高中物理选修三第一章静电场知识点
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高中物理选修三第一章静电场知识点
第一章 静电场
电荷及其守恒定律、库仑定律
重点一、电荷及电荷守恒定律
1、自然界中存在两种电荷
(1) 两种电荷：自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷．我们把用丝绸摩掠过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数
表示；把用毛皮摩掠过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示.
(2) 自由电子和离子：金属中离原子核较远的电子常常会离开原子核的约束而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子，失掉电子的原子便成为带正电的离子，简称正离子；获取电子的原子便成为带负电的离子，称为负离子．
(3) 电荷的性质：①同种电荷相互排挤，异种电荷相互吸引；②任何带电体都能吸引轻小物体
2、 物体带电的三种方式比较
实验 结果 原由
因为毛皮的原子核约束电子的本事比橡胶棒弱，在摩掠过程
摩擦起点 毛皮摩擦橡胶棒 中因为摩擦力做功使毛皮上的一些电子转移到橡胶棒，橡胶
棒获取电子带负电，毛皮失掉电子带正电．
接触起点 带电体接触验电器 带电体接触验电器时，带电体的部分电荷转移到验电器上，
使验电器带电．
当带电体凑近验电器时，因为电荷间的相互吸引或排挤，使
感觉起点 带电体凑近验电器 验电器两头带上等量异种电荷，凑近带电体的一端带异种电
荷，远离带电体的一端带同种电荷．
注意：感觉起电只合用于导体，摩擦起电只合用于绝缘体．因为只有导体的电子才能够自由挪动，绝缘体的电子不可以自由移
动，所以，绝缘体不会发生感觉起电．
3、 电荷守恒定律
1．内容
电荷既不可以创建，也不可以消灭，只好从一个物体转移到另一个物体，或许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，这个结论叫做电荷守恒定律．
2．电荷守恒定律的另一种表述
一个与外界没有电荷互换的系统，电荷的代数和老是保持不变的． 高中物理选修三第一章静电场知识点
4、元电荷
（1）电荷量：电荷的多少叫做电荷量，符号： q. 单位：库仑，符号： C.
（2）元电荷 : 电子所带电荷量是带电体的所带电荷量的最小单元，叫做元电荷，用 e 表示 .
重点解说：
（1 ）全部带电体的电荷量或许等于 e，或许等于 e 的整数倍 .也就是说，电荷量是不可以连续变化的物理量 .
（2）元电荷的详细数值最早是由密立根用油滴实验测得的 .往常状况元电荷 e 的值可取作： e 1.6 10-19 C
（3 ）比荷：带电粒子的电荷量与质量之比称为比荷.
如电子的电荷量 e 和电子的质量 me (m e=0.91 ×10 －30 kg) 之比，叫电子的比荷 .
e 1.76 1011 C / kg =1.76 ×10 11 C/kg ，可作为物理常量使用 .
me
重点二、 库仑定律
真空中两个点电荷之间的相互作使劲，跟电荷量的乘积成正比，跟距离的二次方成反比，作使劲的方向在它们的连线上 .这种
作使劲叫做静电力，也叫库仑力 .
公式： F k q1q2
r 2
此中，q 1、q 2 为两个电荷的电量， r 为两个电荷中心的距离 .k 为静电力恒量，它的数值由选用的单位决定， 国际单位制中 k=9.0
×10 9 N ·m 2 /C 2 .
库仑定律和万有引力定律都遵照二次方反比规律，但人们到现在还不可以说明它们的这种相像性 .
