1、 靜電場1、 靜電現象與產生1. 靜電產生（1） 使物體帶電的三種方式 微觀解釋摩擦起電：通過兩種不同的物體相互摩擦是物體帶電 得失電子接觸帶電：通過與帶電導體接觸時物體帶電方式 電荷轉移感應起電：通過靜電感應使物體帶電的方式 電荷間相互作用（2）帶電體的電性絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電（3） 三種起電方式比較摩擦起電感應起電接觸帶電產生兩種不同的絕緣體相互摩擦不帶電導體靠近帶電體導體與帶電體接觸現象兩物體帶等量異種電荷導體兩端帶異種電荷且電性與原帶電體“近異遠同”導體與帶電體帶相同電性原因得失電子電荷間相互作用電荷轉移2.電荷守恒定律內容：電荷既不能創造也不能消失，只能從

2、一個物體轉移到另一個物體，或者從物體的一部分轉移到另一部分，在轉移過程中電荷總量保持不變。理解：a. 電荷守恒定律是自然界最基本的定律之一b. 兩物體之間或物體各部分之間轉移的是電子c. 起電過程的實質是物體中正、負電荷的分離和轉移的過程，電荷發生轉移或分離后由于剩余的正負電荷的代數和不為零，從而對外顯電性，那種電荷量多，顯哪種電性d. 電荷中和，實質是等量的正電荷和負電荷代數和為零從而不顯電性，而不是電荷消失3. 幾個小球電量分配問題兩個完全相同的帶電金屬球接觸后再分開，電荷量QA=QB = ，代入電荷量數值時將電性符號一起帶入進行代數運算三個完全相同的帶電金屬球接觸后在分開，先用公式計算兩

3、個，結果再和第三個小球用公式計算2、 靜電力、庫侖定律1. 靜電力與點電荷模型（1） 靜電力：靜止的帶電體之間的相互作用（2） 點電荷：把本身的大小比相互之間的距離小得多的帶電體稱為點電荷理解a.點電荷是物理模型，只有電荷量，沒有大小和形狀的理想化模型，類比質點b.把帶電體看成點電荷的條件：帶電體間的距離比它們自身大小大得多；c.點電荷只具有相對意義，一個物體能否看成是點電荷要看其具體問題，不能憑帶電體自身的大小和形狀2. 庫侖定律（1） 內容：真空中兩個點電荷之間的相互作用力F的大小，跟它們的電荷量Q的乘積成正比，跟他們的距離r的平方成反比，作用力的方向沿著它們的連線。（2） 表達式：F=（

4、3） 使用條件真空中點電荷（4） 解釋：K為靜電力常量 k=9.0×109N·m2/C2 由于只計算靜電力大小所以q取正值 方向根據同性相吸異性相斥的原理判斷（5） 靜電力的疊加原理：對于兩個以上的點電荷，其中每一個點電荷受到的庫侖力的大小，都等于其他點電荷分別單獨存在時對該點電荷作用力的矢量和F1例如：下面有三個完全相同的金屬球ABC，A球帶+q的電量，B球帶-q的電量，C球帶+q的電量，如圖所示分布在一個等邊三角形的三個頂點上，求C求受到的靜電力FCF1為AC之間的靜電力，F2為BC之間的靜電力，根據靜電力疊加原理，金屬球C受到的力就是F1和F2的矢量和，做矢量平行四邊

5、F2形得到C受到的合力FBA（6）幾個帶電小球求靜電力的問題根據靜電力疊加原理進行計算，如上例題所示，具體步驟為：確定研究對象受力分析分別列受到的靜電力公式矢量和相加 （7）三個點電荷相互作用下平衡時的規律：“三點共線，兩同夾一異，兩大夾一小，近小遠大”滿足3.靜電力與萬有引力的比較靜電力萬有引力適用對象帶電體之間的相互作用力兩個物體之間相互作用力方向引力或者斥力引力相同點兩力都與距離的平方成反比，兩力都與作用物的乘積成正比，兩種力的方向都在兩物體的連線上 3、 電場及其描述1. 電場（1） 電場：電荷周圍存在場，電荷的相互作用不可能超越距離，是通過場傳遞的，這種場稱為電場，電場是一種客觀存在

6、，是物質存在的一種形式。（2） 電場力：電場對處于其中的電荷有力的作用，這種力成為電場力，靜電力屬于電場力2. 電場強度（1） 試探電荷：電場最明顯的特征就是對處在其中的電荷有力的作用，檢驗電場是否存在和強弱分布的電荷稱為試探電荷（2） 定義：把放入電場中某點的電荷受到的電場力F與它的電荷量q的比值用電場強度E來表示（3） 定義式：（4） 單位：在國際單位中為牛/庫，符號：N/C,該單位是由力的單位和電荷量的單位共同決定的（5） 大小：電場強度的大小不是由力和電荷量決定的，是由場源電荷的電荷量和距離決定的，與試探電荷電性和電量沒有關系（6） 矢量性：電場強度是矢量，電場中某點電荷的電場強度的方

