2019学年高二上学期物理期末复习大串讲(选修3-1)：专题01静电场知识点归纳

1、静电场知识点归纳一、电荷及电荷守恒定律=1.元电荷、点电荷19元电荷：e= 1.6x10C，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)带电实质：物

2、体带电的实质是得失电子。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：F=k,式中k= 9.0 x109Nm1 2 3 4 5 6/C2，叫静电力常量。三、电场强度、点电荷的场强2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。3定义式：E=F。单位：N/C 或 V/mq4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：E=kpo5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。6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

3、生的电场强度的矢量和，遵从平行四边形定则。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，在电场中画岀一些曲线，曲六、电势能、电势r3.适用条件：真空中的点电荷。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2.特点1电场线从正电荷或无限远出发，终止于无限远或负电荷.2电场线不相交，也不相切，更不能认为电场就是电荷在电场中的运动轨迹.3同一幅图中，场强大的地方电场线较密，场强小的地方电场线较疏.五、匀强电场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。电势能1定义：与重力势能一样，电荷在电场中也具有势能，这种势能叫电势能

4、，规定零势点后，电荷在某点的电势能，等于把它从该点移到零势能位置时静电力所做的功。不同的电荷 在同一点所具有的电势能不一样：Ep= q：:。2电场力做功与电势能变化的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，即WAB=EPAEpB=- 巳=q(Aj：；B)=qUAB或UAB=。q2.电势(1) 定义：试探电荷在电场中某点具有的电势能&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。【关键一点】某点的电势与零电势点的选取有关。通常取无限远或大地的电

5、势为零。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1等势面一定与电场线垂直。2在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。3电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。4等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小。电场中各点场强大小处处相等，方向相同，匀强电场的电场线是一些平行的等间距的平 行线.七、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。WAB2.定义式：UAB=一。q3.电势差与电势的关系：UAB=$A- $B,UAB=-UB。八、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

6、于电场强度与这两点沿电场线方向的距离的乘积。即U=Ed,也可以写作E=U。d2.公式U=Ed的适用范围：匀强电场。九、 常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系十、静电平衡状态下的导体1.处于静电平衡下的导体，内部合场强处处为零。2.处于静电平衡下的导体，表面附近任何一点的场强方向与该点的表面垂直。3.处于静电平衡下的导体是个等势体，它的表面是个等势面。4.静电平衡时导体内部没有电荷，电荷只分布于导体的外表面。5.导体表面，越尖的位置，电荷密度越大，凹陷部分几乎没有电荷。十一、尖端放电导体尖端的电荷密度很大，附近电场很强，能使周围气体分子电离，与尖端电荷电性相 反的离子在电场作用下奔向尖端，

7、与尖端电荷中和，这相当于使导体尖端失去电荷，这一现 象叫尖端放电。如高压线周围的“光晕”就是一种尖端放电现象，避雷针做成蒲公花形状， 高压设备应尽量光滑分别是生活中利用、防止尖端放电。十二、静电屏蔽W&= n qu3.带电粒子在电场中的偏转（垂直于场射入） 运动状态分析：粒子受恒定的电场力，在场中作匀变速曲线运动。 处理方法：采用类平抛运动的方法来分析处理一一（运动的分解） 设粒子带电量为q,质量为m如图所示，两平行金属板间的电压为U,板长为L,板间距离为do带电粒子从极板的中线射入匀强电场，其出射时速度方向的反向延长线交于入射线的中 点。所以侧移距离也可表示为：y = ta nq2如

8、果在偏转电极 XX0和丫丫吐间都没有加电压，则电子枪射出的电子沿直线打在荧光屏中央，在屏上产生一个亮点。YY上所加的是待显示的信号电压U,在屏上产生的竖直偏移y/与U成正比。XX上所加的机内锯齿形电压，叫扫描电压。当扫描电压和信号电压的周期相同时，荧光屏上将出现一个稳定的波形。1.常见电容器O QZD crk OLD VIk.迫n.T! 1、7则场强E_U_d，加速度qE a =m=qUmd侧移量：y =1at2=qUL2=L2U偏22mdv24dU加偏转角：tan qatqUL =LU偏V。mdv22dU加Lt =V。U加分别表示，通过偏转极板的时间:（UIF(1)组成：由两个彼此绝缘又相互

9、靠近的导体组成。(2)带电荷量：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Q与电容器两极板间的电势差U的比值。(2)定义式：C=U。(3)物理意义：表示电容器容纳电荷本领大小的物理量。(4)单位：法拉(F)1 F = 10* 1 2 3 4 * 6 * * * * *卩F= 1012pF3.平行板电容器(1)影响因素：平行板电容器的电容与极板的正对面积成正比，与电介质的相对介电常数成 正比，与

10、极板间距离成反比。crS(2) 决定式：C=s，k为静电力常量。4nkd【关键一点】C =Q是电容的定义式，它在任何情况下都成立，式中C与Q U无关，而由电容器自Ue s身结构决定。而C =r是电容的决定式，它只适用于平行板电容器，它反映了电容与其4pkd自身结构S、d、er的关系。处于电场中的空腔导体或金属网罩，其空腔部分的合场强处处为零，即能把外电场遮住， 使内部不受外电场的影响，这就是静电屏蔽。如电学仪器的外壳常采用金属、三条高压线的 上方还有两导线与地相连等都是静电屏蔽在生活中的应用。十三、带电粒子在电场中的运动1研究对象分类 基本粒子及各种离子：如电子、质子、a粒子等，因为质量很小，所以重力比电场力 小得多，重力可忽略不计。带电颗粒或微粒，如尘埃、液滴、小球等质量较大，其重力一般情况下不能忽略。2.带电粒子在电场中的加速直线运动若粒子作匀变速运动，则可采用动力学方法求解，即