静电场的三个特性和两个形象化描述手段

合集下载

《静电场》教材分析及课标解读

《静电场》教材分析及课标解读兰州市教育科学研究所黄晖一、课程标准的要求1．了解静电现象及其在生活和生产中的应用，用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。

2．知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。

知道两个点电荷间相互作用的规律。

通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与同一性。

3．了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一。

理解电场强度。

会用电场线描述电场。

4．知道电势能、电势，理解电势差。

了解电势差与电场强度的关系。

5．观察常见电容器的构造，了解电容器的电容。

举例说明电容器在技术中的应用。

课时安排建议：第一节：电荷及其守恒定律一课时第二节：库仑定律一课时第三节：电场强度二课时第四节：电势能和电势三课时第五节：电势差一课时第六节：电势差和电场强度的关系一课时第七节：静电现象的应用一课时第八节：电容器的电容二课时第九节：带电粒子在电场中的运动二课时二、教材总体分析及特点（一）本章知识呈现的整体线索任何场的描述都要从两个角度来描述，一个是力的方面；另一方面是能的方面。

本章的内容是电学的基础，也是学习后两章（恒定电流和磁场）的准备知识。

本章的核心内容，简单概括为“六个二”：电场强度和电势这两个概念，具体研究点电荷电场和匀强电场这两种电场，有电荷守恒定律和库仑定律两个基本规律，介绍电场线和等势线两种图线，讨论静电感应和电容器两个具体问题，分析带电粒子在电场中加速和偏转两种运动。

基本概念多而抽象，是这一章的突出特点。

针对这个特点教材注意从具体情况出发引入概念，注意适当的论证；注意通过实验，激发学生的学习热情，使学生了解探究的过程和方法，弄清概念的物理意义。

如电场强度的概念，学生应该明确的知道电场强度是表示电场强弱的物理量，因而首先应该知道什么是电场的强弱。

相同试探电荷放在电场中的不同点，受到电场力大的点，电场强；受到电场力小的点，电场弱。

理解抽象的概念，不能停留在字面上，一定要把事实、背景弄清楚。

大学物理静电场知识点总结

大学物理静电场知识点总结1. 电荷的根本特征：〔1〕分类：正电荷〔同质子所带电荷〕，负电荷〔同电子所带电荷〕〔2〕量子化特性〔3〕是相对论性不变量〔4〕微观粒子所带电荷总是存在一种对称性2．电荷守恒定律：一个与外界没有电荷交换的孤立系统，无论发生什么变化，整个系统的电荷总量必定保持不变。

3．点电荷：点电荷是一个宏观*围的理想模型，在可忽略带电体自身的线度时才成立。

4．库仑定律：表示了两个电荷之间的静电相互作用，是电磁学的根本定律之一，是表示真空中两个静止的点电荷之间相互作用的规律121212301214q q F r r πε= 5．电场强度：是描述电场状况的最根本的物理量之一，反映了电场的基0F E q =6．电场强度的计算：〔1〕单个点电荷产生的电场强度，可直接利用库仑定律和电场强度的定义来求得〔2〕带电体产生的电场强度，可以根据电场的叠加原理来求解〔3〕具有一定对称性的带电体所产生的电场强度，可以根据高斯定理来求解〔4〕根据电荷的分布求电势，然后通过电势与电场强度的关系求得电场强度7．电场线：是一些虚构线，引入其目的是为了直观形象地表示电场强度的分布〔1〕电场线是这样的线：a ．曲线上每点的切线方向与该点的电场强度方向一致b ．曲线分布的疏密对应着电场强度的强弱，即越密越强，越疏越弱。

〔2〕电场线的性质：a ．起于正电荷〔或无穷远〕，止于负电荷〔或无穷远〕。

b ．不闭合，也不在没电荷的地方中断。

c ．两条电场线在没有电荷的地方不会相交8．电通量：φ=⋅⎰⎰e s E dS〔1〕电通量是一个抽象的概念，如果把它与电场线联系起来，可以把曲面S 的电通量理解为穿过曲面的电场线的条数。

〔2〕电通量是标量，有正负之分。

9．高斯定理：ε⋅=∑⎰⎰s S 01E dS i （里）q〔1〕定理中的E 是由空间所有的电荷〔包括高斯面内和面外的电荷〕共同产生。

〔2〕任何闭合曲面S 的电通量只决定于该闭合曲面所包围的电荷，而与S 以外的电荷无关10．静电场属于保守力：静电场属于保守力的充分必要条件是，电荷在电场中移动，电场力所做的功只与该电荷的始末位置有关，而与其经历的路径无关。

