高中物理静电场知识点总结-高考必备.pdf

万两黄金容易得，知心一个也难求。——《曹雪芹》 静电场知识点总结-高考必备 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． －19 (2)元电荷不是电子，也不是质子，而是最小的电荷量，电子和质子带有最小的电荷量，即 e＝1.6×10 C. (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．库仑定律的理解和应用 (1)适用条件 ①在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式． ②当两个带电体的间距远大于本身的大小时，可以把带电体看成点电荷． (2)库仑力的方向 由相互作用的两个带电体决定，且同种电荷相互排斥，为斥力；异种电荷相互吸引，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 分析带电体平衡问题的方法与力学中分析物体平衡的方法是一样的，学会把电学问题力学化．分析方法是： (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． (3)列平衡方程 (F ＝0 或 F ＝0，F ＝0)或用平衡条件推论分析． 合 x y 2．三个自由点电荷的平衡问题 (1)条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反． (2)规律：“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上； “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 表达式 E＝F/q E＝kQ/r2 E＝U/d 适用范围 任何电场 真空中的点电荷 匀强电场 Q：场源电荷的电荷量． U ：电场中 E 的大小及方向与检验电 r：研究点到场源电荷的 两 点 的 电 荷的电荷量及存在与否 距离，用于均匀带电球体 势差 ． 说明 无关． (或球壳)时，r 是球心到 d：两点沿 研究点的距离，Q 是整个 电场方向 球体的带电荷量． 的距离. 2.电场的叠加原理 多个电荷在电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫电场强度的叠加，电 场强度的叠加遵循平行四边形定则． 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