课件49张PPT。静电场第一章1 电荷及其守恒定律第一章梳过干燥头发的塑料梳子能吸引轻小物体，我们通常说它们带了电或有了电荷。
物体经过摩擦之后为什么会带电？电荷及相互作用 1.两种电荷
自然界中只存在两种电荷，即_____电荷和_____电荷。
(1)正电荷：用丝绸摩擦过的__________所带的电荷叫做正电荷。
(2)负电荷：用毛皮摩擦过的__________所带的电荷叫做负电荷。
2．相互作用
同种电荷相互________，异种电荷相互_______ 。正 负 玻璃棒橡胶棒 排斥吸引正电负电相等电中性三种起电方式1.接触起电
指一个带电的金属导体跟另一个__________的金属导体__________后分开，而使不带电的导体带上电荷的方式(如图)。不带电接触2．摩擦起电
两个物体相互摩擦时，一些束缚不紧的__________从一个物体转移到另一个物体上，使得原来呈电中性的物体由于得到_________而带负电，失去_________的物体带正电。(如图)电子电子电子3．感应起电
(1)自由电子：金属中离原子核________的能脱离原子核的束缚而在金属中__________的电子。
(2)静电感应：当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互________或________，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________电荷，远离带电体的一端带________电荷的现象。
(3)感应起电：利用__________使金属导体带电的过程(如图)。较远自由活动吸引排斥异种同种静电感应表述一：电荷既不会__________，也不会__________，它只能从物体的一部分转移到__________，或者从一个物体转移到____________。在转移的过程中，电荷的总量__________。
表述二：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和__________。电荷守恒定律创生消灭另一部分另一个物体保持不变保持不变元电荷1.电荷量
电荷的多少。其国际制单位是__________，简称库，用_______表示。
2．元电荷
最小的电荷量，即__________所带的电荷量，用e表示。e＝_____________C，最早由美国物理学家__________测得。库仑C电子1.6×10－19密立根质量 1.76×1011一、三种起电方式的比较
[特别提醒](1)感应起电成功的关键在于先分开两物体(或先断开接地线)然后再移去带电体。
(2)摩擦起电中对原子核外电子束缚能力差的物体失去电子而带正电，对原子核外电子束缚能力强的物体得到电子而带负电。如图所示的现象为感应起电，为什么发生感应起电的是导体而不是绝缘体？
答案：感应起电的实质是在带电体电荷的作用下，物体上的自由电荷的转移，只有导体上的电子(或正、负离子)才能自由移动，而绝缘体上的电子不能自由地移动。所以，导体能发生感应起电，而绝缘体不能。
二、电荷守恒定律
1．守恒的广泛性
电荷守恒定律同能量守恒定律一样，是自然界中最基本的规律，任何电现象都不违背电荷守恒定律。
物体的起电过程，其本质都是电子发生了转移，也就是说物体所带电荷的重新分配。不论哪一种起电过程都没有创造电荷，也没有消灭电荷。
2．“中性”与“中和”的理解
(1)中性：物体内有电荷存在，但正、负电荷的绝对值相等，对外不显电性。
(2)中和：两个带有等量异种电荷的带电体相遇达到电中性的过程。
带有等量异种电荷的金属球接触后会发生电荷的中和，此时电荷被消灭了吗？
答案：中和时，系统所带电荷的代数和不变，电荷并没有消失，只是正、负电荷数值相等，对外显电中性。
三、验电器与静电计的区别与联系使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开。下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，正确的是( )
答案：B
解析：把带电金属球移近不带电的验电器，根据静电感应现象的规律，若金属球带正电荷，则将导体上的自由电子吸引上来，这样验电器的上部将带负电荷，箔片带正电荷；若金属球带负电荷，则将导体上的自由电子排斥到最远端，这样验电器的上部将带正电荷，箔片带负电荷。B项正确。 如图所示，A、B为相互接触的用绝缘支架支持的金属导体，起初它们不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是( )对起电方式的理解
A．把C移近导体A时，A、B上的金属箔片都张开
B．把C移近导体A，先把A、B分开，然后移去C，A、B上的金属箔片仍张开
C．先把C移走，再把A、B分开，A、B上的金属箔片仍张开
D．先把A、B分开，再把C移走，然后重新让A、B接触，A上的金属箔片张开，而B上的金属箔片闭合
解析：(1)C移近A时，带正电的小球C对A、B内的电荷有力的作用，使A、B中的自由电子向左移动，使得A端积累了负电荷，B端积累了正电荷，其下部的金属箔片也分别带上了与A、B同种性质的电荷。由于同种电荷间的斥力，所以金属箔片都张开，A正确。
(2)C靠近后保持不动，把A、B分开，A、B上的电荷因受C的作用力不可能中和，因而A、B仍带等量的异种感应电荷，此时即使再移走C，因A、B已经绝缘，所带电荷量也不会变，金属箔片仍张开，B正确。
(3)先移走C，再把A、B分开，A、B上的感应电荷会马上在其相互之间的引力作用下吸引中和，不再带电，所以箔片都不会张开，C错。
(4)先把A、B分开，移走C，然后重新让A、B接触，A、B所带的异种电荷马上中和，箔片都不会张开，D错。
答案：AB(惠安一中2013～2014学年高二上学期期中)用金属箔做成一个不带电的圆环，放在干燥的绝缘桌面上。小明同学用绝缘材料做的笔套与头发摩擦后，将笔套自上向下慢慢靠近圆环，当距离约为0.5cm时圆环被吸引到笔套上，如图所示。对上述现象的判断与分析，下列说法错误的是( )
A．笔套碰到圆环后，笔套所带的电荷立刻被全部中和
B．摩擦使笔套带电
C．笔套靠近圆环时，圆环上、下部感应出异号电荷
D．圆环被吸引到笔套的过程中，圆环所受静电力的合力大于圆环的重力
答案：A 一带负电的绝缘金属小球被放在潮湿的空气中，经过一段时间后，发现该小球上带有的负电荷几乎不存在了。这说明( )
A．小球上原有的负电荷逐渐消失了
B．在此现象中，电荷不守恒
C．小球上负电荷减少的主要原因是潮湿的空气将电子导走了
D．该现象是由于电子的转移引起的，仍然遵循电荷守恒定律 对电荷守恒定律、元电荷的理解
解析：绝缘小球上的负电荷减少是由于电子通过潮湿的空气导电转移到外界，小球上电荷量减少，但是这些电子并没消失；就小球和整个外界组成的系统而言，其电荷的总量仍保持不变，仍遵循电荷守恒定律。
答案：CD(湖南浏阳一中、醴陵一中2013～2014学年高二上学期联考)关于对元电荷的理解，下列说法正确的是( )
A．元电荷就是电子或质子
B．元电荷是指电荷量跟电子所带电荷量数值相等的带电体
C．元电荷是指带电量为1.60×10－19C的带电体
D．带电体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍
答案：D
解析：电子和质子是实实在在的粒子，而元电荷只是一个电量单位，不是带电体，电子和质子带电量都等于元电荷的值，A、B、C选项错误；带电体所带的电荷量只能是元电荷的整数倍，选项D正确。 某研究性学习小组的同学设计了以下实验方案来验证电荷守恒定律。 开放·探究 根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：
(1)步骤二的实验现象，说明____________________ __________________________________________________________________________________________________________；
(2)步骤三的实验现象，说明____________________ ______________________________________________________________________________________________________；
(3)该研究性实验__________________(选填“能”或“不能”)验证电荷守恒定律。解析：解答本题时应明确起电板经摩擦后的带电情况，还要理解验电器金属箔片张开和闭合的原因。
用力将两块起电板快速摩擦后分开，两板分别带上了等量异种电荷。步骤二中金属球与箔片组成的整体发生静电感应现象故箔片张开，步骤三中两块板同时插入空心金属球，总电荷量为零，不发生静电感应现象，故箔片不张开，该实验能验证电荷守恒定律。
答案：(1)起电板使验电器感应起电 (2)两块板带有等量异种电荷 (3)能
