高考物理复习电场知识点总结.doc

高考物理复习《电场》知识点总结 三种起电方式对比表 方式 产生条件 实质 原因及结果 摩擦起电 两种不同的物质组成的两物体相互摩擦 电子从一个物体转移到另一个物体 由于摩擦力做功，使得对电子束缚能力弱的物体失去电子而带正电，对电子束缚能力强的物体得到电子而带负电 感应起电 导体靠近带电体时 导体中电荷重新分配 在带电体上电荷的作用下，导体中的正负电荷重新分配，使导体近端出现异种电荷，远端出现同种电荷（相对带电体电荷而言） 接触带电 导体与带电体接触时 电荷的转移（一般是电子的转移） 电荷的转移使导体带上了与带电体相同电性的电荷 规律 电荷守恒定律：电荷即不能创造，也不能消失，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 元电荷与电量的区别于联系 元电荷（基本电荷） 元电荷是自然界中物体所能带上的最小电荷量，是电荷量为
的电荷，不是电子也不是质子 电荷量 指物体所带电量的多少，带电体所带电荷量只能是元电荷的整数倍 联系 Q=ne 点电荷与远电荷的比较 点电荷 是一种理想化模型，其带电荷量是元电荷的整数倍，能否把一个带电物体看做点电荷，不能以它的体积大小而论，应该根据具体情况来定，当带电物体的形状或大小对所研究的问题处于次要地位或者可以忽略时，我们就可以将它看做点电荷 元电荷 一个电子所带的电荷量叫做元电荷，用符号e表示，
点电荷与元电荷（有叫基元电荷）的关系：点电荷所带电荷量是元电荷的整数倍 库仑定律的内容、公式及条件 库伦定律 内容 在真空中两个点电荷的相互作用力跟他们电荷量的乘积成正比，跟他们之间的平方成反比，作用力的方向在他们的连线上 表达式
各量采用国际单位 其中k为静电力常量， k=9．0×10 9 N(m2/c2 适用范围 库仑定律适用于真空中、点电荷间的相互作用，点电荷在空气中的相互作用也可以应用该定律 对于两个均匀带电绝缘球体，可以将其视为电荷集中于球心的点电荷，r为两球心之间的距离 对于两个带电金属球，要考虑金属球表面电荷的重新分布 库仑力在
m的范围内均有效，但不能根据公式错误地推论：但r趋于零时，F趋于无穷大，原因是，在这样的条件下，带电体不能看成电电荷 电场强度与电场力的比较 电场强度E 电场力F 反应电场中各点的力的性质的物理量 定义式：
电场对放入其中电荷的作用力的计算式：F=qE E的大小只决定于电场本身，与电荷Q无关，在电场中不同的点，E的大小一般是不同的 F的大小由放在电场中某点的点电荷q和该点的场强共同决定，F与q成正比 对于确定的电场，其中各点的场强都有确定的方向 同一电荷受力的方向因在电场中的位置而异；同一位置则因受力电荷的电性而异 E的单位：V/m F的单位： N 电场强度的性质 矢量性 电场强度E是表示电场力的性质的一个物理量，规定正电荷受力方向为该点场强的方向 惟一性 电场中某点处的电场强度E是惟一的，它的大小和方向与放入该点的电荷无关，它决定与形成电场的电荷（源电荷）及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关 叠加性 再同一空间，如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和 电场强度的两个公式的比较 区别 公式 物理含义 引入过程 使用范围
是电场强度大小的定义式 由比值法引入，E与F、q无关，反映某点电场的性质 适用于一切电场
是真空中点电荷场强的决定式 由
和库仑定律导出 真空中的点电荷 电场线的特征 电场线的特征：（1）电场线是用来形象地描述电场分布的一簇曲线，实验虽然可以模拟电场线的形状，但电场线不是真实存在的，是一种假想线， （2）在静电场中，电场线起始于正电荷或无限远，终止于无限远或负电荷，不形成闭合曲线； （3）电场线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致； （4）电场线密处电场强，电场线疏处电场弱， (5)电场线在空间无电荷处不相交。 常见电场线如下图所示  对比点电荷、等量同种电荷、等量异种电荷电场的特点 电场类型 电场特点 正点电荷 离点电荷越近，电场线越密集，场强越强，方向由正点电荷指向无穷远，或由无穷远指向负点电荷 在正（负）点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点 若以点电荷为球心作一个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向各不相同 负点电荷 等量同种电荷 两点电荷连线中点的场强为零，此处无电场线 两点电荷连线中点附近电场线非常稀疏，但场强不为零 从两点电荷连线中点沿中垂面（线）到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小 