人教选修3电场复习电场复习

1、电场复习电场复习 知识梳理知识梳理1. 1. 电荷既不会创生，也不会消灭，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，或者从它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一个部分转移到另一部分，在转移过程物体的一个部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量不变中，电荷的总量不变 库仑定律库仑定律 k k=9=910109 9n nm m2 2/c/c2 2，称为静电引力恒量。称为静电引力恒量。221rqqkf 电荷守恒定律：电荷守恒定律：2.库仑定律库仑定律一、用图形来描述电场：一、用图形来描述电场：电场线电场线1.电场线不是客观存在的电场线不是客观存在的2.电场线不相交、

2、不闭合。电场线不相交、不闭合。3.电场线每一点的切线方向电场线每一点的切线方向:该点的场强方向该点的场强方向正电正电 荷的受力方向荷的受力方向负电荷的受力反方向。负电荷的受力反方向。4.电场线的疏密，反映场强的弱强。电场线的疏密，反映场强的弱强。5.电场线不一定是电荷的运动轨迹。电场线不一定是电荷的运动轨迹。6.电场线从正电荷或无限远出发，终止于负电荷或无电场线从正电荷或无限远出发，终止于负电荷或无 限远限远7.电场线总是从电势高的指向电势低的电场线总是从电势高的指向电势低的8.电场线总是与等势面垂直电场线总是与等势面垂直9.记住下面几个电场的电场线分布记住下面几个电场的电场线分布相同相同无法

3、确定无法确定 例：例：如图中带箭头的直线是某一电场中的一如图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有条电场线，在这条线上有a a、b b两点，用两点，用e ea a、e eb b表示表示a a、b b两处的场强大小，两处的场强大小， a ba b表示表示a a、b b两处两处电势电势的的高低则高低则: :（1 1）a a、b b两点的场强方向关系？两点的场强方向关系？（2 2）a a、b b两点的场强大小关系？两点的场强大小关系？（3 3） a a、b b两处两处电势电势的高低如何？的高低如何？ba二、二、从力的角度研究电场从力的角度研究电场:电场强度电场强度e=fq （定义式）；

4、（定义式）；e=kqr2 （点电荷电场）；（点电荷电场）；e=u/d (匀强电场）。匀强电场）。电场强度相关公式有电场强度相关公式有:公式公式适用范围适用范围公式说明公式说明qfe 2rqke due 任何电场任何电场真空中点电真空中点电荷的电场荷的电场匀强电场匀强电场定义式：其中定义式：其中q q是试是试验电荷，验电荷，f f是它在电是它在电场中受到的电场力。场中受到的电场力。q q是场源电荷，是场源电荷，e e表表示跟场源电荷相距示跟场源电荷相距r r处某点的场强处某点的场强其中其中d d为在场强方向为在场强方向（沿电场线方向）上（沿电场线方向）上的距离的距离电场强度：电场强度：电场强度是

5、电场本身的一种特性，与检验电荷是否存电场强度是电场本身的一种特性，与检验电荷是否存在无关。电场强度是矢量。在无关。电场强度是矢量。1 1、判断电场强度大小的方法。、判断电场强度大小的方法。 方法二方法二:根据电场线来判断：根据电场线来判断：2rqke 真空中点电荷形成的电场真空中点电荷形成的电场qfe 定义式定义式due 匀强电场匀强电场电场线密的电场强度大，电场线疏的电电场线密的电场强度大，电场线疏的电场强度小。场强度小。方法三方法三:根据等差等势面来判断根据等差等势面来判断等差等势面密（疏）的电场强度大（小）等差等势面密（疏）的电场强度大（小）方法一：根据公式判断方法一：根据公式判断:2

6、2、判断电场强度方向的几种方法：、判断电场强度方向的几种方法：方法一方法一:电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向；正（负）电荷所受电场力的方向（反方向）向；正（负）电荷所受电场力的方向（反方向）即是该点的场强方向即是该点的场强方向.方法二方法二: 电势降低最快的方向就是场强的方向电势降低最快的方向就是场强的方向.是是 非非 题题(a)若将放在电场中某点的电荷若将放在电场中某点的电荷q改为改为q，则该，则该点的电场强度大小不变，方向与原来相反。点的电场强度大小不变，方向与原来相反。(b)若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电场若取走放在电场中某点的电

