高中物理第一章静电场含解析新人教版选修3-1140页

第一章 静电场
重点 名称 重要指数
重点 1 电荷守恒定律 库仑定律 ★★★
重点 2 电场强度 电场线 ★★★★
重点 3 电势能、电势、电势差 ★★★★
重点 4 电容器 ★★★
重点 5 带电粒子在电场中的运动 ★★★★★
重点 1：电荷守恒定律 库仑定律
【要点解读】
1．库仑定律适用条件的三点理解
（1）对于两个均匀带电绝缘球体，可以将其视为电荷集中于球心的点电荷，r 为两球心之间
的距离。
（2）对于两个带电金属球，要考虑金属球表面电荷的重新分布。
（3）不能根据公式错误地推论：当 r→0时，F→∞。其实，在这样的条件下，两个带电体已
经不能再看成点电荷了。
2．应用库仑定律的四条提醒
（1）在用库仑定律公式时，无论是正电荷还是负电荷，均代入电荷量的绝对值。
（2）作用力的方向判断根据：同性相斥，异性相吸，作用力的方向沿两电荷连线方向。
（3）两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律，大小相等、方向相反。
（4）库仑力存在极大值，由公式 可以看出，在两带电体的间距及电荷量之和一定
的条件下，当 q1＝q2时，F最大。
【考向 1】电荷守恒定律和库仑定律
【例题】两个分别带有电荷量为-Q和+3Q的相同金属球（均可视为点电荷），固定在相距为 r
1 2q qF k
r
=

的两处，固定在相距为 r的两处，它们间库仑力的大小为 F．现将两球相互接触后固定在相距
为 0.5r的两处，则两球间库仑力的大小为（  ）
A． F B． F C． F D．12F
【答案】A
【名师点睛】本题考查库仑定律及带电题电量的转移问题．注意两电荷接触后各自电荷量的
变化，这是解决本题的关键。
重点 2 电场强度 电场线
【要点解读】
1．电场强度三个表达式的比较
表达式比较 E＝
F
q
E＝k
Q
r2
E＝
U
d
公式意义 电场强度定义式
真空中点电荷的电场强度
决定式
匀强电场中 E 与 U 的关
系式
适用条件 一切电场
①真空
②点电荷
匀强电场
决定因素
由电场本身决定，与检验电
荷 q无关
由场源电荷 Q 和场源电荷
到该点的距离 r共同决定
由电场本身决定，d 为两
点沿电场方向的距离
2．电场的叠加
（1）叠加原理：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场强度的矢量和。
（2）运算法则：平行四边形定则。
3．计算电场强度常用的五种方法
（1）电场叠加合成法。（2）平衡条件求解法。（3）对称法。（4）补偿法。（5）等效法。
【易错提醒】
4
3
3
4
1
12

（1）电场强度为矢量，在叠加时易忽略场强的方向。
（2）在点电荷形成的电场中，易把场源电荷和试探电荷混淆。
（3）应用 计算场强时，误把 d当作电场中两点的间距。
4．电场线的三个特点
（1）电场线从正电荷或无限远处出发，终止于无限远或负电荷处；
（2）电场线在电场中不相交；
（3）在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏。
5．六种典型电场的电场线
【规律总结】电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系
1．电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件
一般情况下带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合，只有同时满足以下三个条件时，
两者才会重合。
（1）电场线为直线；
（2）带电粒子初速度为零，或速度方向与电场线平行；
（3）带电粒子仅受电场力或所受其他力的合力方向与电场线平行。
2．电场线与轨迹问题判断方法
（1）“运动与力两线法”——画出“速度线”（运动轨迹在初始位置的切线）与“力线”（在
初始位置电场线的切线方向），从两者的夹角情况来分析曲线运动的情况。
（2）“三不知时要假设”——电荷的正负、电场强度的方向或等势面电势的高低、电荷运动
的方向中若已知其中的任一个，可顺次向下分析判定各待求量；若三个都不知，则要用“假
设法”分别讨论各种情况。
U
E
d
=

【考向 1】电场强度的叠加问题
【例题】如图，一半径为 R的圆盘上均匀分布着电荷量为 Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c
的轴线上有 a、b、d三个点，a和 b、b和 c、c和 d间的距离均为 r，在 a点处固定一电荷量
为 q（q＞0）的点电荷．一同学将一检测电荷沿直线在 ac 间...