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1、第第1课时课时、库仑定律、电场强度、库仑定律、电场强度目标定位目标定位目标定位目标定位1理解电荷守恒定律的内容理解库仑定律的含义及理解电荷守恒定律的内容理解库仑定律的含义及其公式表达，会用库仑定律的公式进行有关计算其公式表达，会用库仑定律的公式进行有关计算2理解电场强度的定义，会用场强的三个公式进行有理解电场强度的定义，会用场强的三个公式进行有关计算，会利用平行四边形定则计算电场力和电场强关计算，会利用平行四边形定则计算电场力和电场强度叠加度叠加3知道电场线的特点，掌握几种常见电场的电场线分知道电场线的特点，掌握几种常见电场的电场线分布布知识点知识点1、元电荷、元电荷 2、点电荷、点电荷 3、
2、试探电荷、试探电荷 4、库仑定律、库仑定律 5、电荷守恒定律、电荷守恒定律 6、电荷分配原则、电荷分配原则 7、电场强度、电场强度 8、电场线、电场线1元电荷元电荷：最小的电荷量称为元电荷，用：最小的电荷量称为元电荷，用e表示，表示，e1.601019C，所有带电体的，所有带电体的电荷量都是电荷量都是e的整数倍的整数倍2点电荷点电荷：形状和大小及电荷分布状况对：形状和大小及电荷分布状况对它们之间的作用力的影响可它们之间的作用力的影响可忽略忽略的带电体的带电体称为点电荷称为点电荷3场源电荷场源电荷：电场是电荷产生的，我们把：电场是电荷产生的，我们把产生电场的电荷叫做场源电荷产生电场的电荷叫做场源
3、电荷4试探电荷试探电荷(检验电荷检验电荷)：研究电场的基本：研究电场的基本方法之一是放入一带电荷量很小的点电荷，方法之一是放入一带电荷量很小的点电荷，分析其受力情况和能量情况，这样的电荷分析其受力情况和能量情况，这样的电荷称为试探电荷或检验电荷称为试探电荷或检验电荷5、库仑定律、库仑定律(1)内容：内容：真空真空中两个中两个静止静止点电荷之间的点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的比，与它们的距离的二次方二次方成反比，作用成反比，作用力的方向在它们的连线上力的方向在它们的连线上(2)公式：公式：FKq1q2/r2，式子中的，式子中
4、的k叫做叫做静电力常量，其数值为静电力常量，其数值为9.0109Nm2/C2.(3)适用条件：真空；适用条件：真空；点电荷点电荷注意注意：当当r0时，带电体不能看做点电荷，时，带电体不能看做点电荷，库仑定律不再适用，不能认为库仑定律不再适用，不能认为F。静电静电力力遵循遵循牛顿第三定律牛顿第三定律和力的和力的平行四边形定平行四边形定则则6电荷守恒定律电荷守恒定律(1)电荷守恒定律的另一种表述：一个与外界没电荷守恒定律的另一种表述：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变有电荷交换的系统，电荷的代数和保持不变(2)意义：电荷守恒定律是自然界的普遍规律，意义：电荷守恒定律是自然界的普遍规
5、律，既适用于宏观系统，也适用于微观系统既适用于宏观系统，也适用于微观系统(3)电荷量的实质：物体得到或失去电子便带上电荷量的实质：物体得到或失去电子便带上了电荷，得到电子带负电，失去电子带正电讨了电荷，得到电子带负电，失去电子带正电讨论物体带何种电性，是论物体带何种电性，是指物体的净电荷是正还是指物体的净电荷是正还是负，也就是说物体所具有的总电荷中是正电荷多负，也就是说物体所具有的总电荷中是正电荷多于负电荷，还是负电荷多于正电荷，净电荷的多于负电荷，还是负电荷多于正电荷，净电荷的多少叫做电荷量少叫做电荷量7、电荷分配原则、电荷分配原则两个外形完全相同的导体球相互接触后电荷量分配情况为：两个外形
6、完全相同的导体球相互接触后电荷量分配情况为：(1)若带电导体球与不带电导体球接触，则电荷量平分若带电导体球与不带电导体球接触，则电荷量平分(2)若两个带电导体球为同种电荷，则总电荷量平分若两个带电导体球为同种电荷，则总电荷量平分(3)若两个带电导体球为异种电荷，则先中和再平分若两个带电导体球为异种电荷，则先中和再平分.例：例：绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a，a的表面的表面镀有铝膜，在镀有铝膜，在a的附近有一绝缘金属小球的附近有一绝缘金属小球b，开始时，开始时，a、b都都不带电，如图所示，现使不带电，如图所示，现使a、b两小球分别带上不等量正负电两
7、小球分别带上不等量正负电荷，则荷，则()Ab将吸引将吸引a，吸引后不放开，吸引后不放开Bb先吸引先吸引a，接触后又把，接触后又把a排斥开排斥开Ca、b之间不发生相互作用之间不发生相互作用Db立即把立即把a排斥开排斥开B三种起点方式：摩擦起电、感应起电、接触带电三种起点方式：摩擦起电、感应起电、接触带电电场电场是电荷发生相互作用的媒介物质，它存在于电荷的周围是电荷发生相互作用的媒介物质，它存在于电荷的周围电场的基本性质：电场的基本性质：对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力电场力8 8电场强度电场强度电场强度电场强度：(1)定义：放入电场中某点的电荷所
