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(共33张PPT)
静电场的性质及其应用
01
主题一　电场力的性质
主题二　电场能的性质
02
主题三　电场性质的综合应用
03
01
主题一　电场力的性质
要点梳理
1.电场强度
(1)定义：放入电场中某点的电荷受到的 与它的 之比.
(2)定义式：E＝ ；单位：N/C或 .
(3)矢量性：规定 在电场中某点所受静电力的方向为该点电场强度的方向.
静电力
电荷量
V/m
正电荷
2.点电荷的电场：真空中距场源电荷Q为r处的场强大小为E＝ .
3.电场线的特点
(1)电场线从 或 出发，终止于 或 .
(2)同一电场的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 ，电场强度较小的地方电场线 .
正电荷
无限远
无限远
负电荷
较疏
较密
要点梳理
要点强化
公式 适用条件 说明
定义式 任何电场 某点的场强为确定值，大小及方向与q无关
决定式 真空中点电荷的电场 E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定
关系式 匀强电场 d是沿电场方向的距离
三个计算公式的比较
典型例题
例1　如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出)，O、A、B为轴上三点.放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示.以x轴的正方向为电场力的正方向，则
A.点电荷Q一定为正电荷
B.点电荷Q在B点右侧
C.A点的电场强度大小为2×103 N/C
D.同一电荷在A点受到的电场力比在B点的小
√
典型例题
例2　一个负电荷从电场中的A点由静止释放，仅在电场力作用下沿电场线由A点运动到B点，它运动的v－t图像如图所示，则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是下列选项中的
√
问题1：E 大小判断方法
靠近场源电荷大，远离场源电荷小
电场线密集处大，电场线稀疏处小
根据公式计算大小
02
主题二　电场能的性质
要点梳理
1.静电力做功的特点
静电力做功与 无关，只与电荷量和电荷移动过程始、末位置间的电势差有关.
2.电势能
(1)定义：电荷在电场中具有的 ，称为电势能.
(2)说明：电势能具有相对性，通常把 或 的电势能规定为零.
路径
势能
无限远处
大地表面
要点梳理
3.电势
(1)定义：电荷在电场中某一点的 与它的 之比.
(2)定义式：φ＝ .
(3)矢标性：电势是 ，有正、负之分，其正(负)表示该点电势比
高(低).
(4)相对性：电势具有 ，同一点的电势因选取 的不同而不同.
电势能
电荷量
标量
零电势
相对性
零电势点
要点梳理
4.电势差
(1)定义：在电场中，两点之间电势的差值叫作电势差.
(2)定义式：UAB＝ .
5.电势差与电势的关系
UAB＝ ，UAB＝－UBA.
6.匀强电场中电势差与电场强度的关系
(1)UAB＝Ed，d为 .
(2)沿电场方向电势降落得最快.
φA－φB
A、B两点沿电场方向的距离
要点梳理
7.等势面
(1)定义：电场中 的各点构成的面.
(2)四个特点：
①在同一等势面上移动电荷时电场力 .
②电场线一定与等势面垂直，并且从电势 的等势面指向电势 的等势面.
③等差等势面越密的地方电场强度 ，反之 .
④任意两个等势面都不相交.