大学物理静电场知识点全面概括

NEXT
大学物理静电场知识点全面概括
导体在静电场中会产生静电感应现象，导致导体表面的电荷重新分布
导体内部的电场分布满足拉普拉斯方程，可以通过解拉普拉斯方程得到导体内部的电场分布情况
电解质在静电场中的行为
这一现象可以用高斯定理和电场强度的环路定理进行解释
导体表面的电荷分布
极化现象
导体内部的电场分布
大学物理静电场知识点全面概括
电场强度的大小和方向可以表示电场的强弱和方向
电势的大小和方向可以表示电场的高低和方向
电场线密度越大的地方，电场强度越大
电势电场线电场力的计算
电势是指单位电荷在电场中具有的能量，用V表示
电场线是一种形象化的描述电场的方法，可以用于表示电场的强弱和方向
大学物理静电场知识点全面概括
本文对静电场的知识点进行了全面概括，旨在帮助学生更好地理解和掌握这一知识点在未来的学习中，我们可以进一步探讨静电场在不同领域的应用，为实际问题的解决提供有力的理论支持 ② 静电场中的导体与电解质知识点全面概括摘要静电场中的导体与电解质是大学物理中的重要知识点，涵盖了导体和电解质在静电场中的行为、极化现象、静电感应现象等本文将对这些知识点进行全面概括，以帮助学生更好地理解和掌握这一知识点绪论研究背景
电场力的计算可以利用库仑定律进行，即 F=qE
大学物理静电场知识点全面概括
其中，F为电场力，q为电荷量，E为电场强度
电场强度和电势都是标量场，可以利用梯度、旋度等操作符对其进行描述
电场线的密度和方向可以表示电场的分布情况
静电场的描述方法矢量场描述静电场的性质
标量场描述
电场线是一种矢量场描述方法，可以用于表示电场的强弱和方向

静电场的基本特征和性质

静电场的基本特征和性质静电场是在没有电流流动的情况下，由电荷间的相互作用所产生的一种电场。

它具有以下基本特征和性质。

一、电荷的属性静电场的形成和存在是由电荷的存在和属性决定的。

电荷有两种属性：正电荷和负电荷。

同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

根据库仑定律，电荷之间的相互作用力与它们之间的距离成正比，与它们的电荷量的乘积成正比。

这个相互作用力在空间中创建了电场。

二、电场的概念电场是描述电荷的空间分布和对其他电荷的作用的物理量。

在一个电荷周围，存在一个电场，它是该电荷在周围空间产生的一种物理量，用电场强度表示。

电场强度的大小和方向与电荷的属性和分布有关。

电场可以通过电场线来表示，电场线是沿着电场中某一点上的电荷受力方向的曲线。

三、电场中的势能电场中的电荷具有势能，它是电荷在电场中的位置所拥有的能量。

静电势能和电势差密切相关。

电场中的电势差是指在单位正电荷从一个点移动到另一个点时所做的功。

而静电势能是指该点单位正电荷所具有的势能大小。

电势差和电场强度之间的关系可以用公式ΔV = -∫E·ds 来表示。

四、电场中的能量密度电场中能量的分布可以用能量密度来描述。

能量密度是单位体积内的能量。

在电场中，电场能量密度可以通过公式u = ε₀E²/2 来表示，其中ε₀是真空中的介电常数，E是电场强度。

这个公式说明了电场中的能量密度与电场强度的平方成正比。

五、静电场的屏蔽效应静电场在导体中的分布和导体的形状和表面条件有关。

导体中的自由电子可以自由移动，当导体受到外界电场的作用时，电荷会在导体表面沿法向方向分布。

导体可以对电荷进行屏蔽，使电荷在导体内部几乎不感受外界电场的影响，这种现象称为静电场的屏蔽效应。

六、电场中的电势能与场强分布对于具有规则形状的电场，可以使用电势能和场强分布来描述。

电场中的电势能与电场强度之间具有一种基本的关系。

在电场中，电势能随距离的变化率等于电场强度的大小。

换句话说，电势梯度等于场强。

静电场的基本特性

静电场的基本特性一、静电场的定义与基本概念1.静电场：由静止电荷产生的电场，称为静电场。

2.电场：电场是一种特殊形态的物质，存在于电荷周围。

3.电场强度：描述电场强度的物理量，单位为牛顿/库仑（N/C）。

4.电势：描述电场势能状态的物理量，单位为伏特（V）。

5.电势差：两点间电势的差值，单位为伏特（V）。

二、静电场的基本性质1.库仑定律：静电场中，两个静止点电荷之间的作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间距离的平方成反比。

