高三物理026.doc

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期数： 0511 WLG3 026
学科：物理 年级：高三 编稿老师：王晔
审稿老师：张凤莲

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高考物理总复习
第九章 电场

【基础知识回顾】
第一单元：电场的力学性质
知识要点：
（一）库仑定律
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。
（2）基本电荷，质子和电子所带电量等于一个基本电荷的电量。自然界里任何带电体所带电量都是这个数值的整数倍。注意基本电荷是一个数值。并不是一个带电体。
（3）电荷守恒定律：物体系与外界无电荷交换时，系统的电荷代数和守恒。
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。
（2）公式：，F叫库仑力或静电力，也叫电场力。它可以是引力，也可以是斥力，K叫静电力常量，。
（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略不计时，可看作是点电荷）。例如：半径均为r的金属球如图所示放置，使两球的边缘相距为r，今使两球带上等量的异种电荷Q，设两电荷Q间的库仑力大小为F，比较F与的大小关系。显然，如果电荷能全部集中在球心处，则二者相等。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，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，同理，若两球带现种电荷Q，则。
（二）电场强度
1. 电场
带电体周围存在的一种物质。电场是客观存在的，不以人的意志为转移的，只要电荷存在，在其周围空间就存在电场，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：，E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。
3. 点电荷Q在真空中产生的电场
，K为静电力常量。
4. 匀强电场
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
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则进行合成。
6. 电场线
（1）概念：为了形象地描绘电场，人为地在电场中画出的一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这些曲线叫电场线。
（2）性质：
① 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；
② 电场线的疏密情况反映电场的强弱，电场线密的地方，场强大；
③ 电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向；
④ 电场线空间中不相交；
⑤ 静电场中电场线不闭合（在变化的电磁场中可以闭合）
⑥ 电场线是人为引入的，实际上不是客观存在的。
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况和初速度情况来决定。
（3）几种特殊电场的电场线

（三）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出现正负感应电荷。
2. 处于静电平衡状态的导体的特征：
（1）内部场强处处为零；
（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。
第二单元：电场能的性质
（四）电势差、电势和电势能
1. 电势差
定义：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。
定义式：，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，与参考点的选取及被移动的电荷无关，U跟W、q无关。
2. 电势
定义：在电场中选定一个标准位置，那么电场中某点跟标准位置间的电势差就叫该点的电势。
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，电荷不一定沿等势面移动）；
（2）等势面一定跟电场线垂直；
（3）等势面密的地方场强大；
（4）任意两等势面都不会相交；
（5）电场线总是从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
注意电势和电势差的区别与联系
（1）区别：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这两点的电势的差值，即。
电势与场强的关系
电势和场强是从两个角度描述了电场的性质。二者并没有特别的联系。例如场强（电势）大，电势（场强）大等说法都是错误的。
3. 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：在电场中移动电荷时，如果电场力对电荷做正功，电势能减少；做负功电势能增加。电场力做的功等于电势能增量的负值，电荷在电场中其点的电势能等于把电荷从该点移到电势能为零处电场力所做的功。
（3）特点：
① 与参考点选取有关；
② 是电荷与所在电场所共有的。