高中物理讲义.必修三.第一章:静电场(知识点总结+习题)
人教版高二物理选修3-1第一章《静电场》知识点考点总结(详细)

除非三个条件同时满足:①电场线为直线,②v0=0 或 v0 方向与 E 方向平行。③仅受电场力作用。
熟记几种典型电场的电场线特点:(重点)
①孤立点电荷周围的电场;②等量异种点电荷的电场(连线和中垂线上的电场特点);③等量同种点电荷的电场(连线 和中垂线上的电场特点);④匀强电场;⑤点电荷与带电平板;⑥具有某种对称性的电场;⑦均匀辐射状的电场⑧周 期性变化的电场。
荷质比(比荷):电荷量 q 与质量 m 之比,(q/m)叫电荷的比荷
3、起电方式有三种
①摩擦起电
②接触起电 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。
③感应起电:带电体靠近不带电的物体,使不带电的物体带上电的现象。
④光电效应——在光的照射下使物体发射出电子
① “三点共线,两同夹异,两大夹小”
② 近小远大
三、电场:
1、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:只.要.电荷存在它周围就.存在电场,电场是客观存在的,它具有力和能的特性。力(电场强度);能(磁通量)
若电荷不动周围的是静电场,若电荷运动周围不单有电场而且产生磁场,
(4) 匀强电场,电势差相等的等势面间距离相等,点电荷形成的电场,电势差相等的等势面间距不相等,越向外 距离越大.
(5) 等势面上各点的电势相等但电场强度不一定相等. (6) 电场线⊥等势面,且由电势高的面指向电势低的面,没电场线方向电势降低。 (7) 两个等势面永不相交. 规律方法 1、一组概念的理解与应用 电势、电势能、电场强度都是用来描述电场性质的物理,,它们之间有十分密切的联系,但也有很大区别,解题中 一定注意区分,现列表进行比较 (1)电势与电势能比较:
必修3-1静电场知识点总结

静电场知识点总结 第一章 静电场第1课时 库仑定律、电场力的性质考点1.电荷、电荷守恒定律自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。
例如:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电。
同种电荷互相排斥,异种电荷相互吸引;电荷的基本性质:能吸引轻小物体1. 元电荷:电荷量c e 191060.1-⨯=的电荷,叫元电荷。
说明任意带电体的电荷量都是元电荷电荷量的整数倍。
2.使物体带电也叫起电。
使物体带电的方法有三种:①摩擦起电 ②接触带电 ③感应起电。
3电荷守恒定律:电荷既不能被创造,又不能被消灭,它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,电荷的总量保持不变。
考点2.库仑定律1. 内容:在真空中静止的两个点电荷之间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在他们的联机上。
2. 公式:叫静电力常量)式中,/100.9(229221C m N k rQ Q kF ⋅⨯== 3. 适用条件:真空中的点电荷。
4. 点电荷:如果带电体间的距离比它们的大小大得多,以致带电体的形状对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。
考点3.电场强度 1.电场⑴ 定义:存在电荷周围能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。
⑵ 基本性质:对放入其中的电荷有力的作用。
⑶ 静电场:静止的电荷产生的电场 2.电场强度 ⑴ 定义:放入电场中的电荷受到的电场力F 与它的电荷量q 的比值,叫做改点的电场强度。
⑵ 定义式:q FE =E 与F 、q 无关,只由电场本身决定。
⑶ 单位:N/C 或V/m 。
⑷ 电场强度的三种表达方式的比较(5)矢量性:规定正电荷在电场中受到的电场力的方向为该点电场强度的方向,或与负电荷在电场中受到的电场力的方向相反。
(6)叠加性:多个电荷在电场中某点的电场强度为各个电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和,这种关系叫做电场强度的迭加,电场强度的叠加遵从平行四边形定则。
2019_2020高中物理第一章静电场第7节静电现象的应用讲义习题(含解析)新人教版选修3_1

第7节静电现象的应用1.了解静电平衡的概念,知道处于静电平衡状态的导体的特性。