电势相同
不做功
高
低
越大
越小
A
B
C
＋
问题1：φ 高低判断方法
近正高，近负低（粗略判断）
电场线方向电势逐渐降低
电场线从电势高的等势面指向电势低的等势面
等势面和电场线处处垂直，
是分析电场问题的重要工具
要点强化
A
B
C
＋
问题2： Ep 大小判断方法
正高大，负高小
电场力做正功电势能减小
电场力做负功电势能增加
电场力做功
要点强化
典型例题
例3 若场源电荷（O点）及带电粒子电性均未知，粒子仅在电场力作用下运动轨迹如图所示，则
A.电场中， φ N>φ M>φ Q
B. 粒子在N点的电势能最小
C. MN段，电场力对粒子做负功
D. 粒子在M点的速率比在Q点大
FM
FN
FQ
vM
vN
vQ
曲线内侧+电场线切线方向
问题3：如何确定受力方向
电场力做功特点：
与路径无关、始末位置决定
O
√
问题4：此类问题解题思路
FM
FN
FQ
vM
vN
vQ
轨迹分析法：
认清轨迹—确定受力
—判断做功—分析能量变化
要点强化
典型例题
例4　图为静电除尘器除尘原理的示意图，a、b是直流高压电源的两极，图示位置的P、M、N三点在同一直线上，且PM＝MN.尘埃在电场中通过某种机制带上负电，在电场力的作用下向集尘极迁移并沉积，以达到除尘目的，下列判断正确的是
A.a是直流高压电源的正极
B.电场中P点的场强小于M点的场强
C.电场中M点的电势低于N点的电势
D.电场中P、M间的电势差UPM等于M、N间的电势差UMN
√
02
主题三　电场性质的综合应用
a
b
d
c
例5 P、Q两点各固定一个点电荷，P点为正电荷，两点附近电场的等势面分布如图，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
E是矢量，φ是标量，无必然对应关系
两个物理量叠加时，E是矢量和，φ是代数和。
典型例题
√
要点强化
问题1：此类问题解题方法
画电场线、等势面
还原模型法
对称法
轨迹分析法
a
b
d
c
问题3：中垂线上电势如何变
取无穷远电势为零
电势叠加求代数和
e
O
f
等势面分析
问题2： 连线上电势如何变
电场力做功分析
电场线电势降低
要点强化
例6 如图等量正点电荷电场，一带负电试探电荷q，从A点只受电场力由静止释放（取无穷远处电势为零），下列说法错误的是
A．q运动到O点时电势能为零
B．q由A向O时电势能逐渐减小
C．q运动到O点时的动能最大
D．q将做往复直线运动
P
O
A
Q
M
N
g
h
e
O
f
问题4:中垂线上电势如何变
问题5: 连线上电势如何变
O点电势最低
O点电势最高
典型例题
√
问题6: 定性画出φ-x图象
模型迁移法
电势叠加法
问题7: 均匀带电环x轴向φ如何变化
数形结合法
还原模型法
要点强化
知识地图
电场
电场力的性质
E
F
电场能的性质
φ
Ep
UAB
WAB
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静电场的性质及其应用
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1.如图所示为某一带正电的点电荷产生的电场中的一条电场线.A、B、C、D为该电场线上的点，相邻两点间距相等，电场线方向由A指向D.一个带正电的粒子从A点由静止释放，运动到B点时的动能为Ek，仅考虑电场力的作用，则
A.从A点到D点，电势先升高后降低
B.粒子一直做匀加速运动
C.粒子在BC段电势能的减少量大于在CD段电势能的减少量
D.粒子运动到D点时动能等于3Ek
√
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课后检测
2.如图所示，虚线是某静电场的一簇等势线，边上标有电势的值，一带电粒子只在电场力作用下恰能沿图中的实线从A经过B运动到C，下列判断正确的是
A.粒子一定带负电
B.A处场强大于C处场强
C.粒子在A处电势能大于在C处电势能
D.粒子从A到B电场力所做的功大于从B到C电场力所做的功
√
解析　根据电场线与等势面垂直且由高电势指向低电势，可知电场线方向大致向左，根据粒子轨迹的弯曲方向可知，粒子所受的电场力方向大致向左，则知粒子一定带正电，A错误；
等差等势面的疏密反映电场强度的大小，A处场强大于C处场强，B正确；
粒子从A点运动到C点，电场力方向与速度方向的夹角为钝角，电场力做负功，电势能增大，C错误；
由于电势差相同，根据W＝Uq知，电场力做功相同，D错误.
3.真空中有两个固定的带正电的点电荷，电荷量不相等.一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时，仅在电场力的作用下恰好保持静止状态.过O点作两正电荷连线的垂线，以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d，如图所示.以下说法正确的是
A.a点电势低于O点
B.b点电势高于c点
C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能
D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能
√
课后检测
解析　作出两个固定点电荷分别在O点附近的电场线，由题意知，O点的场强EO＝0，则两点电荷分别在O点处产生电场的电场线疏密相同，进而推知O点左侧的电场方向向右，O点右侧的电场方向向左.可以判定：a点电势高于O点，b点电势低于c点，故A、B错误；
由Ep＝φq可知，a点的电势高于b点，试探电荷(带负
电)在a点的电势能比b点小，故C错误；
c点电势高于d点，试探电荷(带负电)在c点的电势能小于d点，故D正确.
1
2
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谢
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