8.1學習提要
一、目標要求
1.理解描述靜電場的兩個物理量和物理意義，掌握它們之間的關係以及場的疊加原理，能從已知電荷的分布計算電務強度和電勢的幾種主要方法。
2.理解靜電場的兩個基本定理（高斯定理和環流定理）。熟練掌握用高斯定理計算場強的條件和方法。
3.理解電場力的功及電勢能的概念，並能作簡單計算。
二、重點難點
1.重點內容
電場強度和電勢的概念，以及它們的物理意義；電勢和場強的積分關係；計算電場強度和電勢的基本方法。
2.難點內容
對電勢能和電勢概念的理解；對高斯定理意義的深刻理解以及應用高斯定理計算具有某種對稱性分布的電場強度的方法。
三、學習提示
1.前麵我們研究了宏觀、低速物體的機械運動規律以及大量分子的熱運動規律。物質除具有實物這一形式外，電磁場也是物質存在的一種形式，這一章我們研究真空中相對於觀察者靜止的電荷在其周圍空間所激發的電場，即靜電場，下一章討論的是電介質中的靜電場，以及導體和電介質對靜電場的影響。通過這兩章的學習，將有助於後麵兩章（電流的磁場和磁介質對磁場的影響）的學習。電學和磁學這兩部分的研究方法有許多相同之處，因此靜電場是電磁場的入門和基礎。學好靜電場這部分知識是非常重要的，同時電磁運動有它自身的特點，電磁學的內容對有些讀者可能比較生疏，但電磁學理論係統性是很強的，也有利於我們去學習和掌握它。
2.學習本章時應複習力學中功、能等有關概念，並把靜電場與重力場進行對比，以幫助理解靜電場的有關知識。
3.靜電學主要研究的是靜電場，它與實物不同，是一種以場的形式存在的物質，靜電場的分布在空間是連續分布的，描述靜電場的本物理量常常是空間坐標的函數，一般地說，這些物理量大多是矢量函數。這就要用到較為複雜和高深的數學知識，因此在學習這部分內容時，矢量運算的知識和微積分的知識是必不可少的。
4.本章主要內容是說明靜電場的特性，不僅靜電場也是一種物質，而且具有兩方麵的特性：第一，靜電場對處於場中電荷有力的作用。第二，電荷在靜電場中移動時電場力作功。本章是通過這兩個特性而引入了靜電場的兩個基本物理量：電場強度和電勢。
電場強度是從電荷在電場中受力的作用出發來描述靜電場的，並且說明了它們之間的相互關係，這是學習本章的基本思路。如果我們知道電場中某點的電場強度i和電勢u，那麼我們就可以說該點的狀態就確定了。因此求電場強度和電勢的空間分布是本章的重點內容。
本章由靜電場的基本定律——庫侖定律出發，導出了靜電場的高斯定理和環流定理。環流定理指出靜電場是保守場。
8.2概念釋疑
【點電荷】如果一個帶電體本身的線度（d）與它到別的帶電體的距離（r）相比足夠小時，這個帶電體就叫點電荷。
對這個概念的理解應注意：
1.物理學的五種基本研究方法是觀察、實驗、抽象、假說和理論。其中建立點電荷的理想模型就是使用了抽象的方法，抓住帶電物體的主要矛盾，即帶電量和占有空間位置，而忽略其次要矛盾，即忽略帶電體的形狀和大小，這樣，在研究問題的過程中可以使問題簡化。帶電體一旦被視為點電荷就可以用一個幾何點標誌它的位置。
2.對點電荷這一概念的理解應該有一個相對性的觀點，不能單純由大小來判定是否為點電荷，還要看我們討論問題所要求的精度。、
【庫侖定律】兩個點電荷h及I之間的相互作用力的大小與1、I的乘積成正比，與它們之間的距離的平方成反比，作用力的方向沿著它們的連線，同號電荷相斥，異號電荷相吸P，庫侖定律矢量表達式。
對庫侖定律的理解應注意：
1.此定律僅對點電荷適用，適用於無限大均勻介質情況。
2.庫侖力具有矢量性和可疊加性。
在計算庫侖力時二方向由兩個因素決定，方向由施力電荷指向受力電荷。
3.兩個靜止電荷之間的庫侖力滿足牛頓第三定律，若運動電荷通過場源是靜止電荷的電場中的某一點時，它們各自受到:對方電荷的電場力，一般說不遵從牛頓第三定律。
4.庫侖力與萬有引力，雖然在形式上有相同之處，但要注意兩種力的比較：萬有引力隻有吸引力，而庫侖力卻具有引力和斥力；萬有引力僅當相互吸引的物體之一具有巨大的質量時才顯出效果，而庫侖力在很小的帶電體間卻能顯出很大的效果來。在微觀粒子之間，庫侖力約為萬有引力的1038倍，所以通常考慮微觀粒子間的作用力時，萬有引力可以忽略不計。
【電場強度矢置】電場中某點的電場強度等於該點的單位正電荷所受的電場。
對電場強度矢量概念的理解應明確：
1.為了描寫電場中各點性質的物理量，我們用試探電荷來探測電場各點的性質，試探電荷應滿足兩個條件：
（1）它的線度足夠小，這樣可以視為點電荷，以便確定場中每點的性質。
（2）它所帶的電量足夠小使得它的置入不引起原有電場的重新分布，這樣測場才是原來存在的場。
2.表征靜電場中給定點電場性質的物理量與試驗電荷存在與關。
3.電場空間的矢量點函數，知道了電場中，也就知道了電場各點的性質，電場中某點的數值和方向等於位於該點處的單位正電荷所受的庫侖力的大小和方向。
【電勢能】電勢能是靜電場中僅與點電荷在場中位置相聯係的能量，這是由於電場是保守場或勢場而引入的概念。
電勢能是屬於試驗電荷。與電場這整個係統的。