高二物理選修3-1靜電場知識點(2)
3. 電勢能大小的確定
電荷在電場中某點的電勢能在數(shù)值上等于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：置于電場中某點的試探電荷具有的電勢能與其電量的比叫做該點的電勢。是描述電場的能的性質的物理量。其大小與試探電荷的正負及電量q均無關，只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。
單位：伏特(V)標量
1. 電勢的相對性：某點電勢的大小是相對于零點電勢而言的。零電勢的選擇是任意的，一般選地面和無窮遠為零勢能面。
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么電荷無關。
3. 電勢是標量,只有大小,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
?、俚葎菝嬉欢ǜ妶鼍€垂直，在同一等勢面的兩點間移動電荷，電場力不做功;
?、陔妶鼍€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;
?、鄣炔畹葎菝嬖矫艿牡胤诫妶鰪姸仍酱蟆?/p>
第5節(jié) 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(jié) 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(shù)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(jié) 靜電現(xiàn)象的應用
一、靜電感應現(xiàn)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(xiàn)象：放入電場中的導體，其內(nèi)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(xiàn)等量的正、負電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應現(xiàn)象。
4. 感應電荷：靜電感應現(xiàn)象中，導體不同部分出現(xiàn)的凈電荷。
二、靜電平衡狀態(tài)下導體的電場
1. 靜電場中導體內(nèi)電場分布
2. 靜電平衡：電場中導體內(nèi)(包括表面上)自由電荷不再發(fā)生定向移動的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)。
3. 靜電平衡導體的特性：
(1)導體內(nèi)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(guī)律：
導體內(nèi)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(wǎng)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(nèi)腔不受外界影響：
接地導體空腔外部不受內(nèi)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(yè)，全身穿戴金屬絲網(wǎng)制成的衣、帽、手套、鞋
第8節(jié) 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(xiàn)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(lián)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。
?、陔娙莸膯挝唬涸趪H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(shù)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(shù)，k是靜電力常量;空氣的介電常數(shù)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(jié) 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。
高二物理學習方法
一、聯(lián)系實際，幫助理解
從初中物理到高中物理最大的變化就是知識要求的變化。初中物理是通過現(xiàn)象認識規(guī)律，因此，初中物理主要的學習方法是“記憶”;高中物理則是通過對規(guī)律的認識理解來解決一些實際問題、解釋一些自然現(xiàn)象，所以高中物理主要的學習方法是“理解”。
做到理解的基本步驟是：一練、二講、三應用。“一練”即要在老師的指導下進行適當?shù)木毩暎ㄟ^對不同類型習題的練習，多方面、多角度地認識概念、認識規(guī)律、認識知識點、認識考點。
關于練習在物理中的重要性，我國物理學家嚴濟慈先生有這樣一段話，希望同學們記住嚴老的教誨：“做習題可以加深理解，融會貫通，鍛練思考問題和解決問題的能力。一道習題做不出來，說明你還沒有真懂;即使所有的習題都做出來了，也不一定說明你全懂了，因為你做習題有時只是在湊公式而已。如果知道自己懂在什么地方，不懂又在什么地方，還能設法去弄懂它，到了這種地步，習題就可以少做。”嚴濟慈先生的這段話充分說明了做練習對理解物理規(guī)律的重要作用;“二講”即把自己對規(guī)律、對概念、對知識點的認識講給同學，或者講給假想的同學，在講解時要多考慮如何講對方才能聽明白，如何講對方才更容易接受。一個概念、一條規(guī)律若能講一次或講清一個問題，自己對該概念或規(guī)律的認識和理解就會有一個較大的提高;“三應用”即試著用學過的規(guī)律去解釋一些實際問題，若能做到這一點，才算真正的理解。例如在學習摩擦力時，練習過程中經(jīng)常會遇到“摩擦力既可做動力又可做阻力”這一說法，摩擦力做阻力現(xiàn)實中的例子很多，也很好理解。但摩擦力做動力就不那么好理解，這時若能舉一個傳送帶的例子，并能講清楚，摩擦力做動力這一問題就能徹底解決，真正理解。
二、抓住課堂，提高效率
“堂上一分鐘，堂下十分鐘”這一老話充分說明了課堂的重要性，也充分說明了抓住課堂與提高效率的關系。課堂是學習的主陣地，是獲取知識的主要場所。所以抓住了課堂也就守住了陣地，同時，只有守住了這塊陣地，才能真正提高學習效率，才能使我們的夢想成為現(xiàn)實。所以說抓住課堂是學好物理的最基本的方法，也是最有效的方法。
如何才能抓住課堂?抓住課堂抓什么?一要動腦：即要積極思考讓自己的思路跟上老師的思路，認真的聽思路、聽方法，聽老師如何審題，如何找關鍵點，如何破題;二要動手：動手記重點和疑點，尤其是疑點，不僅要記下而且要抓住不放，利用課余時間問老師、問同學直到弄懂為止。三要動口：動口回答老師提出的問題，這時千萬不要有害怕答錯而不敢開口的想法，一旦有了這種想法，自己的問題就不能被老師發(fā)現(xiàn)，問題也就難以得到解決，長此以往，就會被堆積的問題壓跨。因此一定要大膽開口答題，大膽開口質疑，使問題及時得到解決。
另外，高一物理中所涉及的一些內(nèi)容在現(xiàn)實中難以找到實例，對這些內(nèi)容的認識和理解就只有通過課堂這一途徑來解決。例如：高一教材中萬有引力一章中有關天體運動的內(nèi)容，在實際生活中不可能找到對應的實例來幫助我們理解，如果我們再抓不住課堂，那么這部分知識就不可能真正的理解。
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