第一章电场知识点归纳

1、第一章第一章 电场电场 学习要点：学习要点：元电荷，点电荷元电荷，点电荷电荷间的相互作用电荷间的相互作用三种起电方式：摩擦起电，接触起电，感应起电三种起电方式：摩擦起电，接触起电，感应起电电荷守恒定律电荷守恒定律库仑定律（内容，公式，适用条件，与力学综合题）库仑定律（内容，公式，适用条件，与力学综合题）电场强度电场强度（定义，公式，物理意义）（电场，场源电荷，试探电荷）定义，公式，物理意义）（电场，场源电荷，试探电荷）电场线电场线（特点，物理意义）（正负点电荷，等量异种，等量同种，匀强电场的特点，物理意义）（正负点电荷，等量异种，等量同种，匀强电场的电场线特点）电场线特点）电场力做功，电势、电

2、势差、电势能、电场线，电场强度，等势电场力做功，电势、电势差、电势能、电场线，电场强度，等势面面（各个物理量的定义，两两之间的区别和联系）（各个物理量的定义，两两之间的区别和联系）带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动（重力的影响，加速电场，偏转电场）（重力的影响，加速电场，偏转电场）电容器电容器（构造，充放电），（构造，充放电），电容电容（定义，物理意义，电容的判断和测量）（定义，物理意义，电容的判断和测量）元电荷：元电荷：一个电子或质子所带的电荷量的数值，用e表示 数值，没有正负之分。数值，没有正负之分。e e =1.60 =1.6010101919C C 最小的电荷量，最小的电荷量

3、，所有带电体的电荷量大小等于所有带电体的电荷量大小等于e e的整数倍的整数倍一、元电荷、点电荷一、元电荷、点电荷点点电荷：电荷： 条件：带电体本身的大小比它到其他带电体的距离小得多。条件：带电体本身的大小比它到其他带电体的距离小得多。 点电荷是一个点电荷是一个理想化的模型理想化的模型，实际不存在，类似质点。，实际不存在，类似质点。 二、电荷间的相互作用二、电荷间的相互作用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引三、电荷守恒定律三、电荷守恒定律电荷不能创造，也不能消灭，只能转移。电荷不能创造，也不能消灭，只能转移。四、三种起电方式（对比）四、三种起电方式（对比）摩擦起

4、电：摩擦起电：两个物体两个物体相互摩擦相互摩擦时，电子从束缚能力时，电子从束缚能力弱的物体转移到束缚能力强的物体。弱的物体转移到束缚能力强的物体。本质：电子在本质：电子在不同物体间不同物体间的转移。的转移。接触起电：接触起电：两个物体两个物体相互接触相互接触时，电子从一个物体时，电子从一个物体转移到另一个物体。转移到另一个物体。本质：电子在本质：电子在不同物体间不同物体间的转移，电荷的重新分配。的转移，电荷的重新分配。感应起电：感应起电：带电体带电体靠近导体靠近导体时，使导体内部电子转移。时，使导体内部电子转移。本质：电子本质：电子同一物体间同一物体间的转移。的转移。五、库仑定律五、库仑定律1

5、22q qFkr公式：公式：条件：真空，条件：真空，点电荷，点电荷，静止或低速运动静止或低速运动9229.0 10/()kN mC由库仑扭秤实验测得考察：与力学综合，注意受力分析。考察：与力学综合，注意受力分析。1 1、确定研究对象、确定研究对象2 2、受力分析、受力分析3 3、根据状态列方程、根据状态列方程4 4、解方程、解方程 不需要代入“+”“-”计算电场中容易混淆的物理量电场中容易混淆的物理量一、电场强度一、电场强度电场：电场：电荷周围电荷周围客观存在客观存在的特殊形态的的特殊形态的物质物质。场源电荷：场源电荷：产生电场的电荷。产生电场的电荷。试探电荷：试探电荷：放入电场中探测电场性质

