高三物理电场强度和电场线.ppt

电场强度和电场线 丹阳市高级中学 庞留根 一.电荷守恒定律 二.库仑定律 例1 95年上海高考（P149/例2） 三.电场强度 1. 电场 例3 2. 电场强度 例4 例5 例6 3. 点电荷的电场强度 例7 P150/练2 4. 匀强电场 5. 电场的叠加 87年高考（P149/例1） 例9 四.电场线 P148/3 综合应用 例11 P150/练3 一.电荷守恒定律 1．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．这个结论叫做电荷守恒定律，是物理学中重要的基本定律之一． 2．使物体带电（起电）的方法有：摩擦起电、 接触起电、感应起电 3．元电荷 电子和质子带有等量的异种电荷．电荷量 e=1.60×10-19 C．电荷量e称为元电荷． e 的数值最早是由美国科学家密立根实验测得的. 返回 二.库仑定律 1．库仑定律----法国物理学家 1785年 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． 电荷间这种相互作用的电力叫做静电力或库仑力． 2.公式: 如果用Q1和Q2表示两个点电荷的电荷量，用r表示它们之间的距离，用F表示它们之间的相互作用力，则库仑定律的公式如下： k是一个常量，叫做静电力常量． 3．点电荷: 如果带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以致带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这样的带电体就可以看作点电荷． 返回 【例1】 两个半径相同的金属小球，带电量之比为1∶7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的[ ] ?A.4/7 B.3/7 C. 9/7 D. 16/7 分析: 设两小球的电量分别为q与7q，则原来相距r时的相互作用力为F=7 kq2 /r2 , 由于两球的电性未知，接触后相互作用力的计算可分两种情况： （1）两球电性相同．相互接触时两球电量平均分布、每球带电量为4q, 则F1= 16kq2 /r2 =16/7 F （2）两球电性不同．相互接触时电荷先中和再平分，每球带电量3q, 则F2= 9kq2 /r2 =9/7 F C、D 返回 95年上海高考 一半径为R的绝缘球壳上均匀地带有电量为+Q 的电荷，另一电量为+q 的点电荷放在球心O上，由于对称性，点电荷所受力的为零，现在球壳上挖去半径为r（r＜＜R）的一个小圆孔，则此时置于球心的点电荷所受力的大小和方向将如何? （已知静电力恒量为k ） [分析] 由于球壳上均匀带电，原来每条直径两端相等的一小块面上的电荷对球心+q 的力互相平衡．现在球壳上A处挖去半径为r 的小圆孔后，其他直径两端电荷对球心+q 的力仍互相平衡，剩下的就是与A相对的B处、半径也等于r 的一小块圆面上电荷对它的力F，如图所示． B处这一小块圆 面上的电量为 由于半径r＜＜R，可以把它看成 点电荷．根据库仑定律，它对中 心+q的作用力大小为 其方向由球心指向小孔中心． 返回 三.电场强度 1.电场 a. 电场是电荷周围存在的特殊物质. b.只要有电荷存在，电荷的周围就存在着电场． c.电荷之间的相互作用是通过电场发生的． d.电场的基本性质是它对放入其中的电荷 有力的作用，这种力叫做电场力． 返回 2.电场强度: a.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强． 用E表示电场强度，则有 E=F/q b.电场强度的单位是牛顿/库仑(N/C)或伏特/米（V/m) 如果1C的电荷在电场中的某点受到的电场力是 1N，这一点 的电场强度就是 1N/C． c.电场强度是矢量． 电场中某点的场强的方向跟正电荷 在该点所受的电场力的方向相同． 负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场 强的方向相反． d.某点的电场强度跟放在这点的检验电荷的大小、正负 、有无都无关。 返回 例3. 下面关于电场的叙述正确的是 [ ] A．两个未接触的电荷发生了相互作用