第25讲库仑定律26讲电场强度和电场线
电场强度PPT教学课件
——《汉书.食货志》
经济残败、百废待兴
修养生息、轻徭薄赋
西汉初年的社会状况
西汉建立之初， 经过秦末农民战争， 经济受到严重破坏。 为了恢复元气，汉 初实行休养生息的 政策。对外与匈奴 “和亲”，对内轻 徭薄赋。
川人（今河北景县人）向 汉武帝提出“罢黜百家 独尊儒术”的主张，创立 新儒学。
2、董仲舒的新儒学的思想内涵
＃思想来源： 以《公羊春秋》为骨干， 融合阴阳家，黄老之学 以及法家思想而形成的 新的思想体系。
＃理论基础： “天人感应”学说。
＃思想核心： 大一统（“新”所在）
天人感应
“天子受命于天，天下受命于天子”；“古之造文者，三画 连其中，谓之王，三画者，天地人，而连其中，通其道也， 谓之王。”
A、 “己所不欲勿施于人”
B、民贵君轻
C、性善论
D
D、大一统思想
7、从“百家争鸣”到“独尊儒术”的转变体 现了
a、中央集权的强化 b、思想控制的加强 c、大一统思想的形成 d、儒学之外其他
各个学派的消亡
D A、bd B、abd
C、acd D、abc
课后活动建议： 就汉代由“黄老之治”到“独尊儒术” 是利大于弊还是弊大于利展开讨论。
黄老之学
“黄”：黄帝的学 说
内容：治身（养生）、治国。
“老”：老子的学 说
基础：早期道家理论，结合阴阳、儒、墨、法等各家学说。
核心：“无为而无不为” ：“待时而动、因时制宜、积极无 为” 作用：西汉经济迅速恢复发展
库仑定律_电场强度_电场线
库仑定律 电场强度 电场线1．两个分别带有电荷量－Q 和＋3Q 的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r 的两处，它们间库仑力的大小为F ，两小球相互接触后将其固定距离变为r 2，则两球间库仑力大小为 ( )A.112FB.34FC.43F D ．12F2．如图所示，两带电小球A 和B 各用细线悬挂于同一点，平衡时，两小球在同一水平面上，悬线与竖直方向的夹角分别为α和β，且α>β.关于两球的质量m 1和m 2及电荷量q 1和q 2，可以断定 ( )A ．必有m 1<m 2B ．必有q 1<q 2C ．可能m 1>m 2D ．可能q 1>q 23．两个完全相同的金属小球A 、B ，A 球所带电荷量为＋4Q ，B 球不带电．现将B 球与A 球接触后，移至与A 球距离为d 处(d 远远大于小球半径)．已知静电力常量为k ，则此时A 、B 两球之间相互作用的库仑力的大小是( ) A.2kQ 2d 2 B.2kQ 2d C.4kQ 2d 2 D.4kQ 2d4．如图所示，在正六边形的a 、c 两个顶点上各放一个带正电的点电荷，电荷量大小都是q 1，在b 、d 两个顶点上各放一个带负电的点电荷，电荷量大小都是q 2，且q 1>q 2.已知六边形中心O 点处的场强可用图中的四条有向线段中的一条来表示，它是 （ ）A ．E 1B ．E 2C ．E 3D ．E 45．如图所示，在a 、b 两点上放置两个点电荷，它们的电荷量分别为q 1、q 2，MN 是连接两点的直线，P 是直线上的一点，下列哪种情况下P 点的场强可能为零 ( )A ．q 1、q 2都是正电荷，且q 1>q 2B ．q 1是正电荷，q 2是负电荷C ．q 1是负电荷，q 2是正电荷D ．q 1、q 2都是负电荷，且|q 1|<|q 2|6．A 、B 是一条电场线上的两个点，一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定的初速度从A 点沿电场线运动到B 点，其速度v 和时间t 的关系图象如图所示．则此电场的电场线分布可能是图中的 ( )7．如图所示，a 、b 是两个点电荷，它们的电荷量分别为Q 1、Q 2，MN 是ab连线的中垂线，P 是中垂线上的一点．下列哪种情况能使P 点电场强度方向指向MN 的左侧 ( )A ．Q 1、Q 2都是正电荷，且Q 1<Q 2B ．Q 1是正电荷，Q 2是负电荷，且Q 1>|Q 2|C ．Q 1是负电荷，Q 2是正电荷，且|Q 1|<Q 2D ．Q1、Q 2都是负电荷，且|Q 1|>|Q 2|8．如图所示是点电荷Q 周围的电场线，以下判断正确的是 ( )A ．Q 是正电荷，A 点的电场强度大于B 点的电场强度B ．Q 是正电荷，A 点的电场强度小于B 点的电场强度C ．Q 是负电荷，A 点的电场强度大于B 点的电场强度D ．Q 是负电荷，A 点的电场强度小于B 点的电场强度9．图中A球系在绝缘细线的下端，B球固定在绝缘平面上，它们带电的种类以及位置已在图中标出．A 球能保持静止的是()10．AB和CD为圆上两条相互垂直的直径，圆心为O.