专题08 静电场基础知识+查漏补缺-2017年全国高考物理考前复习大串讲

考点内容 要求 说明 考情分析 物质的电结构、电荷守恒 Ⅰ 带电粒子在匀强电场中运动的计算，只限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强方向的情况[来源:学科网ZXXK] 题型：既有选择题，又有计算题，且以选择题居多。 形式：既有单独考查，又有与力学、磁场、电磁感应的综合考查，难度一般为中等或中等偏上。 策略：重视以下概念、规律的理解及相应问题的分析方法 ①利用电场线和等势面确定场强的大小和方向，判断电势高低、电场力变化、电场力做功和电势能的变化等。[来源:学*科*网Z*X*X*K][来源:Zxxk.Com] ②带电体在匀强电场中的平衡问题及其他变速运动的动力学问题。 ③对平行板电容器电容决定因素的理解，解决两类有关动态变化的问题。 ④分析带电粒子在电场中的加速和偏转问题。 ⑤注意本章知识与其数学知识的综合应用。[来源:Zxxk.Com] 静电现象的解释 Ⅰ 点电荷 Ⅰ 库仑定律 Ⅱ 静电场 Ⅰ 电场强度、点电荷的场强 Ⅱ 电场线 Ⅰ 电势能、电势 Ⅰ 电势差 Ⅱ 匀强电场中电势差与电场强度的关系 Ⅰ 带电粒子在匀强电场中的运动 Ⅱ 示波管 Ⅰ 常用的电容器 Ⅰ 电容器的电压、电荷量和电容的关系 Ⅰ 【基础知识梳理】 一、物质的电结构、点电荷、电荷守恒 1．物质的电结构 (1)原子是由带正电的原子核和带负电的电子构成，原子核的正电荷数与电子的负电荷数相等。 (2)金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动，这种电子叫做自由电子。 2．电荷 (1)种类：自然界中的电荷有两种，分别是正电荷和负电荷。 (2)性质：同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引。 (3)电荷量 ①概念：电荷的多少。 ②单位：在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，符号是C。 3．点电荷、元电荷 (1)点电荷 ①带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略。 ②点电荷是理想化模型。 (2)元电荷：把最小的电荷量叫做元电荷，用e表示，e＝1.60×10－19 C。所有带电体的电荷量或者等于e，或者等于e的整数倍。 4．电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不能创生，也不能消失，只能从物体的一部分转移到另一部分，或者从一个物体转移到另一个物体，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。 (2)物体的带电方式：电子转移，电荷重新分配，遵循电荷守恒定律。 二、库仑定律 1．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：F＝k，式中k＝9.0×109 N·m2/C2，叫静电力常量。 3．适用条件：真空中静止的点电荷。 三、电场和电场强度 1．静电场 (1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。 (2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。 2．电场强度 (1)定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值。 (2)定义式：E＝。单位：N/C或V/m。 (3)方向：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。 (5)电场的叠加 ①电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和。 ②运算法则：平行四边形定则。 四、 电场线 1．电场线的特点 (1)电场线从正电荷出发，终止于负电荷或无限远处，或来自于无限远处，终止于负电荷。 (2)电场线在电场中不相交。 (3)在同一电场中，电场线越密的地方场强越大。 (4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向。 (5)沿电场线方向电势逐渐降低。 (6)电场线和等势面在相交处互相垂直。 2．两种等量点电荷的电场线 比较 等量异种点电荷 等量同种点电荷 形状 连线中点O处的场强大小 最小，指向负电荷一方 为零 连线上的场强大小 沿连线先变小，再变大 沿连线先变小，再变大 沿中垂线由O点向外场强大小 O点最大，向外逐渐减小 O点最小，向外先变大后变小 五、 电势能　电势 1．静电力做功 (1)特点：静电力做功与路径无关，只与初、末位置有关。 (2)计算方法： ①W＝qEd，只适用于匀强电场，其中d为沿电场方向的距离。 ②WAB＝qUAB，适用于任何电场。 2．电势能 (1)定义：电荷在电场中具有的势能，数值上等于将电荷从该点移到零势能位置时静电力所做的功。 (2)静电力做功与电势能变化的关系：静电力做的功等于电势能的减少量，即WAB＝EpA－EpB＝－ΔEp。 (3)电势能的相对性：电势能是相对