2.了解静电平衡时带电导体上电荷的分布特点。
3.了解尖端放电和静电屏蔽现象。
一、静电平衡状态下导体的电场1.静电感应现象:把导体放入电场,导体内的□01自由电荷在电场力作用下定向移动,而使导体两端出现□02等量异号电荷的现象。
2.静电平衡状态:导体在电场中发生静电感应现象,感应电荷的电场与原电场叠加,使导体内部各点的合电场□03等于零,导体内的自由电子不再□04发生定向移动的状态。
3.静电平衡状态下导体的特征(1)处于静电平衡状态的导体,内部的场强□05处处为零。
(2)处于静电平衡状态的导体,外部表面附近任何一点的场强方向必跟该点的表面□06垂直。
(3)处于静电平衡状态的整个导体是个□07等势体,导体的表面是个□08等势面。
二、静电平衡导体上电荷的分布1.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的□01外表面。
2.在导体外表面,越尖锐的位置,电荷的□02密度越大,凹陷的位置□03几乎没有电荷。
三、尖端放电和静电屏蔽尖端放电静电屏蔽原理导体尖端的强电场使附近的空气□01电离,电离后的带□02异种电荷的离子与尖端的电荷□03中和,相当于导体从尖端失去电荷当金属壳达到静电平衡时,壳内电场处处为□040,因而金属外壳会对其□05内部起保护作用,使它不受□06外部电场的影响续表尖端放电静电屏蔽应用或防止应用:□07避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施防止:高压设备中导体的表面尽量□08光滑,以减少电能的损失应用:电学仪器外面有金属壳,以使壳外电场对壳内仪器不会产生影响;野外高压线上方还有两条导线与大地相连,形成一个稀疏的金属“网”,把高压线屏蔽起来,免遭雷击家用电视机、收音机外壳的制作材料为何一般是塑料,而不用金属?提示:若用金属制作家用电视机、收音机外壳,用电器的金属外壳就形成静电屏蔽,电磁信号就难以被电视机、收音机这类电磁波接收器接收,电视机、收音机就不能正常工作。
高中物理电磁学静电场知识点归纳总结(精华版)

(每日一练)高中物理电磁学静电场知识点归纳总结(精华版)单选题1、电场中某区域的电场线分布如图所示,A、B是电场中的两点,则()A.A点的电场强度较大B.因为B点没有电场线,所以电荷在B点不受电场力的作用C.同一点电荷在A点的电势能比在B点的电势能大D.负点电荷放在A点由静止释放,将顺着电场线方向运动答案:A解析:A.由图可知,A点处电场线较密,电场强度较大。
故A正确;B.电场线的疏密代表电场的强弱,故在任意两条电场线之间虽没有电场线,但仍有电场,故B错误;C.沿电场线方向电势降低,所以A点的电势较高,根据电势能的公式,有E p=qφ可知,当放正点电荷时,在A点的电势能较大;当放负电荷时,在A点的电势能较小。
故C错误;D.负电荷放在A点受到的电场力沿电场线的切线方向,由静止释放后,负电荷将离开电场线,所以其运动轨迹与电场线不一致。
故D错误。
故选A。
2、空间有一均匀强电场,在电场中建立如图所示的直角坐标系O−xyz,M、N、P为电场中的三个点,M点的坐标(0,a,0),N点的坐标为(a,0,0),P点的坐标为(a,a2,a2),已知电场方向平行于直线MN,M点电势为0,N点电势为1V,则P点的电势为()A.√22V B.√32VC.14V D.34V答案:D解析:根据题意已知电场方向平行于直线MN,点M的电势为0,点N的电势为1V,故U NM=E⋅√2a=1V,将电场强度沿着-x方向和+y方向正交分解,设合场强为E,则-x和+y方向的分量分别为:E x=√22E,E y=√22E,设P在xOy平面上的投影为P′点,投影点的坐标为(a,a2,0),则联立即得U NP=U NP′=E y⋅a2=√22E×a2=14V,又因N点电势为1V,则P′电势为34V,即P点电势为34V,D正确小提示:将电场强度沿坐标轴方向正交分解,求出轴向的E的分量值,再选用U=Ed,求得电势差,得电势。