将电荷量分别为＋q和－q的两点电荷放在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，如图所示．要使圆心处的电场强度为零，可在圆周上再放一个适当的点电荷Q，则该点电荷Q() A．应放在A点，Q＝2q B．应放在B点，Q＝－2qC．应放在C点，Q＝－q D．应放在D点，Q＝－q11．在一个点电荷Q的电场中，Ox坐标轴与它的一条电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为2.0m和5.0m.已知放在A、B两点的试探电荷受到的电场力方向都跟x轴的正方向相同，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量大小的关系图象如图中直线a、b所示，放在A点的电荷带正电，放在B点的电荷带负电，求：(1)B点的电场强度的大小和方向；(2)试判断点电荷Q的电性，并确定电荷Q的位置坐标．12．一根放在水平面内的光滑玻璃管绝缘性能很好，管内部有两个完全一样的弹性金属小球A和B(如图)，分别带电荷量9Q和－Q，两球从图中位置由静止释放，问两球再次经过图中位置时，A球的瞬时加速度为释放时的几倍？13．如图甲所示，质量为M的绝缘长木板，静止放置在光滑水平面上，有一个质量为m、带电荷量为q，可视为质点的物块，以某一水平初速度从左端冲上木板，整个装置放在水平向右的匀强电场中．从物块冲上木板到物块和木板共同速度变为零这一过程，物块和木板的v－t图象分别如图乙中的折线acd和bcd所示，a、b、c、d点的坐标为a(0,1.0)、b(0,0)、c(4,0.4)、d(12,0)，根据v－t图象求：(1)物块所带电荷的种类；(2)物块与木板一起运动时的加速度大小；(3)物块在绝缘长木板上滑行的距离．。
7.1《库仑定律_电场强度》
第七章电场一、考纲要求内容要求说明1.物质的电结构、电荷守恒2.静电现象的解释3.点电荷4.库仑定律5.电场强度、点电荷的场强6.电场线7.电势能、电势8.电势差9.匀强电场中电势差与电场强度的关系10.带电粒子在匀强电场中的运动11.示波管12.常用的电容器13.电容器的电压、电荷量和电容的关系ⅠⅠⅠⅡⅡⅠⅠⅡⅠⅡⅠⅠⅠ静电场是十分重要的一章,本章涉及的概念和规律是进一步学习电磁学的基础，是高中物理核心内容的一部分，对于进一步学习科学技术是非常重要的.近几年高考中对库仑定律、电荷守恒、电场强度、电势、电势差、等势面、电容等知识的考查，通常是以选择题形式考查学生对基本概念、基本规律的理解，难度不是很大，但对概念的理解要求较高.本章考查频率较高且难度较大的是电场力做功与电势能变化、带电粒子在电场中的运动这两个内容.尤其在与力学知识的结合中巧妙的把电场概念、牛顿定律、功能关系等相联系命题，对学生能力有较好的测试作用，基本上每年都有大题考查或选择题考查，相信在今后的高考命题中仍是重点，命题趋于综合能力考查，且结合力学的平衡问题、运动学、牛顿运动定律、功和能以及交变电流等构成综合题，来考查学生的探究能力、运用数学方法解决物理问题的能力，因此在复习中不容忽视.知识网络第1讲 库仑定律 电场强度★考情直播2.考点整合电荷守恒定律（三种起电方式 摩擦起电、接触起电、感应起电）库仑定律定律内容及公式 2rQqkF = 应用 点电荷与元电荷库仑定律描述电场力的 性质的物理量描述电场能的 性质的物理量电场强度电场线电场力 F=qE （任何电场）、2r QqkF =（真空中点电荷） 大小方向 正电荷在该点的受力方向定义式 E ＝F/q真空中点电荷的场强 E=kQ/r 2匀强电场的场强 E=U/d电场电势差 qW U AB AB=电势B A AB U ϕϕ-= 令0=B ϕ 则AB A U =ϕ等势面 电势能 电场力的功qU W =电荷的储存 电容器（电容器充、放电过程及特点）示波管带电粒子在电场中的运动加速 偏转考点一 电荷守恒定律1.电荷守恒定律是指电荷既不能 ，也不能 ，只能从一个物体 到另一个物体，或者从物体的一部分 到另一部分，在转移的过程中电荷的总量 .2.各种起电方法都是把正负电荷 ，而不是创造电荷，中和是等量异种电荷相互抵消，而不是电荷被消灭.3．电荷的分配原则是：两个形状、大小相同的导体，接触后再分开，二者带 电荷；【例1】毛皮与玻璃棒摩擦后，毛皮带正电,这是因为（ ）A ．毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上B ．毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上C ．橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上D ．橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上 考点二 库仑定律1．定律内容：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 ，跟它们的距离的二次方成 ，作用力的方向在它们的连线上.电荷间这种相互作用的电力叫做静电力或库仑力.2．库仑定律的表达式 库仑力F ，可以是引力，也可以是斥力，由电荷的电性决定.k 称静电力常量，k=9.0×109 N ·m 2/C 2.3．库仑定律的适用条件： , ，空气中也可以近似使用.电荷间的作用力遵守牛顿第三定律，即无论Q 1、Q 2是否相等，两个电荷之间的静电力一定是大小相等，方向【例2】（2004·广东）已经证实，质子、中子都是由称为上夸克和下夸克的两种夸克组成的，上夸克带电荷量为32 e ，下夸克带电荷量为－31e ，e 为电子所带电荷量的大小.如果质子是由三个夸克组成的，且各个夸克之间的距离都为l ，l =1.5×10－15 m.试计算质子内相邻两个夸克之间的静电力（库仑力）.考点三 电场强度、电场线1.电场强度的定义式为 .适用于任何电场，电场中某点的电场强度由电场本身决定，与检验电荷的大小以及是否有检验电荷 .2.真空中点电荷电场强度的决定式为 .只适用于真空中点电荷的在某点激发的电场.3.匀强电场场强与电势差的关系式 .其中d 为 .4.电场强度为矢量，方向与该点 .5.电场的叠加原理：某点的电场等于各个电荷单独存在时在该点产生电场的 .6.电场线：为了形象描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，曲线的疏密表示电场的强弱.注意，不能由一条电场线判断场强的大小.7.几种典型的电场线8.电场线的特点：（1）电场线始于正电荷（或无穷远），终于负电荷（或无穷远）； （2）电场线互不相交；（3）电场线和等势面在相交处互相垂直；（4）电场线的方向是电势降低的方向，而且是降低最快的方向；（5）电场线密的地方等差等势面密；等差等势面密的地方电场线也密. [例3] (2005·全国)图9-36-4中a 、b 是两个点电荷，它们的电量分别为Q 1、Q 2，MN 是ab 连线的中垂线，P 是中垂线上的一点.下列哪种情况能使P 点场强方向指向MN 的左侧?（ ） A ．Q 1、Q 2都是正电荷，且Q 1＜Q 2B ．Q 1是正电荷，Q 2是负电荷，且Q 1>|Q 2| C. Q 1是负电荷，Q 2是正电荷，且|Q 1|＜Q 2 D. Q 1、Q 2都是负电荷，且|Q 1|>|Q 2| 考点四 带电体在电场中的平衡m 1和m 2，带电量分别是q 1和q 2，用两等长的绝缘线悬挂后，因静电力而使两悬线张开，分别与竖直方向成夹角α1和α2，如图9-36-6所示，若α1＝α2，则下述结论正确的是（ ）图9－36－4等量异种电荷的电电场 等量同种点电荷的等量同种电荷的电 孤立点电荷的电场匀强电场A.q 1一定等于q 2B.一定满足2211m q m q C.m 1一定等于m 2D.必定同时满足q 1=q 2，m 1=m 2★ 高考重点热点题型探究热点1 电场线与场强、电势等物理量的关系[真题1]（2008年广东）图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带正电粒子的运动轨迹，粒子先经过M 点，再经过N 点，可以判定（ ）A ．M 点的电势大于N 点的电势B ．M 点的电势小于N 点的电势C ．粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的电场力D ．粒子在M 点受到的电场力小于在N 点受到的电场力[真题2](2007·广东理科基础)如图9-36-10所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷Q 产生的电场线，若带电粒子q （|Q |>>|q |）由a 运动到b ，电场力做正功.已知在a 、b 两点粒子所受电场力分别为F a 、F b ，则下列判断正确的是( )A ．若Q 为正电荷，则q 带正电，F a ＞F bB ．若Q 为正电荷，则q 带正电，F a ＜F bC ．若Q 为负电荷，则q 带正电，F a ＞F bD ．若Q 为负电荷，则q 带正电，F a ＜F b新题导练1-1．一负电荷从电场中A 点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到B 点，它运动的速度一时间图象如图9-36-3甲所示，则A 、B 两点所在区域的电场线分布情况可能是图9-36-22乙中的( )1-2.