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静电场知识总结

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电场的力的性质教学目标：1．两种电荷，电荷守恒，真空中的库仑定律，电荷量。

2．电场，电场强度，电场线，点电荷的场强，匀强电场，电场强度的迭加。

教学重点：库仑定律，电场强度教学难点：对电场强度的理解一、库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

即：221 r qkqF 其中k为静电力常量，k=9．0×10 9 N m2/c21．成立条件①真空中（空气中也近似成立），②点电荷。

即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。

（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r）。

2．同一条直线上的三个点电荷的计算问题【例1】在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q 的点电荷。

①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？解：①先判定第三个点电荷所在的区间：只能在+4QA B C-QB 点的右侧；再由2rkQq F =，F 、k 、q 相同时Q r ∝ ∴r A ∶r B =2∶1，即C 在AB 延长线上，且AB=BC 。

②C 处的点电荷肯定在电场力作用下平衡了；只要A 、B 两个点电荷中的一个处于平衡，另一个必然也平衡。

由2rkQq F =，F 、k 、Q A 相同，Q ∝r 2，∴Q C ∶Q B =4∶1，而且必须是正电荷。

所以C 点处引入的点电荷Q C = +4Q【例2】已知如图，带电小球A 、B 的电荷分别为Q A 、Q B ，OA=OB ，都用长L 的丝线悬挂在O 点。

静止时A 、B 相距为d 。

为使平衡时AB 间距离减为d /2，可采用以下哪些方法A ．将小球A 、B 的质量都增加到原来的2倍B ．将小球B 的质量增加到原来的8倍C ．将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半D ．将小球A 、B 的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B 的质量增加到原来的2倍解：由B 的共点力平衡图知Ld g m F B =，而2d Q kQ F B A=，可知3mg L Q kQ d B A ∝，选BD3．与力学综合的问题。

【例3】 已知如图，光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A 、B ，带电量分别为-2Q 与-Q 。

现在使它们以相同的初动能E 0（对应的动量大小为p 0）开始相向运动且刚好能发生接触。

接触后两小球又各自反向运动。

当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为E 1和E 2，动量大小分别为p 1和p 2。

有下列说法：①E 1=E 2> E 0，p 1=p 2> p 0②E 1=E 2= E 0，p 1=p 2= p 0③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点 OA Bm B g N d B -Q-2Q④两球必将同时返回各自的出发点。

其中正确的是A ．②④B ．②③C ．①④D ．③④解：由牛顿定律的观点看，两球的加速度大小始终相同，相同时间内的位移大小一定相同，必然在连线中点相遇，又同时返回出发点。

由动量观点看，系统动量守恒，两球的速度始终等值反向，也可得出结论：两球必将同时返回各自的出发点。

且两球末动量大小和末动能一定相等。

从能量观点看，两球接触后的电荷量都变为 -1.5Q ，在相同距离上的库仑斥力增大，返回过程中电场力做的正功大于接近过程中克服电场力做的功，由机械能定理，系统机械能必然增大，即末动能增大。

选C 。

本题引出的问题是：两个相同的带电小球（可视为点电荷），相碰后放回原处，相互间的库仑力大小怎样变化？讨论如下：①等量同种电荷，F /=F ；②等量异种电荷，F /=0<F ；③不等量同种电荷F />F ；④不等量异种电荷F />F 、F /=F 、F /<F 都有可能，当满足q 1=（3±22）q 2时F /=F 。

【例4】 已知如图，在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m 的相同小球，彼此间的距离都是l ，A 、B 电荷量都是+q 。

