单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,ppt精选,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,ppt精选,*,浙江专用 物理,第1讲电场的力的性质,1,ppt精选,浙江专用 物理第1讲电场的力的性质1ppt精选,一、电荷、电荷守恒定律,1.电荷:自然界中存在正、负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带,正,电,荷,用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带,负,电荷。,知识梳理,2.元电荷:最小的电荷量,其值为,e,=,1.60,10,-19,C,其他带电体的电荷,量皆为元电荷的,整数倍,。,3.点电荷:形状和大小对所研究问题的影响可,忽略不计,的带电体,称为点电荷。,2,ppt精选,一、电荷、电荷守恒定律知识梳理2.元电荷:最小的电荷量,其值,4.电荷守恒定律,(1)起电方式:,接触起电,、,摩擦起电,、感应起电。,(2)带电实质:物体带电的实质是,电荷的转移,。,(3)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,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,。,5.辨析,(1)完全相同的两金属球接触后电荷先中和后平分,(),(2)两小球相互吸引说明它们带导种电荷,(,),(3)点电荷可以是电荷量很大的带电体,(),3,ppt精选,4.电荷守恒定律5.辨析3ppt精选,二、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,与它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的,连线上。,2.公式:,F,=,k,式中,k,=9.0,10,9,Nm,2,/C,2,叫静电力常量。,3.适用条件:,真空,中的,点电荷,。,4.辨析,(1)根据公式,F,=,k,得,当,r,0时,有,F,(,),(2)库仑定律是实验定律,(),4,ppt精选,二、库仑定律3.适用条件:真空中的点电荷,三、电场强度、电场线,1.电场强度,(1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力,F,跟它的电荷量,q,的比值,叫,做该点的电场强度,简称场强。,E,=,是电场强度的定义式,适用于,任,何电场。其中的q为试探电荷的电荷量,电场强度是矢量,规定其方向与正电荷在该点所受的电场力方向相同。,5,ppt精选,三、电场强度、电场线5ppt精选,(2)点电荷周围的场强公式是,E,=,其中,Q,是场源电荷的电荷量。,(3)匀强电场的场强公式是,E,=,其中,d,是沿电场线方向上的距,离。,(4)电场强度的叠加:电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产,生的电场强度的,矢量,和,遵从,平行四边形定则,。,6,ppt精选,(2)点电荷周围的场强公式是E=,其中Q,2.电场线,(1)定义:为了形象描述电场中各点电场强度的,强弱,和,方向,在电场中画出的一些曲线,曲线上每一点的,切线,方向都与该点的,电场强度方向一致,曲线的,疏密,表示电场的强弱。,(2)电场线特点,a.电场线从,正电荷,或无限远出发,终止于无限远或,负电荷,;,b.电场线在电场中不相交;,c.在同一电场里,电场线,越密,的地方场强越大;,d.沿电场线方向电势逐渐,降低,;,e.电场线和等势面在相交处,垂直,。,7,ppt精选,2.电场线7ppt精选,3.辨析,(1)在点电荷的电场中,以点电荷为球心的同一球面上各点场强都相同,(,),(2)电场线的方向即带电粒子的运动方向,(,),(3)带电粒子的运动轨迹可能与电场线重合,(),8,ppt精选,3.辨析8ppt精选,带电体可看做点电荷,D.任何带电球体,都可看做电荷全部集中于球心的点电荷,1.下列关于点电荷的说法中,正确的是,(),A.