专题18 电场初步知识-2019年初高中物理无忧衔接精品课程

专题18 电场初步知识 目录 一、基础知识详解 1 二、例题领路 6 三、 衔接练习尝试 7 阅读材料14: 模拟电场线 10 一、基础知识详解 1. 摩擦起电、两种电荷 1．带电体具有吸引轻小物体的性质。 2．用摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电。 3．两种电荷：自然界只存在两种电荷，即正电荷和负电荷。物理学规定：用绸布摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷；用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。 4．电荷间的相互作用规律是：同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。利用这个规律，可以制成检验物体是否带电和粗略检测带电量多少的验电器。 富兰克林命名正负电荷 2． 导体和绝缘体 1．导体：容易导电的物体叫做导体。导体导电是因为导体内有大量可以自由移动的电荷。如：金属、石墨、人体、大地及酸、碱、盐的水溶液等。 2．绝缘体：不容易导电的物体叫做绝缘体。绝缘体内不容易导电是因为绝缘体内几乎没有自由移动的电荷。如橡胶、玻璃、塑料、油、纯水等。 3．导体和绝缘体之间没有绝对的界限，在外界条件变化时，绝缘体可能变成导体，如木棒潮湿时容易导电，烧成红热的玻璃会导电。 3. 静电感应 当一个带电体靠近导体时，由于电荷间相互吸引或排斥，导体中的自由电荷便会趋向或远离带电体，使导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离带电体的一端带同号电荷。这种现象叫做静电感应。 4. 电荷守恒定律 电荷既不会创生，也不会消灭，它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。 5. 元电荷：最小电荷量，用e表示e=1.6022x10-19C 所有带电体的电荷量或者等于e，或者是e的整数倍。故电荷量不能连续变化 比荷：带电体的电荷量与质量的比 电子比荷 6. 库仑定律: 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。即： 其中k为静电力常量， k=9.0×10 9 Nm2/c2 成立条件:①真空中（空气中也近似成立），②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。 库仑扭秤的复原件 （这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心间距代替r）。 7. 电场强度E 电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场强度E是描述电场力的性质的物理量。 （1）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。 这是电场强度的定义式，适用于任何电场。其中的q为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。 ⑵点电荷周围的场强公式是：，其中Q是产生该电场的电荷，叫场源电荷。 ⑶匀强电场的场强公式是：，其中d是沿电场线方向上的距离。 8. 电场线： 是人们为了形象的描绘电场而想象出一些线，客观并不存在． 1．切线方向表示该点场强的方向，也是正电荷的受力方向． 2．从正电荷出发到负电荷终止，或从正电荷出发到无穷远处终止，或者从无穷远处出发到负电荷终止． 3．疏密表示该处电场的强弱，也表示该处场强的大小． 4．匀强电场的电场线平行且距离相等． 5．没有画出电场线的地方不一定没有电场． 6．顺着电场线方向，电势越来越低． 7．电场线的方向是电势降落陡度最大的方向，电场线跟等势面垂直． 8．电场线永不相交也不闭合， 9．电场线不是电荷运动的轨迹． ( 匀强电场 －　－　－　－　 点电荷与带电平板 + 等量异种点电荷的电场 等量同种点电荷的电场 孤立点电荷周围的电场 ) （1）匀强电场： 场强方向处处相同，场强大小处处相等的区域称为匀强电场 （2）电势能：电荷在电场中由电荷和电场的相对位置所决定的能，它具有相对性，即电势能的零点选取具有任意性；系统性，即电势能是电荷与电场所共有。 ①电势能可用E=qФ计算。 ②由于电荷有正、负、电势也有正、负(分别表示高于和低于零电势)，故用E=qФ计算电势能时，需带符号运算。 （3）电势φ：是描述电场能的性质的物理量。 ①电势定义为φ=，是一个没有方向意义的物理量，电势有高低之分，按规定：正电荷在电场中某点具有的电势能越大，该点电势越高 。 ②电势的值与零电势的选取有关，通常取离电场无穷远处电势为零；实际应用中常取大地电势为零。 ③当存在几个“场源”时，某处合电场的电势为各“场源”在此处电场的电势的代数和 。 ④电势差，A、B间电势差UAB=ΦA-ΦB;B、A间电势差UBA=ΦB-ΦA，显然UAB=-UBA，电势