高中物理选修31静电场复习例题加讲解.pptx

高中物理静电场复习高中物理静电场复习第十章第十章 电电 场场知识结构知识结构知识结构知识结构静静静静电电电电场场场场基基基基本本本本性性性性质质质质力的性质力的性质力的性质力的性质 场强场强场强场强 库仑定律库仑定律库仑定律库仑定律 电场线电场线电场线电场线 能的性质能的性质能的性质能的性质 电势电势电势电势 电势能电势能电势能电势能 电势差电势差电势差电势差 电场力的功电场力的功电场力的功电场力的功 等势面等势面等势面等势面 应应应应用用用用 电电电电场场场场中中中中的的的的导导导导体体体体 静电感应静电感应静电感应静电感应 静电平衡静电平衡静电平衡静电平衡 电电电电容容容容 -平行板电平行板电平行板电平行板电容器容器容器容器带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动 平衡（静力学）平衡（静力学）平衡（静力学）平衡（静力学）加速（动力学）加速（动力学）加速（动力学）加速（动力学）偏转（类平抛）偏转（类平抛）偏转（类平抛）偏转（类平抛）带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动带电粒子在复合场中的运动 知识内容知识内容第一节第一节 电荷的相互作用电荷的相互作用（1 1 1 1）自然界的电荷只有两种：）自然界的电荷只有两种：）自然界的电荷只有两种：）自然界的电荷只有两种：正电荷：正电荷：正电荷：正电荷：用丝绸摩擦过的用丝绸摩擦过的用丝绸摩擦过的用丝绸摩擦过的玻璃棒，规定玻璃棒带的电荷为正电荷。玻璃棒，规定玻璃棒带的电荷为正电荷。玻璃棒，规定玻璃棒带的电荷为正电荷。玻璃棒，规定玻璃棒带的电荷为正电荷。负电荷：负电荷：负电荷：负电荷：用毛用毛用毛用毛皮摩擦过的橡胶棒，规定橡胶棒带的电荷为负电荷。皮摩擦过的橡胶棒，规定橡胶棒带的电荷为负电荷。皮摩擦过的橡胶棒，规定橡胶棒带的电荷为负电荷。皮摩擦过的橡胶棒，规定橡胶棒带的电荷为负电荷。知识内容知识内容一、电荷一、电荷 1 1 1 1电荷的种类和相互作用电荷的种类和相互作用电荷的种类和相互作用电荷的种类和相互作用（2 2 2 2）物体带电的实质）物体带电的实质）物体带电的实质）物体带电的实质 电子的得失和转移的过程就是物电子的得失和转移的过程就是物电子的得失和转移的过程就是物电子的得失和转移的过程就是物体带电的过程。体带电的过程。体带电的过程。体带电的过程。（3 3 3 3）电荷之间有相互作用，同种电荷相互排斥，异种电）电荷之间有相互作用，同种电荷相互排斥，异种电）电荷之间有相互作用，同种电荷相互排斥，异种电）电荷之间有相互作用，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引荷相互吸引荷相互吸引荷相互吸引1 1 1 1物体带电的三种方式：即摩擦起电、感应起电和接物体带电的三种方式：即摩擦起电、感应起电和接物体带电的三种方式：即摩擦起电、感应起电和接物体带电的三种方式：即摩擦起电、感应起电和接触带电。触带电。触带电。触带电。问题讨论问题讨论(1)(1)(1)(1)摩擦起电是由于相互摩擦的物体间的摩擦起电是由于相互摩擦的物体间的摩擦起电是由于相互摩擦的物体间的摩擦起电是由于相互摩擦的物体间的电子的得失而使物体分别带上等量异种电子的得失而使物体分别带上等量异种电子的得失而使物体分别带上等量异种电子的得失而使物体分别带上等量异种电荷，玻璃棒与丝绸摩擦时，由于玻璃电荷，玻璃棒与丝绸摩擦时，由于玻璃电荷，玻璃棒与丝绸摩擦时，由于玻璃电荷，玻璃棒与丝绸摩擦时，由于玻璃棒容易失去电子而带正电；硬橡胶棒与棒容易失去电子而带正电；硬橡胶棒与棒容易失去电子而带正电；硬橡胶棒与棒容易失去电子而带正电；硬橡胶棒与毛皮摩擦时，由于硬橡胶棒容易得到电毛皮摩擦时，由于硬橡胶棒容易得到电毛皮摩擦时，由于硬橡胶棒容易得到电毛皮摩擦时，由于硬橡胶棒容易得到电子而带负电。子而带负电。子而带负电。子而带负电。(2)(2)(2)(2)感应起电是指利用静电感应使物体感应起电是指利用静电感应使物体感应起电是指利用静电感应使物体感应起电是指利用静电感应使物体带电的方式。带电的方式。带电的方式。带电的方式。(3)(3)(3)(3)接触带电，指一个不带电的金属导接触带电，指一个不带电的金属导接触带电，指一个不带电的金属导接触带电，指一个不带电的金属导体跟另一个带电的金属导体接触后分开，体跟另一个带电的金属导体接触后分开，体跟另一个带电的金属导体接触后分开，体跟另一个带电的金属导体接触后分开，而使不带电的导体带上电荷的方式。