2019-2020年高中高中物理 学业水平考试要点解读与检测：第1章 静电场 选修3-1

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1、2019-2020年高中高中物理学业水平考试要点解读与检测：第1章静电场选修3-1学习目标节次学习目标1．电荷及其守恒定律知道自然界存在两种电荷，了解使物体带电的方法；能从物质微观结构的角度认识物体带电的本质；了解静电感应和感应起电；知道电荷守恒定律；知道元电荷的大小。2．库仑定律了解点电荷；知道两个点电荷间相互作用的规律，并会进行简单的计算；通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。3．电场强度了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一；理解电场强度、点电荷的电场和匀强电场，会用电场线描述电场。4

2、．电势能和电势知道电势能、电势的概念；理解静电力做功与电势能变化的关系；认识等势面。5．电势差理解电势差的概念；知道静电力做功与两点间电势差之间的关系，会应用静电力做功的公式进行相关计算。6．电势差与电场强度的关系理解电势差与电场强度的关系。7．静电现象的应用了解静电平衡的概念；知道静电平衡状态下导体的特点；了解尖端放电和静电屏蔽。8．电容器和电容认识常见电容器；了解电容和影响平行板电容器电容的因素。9．带电粒子在电场中的运动理解带电粒子在电场中加速和偏转的原理；了解示波管的原理。要点解读一、基本规律1．电荷守恒定

3、律（1）内容：电荷既不能创生，也不能消灭，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。（2）变式表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。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：，F叫库仑力或静电力，F可以是引力（q1、q2为异种电荷），也可以是斥力（q1、q2为同种电荷）。k叫静电力常量，公式中各量均取国际单位制时，。（3）适用

4、条件：q1、q2为真空中的两个点电荷。二、电场力的性质1．电场强度（1）定义：放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值，叫做电场强度。电场强度是反映电场的力的性质的物理量，与试探电荷的电荷量q及其受到的静电力F都无关。（2）定义式：，适用于任何电场，E的方向沿电场线的切线方向，与正电荷所受的电场力方向相同。变式表述：在匀强电场中，电场强度在数值上等于沿电场方向每单位距离上降低的电势，表达式：。（3）表达式：，只适用于真空中的点电荷产生的电场。（4）叠加原理：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产

5、生的电场强度的矢量和。均匀带电球体（或球壳）外各点的电场强度，式中r为球心到该点的距离（r大于球体或球壳的半径），Q为整个球体（或球壳）所带的电荷量。2．电场线：为了形象地了解和描述电场中各点的电场强度的大小和方向而假想的线，电场线并不是带电粒子的运动轨迹。其特点：（1）电场线是起始于正电荷或无穷远，终止于无穷远或负电荷的不闭合的曲线；（2）电场线在电场中不相交；（3）用电场线的疏密程度表示电场强度的大小，电场线上某点的切线方向描述该点的电场强度的方向。实例：（1）匀强电场的电场线是间距相等、互相平行有方向的直线；

6、（2）等量同（异）种电荷连线和中垂线上电场强度和电势的特点。三、电场能的性质1．能量描述（1）电势能：电荷在电场中具有的势能。与重力势能类比，电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功。（2）电势：电荷在电场中的某一点的电势能与它的电荷量的比值。其表达式：。（3）等势面：电场中电势相同的点构成的面。其特点：①等势面垂直电场线；②电场线总是从电势高的等势面指向电势低的等势面，等势面的疏密程度可表示电场强度的大小；③任意两个等势面都不会相交；④在同一等势面上移动电荷时电场力不做功。（4）电势差：

7、电场中两点间电势的差值，即电压。其表达式：。在匀强电场中，可表示为：，其中d为电荷在电场强度方向上的位移。2．能量量度（1）电场力做功的特点：电场力对电荷做的功只与电荷的初、末位置有关，而与电荷经过的路径无关；电场力对电荷做正功时，电荷的电势能减小，电场力对电荷做负功时，电荷的电势能增加。电场力做的功等于电势能的减小量。（2）电场力做功的计算方法表述：①与电势能改变量的关系：②与电势差的关系：③根据动能定理计算：④由功的公式计算：，此方法只适用于匀强电场。四、静电场的应用1．静电平衡现象（1）静电平衡状态：导体中没

8、有电荷的定向移动。（2）静电平衡的原因：外电场和感应电荷产生的电场所叠加的合电场为零。（3）静电平衡的特点：①导体内部的场强处处为零；②净电荷只分布在导体的外表面，分布情况与导体表面的曲率有关；③导体是等势体，导体表面是等势面，在导体表面上移动电荷，电场力不做功；④导体表面上任一点的电场强度方向垂直该点所在的切面。（4）静电平衡的应用实例：尖端放电和静电屏蔽