给C 一个外力F ，使三个小球保持相对静止共同加速运动。

求：C 球的带电性和电荷量；外力F 的大小。

解：先分析A 、B 两球的加速度：它们相互间的库仑力为斥力，因此C 对它们只能是引力，且两个库仑力的合力应沿垂直于AB 连线的方向。

这样就把B 受的库仑力和合力的平行四边形确定了。

于是可得Q C = -2q ，F =3F B =33F AB =2233lkq 。

二、电场的力的性质电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用，电荷放入电场后就具有电势能。

1．电场强度F AB F BF C电场强度E 是描述电场的力的性质的物理量。

（1）定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。

qF E = ①这是电场强度的定义式，适用于任何电场。

②其中的q 为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。

③电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。

（2）点电荷周围的场强公式是：2r kQ E =，其中Q 是产生该电场的电荷，叫场电荷。

（3）匀强电场的场强公式是：d U E =，其中d 是沿电场线方向上的距离。

【例5】 图中边长为a 的正三角形ABC 的三点顶点分别固定三个点电荷+q 、+q 、-q ，求该三角形中心O 点处的场强大小和方向。

解：每个点电荷在O 点处的场强大小都是()23/3a kq E =由图可得O 点处的合场强为26akq E O =，方向由O 指向C 。

【例6】 如图，在x 轴上的x = -1和x =1两点分别固定电荷量为- 4Q 和+9Q 的点电荷。

求：x 轴上合场强为零的点的坐标。

并求在x = -3点处的合场强方向。

解：由库仑定律可得合场强为零的点的坐标为x = -5。

x = -5、x= -1、x =1这三个点把x 轴分成四段，可以证明：同一直线上的两个点电荷所在的点和它们形成的合场强为零的点把该直线分成4段，相邻两段上的场强方向总是相反的。

本 A BC OE B E A E C -5 -3 -1 1-4Q +9Q匀强电场等量异种点电荷的电场 等量同种点电荷的电场－ － － － 点电荷与带电平板 +孤立点电荷周围的电场 题从右到左，4个线段（或射线）上的场强方向依次为：向右、向左、向右、向左，所以x = -3点处的合场强方向为向右。

2．电场线要牢记以下6种常见的电场的电场线注意电场线的特点和电场线与等势面间的关系：①电场线的方向为该点的场强方向，电场线的疏密表示场强的大小。

②电场线互不相交。

【例7】 如图所示，在等量异种点电荷的电场中，将一个正的试探电荷由A 点沿直线移到O 点，再沿直线由O 点移到c 点。

在该过程中，检验电荷所受的电场力大小和方向如何改变？其电势能又如何改变？解：根据电场线和等势面的分布可知：电场力一直减小而方向不变；电场的能的性质教学目标：1.电势能，电势差，电势，等势面。

2.匀强电场中电势差跟电场强度的关系。

+ － a O c3.静电场中的导体，静电感应现象，导体内部的电场强度等于零，导体是一个等势体。

教学重点：电势、电势差、电场力的功教学难点：对基本概念的理解及应用一、电势能1．定义：因电场对电荷有作用力而产生的由电荷相对位置决定的能量叫电势能。

2．电势能具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能的零点。

3．电势能大小：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4．电场力做功是电势能变化的量度：电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加；电场力做功的多少和电势能的变化数值相等，这是判断电荷电势能如何变化的最有效方法。

二、电势1．电势：电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所做的功。

电势用字母φ表示。

①表达式：qW AO A =ϕ 单位：伏特（V ），且有1V=1J/C 。

②意义：电场中某一点的电势在数值等于单位电荷在那一点所具有的电势能。

③相对性：电势是相对的，只有选择零电势的位置才能确定电势的值，通常取无限远或地球的电势为零。

④标量：只有大小，没有方向，但有正、负之分，这里正负只表示比零电势高还是低。

⑤高低判断：顺着电场线方向电势越来越低。

三、等势面：电场中电势相等的点构成的面。

①意义：等势面来表示电势的高低。

②典型电场的等势面：ⅰ匀强电场；ⅱ点电荷电场；ⅲ等量的异种点电荷电场；ⅳ等量的同种点电荷电场。

③等势面的特点： ⅰ同一等势面上的任意两点间移动电荷电场力不做功；ⅱ等势面一定跟电场线垂直；ⅲ电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。

四、电势差1．电势差：电荷q 在电场中由一点A 移动到另一点B 时，电场力所做的功W AB 与电荷量的q 的比值。

U AB = qW AB 注意：电势差这个物理量与场中的试探电荷无关，它是一个只属于电场的量。

电势差是从能量角度表征电场的一个重要物理量。

电势差也等于电场中两点电势之差①BA AB A B BA B A AB U U U U -=⎭⎬⎫-=-=ϕϕϕϕ ②电势差由电场的性质决定，与零电势点选择无关。

2．电场力做功：在电场中AB 两点间移动电荷时，电场力做功等于电量与两点间电势差的乘积。

W AB = q •U AB注意：①该式适用于一切电场；匀强电场等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场－ － － － 点电荷与带电平+孤立点电荷周围的电场 ②电场力做功与路径无关③利用上述结论计算时，均用绝对值代入，而功的正负，借助于力与移动方向间关系确定。

