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高二物理电场知识点总结物理学中的电场是指电荷在空间中所产生的电场力所形成的场景。
电场的研究内容以及其应用广泛且重要，对于高中物理学习来说，电场也是一个重要的知识点。
本文将对高二物理电场知识点进行总结，包括电场的概念、电场强度、库仑定律、电势能与电势、电场线、电容器等内容。
1. 电场的概念电场是指电荷在周围产生的一种力场。
对于点电荷而言，其电场是由电荷所产生的感应力场。
在电场中，电荷间存在相互作用，可以引发电荷的位移和电场力的作用。
电场的单位是牛顿/库仑（N/C）。
2. 电场强度电场强度表示在电场中单位正电荷所受到的电场力大小。
电场强度与点电荷量和距离的平方成反比。
电场强度的计算公式为E=kQ/r^2，其中k为电场常量（9×10^9 N·m^2/C^2），Q为电荷量，r为距离。
3. 库仑定律库仑定律描述了两个点电荷之间的电场力与电荷量和距离的关系。
库仑定律的公式为F=k|q1q2|/r^2，其中F为电场力，k为电场常量，q1和q2为两个电荷量，r为两个电荷之间的距离。
4. 电势能与电势电势能表示电荷在电场中由于位置改变而具有的能量。
电势能的计算公式为Ep=qV，其中Ep为电势能，q为电荷量，V为电势。
电势是单位正电荷在电场中的电势能，电势的计算公式为V=kQ/r，其中V为电势，k为电场常量，Q为电荷量，r为距离。
5. 电场线电场线是描述电场分布的虚拟曲线。
在均匀电场中，电场线为平行直线，电场线密度表示电场强度的大小。
电荷的电场线从正电荷流向负电荷。
电场线与等势线垂直且不相交。
6. 电容器电容器是存储电荷的装置，由两个导体板和介质组成。
电容器中的导体板带有相同大小且异号的电荷，形成电场。
电容器的电容量表示单位电势差下的储存电荷能力，电容量的计算公式为C=Q/V，其中C为电容量，Q为电荷量，V为电势差。
在高二物理学习中，理解和掌握电场的相关知识点对于解决电场问题和应用电场的物理现象具有重要意义。
高二物理教案《电场电场强度》一、教学目标1．了解电场的概念。
2．理解电场强度的概念。
3．掌握电场强度的计算方法。
二、重点、难点分析1．重点是使学生理解电场强度的概念及掌握电场强度的计算方法。
2．电场强度是描述电场性质的物理量之一，这是难点。
初学者容易把电场强度跟电场力混同起来。
三、主要教学过程1．复习库仑定律在真空中两个点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，这就是库仑定律。
2．新课引入任何力的作用都离不开物质，脚踢球，脚对球的力直接作用在球上；狗拉雪橇，狗对雪橇的拉力是通过绳子作用的；地球对地表附近物质的作用力是通过重力场——物质，作用的；地球与月亮间有万有引力作用力也是因有万有引力场——物质；两电荷间相互作用时不直接接触，它们之间的相互作用也是通过别的物质作用的，这就是电场。
3．教学过程设计（1）电场a．电荷周围存在一种特殊物质提问：既然场是物质，为什么我们看不到呢？为转移的客观存在。
例如可见光波长由7000～4000，但还有很多波长的光线我们看不到，但不等于它们不存在。
不能以人类感官为标准判定存在与否。
场客观存在的证明是它有力、能的特性。
例如重力场对有质量的物体有力的作用，且可对物体做功，说明其能量。
电场对放入其中的电荷Q也有力的作用，可对Q做功，说明其有能量。
b．电场的基本性质：电场对放入其中的电荷有力的作用，此力称电场力。
c．静电场：静止电荷的电场。
场有能和力的特性，我们先看电场中力的性质，它是本章的重要内容，先以点电荷为例。
如图1所示，在+Q电场中A点分别放入电荷q1、q2、q3则它们分别受电场力为：看看上式，我们可发现场电荷Q对不同的检验电荷q有不同的电场力，但只要A点位置不变，F与q的比值就不变。
