静电场单元复习课件

选修3-1静电场复习电荷和电荷守恒定律电场电场力的性质场强E=F/q矢量电场线匀强电场E=U/d真空中点电荷的电场E=KQ/r2电场能的性质电势：φ=ε/q标量等势面电势差：UAB=φA-φB=Δε/q=wAB/q电场力

F=E·q（任何电场）F=Kq1q2/r2(真空中点电荷)电势能ε=qφΔεAB=qUAB电场力的功W=qUAB=ΔεAB

做功与路径无关电荷间的相互作用力知识结构考点一：电荷库仑定律1、两种电荷毛皮摩擦橡胶棒丝绸摩擦玻璃棒橡胶棒负电毛皮正电玻璃棒正电丝绸负电2、元电荷e=1.6×10－19C带电体所带电荷量为元电荷的整数倍3、起电①摩擦起电②感应起电③接触起电(电荷中和)电子的转移电子或质子电荷量的绝对值〔最早由密立根用实验测得〕比荷带电体所带电荷量与其质量之比q/m〔单位：C/kg〕一、电荷4、电荷量1C=106uC=109nC三种起电方式的区别和联系方式内容摩擦起电感应起电接触起电产生及条件两不同绝缘体摩擦时导体靠近带电体时导体与带电导体接触时现象两物体带上等量异种电荷导体两端出现等量异种电荷，且电性与原带电体“近异远同”导体上带上与带电体相同电性的电荷原因不同物质的原子核对核外电子的束缚力不同而发生电子得失导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)自由电荷在带电体与导体之间发生转移举例摩擦后的毛皮与橡胶棒分别带正电和负电放于电场中的导体两端带有等量异种电荷验电器的工作原理实质均为电荷在物体之间或物体内部的转移

电荷既不会被创造，也不会被消灭，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。

一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变。电荷守恒定律表述一表述二二、库仑定律1、内容真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟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3、条件：①真空中②点电荷理想模型：当带电体相互间距离远大于其本身大小时带电体可看做点电荷4、说明①静电力常量k=9×109N·m2/C2.②计算时Q1、Q2的正负号不用代入，库仑力的方向可由两电荷的电性判断③两电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力，等大反向空气中近似适用6、注意根本粒子像电子、质子、原子核等一般重力不计带电小液滴，带电小球等一般重力不能忽略〔有时可根据受力特点分析〕5、对于r的理解〔1〕带电体质心之间的距离(2)两个带电均匀的球体〔壳〕之间，此时r应指两球体球心距离〔3〕当r较小时，库仑定律不适用，带电体间为吸引力，那么带电体间为斥力，那么点电荷的平衡问题1、两点电荷A、B固定，引入第三个点电荷C，使第三个点电荷处于平衡状态：〔1〕假设A、B带同种电荷，那么C应放在A、B之间；且靠近带电量小的；对C的电量、电性无要求。〔2〕假设A、B带异种电荷，那么C应放在A、B连线的延长线上；且靠近带电量小的；对C的电量、电性无要求。位置唯一确定2、两个可自由移动的点电荷A、B，引入第三个可自由移动的点电荷C，使三个点电荷处于平衡状态：〔1〕假设A、B带同种电荷，那么C应放在A、B之间；且靠近带电量小的；C的电量利用库仑定律求出；C与A、B电性互异〔2〕假设A、B带异种电荷，那么C应放在A、B连线的延长线上；且靠近带电量小的；C的电量利用库仑定律求出；C的电性与靠近的电荷电性相反。电性、电量、位置唯一确定三个点电荷的排列特点：“三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大〞。AA产生的电场BB受到的力是A产生的电场对B的作用力BFFB产生的电场A受到的力是B产生的电场对A的作用力A考点二：电场强度一、电场：电荷周围客观存在的一种特殊物质电场的根本性质：◎对放入其中的电荷有力的作用◎电荷在电场中具有电势能电荷间的相互作用是通过电场来实现的二、电场强度〔描述电场的力的性质的物理量〕1、定义放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。

