发布时间 : 星期六 文章高二物理总复习学案 - 选修3-1电场更新完毕开始阅读71913204bed5b9f3f90f1c8a
物理选修3-1
学科网第一章 电 场
学科网学科网第一节 电荷 电荷间的相互作用
学科网一、电荷守恒定律
在初中的学习中，我们已经知道，自然界存在两种电荷，叫做正电荷与负电荷。用毛皮摩擦橡胶棒，用丝绸摩擦有机玻璃棒后，橡胶棒带负电，毛皮带正电，有机玻璃棒带正电，丝绸带负电。物体带电后，能吸引轻小物体，而且带电越多，吸引力就越大。在实践中使物体带电有三种方式：1、起电的方法（1）、摩擦起电： 实质是 ；（2）、接触起电： 实质是 ；（3）、感应起电： 实质是 。2、电荷守恒定律：
电荷既不能被创造，也不能被消灭，它们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，电荷的总量不变。
学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网二、元电荷：
电荷的多少叫电量，电量的单位是库仑。电子带有最小的负电荷，质子带有最小的正电荷，它们电量的绝对值相等，一个电子电量e=1.6×10-19C。任何带电物体所带电量要么等于电子（或质子）电量，要么是它们的整数倍，因此，把1.6×10－19C称为元电荷。三、库仑定律
1、实验：如图2，先把表面光滑洁净的绝缘导体放在A处，然后把铝箔包好的草球系在丝线下，分别用丝绸摩擦过的玻璃棒给导体和草球带上正电，把草球先后挂在P1、P2、P3的位置，带电小球受到A的作用力的大小可以通过丝线对竖直方向的偏角大小显示出来。观察实验发现带电小球在P1、P2、P3各点受到的A的作用力依次减小；再增大丝线下端带电小球的电量，观察实验发现，在同一位置小球受到的A的作用力增大了。
总结：电荷之间存在着相互作用力，力的大小与电量的大小、电荷间距离的大小有关，电量越大，距离越近，作用力就
越大；反之电量越小，距离越远，作用力就越小。作用力的方向，可用同种电荷相斥，异种电荷相吸的规律确定。2、库仑定律
法国物理学家库仑，他用精确实验研究了电荷间的相互作用力，于1785年发现了后来用他的名字命名的库仑定律。
真空中两个静止电荷间的相互作用力，跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离
学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网Q1Q2F?k2r的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上，这就是库仑定律。
若两个点电荷Q1，Q2静止于真空中，距离为r，如图所Q1 示，则Q1受到Q2的作用力F为式中F、Q1、Q2、r诸量单位· 都已确定，分别为牛（N）、库（C）、库（C）、米（m），由
学科网r
Q2
·
实验可测得k=9．0×109Nm2/C2
Q1对Q2的作用力F12与 Q2对Q1的作用力与F21互为作用力与反作用力，它们大小相等，方向相反，统称静电力，又叫库仑力。
什么是点电荷？简而言之，带电的质点就是点电荷。点电荷的电量、位置可以准确地确定下来。点电荷也是理想化模型。真正的点电荷是不存在的，但是，如果带电体间的距离比它们的大小大得多，以致带电体的形状和大小对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。均匀带电球体或均匀带电球壳也可看成一个处于该球球心，带电量与该球相同的点电荷。3、库仑定律的应用
例2．两个正电荷q1与q2电量都是3C，静止于真空中，相距r=2m。（1）在它们的连线AB的中点O放入正电荷Q，求Q受的静电力。（2）在O点放入负电荷Q，求Q受的静电力。（3）在连线上A点的左侧C点放 上负点电荷q3，q3=1C且AC=1m，求q3所受静电力。
学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网例3． 两个完全相同的均匀带电小球，分别带电量q1=2C正电荷，q2=4C负电荷，在真空中相距为r且静止，相互作用的静电力为F。
（1）今将q1、q2、r都加倍，相互作用力如何变？（2）只改变两电荷电性，相互作用力如何变？（3）只将r增大4倍，相互作用力如何变？
（4）将两个小球接触一下后，仍放回原处，相互作用力如何变？（5）接上题，为使接触后，静电力大小不变应如何放置两球？
学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网四、课堂小结：
（1）电荷间相互作用规律：同性相斥，异性相吸，大小用库仑定（2）电荷间作用力为一对相互作用力，遵循牛顿第三定律。
（3）库仑定律适用条件：真空中静止点电荷间的相互作用力（均匀带电球体间、均匀带电
球壳间也可）。
学科网学科网学科网学科网学科网学科网
第二节 电场 电场强度
学科网学科网一、电场（1）电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的，电荷的周围都存在电场.
学科网特殊性：不同于生活中常见的物质，看不见，摸不着，无法称量，可以叠加.
物质性：是客观存在的，具有物质的基本属性——质量和能量.（2）基本性质：
主要表现在以下几方面
① 引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，且同一点电荷在电场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样；② 电场能使引入其中的导体产生静电感应现象；
③ 当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有能量。可见，电场具有力和能的特征二、电场强度
（1）将同一个检验电荷q，分别放在电场中的不同点，它所受的电场力的大小和方向一般
说来是不同的。（2）电场强度的定义：
电场强度（简称场强）是描写电场有关力的性质的物理量，它是矢量。
检验电荷在电场中某点所受电场力的大小F与检验电荷的电量q的比值F/q，叫做电场中该点的电场强度的大小，即：
E=F/q
方向：规定以正电荷所受的电场力的方向为该点的电场强度的方向。在国际单位制中，电场强度的单位是牛/库。
例1 根据库仑定律和电场强度的定义，推导场电荷为点电荷的电场强度的表达式。
学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网场强的唯一性和固定性
电场中某一点处的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点电荷q无关，它决定于电场的源电荷及空间位置，电场中每一点对应着的电场强度与是否放入电荷无关.二、电场的叠加
电场强度的叠加原理：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。
例1 在真空中有两个点电荷Q1=＋3.0×10-8C和Q2=－3.0×10-8C，它们相距0.1m，求电场中A点的场强．A点与两个点电荷的距离相等，r=0.1m
学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网学科网
第三节 电场线
学科网学科网一、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的方向。
学科网学科网学科网学科网a、点电荷电场的电场线
学科网b、等量异号点电荷的电场线
c、等量同号点电荷电场的电场线
二、电场线的基本性质
a、电场线是假想的，不是真实的。
b、电场线起于正电荷止于负电荷，电场线不闭合。
对于单个点电荷，正电荷假想无穷远处有负电荷，电场线终止于那里；负电荷同理。 c、电场线的疏密表示电场的强弱。 d、电场线不能相交。 e、电场线不能相切。
巩固练习
1．下列说法中正确的是：[ ]
A．只要有电荷存在，电荷周围就一定存在着电场
B．电场是一种物质，它与其他物质一样，是不依赖我们的感觉而客观存在的东西 C．电荷间的相互作用是通过电场而产生的，电场最基本的性质是对处在它里面的电
荷有力的作用
2．下列说法中正确的是：[ ]
A．电场强度反映了电场的力的性质，因此场中某点的场强与检验电荷在该点所受的电场力成正比
B．电场中某点的场强等于F/q，但与检验电荷的受力大小及带电量无关