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高中物理电场力全解析:三大性质、叠加计算与电场线应用

2025-11-23 09:34:07教育资讯0

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板块1:电场力的性质FWZ物理好资源网(原物理ok网)

一、库仑力作用下的平衡问题FWZ物理好资源网(原物理ok网)

1.解决平衡问题应注意三点FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(1)明确库仑定律的适用条件;FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)知道完全相同的带电小球接触时电荷量的分配规律;FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(3)进行受力分析,灵活应用平衡条件.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

2.在同一直线上三个自由点电荷的平衡问题FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(1)条件:存在两个点电荷,在第三个点电荷所处位置,其合电场强度变为零,或者,对于每个点电荷而言,其所受到的两个库仑力,必然大小等同,方向相反。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)规律FWZ物理好资源网(原物理ok网)

“三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线上;FWZ物理好资源网(原物理ok网)

“两同夹异”——正、负电荷相互间隔;FWZ物理好资源网(原物理ok网)

“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小;FWZ物理好资源网(原物理ok网)

“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

二、电场强度的叠加与计算FWZ物理好资源网(原物理ok网)

1.电场强度三个表达式的比较FWZ物理好资源网(原物理ok网)

2.电场强度的叠加FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(1)所谓叠加原理,指的是多个电荷于空间某一处产生的电场,乃是各电荷在该处产生的电场强度的矢量和 。(2)其运算法则为平行四边形定则 。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

3.计算电场强度常用的五种方法FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(1)电场叠加合成法.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)平衡条件求解法.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(3)对称法.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(4)补偿法.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(5)等效法.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(6)微元法FWZ物理好资源网(原物理ok网)

三、电场线的理解与应用FWZ物理好资源网(原物理ok网)

1.电场线的三个特点FWZ物理好资源网(原物理ok网)

电场线是从正电荷那里开始出发的起步网校,或者是从无限远的地方起始的,它会终止于无限远的地方,或者是终止于负电荷所在之处。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)电场线在电场中不相交;FWZ物理好资源网(原物理ok网)

在同一幅图当中,存在电场强度比较大的地方,此处电场线较为密集,同时存在电场强度比较小的地方,这里电场线较为稀疏 。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

2.六种典型电场的电场线FWZ物理好资源网(原物理ok网)

3.两种等量点电荷的电场FWZ物理好资源网(原物理ok网)

四、电场中的E-x图象FWZ物理好资源网(原物理ok网)

1.几种常见的E-x图象FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(1)点电荷的E-x图象FWZ物理好资源网(原物理ok网)

高中物理电场强度标准曲线FWZ物理好资源网(原物理ok网)

有正点电荷,还有负点电荷,其电场强度E会随着坐标x发生变化,这种变化关系之下呈现过来的图象就大致如同图中所展示的那样 。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)两个等量异种点电荷的E-x图象FWZ物理好资源网(原物理ok网)

①两电荷连线上的E-x图象如图甲所示.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

②两电荷连线的中垂线上的E-y图象如图乙所示.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(3)两个等量同种点电荷的E-x图象FWZ物理好资源网(原物理ok网)

2.E-x图象特点FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(1)反映了电场强度随位移变化的规律.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)E>0表示电场强度沿x轴正方向;EFWZ物理好资源网(原物理ok网)

(3)图线同x轴围起来的“面积”意味着电势差,该“面积”的大小体现电势差大小,两点电势的高低借助电场方向来判定。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

板块2:电场能得性质FWZ物理好资源网(原物理ok网)

一、电势高低与电势能大小的判断FWZ物理好资源网(原物理ok网)

1.电势高低的判断FWZ物理好资源网(原物理ok网)

2.电势能大小的判断FWZ物理好资源网(原物理ok网)

二、电场中的φ-x图象FWZ物理好资源网(原物理ok网)

1.几种常见的φ-x图象FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(1)点电荷的φ-x图象(取无限远处电势为零)FWZ物理好资源网(原物理ok网)

①正点电荷的φ-x图象如图甲所示;FWZ物理好资源网(原物理ok网)

②负点电荷的φ-x图象如图乙所示.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)两个等量异种电荷连线上的φ-x图象,如图所示.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(3)两个等量同种电荷的φ-x图象FWZ物理好资源网(原物理ok网)

①两正电荷连线上的φ-x图象如图甲所示.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

②两正电荷连线的中垂线上的φ-y图象如图乙所示.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

2.φ-x图象特点及应用FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(1)电场强度大小等同于φ-x图线斜率的大小,场强为零之处,φ-x图线有极值情况,在此处切线的斜率是零 。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)于φ-x图象里头,能够直接去判断各个点电势的大小,并且能够依据电势大小的关系明确电场强度的方向。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(3)于φ-x图象里剖析电荷移动之际电势能的改变情况,能够运用WAB=qUAB,接着据此剖析WAB的正负状况,随后做出判断 。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(1)只适用于匀强电场.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)d是某两点沿着电场强度方向所具有的距离,或者是那两点所在等势面相互间隔的距离 。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(3)电场强度的方向是电势降低最快的方向.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