2.电场线的特点：电场线从正电荷出发，终止于负电荷；电场线不相交；电场线的疏密表示电场强度的大小。

3.电势的分布：电势在空间中的分布反映了电场势能的状态；电势随着距离的增加而减小。

4.电场强度与电势的关系：电场强度的方向是电势降低最快的方向。

三、静电场的基本方程1.高斯定律：描述静电场中电荷与电场之间的关系，指出通过任何闭合曲面的电通量与该闭合曲面所包围的净电荷量成正比。

2.电场强度与电势的关系：E = -dV/dr，其中E为电场强度，V为电势，dr为距离变化量。

四、静电场中的常见问题1.静电力的计算：利用库仑定律计算两个点电荷之间的作用力。

2.电场强度的计算：利用高斯定律计算闭合曲面内的电场强度。

3.电势的计算：利用电场强度与电势的关系计算电势。

4.电势差与电场强度的关系：ΔV = E·Δl，其中ΔV为电势差，E为电场强度，Δl为路径长度。

五、静电场的实际应用1.静电除尘：利用静电场将带电粒子吸附在带电板上，实现除尘。

2.静电喷涂：利用静电场将涂料粒子带电，使其在喷涂过程中均匀分布，提高喷涂效果。

3.静电复印：利用静电场将墨粉吸附在鼓上，实现复印。

六、注意事项1.静电场是一种客观存在的物质，存在于电荷周围。

2.掌握静电场的基本概念、性质和方程，能够解决实际问题。

3.注意静电场与电流场的区别，理解它们在现实生活中的应用。

习题及方法：1.习题：两个点电荷分别为+5μC和-3μC，它们之间的距离为10cm，求它们之间的库仑力。

静电场的描绘

１实验六静电场的描绘[目的]1. 学习用模拟法研究静电场；2. 描绘圆柱形电容器中的等势线。

[仪器和用具]1. 静电场描绘仪（DZ-2型）；2. 静电场描绘仪电源（AC-12型,0-12V 、1KHZ ）；3. 游标尺(0-150mm 、精度：0.02mm )；4. 导线4条；5. 毫米尺（0－200mm ），圆规，计算器；6. 坐标纸二张【140×140 (mm)2】，复写纸【140×140(mm)2】注：5和6由学员自带。

[原理]一、静电场与稳恒电流场静电场是静止电荷周围存在的一种特殊物质。

各种电子器件的研制以及化学电镀、静电喷漆等工艺，均需了解带电体或电极间的静电场分布。

但是，除极简单的情况外，大部分情况下不能得到静电场的解析表达式。

为了解决实际问题，一般借助实验的方法来描述电场强度或其电势的空间分布。

但是由于静电场中不存在电流，无法用直流电表直接测量，而用静电式仪表测量，必须用金属探头，然而金属探头伸入静电场中将发生静电感应现象，产生感应电荷，感应电荷的电场叠加于被测的静电场中，改变了静电场原来的分布，使之发生显著的变化，导致测量误差极大。

因此，一般采用间接测量的方法来描述静电场，利用稳恒电流场来模拟测绘静电场的分布，就是一种常用的测量方法。

静电场和稳恒电流场本是不同的场，但是它们都遵守高斯定理，对静电场有()内无电荷）闭合曲面S (0=⋅⎰⎰Sd S E 对稳恒电流场，则有()内无电荷源）闭合曲面S (0=⋅⎰⎰Sd S j 另外，它们也都引入了电势U 的概念且电场强度与电势又存在U ∇=-E的关系，因此描绘出U 的分布即可利用此关系描绘出E的分布。

根据两种场的这种相似性，我们可将不良导体作为电介质，并使其与作为电极的良导体以及输出电压稳定的电源构成闭合电路，从而在不良导体中建立一个稳恒电流场，改变电极和介质的形状，使介质中电流场的电位分布与欲测量的静电场的电位分布完全相似，测出稳恒电流场的电势分布，即可得到相应的静电场的电势分布，根据该电势分布图，描绘出等位线（或等位面）图，再根据电力线与等位线正交的性质，作出电力线图，即可得到静电场的分布图。

静电场知识归纳

一、静电场基本公式归纳1.（矢量）静电力F：F=qE（适用一切电场）F=k q1q2r2（适用于真空，点电荷）2.（矢量）场强E: E=Fq（适用一切电场、定义式，E大小与二者没有关系）E=k Qr2（决定式，适用于真空，点电荷）E=U ABd（适用匀强电场，d为沿电场线方向上的距离）（标量）电势ᵩ：ᵩ=E pq（定义式，ᵩ大小与二者没有关系）ᵩA =U AB (B点为零电势点)（标量）电势能Ep ：E p=qᵩE pA=WA∞(无限远处为零电势能点)（标量）电势差U AB ：U AB=ᵩA−ᵩB（适用一切电场）U AB=W ABq（适用一切电场）U AB=Ed（适用匀强电场，d为沿电场线方向上的距离，正负要判断）（标量）静电力做功W AB :W AB=qU AB（适用一切电场）W AB=E PA−E PBW AB=−∆E PW AB=qEd（适用匀强电场，d为沿电场线方向上的距离，正负要判断）二、电场的叠加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，这叫做电场的叠加原理。

三、电场线1、电场线：为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线，曲线的疏密程度表示场强的大小，曲线上某点的切线方向表示场强的方向。

2、电场线的特征1）、电场线密的地方场强强，电场线疏的地方场强弱2）、静电场的电场线起于正电荷止于负电荷，孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止无穷远处点3）、电场线不会相交，也不会相切4）、电场线是假想的，实际电场中并不存在5）、电场线不是闭合曲线，且与带电粒子在电场中的运动轨迹之间没有必然联系3、几种典型电场的电场线1）正、负点电荷的电场中电场线的分布特点：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。

2）、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布特点：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。