3、如图所示,悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个所带电荷量不变的小球A.在两次实验中,均缓慢移动另一带同号电荷的小球B,当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上,A处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2,θ分别为30°和45°,则q1/q2为()A.2B.3C.√36D.3√3答案:C解析:小球A受力平衡,根据解三角形可得A球所受的库仑力F=mgtanθ,当角度为300时有:k Qq1(lsin300)2=mgtan300,当角度为450时有:k Qq2(lsin450)2=mgtan450,联立解得:q1q2=√36,故C正确,ABD错误.4、如图所示,实线为不知方向的三条电场线,从电场中M点以相同速度飞出a、b两个带电粒子,仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线所示.则A.a的速度将减小,b的速度将增大B.a的加速度将减小,b的加速度将增大C.a一定带正电,b一定带负电D.两个粒子的电势能都增加答案:B解析:试题分析:设电场线为正点电荷的电场线,则由轨迹可判定a带正电,b带负电.若电场线为负点电荷的电场线,则a为负电荷,b为正电荷,C错.由粒子的偏转轨迹可知电场力对a、b均做正功,动能增加,电势能减小,AD错.但由电场线的疏密可判定,a受电场力逐渐减小,加速度减小.b正好相反,故选B考点:考查带电粒子在电场中的偏转点评:本题难度较小,曲线弯曲的方向为电场力的方向,电场线的疏密表示场强的大小5、通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零,已知试探电荷q在场源电荷Q的电场中具所有电势能表达式为Er=kqQ(式中k为静电力常量,r为试探电荷与场源电荷间的距离)。
高中物理复习提升-第一章静电场知识点总结

第一章 静电场知识点总结 第一讲 电场力的性质一、 电荷及电荷守恒定律1、自然界中只存在两种电荷,一种是正电,即用丝绸摩擦玻璃棒,玻璃棒带正电;另一种带负电,用毛皮摩擦橡胶棒,橡胶棒带负电,毛皮带正电。
电荷间存在着相互作用的引力或斥力。
电荷在它的周围空间形成电场,电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。
电荷的多少叫电荷量,简称电量。
元电荷e=1.6×10-19C ,所有带电体的电荷量都等于e的整数倍。
2、使物体带电叫做起电。
使物体带电的方法有三种:(1)摩擦起电;(2)接触带电;(3)感应起电。
3、电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中,电荷的总量不变。
这叫做电荷守恒定律。
二、点电荷如果带电体间的距离比它们的大小大得多,带电体便可看作点电荷。
三、库仑定律1、内容:在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,跟它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2、公式:221r Q Q kF =,F叫库仑力或静电力,也叫电场力,F可以是引力,也可以是斥力,K叫静电力常量,公式中各量均取国际单位制单位时,K=9.0×109N ·m 2/C 23、适用条件:(1)真空中;(2)点电荷。
四、电场强度1、电场:带电体周围存在的一种物质,由电荷激发产生,是电荷间相互作用的介质。
只要电荷存在,在其周围空间就存在电场。
电场具有力的性质和能的性质。
2、电场强度:(1)定义:放入电场中某点的试探电荷所受的电场力跟它的电荷量的比值叫做该点的电场强度。
它描述电场的力的性质。
(2)q F E =,取决于电场本身,与q、F无关,适用于一切电场;2rQK E =,仅适用于点电荷在真空中形成的电场。
(3)方向:规定电场中某点的场强方向跟正电荷在该点的受力方向相同。
(4)多个点电荷形成的电场的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和。
静电场高中知识点

课标要求第一章电场1.内容标准(1)了解静电现象及其在生活和生产中的应用。
用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。
(2)知道点电荷,体会科学研究中的理想模型方法。
知道两个点电荷间相互作用的规律。
通过静电力与万有引力的对比,体会自然规律的多样性与统一性。
(3)了解静电场,初步了解场是物质存在的形式之一。
理解电场强度。
会用电场线描述电场。
(4)知道电势能、电势,理解电势差。
了解电势差与电场强度的关系。
(5)观察常见电容器的构造,了解电容器的电容。
举例说明电容器在技术中的应用。
3.总体说明电磁学是物理学中的一个重要板块,不论在哪一个学习阶段,都占有很大的分量。
