2022年人教版高三物理專題復(fù)習講義：電場初步知識總結(jié)

電場初步知識

6.1摩擦起電、兩種電荷

1.帶電體具有吸引輕小物體的性質(zhì)。

2.用摩擦的方法使物體帶電叫做摩擦起電。

.餞理11后的頭發(fā)帚力電荷

兩種電荷:自然界只存在兩種電荷，即正帝正電一

3.的發(fā)除

電荷和負電荷。物理學規(guī)定:飛謖

摩擦起電帶至物吸引輕小物體

用綢布摩擦過的玻璃棒所帶

的電荷叫做正電荷；用毛皮摩擦過的橡膠棒所帶

的電荷叫做負電荷。

4.電荷間的相互作用規(guī)律是：同種電荷互相排斥，異種電荷互

相吸引。利用這個規(guī)律，可以制成檢驗物體是否帶電和粗略檢測帶電

量多少的驗電器。

富蘭克林命名正負電荷

6.2導(dǎo)體和絕緣體

1.導(dǎo)體：容易導(dǎo)電的物體叫做導(dǎo)體。導(dǎo)體導(dǎo)電是因為導(dǎo)體內(nèi)有

大量可以自由移動的電荷。如：金屬、石墨、人體、大地及酸、堿、

鹽的水溶液等。

2.絕緣體：不容易導(dǎo)電的物

體叫做絕緣體。絕緣體內(nèi)不容易

導(dǎo)電是因為絕緣體內(nèi)幾乎沒有自

由移動的電荷。如橡膠、玻璃、

塑料、油、純水等。吉伯向伊麗莎白女皇介紹能學新成果

吉爾伯特把經(jīng)過摩擦后能吸引小物體的物體叫做

electric,意思是“琥珀體”，這就是西文中

“電”的詞根的來源。

3.導(dǎo)體和絕緣體之間沒有絕對的界限，在外界條件變化時，絕

緣體可能變成導(dǎo)體，如木棒潮濕時容易導(dǎo)電，燒成紅熱的玻璃會導(dǎo)電。

6.3靜電感應(yīng)

當一個帶電體靠近導(dǎo)體時，由

TTT申

于電荷間相互吸引或排斥，導(dǎo)

體中的自由電荷便會趨向或

遠離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號電荷，遠離帶電體的一

端帶同號電荷。這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。

6.4電荷守恒定律

電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個

物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的

總量保持不變。

6.5元電荷：最小電荷量,用e表示e=L6022x10-19c

所有帶電體的電荷量或者等于e,或者是e的整數(shù)倍。故電荷量

不能連續(xù)變化

比荷：帶電體的電荷量與質(zhì)量的比

電子比荷

e_1.60x10-2。

=l.J6xlOnC/kg

me―0.91x10-3°館

6.6庫侖定律：真空中兩個點電荷之

間相互作用的電力，跟它們的電荷量

的乘積成正比，跟它們的距離的二次

方成反比，作用力的方向在它們的連線上。即:

/=/我其中々為靜電力常量，A=9.0X109N-m7c2

r

成立條件:①真空中（空氣中也近似成立），②點電荷。即帶電

體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計。（這一點與萬有

引力很相似，庫侖扭秤的復(fù)原件

但又有不同：對質(zhì)量均勻分布的球，無論兩球相距

多近，T都等于球心距；而對帶電導(dǎo)體球，距離近了以后，電荷會重

新分布，不能再用球心間距代替T）。

6.7電場強度E

電場的最基本的性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用。電場強度

E是描述電場力的性質(zhì)的物理量。

（1）定義：放入電場中某點的電荷所受的電場力方跟它的電荷量0

的比值，叫做該點的電場強度，簡稱場強?！?￡這是電場強度的定

q

義式，適用于任何電場。其中的。為試探電荷（以前稱為檢驗電荷），

是電荷量很小的點電荷（可正可負）。電場強度是矢量，規(guī)定其方向

與正電荷在該點受的電場力方向相同。

⑵點電荷周圍的場強公式是：E=華，其中。是產(chǎn)生該電場的電荷，

r

叫場源電荷。

⑶勻強電場的場強公式是：E=其中d是沿電場線方向上的距離。

d

6.8電場線：是人們?yōu)榱诵蜗蟮拿枥L電場而想象出一些線，客觀并

不存在.

