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第八章　　静　电　场

一、库仑定律

1．电荷：自然界中只存在两种电荷　　正电荷——丝玻正 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引

　　　　　　　　　　　　　　　　 负电荷——毛某某　　

2．电荷量：电荷量是指物体所带电荷的多少．单位是库仑，字母为“C”．

3．元电荷：电子所带电荷量e=1.6
10-19C，所有带电体的电荷量都是e的整数倍，电荷量e称为元电荷．

电子的比荷：电子的电荷量e与电子质量m的比叫电子的比荷e/m=1.76×1011Ｃ/kg

4．点电荷：点电荷是一种理想化的模型

视为点电荷的条件：当带电体的尺寸比它们之间的距离小得很多，以致带电体的大小、形状对相互作用力影响不大时，这样的带电体就可以看做点电荷．

5．物体带电方法：（1）摩擦起电；（2）感应起电；（3）接触起电．

6、物体带电的实质：物体带电的实质是物体得到或失去电子。

7．电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，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，在转移过程中电荷总量保持不变．

8．库仑定律：

（1）适用条件：① 真空中，②静止点电荷

（2）公式：
　　　静电力常量k=9.0×109 N·m2/C2

说明：1.①不论两个带电体的电量是否相等它们间的作用力一定大小相等、方向相反

②均匀带电的圆球、圆板、圆环，等效为电荷都集中在球心、圆心．

③微观粒子（如电子、质子）间的万有引力比它们之间的库仑力小得多，万有引力通常忽略不计，电荷在电场中受力分析时，一般情况下物体的重力不计．

2．应用方法：在要求不很精确时，空气可近似当作真空来处理。计算库仑力大小可将电荷量的绝对值代入公式，方向根据电性来判断

3．三个自由点电荷的平衡问题

(1) 条件：每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反。

(2) 规律：“三点共线”——三个点电荷分布在同一条直线上；

“两同夹异”——正负电荷相互间隔；

“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小；

“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷。

4.电量分配：“相同金属小球”可知：两金属球接触后电荷平分或先中
和再平分；

二、电场力的性质

1．电场：

（1）电场：带电体周围存在的一种物质，是电荷间相互作用的媒体．它是一种看不见的客观存在的物质．它具有力的特性和能的特性．

（2）电场最基本的性质：对放入电场中的电荷有电场力的作用．

（3）电场力：放入电场中的电荷受到电场的力的作用，此力叫电场力．

2．电场强度E——描述电场力的性质的物理量

（1）定义：放入电场中某点的电荷所受电场力与此电荷所带电荷量的比值，叫电场强度．

（2）定义式：
．

（3）物质性：电场是电荷周围客观存在的物质，电荷之间的相互作用力通过电场而发生．

（4）客观性：场强是描述电场力的性质的物理量，只由电场本身决定．电场中某点的场强与检验电荷的电性和电量q无关，与检验电荷所受的电场力F无关，即使无检验电荷存在，该点的场强依然是原有的值．

（5）矢量性：电场中某点的电场强度方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向．与放在该点的负电荷受的电场力的方向相反．

★电场强度叠加：

①当空间有几个点电荷同时存在时，它们的电场就互相叠加，形成合电场，这时某点的电场强度就是各个点电荷单独存在时在该点产生的电场强度的矢量和。

②电场强度是矢量，合成遵守平行四边形定则，只有同时作用在同一区域的电场才能叠加。

③电场中某点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点的点电荷q无关，它决定于形成电场的电荷(源电荷)及空间位置

（6）场强大小判断：

a．根据电场力判断：

b．根据电场线判断：只与电场线疏密有关，与电场线方向无关．

c．根据匀强电场中电势差判断：E=U/d

（7）电场强度的计算：

（定义式，适用于任何电场）

（只适用于真空中点电荷产成的电场）

（只适用于匀强电场）

3．电场线——电场的形象描绘

定义：在电场中画出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跟该点的场强方向一致，这些曲线就叫做电场线．

性质：（1）电场线是为了形象地表示电场的方向和强弱引入的假想线，它不是电场中实际存在的线．电场线也不是电荷在电场中运动的轨迹．

（2）电场线的疏密表示场强的大小，电场线越密的地方，其场强就越大．

（3）电场线上某点的切线方向即该点的场强方向，也是正电荷在该点受电场力的方向．

（4）静电场的电场线是不闭合的曲线，总是从正电荷(或无穷远处)发出，终止于负电荷(或无穷远处)．在没有电荷的地方电场线不会中断，也不会相交．

（5）电场线不会相交．　　　　　　　　　（6）沿电场线电势降低

（7）电场线与等势面垂直，由高指向低　　（8）等差等势面越密集E越大

（9）匀强电场电场线及等势面——平行等间距

★几种常见电场线的分布：

注：一条直的电场线哪个图中都有，场强的大小判定要看在哪个图中哪个位置

★等量点电荷的电场线比较：注:场强为零电势不一定为零 电势为零场强不一定为零(无穷远为参考)

比　　较

等　量　异　种　点　电　荷

等　量　同　种(正)点　电　荷



 [来源:学科

电　场　线　分　布　图







连线中点O处的电场强度

最小，指向负电荷一方

为零



连线上的电场强度大小

沿连线先变小，再变大

沿连线先变小，再变大



沿中垂线由O点向外电场强度大小

O点最大，向外逐渐减小

O点最小，向外先变大后变小



关于O点对称的点电场强度特点

等大同向

等大反向



三、 电场能的性质

1．电势差UAB：

（1）定义：电荷在电场中，由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功与移动电荷电荷量的比值WAB/q，叫做A、B两点间的电势差，用UAB表示．

（2）定义式：UAB=WAB/q．

（3）电势差是标量，但有正负，正负表示电势的高低．

2．电势φ：描述电场能的性质的物理量

（1）定义：电势实质上是和标准位置的电势差．即电场中某点的电势，在数值上等于把单位正电荷从某点移到标准位置（零电势点）时电场力所做的功．

（2）定义式：φA=UA∞= WA∞/q．

（3）电势是标量，但有正负，正负表示该点电势比零电势点高还是低．

（4）电势高低判断：

a．根据移动检验电荷做功判断：移动正电荷电场力做正功(负功)时，电势降落(升高)；移动负电荷电场力做正功(负功)时，电势升高(降落)．

b．根据电场线判断：沿着电场线方向，电势越来越低，逆着电场线方向电势越来越高．

c．根据场源电荷判断：离正电荷越近，电势越高，离场源负电荷越近，电势越低．

d．根据电势差判断：
>0，则A点电势比B点高；
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