在高中教材里,安排了从第一到第三共三章内容,时间跨越一个学期。
而且,整个电磁学知识的连贯性很强,各章知识的内在联系非常紧密,没有明显的重点和非重点之分。
电场(或静电场)一章是电磁学的开端。
它力图从最简单的电现象开始,归纳出静电场的基本性质,并对这些知识做一些应用。
本章内容较多,概念性强(尤其是电场能的性质),表面文字和数学规律不算复杂,但要理解它们的内涵至为不易。
静电场是整个电磁学的门户,对恒定电流和电磁感应两章的影响尤其深远,没有扎实铺垫,对今后的学习将造成一定困难。
本章分四个单元:电荷守恒和库仑定律(第1~2节)、关于电场的力的知识(第3节)、关于电场的能的性质(第4~5节)、静电场的相关应用(第6~8节)。
各单元都环环相扣,内在联系很紧。
§1-1 电荷&库仑定律(2个课时)【教学目的】1、知道摩擦起电的实质2、知道电荷守恒定律和元电荷3、掌握库仑定律的内容、条件,知道静电引力恒量4、会用库仑定律解决一些基本问题【教学重点】库仑定律的理解与掌握【教学难点】物体带电的实质、库仑定律的条件【主要教学环节】归纳表述:我们都知道,物质是由分子组成的,分子是由原子组成的,而原子是由原子核和电子组成的。
由于原子核和电子分别带正电和负电,这就意味着物质本身就带着等量异号的电荷。
物理必修三前两章知识点总结
物理必修三前两章知识点总结第一章静电场。
一、电荷及其守恒定律。
1. 电荷。
- 自然界中存在两种电荷:正电荷和负电荷。
丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
- 电荷的多少叫电荷量,用Q或q表示,单位是库仑,简称库,符号是C。
2. 电荷守恒定律。
- 电荷既不能被创造,也不能被消灭,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;在转移的过程中,电荷的总量保持不变。
- 三种起电方式:摩擦起电、感应起电和接触起电。
- 摩擦起电:两个物体相互摩擦时,束缚电子本领弱的物体的一些电子转移到束缚电子本领强的物体上,原来呈电中性的物体由于得到电子而带负电,失去电子的物体带正电。
- 感应起电:当一个带电体靠近导体时,由于电荷间的相互吸引或排斥,导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体,使导体靠近带电体的一端带异种电荷,远离带电体的一端带同种电荷。
这种现象叫做静电感应,利用静电感应使金属导体带电的过程叫感应起电。
- 接触起电:一个不带电的导体跟另一个带电的导体接触后分开,使不带电的导体带上电荷的方式。
二、库仑定律。
1. 内容。
- 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2. 表达式。
- F = k(q_1q_2)/(r^2),其中k = 9.0×10^9N· m^2/C^2,叫做静电力常量。
- 适用条件:真空中、静止的点电荷。
点电荷是一种理想化模型,当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以致带电体的形状、大小及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体就可以看成点电荷。
三、电场强度。
1. 电场。
- 电荷的周围存在着电场,电场是一种客观存在的特殊物质,电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。
2. 电场强度。
- 定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F与它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,简称场强。
高中物理《静电场》知识点归纳归纳归纳总结(超详细)
一、静电场的基本概念1. 静电场是由静止电荷产生的场,它是描述电荷之间相互作用的一种物理量。
2. 静电场的性质:静电场是保守场,即电荷在静电场中移动时,其电势能的变化量与路径无关,只与初末位置有关。
3. 静电场的强度:静电场的强度表示电荷在静电场中所受力的强度,用符号E表示,单位是牛顿/库仑(N/C)。
二、电场强度与电势1. 电场强度E是描述静电场力的大小和方向的物理量,它的方向是正电荷在静电场中所受力的方向。
2. 电势V是描述静电场力做功能力的物理量,它的单位是伏特(V)。
3. 电场强度与电势的关系:电场强度E等于电势V在空间中的梯度,即E=dV/dr。
