静电场中的能量知识点总结

篇一：讲义——静电场知识点总结

静电场知识点复习

一、库仑定律 ①元电荷：元电荷是指最小的电荷量，用e表示，大小为e=1.6?10?19c。 ②库仑定律：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。表达式：F?kq1q2，其中静电力常量2r

k?9.0?109N.m2/C2。

二、电场 ①电场的产生：电荷的周围存在着电场，产生电场的电荷叫做源电荷。描述电场力的性质的物理量是电场强度，描述电场能的性质的物理量是电势，这两个物理量仅由电场本身决定，与试探电荷无关。 ②电场强度：放入电场中某点的电荷所受的静电力与它的电荷量的比值，叫电场强度。 定义式：E?F，单位：N/C或V/mq

荷在该点所受静电力的方向相反。也是该点电场线的切线方向。 区别：E?FkQU（定义式，适用于任何电场）；E?2（点电荷产生电场的决定式）；E?（电场强度qrd

与电势差间的关系，适用于匀强电场，d是两点间距离在场强方向上的投影）。 ③电场线：在电场中画出的一系列有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示场强的大小。电场线是为了形象的描述电场而假想的、实际不存在的曲线。电场线从正

　　在整个高中阶段，电学知识所占的比重接近1/3.，可见这部分知识的重要，今天小编就为大家认识学习这部分知识。
 

　　1

　　电场基本规律

　　1、库仑定律

　　(1)定律内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

　　(2)表达式：k=9.0×109N·m2/C2——静电力常量

　　(3)适用条件：真空中静止的点电荷。

　　2、电荷守恒定律：

　　电荷守恒电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的总量保持不变。

　　(1)三种带电方式：摩擦起电，感应起电，接触起电。

　　(2)元电荷：最小的带电单元，任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍，e=1.6×10-19C——密立根测得e的值。
 

　　2

　　电场能的性质

　　1、电场能的基本性质：

　　电荷在电场中移动，电场力要对电荷做功。

　　2、电势φ

　　(1)定义：电荷在电场中某一点的电势能Ep与电荷量的比值。

　　(2)定义式：&phi

静电场中的导体和电介质 姓名______学号________序号_______

第二、六章 静电场中的导体和电介质

一、选择题

1、有一点电荷q及金属导体A，且A处于静电平衡状态。下列说法中正确的是： [ ] （A）导体内E?0，q不在导体内产生电场； （B）导体内E?0，q在导体内产生电场； （C）导体内E?0，q在导体内产生电场；

（D）导体内E?0，q不在导体内产生电场。

2、一个内半径为R1，外半径为R2的金属球壳，球壳外表面带电量为Q， 则 [ ] （A）球壳内表面的电位小于外表面的电位； （B）球壳内表面的电位等于外表面的电位； （C）球壳内表面的电位大于外表面的电位；

（D）以上情况都有可能。 3、两个同心薄金属球壳，半径分别为R1和R2（R2?R1），若分别带上电量为。现q1和q2的电荷，则两者的电势分别为U1和U2（选无穷远处为电势零点

第八章 静电场中的导体

一、选择题

1、当一个带电导体达到静电平衡时，应有：[ ]

(A) 表面上电荷密度较大处电势较高；

(B) 导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零； (C) 导体内部的电势比导体表面的电势高；

(D) 表面曲率较大处电势较高。 2、如图所示，一厚度为d的“无限大”均匀带电导体板，电荷面密度为?，则板的两侧离板面距离均为h的两点a、b之间的电势差为：[ ]

(A) 0； (B)

??h2?h；(C) ； (D) 。 2?0?0?03、对于处在静电平衡下的导体，下面的叙述中，正确的是：[ ]