点评：在电荷转移和重新分配的过程中，整个系统电荷是守恒的，实验中箔片张开后又闭合，验证了电荷守恒定律的正确性。在干燥的天气里，用梳子梳头发的时候，头发会不听指挥，顺着梳子飞起来(如图)，这时如果将梳子浸入水中片刻再梳，头发就服贴了。试解释这一现象。答案：梳头发时由于摩擦起电，梳子和头发上产生异种电荷，又由于异种电荷相互吸引，使得头发顺着梳子飞了起来。梳子浸入水中后再梳，潮湿的梳子能将头发上的静电导走，也就不再出现上面的现象。易错点：对感应起电中的远端的理解不清导致错误。
案例：如图所示，放在绝缘支架上带正电的导体球A，靠近放在绝缘支架上不带电的导体B，导体B用导线经开关S接地，现把S先合上再断开，再移走A，则导体B( )
A．不带电 B．带正电
C．带负电 D．不能确定
易错分析：对于绝缘柱支持的导体B，由于静电感应，其左端带负电，右端带正电。左端接地，左端电荷被导走，导体B带正电，故选B。
正确解答：在感应起电的过程中，远端带同种电荷，近端带异种电荷。将B的左端接地后，B和地球组成了一个大导体，地球是导体的远端，故B成了近端，带负电。
正确答案：C课件50张PPT。静电场第一章2 库 仑 定 律第一章图中的母女两人用手接触一个带电体时，身体带上了电，头发上的电荷相互排斥，她们的头发便竖立起来。
这一节我们来探究电荷间相互作用力所遵从的规律。探究影响电荷间相互作用力的因素mgtan 变大变小变小变大变大变小距离电荷量库仑定律1.库仑力
电荷间的_____________，也叫做静电力。
2．点电荷
(1)点电荷是只有电荷量，没有____________的理想化的模型，类似于力学中的________，实际并不存在。
(2)特点
①带电体间的距离比它们自身的大小__________；
②带电体的形状、大小及电荷分布状况对电荷间的__________的影响可以忽略。相互作用力大小、形状质点大得多作用力3．库仑定律
(1)内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力F的大小，与它们的电荷量Q1、Q2的________成正比，与它们的距离r的__________成反比，作用力的方向在它们的________上。
(2)表达式：F＝__________，其中静电力常量k＝__________N·m2/C2。
方向：在两点电荷的连线上，同种电荷_______，异种电荷________。
(3)适用范围：________________。乘积二次方连线9.0×109相斥相吸真空中的点电荷1.实验装置
库仑扭秤(如图所示)库仑的实验2．实验步骤
(1)改变A和C之间的距离，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出力F与__________的关系。
(2)改变A和C的带电荷量，记录每次悬丝扭转的角度，便可找出力F与__________之间的关系。距离r电荷量qF∝q1q2
一、对点电荷的理解
1．点电荷是理想化的物理模型
点电荷是只有电荷量，没有大小、形状的理想化模型，类似于力学中的质点，实际中并不存在。
2．带电体看成点电荷的条件
(1)一个带电体能否看成点电荷，要看它本身的线度是否比它们之间的距离小得多。即使是比较大的带电体，只要它们之间的距离足够大，也可以视为点电荷。
(2)带电体的线度比相关的距离小多少时才能看成点电荷，还与问题所要求的精度有关。在测量精度要求的范围内，带电体的形状及大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，带电体就可以看成点电荷。
[特别提醒](1)从宏观意义上讨论电子、质子等带电粒子时，完全可以把它们视为点电荷。
(2)带电的物体能否看成点电荷，有时还要考虑带电体的电荷分布情况。
(贵州省重点高中2013～2014学年高二上学期期中)关于元电荷和点电荷，下列说法中正确的是( )
A．元电荷实质上是指电子和质子本身
B．元电荷一定可看成点电荷
C．体积很大的带电体也可能看做点电荷
D．点电荷一定是电量很小的电荷
答案：C
解析：元电荷是带电量的最小值，它不是实体电荷，故A、B错误；带电体能否看作点电荷是由研究问题的性质决定，与自身大小形状及所带电荷量的大小无具体关系，所以C正确，D错误。
二、对库仑定律的理解
1．库仑定律的适用条件
(1)真空中；(2)点电荷。
以上两个条件是理想化的，在空气中也近似成立。
2．k值的确定
库仑定律中的静电力常量k，只有在公式中的各量都采用国际单位时，才可以取k＝9.0×109N·m2/C2。3．静电力的确定方法
静电力的大小计算和方向判断一般分开进行。
(1)大小计算：利用库仑定律计算大小时，不必将表示电性的正、负号代入公式，只代入Q1、Q2的绝对值即可。
(2)方向判断：利用同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来判断。
4．多个点电荷的静电力叠加
对于两个以上的点电荷，其中每一个点电荷所受的总的静电力等于其他点电荷分别单独存在时对该电荷的作用力的矢量和。
5．库仑力是“性质力”
库仑力是电荷之间的一种相互作用力，具有自己的特性，与重力、弹力、摩擦力一样是一种“性质力”。同样具有力的共性，例如两个点电荷之间的相互作用力也遵守牛顿第三定律——大小相等、方向相反、作用在同一直线上。在实际应用时，与其他力一样，受力分析时不能漏掉，对物体的平衡或运动起着独立的作用。(重庆一中2013～2014学年高二上学期期中)下列各图中A球系在绝缘细线的下端，B球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出。A球能保持静止的是( )
答案：AD
解析：四图中A球受力满足三力平衡的有A、D，故A、D正确。三、库仑定律与万有引力定律的比较
[特别提醒](1)库仑力和万有引力是两种不同性质的力，受力分析时要分别分析。
(2)库仑力和万有引力表达式的相似性，揭示了大自然的和谐美和多样美。 (宿迁市2013～2014学年高二上学期期中)两个相同的金属小球，带电量之比为1 ∶7，相距为r(r远大于小球半径)，两者相互接触后再放回原来的位置上，则它们间的库仑力可能为原来的( )库仑定律公式的应用答案：CD
点评：解答本题时应注意以下两点：
(1)两金属小球所带电性可能相同，也可能相反。
(2)两相同金属小球接触后平分总电量。答案：A 两个可自由移动的点电荷分别放在A、B两处，如图所示，A处电荷带正电Q1，B处电荷带负电Q2，且Q2＝4Q1，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在直线AB上，欲使整个系统处于平衡状态，则( )
A．Q3为负电荷，且放于A左方
B．Q3为负电荷，且放于B右方
C．Q3为正电荷，且放于A与B之间
D．Q3为正电荷，且放于B右方电荷的平衡问题答案：A
点评：三个带电体在一条直线上，都在静电力作用下处于平衡状态，它们遵循的规律是：中间的电荷与两边的电荷电性相反，两边电荷电性相同，中间电荷量最小，即“两同夹一异，两大夹一小。”(海岳中学2013～2014学年高二上学期期中)如图所示，两个质量分别为m1和m2的小球各用长为L的丝线悬挂在同一点，当两球分别带电量＋q1和＋q2时，两丝线张开一定的角度，下列哪些情况是可能的( )
A．若m1＝m2，则α1＝α2
B．若m1>m2，则α1>α2
C．若m1α2
D．若m1＝m2，且q1>q2，则α1>α2
答案：AC
解析：两球所受库仑力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，小球越轻，偏离平衡位置的角度越大，所以选项A、C正确。 用干燥的纤维布分别与两张薄塑料片摩擦一下，然后将两张塑料片靠近发现它们相互排斥(如图)。
通过此现象说明摩擦后的透明塑料片之间的相互作用力不是万有引力，试叙述你的理由。开放·探究解析：理由一：透明塑料片互相排斥，而万有引力使物体相互吸引，显然这种排斥力不是万有引力。
理由二：像透明塑料片这样质量小的物体之间存在的万有引力很小，我们一般无法明显观察到明显的受力情况。而摩擦后的塑料片之间的相互作用力可以明显观察到，显然不是万有引力。
理由三：这种力的存在和大小取决于透明塑料片是否受到摩擦，万有引力与是否摩擦无关，因此这种力不是万有引力。宇航员在探测某星球时有如下发现：
(1)该星球带负电，而且带电均匀；
(2)该星球表面没有大气；
(3)在一次实验中，宇航员将一个带电小球(小球的带电量远小于星球的带电量)置于离星球表面某一高度处无初速释放，带电小球恰好能处于悬浮状态。
则根据以上信息可以推断( )
A．小球一定带正电
B．小球一定带负电
C．只改变小球的电荷量，从原高度无初速释放后，小球仍将处于悬浮状态
D．只改变小球离星球表面的高度，无初速释放后，小球仍将处于悬浮状态
答案：BD易错点：对物理定律理解不透导致错误