三、高斯定律1. 高斯定律是描述静电场与电荷分布之间关系的物理定律,它指出通过任意闭合曲面的电通量等于该闭合曲面内部电荷量的代数和除以真空中的电常数ε0。
2. 高斯定律的数学表达式:∮E·dA=Q/ε0,其中∮表示对闭合曲面进行积分,E是电场强度,dA是闭合曲面上的微小面积元,Q是闭合曲面内部的总电荷量,ε0是真空中的电常数。
四、电容与电容器1. 电容C是描述电容器储存电荷能力的物理量,它的单位是法拉(F)。
2. 电容器的储能公式:W=1/2CV^2,其中W是电容器储存的能量,C是电容,V是电容器两端的电压。
3. 电容器的串联和并联:电容器的串联和并联可以改变电容器的总电容,串联时总电容减小,并联时总电容增大。
五、电场线与电势线1. 电场线:电场线是用来形象地表示电场强度和方向的曲线,它的切线方向即为电场强度的方向。
2. 电势线:电势线是用来形象地表示电势分布的曲线,它的切线方向即为电势梯度的方向。
3. 电场线与电势线的关系:电场线总是从正电荷出发,指向负电荷,而电势线则从高电势区域指向低电势区域。
六、导体与绝缘体1. 导体:导体是电荷容易通过的物质,如金属、石墨等。
2. 绝缘体:绝缘体是电荷不容易通过的物质,如橡胶、玻璃等。
3. 静电平衡:当导体处于静电平衡状态时,导体内部的电场强度为零,导体表面上的电荷分布均匀。
2024年高中物理必修三—一知识点归纳高三物理第一章知识点
高三物理第一章知识点高中物理必修三的第一章主要介绍了电场和电势的基本概念、电场强度的计算方法以及电势与电场的关系等内容。
本文将对该章节的知识点进行归纳总结,以便帮助学生更好地理解和掌握这些知识。
1.电荷与电场电荷的属性:电荷分为正电荷和负电荷,同性相 repulsion,异性相attraction。
库伦定律:两个点电荷间的电场力与它们之间的距离的平方成反比,与它们之间的电荷的乘积成正比。
2.电场强度E电场强度的定义:电场强度是指单位正电荷所受的电场力。
数学表示为E=F/q,单位是N/C。
均匀带电直线上的电场强度:E=kλ/r,其中k是电场常量,λ是直线上每单位长度的电荷量,r是测点到电荷的距离。
均匀带电面的电场强度:E=σ/2ε0,其中σ是面上的电荷密度,ε0是真空中的介质常数。
3.电势能和电势差电势能的定义:电势能是指物体由于位置而具有的能量。
电势能的计算公式为Ep=qV。
电势差的定义:电势差是指单位正电荷从一个位置移到另一个位置时所具有的电势能的变化。
电势差的计算公式为ΔV=W/q。
电势差的计算:ΔV=Ed,其中E是电场强度,d是移动的距离。
4.电势电势的定义:电势是指单位正电荷在其中一点所具有的电势能。
电势可以用电势差来表示。
电势的计算:V=kQ/r,其中k是电场常量,Q是电荷,r是测点到电荷的距离。
电势与电场强度的关系:E=-ΔV/Δl,其中ΔV是电势差,Δl是移动的距离。
5.电场线电场线的性质:电场线的密度表示电场强度的大小,电场线的方向表示电场的方向,电场线不相交,电场线越密表示电场越强。
6.理想导体中的电场理想导体的特性:理想导体内没有电场,导体表面上的电荷都集中在表面上,导体内部的电场强度为零,导体的内部是等势面。
理想导体中的电场:当导体与电源连接时,在导体表面形成等势面,电场线垂直于导体表面,导体内部的电势恒定。
以上就是高三物理第一章中的主要知识点的归纳总结。
希望通过这些知识点的整理,能够帮助学生更好地理解和掌握这些内容,为接下来的学习打下良好的基础。
物理选修3-1第一章静电场知识点总结.
2、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移
到B点时,电场力做了5×10-6J的功,则(CD )
A.电荷在B处时将具有5×10-6J 的电势能
B.电荷在B处将具有5×10-6J 的动能
C.电荷的电势能减少了5×10-6J
D.电荷的动能增加了5×10-6J
3、如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们 连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b
.
解析:UM=W/q=4×10-8/2×10-8=2V.由于是负电荷克服 电场力做功,所以是顺着电场线移动,M点电势为负.所 以UM=-2V.UN=14×10-8/2×10-8=7V. 由于是电场力做功,所以负电荷是逆着电场线方向移动,
N点电势比M点电势高7V,这样N点电势比S点高5V,所以 U MN =5V.
