2016年高二上學(xué)期物理期中考試必備知識點(diǎn)
高中物理學(xué)科強(qiáng)調(diào)注重基礎(chǔ)，把那些最重要、最基本的主干知識作為高中物理的主要內(nèi)容。育路網(wǎng)高中頻道整理了2016年高二上學(xué)期物理期中必備知識點(diǎn)，供復(fù)習(xí)!
電場
庫侖定律、電場強(qiáng)度、電勢能、電勢、電勢差、電場中的導(dǎo)體、導(dǎo)體
知識要點(diǎn)：
1、電荷及電荷守恒定律
�、抛匀唤缰兄淮嬖谡�、負(fù)兩中電荷，電荷在它的同圍空間形成電場，電荷間的相互作用力就是通過電場發(fā)生的。電荷的多少叫電量�；倦姾� 。
�、剖刮矬w帶電也叫起電。使物體帶電的方法有三種：①摩擦起電 ②接觸帶電 ③感應(yīng)起電。
�、请姾杉炔荒軇�(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從的體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一個(gè)部分，這叫做電荷守恒定律。
2、庫侖定律
在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比，跟它們間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上，數(shù)學(xué)表達(dá)式為 ，其中比例常數(shù) 叫靜電力常量， 。
庫侖定律的適用條件是(a)真空，(b)點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是物理中的理想模型。當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電體的線度時(shí)，可以使用庫侖定律，否則不能使用。例如半徑均為 的金屬球如圖9—1所示放置，使兩球邊緣相距為 ，今使兩球帶上等量的異種電荷 ，設(shè)兩電荷 間的庫侖力大小為 ，比較 與 的大小關(guān)系，顯然，如果電荷能全部集中在球心處，則兩者相等。依題設(shè)條件，球心間距離 不是遠(yuǎn)大于 ，故不能把兩帶電體當(dāng)作點(diǎn)電荷處理。實(shí)際上，由于異種電荷的相互吸引，使電荷分布在兩球較靠近的球面處，這樣電荷間距離小于 ，故 。同理，若兩球帶同種電荷 ，則 。
3、電場強(qiáng)度
�、烹妶龅淖罨镜男再|(zhì)之一，是對放入其中的電荷有電場力的作用。電場的這種性質(zhì)用電場強(qiáng)度來描述。在電場中放入一個(gè)檢驗(yàn)電荷 ，它所受到的電場力 跟它所帶電量的比值 叫做這個(gè)位置上的電場強(qiáng)度，定義式是 ，場強(qiáng)是矢量，規(guī)定正電荷受電場力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場強(qiáng)方向，負(fù)電荷受電場力的方向與該點(diǎn)的場強(qiáng)方向相反。
由場強(qiáng)度 的大小，方向是由電場本身決定的，是客觀存在的，與放不放檢驗(yàn)電荷，以及放入檢驗(yàn)電荷的正、負(fù)電量的多少均無關(guān)，既不能認(rèn)為 與 成正比，也不能認(rèn)為 與 成反比。
要區(qū)別場強(qiáng)的定義式 與點(diǎn)電荷場強(qiáng)的計(jì)算式 ，前者適用于任何電場，后者只適用于真空(或空氣)中點(diǎn)電荷形成的電場。
4、電場線
為了直觀形象地描述電場中各點(diǎn)的強(qiáng)弱及方向，在電場中畫出一系列曲線，曲線上各點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向，曲線的疏密表示電場的弱度。
電場線的特點(diǎn)：(a)始于正電荷 (或無窮遠(yuǎn))，終止負(fù)電荷(或無窮遠(yuǎn));(b)任意兩條電場線都不相交。
電場線只能描述電場的方向及定性地描述電場的強(qiáng)弱，并不是帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡。帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是由帶電粒子受到的合外力情況和初速度共同決定。
5、勻強(qiáng)電場
場強(qiáng)方向處處相同，場強(qiáng)大小處處相等的區(qū)域稱為勻強(qiáng)電場，勻強(qiáng)電場中的電場線是等距的平行線，平行正對的兩金屬板帶等量異種電荷后，在兩極之間除邊緣外就是勻強(qiáng)電場。
6、電勢能
由電荷在電場中的相對位置決定的能量叫電勢能。
電勢能具有相對性，通常取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢能和零點(diǎn)。
