（9）电场——高考物理考前三个月速记清单
（一）知识清单
一、电荷
1.两种电荷
(1)电荷的分类：自然界只存在两种电荷，正电荷和负电荷。
电荷存在这样的性质，同种电荷之间会出现相互排斥的情况，异种电荷之间则会产生相互吸引的现象，并且带电的物体具备吸引轻小物体的特性。
两物体相互摩擦之际，电子会由一个物体转移至另一个物体，原本呈电中性的物体因得到电子才带负电，而失去电子的物体就带正电 。
3.电荷量
(1)定义：电荷的多少叫作电荷量，用Q或q表示。
在国际单位制里，电荷量所具有的单位是库仑，而库仑又被简称为库，其表示符号是C 。
所谓标矢性，电荷量属于标量，正电荷的电荷量呈现为正值，将其记作为 +Q，而负电荷的电荷量呈现为负值，把它记作为 -Q 。
4.自由电子：金属里，存在着离原子核较远的电子，这些电子能够脱离原子核的束缚，进而能够在金属当中自由自在地活动，就是这样的电子 。
二、静电感应
一种现象，叫静电感应，是这样的情况，当一个带电体靠近导体之时，因为电荷间存在相互吸引或者排斥，所以导体中的自由电荷会合起来趋向或者远离带电体 ，进而使得导体靠近带电体的那一端带上异种电荷，而远离带电体的那一端带上同种电荷 。
2.感应起电：利用静电感应使金属导体带电的过程。
三、电荷守恒定律
1.内容
电荷不会凭空产生，电荷不会凭空消失，电荷能够从一个物体转移至另一个物体，电荷或者 。
自物体的一部分往另一部分进行转移，于转移期间，电荷的总量维持不变。
表述这般：存在一个系统，其与外界不存在电荷交换的情况初中物理电场，在此系统里电荷的代数和始终维持不变。
2.带电实质：电子的得失。
四、元电荷
最小的电荷量被称作元电荷，其用e来表示，e等于1.60×10 - 19C，它最早是由美国的物理学家密立根借助油滴实验精确测量得到的。
2. 电荷量具备不连续性：一切带电体的电荷量皆是e的整数倍，也就是说，电荷量无法进行连续变化 。
化。
3.电子或质子都不叫元电荷，它们所带的电荷量等于元电荷。
4. 比荷，其指带电粒子所具有的电荷量与该带电粒子质量这两个量之间存在固定的比值之称谓，也将这般特定的比值称作比荷，而电子所具有的比荷数值情况为等于1.76×1011C/kg 。
五、三种起电方式的比较
摩擦起电 感应起电 接触起电
一种现象是，两物体带上了等量异种电荷。还有，导体两端出现了等量异种电荷。另外，导体带上了与带电体同电性的电荷。
不同物质，为何原子核对电子的 束缚能力不一样呢。存在这样的情况束缚能力强的会获得电子从而带副电，束缚能力弱的就要失去电子以此带正电子的是在电荷相互做间 的作用之下进行转移的，近端所带电荷不同于远端了，远端带的是同种电荷电荷相互做起作用的时候，电子会从一个物体转移到另外一个物体之上 。
实质 电荷在物体之间或物体内部的转移
有一种情况得说明，不管是哪一种起电的方式，会发生转移那个的都是电子，正电荷在这过程中是不会发生转移的 。
六、感应起电的判断
1.电荷分配规律：近异远同、等量异种。
当存在带电体，使其靠近原本不带电的导体时，此时，会在那原本不带电的导体的两端，感应出数量相等的异种电荷。
对着带电体的那一端，感应出和带电体电性不一样的电荷，背离带电体的那一端，感应出和带电体电性相同的电荷。
带电体被用于靠近未带电的导体，当导体呈现接地状态时，此导体跟地球能够被视作成为一个大导体，。
而且，原导体能够被视作大导体的近端，其带有异种电荷，地球则会成为大导体的远端，带有同种电荷。
甲乙丙
七、点电荷
此时，带电的物体就叫作点电荷，带电体之间的距离比它们自身的那些大小大出了许多，以至于带电体的形状、大小以电荷分布情况对它们之间的作用力的影响能够忽略不计 。
八、库仑定律
真空中，存在两个静止的点电荷，它们之间有着相互作用力，此作用力和它们电荷量的乘积是成正比的，并且与它们距离的二次方是成反比的，作用力的方向处于它们的连线上。
2.表达式：
3.适用条件：(1)真空中静止点电荷之间的相互作用。
