1第八章电场苏州十中物理组一三种产生电荷的方式1摩擦起电1正点荷用绸子摩擦过的玻璃棒所带电荷2负电荷用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷3实质电子从一物体转移到另一物体2接触起电1实质电荷从一物体移到另一物体2两个完全相同的物体相互接触后电荷平分3电荷的中和等量的异种电荷相互接触电荷相合抵消而对外不显电性这种现象叫电荷的中和3感应起电把电荷移近不带电的导体可以使导体带电1电荷的基本性质同种电荷相互排斥异种电荷相互吸引2实质使导体的电荷从一部分移到另一部分3感应起电时导体离电荷近的一端带异种电荷远端带同种电荷4电荷的基本性质能吸引轻小物体二电荷守恒定律电荷既不能被创生亦不能被消失它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在转移过程中电荷的总量不变三元电荷一个电子所带的电荷叫元电荷用e表示1e161019c2一个质子所带电荷亦等于元电荷3任何带电物体所带电荷都是元电荷的整数倍四库仑定律真空中两个静止点电荷间的相互作用力跟它们所带电荷量的乘积成正比跟它们之间距离的二次方成反比作用力的方向在它们的连线上电荷间的这种力叫库仑力1计算公式FkQ1Q2r2k90109Nm2kg22库仑定律只适用于2点电荷电荷的体积可以忽略不计3库仑力不是万有引力五电场电场是使点电荷之间产生静电力的一种物质1只要有电荷存在在电荷周围就一定存在电场2电场的基本性质电场对放入其中的电荷静止运动有力的作用这种力叫电场力3电场磁场重力场都是一种物质六电场强度放入电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量Q的比值叫该点的电场强度1定义式EFqE是电场强度F是电场力q是试探电荷2电场强度是矢量电场中某一点的场强方向就是放在该点的正电荷所受电场力的方向与负电荷所受电场力的方向相反3该公式适用于一切电场4点电荷的电场强度公式EkQr2七电场的叠加在空间若有几个点电荷同时存在则空间某点的电场强度为这几个点电荷在该点的电场强度的矢量和解题方法分别作出表示这几个点电荷在该点场强的有向线段用平行四边形定则求出合场强八电场线电场线是人们为了形象的描述电场特性而人为假设的线1电场线不是客观存在的线2电场线的形状电场线起于正电荷终于负电荷G用锯木屑观测电场线DAT1只有一个正电荷电场线起于正电荷终于无穷远2只有一个负电荷起于无穷远终于负电荷3既有正电荷又有负电荷起于正电荷终于负电荷3电场线的作用1表示电场的强弱电场线密则电场强电场强度大电场线疏则电场弱电场强度小2表示电场强度的方向电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向4电场线的特点1电场线不是封闭曲线2同一电场中的电场线不向交九匀强电场电场强度的大小方向处处相同的电场匀强电场的电场线平行且3分布均匀1匀强电场的电场线是一簇等间距的平行线2平行板电容器间的电是匀强电场场十电势差电荷在电场中由一点移到另一点时电场力所作的功WAB与电荷量q的比值叫电势差又名电压1定义式UABWABq2电场力作的功与路径无关3电势差又命电压国际单位是伏特十一电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移到参考点零势点时电场力作的功1电势具有相对性和零势面的选择有关2电势是标量单位是伏特V3电势差和电势间的关系UABAB4电势沿电场线的方向降低时电场力要作功则两点电势差不为零就不是等势面4相同电荷在同一等势面的任意位置电势能相同原因电荷从一点移到另一点时电场力不作功所以电势能不变5电场线总是由电势高的地方指向电势低的地方6等势面的画法相临等势面间的距离相等十二电场强度和电势差间的关系在匀强电场中沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积1数学表达式UEd2该公式的使适用条件是仅仅适用于匀强电场3d是两等势面间的垂直距离十三电容器储存电荷电场能的装置1结构由两个彼此绝缘的金属导体组成2最常见的电容器平行板电容器十四电容电容器所带电荷量Q与两电容器量极板间电势差U的比值用C来表示1定义式CQU2电容是表示电容器储存电荷本领强弱的物理量3国4际单位法拉简称法用F表示4电容器的电容是电容器的属性与QU无关十五平行板电容器的决定式Cs4kd其中d为两极板间的垂直距离又称板