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1、第 1 页 共 8 页 考点考点 7 静电场 静电场 考试标准 知识内容考试要求 电荷及其守恒定律c 库仑定律c 电场强度c 电势能和电势c 电势差c 电势差与电场强度的关系c 静电现象的应用b 电容器的电容c 带电粒子在电场中的运动d 电荷 电荷守恒定律 1元电荷、点电荷 (1)元电荷：e1.601019 C，所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍 (2)点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电体的大小、形状及电荷分布状况的理 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
2、持不变 第 2 页 共 8 页 (2)三种起电方式：摩擦起电、感应起电、接触起电 (3)带电实质：物体得失电子 (4)电荷的分配原则：两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体，接触后再分开，二者带 等量同种电荷，若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分 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 k9.0109 Nm2/C2，叫做静电力常量 q1q2 r2 3适用条件 真空中的静止点电荷 (1)在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式
3、(2)当两个带电体间的距离远大于其本身的大小时，可以把带电体看成点电荷 电场、电场强度 1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 2电场强度 (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/C 或 V/m. F q 第 3 页 共 8 页 (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 3三个计算公式 公式适用条件说明 定义式 EF q 任何电场 某点的场强为确定值，大小及方 向与 q 无关 决定式 EkQ r2 真空中点电荷的 电场 E
4、由场源电荷Q和场源电荷到某 点的距离 r 决定 关系式EU d 匀强电场d 是沿电场方向的距离 静电力做功和电势能 1静电力做功 (1)特点：静电力做功与路径无关，只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关 (2)计算方法 WqEd，只适用于匀强电场，其中 d 为带电体在沿电场方向的位移 WABqUAB，适用于任何电场 2电势能 (1)定义：电荷在电场中具有的势能，称为电势能 (2)说明：电势能具有相对性，通常把无穷远处或大地的电势能规定为零 3静电力做功与电势能变化的关系 (1)静电力做的功等于电荷电势能的减少量，即 WABEpAEpB. (2)通过 WABEpAEpB可知：静电力对电
5、荷做多少正功，电荷电势能就减少多少；电荷克服 静电力做多少功，电荷电势能就增加多少 第 4 页 共 8 页 (3)电势能的大小：由 WABEpAEpB可知，若令 EpB0，则 EpAWAB，即一个电荷在电场中 某点具有的电势能，数值上等于将其从该点移到零势能位置过程中静电力所做的功 电势、电势差 1电势 (1)定义式：. Ep q (2)相对性：通常选无穷远为电势零点；其正(负)表示该点电势比零电势高(低) 2电势差 (1)定义式：UABAB，UABUBA. (2)静电力做功与电势差的关系：WABqUAB. 3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式：UABEd，其中
6、d 为电场中两点间沿电场方向的距离 (2)电场强度的方向和大小与电势差的关系：E .电场强度在数值上等于沿电场强度方向每 U d 单位距离上降低的电势，电场强度方向指向电势降低最快的方向 4电势高低的四种判断方法 (1)依据电场线方向：沿电场线方向电势逐渐降低 (2)依据电场力做功：根据 UAB，将 WAB、q 的正负号代入，由 UAB的正负判断 A、B WAB q 的高低 (3)电荷的正负：取无穷远处电势为零，正电荷周围电势为正值，负电荷周围电势为负值；靠 近正电荷处电势高，靠近负电荷处电势低 (4)依据电势能的高低：正电荷在电势能大处电势较高，负电荷在电势能大处电势较低 常见电场的电场线和
7、等势面分布 第 5 页 共 8 页 电场线(虚线)和等势面 (实线)图样 电场线特点等势面特点 匀强电场 疏密相同的平行直线 垂直于电场线的 一簇等间距平面 正点电荷的电场 (1)离点电荷越近，电场线越密集， 场强越强，方向由正点电荷指向无 穷远，或由无穷远指向负点电荷 (2)在正(负)点电荷形成的电场中， 不存在场强相同的点 (3)若以点电荷为球心作一个球面， 电场线处处与球面垂直，在此球面 上场强大小处处相等，方向各不相 同 以点电荷为球心 的一簇球面 等量异种点 电荷的电场 (1)两点电荷连线上各点的场强方向 从正电荷指向负电荷，沿电场线方 向场强先变小再变大 (2)两点电荷连线的中垂线
8、上，电场 线的方向均相同， 即场强方向相同， 且与中垂线垂直 (3)两点电荷连线上关于中点对称的 两点的场强等大，同向 连线的中垂面为 等势面且与无穷 远处电势相等 第 6 页 共 8 页 等量同种点电荷的电场 (1)两点电荷连线中点 O 的场强为 零，此处无电场线 (2)从两点电荷连线中点沿中垂线到 无限远，电场线先变密后变疏，即 场强先变大后变小 (3)两点电荷连线中垂线上各点的场 强方向和该直线平行，关于中点对 称的两点场强等大、反向 两点电荷连线上 中点处电势最低， 而在中垂线上， 中 点处电势最高 电容器及电容 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)带电荷量
9、：一个极板所带电荷量的绝对值 (3)电容器的充、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)定义：电容器所带的电荷量与电容器两极板间的电势差的比值 (2)定义式：C . Q U (3)单位：法拉(F)、微法(F)、皮法(pF).1 F106 F1012 pF. (4)意义：表示电容器容纳电荷本领的高低 (5)决定因素：由电容器本身物理条件(大小、形状、相对位置及电介质)决定，与电容器是否 第 7 页 共 8 页 带电及电压无关 3平行板电容器的电容 (1)决
10、定因素：正对面积，相对介电常数，两板间的距离 (2)决定式：C. rS 4kd 4两类典型问题 (1)电容器始终与恒压电源相连，电容器两极板间的电势差 U 保持不变 (2)电容器充电后与电源断开，电容器两极板所带的电荷量 Q 保持不变 带电粒子在电场中的运动 1加速 (1)在匀强电场中，WqEdqU mv2 mv . 1 2 1 2 02 (2)在非匀强电场中，WqU mv2 mv . 1 2 1 2 02 2偏转 (1)运动情况 ： 如果带电粒子以初速度 v0垂直场强方向进入匀强电场中，则带电粒子在电场中 做类平抛运动，如图所示 (2)处理方法：将粒子的运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和沿电场力方向 的匀加速直线运动根据运动的合成与分解的知识解决有关问题 (3)基本关系式 ： 运动时间 t，加速度 a ，偏转量 y at2，偏转角 l v0 F m qE m qU md 1 2 qUl2 2mdv02 第 8 页 共 8 页 的正切值：tan . vy v0 at v0 qUl mdv02 3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：qUy mv2 mv ，其中 Uy 1 2 1 2 02 y，指初、末位置间的电势差 U d