静电场复习学案(详细)
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静电场复习学案
【电场力的性质】
【基础知识】
1.电荷、电荷守恒定律
⑴两种电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷.
⑵元电荷:一个元电荷的电量为1.6×10-19C,是一个电子所带的电量.〖说明〗任何带电体的带电量皆
为元电荷电量的整数倍.
⑶起电:使物体带电叫起电,使物体带电的方式有三种①摩擦起电,②接触起电,③感应起电.
⑷电荷守恒定律:电荷既不能创造,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
体的一部分转移到另一部分,系统的电荷总数是不变的.【注意】电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分.
2.库仑定律
⑴内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,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.
⑵公式:F = kQ1Q2/r2(k = 9.0×109N·m2/C2)
⑶适用条件:①真空中②点电荷.〖说明〗点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当带电体的形状
和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,就可以把带电体视为点电荷.(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,不能再用球心距代替r).点电荷很相似于我们力学中的质点.【注意】
①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律;②使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,
作用力的方向根据“同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引”的规律定性判定.
3.电场:存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质.电荷间的作用总是通过电场进行的.电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.电场可以由存在的电荷产生,也可以由变化的磁场产生.
4.电场强度
⑴定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电量q的比值叫做该点的电场强度,表示该处
电场的强弱。
⑵表达式:E = F/q单位是:N/C或V/m;
E = kQ/r2(导出式,真空中的点电荷,其中Q是产生该电场的电荷)
E = U/d(导出式,仅适用于匀强电场,其中d是沿电场线方向上的距离)
⑶方向:与该点正电荷受力方向相同,与负电荷的受力方向相反;电场线的切线方向是该点场强的方向;
场强的方向与该处等势面的方向垂直.
⑷在电场中某一点确定了,则该点场强的大小与方向就是一个定值,与放入的检验电荷无关,即使不放
入检验电荷,该处的场强大小方向仍不变,这一点很相似于重力场中的重力加速度,点定则重力加速度定,与放入该处物体的质量无关,即使不放入物体,该处的重力加速度仍为一个定值.
⑸电场强度是矢量,电场强度的合成按照矢量的合成法则.(平行四边形法则和三角形法则)
⑹电场强度和电场力是两个概念,电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关,而电场力的大小与方
向则跟放入的检验电荷有关,
5.电场线:是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线,客观并不存在.电场线的属性有:①切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向.②从正电荷出发到负电荷终止,或从正电荷出发到无穷远处终止,或者从无穷远处出发到负电荷终止.③疏密表示该处电场的强弱,也表示该处场强的大小.④匀强电场的电场线平行且距离相等.⑤没有画出电场线的地方不一定没有电场.⑥顺着电场线方向,电势越来越低.⑦电场线的方向是电势降落陡度最大的方向,电场线跟等势面垂直.⑧电场线永不相交也不闭合.⑨电场线不是电荷运动的轨迹.
〖常见电场的电场线分布图〗
小结练习:
1 在电场中有一点P,下列说法正确的是:()
A.若放在P点的试探电荷的电荷量减半,则P点场强加倍
B.若P点没有试探电荷,则P点场强为零
C.若P点场强越大,则同一电荷在P点受的电场力越大
D.P点场强方向就是试探电荷在该点受力方向
2.B电荷受到A电荷的静电作用,实际上是()
A、A电荷对B电荷的直接作用
B.A电荷的电场对B电荷的电场的作用
C.A电荷对B电荷的电场的作用
D.A电荷的电场对B电荷的作用
3.电场强度E的定义式为E=F/q,那么()
A.这个定义式只适用于点电荷产生的电场
B.这个定义式适用于所有的电场
C.式中的F是放入电场中的电荷所受的力,q是产生电场的电荷的电量
D.式中的F是放入电场中的电荷所受的力,q是放入电场中的电荷的电量
4.两个带同种电荷的小球a和b.用相同长度的细线悬挂于同一点,平衡时悬线偏离
竖直方向的偏角相等(如图所示),下列判断中正确的是()
A、两小球所受的库仑力的大小一定相等;
B.两小球的带电量一定相等
C.两小球的质量一定相等
D.两悬线对小球的拉力大小一定相等
5.在匀强电场中,将质量为m,带电量为q的小球由静止释放,带电小球的运动轨迹为一直线,该直线与竖直方向的夹角为θ,如图所示,则电场强度的大小为()
A.有唯一值mg tanθ/q B.最小值是mg sinθ/q
C.最大值mg tanθ/q D.mg/q
6.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A—O—B匀速飞过,电子重力不计,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是()
A.先变大后变小,方向水平向左B.先变大后变小,方向水平向右
C.先变小后变大,方向水平向左D.先变小后变大,方向水平向右
【电场能的性质】
【基础知识】
1.电势差:电荷从电场中的一点移到另一点,电场力做的功跟其电量的比值叫做这两点的电势差,U AB = W AB/q,是标量.〖说明〗电势差很类似于重力场中的高度差.物体从重力场中的一点移到另一点,重力做的功跟其重力的比值叫做这两点的高度差h = W/G = gh.
2.电势:某点相对零电势的电势差叫做该点的电势,是标量.在数值上等于单位正电荷由该点移到零电势点时电场力所做的功.由电场本身因素决定,与检验电荷无关.〖说明〗类似于重力场中的高度.某点相对参考面的高度差为该点的高度.①高度是相对的.与参考面的选取有关,而高度差是绝对的与参考面的选取无关.同样电势是相对的与零电势的选取有关,而电势差是绝对的,与零电势的选取无关.②