2014年高考物理选修3-1、3-2考点(2)
发布时间:2021-06-08
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①电场力做功与电势能变化的关系
它们的关系如同重力做功与重力势能的关系一样,电场力做正功时,电荷的电势能减少,电场力做负功时,电荷的电势能增加;电场力对电荷做功的多少等于电荷电势能的变化量,所以电场力的功是电荷电势能变化的量度.用ε表示电势能,则将电荷从A点移到B点有:WAB - A- B.
②电势能变化的判断方法:
a.依电场力做功正负判断:如①中所述关系判断 b.由电荷沿电场线移动方向判断
正电荷顺电场线移动时,电场力是做正功,电势能减少,负电荷顺电场线移动时,电场力是做负功,电势能增加.
c.若只有电场力做功时,动能和电势能互相转化,则动能增加,电势能就减少,反之,电势能就增加. 二、电势与电场强度的关系
⑴电势反映电场能的特性,而电场强度反映电场力的特性.
⑵电势是标量,具有相对性,而电场强度是矢量,不具相对性,两者叠加时运算法则不同. 电势的正负有大小的含义,而电场强度的正、负表示方向不同,并不表示大小.
⑶电势与电场强度的大小没有必然的联系,某点的电势为零,电场强度可不为零,反之亦然. ⑷同一检验电荷在E大处F大,但正电荷在φ高处,ε才大,而负电荷在φ高处ε反而小. (5)电势和电场强度都是由电场本身的因素决定的,与检验电荷无关. 三、匀强电场中电势差与电场强度的关系
U
⑴关系可由公式表达:E 或U Ed.
d
U
⑵对E (或U Ed)的理解.
dU
①公式E 反映了电场强度与电势差之间的关系,由公式可知:电场强度的方向就是电势降低最快
d
的方向.
U
②公式E 的应用只适用于匀强电场,且应用时注意d的含义是表示某两点沿电场线方向上的距离,
d
或两点所在等势面之间的距离,由公式可得结论:在匀强电场中,两长度相等且相互平行的线段的两端点间的电势差相等.U ELcosα (α为线段与电场线的夹角,L为线段的长度)
③对于非匀强电场,此公式可以用来定性分析某些问题,如在非匀强电场中,各相邻等势面的电势差为一定值时,那么E越大处,d越小,即等势面越密.
四、等势面和电场线的关系
电场中电势相等的点构成的面叫做等势面,电场线和等势面均是形象描述电场的,它们有如下关系: ①电场线总是与等势面垂直,且从高等势面指向低等势面. ②电场线越密的地方,等势面也越密.
③沿等势面移动电荷,电场力不做功,沿电场线移动电荷,电场力一定做功. ④电场线和等势面都是人们虚拟出来形象描述电场的工具.
⑤实际中测量等电势点较容易,所以往往通过描绘等势线来确定电场线.
考点40 静电屏蔽 电容器
1.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.
若导体空腔或网罩内没有带电体,则空腔内的电场恒为零,不受空腔外部电场的影响. 2.电容器
⑴定义:两个互相靠近又彼此绝缘的导体组成电容器.
⑵电容器的充、放电:使电容器两极板带上等量异种电荷的过程叫充电.充电的过程是将电场能储存在电容器中.使充电后的电容器失去电荷的过程叫放电.放电的过程是将储存在电容器中的电场能转化为其他形式的能.电容器的带电量是指每个极板上所带电量的绝对值.
3.电容
⑴定义:电容器所带电荷量与两极板间电压的比值叫电容.定义公式C 只取决于电容器本身.
⑵电容的物理意义:是描述电容器容纳电荷本领大小的物理量,在数量上等于把电容器两板间的电势差增大lV所需电荷量.
⑶电容的单位:法拉,符号F. 1 F 106μF 1012pF.
Q
.注意C跟Q、U无关,U