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高中必修三物理“电场”

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高中必修三物理“电场”

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大纲/内容

基本概念与性质

电荷与库仑定律

电荷

正电荷与负电荷

电荷量

元电荷

库仑定律

内容：真空中两个静止点电荷间的作用力

公式：F = k·q₁q₂/r²

适用条件：真空、静止点电荷

电场

定义：电荷周围存在的一种特殊物质

基本性质：对放入其中的电荷有力的作用

描述物理量

电场强度 (E)

定义式：E = F/q (矢量)

点电荷场强公式：E = kQ/r²

场强叠加原理

电场线

特点：疏密表强弱，切线表方向

常见电场线分布

电场力

公式：F = qE

方向：正电荷与E同向，负电荷与E反向

电势能与电势

电势能 (ε)

定义：电荷在电场中具有的势能

电场力做功与电势能变化：WAB = EA - EB

电势 (φ)

定义：φ = E/q (标量)

电势高低的判断

沿电场线方向电势降低

正电荷在电势高处电势能大

电势差 (电压 U)

定义：UAB = φA - φB = WAB / q

与电场强度的关系：U = Ed (匀强电场)

等势面

定义：电势相等的点组成的面

特点：等势面与电场线垂直

电容器与电容

电容器

构造：两个彼此绝缘又相距很近的导体

作用：储存电荷和电能

电容 (C)

定义：C = Q/U

物理意义：表征电容器储存电荷的能力

平行板电容器

电容决定式：C = εrS/(4πkd)

两类动态分析

Q不变 (断开电源)

U不变 (连接电源)

电容器的充放电

充电：电能→电场能

放电：电场能→其他形式能

带电粒子在电场中的运动

平衡与直线运动

受力平衡：qE = mg (或其他力)

匀变速直线运动：合力恒定

偏转运动 (类平抛)

条件：垂直电场线方向进入匀强电场

运动分解

沿初速度方向：匀速直线

沿电场力方向：匀加速直线

加速与偏转的组合应用

先加速后偏转 (如示波管)

静电现象与应用

静电平衡

导体的特点

内部场强处处为零

净电荷只分布在外表面

导体是等势体，表面是等势面

静电的防止与应用

防止：接地、增加湿度、使用抗静电材料

应用：静电除尘、静电喷涂、静电

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