高中物理【电场力的性质】知识点、规律总结
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第 1 讲 电场力的性质
一、电荷及电荷守恒定律 1．元电荷、点电荷 (1)元电荷：e＝__1_._6_×__1_0_－_1_9___C，所有带电体的电荷量都是元电荷的_整__数__倍___，其 中质子、正电子的电荷量与元电荷相同． (2)点电荷：当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响_很__小___时，可以将带电体 视为点电荷．
电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和
2.电场强度的三个计算公式
3．电场强度的计算与叠加 在一般情况下可由上述三个公式计算电场强度，但在求解带电圆环、带电平面等一 些特殊带电体产生的电场强度时，上述公式无法直接应用．这时，如果转换思维角度， 灵活运用叠加法、对称法、补偿法、微元法、等效法等巧妙方法，可以化难为易．
二、库仑定律 1．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__二__次__方___成反比．作用力的方向在它们的连线上．
2．表达式：F＝kqr1q2 2，式中 k＝__9_._0_×__1_0_9__ N·m2/C2，叫静电力常量． 3．适用条件：_真__空___中静止的_点__电__荷___．
考点二 电场强度的理解和计算
师生互动
1．电场强度的性质
矢量性 规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点场强的方向
电场中某一点的电场强度 E 是唯一的，它的大小和方向与放入该点的电荷 q 唯一性
无关，它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置
如果有几个ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ止点电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源 叠加性
电场线越密的地方，等差等势面越密集；电场线越疏的地方，等 判断等势面的疏密
差等势面越稀疏
电场中的力电综合问题 [素养必备]
带电体在电场中力电综合问题的分析思路
2．静电场 (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．
3．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)起电方式：_摩__擦__起__电___、_接__触__起__电___、感应起电． (3)带电实质：物体带电的实质是_得__失__电__子___．
4．不能根据公式错误地认为 r→0 时，库仑力 F→∞，因为当 r→0 时，两个带电体 已不能看成点电荷了．
5．两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大小相等、方向相反． 6．库仑力存在极大值，由公式 F＝kqr1q2 2可以看出，在两带电体的间距及电量之和 一定的条件下，当 q1＝q2 时，F 最大．
四、电场线的特点 1．电场线从_正__电__荷___或_无__限__远___处出发，终止于_负__电__荷___或_无__限__远___处． 2．在同一电场里，电场线越密的地方场强_越__大___． 3．电场线上某点的切线方向表示该点的_场__强___方向． 4．电场线在电场中不相交． 5．电场线不是电荷在电场中的运动轨迹． 6．沿电场线方向电势逐渐__降__低__． 7．电场线和等势面在相交处互相__垂__直__．
考点一 库仑定律的理解及应用
自主学习
1．库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用．
2．对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r 为球心间
的距离．
3．对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示．
(1)同种电荷：F＜kqr1q2 2. (2)异种电荷：F＞kqr1q2 2.
A 与 A′、B 与 B′、C 与 C′
等大同向
等大反向
3.电场线的应用 电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小，进而可判断电
判断电场强度的大小 荷受力大小和加速度的大小 正电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相同，负电荷的受力
判断电场力的方向 方向和电场线在该点切线方向相反
判断电势的高低 沿电场线的方向电势降低最快，且电场线密的地方比疏的地方降 与电势降低的快慢 低更快
4．电场强度是矢量，计算某点的合场强应选择合适的方法，利用平行四边形定则 求出电场强度的矢量和，常用方法包括叠加法、对称法、补偿法、微元法等．
5．在研究带电粒子的运动轨迹时，不要误认为运动轨迹与电场线一定重合，只有 在特定的条件下，两者才重合．
6．三个自由点电荷，只在彼此间库仑力作用下而平衡，则“三点共线、两同夹异、 两大夹小、近小远大”．
1．元电荷是最小的电荷单位，不是带电体，也不是点电荷，任何带电体的电荷量 都是元电荷的整数倍，说明电荷量是不连续的．
2．点电荷是理想化模型，类似于质点．均匀带电的绝缘球可以视为点电荷，而距 离较近的带电金属球不能视为点电荷，因为金属球相互靠近时表面所带电荷要重新分 布．
3．注意电场强度三个表达式的适用条件，E＝Fq 适用于一切电场，E＝kQr2适用于真 空中的点电荷，E＝Ud 适用于匀强电场．
三、电场强度、点电荷的场强 1．定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力 F 与它的电荷量 q 的__比__值__． 2．定义式：E＝Fq.单位：N/C 或 V/m. 3．点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度：E＝kQr2. 4．方向：规定_正__电__荷___在电场中某点所受_电__场__力___的方向为该点的电场强度方向． 5．电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场 强度的_矢__量___和，遵从__平__行__四__边__形__定则．
考点三 电场线的理解与应用 1．六种典型电场的电场线
师生互动
2．两种等量点电荷的电场分析 等量异种点电荷
等量同种点电荷
电场线分布图
电荷连线上的电场强度
