第七章静电场基础知识

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}＄。

静电场的基本特性一、静电场的定义与基本概念1.静电场：由静止电荷产生的电场，称为静电场。

2.电场：电场是一种特殊形态的物质，存在于电荷周围。

3.电场强度：描述电场强度的物理量，单位为牛顿/库仑（N/C）。

4.电势：描述电场势能状态的物理量，单位为伏特（V）。

5.电势差：两点间电势的差值，单位为伏特（V）。

二、静电场的基本性质1.库仑定律：静电场中，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。

2.电场线的特点：电场线从正电荷出发，终止于负电荷；电场线不相交；电场线的疏密表示电场强度的大小。

3.电势的分布：电势在空间中的分布反映了电场势能的状态；电势随着距离的增加而减小。

4.电场强度与电势的关系：电场强度的方向是电势降低最快的方向。

三、静电场的基本方程1.高斯定律：描述静电场中电荷与电场之间的关系，指出通过任何闭合曲面的电通量与该闭合曲面所包围的净电荷量成正比。

2.电场强度与电势的关系：E = -dV/dr，其中E为电场强度，V为电势，dr为距离变化量。

四、静电场中的常见问题1.静电力的计算：利用库仑定律计算两个点电荷之间的作用力。

2.电场强度的计算：利用高斯定律计算闭合曲面内的电场强度。

3.电势的计算：利用电场强度与电势的关系计算电势。

4.电势差与电场强度的关系：ΔV = E·Δl，其中ΔV为电势差，E为电场强度，Δl为路径长度。

五、静电场的实际应用1.静电除尘：利用静电场将带电粒子吸附在带电板上，实现除尘。

2.静电喷涂：利用静电场将涂料粒子带电，使其在喷涂过程中均匀分布，提高喷涂效果。

3.静电复印：利用静电场将墨粉吸附在鼓上，实现复印。

六、注意事项1.静电场是一种客观存在的物质，存在于电荷周围。

2.掌握静电场的基本概念、性质和方程，能够解决实际问题。

3.注意静电场与电流场的区别，理解它们在现实生活中的应用。

习题及方法：1.习题：两个点电荷分别为+5μC和-3μC，它们之间的距离为10cm，求它们之间的库仑力。

七静电场一、基本概念和规律1．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，与它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在两点电荷的连线上。

(2)公式：F＝k Q1Q2r2，式中的k＝9×109 N·m2/C2，叫静电力常量。

(3)适用条件：点电荷且在真空中。

2．电场、电场强度(1)电场：电场是电荷周围存在的一种物质，电场对放入其中的电荷有力的作用。

静止电荷产生的电场称为静电场。

(2)电场强度①定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F与它的电荷量的比值。

②公式：E＝F q。

(3)矢量性：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点电场强度的方向。

(4)叠加性：如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的电场强度是各场源电荷单独存在时在该点所产生的电场强度的矢量和。

3．点电荷电场强度的计算式(1)设在场源点电荷Q形成的电场中，有一点P与Q相距r，则P点的电场强度E＝k Qr2。

(2)适用条件：真空中的点电荷形成的电场。

4．电场线的用法(1)利用电场线可以判断电场强度的大小电场线的疏密程度表示电场强度的大小。

同一电场中，电场线越密集处电场强度越大。

(2)利用电场线可以判定电场强度的方向电场线的切线方向表示电场强度的方向。

(3)利用电场线可以判定场源电荷的电性及电荷量多少电场线起始于带正电的电荷或无限远，终止于无限远或带负电的电荷。

场源电荷所带电荷量越多，发出或终止的电场线条数越多。

(4)利用电场线可以判定电势的高低沿电场线方向电势是逐渐降低的。

(5)利用电场线可以判定自由电荷在电场中受力情况、移动方向等先由电场线大致判定电场强度的大小与方向，再结合自由电荷的电性确定其所受电场力方向，再分析自由电荷移动方向、形成电流的方向等。

5．电场的叠加(1)电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和。

(2)运算法则：平行四边形定则。

1.1电荷及其守恒定律自然界中的两种电荷正电荷和负电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷． 电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引． 电荷的多少叫做电荷量．符号：Q 或q 单位：库仑 符号：C 元电荷:电子所带的电荷量，用e 表示. 电荷量e 的值：e =1.60×10-19C 注意：所有带电体的电荷量或者等于e ，或者等于e 的整数倍。

比荷(荷质比)：电子的电荷量e 和电子的质量m e 的比值,为111076.1⨯=em eC/㎏ 物体带电原子的核式结构及摩擦起电的微观解释摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．实质：电子的转移 接触带电；感应带电实质：电子的转移电荷守恒定律电荷既不会创生，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，电荷总量保持不变1.2库仑定律库仑定律大小（公式）：221rq q kF = 静电力常量k = 9.0×109N ·m 2/C 2 方向：同种电荷互相排斥；异种电荷互相吸引。

适用条件：真空中，点电荷——理想化模型1.3电场强度 1、电场：（1）电荷之间的相互作用是通过电场发生的，电荷的周围都存在电场. 特殊性：不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加. 物质性：是客观存在的，具有物质的基本属性——质量和能量.（2）基本性质： 对放入（其）电场中的带电体都将产生电场力的作用。

2、电场强度(E)：（1）关于试探电荷和场源电荷 （2）电场强度定义：电场中某一点的电荷受到的电场力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。