案例：如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b，壳层的厚度和质量分布均匀，将它们分别固定于绝缘支座上，两球心间的距离为l，为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷，两球电量的绝对值均为Q，那么，a、b两球之间的万有引力F引、库仑力F库分别为( )
正确解答：万有引力定律适用于两个可看成质点的物体，虽然两球心间的距离l只有半径的3倍，但由于壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点。因此，可以应用万有引力定律。对于a、b两带电球壳，由于两球心间的距离l只有半径的3倍，不能看成点电荷，不满足库仑定律的适用条件，故D正确。
正确答案：D课件62张PPT。静电场第一章3 电 场 强 度第一章弹力和摩擦力都是在两个物体互相接触的情况下产生的。而两个带电体没有接触，就可以发生静电力的作用。那么，电荷之间的相互作用是通过什么发生的？电场1.概念
电荷周围存在的一种特殊物质。带电体间的相互作用是通过周围的______发生的。
2．静电场
是______的电荷产生的电场。
3．基本性质
对放入其中的电荷有______的作用。电场静止力电场强度1.试探电荷(检验电荷)
用来检测电场__________及其强弱分布情况的电荷，是研究电场的工具。
2．场源电荷
激发或产生我们正在研究的电场的电荷，是电场的来源。 是否存在电场力 电荷量牛/库N/C正电荷电场本身的力的性质1.公式
E＝__________，Q为真空中点电荷的带电量，r为该点到点电荷Q的距离。
2．方向
若Q为__________，场强方向沿Q和该点的连线指向该点；若Q为__________，场强方向沿Q和该点的连线指向Q。
3．适用条件
_________________。点电荷的场强正电荷负电荷真空中点电荷电场强度的叠加1.场强的叠加
如果场源电荷不只是一个点电荷，则电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的__________。这种关系叫做电场强度的叠加。
2．运算法则
电场强度是矢量，场强的叠加本质是矢量叠加，所以应该用____________定则。
3．应用范围
电场的叠加原理对__________都适用，注意只有同时共同形成电场时才能叠加。矢量和平行四边形任何电场1.电场线
为了形象描述电场而_______的一条条有________的曲线。曲线上每点的_______的方向表示该点的电场强度的方向。电场线 匀强电场假想方向切线2．电场线的特点
(1)电场线从__________或__________出发，终止于__________或__________。
(2)电场线在电场中不相交。
(3)电场强度较大的地方，电场线__________；电场强度较小的地方，电场线__________。
(4)电场线上任一点顺着电场线的________方向，就表示该点电场强度的方向。
(5)电场线不是实际存在的曲线，是为了形象描述电场而假想的。正电荷无限远负电荷无限远较密较疏切线
3．匀强电场
(1)定义：各点电场强度的大小_______、方向_______的电场。
(2)匀强电场的电场线：__________的平行直线。
相等相同间隔相等
一、对电场及电场强度的理解
1．对电场的理解
(1)场与分子、原子组成的实物一样具有能量和速度，它是物质存在的一种特殊形式。
(2)场与实物是物质存在的两种不同形式。
(3)电荷的周围一定存在电场，静止电荷的周围存在着静电场。
(4)电荷间的相互作用是通过电场发生的。2．对电场强度的理解
(1)电场强度反映了电场的力的性质。
(2)唯一性：电场中某点的电场强度E是唯一的，是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的，与是否放入试探电荷、放入电荷的电性、电荷量的多少均无关。电场中不同的地方，电场强度一般是不同的。
(3)矢量性：电场强度描述了电场的强弱，是矢量，其方向与在该点的正电荷所受电场力的方向相同，与在该点的负电荷所受电场力的方向相反。
[特别提醒](1)试探电荷是一种理想化模型，它是电荷量和尺寸都充分小的点电荷，点电荷不一定能做试探电荷。
(2)和已经学过的其他矢量一样，比较电场强度是否相同时，一定要考虑大小、方向两个要素。
二、电场强度的两个公式的比较答案：B
三、对电场线的理解
1．电场线的应用
(1)按照电场线画法的规定，场强大处电场线密，场强小处电场线疏，根据电场线的疏密可以比较场强的大小。
(2)根据电场线的定义，电场线每点的切线方向就是该点电场强度的方向。
2．几种常见电场的电场线3．电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的比较
[特别提醒]带电粒子运动轨迹与电场线重合必备的条件：
(1)电场线是直线；
(2)带电粒子只受电场力作用，或受其他力，但方向沿电场线所在的直线；
(3)带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直线。答案：A
解析：根据力和运动的关系知，当粒子运动至电场中某一点时，运动速度与受力如图所示，又据曲线运动知识知粒子运动轨迹夹在合外力与速度之间，可判定粉尘颗粒的运动轨迹如A选项中图所示。 关于电场，下列叙述正确的是( )对电场强度的理解解析：A：场强是矢量，不仅有大小，而且有方向，以点电荷Q为圆心，半径为r的球面上，场强的大小E＝kQ/r2，但方向不同，故A错误。
B：在正电荷和负电荷周围确定场强的方法相同，用试探电荷q放到被考察点，q所受的电场力为F，那么E＝F/q。由此可见，何处场强大，何处场强小，与电荷的正负并没有什么关系，故B也错误。
C：电场强度E是电场的性质，试探电荷是用来体现这一性质的“工具”，就像用温度计测量水的温度一样，温度计插入水中，水的温度就由温度计显示出来，取走温度计，水的温度仍然如此，不会消失。故C正确。
D：E＝F/q一式中，E的大小并不是由F、q来决定的。在电场中某一点放入一试探电荷q，那么q越大，F越大，而F/q这一比值却不变。故D错误。
答案：C
点评：通过本例的分析，可使学生全面地理解场强的定义。场强是由电场本身决定的，与试探电荷q无关。(福建长乐二中、闽清高中等五校2013～2014学年高二上学期联考)如图所示的四个电场的电场线，其中A和C图中小圆圈表示一个点电荷，A图中虚线是一个圆，B图中几条直线间距相等互相平行，则在图中M、N处电场强度相同的是( )
答案：B
解析：电场强度是矢量，电场强度相同必定其大小相等、方向相同。故答案为B。
(青州一中2013～2014学年高二上学期期末)一负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B点，它运动的速度—时间图象如图所示。则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下图中的( )对电场线的理解及应用解析：由速度—时间图象可知，电荷的速度越来越大，且加速度也是越来越大，故电荷在运动过程中，应受到逐渐增大的静电力作用，所以电场线的方向应由B指向A。由于加速度越来越大，所以电场力越来越大，即B点的电场强度应大于A点的电场强度，即B点处电场线应比A点处密集。所以正确答案为C。
答案：C
点评：如果对v－t图象的斜率即加速度值理解不够，就不能得出电荷加速度变大的结论，而得不到正确的结果。如图所示，实线为三条未知方向的电场线，从电场中的M点以相同的速度飞出a、b两个带电粒子，a、b的运动轨迹如图中的虚线所示(a、b只受电场力作用)，则( )
A．a一定带正电，b一定带负电
B．电场力对a做正功，对b做负功
C．a的速度将减小，b的速度将增大
D．a的加速度将减小，b的加速度将增大
答案：D 如图所示，真空中，带电荷量分别为＋Q和－Q的点电荷A、B相距r，则：
(1)两点电荷连线的中点O的场强为多大？
(2)在两点电荷连线的中垂线上，距A、B两点都为r的O′点的场强如何？电场强度的叠加
点评：电场强度是矢量，如果空间中同时存在几个场源，则空间中某点的电场强度就是这几个场源单独存在时产生的电场强度的矢量和，场强的合成也像力、速度等矢量一样，用平行四边形定则，而当几个矢量均在同一直线上时，可简化为代数加减法。(诸城市2013～2014学年高二上学期期中)如图所示的真空空间中，仅在正方体中的黑点处存在着电荷量大小相等的点电荷，则图中a、b两点电场强度相同的是( )答案：C
解析：由正、负点电荷的电场强度特点及电场强度的矢量叠加可知，只有选项C正确。 竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场。其电场强度为E，在该匀强电场中，用丝线悬挂质量为m的带电小球，丝线跟竖直方向成θ角时小球恰好平衡，如图所示，请问：
(1)小球带电荷量是多少？
(2)若剪断丝线，小球碰到金属板需多长时间？电场与力学知识的综合应用