只有体积很小的带电体才能看做点电荷,B.体积很大的带电体一定不是点电荷,C.当两个带电体的形状和大小对它们相互作用力的影响可忽略时,这两个,9,ppt精选,带电体可看做点电荷9ppt精选,1.,答案C本题考查点电荷的理想化条件:只有当带电体间的距离比它,们自身的大小大得多,以至于带电体的形状和大小对相互作用力的影响可,以忽略不计时,带电体才可以视为点电荷,所以选C。,10,ppt精选,1.答案C本题考查点电荷的理想化条件:只有当带电,2.大小相同、带电荷量也相同的铜球,A,和,B,分别固定在两处,相互作用力为,F,。现用另一个不带电的同样大小的铜球,C,先与,A,球接触,再与,B,球接触,然,后移去,C,球,则后来,A,、,B,两球间的作用力变为,(),A.,F,/2B.,F,/4C.3,F,/8D.,F,/10,11,ppt精选,2.大小相同、带电荷量也相同的铜球A和B,分别固定在两处,相,2.,答案C移走,C,球后,A,、,B,两球所带电荷量分别为,、,则它们之间,的相互作用力变为:,F,=,k,=,=,F,。,12,ppt精选,2.答案C移走C球后A、B两球所带电荷量分别为,3.某电场区域的电场线如图所示,a,、,b,是其中一条电场线上的两点,下列说,法中正确的是,(),A.,a,点的场强方向一定沿着过,a,点的电场线向右,B.,a,点的场强一定大于,b,点的场强,C.正电荷在,a,点受到的电场力一定大于它在,b,点受到的电场力,D.负电荷在,a,点受到的电场力一定小于它在,b,点受到的电场力,13,ppt精选,3.某电场区域的电场线如图所示,a、b是其中一条电场线上的两,3.,答案ABC电场线为直线时,电场线的方向表示场强的方向,所以,a,点,的场强方向一定沿着,a,点的电场线向右,故A正确;电场线越密,场强越大,所,以,a,点的场强一定大于,b,点的场强,根据,F,=,Eq,得电荷在,a,点受到的电场力一,定大于它在,b,点受到的电场力,与电荷正负无关,故B、C正确,D错误。,14,ppt精选,3.答案ABC电场线为直线时,电场线的方向表示场,4.在如图所示各种电场中,A,、,B,两点电场强度相同的是,(),4.,答案C电场强度是矢量,电场强度相同指大小相等、方向相同。故,答案为C。,15,ppt精选,4.在如图所示各种电场中,A、B两点电场强度相同的是(,重难一库仑定律的理解,1.库仑定律的适用条件,库仑定律仅适用于真空中的两个点电荷间的相互作用。不可由,r,0时,得出,F,的结论,因为当,r,0时,两电荷已失去了看做点电荷的前提条件,库仑定律已不适用。,2.应用库仑定律时应注意的问题,(1)库仑力的正负不表示力的大小,而表示库仑力的方向。当两电荷同号时,F,0,库仑力为斥力;当两电荷异号时,F,0,库仑力为引力。因此,用库仑定律进行计算时,不必将符号代入,只需判断力的方向即可。,重难突破,16,ppt精选,(2)两个带电体之间的库仑力是一对作用力和反作用力。,(3)两导体球间库仑力可应用公式进行定性比较。用,r,表示两球球心之间,的距离,则当两球带同种电荷时,F,k,。,(4)库仑力具有力的共性:如两点电荷间库仑力遵守牛顿第三定律,库仑力,可以与其他力平衡,若某个点电荷同时受到几个点电荷的作用时,要用平,行四边形定则求合力。,17,ppt精选,(2)两个带电体之间的库仑力是一对作用力和反作用力。17pp,典例1,两个相同的金属小球(视为点电荷),带电荷量大小之比为17,相距,为,r,两者相互接触后再放回到原位置上,则相互作用力可能是原来的(),A.,B.,C.,D.,解析设两小球带电荷量大小分别为,q,和7,q,则原来相距,r,时相互作用力,F,=,k,=7,k,由于电性未知,需分两种情况讨论:,(1)两球电性相同,相互接触时电荷量均分,每球带电荷量为,=4,q,放回,原处后的相互作用力为,F,1,=,k,=16,k,故,=,;,18,ppt精选,典例1两个相同的金属小球(视为点电荷),带电荷量大小之比为,(2)两球电性不同,相互接触时电荷先中和再均分,每球的带电荷量为,=3,q,放回原处后的相互作用力为,F,2,=,k,=9,k,故,=,。