①大小（公式）：E=F/q （适用于所有电场）②方向：（规定）电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同．（负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反．）③单位：V/m或N/C3、（真空中）点电荷周围的电场、电场强度的叠加（1）点电荷周围的电场①大小：E=kQ/r2 （只适用于点电荷的电场）②方向：如果是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；如果是负电荷：E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q．（2）电场强度的叠加：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和．（电场强度是矢量，合成时遵循平行四边形法则）4、电场线（1）电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。

一、静电场基本公式归纳1.（矢量）静电力F：F=qE（适用一切电场）F=k q1q2r2（适用于真空，点电荷）2.（矢量）场强E: E=Fq（适用一切电场、定义式，E大小与二者没有关系）E=k Qr2（决定式，适用于真空，点电荷）E=U ABd（适用匀强电场，d为沿电场线方向上的距离）（标量）电势ᵩ：ᵩ=E pq（定义式，ᵩ大小与二者没有关系）ᵩA =U AB (B点为零电势点)（标量）电势能Ep ：E p=qᵩE pA=WA∞(无限远处为零电势能点)（标量）电势差U AB ：U AB=ᵩA−ᵩB（适用一切电场）U AB=W ABq（适用一切电场）U AB=Ed（适用匀强电场，d为沿电场线方向上的距离，正负要判断）（标量）静电力做功W AB :W AB=qU AB（适用一切电场）W AB=E PA−E PBW AB=−∆E PW AB=qEd（适用匀强电场，d为沿电场线方向上的距离，正负要判断）二、电场的叠加在几个点电荷共同形成的电场中，某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这叫做电场的叠加原理。

三、电场线1、电场线：为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线，曲线的疏密程度表示场强的大小，曲线上某点的切线方向表示场强的方向。

2、电场线的特征1）、电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱2）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止无穷远处点3）、电场线不会相交，也不会相切4）、电场线是假想的，实际电场中并不存在5）、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系3、几种典型电场的电场线1）正、负点电荷的电场中电场线的分布特点：a 、离点电荷越近，电场线越密，场强越大b 、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。

2）、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布特点：a 、沿点电荷的连线，场强先变小后变大b 、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直c 、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点 0等距离各点场强相等。

高中物理《静电场》知识梳理
1. 静电场的基本概念和性质
静电场指的是由于空间中静止电荷所形成的电场。

其性质包括场强、电势、电势能等。

2. 静电场的电场强度
静电场的电场强度表示了单位正电荷在某一点处所受的电场力，其大小受到电荷量和距离的影响。

电场强度的方向与电荷正负有关。

3. 静电场的电势差和电势
电势差指的是两点之间移动单位电荷所需要做的功，而电势则是在某一点的电势差。

电势差和电势的计算可以利用库仑定律和高斯定理。

4. 静电场的电荷分布
在静电场中，电荷分布对于场强和电势分布都有影响。

主要包括均匀带电球面、均匀带电球体、均匀带电棒、均匀带电平板等情况。

5. 静电场的高斯定理
高斯定理可以用来计算电场强度、电势和电势能。

它表明了通过某一闭合曲面的场线束数与该曲面所包含的电荷量成正比，与曲面的形状无关。

6. 静电场的电势能
电势能指的是静电场中电荷所具有的势能，它的大小与电荷量、
电势差和位置有关。

静电场中的电势能可以用来计算电荷的移动和相互作用。

7. 静电场与导体
静电场中的导体可以影响场强和电势分布。

在外场作用下，导体表面的电荷会分布在表面上，而内部则是均匀的。

在导体内部，电场强度为零，电势分布为恒定值。

一、静电场的基本概念1. 静电场是由静止电荷产生的场，它是描述电荷之间相互作用的一种物理量。

2. 静电场的性质：静电场是保守场，即电荷在静电场中移动时，其电势能的变化量与路径无关，只与初末位置有关。

3. 静电场的强度：静电场的强度表示电荷在静电场中所受力的强度，用符号E表示，单位是牛顿/库仑(N/C)。

二、电场强度与电势1. 电场强度E是描述静电场力的大小和方向的物理量，它的方向是正电荷在静电场中所受力的方向。

2. 电势V是描述静电场力做功能力的物理量，它的单位是伏特(V)。

3. 电场强度与电势的关系：电场强度E等于电势V在空间中的梯度，即E=dV/dr。

三、高斯定律1. 高斯定律是描述静电场与电荷分布之间关系的物理定律，它指出通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内部电荷量的代数和除以真空中的电常数ε0。

2. 高斯定律的数学表达式：∮E·dA=Q/ε0，其中∮表示对闭合曲面进行积分，E是电场强度，dA是闭合曲面上的微小面积元，Q是闭合曲面内部的总电荷量，ε0是真空中的电常数。

