2013高考物理专题八_静电场概述.docx

PAGE  PAGE - 30 - 静电场 第一模块：库仑定律、电场强度 『夯实基础知识』 一．电荷： 1、正电荷负电荷： 2、电荷量：电荷的多少。单位：1C＝1A·s 3、元电荷e： ①e=1.60×10-19C ②质子或电子所带的电量就是元电荷 ③元电荷是世界上电最小的电量 ④任何带电体的电量都是元电荷的整数倍 4、检验电荷： 电量要求：不影响原电场；体积充分小；一定是点电荷。 5、电荷间的相互作用 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 二、使物体带电的几种方式 （1）摩擦起电：两个不同的物体相互摩擦，带上等量导种的电荷。 （2）接触带电：不带电物体接触另一个带电物体，使电荷从带电体转移一部分到不带电的物体上。 两个完全相同的带电金属小球接触时电荷量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分，原带同种电荷的总电荷量平分。 （3）感应起电：导体接近（不接触）带电体，使导体靠近带电体一端带上与带电体相异的电荷，而另一端带上与带电体电荷相同的电荷。 （4）光电效应—在光的照射下使物体发射出电子 三、电荷守恒定律： 电荷既不能创造，也不能消灭，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，电荷的总量不变。 四、库仑定律 1、内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟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叫做库仑力或静电力，也叫电场力。它可以是引力，也可以是斥力，叫静电力常量= 3、适用条件：（1）真空中； （2）点电荷． 点电荷：点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当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，就可以把带电体视为点电荷．（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r）。点电荷很相似于我们力学中的质点． 例如半径均为的金属球，使两球边缘相距为，今使两球带上等量的异种电荷，设两电荷间的库仑力大小为，比较与的大小关系，显然，如果电荷能全部集中在球心处，则两者相等。依题设条件，球心间距离不是远大于，故不能把两带电体当作点电荷处理。实际上，由于异种电荷的相互吸引，使电荷分布在两球较靠近的球面处，这样电荷间距离小于，故。同理，若两球带同种电荷，则。 4、理解： （1）在种用库仑定律的公式进行计算时，无论是正电荷还是负电荷，均用电量的绝对值代入式中，计算其作用力的大小。 （2）作用力的方向根据：同性相斥，异性相吸，作用力的方向沿两电荷连线方向，进行判定。 （3）两个点电荷间的相互作用的库仑力满足牛顿第三定律—大小相等、方向相反（不能认为电量不等的两个点电荷相互作用时，所受的库仑力不等） （4）库仑力存在极大值，由公式可以看出，在r和两带电体的电量和一定的条件下，当Q1=Q2时，F有最大值 （5）如果是多个点电荷对另一个点电荷的作用，可分别对每个点电荷间使用，然后把该电荷所受诸库仑力进行矢量合成 （6）在介质中，电荷间的相互作用比真空小，小多少，跟介质有关，，空气中的介电常数近似取1，即认为电荷间的相互作用在空气中跟在真空中一样。 五、同一直线上三个点电荷的讨论和计算 三个自由电荷的平衡问题，是静电场中的典型问题。为了使电荷系统处于平衡状态，每个电荷受到的两个库仑力必须大小相等、方向相反。根据库仑定律和力的平衡条件，可以概括成易记的口诀为：“三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大。”两大夹小也就是说三个电荷，外面两个的电荷量必须大于中间的一个；两同夹异，也就是说外面的两个电荷的电性必须相同，并且中间的一个电性与外面的两个相异！近小远大是说中间电荷靠近另两个中电量较小的。 利用这一条件可以迅速、准确地确定三个自由电荷的相对位置及电荷的电性，然后根据库仑定律列出电荷的受力平衡方程，问题就迎刃而解了。 电场 一、电场 1、概念：是电荷周围客观存在的一种特殊物质，是电荷间相互作用的媒体。 若电荷不动周围的是静电场，若电荷运动周围不单有电场而且产生磁场，电场可以由存在的电荷产生，也可以由变化的磁场产生。 2、电场的基本性质：  = 1 \* GB3 ①对放入电场的电荷有力的作用 能使放入电场中的导体产生静电感应现象 3、场的提出  = 1 \* GB3 ①凡是在有电荷的地方，周围都存在电场  = 2 \* GB3 ②在变化的磁场周围也有电场；变化的电场周围存在磁场。 ③电场与磁场是不同于实体的另一种形态物质。 4、电场力：放入电场中的电荷受到电场的力的作用，这种力叫做电场力。 二、描述电场力特性的物理量——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