(人教高中物理)静电场知识点

1、静电场知识点总结一、电场力的性质知识点一电荷及电荷守恒定律1元电荷、点电荷(1)元电荷：e1.6×1019 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同(2)点电荷：当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷2静电场(1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质(2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用3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，电荷的总量保持不变(2)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电(3)带电

2、实质：物体带电的实质是得失电子4感应起电：感应起电的原因是电荷间的相互作用，或者说是电场对电荷的作用(1)同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引(2)当有外加电场时，电荷向导体两端移动，出现感应电荷，当无外加电场时，导体两端的电荷发生中和知识点二库仑定律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，与它们的距离的二次方成反比作用力的方向在它们的连线上2表达式：Fk，式中k9.0×109N·m2/C2，叫静电力常量3适用条件：真空中的点电荷知识点三电场强度、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的比值2定义式：E.单位：N

3、/C或V/m3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：Ek.4方向：规定正电荷在电场中某点所受电场力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为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，遵从平行四边形定则知识点四电场线1定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱3几种典型电场的电场线(如图所示)考点一库仑定律的理解和应用1.库仑定律的表达式为Fk，其适用条件是真空中两静止点电荷之间相互作用的静电力库仑定律与平衡问题联系比较密切，因此关于静电力的平衡

4、问题是高考的热点内容，题型多以选择题为主对于这部分内容，需要注意以下几点：一是明确库仑定律的适用条件；二是知道完全相同的带电小球接触时电荷量的分配规律；三是进行受力分析，灵活应用平衡条件2三个自由点电荷的平衡问题(1)条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反(2)规律：“三点共线”三个点电荷分布在同一条直线上；“两同夹 异”正负电荷相互间隔；“两大夹小”中间电荷的电荷量最小；“近小远大”中间电荷靠近电荷量较小的电荷考点二电场强度的计算2电场的叠加(1)叠加原理：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场场强的矢量和(2)运算法

5、则：平行四边形定则考点三电场线的理解和应用1.判断电场强度的方向电场线上任意一点的切线方向即为该点电场强度的方向2判断电场力的方向正电荷的受力方向和电场线与该点切线方向相同，负电荷的受力方向和电场线与该点切线方向相反3判断电场强度的大小(定性)电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小，进而可判断电荷受力大小和加速度的大小4判断电势的高低沿电场线的方向电势逐渐降低二、电场能的性质知识点一电势能、电势1电势能(1)电场力做功的特点：电场力做功与路径无关，只与初、末位置有关(2)电势能定义：电荷在电场中具有的电势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时电场力所做的功电场力做功与电势能变化的关系：

6、电场力做的功等于电势能的减少量，即WABEpAEpBEp.2电势(1)定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能Ep与它的电荷量q的比值(2)定义式：.(3)矢标性：电势是标量，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比零电势高(低)(4)相对性：电势具有相对性，同一点的电势因选取零电势点的不同而不同3等势面(1)定义：电场中电势相等的各点组成的面(2)四个特点等势面一定与电场线垂直在同一等势面上移动电荷时电场力不做功电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小知识点二电势差1定义：电荷在电场中，由一点A移到另一点B时，电场力做功与移动电荷的电荷量的比值2

7、定义式：UAB.3电势差与电势的关系：UABAB，UABUBA.4影响因素：电势差UAB由电场本身的性质决定，与移动的电荷q及电场力做的功WAB无关，与零电势点的选取无关知识点三匀强电场中电势差与电场强度的关系1电势差与电场强度的关系：匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积即UEd，也可以写作E.2公式UEd的适用范围：匀强电场思维诊断(1)电场中电场强度为零的地方电势一定为零()(2)等势面是客观存在的，电场线与等势面一定垂直()(3)电场力做功与重力做功相似，均与路径无关()(4)带电粒子一定从电势高的地方向电势低的地方运动()(5)由于静电力做功跟运动路径无

8、关，所以电势差也跟运动电荷的路径无关，只跟这两点的位置有关()考点一电势高低和电势能大小的判断1.电场线与电场强度的关系：电场线越密的地方表示电场强度越大，电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向2电场线与等势面的关系：电场线与等势面垂直，并从电势较高的等势面指向电势较低的等势面3电场强度大小与电势无直接关系：零电势可人为选取，电场强度的大小由电场本身决定，故电场强度大的地方，电势不一定高4电势能与电势的关系：正电荷在电势高的地方电势能大；负电荷在电势低的地方电势能大电势能高低的四种判断方法：判断角度判断方法做功判断法电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增大电荷电势法正电荷在电势

9、越高的地方电势能越大，负电荷在电势越低的地方电势能越大公式法由Epqp，将q、p的大小、正负号一起代入公式，针对Ep数值可作如下判断：若Ep为正值，其绝对值越大表示电势能越大；若Ep为负值，其绝对值越小，表示电势能越大能量守恒法在电场中，若只有电场力做功时，电荷的动能和电势能相互转化，两种能量之和不变，所以电荷动能增加，则其电势能减小；反之，其电势能增大考点二匀强电场中电场强度与电势差的关系(1)使用公式UEd时，必须是匀强电场，式中的d是沿电场强度方向的距离如果两点不沿电场强度的方向，d应为两点连线在电场强度方向上的投影长度(2)对于非匀强电场，我们可以用公式 UEd来定性比较电势差的大小考