静电场描绘实验报告_实验报告_

静电场描绘实验报告静电场描绘实验报告如何写?那么，下面就随小编一起来看看吧。

【实验目的】1.学习用模拟法测绘静电场的原理和方法。

2.加深对电场强度和电位要领的理解。

3.用作图法处理数据。

【实验仪器】静电场描绘仪、静电场描绘仪信号源、导线、数字电压表、电极、同步探针、坐标纸等。

【实验原理】在一些科学研究和生产实践中，往往需要了解带电体周围静电场的分布情况。

一般来说带电体的形状比较复杂，很难用理论方法进行计算。

用实验手段直接研究或测绘静电场通常也很困难。

因为仪表(或其探测头)放入静电场，总要使被测场原有分布状态发生畸变;除静电式仪表之外的一般磁电式仪表是不能用于静电场的直接测量，因为静电场中不会有电流流过，对这些仪表不起作用。

所以，人们常用“模拟法”间接测绘静电场分布。

1、模拟的理论依据模拟法在科学实验中有极广泛的应用，其本质上是用一种易于实现、便于测量的物理状态或过程的研究，以代替不易实现、不便测量的状态或过程的研究。

为了克服直接测量静电场的困难，我们可以仿造一个与静电场分布完全一样的电流场，用容易直接测量的电流场模拟静电场。

静电场与稳恒电流场本是两种不同场，但是它们两者之间在一定条件下具有相似的空间分布，即两场遵守的规律在形式上相似。

它们都可以引入电位U，而且电场强度E=-△U/△l;它们都遵守高斯定理:对静电场，电场强度在无源区域内满足以下积分关系∮E·ds = 0 ∮E·d l = 0对于稳恒电流场，电流密度矢量J在无源区域内也满足类似的积分关系∮J·ds = 0 ∮J·d l = 0由此可见，E和J在各自区域中满足同样的数学规律。

若稳恒电流空间均匀充满了电导率为σ的不良导体，不良导体内的电场强度E′与电流密度矢量J之间遵循欧姆定律J=σE′因而，E和E′在各自的区域中也满足同样的数学规律。

在相同边界条件下，由电动力学的理论可以严格证明：像这样具有相同边界条件的相同方程，其解也相同。

高中物理复习提升-第一章静电场知识点总结

第一章静电场知识点总结第一讲电场力的性质一、电荷及电荷守恒定律1、自然界中只存在两种电荷，一种是正电，即用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；另一种带负电，用毛皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电，毛皮带正电。

电荷间存在着相互作用的引力或斥力。

电荷在它的周围空间形成电场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。

电荷的多少叫电荷量，简称电量。

元电荷ｅ＝1.6×10－19C ，所有带电体的电荷量都等于ｅ的整数倍。

２、使物体带电叫做起电。

使物体带电的方法有三种：（１）摩擦起电；（２）接触带电；（３）感应起电。

３、电荷既不能创造，也不能消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量不变。

这叫做电荷守恒定律。

二、点电荷如果带电体间的距离比它们的大小大得多，带电体便可看作点电荷。

三、库仑定律１、内容：在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，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

２、公式：221r Q Q kF =，Ｆ叫库仑力或静电力，也叫电场力，Ｆ可以是引力，也可以是斥力，Ｋ叫静电力常量，公式中各量均取国际单位制单位时，Ｋ＝9.0×109N ·m 2/C 2３、适用条件：（１）真空中；（２）点电荷。

四、电场强度１、电场：带电体周围存在的一种物质，由电荷激发产生，是电荷间相互作用的介质。

只要电荷存在，在其周围空间就存在电场。

电场具有力的性质和能的性质。

２、电场强度：（１）定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值叫做该点的电场强度。

它描述电场的力的性质。

（２）q F E =，取决于电场本身，与ｑ、Ｆ无关，适用于一切电场；2rQK E =，仅适用于点电荷在真空中形成的电场。

（３）方向：规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点的受力方向相同。

（４）多个点电荷形成的电场的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和。

高中静电场知识点总结

高中静电场知识点总结高中静电场知识点总结在高中物理中，电方面的知识是十分的重要，学好这部分需要不断地去总结归纳，下面是高中静电场知识点总结，希望帮助大家更好的进行高中物理的学习，一起来看看吧！1．电荷电荷守恒定律点电荷自然界中只存在正、负两中电荷，电荷在它的同围空间形成电场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。

电荷的多少叫电量。

基本电荷e = 1.6*10^(-19)C。

带电体电荷量等于元电荷的整数倍（Q=ne）使物体带电也叫起电。

使物体带电的方法有三种：①摩擦起电②接触带电③感应起电。

电荷既不能创造，也不能被消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从的体的这一部分转移到另一个部分，这叫做电荷守恒定律。

带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体就可以看做带电的点，叫做点电荷。

2．库仑定律公式F = KQ1Q2/r^2（真空中静止的两个点电荷）在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，其中比例常数K叫静电力常量，K = 9.0*10^9Nm^2/C^2。

