高中物理靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)與例題精講總結(jié)

1、靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)第一講第一講電場(chǎng)力的性質(zhì)電場(chǎng)力的性質(zhì)一、一、電荷及電荷守恒定律電荷及電荷守恒定律1、自然界中只存在兩種電荷，一種是正電，即用絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒帶正電；另一種帶負(fù)電，用毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒帶負(fù)電，毛皮帶正電。電荷間存在著相互作用的引力或斥力。電荷在它的周?chē)臻g形成電場(chǎng)，電荷間的相互作用力就是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的。電荷的多少叫電荷量，簡(jiǎn)稱(chēng)電量。元電荷ｅ＝1.610－19C，所有帶電體的電荷量都等于ｅ的整數(shù)倍。２、使物體帶電叫做起

2、電。使物體帶電的方法有三種：（１）摩擦起電；（２）接觸帶電；（３）感應(yīng)起電。３、電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，電荷的總量不變。這叫做電荷守恒定律。二、點(diǎn)電荷二、點(diǎn)電荷如果帶電體間的距離比它們的大小大得多，帶電體便可看作點(diǎn)電荷。三、庫(kù)侖定律三、庫(kù)侖定律１、內(nèi)容：在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的

3、方向在它們的連線上。２、公式：，Ｆ叫庫(kù)侖力或靜電力，也叫電場(chǎng)力，Ｆ可以是引力，也可以是斥力，Ｋ叫靜電力常量，公式221rQQkF?中各量均取國(guó)際單位制單位時(shí)，Ｋ＝Ｋ＝9.0109Nm2C2３、適用條件：（１）真空中；（２）點(diǎn)電荷。四、電場(chǎng)強(qiáng)度四、電場(chǎng)強(qiáng)度１、電場(chǎng)：帶電體周?chē)嬖诘囊环N物質(zhì)，由電荷激發(fā)產(chǎn)生，是電荷間相互作用的介質(zhì)。只要電荷存在，在其周?chē)臻g就存在電場(chǎng)。電場(chǎng)具有力的性質(zhì)和能的性質(zhì)。２、電場(chǎng)強(qiáng)度：（１）定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試

4、探電荷所受的電場(chǎng)力跟它的電荷量的比值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。它描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)。（２），取決于電場(chǎng)本身，與ｑ、Ｆ無(wú)關(guān)，適用于一切電場(chǎng)；，僅適用于點(diǎn)電荷在真空中形成的電qFE?2rQKE?場(chǎng)。（３）方向：規(guī)定電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)的受力方向相同。（４）多個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。這叫做電場(chǎng)的疊加原理。在電場(chǎng)的某一區(qū)域里，如果各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同，這個(gè)區(qū)域里的電場(chǎng)中勻強(qiáng)電場(chǎng)。五

5、、電場(chǎng)線五、電場(chǎng)線１、概念：為了形象地描繪電場(chǎng)，人為地在電場(chǎng)中畫(huà)出的一系列從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致，這些曲線叫電場(chǎng)線。它是人們研究電場(chǎng)的工具。２、性質(zhì)：（１）電場(chǎng)線起自正電荷（或來(lái)自無(wú)窮遠(yuǎn)），終止于電荷（或伸向無(wú)窮遠(yuǎn)）；（２）電場(chǎng)線不相交；（３）電場(chǎng)線的疏密情況反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱，電場(chǎng)線越密場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是距離相等的平行直線；（４）靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線不閉合（在變化的電磁場(chǎng)中可以閉

6、合）；（５）電場(chǎng)線是人為引進(jìn)的，不是客觀存在的；（６）電場(chǎng)線不是電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡。重難點(diǎn)突破一、庫(kù)侖定律的適用條件一、庫(kù)侖定律的適用條件庫(kù)侖定律的適用條件是真空中的點(diǎn)電荷。庫(kù)侖定律的適用條件是真空中的點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是一理想化模型，當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電體的自身大小時(shí)，可以視其為點(diǎn)電荷而使用庫(kù)侖定律，另外，兩個(gè)帶電的導(dǎo)體球，當(dāng)不考慮導(dǎo)體一的電荷由于相互作用而重新分布的影響時(shí)（即仍看成均勻帶電球），可看作點(diǎn)電荷，電荷之間的距離就為兩球心