从上面分析看出：Q固定则电场的空间分布固定，对于场中某固定反映的是电场的强弱，称场强。
（2）电场强度a．定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强。
第3节电场电场强度教学设计【播放视频】①范德格拉夫起电机：跳跃的蛋挞壳。
②范德格拉夫起电机：怒发冲冠。
【提问】①相隔一定距离的电荷间可以发生力的作用。
电荷间的相互作用是通过什么发生的？②通过起电机使人体带电，蛋挞壳为什么飞？人的头发会竖起并散开。
为什么会出现这种现象？【提问】如图，带正电的带电体C置于铁架台旁，把系在丝线上带正电的小球先后挂在P1、P2、P3等位置。
带电体C与小球间的作用力会随距离的不同怎样改变呢？（1）在同一位置增大或减小小球所带的电荷量，作用力又会怎样变化？（2）电荷之间作用力的大小与哪些因素有关？【讲述】19世纪30年代，英国科学家法拉第提出：在电荷的周围存在着由它产生的电场（electric field)。
→处在电场中的其他电荷受到的作用力就是这个电场给予的。
【讲述】电场对场中的其它电荷产生力的作用。
【讲述】电场的定义：电场存在于电荷周围，是能传递电荷间相互作用力的一种特殊物质。
电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，即电场力。
静电场：静止电荷产生的电场。
说明：（1）只要是带电体，周围都能产生电场。
电场对于电荷的作用实际是电场与电场的相互作用。
（2）电场以及磁场已被证明是一种客观存在。
场具有能量，也是物质存在的一种形式。
【提问】电场对电荷有力的作用，怎样描述这种作用呢？【提问】研究某一个力时，涉及的物体有施力物体和受力物体。
对某一个电场而言，其中的电荷是否也有类似的区分呢？【讲述】试探电荷：用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，叫试探电荷。
试探电荷的特点：体积足够小；电荷量足够小。
试探电荷的引入不改变源电荷的电场。
场源电荷：激发电场的带电体所带的电荷叫场源电荷，或源电荷。
【提问】如图，连接小球的细绳与竖直方向的夹角不同，离电荷Q越远，夹角越小，这说明了什么问题？电场的强弱与哪些因素有关呢？【提问】类似的，我们已经知道，在电场中的同一位置，由于小球所带电荷量不同，所受的电场力不同。
高二物理电场知识点在高二物理的学习中，电场是一个重要的概念，它贯穿于电磁学的多个方面。
下面我们来详细了解一下高二物理中有关电场的知识点。
一、电场的基本概念1、电场电场是电荷及变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质。
电场这种物质与通常的实物不同，它不是由分子原子所组成，但它是客观存在的。
2、电场强度电场强度是用来描述电场强弱和方向的物理量。
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，用 E 表示。
即 E ＝ F ／ q ，其单位是牛/库（N/C）。
电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点所受的电场力方向相同。
3、点电荷的电场点电荷 Q 在距离其 r 处产生的电场强度大小为 E ＝ kQ ／ r²，其中k 为静电力常量。
4、电场线电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线。
电场线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，电场线的疏密程度表示场强的大小。
二、电场的性质1、对放入其中的电荷有力的作用这是电场的基本性质之一。
电荷在电场中会受到电场力的作用，其大小为 F ＝ qE 。
2、电场具有能的性质电场力对电荷做功会引起电势能的变化。
三、电势能和电势1、电势能电荷在电场中由于受到电场力的作用而具有的势能叫做电势能。