（2008年韶关二模）．如图所示，实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上两点. 若带电粒子运动中只受电场力作用，根据此图不能确定的．．．．．是（ ） A .带电粒子所带电荷的符号B .带电粒子在a 、b 两点的受力方向C .带电粒子在a 、b 两点的速度何处大D .带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大图9－36－10图9－36－3热点2 场强的叠加[真题3]（2008年上海）如图所示，在光滑绝缘水平面上，两个带等量正电的点电荷M 、N ，分别固定在A 、B 两点，O 为AB 连线的中点，CD 为AB 的垂直平分线,在CO 之间的F 点由静止释放一个带负电的小球P （设不改变原来的电场分布），在以后的一段时间内，P 在CD 连线上做往复运动.若( )A.小球P 的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中振幅不断减小B.小球P 的带电量缓慢减小，则它往复运动过程中每次经过O 点时的速率不断减小C.点电荷M 、N 的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P 往复运动过程中周期不断减小D.点电荷M 、N 的带电量同时等量地缓慢增大，则小球P 往复运动过程中振幅不断减小 [真题4] (2006·全国2)ab 是长为l 的均匀带电细杆，P 1、P 2是位于ab 所在直线上的两点，位置如图9-36-15所示，ab 上电荷产生的静电场在P 1处的场强大小为E 1，在P 2处的场强大小为E 2，则以下说法正确的是( )A ．两处的电场方向相同，E 1＞E 2B ．两处的电场方向相反，E 1＞E 2C ．两处的电场方向相同，E 1＜E 2D ．两处的电场方向相反，E 1＜E 2 新题导练2-1.如图9-36-6所示，中子内有一个电荷量为e 32+的上夸克和两个电荷量为e 31-的下夸克，3个夸克都分布在半径为r 的同一圆周上，则3个夸克在其圆心处产生的电场强度为 （ ） A.2r keB.23r keC.29r keD.232r ke2－2.在x 轴上有两个点电荷,一个带正电Q 1,一个带负电-Q 2且Q 1=2Q 2.用E 1和E 2分别表示两个电荷所产生的场强的大小,则在x 轴上( ) A.E 1=E 2之点只有一处;该处合场强为0B.E 1=E 2之点共有两处;一处合场强为0,另一处合场强为2E 2C.E 1=E 2之点共有三处;其中两处合场强为0,另一处合场强为2E 2D.E 1=E 2之点共有三处;其中一处合场强为0,另两处合场强为2E 2 热点3 带电体的平衡问题[真题5](2007·重庆)如图9-36-13，悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端有一个带电量不变的小球A .在两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球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的电量分别图9－36－15 图9－36－13为q1和q2, θ分别为30°和45°.则q2/q1为( )A.2B.3C.23D.333－1.（2008年广州二模）用两根等长的细线各悬一个小球，并挂于同一点，已知两球质量相等，当它们带上同种电荷时，相距L而平衡，如图所示．若使它们的带电量都减少一半，待它们重新平衡后，两球间距离( )A．大于L/2B．等于L/2C．小于L/2D．等于L3－2.（2008年汕头二模）如图9-36-13所示，竖直墙面与水平地面均光滑且绝缘，两个带有同种电荷的小球A、B分别处于竖直墙面和水平地面，且共处于同一竖直平面内，若用图示方向的水平推力F作用于小球B，则两球静止于图示位置，如果将小球B稍向左推过一些，两球重新平衡时的受力情况与原来相比（）A. 推力F将增大B．竖直墙面对小球A的弹力增大C．地面对小球B的弹力一定不变D．两个小球之间的距离增大★三、抢分频道限时基础训练卷选择题（每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）1.电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（）A．若放在P点的电荷的电量减半，则P点场强减半B．