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今天开始物理君为大家总结选修3-1的知识点。

选修3-1可以大体分为 静电场、恒流场、磁场 三个部分，所以物理君也是按照这三个部分进行总结的~有需要的同学们记得点击文章右上角“高中物理”关注我们，以免错过精彩推送哦！

今天还是 静电场 部分，主要介绍电势能和电势。

电势与电势能

一、电势差：

电势差等于电场中两点电势的差值。电场中某点的电势，就是该点相对于零势点的电势差。

（1）计算式          

（2）单位：伏特（V）

（3）电势差是标量。其正负表示大小。

二、电场力的功

电场力做功的特点：

电场力做功与重力做功一样，只与始末位置有关，与路径无关。

1. 电势能：电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能

2.电场的基本性质就是对放入其中的电荷有力的作用。当电荷在电场中两点间移动时，电场力可能做功。

求电场力的功一般有以下两个公式：WAB=qUAB WAB=εA-εB

可见，电场力做功特点与重力做功相似，与电荷在电场中的具体路径无关，只由电荷的初、末位置决定。

3. 电势能大小的确定

电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。

电势

(1)定义及定义式

电场中某点的电荷的电势能跟它的电量比值，叫做这一点的电势。

(2)电势的单位：伏(V)。

(3)电势是标量。

(4)电势是反映电场能的性质的物理量。

(5)零电势点

规定的电势能为零的点叫零电势点。理论研究中，通常以无限远点为零电势点，实际研究中，通常取大地为零电势点。

(6)电势具有相对性

电势的数值与零电势点的选取有关，零电势点的选取不同，同一点的电势的数值则不同。

(7)顺着电场线的方向电势越来越低。电场强度的方向是电势降低最快的方向。

(8)电势能与电势的关系：ε=qU。

等势面

1. 定义：电场中电势相等的各点构成的面。

2. 等势面的特点

①等势面一定跟电场线垂直，在同一等势面的两点间移动电荷，电场力不做功；

②电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面，任意两个等势面都不会相交；

③等差等势面越密的地方电场强度越大。

电势差

电势差：电势差等于电场中两点电势的差值

电场力的功

电场力做功的特点：电场力做功与重力做功一样，只与始末位置有关，与路径无关。

电势差与电场强度的关系

结论：电势与场强没有直接关系！

匀强电场中场强与电势差的关系

匀强电场中两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场方向距离的乘积

在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上降低的电势.

电场强度的方向是电势降低最快的方向.

推论：在匀强电场中，沿任意一个方向上，电势降落都是均匀的，故在同一直线上间距相同的两点间的电势差相等。

静电现象的应用

静电感应现象：放入电场中的导体，其内部的自由电子在电场力的作用下向电场的反方向作定向移动，致使导体的两端分别出现等量的正、负电荷。这种现象叫静电感应现象。

感应电荷：静电感应现象中，导体不同部分出现的净电荷。

静电平衡状态下导体的电场

1. 静电场中导体内电场分布

2. 静电平衡：电场中导体内（包括表面上）自由电荷不再发生定向移动的状态叫做静电平衡状态。

3. 静电平衡导体的特性：

（1）导体内部场强处处为零

（2） 导体是等势体,表面为等势面

（3）导体外部表面附近场强方向与该点的表面垂直

导体上电荷分布

1. 法拉弟圆桶实验

2. 静电平衡时，超导体上电荷分布规律：

导体内部无净电荷，电荷只分布在导体的外表面

在超导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度（单位面积上的电荷量）越大，凹陷位置几乎没有电荷。

3. 尖端放电：

静电屏蔽

1. 空腔导体或金属网罩可以把外部电场遮住，使其不受外电场的影响。

2. 静电屏蔽的两种情况

导体内腔不受外界影响：

接地导体空腔外部不受内部电荷影响：

3. 静电屏蔽的本质：静电感应与静电平衡

4. 静电屏蔽的应用：

电学仪器和电子设备外面金属罩、通讯电缆外层金属套

电力工人高压带电作业，全身穿戴金属丝网制成的衣、帽、手套、鞋

电容器

1. 电容器：任何两个彼此绝缘、相互靠近的导体可组成一个电容器，贮藏电量和能量。两个导体称为电容器的两极。

2. 电容器的带电量：电容器一个极板所带电量的绝对值。

3. 电容器的充电、放电.

操作：把电容器的一个极板与电池组的正极相连，另一个极板与负极相连，两个极板上就分别带上了等量的异种电荷。这个过程叫做充电。

现象：从灵敏电流计可以观察到短暂的充电电流。充电后,切断与电源的联系,两个极板间有电场存在,充电过程中由电源获得的电能贮存在电场中,称为电场能。

操作：把充电后的电容器的两个极板接通,两极板上的电荷互相中和,电容器就不带电了,这个过程叫放电。

充电——带电量Q增加,板间电压U增加,板间场强E增加, 电能转化为电场能

放电——带电量Q减少,板间电压U减少,板间场强E减少,电场能转化为电能

4.电容定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势U的比值，叫做电容器的电容。

C=Q/U，式中Q指每一个极板带电量的绝对值

①电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小的物理量，跟电容器是否带电无关。

②电容的单位：在国际单位制中，电容的单位是法拉，简称法，符号是F。

常用单位有微法（μF），皮法（pF） 1μF = 10-6F，1 pF =10-12F

5. 平行板电容器的电容C：跟介电常数

成正比，跟正对面积S成正比，跟极板间的距离d成反比。 

是电介质的介电常数，k是静电力常量；空气的介电常数最小。

6.电容器始终接在电源上，电压不变；电容器充电后断开电源，带电量不变。

—END—

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知识要点：

直线运动丨牛顿定律丨曲线运动丨万有引力丨机械能丨静电场丨恒定电流丨磁场丨电磁感应丨交变电流丨力学实验丨高物3-3丨高物3-5丨高物3-4丨电磁场电磁波丨功与能丨连接体丨超重失重丨分子动理论+热功丨受力分析

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