1.切線方向表示該點場強的方向，也是正電荷的受力方向.

2.從正電荷出發(fā)到負電荷終止，或從正電荷出發(fā)到無窮遠處終止,

或者從無窮遠處出發(fā)到負電荷終止.

3.疏密表示該處電場的強弱，也表示該處場強的大小.

4.勻強電場的電場線平行且距離相等.

5.沒有畫出電場線的地方不一定沒有電場.

6.順著電場線方向，電勢越來越低.

7.電場線的方向是電勢降落陡度最大的方向，電場線跟等勢面垂直.

8.電場線永不相交也不閉合，

9.電場線不是電荷運動的軌跡.

勻強電場

孤立點電荷周圍的電場等量異種點電荷的電場等量同種點電荷的電點電荷與帶電平板

勻強電場：

場強方向處處相同，場強大小處處相等的區(qū)域稱為勻強電場

(2)電勢能：電荷在電場中由電荷和電場的相,,.：一；

能，它具有相對性，即電勢能的零點選取具有任意任……?

y?\

勢能是電荷與電場所共有。

①電勢能可用E=q中計算。

②由于電荷有正、負、電勢也有正、負（分別表示高于和低于零

電勢），故用E=q①計算電勢能時，需帶符號運算。

重力勢能和電勢能類比

重力場中.重力：地球和電場中.電場力：電荷之

物體之間存在的吸引力間的作用力

有電場力就有相應(yīng)的能.

有重力就有重力勢能ER=咄

0U電勢能Ep

Ep由物體和地面間的相對

Ep由電荷間的相對位置決定

位置決定

重力做功,重力勢能改變電場力作功.電勢能改變

「重力做正功,重力勢能就臧少電場力做正功,電勢能就減少

1重力做負功.重力勢能就增加1電場力做負功,電勢能就增加

W電-EpA-EpB

W重-EP1-Ep2

電勢6：是描述電場能的性質(zhì)的物理量。

①電勢定義為6=二，是一個沒有方向意義的物理量，電勢有高

q

低之分，按規(guī)定：正電荷在電場中某點具有的電勢能越大，該點電勢

越高。

②電勢的值與零電勢的選取有關(guān)，通常取離電場無窮遠處電勢

為零；實際應(yīng)用中常取大地電勢為零。

③當存在幾個“場源”時，某處合電場的電勢為各“場源”在此處電

場的電勢的代數(shù)和。

④電勢差，A、B間電勢差「中B；B、A間電勢差UBA=^B-R”

顯然UAB=TJBA,電勢差的值與零電勢的選取無關(guān)。

高度和電勢

重力場中，同一物體在不電場中.同一電荷在

同位置.場不同。電場中的不同位置,Ep

不同。

不同電荷在同一位置.

不同物體在同一位置.

Ep正比于電量q

EplE比于質(zhì)量m

Ep/m=gh,h只與相對位Ep/q叫做電勢。.夕只與

置有關(guān)相對位置有關(guān)

(4)電場線、場強、電勢、等勢面的相互關(guān)系。

①電場線與場強的關(guān)系；電場線越密的地方表示場強越大，電

場線上每一點的切線方向表示該點的場強方向。

②電場線與電勢的關(guān)系：沿著電場線方向，電勢越來越低;

③電場線與等勢面的關(guān)系：電場線越密的地方等差等勢面也越

密，電場線與通過該處的等勢面垂直；

④場強與電勢無直接關(guān)系：場強大（或小）的地方電勢不一定大

（或?。汶妱菘捎扇藶檫x取，而場強是否為零則由電場本身決定；

⑤場強與等勢面的關(guān)系：場強方向與通過該處的等勢面垂直且

由高電勢指向低電勢，等差等勢面越密的地方表示場強越大。

掌握電場力做功計算方法

（1）電場力做功與電荷電勢能的變化的關(guān)系。

電場力對電荷做正功時，電荷電勢能減少；電場力對電荷做負功時，

電荷電勢能增加，電勢能增加或減少的數(shù)值等于電場力做功的數(shù)值。

（2）電場力做功的特點

電荷在電場中任意兩點間移動時，它的電

勢能的變化量是確定的，因而移動電荷做功的干/IM"

