高中物理讲义.必修三.第一章：静电场(知识点总结+习题)

静电场知识点总结 第一章 静电场第1课时 库仑定律、电场力的性质考点1.电荷、电荷守恒定律自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。

例如：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。

同种电荷互相排斥，异种电荷相互吸引；电荷的基本性质：能吸引轻小物体1. 元电荷：电荷量c e 191060.1-⨯=的电荷，叫元电荷。

说明任意带电体的电荷量都是元电荷电荷量的整数倍。

2.使物体带电也叫起电。

使物体带电的方法有三种：①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。

3电荷守恒定律：电荷既不能被创造，又不能被消灭，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，电荷的总量保持不变。

考点2.库仑定律1. 内容：在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在他们的联机上。

2. 公式：叫静电力常量）式中,/100.9(229221C m N k rQ Q kF ⋅⨯== 3. 适用条件：真空中的点电荷。

4. 点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状对相互作用力的影响可忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。

考点3.电场强度 1.电场⑴ 定义：存在电荷周围能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。

⑵ 基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。

⑶ 静电场：静止的电荷产生的电场 2.电场强度 ⑴ 定义：放入电场中的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值，叫做改点的电场强度。

⑵ 定义式：q FE =E 与F 、q 无关，只由电场本身决定。

⑶ 单位：N/C 或V/m 。

⑷ 电场强度的三种表达方式的比较（5）矢量性：规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向，或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。

（6）叠加性：多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫做电场强度的迭加，电场强度的叠加遵从平行四边形定则。

第7节静电现象的应用1．了解静电平衡的概念，知道处于静电平衡状态的导体的特性。

2．了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。

3．了解尖端放电和静电屏蔽现象。

一、静电平衡状态下导体的电场1．静电感应现象：把导体放入电场，导体内的□01自由电荷在电场力作用下定向移动，而使导体两端出现□02等量异号电荷的现象。

2．静电平衡状态：导体在电场中发生静电感应现象，感应电荷的电场与原电场叠加，使导体内部各点的合电场□03等于零，导体内的自由电子不再□04发生定向移动的状态。

3．静电平衡状态下导体的特征(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强□05处处为零。

(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面□06垂直。

(3)处于静电平衡状态的整个导体是个□07等势体，导体的表面是个□08等势面。

二、静电平衡导体上电荷的分布1．导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的□01外表面。

2．在导体外表面，越尖锐的位置，电荷的□02密度越大，凹陷的位置□03几乎没有电荷。

三、尖端放电和静电屏蔽尖端放电静电屏蔽原理导体尖端的强电场使附近的空气□01电离，电离后的带□02异种电荷的离子与尖端的电荷□03中和，相当于导体从尖端失去电荷当金属壳达到静电平衡时，壳内电场处处为□040，因而金属外壳会对其□05内部起保护作用，使它不受□06外部电场的影响续表尖端放电静电屏蔽应用或防止应用：□07避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施防止：高压设备中导体的表面尽量□08光滑，以减少电能的损失应用：电学仪器外面有金属壳，以使壳外电场对壳内仪器不会产生影响；野外高压线上方还有两条导线与大地相连，形成一个稀疏的金属“网”，把高压线屏蔽起来，免遭雷击家用电视机、收音机外壳的制作材料为何一般是塑料，而不用金属？提示：若用金属制作家用电视机、收音机外壳，用电器的金属外壳就形成静电屏蔽，电磁信号就难以被电视机、收音机这类电磁波接收器接收，电视机、收音机就不能正常工作。

(每日一练)高中物理电磁学静电场知识点归纳总结(精华版)单选题1、电场中某区域的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，则（）A．A点的电场强度较大B．因为B点没有电场线，所以电荷在B点不受电场力的作用C．同一点电荷在A点的电势能比在B点的电势能大D．负点电荷放在A点由静止释放，将顺着电场线方向运动答案：A解析：A．由图可知，A点处电场线较密，电场强度较大。

故A正确；B．电场线的疏密代表电场的强弱，故在任意两条电场线之间虽没有电场线，但仍有电场，故B错误；C．沿电场线方向电势降低，所以A点的电势较高，根据电势能的公式，有E p=qφ可知，当放正点电荷时，在A点的电势能较大；当放负电荷时，在A点的电势能较小。