（F：点电荷间的作用力(N)，Q1、Q2：两点电荷的电量(C)，r：两点电荷间的距离(m)，方向在它们的连线上，作用力与反作用力，同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引）库仑定律的适用条件是(1)真空，(2)点电荷。

点电荷是物理中的理想模型。

当带电体间的距离远远大于带电体的线度时，可以使用库仑定律，否则不能使用。

3．静电场电场线为了直观形象地描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一系列曲线，曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示电场的弱度。

电场线的特点：(1)始于正电荷（或无穷远），终止负电荷（或无穷远）；(2)任意两条电场线都不相交。

电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱，并不是带电粒子在电场中的运动轨迹。

带电粒子的运动轨迹是由带电粒子受到的合外力情况和初速度共同决定。

高中物理《静电场》知识点归纳归纳归纳总结(超详细)

一、静电场的基本概念1. 静电场是由静止电荷产生的场，它是描述电荷之间相互作用的一种物理量。

2. 静电场的性质：静电场是保守场，即电荷在静电场中移动时，其电势能的变化量与路径无关，只与初末位置有关。

3. 静电场的强度：静电场的强度表示电荷在静电场中所受力的强度，用符号E表示，单位是牛顿/库仑(N/C)。

二、电场强度与电势1. 电场强度E是描述静电场力的大小和方向的物理量，它的方向是正电荷在静电场中所受力的方向。

2. 电势V是描述静电场力做功能力的物理量，它的单位是伏特(V)。

3. 电场强度与电势的关系：电场强度E等于电势V在空间中的梯度，即E=dV/dr。

三、高斯定律1. 高斯定律是描述静电场与电荷分布之间关系的物理定律，它指出通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内部电荷量的代数和除以真空中的电常数ε0。

2. 高斯定律的数学表达式：∮E·dA=Q/ε0，其中∮表示对闭合曲面进行积分，E是电场强度，dA是闭合曲面上的微小面积元，Q是闭合曲面内部的总电荷量，ε0是真空中的电常数。

四、电容与电容器1. 电容C是描述电容器储存电荷能力的物理量，它的单位是法拉(F)。

2. 电容器的储能公式：W=1/2CV^2，其中W是电容器储存的能量，C是电容，V是电容器两端的电压。

3. 电容器的串联和并联：电容器的串联和并联可以改变电容器的总电容，串联时总电容减小，并联时总电容增大。

五、电场线与电势线1. 电场线：电场线是用来形象地表示电场强度和方向的曲线，它的切线方向即为电场强度的方向。

2. 电势线：电势线是用来形象地表示电势分布的曲线，它的切线方向即为电势梯度的方向。

3. 电场线与电势线的关系：电场线总是从正电荷出发，指向负电荷，而电势线则从高电势区域指向低电势区域。

六、导体与绝缘体1. 导体：导体是电荷容易通过的物质，如金属、石墨等。

2. 绝缘体：绝缘体是电荷不容易通过的物质，如橡胶、玻璃等。

3. 静电平衡：当导体处于静电平衡状态时，导体内部的电场强度为零，导体表面上的电荷分布均匀。

知识点总结静电场知识点汇总

知识点总结静电场知识点汇总WL—— ——在整个⾼中阶段，电学知识所占的⽐重接近1/3.，可见这部分知识的重要，今天物理君就为⼤家认识学习这部分知识。

1电场基本规律1、库仑定律（1）定律内容：真空中两个静⽌点电荷之间的相互作⽤⼒，与它们的电荷量的乘积成正⽐，与它们的距离的平⽅成反⽐，作⽤⼒的⽅向在它们的连线上。

（2）表达式：k=9.0×109N·m2/C2——静电⼒常量（3）适⽤条件：真空中静⽌的点电荷。

2、电荷守恒定律：电荷守恒电荷既不会创⽣，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。

（1）三种带电⽅式：摩擦起电，感应起电，接触起电。

（2）元电荷：最⼩的带电单元，任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍，e=1.6×10-19C——密⽴根测得e的值。

2电场能的性质1、电场能的基本性质：电荷在电场中移动，电场⼒要对电荷做功。

2、电势φ（1）定义：电荷在电场中某⼀点的电势能Ep与电荷量的⽐值。

（2）定义式：φ——单位：伏（V）——带正负号计算（3）特点：○电势具有相对性，相对参考点⽽⾔。

但电势之差与参考点的选择⽆关。

○电势⼀个标量，但是它有正负，正负只表⽰该点电势⽐参考点电势⾼，还是低。

○电势的⼤⼩由电场本⾝决定，与Ep和q⽆关。

○电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到零势点时电场⼒所做的功。

（4）电势⾼低的判断⽅法○根据电场线判断：沿着电场线电势降低。

φA>φB○根据电势能判断：正电荷：电势能⼤，电势⾼；电势能⼩，电势低。

负电荷：电势能⼤，电势低；电势能⼩，电势⾼。

结论：只在电场⼒作⽤下，静⽌的电荷从电势能⾼的地⽅向电势能低的地⽅运动。

3、电势能Ep（1）定义：电荷在电场中，由于电场和电荷间的相互作⽤，由位置决定的能量。

电荷在某点的电势能等于电场⼒把电荷从该点移动到零势能位置时所做的功。

（2）定义式：——带正负号计算（3）特点：○电势能具有相对性，相对零势能⾯⽽⾔，通常选⼤地或⽆穷远处为零势能⾯。

静电场知识点总结

第一章静电场知识点概括【考点1】电场的力的性质 1.库仑定律：（1）公式：2QqF kr = （2）适用条件：真空中的点电荷。

（1）意义：形象直观的描述电场的一种工具（2）定义：如果在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向跟该点的场强方向一致，这样的曲线就叫做电场线。