电势能的大小与电荷的电荷量、电荷所在位置的电势以及电荷的正负有关。
2、电势电场中某点的电势等于单位正电荷在该点所具有的电势能。
电势是标量，只有大小，没有方向。
3、电势差电场中两点间的电势之差叫做电势差，也叫电压。
其大小等于在这两点间移动单位正电荷时电场力所做的功。
四、匀强电场1、定义电场强度大小和方向都相同的电场叫做匀强电场。
2、特点匀强电场中的电场线是等间距的平行直线。
五、带电粒子在电场中的运动1、带电粒子的加速当带电粒子在电场中只受电场力作用时，电场力对粒子做功，使其动能发生变化。
可以利用动能定理来求解粒子的速度。
2、带电粒子的偏转当带电粒子以初速度 v₀垂直进入匀强电场时，会在电场力的作用下发生偏转。
2023-2024学年高二上物理：9.3电场电场强度一．选择题（共8小题）1．下列物理量中与检验电荷有关的是（）A．电场强度B．电势C．电势能D．电势差2．某电场线分布如图所示，一带电粒子沿图中虚线所示途径运动，先后通过M点和N点，以下说法正确的是（）A．M、N点的场强E M＞E NB．粒子在M、N点的加速度a M＞a NC．粒子在M、N点的速度v M＞v ND．粒子带正电3．下列哪个电场线图正确描述了两块靠近的、分别带等量正负电荷的平行金属板间的匀强电场？（）A．B．C．D．4．关于电场和磁场，下列说法正确的是（）A．电场和磁场对放入其中的静电荷都有力的作用B．电场线和磁感线都是闭合曲线C．电场线和磁感线都是实际存在于场中的线，只是看不见摸不着而已D．电场和磁场都是实际存在的物质5．关于电场，下列说法正确的是（）A．电场强度的方向与电场力的方向相同B．电场是假想的，并不是客观存在的物质C．电场对放入其中的电荷有力的作用D．电场对放入其中的电荷没有力的作用6．下列对于电场的理解正确的是（）A．电场只是一个理想模型，实际上并不存在B．电场中的电场线是实际存在的C．电场由较小和较轻的原子组成，所以既看不见，也摸不到D．电场对放入其中的电荷有力的作用7．将一电荷量为q的正点电荷，放在电场中某点，受到的电场力大小为F，则（）A．若将q移走，则该点的电场强度为零B．若将q变为负点电荷，则该点的电场强度方向改变C．若将q的电荷量增大为2q，其所受电场力仍然为FD．若将q的电荷量增大为2q，其所受电场力增大为2F8．真空中相距为r的A、B两点固定有电荷量分别为q A和q B的点电荷。
若空间仅存在两点电荷产生的电场，q A 受到的静电力大小为F，则B点电场强度的大小可表示为（）A．kq A q Br2B．kq Br2C．Fq AD．Fq B二．多选题（共4小题）9．19世纪30年代，法拉第提出一种观点，认为在电荷周围存在电场，电荷之间通过电场传递相互作用力。
高二物理电场与电场强度电场和电场强度，听起来有点高大上，其实它们就像生活中的调皮小精灵，随时随地影响着我们。
想象一下，如果没有电场，我们的日常生活会变得多么无趣。
手机没电、电脑黑屏，真是让人抓狂啊！电场就像那无形的魔法，能够让这些电子设备活过来，帮助我们与世界连接。
说到电场强度，这可是电场的“实力派”，它代表了电场的强弱，就像一位武林高手，拳头大了，自然威力也大。
咱们先聊聊电场。
它是什么呢？简单来说，就是在电荷附近形成的一种力场。
这种力场就像是在水面上扔下一个石头，周围的水面会形成波纹。
想象一下，如果你把一个正电荷放在电场里，周围的负电荷就像是看到美食的小动物，瞬间就会被吸引过去。
这个过程就叫做“相互作用”，很简单，对吧？接着说电场强度。
电场强度其实是一个数字，它告诉我们在某个点上电场的“厉害程度”。
它的单位是牛顿每库仑，这听起来挺复杂的，但其实就是告诉你，一个库仑的电荷在这个点上受到的力有多大。
比方说，如果你把一个小小的正电荷放到电场中，如果电场强度很高，它就像被人推了一把，立刻就飞了出去，嘿，真刺激！有时候我们会遇到电场强度不一样的地方。
