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1、电 场2021/8/11 星期三1一、电荷一、电荷 电荷间的相互作用电荷间的相互作用1自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。摩擦起电自然界中存在两种电荷：正电荷和负电荷。摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到另一个物体。的实质是电子从一个物体转移到另一个物体。2电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，电荷守恒定律：电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一它们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；在转移过程中，电荷的总量不变。部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的总量不变。物体所带电荷的多少只能是电子电荷的整数倍。元物体
2、所带电荷的多少只能是电子电荷的整数倍。元电荷电荷e=1.6010 19C电荷间的相互作用：电荷间的相互作用：同种电荷互相排斥，异种电同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引；荷互相吸引；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电量平均分配，异种电荷先中和后平分。总电量平均分配，异种电荷先中和后平分。三个自由电三个自由电荷都处于平衡状态时，则概括口诀为荷都处于平衡状态时，则概括口诀为“三点共线，两同夹三点共线，两同夹异，两大夹小，近小远大异，两大夹小，近小远大”。利用口诀，可迅速、准确地。利用口诀，可迅速、准确地确定三个电荷的相对位置及电性。确定三个电荷的相对位置及电
3、性。下一页下一页上一页上一页2021/8/11 星期三2库仑定律库仑定律内容：内容：真空中两个点电荷之间相互作用力，跟它真空中两个点电荷之间相互作用力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方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。成反比，作用力的方向在它们的连线上。公式：公式：其中其中k为静电力常量，为静电力常量，k=9.010 9 N m2/c2成立条件：成立条件：真空中（空气中也近似成立）；真空中（空气中也近似成立）；点电荷。点电荷。反反 馈馈下一页下一页上一页上一页2021/8/11 星期三3例例1：真空中有：真空中有A、B两个点电荷，两
4、个点电荷，A的电量是的电量是B的的3倍，则倍，则A对对B的作用力是的作用力是B对对A的作用的作用力的倍力的倍 A、B的电量均增加为原来的的电量均增加为原来的3倍，距离不变，则其间倍，距离不变，则其间作用力变为原来的倍作用力变为原来的倍 A的电量不变，的电量不变，B的电量变为原来的的电量变为原来的9倍，欲使相互作倍，欲使相互作用力不变，用力不变，A、B间距应为原来的倍间距应为原来的倍 A、B间距增为原来的间距增为原来的3倍，带电量均不变，则相互作倍，带电量均不变，则相互作用力变为原来的倍用力变为原来的倍1/9下一页下一页上一页上一页2021/8/11 星期三4例例2：两个相同的带电金属小球，电量
5、分别为：两个相同的带电金属小球，电量分别为q1=+6C，q2=-2C，球心相距为，球心相距为r（r远大于小球的半径）远大于小球的半径）时它们的静电力的大小为时它们的静电力的大小为F，现让两球接触后再分开放，现让两球接触后再分开放回原来位置，则两球间静电力大小变为回原来位置，则两球间静电力大小变为 A、F/3 B、4F/3 C、12F D、16F下一页下一页上一页上一页2021/8/11 星期三5例例3：真空中固定有两个带正电的点电荷，其电荷量：真空中固定有两个带正电的点电荷，其电荷量分别为分别为Q1 和和 Q2，且，且Q1EB，AB B、EAEB，AB C、EAB D、EAEB，ABAB下一页
6、下一页上一页上一页2021/8/11 星期三16 例例9：如图所示，将一电荷量为：如图所示，将一电荷量为2.010-8C 的电荷的电荷从电场中的从电场中的A点移到点移到B点，电场力做功点，电场力做功3.210 6J，A、B两点间的电势差为两点间的电势差为 V，此电荷带，此电荷带 电，若电，若A点点电势为电势为160V，则，则B点电势为点电势为 V；若将另一电荷量为；若将另一电荷量为1.510 8C的同种电荷从的同种电荷从A点移到点移到B点，则电场力做功点，则电场力做功为为 J。160正正2.410-6知识点知识点下一页下一页上一页上一页2021/8/11 星期三17四、电容器四、电容器 电容电
7、容1电容器：电容器：两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一两个彼此绝缘又相隔很近的导体都可以看成一个电容器。个电容器。2电容器的电容电容器的电容定义：定义：电容器所带的电荷量电容器所带的电荷量Q跟它的两个极板间的电势跟它的两个极板间的电势差差U的比值。的比值。公式：公式：C=Q/U意义：意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量。表示电容器容纳电荷本领的物理量。注意：注意：电容的大小是由电容器本身的性质（导体大小、电容的大小是由电容器本身的性质（导体大小、形状、相对位置及电介质）决定的，与电荷量形状、相对位置及电介质）决定的，与电荷量Q和电势差和电势差U都无关。都无关。单位：单位：法拉（法拉（F）
8、1F=10 6F=10 12pF下一页下一页上一页上一页2021/8/11 星期三183平行板电容器的电容：平行板电容器的电容：平行板电容器的电容平行板电容器的电容C 跟介电常数跟介电常数成正比，跟正成正比，跟正对面积对面积 s 成正比，跟极扳间的距离成正比，跟极扳间的距离 d 成反比。成反比。即即 4常用的电容器可以分为固定电容器和可变电容器两常用的电容器可以分为固定电容器和可变电容器两类。固定电容器中的电解电容器的极性是固定的，使类。固定电容器中的电解电容器的极性是固定的，使用时极性不能接错。用时极性不能接错。反反 馈馈下一页下一页上一页上一页2021/8/11 星期三19 例例10：平行
9、板电容器的电容与电容器的：平行板电容器的电容与电容器的 、和和 有关。而与电容器是否充电、有关。而与电容器是否充电、无关。静电力常量为无关。静电力常量为 。极板的正对面积极板的正对面积极板间的距离极板间的距离介电常数介电常数电压高低电压高低9.0109N/C2下一页下一页上一页上一页2021/8/11 星期三20例例11：要使平行板电容器的的电容增加的是：要使平行板电容器的的电容增加的是：A两极板正对面积增大；两极板正对面积增大；B两极板间距增大；两极板间距增大；C改用介电常数较小的电介质；改用介电常数较小的电介质；D以上说法都不对。以上说法都不对。下一页下一页上一页上一页2021/8/11 星期三21 例例12：有一充电的平行板电容器，两板间电压为：有一充电的平行板电容器，两板间电压为3V，所带电荷量为所带电荷量为310-4C，此电容器的电容是，此电容器的电容是 F；如果；如果向它的两极再提供向它的两极再提供1.510-4C的电荷量的电荷量,则两极间的电势差将则两极间的电势差将增加到增加到 V；若将电容器极板上的电量全部放掉，电；若将电容器极板上的电量全部放掉，电容器的电容是容器的电容是 F。1004.5100下一页下一页上一页上一页2021/8/11 星期三22演讲完毕，谢谢观看！2021/8/11 星期三232021/8/11 星期三24