四、电容与电容器1. 电容C是描述电容器储存电荷能力的物理量，它的单位是法拉(F)。

2. 电容器的储能公式：W=1/2CV^2，其中W是电容器储存的能量，C是电容，V是电容器两端的电压。

3. 电容器的串联和并联：电容器的串联和并联可以改变电容器的总电容，串联时总电容减小，并联时总电容增大。

五、电场线与电势线1. 电场线：电场线是用来形象地表示电场强度和方向的曲线，它的切线方向即为电场强度的方向。

2. 电势线：电势线是用来形象地表示电势分布的曲线，它的切线方向即为电势梯度的方向。

3. 电场线与电势线的关系：电场线总是从正电荷出发，指向负电荷，而电势线则从高电势区域指向低电势区域。

六、导体与绝缘体1. 导体：导体是电荷容易通过的物质，如金属、石墨等。

2. 绝缘体：绝缘体是电荷不容易通过的物质，如橡胶、玻璃等。

3. 静电平衡：当导体处于静电平衡状态时，导体内部的电场强度为零，导体表面上的电荷分布均匀。

静电场知识点静电场是物理学中的一个重要概念，它描述了在静止物体上引起的电荷相互作用的现象。

这一概念在日常生活和科学研究中都有广泛的应用。

本文将介绍一些关于静电场的基本知识点。

一、静电荷静电荷是指处于静止状态下的电荷。

根据电荷的性质，我们可以将静电荷分为正电荷和负电荷。

正电荷是指缺少电子的物体所带的电荷，而负电荷则是指过量电子的物体所带的电荷。

根据电荷之间的相互作用，静电荷可引起静电场的形成。

二、电场电场是指在空间中由电荷产生的力的作用所产生的效果区域。

静电场是由静止电荷引起的电场。

根据库仑定律，电场的强度与电荷之间的距离成反比，与电荷的大小成正比。

在静电场中，除了电场强度之外，还有电势和电势能等相关概念。

三、电场强度电场强度描述了单位正电荷所受到的电场力的大小和方向。

电场强度是一个矢量量，其大小为单位正电荷所受到的电场力的大小，方向则由正电荷所受到电场力的方向决定。

从数学上来描述，电场强度为单位正电荷所受到的力与该单位正电荷之间的比值。

四、电势电势是描述静电场中点电荷周围的电场能量的量度。

它是一个标量量，表示单位正电荷在该点电场中具有的电势能量大小。

电势可分为势能和电位两种形式。

势能指的是单位正电荷由无限远处移动到该点所需做的功，而电位则是单位正电荷在某一电场中的电势能。

五、高斯定律高斯定律是描述电场分布的一个重要定律。

它规定了通过任意封闭曲面的电场通量等于该封闭曲面内的电荷除以真空介质常数的比值。

这个定律在静电场中有广泛的应用，可以帮助我们理解电场分布的规律和计算电场强度。

六、静电屏蔽静电屏蔽是指通过将物体与大地接地，以实现减少或消除电场的操作。

静电屏蔽通常使用导体材料来吸引静电荷并将其引导到地，从而降低或抵消电场的影响。

静电屏蔽在电子设备制造、高压实验、防雷等领域中都有广泛的应用。

七、电容电容是指储存电荷的能力。

它是指物体上的电荷和其电势之间的关系，可以通过电容器来实现。

电容器由两个导体板和介质组成，当两个导体板之间施加电压时，会导致电荷的存储和释放。

必修二第七章机械能守恒定律重要知识点小结1.功（1）功的定义:力和作用在力的方向上通过的位移的乘积.是描述力对空间积累效应的物理量，是过程量.定义式:W=F·s·cosθ，其中F是力，s是力的作用点位移（对地），θ是力与位移间的夹角. （2）功的大小的计算方法:①恒力的功可根据W=F·S·cosθ进行计算，本公式只适用于恒力做功.②根据W=P·t，计算一段时间内平均做功. ③利用动能定理计算力的功，特别是变力所做的功.④根据功是能量转化的量度反过来可求功.（3）摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积.发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd（d是两物体间的相对路程），且W=Q （摩擦生热）2.功率（1）功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量，是标量.求功率时一定要分清是求哪个力的功率，还要分清是求平均功率还是瞬时功率.（2）功率的计算①平均功率:P=W/t（定义式）表示时间t内的平均功率，不管是恒力做功，还是变力做功，都适用. ②瞬时功率:P=F·v·cosα P和v分别表示t时刻的功率和速度，α为两者间的夹角.（3）额定功率与实际功率：额定功率:发动机正常工作时的最大功率. 实际功率:发动机实际输出的功率，它可以小于额定功率，但不能长时间超过额定功率.（4）交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率.①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动，后以最大速度v m=P/f 作匀速直线运动， .②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动，当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F，而后开始作加速度减小的加速运动，最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。