7、荷，则该点的电场强度变为零。强度变为零。(c)沿电场线方向，场强一定越来越小。沿电场线方向，场强一定越来越小。(d)若电荷若电荷q在在a处受到的电场力比处受到的电场力比b点时大，点时大，则则a点电场强度比点电场强度比b点的大。点的大。(e)电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向。电荷所受电场力的方向。(f)无论什么电场，场强的方向总是由高无论什么电场，场强的方向总是由高电势指向低电势。电势指向低电势。 例：如图，在例：如图，在x x轴上的轴上的x x = -1 = -1和和x x =1=1两点两点分别固定电荷量为分别固定电荷量为- 4-

8、 4q q 的的a a点电荷点电荷和和+9+9q q 的的b b点电荷。求：在点电荷。求：在x x = -3= -3点处的合场强方向？点处的合场强方向？1 1-1-1-3-3-5-5- 4q+9q答案：答案： a a点电荷产生的场强点电荷产生的场强大小为大小为e=kq、方向、方向右，右， b b点电荷产生的场强大小点电荷产生的场强大小为为e=9kq/16、方向向左，、方向向左，合场强向右合场强向右3.场强的叠加场强的叠加矢量的叠加矢量的叠加:平行四边形定则平行四边形定则 电势也是电场本身的一种特性，与电势也是电场本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关。电势是标量。检验电荷存在与否无关。电势是标

9、量。电势的正负和大小是相对的，与零电电势的正负和大小是相对的，与零电势的选取有关势的选取有关（通常规定：无限远处的电势为零通常规定：无限远处的电势为零） 电势差的值是绝对的。电势差的值是绝对的。（与零电势的选取无关）（与零电势的选取无关）三三 、从能的角度研究电场、从能的角度研究电场 ：电势（差）：电势（差）定义式：定义式：qep/1.如何比较电场中任两点电势的高低呢？如何比较电场中任两点电势的高低呢？方法二方法二: 根据电势的定义式根据电势的定义式 ： ；qep/方法三方法三: 根据电势差判断：根据电势差判断：若若uab0，则，则 .ba方法一方法一: 根据电场线方向判断：根据电场线方向判断

10、：顺着电场线方向，顺着电场线方向， 电势越来越低；电势越来越低；是非题是非题（a）在电场中，电场强度越大的地方电势越高。）在电场中，电场强度越大的地方电势越高。（b）若某区域内各点的电场强度均相等，）若某区域内各点的电场强度均相等，则此区域内各点的电势一定相等。则此区域内各点的电势一定相等。（c）原静止的点电荷在只受电场力时，一）原静止的点电荷在只受电场力时，一定从电势高处向电势低处运动。定从电势高处向电势低处运动。2.等等势势面面等量异号点电荷的电场等量同号点电荷的电场正点电荷的电场孤立带电体的电场电场线与等势面分布电势相等的点组成的电势相等的点组成的面面方法一方法一: 根据电场力做功的正负

11、判断：根据电场力做功的正负判断： 若电场力对移动电荷做正（负）功，若电场力对移动电荷做正（负）功，则电势能减少（增加）；则电势能减少（增加）；方法二方法二: 直接根据公式直接根据公式 判断：判断：ep=q3.如何比较电荷电势能的大小呢？如何比较电荷电势能的大小呢？题题5是非题（并简要说明理由。）是非题（并简要说明理由。）（a）电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。）电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。（b）检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在）检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在该点具有的电势能也一定大。该点具有的电势能也一定大。 （c）把两个异号电荷靠近时，电荷电势

12、能增大。）把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。 （d）若电场中）若电场中a、b两点间的电势差为零，则同一点电两点间的电势差为零，则同一点电荷在荷在a、b两点所具有的电势能必定相同。两点所具有的电势能必定相同。 （f）电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，）电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小电荷的电势能一定减小.例：例：.图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a a、b b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场

13、力的作用，是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力的作用，根据此图可作出正确判断的是（根据此图可作出正确判断的是（ ） a a带电粒子所带电荷的符号带电粒子所带电荷的符号 b b带电粒子在带电粒子在a a、b b两点的受力方向两点的受力方向 c c带电粒子在带电粒子在a a、b b两点的速度何处较大两点的速度何处较大 d d带电粒子在带电粒子在a a、b b两点的电势能何处较大两点的电势能何处较大bcd本章知识网络本章知识网络 221rqq电场的力的性质电场的力的性质场强场强 e ef/q f/q 矢量矢量 电场线电场线匀强电场匀强电场 e eu/du/d真空中点电荷的电场真空中点电荷的电场 e ekq/rkq/r2 2 电场力电场力f feqeq（任何电场）（任何电场）f fk k （真空中点电荷）（真空中点电荷） 电荷电荷电荷守恒定律电荷守恒定律电场电场电场的能的性质电场的能的性质电势电势