7、向跟正電荷在該點受到的電場力方向相同（7） 物理意義：從力的角度描述電場的性質，反映了電場的強弱3. 點電荷的電場和勻強電場（1） 點電荷的電場：點電荷產生的電場的電場強度表達式為：，Q為點電荷的電荷量，也就是產生電場的電荷的電荷量，同時也可以說是場源電荷的電荷量（2） 勻強電場：物理學上把大小和方向都處處相同的電場叫做勻強電場，電場強度大小處處相等，方向相同4. 電場線（1） 電場線：在電場中畫一些曲線，曲線上任意一點的電場強度方向就是該點的切線方向，這樣的曲線叫電場線，用電場線的疏密來大致表示電場強度的大?。?） 電場線模型：電場線是為了形象的描述電場而假想的線，電場中實際并不存在這些線（

8、3） 典型電場的電場線分布勻強電場等量同種電荷等量異種電荷點電荷點電荷：a. 電場線為直線，正點電荷電場線從正點電荷出發延伸到無窮遠處，負點電荷電場線從無窮遠處出發延伸到負點電荷b. 點電荷的電場中沒有電場強度相等的點，越靠近點電荷電場強度越大等量異種電荷：等量異種電荷的電場線是由兩個等電荷量的帶不同電性的點電荷的電場合成的所以電場線為曲線a. 兩點電荷的電場強度方向由正電荷指向負電荷，沿電場線放箱先變大后變小，中點處的電場強度最小b. 兩點電荷連線的中垂面上，電場強度的方向相同，且總與中垂面垂直指向負電荷，從中點處到無窮遠處電場強度不斷減小，在這條連線上中點處電場強度最大等量同種電荷（正）：

9、等量異種電荷的電場線是由兩個等電荷量的帶相同電性的點電荷的電場合成的所以電場線為曲線a. 兩點電荷連線中點處的電場強度為零，向兩側逐漸增大，方向指向終點b. 兩點電荷中點處中垂面，從中點到無限遠處電場線先變密后變疏，即電場強度先變大后變小均強電場：有兩個平行金屬板組成，一個極板帶正電，一個極板帶負電組成的電場強度方向大小相同的電場a.電場中各點的電場強度大小方向都相同，其電場線是間隔相等的平行線（4） 電場線總是起自正電荷（或無窮遠處），止于負電荷（或無窮遠處），不會在沒有電荷的地方起始或終止。（5） 電場線特點：電場線是不存在的，一種理想化的物理模型電場線能描述電場的強弱和方向，疏密可以大致

10、描述電場強度的大小，電場線上某點的切線方向表示這一點的電場強度的方向。電場線不相交，不相切，若相交就會出現兩個切線，失去了電場強度的唯一性；若相切，表示電場強度無限大，而無限大強度的電廠是不存在的。（6） 電場線與帶電粒子的運動軌跡重合的條件電場線是直線帶電粒子只受電場力的作用，或受其他力，但其他力的各方向沿電場線所在直線或其他方向上合力為零。帶電粒子的初速度為零或初速度方向沿電場線所在的方向以上三個條件必須同時滿足時，帶電粒子的運動軌跡才會與電場線重合4、 電場中導體1. 電場強度的疊加原理：如果有幾個點電荷同時存在，電場中的某一點的電場強度等于這幾個點電荷在該點產生的電場強度的矢量和?？梢?/p>

11、類比靜電力的疊加原理2. 靜電平衡（1） 定義：物理學中將導體中沒有電荷移動的狀態稱為靜電平衡（2） 特點：發生靜電感應后的導體，兩端面出現等量感應電荷，在導體內部，感應電荷產生一個電場，這個電場與原電場方向相反，當導體內電場增大到與原電場等大時，導體內合場強為零，自由電子定向移動停止，這時的導體處于靜電平衡狀態。（3） 電荷分布特點：電荷只分布在導體的外表面上受導體形狀影響，電荷分布不均勻，越尖銳的地方，電荷分布密度越大，外部附近的電場強度也越強處于靜電平衡的導體，離場源電荷較近的一段感應出與場源電荷電性相反的電荷，較遠一端感應出與較近端等量的與場源電荷電性相同的電荷當兩個彼此絕緣的導體用導

