专题七 电场(讲解部分)

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考点二 电场能的性质 一、电势能 1.电场力做功的特点 电场力做功与路径无关,只与① 初、末位置 有关。 2.电势能 (1)定义:电荷在电场中具有的势能,数值上等于将电荷从该点移到 ② 零势能 位置时电场力所做的功。 (2)电场力做功与电势能变化的关系:电场力做的功等于 ③ 电势能的减少量 ,即WAB=EpA-EpB=-ΔEp。 二、电势 1.定义:试探电荷在电场中某点具有的电势能Ep与它的电荷量的比值。
电场线 的特点
(1)电场线从正电荷出发,终止于负电荷(或无限 远处);或从无限远处出发,终止于负电荷 (2)电场线在电场中不 相交 ,不相切 (3)在同一电场里,电场线 越密 的地方场强 越大 (4)电场线不是电荷的运动轨迹,一般不与运动轨 迹重合
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2.几种典型电场的电场线
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3.电场线的用法 (1)利用电场线可以判断场强的大小 电场线的疏密程度表示场强的大小。同一电场中,电场线越密集处场强越大。
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Ep
2.定义式:φ=④ q 。
3.矢标性:电势是标量,有正负之分,其正(负)表示该点电势比零电势高 (低)。 4.相对性:电势具有相对性,同一点的电势因选取零电势点的不同而不同。 三、等势面 1.定义:电场中⑤ 电势相等 的各点组成的面。 2.四个特点 (1)等势面一定与电场线垂直。 (2)在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。 (3)电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。 (4)等差等势面越密的地方电场强度越大,反之越小。
(排斥)而靠近(远离)
自由电荷在带电体与 导体之间发生转移
实质
电荷在物体之间或物体内部的④ 转移
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2.静电平衡 (1)导体中(包括表面)没有电荷定向移动的状态叫静电平衡状态。 (2)处于静电平衡状态的导体的特点 a.内部场强E=0,其实质是感应电荷的电场的场强E感⑤ = 外电场在导体 内的场强E外(填“=”或“≠”)。导体表面场强的方向与该表面垂直。 b.导体表面和内部各点电势相等,即整个导体是一个等势体,导体表面是一 个⑥ 等势面 。 c.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面。 d.在导体外表面越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹陷处几乎没有电荷。 3.静电屏蔽 (1)两种现象 内屏蔽:由于静电感应,导体外表面感应电荷的电场与外电场在导体内部任
Q1Q2
2.公式:F=k r2 ,式中的k=9×109 N·m2/C2,叫静电力常量。 3.适用条件:(1)点电荷;(2)真空中。 四、电场、电场强度 1.电场:电场是电荷周围存在的一种物质,电场对放入其中的电荷有力的作 用。静止电荷产生的电场称为⑧ 静电场 。
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2.电场强度 (1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F与它的电荷量q的比值。 (2)公式:E= F 。
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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,在转移的过程中,电荷的总量 ② 保持不变 。 (2)当完全相同的带电金属球相接触时电荷的分配规律:同种电荷总量平均 分配,异种电荷先③ 中和 后平分。
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二、静电现象 1.三种起电方式的比较
摩擦起电
感应起电
接触起电
产生 条件 现象
两种不同绝缘体间相互摩擦 两物体带上等量异种电荷
导体靠近带电体
导体与带电体接触
导体两端出现等量异种电荷, 导体带上与带电体相 且电性与原带电体“近异远 同电性的电荷 同”
原因
不同物质的原子核对核外电子的 导体中的自由电子受 束缚能力不同而发生电子得失 带正(负)电物体的吸引
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高考物理 江苏省专用
专题七 电场
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考点清单
考点一 电场力的性质
一、电荷与电荷守恒定律 1.元电荷:最小的电荷量叫元电荷,用e表示,e=① 1.60×10-19C ,最早由美 国物理学家密立根测得。所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。 2.点电荷 当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带电体的形状、大小 及电荷分布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 就可以看成是带电的点,叫点电荷。类似于力学中的质点,这也是一种理想 化的模型。
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一点的场强的叠加结果为零,从而外部电场影响不到导体内部,如图所示。
外屏蔽:由于静电感应,接地导体壳内表面感应电荷的电场与壳内电场在导 体壳外表面以外空间叠加结果为零,从而使接地的封闭导体壳内部电场对 壳外空间没有影响,如图所示。
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(2)应用:有的电学仪器和电子设备外面套有金属罩,有的通信电缆的外面 包有一层铅皮等都是用来起屏蔽作用的。 三、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⑦ 电荷量 的乘积成正比,与它们之间距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连 线上。
q
思考:根据表达式E= F ,能说场强E与q成反比,与F成正比吗?为什么?
q
剖析:不能。因为电场的场强大小决定于电场本身,而与试探电荷的受力和
所带电荷量无关。E= F 为场强的定义式,非决定式。
q
(3)单位:N/C或V/m。 (4)矢量性:规定⑨ 正电荷 在电场中某点所受电场力的方向为该点电场 强度的方向。 (5)叠加性: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。
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3.点电荷场强的计算式 (1)设在场源点电荷Q形成的电场中,有一点P与Q相距r,则P点的场强E=
Q
⑩ k r2 。 (2)适用条件:真空中的点电荷形成的电场。
五、电场线
1.电场线及其特点
电场线
电场线是画在电场中Βιβλιοθήκη Baidu一条条有方向的曲线,曲 线上每点的 切线方向 表示该点的电场强 度方向,电场线不是实际存在的线,而是为了描述 电场而假想的线
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(2)利用电场线可以判定场强的方向 电场线的切线方向表示场强的方向。 (3)利用电场线可以判定场源电荷的电性及电荷量多少 电场线起始于带正电的电荷或无限远处,终止于无限远处或带负电的电 荷。场源电荷所带电荷量越多,发出或终止的电场线条数越多。 (4)利用电场线可以判定电势的高低 沿电场线方向电势是逐渐降低的。 (5)利用电场线可以判定自由电荷在电场中的受力情况、移动方向等 先由电场线大致判定场强的大小与方向,再结合自由电荷的电性确定其所 受电场力,再分析自由电荷移动方向、形成电流的方向等。