怎么学好电场？

2011年05月09日，分类：资料；标签归档: 电场

以下是北京物理家教王尚老师对学生学习电场这章节的建议：

一必须在脑海中建立电场知识体系：本章包括两部分完全独立的内容

1是电场的描述。主要涉及库仑定律、E、电场线、电势能、电势、电势差、等势面的概念及其相互联系。

电场线的基本定义：任何一点切线方向为E方向。

电场线五个性质：不相交，密集E大，沿着方向电势降低，起正（∞）终负（∞），与等势面垂直。

电势能只有两种求法：电场力做的功（定义法），能量守恒定律。

电势能的计算与带电粒子正负相关。电势与之无关。

2是带电粒子在匀强电场中的运动分析。主要涉及电容、电容中U、Q、C之间的关系，动能定理，匀速直线运动，类平抛运动。该部分比较简单，但与其他章节结合比较多。

二做题时应该注意下列问题：

1务必明确电场这一章节仅仅增加了一个电场力，一个电势能。

2涉及到运动的问题严格按照力学方法分析。

3电势能的考察注意电性正负，电势的考察注意运用电场线法。

4包括电势能在内的能量守恒及动能定理的具体应用。

5曲线运动（类平抛、圆周运动）的灵活分析。

复习要点

1、了解电荷概念、电荷守恒定律及点电荷间相互作用的定量规律——库仑定律。

2、了解电场的力特性，掌握量化电场力特性的电场强度，掌握匀强电声及点电荷的电场等典型电场的电场强度，掌握电场线概念。

3、了解电场的能特性，掌握电势、电势差、电势能等概念，掌握等势面的概念。

4、掌握匀强电场中场强与电势差的关系。

5、了解带电粒子在电场中的行为特征，掌握移动电荷时电场力做功与电势能变化间的关系，掌握“电加速”与“电偏转”的相应规律。

6、了解电容器、电容等概念，掌握电量、电势差及电容间关系。

二、难点剖析

1、库仑定律的适用条件

对于形如F=kq₁q₂/r²的电荷间基本相互作用的规律，库仑定律的适用条件有如下两条：

（1）上式只适用于两个点电荷间的基本相互作用力（库仑力）的计算。如相互作用的双方是均匀带电的球体，则可将其视为电量集中于球心处的点电荷；如相互作用的双方是不能视为点电荷的一般带电体，则应将其分割成若干小区域，使每一小区域内所带电荷均可视为点电荷，算出各小区哉所受的库仑力后再求矢量和。

（2）上式只适用于处在真空中的两个点电荷间的相互作用力（库仑力）的计算。如果两个点电荷是处在某种电介质中，则其间相互作用的库仑力应在上式所计算出的数值基础上除以该介质的介电常数来修正，但通常中学物理阶段并不要求做这样的计算。

2、静电场的基本特性及其描述

关于静电场，中学物理要求了解其两个方面的基本特性：力的特性和能的特性。

所谓力的特性，指的是“放入静电场中的电荷必受电场力作用”，而同一电荷放在静电场的不同位置，所受电场力一般不同，电场强度则是描述电场能特性的物理量。

所谓能的特性，指的是“放入静电场中的电荷必具有电势能”，而同一电荷放在静电场的不同位置，所具有的电势能一般不同，电势则是描述电场能特性的物理量。

在电场中移动电荷时，电场力一般要做功，电荷所具有的电势能也将发生变化，所以描述电场力特性的电场强度与描述电场能特性的电势间存在着一定的关系：在场强为E的匀强电场中，沿场强方向相隔为d的两点间的电势差为 U=Ed

3、带电粒子在静电场中的行为特征

（1）在电场中移动带电粒子时电场力做功及电势能变化的情况。

①把正电荷从高电势处移到低电势处时，电场力做正功，电势能减少；

②把正电荷从低电势处移到高电势处时，电场力做负功，电势能增加；

③把正电荷从高电势处移到低电势处时，电场力做负功，电势能增加；

④把正电荷从低电势处移到高电势处时，电场力做正功，电势能减少；

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