五、电势差与电场强度关系1．电场方向是指向电势降低最快的方向。

在匀强电场中，电势降低是均匀的。

2．匀强电场中，沿场强方向上的两点间的电势差等于场强和这两点间距离的乘积。

U=E •d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。

dU E 注意：①两式只适用于匀强电场；②d 是沿场方向上的距离。

3．电场线和等势面要牢记以下6种常见的电场的电场线和等势面：注意电场线、等势面的特点和电场线与等势面间的关系：①电场线的方向为该点的场强方向，电场线的疏密表示场强的大小。

②电场线互不相交，等势面也互不相交。

③电场线和等势面在相交处互相垂直。

④电场线的方向是电势降低的方向，而且是降低最快的方向。

⑤电场线密的地方等差等势面密；等差等势面密的地方电场线也密。

【例1】 如图所示，三个同心圆是同一个点电荷周围的三个等势面，已知这三个圆的半径成等差数列。

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高中物理：静电场知识点归纳

高中物理：静电场知识点归纳

高中物理：静电场知识点归纳一、电荷及电荷守恒定律1. 元电荷、点电荷(1) 元电荷：e＝1.6×10－19C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。

(2) 点电荷：当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷。

2. 静电场(1) 定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。

(2) 基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。

3. 电荷守恒定律(1) 内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持不变。

(2) 起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。

(3) 带电实质：物体带电的实质是得失电子。

二、库仑定律1. 内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比。

作用力的方向在它们的连线上。

2. 表达式：，式中k＝9.0×109N·m2/C2，叫静电力常量。

3. 适用条件：真空中的点电荷。

三、电场强度、点电荷的场强1. 定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值。

2. 定义式：3. 点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度：4. 方向：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。

5. 电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，遵从平行四边形定则。

四、电场线1. 定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱。

2. 特点①电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷．②电场线不相交，也不相切，更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹．③同一幅图中，场强大的地方电场线较密，场强小的地方电场线较疏．五、匀强电场电场中各点场强大小处处相等，方向相同，匀强电场的电场线是一些平行的等间距的平行线．六、电势能、电势1. 电势能(1) 电场力做功的特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关。

高二物理静电场知识点总结

高二物理静电场知识点总结

高二物理静电场知识点总结一、电荷与电场电荷是物质的一种固有属性，有正电荷和负电荷两种，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

电场是由电荷所产生的物理场，具有方向和大小，可以影响周围空间中的其他电荷。

二、库仑定律库仑定律用于描述电荷之间的相互作用力，公式为F=k(q1*q2/r^2)，其中F为电荷之间的作用力，k为电磁力常量，q1和q2分别为两个电荷的电量，r为它们之间的距离。

根据库仑定律可知，两个电荷之间的作用力与电量的大小呈正比，与距离的平方呈反比。

三、静电场强度静电场强度E的定义是电场力对单位正电荷所施加的力，即E=F/q，其中F为电场对电荷的作用力，q为单位正电荷的电量。

四、静电势能静电势能U是把单位正电荷从无穷远处移动到静电场中某点所需的功，公式为U=qV，其中V为该点的电势。

五、电场线与电势面电场线是用于表示电场方向和强度的曲线，其方向指向电荷所带电荷的运动方向。

电势面是指在同一电势值处的连续点构成的面。

六、电场强度与电势的关系在静电场中，电场强度与电势的关系可以通过公式E=-∇V表示，其中E为电场强度，V为电势。

七、高斯定理高斯定理是静电学的重要定理，用于计算电场与电荷之间的关系。

高斯定理表明，通过闭合曲面的电通量与该曲面内电荷的代数和成正比。

数学表达式为∮EdA=Q/ε0，其中∮E为电场在闭合曲面上的积分，dA为曲面上某一点的面积微元，Q为曲面内的电荷，ε0为真空介质的电容率。

八、静电平衡静电平衡是指电荷分布在物体表面，不再发生移动和积累。

当物体处于静电平衡时，其表面的电场强度为零。

九、静电屏蔽静电屏蔽是指通过导体将电荷转移或消除的过程。

当导体靠近带电体时，导体内部产生的感应电荷会抵消外部电荷的作用，从而减弱或消除静电效应。

十、静电感应静电感应是指带电体的靠近会在不接触的情况下使另一物体带电。

当带电体靠近一个导体时，导体内部的电荷重新分布，导致导体表面产生电荷。

总结：静电场是物理学中重要的概念之一，涉及电荷、电场和电势等多个知识点。

静电场知识点总结

静电场知识点总结

电场基本定律库仑定律：F=（方向：同性相斥异性相吸来判断）☞求矢量，计算不带符号电荷守恒定律力能性质综合应用①带电粒子在电场中：⑴平衡⑵直线加速⑶偏转②电场中导体：静电感应静电平衡静电屏蔽，当时，E合=0 ，故到达静电平衡体内场定义式③电容器电容决定式电容器问题的动态分析I、电键S闭合,U保持不变，E↓= U/d（E只跟d有关），E不变II、电键S断开, Q保持不变与d无关，但跟正对面积有关。