而使不带电的导体带上电荷的方式。而使不带电的导体带上电荷的方式。而使不带电的导体带上电荷的方式。验电器的主要作用（1）检验导体是否带电，将被检验导体与验电器的金属球直接接触或用导线将二者相连（2）检验导体所带电性：让已经带上正电的验电器的金属球与被检验导体相靠近（3）比较不同导体的电势高低：将同一个原来不带电的验电器的金属球分别与带正电的导体A和B先后连接观察金箔张角的大小，张角大时则所连导体的电势高 课堂练习课堂练习1 1 1 1已知验电器带正电，把带负电物体移近它，并用手已知验电器带正电，把带负电物体移近它，并用手已知验电器带正电，把带负电物体移近它，并用手已知验电器带正电，把带负电物体移近它，并用手指与验电器小球接触一下后离开，并移去带电体，这时指与验电器小球接触一下后离开，并移去带电体，这时指与验电器小球接触一下后离开，并移去带电体，这时指与验电器小球接触一下后离开，并移去带电体，这时验电器将带验电器将带验电器将带验电器将带 电电电电2 2 2 2有一个带正电的验电器，当一金属球接近它时，观有一个带正电的验电器，当一金属球接近它时，观有一个带正电的验电器，当一金属球接近它时，观有一个带正电的验电器，当一金属球接近它时，观察到验电器金属箔的张角减小了由此可以判定金属球察到验电器金属箔的张角减小了由此可以判定金属球察到验电器金属箔的张角减小了由此可以判定金属球察到验电器金属箔的张角减小了由此可以判定金属球A A A A、可能带正电荷；、可能带正电荷；、可能带正电荷；、可能带正电荷；B B B B可能带负电荷可能带负电荷可能带负电荷可能带负电荷 C C C C可能不带电；可能不带电；可能不带电；可能不带电；D D D D一定不带正电荷一定不带正电荷一定不带正电荷一定不带正电荷正正正正（BCD BCD ）（1 1 1 1）基本电荷电量）基本电荷电量）基本电荷电量）基本电荷电量e=e=e=e=C C C C 1.610-19（3 3 3 3）电荷守恒定律：电荷既不能）电荷守恒定律：电荷既不能）电荷守恒定律：电荷既不能）电荷守恒定律：电荷既不能 ，也不能，也不能，也不能，也不能 ，它只能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部，它只能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部，它只能从一个物体转移到另一个物体或从物体的一部，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。分转移到另一部分。分转移到另一部分。分转移到另一部分。创生创生消失消失（4 4 4 4）点电荷：点电荷是一种理想化带电体模型，当带电）点电荷：点电荷是一种理想化带电体模型，当带电）点电荷：点电荷是一种理想化带电体模型，当带电）点电荷：点电荷是一种理想化带电体模型，当带电体间的距离体间的距离体间的距离体间的距离 带电体的线度，以致带电体的形状带电体的线度，以致带电体的形状带电体的线度，以致带电体的形状带电体的线度，以致带电体的形状和大小对作用力的影响可以和大小对作用力的影响可以和大小对作用力的影响可以和大小对作用力的影响可以 时，此带电体可以时，此带电体可以时，此带电体可以时，此带电体可以看作点电荷。看作点电荷。看作点电荷。看作点电荷。远大于远大于忽略忽略知识内容知识内容 2 2电量的单位和元电荷电量的单位和元电荷 任何带电物体所带的电量均为任何带电物体所带的电量均为任何带电物体所带的电量均为任何带电物体所带的电量均为e e e e的的的的 ，质子和电子，质子和电子，质子和电子，质子和电子带最小的电量带最小的电量带最小的电量带最小的电量e e e e （2 2 2 2）电量的单位是库仑，简称库，符号是）电量的单位是库仑，简称库，符号是）电量的单位是库仑，简称库，符号是）电量的单位是库仑，简称库，符号是C C C C整数倍整数倍 课堂练习课堂练习3 3 3 3元电荷是（元电荷是（元电荷是（元电荷是（）A A A A、电子；、电子；、电子；、电子；B B B B正电子；正电子；正电子；正电子；C C C C质子；质子；质子；质子；D D D D电量的一种单位电量的一种单位电量的一种单位电量的一种单位4 4 4 4一个带负电的小球的带电量是一个带负电的小球的带电量是一个带负电的小球的带电量是一个带负电的小球的带电量是321032103210321013131313C