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1、第一章 静电场一，学问要点（一）电荷及守恒定律1. 电荷守恒定律（ 1）两种电荷：正电荷和负电荷,任何带电体所带电量是基本电荷的整数倍.可编辑资料 - - - 欢迎下载（ 2）基元电荷 1e1.610 19 C ,质子和电子所带电量等于一个基本电荷的电量.可编辑资料 - - - 欢迎下载（ 3）电荷守恒定律：一个与外界无电荷交换的系统,电荷的代数和守恒.2. 库仑定律（ 1）内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上.可编辑资料 - - - 欢迎下载（ 2）公式： FK Q1Q2, F 叫库仑力或静电力,也叫电场力.它可
2、以是引力,也可以可编辑资料 - - - 欢迎下载r 2可编辑资料 - - - 欢迎下载是斥力, K 叫静电力常量, K910 9 Nm 2 / C 2 .可编辑资料 - - - 欢迎下载（ 3）适用条件：真空中的点电荷（带电体的线度远小于电荷间的距离r 时,带电体的形状和大小对相互作用力的影响可忽视不计时,可看作是点电荷）.（二）电场强度1. 电场带电体四周存在的一种物质.电场是客观存在的,不以人的意志为转移的,只要电荷存在,在其四周空间就存在电场,电场具有力的性质和能的性质.2. 电场强度定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫做这一点的电场强度.公式： EF / q ,E
3、 与 q，F 无关,取决于电场本身,适用于一切电场.方向：是矢量,规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受电场力方向相同.可编辑资料 - - - 欢迎下载3. 点电荷 Q在真空中产生的电场4. 匀强电场EK Qr 2, K为静电力常量.可编辑资料 - - - 欢迎下载在匀强电场中,场强在数值上等于沿电场方向每单位长度上的电势差,即：5. 电场叠加EU / d .可编辑资料 - - - 欢迎下载几个电场叠加在同一区域形成的合电场,其场强可用矢量的合成定就（平行四边形定就） 进行合成.6. 电场线（ 1）概念：为了形象地描画电场,人为地在电场中画出的一系列从正电荷动身到负电荷终止的曲线,使曲线上
4、每一点的切线方向都跟该点的场强方向一样,这些曲线叫电场线.（ 2）性质： 电场线起始于正电荷（或来自无穷远）终止于负电荷（或伸向无穷远）但不会在没有电荷的地方中断.电场线的疏密情形反映电场的强弱,电场线密的地方,场强大.电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向.电场线空间中不相交.可编辑资料 - - - 欢迎下载 静电场中电场线不闭合（在变化的电磁场中可以闭合） 电场线是人为引入的,实际上不是客观存在的.（三）电势能和电势，电势差1. 静电力做功的特点：只与电荷的始，末位置有关,与电荷经过的路径无关.2电势能（ 1）定义：电荷在电场中所具有的势能叫电势能.（ 2）电场力做功与电势能的关系：在电
5、场中移动电荷时,电场力对电荷做正功,电势能削减.电场力对电荷做负功,电势能增加.可编辑资料 - - - 欢迎下载电场力做的功等于电势能的变化量,即：WABEPEPAEPB可编辑资料 - - - 欢迎下载也就是说,电荷在电场中某点（A）的电势能,等于静电力（电场力）把它从该点移动可编辑资料 - - - 欢迎下载到零势能位置（ B）时电场力所做的功.如取EPB0 就可编辑资料 - - - 欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载EPAWABqEL ABcos（对匀强电场） = qUAB （对全部电场）可编辑资料 - - - 欢迎下载（ 3）特点：与参考点（零势能位置）选取有关.是电荷与所在电场所共
6、有的3. 电势可编辑资料 - - - 欢迎下载电荷在电场中某点（ A）的电势能（EPA ）与它的电荷量（ q）的比值,叫做这一点的电可编辑资料 - - - 欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载势.用表示.即AEPAq.电场中电势的高低：顺电场线的方向逐步降低.可编辑资料 - - - 欢迎下载电势零位置的选取与零电势能位置选取相像.4. 等势面：电场中电势相同的点构成的面叫等势面.它具有如下特点：（ 1）电荷在同一等势面上移动,电场力不做功（而电场力做的功为零时,电荷不愿定沿等势面移动）.（ 2）等势面确定跟电场线垂直.（ 3）等差等势面密的地方场强大.（ 4）任意两等势面都不会相交.（ 5
