一、库仑定律

高考综合复习——电场复习专题一

电场的基本概念

知识网络

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考纲要求

内容 物质的电结构、电荷守恒 静电现象的解释 点电荷 库仑定律 静电场 电场强度、点电荷的场强 电场线 电势能、电势 电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关系 带电粒子在匀强电场中的运动 示波管 常见电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系 要求 I I I II I II I I II I II I I I 命题规律

近几年高考对本专题知识考查的频率很高，主要集中在电场的有关概念、电场力做功与电势能的变化、带电粒子在电场中的运动及电容器等知识点上，尤其是与力学中的牛顿运动定律、动能定理、功能关系结合起来考查较多。

本专题高考试题主要集中在两个大的方面：其一是电场的描述，涉及电场强度、电场线、电势差、电势、等势面、平行板电容器的电容以及平行板电容器所形成的匀强电场，此方面重点考查了对基本概念的建立、物理规律的确切含义、物理规律的适用条件、相关知识的区别与联系等知识点的理解。其二是电场力、电场力做功、电势能的变化，还有带电粒子在电场中的加速和偏转，将电场的概念、规律与牛顿运动定律、功能关系等有机地结合起来。此方面重点考查分析综合能力。

复习策略

复习时应注意以下几点：

1．电荷与电场的关系

（1）电荷是物质的一种属性，电场是一种场形态的物质。 点电荷的问题应注意：

①不是小的物体就能看成点电荷，大的物体不能看成点电荷，而是视距离及带电物体的大小相对而言。当两电荷的距离远大于两电荷的大小时可看成点电荷。 ②三个点电荷的平衡条件

可概括为“三点共线、两同夹异，两大夹小，近小远大”。

（2）电荷的周围空间里存在着电场，电荷之间的相互作用是通过电场而进行的，一切电现象都离不开电场的作用。

（3）场强叠加时，每个电荷（包括感应电荷）在该点所产生的场强等于该电荷单独存在

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时在该点产生的电场强度矢量和。

2．E、U是两个描述电场不同特性（力、能）的物理量

电场线、等势面可以形象地表示出电场在空间的分布情况。

在匀强电场中，从某种意义上说，E的大小反映了电场沿电场线方向电势降落的快慢（沿电场线方向的单位长度上的电势降落）。 在E、U、

、四个物理量中，E、U是反映电场本身的，与外来电荷无关；

、。

、与

外来电荷密切相关，没有外来电荷就没有

3．判断电荷电势能高低的两种方法

（1）在电场中移动电荷，电荷受的电场力做正功，电荷电势能就减少，反之就增加。 （2）类比“弹簧模型”。

4．正值和负值的含义

在静电场中，物理量正、负的含义不同，要区别对待：

（1）电荷的正负表示电性。电子带负电，质子带正电，物体得到电子带负电，失去电子带正电。

（2）场强和电场力的正负表示方向，与正电荷受力方向相同为正，与正电荷受力方向相反为负（如果各点的E或F不在一条直线上，就不能用正、负表示方向了）。正负不表示大小，运算中不要带正负号，方向根据题意加以判定。

（3）电势和电势能的正负表示大小。正电势比负电势高。某点电势的大小与零电势的规定有关，比零电势低为负电势，一般规定无穷远处的电势为零（大地电势为零）。电势能的规定与此类似，某点电势能的大小与零电势的规定有关。用公式计算时可以带入正负号进行分析。

（4）电场力做功的正、负与电势能的增、减相对应：电场力做正功，电势能减小；电场力做负功，电势能增加。电场力做功的正负可以根据功的定义进行判断。

5．电容器

电容器的电容量是由电容器本身的特性决定的，与电容器是否充电及充电多少都无关。当电容器始终连接电源时，电容器两端电压恒定；当电容器充电后又断开电源，电容器所带电量恒定。

6．带电粒子在电场中的运动

电场和力学相结合的题目是出题的热点。复习时要引起足够的重视，要对偏转距离、偏转角、粒子的速度、能量变化等问题搞清楚，并能熟练地运用它们解释有关的物理现象。

7．电场中的功能关系要理清

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（1）适用于任何电场，适用于匀强电场。

（2）只有电场力做功，电势能和电荷的动能之和保持不变。

（3）只有电场力和重力做功，电势能、重力势能、动能三者之和保持不变。 ①电场力做的功等于机械能的变化； ②重力做的功等于电势能和动能之和的变化； ③电场力和重力做功之和等于电荷的动能的变化。

8．电场中问题的一些特殊方法

（1）在学习过程中要善于运用类比法，如点电荷与质点、库仑定律与万有引力定律等 都有相似之处，也有根本的不同。

（2）使用公式、定律，注意适用条件，如点电荷的电场。

适用于任何电场，而适用于

（3）要充分理解公式中每一个量的含义及各量的关系。

（4）要善于运用力学中处理问题的方法、技巧来处理实际问题，如根据运动判断受力，利用能量守恒、功能关系解决问题等等。

第一部分 库仑定律

知识要点梳理

知识点一——电荷及电荷守恒定律

▲知识梳理 1．电荷

在自然界中存在两种电荷即正电荷和负电荷，电荷的多少称为电荷量，其国际单位为库仑，简称库，符号C，与元电荷的关系为：2．物体带电的三种方式

使物体带电叫做起电，使物体带电的三种方式为摩擦起电、感应起电和接触起电。带电粒子所带电荷量是元电荷的整数倍。 物体带电的三种方式：

（1）摩擦起电是由于相互摩擦的物体间电子的得失而使物体分别带上等量异种电荷的。玻璃棒与丝绸摩擦时，由于玻璃棒容易失去电子而带正电，硬橡胶棒与毛皮摩擦时，由于硬橡胶棒容易得到电子而带负电。

（2）感应起电是指利用静电感应使物体带电的方式，如图所示，导体A、B相接触后靠近C，C带正电，由于静电感应，A、B上的自由电子受到带电体C的吸引而聚集到A端，使A端带负电，B端由于失去电子而带正电。这时先把A、B分开，然后移去C，则A和B两导体上就分别带上了等量异种电荷，如图所示。

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