(A)导体内部无净电荷，电荷只能分布在导体外表面；

(B)导体表面上各处的面电荷密度与当地表面紧邻处的电场强度的大小成反比； (C)孤立的导体处于静电平衡时，表面各处的面电荷密度与各处表面的曲率有

关，曲率半径大的地方，面电荷密度也大；

(D)E是导体附近某点处的场强，则紧邻该点处的导体表面处的面电荷面密度

???0E/2。式中E是场强的数值。当场强方向指向导体时，?取负值。

2019年高中物理竞赛辅导北京领航元旦班

第一讲：静电场

考点： 电荷守恒定律

库仑定律

电场强度 电场线

点电荷的场强 场强叠加原理 匀强电场

匀带电球壳内、外的场强公式(不要求导出) ※高斯定理及其在对称带电体系中的应用 电势和电势差 等势面 点电荷电场的电势 势叠加原理

均匀带电球壳内、外的电势公式 电场中的导体 静电屏蔽， ※静电镜像法

电容 平行板电容器的电容公式 ※球形、圆柱形电容器的电容 电容器的连联接

※电荷体系的静电能，※电场的能量密度， 电容器充电后的电能 ☆电偶极矩

☆电偶极子的电场和电势 电介质的概念

☆电介质的极化与极化电荷 ☆电位移矢量 一．电荷守恒定律

例1．(第34届预赛题)某一导体通过反复接触某块金属板来充电。该金属板初始电荷量为6μC，每次金属板与导体脱离接触后，金属板又被充满6μC的电荷量。已知导体第一次与金属板接触后，导体上带的电荷量为2μC；经过无穷次接触，导体上所带的电荷量最终为______________。

二．库仑定律 例2．（1）电荷不能自由移动的半圆环，半径为R，均匀带电，带电量为Q。圆心处有一点电荷，带电量为q。试计算半圆环受到圆

北方民族大学 基础物理实验中心 大学物理实验指导书

实验十 DC-A型导电微晶静电场测试仪

在一些科学研究和生产实践中，往往需要了解带电体周围静电场的分布情况。一般来说带电体的形状比较复杂，很难用理论方法进行计算。用实验手段直接研究和测绘静电场通常也很困难。因为仪表（或其探测头）放入静电场，总要使被测场原有分布状态发生畸变；而且除静电式仪表之外的一般磁电式仪表不能用于静电场的直接测量，因为静电场中不会有电流流过，对这些仪表不起作用。所以，人们常用“模拟法”间接测绘静电场的分布。 一、实验目的

1、了解静电场模拟的依据； 2、学会用模拟法描绘静电场； 3、测绘静电场的等位线、电力线。 二、实验仪器

DC－A型描绘仪（包括导电微晶、双层固定支架、同步探针等），如图1所示，支架采用双层式结构，上层放记录纸，下层放导电微晶。电极已直接制作在导电微晶上，并将电极引线接出到外接线柱上，电极间制作有电导率远小于电极且各向均匀的导电介质。接通直流电源就可进行实验。在导电微晶和记录纸上方各有一探针，通过金属探针臂把两探针固定在同一手柄座上，两探针始终保持在同一铅垂线上。移动手柄座时，可保证两探针的运动轨迹是一样的。由导电微晶上方的穿梭针找到待测点后

实验三十二 静电场的描绘

【实验目的】

1．学会用模拟法测绘静电场。 2．加深对电场强度和电位概念的理解。 【实验仪器】

EQC-3型导电玻璃静电场描绘仪 【实验原理】

带电体的周围存在静电场，场的分布是由电荷的分布、带电体的几何形状及周围介质所决定的。由于带电体的形状复杂，大多数情况求不出电场分布的解析解，因此只能靠数值解法求出或用实验方法测出电场分布。直接用电压表法去测量静电场的电位分布往往是困难的，因为静电场中没有电流，磁电式电表不会偏转；另外由于与仪器相接的探测头本身总是导体或电介质，若将其放入静电场中，探测头上会产生感应电荷或束缚电荷。由于这些电荷又产生电场，与被测静电场迭加起来，使被测电场产生显著的畸变。因此，实验时一般采用间接的测量方法（即模拟法）来解决。 1．用稳恒电流场模拟静电场

模拟法本质上是用一种易于实现、便于测量的物理状态或过程模拟不易实现、不便测量的物理状态或过程，它要求这两种状态或过程有一一对应的两组物理量，而且这些物理量在两种状态或过程中满足数学形式基本相同的方程及边界条件。