(4) 利用动能定理求解 W电=Ek2-Ek1 (仅有电场力做功时)
W电 + W其它=Ek2-Ek1
9、将一电量为-2×10-8C的点电荷,从零电势S点移到
电场中的M点,克服电场力做功4×10-8J,则UM=
;
若将该电荷从M点移到N点,电场力做功14×10-8J,则N点
电势UN=
;M、N两点电势差为
WAB qU AB
WAB= -1.5×10-5 J 电势能增加,增加1.5×10-5J
求电场力做功的方法:
(1)利用功的定义求解 在匀强电场中,WAB=qE·d,其中d为电荷沿 电场线方向的位移.
(2)利用静电力做功与电势能变化量的关系求解 WAB=EpA-EpB
(3)利用电势差与静电力做功的关系求解 WAB=qUAB
10、如图所示,A、B、C、D是匀强电场 A
D
中一正方形的四个顶点,已知A、B、C
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电荷【引入】在生活中我们都有这样的经历:拿梳子梳头,却发现发丝被梳子吸引粘连在一起;干燥的冬天脱下毛衣总会发出“噼啪”的声音。
这些其实都是静电现象,不同物体因为相互摩擦带电,或者说带了电荷。
电荷是“电”的基本单元。
一、电荷(一)两种电荷1.正电荷:丝绸摩擦的玻璃棒2.负电荷:毛皮摩擦的橡胶棒3.电荷量(Q或q)表示电荷的多少。
单位:库伦(C)(二)电荷的基本性质1.同种电荷相排斥,异种电荷相吸引2.带电体也会吸引不带电的轻小物体【例】甲乙两个轻质小球相互吸引,甲球带正电,乙带什么电?(负或不带电)二、三种起电方法(一)摩擦起电1.现象不同物质构成的物体,相互摩擦带电2.原理不同原子核(带正电)对电子(带负电)的束缚能力不同,摩擦时电子从一个物体转移到另一个物体。
【判断正误】摩擦起电创造了电荷(X)3.带电情况摩擦起电的两个物体分别带等量的异种电荷。
【思考】玻璃棒和丝绸摩擦后,丝绸带什么电?(二)接触带电1.现象用带电物体接触导体,会使导体也带电。
2.原理电荷向导体发生了转移3.电荷的分配原则【例】现有两个完全相同的金属球A、B(1)A带1C的正电荷,B不带电,接触后怎么分配?(AB平均分配,最后都带0.5C的正电荷)(2)A带1C的正电荷,B带2C的正电荷,接触后怎么分配?(仍然平均分配,最后都带1.5C的正电荷)(3)A带1C的正电荷,B带2C的负电荷,接触后怎么分配?(先中和,剩余的再平均分配,最后都带0.5C的负电荷)结论:能中和先中和,如果两物体完全一样,最后电荷平均分配。
4.中和等量的电荷相接触后,既不显正电,也不显负电,而是成电中性。
5.应用验电器原理:接触带电,同种电荷相排斥张角越大,带电越多。
【拓展】金属导电原因金属原子核外的最外层电子往往会脱离原子核的束缚,可以自由的穿梭于金属内部,这样的电子叫自由电荷。
并且,自由电荷如果定向移动,就形成了电流(三)感应带电(静电感应)1.现象2.原理(1)金属内部有自由电荷,可以在金属内部自由移动。
(2)由于同种电荷排斥,异种相吸引,导致自由电荷由于被排斥或被吸引而聚集于导体的一端。
【小结】回顾三种起电方式摩擦、接触:电荷从一个物体转移到另一个物体感应:电荷从物体的一端到另一端这些起电过程其实并没有产生新的电荷,即电荷是守恒的。
三、电荷守恒1.电荷守恒定律电荷既不会创生,也不会消灭,它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,电荷的总量保持不变。
2.用定律理解一些静电现象(1)无论哪种起电方法,本质都是电子的转移。
电子聚集的地方,呈负电;电子相对较少的地方,呈正电。
(2)电中和本质是电子和原子核的重新结合。
电荷的转移过程中,存在一个最小电荷量。
换句话说,电荷量不是无限可分的。
这个最小电荷量称为元电荷。
3.元电荷(1)元电荷是最小电荷量,也是电子的带电量。
元电荷(e=1.6∗10−19C)(2)电荷的变化是不连续的过程。
(3)比荷:带电物体的电荷量比上质量(q m)。