两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和该直线平行 关于中点对称的两点场强等大，反向 等量异种电荷 两点电荷连线上各点的场强方向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向场强先变小再变大 两点电荷连线的中垂面（线）上，电场线的方向均相同，即场强方向相同，且与中垂面（线）垂直 关于中点对称的两点的场强等大，同向 电场强度、电势、电势差、电视能的区别于联系 电场强度 电势 电势差 电势能 意义 描述电场的力的性质 描述电场的能的性质 描述电场力做功的本领 描述电荷在电场中的能量，电荷做功的本领 定义 矢标性 矢量：方向为放在电场中的正电荷的受力方向 标量，但有正负，正负只表示大小 标量，有正负，正负只表示正负的高低 正电荷在正电势位置有正电势能，简化为：正正得正，负正得正，负负得正 决定因素 场强由电场本身决定，与试探电荷无关 电势由电场本身决定，与试探电荷无关，其大小于参考点的选取有关，有相对性 由电场本身的两点间差异决定，与试探电荷无关，与参考点选取无关 由电荷量和该点电势二者决定，与参考点选取有关 关系 场强为零的地方电势不一定为零 电势为零的地方场强不一定为零 零场强区域两点间电势差一定为零，电势差为零的区域场强不一定为零 场强为零，电势能不一定为零，电势为零，电势能不一定为零 联系 等势面 定义 电场中电势相同的各点构成的面 特点 等势面一定与电场线垂直，即跟场强的方向垂直 在同一等势面上移动电荷时电场力不做功 电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面 任意两个等势面都不会相交 等势面越密的地方电场强度越大，即等势面分布的疏密可以描述电场的强弱 典型等势面 点电荷电场中的等势面，以点电荷为球心的一簇球面， 等量异种点电荷电场中的等势面，两簇对称的曲面 等量同种点电荷电场中的等势面，两簇对称的曲面 匀强电场中的等势面，垂直于电场线的一簇平面 形状不规矩的带电导体附近的电场线及等势面 静电感应、静电平衡、静电屏蔽的比较 定义或描述 特点或说明 静电感应 把金属导体放在外电场，由于导体内的自由电子受电场力作用而定向运动，使导体的两个断面出现等量的异种电荷，这种现象叫静电感应 静电感应可以使物体带电，不带电体在电场中产生静电感应现象，使靠近端带有与产生电场的电荷电性相异的电荷，远离端带同种电荷，若将物体分成两部分，则带上了等量异种电荷 使物体带电的方式有三种：1）接触起电；2）摩擦起电；3）感应起电，本质都是电荷的转移 静电平衡 发生静电感应的导体两端面感应出的等量异种电荷形成一附加电场 EMBED Equation.3 
，当附加电场与外电场的合场强为零时（即 EMBED Equation.3 
的大小等于E的大小而方向相反）自由电子的定向移动停止，这时的导体处于静电平衡状态 处于静电平衡状态的导体具有以下特点： 导体内部的场强（E与 EMBED Equation.3 
的合场强）处处为零， EMBED Equation.3 
=0 整个导体是等势体，导体的表面是等势面 导体外部电场线与导体表面垂直，表面场强不一定为零 静电荷只分布在导体外表面上，且与导体表面的曲率有关。注意：孤立的带电体也处于静电平衡状态，因此也有以上特点 静电屏蔽 处于静电平衡状态的导体，内部场强区处处为零，导体内部区域不受外部电场的影响，这种想象就是静电屏蔽 导体空腔（不论是否接地）内部的电场不受腔外电荷的影响 接地的导体空腔（或丝网）外部电场不受腔内电荷的影响 12、带电粒子在静电场中的行为特征 （1）在电场中移动带电粒子时电场力做功及电势能变化的情况。 ①把正电荷从高电势处移到低电势处时，电场力做正功，电势能减少； ②把正电荷从低电势处移到高电势处时，电场力做负功，电势能增加； ③把正电荷从高电势处移到低电势处时，电场力做负功，电势能增加； ④把正电荷从低电势处移到高电势处时，电场力做正功，电势能减少； （2）电加速。 带电粒子质量为m，带电量为q，在静电场中静止开始仅在电场力作用下做加速运动，经过电势差U后所获得的速度v0可由动能定理来求得。即  EMBED Equation.3 
 （3）电偏转 带电粒子质量为m，带电量为q，以初速度v0沿垂直于电场方向射入匀强电声，仅在电场力作用下做电偏转运动。其运动类型为类平抛运动，若偏转电场的极板长度为L，极板间距为d，偏转电压为U。则相应的偏转距离y和偏转角度 EMBED Equation.3 
可由如下所示的类平抛运动的规律 电势能 1．定义：因电场对电荷有作用力而产生的由电荷相对位置决定的能量叫电势能。 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 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；电荷克服电场力做功，电荷的电势能增加；电场力做功的