7、之間的距離。當(dāng)兩較大的金屬球距離較近時(shí)，由于異種電荷相互吸引、同種電荷相互排斥，使電荷的分布發(fā)生變化，電荷間的距離不再是兩球心間的距離。二、電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度及其理解二、電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度及其理解只要有電荷存在，電荷周?chē)痛嬖陔妶?chǎng)。電場(chǎng)是電場(chǎng)力賴(lài)以存在的媒介，是客觀存在的一種物質(zhì)。電場(chǎng)作為物質(zhì)的最基本的性質(zhì)表現(xiàn)在對(duì)放入其中的電荷有力的作用，描述這一屬性的物理量就是電場(chǎng)強(qiáng)度。電場(chǎng)強(qiáng)度的定義采用比值定義法：將帶電量為ｑ的點(diǎn)電荷放入電場(chǎng)中的某點(diǎn)，如果

8、點(diǎn)電荷受到的力（電場(chǎng)力）為Ｆ，那么該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為，電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是qFE?Ｎ／Ｃ，規(guī)定其方向與正電荷在該點(diǎn)的受力方向一致。因此，電場(chǎng)強(qiáng)度的意義是描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量。是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是一個(gè)預(yù)先確定的量，人們?yōu)榱酥?、測(cè)量這個(gè)值，在此處放入一qFE?個(gè)檢驗(yàn)電荷ｑ，看它受到的電場(chǎng)力等于多少，由此可以得也這個(gè)值，因此ｑ僅僅起到一個(gè)“測(cè)量工具”的作用，“測(cè)量qFE?工具”不能決定被測(cè)量值的大小。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)

9、度Ｅ，只要電場(chǎng)本身不變，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度Ｅ就是一個(gè)確定的值，與檢驗(yàn)第二講第二講電場(chǎng)能的性質(zhì)電場(chǎng)能的性質(zhì)一、電勢(shì)、電勢(shì)差一、電勢(shì)、電勢(shì)差１、電勢(shì)差１、電勢(shì)差（１）電荷ｑ在電場(chǎng)中由一點(diǎn)Ａ移到另一點(diǎn)Ｂ時(shí)，電場(chǎng)力所做的功ＷAB跟它的電荷量ｑ的比值，叫做Ａ、Ｂ兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。電場(chǎng)中Ａ、Ｂ兩點(diǎn)間的電勢(shì)差在數(shù)值上等于單位正電荷從Ａ點(diǎn)移動(dòng)到Ｂ點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力所做的功。即：。qWUABAB?（２）電勢(shì)差是標(biāo)量，有正負(fù)，無(wú)方向。Ａ、Ｂ間電勢(shì)差ＵAB＝；Ｂ、Ａ間

10、電勢(shì)差ＵBA＝。顯然UAB＝BA???AB???－ＵBA。電勢(shì)差的值與零電勢(shì)的選取無(wú)關(guān)。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，Ｕ＝Ｅｄ（Ｕ為電場(chǎng)中某兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，ｄ為這兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離）。２、電勢(shì)２、電勢(shì)（１）如果在電場(chǎng)中選取一個(gè)參考點(diǎn)（零電勢(shì)點(diǎn)），那么電場(chǎng)中某點(diǎn)跟參考點(diǎn)間的電勢(shì)差，就叫做該點(diǎn)的電勢(shì)。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)（零電勢(shì)點(diǎn)）時(shí)，電場(chǎng)力所做的功。（２）電勢(shì)是標(biāo)量，有正負(fù)，無(wú)方向。談到電勢(shì)時(shí)，就必須注明參考點(diǎn)（零

11、勢(shì)點(diǎn)）的選擇。參考點(diǎn)的位置可以任意選取，當(dāng)電荷分布在有限區(qū)域時(shí)，常取無(wú)限遠(yuǎn)處為參考點(diǎn)，而在實(shí)際上，常取地球?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō)，電勢(shì)參考點(diǎn)變了，某點(diǎn)的電勢(shì)數(shù)值也隨之改變，因此電勢(shì)具有相對(duì)性。同時(shí)，電勢(shì)是反映電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量，跟電場(chǎng)強(qiáng)度（反映電場(chǎng)的力的性質(zhì)）一樣，是由電場(chǎng)本身決定的，對(duì)確定的電場(chǎng)中的某確定點(diǎn)，一旦參考點(diǎn)選定以后，該點(diǎn)的電勢(shì)也就確定了。（３）沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來(lái)越低，逆著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)越來(lái)越高。（４）電勢(shì)的值與零電勢(shì)