点评：解答本题的方法和解力学题的方法完全一样，只不过多了个电场力。带电小球的质量为m，当匀强电场方向水平向右时(图中未画出)，小球恰能静止在光滑圆槽形轨道的A点，图中角θ＝30°，如图所示，当将电场方向转为竖直向下时(保持匀强电场的电场强度大小不变)，求小球从A点起滑到最低点时对轨道的压力。易错点：对场强的叠加认识不透导致错误
案例：如图甲中，MN为很大的薄金属板(可理解为无限大)，金属板原来不带电。在金属板的右侧，距金属板距离为d的位置上放入一个带正电荷、电荷量为q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布。P是点电荷右侧与点电荷之间的距离也为d的一个点，几位同学想求出P点的电场强度大小，但发现很难。几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的。 正确答案：A课件55张PPT。4 电势能和电势第一章我们知道重力做正功，物体的重力势能减小，其高度降低(如图甲)；当重力做负功，物体的重力势能增大，其高度升高(如图乙)。那么当电场力做正功(或负功)时(如图丙)，其电势能与电势又是怎样变化的呢？生物静电力做功的特点1.特点
在静电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷的_______位置和________位置有关，与电荷经过的路径________。
2．适用范围
该结论对于匀强电场和非匀强电场均适用。起始终止无关电势能1.概念
电荷在______________叫做电势能，可用Ep表示。
2．大小
电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到____________时所做的功。
电场中的势能零势能位置3．与电场力做功的关系
静电力做的功等于电势能的__________，用公式表示WAB＝__________。
电场力做正功，电势能________，电场力做负功，电势能_______。
4．相对性
电势能的数值大小与__________的选取有关。通常把离场源电荷__________或__________的电势能规定为零。减少量EPA－EPB减小增加零势能点无穷远处地球表面1.定义
电荷在电场中某一点的________与它的__________的比值，叫做这一点的电势。
3．单位
__________，符号是V。电势电势能电荷量伏特4．特点
(1)相对性：电场中各点电势的高低，与所选取的__________的位置有关。
(2)标量性：电势是标量，只有大小，没有方向，但有________。
5．判断电势高低的办法
(1)在电场中沿着电场线的方向，电势逐渐________。
(2)在电场力作用下，静止的正电荷从__________移向__________。电势零点正负降低高电势低电势等势面1.定义
在电场中，______________________叫做等势面。
2．等势面特点
(1)等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷电场力_________。
(2)等势面一定跟电场线________，而且电场线总是由电势较高的等势面指向__________的等势面。
(3)规定：画等势面时，相邻两等势面间电势差相等，这样，在等势面密处电场强度________，在等势面疏处，电场强度__________。电势相等的点组成的面不做功垂直电势较低较大较小
一、对电势能的理解
1．电势能的特点
(1)电势能是由电场和电荷共同决定的，属于电荷和电场所共有的，我们习惯上说成电荷的电势能。
(2)电势能是标量，有正负但没有方向，其正负表示大小。
(3)电势能是相对的，其大小与选定的参考点有关。确定电荷的电势能，首先应确定参考点，也就是零势能点的位置。2．电势能增减的判断方法
(1)做功判断法
无论正、负电荷，只要电场力做正功，电荷的电势能一定减小；只要电场力做负功，电荷的电势能一定增大。
(2)电场线判断法
正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大。
负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小。3．电势能与重力势能的比较
二、对电势的理解
1．电势的特点
(1)电势具有相对性；电势是相对的，电场中某点的电势高低与零电势点的选取有关。通常将离场源电荷无穷远处，或是地球表面选为零电势点。
(2)电势是标量：电势是只有大小、没有方向的物理量，在规定了电势零点后，电场中各点的电势可能是正值，也可能是负值。正值表示该点的电势高于零电势；负值表示该点的电势低于零电势。显然，电势的正负只表示大小，不表示方向。
2．电势高低的判断方法
(1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低。
(2)场源电荷判断法：离场源正电荷越近的点，电势越高；离场源负电荷越近的点，电势越低。
(3)电势能判断法：对于正电荷，电势能越大，所在位置的电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高。3．电势能与电势的区别与联系
(河北石家庄市2013～2014学年高二上学期期末)将一电荷量为＋Q的小球放在不带电的金属球附近，所形成的电场线分布如图所示，金属球表面的电势处处相等，a、b为电场中的两点，则( )A．a点的电场强度比b点的大
B．a点的电势比b点的高
C．检验电荷－q在a点的电势能比在b点的大
D．将检验电荷－q从a点移到b点的过程中，电场力做正功
答案：AB
解析：电场线越密集，表示该处的电场强度越大，故a点的电场强度比b点的大，选项A正确；顺电场线方向电势逐渐降低，故a点电势比b点的高，选项B正确；检验电荷－q从a点移到b点，电场力做负功，电势能增加，故选项C、D错误。三、对等势面的理解
1．等势面的特点
(1)在等势面内任意两点间移动电荷，电场力不做功。
(2)在空间中两等势面不相交。
(3)电场线总是和等势面垂直，且从电势较高的等势面指向电势较低的等势面。
(4)在电场线密集的地方，等差等势面密集；在电场线稀疏的地方，等差等势面稀疏。
(5)等势面是为描述电场的性质而假想的面。
(6)等势面的分布与零电势点的选取无关。2．几种常见的电场的等势面分布
[特别提醒](1)已知等势面的情况时，可作等势面的垂线来确定电场线，并由“电势降低”的方向确定电场线方向。
(2)已知电场线时，可作电场线的垂线来确定等势面，并由“沿电场线方向电势降低”确定等势面的电势高低。(河北冀州中学2013～2014学年高二上学期期中)位于A、B处的两个带有不等量负电的点电荷在平面内电势分布如图所示，图中实线表示等势线，则( )A．a点和b点的电场强度相同
B．正电荷从c点移到d点，电场力做正功
C．负电荷从a点移到c点，电场力做正功
D．正电荷从e点沿图中虚线移到f点电势能不变
答案：C
解析：同一检验电荷在a、b两点受力方向不同，所以A错误；因为A、B两处有负电荷，所以，等势线由外向内表示的电势越来越低。将正电荷从c点移到d点，正电荷的电势能增加，静电力做负功，B错误；负电荷从a点移到c点，电势能减少，静电力做正功，C正确；正电荷沿虚线从e点移到f点的过程中，电势先降低再升高，电势能先减小后增大，D错误。 如图所示，Q1、Q2为两个固定点电荷，其中Q1带正电，它们连线的延长线上有a、b两点。一正试探电荷以一定的初速度沿直线从b点开始经a点向远处运动，其速度图象如图所示，则( )电场力做功与电势能的变化A．Q2带正电
B．Q2带负电
C．试探电荷从b到a的过程中电势能增大
D．试探电荷从b到a的过程中电势能减小
解析：逐项分析如下：
答案：BC(吉林一中2013～2014学年高二上学期检测)如图所示，某点O处固定点电荷＋Q，另一带电－q的粒子以O为焦点做椭圆轨道运动，运动过程中经过最近点a和最远点b，下述说法不正确的是( )
A．粒子在a点运动速率大于在b点速率
B．粒子在a点运动加速度大于在b点加速度
C．粒子在a点的电势能大于在b点的电势能
D．＋Q所产生的电场中，a点电势高于b点
答案：C解析：C粒子在从b到a的过程中，电场力做正功，动能增大，电势能减小；粒子在从a到b的过程中，电场力做负功，动能减小，电势能增大，可知粒子在a点的动能大于在b点的动能，则粒子在a点运动速率大于在b点速率，粒子在a点电势能小于在b点电势能。故A正确，C错误。粒子在运动过程中只受到库仑力作用，粒子在a点离Q点近，根据库仑定律分析可知粒子在a点受到的库仑力大，加速度大，故B正确。＋Q所产生的电场中，电场线从Q出发到无穷远终止，a点离Q较近，电势较高。故D正确。 如图甲是某电场中的一条电场线，a、b是这条电场线上的两点，一负电荷只受电场力作用，沿电场线从a运动到b。在这个过程中，电荷的v－t图象如图乙所示，比较a、b两点场强的大小和电势的高低，下列说法正确的是( )电势高低的判断
A．Eaφb B．Ea＝Eb、φa>φb
C．Ea>Eb、φa>φb D．Ea＝Eb、φa<φb