对于两个均匀带电绝缘球体，这两个球体能够被视作电荷集中于球心的点电荷，其中，r代表的是球心间的距离。对于两个带电金属球，r并非球心间的距离，而是等效电荷中心间的距离，情况如图甲、乙所示。
同种电荷，Fk
甲乙
4.静电力的计算
借助库仑定律去计算两个点电荷之间静电力的大小，静电力的方向处于两点电荷的连线上，若是同种电荷则相互排斥，要是异种电荷便相互吸引。
九、静电力的叠加
在存在两个或两个以上点电荷情况下，针对某一个特定点电荷而言，其受到的作用力，等同于各个点电荷孤立对这个特定点电荷所施加作用力的矢量总和。也就是说，库仑力的合成是遵循、依照平行四边形定则的。
2. 任何一个带电的物体，都能够被看成是由众多的点电荷组合而成的。所以说，要是清楚了带电体上电荷到底是如何分布的，接下来依据库仑定律以及平行四边形定则，便能够算出来带电体之间静电力的大小以及它的方向了。
十、静电力作用下带电体的平衡问题
对静电场里带电体因静电力而致使的平衡情形予以剖析之际，所运用的办法跟在力学当中针对物体平衡问题所采用的办法是一致类型的，只是纯粹在进行受力分析这个环节的时候，额外多出了一个库仑力，能够讲是 “电学方面的问题，借助力学的办法”。具体的步骤展示如下：
选择确定要研究的对象，依据问题的需求，从中挑选出“整体法”或者“隔离法” 。
第一步，进行受力分析，第二步，要按照重力，第三步，以及库仑力，第四步，还有弹力，第五步，再加上摩擦力，第六步，最后是其他力这样的顺序，来分析带电体的受力情况 。
针对(3)，依据F合等于0来列出方程，要是采用正交分解法情况的话，那么就会有Fx等于0，还有Fy等于0 。
(4)联立求解结果。
2.三个自由点电荷的平衡问题
三个处于自由状态的点电荷达到平衡时，通常会这样认为，即每个电荷所受到的来自另外两个电荷的库仑力的合力是为零的。其条件是，每个点电荷所受到的那两个库仑力，它们的大小是相等的，并且方向是相反的。
“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。
十一、电场
产生 电荷周围存在着的一种特殊物质
性质 对放入电场中的电荷有力的作用
力的分析 电荷间通过电场产生静电力
十二、电场强度
1.试探电荷和场源电荷
(1)试探电荷，是那种被用于研究电场各处性质的电荷 ，它属于一种理想化模型 ，并且必定是点电荷 。
场次源电荷，是激发电场的带电体所携带的电荷，其也被称作源电荷，它不一定属于点电荷。
2.电场强度
定义是，放入电场中某一点的试探电荷，其所受到的静电力，跟它的电荷量的比值，被称作该点的电场强度，。
(2)定义式：
(3)单位：N/C。
(4)方向：与正电荷在该点所受的静电力方向相同。
(5)物理意义：电场强度是这样一种物理量，它反映电场本身力的性质，其大小由产生电场的场源电荷决定，还由位置决定，并且与试探电荷没有关系。
十三、点电荷的电场 电场强度的叠加
1.点电荷的电场
(1)场强公式：
(2)适用条件：真空中的静止点电荷。
（3）方向，若场源电荷Q乃是正电荷，某个位置处的电场强度E的方向由Q朝着该位置指着，也就是背离Q；要是场源电荷Q为负电线，某个位置处的电场强度E方面由该位置朝着Q指引 。
2.电场强度的叠加
一个情况是叠加原理，即要是场源存在多个点电荷，那么电场里某一点的电场强度，就等于各个点电荷独自在该点所产生的电场强度的矢量相加和，是这样的情况 。
（2）合成的法则是，同一直线上场强的叠加，能够简化为去求取代数和，不在同一直线上的两个或者多个场强进行叠加时，要使用平行四边形定则来求得合场强。
十四、电场线 匀强电场
1.电场线
电场线初中物理电场，是画于电场里的，一条条带有方向的曲线，曲线上每个点的切线方向，用来表示该点的电场强度方向。
2.特点
不闭合，电场线起始处于正电荷或者无穷远处，其终结于无穷远处或者负电荷 。
(2)不相交：同一电场中两条电场线不相交。
(3)同一电场中，电场线密的地方场强大。
(4)电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向。