3.动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能.表达式:E k=mv2/2 （1）动能是描述物体运动状态的物理量.（2）动能和动量的区别和联系①动能是标量，动量是矢量，动量改变，动能不一定改变;动能改变，动量一定改变.②两者的物理意义不同:动能和功相联系，动能的变化用功来量度;动量和冲量相联系，动量的变化用冲量来量度.③两者之间的大小关系为E K=P2/2m4.动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化.表达式（1）动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的.但它也适用于变力及物体作曲线运动的情况. （2）功和动能都是标量，不能利用矢量法则分解，故动能定理无分量式.（3）应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷.（4）当物体的运动是由几个物理过程所组成，又不需要研究过程的中间状态时，可以把这几个物理过程看作一个整体进行研究，从而避开每个运动过程的具体细节，具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点.5.重力势能（1）定义:地球上的物体具有跟它的高度有关的能量，叫做重力势能，EP=mgh.①重力势能是地球和物体组成的系统共有的，而不是物体单独具有的.②重力势能的大小和零势能面的选取有关.③重力势能是标量，但有“+”、“-”之分.（2）重力做功的特点:重力做功只决定于初、末位置间的高度差，与物体的运动路径无关.W G =mgh.（3）做功跟重力势能改变的关系:重力做功等于重力势能增量的负值.即W G =-ΔE P .6.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量.7.机械能守恒定律（1）动能和势能（重力势能、弹性势能）统称为机械能，E=E k +E p .（2）机械能守恒定律的内容:在只有重力（和弹簧弹力）做功的情形下，物体动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变. （3）机械能守恒定律的表达式（4）系统机械能守恒的三种表示方式:①系统初态的总机械能E 1 等于末态的总机械能E 2，即E1 =E2②系统减少的总重力势能ΔE P减等于系统增加的总动能ΔE K增，即ΔE P减=ΔE K增③若系统只有A、B两物体，则A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能，即ΔE A减=ΔE B 增［注意］解题时究竟选取哪一种表达形式，应根据题意灵活选取;需注意的是:选用①式时，必须规定零势能参考面，而选用②式和③式时，可以不规定零势能参考面，但必须分清能量的减少量和增加量.（5）判断机械能是否守恒的方法①用做功来判断:分析物体或物体受力情况（包括内力和外力），明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹簧弹力做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守恒.②用能量转化来判定:若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系统机械能守恒.③对一些绳子突然绷紧，物体间非弹性碰撞等问题，除非题目特别说明，机械能必定不守恒，完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒.8.功能关系（1）当只有重力（或弹簧弹力）做功时，物体的机械能守恒.（2）重力对物体做的功等于物体重力势能的减少:W G =E p1 -E p2 .（3）合外力对物体所做的功等于物体动能的变化:W 合 =E k2 -E k1（动能定理）（4）除了重力（或弹簧弹力）之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化:W F=E 2-E 19.能量和动量的综合运用动量与能量的综合问题，是高中力学最重要的综合问题，也是难度较大的问题.分析这类问题时，应首先建立清晰的物理图景，抽象出物理模型，选择物理规律，建立方程进行求解.这一部分的主要模型是碰撞.而碰撞过程，一般都遵从动量守恒定律，但机械能不一定守恒，对弹性碰撞就守恒，非弹性碰撞就不守恒，总的能量是守恒的，对于碰撞过程的能量要分析物体间的转移和转换.从而建立碰撞过程的能量关系方程.根据动量守恒定律和能量关系分别建立方程，两者联立进行求解，是这一部分常用的解决物理问题的方法.机械能守恒定律练习题（一）一．不定项选择题1. 关于机械能是否守恒的叙述，正确的是（）A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B.做变速运动的物体机械能可能守恒C.外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D.若只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒2.关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是（）A.只有重力和弹力作用时，机械能守恒B.当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能守恒C.当有其他外力作用时，只要合外力的功为零，机械能守恒D.炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒3．若不计空气的阻力，以下实例中运动物体机械能守恒的是（）A．物体沿斜面匀速下滑 B．物体做竖直上抛运动C．物体做自由落体运动D．用细绳拴着小球，一端为圆心，使小球在竖直平面内做圆周运动4.绳子拉着物体沿竖直方向减速上升，下面关于物体上升过程中的叙述正确的是（）A.动能减小，重力势能增加B.机械能不变C.机械能一定增加D.机械能一定减小5.物体在平衡力作用下的运动中（）A.物体的机械能一定不变B.如果物体的重力势能有变化，则它的机械能一定有变化C.物体的动能一定不变，但重力势能一定变化D.物体的重力势能可能变化，但它的机械能一定不变6.质量为m的小球，从桌面上竖直抛出，桌面离地面高为h，小球能达到的最大高度离地面为H.若以桌面作为重力势能的参考面，不计空气阻力，则小球落地时的机械能为（）A.mgHB.mghC.mg（H＋h）D.mg（H－h）7．设质量m=1.0kg的物体从倾角为300，高2.0m的光滑斜面由静止开始下滑，那么当它滑到斜面中点时刻所具有的机械能是（取地面为参考平面）（）A、零B、20焦耳C、40焦耳D、10焦耳8．如图右所示，物体在斜面上受到平行于斜面向下拉力F作用，沿斜面向下运动，已知拉力F 大小恰好等于物体所受的摩擦力，则物体在运动过程中( )A、作匀速运动；B、作匀加速运动；C、机械能保持不变；D、机械能减小。