解析：由图乙可看出，电荷运动过程中，加速度不变，所以可判定Ea＝Eb；因为负电荷做匀减速运动，所以电场方向由a指向b，根据沿电场线方向电势降低，所以φa>φb，选项B正确。
答案：B(湖南浏阳一中、醴陵一中2013～2014学年高二上学期联考)三个点电荷电场的电场线分布如图所示，图中a、b两点处的场强大小分别为Ea、Eb，电势分别为φa、φb，则( )A．Ea>Eb，φa>φb B．EaC．Ea>Eb，φa<φb D．Eaφb
答案：C
解析：根据电场线的疏密表示场强的大小可知：Ea>Eb；根据顺着电场线电势越来越低的规律可知：φa<φb，C正确。 空间中P、Q两点处各固定一个点电荷，其中P点处为正电荷，P、Q两点附近电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d为电场中的4个点。则( )
A．P、Q两点处的电荷等量同种
B．a点和b点的电场强度相同
C．c点的电势低于d点的电势
D．负电荷从a到c，电势能减少等势面的应用
解析：由电场的等势面分布图可判断P、Q为等量异种点电荷，Q带负电，选项A错误。电场强度是矢量，a、b两点的电场强度方向不同，选项B错误。根据等势面可画出电场线的分布，沿电场线方向电势降低，可判C点电势高于d点的电势，选项C错误，负电荷由a到c，电场力做正功，电势能将减少，选项D正确。
答案：D图中虚线为匀强电场中与场强方向垂直的等间距平行直线。两粒子M、N质量相等，所带电荷的绝对值也相等。现将M、N从虚线上的O点以相同速率射出，两粒子在电场中运动的轨迹分别如图中两条实线所示。点a、b、c为实线与虚线的交点，已知O点电势高于c点。若不计重力，则( )
A．M带负电荷，N带正电荷
B．N在a点的速度与M在c点的速度大小相等
C．N在从O点运动至a点的过程中克服电场力做功
D．M在从O点运动至b点的过程中，电场力对它做的功等于零
答案：BD
解析：由O点电势高于c点电势知，场强方向垂直虚线向下，由两粒子运动轨迹的弯曲方向知N粒子所受电场力方向向上，M粒子所受电场力方向向下，故M粒子带正电、N粒子带负电，A错误。N粒子从O点运动到a点，电场力做正功。M粒子从O点运动到c点电场力也做正功。因为UaO＝UOc，且M、N粒子质量相等，电荷的绝对值相等，由动能定理易知B正确。因O点电势低于a点电势，且N粒子带负电，故N粒子运动中电势能减少，电场力做正功，C错误。O、b两点位于同一等势线上，D正确。 如图所示，一质量为m的塑料球形容器放在桌面上，它的内部有一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧直立地固定于容器内壁的底部，弹簧上端经绝缘体系住一只带正电q、质量也为m的小球。从加一个竖直向上的场强为E的匀强电场起，到容器对桌面压力减为零时为止，求：
(1)小球的电势能改变量；
(2)容器对桌面压力减为零时小球的 速度大小。 带电物体在电场中的功能转化关系
点评：涉及到能量转化题时，要找准功能对应关系，如电势能的变化看电场力做的功；弹性势能的变化，看弹力做的功；机械能的变化，看重力以外的力做的功；动能的变化，看合外力做的功。如图所示，在场强E＝104N/C的水平匀强电场中，有一根长l＝15cm的细线，一端固定在O点，另一端系一个质量m＝3g、电荷量q＝2×10－6C的带正电小球，当细线处于水平位置时，小球从静止开始释放，g取10m/s2。求：
(1)小球到达最低点B的过程中重力势能、电势能分别变化了多少？
(2)若取A点电势为零，小球在B点的电势能、电势分别为多大？
(3)小球到B点时速度为多大？绳子张力为多大？
答案：(1)重力势能减少4.5×10－3J 电势能增加3×10－3J (2)3×10－3J 1.5×103V (3)1m/s 5×10－2N易错点：对电势、电势能、电场强度之间的关系理不清导致错误
案例：(改编题)某静电场的电场线分布如图所示，图中A、B两点的电场强度的大小分别为EA和EB，电势分别为φA和φB，将－q分别放在A、B两点时具有的电势能分别为EpA和EpB，则( )
A．EA>EB，φA>φB，EpAB．EA>EB，φA>φB，EpA>EpB
C．EAφB，EpA>EpB
D．EA易错分析：认为电场线密的地方电场强度大，所以电势高，电势能大，故选B。
正确解答：从图可以看出A点的电场线的密集程度大于B点的密集程度，故A点的场强大于B点的场强，因电场线的方向由A指向B，而沿电场线的方向电势逐渐降低，所以A点的电势高于B点的电势，电势能沿电场力的方向降低，所以－q在B点的电势能大于在A点的电势能，故A项正确。
正确答案：A课件38张PPT。静电场第一章5 电 势 差第一章下图是高压电器设备的放电现象，你想探究什么是“电压”吗？电势差(电压)1.定义
电场中两点间电势的_______，也叫_______。
2．关系式
设电场中A点的电势为φA，B点的电势为φB，则：A、B两点之间的电势差为：UAB＝___________。
B、A两点之间的电势差可以表示为：UBA＝__________。
所以UAB＝_____UBA 。差值电压φA－φBφB－φA－3．电势差的正负
电势差是_________，但有正、负。电势差的正、负表示两点间电势的高低。所以电场中各点间的电势差可依次用__________相加。
4．单位
在国际单位制中，电势差与电势的单位相同，均为_______，符号_______。标量代数法伏特V电势差与静电力做功的关系 1.关系
WAB＝qUAB或UAB＝__________。
2．证明
WAB＝___________＝qφA－qφB＝____________，即WAB＝qUAB。
3．物理意义
电势差是表征__________的性质的物理量，在数值上A、B两点间的电势差等于____________由A点移动到B点时电场力做的功。EpA－EpBq(φA－φB)电场能单位正电荷一、电势和电势差的区别与联系观察图片，回答图中问题并思考：电势零点改变时，各点间的电势差是否改变？
答案：若C点电势为零，A点电势为4V，B点电势为2V。比较可得，电势零点改变时，各点间的电势差不变。
三、静电力做功的四种计算方法
1．功的定义法
由公式WAB＝FxABcosθ计算，此公式只适用于匀强电场，又可变形为WAB＝EqxAB，式中E为匀强电场的电场强度，xAB为电荷初、末位置在电场方向上的位移。
2．电势差法
WAB＝qUAB
3．电势能变化法
WAB＝EpA－EpB
4．动能定理法
W电场力＋W其他力＝ΔEk。
[特别提醒]用WAB＝qUAB求电场力做功时，不必考虑静电力的大小和电荷移动的路径，对于静电力是变力时，也同样适用。答案：AB 将一个电量为－2.0×10－8C的点电荷，从零电势点S移到M点要克服电场力做功4.0×10－8J，则M点电势φM＝__________________。若将该电荷从M点移到N点，电场力做功1.4×10－7J，则N点的电势φN＝__________________，MN两点的电势差UMN＝__________________。关于电势差的计算 答案：－2V；5V；－7V
点评：本题采用多种解法，可以开阔学生的视野，培养他们解答实际问题的能力。在求电势差时，应考虑电势差的正负。这样处理对进一步认识两点的电势高低有好处。在如图所示的电场中，把点电荷q＝＋2×10－11C，由A点移到B点，电场力做功WAB＝4×10－11J，A、B两点间的电势差UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？
答案：2V －2V应用功能关系解决带电体在电场中的运动问题
点评：因为Q是正点电荷，所以以Q为圆心的球面是一个等势面，这是一个重要的隐含条件。由A点到B点的过程中电场力是变力，所以不能直接用W＝Fl求解，只能考虑运用功能关系。答案：C
易错分析：本题常有同学错选A、D选项。错选A是由于对电势差定义式的不正确理解造成的，事实上，移动的电荷量越大，在确定两点间移动电荷时电场力所做的功也越多，且两者的比值是一定的；错选D是由于对功能关系的理解不准确造成的，事实上，各种力做功导致能量的转化都有“专属”的特点，如重力势能的变化只与重力做功有关，弹性势能的变化只与弹力做功有关，电势能的变化只与电场力做功有关等。
正确解答：
正确答案：C课件37张PPT。静电场第一章6 电势差与电场强度的关系 第一章如图是初中地理中的等高线图(图中数字单位是米)。小山坡的左边a和右边b哪一边的地势更陡些？如果把一个球从山坡左右两边滚下(不考虑摩擦)。哪边的加速度更大？
现在把图看成是描述电势高低的等势线，图中的单位是伏特，a和b哪一边电势降落的快？哪一边的电场强度大？匀强电场中电势差与电场强度的关系1.关系式
UAB＝________或E＝__________。
2．物理意义
匀强电场中两点间的电势差等于__________与这两点____________________的乘积。
3．适用条件
只适用于_______电场。Ed电场强度沿电场方向的距离匀强电场强度与电势差关系的另一种表述1.表达式
__________。
2．物理意义