就好比你在游乐园，某些游乐设施非常刺激，瞬间就让你心跳加速；而有些设施则很平稳，适合小朋友玩。
电场强度也分高低，强的电场像过山车一样，让电子们飞得飞快；弱的电场就像慢悠悠的旋转木马，轻轻晃动，毫无压力。
说到这里，有人可能会问，这些电场和电场强度有什么用呢？别急，咱们慢慢来。
电场在生活中可有着无处不在的应用。
比如说，家里的电器、手机信号、甚至是电动汽车的充电，都是在电场的帮助下进行的。
电场强度越大，电流流动得就越快，电器的性能也越好，这就像汽车的马力，马力大了，开起来才爽嘛。
有趣的是，电场还跟很多自然现象有关系。
比如闪电，大家都知道，闪电就是电场强度达到极限时，空气中的电荷瞬间释放出的结果。
那种壮观的场景就像是大自然给我们送上的一场灯光秀，真是让人惊叹。
不过，记得躲好哦，安全第一！电场也能产生磁场，这就引出了另一个话题，电磁学。
电场和电场强度【教学结构】一.一.电场，是物质的一种特殊形态.1.电荷周围存在电场.分析库仑力:ＱＡ对ＱＢ的作用力,是在其周围产生电场,通过电场作用给B.2.电场力,ＱＢ在ＱＡ产生的电场中受到的力.电荷在电场中受到的力称为电场力.同一电荷在不同电场中或在同一电场不同位置所受电场力的大小和方向均可能不同.二.电场强度.描述电场力的性质的物理量1. 1.电场的强弱,电荷q 放在电场A 处所受电场力为F A ,放置B 处受电场力为F B ,若F A ＞F B 到A 处电场比B 处强.2. 2.电场强度:描述电场强弱的物理量.E Fq =.放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它电量的比值,叫这点的电场强度,简称为场强.其物理意义为:单位电量的电荷在电场中受到的电场力.这是物理中常用的一种方法.同于单位时间物体的位移表示物体运动快慢.3. 3.场强是描述电场性质的物质的物理量,只由电场决定,与检验电荷无关.例如在A 点场强E F q A A=,E A 与q 的大小无关,与q 是否存在无关.不能理解为E F A A 与成正比,与q 成反比.4. 4.场强是矢量.其大小按定义式E F q =计算即可,其方向为正电荷的受力方向为该点场强方向.其单位为N C .5. 5.电场强度和电场力是两个不同的物理量,就像速度和位移是完全不同的两个概念.最根本不同的是:场强是表示电场的性质的物理量,电场力是电荷在电场中受的电场的作用力.还应在大小、方向、单位等诸方面加以比较，它们的关系是F Eq =或E F q =. 6. 6.点电荷在真空中电场的场强.在点电荷Q 形成的电场中,距Q 为r 处放入点电荷q,如图1所示,q 受的电场力即库仑力F K Qqr =2,根据场强定义或该处场强为E F q K Q r ==2,r 可取任意值,因此E K Q r =2即为点电荷在真空中场强公式,Q 为场源电量,r 为某点到场源的距离.k 为静电常数.其方向,若Q 为正;+q 受力方向如图所示,即为该点场强方向,若Q 为负,场强方向与图示方向相反.若把+q 换成-q,所受电场力方向正与场强方向相反.注意:E K Q r =2是适用于点电荷在真空中的电场.而EF q =适用各种电场.7.场强可以合成分解,并遵守平行四边形法则,如图示2所示.Q A 与Q B在C 处的场强分别为E A 、E B ,E 即是E A 与E B 的合成场强.若在C 处放一个-q点电荷,所受电场力方向应与E 反方向.三.三.电场线 1.电场线是描述电场强度分布的一族曲线.描述方法:用曲线的疏密描述电场的强弱,用曲线某点的切线方向表示该点场强方向.2. 2.电场的特点:(1) (1).在静电场中,电场线从正电荷起,终于负电荷,不闭合曲线.(2) (2).电场线不能相交,否则一点将有两个场强方向.(3) (3).电场线不是电场里实际存在的线,是为使电场形象化的假想线.3. 3.点电荷的电场线.图3、图4为正、负点电荷电场线的分布，应熟悉.从图5可看出,E 1为+Q 在A 处的场强,E 2为－Q 在A 处的场强,E 为E 1与E 2的合场强,正好为电场线在A 的切线。
