學期期末復(fù)習電場by復(fù)習導學1回顧基礎(chǔ)首先，我們回顧一下電場的基本概念，包括電荷、電場、電場強度等。2重點掌握接下來，我們要重點掌握庫侖定律、電場強度的計算、等勢面和等勢線等重要知識點。3拓展應(yīng)用最后，我們將探討高斯定律、電場能量、電場中的功和能量等應(yīng)用。電場概念回顧電場包圍帶電體的空間稱為電場。電場力電場對處在其中的電荷的作用力稱為電場力。電場強度電場力的大小與電荷量的比值稱為電場強度。靜電力的性質(zhì)力的性質(zhì)靜電力是作用于帶電體之間的力，具有吸引力或排斥力。同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。力的方向靜電力的方向沿著連接兩個帶電體的直線，指向吸引力的方向或遠離排斥力的方向。力的強度靜電力的強度與帶電體的電荷量和它們之間的距離有關(guān)。距離越近，力越強；電荷量越大，力越強。庫侖定律1定律內(nèi)容兩個點電荷之間的靜電力的大小與它們電荷量的乘積成正比，與它們之間距離的平方成反比，方向沿著連接兩個電荷的直線，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。2公式表達F=k*q1*q2/r^2，其中F為靜電力，k為庫侖常量，q1和q2為兩個點電荷的電荷量，r為它們之間的距離。3應(yīng)用范圍庫侖定律是電學中的基本定律，它可以用來計算兩個點電荷之間的靜電力，以及計算電場強度、電勢等物理量。電場強度的定義矢量電場強度是一個矢量，既有大小又有方向。點電荷電場強度定義為單位正電荷在該點所受的靜電力。方向電場強度的方向定義為正電荷在該點所受靜電力的方向。電場強度的計算點電荷計算點電荷產(chǎn)生的電場強度時，可以使用庫侖定律，其中距離是點電荷到場點的距離。連續(xù)帶電體對于連續(xù)帶電體，需要將帶電體分成許多微小的點電荷，然后將每個微小電荷產(chǎn)生的電場強度進行矢量疊加。電場疊加原理電場疊加原理指出，多個電荷產(chǎn)生的電場強度等于每個電荷單獨產(chǎn)生的電場強度的矢量和。等勢面和等勢線等勢面是指電場中電勢相等的點構(gòu)成的面。等勢線是指等勢面上的一條曲線，它與電場線垂直。等勢面和等勢線是描述電場性質(zhì)的重要工具。電場線的性質(zhì)方向電場線的方向代表該點電場強度的方向，即正電荷在該點所受電場力的方向。疏密電場線越密的地方，電場強度越大，反之越小。不交叉電場線不會相互交叉，因為在某一點只有一個確定的電場強度方向。始于正，止于負電場線從正電荷出發(fā)，終止于負電荷，或者從正電荷出發(fā)，延伸到無窮遠。高斯定律封閉曲面上的電通量高斯定律指出，穿過任意封閉曲面的電通量等于該封閉曲面所包圍的總電荷量的1/ε?倍。應(yīng)用于球形對稱電場高斯定律對于計算球形對稱電場中的電場強度非常有用，例如點電荷產(chǎn)生的電場。高斯定律的應(yīng)用1計算電場用于計算對稱電荷分布產(chǎn)生的電場。2尋找電荷分布根據(jù)已知的電場分布，推斷產(chǎn)生該電場的電荷分布。3電磁學理論基礎(chǔ)作為麥克斯韋方程組的基石之一。電通量和電通量定理電通量是通過某一個曲面的電場線的數(shù)量。電通量定理是高斯定理的另一種表達形式。電通量可以使用積分來計算，即電場強度與曲面面積的乘積。電容器的概念儲能元件電容器是儲存電能的元件。它們利用兩個帶電極板之間建立的電場來儲存電能。電容電容器的電容是衡量其儲存電能能力的指標。電容越大，儲存的電能越多。應(yīng)用電容器廣泛應(yīng)用于電子電路中，例如濾波、耦合、定時等。電容的計算1平行板電容器C=ε?S/d2圓柱形電容器C=2πε?L/ln(b/a)3球形電容器C=4πε?R?R?/(R?-R?)電容的種類固定電容電容值固定不變的電容。可變電容電容值可以調(diào)節(jié)的電容。電解電容利用電解作用制造的電容，具有較大的電容值。電場能量電場中的能量電場中存在著能量，這種能量與電場的強度和空間分布有關(guān)。能量密度電場能量密度是指單位體積電場中所儲存的能量。