12、線接觸或者連接時，就可以把這兩個導體看作是一個大導體，如果有的題中說用手觸摸某導體，其實就是導體通過人體與大地構成一個大導體由于導體在靜電平衡時產生的內部電續強度是由于外部電場吸引或者排斥而產生的，所以在判斷導體內場強大小的時候一定要注意方向與外場強相等，而大小與外場強相等再均勻帶電的金屬細桿中，某點P的電場強度是由關于P對稱的兩端之外的部分提供的P如圖，P點的電場強度由右側l/2部分的電場提供。左側的電場關于P點對稱相互抵消掉了。l/2l/43. 靜電屏蔽定義：中空導體達到靜電平衡時，內部電場強度為零，使得內部空間不受外部電場的影響，這種現象稱為靜電屏蔽，接地的中空導體也可以將導體內部產生的

13、電場屏蔽住，使其對外部不產生影響。靜電屏蔽的兩種情況a. 金屬殼內部空間不受外部電場的影響b. 接地的封閉導體殼內部電場對殼外空間沒有影響電勢能與電勢差1、 電場力做功與電勢能1. 電場力做功（1） 勻強電場電場力做功：在勻強電場中任意兩點間移動電荷時，電場力做的功為：W=qEd，d為兩點延電場方向的距離，在勻強電場中F=qE，（2） 特點：電場力做功與路徑無關，只與初末位置有關公式W=qEd中d是電荷沿電場線方向上的位移與重力做功相似，只要初末位置確定了，移動電荷q做的功就是確定值（3） 方向：根據電場力和位移夾角判斷，常用于勻強電場中，夾角為銳角，電場力做正功；夾角為鈍角，電場力作負功。根

14、據電場力和瞬時速度夾角判斷，常用于曲線運動中變化電場力，夾角為銳角，電場力做正功；夾角為鈍角，電場力作負功，瞬時速度方向和電場力方向垂直時，電場力不做功2. 電勢能電勢能重力勢能系統電荷和電場物體和地球大小的相對性電荷在電場中某點的電勢能等于把該電荷從零勢能面移動到該點克服電場力所做的功物體在某點的重力勢能等于把該物體從零勢能面移動到該點克服重力所做的功變化大小的量度靜電力做的功是電勢能變化的量度，靜電力做的功等于電勢能點變化量重力的功是重力勢能變化的量度，重力做的功等于重力勢能的變化量對應力做功特點做功多少只與初末位置有關，與經過的路徑無關，且功等于勢能的變化量（1） 概念：類比重力勢能，電

15、荷在電場中某點的電勢能等于把該電荷從零勢能面移動到該點克服電場力所做的功（2） 電勢能的相對性：由于電荷在電場中所受的電視能與零勢能面的選取有關，所以規定了零勢能面，電勢能才有確定的值，零勢能面常選地面或者無窮遠處（3） 功能關系（類比重力做功和重力勢能變化）電場力做功一定伴隨著電勢能的變化，與其它力做功沒有關系電場力做正功，電勢能一定減小；電場力作負功，電勢能一定增加。電場力做功等于電勢能的變化量即WAB=EPAEPB=EP（4） 電勢能大小判斷場源電荷：離正的場源電荷近，正電荷的電勢能越大，負電荷的電勢能越?。浑x負的場源電荷近，正電荷電勢能越小，負電荷電勢能越大；電場線法：正電荷順著電場線

16、方向移動時電勢能減??；負電荷順著電場線移動時，電勢能增大；電場力做功（常用）：電場力做正功，電勢能增大，電場力作負功，電勢能減小；2、 電勢與等勢面1. 電勢（1）定義：電荷在電場中某一點的電勢能EP與其電荷量q的比值（2）公式：（3）單位：在國際單位制中，電視的單位是伏特，符號是V ，1V=1J/C （4）標量：電勢是標量，正負代表大小不代表方向（5）相對性：電場中各點電勢的高低與其所選的零勢能面有關，一般選大地或者無窮遠處作為零勢能面（6）電勢高低判斷電場線法（常用）：沿著電場線方向，電勢越來越低電勢能法：對于正電荷，電勢能越大，電勢越高；對于負電荷，電勢能越小，電勢越高場源電荷：離場源正

17、電荷越近的點，電勢越高；離場源負電荷越近的點，電勢越低電場力做功（常用）：a. 在電場中兩點間移動正電荷，電場力做正功，電勢能減小，電勢降低b. 在電場中兩點間移動負電荷，電場力做正功，電勢能減小，電勢升高2. 等勢面（1） 定義：電場中電勢相等的點構成的面叫做等勢面，點電荷周圍的靜電場的等勢面組成同心球（2） 特點：在等勢面上移動電荷，電場力不做功，由公式可知，在同一等勢面上，電勢相等，電荷量不變，電勢能也不變，電場力不做功在空間中，兩等勢面不相交等勢面的選取與零勢能面沒有關系與電場線的比較電場線等勢面物理意義形象描述電場強度的分布形象的描述電場中各點電勢的分布來源從正電荷發出終止于負電荷電