C C C，则这个小，则这个小，则这个小，则这个小球多余的电子有球多余的电子有球多余的电子有球多余的电子有 个个个个5 5 5 5关于点电荷，以下说法正确的是（关于点电荷，以下说法正确的是（关于点电荷，以下说法正确的是（关于点电荷，以下说法正确的是（）A A A A、体积小的带电体在任何情况下都可以看成点电荷、体积小的带电体在任何情况下都可以看成点电荷、体积小的带电体在任何情况下都可以看成点电荷、体积小的带电体在任何情况下都可以看成点电荷B B B B所有的带电体在任何情况下都可以看成点电荷所有的带电体在任何情况下都可以看成点电荷所有的带电体在任何情况下都可以看成点电荷所有的带电体在任何情况下都可以看成点电荷C C C C带电体的大小和形状对研究它们之间的作用力的影响带电体的大小和形状对研究它们之间的作用力的影响带电体的大小和形状对研究它们之间的作用力的影响带电体的大小和形状对研究它们之间的作用力的影响可以忽略不计时，带电体可以看成点电荷可以忽略不计时，带电体可以看成点电荷可以忽略不计时，带电体可以看成点电荷可以忽略不计时，带电体可以看成点电荷D D D D通常把带电小球看成点电荷，带电小球靠得很近时，通常把带电小球看成点电荷，带电小球靠得很近时，通常把带电小球看成点电荷，带电小球靠得很近时，通常把带电小球看成点电荷，带电小球靠得很近时，他们之间的作用力为无限大他们之间的作用力为无限大他们之间的作用力为无限大他们之间的作用力为无限大 D D2106 C C公式：真空中公式：真空中公式：真空中公式：真空中_ _ _ _ _，K=910K=910K=910K=9109 9 9 9牛米牛米牛米牛米2 2 2 2/库库库库2 2 2 2注注注注意：意：意：意：(1)(1)(1)(1)矢量性：求力时只用电荷绝对值代入计算，再根据电荷正矢量性：求力时只用电荷绝对值代入计算，再根据电荷正矢量性：求力时只用电荷绝对值代入计算，再根据电荷正矢量性：求力时只用电荷绝对值代入计算，再根据电荷正负决定方向。负决定方向。负决定方向。负决定方向。(2(2(2(2）研究微观带电粒子（电子、质子、）研究微观带电粒子（电子、质子、）研究微观带电粒子（电子、质子、）研究微观带电粒子（电子、质子、粒子、各种离子）相粒子、各种离子）相粒子、各种离子）相粒子、各种离子）相互作用时，万有引力或重力可以忽略不计。互作用时，万有引力或重力可以忽略不计。互作用时，万有引力或重力可以忽略不计。互作用时，万有引力或重力可以忽略不计。二、库仑定律二、库仑定律 真空中两个点电荷间的作用力跟它们真空中两个点电荷间的作用力跟它们真空中两个点电荷间的作用力跟它们真空中两个点电荷间的作用力跟它们 成正成正成正成正比，跟它们的比，跟它们的比，跟它们的比，跟它们的 成反比，作用力的方向在成反比，作用力的方向在成反比，作用力的方向在成反比，作用力的方向在 .电量的乘积电量的乘积电量的乘积电量的乘积距离的平方距离的平方距离的平方距离的平方两电荷的连线上两电荷的连线上两电荷的连线上两电荷的连线上适用条件：（适用条件：（适用条件：（适用条件：（1 1 1 1）.（2 2 2 2）.只适用于点电荷只适用于点电荷只适用于点电荷只适用于点电荷对于两均匀带电球体可作为点电荷处理对于两均匀带电球体可作为点电荷处理对于两均匀带电球体可作为点电荷处理对于两均匀带电球体可作为点电荷处理 (3(3(3(3）对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，）对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，）对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，）对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r r r r都等于球心间都等于球心间都等于球心间都等于球心间距离；而对带电导体球，距离；而对带电导体球，距离；而对带电导体球，距离；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能距离近了以后，电荷会重新分布，不能距离近了以后，电荷会重新分布，不能距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距离代替再用球心距离代替再用球心距离代替再用球心距离代替r r r r。