高中物理电场知识点思维导图

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2022-07-16

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物理

高中物理

电场

电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的，电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。这次小编给大家整理了高中物理电场知识点，供大家阅读参考。

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思维导图大纲

1.两种电荷

(1)自然界中存在两种电荷:正电荷与负电荷

(2)电荷守恒定律

2.库仑定律

(1)内容

在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比

跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上

(2)适用条件

真空中的点电荷

点电荷是一种理想化的模型

如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离小得多，以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时，这种带电体就可以看成点电荷

但点电荷自身不一定很小，所带电荷量也不一定很少

3.电场强度、电场线

(1)电场

带电体周围存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体

电场是客观存在的，电场具有力的特性和能的特性

(2)电场强度

放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值，叫做这一点的电场强度

定义式

E=F/q

方向

正电荷在该点受力方向

(3)电场线

在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这些曲线叫做电场线

电场线的性质

①电场线是起始于正电荷(或无穷远处)，终止于负电荷(或无穷远处)

②电场线的疏密反映电场的强弱

③电场线不相交

④电场线不是真实存在的

⑤电场线不一定是电荷运动轨迹

(4)匀强电场

在电场中，如果各点的场强的大小和方向都相同，这样的电场叫匀强电场

匀强电场中的电场线是间距相等且互相平行的直线

(5)电场强度的叠加

电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和

4.电势差U

电荷在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷量q的比值WAB/q叫做AB两点间的电势差

公式:UAB=WAB/q

电势差有正负

UAB=-UBA，一般常取绝对值，写成U

5.电势φ

电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差

(1)电势是个相对的量

某点的电势与零电势点的选取有关

通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势

因此电势有正、负，电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低

(2)沿着电场线的方向，电势越来越低

6.电势能

电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处(电势为零处)

电场力所做的功ε=qU

7.等势面

电场中电势相等的点构成的面叫做等势面

(1)等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷电场力不做功

(2)等势面一定跟电场线垂直，而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面

(3)画等势面(线)时，一般相邻两等势面(或线)间的电势差相等

这样，在等势面(线)密处场强大，等势面(线)疏处场强小

8.电场中的功能关系

(1)电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关

计算方法有

由公式W=qEcosθ计算

此公式只适合于匀强电场中

或由动能定理计算

(2)只有电场力做功，电势能和电荷的动能之和保持不变

(3)只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变

9.静电屏蔽

处于电场中的空腔导体或金属网罩，其空腔部分的场强处处为零，即能把外电场遮住，使内部不受外电场的影响，这就是静电屏蔽

10.带电粒子在电场中的运动

(1)带电粒子在电场中加速

带电粒子在电场中加速，若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做功等于带电粒子动能的增量

(2)带电粒子在电场中的偏转

带电粒子以垂直匀强电场的场强方向进入电场后，做类平抛运动.垂直于场强方向做匀速直线运动

(3)是否考虑带电粒子的重力要根据具体情况而定.一般说来

①基本粒子

如电子、质子、α粒子、离子等除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但不能忽略质量)

②带电颗粒

如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不能忽略重力

(4)带电粒子在匀强电场与重力场的复合场中运动

由于带电粒子在匀强电场中所受电场力与重力都是恒力，因此可以用两种方法处理

①正交分解法

②等效“重力”法

11.示波管的原理

示波管由电子枪，偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空

如果在偏转电极--′上加扫描电压，同时加在偏转电极YY′上所要研究的信号电压，其周期与扫描电压的周期相同，在荧光屏上就显示出信号电压随时间变化的图线

12.电容定义

电容器的带电荷量跟它的两板间的电势差的比值

[注意]

电容器的电容是反映电容本身贮电特性的物理量，由电容器本身的介质特性与几何尺寸决定

与电容器是否带电、带电荷量的多少、板间电势差的大小等均无关

单位

法拉(F)，1F=106μF，1μF=106pF

13、稳恒电流

1.电流

(1)定义

电荷的定向移动形成电流

(2)电流的方向

规定正电荷定向移动的方向为电流的方向

在外电路中电流由高电势点流向低电势点，在电源的内部电流由低电势点流向高电势点(由负极流向正极)

(3)电流强度

(1)定义

通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用时间的比值，I=q/t

(2)在国际单位制中电流的单位是安

1mA=10-3A，1μA=10-6A

(3)电流强度的定义式中，如果是正、负离子同时定向移动，q应为正负离子的电荷量和

2.电阻

(1)定义

导体两端的电压与通过导体中的电流的比值叫导体的电阻

(2)定义式

R=U/I，单位:Ω

(3)电阻是导体本身的属性，跟导体两端的电压及通过电流无关

3.电阻定律

(1)内容

在温度不变时，导体的电阻R与它的长度L成正比，与它的横截面积S成反比

(2)公式

:R=ρL/S

(3)适用条件

①粗细均匀的导线

②浓度均匀的电解液

4.电阻率:反映了材料对电流的阻碍作用

(1)有些材料的电阻率随温度升高而增大(如金属)

有些材料的电阻率随温度升高而减小(如半导体和绝缘体)

有些材料的电阻率几乎不受温度影响(如锰铜和康铜)

(2)半导体

导电性能介于导体和绝缘体之间，而且电阻随温度的增加而减小，这种材料称为半导体，半导体有热敏特性，光敏特性，掺入微量杂质特性

(3)超导现象

当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零，这种现象叫超导现象，处于这种状态的物体叫超导体

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