普物2思维导图

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2024-01-02

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磁场运动

静电场运动

运动强度

磁场与静电场相关内容分解

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思维导图大纲

静电场

电荷守恒定律库仑定律

电荷

正电荷

用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷

负电荷

用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷

元电荷

基本电荷又称“基本电量”或“元电荷”。在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，人们把最小电荷叫做元电荷，也是物理学的基本常数之一，常用符号e表示、是一个电子或一个质子所带的电荷量。任何带电体所带电荷都是e的整数倍或者等于e

点电荷

点电荷指的是本身的线度比相互之间的距离小得多的带电体

物体带电的三种形式

摩擦起电

电荷从一个物体通过摩擦转移到另一个物体

感应起电

电截经过静电愿应从物体的一感分转移到另一部分，或从一个梗疾摆佰爸啊胺爸体转移到男一个物体

接触起电

净电苟由带电体经过镀触转毯到原案不带电的物博上便之带电的过程

电荷守恒定律

电荷的总量既不能创造，也不能消失，只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分。

库仑定律

是静止点电荷相互作用力的规律，1785年法国科学家库伦由实验得出，真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力同它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上，同名电荷相斥，异名电荷相吸。

电场电场强度

电场

电场强度

定义：电场强度是用来表示电场的强弱和方向的物理量

方向：与正电荷在该点所受的静电力的方向相同

电场强度的叠加原理

定义：点电荷系统中任意一点的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和

电场线

概念：电场线是为了直观形象地描述电场分布，在电场中引入的一些假想的曲线

特点：既不相交，也不间断

性质

电场线起始于正电荷(或无穷远处)，终止于负电荷(或无穷远处)；即电场线可以是不闭合的（这是与后面要学习的磁感线的最大区别）；

电场线的疏密程度可定性的用来表示电场的强弱，电场线越密集的地方电场强度e越大；

电场线与等势面垂直

任意两条电场线不会相交（如果两条电场线相交，就会在交点处形成两个切线方向，而静电场中每一点的电场方向是唯一的），也不会相切（如果相切，则在切点处电场线的密集程度趋于无穷大，也即该处的场强趋于无穷大，这与实际不相符）；

沿着电场线的方向电势越来越低，电场方向就是电势降低最快的方向；

匀强电场

在某个区域内各处场强大小相等，方向相同，则该区域电场为匀强电场。

带点粒子在电场中的运动

加速

偏转

带电粒子的重力以及在复合场中的运动问题

静电场中的导体电容器电容

静电感应

原理：一个带电的物体与不带电的导体相互靠近时由于电荷间的相互作用，会使导体内部的电荷重新分布，异种电荷被吸引到带电体附近，而同种电荷被排斥到远离带电体的导体另一端。

静电平衡状态

定义：:导体放在电场中，导体中的自由电子在电场力的作用下运动，当自由电子定向移动停止时的状态

特点

导体内部场强处处为零。

导体表面是等势面，整个导体是等势体。

净电荷都分佈在外表面，曲率愈大处分布电荷愈多。

静电屏蔽

导体壳可以保护它所包围的区域，使其不受电场影响的现象

电容器

定义：电路中用来储存电量的器件，由两个接近并相互绝缘的导体构成。

充电、放电过程

充电过程即是电容器存储电荷的过程。电器与直流电源接通后，与电源正极相连的金属极板上的电荷，向与电源负极相连的金属极板跑去。使得与电源正极相连的金属极板，失去电荷带正电，与电源负极相连的金属极板，得到电荷带负电，这时电容器开始充电。

放电过程即是电容器释放存储电荷的过程。当充电完毕的电容器，位于一个无电源的闭合通路中时，带负电的金属极板上的电荷，便会向带正电的金属极板上跑去。使得正负电荷中和掉，电容器开始放电。

分类

平行版电容器

电容平行板电容器由两块平行的金属板，中间夹以电介质薄层

球形电容器

圆柱形电容器

电容

定义：电容（Capacitance）亦称作“电容量”，是指在给定电位差下的电荷储藏量

地球的电容是7.11x 10^(-4)

单位是：法拉，符号F

电势电势电势差

思考：三者与电场强度的区别？

静电力做功

特点：与路径无关

计算方法：W=Fscosθ

电势能

定义：电荷在电场中由于受电场作用而具有由位置决定的能量

电势、电势差、等势面、电势能

电势

电场中某点的电势，等于该点与零电势点间的电势差。在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功。电势具有相对性，与零电势点的选取有关。单位伏特(V) 1V=1J/C

电势差

电荷在电场中两点移动时，电场力所做的功与电荷的电量的比值，叫做这两点间的电势差。电势差是标量，与零电势点的选取无关。

匀强电场中场强和电势差的关系: U=Ed (d 为A、B间的距离在场强方向上的投影)

电势能

电荷在电场中具有的与电荷位置有关的能叫做电势能。与零电势点的选取有关。

电场力做正功，电势能减小，电场力做负功，电势能增加。电势能的改变量等于电场力所做的功。

电场力做功的特点及计算: 电场力做功只与始末的位置有关，与路径无关。

等势面

概念：电场中电势相等的点构成的面。

特点

在同一等势面上移动电荷，电场力不做功。

电场线与等势面垂直，由电势高的等势面指向电势低的等势面。

任意两个等势面不相交。

匀强电场中电势差和等势面之间的关系

U=Ed

磁场

磁感线、磁通量

磁感线的性质

感线是闭合曲线，磁铁外部的磁感线是从N极出来，回到磁铁的S极，内部是从S极到N极，外部的磁感线为曲线，而内部的磁感线为直线。

每条磁感线都是闭合曲线，任意两条磁感线不相交。

磁感线上每一点的切线方向都表示该点的磁场方向

磁感线的疏密程度表示磁感应强度的大小。

磁通量

概念：在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一个与磁感应方向垂直的平面，其面积为S，把B与S的乘积称作穿过这个面积的磁通量

磁通量Φ=BS，注意B要与S垂直，如果B与S不垂直，则要把B分解成垂直于S和平行于S的两个分量，垂直分量为有效分量。

磁通量表示穿过平面磁感线的条数，条数越多，磁通量越大。

几种常见的磁场

直线电流的磁场

环形电流的磁场

通电螺线管的磁场

安培分子电流假说

内容：安培认为在原子、分子等物质微粒的内部，存在着一种环形电流--分子电流，使每个微粒成为微小的磁体，分子的两侧相当于两个磁极.通常情况下磁体分子的分子电流取向是杂乱无章的，它们产生的磁场互相抵消，对外不显磁性。当外界磁场作用后，分子电流的取向大致相同，分子间相邻的电流作用抵消，而表面部分未抵消，它们的效果显示出宏观磁性。

安培环路定理

在稳恒磁场中，磁感应强度B沿任何闭合路径的线积分，等于这闭合路径所包围的各个电流的代数和乘以磁导率。

磁现象、磁场、磁感应强度

地磁场

带电粒子在磁场中的运动

洛伦兹力

磁场对运动电荷的作用

定义

是运动于电磁场的带电粒子所感受到的作用力

方向

左手定则

大小