说明：a.电场线不是真实存在的曲线。

b.静电场的电场线从正电荷出发，终止于负电荷（或从正电荷出发终止于无穷远，或来自于无穷远终止于负电荷）。

c.电场线上每一点的切线方向与该点的场强方向相同。

d.电场线的疏密表示场强的大小，场强为零的区域，不存在电场线。

e.任何两条电场线都不会相交。

f.任何一条电场线都不会闭合。

g.沿着电场线的方向电势是降低的。

【典例1】如图所示，M 、N 和P 是以MN 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，060MOP ∠=，电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于M 、N 两点，这时O 点电场强度的大小为1E ；若将N 点处的点电荷移至P 点，则O 点的场强大小变为2E ，1E 与2E 之比为（）A.1：2B.2：1C.2D.4方法提炼：求解该类问题时首先根据点电荷场强公式得出每一个点电荷产生的场强的大••••PM O N60o小和方向，再依据平行四边形定则进行合成。

【考点2】电场的能的性质 1.电势能p E 、电势ϕ、电势差U(1)电场力做功与路径无关，故引入电势能，AB pA pB W E E =- （2）电势的定义式：E =p qϕ（3）电势差：U AB A B ϕϕ=-（4）电场力做功和电势差的关系：AB AB W qU =沿着电场线方向电势降低，或电势降低最快的方向就是电场强度的方向。

2.电场力做功定义：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AB W 简称电功。

公式：AB AB W qU =说明：1.电场力做功与路径无关，由q 、AB U 决定。

2.电功是标量，，电场力可做正功，可做负功，两点间的电势差也可正可负。

静电场知识点归纳

第一章静电场知识点归纳(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--人教版物理高二上学期《静电场》知识点归纳考点1.电荷、电荷守恒定律自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。

例如：用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。

1. 元电荷：电荷量e=×10-19C 的电荷，叫元电荷。

说明任意带电体的电荷量都是元电荷电荷量的整数倍。

2. 电荷守恒定律：电荷既不能被创造，又不能被消灭，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，电荷的总量保持不变。

3. 两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分。

考点2.库仑定律 1. 内容：在真空中静止的两个点电荷之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，作用力的方向在他们的连线上。

2.公式：叫静电力常量）式中,/100.9(229221C m N k rQ Q kF ⋅⨯== 3. 适用条件：真空中的点电荷。

4. 点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状对相互作用力的影响可忽略不计，这样的带电体可以看成点电荷。

考点3.电场强度 1.电场（1）定义：存在于电荷周围、能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。

（2）基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。

2.电场强度 ⑴ 定义：放入电场中的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度。

⑵ 单位：N/C 或V/m 。

规电电场电场为点电场强负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。

⑸叠加性：多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫做电场强度的叠加，电场强度的叠加尊从平行四边形定则。

考点4.电场线、匀强电场1. 电场线：为了形象直观描述电场的强弱和方向，在电场中画出一系列的曲线，曲线上的各点的切线方向代表该点的电场强度的方向，曲线的疏密程度表示场强的大小。