8、受的电场力定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它跟它的电荷量的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称为场强的比值，叫做该点的电场强度，简称为场强(2)定义式：定义式：EF/q.(3)场强的单位符号：场强的单位符号：N/C.(4)意义：电场强度意义：电场强度E是描述电场力性质的物理量是描述电场力性质的物理量(5)电场强度是矢量，规定电场中某点的场强方向跟放电场强度是矢量，规定电场中某点的场强方向跟放在该点的在该点的正电荷正电荷所受的静电力方向相同显然，负电荷所受的静电力方向相同显然，负电荷在电场中某点所受的静电力方向与该点的场强方向相反在电场中某点所受的静电力方向与该点的场强方向相反多个
9、点电荷在电场中某点的电场强度为各个点电荷单多个点电荷在电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫电场强独在该点产生的电场强度的矢量和，这种关系叫电场强度的叠加，电场强度的叠加遵守度的叠加，电场强度的叠加遵守平行四边形定则平行四边形定则(6)匀强电场：在电场的某一区域，如果场强的大小和匀强电场：在电场的某一区域，如果场强的大小和方向都相同，这个区域的电场叫做匀强电场方向都相同，这个区域的电场叫做匀强电场(7)(7)场强三个表达式的比较场强三个表达式的比较场强三个表达式的比较场强三个表达式的比较【例】【例】如图所示，分别在如图所示，分别在A、B两点放置点电荷两点放
10、置点电荷 Q121014 C和和Q221014 C，在，在AB的垂直平分的垂直平分线上有一点线上有一点C，且，且ABACBC6102 m，试求：，试求：(1)C点的场强点的场强 (2)如果有一个电子静止在如果有一个电子静止在C点，它所受的库仑力点，它所受的库仑力的大小和方向如何？的大小和方向如何？9 9、电场线、电场线、电场线、电场线(1)电场线是画在电场中的一些有方向的曲线，曲线电场线是画在电场中的一些有方向的曲线，曲线上每点的上每点的切线方向切线方向表示该点的电场强度方向，曲线的表示该点的电场强度方向，曲线的疏密疏密表示电场的强弱表示电场的强弱(2)电场线并不是实际存在的线，它只是为了形象
11、地电场线并不是实际存在的线，它只是为了形象地描述电场而引入的一种假想的曲线描述电场而引入的一种假想的曲线电场线的特点电场线的特点电场线的特点电场线的特点(1)在静电场中，电场线起始于在静电场中，电场线起始于正电荷正电荷(或或无限远无限远)，终止于终止于无限远无限远(或或负电荷负电荷)，不形成闭合曲线；，不形成闭合曲线；(2)任意两条电场线不相交；任意两条电场线不相交；(3)电场线越密的地方，场强电场线越密的地方，场强越大越大；电场线越稀的地；电场线越稀的地方，场强方，场强越小越小.常见电场的电场线分布常见电场的电场线分布常见电场的电场线分布常见电场的电场线分布(1)孤立点电荷电场的电场线比孤立
12、点电荷电场的电场线比较较(2)等量点电荷的电场线比较等量点电荷的电场线比较(3)匀强电场的电场线匀强电场的电场线电场线的相关问题电场线的相关问题电场线的相关问题电场线的相关问题(1)根根据据给给出出的的电电场场线线，分分析析推推断断电电势势和和场场强强的的变变化化情情况况(2)根根据据给给定定一一簇簇电电场场线线和和带带电电粒粒子子的的运运动动轨轨迹迹，分分析析推推断带电粒子的性质、受力、能量变化等断带电粒子的性质、受力、能量变化等(3)根据给定电势的分布情况，求作电场线根据给定电势的分布情况，求作电场线电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的关系电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的关系 根据电场
13、线的定义，一般情况下，带电粒子根据电场线的定义，一般情况下，带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合，只有在电场中的运动轨迹不会与电场线重合，只有同时满足以下同时满足以下三三个条件时，两者才会重合：个条件时，两者才会重合：(1)电场线为直线；电场线为直线；(2)电荷初速度为零，或速度方向与电场线平行；电荷初速度为零，或速度方向与电场线平行；(3)电荷仅受电场力或所受其他力的合力的方向电荷仅受电场力或所受其他力的合力的方向与电场线平行与电场线平行【例】【例】某静电场中的电场线方向不确定，分布某静电场中的电场线方向不确定，分布如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，如图所示，带电粒子在电场中仅
14、受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由其运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到运动到N，以，以下说法正确的是下说法正确的是()A粒子必定带正电荷粒子必定带正电荷B该静电场一定是孤立正电荷产生的该静电场一定是孤立正电荷产生的C粒子在粒子在M点的加速度小于它在点的加速度小于它在N点的加速度点的加速度D粒子在粒子在M点的速度小于它在点的速度小于它在N点的速度点的速度CD总结：总结：总结：总结：1 1、确定受力大小、确定受力大小、确定受力大小、确定受力大小 2 2、确定加速度大小、确定加速度大小、确定加速度大小、确定加速度大小 3 3、确定合力方向、确定合力方向、确定合力方向、确定合力方向 4 4、确