計算方法電場能量可以通過積分來計算，積分范圍是整個電場空間。電場中的功和能量電場力做功電場力對電荷做功等于電荷的電勢能的減少量。電勢能電勢能是電荷在電場中具有的能量，與電荷的電量和電勢有關(guān)。電勢電勢是單位正電荷在電場中具有的電勢能，與電場強度和距離有關(guān)。電場能量電場本身也具有能量，稱為電場能量，與電場強度和體積有關(guān)。電場中的粒子運動1加速運動帶電粒子在電場中受到電場力的作用，發(fā)生加速運動。2勻速圓周運動帶電粒子在勻強電場中，沿垂直于電場線的方向運動，會做勻速圓周運動。3偏轉(zhuǎn)運動帶電粒子在電場中，若其運動方向與電場線不垂直，則會做偏轉(zhuǎn)運動。電場中的電勢能定義電勢能是指電荷在電場中由于其位置而具有的能量。公式電勢能等于電荷量與電勢的乘積。變化電勢能的變化量等于電荷在電場中移動時電場力所做的功。電場中的力做功1電場力做功電場力對電荷做的功等于電荷在電場中移動的距離乘以電場力的大小。2功的正負電荷在電場中移動時，電場力做正功，電荷的電勢能減少；電場力做負功，電荷的電勢能增加。3電勢能電荷在電場中具有的勢能稱為電勢能，它與電荷的電量和電場強度有關(guān)。電偶極子帶等量異號電荷的兩個點電荷兩個點電荷的距離很小，稱為偶極距在電場中會受到電場力的作用，產(chǎn)生電偶極矩電偶極子的作用在均勻電場中的力矩電偶極子在均勻電場中會受到力矩的作用，力矩的大小和方向取決于電偶極子的電偶極矩和電場強度。在非均勻電場中的力電偶極子在非均勻電場中會受到力的作用，力的大小和方向取決于電偶極子的電偶極矩和電場強度的變化率。電磁感應(yīng)概念電磁感應(yīng)現(xiàn)象閉合電路的一部分導體在磁場中運動，或磁場發(fā)生變化，導體中就會產(chǎn)生電流，這個現(xiàn)象叫做電磁感應(yīng)現(xiàn)象。法拉第電磁感應(yīng)定律感應(yīng)電動勢的大小跟穿過閉合電路的磁通量的變化率成正比，這個規(guī)律叫做法拉第電磁感應(yīng)定律。法拉第電磁感應(yīng)定律1磁通量變化當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中就會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。2感應(yīng)電動勢大小感應(yīng)電動勢的大小與穿過閉合電路的磁通量變化率成正比。3感應(yīng)電流方向感應(yīng)電流的方向由楞次定律決定，即感應(yīng)電流的磁場方向總是阻礙原磁通量的變化。感生電動勢的計算1法拉第定律ε=-dΦ/dt2磁通量變化率磁通量Φ的變化率3電動勢感生電動勢的大小感生電流的產(chǎn)生磁場變化當穿過閉合電路的磁通量發(fā)生變化時，電路中會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢感應(yīng)電動勢的大小與磁通量的變化率成正比。感生電流感應(yīng)電動勢會在閉合電路中產(chǎn)生電流，即感生電流。楞次定律感生電流的方向總是阻礙引起它的磁通量變化。自感和互感1自感電流變化時，線圈本身產(chǎn)生的磁通量變化，導致線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，稱為自感現(xiàn)象。2互感當兩個線圈靠近時，其中一個線圈電流變化產(chǎn)生的磁通量穿過另一個線圈，也會在另一個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，稱為互感現(xiàn)象。電感器和電感電感器由線圈繞制而成，具有儲存磁能的能力。電感描述電感器儲存磁能的能力，單位為亨利（H）。電磁能量與電磁場電磁場能量電磁場攜帶能量，能量的形式為電場能量和磁場能量。能量傳遞電磁場能量以電磁波的形式傳播，例如光和無線電波。能量轉(zhuǎn)換電磁場能量可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能量，