第1讲电场的力的性质一、点电荷、电荷守恒定律1．点电荷：有一定的电荷量，忽略形状和________的一种理想化模型．2．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________到另一个物体，或者从物体的一部分________到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持________．(2)起电方式：________、________、感应起电．(3)带电实质：物体带电的实质是________．二、库仑定律1．内容：________中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的________成正比，与它们的距离的________成反比．作用力的方向在它们的连线上．2．表达式：F＝________，式中k＝________ N·m2/C2，叫静电力常量．3．适用条件：(1)________中；(2)________．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________．2．定义式：E＝________．单位：N/C或V/m.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：E＝________．4．方向：规定________在电场中某点所受________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等于各个点电荷单独在该点产生的电场强度的________和，遵从________定则．四、电场线1．定义：为了形象地了解和描述电场中各点电场强度的________和________，在电场中画出一条条有方向的曲线，曲线上每点的________表示该点的电场强度方向，曲线的________表示电场强度的大小．2.五、处于静电平衡状态的导体的特点1．导体内部的场强________．2．导体是一个等势体，导体表面是等势面．3．导体表面处的场强方向与导体表面________．4．导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的________上．5．在导体外表面越尖锐的位置，净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有净电荷．,生活情境1.如图所示，塑料梳子与头发摩擦后能吸引纸屑，经检验梳子所带的电荷为负电荷，则(1)梳子失去了一些电子( )(2)梳子得到了一些电子( )(3)头发得到了一些电子( )(4)头发和梳子间没有电子转移( )教材拓展2.[人教版选修3－1改编]如图所示，两个不带电的导体A和B用一对绝缘柱支持使它们彼此接触．把一带正电荷的物体C置于A附近，贴在A、B下部的金属箔都张开，则( )A．此时A带正电，B带负电B．此时A电势低，B电势高C．移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合D．先把A和B分开，然后移去C，贴在A、B下部的金属箔都闭合3．[人教版选修3－1P15T5改编]如图所示为某区域的电场线分布，下列说法正确的是( )A．这个电场可能是正点电荷形成的B．D处的场强为零，因为那里没有电场线C．点电荷q在A点所受的电场力比在B点所受电场力小D．负电荷在C点受到的电场力方向沿C点切线方向考点一 库仑定律的理解与应用1．对库仑定律的理解 (1)F ＝kq 1q 2r 2，r 指两点电荷间的距离．对可视为点电荷的两个均匀带电球，r 为两球的球心间距．(2)当两个电荷间的距离r →0时，电荷不能再视为点电荷，它们之间的静电力不能认为趋于无穷大．2．库仑力具有力的共性(1)两个点电荷之间相互作用的库仑力遵从牛顿第三定律． (2)库仑力可使带电体产生加速度． (3)库仑力可以和其他力平衡．(4)某个点电荷同时受几个点电荷的作用时，要用平行四边形定则求合力．跟进训练1．如图所示，真空中两个完全相同的绝缘带电金属小球A 、B (均可看做点电荷)，分别带有－12Q 和＋Q 的电荷量，两球间静电力为F .现用一个不带电的同样的金属小球C 先与A 接触，再与B 接触，然后移开C ，接着再使A 、B 间距离增大为原来的2倍，则它们间的静电力大小为( )A ．3128F B ．5128F C ．364F D ．564F2．如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m 的点电荷A 、B ，A 带电＋Q ，B 带电－9Q .现引入第三个点电荷C ，恰好使三个点电荷均在静电力的作用下处于平衡状态，则C 的带电性质及位置应为( )A ．正，B 的右边0.4 m 处 B ．正，B 的左边0.2 m 处C ．负，A 的左边0.2 m 处D ．负，A 的右边0.2 m 处3．[2022·四川乐山模拟]如图，带电量分别为q a、q b、q c的小球，固定在等边三角形的三个顶点上，q a所受库仑力的合力F方向垂直于q a、q b的连线，则( ) A．q b、q c异号，且q c＝2q bB．q a、q b异号，且q b＝2q aC．q a、q c同号，且q c＝2q aD．q a、q b同号，且q b＝2q a4．如图所示，用两根长度均为l的绝缘轻绳将带正电的小球悬挂在水平的天花板下，小球的质量为m，轻绳与天花板的夹角均为θ，小球正下方距离也为l的A处一绝缘支架上同样有一个带电小球，此时轻绳的张力均为0，现在将支架水平向右移动到B处，B处位置与两轻绳结点的连线与竖直方向的夹角为θ，小球处于静止状态，若已知θ＝30°，则( ) A．A处的带电小球带负电B．支架在A处与在B处时两小球之间的库仑力大小之比为2∶3mgC．支架在B处时，左边绳子的张力为mg－√32mgD．支架在B处时，右边绳子的张力为mg＋√32[思维方法]解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的，只是在原来受力的基础上多了电场力．具体步骤如下：考点二电场强度的理解及计算2.电场强度的三个计算公式：例.[2021·湖南卷，4]如图，在(a，0)位置放置电荷量为q的正点电荷，在(0，a)位置放置电荷量为q的负点电荷，在距P(a，a)为√2a的某点处放置正点电荷Q，使得P点的电场强度为零．则Q的位置及电荷量分别为( )A．(0，2a)，√2q B．(0，2a)，2√2qC√2q√2q跟进训练5．[人教版必修第三册P17T6改编]如图所示，一个质量为30 g、带电荷量为－1.7×10－8C的半径极小的小球用绝缘丝线悬挂在某匀强电场中，电场线与水平面平行．当小球静止时，测得悬线与竖直方向夹角为30°，则匀强电场方向和大小为(g取10 m/s2)( )A.水平向右，5×106 N/CB．水平向右，1×107 N/CC．水平向左，5×106 N/CD．水平向左，1×107 N/C6．如图所示，在x轴上关于原点O对称的两点A、B分别固定放置点电荷＋Q1和－Q2，x轴上的P点位于B点的右侧，且P点电场强度为零，则下列判断正确的是( )A．x轴上P点右侧电场强度方向沿x轴正方向B．Q1<Q2C．在A、B连线上还有一点与P点电场强度相同D．与P点关于O点对称的M点电场强度可能为零7．(多选)如图所示，在圆心为O、半径为R的圆周上等间距分布着三个电荷量均为q 的点电荷a、b、c，其中a、b带正电，c带负电．已知静电力常量为k，下列说法正确的是( )A.a受到的库仑力大小为√3kq23R2B．c受到的库仑力大小为√3kq23R2，方向由O指向cC．a、b在O点产生的场强为√3kqR2D．a、b、c在O点产生的场强为2kq，方向由O指向cR2考点三电场线的理解和应用1．电场线的应用(1)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大．(2)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向．