知识内容知识内容1 1 1 1库仑定律的内容、表达式及物理意义库仑定律的内容、表达式及物理意义库仑定律的内容、表达式及物理意义库仑定律的内容、表达式及物理意义 两相同球体接触起电三点电荷静电平衡:两球带同种电荷，总电量两球均分:两球带异种电荷，先中和后，净电荷再均分两同夹异，两大夹小，近小远大 课堂练习课堂练习6 6 6 6相同的带电介质小球相同的带电介质小球相同的带电介质小球相同的带电介质小球 A A A A、B B B B用等长绝缘细线悬挂在水用等长绝缘细线悬挂在水用等长绝缘细线悬挂在水用等长绝缘细线悬挂在水平杆上在两球连线的延长线上平杆上在两球连线的延长线上平杆上在两球连线的延长线上平杆上在两球连线的延长线上A A A A球左侧放一个带负电荷球左侧放一个带负电荷球左侧放一个带负电荷球左侧放一个带负电荷的小球的小球的小球的小球C C C C，如图所示，此时，如图所示，此时，如图所示，此时，如图所示，此时A A A A、B B B B两球的悬线都保持竖直方两球的悬线都保持竖直方两球的悬线都保持竖直方两球的悬线都保持竖直方向，则下列说法中正确的是：向，则下列说法中正确的是：向，则下列说法中正确的是：向，则下列说法中正确的是：A A A A、A A A A球带正电荷，球带正电荷，球带正电荷，球带正电荷，B B B B球带负电荷，球带负电荷，球带负电荷，球带负电荷，A A A A、B B B B相比相比相比相比A A A A的带电量较大的带电量较大的带电量较大的带电量较大B B B BA A A A球带负电荷，球带负电荷，球带负电荷，球带负电荷，B B B B球带正电荷，球带正电荷，球带正电荷，球带正电荷，A A A A、B B B B相比相比相比相比A A A A的带电量较小的带电量较小的带电量较小的带电量较小C C C CA A A A球带正电荷球带正电荷球带正电荷球带正电荷B B B B球带负电荷，球带负电荷，球带负电荷，球带负电荷，A A A A、B B B B相比相比相比相比A A A A的带电量较小的带电量较小的带电量较小的带电量较小D D D DA A A A球带负电荷，球带负电荷，球带负电荷，球带负电荷，B B B B球带正电荷，球带正电荷，球带正电荷，球带正电荷，A A A A、B B B B相比相比相比相比A A A A的带电量较大的带电量较大的带电量较大的带电量较大7 7 7 7真空中有两个点电荷带同种电荷真空中有两个点电荷带同种电荷真空中有两个点电荷带同种电荷真空中有两个点电荷带同种电荷q q q ql l l l、q q q q2 2 2 2，它们相距较近，它们相距较近，它们相距较近，它们相距较近，保持静止状态，今释放保持静止状态，今释放保持静止状态，今释放保持静止状态，今释放q q q q2 2 2 2，且，且，且，且q q q q2 2 2 2只在只在只在只在q q q q1 1 1 1的库仑力的作用下的库仑力的作用下的库仑力的作用下的库仑力的作用下运动，则运动，则运动，则运动，则q q q q2 2 2 2在运动过程中受到的库仑力在运动过程中受到的库仑力在运动过程中受到的库仑力在运动过程中受到的库仑力A A A A不断减小；不断减小；不断减小；不断减小；B B B B不断增大不断增大不断增大不断增大 C C C C始终保持不变；始终保持不变；始终保持不变；始终保持不变；D D D D先增大后减小先增大后减小先增大后减小先增大后减小（C C）（A A）2 2库仑定律的应用库仑定律的应用 知识内容知识内容 例例例例1111真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球真空中两个相同的带等量异号电荷的金属小球A A A A和和和和B B B B(A(A(A(A、B B B B均可看作点电荷均可看作点电荷均可看作点电荷均可看作点电荷)，分别固定在两处，两球间静电，分别固定在两处，两球间静电，分别固定在两处，两球间静电，分别固定在两处，两球间静电力为力为力为力为F F F F用一个不带电的同样的金属小球用一个不带电的同样的金属小球用一个不带电的同样的金属小球用一个不带电的同样的金属小球C C C C先和先和先和先和A A A A接触，接触，接触，接触，再与再与再与再与B B B B接触，然后移去接触，然后移去接触，然后移去接触，然后移去C C C C，则，则，则，则A A A A、B B B B球间的静电力应为多大球间的静电力应为多大球间的静电力应为多大球间的静电力应为多大?