电场力的性质定义式：E=F/q （适用任何电场，场强方向跟正电荷受力方向一致）☞求矢量，不带符号场强电场力F＝Eq（适用于任何电场）☞求矢量，计算不带符号F＝k（真空中点电荷）☞求矢量，计算不带符号真空中点电荷：E=☞求矢量，计算不带符号匀强电场：E=U/d（d为沿电场线方向的距离）☞求矢量，计算不带符号电场能的性质W=qU AB（适用任意电场）☆☆☆☆☆计算时需要代入正负号☜W AB=Flcosα(匀强电场)电场力做功W AB=­ΔE P =–（E pB – E pA）= E pA–E PB 电场力做的功等于电势能的减少量←从能的角度看电势能①ΔE P=­W电，与W的关系：电场力做正功，电势能减小，做负功，电势能增加③，计算起来特别的方便☆☆☆☆☆计算时需要代入正负号☜②电荷在某点的电势能：等于静电力把它从该点移到零势能参考面面电场力所做的功若E PB=0 ，则，若，则（正电荷在高电势处电势能大，负电荷在低电势处电势能大）电势ϕqEPAA=ϕ电场中沿电场线的方向，电势逐渐降低☆☆☆☆☆计算时需要代入正负号☜BAABUϕϕ-=BABAUϕϕ+=,通过电势差求电势电势差U AB = Ed(匀强电场)BAABUϕϕ-=qWU ABAB=☆☆☆☆☆计算时需要代入正负号☜☞计算的时候确保U为正值，则不带符号计算1、电荷①点电荷：有带电量而无大小形状的点,是一种理想化模型②起电方式：①摩擦起电②感应起电③接触起电③元电荷：e=1.60×10－19C,元电荷不是电荷而是电荷量④比荷：物体所带电量与物体质量的比值q / m⑤库仑定律：（适用于真空点电荷，注意距离r的含义；Q1 、Q2——两个点电荷带电量的绝对值）4. 电场及电场强度（矢量）规定：正试探电荷在电场中某点的受力方向为该点的电场方向，负试探电荷在电场中某点的受力方向与该点电场方向相反①定义式：E＝F/q ，其单位是N/C ②点电荷的场强③电场的基本性质：对放入其中的带电体有力的作用E=F/q 定义式普适计算式适用于真空中点电荷电场E=U/d 计算式适用于匀强电场6. 电场线的特点：①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向。

静电场知识点总结

静电场知识点总结

静电场知识点总结一、静电场的基本概念1、电荷电荷是物质的一种基本属性，分为正电荷和负电荷。

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

电荷的单位是库仑（C）。

2、电荷量电荷量是指物体所带电荷的多少，用 Q 表示。

电荷的最小单位是元电荷，其电荷量为 16×10⁻¹⁹ C。

3、静电感应当一个不带电的导体靠近带电体时，在导体两端会出现等量异种电荷的现象称为静电感应。

4、库仑定律真空中两个静止点电荷之间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

其表达式为：＄F ＝ k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，其中 k 为静电力常量，约为90×10⁹ N·m²/C²。

二、电场强度1、定义放入电场中某点的电荷所受的电场力 F 与它的电荷量 q 的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。

用 E 表示，即$E ＝＼frac{F}｛q}＄。

2、单位电场强度的单位是牛每库（N/C）。

3、方向电场强度是矢量，其方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向。

4、点电荷的电场强度点电荷 Q 在距离它 r 处产生的电场强度大小为$E ＝ k\frac{Q}｛r^2}＄。

5、电场强度的叠加电场中某点的电场强度等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。

三、电场线1、定义为了形象地描述电场而引入的假想曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏密程度表示电场强度的大小。

2、特点（1）电场线从正电荷或无限远出发，终止于负电荷或无限远。

（2）电场线在电场中不相交。

（3）电场线不是实际存在的线，而是为了形象描述电场而假想的线。

四、电势能和电势1、电势能电荷在电场中具有的势能叫做电势能，用 Ep 表示。

电势能具有相对性，通常取无穷远处或大地为电势能的零点。

2、电势电场中某点的电势等于该点电势能与电荷量的比值，用φ 表示，即$φ ＝＼frac{E_p}｛q}＄。