在匀强电场中，电场强度的大小等于两点间的__________与两点沿________________距离的比值。电势差电场强度方向伏每米(V/m) 匀强电场 (淮北师大附中2013～2014学年高二上学期期中)如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为φA＝15V，φB＝3V，φC＝－3V，则D点的电势是( )
A．0 B．5V
C．9V D．12V
答案：C
解析：因为AB平行于CD，故φA－φB＝φD－φC，解得φD＝9V。二、电场强度E与电势差U的比较三、电场强度三个公式的对比(宿迁市2013～2014学年高二上学期期中)下列物理量与检验电荷有关的是( )
A．电场强度E B．电势φ
C．电势差U D．电势能Ep
答案：D 如图所示的匀强电场中，有a、b、c三点，ab＝5cm，bc＝12cm，其中ab沿电场线方向，bc和电场线方向成60°角，一个电荷量为q＝4×10－8C的正电荷从a移到b电场力做功为W1＝1.2×10－7J。求：
(1)匀强电场的电场强度E。
(2)电荷从b移到c，电场力做的功W2。
(3)a、c两点间的电势差Uac。匀强电场中电势差与电场强度的关系答案：(1)60V/m (2)1.44×10－7J (3)6.6V如图所示是一个匀强电场的等势面，每两个相邻等势面相距2cm，由此可以确定电场强度的方向和数值是( )
A．竖直向下，E＝100V/m
B．水平向左，E＝100V/m
C．水平向左，E＝200V/m
D．水平向右，E＝200V/m
答案：B 如图所示的实线为电场线，虚线为等势线，a、b两点的电势分别为φa＝－50V，φb＝－20V，则a、b连线的中点c的电势φc应为( )
A．φc＝－35V
B．φc>－35V
C．φc<－35V
D．条件不足，无法判断φc的范围非匀强电场中应用U＝Ed进行定性分析解析：由图可知，这是一个非匀强电场，且Eb－35V，因而选项B正确。
答案：B
点评：此题是讨论电势的降低与电场强度的关系，而电场强度的大小是通过电场线的疏密表示的，由此判断bc间的电势降低比ca间的电势降低慢。因为电场中电势为负值，容易错选C项。(成都外国语学校2013～2014学年高二上学期期中)如图所示，a、b、c、d、e五点在一直线上，b、c两点间的距离等于d、e两点间的距离，在a点固定放置一个点电荷，带电荷量为＋Q。已知在＋Q的电场中b、c两点间的电势差为U，将另一个点电荷＋q从d点移动到e点的过程中，下列说法正确的是( )
A．电场力做功qU B．克服电场力做功qU
C．电场力做功大于qU D．电场力做功小于qU
答案：D
解析：点电荷周围的电场线是直线，由电场线的分布特点可知，离点电荷越远，电场强度越弱，即d、e处的电场强度小于b、c处的电场强度，结合电场强度与电势差的关系，可以定性判断出Ude解析：地下电缆漏电、高压电线断裂后触地等情况，都会在地面上形成以漏电处为圆心的辐射状电场，沿电场方向任意两点之间就会有电势差。若有人处在其中，在人沿远离漏电处跨步逃离的情况下，两脚间就有一电压，即跨步电压，人就会触电。人若不动就不会触电，若要逃离的话，就要采用袋鼠式走动的方式，即用跳跃的方式逃离，就可以避免“跨步电压”。开放·探究答案：C易错点：对概念认识不准确导致错解
案例：
如图所示，电场中某条电场线上a、b两点相距为d，电势差为U，同一点电荷在a、b两点所受的电场力大小分别为F1和F2，则下面说法中正确的是( )
A．a点的场强等于U/d
B．a点的场强大于b点的场强
C．如果F1＝F2，则该电场为匀强电场
D．如果F1在带电的鸟笼里，鸟儿为什么仍能安全无恙？
运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地面，这又是为什么呢？静电平衡状态1.静电感应现象
处于电场中的导体，由于__________的作用，电荷出现__________的现象。
2．静电平衡状态
导体中(包括表面上)没有电荷__________的状态。电场力重新分布定向移动
3．静电平衡状态的特征
(1)处于静电平衡状态的导体，内部的场强__________。
(2)处于静电平衡状态的导体，外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面________。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个__________，导体的表面为__________。处处为零垂直等势体等势面导体上电荷的分布1.处于静电平衡状态的导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的__________。
2．在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面积的电荷量)________，凹陷的位置__________电荷。外表面上越大几乎没有1.电离
在导体尖端强电场的作用下，使空气分子中的__________分离，这种现象叫做空气的电离。
2．尖端放电
由于导体尖端的_________很大，其附近电场_____，使周围中性空气分子电离，变成带电离子，这些带电粒子在强电场加速下，会使更多的空气分子电离，产生大量的__________，与导体尖端的电荷符号相反的粒子被____到尖端，跟尖端上的电荷_____，这相当于尖端_____电荷，这个现象叫尖端放电。尖端放电正负电荷电荷密度很强带电粒子吸引中和失去3．应用和防止
(1)应用：__________是利用尖端放电避免雷击的一种设施。
(2)防止：高压设备中导体的________________会减少电能的损失。
避雷针表面尽量光滑静电屏蔽1.定义
当金属外壳达到静电平衡时，内部________电场，因而金属的外壳会对其_________起保护作用，使它_________不受__________影响的现象。
2．应用
电学仪器外面有__________，野外高压线上方还有__________与大地相连，都是利用静电屏蔽现象消除外电场的影响。没有内部内部外部电场金属壳两条导线
一、对静电平衡及其特点的理解
1．静电平衡实质
(1)在达到静电平衡的过程中，外电场引起导体内自由电荷的定向移动使导体两侧出现感应电荷，感应电荷的电场和外电场方向相反，使合场强减小，随着感应电荷的继续增加，合场强逐渐减小，直至合场强为零，自由电荷的定向移动停止。
(2)静电平衡的条件：导体内部的合场强为零，即E合＝0。③净电荷在导体表面分布不均匀，导体表面尖锐处电荷分布密集，平滑处电荷分布稀疏，凹陷处几乎没有电荷，如图乙所示：
[特别提醒](1)一个孤立的带电体，在自身所带电荷的电场中，处于静电平衡状态，具有静电平衡的所有特点。
(2)人与大地都是导体，在人摸(触)导体的过程中，带电体、人、大地组成一个新导体，达到静电平衡状态。(吉林一中2013～2014学年高二上学期检测)一个带有绝缘底座的空心金属球壳A上均匀带有4×10－8C的正电荷，有绝缘柄的金属小球B上带有2×10－8C的负电荷，使B球与球壳A内壁接触。如图所示，则A、B带电荷量分别为( )
A．QA＝1×10－8C，QB＝1×10－8C
B．QA＝2×10－8C，QB＝0
C．QA＝0，QB＝2×10－8C
D．QA＝4×10－8C，QB＝－2×10－8C
答案：B
解析：由于A、B带异种电荷，接触以后，要先中和掉一部分电荷，中和以后可以把A、B看做一个整体，对于这个整体来说，由于静电平衡它的内壁和B球将无净电荷的分布。所以QA＝2×10－8C，QB＝0。
二、静电屏蔽
1．实质
静电屏蔽实质是利用了静电感应现象，使金属壳内的感应电荷的电场和外加电场矢量和为零，好像是金属壳将外电场“挡”在外面，即所谓的屏蔽作用，其实是壳内两种电场并存，矢量和为零而已。
2．静电屏蔽的两种情况
(1)金属壳内部不受外部影响
如图：把验电器靠近带电体，箔片会张开，但如果把验电器置于金属网罩内，再靠近带电体，箔片不再张开，说明网罩内不受外电场的影响。(2)接地的封闭导体壳，内部电场对外部没有影响
如一封闭的导体壳内部空间某点有一点电荷＋q。由于静电感应，导体壳内外表面感应出等量的异种电荷。其电场线如图(甲)所示，当把导体壳接地后，＋q在壳内的电场对壳外空间就没有影响了，如图(乙)所示。
[特别提醒](1)接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电场对腔外空间也不产生影响，即内外互不影响。
(2)空腔导体不接地，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内电场对腔外空间产生影响。某农村小塑料场的高频热合机产生的电磁波频率和电视信号频率接近，由于该村尚未接通有线电视信号，空中的信号常常受到干扰，在电视荧屏上出现网状条纹，影响正常收看。为了使电视机不受干扰，可采取的办法是( )
A．将电视机用一金属笼子罩起来
B．将电视机用一金属笼子罩起来，并将金属笼子接地
C．将高频热合机用一金属笼子罩起来