若再使若再使若再使若再使A A A A、B B B B间距增大一倍，则它们的静电力又为多大间距增大一倍，则它们的静电力又为多大间距增大一倍，则它们的静电力又为多大间距增大一倍，则它们的静电力又为多大?例题分析例题分析例题分析例题分析 解析：解析：解析：解析：设设设设A A、B B两球的电量分别为两球的电量分别为两球的电量分别为两球的电量分别为q q、q q，相距，相距，相距，相距r r，那么，那么，那么，那么F=kqF=kq2 2/r/r2 2，是引力用球，是引力用球，是引力用球，是引力用球C C接触球接触球接触球接触球A A后，后，后，后，A A、C C带电均为带电均为带电均为带电均为q/2q/2；再用球；再用球；再用球；再用球C C与球与球与球与球B B接触后，电荷又重新平均分配接触后，电荷又重新平均分配接触后，电荷又重新平均分配接触后，电荷又重新平均分配 移去球移去球移去球移去球C C，A A、B B间的静电力为间的静电力为间的静电力为间的静电力为 仍为引力再把仍为引力再把仍为引力再把仍为引力再把A A、B B间距从间距从间距从间距从r r增大到增大到增大到增大到2r2r，例题分析例题分析例例例例2 2 2 2 相距为相距为相距为相距为d d d d的两个带正电的点电荷固定不动，电荷量之的两个带正电的点电荷固定不动，电荷量之的两个带正电的点电荷固定不动，电荷量之的两个带正电的点电荷固定不动，电荷量之比为比为比为比为Q Q Q Q1 1 1 1：Q Q Q Q2 2 2 2=1:4=1:4=1:4=1:4，引入第三个电荷，引入第三个电荷，引入第三个电荷，引入第三个电荷q q q q，为使，为使，为使，为使q q q q能处于平衡状能处于平衡状能处于平衡状能处于平衡状态，应把态，应把态，应把态，应把q q q q放在什么位置放在什么位置放在什么位置放在什么位置?Q1Q2q解：如图所示解：如图所示解：如图所示解：如图所示 由力的平衡条件可知：要由力的平衡条件可知：要由力的平衡条件可知：要由力的平衡条件可知：要q q平衡，平衡，平衡，平衡，q q受受受受QQ1 1、QQ2 2的库仑力的库仑力的库仑力的库仑力F F1 1、F F2 2必等大反向，所以必等大反向，所以必等大反向，所以必等大反向，所以q q必在必在必在必在QQ1 1、QQ2 2连线上，且在连线上，且在连线上，且在连线上，且在QQ1 1、QQ2 2之间，靠近电量较小的电荷之间，靠近电量较小的电荷之间，靠近电量较小的电荷之间，靠近电量较小的电荷QQ1 1设设设设q q与与与与QQ1 1的距离为的距离为的距离为的距离为x x则则则则 而而Q1：Q2=1：4由以上两式得由以上两式得例题分析例题分析例例例例3 3 3 3 如图所示，质量均为的三电小球、，放置如图所示，质量均为的三电小球、，放置如图所示，质量均为的三电小球、，放置如图所示，质量均为的三电小球、，放置在光滑绝缘的水平面上，在光滑绝缘的水平面上，在光滑绝缘的水平面上，在光滑绝缘的水平面上，A A A A与与与与B B B B间和间和间和间和B B B B与与与与C C C C间距离均为间距离均为间距离均为间距离均为L L L L，A A A A球球球球带电量为带电量为带电量为带电量为Q Q Q QA A A A=8q=8q=8q=8q，B B B B球带电量为球带电量为球带电量为球带电量为Q Q Q QB B B B=q,=q,=q,=q,若在小球若在小球若在小球若在小球C C C C上加以水平上加以水平上加以水平上加以水平向右的恒力向右的恒力向右的恒力向右的恒力F F F F，恰好使，恰好使，恰好使，恰好使A A A A、B B B B、C C C C三小球保持相对静止，求：三小球保持相对静止，求：三小球保持相对静止，求：三小球保持相对静止，求：（1 1 1 1）外力）外力）外力）外力F F F F的大小。（的大小。（的大小。（的大小。（2 2 2 2）C C C C球所带的电量球所带的电量球所带的电量球所带的电量Q Q Q QC C C C。