静电场知识点总结归纳.doc

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1、静电场知识点总结一、点电荷和库仑定律1.如何理解电荷量、元电荷、点电荷和试探电荷?(1)电荷量是物体带电的多少,电荷量只能是元电荷的整数倍.(2)元电荷不是电子,也不是质子,而是最小的电荷量数值,电子和质子带有最小的电荷量,即e=1.6×10-19C,是密立根通过油滴实验测定的。(3)点电荷要求“线度远小于研究范围的空间尺度”,是一种理想化的模型,对其带电荷量无限制.(4)试探电荷要求放入电场后对原来的电场不产生影响,且要求在其占据的空间内场强“相同”,故其应为带电荷量“足够小”的点电荷.2.库仑定律(1)适用条件:真空中的点电荷(2)库仑力的方向:同种电荷相互排斥,为斥力;异种电

2、荷相互吸引,为引力.二、库仑力作用下的平衡问题1.分析库仑力作用下的平衡问题的思路(与以往的受力分析一样,不过多了个电场力)(1)确定研究对象.如果有几个物体相互作用时,要依据题意,适当选取“整体法”或“隔离法”,一般是先整体后隔离.(2)对研究对象进行受力分析.有些点电荷如电子、质子等可不考虑重力,而尘埃、液滴等一般需考虑重力.具体视题目要求来定。(3)列平衡方程(F合=0或Fx=0,Fy=0,即水平和竖直方向合力分别为0).2.三个自由点电荷的平衡问题(1)条件:三个点电荷放置于于一条直线上,且接触面光滑不固定,有如下结论(2)规律:“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上;

3、“两同夹异”——正负电荷相互间隔;“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小;“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷.三、场强的三个表达式的比较及场强的叠加1.场强的三个表达式的比较定义式决定式关系式关系式表达式E=F/qE=kQ/r2E=U/dE=4πkQ/(εS)适用范围任何电场真空中的点电荷匀强电场,电容器电容器电场说明E的大小及方向与检验电荷的电荷量及存在与否无关.Q:场源电荷的电荷量.r:研究点到场源电荷的距离,用于均匀带电球体(或球壳)时,r是球心到研究点的距离,Q是整个球体的带电荷量.U:电场中两点的电势差.d:两点沿电场方向的距离.Q:电容器一个极板的带电量ε:插入

4、的绝缘材料的介电常数S:正对面积2.电场的叠加原理电场为矢量,叠加需要平行四边形定则。四、对电场线的进一步认识1.点电荷的电场线的分布特点(1)离点电荷越近,电场线越密集,场强越强.(2)若以点电荷为球心作一个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向各不相同.2.等量异种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(1)两点电荷连线上各点,电场线方向从正电荷指向负电荷.(2)两点电荷连线的中垂面(线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(线)垂直.在中垂面(线)上到O点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线的中点).(3)关于O点对称的两点A与A′,B与B′的场强等大、同向

5、.3.等量同种点电荷形成的电场中电场线的分布特点(1)两点电荷连线中点O处场强为零.(2)中点O附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零.(3)在中垂面(线)上从O点到无穷远,电场线先变密后变疏,即场强先变大后变小.(4)两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和该直线平行.(5)关于O点对称的两点A与A′,B与B′的场强等大、反向.五、电势高低及电势能大小的比较方法1.比较电势高低的几种方法(1)沿电场线方向,电势越来越低,电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面.注意:电势降低最快的方向是电场线的方向(2)判断出UAB的正负,再由UAB=φA-φB,比较φA、φB的大小,若UAB>0,则

6、φA>φB,若UAB<0,则φA<φB.,即看UAB的下角标。(3)取无穷远处为零电势点,正电荷周围电势为正值,且离正电荷近处电势高;负电荷周围电势为负值,且离负电荷近处电势低.2.电势能大小的比较方法(1)场源电荷判断法(EP=qφ,电势能既与电势有关,还取决于电性的正负)①离场源正电荷越近,试探正电荷的电势能越大,试探负电荷的电势能越小.②离场源负电荷越近,试探正电荷的电势能越小,试探负电荷的电势能越大.(2)电场线判断法①正电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐减小;逆着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大.②负电荷顺着电场线的方向移动时,电势能逐渐增大;逆着电场线的方向移动时

7、,电势能逐渐减小.(3)做功判断法电场力做正功,电荷(无论是正电荷还是负电荷),电势能减少.反之,如果电荷克服电场力做功,那么电势能将增加。六、电场力做功的特点及电场力做功的计算1.电场力做功的特点电场力做的功和路径无关,只和初、末位置的电势差有关.2.电场力做功的计算方法(1)由公式W=Flcosθ计算,此公式只适用于匀强电场,可变形为W=qElE,式中lE为电荷初末位置在电场方向上的距离.(2)由电势差的定义式计算,WAB=qUAB,对任何电场都适用.当UAB>0

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