7、）电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面.5电势差可编辑资料 - - - 欢迎下载定义：电场中两点间电势的差值叫做电势差,也叫电压.用U AB 表示.可编辑资料 - - - 欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载即 U ABA B 或U BAB A两者关系U ABU BA可编辑资料 - - - 欢迎下载也可这样说,电荷在电场中两点间移动时,电场力所做的功跟电荷电量的比值,叫做这两点间的电势差,也叫电压.可编辑资料 - - - 欢迎下载即： U ABWAB/ q ,电场中 A，B两点间的电势差只取决于A，B 两点在电场中的位置,与参可编辑资料 - - - 欢迎下载考点的选取及被移动的
8、电荷无关,U跟 W，q 无关.电场中的导体1. 静电感应：电场中的导体内部的自由电子受到电场力作用,将向电场反方向做定向移动, 结果使导体两端分别显现正负感应电荷.2. 处于静电平稳状态的导体的特点：可编辑资料 - - - 欢迎下载（ 1）内部场强（合场强）处处为零.（ 2）整个导体是等势体,表面是个等势面.（ 3）表面上任何一点的场强方向都跟该点表面垂直.（ 4）净电荷只能分布在导体的外表面上.3. 静电屏蔽：金属网罩（或金属包皮）能把外电场遮住,使内部不受外电场的影响.（四）电容器和电容1. 电容器：任何两个彼此靠近又相互绝缘的导体组成一个电容器.使电容器带电（或电量增加）的过程叫充电,充
9、电过程是电源的电能转化为电容器中的电场能的过程.使充电后的电容器失去电荷（或电量削减）的过程叫放电,放电过程是电容器中的电场能转化为其它形式的能量的过程.2. 电容（ 1）定义：电容器所带的电量跟它两极间的电势差的比值叫电容器的电容.可编辑资料 - - - 欢迎下载（ 2）公式： CQ / U,电容在数值上等于使电容器的两极板间的电势差增加1V 所需的可编辑资料 - - - 欢迎下载电量,与 Q，U 无关,只取决于电容器本身.可编辑资料 - - - 欢迎下载（ 3）单位：法拉（ F）.1F106F1012 pF .可编辑资料 - - - 欢迎下载（ 4）平行板电容器的电容：随两极板间正对面积的
10、增大而增大,随两极板间距离的减小可编辑资料 - - - 欢迎下载而增大,随两极板间电介质的介电常数的增大而增大.即C r S（真空中r0 ）可编辑资料 - - - 欢迎下载（五）带电粒子在电场中的运动4 kd可编辑资料 - - - 欢迎下载带电粒子在电场中要受电场力作用,因此要产生加速度.其速度，动能，电势能等都发生变化.二.重，难点突破：1. 两点电荷间的相互作用力大小总是相等,即遵守牛顿第三定律.点电荷是物理中的理想模型,当带电体间的距离远远大于带电体的线度时,可以使用库仑定律,否就不能使用.例如：半径均为r 的金属球如图 1 所示放置,使两球的边缘相距为r ,今使两球带上等量Q2可编辑资
11、料 - - - 欢迎下载的异种电荷 Q,设两电荷 Q间的库仑力大小为F,比较 F 与K 3r 2 的大可编辑资料 - - - 欢迎下载小关系.明显,假如电荷能全部集中在球心处,就二者相等.但依题设条件,两球心间距离3r 不是远远大于r ,故不能把两带电球当作点电荷处理.实际上,由于异种电荷的相互吸引,Q2可编辑资料 - - - 欢迎下载使电荷分布在两球较靠近的球面处,这样两部分电荷的距离小于3r ,故 FK 3r 2,同理,可编辑资料 - - - 欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载如两球带现种电荷Q,就 F1Q 2K2 .图3r 可编辑资料 - - - 欢迎下载可编辑资料 - - - 欢
12、迎下载2. 正确懂得用比值定义的物理量,如电场强度EF ,电势差 U qW,电容器的电容q可编辑资料 - - - 欢迎下载QC,用这些比值仅仅能测量出电场强度E，电势差 U，电容 C,作为一个量度式, E 跟 F，q,UU跟 W，q,C 跟 Q，U 无关.电场线只能描述电场的方向及定性地描述电场的强弱,并不是带电粒子在电场中的运动轨迹.带电粒子在电场中的运动轨道是由带电粒子受到的合外力情形和初速度情形来准备.3. 留意电势和电势差的区分与联系（ 1）区分：电场中某点的电势与零电势点的选取有关（一般取无限远处或地球为零电势点）.而电场中两点间的电势差与零电势点的选取无关.（ 2）联系：电场中某点
13、的电势等于该点与零电势点间的电势差.而某两点的电势差等于可编辑资料 - - - 欢迎下载这两点的电势的差值,即U ABA B .可编辑资料 - - - 欢迎下载4. 应用电场力做功的运算公式WqU 时,有两种方法：（ 1）依照课本的要求,三个量都取确定值,先运算出功的数值,然后再依据电场力的方向与电荷移动位移方向间的夹角确定是电场力做功,仍是克服电场力做功.可编辑资料 - - - 欢迎下载（ 2）代入符号使用, 将公式写成WABqUAB ,特别是在比较 A，B 两点电势高低时更为可编辑资料 - - - 欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载便利：先运算U ABWAB/ q ,如 U AB0 ,即 AB