静电场的能量

静电场的能量静电场是由带电粒子或物体周围的电场引起的一种现象。

静电场能量是指由静电场所包含的能量。

一、静电场的基本概念和特性静电场是由电荷之间的相互作用形成的，并且与电荷的位置关系也有关。

在静电场中，电荷会产生电场，而这个电场也会对其他电荷产生作用力。

静电场的特性有以下几点：1. 静电场的力是作用在电荷上的，而非自身的静电场或电荷本身。

2. 静电场的力是由电荷之间的相互作用引起的，其大小与电荷的数量和距离有关。

3. 静电场是一个矢量场，具有方向和大小。

4. 静电场的能量分布不均匀，通常集中在离电荷较近的地方。

二、静电场能量的计算静电场的能量可以通过以下公式进行计算：E = (1/2) * ε * V^2其中，E表示静电场的能量，ε表示真空介电常数，V表示电场的电压。

静电场的能量与电场的电压平方成正比，而与电场的介电常数成正比。

因此，当电场的电压或介电常数增加时，静电场的能量也会增加。

三、静电场能量的应用静电场的能量在现实生活中有广泛的应用。

以下列举几个例子：1. 静电能量在静电喷涂中的应用：静电喷涂是一种利用静电场将涂料均匀喷涂在物体表面的技术。

通过给喷涂液体带上电荷，使其在喷枪离开物体表面时形成一个带电雾状的状态，然后利用静电场将涂料吸附在物体表面上，从而实现均匀喷涂。

2. 静电能量在电子设备中的应用：静电场能够对微小的物体产生引力或斥力，这一特性被应用在电子设备中，如打印机、复印机等。

通过静电场的作用，可以将墨粉、纸张等粘附在特定位置，实现打印或复印的功能。

3. 静电能量在高压输电中的应用：在高压输电线路中，由于导线带有电荷，会形成强大的静电场。

这种静电场的能量会导致电线周围的空气分子离子化，形成电晕放电现象。

因此，在高压输电线路中需要采取相应的措施来减少静电场的能量损耗，提高输电效率。

综上所述，静电场能量是由静电场所包含的能量。

通过计算静电场能量的公式可以了解到静电场能量与电场的电压平方和介电常数的关系。

高中物理静电场

高中物理静电场静电场是高中物理课程中重要的内容之一，它描述了电荷之间的相互作用以及在空间中的分布情况。

静电场的概念最早由法国物理学家库仑提出，并在后来的实验和理论研究中得到了进一步的发展。

下面将从静电场的基本概念、性质和应用几个方面进行介绍。

静电场的基本概念静电场是由带有电荷的物体在周围空间中产生的一种场。

当物体带有正电荷时，它周围就形成了一个向外的静电场；而带有负电荷的物体则形成一个向内的静电场。

这种电场可以通过电场线来描述，电场线的方向与电场的方向一致，密度表示电场强度的大小。

在电场中，物体上的电荷会受到电场力的作用，产生电场势能和电势差，从而引发电荷之间的相互作用。

静电场的性质静电场具有以下几个重要的性质：1. 电荷守恒：静电场中电荷的总量是守恒的，电荷可以通过导体的导电作用移动，但不能被创造或消灭。

2. 趋肤性：静电场内部的电荷会聚集在导体表面，使得电场在导体内部为零，这一性质称为趋肤性。

3. 趋中性性质：当两个物体带有不同电荷时，它们之间会发生静电力的作用，趋向中性状态，减小电荷之间的差异。

4. 电场强度：电场的强度取决于电荷量和距离的关系，可以通过高斯定律或库伦定律进行计算。

静电场的应用静电场在现代科技和生活中有着广泛的应用，其中一些典型的案例包括：1. 静电吸附：利用静电场可以实现对微小颗粒和粉尘的吸附和分离，例如在空气净化装置中的应用。