12、的選取有關(guān)，通常取離電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零；實(shí)際應(yīng)用中常取大地電勢(shì)為零。（５）當(dāng)存在幾個(gè)“場(chǎng)源”時(shí)，某處合電場(chǎng)的電勢(shì)等于各“場(chǎng)源”的電場(chǎng)在此處的電勢(shì)的代數(shù)和。二、電勢(shì)能二、電勢(shì)能１、電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫做電勢(shì)能。嚴(yán)格地講，電勢(shì)能屬于電場(chǎng)和電荷組成的系統(tǒng)，習(xí)慣上稱(chēng)作電荷的電勢(shì)能。２、電勢(shì)能是相對(duì)量，電勢(shì)能的值與參考點(diǎn)的選取有關(guān)。電勢(shì)為零的點(diǎn)，電勢(shì)能為零。３、電勢(shì)能是標(biāo)量，有正負(fù)，無(wú)方向。三、電場(chǎng)力做功與電荷電勢(shì)能的變化三、電場(chǎng)力做功與電

13、荷電勢(shì)能的變化電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功時(shí)，電荷的電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功時(shí)，電荷的電勢(shì)能增加。電勢(shì)能增加或減少的數(shù)值等于電場(chǎng)力做功的數(shù)值。電荷在電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，它的電勢(shì)能的變化量是確定的，因而移動(dòng)電荷做功的值也是確定的，所以，電場(chǎng)力移動(dòng)電荷所做的功，與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。這與重力做功十分相似。注意：不論是否有其它力做功，電場(chǎng)力做功總等于電勢(shì)能的變化。四、等勢(shì)面四、等勢(shì)面電場(chǎng)中電勢(shì)相等的面叫等勢(shì)面。它具有如下特點(diǎn)：（１）等勢(shì)面一定跟電

14、場(chǎng)線垂直；（２）電場(chǎng)線總是從電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面；（３）任意兩等勢(shì)面都不會(huì)相交；（４）電荷在同一待勢(shì)面上移動(dòng)，電場(chǎng)力做的功為零；（５）電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方，等差等勢(shì)面較密；（６）等勢(shì)面是人們虛擬出來(lái)形象描述電場(chǎng)的工具，不是客觀存在的。五、等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系五、等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系１、電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面垂直，且總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。２、若任意相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差都相等，則等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大，等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小。

15、３、沿等到勢(shì)均力敵面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功，沿電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力一定做功。４、電場(chǎng)線和等勢(shì)面都是人們虛擬出來(lái)形象描述電場(chǎng)的工具。５、在電場(chǎng)中任意兩等勢(shì)面永不相交。六、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系六、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系１、電勢(shì)反映電場(chǎng)能的特性，電場(chǎng)強(qiáng)度反映電場(chǎng)力的特性。２、電勢(shì)是標(biāo)量，具有相對(duì)性，而電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，不具有相對(duì)性。兩者疊加時(shí)運(yùn)算法則不同。電勢(shì)的正、負(fù)有大小的含義，而電場(chǎng)強(qiáng)度的正、負(fù)僅表示方向，并不表示大小。３、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的

16、大小沒(méi)有必然的聯(lián)系，某點(diǎn)的電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度可不為零，反之亦然。４、同一試探電荷在電場(chǎng)強(qiáng)度大處，受到的電場(chǎng)力大，但正電荷在電勢(shì)高處，電勢(shì)能才大，而負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能反而小。５、電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度都由電場(chǎng)本身的因素決定的，與試探電荷無(wú)關(guān)。６、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有關(guān)系式Ｕ＝Ｅｄ。七、對(duì)公式七、對(duì)公式的理解及應(yīng)用的理解及應(yīng)用dUE?公式反映了電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差之間的關(guān)系，由公式可知：電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是電勢(shì)降低最快的方向。dUE?公式的應(yīng)用只適用于勻強(qiáng)