18、場中電勢相等的點構成的面圖線特點帶箭頭的不閉合的曲線，兩電場線不相交不相切可以閉合也可以不閉合，不同等勢面不能相交描述電場疏密大致描述電場強度大小，曲線上某一點的切線方向為該點的點場強度方向電場方向由高勢能面指向低勢能面，且與等勢面垂直，等差等勢面的疏密表示電場強度大小做功情況電荷沿電場線移動時必做功電荷沿等勢面移動是不做功聯系a. 沿電場線方向電勢降低b. 電場線于等勢面垂直c. 有一種圖像可畫出另一種圖像（3） 幾種典型電場的等勢面 點電荷等量異種電荷 等量同種電荷 勻強電場3. 尖端放電（1） 定義：帶電較多的導體，在尖端部位，電場強度可以大到使周圍空氣發生電離而引起放電的程度，此事發生

19、的放電現象就是尖端放電現象（2） 應用：避雷針就是應用尖端放電的原理來防止雷擊造成危害的3、 電勢差1.電勢差與電場力做功（1）電勢差定義：電場中兩點間電視的差值叫做電勢差，在電路中也叫電壓，用字母U表示，它與零勢能面的選取沒有關系（2）電勢差表示：電場中A點的電勢記做A，B點電勢記做B，則AB間電勢差為UAB=AB（3）電勢差與場力做功：電荷q在電場中從A移動到B，A、B兩點間的電勢差為UAB，靜電力做功W=Uq，由WAB=EPAEPB，UAB=AB，得到W=Uq；不僅適用于勻強電場，也適用于非勻強電場。（4）電場力做功與電勢差的正負關系：W=Uq中W的正負取決于q的正負，q為負時，U為負值

20、，W為負值；q為正時，U為正值，W為正值，表示大小，不代表方向。通過U的正負恰好能得出兩點的電勢高低2.勻強電場中電勢差與電場強度的關系（1）在勻強電場中，電場強度等于沿電場線方向單位距離上的電勢差（2）公式：，由F=qE和W=qU推出，UAB表示A、B兩點間的電勢差，d表示眼電場強度方向上的距離雖然這個公式適用于勻強電場，但在非勻強電場中可以用來解釋等差等勢面的疏密和電場強度的關系，檔U一定時，E越大，則d就越小，即電場強度越大，等差等勢面越密（3）電場強度三個公式的比較物理含義引入過程適用范圍電場強度的定義式Fq，q無關，反映某點電場的性質適用于一切電場電場強度的決定是式由和F=導出在真空

21、中，場源電荷Q是點電荷勻強電場中電場強度與電勢差的關系式由F=qE和W=qU導出勻強電場注意：在勻強電場中，相互平行且相等的線段兩端點電勢差相等 沿電場強度方向是電勢降低最快的方向，且電場強度越大電勢降低越快3. 示波管與帶電粒子加速偏轉問題（1） 示波管定義：示波器是一種常用的觀測點信號波形的儀器，它還可以用來測量點信號的周期、頻率、電壓等參數，示波器的主要部件就是示波管組成：示波管陰極射線管示波器主要由電子槍，偏轉電場和熒光屏組成，示波管抽成真空（2） 帶電粒子加速和偏轉問題1 帶電粒子的加速（1）由牛頓運動定律： 由運動學知識：v2v02=2ad 聯立解得：（2）由動能定理可知： （初速

22、度為零）求出： （初速度不為零時） 說明：適用于任何電場2帶電粒子的偏轉（1）運動狀態分析：帶電粒子以速度V0垂直于電場線方向飛入兩帶電平行板產生的勻強電場中時，若只受電場力作用，則做加速度為的類平拋運動。（2）基本公式： 加速度： （板間距離為d，電壓為U ） 運動時間： （射出電場，板長為） 粒子離開電場時的速率V：粒子沿電場力方向做勻加速直線運動，加速度為 ，粒子離開電場時平行電場方向的分速度，而 所以 粒子離開電場時的偏轉距離y 粒子離開電場時的速度偏角 帶電粒子在電場中偏轉的軌跡方程由和，可得，其軌跡為拋物線。 粒子離開偏轉電場時的速度方向的延長線必過偏轉電場的中點 由 和 可推得 ，所以粒子可看作是從兩板間的中點沿直線射出的。4、 電容器與電容1. 電容器