(5)不是电场里实际存在的线，是一种理想化模型。
3. 匀强电场
要点一，存在这样一种定义，要点二，要是电场里各个点电场强度相应的大小彼此相等，要点三，并且方向也相同，要点四，那么这样的电场就被称作匀强电场。
(2)电场线：匀强电场的电场线是疏密均匀的平行直线。
十五、电场强度的叠加与计算
电场强度属于矢量这一范畴，在进行合成操作的时候，是需要遵循矢量运算法则的，也就是平行四边形定则或者三角形定则；针对位于同一直线上的电场强度而言，其合成操作可以先将正方向规定好，然后紧接着把矢量运算转变为代数运算。
2. 分析电场叠加问题的一般步骤
(1)确定分析计算的空间位置；
(2)剖析一下该处究竟存在几个分电场，进而计算得出各个分电场于该点的电场强度的大小以及方向 。
(3)利用平行四边形定则求出矢量和。
3. 计算非点电荷电场强度的常用方法
补偿法，在所给带电体并非完整规则物体时候，把该带电体加以割去或者增加一小部分。使其组成一个规则的整体，进而求出规则物体于某点处产生电场的电场强度，而后通过电场强度的叠加，求出待求不规则物体在该点产生电场的电场强度。
使用这种方法的关键之处在于，经过“割”与“补”操作之后的那个带电的物体，必须得是我们所熟知的那种物理模型。
微元法就是，把带电体划分成好多电荷元，每一个电荷元作为点电荷予以看待，首先依据点电荷场强公式，算出每个电荷元于某点产生的电场的场强，接着结合对称性以及场强叠加原理，算出该点的合场强。对于求解均匀带电圆环、带电平面、带电直杆等在某一点产生的场强问题，能够采用微元法。
十六、常见典型电场的电场线
1. 正点电荷电场线：“光芒四射”，发散状(如图甲)。
以点电荷为球心的球面上各点场强大小相等、方向不同。
甲乙
2. 负点电荷电场线：“众矢之的”，会聚状(如图乙)。
以点电荷为球心的球面上各点场强大小相等，方向不同。
3. 等量同种点电荷电场线：“势不两立”，相斥状。
在两点电荷的连线上，处于中间位置的 O 点场强是零，从 O 点朝着点电荷的方向，各个点的场强会逐渐变大 。
从两点电荷相连的线段中间的那个点O开始，沿着这条线段的垂直平分线的方向走向无限远的地方，电场强度先是越来越大然后又逐渐变小。
(3)连线或中垂线上关于O点对称的两点场强等大反向。
4. 等量异种点电荷电场线：“手牵手，心连心”，相吸状。
十七、静电平衡
1. 静电感应现象
对这一现象在不使用原句表述中，可这样表述：将不带电情形下的金属导体放置于电场里，致使导体内部的自由电子开启定向移动，伴随此情况会使得导体两端出现等量的异号电荷 。
2. 静电平衡状态
在导体内包括其表面的情况下，一旦自由电子不再进行定向移动，此时我们便认定导体已然达到了静电平衡状态 。
3. 静电平衡状态下导体的特点
处于静电平衡状况的导体，其内部的场强在每一处都为零，在这个时候，外部电场以及感应电荷于导体内部所催生的电场，它们两者的场强大小是一样的，而方向是相反着的。
十八、尖端放电
使得空气电离的情况是，在特定既定条件之下，导体尖端周围存在的强电场，其强度足够大到能让空气中残留具有的带电粒子出现剧烈的运动状态，带电粒子会和空气分子相互碰撞，进而致使空气分子当中的正负电荷彼此分离出来，将这个现象称作为是空气的电离 。
2. 尖端放电：空气遭电离之后，那些带有电荷且其所带电荷跟导体尖端电荷符号相反的粒子，由。
基于被吸引进而朝着尖端奔去，且与尖端之上的电荷达成中和，此情况等同于导体由尖端那儿失去电荷，这般。
现象叫作尖端放电。
3. 尖端放电的应用与防止
(1)应用：在高大建筑物顶端安装避雷针。
防止，高压设备里，导体的表面尽可能制作得光滑，以此避免尖端放电 。
十九、静电屏蔽
现象是，导体壳或者金属网罩之内，在达到静电平衡以后，其内部不会受到外部电场的影响，而将这种现象称作静电屏蔽 。
原理是，静电屏蔽的实质借助了静电感应现象，致使金属壳内感应电荷的电场存在着，并且外加电场的场强也存在着，最终二者的场强矢量和归零 。