间距k是静电力常数k90109Nm2c2是电介质的介电常数空气的介电常数最小s表示两极板间的正对面积1电容器的两极板与电源相连时两板间的电势差不变等于电源的电压2当电容器未与电路相连通时电容器两板所带电荷量不变十六带电粒子的加速1条件带电粒子运动方向和场强方向垂直忽略重力2原理动能定理电场力做的功等于动能的变化WUq12mvt212mv023推论当初速度为零时Uq12mvt24使带电粒子速度变大的电场又名加速电场九章恒定电流一电流电荷的定向移动行成电流1产生电流的条件1自由电荷2电场2电流是标量但有方向我们规定正电荷定向移动的方向是电流的方向注在电源外部电流从电源的正极流向负极在电源的内部电流从负极流向正极3电流的大小通过导体横截面的电荷量Q跟通过这些电量所用时间t的比值叫电流I表示1数学表达式IQt2电流的国际单位安培A3常用单位毫安mA微安uA41A103mA106uA二欧姆定律导体中的电流跟导体两端的电压U成正比跟导体的电阻R成反比1定义式IUR2推论RUI3电阻的国际单位时欧姆用表示1k1031M1064伏安特性曲线5三闭合电路由电源导线用电器电键组成1电动势电源的电动势等于电源没接入电路时两极间的电压用E表示2外电路电源外部的电路叫外电路外电路的电阻叫外电阻用R表示其两端电压叫外电压3内电路电源内部的电路叫内电阻内点路的电阻叫内电阻用r表示其两端电压叫内电压如发电机的线圈干电池内的溶液是内电路其电阻是内电阻4电源的电动势等于内外电压之和EU内U外U外RIERrI四闭合电路的欧姆定律闭合电路里的电流跟电源的电动势成正比跟内外电路的电阻之和成反比1数学表达式IERr2当外电路断开时外电阻无穷大电源电动势等于路端电压就是电源电动势的定义3当外电阻为零短路时因内阻很小电流很大会烧坏电路五半导体导电能力在导体和绝缘体之间半导体的电阻随温升越高而减小六导体的电阻随温度的升高而升高当温度降低到某一值时电阻消失成为超导第十章磁场一磁场1磁场的基本性质磁场对放入其中的磁极电流有磁场力的作用2磁铁电流都能能产生磁场63磁极和磁极之间磁极和电流之间电流和电流之间都通过磁场发生相互作用4磁场的方向磁场中小磁针北极的指向就是该点磁场的方向二磁感线在磁场中画一条有向的曲线在这些曲线中每点的切线方向就是该点的磁场方向1磁感线是人们为了描述磁场而人为假设的线2磁铁的磁感线在外部从北极到南极内部从南极到北极3磁感线是封闭曲线三安培定则1通电直导线的磁感线用右手握住通电导线让伸直的大拇指所指方向跟电流方向一致弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向2环形电流的磁感线让右手弯曲的四指和环形电流方向一致伸直的大拇指所指的方向就是环形导线中心轴上磁感线的方向3通电螺旋管的磁场用右手握住螺旋管让弯曲的四指方向和电流方向一致大拇指所指的方向就是螺旋管内部磁感线的方向四地磁场地球本身产生的磁场从地磁北极地理南极到地磁南极地理北极五磁感应强度磁感应强度是描述磁场强弱的物理量1磁感应强度的大小在磁场中垂直于磁场方向的通电导线所受的安培力F跟电流I和导线长度L的乘积的比值7叫磁感应强度BFIL2磁感应强度的方向就是该点磁场的方向放在该点的小磁针北极的指向3磁感应强度的国际单位特斯拉T1T1NAm六安培力磁场对电流的作用力1大小在匀强磁场中当通电导线与磁场垂直时电流所受安培力F等于磁感应强度B电流I和导线长度L三者的乘积2定义式FBIL适用于匀强电场导线很短时3安培力的方向左手定则伸开左手使大拇指根其余四个手指垂直并且跟手掌在同一个平面内把手放入磁场中让磁感线垂直穿过手心并使伸开四指指向电流的方向那么大拇指所指的方向就是通电导线所受安培力的方向七磁铁和电流都可产生磁场八磁场对电流有力的作用九电流和电流之间亦有力的作用1同向电流产生引力2异向电流产生斥力十分子电流假说所有磁场都是由电流产生的十一磁性材料能够被强烈磁化的物质叫磁性材料1软磁材料磁化后容易去磁的材料例软铁硅钢应用制造电磁铁变压器2硬磁材料磁化后不容易去磁的材料例碳钢钨钢制造永久磁铁十二磁场对运动电荷的作用力叫做洛伦兹力1洛仑兹力的方向由左手定则判断伸开左手让大拇指和其余四指共面且垂直把左手放入磁场中让磁感线垂直穿过手心四指为正电荷运动方向与负电荷运动方向相反8大拇指所指方向就是洛仑兹力的方向1洛仑兹力F一定和BV决定的平面垂直2洛仑兹力只改变速度的方向而不改变其大小3洛伦兹力永远不做功2洛伦兹力的大小1当v平行于B时F02当v垂直于B时FqvB