两个点电荷形成的电场中,每条电场线上每个点符合上述的关系。
4.匀强电场(1) (1).定义:在电场的某一区域里,如果各点场强大小和方向都相同,这个区域的电场叫匀强电场.(2) (2).电场线如图6所示.电场线互相平行的直线,线间距离相等.(3) (3).两块靠近、正对且等大平行的金属板,分别带等量正负电荷时,它们之间的电场是匀强电场.边缘附近除外.四.四.电场中的导体.1. 1.导体的特征:导体内部有大量可以自由移动的电荷.金属导体可自由移动是自由电子.2. 2.静电感应:导体内的自由电荷是电场的作用而重新分布的现象.认真分析如图所示的物理过程:把金属导体置于匀强电场中.金 属导体中自由电子在电场力作用向左运动,达到左外表面,而右外表面带正电.金属导体外表面带的等量正负电荷称为感应电荷,感应电荷形成电场E '的方向与电场E 方向相反向左,E '随着感应电荷增加而变大,当E '=E 时,导体内场强为零,自由电子不受电场力作用,停止定向运动.达到静电平衡.静电平衡:导体中(包括表面)没有电荷走向移动的状态叫静电平衡.3. 3.在导体处于静电平衡状态时有(1) (1).在导体内部的场强处处为零 (2) (2).导体表面任何一点场强方向与该点表面垂直.(3) (3).电荷只能分布在外表面上.4. 4.利用处于静电平衡状态时,导体内部场强处处为零的特点,利用金属网罩(金属包皮)把外电场遮住,使内部不受电场影响即静电屏数.【解题点要】例一.例一.在电场中A 处放点电荷q,其受电场力为F,方向向左,则A 处场强大小为 , 方向为 .若将A 处放点电荷为－2q,则该处电场强度将 ,方向将 .解析:根据电场强度定义式E Fq A =.场度方向向左,在A 处放－2q 点电荷.该处场强大小,方向都不变.注意:场强是表示电场性质的物理量.是由电场决定,与点电荷电量无关,与点电荷电性无关.例二.例二.如图8所示,一个质量为30g 带电量-⨯-17108.C 的半径极小的小球,用丝线悬挂在某匀强电场中,电力线与水平面平行.当小球静止时,测得悬线与竖直夹角为30°,由此可知匀强电场方向为 ,电场强度大小为 N C .(g 取1022m s ) 解析:分析小球受力,重力mg 竖直向下,丝线拉力T 沿丝线方向向上,因为小球处于平衡状态,还应受水平向左的电场力 F.小球带负电,所受电场力方向与场强方向向反,所以场强方向水平向右.小球在三个力作用之下处于平衡状态.三个力的合力必为零.所以F=m g t g 30°又F Eq = Eq =m g t g 30° E=mgtg30°=3010103317101010387⨯⨯⨯⨯=⨯---..N C例三.例三.关于电场线,下述说法中正确的是A.A.电场线是客观存在的B.B.电场线与电荷运动的轨迹是一致的.C. C .电场线上某点的切线方向与与电荷在该点受力方向可以不同.D. D .沿电场线方向,场强一定越来越大.解析:电场线不是客观存在的,是为了形象描述电场的假想线,A 选项是错的.B 选项也是错的,静止开始运动的电荷所受电场力方向应是该点切线方向,下一时刻位置应沿切线方向上,可能在电场线上,也可能不在电场线上,轨迹可能与电场线不一致.何况电荷可以有初速度,运动轨迹与初速度大小方向有关,可能轨迹很多,而电场线是一定的.正电荷在电场中受的电场力方向与该点切线方向相同,而负电荷所受电场力与该点切线方向相反,选项C 是正确的.场强大小与场强的方向无关,与电场线方向无关 ,D 选项是错的.本题答案应是:C.例四.在x 轴上A 、B 两处分别放有两个点电荷，A 处为－Q,B 处为+2Q,在x 轴上某处,两个电荷各自产生电场强度数值为E A 和E B ,则( )A.E A =E B 之点,只有一处,该处合场强为0;B. B . E A =E B 之点有两处,一处合场强为0,另一处合场强为2E AC. C .E A =E B 之点共有三处,其中两处合场强为0;另一处合场强为2E AD.D.E A =E B 之点共有三处,其中一处合场强为0,另二处合场强为2E A解析:根据题意画出图9,在AB 之间某点x 1,－Q 在x 1处产生的场强E K Qr A A =2.