3. 应用：电子仪器的外面存在着金属壳，通信电缆的外面被包裹着一层金属网，高压线路的检修人员需要穿着屏蔽服，野外高压线上方另外有两条导线跟大地相连接等等，皆是借助静电屏蔽把外电场的影响给消除了。
二十、静电吸附
原理，带有电荷之粒子放置于电场内，会受静电力之作用，朝着电极而运动，最终会被吸附在电处，没错儿 。
极上。
2. 应用：静电除尘、静电喷涂、静电复印等。
二十一、处于静电平衡状态的导体内、外电场的分析
1. 导体内部不受外部电场影响的情况
(1)现象：①验电器箔片张开了，这是因为静电感应，就如同图甲所呈现的那样。②把验电器放置到金属网罩内部之后，验电器箔片不再张开，就像图乙展示的这般，也就是说外部电场没办法对导体内部产生影响。
(2)其本质是，静电感应现象。导体外表面会有感应电荷产生电场哦，这个电场呀，与外面存在的电场一块，在导体内部随便选的任一点处，它们场强的叠加效果是等于零哒。
(3)结论：空腔可以屏蔽外界电场。
2. 接地导体壳内部电场对壳外空间无影响的情况
(1)现象：
如图甲所示，导体壳没接地之际，于内部电场里达到静电平衡，导体壳内表面出现与外表面等量异种电荷，壳内表面各处场强均为零，壳外场强并非零，并且壳内、外表面两部分之间的场强处处为零 。
②如图乙所示，导体壳接地之后，导体壳外面的正电荷被大地的负电荷中和掉，正电荷出现在地球的另一端，这相当于处于无穷远处，导体壳内、外表面之间场强处处为零，导体壳外部场强也处处是零，导体外部空间不会受到内部的影响。
本质是，依然属于静电感应，通过静电感应使得导体内表面感应电荷，与其壳内电荷在导体表面以外的空间所产生的场强，二者叠加之后的结果呈现为零 。
(3)结论：接地的空腔可以屏蔽内部电场。
3. 注意
(1)实心导体：导体内部无电荷，电荷只分布在导体外表面上。
(2)对于空腔导体而言，当空腔内部没有电荷的时候，电荷会分布在其外表面，此时内表面不存在电荷；而当空腔内部存在电荷时，内表面会借助静电感应出现与之等量异号的电荷，那个时候外表面也会有经过感应而产生的电荷。
二十二、静电力做功的特点
在匀强电场里，静电力会做功，这个静电力所做的功是W，它等于θ，这里面的这个θ呢，是处于同一场中的静电力与位移方向二者之间所形成的夹角 ，是那样的一种夹角 。
2．特点：
(1)静电力所做的功，跟电荷的起始位置以及终止位置存在关联，然而，它是与具体的路径没有关系的，这种情况和重力做功的特点是相类似的 。
不论它是匀强电场模样，还是非匀强电场样子，不管是做直线运动情形，还是做曲线运动状况，静电力做功都和路径没有关联，是这样的情况，没错的，就是这种既定方式，句号。
二十三、电势能
1．电势能：电荷在电场中具有的势能，用Ep表示．
电荷在某位置（A点）时，存在电势能，该电势能为，将电荷从该点移至零势能位置过程中，静电力所做的功EpA和W,A,零，之间的关系为EpA＝WA,零.,。
三，电势能具备相对性，其大小跟选定的参考点存在关联，要确定电荷的电势能，首先得确定参考点，也就是零势能点所处的位置，电势能零点有着这样的规定惯常把电荷在离场源电荷无限远之处或者把电荷在大地表面的电势能规定成零标点符号。
电势能Ep，是由电场跟电荷一起决定的，是电荷与电场所共同拥有的，我们通常习惯讲成电荷在电场里某一点的电势能。
电势能属于标量范畴，虽存在正负却不具备方向属性。于同一电场环境里，电势能呈现正值意味着其数值大于零势能点所对应的电势能数值，而电势能表现为负值则表明其数值小于零势能点所对应的电势能数值。
5．静电力做功与电势能变化的关系
静电力所做的功，其数值等于电势能的减少的量，其表达式为，WAB等于EpA减去EpB 。
(2)静电力做正功，电势能减少；静电力做负功，电势能增加．
在同一个电场当中，正电荷处于电势高的地方时，其电势能是大的，然而负电荷处于电势高的地方时，它的电势能是小的。
二十四、电势
1．定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量之比．
2．公式：φ＝.
