高中物理-静电场-知识点归纳

静电场

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，例如用丝绸摩擦玻璃棒，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。

2、 电荷间存在着相互作用的引力或斥力（同性相吸，异性相斥）。

3、 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。电荷的多少叫电量。

元电荷ｅ＝1.6×10－19

C ，所有带电体的电荷量都等于ｅ的整数倍。点电荷

4、 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。

5、 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。

【重点理解】（１）摩擦起电；（２）接触带电；（３）感应起电

当两个物体互相摩擦时,一些束缚得不紧的电子往往从一个物体转移到另一个物体,于是原来电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体带正电,这就是摩擦起电.

当一个带电体靠近导体,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异号电荷,远离带电体的一端带同号电荷,这就是感应起电,也叫静电感应.

接触起电指让不带电的物体接触带电的物体，则不带电的物体也带上了与带电物体相同的电荷，如把带负电的橡胶棒与不带电的验电器金属球接触，验电器就带上了负电，且金属箔片会张开；带正电的物体接触不带电的物体，则是不带电物体上的电子在库仑力的作用下转移到带正电的物体上，使原来不带电的物体由于失去电子而带正电。 实质：电子的得失或转移

二、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：2

2

1r

Q Q k

F ，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＝9.0×109

N ·m 2

/C 2

例1．两个完全相同的金属小球带有正、负电荷，相距一定的距离，先把它们相碰后置于原处，则它们之间的库仑力和原来相比将（ ） A. 变大 B ．变小 C ．不变 D ．以上情况均有可能

三、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。电场强度的意义是描述电场强弱和方向的物理量。 （２）q

F

E =

，电场强度定义式，适用于一切电场；电场强度大小取决于电场本身，与ｑ、Ｆ无关； 2

r Q

K

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。这叫做电场的叠加原理。在电场某一区域，如果各点场强的大小和方向都相同，这个区域里的电场是匀强电场。

四、电场线

１、概念：为了形象地描绘电场，人为地在电场中画出的一系列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，这些曲线叫电场线。它是人们研究电场的工具。

２、性质：

（１）电场线起自正电荷（或来自无穷远），终止于负电荷（或伸向无穷远）； （２）电场线不相交；

（３）电场线的疏密反映电场的强弱，电场线越密场强越强，匀强电场的电场线是距离相等的平行直线； （４）静电场中电场线不闭合（在变化的电磁场中可以闭合）； （５）电场线是人为引进的，不是客观存在的； （６）电场线不是电荷运动的轨迹。

重难点突破

一．电场

点电荷的电场：2r

Q

K

E =就是点电荷Ｑ在空间距Ｑ为ｒ处激发的电场强度。方向：如果Ｑ是正电荷，在Ｑ与该点连线上，指向背离Ｑ的方向；如果Ｑ是负电荷，在Ｑ与该点的连线上，指向Ｑ的方向。同时要注意以下几点：

（１）在距Ｑ为ｒ处的各点（组成一个球面）电场强度的大小相等，但方向不同，即各点场强不同。

（２）2

r Q

K

E =是点电荷激发的电场强度计算公式，是由q

F E =推导出来的，q F E =是电场强度的定

义，适用于一切电场，而2

r Q

K

E =只适用于点电荷激发的电场。 匀强电场：在电场中，如果各点的电场强度的大小都相同，这样的电场电匀强电场，匀强电场中电场线是间距相等且互相平行的直线。d

U

E =

是场强与电势差的关系式，只适应于匀强电场。 【总结】大小：

E=F/q 定义式 普适

E= kQ/r 2

计算式 适用于真空中点电荷电场 E=U/d 计算式 适用于匀强电场

电场强度与电场力的区别 电场强度Ｅ

电场力Ｆ

区

别

①反映电场的力的性质；

②其大小仅由电场本身决定； ③其方向仅由电场本身决定，规定其方向与正电荷在电场中的受力方向相同。 ①仅指电荷在电场中的受力；

②其大小由放在电场中的电荷和电场共同决定；

③正电荷受力方向与电场方向相同，负电荷受力方向与电场方向相反。 联系 q

F E =

qE F =

例2．如图19所示，把A 、B 两个相同的导电小球分别用长为0.10 m 的绝缘细线悬挂于OA 和OB 两点。用丝绸摩擦过的玻璃棒与A 球接触，棒移开后将悬点OB 移到OA 点固定。两球接触后分开，平衡时距离为0.12

m 。已测得每个小球质量是-48.010kg ⨯，带电小球可视为点电荷，重力加速度2

10m /s g =，静电力常量

9229.010N m /C k =⨯⋅，下列说法正确的是（ ）

A ．两球所带电荷量相等

B ．A 球所受的静电力为1.0×10-2N

C ．B 球所带的电荷量为8

4610C -⨯

D ．A 、B 两球连续中点处的电场强度为0

二． 电场线

１、电场线与运动轨迹

电场线是为形象地描述电场而引入的假想曲线，规定电场线上每点的切线方向沿该点场强的方向，也是正电荷在该点受力产生加速度的方向（负电荷受力方向相反）。运动轨迹是带电粒子在电场中实际通过的路径，轨迹上每点的切线方向是该粒子在该点的速度方向。在力学的学习中我们就已经知道，物体运动速度的方向和它的加速度的方向是两回事，不一定重合。因此，电场线与运动轨迹不能混为一谈，不能认为电场线就是带电粒子在电场中运动的轨迹。只有当电荷只受电场力，电场线是直线，且带电粒子初速度为零或初速度方向在这条