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1、第1页 第1页 第九章第九章 电电 场场第一课时第一课时 电场力的性质的描述电场力的性质的描述第2页 第2页 第一关第一关:基础关基础关 展望高考展望高考基础知识基础知识第3页 第3页 一一 电荷电荷知识讲解知识讲解(1)两种电荷两种电荷:自然界中存在着两种电荷自然界中存在着两种电荷,它们分别为正电荷它们分别为正电荷和负电荷和负电荷.用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷用毛皮摩擦过的橡胶棒上带的电荷叫负电荷,用用丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷丝绸摩擦过的玻璃棒上带的电荷叫正电荷.同种电荷互相排斥同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引异种电荷互相吸引.第4页 第4页 (2)元电荷元电荷:电子
2、所带电荷量电子所带电荷量e=1.6010-9 C,实验表明实验表明:所有带所有带电体的电荷量都是电体的电荷量都是e或是或是e的整数倍的整数倍,因此电荷量因此电荷量e=1.6010-19 C称为元电荷称为元电荷.(3)点电荷点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带以致带电体的大小电体的大小 形状及电荷分布状况对它们之间相互作用力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的影响可忽略不计,这样的带电体可以看成点电荷这样的带电体可以看成点电荷.点电荷点电荷是理想化的物理模型是理想化的物理模型,实际不存在实际不存在.第5页 第5页 说明说明:
3、(1)电荷的多少叫做电荷量电荷的多少叫做电荷量,用用Q(或或q)表示表示.在国际单位在国际单位制中制中,电荷量的单位是库仑电荷量的单位是库仑,简称库简称库,用符号用符号C表示表示.通常通常,正正电荷量用正数表示电荷量用正数表示,负电荷量用负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验电器是一种最简单的检验物体是否带电,并能粗略判断并能粗略判断所带电荷量多少的仪器所带电荷量多少的仪器.第6页 第6页 活学活用活学活用第7页 第7页 1.下列关于点电荷的说法正确的是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只有体积很小的带电体才能看成点电荷B.
4、体积很大的带电体一定不能看成点电荷体积很大的带电体一定不能看成点电荷C.由公式由公式可以知可以知,r0时时,FD.当两个带电体的大小远小于它们间的距离时当两个带电体的大小远小于它们间的距离时,可将这两个可将这两个带电体看成点电荷带电体看成点电荷第8页 第8页 解析解析:点电荷是指只有电量点电荷是指只有电量,没有体积没有体积 大小的理想带电体大小的理想带电体.在在实际处理问题时实际处理问题时,如果带电体的大小远小于它们间的距离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可将带电体看成点电荷,并不是只有体积小并不是只有体积小 带电少的带电带电少的带电体才可以看成点电荷体才可以看成点电荷
5、,故选项故选项D对对,A B错错.对于选项对于选项C项而项而言言,如果如果r0时时,该带电体不能看成点电荷该带电体不能看成点电荷,故也不能用库故也不能用库仑定律的公式计算仑定律的公式计算,故故C选项不正确选项不正确.答案答案:D第9页 第9页 二二 库仑定律库仑定律知识讲解知识讲解真空中两个点电荷间相互作用的力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跟它们的电荷量的乘积成正比成正比,跟它们的距离的二次方成反比跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们作用力的方向在它们的连线上的连线上.即即k为静电力常量为静电力常量,k=9.0109 Nm2/C2.第10页 第10页 说明说明:
6、(1)库仑定律适用于真空中点电荷之间的相互作用库仑定律适用于真空中点电荷之间的相互作用,点点电荷在空气中的相互作用也可以应用该定律电荷在空气中的相互作用也可以应用该定律.对于两个均匀带电绝缘球体对于两个均匀带电绝缘球体,可以将其视为电荷集中于球可以将其视为电荷集中于球心的点电荷心的点电荷,r为两球心之间的距离为两球心之间的距离.对于两个带电金属球对于两个带电金属球,要考虑金属表面电荷的重新分布要考虑金属表面电荷的重新分布.库仑力在库仑力在r=10-1510-11 m的范围内均有效的范围内均有效,所以根据公式所以根据公式不要推出错误的结论不要推出错误的结论:当当r0时时,F,其实其实,在这样的条
7、在这样的条件下件下,两个带电体也已经不能再看做点电荷两个带电体也已经不能再看做点电荷.第11页 第11页 (2)F=k可采用两种方法计算可采用两种方法计算:采用绝对值计算采用绝对值计算.库仑力的方向由题意判断得出库仑力的方向由题意判断得出.Q1 Q2带符号计算带符号计算.库仑力库仑力F的正的正 负符号不表示方向负符号不表示方向,只表示只表示两点电荷之间的引力或斥力两点电荷之间的引力或斥力.第12页 第12页 (3)当多个点电荷同时存在时当多个点电荷同时存在时,任意两个点电荷间的作用仍然任意两个点电荷间的作用仍然遵循库仑定律遵循库仑定律,任一点电荷同时受到多个库仑力的作用任一点电荷同时受到多个库
8、仑力的作用,可可利用力的合成或者平行四边形定则求合力利用力的合成或者平行四边形定则求合力.第13页 第13页 活学活用活学活用第14页 第14页 2.半径为半径为R的两个较大的金属球的两个较大的金属球,带电均为同种电荷带电均为同种电荷q,放在绝放在绝缘的桌面上缘的桌面上,两球间的距离为两球间的距离为2R,若两球间的作用力为若两球间的作用力为则下列说法正确的是则下列说法正确的是()A.F1F2 B.F1EB,EB=EDB.EAEB,EBECC.可能有可能有EAEBEC,EB=EDD.EA=ECEB,EB=ED第52页 第52页 解析解析:在中垂线上在中垂线上,从从O点向上点向上(或向下或向下),
9、电场强度是先增大后电场强度是先增大后减小减小.答案答案:C第53页 第53页 4.关于静电场关于静电场,下列结论普遍成立的是下列结论普遍成立的是()A.电场强度大的地方电势高电场强度大的地方电势高,电场强度小的地方电势低电场强度小的地方电势低B.电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C.在正电荷或负电荷产生的静电场中在正电荷或负电荷产生的静电场中,场强方向都指向电势场强方向都指向电势降低最快的方向降低最快的方向D.将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点将正点电荷从场强为零的一点移动到场强为零的另一点,电场力做功为零电场力做功为零第
10、54页 第54页 解析解析:本题考查电场力的性质本题考查电场力的性质.电场强度的大小与电势的大小电场强度的大小与电势的大小没有直接的关系没有直接的关系,A错误错误;由由U=Ed知两点的电势差除了与电知两点的电势差除了与电场强度有关外场强度有关外,还与距离等因素有关还与距离等因素有关,则则B错误错误;在静电场中在静电场中,电场强度的方向就是电势降落最快的方向电场强度的方向就是电势降落最快的方向,则则C正确正确;当电当电荷在电场强度为零的一点移动到为零的另一点荷在电场强度为零的一点移动到为零的另一点,如果起点如果起点和终点存在电势差和终点存在电势差,则电场力一定做功则电场力一定做功,则则D错误错误
11、.答案答案:C第55页 第55页 5.如图所示如图所示,A、B两个带异种电荷的小球分别被两根绝缘细两个带异种电荷的小球分别被两根绝缘细线系在木盒内的一竖直线上线系在木盒内的一竖直线上,静止时木盒对地面的压力为静止时木盒对地面的压力为FN,细线对细线对B的拉力为的拉力为F.若将系若将系B的细线断开的细线断开,下列说法中正下列说法中正确的是确的是()A.刚断开时木盒对地的压力等于刚断开时木盒对地的压力等于FNB.刚断开时木盒对地的压力等于刚断开时木盒对地的压力等于(FN+F)C.刚断开时木盒对地的压力等于刚断开时木盒对地的压力等于(FN-F)D.在在B向上运动过程中向上运动过程中,木盒对地压力逐渐变大木盒对地压力逐渐变大第56页 第56页 解析解析:刚断开时对盒而言少了一个向上的拉力刚断开时对盒而言少了一个向上的拉力F,故其对地面的故其对地面的压力将增加压力将增加F,即为即为FN+F.B向上运动的过程中向上运动的过程中,B对对A向下的向下的库仑力逐渐增大库仑力逐渐增大,使绳对使绳对A的拉力增大的拉力增大,从而使绳对盒向下从而使绳对盒向下的拉力逐渐增大的拉力逐渐增大,故木盒对地的压力增大故木盒对地的压力增大.答案答案:BD