,答案CD,解析设两小球带电荷量大小分别为,q,和7,q,则原来相距,r,时相互作用力,F,=,k,=7,k,由于电性未知,需分两种情况讨论:,(1)两球电性相同,相互接触时电荷量均分,每球带电荷量为,=4,q,放回,原处后的相互作用力为,F,1,=,k,=16,k,故,=,;,19,ppt精选,(2)两球电性不同,相互接触时电荷先中和再均分,每球的带电荷,1-1如图所示,真空中,A,、,B,两个点电荷的电荷量分别为+,Q,和+,q,放在光滑,绝缘水平面上,A,、,B,之间用绝缘的轻弹簧连接,当系统平衡时,弹簧的伸长,量为,x,0,若弹簧发生的均是弹性形变,则,(),A.保持,Q,不变,将,q,变为2,q,平衡时弹簧的伸长量等于2,x,0,B.保持,q,不变,将,Q,变为2,Q,平衡时弹簧的伸长量小于2,x,0,C.保持,Q,不变,将,q,变为-,q,平衡时弹簧的缩短量等于,x,0,D.保持,q,不变,将,Q,变为-,Q,平衡时弹簧的缩短量小于,x,0,20,ppt精选,1-1如图所示,真空中A、B两个点电荷的电荷量分别为+Q和,解析设弹簧的原长为,l,A,、,B,间的库仑力,F,=,k,=,kx,0,将,q,变为2,q,时,库仑力增大,设弹簧伸长量为,x,则,x,x,0,电荷间的库仑力,F,=,k,=,kx,=,2,x,1,x,x,0,C错误,同理D错误。,答案B,21,ppt精选,解析设弹簧的原长为l,A、B间的库仑力F=k=kx0,1-2两个半径为,R,的带电导体球所带电荷量大小分别为,q,1,和,q,2,当两球心相,距3,R,时,相互作用的静电力大小为,(),A.,F,=,k,B.,F,k,C.,F,E,b,C.电场线是直线,所以,E,a,=,E,b,D.不知,a,、,b,附近的电场线分布,E,a,、,E,b,的大小不能确定,答案AD,解析此电场线若是正点电荷电场中的,则,a,处的电场线较密,E,a,E,b,;若是负点电荷电场中的,则,b,处的电场线较密,E,a,E,b,;若是匀强电场中的,则,E,a,=,E,b,。此题由于只给出一条电场线,故无法比较场强的大小。,35,ppt精选,3-2如图中电场线上有a、b两点,用Ea、Eb表示a、b两,三个点电荷的平衡问题处理方法,三个点电荷的平衡实质是每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等,方,向相反,或者两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零。该模型满足以,下规律:,“三点共线”三个点电荷分布在同一条直线上;,思想方法,“两同夹异”正负电荷相互间隔;,“两大夹小”中间电荷的电荷量最小;,“近小远大”中间电荷靠近电荷量较小的电荷。,36,ppt精选,三个点电荷的平衡问题处理方法思想方法“两同夹异”正负电荷,典例,如图所示,在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷,A,、,B,A,的电荷量,为+,Q,B,的电荷量为-9,Q,。现引入第三个点电荷,C,恰好使三个点电荷处于平,衡状态,问:,C,应带什么性质的电?应放于何处?所带电荷量为多少?,37,ppt精选,典例如图所示,在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷A、,解析根据平衡条件判断,C,应带负电,放在,A,的左边且和,A,、,B,在一条直,线上。设,C,带电荷量为-,q,与,A,点相距为,x,则以,A,为研究对象,由平衡条件有:,k,=,k,以,C,为研究对象,则,k,=,k,解得,x,=,r,=0.2 m,q,=,Q,故,C,应带负电,放在,A,的左边0.2 m处,所带电荷量为-,Q,。,答案负电放在,A,的左边0.2 m处-,Q,38,ppt精选,解析根据平衡条件判断,C应带负电,放在A的左边且和A、B,针对训练,如图所示的三个点电荷,q,1,、,q,2,、,q,3,固定在一条直线上,q,2,和,q,3,的,距离是,q,1,和,q,2,的距离的2倍,每个点电荷所受静电力的合力为零。由此可以,判定,三个点电荷的电荷量之比,q,1,q,2,q,3,(考虑电性)为,(),A.(-9)4(-36),B.9436