专题08 静电场（知识梳理）-2024年浙江省学业水平考试

专题08静电场知识点01电荷及其守恒定律一、电荷1.自然界中存在两种电荷:正电荷与负电荷.2.电荷间的相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．3．电荷量：电荷的多少，用Q或q表示，国际单位制中的单位是库仑，符号是C.正电荷的电荷量为正值，负电荷的电荷量为负值．4.三种起电方式：①摩擦起电、②感应起电、③接触起电【技巧点拨】无论哪种起电方式，发生转移的都是电子，正电荷不会发生转移．5.接触起电的电荷分配原则：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．二、元电荷1．元电荷：最小的电荷量，e＝1.60×10－19C，由密立根测得．所有带电体的电荷量都是e的整数倍．2．比荷：带电粒子的电荷量与其质量的比值．．三、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.电荷守恒定律的另一表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变．知识点02库仑定律一、点电荷1.定义：如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离小得多，以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时，这种带电体就可以看成点电荷，【技巧点拨】①点电荷自身不一定很小，所带电荷量也不一定很少．②点电荷是一种理想化的模型二、库仑定律1.内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上.2.公式:，式中叫静电力常量.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．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．4.库仑力的方向：由相互作用的两个带电体决定，即同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．【技巧点拨】①两个点电荷之间的相互作用力是一对作用力和反作用力,等大、反向知识点03电场力的性质一、电场1.定义：带电体周围存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体.【技巧点拨】电场是客观存在的，电场具有力的特性和能的特性.2.基本性质：对放入其中的电荷有力的作用．二、电场强度1.定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电荷量的比值，叫做这一点的电场强度.2.定义式:3.方向:电场强度是矢量，正电荷在该点受力方向.4.电场强度的叠加：电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的时候，空间某点的电场强度等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和(叠加时遵循平行四边形定则).三、电场线1.定义：在电场中画出一系列的从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这些曲线叫做电场线.2.电场线的性质:①电场线是起始于正电荷（或无穷远处），终止于负电荷（或无穷远处）;②电场线的疏密反映电场的强弱，电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小;③正电荷受力方向与电场线在该点切线方向相同，负电荷受力方向与电场线在该点切线方向相反．④沿电场线方向电势降低最快，且电场线密集处比稀疏处降低更快．⑤电场线不相交;⑥电场线不是真实存在的;⑦电场线不一定是电荷运动轨迹.3.常见电荷的电场线分布【技巧点拨】等量同种和异种点电荷周围电场强度的比较比较项目等量异种点电荷等量同种点电荷电场线的分布图连线上的场强沿连线先变小后变大,中点O处的电场强度最小沿连线先变小后变大,中点O处的电场强度为零中垂线上的电场强度O点最大，向外逐渐变小O点最小，向外先变大后变小关于O点对称点的场强(如A与A′、B与B′、C与C′等)等大同向等大反向四、匀强电场1定义：在电场中，如果各点的场强的大小和方向都相同，这样的电场叫匀强电场.2.匀强电场中电场线的特点：间距相等且互相平行的直线.五、静电力作用下的力学问题1．涉及静电场中的平衡问题，其解题思路与力学中的平衡问题一样，只是在原来受力的基础上多了静电力2.解题思路①确定研究对象，根据问题选择“整体法”或“隔离法”确定研究对象。②受力分析：按照重力、弹力、摩擦力、静电力（、）……顺序分析力②列方程：根据平衡条件（）或牛顿第二定律（）列方程。知识点04电场能的性质一、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.求电场力做功的四种方法 ①利用功的定义：，仅适用于匀强电场． ②电势差的关系：，仅适用于任何电场．二、电势能1.定义：电荷在电场中具有的势能，称为电势能．2.静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电荷电势能的减少量，即.静电力对电荷做多少正功，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．三、电势1.定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值φ=2.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)．3.相对性：电势是个相对的量，某点的电势与零电势点的选取有关（通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势）．4.沿着电场线的方向，电势越来越低四、电势差（电场中两点间电势的差值）电荷在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功与电荷量q的比值叫做AB两点间的电势差,．五、电场强度与电势差的关系1.电场强度与电势差的关系:六、等势面1.电场中电势相等的点构成的面叫做等势面.知识点05静电场中的导体一、静电平衡1.定义：导体放入电场中时，附加电场与原电场的电场强度在导体内部大小相等且方向相反，使得叠加电场强度为零时，自由电荷不再发生定向移动，导体达到静电平衡状态．二、尖端放电导体尖端周围电场使空气电离，电离出的与导体尖端电荷符号相反的电荷与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷．三、静电屏蔽处于电场中的空腔导体或金属网罩，其空腔部分的场强处处为零，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.四、电容器及电容1．电容器①组成：由两个彼此绝缘又相距很近的导体组成．②带电荷量：一个极板所带电荷量的绝对值．2.电容器的充、放电：①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．②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．3．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：.③单位：法拉(F)、微法(μF)、皮法(pF)..④意义：表示电容器容纳电荷本领的高低．⑤决定因素：电容器的电容是反映电容本身贮电特性的物理量，由电容器本身的介质特性