(1)φ取决于电场本身；
(2)公式中的Ep、q均需代入正负号．
3．单位，在国际单位制里起步网校，电势所拥有的单位是伏特，其符号为V，且1V等于1J/C 。
4．电势高低的判断
判断依据 判断方法
电场线方向 沿电场线方向电势逐渐降低
场源电荷存在正负之分，若取无穷远处为电势零点，那么正电荷周围的电势呈现为正值，而负电荷周围的电势则呈现为负值，靠近正电荷的地方电势较高，靠近负电荷的地方电势更低，。
正根据φ的情形可知，针对并非负电荷的那种电荷而言，当电势能越大的时候，其所在位置的电势就会越高；而针对负电荷来讲，当该类 的电势能越小的时候，其所在位置的电势反而会越高，这就是电势能高低的情况 。
电场力做的功 ，依据UAB等于 ，把WAB、q的正负符号代入进去 ，通过UAB的正负去判断φA、 φB的高低情况 。
5. 电势具有相对性，一电场里某点的电势是相对而言的，其大小跟零电势点的选取存在关联，唯有规定了零电势点方可确定某点的电势，物理学上，通常选取大地或者离场源电荷无限远之处的电势为0。
电势属于标量，它仅仅存在大小，不存在方向，然而却存在正、负的区分，在同一电场里，电势呈现为正就意味着比零电势高一些，电势呈现为负则意味着比零电势低一些 。
二十五、等势面
(1)定义：电场中电势相同的各点构成的面．
(2)四个特点
①等势面一定与电场线垂直．
②在同一等势面上移动电荷时电场力不做功．
③电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面．
④等差等势面越密的地方电场强度越大，反之越小．
电荷的电势：E＝k
二十六、电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关系
1. 定义：于电场里，两点之间电势的差值被称作电势差，电荷q处于电场中，当从A点移至B点时，静电力所做的功等同于电荷于A、B两点的电势能之差。
2．静电力做功与电势差的关系：UAB＝．
3．存在着电势差与电势的关系，其中，UAB等于φA减去φB，并且，UAB等于负的UBA 。
4．电势差跟电场强度存在这样的关系：在匀强电场里面，有两点，这两点之间的电势差会等于电场强度，和这两点沿着电场方向的距离，二者相乘的结果。也就是U等于Ed，还能够写成E等于 。
（二）易错点分析
1. 库仑定律的理解及运用误区
真空中，点电荷处于两个静止状态之时，库仑定律得以适用，于空气中，此定律亦可近似加以运用。
（2）库仑力的方向，是由两带电体的电性来决定的，它能够依照同种电荷相互排斥这个原则，并循着异种电荷相互吸引这个准则去确定 。
（3）要是带电体之间的距离，远远大于它们自身的尺寸，那么就能够把带电体视为点电荷。可不能依照公式错误地推断说：当r趋向于0的时候，F趋向于无穷大。实际上在这样的状况下，两个带电体已然没办法再被看作。
作点电荷了。
（4）有两个呈现均匀带电状态的绝缘球体，能够把它们看作是电荷集中聚集于球心位置的点电荷，而r为这两个球心相互之间的距离，。
2. 确定匀强电场的场强方向及某点电势的技巧
（1）剖析一下关于三个确定点的电势高低比较关系，从中寻觅到电势最高点以及最低点二者之间的这一相连轨迹上，存在着与第三个点的电势处于相等态势时的这个点。
（2）连接等势点，画出等势线。
（3）根据电场线与等势线垂直画出电场线。
（4）根据U=Ed及UAB=φA-φB求所求点的电势。