笔记05 电场与电流笔记-一本抢分笔记之高中物理

第 67 页 笔记五 电场与电流笔记 第一节 电场 一、电场基本规律 1、自然界中只存在两种电荷，一种是正电，即用丝绸摩擦玻璃棒，玻璃棒带正电；另一种带负电，用毛 皮摩擦橡胶棒，橡胶棒带负电，毛皮带正电。电荷间存在着相互作用的引力或斥力。电荷在它的周围空间 形成电场，电荷间的相互作用力就是通过电场发生的。电荷的多少叫电荷量，简称电量。 2、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。 （1）三种带电方式：摩擦起电，感应起电，接触起电。 （2）元电荷：最小的带电单元，任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍， Ce 19106.1  3、点电荷：如果带电体间的距离比它们的大小大得多，带电体便可看作点电荷。 4、库伦定律 （1）定律内容：真空．．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成正比，与它们的距 离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 （2）公式： 2 21 r QQkF  ， F 叫库仑力或静电力，也叫电场力， F 可以是引力，也可以是斥力， k叫静 电力常量，公式中各量均取国际单位制单位时， 229 /100.9 CmNk  （3）适用条件：真空中静止的点电荷。 点电荷是一理想化模型，当带电体间的距离远远大于带电体的自身大小时，可以视其为点电荷而使用 库仑定律，另外，两个带电的导体球，当不考虑导体一的电荷由于相互作用而重新分布的影响时（即仍看 成均匀带电球），可看作点电荷，电荷之间的距离就为两球心之间的距离。当两较大的金属球距离较近时， 由于异种电荷相互吸引、同种电荷相互排斥，使电荷的分布发生变化，电荷间的距离不再是两球心间的距 离。 二、电场力的性质 1、电场：带电体周围存在的一种物质，由电荷激发产生，是电荷间相互作用的介质。只要电荷存在，在 其周围空间就存在电场。电场具有力的性质和能的性质。 2、电场的基本性质：电场对放入其中电荷有力的作用。 3、电场强度 （1）定义：放入电场中某点的试探电荷所受的电场力 F 跟它的电荷量 q 的比值叫做该点的电场强 度。它描述电场的力的性质。 （2）定义式： q FE  ，取决于电场本身，与 Fq、 无关，适用于一切电场； （3）电场强度是矢量：大小：单位电荷受到的电场力。 方向：规定正电荷受力方向，负电荷受力与 E 的方向相反。 （4）单位： mVCN /,/ mVCN /1/1  （5）其他的电场强度公式 ①点电荷的场强公式： 2r QKE  ——Q场源电荷 第 68 页 ②匀强电场场强公式： d UE  —— d 沿电场方向两点间距离 （6）电场的叠加：多个点电荷形成的电场的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和。 这叫做电场的叠加原理。 场强的叠加：遵循平行四边形法则 4、等量异种、等量同种点电荷的连线和中垂线上场强的变化规律 （1）等量异种点电荷的连线之间，中点场强最小；沿中垂线从中点到无限远处，电场强度逐渐减小； 等量同种点电荷的连线之间，中点场强最小，且一定等于零。因无限远处场强为零，则沿中垂线从 中点到无限远处，电场强度先增大后减小，中间某位置必有最大值。 （2）等量异种点电荷连线和中垂线上关于中眯对称处的场强相同； 等量同种电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反。 5、电场、电场强度及其理解 只要有电荷存在，电荷周围就存在电场。电场是电场力赖以存在的媒介，是客观存在的一种物质。电 场作为物质的最基本的性质表现在对放入其中的电荷有力的作用，描述这一属性的物理量就是电场强度。 电场强度的定义采用比值定义法：将带电量为 q的点电荷放入电场中的某点，如果点电荷受到的力（电场 力）为 F ，那么该点的电场强度为 q FE  ，电场强度的单位是 CN / ，规定其方向与正电荷在该点的受力 方向一致。因此，电场强度的意义是描述电场强弱和方向的物理量。 q FE  是电场强度的定义式。电场中某点的电场强度是一个预先确定的量，人们为了知道、测量这 个值，在此处放入一个检验电荷 q，看它受到的电场力等于多少，由此可以得也这个值 q FE  ，因此q仅 仅起到一个“测量工具”的作用，“测量工具”不能决定被测量值的大小。电场中某点的电场强度Ｅ，只 要电场本身不变，该点的电场强度Ｅ就是一个确定的值，与检验电荷 q的大小，或放不放检验电荷 q无关， 决不能理解为“ E与F 成正比，而与 q成反比”。 点电荷的电场： 2r QKE  就是点电荷Q在空间距Q为 r处激发的电场强度。方向：如果Q是正电荷， 在Q与该点连线上，指向背离Q的方向；如果Q是负电荷，在Q与该点的连线上，指向Q的方向。同时 要注意以下