练习一、电荷、电荷守恒、元电荷的概念辨析1.下列关于电的说法中,正确的是(D)A .摩擦起电是创造了电荷B .等量正负电荷相遇后呈电中性,违背了电荷守恒定律C .元电荷是一种带电物体D .电是物体表现出来吸引轻小物体的性质2.下列情形与静电现象无关的是(B)A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑B.电磁灶加热食物C.复印机硒鼓吸附墨粉D.油罐车后拖有一根接地的铁链二、三种起电现象1.关于摩擦起电现象,下列说法正确的是(C)A.脱衣服时会听到“噼啪”声,还看到电火花,是因为摩擦产生了电荷B.用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,是因为丝绸的正电荷转移到了玻璃棒上C.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,毛皮同时带有等量的正电荷D.摩擦起电现象使没有电子和质子的物体中产生了电子和质子2.如图所示,在用丝绸摩擦玻璃棒起电的过程中(B)A.通过摩擦创造了电荷B.丝绸得到电子带负电C.玻璃棒得到电子带正电D.玻璃棒带正电,丝绸不带电3.两个相同的小球接触后分开,两球相互排斥,则原来带电情况不可能(B)A.其中一个带电,一个不带电B.两个小球原来带等量异种电荷C.两个小球原来带同种电荷D.两个小球原来带不等量异种电荷4.导体A带5Q的正电荷,另一完全相同的导体B带Q的负电荷,将两导体接触一会儿后再分开,则B导体的带电荷量为(C)A.-Q B.Q C.2Q D.4Q5.如图所示,原来不带电的绝缘金属导体,在其两端下悬挂金属验电箔,现使一带正电的金属小球与端接触后再移走,下列说法正确的是(D)A.只M端的验电箔张开,M端带负电B.只有N端的验电箔张开,N端带正电C.两端的验电箔都张开,M端带负电,N端带正电D.两端的验电箔都张开,两端的验电箔都带正电6.如图所示,原来不带电的绝缘金属导体MN,在其两端下面都悬挂金属验电箔,若使带正电的绝缘金属球A靠近导体M端,可能看到的现象是(D)A.只有M端验电箔张开,且M端带正电B.只有N端验电箔张开,且N端带负电C.两端的验电箔都张开,且左端带负电,右端带正电D.两端的验电箔都张开,且左端带正电,右端带负电题型拓展————————————————————————————一.感应带电接地问题1.接地的一端一定是呈电中性大地是导体,有巨量的电荷,可以中和接地的一端注:用手触摸和接地的效果是一样的。
2.【拓展】撤下带电小球和接地线,剩余电荷将均匀分布【例】如图所示,把一个不带电的枕形导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a、b两端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是( C )A.闭合S1,有电子从枕形导体流向地B.闭合S2,有电子从枕形导体流向地C.闭合S1,有电子从地流向枕形导体D.闭合S2,没有电子通过S2二、验电器张角变化(一)验电器本身不带电1.带电体接触验电器,接触带电,验电器金属箔张开。
2.带电体接近但不接触验电器,感应带电,验电器也张开。
(二)验电器本身带电【例】有一个验电器带5C正电荷,假设下面的接触都是平均分配电荷。
1.用带3C正电的小球接触,张角怎么变?2.用带7C正电的小球接触,张角怎么变?3.用带2C负电的小球接触,张角怎么变?4.用带17C负电的小球接触,张角怎么变?库伦定律【引入】上一节我们知道了:同种电荷相排斥,异种电荷相吸引。
这种电荷间的作用力我们称为静电力。
静电力到底和什么有关呢?【猜想】两个电荷间的静电力受什么因素影响?(1.电荷量的大小;2.电荷间的距离)一、库伦实验1.实验步骤(1)调节好仪器后放入带电球C,使平衡棒偏转。
(2)调节最上方指针、银丝连接的旋钮,使平衡棒恢复原位(3)读出指针偏转刻度,可以确定A、C两球作用力的大小。
