专题一 电场力的性质.docVIP

专题一 电场力的性质 【学习目标】 1、熟练掌握电场强度、电场力和电场线的概念及电场强度的叠加； 2、熟练应用库仑定律和电荷守恒定律处理带电体运动和平衡问题。 【自主学习】 一、元电荷及电荷守恒定律 1．元电荷：科学实验发现的最小电荷量是电子的电荷量，质子、正电子所带的电荷量与它相同，但符号相反．人们把这个最小的电荷量叫做元电荷，用e表示，e＝ 2．电荷守恒定律 (1)起电方式： 、 、 ． (2)带电实质：物体带电的实质是 ． (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；在转移的过程中，电荷的总量 ． 说明：(1)当完全相同的带电金属球相接触时，同种电荷电荷 量平均分配，异种电荷先中和后平分．(2)任何带电体的电荷量皆为元电荷的整数倍． 二、点电荷及库仑定律 1．点电荷：忽略形状、大小可看成一个点的带电体，是一种理想化的模型． 2．库仑定律 (1)内容： 中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的 成正比，与它们的 成反比， 作用力的方向在 ． (2)表达式： ，式中k＝ ，叫静电力常量． (3)适用条件： 中的 说明：当两带电体离得较近时，它们不能视为点电荷，库仑定律不再适用，但它们之间仍存在库仑力． 3、．三个自由点电荷的平衡问题 (1)条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反． (2)规律：“三点共线”——三个点电荷分布在同一直线上； “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． 三、电场、电场强度 1．电场：带电体周围客观存在一种物质．是电荷间相互作用的媒介，具有力和能的性质． 2．电场强度： (1)意义：描述电场强弱和方向的物理量． (2)定义：放入电场中某点的电荷所受的 它 的 的比值． (3)公式：E＝ ，单位：V/m或 . (4)方向： 在该点的受力方向相同，是矢量． (5)决定因素：电场强度决定于电场本身，与q无关． 3、三种计算公式的比较：如下表所示. ? 公式 适用条件 特点 定义式 E＝ 某点的场强为确定值，大小及方向与q无关 决定式 E＝ E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定 关系式 E＝ d是沿电场方向的距离 4、电场的叠加：遵循的规律是： 四、电场线 1、定义：为了形象地描述电场中各点场强的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱。 2．特点 (1)不闭合：电场线起始于正电荷(或无穷远处)，终止于无 穷远处(或负电荷)，即电场线不能形成闭合曲线． (2)不中断、不相交：在没有电荷的空间，电场线不中断， 两条电场线也不能相交． （3）在同一电场里，电场线越密的地方场强 （4）电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向 （5）沿电场线方向电势逐渐 （6）电场线和等势面在相交处互相 (7)设问：是不是电荷在电场中的运动轨迹？ 提示：电场线切线表示什么方向？ 运动轨迹的切线方向表示什么方向？ 3、几种典型电场的电场线分布 (1)正点电荷的电场如图甲所示：电场线由 出发，到 终止． (2)负点电荷的电场如图乙所示：电场线由 出发，到 终止． (3)等量同种和异种点电荷的电场 两点电荷连线的中垂线上的电场分布及特点的比较如下 比较项目 等量同种点电荷 等量异种点电荷 电场线图示 ? ?