若P点没有检验电荷，则P点的场强为零C．P点的场强越大，则同一电荷在P点所受的电场力越大D．P点的场强方向为检验电荷在该点的受力方向2.把质量为m的正点电荷q，在电场中由静止释放，在它运动过程中如果不计重力，下述正确的是( )A.点电荷运动轨迹必与电场线重合B.点电荷的速度方向，必和所在点的切线方向一致C.点电荷的加速度方向,必和所在点的电场线的切线方向一致D.点电荷的受力方向,必和所在点的电场线的切线方向一致3.(2008年揭阳二模)把一带正电小球a放在光滑绝缘斜面上，欲使小球a能静止在如图所示的位置上，需在ＭＮ间放一带电小球b，则（）Ａ．带正电，放在Ａ点Ｂ．带负电，放在Ａ点Ｃ．带负电，放在Ｃ点 Ｄ．带正电，放在Ｃ点4. 两个完全相同的金属小球带有电量相等的电荷，相距一定的距离，相互作用力为F ，现在用第三个完全相同不带电的小金属球C 先跟A 接触，再和B 接触，然后移去C ，则A 、B 间的相互作用力为（ ）A. F /8B. F /4C. F3/8D. F /45．如图所示，三个完全相同的绝缘金属小球a 、b 、c 位于等边三角形的三个顶点上，球c 在xOy 坐标系原点O 上，球a 、c 带正电，球b 带负电，球a 所带电荷量比球b 所带电荷量少．关于球c 受到球a 、球b 的静电力的合力方向，下列说法中正确的是（ ）A ．从原点指向第I 象限B ．从原点指向第Ⅱ象限C ．从原点指向第Ⅲ象限D ．从原点指向第Ⅳ象限6.（2008年广州二模）如图所示，在竖直平面内有水平向右的匀强电场，同一竖直平面内水平拉直的绝缘细线一端系一带正电的小球，另一端固定于0点，已知带电小球受到的电场力大于重力，小球由静止释放，到达图中竖直虚线前小球做( ) A ．平抛运动 B ．圆周运动C ．匀加速直线运动D ．匀变速曲线运动7.（2007·宁夏）两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E 的匀强电场中，小球1和小球2均带正电，电量分别为q 1和q 2（q 1＞q 2）.将细线拉直并使之与电场方向平行，如图9-36-17所示,若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T 为（不计重力及两小球间的库仑力）( )A ．121()2T q q E =- B ．12()T q q E =- C ．121()2T q q E =+ D ．12()T q q E =+8.(2008年佛山二模)M 、N 为正点电荷Q 的电场中某直线上的两点，距Q 的距离如图所示，一试验电荷q 在Q 的作用下沿该直线由M 向Q 做加速运动.下列相关说法中正确的是（ ） A ．试验电荷q 带正电B ．试验电荷q 在N 点的加速度是在M 点加速度的4倍C ．N 点电场强度是M 点电场强度的2倍D ．试验电荷q 在N 点的电势能比在M 点的电势能大E球1球2图9－36－179. 在平行于纸面的匀强电场中，有a 、b 、c 三点，各点的电势分别为V V b a 4,8-==ϕϕ，V c 2=ϕ，已知ab=103cm ，ac=53cm ，ac和ab 之间的夹角为60°，如图9-37-6所示，求所在匀强电场的场强大小和方向？10.如图9-37-4所示，在匀强电场中，有A 、B 两点，它们间距为2cm ，两点的连线与场强方向成60°角.将一个电量为−2×10−5C 的电荷由A 移到B ，其电势能增加了0.1J.则： （1）在此过程中，电场力对该电荷做了多少功？ （2）A 、B 两点的电势差U AB 为多少？ （3）匀强电场的场强为多大？a bc60° 图9－37－6 图9－37－4参考答案 考点整合考点1.凭空产生，凭空消失，转移，转移，保持不变；分开；等量，平分.考点2.正比，反比；221r Q Q kF =；真空中，点电荷. 考点3. q F E =； 2rQ k E =；d U E =，沿电场线方向的距离；正电荷的受力方向一致；矢量和新题导练 1-1.C 1-2.A 2-1.A. 2-2.B 3-1.A 3-2.CD 限时基础训练 1.C 2.CD 3.AC 4.AC. 5.D 6.C 7.A. 8.B 9.解析：由题意知U ac =6V, U ab =12V=2U ac 故过c 点的等势面必过ab 连线的中点d （如图9-37-7所示），故过a 点的电场线应和等势面垂直指向电势降低的方向.ad ＝53＝ac ，所以60=∠cad ，m V Uac E /8060sin 35=⋅=,方向与ab 连线成30º.10.解析：（1）根据电场力做功与电势能的变化之间的关系E W ∆-=，可知把电荷从A 点移到B 点电场力对电荷做功J E W 1.0-=∆-=.（从力与位移的夹角来看，电场力做负功） （2）A 、B 两点之间的电势差 V q W U AB 5000100.21.05=⨯--==- （3）匀强电场的场强m V d U E /1052102.0500060cos 5⨯=⨯==图9－37－7。