本实验是用便于测量的稳恒电流场来模拟不便测量的静电场，这是因为这两种场可以用两组对应的物理量来描述，并且这两组物理量在一定条件下遵循着数

静电场教学总结与反思

《静电场》一章的教学总结与反思

《静电场》这章的教学内容为整个电磁学的开篇，有许多基础的概念，对后续知识的学习起着铺垫的作用，和以往的知识相比，这一章概念多、规律多、结论多，同时也很抽象，一些基本概念如电场等看不见摸不着，学生的感性认识很少，所以本章的学习是整个教材的重点也是教学中的难点。我们认为对于本章的教学教师应力求知识和方法并重，重视“过程“目标的落实，重视“情感”目标的体现，重视联系学生生活、社会实践和现代科技。这不仅有助于学生对本章知识的学习，对以后的物理概念的建立（如磁场、磁感应强度等）以及其它学科的学习也会大有裨益。 现将我们的教学过程总结如下。 一、比较新旧教材的异同

从以上的对比可以看出，新老教材在知识内容上变动甚微。

其中和老教材最主要的差异是电势能、电势、电势差的知识线索不同。通过深入的比较和 研究，我们认为新教材这样做的目的是进一步完善了静电学中的知识链。从而体现了新教科书更重视“过程“目标的落实的理念。 新教材的知识链：

静电场教学总结与反思

试探电荷在电场 中某点的电势能 与电荷量的比值 跟试探电荷无关

电 势

电场中两点电势 之差叫电势差

φ= Ep /q

UAB= φ A-φ B

电势能和重力与重 力势能类比

静电场——电场电势图像

一、电场中的E-x图象

1．（2009上海高考）两带电量分别为q和－q的点电荷放在x轴上，相距为L，能正确反映两电荷连线上场强大小E与x关系的是图（ ）

A B

C D

2．（2010江苏高考）空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示。下列说法正确的是（ ） A．O点的电势最低 B．x2点的电势最高

C．x1和-x1两点的电势相等 D．x1和x3两点的电势相等

3．空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示，下列说法正确的是( )

A．O点的电势最低

B．x1和x3两点的电势相等 C．x2和－x2两点的电势相等 D．x2点的电势低于x3点的电势 4．（2012盐城二模）真空中有两个等量异种点电荷，以连线中点O为坐标原点，以它们的中垂线为x轴，下图中能正确表示x轴上电场强度情况的是（ ）

5．（2012盐城三模）两个等量正点电荷位于x轴上，关于原点O呈对称分布，下列能正确描述电场强度E随位置x变化规律的图是（ ）

6.【2013上海高考】．(12分)半径为R，均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场；场

强大小沿半径分布如图所示，图中E0已

1 静电场的边值问题

1．镜象法的理论依据是（ ）。基本方法是在所求场域的外部放置镜像电荷以等效的取代边界表面的（ ）。

2．根据边界面的形状，选择适当的坐标系，如平面边界，则选直角坐标；圆柱面选圆柱坐标系；球面选球坐标。以便以简单的形式表达边界条件。将电位函数表示成三个一维函数的乘积，将拉普拉斯方程变为三个常微分方程，得到电位函数的通解，然后寻求满足条件的特解，称为（ ）

3．将平面、圆柱面或球面上的感应电荷分布（或束缚电荷分布）用等效的点电荷或线电荷（在场区域外的某一位置处）替代并保证边界条件不变。原电荷与等效点电荷（即通称为像电荷）的场即所求解，称为（ ），其主要步骤是确定镜像电荷的位置和大小。

4．（ ）是一种数值计算方法，把求解区域用网格划分，同时把拉普拉斯方程变为网格点的电位有限差分方程（代数方程）组。在已知边界点的电位值下，用迭代法求得网格点电位的近似数值。

5．用镜像法求解电场边值问题时，判断镜像电荷的选取是否正确的根据是（ ）。 A．镜像电荷是否对称 B．电位所满足的方程是否未改变 C．边界条件是否保持不变 D．同时选择B和C