2.纵向拓展FWZ物理好资源网(原物理ok网)

在匀强电场当中,要是存在两条线段AB以及CD,这两条线段AB平等于CD,并且AB的长度等于CD的长度,那么就会出现UAB等于UCD这种情况(或者说φA减去φB等于φC减去φD),如下方图乙所展示的那样。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

3.横向拓展FWZ物理好资源网(原物理ok网)

四、电场线、等势线(面)及带电粒子的运动轨迹问题FWZ物理好资源网(原物理ok网)

高中物理电场强度标准曲线FWZ物理好资源网(原物理ok网)

等势线一直都是跟电场线相互垂直的,要是知道了电场线,那么就能够据此描绘出等势线,要是清楚了等势线,同样也能够据此绘制出电场线。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

2.几种典型电场的等势线(面)FWZ物理好资源网(原物理ok网)

3.带电粒子在电场中运动轨迹问题的分析方法FWZ物理好资源网(原物理ok网)

先依据轨迹的偏向状况推断受力的指向情形,此轨迹朝着合外力的指向发生弯折现象高中物理电场强度标准曲线,继而上溯分析电场的指向趋向或者电荷的正负属性情况,。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

先结合轨迹,找寻速度方向,再依据此速度方向与静电力的方向,来认定静电力做功的正负情况高中物理电场强度标准曲线,但这还不够,还得进一步依据静 电力做功正负去判断等,那就是确定电势能、电势、还有电势差的变化等 。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据动能定理或能量守恒定律判断动能的变化情况.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

五、电场中的功能关系FWZ物理好资源网(原物理ok网)

板块3:带点粒子在电场中得运动FWZ物理好资源网(原物理ok网)

一、带电粒子(或带电体)在电场中的直线运动FWZ物理好资源网(原物理ok网)

1.做直线运动的条件FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(1)粒子所受合外力F合=0,粒子静止或做匀速直线运动.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

粒子受的合外力并非等于零,而且此合外力还与粒子的初速度的方向处于同一条直线之上,带电的粒子会做出两种运动情况,它不然就是进行均匀加速的直线移动,不然就是进行均匀减速的直线移动。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

3.用功能观点分析FWZ物理好资源网(原物理ok网)

非匀强电场中:W=qU=Ek2-Ek1.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

二、带电粒子在匀强电场中的偏转FWZ物理好资源网(原物理ok网)

1.偏转问题FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(1)条件分析:带电粒子垂直于电场线方向进入匀强电场.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)运动形式:类平抛运动.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(3)处理方法:应用运动的合成与分解.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(4)运动规律:FWZ物理好资源网(原物理ok网)

2.两个结论FWZ物理好资源网(原物理ok网)

从静止初始,历经同一电场进行加速处理的各不同带电粒子,之后再经同一偏转电场予以射出时,其偏转角度始终保持相同 。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

3.带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系FWZ物理好资源网(原物理ok网)

三、带电粒子在交变电场中的运动FWZ物理好资源网(原物理ok网)

1.常见的交变电场FWZ物理好资源网(原物理ok网)

常见的产生交变电场的电压波形有方形波、锯齿波、正弦波等.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

2.常见的试题类型FWZ物理好资源网(原物理ok网)

此类题型一般有三种情况:FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(1)粒子做单向直线运动(一般用牛顿运动定律求解).FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(2)粒子做往返运动(一般分段研究).FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(3)粒子做偏转运动(一般根据交变电场特点分段研究).FWZ物理好资源网(原物理ok网)

3.解答带电粒子在交变电场中运动的思维方法FWZ物理好资源网(原物理ok网)

着重进行全面剖析,剖析受力的 以及运动的规律,紧紧抓住粒子运动具备周期性以及于空间层面具备对称性的特质,去求解粒子运动进程里的速度、位移、做功或者明确与物理进程相关联的边界条件。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

其分为两条思路来进行分析,一则是力与运动两者之间的关系,通过依据牛顿第二定律以及运动学规律来予以分析,二则是功能关系 。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

(3)注意对称性和周期性变化关系的应用.FWZ物理好资源网(原物理ok网)

四、应用动力学知识和功能关系解决力、电综合问题FWZ物理好资源网(原物理ok网)

1.方法技巧FWZ物理好资源网(原物理ok网)

电学里有关功能关系应用的题目,通常过程繁杂且涵盖多种性质各异的力,所以,经由审题,把握住受力分析以及运动过程分析是重点,随后依据不同运动过程里各力做功的特性去挑选相应规律求解,动能定理以及能量守恒定律在应对电场里能量问题时依旧是首要选择 。FWZ物理好资源网(原物理ok网)

2.解题流程FWZ物理好资源网(原物理ok网)