库仑定律、电场强度讲述
讨论：
F
1
40
q1q2 r2
r0
r
0
主动指向被动，与电 荷的正负无关！
（1）库仑定律适用于真空中的点电荷；
（2）库仑力满足矢量性、独立性和叠加性。
（3）在10-15米至103米范围内库仑定律都成立。这表明库仑 力是长程力。
(4)一般 F电 F万
9
例：经典的氢原子中电子绕核旋转，质子质量 Mp = 1.6710-27 kg , 电子质量 me= 9.1110-31 kg , 求电子与质子间的库仑力Fe与 万有引力F引之比。
12
例 已知两杆电荷线密度为，长度为L，相距L
求 两带电直杆间的电场力。
解 dq dx
dq
1 L L 2
F 40 (2L)2
160
dq
dq dx
Ox
L
2L x
dF
dxdx 40 (x x)2
F
3L
dx
2L
L 0
2dx 40 (x
x)2
2 ln 4 40 3
实际作用距离比 2L 大？小？
电荷q1 对q2 的作用力F21
F21
k
q1q2 r2
q1
r
F21
k
q1q2 r2
r201
r201
电荷q1 和q2 均代入正负号！
q2
F21
8
电荷q2对q1的作用力F12
q1
q2
F12
k
q1q2 r2
r102
F12
r
r102
k 1
40
0 真空中的电容率（介电常数） 0 8.854 187 821012 F/m
高考物理一轮复习课件库仑定律电场强
在多个电荷共同产生的电场中，某点 的电场强度等于各个电荷在该点单独 产生的电场强度的矢量和。这一性质 称为电场强度的叠加性。
均匀带电球体、平面等典型场源产生电场强度计算
均匀带电球体
对于均匀带电球体，其外部的电场强度可以等效为球心处的点电荷所产生的电场强度。而在球体内部，电场强度与距 离球心的距离成正比，方向指向球心。
通过分析电场线的分布和电荷的受力情况，可以预测电荷在电场中的运动 轨迹和速度变化。
04
电势能、电势差和等势面相关 知识梳理
电势能概念及计算公式回顾
电势能定义
电荷在电场中具有的势能，与电荷的电量和 电场中的位置有关。
电势能计算公式
$E_p = qvarphi$，其中$E_p$为电势能， $q$为电荷量，$varphi$为电势。
匀强电场的电场线
一组平行且等间距的直线，表示电场强度的大小和方向处处相同。
带电平行板间的电场线
一组平行且密集的直线，表示带电平行板间的电场是匀强电场。
利用电场线判断电荷运动情况
根据电场线的切线方向可以确定电荷在该点的受力方向，从而判断电荷的 运动情况。
当电荷的初速度与电场线不在同一直线上时，电荷将做曲线运动，同时电 场力将对电荷做功，改变电荷的动能。
无限大均匀带电平面
对于无限大均匀带电平面，其产生的电场强度与距离平面的距离成反比，方向垂直于平面。具体计算时，可利用高斯 定理求得电场强度的表达式。
长直均匀带电导线
对于长直均匀带电导线，其产生的电场强度与距离导线的距离成反比，方向垂直于导线并指向导线。在 计算时，可运用积分方法求得电场强度的表达式。
THANKS。
03
通过比较不同组数据得到的$k$值，验证库仑定律的正确性 。
电场 电场强度ppt课件
电场有强弱、有方向
FA
电场的强弱和方向与空间位置有关
A
+q
+Q
B
FB
+q
【探究2】电场是一种客观存在，某一位置的电场应该是确定的。
Q
q1
F1
寻找一个不变的量
Q
2q1
2F1
Q
3q1
3F1
三、点电荷的电场 电场强度的叠加
（一）点电荷的电场
1.点电荷场强大小：
试探电荷：用来检验电场是否存在和电场各点的性质的电荷 场源电荷：激发电场的带电体所带的电荷
试探电荷的电荷量和体积都很小，使它放入后不影响原来要研究的 电场 试探电荷是为了研究源电荷电场的性质而引入的，它的引入不改 变源电荷的电场
【探究1】如图，电荷+Q周围存在电场，把试探电荷+q分别放入电场中A、B 两点，试大致画出电荷+q受到电场力FA、FB？
q
B.公式
E
kQ 中的Q是放入电场中的试探电荷的电量
r2
C.在一个以点电荷Q为中心，r为半径的球面上，各处的场强都相同
D.空间某点的电场强度E与放在该处的试探电荷所受的电场力F成正
比，与试探电荷的电荷量q成反比
要点总结
电场
基 本
电场强度
知 识
电场的叠加
点
电场线
客观存在、特殊物质
E F q
特例
Q E k r2
四、电场线 我们可以用什么方法来形象地描述电场呢？
