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电 场（提高） 第1单元 电场的力的性质 Ⅰ． 电 荷 守 恒 和 库 仑 定 律 一、两种电荷——自然界中有两种电荷，同性相斥，异性相吸，正负中和 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电 摩擦起电是电荷的转移，不是电荷的创造。电荷没有质量 二、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，电荷的总量保持不变。这是物理学中的重要基本规律之一。系统与外界无电荷交换时，系统的电荷代数和守恒。 三、元电荷、点电荷和净电荷 元电荷：电子负电1.6×10 －19 C，质子正电1.6×10 －19 C，把质子或电子的电量叫元电荷1 e＝1.6×10 －19 C，所有的带电体的电量都是e的整数倍，如、 2、点电荷：（力学中的质点）——如果带电体的形状和大小对它们相互作用力的影响可以忽略不计，两个物体间的距离比它们的自身大很多，这样的带电体叫点电荷。 3、净电荷：导体中正负电荷中和后所剩余的电荷 四、库仑定律：真空中两个点电荷的相互作用力（静电力或库仑力），跟它们电量的乘积成正比，跟它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 1、成立条件①真空中（空气中也近似成立），②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。（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，不能再用球心距离代替r）。 2、正负的处理：绝对值 五、两个完全相同的带电金属球相接触，电荷先中和，后平分。 Ⅱ．电 场 和 电 场 强 度 一、电场：电荷间相互作用的媒介物 1.来源：只要有电荷的存在，无论如何，在它们的周围都会产生电场，电场是由电荷决定的。 2.性质：（1）对放入电场中的电荷由电场力的作用 电荷 电场 电荷 二、电场强度（场强E，矢量） 实验表明，对于电场中的某个确定的点，电场力与检验电荷的电量的比值是确定的（除非电场改变） 1、场强的大小 N / C 2、场强的方向：（或叫做电场的方向）规定正电荷的受力的方向为场强的方向，与负电荷的受力方向相反。 理解：（1）矢量（可以合成或分解） （2）描述电场的强弱和方向 （3）E是描述电场的性质，不是描述检验电荷的性质，只要电场中某点确定，场强就确定，场强与检验电荷无关，F和q同时变化，但比值不变。 （4）描述电场的力的性质 三、点电荷的场强 式中Q是产生该电场的电荷，叫场源电荷。 匀强电场的场强公式是：，其中d是沿电场线方向上的距离。 四、电场的叠加 多个电场相互叠加，某点的场强就等于各个场单独存在时在该点场强的矢量和――场的叠加原理。 Ⅲ． 电 场 线 一、电场线（法拉第） 在电场中画一组曲线，使曲线上各点切线的方向都跟该点的场强的方向一致，即跟该点的正电荷的受力的方向一致，这样的曲线叫电场线。 二、常见的电场线形状 电场线的形状可以用奎宁的针状晶体或蓖麻油中的头发屑模拟，它不是实际存在的。 1.等量同种电荷的电场如图甲所示 （1）两点电荷连线中点O处的场强为零，此处无电场线； （2）两点电荷连线中点O附近电场线非常稀疏，但场强不为零； （3）从两点电荷连线中点O沿中垂面(线)到无限远，电场线先变密后变疏，即场强先变大后变小； （4）两点电荷连线中垂线上各点的场强方向和中垂线平行； （5）关于O点对称的两点A与A′、B与B′的场强等大、反向 2.等量异种电荷的电场如图乙所示 （1）两点电荷连线上各点的场强方向从正电荷指向负电荷，沿电场线方向场强先变小再变大； （2）两点电荷连线的中垂面(线)上，电场线的方向均相同，即场强方向相同，且与中垂面(线)垂直； （3）关于O点对称的两点A与A′、B与B′的场强等大同向。 三、电场线的特点 1.从正电荷出发，终止于负电荷 2.不闭合，不相交 3.切线的方向表示电场的方向或正电荷的受力方向 4.疏密程度表示场强的大小，场的强弱 5.电场线（或E）⊥等势面 6.电场线由高的等势面指向低的等势面 四、匀强电场 场强的大小和方向各处均相同，电场线平行、等距、同向 两块等大、平行、靠近、正对、带等量异种电荷的金属板间的电场，（边缘除外）是匀强电场。 Ⅳ.几种题型 1.库仑定律与电荷守恒定律的应用 【例1】两个相同的带电金属小球相距r时，相互作用力大小为F，将两球接触后分开，放回原处，相互作用力大小仍等于F，则两球原来所带电量和电性( ) A.可能是等量的同种电荷 B.可能是不等量的同种电荷 C.可能是不等量的异种电荷 D.不可能是异种电荷 2