2.实验方法:(1)放大法;(2)控制变量法3.实验结果(1)控制两球距离不变,改变电荷量:发现静电力和两球的带电量成正比。
(2)控制两球带电量不变,改变距离:发现静电力和距离平分成反比。
二、库伦定律(一)定律真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们之间的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
这个相互作用力叫静电力或者库伦力。
(二)表达式F=k q1q2 r2注:(1)k是静电力常量,k=9∗109 N∙m2/C2(2)前提1:在真空中,一般在空气中也近似成立。
(3)前体2:点电荷(即忽略大小、体积、形状等因素的带电体)。
【思考】什么情况可以把物体视为点电荷均匀带电球体、球壳,在一定条件下可视为一个在球心的点电荷,比如两个小球的距离远大于它们的半径。
【例】真空两个带电小球,r→0时,静电力是无穷大的吗?(不是,不可视为点电荷)(三)静电力叠加原理1.各个电荷之间的静电力互不影响,单独计算。
2.当一个电荷受到多给静电力时,可以应用平行四边形法则,求多个静电力的合力。
【例】如图,三个电荷量都是+q的点电荷,成正三角形分布,求其中一个点电荷受到的静电力是多少。
练习一、库伦定律基本概念1.下列说法正确的是(D)A.体积小的带电体就是点电荷B.体积大的带电体,不能看成点电荷C.两个半径是0.25米的带电金属球,在球心距离为1米时,可以看成点电荷D.库仑定律只适用于点电荷间的相互作用2.关于库仑定律,下列说法中正确的是(D)A.当真空中两个电荷间距离r→∞时,它们间的静电力F→∞B.当真空中两个电荷间距离r→0时,它们间的静电力F→∞C.当两个电荷间的距离r→∞时,库仑定律的公式就不适用了D.当两个电荷间的距离r→0时,库仑定律的公式就不适用了二、静电力和其它力的综合受力分析1.如图所示,光滑并且绝缘的斜面上有一个带正电的小球。
在下面给出的四种情况下,有可能使小球在斜面上保持静止的是(C)A.在a点处有带正电的点电荷B.在b点处有带负电的点电荷C.在c点处有带正电的点电荷D.在d点处有带负电的点电荷2.光滑绝缘导轨,与水平成45°角,两个质量均为m,带等量同种电荷q的小球A、B,静止于导轨的同一水平高度处,如图所示。
求:两球之间的距离。
3.竖直墙壁Q处有固定质点A,上方P点用线悬挂另一质点B,A、B带电而相互排斥,悬线与竖直方向成θ角,由于缓慢漏电使A、B两质点的带电量逐渐减小。
在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小(A)A.保持不变B.先变大后变小C.逐渐减小D.逐渐增大4.在绝缘的光滑水平面上,相隔一定距离有两个带同种电荷的小球,从静止同时释放,则两个小球的加速度和速度大小随时间变化的情况是(C)A.速度变大,加速度变大B.速度变小,加速度变小C.速度变大,加速度变小D.速度变小,加速度变大题型拓展————————————————————————————一、三个点电荷的平衡问题(一)两个固定电荷,一个自由电荷1.两固定电荷带同种电荷自由电荷要在二者连线中间,且靠近电荷量小的那个。
2.两固定电荷带异种电荷自由电荷要在二者连线的延长线上,在电荷量小的电荷外侧。
(二)三个自由电荷1.基本条件(1)三个都带同种电荷,行吗?(不行,只能是两同一异)(2)三个电荷一定在同一条直线上。
2.排列方式两同夹一异,且中间电荷的电荷量较小。
二、利用“对称性求解”【例】1.一半径为R的圆环,带电荷量为Q的正电荷,在圆心放一试探电荷电荷量为q,试探电荷受到的静电力多大?2.(接上题)在圆环中截去一段长为L,求圆心试探电荷受力的大小和方向。
电场【引入】上一节课我们学习了电荷之间的相互作用——静电力。
同学们有没有疑惑:为什么不接触的两个电荷却可以有力的作用?是什么在传递静电力?一、电场1.法拉第的观点法拉第认为电荷周围有电场,它看不见、摸不着,但是可以传递静电力。
2.电场现代科学已经证明,电场是一种特殊的物质。