电场线： 电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切
线方向表示该点的电场强度方向。
1.地位：形象地、直观地描述电场的一种工具、模型。
2025届高三物理一轮复习-库仑定律 电场力的性质
第1讲 库仑定律 电场力的性质
(1)元电荷即是电子( ) (2)两个带异种电荷的金属球接触时,正电荷从一个球转移到另一个球 ()
第6页
第1讲 库仑定律 电场力的性质
【典例1】 a和b都是不带电的小球,它们互相摩擦后,a带-1.6×10-10 C 的电荷,下列判断中正确的是( ) A.摩擦的过程中电子从b转移到了a B.b在摩擦后一定带-1.6×10-10 C的电荷 C.在摩擦前a的内部没有任何电荷 D.摩擦的过程中正电荷从b转移到了a
1.电荷。 (1)两种电荷:自然界中只存在两种电荷——正电荷和负电荷。同种电荷 相互__排__斥___,异种电荷相互__吸__引___。 (2)电荷量:电荷的多少叫作电荷量,符号Q(或q),单位:_库__仑__,符号:_C___。 (3)元电荷:最小的电荷量,其值为e=1_._6_0_×_1_0_-_19__C_,其他带电体的电荷量均 为元电荷的整数倍。
的两点,它们之间库仑力的大小为F2,则F1与F2之比为( )
A.2∶1
B.4∶1
C.16∶1
D.60∶1
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第1讲 库仑定律 电场力的性质
答案 D
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第1讲 库仑定律 电场力的性质
考向2 库仑力的合成 【典例3】 如图,一半球形光滑绝缘碗固定在水平地面上,半径为R,上 表面水平,O为球心。三个完全一样的带电小球静止放置在碗内,处在同
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第1讲 库仑定律 电场力的性质
正比
点电荷 二次方
点电荷
9.0×109
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第1讲 库仑定律 电场力的性质
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第1讲 库仑定律 电场力的性质
1.库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用。 2.对于两个均匀带电绝缘球体,可将其视为电荷集中在球心的点电荷,r 为球心间的距离。 3.对于两个带电金属球,要考虑表面电荷的重新分布,如图所示。
电场中的电场强度知识点总结
电场中的电场强度知识点总结电场是物理学中的重要概念，它描述了电荷间相互作用所产生的力场。
而电场强度则指的是某一点上所受到的电场力的大小。
本文将对电场中的电场强度进行详细的知识点总结，包括定义、计算方法以及相关性质等。
一、定义与概念电场强度(Electric field intensity)是指单位正电荷在某一点上所受到的力的大小。
通常用E表示，其单位是牛顿/库仑（N/C）。
电场强度的方向则是正电荷在该点上所受到的力的方向。
二、电场强度的计算方法1.对于由点电荷产生的电场，其场强可由库仑定律计算得出。
库仑定律表达式如下：E = k*q/r^2其中，E为电场强度，k为电场常数（通常取8.99 × 10^9N·m^2/C^2），q为点电荷的电量，r为距离点电荷的位置。
2.对于由多个点电荷产生的电场，可以将每个点电荷的电场强度进行叠加得到。
即将每个点电荷产生的电场强度矢量相加，形成合成电场。
3.对于连续分布的电荷体系，可以通过积分方法计算电场强度。
根据库仑定律的微分形式，可以得到如下表达式：dE = k*dq/r^2其中，dE为dq点电荷产生的微小电场强度，dq为微小电荷元素，r 为dq到计算点的距离。
通过对整个电荷体系的所有dq进行积分，即可计算出该点处的电场强度。
三、电场强度的性质1.电场强度与电荷量的关系：电场强度与电荷量成正比，即电荷量增加，电场强度也相应增加。
2.电场强度与距离的关系：电场强度与距离的平方成反比，即距离增加，电场强度减小。
3.电场强度的叠加原理：对于由多个点电荷产生的电场，可以将每个电场强度矢量进行矢量相加得到合成电场强度。
4.电场强度的方向：电场强度的方向由正电荷的力方向决定。
在正电荷周围，电场强度指向电荷；在负电荷周围，电场强度则指向远离电荷的方向。
四、电场强度与电场线电场线是将电场中各点的电场强度用线段表示的图示方法。