重点解说：
1．合用条件：真空中的点电荷．点电荷也是一个理想化的模型，是一种科学的抽象 .当带电体的线度远远小于带电体之间的
距离，致使带电体的形状和大小对其相互作使劲的影响能够忽视不计，这样的电荷叫点电荷 .但在详细问题中，两平均带电球体或
带电球壳之间的库仑作使劲能够当作将电荷集中在球心处产生的作使劲 .
q1q2
提示：在利用库仑定律 F k r 2 计算库仑力时， 从数学角度剖析， 若两电荷间的距离 r→ 0，F→∞；但在物理上是错误的，
因为当 r→∞时电荷已经失掉了作为点电荷的前提条件，此时库仑定律已不再合用．
2．库仑力是“性质力” ：库仑力也叫做静电力，是“性质力”不是“成效力” ，它与重力、弹力、摩擦力相同拥有自己的特 高中物理选修三第一章静电场知识点
性，相同按照牛顿第三定律，不要以为电荷量大的对电荷量小的电荷作使劲大．在实质应用时，库仑力与其余力相同，对物体的
均衡或运动起着独立的作用，受力剖析时不可以遗漏．
3．库仑定律是电磁学的基本定律之一．库仑定律给出的固然是点电荷间的静电力，可是任何一个带电体都能够当作是由许
多点电荷构成的．所以，假如知道带电体上的电荷散布，依据库仑定律和平行四边形定章就能够求出带电体间的静电力的大小和
方向．
4．应用库仑定律应注意：
(1) 一致国际单位：因静电力常量 k 9.0 109 N ·m2 /C 2，所以各量要一致到国际单位．
(2)计算库仑力时， q 1、q 2 可先只代入绝对值求出库仑的大小， 再由同种电荷相互排挤、 异种电荷相互吸引来判断力的方向．
电场强度
重点一、电场、电场强度
1、电场
（1）产生：电场是在电荷四周存在着的由自由电荷产生的一种传达电荷间相互作用的特别物质 .
（2）基天性质：对放入此中的电荷（不论是静止的仍是运动的）有力的作用，这种力叫电场力 .电场拥有能量 .
2、尝试电荷与场源电荷
（1）尝试电荷：用来查验电场能否存在及其强弱散布状况的电荷，也叫查验电荷 .这种电荷一定电量很小、体积很小 .
（ 2）场源电荷：被查验的电场是由电荷Q 激发的，则电荷 Q 被称为场源电荷或源电荷 .
3、电场强度
（ 1）物理意义
电场强度是描绘电场强弱及方向的物理量，反应了电场力的特征 .
（2）定义
在电场中放一个查验电荷，它所遇到的电场力跟它所带电量的比值叫做这个地点上的电场强度，简称场强 .
定义式： E
F
q
单位：牛／库（ N / C ） 高中物理选修三第一章静电场知识点
（3）电场强度的理解
①矢量性：场强是矢量，其大小按定义式 E F .负电荷受电场力方向与该点 计算即可，其方向规定为正电荷在该点的受力方向
q
场强方向相反 .
②独一性： 电场中某一点处的电场强度 E 的大小和方向是独一的， 其大小和方向取决于场源电荷及空间地点 .是客观存在的， 与放
不放查验电荷以及放入查验电荷的正、负电量的多少均没关，既不可以以为 E 与 F 成正比，也不可以以为 E 与 q 成反比 .
（4）电场强度和电场力的比较
F
，可导出电场力 F=qE.
①由电场强度的定义式 E
q
②电场力是由电荷和场强共同决定的，而场强是由电场自己决定的 .
重点二、点电荷的电场
1、点电荷 Q 在真空中形成的电场
（1）大小： E＝k
Q
r 2
，Q
为场源点电荷，
r 为观察点与场源电荷的距离
.
（2）方向：正电荷受电场力的方向为该点场强方向 , 负电荷受电场力的方向与该点场强方向相反 .
可见，在点电荷形成的电场中，在以点电荷为球心的球面上的各点电场强度大小相等，但方向不一样 .
2、两个对于场强公式的比较
差别
物理含义
引入过程
合用范围
备注
公式
E
F
是电场强度大
由比值法引入，
E 与
合用于一
电场强度由场自己决定，与尝试
q
小的定义式
F、q
没关，反应某点
切电场
电荷没关，不可以理解为
E与 F成
电场的性质 正比，与 q 成反比
E k Q
F
E kQ
r 2是 真 空 中点 电 由 E 和库仑定 真空中的 r 2 告诉人们场强盛小的
q F
荷场强的决定 点电荷 中 决定要素是 Q 和 r，而 E
律导出 q 式
E 与 F、 q 没关 .