+2Q 产生的场强E K Q r B B =2,当r r A B 2212=时,E A =E B ，E A 方向向左,E B 的方向向左,合场强E=2EA.在A 点左侧x 2处,Ax 2=r A ,Bx 2=r B ,r r A B 222=存在, E A =E B ,E A 的方向向右,E B 的方向向左,合场强E=0. 在B 点右侧x 3处, Ax 2＞Bx 2,r r A B 2212=不可能, E A =E B 不存在.所以E A =E B 之点有两处,且合场强一处为0,另一处为2E A ,答案应选,B.例五.例五.如图10所示,正电荷q 在电场力作用下由p 向Q 做加速运动,而且加速度越来越大, 那么可以断定,它所在的电场是图中哪能一个?( )解析:带电体在电场中做加速运动,其电场力方向与加速度方向相同,加速度越来越大电荷所受电场力应越来越大,电量不变,电场力F Eq =,应是E 越来越大.电场线描述电场强度分布的方法是,电场线密度越大,表示场强越大,沿PQ方向.电场线密度增大的情况才符合题的条件.应选D.例六.例六.如图11所示,在匀强电场中的O 点放置点电荷Q,其带电量为20108.⨯-C,此时距O 点10cm 处的P 点,场强恰好为零.求原匀强电场的场强大小是多少?若以O 点为圆心,以OP 长为半径作一圆,在O 点正上方圆周上S 点的场强的大小是多少?方向如何?解析:P 点场强E P =0,应为原场E 与点电荷Q 在P 产生场强E Q 的合场强。
E 与E Q 大小相等方向相反。
大小关系为E E K Q op N C Q ===⨯⨯=⨯--2982390102010011810..(.)..Q 在S 点产生场强大小等于E Q ，方向向上，与原场强E 垂直，S 处场强E S 是E 与E Q 的合场强，如图12所示。
E E N C S ==⨯225103..方向:与E 成45°角向上.【课余思考】1.什么是电场强度?其方向是如何规定的,写出场强定义式和点电荷在真空中各点场强的计算式?2. 2.区分电场强度,电场力两个概念.【同步练习】1. 1.下列关于电场强度的叙述正确的是( )A.A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力B.电场中某点的场强与该点检验电荷所受电场力成正比C.电场中某点的场强与方向就是检验电荷在该点所受电场力方向D. D .电场中某点的场强与该点有无检验电荷无关2.真空中两个带电量分别为Q 和4Q 的正点电荷,位于相距为30cm的A 、B 两点,将另一个正电荷q 置于AB 连线上的C 点,q 受的合力恰好为零,C 点距A 点 cm 处.若将电荷q 取走,C 点场强为N C .3. 3. 如图13所示,AB 为体积可以忽略的带电小球,Q C A=⨯-20108.,Q C B =-⨯-20108.，AB 相距3cm ，在水平外电场作用下AB 保持静止,悬线都沿竖直方向,则外电场的场强 ,方向 ,AB 中点处总场强大小为 ,方向为 .4.在场强为E,方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m 的带电小球,电量分别为+2q 和－q.用长为l 的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O 处,处于平衡状态,如图14所示,重力加速度为g ,则细线对O 点的作用力等于 .【参改答案】1.AD 2.10、O 3.20105.⨯-N C 水平向左、16106.⨯N C 、水平向右4.2m g +Eq。
