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1、 第第 1 讲讲 电场力的性质电场力的性质知识点知识点1 电荷守恒电荷守恒 点电荷点电荷 库仑定律库仑定律 1.元电荷、点电荷元电荷、点电荷(1)元电荷：元电荷：e1.61019 C，最小的电荷量，所有带电体的电，最小的电荷量，所有带电体的电荷量都是元电荷的荷量都是元电荷的整数倍整数倍，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。电子的电荷量同。电子的电荷量 q1.61019 C。(2)点电荷：忽略带电体的点电荷：忽略带电体的大小和形状大小和形状的理想化模型。的理想化模型。(3)比荷：带电粒子的比荷：带电粒子的电荷量电荷量与其质量之比。与其质量之比。2电荷守恒定律
2、电荷守恒定律(1)内容：电荷既不能创生，也不能消失，只能从一个物体转移内容：电荷既不能创生，也不能消失，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程中电荷的总量保持不变总量保持不变。(2)起电方法：起电方法：摩擦起电摩擦起电、感应起电感应起电、接触起电接触起电。(3)带电实质：物体带电的实质是带电实质：物体带电的实质是得失电子得失电子。(4)电荷的分配原则：两个形状、大小相同的导体，接触后再分电荷的分配原则：两个形状、大小相同的导体，接触后再分开，二者带相同电荷；若两导体原来带异种电荷，则电荷
3、先中和，开，二者带相同电荷；若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分。余下的电荷再平分。3库仑定律库仑定律(1)内容：内容：真空真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的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电荷量的乘积成正比，与它们的成正比，与它们的距离的二次方距离的二次方成反比，作用力的方成反比，作用力的方向在向在它们的连线它们的连线上。上。(2)表达式：表达式：Fk，式中，式中 k9.0109 Nm2/C2，叫静电力常，叫静电力常q1q2r2量。量。(3)适用条件：真空中的适用条件：真空中的点电荷点电荷。在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，
4、可在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式。以直接应用公式。当两个带电体的间距远大于本身的大小时，可以把带电体看当两个带电体的间距远大于本身的大小时，可以把带电体看成点电荷。成点电荷。两个点电荷间的距离两个点电荷间的距离 r0 时，不能再视为点电荷，也不遵循时，不能再视为点电荷，也不遵循库仑定律，它们之间的库仑力不能认为趋于无穷大。库仑定律，它们之间的库仑力不能认为趋于无穷大。(4)库仑力的方向库仑力的方向由相互作用的两个带电体决定，且由相互作用的两个带电体决定，且同种电荷相互排斥同种电荷相互排斥，为斥力；，为斥力；异种电荷相互吸引异种电荷相互吸引，为引力。，为引力。
5、知识点知识点2 静电场静电场 电场强度、点电荷的场强电场强度、点电荷的场强 1.电场电场(1)定义：存在于定义：存在于电荷电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。物质。(2)基本性质：对放入其中的电荷基本性质：对放入其中的电荷有力的作用有力的作用。2电场强度电场强度(1)定义：放入电场中某点的电荷所受到的定义：放入电场中某点的电荷所受到的静电力静电力 F 跟它的跟它的电荷电荷量量 q 的比值。的比值。(2)定义式：定义式：E ，该式适用于一切电场。，该式适用于一切电场。Fq(3)单位：单位：N/C 或或 V/m。(4)矢量性：规定矢量性：规定正电荷正电
