高三物理复习第六章 电场—库仑定律 电场强度人教实验版知识精讲.docVIP

高三物理复习第六章 电场—库仑定律 电场强度人教实验版 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 复习第六章 电场——库仑定律 电场强度 二. 重点、难点解析： （一）电荷守恒与库仑定律 1自然界中只存在两种电荷，即正电荷和负电荷．电荷间相互作用的规律是同种电荷相斥，异种电荷相吸．电荷量为e＝16×10－19C称为元电荷，任何物体所带电荷量都是元电荷的整数倍． 2摩擦起电、感应起电和接触带电等现象的本质都只是电荷的转移． 3电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能是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，系统的电荷代数和不变，这就是电荷守恒定律．电荷守恒是自然界的普遍规律，不仅适用宏观系统，也适用于微观系统，例如两个物体电荷的转移，摩擦起电，带电导体间的接触或连接，电容器连接时的电荷重新分布转移等．在求解这类问题时，可以利用下面的结论： 完全相同的带电小球相为：同种电荷总电荷量平分，异种电荷先中和再平分． 4库仑定律：公式：，静电力常量：9×109Nm2／2．该定律适用于真空中两点电荷之间，Q、Q只需用绝对值代入即可求得作用力大小，方向由两电荷的电性判断，两电荷之间的库仑力是一对作用力与反作用力．有时可将物体等效为点电荷．但点的点电荷是一理想化模型，当带电体间的距离远远大于带电体的自身大小时，可以视其为点电荷而使用库仑定律，否则不能使用．例A、B、C，A带电荷量＋7Q，B带电荷量Q，不带电，将A、B固定起来，然后让球反复与A、 B两球接触，最后移去球，试问A、B两球的库仑力变为原来的多少倍? ，A、B两球原先有引力。 A、B两球最后的斥力 以上两式相除可得：，即A、B间的库仑力变为原来的。 答案： 例半径均为r的金属球如图所示放置，使两球的边缘相距为今使两球带上等量的异种电荷Q，设两电荷Q间的库仑力大小为F，比较F与的大小关系． 。同理，若两球带同种电荷Q，则。 答案： （二）电场强度 1. 电场的最基本性质之一是对放其中的电荷有电场力的作用，静止电荷之间的相互作用是通过电场来实施的． 2. 电场强度是描述电场强弱的物理量． （1）电场强度的定义式为E，适用于一切电场；真空Q在某点处产生的场强的决定式；匀强电，式中d为沿场强方 （2）E是矢量，规定E的方向就是正电荷在该点受电场力的方向．国际单位制中，E的单位为V／m，电场中某一点的场强大小和方向与试探电荷（电荷量和大小都很小）的正负、电荷多少和有等因素都无关，只由产生电场的因素决定．多种电荷在空间某点同时产生电场时，该处场强为各种电荷独立产生场强的矢量叠加． （3）E矢量处处相等的电场称作匀强电场．它是一种基本而又重要的电场． 3. 对电场强度要注意理解以下几个问题． （1）电场强度描述电场中各点的性质：电场中各点的强弱程度和这些点电场的方向． （）要区分电场强度的定义式E和真空点电荷．定义式是量度电场中某点电场．定义式适用于一切电场． 决定式其物理意义为电场中某点场强由两个因素决定：场源电荷的电荷量Q，该点距场源电荷的距离．该公式仅适用于真空点电荷不适用于其他电场． 电场线 1电场线是为了形象地描述电场而人为画出的假想的曲线． 电场线的特点：①静电荷产生的电场线起于正电荷，止于负电荷，不闭合不相交；②电场线的疏密反映场强大小，电场线上某点切线方向为该点场强方向；③匀强电场中电场线是一组分布均匀，相互平行的直线；④沿电场线方向电势降低． 电荷的运动轨迹和电场线是完全不同的两个概念，电场线方向决定电荷所受电场力方向，从而决定加速度方向．而带电粒子的运动轨迹应由粒子在电场中运动的初速度和受力情况来决定，带电粒子在电场力作用下只有满足①电场线是直线；②粒子的初速度为零或初速度方 4. 电场叠加：在几个场源电荷共同产生的电场中，某一点的场强等于各个场源电荷在这一点产生的场强的矢量和．几种常见的电场中电场线的分布（如图） 电场中力的平衡和动力学问题 库仑定律常与力学中物体的平衡、牛顿第二定律、动量、功和能等相结合命题． 1库仑力作用下点电荷的平衡问题，分析方法是： （）确定研究对象．如果相互作用有几个物体时，要依据题意，适当选取“整体法”或“隔离法”，一般是“先整体后隔离”． （2）对研究对象进行受力分析． （3）列平衡方程（F合＝0或F0，F＝）或用平衡条件推论分析． 2电荷间相互作用的动力学问题，实际上是力学中变力作用下求加速度、速度等的问题．因此，熟练掌 例如图在真空中同一条直线上的A、B两点固定有电荷量分别为＋4Q和Q的点电荷． （1）将另一个点电荷C放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止?