故C错误；D．负电荷放在A点受到的电场力沿电场线的切线方向，由静止释放后，负电荷将离开电场线，所以其运动轨迹与电场线不一致。

故D错误。

故选A。

2、空间有一均匀强电场，在电场中建立如图所示的直角坐标系O−xyz，M、N、P为电场中的三个点，M点的坐标(0,a,0)，N点的坐标为(a,0,0)，P点的坐标为(a,a2,a2)，已知电场方向平行于直线MN，M点电势为0，N点电势为1V，则P点的电势为（）A．√22V B．√32VC．14V D．34V答案：D解析：根据题意已知电场方向平行于直线MN，点M的电势为0，点N的电势为1V，故U NM=E⋅√2a=1V，将电场强度沿着-x方向和+y方向正交分解，设合场强为E，则-x和+y方向的分量分别为：E x=√22E，E y=√22E，设P在xOy平面上的投影为P′点，投影点的坐标为(a，a2，0)，则联立即得U NP=U NP′=E y⋅a2=√22E×a2=14V，又因N点电势为1V，则P′电势为34V，即P点电势为34V，D正确小提示：将电场强度沿坐标轴方向正交分解，求出轴向的E的分量值，再选用U=Ed，求得电势差，得电势。

3、如图所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个所带电荷量不变的小球A．在两次实验中，均缓慢移动另一带同号电荷的小球B，当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ．若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，θ分别为30°和45°，则q1/q2为（）A．2B．3C．√36D．3√3答案：C解析：小球A受力平衡，根据解三角形可得A球所受的库仑力F=mgtanθ，当角度为300时有：k Qq1(lsin300)2=mgtan300，当角度为450时有：k Qq2(lsin450)2=mgtan450，联立解得：q1q2=√36，故C正确，ABD错误．4、如图所示，实线为不知方向的三条电场线，从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示．则A．a的速度将减小，b的速度将增大B．a的加速度将减小，b的加速度将增大C．a一定带正电，b一定带负电D．两个粒子的电势能都增加答案：B解析：试题分析：设电场线为正点电荷的电场线，则由轨迹可判定a带正电，b带负电．若电场线为负点电荷的电场线，则a为负电荷，b为正电荷，C错．由粒子的偏转轨迹可知电场力对a、b均做正功，动能增加，电势能减小，AD错．但由电场线的疏密可判定，a受电场力逐渐减小，加速度减小．b正好相反，故选B考点：考查带电粒子在电场中的偏转点评：本题难度较小，曲线弯曲的方向为电场力的方向，电场线的疏密表示场强的大小5、通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，已知试探电荷q在场源电荷Q的电场中具所有电势能表达式为Er=kqQ（式中k为静电力常量，r为试探电荷与场源电荷间的距离）。

第一章 静电场知识点总结 第一讲 电场力的性质一、 电荷及电荷守恒定律1、自然界中只存在两种电荷，一种是正电，即用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；另一种带负电，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电，毛皮带正电。

电荷间存在着相互作用的引力或斥力。

电荷在它的周围空间形成电场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。

电荷的多少叫电荷量，简称电量。

元电荷ｅ＝1.6×10－19C ，所有带电体的电荷量都等于ｅ的整数倍。

２、使物体带电叫做起电。

使物体带电的方法有三种：（１）摩擦起电；（２）接触带电；（３）感应起电。

３、电荷既不能创造，也不能消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量不变。

这叫做电荷守恒定律。

二、点电荷如果带电体间的距离比它们的大小大得多，带电体便可看作点电荷。

三、库仑定律１、内容：在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，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

２、公式：221r Q Q kF =，Ｆ叫库仑力或静电力，也叫电场力，Ｆ可以是引力，也可以是斥力，Ｋ叫静电力常量，公式中各量均取国际单位制单位时，Ｋ＝9.0×109N ·m 2/C 2３、适用条件：（１）真空中；（２）点电荷。