10、点三电场中的功能关系(1)利用电场线、等势面分布的特点分析电场力做功情况(2)应用WABUAB·q计算功时，WAB、q、UAB都要带正、负号计算(3)应用动能定理解决问题时要分析合外力的做功情况(4)多过程问题可能要多次用到动能定理等量异种点电荷和等量同种点电荷连线上和中垂线上场强及电势的变化规律1如图甲所示，等量异种点电荷的连线上，从正电荷到负电荷电势越来越低，中垂线是一等势线，若沿中垂线移动电荷至无穷远，电场力不做功，因此若取无穷远处电势为零，则中垂线上各点的电势也为零中垂线上各点场强沿水平方向，大小可由电场线的疏密看出以两电荷连线的中点为例，相对于连线上其他点，中点的场强最小，

11、相对于中垂线上其他点，此 处的场强最大2如图乙所示，等量正点电荷连线的中点电势最低，中垂线上该点的电势却最高，从中点沿中垂线向两侧，电势越来越低连线上和中垂线上关于中点的对称点等势3等量负点电荷连线的中点电势最高，中垂线上该点的电势却最低，从中点沿中垂线向两侧电势越来越高，连线上和中垂线上关于中点的对称点等势两等量同种电荷的中点合场强为零，无穷远处也为零，则从中点沿中垂线向两侧，场强一定先增大后减小三、电容器、带电粒子在电场中的运动知识点一常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系1电容器：(1)组成：由两个彼此绝缘又相互靠近的导体组成(2)带电量：一个极板所带电荷量的绝对值(3)电容器的充电

12、、放电充电：使电容器带电的过程，充电后电容器两极板带上等量的异种电荷，电容器中储存电场能放电：使充电后的电容器失去电荷的过程，放电过程中电场能转化为其他形式的能2电容：(1)公式定义式：C.推论：C.(2)单位：法拉(F)，1 F106F1012pF.(3)电容与电压、电荷量的关系：电容C的大小由电容器本身结构决定，与电压、电荷量无关不随Q变化，也不随电压变化3平行板电容器及其电容：(1)影响因素：平行板电容器的电容与正对面积成正比，与介质的介电常数成正比，与两板间的距离成反比(2)决定式：C，k为静电力常量r为相对介电常数，与电介质的性质有关知识点二带电粒子在匀强电场中的运动示波管1加速问题

13、：若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做的功等于带电粒子的动能的增量(1)在匀强电场中：WqEdqUmv2mv.(2)在非匀强电场中：WqUmv2mv.2偏转问题：(1)条件分析：不计重力的带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场(2)运动性质：类平抛运动(3)处理方法：利用运动的合成与分解沿初速度方向：做匀速直线运动沿电场方向：做初速度为零的匀加速运动3示波管的构造：电子枪，偏转电极，荧光屏(如图所示)考点一平行板电容器的动态分析1.电容器的两种情况(1)电容器始终与电源相连时，电容器两极板间电势差U保持不变；(2)电容器充电后与电源断开时，电容器所带电荷量Q保持不变2平行板电容器动态

14、问题的分析思路3关于平行板电容器的一个常用结论电容器充电后断开电源，在电容器所带电荷量保持不变的情况下，电场强度与极板间的距离无关考点二带电粒子(或带电体)在电场中的直线运动1.带电粒子在电场中运动时重力的处理：(1)基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等，除有说明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力2带电粒子在电场中平衡的解题步骤：(1)选取研究对象(2)进行受力分析，注意电场力的方向特点(3)由平衡条件列方程求解3解决带电粒子在电场中的直线运动问题的两种思路：(1)根据带电粒子受到的电场

15、力，用牛顿第二定律求出加速度，结合运动学公式确定带电粒子的运动情况此方法只适用于匀强电场(2)根据电场力对带电粒子所做的功等于带电粒子动能的变化求解此方法既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场规律总结带电体在匀强电场中做直线运动问题的分析方法考点三带电粒子在匀强电场中的偏转问题1.基本规律：设粒子带电荷量为q，质量为m，两平行金属板间的电压为U，板长为l，板间距离为d(忽略重力影响)，则有(1)加速度：a.(2)在电场中的运动时间：t.(3)位移，yat2.(4)速度，vy，v，tan.2两个结论：(1)不同的带电粒子从静止开始经过同一电场加速后再从同一偏转电场射出时的偏转角度总是相同的证明：由

16、qU0mv及tan得tan.(2)粒子经电场偏转后，合速度的反向延长线与初速度延长线的交点O为粒子水平位移的中点，即O到电场边缘的距离为.3带电粒子在匀强电场中偏转的功能关系：当讨论带电粒子的末速度v时也可以从能量的角度进行求解：qUymv2mv，其中Uyy，指初、末位置间的电势差4带电粒子在匀强电场中偏转时间的讨论：质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度v0垂直于电场方向从极板中间射入匀强电场，已知极板间距为d，极板长度为L，极板间电压为U，带电粒子在匀强电场中的运动时间为t，则(1)带电粒子能穿出电场时，在电场中运动的时间由沿初速度方向上的运动来确定比较方便，其值为t.(2)带电粒子打到极板上时，在电场中运动的时间由沿电场方向上