(3)沿电场线方向电势逐渐降低．(4)电场线和等势面在相交处互相垂直．2．两种等量点电荷的电场线等量异种点电荷等量同种点电荷O点最大，向外逐渐减小O点为零，向外先变大后变小跟进训练8．如图所示是真空中两点电荷的周围的电场分布情况．图中O点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，OM＝ON.下列说法正确的是( )A．同一电荷在O、M、N三点所受的电场力相同B．同一电荷在O、M、N三点的电场力方向相同C．O、M、N三点的电场强度大小关系是E M＝E N>E OD．把另一自由电荷从M点静止释放，将沿MON做往复运动9．如图所示为静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是( )A．这个电场可能是负点电荷形成的B．C点处的场强为零，因为那里没有电场线C．点电荷q在A点受到的电场力比在B点受到的电场力大D．负电荷在B点时受到的电场力方向沿B点切线方向10．如图是一带电球体和一可视为点电荷的带电小球周围电场线的分布图，球体和小球所带电荷量相同，A为球体球心与小球连线在球体外的部分的中点，B、C为关于连线对称的两点．取无穷远处电势为零，以下说法正确的是( )A．小球一定带正电，带电球体一定带负电B．A点处的电势为零，B、C两点电场强度相同C．将带电粒子从B点移到C点电场力做功为零D．A点的电场强度小于B、C两点的电场强度第七章 静电场第1讲 电场的力的性质必备知识·自主排查一、 1．大小2．转移 转移 不变 摩擦起电 接触起电 得失电子 二、1．真空 电荷量的乘积 二次方 2．kq 1q 2r 29.0×1093．(1)真空 (2)点电荷 三、 1．比值 2． Fq 3．k Qr 24．正电荷 电场力 5．矢量 平行四边形 四、1．大小 方向 切线方向 疏密2．(1)正电荷 (2)相交 (3)场强 (4)场强方向 (5)降低 (6)垂直 五、(1)处处为零 (3)垂直 (4)外表面生活情境1．(1)× (2)√ (3)× (4)× 教材拓展2．解析：由感应起电可知，近端感应出异种电荷，故A 带负电，B 带正电，故A 项错误；处于静电平衡状态下的导体是等势体，故A 、B 电势相等，故B 项错误；先移去C ，则A 、B 两端的等量异种电荷又重新中和，而先分开A 、B ，后移走C ，则A 、B 两端的等量异种电荷就无法重新中和，故C 项正确，D 项错误．答案：C 3．答案：C关键能力·分层突破1．解析：根据库仑定律知：F ＝kQ·12Qr 2＝12kQ 2r 2，用不带电的小球C 与A 接触，则A 、C 的电荷量为Q A ＝Q C ＝－14Q ，C 与B 再接触，则B 的电荷量为Q B ＝＋38Q ，根据库仑定律知此时静电力大小：F ′＝k14Q·38Q (2r )2＝3128k Q 2r 2＝364F ，故C 正确，A 、B 、D 错误．答案：C2．解析：根据库仑定律，当C 在A 的左侧时，C 受到A 、B 库仑力的合力才可能为0，则C 在A 的左边；为使A 受到B 、C 的库仑力的合力为0，C 应带负电；设C 在A 左侧距A 为x 处，由于C 处于平衡状态，所以k Qqx 2＝9kQ·q(0.4+x )2，解得x ＝0.2 m ，C 正确．答案：C3．解析：根据题意可知，小球a 、c 之间存在排斥力，q a 、q c 同号，小球a 、b 之间存在吸引力，q a 、q b 异号，所以q b 和q c 异号，根据平行四边形法则，排斥力是吸引力的两倍，根据库仑定律F ＝kq 1q 2r 2，故F ac ＝kq a q c r 2、F ab ＝kq a q b r 2，根据题意得F ac ＝2F ab ，所以有q c ＝2q b ，故B 、C 、D 错误，A 正确．答案：A4．解析：当绝缘支架上的带电小球在A 位置时，轻绳的张力均为0，对其受力分析可知其只受重力和库仑力，因此两小球之间的库仑力为斥力，则A 处的带电小球带正电，故A 错误；根据库仑定律可得F ＝k Qqr 2，因此绝缘支架在A 处与在B 处时，两小球之间的库仑力大小之比F AF B＝r 22 r 12 ＝1cos 230°＝43，故B 错误；根据平衡条件知，F A ＝mg ，则支架在B 处时，两球间的库仑力为F B ＝34F A ＝34mg ，设左、右绳的张力分别为F 1和F 2，则由正交分解可得F 1cos 30°＋34mg sin 30°＝F 2cos 30°，F 1sin 30°＋34mg cos 30°＋F 2sin 30°＝mg ，解得F 1＝mg －√32mg, F 2＝mg －√34mg ，故C 正确，D 错误．答案：C例 解析：(a ，0)和(0，a )两点处的电荷量为q 的点电荷在P 点产生的电场强度的矢量和E ＝√2kq a 2，方向如图所示[由点(a ，a )指向点(0，2a )]，由在距P 点为√2a 的某点处放置的正点电荷Q 使得P 点电场强度为零可知，此正电荷位于(0，2a )点，且电荷量Q 满足kQ(√2a)2＝√2kq a 2，解得Q ＝2√2q ，B 正确．答案：B5．解析：分析小球受力如图所示，重力mg竖直向下，丝线拉力F 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相反，所以场强方向水平向右，小球在三个力作用下处于平衡状态，三个力的合力必为零，所以F＝mg tan 30°，又F＝Eq，则E＝mg tan30°q，代入数据得：E＝1×107N/C，故选项B正确．答案：B6．解析：根据题述可知P点的电场强度为零，根据点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知，＋Q1的电荷量一定大于－Q2的电荷量，A、B连线上其余各点电场强度都不为零，故B、C错误；由于＋Q1的电荷量大于－Q2的电荷量，可知P点右侧电场方向沿x轴正方向，故A正确；由于Q1>Q2，M点和P点关于O点对称，P点电场强度为零，由点电荷电场强度公式和场强叠加原理可知，M点电场强度一定不为零，D错误．答案：A7．解析：根据几何关系得ab间、bc间、ac间的距离r＝√3R，根据库仑力的公式得a、b、c间的库仑力大小F＝k q2r2＝k q23R2，a受到的两个力夹角为120°，所以a受到的库仑力为F a＝F＝k q23R2，c受到的两个力夹角为60°，所以c受到的库仑力为F c＝√3F＝√3kq23R2，选项A错误，B正确；a、b在O点产生的场强大小相等，根据电场强度定义有E0＝k qR2，a、b带正电，故a在O点产生的场强方向是由a指向O，b在O点产生的场强方向是由b指向O，由矢量合成得a、b在O点产生的场强大小E＝k qR2，方向由O→c，选项C错误；同理c在O点产生的场强大小为E0＝k qR2，方向由O→c，运用矢量合成法则得a、b、c在O点产生的场强E′＝2k qR2，方向由O→c.选项D正确．答案：BD8．解析：O、M、N三点的电场强度方向相同，但大小不同，O点场强最大，E M＝E N<E O，同一电荷在三点所受的电场力大小不同，方向相同，故选项A、C错误，B正确；把另一电荷从M点静止释放，由于受到水平的电场力作用不会沿MON做往复运动，故选项D错误．答案：B9．解析：负电荷的电场线是指向负电荷的直线，故A错误；电场线只是形象地描述电场，没有电场线的地方，场强不一定为零，故B错误；电场线的疏密表示电场的强弱，E A ＞E B，F＝qE，所以F A＞F B，故C正确；负电荷在B点所受电场力的方向与B点的切线方向相反，故D错误．答案：C10．解析：如果小球带正电，带电球体带负电，带电球体的电荷较分散，在小球右侧空间中，电场线应该始终不可能有向左的分量，故小球应带负电，带电球体带正电，A错误；带电球体不能看成点电荷，所以A点的电势一定不为零，B错误；根据对称性可知，B、C 两点的电场强度大小相等，电势也相等，所以将带电粒子从B点移到C点电势能变化量为零，电场力做功也为零，C正确；A点在小球和带电球体的连线上，且二者带异种电荷，结合库仑定律分析可知，A点的电场强度大小大于B、C两点的电场强度，D错误．答案：C11。