D．将高频热合机用一金属笼子罩起来，并将金属笼子接地
答案：D
解析：为了使电视机能接收电磁波信号，但又不接收高频热合机产生的电磁波，应将高频热合机产生的电磁波信号屏蔽，而接地金属笼子具有屏蔽内电场的作用，故选项D正确。
在点电荷－Q的电场中，一金属圆盘处于静电平衡状态，若圆平面与点电荷在同一平面内，则盘上感应电荷在盘中P点所激发的附加场强E′的方向在图中正确的是( )对静电平衡的理解及应用
解析：由于金属圆盘处于静电平衡状态，金属圆盘内各点合场强为零，所以感应电荷的场强与点电荷的场强等大反向。又因为点电荷的电场沿P点与点电荷的连线指向点电荷，所以感应电荷产生的电场方向沿P点与点电荷的连线向外。选项A正确。
答案：A
点评：感应电荷场强的求解思路
(1)先求解外电场在该处场强的大小和方向。
(2)再利用导体内部合场强处处为零和电场的叠加原理，求解感应电荷在该处的场强，此场强与外电场的场强大小相等，方向相反。如图所示，水平放置的金属板正上方有一固定的正点电荷Q，一表面绝缘的带电的小球(可视为质点且不影响Q的电场)，从左端以初速度v0滑上金属板，沿光滑的上表面向右运动到右端，在该运动的过程中( )
A．小球做匀速直线运动
B．小球做先减速，后加速的运动
C．小球的电势能保持不变
D．电场力对小球所做的功为零
答案：ACD
解析：水平放置的金属板处于点电荷Q的电场中而达到静电平衡状态，是一个等势体，其表面电场线处处与表面垂直，所以小球运动时只在竖直方向上受力的作用，在水平方向上不受力的作用，故带电小球(表面绝缘，电荷量不变)在导体表面滑动时，电场力不做功，故小球做匀速直线运动，所以A、C、D选项正确。 下图中P是一个带电体，N是一个不带电的金属空腔，在哪些情况下，放在绝缘板上的小纸屑(图中S)不会被吸引( )静电屏蔽现象的分析与应用解析：小纸屑是绝缘体，当处于电场中时，虽不会像导体一样出现电荷的定向移动，但内部的极性分子也会在电场力的作用下移动，使异种电荷一端更靠近施感电荷，因而也会受到施感电荷的吸引力。A中由于静电屏蔽，P的电场影响不到导体N的内部，即N内部无电场，所以S不会被吸引，A正确。B中N没有接地，P的电场会影响到N的外部，即S处有电场，S会被吸引。C中P和S都处于导体N的外部，S处有电场，会被吸引。D中N被接地，内部电场不影响导体外部，即S处无电场，不会被吸引，D正确。
答案：AD如图所示，用起电机使金属鸟笼带电，站在金属架上的鸟安然无恙，且不带电，其原因是( )
A．鸟的脚爪与金属架绝缘
B．鸟与笼电势相同，无电势差
C．鸟笼内部场强为零，电荷分布在笼的外表面
D．起电机使笼带电，笼的电势不会很高
答案：BC
解析：由于金属鸟笼的静电屏蔽作用，使得鸟笼内部场强为零，电荷分布在笼的外表面，C正确；处于静电平衡状态的鸟笼是一个等势体，其上各点电势都相等，故B正确；鸟的脚爪与金属架不是绝缘的，A错误；起电机使鸟笼带电，电势可以达到很高，D错误。 (河南普通高中学生学业水平考试)静电喷涂利用了电荷之间的相互作用，其喷涂原理如图所示，则下列说法正确的是( )静电现象的应用与防止A．涂料微粒一定带正电
B．涂料微粒一定带负电
C．涂料微粒可能带正电，也可能带负电
D．喷嘴与工件之间的电场为匀强电场
解析：根据电荷间的相互作用特点结合题目中现象图分析。
静电喷涂的原理就是让带电的涂料微粒在强电场的作用下被吸附到工件上，而达到喷涂的目的，喷嘴与工件之间的电场是非匀强电场，选项D错误；由题图知，待喷涂工件带负电，所以涂料微料应带正电，选项A正确，B、C错误。
答案：A
点评：静电可以被人们利用，目前，静电的应用已有多种，如静电除尘、静电喷涂、静电植绒、静电复印等方面，但依据的物理原理几乎都是让带电的物质微粒在静电力作用下奔向并吸附到电极上。随着人们生活水平的提高，各种家用电器日益走入我们的居家生活，而家用电器所产生的静电荷会被人体吸收并积存起来，加之居室内墙壁和地板多属绝缘体，空气干燥，因此更容易受到静电干扰。由于老年人的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血管系统的老化、抗干扰能力减弱等因素，因此老年人更容易受静电的影响。心血管系统本来就有各种病变的老年人，静电更会使病情加重。过高的静电还常常使人焦躁不安、头痛、胸闷、呼吸困难、咳嗽。我们平时生活中就应当采取措施，有效防止静电，下列可行的是( )①室内要勤拖地、勤洒些水 ②要勤洗澡、勤换衣服
③选择柔软、光滑的化纤类衣物 ④尽量避免使用化纤地毯和塑料为表面材料的家具
A．①②③ B．①③④
C．①②④ D．②③④
答案：C
解析：室内要保持一定的湿度，室内要勤拖地、勤洒些水；要勤洗澡、勤换衣服，以消除人体表面积聚的静电荷。对于老年人，应选择柔软、光滑的棉纺织衣物，尽量不穿化纤类衣物，以使静电的危害减少到最低限度；尽量避免使用化纤地毯和以塑料为表面材料的家具，以防止摩擦起电。易错点：对处于静电平衡状态下的导体理解不透导致错误
案例：
如图所示，B是带有绝缘支架的空腔带电金属球壳，A是验电器，A、B相距较远，导线C的一端接验电器的金属球。下列现象正确的是( )A．将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔张开
B．将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔张开
C．将C的另一端与B的外壳接触，验电器的金属箔不张开
D．将C的另一端与B的内表面接触，验电器的金属箔不张开
易错分析：本题易错选项及错误原因分析如下：
正确解答：假设B带正电，则正电荷应分布在B的外表面上，不管C接B的外壳还是内表面，验电器的金属球导电杆和金属箔通过导线C与B就构成一个整体，因平衡状态下带电体电荷只分布在外表面上，由于验电器在B的外部，也就成了这个整体的外表面的一部分。因此，无论C的另一端与B什么地方接触，验电器一定带电，故A、B正确。
正确答案：AB课件47张PPT。静电场第一章8 电容器的电容第一章不同的物质需要不同的容器存放。例如：水一般储存在水缸内、氧气储存在钢瓶中等等。这里就水缸、钢瓶的功能来说，统称其为容器，具体说水缸叫做水容器，钢瓶不妨叫做气容器。在电子设备中有一种能够储存电荷的容器，按照上面的说法应当叫做电容器。电容器1.构造
彼此绝缘而又相距很近的两个____，就构成一个电容器。
2．功能
(1)充电：把电容器的两个极板与电源的正负极相连，使两个极板上带上______________的过程。
(2)放电：用导线把充电后的电容器的两个极板接通，两个极板上的__________就会_______，电容器失去电荷的过程。
3．带电荷量
充电后__________的带电荷量的绝对值。导体等量异种电荷异种电荷中和一个极板电容电容1.定义
电容器所带__________与两极板间__________的比值叫电容。
2．定义式
C＝_______；C与Q、U无关，仅由电容器本身决定。电荷量电势差3．物理意义
是描述电容器__________本领大小的物理量，数值上等于使电容器两极板间的电势差增加________所增加的带电量．
4．单位
在国际单位制中的单位是__________。
符号：F,1F＝1C/V。更小的单位还有_______和_______。
换算关系：1F＝_______μF＝_______pF。容纳电荷1V法拉微法皮法10610121.结构
由两个__________且彼此绝缘的金属板构成。
2．电容的决定因素
平行板电容器的电容C跟相对介电常数εr成________，跟极板正对面积S成_______，跟极板间的距离d成________。
平行板电容器的电容相互平行正比正比反比3．电容的决定式
C＝__________。
(1)k为静电力常量。
(2)εr是一个常数，与电介质的性质有关，称为电介质的相对介电常数。常用电容器1.分类
2．电容器的额定电压和击穿电压
(1)额定电压：电容器能够______________时的电压。
(2)击穿电压：电介质被_______时加在电容器两极板上的极限电压，若电压超过这一限度，则电容器就会损坏。聚苯乙烯 电解可变固定长期正常工作击穿一、对电容器及电容的理解
1．概念辨析(广西桂林中学2013～2014学年高二上学期期中)下列关于电容的说法正确的是( )
A．电容器简称电容
B．电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多
C．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器需要带的电荷量
D．由公式C＝Q/U知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比
答案：C
解析：电容器和电容是两个不同的概念，A错误；电容器A的电容比B的大，只能说明电容器A容纳电荷的本领比B强，与是否带电无关，B错误；电容器的电容大小和它的两极板所带的电荷量、两极板间的电压无关，D错误。