ABCF解：解：因为因为因为因为ABCABCABCABC三小球保持相对静止，三小球保持相对静止，三小球保持相对静止，三小球保持相对静止，故有相同的加速度，故有相同的加速度，故有相同的加速度，故有相同的加速度，对它们整体研究，由牛顿第二定律：对它们整体研究，由牛顿第二定律：对它们整体研究，由牛顿第二定律：对它们整体研究，由牛顿第二定律：F=3F=3F=3F=3对对对对A A A A分析：分析：分析：分析：C C C C的电性应与的电性应与的电性应与的电性应与A A A A和和和和B B B B异性，有异性，有异性，有异性，有 对对对对B B B B分析：分析：分析：分析：联立三式得：联立三式得：联立三式得：联立三式得：Q Q Q QC C C C=16q F=72kq=16q F=72kq=16q F=72kq=16q F=72kq2 2 2 2/L/L/L/L2 2 2 2 课堂练习课堂练习8 8 8 8真空中有两个点电荷真空中有两个点电荷真空中有两个点电荷真空中有两个点电荷Q Q Q Q1 1 1 1和和和和Q Q Q Q2 2 2 2,它们之间的静电力为它们之间的静电力为它们之间的静电力为它们之间的静电力为F,F,F,F,下下下下列可以使它们之间的静电力变为列可以使它们之间的静电力变为列可以使它们之间的静电力变为列可以使它们之间的静电力变为1.5F1.5F1.5F1.5F的方法是的方法是的方法是的方法是A A A A、使、使、使、使Q Q Q Q1 1 1 1的电量变为原来的的电量变为原来的的电量变为原来的的电量变为原来的2 2 2 2倍，倍，倍，倍，Q Q Q Q2 2 2 2的电量变为原来的的电量变为原来的的电量变为原来的的电量变为原来的3 3 3 3倍倍倍倍,同时使它们的距离变为原来的同时使它们的距离变为原来的同时使它们的距离变为原来的同时使它们的距离变为原来的2 2 2 2倍倍倍倍B B B B使每个电荷的电量都变为原来的使每个电荷的电量都变为原来的使每个电荷的电量都变为原来的使每个电荷的电量都变为原来的1.51.51.51.5倍，距离变为原来倍，距离变为原来倍，距离变为原来倍，距离变为原来的的的的1.51.51.51.5倍倍倍倍C C C C使其一个电荷的电量和它们的距离变为原来的使其一个电荷的电量和它们的距离变为原来的使其一个电荷的电量和它们的距离变为原来的使其一个电荷的电量和它们的距离变为原来的1 1 1 15 5 5 5倍倍倍倍D D D D保持它们的电量不变，使它们的距离变为原来的保持它们的电量不变，使它们的距离变为原来的保持它们的电量不变，使它们的距离变为原来的保持它们的电量不变，使它们的距离变为原来的2/32/32/32/3倍倍倍倍9 9 9 9两个放在绝缘架上的相同的金属球，相距为两个放在绝缘架上的相同的金属球，相距为两个放在绝缘架上的相同的金属球，相距为两个放在绝缘架上的相同的金属球，相距为d d d d，球的半，球的半，球的半，球的半径比径比径比径比d d d d小得多，分别带有小得多，分别带有小得多，分别带有小得多，分别带有q q q q和和和和3q3q3q3q的电荷，相互斥力为的电荷，相互斥力为的电荷，相互斥力为的电荷，相互斥力为3F3F3F3F，现，现，现，现将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的将这两个金属球接触，然后分开，仍放回原处，则它们的相互斥力变为相互斥力变为相互斥力变为相互斥力变为A A A A、0 0 0 0；B B B BF F F F；C C C C3F 3F 3F 3F；D D D D4F4F4F4F（A A ）（D D）课堂练习课堂练习1010在真空中有两个点电荷，带的电量分别是在真空中有两个点电荷，带的电量分别是8.0108.0109 9C C和和2.0102.0105 5C C，相距，相距20cm20cm每个电每个电荷受到的静电力有多大，是引力还是斥力？荷受到的静电力有多大，是引力还是斥力？1111真空中有两个点电荷，当它们相距真空中有两个点电荷，当它们相距10 cm10 cm时，时，相互作用的斥力是相互作用的斥力是1.0101.0105 5N N，当它们相距，当它们相距1mm1mm时，相互作用的斥力是时，相互作用的斥力是A A、1 10100101 1 N N B B1 10100103 3N N C C1 10100107 7N N D D1 10100109 9N N【引力，引力，3.6105N】（A）二、电场强度二、电场强度二、电场强度二、电场强度 1 1 1 1电场：电场是电荷周围存在的电荷间发生相互作用的电场：电场是电荷周围存在的电荷间发生相互作用的电场：电场是电荷周围存在的电荷间发生相互作用的电场：电场是电荷周围存在的电荷间发生相互作用的媒介物质；媒介物质；媒介物质；媒介物质；2 2 2 2、电场的最基本性质是、电场的最基本性质是、电场的最基本性质是、电场的最基本性质是 。电。电。电。电荷放入电场后就具有电势能。荷放入电场后就具有电势能。荷放入电场后就具有电势能。