值也是確定的，所以，電場力移動電荷所做的功，與移動的路徑無

關(guān)，僅與始末位置的電勢差有關(guān)，這與重力做功十分相似。

（3）計算方法W=Fcos0*\AB\=qE?\AM\

①由功的定義式W=F-s來計算，但在中學階段，

限于數(shù)學基礎(chǔ)，要求式中F為恒力才行，所以，這個方法有局限

性，僅在勻強電場中使用。

②用結(jié)論“電場力做功等于電荷電勢能增量的負值”來計算，即

W=-△媼，已知電荷電勢能的值時求電場力的功比較方便。

③用W=qU'B來計算，此時，一般又有兩個方案：一是嚴格帶符

號運算，q和加均考虛正和負，所得W的正、負直接表明電場力做功

的正、負；二是只取絕對值進行計算，所得W只是功的數(shù)值，至于

做正功還是負功?可用力學知識判定。

例題領(lǐng)路（做后再看答案，效果更好）

例1.毛皮與玻璃棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因為（）

A.毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上

B.毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到橡膠棒上

C.橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到毛皮上

D.橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上

解析：摩擦起電的實質(zhì)是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，中性

的物體若缺少了電子帶正電，多余了電子就帶負電，由于毛皮的原子

核束縛電子的本領(lǐng)比橡膠棒弱，在摩擦的過程中毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)

移到橡膠棒上，缺少了電子的毛皮帶正電，而正電荷是原子核內(nèi)的質(zhì)

子，不能自由移動，所以A正確.

例2.對于庫侖定律，下列說法正確的是（）

A.只要是計算真空中兩個點電荷間的相互作用力，就可使用公

式

B.兩個帶電小球即使相距非常近，也能用庫侖定律計算庫侖力

C.相互作用的兩個點電荷，不論它們的電荷量是否相同，它們

受到的庫侖力大小一定相等

D.庫侖定律中的靜電力常量k只是一個比例常數(shù)，只有數(shù)值，

沒有單位

解析：庫侖,定律的表達式F=k平的適用條件是真空中的點電荷，

而不是任意情況下的帶電體，所以選項A正確，B錯誤；兩個點電荷

之間受到的.靜電力互為作用力與反作用力，所以選項C正確；靜電力

常量k=9.0X109N?m2/C2,選項D錯誤.答案AC

例3.有三個完全一樣的金屬小球A、B、C,A帶電量7Q,B帶電量

-Q,C不帶電，將A、B固定，相距r,然后讓C球反復(fù)與A、B球多次接

觸，最后移去C球，試問A、B兩球間的相互作用力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?

解析：題中所說C與A、B反復(fù)接觸之間隱含一個解題條件：即A、

B原先所帶電量的總和最后在三個相同的小球間均分，則A、B兩球后

來帶的電量均為70+(一。)=2Q

3

A、B球原先是引力，大小為：

「,7Q.QQ2

F=K^=k*=7k=

rrr"

A、B球后來是斥力，大小為：

F=K*=a=4&

rrr

即X=iF,A、B間的相互作用力減為原來的4/7.

