《静电场》总结

高二物理选修3－1第一章《静电场》复习提纲

一、知识要点

第一节：1.电荷 电荷守恒 2.感应起电知道具有”近异远同”特点，被感应物体接地线后，地球为远端。3.知道接触起电，电荷先中和后平均的规律。 4.元电荷：e= 。知道带电体电量为元电荷的整数倍。5.知道什么是“比荷”。

第二节： 库仑定律：F = ；适用范围。静电常量k= 。点电荷概念：例题2 第三节： 1.电场及电场强度定义式（普遍适用式）：E ＝ ，其单位是 。知道它是矢量。某点的场强为为各个点电荷单独在该点产生场强的矢量和，运算时采用平行四边形定则：图1.3-3. 2.点电荷的场强E ＝ 。3.匀强电场场强E= 。4.画出几种常见电场线，知道其特点，知道电场线疏密，反映场强大小。知道电场线的切线就是场强方向。习题：4、5、6

第四节：1、知道静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的_____ 有关，与 无关。2．电场力做功与电势能变化的关系：电荷从电场中的A 点移到B 点的过程中，静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式___________________。3.电场力做正功，电荷的电势能减少，电场力做负功，电荷的电势能增加。在同一电场中，同样从A 点到B 点，移动正电荷与移动负电荷，电场力做功相反，电荷的电势能的变化也是相反的。4．电势能：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到_________位置时所做得功。通常把_________的电势能规定为零。5．电势ϕ： ，计算时，注意正负号。电场线指向电势降低的方向。知道电势与场强没有联

系。5. 12．等势面：电场中 的各点构成的面叫等势面。知道等势与电场线的关系。知道等势面的疏密反映场强的强弱，知道图1.4—5中三种常见的等势面的特点。习题：3、4、5、6、7.

第五节：电势差U ： 公式：AB U = 。电势差有正负：AB U = -BA U 。11．电势与电势差的比较：A B BA B A AB U U ϕϕϕϕ-=-=,。静电力做功与电势差的关系： ，注意正负号的运用。习题：1、2、3。

第六节：匀强电场中电势差与电场强度的关系： E ＝ ，单位： ，只适用于匀强电场。其意义是： 。式中d 是什么。习题：3.

第七节：处于静电平衡状态的导体的特点 ，该导体上电荷的特点 。尖端放电，静电屏蔽。习题2—4题。

第八节：电容器充放电。电容：定义公式（计算式）U

Q C =

。知道单位。注意C 跟Q 、U

无关，kd

S

C r πε4=

（决定式）。 知道Q 指的是一个极板带的电量。知道接电源时，电

压U 不变；不接电源时，电量Q 不变。课本演示实验，“做一做”。 第九节：1.带电粒子的加速

（1）运动状态分析：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直在线，做 运动。（答案：匀加（减）速直线）

（2）用功能观点分析：粒子动能的变化量等于静电力对它所做的功（动能定理）（电场可以是______电场或_______电场）。若粒子的初速度为零，则：_________，v =__________；若粒子的初速度不为零，则：____________，v =______________。 2．带电粒子的偏转（限于匀强电场）

（1）运动状态分析：带电粒子以速度v 0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向_____的电场力作用而做__________运动。（垂直，匀变速曲线） （2）粒子偏转问题的分析处理方法类似于_______的分析处理， 沿初速度方向为______________运动，运动时间t =______________. 沿电场力方向为______________运动，加速度a =______________. 离开电场时的偏移量y =______________ 离开电场时的偏转角tan θ=______________。 例题1、2.习题：1—5. 二、实例探究

☆点电荷的场强、电场强度的迭加

【例1】图中边长为a 的正三角形ABC 的三个顶点分别固定三个点电荷+q 、+q 、-q ，求该三角形中心O 点处的场强大小和方向。

解：每个点电荷在O 点处的场强大小都是(

)

2

3

/3a kq

E =

由图

可得O 点处的合场强为2

6a

kq E O =

，方向由O 指向C 。

☆静电力做功、电势、电势能、电势差

【例2】 如图所示，将一个电荷量为q = +3×10-10C 的点电荷从电场中的A 点移到B 点的过程中，克服电场力做功6×10-9J 。已知A 点的电势为ϕA = - 4V ，求B 点的电势和电荷在B 点的电势能。

解：先由W=qU ，得AB 间的电压为20V ，再由已知分析：向右移动正电荷做负功，说明电场力向左，因此电场线方向向左，得出B 点电势高。因此ϕB =16V 。

A

+

A

B

v

电荷在B 点的电势能9108.4-⨯==B P q E ϕJ ☆电场线、等势面

【例3】 如图所示，虚线a 、b 、c 是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P 、Q 是轨迹上的两点。下列说法中正确的是

A.三个等势面中，等势面a 的电势最高

B.带电质点一定是从P 点向Q 点运动

C.带电质点通过P 点时的加速度比通过Q 点时小

D.带电质点通过P 点时的动能比通过Q 点时小

解：先画出电场线，再根据速度、合力和轨迹的关系，可以判定：质点在各点受的电场力方向是斜向左下方。由于是正电荷，所以电场线方向也沿电场线向左下方。答案仅有D

☆电容器

【例4】 如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。K 闭合时，该微粒恰好能保持静止。在①保持K 闭合；②充电后将K 断开；两种情况下，各用什么方法能使该带电微粒向上运动打到上极板？

A.上移上极板M

B.上移下极板N

C.左移上极板M

D.把下极板N 接地

解析：电容器和电源连接如图，改变板间距离、改变正对面积或改变板间电解质材料，都会改变其电容，从而可能引起电容器两板间电场的变化。这里一定要分清两种常见的变化：

（1）电键K 保持闭合，则电容器两端的电压恒定（等于电源电动势），这种情况下带电量，C CU Q ∝=而d

d

U E d

S

kd

S

C r r 14∝

=

∝

=

，επε

（2）充电后断开K ，保持电容器带电量Q 恒定，这种情况下

S E S d U d S C r r r εεε1,,∝∝∝

所以，由上面的分析可知①选B ，②选C 。

N

K