荷放入电场后就具有电势能。对场中电荷有力的作用对场中电荷有力的作用对场中电荷有力的作用对场中电荷有力的作用1 1 1 1、电场强度：表示电场的、电场强度：表示电场的、电场强度：表示电场的、电场强度：表示电场的_性质（强弱和方向）性质（强弱和方向）性质（强弱和方向）性质（强弱和方向）力的力的力的力的（1 1 1 1）、定义：大小）、定义：大小）、定义：大小）、定义：大小 （定义式）（定义式）（定义式）（定义式）E=F/qE=F/q此式适用于一切电场此式适用于一切电场此式适用于一切电场此式适用于一切电场（2 2 2 2）是矢量，规定正电荷所受电场）是矢量，规定正电荷所受电场）是矢量，规定正电荷所受电场）是矢量，规定正电荷所受电场力的方向作为场强方向。力的方向作为场强方向。力的方向作为场强方向。力的方向作为场强方向。知识内容知识内容第二节第二节 电电 场场 一、电场及电场的物质性一、电场及电场的物质性一、电场及电场的物质性一、电场及电场的物质性 （3 3 3 3）叠加：）叠加：）叠加：）叠加：E=EE=EE=EE=E1 1 1 1+E+E+E+E2 2 2 2+（矢量和），（矢量和），（矢量和），（矢量和），空间同时存在多个电场时，合场强空间同时存在多个电场时，合场强空间同时存在多个电场时，合场强空间同时存在多个电场时，合场强可用平行四边形定则计算，可用平行四边形定则计算，可用平行四边形定则计算，可用平行四边形定则计算，Q Q Q Q只代只代只代只代表绝对值表绝对值表绝对值表绝对值 3 3 3 3、电场的两种特例：、电场的两种特例：、电场的两种特例：、电场的两种特例：点电荷电场点电荷电场点电荷电场点电荷电场_ _ _ _ _，是，是，是，是E E E E的决定式。（对比的决定式。（对比的决定式。（对比的决定式。（对比E=F/qE=F/qE=F/qE=F/q式）式）式）式）匀强电场匀强电场匀强电场匀强电场_ _ _ _ _，d d d d表示沿电场方向两点间距离。表示沿电场方向两点间距离。表示沿电场方向两点间距离。表示沿电场方向两点间距离。知识内容知识内容注意：注意：注意：注意：E E E E与与与与q q q q无关，无关，无关，无关，不能认为不能认为不能认为不能认为E E E E与与与与_ _ _ _ _，E E E E与与与与 F_F_F_F_ （对比（对比（对比（对比R=U/IR=U/IR=U/IR=U/I，C=Q/UC=Q/UC=Q/UC=Q/U）Q Q Q Q成反比成反比成反比成反比成正比成正比成正比成正比虽然电场力虽然电场力虽然电场力虽然电场力F F的大小与方向跟检验电荷的大小与方向跟检验电荷的大小与方向跟检验电荷的大小与方向跟检验电荷q q的大小和正负有关。但是比的大小和正负有关。但是比的大小和正负有关。但是比的大小和正负有关。但是比值值值值F/qF/q却跟检验电荷却跟检验电荷却跟检验电荷却跟检验电荷q q的大小和正负无关，即电场强度的大小是由电的大小和正负无关，即电场强度的大小是由电的大小和正负无关，即电场强度的大小是由电的大小和正负无关，即电场强度的大小是由电场本身的内在因素决定的，它与引入电场中的检验电荷无关。场本身的内在因素决定的，它与引入电场中的检验电荷无关。场本身的内在因素决定的，它与引入电场中的检验电荷无关。场本身的内在因素决定的，它与引入电场中的检验电荷无关。问题讨论问题讨论1 1电场强度是描述电场的力的性质的物理量电场强度是描述电场的力的性质的物理量 虽然场强虽然场强E=F/qE=F/q，但场强，但场强E E决不是检验电荷决不是检验电荷q q所受的电场力，也不是单位正检验电荷所受所受的电场力，也不是单位正检验电荷所受的电场力，因为电场强度不是电场力电场的电场力，因为电场强度不是电场力电场中某点的场强既与检验电荷的电量中某点的场强既与检验电荷的电量q q无关，也无关，也与此检验电荷所受的电场力与此检验电荷所受的电场力F F无关，因为即使无关，因为即使无检验电荷存在，该点的电场强度依然是原无检验电荷存在，该点的电场强度依然是原有的值，电场强度只是电场本身特征决定的有的值，电场强度只是电场本身特征决定的量量E=F/qE=F/q是从检验电场的角度上定义的场强是从检验电场的角度上定义的场强例题分析例题分析例例例例1 1 1 1 在电场中有一点在电场中有一点在电场中有一点在电场中有一点P P P P，下列说法正确的是：，下列说法正确的是：，下列说法正确的是：，下列说法正确的是：A A A A若放在若放在若放在若放在P P P