6、荷在电场中某点所受静电力的方向为该点在电场中某点所受静电力的方向为该点电场强度的方向。电场强度的方向。3点电荷场强的计算式点电荷场强的计算式(1)公式：设在场源点电荷公式：设在场源点电荷 Q 形成的电场中，与形成的电场中，与 Q 相距相距 r 的点的的点的场强场强 Ek。Qr2(2)适用条件：真空中的点电荷形成的电场。适用条件：真空中的点电荷形成的电场。4电场强度的叠加电场强度的叠加电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的度的矢量和矢量和，遵循平行四边形定则。，遵循平行四边形定则。5匀强电场：匀强电场：电场中各点电场强度的
7、电场中各点电场强度的大小相等、方向相同大小相等、方向相同，这，这样的电场叫做匀强电场。样的电场叫做匀强电场。知识点知识点3 电场线电场线 1.定义：定义：为了形象地描述电场中各点场强的大小和方向，在电为了形象地描述电场中各点场强的大小和方向，在电场中画出一系列的曲线，使场中画出一系列的曲线，使曲线上各点的切线方向表示该点的场强曲线上各点的切线方向表示该点的场强方向，曲线的疏密表示场强的大小方向，曲线的疏密表示场强的大小，这些曲线叫做电场线，是假想，这些曲线叫做电场线，是假想的曲线，实际不存在。的曲线，实际不存在。2电场线的特点电场线的特点(1)电场线上每一点的切线方向与该点的电场线上每一点的切
8、线方向与该点的场强方向场强方向一致。一致。(2)电场线从电场线从正电荷或无穷远正电荷或无穷远出发，终止于出发，终止于无限远或负电荷无限远或负电荷。(3)电场线在电场中电场线在电场中不相交、不闭合、不中断不相交、不闭合、不中断。(4)在同一电场中，在同一电场中，电场线越密集的地方场强越大电场线越密集的地方场强越大，电场线越稀电场线越稀疏的地方场强越小疏的地方场强越小。(5)沿电场线的方向沿电场线的方向电势逐渐降低电势逐渐降低。(6)电场线和等势面在相交处垂直。电场线和等势面在相交处垂直。3几种典型电场的电场线几种典型电场的电场线如图所示是几种典型电场的电场线分布图。如图所示是几种典型电场的电场线
9、分布图。知识点知识点4 电场强度的叠加与计算电场强度的叠加与计算 1.场强的叠加：场强的叠加：多个多个电场在空间某点产生的合场强，等于每个电场单独存在时在该点产电场在空间某点产生的合场强，等于每个电场单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这就是场强叠加原理。由于电场强度是矢量，生的场强的矢量和，这就是场强叠加原理。由于电场强度是矢量，求合场强需用平行四边形定则。求合场强需用平行四边形定则。2两等量点电荷的电场比较两等量点电荷的电场比较比较比较等量异种点电荷等量异种点电荷等量同种等量同种(正正)点电荷点电荷电场线分布图电场线分布图连接中点连接中点 O 处的场强处的场强在连线上在连线上最小最小，指向
10、负，指向负电荷一方电荷一方为零为零连线上的场强连线上的场强沿连线先沿连线先变小变小，再，再变大变大沿连线先沿连线先变小变小，再，再变大变大沿中垂线由沿中垂线由 O 点向外场点向外场强强O 点点最大最大，向外逐渐，向外逐渐减减小小O 点最小，向外先点最小，向外先变变大大后后变小变小关于关于 O 点对称的点对称的 A 与与A、B 与与 B的场强特的场强特点点等大等大同向同向等大等大反向反向双基夯实双基夯实一、思维辨析一、思维辨析1质子的电荷量为一个元电荷，但电子、质子是实实在在的粒质子的电荷量为一个元电荷，但电子、质子是实实在在的粒子，不是元电荷。子，不是元电荷。( )2相互作用的两个点电荷，不论
