6.1静电力与电场强度 课件 -2023-2024学年高二上学期（中职）物理湖南科技版电工电子类

06 静电场及其应用 导入 从神秘的雷电说起 电闪雷鸣是常见的自然现象，全世界每秒就有上百次雷电发生。雷电有利也有害，它可以使空气中部分氧气激变成能吸收宇宙射线的臭氧，使地球上的生物免遭过量紫外线照射的危害，还可使空气变得纯净宜人；但由雷电引起的雷击会给人、畜、建筑物以及电子电气设备造成极大危害。雷电是怎样形成的？怎样才能避免雷电造成的危害？ 本章将学习静电场的知识及其在生产生活中的应用，同时揭开上面问题的谜底。 有不少纤维制品的植绒，如印花绒布、地毯、人造皮毛等，采用了静电植绒技术。静电植绒利用了电荷的什么特性呢？本节将学习电荷间相互作用的有关知识。 第一节 静电力与电场强度 用丝绸摩擦玻璃棒，会使丝绸和玻璃棒都带电（图 6-1）。 这是因为不同物质组成的物体相互摩擦时，物体中某些原子中的核外电子会挣脱原子核的束缚，转移到另一个物体上。由于转移到两个物体上的电子数不相等，总体上一个物体失去了电子，另一个物体得到了电子，失去了电子的物体带正电，得到了电子的物体带负电。摩擦起电没有创造电荷，只是电子在物体间发生了转移，电荷是守恒的。 一、静电力 第一节 静电力与电场强度 物体所带电荷只有两种：规定用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷为正电荷，用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷为负电荷。电荷的多少称为电荷量。在国际单位制中，电荷量的单位是库仑，简称库，符号为 C。 一、静电力 第一节 静电力与电场强度 电荷间存在相互作用，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。电荷间相互作用力的大小由什么因素决定？ 法国物理学家库仑在前人工作的基础上，于 1785 年总结出：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力 的大小，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；作用力的方向沿着它们的连线。这个结论可表示为 一、静电力 第一节 静电力与电场强度 式中， 是静电力常量。这个规律称为库仑定律。电荷间相互作用力通常称为静电力或库仑力。当带电体本身的大小比它们之间的距离小得多，其形状、大小及电荷分布等因素对它们之间相互作用的影响可忽略时，这样的带电体可视为点电荷。点电荷是一种理想模型。 从库仑定律可知，两个带电体产生相互作用时没有接触，它们是怎样产生相互作用的呢？ 理论与实验都可证明，电荷之间的相互作用是通过电场传递的。电荷周围存在电场，静止电荷产生的电场称为静电场。电场是物质存在的一种形式，它对处在其中的电荷有力的作用，这种力称为电场力。图 6-3 中，电荷 产生的电场对电荷 施加电场力作用；电荷 产生的电场对电荷 也施加电场力作用。 二、电场强度 第一节 静电力与电场强度 电荷受到的电场力 如图 6-4 所示，把用绝缘细线拴着的金属箔悬挂于支架上，用起电机让金属球带电，再用带电金属球接触金属箔使其带电。然后把带电金属球放在图中位置，会观察到什么现象？若增加金属箔的带电荷量，又会观察到什么现象？ 二、电场强度 第一节 静电力与电场强度 做中学 电场对处在其中的电荷有力的作用，这是电场的一种性质。研究电场性质，可从电荷在电场中所受的电场力入手。 通过上面实验发现，当增加金属箔的带电荷量时，悬挂它的细线偏离竖直方向的角度增大，表明受到的电场力增大。说明电荷在电场中受到的电场力与其电荷量有关，不能用电荷受到的电场力描述电场性质。 进一步研究表明，对电场中的同一点，电荷受到的电场力与其电荷量之比 是一定的， 而对电场中的不同点， 一般是不同的，即 与电荷的电荷量无关，只与其在电场中的位置有关。因此， 可反映电场的性质。 二、电场强度 第一节 静电力与电场强度 在物理学中，把电场中某点电荷受到的电场力 与它的电荷量 之比，称为该点的电场强度，简称场强，用符号 表示，即 电场强度的单位由力的单位和电荷量的单位共同决定，在国际单位制中为牛 / 库（N/C）。电场强度是矢量，物理学中规定，电场中某点电场强度的方向就是正电荷在该点所受电场力的方向。按照这个规定，负电荷在电场中的某点所受电场力的方向与该点的电场强度方向相反。 二、电场强度 第一节 静电力与电场强度 根据电场强度的定义，若已知电场中某点的电场强度 和放入该点处电荷的电荷量 ，就可确定该电荷在该点受到的 电场力的大小为 二、电场强度 第一节 静电力与电场强度 用图示法形象直观地描述物理问题，是物理研究中常用的一种方法。在初中物理学习磁场时，我们曾用假想的磁感线形象地描述磁场。那么，能否用类似的方法描述电场呢？ 三、电场线 第一节 静电力与电场强度 做中学 电荷间的电场分布 在装有蓖麻油的玻璃器皿里撒上一些细小的头发屑，再加上电场，头发屑会