高二物理3-1筆記摘抄(2)
三、等勢(shì)面
1. 等勢(shì)面：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各點(diǎn)構(gòu)成的面。
2. 等勢(shì)面的特點(diǎn)
?、俚葎?shì)面一定跟電場(chǎng)線(xiàn)垂直，在同一等勢(shì)面的兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功;
?、陔妶?chǎng)線(xiàn)總是由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面，任意兩個(gè)等勢(shì)面都不會(huì)相交;
?、鄣炔畹葎?shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大。
第5節(jié) 電勢(shì)差
一、電勢(shì)差：電勢(shì)差等于電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的差值
二、電場(chǎng)力的功
電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)：電場(chǎng)力做功與重力做功一樣，只與始末位置有關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)。
第6節(jié) 電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系
一、場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系? (下圖)
結(jié)論：電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)沒(méi)有直接關(guān)系!
二、勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系
勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于場(chǎng)強(qiáng)與這兩點(diǎn)間沿電場(chǎng)方向距離的乘積
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位距離上降低的電勢(shì).
電場(chǎng)強(qiáng)度的方向是電勢(shì)降低最快的方向.
推論：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，沿任意一個(gè)方向上，電勢(shì)降落都是均勻的，故在同一直線(xiàn)上間距相同的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等。
第7節(jié) 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用
一、靜電感應(yīng)現(xiàn)象
1. 導(dǎo)體：容易導(dǎo)電的物體叫導(dǎo)體。
2. 導(dǎo)體中存在大量自由電荷。常見(jiàn)的導(dǎo)體有：金屬、石墨、人體、大地、酸堿鹽溶液等。
3. 靜電感應(yīng)現(xiàn)象：放入電場(chǎng)中的導(dǎo)體，其內(nèi)部的自由電子在電場(chǎng)力的作用下向電場(chǎng)的反方向作定向移動(dòng)，致使導(dǎo)體的兩端分別出現(xiàn)等量的正、負(fù)電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象。
4. 感應(yīng)電荷：靜電感應(yīng)現(xiàn)象中，導(dǎo)體不同部分出現(xiàn)的凈電荷。
二、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)
1. 靜電場(chǎng)中導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)分布
2. 靜電平衡：電場(chǎng)中導(dǎo)體內(nèi)(包括表面上)自由電荷不再發(fā)生定向移動(dòng)的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)。
3. 靜電平衡導(dǎo)體的特性：
(1)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零
(2) 導(dǎo)體是等勢(shì)體,表面為等勢(shì)面
(3)導(dǎo)體外部表面附近場(chǎng)強(qiáng)方向與該點(diǎn)的表面垂直
三、導(dǎo)體上電荷分布
1. 法拉弟圓桶實(shí)驗(yàn)
2. 靜電平衡時(shí)，超導(dǎo)體上電荷分布規(guī)律：
導(dǎo)體內(nèi)部無(wú)凈電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面
在超導(dǎo)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(méi)有電荷。
3. 尖端放電：
四、靜電屏蔽
1. 空腔導(dǎo)體或金屬網(wǎng)罩可以把外部電場(chǎng)遮住，使其不受外電場(chǎng)的影響。
2. 靜電屏蔽的兩種情況
導(dǎo)體內(nèi)腔不受外界影響：
接地導(dǎo)體空腔外部不受內(nèi)部電荷影響：
3. 靜電屏蔽的本質(zhì)：靜電感應(yīng)與靜電平衡
4. 靜電屏蔽的應(yīng)用：
電學(xué)儀器和電子設(shè)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(gè)彼此絕緣、相互靠近的導(dǎo)體可組成一個(gè)電容器，貯藏電量和能量。兩個(gè)導(dǎo)體稱(chēng)為電容器的兩極。
2. 電容器的帶電量：電容器一個(gè)極板所帶電量的絕對(duì)值。
3. 電容器的充電、放電.
操作：把電容器的一個(gè)極板與電池組的正極相連，另一個(gè)極板與負(fù)極相連，兩個(gè)極板上就分別帶上了等量的異種電荷。這個(gè)過(guò)程叫做充電。
現(xiàn)象：從靈敏電流計(jì)可以觀(guān)察到短暫的充電電流。充電后,切斷與電源的聯(lián)系,兩個(gè)極板間有電場(chǎng)存在,充電過(guò)程中由電源獲得的電能貯存在電場(chǎng)中,稱(chēng)為電場(chǎng)能。
操作：把充電后的電容器的兩個(gè)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(gè)過(guò)程叫放電。
充電——帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場(chǎng)強(qiáng)E增加, 電能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能
放電——帶電量Q減少,板間電壓U減少,板間場(chǎng)強(qiáng)E減少,電場(chǎng)能轉(zhuǎn)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(shì)U的比值，叫做電容器的電容
C=Q/U，式中Q指每一個(gè)極板帶電量的絕對(duì)值
①電容是反映電容器本身容納電荷本領(lǐng)大小的物理量，跟電容器是否帶電無(wú)關(guān)。
?、陔娙莸膯挝唬涸趪?guó)際單位制中，電容的單位是法拉，簡(jiǎn)稱(chēng)法，符號(hào)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(duì)面積S成正比，跟極板間的距離d成反比。
是電介質(zhì)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(kāi)電源，帶電量不變。
第9節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
研究帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)要注意以下三點(diǎn)：
1. 帶電粒子受力特點(diǎn)。
2. 結(jié)合帶電粒子的受力和初速度分析其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。
3. 注意選取合適的方法解決帶電粒子的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。
一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速
例1：在真空中有一對(duì)帶電平行金屬板，板間電勢(shì)差為U，若一個(gè)質(zhì)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(kāi)始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)，計(jì)算它到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度。
二、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)
例2：如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為+q的粒子，從兩平行板左側(cè)中點(diǎn)以初速度v0沿垂直場(chǎng)強(qiáng)方向射入，兩平行板的間距為d，兩板間的電勢(shì)差為U，金屬板長(zhǎng)度為L(zhǎng)，
(1)若帶電粒子能從兩極板間射出，求粒子射出電場(chǎng)時(shí)的側(cè)移量。
(2)若帶電粒子能從兩極板間射出，求粒子射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角度。
三、帶電粒子的分類(lèi)
(1)基本粒子
如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量)。
(2)帶電微粒
如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說(shuō)明或有明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。