静电场知识点一、关键信息1、静电场的定义及性质定义：＿___________________________性质：＿___________________________2、库仑定律表达式：＿___________________________适用条件：＿___________________________3、电场强度定义式：＿___________________________决定式：＿___________________________方向规定：＿___________________________4、电场线特点：＿___________________________与电场强度的关系：＿___________________________ 5、电势能定义：＿___________________________与电场力做功的关系：＿___________________________6、电势定义：＿___________________________与电场强度的关系：＿___________________________7、电势差定义：＿___________________________表达式：＿___________________________二、静电场的定义及性质11 静电场是存在于静止电荷周围的一种特殊物质形态。

它具有物质的基本属性，如具有能量和动量。

111 静电场对处于其中的电荷有力的作用，这种力称为电场力。

112 静电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用，并且这个力与电荷的电荷量和所处位置有关。

三、库仑定律12 库仑定律描述了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力与它们电荷量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比。

121 表达式为：＄F ＝ k\frac{q_1q_2}｛r^2}＄，其中＄F$ 为两个点电荷之间的库仑力，＄k$ 为库仑常量，＄q_1$ 和＄q_2$ 分别为两个点电荷的电荷量，＄r$ 为它们之间的距离。

静电场知识点总结总结静电场是物理学中的一个重要概念，它描述了电荷在空间中产生的电场分布和作用。

静电场的研究对于理解电荷之间相互作用、电场能量、电场与电势等概念具有重要意义。

本文将从静电场的基本概念、电场强度、高斯定理、电势、电场能量等方面进行总结。

一、静电场的基本概念1. 电荷：电荷是物质的一种基本属性，它可以处于正电荷或负电荷状态。

同种电荷之间相互排斥，异种电荷之间相互吸引。

2. 电场：电场是描述电荷之间相互作用的物理量，它表示空间中处处存在的一个物理场。

在电场中，如果放置一个试验电荷，它会受到电场力的作用。

3. 静电力：静电力是电荷之间的相互作用力，它满足库仑定律，即静电力与电荷之间的距离成反比，与电荷大小成正比，与电荷之间的相对方向有关。

二、电场强度1. 电场强度的概念：电场强度E在空间中的每一点上都有一个确定的数值和方向，它表示单位正电荷在该点所受到的电场力。

电场强度的方向和电场力的方向相同。

2. 电场强度的计算：根据库仑定律，电场强度的大小与电荷之间的距离和电荷大小有关。

对于点电荷，电场强度的大小可以用公式E=k*q/r^2来计算，其中k为库仑常数，q为电荷大小，r为点电荷到观察点的距离。

3. 电场强度的叠加原理：当在一点上存在多个电荷时，它们产生的电场强度可以叠加。

这就意味着，电场强度是一个矢量量，可以按照矢量的叠加规则进行计算。

三、高斯定理1. 高斯定理的内容：高斯定理是描述电场的一个重要定理，它说明了通过一个闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内的电荷总量除以介质的介电常数。

