第九章 静电场及其应用|章末极简复习

要点1电荷守恒定律

一、静电现象　电荷守恒定律

1．电荷

(1)两种电荷：自然界中只存在两种电荷——正电荷和负电荷。同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

(2)元电荷：电荷的多少叫电荷量，把最小的电荷量叫作元电荷，用e表示。通常取

2．起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。

3．电荷守恒定律

内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它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，电荷的总量保持不变。

要点2   库仑定律

1．点电荷：当带电体之间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可以忽略时，可以将这样的带电体视为点电荷。

2．库仑定律

(1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

(2)表达式：

式中k＝9.0×10⁹N·m²/C²，叫作静电力常量。

(3)适用条件：①真空中；②点电荷。

注意：①对于两个距离较远的带电球体：可将其视为电荷集中在球心的两个点电荷，两个带电球体间的库仑力大小

②对于两个距离较近的带电球体(不满足球体半径R≪r)：不可将其视为电荷集中在球心的两个点电荷，要考虑球体表面电荷的分布情况，如图所示。

两个带电球体间的库仑力大小：

甲.带同种电荷：

乙.带异种电荷：

(3)不能根据公式错误地认为“r→0时，库仑力F→∞”，因为当r→0时，两个带电体已不能看作点电荷了，公式不再适用。

要点3  电场强度

1．电场

基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。

2．电场强度

(1)意义：描述电场强弱的物理量，描述电场力的性质的物理量。

(2)定义式：

单位：N/C或V/m。（适用于任何电场。）

(3)方向定义：规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向为该点的电场强度方向。

真空中点电荷产生的电场

(4)点电荷的电场强度决定式：

适用于真空中的点电荷产生的电场。（带电均匀的球体可以看作点电荷）

匀强电场的电场强度

(5)匀强电场定义：电场强度的大小处处相等、方向处处相同的电场，叫做匀强电场。

(6)匀强电场强度计算：

✅️重点突破 构建核心

1.三个场强公式的比较

2.电场强度的叠加

(1)如图为两个点电荷的电场强度的叠加。

(2)如果某空间有多个点电荷同时存在，则某点的电场强度应为各个点电荷在该点产生的电场强度的矢量和。

1.电场线的定义

定义：在电场中画出的有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的疏密表示电场强度的大小。

2.电场线的特点

3.几种常见的电场线

要点5   静电的应用与防止

1.静电平衡

(1)定义：导体放入电场中，附加电场与原电场的电场强度在导体内部大小相等且方向相反，使得叠加电场强度为零时，自由电荷不再发生定向移动，导体达到静电平衡状态

(2)处于静电平衡状态的导体的特点

①导体内部的电场强度处处为零

②导体是一个等势体，导体表面是等势面

③导体表面处的电场强度方向与导体表面垂直

④导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上

⑤在导体外表面越尖锐的位置，净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有净电荷

2.尖端放电

导体尖端周围电场使空气电离，电离出的与导体尖端电荷符号相反的电荷与尖端的电荷中和，相当于导体从尖端失去电荷

3.静电屏蔽

处于电场中的封闭金属壳，由于内部电场强度处处为零，从而外电场对壳内仪器不会产生影响