电场线的方向与电场强度的方向相同，即电场线的切线方向即为该点的电场强度方向。
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第25讲库仑定律26讲电场强度和电场线
第25讲 库仑定律
26讲 电场强度和电场线
知识点总结
静电场知识是高考常见考点，重点要能用物质的微观模型和电荷
守恒定律分析、解释常见的静电现象，知道电荷量的概念；知道库仑
定律，认识点电荷间的相互作用规律，会计算真空中两个点电荷的相
互作用力大小，认识电场、知道电场力、会用电场线、电场强度描述
电场。
（一）电荷 库仑定律
1、电荷守恒定律和元电荷
自然界中只有两种电荷，正电荷和负电荷。电荷的多少叫做电荷
量，正电荷的电荷量用正数表示，负电荷的电荷量用负数表示。同种
电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。使物体带电的方法有：
（1）摩擦起电；
（2）接触带电；
（3）感应起电。不管哪种方式使物体带电，都是由于电荷转移的
结果。
元电荷e=1.60×10－19C.
2、电荷守恒定律
电荷既不能创造，也不能消灭，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，在转移过程中，电荷的总
量保持不变。这个结论叫做电荷守恒定律。
3、比荷：
带电粒子的电荷量与粒子的的质量之比，叫做该粒子的比荷。
4、库仑定律
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，与它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线
上。
（1）公式
（2）k=9.0×109N·m2/c2
（3）适用于点电荷（注意：看作点电荷的前提是带电体间的距离
远大于带电体的尺寸
5、由于物体带电是由于电荷的转移，可知，物体所带电荷量或者
等于电荷量e，或者等于电荷量e的整数倍。电荷量e称为元电荷，
e=1.60×10－19C，比荷C/kg.
6、点电荷：
如果带电体的距离比它们自身的大小大得多，带电体的大小和形
状忽略不计。这样的带电体可看作点电荷，它是一种理想化的物理模
型。
（二）电场 电场强度
1、电场的基本性质：
就是对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。
2、电场是一种特殊的物质形态。
3、电场强度
放入电场中某点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，
叫做该点的电场强度，简称场强。
（1）公式
（2）单位V/m1V/m=1N/C
（3）矢量性：规定正电荷在该点受电场力的方向为该点场强的方
向。
4、点电荷电场的场强
5、电场的叠加原理：
如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就互相叠加，形成合电
场。这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢
量和。
这叫做电场的叠加原理。
6、电场强度：
电场强度是反映电场“力的性质”的物理量，
是定义式，而仅适用于点电荷产生的电场。电场强度由表达，但E
与F和q无关，E由场源和位置决定。
7、匀强电场
(1)定义：电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强
电场.
(2)匀强电场的电场线：是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.
例如，两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中，除
边缘附近外，就是匀强电场.如图所示。
8、电场线
在电场中画出一系列从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远
处终止的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，
此曲线叫电场线。
电场线的特点：
(1)电场线是起源于正电荷或无穷远处，终止于负电荷或无穷远处
的有源线。
(2)电场线不闭合、不相交、不间断的曲线。
(3)电场线的疏密反映电场的强弱，电场线密的地方场强大，电场
线稀的地方场强小。
(4)电场线不表示电荷在电场中的运动轨迹，也不是客观存在的曲
线，而是人们为了形象直观的描述电场而假想的曲线。
常见电场的电场线