由于電勢能具有相對性，所以實(shí)際的應(yīng)用意義并不大。而經(jīng)常應(yīng)用的是電勢能的變化。電場力對電荷做功，電荷的電勢能減速少，電荷克服電場力做功，電荷的電勢能增加，電勢能變化的數(shù)值等于電場力對電荷做功的數(shù)值，這常是判斷電荷電勢能如何變化的依據(jù)。
7、電勢、電勢差
�、烹妱菔敲枋鲭妶龅哪艿男再|(zhì)的物理量
在電場中某位置放一個(gè)檢驗(yàn)電荷 ，若它具有的電勢能為 ，則比值 叫做該位置的電勢。
電勢也具有相對性，通常取離電場無窮遠(yuǎn)處或大地的電勢為零電勢(對同一電場，電勢能及電勢的零點(diǎn)選取是一致的)這樣選取零電勢點(diǎn)之后，可以得出正電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢均為正值，負(fù)電荷形成的電場中各點(diǎn)的電勢均為負(fù)值。
�、齐妶鲋袃牲c(diǎn)的電勢之差叫電勢差，依教材要求，電勢差都取絕對值，知道了電勢差的絕對值，要比較哪個(gè)點(diǎn)的電勢高，需根據(jù)電場力對電荷做功的正負(fù)判斷，或者是由這兩點(diǎn)在電場線上的位置判斷。
⑶電勢相等的點(diǎn)組成的面叫等勢面。等勢面的特點(diǎn)：
(a)等勢面上各點(diǎn)的電勢相等，在等勢面上移動(dòng)電荷電場力不做功。
(b)等勢面一定跟電場線垂直，而且電場線總是由電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面。
(c)規(guī)定：畫等勢面(或線)時(shí)，相鄰的兩等勢面(或線)間的電勢差相等。這樣，在等勢面(線)密處場強(qiáng)較大，等勢面(線)疏處場強(qiáng)小。
�、入妶隽﹄姾勺龉Φ挠�(jì)算公式： ，此公式適用于任何電場。電場力做功與路徑無關(guān)，由起始和終了位置的電勢差決定。
�、稍趧驈�(qiáng)電場中電勢差與場強(qiáng)之間的關(guān)系是 ，公式中的 是沿場強(qiáng)方向上的距離。
8、電場中的導(dǎo)體
�、澎o電感應(yīng)：把金屬導(dǎo)體放在外電場 中，由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場力作用而定向移動(dòng)，使導(dǎo)體的兩個(gè)端面出現(xiàn)等量的異種電荷，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。
�、旗o電平衡：發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體兩端面感應(yīng)的等量異種電荷形成一附加電場 ，當(dāng)附加電場與外電場完全抵消時(shí)，自由電子的定向移動(dòng)停止，這時(shí)的導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)。
�、翘幱陟o電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點(diǎn)：
(a)導(dǎo)體內(nèi)部的電場強(qiáng)處處為零，電場線在導(dǎo)體的內(nèi)部中斷。
(b)導(dǎo)體是一個(gè)等勢體，表面是一個(gè)等勢面。
(c)導(dǎo)體表面上任意一點(diǎn)的場強(qiáng)方向跟該點(diǎn)的表面垂直。
(d)導(dǎo)體斷帶的凈電荷全部分布在導(dǎo)體的外表面上。
9 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)
(1)帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)，綜合了靜電場和力學(xué)的知識，分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同：先分析受力情況，再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過程(平衡、加速或減速，是直線還是曲線)，然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題。
(2)在對帶電粒子進(jìn)行受力分析時(shí)，要注意兩點(diǎn)：
a 要掌握電場力的特點(diǎn)。如電場力的大小和方向不僅跟場強(qiáng)的大小和方向有關(guān)，還與帶電粒子的電量和電性有關(guān);在勻強(qiáng)電場中，帶電粒子所受電場力處處是恒力;在非勻強(qiáng)電場中，同一帶電粒子在不同位置所受電場力的大小和方向都可能不同。
