無關，隻與電場中該點在電場中的位置有關
，故其可衡量電場的性質。

1.電勢的相對性：某點電勢的大小是相對於零點電勢而言的。

零電勢的選擇是任意的，一般選地麵和無窮遠為零勢能麵。

2.電勢的固有性：電場中某點的電勢的大小是由電場本身的性質決定的，與放不放電荷及放什麼電荷無關。

3.電勢是標量,隻有大小,沒有方向.(負電勢表示該處的電勢比零電勢處電勢低.)

4.計算時EP,q,

都帶正負號。

5.順著電場線的方向
，電勢越來越低。

6.與電勢能的情況相似,應先確定電場中某點的電勢為零.(通常取離場源電荷無限遠處或大地的電勢為零.)

三
、等勢麵

1.等勢麵：電場中電勢相等的各點構成的麵。

2.等勢麵的特點

①等勢麵一定跟電場線垂直，在同一等勢麵的兩點間移動電荷
，電場力不做功;

②電場線總是由電勢高的等勢麵指向電勢低的等勢麵，任意兩個等勢麵都不會相交;

③等差等勢麵越密的地方電場強度越大

高中物理選修知識點5

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淨電荷。

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(包括表麵上)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,表麵為等勢麵

(3)導體外部表麵附近場強方向與該點的表麵垂直

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：

導體內部無淨電荷，電荷隻分布在導體的外表麵

在超導體表麵，越尖銳的位置

，電荷的密度(單位麵積上的電荷量)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麵金屬罩、通訊電纜外層金屬套

電力工人高壓帶電作業，全身穿戴金屬絲網製成的衣、帽
、手套、鞋