2. 静电除尘：通过静电场可以去除工业生产中产生的灰尘和污染物，保持环境清洁。

3. 静电喷涂：在涂装行业中，静电场可用于改善喷涂效果，提高涂层的附着力和均匀性。

4. 静电除湿：静电场还可以被用来除去潮湿空气中的水汽，减少空气湿度，保护电子设备和文物。

总结静电场是电磁学中的基础概念之一，它描述了电荷分布在空间中形成的场。

通过学习静电场的基本概念、性质和应用，我们可以更好地理解电荷之间的相互作用和电场的形成规律，进一步应用在工程技术和生活实践中。

静电场的研究不仅拓展了我们对自然界的认识，也为人类社会的可持续发展提供了许多有益的技术手段和解决方案。

静电场描绘实验报告数据处理

静电场描绘实验报告数据处理嘿，大家好，今天咱们聊聊静电场的实验，这可是个神奇的领域哦。

说到静电，可能很多人脑海中第一个想到的就是那个小孩子抓了气球，头发炸开，像个刺猬一样。

哈哈，真的是形象！静电场可不仅仅是这些好玩的现象，它背后藏着许多有趣的物理原理和数据处理的故事。

实验开始之前，咱们得准备好一些工具。

比如说，静电计、导体球、绝缘体，还有个简单的电源。

听起来简单，但实际操作时可得小心翼翼，别一不小心就电到自己，哈哈。

然后，咱们就开始设置实验，先是用静电计测量一段距离内的电场强度。

哎呀，那个时候我真是心里打鼓，生怕数据出错。

毕竟，谁想在实验报告上写个“我不知道”呢？这可不太符合咱们的风范。

当我们把静电场的测量数据记录下来的时候，心里那个高兴啊，简直就像中了彩票。

每一个数字背后，都是一次小小的发现。

可问题来了，数据多得让人眼花缭乱，真是“乱七八糟”。

于是，咱们需要把这些数据好好整理一下。

简单的说，得把数据筛选、分类，这可不是一件容易的事。

就像收拾房间，能让你头大，但收拾完后，看着整齐的环境，心里那叫一个舒服。

数据处理的环节来啦！我们需要用到图表，这个时候，Excel就成了我们的好帮手。

把数据输入进去，轻轻一按，哇，图表就出来了，简直就像看魔术一样。

颜色鲜艳的曲线，立马就让整个实验变得生动有趣。

不过，也得小心，不要让图表画得太复杂，毕竟“简单明了”才是王道。

人家说“画蛇添足”，可别让自己陷进去哦。

看着图表，我忽然想起小时候，老师总是说要关注趋势，不要只盯着一个点。

于是，我也开始观察图表中的变化。

发现随着距离的增加，电场强度逐渐减弱，哦，原来是这样啊！这就是静电场的特性，像极了我们的生活，有些东西离得远了，自然就没那么强烈了。

真是让人豁然开朗，心里像是打了个激灵。

数据处理也少不了一些计算。

这个时候，公式就派上用场了。

可公式看起来就像是一道难解的题，搞得我眉头紧锁。

可一旦搞明白，哎呀，成就感爆棚！就像把一盘难度超高的拼图拼好了，心里那个乐呀，别提多自豪。

静电场描绘

实验原理及仪器
四、静电场的测绘方法
场强E在数值上等于电位梯度，方向指向电位降落的方向。考虑到E是矢量，而电位U是标量，从实验测量来讲，测定电位比测定场强容易实现，所以可先测绘等位线，然后根据电力线与等位线正交的原理，画出电力线。这样就可由等位线的间距确定电力线的疏密和指向，将抽象的电场形象地反映出来。
1.测量过程中要保持两电极间的电压不变； 2.实验时上下探针应保持在同一铅垂线上，否则会使图形失真； 3.记录纸应保持平整，测量时不能移动。
引言
当今，随着科学技术的高度发展，数学在各种科技领域中得到广泛运用，特别是电子计算机等先进技术的作用和推广，模拟法的应用范围也越来越宽阔，成为提出新的科学设想，探索未知世界不可缺少的或主要的研究方法之一。如人脑模拟、战术模拟训练、工程模拟以及模拟式经济管理等。教育教学中常用模拟教学、模拟训练、模拟游戏等方式进行控制条件下的综合性研究。

U U
r a
ln rb ra
B
Ur
U rb
Ua
ln rb r
ln rb
ln r
ln rb

U U
r a
ln rb ra
ra
实验内容
实验步骤：（1）在测试仪上层板上放定一张坐标记录纸，下层板上放置水槽式无限长同轴圆柱面电场模拟电极。加自来水填充在电极间。（2）接好电路。调节探针，使下探针浸入自来水中，触及水槽底部，上探针与坐标纸有1-2mm的距离。（3）接通电源，K2扳向“电压输出”位置。调节交流输出电压，使AB两电极间的电压为交流12V，保持不变。（4）移动探针，在A电极附近找出电势为5V的点，用上探针在坐标纸上扎孔为记。同理再在A周围找出电势为5V的等势点7个，扎孔为记。（5）移动探针，在A电极周围找出电势分别为4V，3V，2V，1V 的各8个等势点（圆越大，应多找几点），方法如步骤（4）。（6）分别用8个等势点连成等势线（应是圆），确定圆心O的位置。量出各条等势线的坐标r（不一定都相等），并分别求其平均值。

实验一静电场的描绘

实验一静电场的描绘实验九静电场的描绘实验性质：综合性实验教学目的和要求：1、学习用模拟法研究静电场。

2、描绘等势线，绘画电场线。

一．检查学生的预习情况检查学生预习报告:内容是否完整，表格是否正确。

二．实验仪器和用具：YJ―MJ―III模拟静电场描绘仪（包括电源、点电极、激光探针、连接线等）。

三．讲解实验原理： 1.静电场的基本性质静电场是由静止电荷激发的电场。

电场的基本特性是对静止或运动的电荷有作用力，由于电是一种力场，场具有“能”与“力”的性质，因此其他带电粒子在具有电场的空间中将具有“势能”并受到一定的“作用力”。

也就是我们所说的电势和电场强度。

为形象地描述场强的分布，在电场中人为地画出一些有方向的曲线，曲线上一点的切线方向表示该点场强的方向，也是电势降低的方向。

电场线的疏密程度与该处场强大小成正比。

2．静电场不能直接测量的原因静电场可以用电场强度E或电势U的空间分布来描述，本实验讨论的静电场的描绘是探索它的电势U的空间分布，因为场强E是矢量，电势是标量，在测量上要简单一些。

但是直接测量静电场中各点的电势也是很困难的，这是因为静电场中不会有电流，不能用直流电表直接测量，除非用静电式的仪表测量，但是用静电式的仪表测量就要用到金属做的探头，金属探头放到静电场中就会使原来的电场分布发生显著的变化，就算测量得到了数据也是不准确的。

所以，通常用“模拟法”间接测量静电场的分布。

3．模拟法的原理模拟法就是使用一种易于实现、便于测量的物理状态或过程模拟不易实现、不便测量的状态和过程，但是要求这两种状态或过程有一一对应的两组物理量，满足相同的物理或数学规律和边界条件。

在相同的边界条件下，具有相似的解或表达式。

模拟法在科学实验和其他领域中有广泛的应用。

4．什么是稳恒电流场？为什么可以用稳恒场来模拟静电场？带电粒子的定向运动就叫做电流。

描述电流场的物理量有场强和电流密度矢量，各点的电流密度都不随时间而变化的电流叫做稳恒电流。