7

例4.關(guān)于同一電場的電場線，下列表述正確的是

()

A.電場線是客觀存在的

B.電場線越密，電場強度越小

C.沿著電場線方向，電勢越來越低

D.電荷在沿電場線方向移動時，電勢能減小

解析：電場是客觀存在的，而電場線是假想的，A錯；電場線越密的

地方電場越大B錯；沿著電場線的方向電勢逐漸降低C對；負電荷沿

著電場線方向移動時電場力做負功電勢能增加D錯。

例5.如圖所示，空間有一電場，電場中有兩個點aZy；

和b.下列表述正確的是（）/K

A.該電場是勻強電場'4'

B.a點的電場強度比b點的大

C.b點的電場強度比a點的大

D.正電荷在a、b兩點受力方向相同

解析：勻強電場的電場線是平行且等間距的，A選項錯；電場線的疏

密程度表示場強的相對大小，B選項正確，C選項錯誤；受力方向為

該點的切線方向，故a、b兩點受力方向不相同.答案.B

例6.電場力做功與電勢能變化之間的關(guān)系

如圖所示，把電量為一5X10—9C的電荷，

從電場中的A點移到B點，其電勢能（選

填“增大”、“減小”或“不變”）；若A點的電----

勢UA=15V,B點的電勢UB=10V,則此過程中電場力做的功為

J.

解析：將電荷從從電場中的A點移到B點，電場力做負功，其

W

電勢能增加；由電勢差公式UAB=T，W=qUAB=-5X10-9x（15

-10）J=-2.5X10-8J.

銜接練習嘗試（做后再看答案，效果更好）

一、選擇題（本題共有10小題，每小題4分，共40分。在每小

題給出的4個選項中，至少有一項是正確的。全部選對的給4分，選

對但不全的得2分，有選錯的或不選的得。分）

1.兩個用相同材料制成的半徑相等的帶電金屬小球,其中一個球

的帶電量的絕對值是另一個的5倍,它們間的庫侖力大小程F,喝兩

球接觸后再放回原處,它們間庫侖力的大小可能「一77

DA

A.5FI9B.4F/5C.5/74D.9/75圖1

2.點電荷A和B,分別帶正電和負電，電量分別為4Q和Q,

在AB連線上，如圖1所示，電場強度為零的地方在（）

A.A和B之間B.A右側(cè)

C.B左側(cè)D.A的右側(cè)及B/勺

的左側(cè):E

I

i

3.如圖2所示，一帶電小球用絲線懸掛在二*

圖2

水平方向的勻強電場中，當小球靜止后把懸線燒

斷，則小球在電場中將作（）

A.自由落體運動B.曲線運動

C.沿著懸線的延長線作勻加速運動D.變加速直線運動

4.如圖3是表示在一個電場中的a、b、c、d四，臀髀I入檢驗

電荷時，測得的檢驗電荷的電量跟它所受電場力的函數(shù)施喊，

那么下列敘述正確的是（）*

A.這個電場是勻強電場\d

B.a、b、c、d四點的場強大小關(guān)系是Ed>Ea>Eb>圖3

C.a、b、c、d四點的場強大小關(guān)系是Ea>Eb>E）Ed

D.無法確定這四個點的場強大小關(guān)系

5.以下說法正確的是（）

A.由E=±可知此場中某點的電場強度E與F成正比

q

B.由公式。=”可知電場中某點的電勢6與q成反比

q

C.由Uab=Ed可知，勻強電場中的任意兩點a、b間的距離越大，

則兩點間的電勢差也一定越大

D.公式C=Q/U,電容器的電容大小C與電容器兩極板間電勢差U

無關(guān)

6.一個電子在電場中A點具有80eV的電勢能，當它由A運動到

B克服電場力做功30eV,則（）

A.電子在B點的電勢能是50eVB.電子的電勢能增加了30eV

C.B點的電勢為110VD.B點的1

電勢為T10V

7.如圖4所示，實線是一個電場中的電場線，

虛線是一個負檢驗電荷在這個電場中的軌跡，若電圖4

荷是從a處運動到b處，以下判斷正確的是（）

A.電荷從a到b加速度減小B.b處電勢能大

C.b處電勢高D.電荷在b處速度小

8.如圖5所示，質(zhì)量為m,帶電量為q的粒子，以初速度Vo,從

A點豎直向上射入真空中的沿水平方向的勻強電?——?

B

場中，粒子通過電場中B點時，速率VB=2V0,方I

-rj-------------?

向與電場的方向一致，則A,B兩點的電勢差為：＞

/、