中垂线上的电场强度 关于 O 点对称 位置的电场强度
沿连线先变小后变大
O 点最小，但不为零
O 点为零
O 点最大，向外逐渐减小 O 点最小，向外先变大后变小
一、电荷及电荷守恒定律 1．元电荷、点电荷 (1)元电荷：e＝__1_._6_×__1_0_－_1_9___C，所有带电体的电荷量都是元电荷的_整__数__倍___，其 中质子、正电子的电荷量与元电荷相同． (2)点电荷：当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响_很__小___时，可以将带电体 视为点电荷．
电荷单独存在时在该点所产生的场强的矢量和
2.电场强度的三个计算公式
3．电场强度的计算与叠加 在一般情况下可由上述三个公式计算电场强度，但在求解带电圆环、带电平面等一 些特殊带电体产生的电场强度时，上述公式无法直接应用．这时，如果转换思维角度， 灵活运用叠加法、对称法、补偿法、微元法、等效法等巧妙方法，可以化难为易．
二、库仑定律 1．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__二__次__方___成反比．作用力的方向在它们的连线上．
2．表达式：F＝kqr1q2 2，式中 k＝__9_._0_×__1_0_9__ N·m2/C2，叫静电力常量． 3．适用条件：_真__空___中静止的_点__电__荷___．
考点二 电场强度的理解和计算
师生互动
1．电场强度的性质
矢量性 规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点场强的方向
电场中某一点的电场强度 E 是唯一的，它的大小和方向与放入该点的电荷 q 唯一性
无关，它决定于形成电场的电荷(场源电荷)及空间位置
如果有几个ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ止点电荷在空间同时产生电场，那么空间某点的场强是各场源 叠加性
电场线越密的地方，等差等势面越密集；电场线越疏的地方，等 判断等势面的疏密
差等势面越稀疏
电场中的力电综合问题 [素养必备]
带电体在电场中力电综合问题的分析思路
2．静电场 (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．
3．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)起电方式：_摩__擦__起__电___、_接__触__起__电___、感应起电． (3)带电实质：物体带电的实质是_得__失__电__子___．
4．不能根据公式错误地认为 r→0 时，库仑力 F→∞，因为当 r→0 时，两个带电体 已不能看成点电荷了．
5．两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大小相等、方向相反． 6．库仑力存在极大值，由公式 F＝kqr1q2 2可以看出，在两带电体的间距及电量之和 一定的条件下，当 q1＝q2 时，F 最大．
四、电场线的特点 1．电场线从_正__电__荷___或_无__限__远___处出发，终止于_负__电__荷___或_无__限__远___处． 2．在同一电场里，电场线越密的地方场强_越__大___． 3．电场线上某点的切线方向表示该点的_场__强___方向． 4．电场线在电场中不相交． 5．电场线不是电荷在电场中的运动轨迹． 6．沿电场线方向电势逐渐__降__低__． 7．电场线和等势面在相交处互相__垂__直__．
考点一 库仑定律的理解及应用
自主学习
1．库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用．
2．对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中在球心的点电荷，r 为球心间
的距离．
3．对于两个带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图所示．
(1)同种电荷：F＜kqr1q2 2. (2)异种电荷：F＞kqr1q2 2.
A 与 A′、B 与 B′、C 与 C′
等大同向
等大反向
3.电场线的应用 电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小，进而可判断电
判断电场强度的大小 荷受力大小和加速度的大小 正电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相同，负电荷的受力
判断电场力的方向 方向和电场线在该点切线方向相反
判断电势的高低 沿电场线的方向电势降低最快，且电场线密的地方比疏的地方降 与电势降低的快慢 低更快
4．电场强度是矢量，计算某点的合场强应选择合适的方法，利用平行四边形定则 求出电场强度的矢量和，常用方法包括叠加法、对称法、补偿法、微元法等．
5．在研究带电粒子的运动轨迹时，不要误认为运动轨迹与电场线一定重合，只有 在特定的条件下，两者才重合．
6．三个自由点电荷，只在彼此间库仑力作用下而平衡，则“三点共线、两同夹异、 两大夹小、近小远大”．
1．元电荷是最小的电荷单位，不是带电体，也不是点电荷，任何带电体的电荷量 都是元电荷的整数倍，说明电荷量是不连续的．
2．点电荷是理想化模型，类似于质点．均匀带电的绝缘球可以视为点电荷，而距 离较近的带电金属球不能视为点电荷，因为金属球相互靠近时表面所带电荷要重新分 布．
3．注意电场强度三个表达式的适用条件，E＝Fq 适用于一切电场，E＝kQr2适用于真 空中的点电荷，E＝Ud 适用于匀强电场．
三、电场强度、点电荷的场强 1．定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力 F 与它的电荷量 q 的__比__值__． 2．定义式：E＝Fq.单位：N/C 或 V/m. 3．点电荷的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度：E＝kQr2. 4．方向：规定_正__电__荷___在电场中某点所受_电__场__力___的方向为该点的电场强度方向． 5．电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场 强度的_矢__量___和，遵从__平__行__四__边__形__定则．
考点三 电场线的理解与应用 1．六种典型电场的电场线
师生互动
2．两种等量点电荷的电场分析 等量异种点电荷
等量同种点电荷
电场线分布图
电荷连线上的电场强度
中垂线上的电场强度 关于 O 点对称 位置的电场强度
沿连线先变小后变大
O 点最小，但不为零
O 点为零
O 点最大，向外逐渐减小 O 点最小，向外先变大后变小