6、的电荷。放入电场中探测电场性质的电荷。 特点特点: :电荷量足够小，放入电场后不会影响原有电场的分布。电荷量足够小，放入电场后不会影响原有电场的分布。定义：定义：FEq难点：难点：电场强度由电场本身决定。电场强度由电场本身决定。场强方向与正电荷的受力方向相同。场强方向与正电荷的受力方向相同。适用：适用：任何静电场，任何静电场，q q为试探电荷。为试探电荷。另外一个公式：另外一个公式：2kQEr适用：适用：点电荷电场，点电荷电场，Q Q为场源电荷。为场源电荷。另外一个公式：另外一个公式：UEd适用：适用：匀强电场。匀强电场。二、电场线：二、电场线：为了描述电场人为引入的曲线。为了描述电场人为引入

7、的曲线。电场中容易混淆的物理量电场中容易混淆的物理量特点：特点：起源于起源于正电荷或无穷远，正电荷或无穷远，终止于终止于负电荷或无穷远。负电荷或无穷远。 不闭合，不相交不闭合，不相交 ( (可对比磁感线可对比磁感线) ) 不是客观存在的曲线不是客观存在的曲线意义：意义：电场线上每一点的切线方向表示该点的场强方向。电场线上每一点的切线方向表示该点的场强方向。 电场线的疏密反映电场的强弱。电场线的疏密反映电场的强弱。与其他物理量的联系：与其他物理量的联系：沿着电场线的方向电势降低沿着电场线的方向电势降低 等势面与电场线垂直。等势面与电场线垂直。孤立点电荷的电场线分布孤立点电荷的电场线分布正点电荷（

8、光芒万丈）正点电荷（光芒万丈）负点电荷（万箭穿心）负点电荷（万箭穿心）以点电荷为球心的球以点电荷为球心的球面，电场线与球面垂面，电场线与球面垂直，球面上每点场强直，球面上每点场强大小相等，方向不同。大小相等，方向不同。等量异种电荷的电场线分布：等量异种电荷的电场线分布： 电场线方向从正电荷出发，终止于负电荷电场线方向从正电荷出发，终止于负电荷等量同种电荷的电场线分布：等量同种电荷的电场线分布： 电场线方向从正电荷出发，终止于无穷远电场线方向从正电荷出发，终止于无穷远两电荷的水平连线上：两电荷的水平连线上：场强方向从正电荷指向负电荷；场强方向从正电荷指向负电荷；从左向右，场强先减小后增大。从左向

9、右，场强先减小后增大。中垂线（面）上：中垂线（面）上：场强方向相同，与中垂线垂直；场强方向相同，与中垂线垂直；场强关于中点对称（包括大小，方向）；场强关于中点对称（包括大小，方向）；从中点向无穷远，场强减小。从中点向无穷远，场强减小。两电荷的水平连线上：两电荷的水平连线上：中点处场强为中点处场强为零零，中点附近场强不为零。，中点附近场强不为零。中垂线（面）上：中垂线（面）上：场强方向与中垂线平行；场强方向与中垂线平行；场强场强大小大小关于中点对称（方向相反）；关于中点对称（方向相反）；从中点向无穷远，场强先变大后减小。从中点向无穷远，场强先变大后减小。电场中容易混淆的物理量电场中容易混淆的物理

10、量电势能（电势能（E EP P）：）：电荷电荷在电场中所具有的能量。在电场中所具有的能量。（与参考位置有关）（与参考位置有关）电场力做功：电场力做功：对应电势能的变化。对应电势能的变化。WWABAB=E=EPAPA-E-EPBPB电荷在电场中某一点电荷在电场中某一点A A处所具有的电势能：处所具有的电势能：E EPAPA=W=WAOAO 即，将该电荷从即，将该电荷从A A处移到零势能点，电场力所做的功。处移到零势能点，电场力所做的功。电势差（电势差（U U）：）：两点位置电势之差两点位置电势之差。（与参考位置无关）（与参考位置无关）ABABUABABWUq电势电势 （ ）：）：（与参考位置有关

11、）（与参考位置有关）电场中某一点位置电场中某一点位置A A处的电势：处的电势： 即，将单位电荷从即，将单位电荷从A A处移到零电势点，电场力所做的功。处移到零电势点，电场力所做的功。AOPAAWEqq沿电场线方向，电势逐渐降低沿电场线方向，电势逐渐降低电场力做功电场力做功重力做功重力做功（与路径无关）（与路径无关）（与路径无关）（与路径无关）电势能电势能ABABWmghmghPBPAABEEW（物体，地球）（物体，地球）（电荷，电场）（电荷，电场）参考面参考面参考位置参考位置AOPAWE重力势能重力势能mghEP电势差电势差高度差高度差qWUABAB（电场）（电场）电势电势高度高度qEqWPA