11、它们的电荷量是否相同，它们相互作用的两个点电荷，不论它们的电荷量是否相同，它们之间的库仑力大小一定相等。之间的库仑力大小一定相等。( )3根据根据 F，当，当 r时，时，F0。( )kq1q2r24电场强度反映了电场的力的性质，所以电场强度与试探电荷电场强度反映了电场的力的性质，所以电场强度与试探电荷所受电场力成正比。所受电场力成正比。( )5电场中某点的场强方向即为试探电荷在该点所受的电场力的电场中某点的场强方向即为试探电荷在该点所受的电场力的方向。方向。( )6在点电荷产生的电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点在点电荷产生的电场中，以点电荷为球心的同一球面上各点的电场强度都相同。的电场强
12、度都相同。( )7电场线的方向即为带电粒子的运动方向。电场线的方向即为带电粒子的运动方向。( )答案答案 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.二、对点激活二、对点激活1感应起电感应起电(多选多选)如图所示，如图所示，A，B 为相互接触并用绝缘支柱为相互接触并用绝缘支柱支持的金属导体，起初都不带电，在它们的下部贴有金属箔片，支持的金属导体，起初都不带电，在它们的下部贴有金属箔片，C是带正电的小球，下列说法正确的是是带正电的小球，下列说法正确的是( )A把把 C 移近导体移近导体 A 时，时，A、B 上的金属箔片都张开上的金属箔片都张开B把把 C 移近导体移近导体 A，再把，再把 A、B 分开
13、，然后移去分开，然后移去 C，A、B 上上的金属箔片仍张开的金属箔片仍张开C把把 C 移近导体移近导体 A，先把，先把 C 移走，再把移走，再把 A、B 分开，分开，A、B 上上的金属箔片仍张开的金属箔片仍张开D把把 C 移近导体移近导体 A，先把，先把 A、B 分开，再把分开，再把 C 移走，然后重移走，然后重新让新让 A、B 接触，接触，A 上的金属箔片张开，而上的金属箔片张开，而 B 上的金属箔片闭合上的金属箔片闭合答案答案 AB解析解析 虽虽然然 A、 、B 起初都不起初都不带电带电，但，但带带正正电电的小球的小球 C 对对 A、 、B 内内的的电电荷有力的作用，使荷有力的作用，使 A
14、、 、B 中的自由中的自由电电子向左移子向左移动动，使得，使得 A 端端积积累累了了负电负电荷，荷，B 端端积积累了正累了正电电荷，其下部的金属箔片因荷，其下部的金属箔片因为为接触接触带电带电，也，也分分别带别带上了与上了与 A、 、B 相同的相同的电电荷，所以金属箔片都荷，所以金属箔片都张张开，开，A 正确。正确。带带正正电电的小球的小球 C 只要一直在只要一直在 A、 、B 附近，附近，A、 、B 上的上的电电荷因受荷因受 C 的作用力的作用力而使而使 A、 、B 带带等量的异种感等量的异种感应电应电荷，把荷，把 A、 、B 分开，因分开，因 A、 、B 已已经绝缘经绝缘， ，此此时时即使
15、再移走即使再移走 C，所，所带电带电荷量也不能荷量也不能变变，金属箔片仍，金属箔片仍张张开，开，B 正确。正确。但如果先移走但如果先移走 C， ，A、 、B 上的感上的感应电应电荷会荷会马马上中和，不再上中和，不再带电带电，所以金，所以金属箔片都不会属箔片都不会张张开，开，C 错误错误。先把。先把 A、 、B 分开，再移走分开，再移走 C， ，A、 、B 仍然仍然带带电电，但重新，但重新让让 A、 、B 接触后，接触后，A、 、B 上的感上的感应电应电荷完全中和，金属箔片荷完全中和，金属箔片都不会都不会张张开，开，D 错误错误。故正确答案。故正确答案为为 A、 、B。 。2库仑定律库仑定律2016合肥模拟合肥模拟两个质量均为两个质量均为 m 的完全相同的金属球壳的完全相同的金属球壳 a 与与b，壳层的厚度和质量分布均匀，将它们分别固定于绝缘支座上，两，壳层的厚度和质量分布均匀，将它们分别固定于绝缘支座上，两球心间的距离为球心间的距离为 l，为球半径的，为球半径的 3 倍。若使它们带上等量异种电荷，倍。若使它们带上等量异种电荷，两球电量的绝对值均为两球电量的绝对值均为 Q，那么，那么，a、b 两球之间的万有引力两球之间的万有引力 F引引、库仑力库仑力 F库库分别为分别为( )AF引引G，F库库k BF引引G，F