※表达式：〔适用于一切电场〕※矢量：与正电荷在该点所受的电场力的方向相同。与负电荷在电场中某点受到的电场力的方向相反。注意：E与F、q无关，取决于电场本身单位：(N/C)〔V/m〕伏每米1N/C=1V/m2.点电荷电场的场强：场源电荷3.电场叠加原理：在几个点电荷共同形成的电场中，某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和〔平行四边形定那么〕，这叫做电场的叠加原理。1.定义:在电场中画出一些有方向的曲线,如果曲线上各点的切线表示该点的电场方向,这样的曲线叫做电场线。疏密程度-----该点场强的大小(强弱)切线方向-----该点的电场方向三、电场线特点：a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。3.几种常见电场中电场线的分布及特点〔1〕正、负点电荷的电场中电场线的分布特点：a、沿点电荷的连线，场强先变小后变大b、两点电荷连线中垂面〔中垂线〕上，场强方向均相同，且总与中垂面〔中垂线〕垂直〔2〕等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布c、在中垂面〔中垂线〕上，与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等。〔3〕等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况特点：a、两点电荷连线中点O处场强为0b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为0c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏〔4〕匀强电场〔带等量异种电荷的平行金属板〕特点：a、匀强电场是场强大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是平行等距的直线b、电场线的疏密均匀，电场方向与电场线平行c、匀强电场给带电体施加恒定的电场力电场线的性质

①理想化模型，并不真实存在.②起于正电荷或无穷远,止于负电荷或无穷远.

③不相交,不闭合。④电场线不一定是电荷的运动轨迹。〔一〕、电势差1．定义：电荷q在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷量的q的比值2、表达式3、4、电势差由电场的性质决定，与零电势点选择无关考点四：电势差电势

电场能5、电场力做功①该式适用于一切电场②电场力做功与路径无关③计算时可将q、UAB的正负代入以判断电场力做功的正负〔二〕、电势〔描述电场的能的性质的物理量〕1．定义：电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点〔零电势点〕时电场力所做的功。2、表达式：单位：伏特〔V〕3、意义：电场中某一点的电势在数值等于单位电荷在该点所具有的电势能4、相对性：电势是相对的，只有选择零电势的位置才能确定电势的值，通常取无穷远或大地的电势为零5、标量：只有大小，没有方向，但有正、负之分，这里正负只表示比零电势高还是低6、上下判断：沿电场线方向电势降低7、电势与引入电场的试探电荷无关，它由电场本身决定8、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。〔三〕、电势能1．定义：

因电场对电荷有作用力而具有的由电荷相对位置决定的能量2．电势能具有相对性通常取无穷远处或大地为电势能的零点3．电势能大小电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功※电势能有正负，其正负表示电荷在该点具有的电势能比零电势能大或小，即其正负表示大小4．电场力做功是电势能变化的量度电场力对电荷做正功，电荷的电势能减少

电场力对电荷做负功，电荷的电势能增加

写成表达式：假设将电荷q从A点移至B点，电场力做功为：5、电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性6、只受电场力作用下，电势能与动能相互转化，而它们的总量保持不变。1eV=1.6×10-19J等势面电场中电势相等的点构成的面〔2〕典型电场的等势面点电荷电场的等势面匀强电场的等势面〔1〕概念：等量异种电荷的等势面等量同种电荷的等势面连线上从正电荷向负电荷电势降低中垂线为等势面且电势为零同种正电荷连线上电势先降低后升高，中点最低中垂线上由中点向两边降低，中点最高〔3〕等势面的特点①在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功②电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面③等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电场线疏〔等势面上场强一般不同〕④不同等势面在空间不相交、不相切例1。概念辨析：请判断以下说法是否正确⑴.电场线越密的位置，电势越高〔)⑵.与零电势点电势差越大的位置，电势越高()⑶.电势越高的位置，电场强度越大()⑷.电荷沿电场线方向运动，电荷所在位置的电势越来越低()⑸.电场强度为零的位置，电势也一定为零