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共 56 页 第九章 电 场第一课时 电场力的性质的描述 第一关:基础关 展望高考 基础知识 一? 电荷 知识讲解 (1)两种电荷:自然界中存在着两种电荷,它们分别为正电荷和负电荷.用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷. 同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引. (2)元电荷:电子所带电荷量e=1.60×10-9 C,实验表明:所有带电体的电荷量都是e或是e的整数倍,因此电荷量e=1.60×10-19 C称为元电荷. (3)点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的大小?形状及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷.点电荷是理想化的物理模型,实际不存在. 说明:(1)电荷的多少叫做电荷量,用Q(或q)表示.在国际单位制中,电荷量的单位是库仑,简称库,用符号C表示.通常,正电荷量用正数表示,负电荷量用负数表示. (2)验电器是一种最简单的检验物体是否带电,并能粗略判断所带电荷量多少的仪器. 活学活用 1.下列关于点电荷的说法正确的是( )A.只有体积很小的带电体才能看成点电荷B.体积很大的带电体一定不能看成点电荷C.由公式 可以知,r→0时,F→∞D.当两个带电体的大小远小于它们间的距离时,可将这两个带电体看成点电荷 解析:点电荷是指只有电量,没有体积?大小的理想带电体.在实际处理问题时,如果带电体的大小远小于它们间的距离,可将带电体看成点电荷,并不是只有体积小?带电少的带电体才可以看成点电荷,故选项D对,A?B错.对于选项C项而言,如果r→0时,该带电体不能看成点电荷,故也不能用库仑定律的公式计算,故C选项不正确. 答案:D 二? 库仑定律知识讲解真空中两个点电荷间相互作用的力,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.即k为静电力常量,k=9.0×109 N·m2/C2. 说明:(1)库仑定律适用于真空中点电荷之间的相互作用,点电荷在空气中的相互作用也可以应用该定律. ①对于两个均匀带电绝缘球体,可以将其视为电荷集中于球心的点电荷,r为两球心之间的距离. ②对于两个带电金属球,要考虑金属表面电荷的重新分布. ③库仑力在r=10-15~10-11 m的范围内均有效,所以根据公式不要推出错误的结论:当r→0时,F→∞,其实,在这样的条件下,两个带电体也已经不能再看做点电荷. (2)F=k 可采用两种方法计算:①采用绝对值计算.库仑力的方向由题意判断得出.②Q1?Q2带符号计算.库仑力F的正?负符号不表示方向,只表示两点电荷之间的引力或斥力. (3)当多个点电荷同时存在时,任意两个点电荷间的作用仍然遵循库仑定律,任一点电荷同时受到多个库仑力的作用,可利用力的合成或者平行四边形定则求合力. 活学活用 2.半径为R的两个较大的金属球,带电均为同种电荷q,放在绝缘的桌面上,两球间的距离为2R,若两球间的作用力为 则下列说法正确的是( )A.F1F2 B.F1F2C.F1=F2 D.无法确定 解析:仍是对点电荷没有正确的理解.因两球间的距离为2R,两球的体积不能忽略,故两球不能看成点电荷,故不能应用库仑定律求解.两球带同种电荷,相互排斥,故两球上同种电荷相距大于2R,所以选项B正确. 答案:B 三? 电场强度 知识讲解 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. 2.对电场强度的理解 (1)电场强度E是矢量,规定正电荷在电场中某点所受电场力的方向即为该点的电场强度方向. (2)场强三个表达式的比较 (3)电场的叠加:若空间中几个电场同时存在,它们的场就互相叠加,形成电场.这时某点的场强等于它们单独存在时在该点产生场强的矢量和. 活学活用 3.关于电场强度,下列说法正确的是( )A.以点电荷为球心,r为半径的球面上,各点的场强相同B.正电荷周围的电场强度一定比负电荷周围的电场强度大C.在电场中某点放入试探电荷q,该点的电场强度为取走q后,该点的场强不为零D.电荷所受到的电场力很大,即该点的电场强度很大 解析:忽略电场强度的矢量性,认为只有大小,而没有方向,或者认为电场强度与试探电荷有关的说法都是错误的. 其实电场强度是描述电场性质的物理量,与是否有试探电荷无关. 答案:C 四? 电场线 知识讲解 (1)概念:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向. (2)特点: ①电场线或是从正电荷出发终止于负电荷(或无限远),或是从无限远出发终止于负电荷. ②电场中每点的场强方向是唯一的,因此在电场