2．电容器动态变化的两类问题比较(河北遵化市2013～2014学年高二上学期期中)如图所示，平行板电容器的两极板A、B接于电池两极，一带正电的小球悬挂在电容器内部，闭合开关S，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向的夹角为θ( )
答案：AD 下面关于电容器及其电容的叙述正确的是( )
A．任何两个彼此绝缘而又相互靠近的导体，就组成了电容器，跟这两个导体是否带电无关
B．电容器所带的电荷量是指每个极板所带电荷量的代数和
C．电容器的电容与电容器所带电荷量成反比
D．一个电容器的电荷量增加ΔQ＝1.0×10－6C时，两极间电压升高10V，则电容器的电容无法确定对电容及电容器的理解答案：A(福建长乐二中、闽清高中等五校2013～2014学年高二上学期联考)如图是描述对给定的电容器充电时电荷量Q、电压U、电容C之间相互关系的图象，其中正确的是( )
答案：BCD
解析：电容由本身决定，与是否带有电荷、带电量多少均无关，则A错，B、D正确。另外电压与所带电量成正比，则C也正确。
(绵阳南山中学2013～2014学年高二上学期期中)如图所示，用静电计可以测量已充电的平行板电容器两极板之间的电势差U，现使B板带电，则下列判断正确的是( )平行板电容器的动态分析
A．增大两极之间的距离，指针张角变大
B．将A板稍微上移，静电计指针张角将变大
C．若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大
D．若将A板拿走，则静电计指针张角变为零
答案：AB(吉林一中2013～2014学年高二下学期5月)两个较大的平行金属板A、B相距为d，分别接在电压为U的电源正、负极上，这时质量为m，带电量为－q的油滴恰好静止在两板之间，如图所示，在其他条件不变的情况下，如果将两板非常缓慢地水平错开一些，那么在错开的过程中( )
A．油滴将向上加速运动，电流计中的电流从b流向a
B．油滴将向下加速运动，电流计中的电流从a流向b
C．油滴静止不动，电流计中的电流从b流向a
D．油滴静止不动，电流计中的电流从a流向b
答案：D 如图所示，计算机键盘的每一个键下面都连有一块金属片，与该金属片隔有一定空隙的是另一块小的固定的金属片。这两片金属组成一小电容器。该电容器的电容C可用公式C＝εS/d计算，式中常量ε＝9×10－12F/m，S表示金属片的正对面积，d表示两金属片间的距离。当键被按下时，此小电容器的电容发生变化，与之相连的电子线路就能检测出是哪个键被按下了，从而给出相应的信号。设每个金属片的正对面积为50mm2，键未按下时两金属片的距离为0.6mm。如果电容变化0.25pF，电子线路恰能检测出必要的信号，则键至少需要被按下__________________。电容器的应用电容式键盘 答案：0.15mm利用传感电容器可检测矿井渗水，从而发出安全警报，避免事故的发生。如图所示是一种通过测量电容器电容的变化来检测液面高低的仪器原理图，电容器的两个电极分别用导线接到指示器上，指示器可显示出电容的大小。下列关于该仪器的说法中，正确的有( )A．该仪器中电容器的电极分别是芯柱和导电液体
B．芯柱外套的绝缘层越厚，该电容器的电容越大
C．如果指示器显示电容增大，则容器中液面升高
D．如果指示器显示电容减小，则容器中液面升高
答案：AC
解析：类似于平行板电容器的结构，导线芯和液体构成电容器的两块电极，导线芯的绝缘层就是极间的电介质，其厚度d相当于两平行板间的距离，进入液体深度h相当于两平行板的相对面积(且h越大，则S越大)；所以d大时C就小，若C大时就表明h大。
正确解答：充电过程中，自由电子定向移动，正极板少了电量为Q的负电荷，所以正极板带电量为Q的正电荷，负极板带电量为Q的负电荷，根据Q＝CU，对于确定的C，Q与U成正比，电容器的电容C表征了电容器容纳电荷的本领，其大小与Q、U无关，综上所述只有B项正确。
正确答案：B课件50张PPT。静电场第一章9 带电粒子在电场中的运动第一章带电粒子在电场中受静电力作用，我们可以利用电场来控制粒子，使它加速或偏转。如图所示是示波器的核心部件——示波管。
这一节我们来探究带电粒子在电场中的运动规律。带电粒子的加速1.基本粒子的受力特点
对于质量很小的基本粒子，如电子、质子等，虽然它们也会受到万有引力(重力)的作用，但万有引力(重力)一般__________静电力，可以__________。 远小于忽略2．带电粒子的加速
如图所示，质量为m，带正电荷q的粒子，在静电力作用下由静止开始从正极板向负极板运动的过程中：qU 带电粒子的偏转1.进入电场的方式
以初速度v0垂直于电场线方向进入匀强电场。
2．受力特点
电场力大小______，且方向与初速度v0的方向_______。
3．运动特点
做____________运动，与力学中的__________类似。恒定垂直匀变速曲线抛体运动4．运动规律(如图所示)
1.主要构造
示波器的核心部件是示波管，主要由_______、_________和__________屏组成。如图所示。示波管的原理电子枪偏转电极荧光
①电子枪：发射并加速________。
②偏转电极：YY′使电子束________偏转(加信号电压)；XX′使电子沿_______偏转(加扫描电压)。
③荧光屏：电子束打在荧光屏上能使该处的荧光物质发光。
2．基本原理
示波器的工作原理是利用电子在电场中的加速和偏转。电子沿Y向X向
一、带电粒子在电场中的加速
1．带电粒子的分类
(1)基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，除有说明或有明确的暗示以外，此类粒子一般不考虑重力(但并不忽略质量)。
(2)带电微粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力。
2．处理带电粒子在电场中运动问题的两种基本思路
[特别提醒](1)对带电粒子进行受力分析，运动特点分析和力做功情况分析是选择规律解题的关键。
(2)选择解题的方法是优先从功能关系的角度考虑，应用功能关系列式简单、方便，不易出错。答案：A二、带电粒子在电场中的偏转
以初速度v0垂直场强方向射入匀强电场中的带电粒子，受恒定电场力作用，做类似平抛的匀变速曲线运动(如图)。一束正离子以相同的速率从同一位置，垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有离子( )
A．都具有相同的质量
B．都具有相同的电荷量
C．具有相同的荷质比
D．都是同一元素的同位素
答案：C 如图所示，电子由静止开始从M板向N板运动，当到达N板时的速度为v，保持两板间的电压不变，则( )
A．当增大两板间距离时，v增大
B．当减小两板间距离时，v增大
C．当改变两板间距离时，v不变
D．当增大两板间距离时，电子在两板间的时间变长带电粒子在电场中的加速答案：CD两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m、电荷量为e，从O点沿垂直于极板的方向射入电场，最远到达A点，然后返回，如图所示，OA间距为h，则此电子的初动能为( )
答案：D (海南省海南中学2013～2014学年高二上学期期中)如图所示，电荷量为－e、质量为m的电子经电压U1的电场加速，从两极板中点进入平行板电容器中，电子刚进入两极板时的速度跟电场线方向垂直。两极板间的电势差为U2，两极板长为L1，间距为d。电子离开偏转电场后做匀速直线运动，打在距极板为L2的荧光屏上的P点。求：带电粒子在电场中的偏转(1)电子进入偏转电场时的初速度v0；
(2)电子飞出偏转电场时沿电场线的偏移量y；
(3)P点偏离荧光屏中央O的距离Y。水平放置的平行金属板A、B连接一恒定电压，两个质量相等的电荷M和N同时分别从极板A的边缘和两极板的正中间沿水平方向进入板间电场，两电荷恰好在板间某点相遇，如图所示。若不考虑电荷的重力和它们之间的相互作用，则下列说法正确的是( )
A．电荷M的比荷大于电荷N的比荷
B．两电荷在电场中运动的加速度相等
C．从两电荷进入电场到两电荷相遇，电场力对电荷M做的功等于电场力对电荷N做的功
D．电荷M进入电场的初速度大小与电荷N进入电场的初速度大小一定相同
答案：A (吉林一中2013～2014学年高二下学期5月)图(a)为示波管的原理图。如果在电极YY′之间所加的电压按图(b)所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是( )对示波管工作原理的理解
解析：由图(b)及图(c)知，当UY为正时，Y板电势高，电子向Y偏，而此时UX为负，即X′板电势高，电子向X′板偏，又由于在xx′之间加上的扫描电压与YY′之间加上的信号电压周期相同，所以在荧光屏上会看到一个完整的正弦波形，B项正确。
答案：B一台正常工作的示波管，突然发现荧光屏上画面的高度缩小(如图)，则产生故障的原因可能是( )
A．加速电压突然变大 B．加速电压突然变小
C．偏转电压突然变大 D．偏转电压突然变小
答案：AD易错分析：对易错选项及错误原因具体分析如下：正确答案：C