P点的试探电荷的电荷量减半，则点的试探电荷的电荷量减半，则点的试探电荷的电荷量减半，则点的试探电荷的电荷量减半，则P P P P点场强加倍点场强加倍点场强加倍点场强加倍B B B B若若若若P P P P点没有试探电荷，则点没有试探电荷，则点没有试探电荷，则点没有试探电荷，则P P P P点场强为零点场强为零点场强为零点场强为零C C C C若若若若P P P P点场强越大，则同一电荷在点场强越大，则同一电荷在点场强越大，则同一电荷在点场强越大，则同一电荷在P P P P点受的电场力越大点受的电场力越大点受的电场力越大点受的电场力越大D D D DP P P P点场强方向就是试探电荷在该点受力方向点场强方向就是试探电荷在该点受力方向点场强方向就是试探电荷在该点受力方向点场强方向就是试探电荷在该点受力方向 解析：解析：P P点场强与试探电荷无关，则点场强与试探电荷无关，则A A、B B错误，错误，而而F=qE,F=qE,当当q q一定时，一定时，E E越大，越大，F F越大，越大，C C正确正确带正电的试探电荷受力方向与该点场强方向相同，带正电的试探电荷受力方向与该点场强方向相同，带负电的试探电荷受力方向与该点场强方向相反带负电的试探电荷受力方向与该点场强方向相反故故D D不正确不正确答案答案C C。课堂练习课堂练习12121212B B B B电荷受到电荷受到电荷受到电荷受到A A A A电荷的静电作用，实际上是电荷的静电作用，实际上是电荷的静电作用，实际上是电荷的静电作用，实际上是A A A A、A A A A电荷对电荷对电荷对电荷对B B B B电荷的直接作用电荷的直接作用电荷的直接作用电荷的直接作用 B B B BA A A A电荷的电场对电荷的电场对电荷的电场对电荷的电场对B B B B电荷的电场的作用电荷的电场的作用电荷的电场的作用电荷的电场的作用C C C CA A A A电荷对电荷对电荷对电荷对B B B B电荷的电场的作用电荷的电场的作用电荷的电场的作用电荷的电场的作用 D D D DA A A A电荷的电场对电荷的电场对电荷的电场对电荷的电场对B B B B电荷的作用电荷的作用电荷的作用电荷的作用13131313电场强度电场强度电场强度电场强度 E E E E的定义式为的定义式为的定义式为的定义式为E=F/qE=F/qE=F/qE=F/q，那么，那么，那么，那么A A A A这个定义式只适用于点电荷产生的电场这个定义式只适用于点电荷产生的电场这个定义式只适用于点电荷产生的电场这个定义式只适用于点电荷产生的电场B B B B这个定义式适用于所有的电场这个定义式适用于所有的电场这个定义式适用于所有的电场这个定义式适用于所有的电场C C C C式中的式中的式中的式中的F F F F是放入电场中的电荷所受的力，是放入电场中的电荷所受的力，是放入电场中的电荷所受的力，是放入电场中的电荷所受的力，q q q q是产生电是产生电是产生电是产生电场的电荷的电量场的电荷的电量场的电荷的电量场的电荷的电量D D D D式中的式中的式中的式中的F F F F是放入电场中的电荷所受的力，是放入电场中的电荷所受的力，是放入电场中的电荷所受的力，是放入电场中的电荷所受的力，q q q q是放入电是放入电是放入电是放入电场中的电荷的电量场中的电荷的电量场中的电荷的电量场中的电荷的电量 （D D ）（BD BD ）课堂练习课堂练习14141414当在电场中某点放入电量为当在电场中某点放入电量为当在电场中某点放入电量为当在电场中某点放入电量为q q q q的正电荷时，测得该点的正电荷时，测得该点的正电荷时，测得该点的正电荷时，测得该点的场强为的场强为的场强为的场强为E E E E，若在同一点放入电量，若在同一点放入电量，若在同一点放入电量，若在同一点放入电量q q q q/=2q=2q=2q=2q的负电荷时，测的负电荷时，测的负电荷时，测的负电荷时，测得该点的场强得该点的场强得该点的场强得该点的场强A A A A、大小为、大小为、大小为、大小为2E2E2E2E，方向与原来相同；，方向与原来相同；，方向与原来相同；，方向与原来相同；B B B B大小为大小为大小为大小为2E2E2E2E，方向与原来相反，方向与原来相反，方向与原来相反，方向与原来相反C C C C大小为大小为大小为大小为E E E E，方向与原来相同；，方向与原来相同；，方向与原来相同；，方向与原来相同；D D D D大小为大小为大小为大小为E E E E，方向与原来相反，方向与原来相反，方向与原来相反，方向与原来相反15151515电场中某点放入正电荷电场中