b 是否考慮重力要依據(jù)具體情況而定：基本粒子：如電子、質(zhì)子、 粒子、離子等除有要說明或明確的暗示以外，一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量)。帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說明或明確的暗示以外，一般都不能忽略重力。
3、帶電粒子的加速(含偏轉(zhuǎn)過程中速度大小的變化)過程是其他形式的能和功能之間的轉(zhuǎn)化過程。解決這類問題，可以用動(dòng)能定理，也可以用能量守恒定律。
如選用動(dòng)能定理，則要分清哪些力做功?做正功還是負(fù)功?是恒力功還是變力功?若電場力是變力，則電場力的功必須表達(dá)成 ，還要確定初態(tài)動(dòng)能和末態(tài)動(dòng)能(或初、末態(tài)間的動(dòng)能增量)
如選用能量守恒定律，則要分清有哪些形式的能在變化?怎樣變化(是增加還是減少)?能量守恒的表達(dá)形式有：
a 初態(tài)和末態(tài)的總能量(代數(shù)和)相等，即 ;
b 某種形式的能量減少一定等于其它形式能量的增加，即
c 各種形式的能量的增量的代數(shù)和 ;
4、帶電粒子在勻強(qiáng)電場中類平拋的偏轉(zhuǎn)問題。
如果帶電粒子以初速度v0垂直于場強(qiáng)方向射入勻強(qiáng)電場，不計(jì)重力，電場力使帶電粒子產(chǎn)生加速度，作類平拋運(yùn)動(dòng)，分析時(shí)，仍采用力學(xué)中分析平拋運(yùn)動(dòng)的方法：把運(yùn)動(dòng)分解為垂直于電場方向上的一個(gè)分運(yùn)動(dòng)——勻速直線運(yùn)動(dòng)： ， ;另一個(gè)是平行于場強(qiáng)方向上的分運(yùn)動(dòng)——勻加速運(yùn)動(dòng)， ， ，粒子的偏轉(zhuǎn)角為 。
經(jīng)一定加速電壓(U1)加速后的帶電粒子，垂直于場強(qiáng)方向射入確定的平行板偏轉(zhuǎn)電場中，粒子對入射方向的偏移 ，它只跟加在偏轉(zhuǎn)電極上的電壓U2有關(guān)。當(dāng)偏轉(zhuǎn)電壓的大小極性發(fā)生變化時(shí)，粒子的偏移也隨之變化。如果偏轉(zhuǎn)電壓的變化周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粒子穿越電場的時(shí)間(T )，則在粒子穿越電場的過程中，仍可當(dāng)作勻強(qiáng)電場處理。
應(yīng)注意的問題：
1、電場強(qiáng)度E和電勢U僅僅由場本身決定，與是否在場中放入電荷 ，以及放入什么樣的檢驗(yàn)電荷無關(guān)。
而電場力F和電勢能 兩個(gè)量，不僅與電場有關(guān)，還與放入場中的檢驗(yàn)電荷有關(guān)。
所以E和U屬于電場，而 和 屬于場和場中的電荷。
2、一般情況下，帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡和電場線并不重合，運(yùn)動(dòng)軌跡上的一點(diǎn)的切線方向表示速度方向，電場線上一點(diǎn)的切線方向反映正電荷的受力方向。物體的受力方向和運(yùn)動(dòng)方向是有區(qū)別的。
只有在電場線為直線的電場中，且電荷由靜止開始或初速度方向和電場方向一致并只受電場力作用下運(yùn)動(dòng)，在這種特殊情況下粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡才是沿電力線的。
3、點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度和電勢
(1)點(diǎn)電荷在真空中形成的電場的電場強(qiáng)度 ，當(dāng)源電荷 時(shí)，場強(qiáng)方向背離源電荷，當(dāng)源電荷為負(fù)時(shí)，場強(qiáng)方向指向源電荷。但不論源電荷正負(fù)，距源電荷越近場強(qiáng)越大。
(2)當(dāng)取 時(shí)，正的源電荷電場中各點(diǎn)電勢均為正，距場源電荷越近，電勢越高。負(fù)的源電荷電場中各點(diǎn)電勢均為負(fù)，距場源電荷越近，電勢越低。
(3)若有n個(gè)點(diǎn)電荷同時(shí)存在，它們的電場就互相迭加，形成合電場，這時(shí)某點(diǎn)的電場強(qiáng)度就等于各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的場強(qiáng)的矢量和，而某點(diǎn)的電勢就等于各個(gè)點(diǎn)電荷在該點(diǎn)的電勢的代數(shù)和。
2016年高二上學(xué)期物理期中必備知識點(diǎn)就分享到這里了，希望大家認(rèn)真復(fù)習(xí)，備戰(zhàn)期中考試!
(責(zé)任編輯：陳海巖)
分享“2016年高二上學(xué)期物理期中考試必備知識點(diǎn)”到：