12、AOABAABU等势面等势面等高线等高线（电场）（电场）沿电场线方向，电势逐渐降低参考位置参考位置对比重力场和电场对比重力场和电场PAPBEE电场中容易混淆的物理量电场中容易混淆的物理量等势面：等势面：电场中电势相等的点构成的面。电场中电势相等的点构成的面。特点：特点：在同一等势面上移动电荷，电场力不做功。在同一等势面上移动电荷，电场力不做功。 不相交不相交 。 电场线垂直于等势面，由高电势指向低电势。电场线垂直于等势面，由高电势指向低电势。 等差等势面越密的地方，场强越大。等差等势面越密的地方，场强越大。孤立点电荷的等势面分布：孤立点电荷的等势面分布：带等量同种电荷的平行板之间的等势面分布：

13、带等量同种电荷的平行板之间的等势面分布：以点电荷为球心的球面以点电荷为球心的球面越靠近点电荷，场强越大，等差等势面越靠近点电荷，场强越大，等差等势面分布越密分布越密设无穷远处电势为零，则正点电荷周围设无穷远处电势为零，则正点电荷周围电势都为正，负点电荷周围电势都为负。电势都为正，负点电荷周围电势都为负。等间距，相互平行等间距，相互平行等量同种电荷的等势面分布：等量同种电荷的等势面分布：等量异种电荷的等势面分布：等量异种电荷的等势面分布：两个点电荷的连线上：两个点电荷的连线上：中点电势最低。中点电势最低。中垂线上：中垂线上：由中点向无穷远，电势逐渐减小。由中点向无穷远，电势逐渐减小。无穷远处电势

14、为零。无穷远处电势为零。两个点电荷的连线上：两个点电荷的连线上：由正电荷向负电荷电势减小。由正电荷向负电荷电势减小。中垂线上：中垂线上：由于中垂面始终垂直于电场线，所由于中垂面始终垂直于电场线，所以中垂面为等势面。以中垂面为等势面。设无穷远处电势为零，则中垂线上设无穷远处电势为零，则中垂线上各点电势为零。各点电势为零。2022-3-25六、电容器六、电容器构造：构造：两个相互靠近的导体，中间有绝缘的电介质。两个相互靠近的导体，中间有绝缘的电介质。充电：充电：使电容器两板带上等量异种电荷。使电容器两板带上等量异种电荷。放电：放电：使电容器两板上的电荷中和。使电容器两板上的电荷中和。充放电过程，回

15、路充放电过程，回路中都有短暂电流，中都有短暂电流，且电流方向相反。且电流方向相反。电容电容: :表示电容器容纳电荷的本领表示电容器容纳电荷的本领kdSC4适用：适用：平行板电容器平行板电容器静电计的使用静电计的使用决定式：决定式：定义：定义：UQC 适用：适用：任何电容器任何电容器Q Q是一个板上的带电量。是一个板上的带电量。与电源相连，与电源相连，U U不不变；与电源断开，变；与电源断开，Q Q不变。不变。指针偏转的角度表示电容指针偏转的角度表示电容器两板间的电势差大小。器两板间的电势差大小。公式运算：公式运算：注意：注意：分清分清“+”“+”、“-”“-”的具体意义，是否表示方向。的具体意

16、义，是否表示方向。 如：电荷的如：电荷的“+”“+”，“-”“-”只表示电性只表示电性 标量运算需要将标量运算需要将“+”“+”、“-”“-”代入计算代入计算 矢量运算不需要代入矢量运算不需要代入“+”“+”、“-”“-”，方向根据题目，方向根据题目分析。分析。122q qFkrFEq2kQErUEdWWABAB=E=EPAPA-E-EPBPBABABUABABWUqAOPAAWEqq矢矢量量运运算算标标量量运运算算2022-3-25图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹，a a、b b、c c三点是三点是实线与虚线的交点。则该粒子实线与虚线的交点。则该粒子( () ) A A带负电带负电B B在在c c点受力最大点受力最大C C在在b b点的电势能大于在点的电势能大于在c c点的点的电势能电势能 D D由由a a点到点到b b点的动能变化大于点的动能变化大于由由b