四、电场强度１、电场：带电体周围存在的一种物质，由电荷激发产生，是电荷间相互作用的介质。

只要电荷存在，在其周围空间就存在电场。

电场具有力的性质和能的性质。

２、电场强度：（１）定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值叫做该点的电场强度。

它描述电场的力的性质。

（２）q F E =，取决于电场本身，与ｑ、Ｆ无关，适用于一切电场；2rQK E =，仅适用于点电荷在真空中形成的电场。

（３）方向：规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点的受力方向相同。

（４）多个点电荷形成的电场的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和。

课标要求第一章电场1．内容标准（1）了解静电现象及其在生活和生产中的应用。

用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。

（2）知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。

知道两个点电荷间相互作用的规律。

通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。

（3）了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一。

理解电场强度。

会用电场线描述电场。

（4）知道电势能、电势，理解电势差。

了解电势差与电场强度的关系。

（5）观察常见电容器的构造，了解电容器的电容。

举例说明电容器在技术中的应用。

3．总体说明电磁学是物理学中的一个重要板块，不论在哪一个学习阶段，都占有很大的分量。

在高中教材里，安排了从第一到第三共三章内容，时间跨越一个学期。

而且，整个电磁学知识的连贯性很强，各章知识的内在联系非常紧密，没有明显的重点和非重点之分。

电场（或静电场）一章是电磁学的开端。

它力图从最简单的电现象开始，归纳出静电场的基本性质，并对这些知识做一些应用。

本章内容较多，概念性强（尤其是电场能的性质），表面文字和数学规律不算复杂，但要理解它们的内涵至为不易。

静电场是整个电磁学的门户，对恒定电流和电磁感应两章的影响尤其深远，没有扎实铺垫，对今后的学习将造成一定困难。

本章分四个单元：电荷守恒和库仑定律（第1~2节）、关于电场的力的知识（第3节）、关于电场的能的性质（第4~5节）、静电场的相关应用（第6~8节）。

各单元都环环相扣，内在联系很紧。

§1－1 电荷＆库仑定律（2个课时）【教学目的】1、知道摩擦起电的实质2、知道电荷守恒定律和元电荷3、掌握库仑定律的内容、条件，知道静电引力恒量4、会用库仑定律解决一些基本问题【教学重点】库仑定律的理解与掌握【教学难点】物体带电的实质、库仑定律的条件【主要教学环节】归纳表述：我们都知道，物质是由分子组成的，分子是由原子组成的，而原子是由原子核和电子组成的。

由于原子核和电子分别带正电和负电，这就意味着物质本身就带着等量异号的电荷。

物理必修三前两章知识点总结第一章静电场。

一、电荷及其守恒定律。

1. 电荷。

- 自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。

丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。

- 电荷的多少叫电荷量，用Q或q表示，单位是库仑，简称库，符号是C。

2. 电荷守恒定律。

- 电荷既不能被创造，也不能被消灭，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；在转移的过程中，电荷的总量保持不变。

- 三种起电方式：摩擦起电、感应起电和接触起电。

- 摩擦起电：两个物体相互摩擦时，束缚电子本领弱的物体的一些电子转移到束缚电子本领强的物体上，原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物体带正电。

- 感应起电：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间的相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠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。

这种现象叫做静电感应，利用静电感应使金属导体带电的过程叫感应起电。

- 接触起电：一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开，使不带电的导体带上电荷的方式。

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，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

2. 表达式。

- F = k(q_1q_2)/(r^2)，其中k = 9.0×10^9N· m^2/C^2，叫做静电力常量。

- 适用条件：真空中、静止的点电荷。

点电荷是一种理想化模型，当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看成点电荷。

三、电场强度。

1. 电场。

- 电荷的周围存在着电场，电场是一种客观存在的特殊物质，电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。

2. 电场强度。

- 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。

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。

高三物理第一章知识点高中物理必修三的第一章主要介绍了电场和电势的基本概念、电场强度的计算方法以及电势与电场的关系等内容。

本文将对该章节的知识点进行归纳总结，以便帮助学生更好地理解和掌握这些知识。

1.电荷与电场电荷的属性：电荷分为正电荷和负电荷，同性相 repulsion，异性相attraction。

库伦定律：两个点电荷间的电场力与它们之间的距离的平方成反比，与它们之间的电荷的乘积成正比。

2.电场强度E电场强度的定义：电场强度是指单位正电荷所受的电场力。

数学表示为E=F/q，单位是N/C。

均匀带电直线上的电场强度：E=kλ/r，其中k是电场常量，λ是直线上每单位长度的电荷量，r是测点到电荷的距离。

均匀带电面的电场强度：E=σ/2ε0，其中σ是面上的电荷密度，ε0是真空中的介质常数。

3.电势能和电势差电势能的定义：电势能是指物体由于位置而具有的能量。

电势能的计算公式为Ep=qV。

电势差的定义：电势差是指单位正电荷从一个位置移到另一个位置时所具有的电势能的变化。

电势差的计算公式为ΔV=W/q。

电势差的计算：ΔV=Ed，其中E是电场强度，d是移动的距离。

4.电势电势的定义：电势是指单位正电荷在其中一点所具有的电势能。

电势可以用电势差来表示。

电势的计算：V=kQ/r，其中k是电场常量，Q是电荷，r是测点到电荷的距离。

电势与电场强度的关系：E=-ΔV/Δl，其中ΔV是电势差，Δl是移动的距离。

5.电场线电场线的性质：电场线的密度表示电场强度的大小，电场线的方向表示电场的方向，电场线不相交，电场线越密表示电场越强。

6.理想导体中的电场理想导体的特性：理想导体内没有电场，导体表面上的电荷都集中在表面上，导体内部的电场强度为零，导体的内部是等势面。

理想导体中的电场：当导体与电源连接时，在导体表面形成等势面，电场线垂直于导体表面，导体内部的电势恒定。

以上就是高三物理第一章中的主要知识点的归纳总结。

希望通过这些知识点的整理，能够帮助学生更好地理解和掌握这些内容，为接下来的学习打下良好的基础。