2024届上海市高三物理二轮复习讲义：第八单元 静电场

第八单元静电场 目录 第1讲电场力的性质 2 第2讲电场能的性质 13 第3讲带电粒子在电场中的运动 23 第4讲电容电容器 32 第5讲静电的利用与防范 41 课标要求: 1.通过实验,了解静电现象。能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象。 2.知道点电荷模型。知道两个点电荷间相互作用的规律。体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法。 3.知道电场是一种物质。了解电场强度,体会用物理量之比定义新物理量的方法。会用电场线描述电场。 4.知道静电场中的电荷具有电势能。了解电势能、电势和电势差的含义。知道匀强电场中电势差与电场强度的关系。 5.能分析带电粒子在电场中的运动情况,能解释相关的物理现象。 6.观察常见的电容器,了解电容器的电容,观察电容器的充、放电现象。能举例说明电容器的应用。 7.了解生产生活中关于静电的利用与防护。 知识结构 第1讲电场力的性质 内容梳理 【概念规律】 1.静电起电与电荷守恒定律 (1)静电可以通过物体间的相互摩擦、接触、感应的方法来产生: 摩擦起电:用丝绸摩擦过的玻璃棒带__________,用毛皮摩擦过的橡胶棒带__________。 接触起电:两个结构相同带电导体相互接触,电荷应先__________后__________分配。 感应起电：当一个带电体靠近导体时,由于电荷间相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷。 摩擦起电、接触起电、感应起电从本质上都源于固体物质的原子中的电子在不同物体间或者同一物体的不同部分间发生了，它们之间电荷的总量并没有发生变化。 (2)电荷可以从一个物体转移到其他物体,或者从物体的一部分转移到其他部分,但在转移过程中电荷的__________保持不变。 2.点电荷和元电荷 (1)点电荷是带电体的形状、大小、电荷分布对电荷间相互作用力的影响可以忽略的__________模型: 物体所带电荷的多少叫做电荷量,用符号或者表示,单位是库伦,简称库,符号为。电荷量是__________量,电荷量的正负号表示电荷的种类。 (2)人们把最小电荷量叫做元电荷用符号来表示: 元电荷的测量数值最初由密立根通过油滴实验获得,在计算中,常常取值。所有带电体的电荷量都是的__________倍。单个质子携带的电荷量为,单个电子携带的电荷量则为。 元电荷不是电荷,也不是电子。 3.库仑定律 (1)库伦利用库伦扭秤发现了库仑定律: 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__________成正比，与它们的距离的__________成反比,作用力的方向在它们的__________上。表达式:,式中,叫做静电力常量。库仑力的方向:同种电荷相互排斥,为斥力;异种电荷相互吸引,为引力。 (2)库仑定律的适用条件为①__________中的②__________； 带电体为球体,且电荷在其上均匀分布。在这个条件下可以认为电荷集中在球心上,而作为点电荷处理。当两个带电体的间距远大于本身的尺寸时,可以把带电体看成点电荷。当两个带电体的间距时,带电体不可看做点电荷。 4.电场力和电场强度 (1)电场的基本性质就是能够对放入其中的电荷有__________的作用: 我们将放入电场中某点的试探电荷所受的电场力和其电荷量之比值叫做该点电场强度,用符号E表示,用公式表示为E=，符号为__________,或为__________。 电场中某点的电场强度的方向与__________在该点所受静电力的方向相同,与负电荷在该点所受静电力的方向相反。 电场强度是__________量,多个电场叠加遵循__________定则。 (2)真空中点电荷产生电场,由库仑定律可得在距其处的电场强度: 表达式为:,其中为场源电荷,从点电荷场强表达式中只有场源电荷而没有试探电荷,进一步说明再次说明场强与放入的试探电荷__________。 (3)电场强度三个表达式: 定义式 决定式 关系式 表达式 适用范围 任何情况与无关,取决于电场本身 真空中点电荷 __________ 5.电场线 (1)法拉第在研究电场时,引人场线来研究问题: 每点的切线方向表示该点的电场强度方向;同一幅图中可以用电场线的__________来表示各点电场强度的大小;电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷,不是__________曲线;同一电场的电场线在电场中不相交。 电场是真实存在的物质,电场线是为了形象描述电场而__________的曲线。 (2)匀强电场中各点的电场强度的大小__________、方向__________； 电场强度方向处处相同,所以电场线是平行线。电场强度大小处处相等,所以电场线疏密程度相同,即电场线