这个定理在计算复杂电荷分布的电场时非常有用。

2. 高斯定理的应用：高斯定理可以用来计算球对称、柱对称、面对称等特殊电荷分布的电场。

通过选择合适的高斯面，可以简化复杂电场问题的计算步骤。

四、电势1. 电势的概念：电势是描述电场状态的物理量，它表示单位正电荷在电场中所具有的电势能。

在电场中，电势与电场强度之间满足负梯度关系。

静电场知识点总结静电场是电荷在空间中分布所产生的电场。

以下是关于静电场的知识点总结：1. 电荷：静电场的存在是由于电荷的存在和运动。

电荷具有正负两种类型，同性电荷相互排斥，异性电荷相互吸引。

2. 距离和力：两个电荷之间的电场力与它们之间的距离成反比。

当距离减小，力增大；距离增大，力减小。

3. 电场强度：电场强度表示单位正电荷在某一点的受力大小和方向。

电场强度是一个矢量量，用E表示，单位是N/C。

4. 趋势力线：电场力在空间中的分布可以用趋势力线表示。

趋势力线是沿电场方向的连续曲线，线的密度表示电场强度的大小。

5. 电势：电势是描述电场中一点电荷引起的影响的物理量。

电势可以定义为单位正电荷所具有的电能或单位正电荷所受到的电场力做功。

单位是伏特（V）。

6. 电势差：两点之间的电势差表示从一个点移到另一个点时电场对单位正电荷做的功。

电势差等于两点之间的电势差除以单位电荷所具有的电能，单位是伏特。

7. 等势面：在电场中，电势相等的所有点构成的曲面被称为等势面。

等势面是垂直于电场线的曲面，即沿着等势线移动不会改变电势。

8. 静电场的高斯定律：高斯定律是描述静电场的性质的基本定律。

它表明，通过任何闭合曲面的电通量等于该曲面内的总电荷除以真空介电常数。

9. 真空介电常数：真空介电常数表示真空中电场的传导能力。

它的值约为8.85 x 10^(-12) C^2/N·m^2。

真空介电常数用ε₀表示。

10. 静电屏蔽：静电屏蔽是指用导体将电荷隔离，以防止电荷干扰其他设备或影响周围环境的过程。

导体可以吸收或分散电荷，从而减少电场的影响范围。

这些是关于静电场的一些基本知识点总结。

深入学习静电场还涉及到电荷分布、电位能、电容等更复杂的概念和计算方法。

高三物理静电场的知识点一、静电的基本概念和性质静电是指物体或物质表面带有的静止电荷。

当物体表面带有正电荷时，我们称之为正电静电场；而当物体表面带有负电荷时，我们称之为负电静电场。

静电的性质有几个重要的特点：1. 静电力：在静电场中，带电物体之间可能会相互作用，这种作用力称为静电力。

静电力的大小和方向受到电荷之间距离和电荷大小的影响。

2. 高斯定律：高斯定律是描述电通量的关系，它指出，通过闭合曲面的电通量等于该曲面内源电荷的代数和。

这一定律在计算电场中的静电势提供了重要的工具。

3. 线电荷和点电荷：当电荷集中在一条直线上时，我们称之为线电荷，而当电荷以一个点为中心均匀分布时，我们将其视为点电荷。

二、库仑定律和电场强度库仑定律是描述电荷之间相互作用力的定律。

根据库仑定律，两个电荷之间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与他们之间的距离的平方成反比。

电场强度则是库仑定律的一种推论。

电场强度定义为单位正电荷所受力的大小，它的方向与力的方向相同。

电场强度是一个矢量量，用于描述一个地点的电场质点对单位正电荷施加的力。

三、电场的叠加原理和电势能电场的叠加原理指出，当多个电荷同时存在时，它们产生的电场可以叠加。

这意味着在计算电场时，我们可以将每个电荷独立地看待，然后将它们的电场矢量按照矢量相加的规则进行叠加。

叠加之后的电场将给出整个系统的电场分布情况。

电势能是物理学中的一个重要概念。

在静电场中，当电荷在电场力的作用下移动时，它们所具有的能量就是电势能。

根据电场中一个点的电势能，我们可以计算该点上单位正电荷所具有的电势。

电势由标量量描述，有正负之分，正电荷所在位置的电势为正，负电荷所在位置的电势为负。

四、电场线和等势线电场线用于描述电场的分布情况。

在静电场中，电场线始终从正电荷流向负电荷。

电场线越密集，表示电场强度越大。

此外，电场线不会相交，因为电场是一个矢量量，而矢量不能叠加。

等势线则用于描述电势的分布情况。

等势线是指在某一电势值上任意两点之间的线段。