15、定动能大小、确定动能大小、确定动能大小、确定动能大小题型归类题型归类考点考点一一：电场的叠加：电场的叠加【例例1】如图所示，一半径为如图所示，一半径为R的绝缘球壳上均匀带有的绝缘球壳上均匀带有Q的的电荷，另一电荷量为电荷，另一电荷量为q的电荷放在球心的电荷放在球心O上，由于对称性，上，由于对称性，点电荷受力为零现在球壳上挖去半径为点电荷受力为零现在球壳上挖去半径为r(rR)的一个小圆的一个小圆孔则此时置于球心的点电荷所受的力的大小为孔则此时置于球心的点电荷所受的力的大小为_(已知静电力常量为已知静电力常量为k)，方向，方向_ KQqr2/4R4指向小孔指向小孔补偿法、对称法补偿法、对称法补偿法
16、、对称法补偿法、对称法【例】图甲中，例】图甲中，MNMN为很为很大的薄金属板大的薄金属板(可理解为无限大可理解为无限大)，金属板原来不带电金属板原来不带电.在金属板的在金属板的右侧，距金属板距离为右侧，距金属板距离为d d的位置的位置上放入一个带正电、电荷量为上放入一个带正电、电荷量为q q的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的的点电荷，由于静电感应产生了如图甲所示的电场分布电场分布.P.P是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为是点电荷右侧，与点电荷之间的距离也为d d的一个点，几位同学想的一个点，几位同学想求出求出P P点的电场强度大小，但发现问题很难点的电场强度大小，但发现问题很难.这几位
17、同学经过仔细研究，从图这几位同学经过仔细研究，从图乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们乙所示的电场得到了一些启示，经过查阅资料他们知道：图甲所示的电场分知道：图甲所示的电场分布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的布与图乙中虚线右侧的电场分布是一样的.图乙中两异号点电荷电荷量的大小图乙中两异号点电荷电荷量的大小均为均为q，它们之间的距离为，它们之间的距离为2d，虚线是两点电荷连线的中垂线，虚线是两点电荷连线的中垂线.由此他们分别由此他们分别求出了求出了P点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案点的电场强度大小，一共有以下四个不同的答案(答案中答案中k为静电力常为静电力常量量)，其中正确的
18、是，其中正确的是()A.B.C.D.A考点考点二二：电场线的理解及应用：电场线的理解及应用【例例2】(综合题综合题)(2010年山东模拟年山东模拟)如图所示，如图所示，M、N为两为两个等量同种正电荷个等量同种正电荷Q，在其连线的中垂线上任意一点，在其连线的中垂线上任意一点P自自由释放一个带负电的点电荷由释放一个带负电的点电荷q，不计重力影响，关于点电，不计重力影响，关于点电荷荷q的运动，下列说法正确的是的运动，下列说法正确的是()A从从PO的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大B从从PO的过程中，加速度越来越小，速度越来越大的过程中，加速度越来越小，速
19、度越来越大C点电荷点电荷q运动到运动到O点时加速度为零，速度达到最大值点时加速度为零，速度达到最大值D点电荷点电荷q越过越过O点后，速度越来越小，加速度越来越大，点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零直到速度为零c考点考点三三：带电体在电场中的平衡问题：带电体在电场中的平衡问题【例【例3】如图所示，在一条直线上有两个相距如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷的点电荷A、B，A带电荷量带电荷量Q，B带电荷量带电荷量9Q.现引入第三个点电荷现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，问：恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，问：C应应带什么
20、性质的电荷？应放于何处？所带电荷量为多少？带什么性质的电荷？应放于何处？所带电荷量为多少？考点四：电场中的非平衡问题考点四：电场中的非平衡问题考点四：电场中的非平衡问题考点四：电场中的非平衡问题【例】已知两带电量均为【例】已知两带电量均为+Q的小球相距为的小球相距为L要使它们保要使它们保持相对静止，需引入第三个带电小球，其带电量和电性持相对静止，需引入第三个带电小球，其带电量和电性如何？如何？如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量均为m、电、电荷量均为荷量均为+Q的物体的物体A和和B(A、B均可视为质点均可视为质点)，它们间，它们间的距离为的距离为r，与水平面间的动摩擦因数均为，与水平面间的动摩擦因数均为，求：，求：(1)A受的摩擦力为多大？受的摩擦力为多大？(2)如果将如果将A的电荷量增至的电荷量增至+4Q，两物体开始运动，当它，两物体开始运动，当它们的加速度第一次为零时，们的加速度第一次为零时，A、B各运动了多远距离？各运动了多远距离？考点五：力电综合类问题考点五：力电综合类问题