内容正文:
主题六 电与磁及其应用
第一节 电场 电场强度
【问题引入】
用塑料尺子摩擦头发,尺子会吸引碎纸屑。用钢制尺子摩擦头发,钢尺不会吸引,问什么呢?本节课一起探究。
一、电场
(1)美国科学家富兰克林通过实验发现,雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同,并命名了正电荷和负电荷.
(4)同种电荷互相排斥、异种电荷互相吸引
1.电荷的由来
(2)与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷,与毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷。
(3)电荷只有正电荷和负电荷两种
(1)定义:电荷的多少叫作电荷量
2.电荷量
(2)符号:Q或q
(3)单位:库仑,简称库,符号是C
注:1881年第1届国际电学大会确定库仑(C)为电荷量的国际单位,定义为1 A恒定电流在1 s时间间隔内所传送的电荷量为1 C。
一、电场
二、电场强度
1.定义:试探电荷所受的静电力与它的电荷量之比
2.大小:
适用于一切电场
q为试探电荷的电荷量
F为电场对试探电荷的作用力
3.方向:与正电荷在该点所受的静电力的方向相同。
4.单位: N/C;牛每库
5.物理意义:描述该点的电场强弱和方向,是描述电场力的性质的物理量,是矢量。
6.对电场强度的理解
三、电场线
1.电场线的定义:
2.电场线的应用
(1)比较电场强度大小:同一幅图中,场强大处电场线密,场强小处电场线疏。
(2)确定电场强度方向:电场线上任意一点的切线方向就是该点电场强度的方向。
电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线
3.电场线的特点
(1)电场线从正电荷或无限远出发,终止于无限远或负电荷;
(2)同一电场的电场线在电场中不相交,这是因为在电场中任意一点的电场强度不可能有两个方向。
4.常见电场线的
类型 图形 特点
点电荷 (1)离点电荷越近,电场线越密集,场强越强
(2)若以点电荷为球心作一个球面,电场线处处与球面垂直,在此球面上场强大小处处相等,方向各不相同
4.常见电场线的
类型 图形 特点
等量异
种点电荷 (1)两点电荷连线上各点处,电场线方向从正电荷指向负电荷,中点O场强最小,但不为零,越靠近点电荷场强越强
(2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,电场线的方向均相同,即场强方向均相同,且总与中垂面(线)垂直
(3)沿中垂面(线)从O点到无穷远,场强逐渐减弱
类型 图形 特点
等量同
种点电荷 (1)两点电荷连线的中点O处场强为零,此处无电场线,中点O处附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零
(2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,场强方向总沿中垂面(线)远离O(等量正点电荷)或指向O(等量负点电荷)
(3)在中垂面(线)上从O点到无穷远处,场强先变强后变弱
类型 图形 特点
匀强电场 (1)匀强电场的电场线是间隔相等的平行直线
(2)带等量异种电荷的平行板间的电场除边缘部分外,电场线是间隔相等的平行直线,说明场强的大小、方向都相同,为匀强电场。注意两板边缘的电场并非匀强电场
4.常见电场线的
例1.对物体带电现象的叙述,下列说法正确的是( )
A.一个不带电的物体内一定没有电荷
B.物体带电一定具有多余的电子
C.物体带电的过程就是电荷移动的过程
D.物体带电的过程就是创造电荷的过程
C
例2 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场。如图所示是点电荷a、b所形成电场的电场线分布图,下列说法正确的是 ( )
A.a、b为异种电荷,a的带电量大于b的带电量
B.a、b为异种电荷,a的带电量等于b的带电量
C.a、b为同种电荷,a的带电量等于b的带电量
D.a、b为同种电荷,a的带电量小于b的带电量
B
四、课堂练习
1.使带电的金属球靠近不带电的验电器,验电器的箔片张开。图中表示验电器上感应电荷的分布情况,其中正确的是( )
B
四、课堂练习
2.如图为金属球放入匀强电场后电场线的分布情况。设该电场中A、B两点的电场强度大小分别为EA、EB,则A、B两点 ( )
D
A.EA=EB,电场方向相同
B.EA<EB,电场方向相同
C.EA>EB,电场方向不同
D.EA<EB,电场方向不同
四、课堂练习
3.(多选)如图是电场中某点的电场强度E及所受静电力F与放在该点处的试探电荷所带电荷量q之间的函数关系图像,其中正确的是( )
AD
(1)公式E=eq \f(F,q)适用于任何电场,电场强度的大小可以由该式计算,但某点的电场强度只由电场本身决定。
(2)唯一性:电场中某点的电场强度E是唯一的,是由电场本身的特性(形成电场的电荷及空间位置)决定的,与是否放入试探电荷、放入试探电荷的电性、试探电荷的电荷量多少均无关。电场中不同的位置,电场强度一般是不同的。
(3)矢量性:电场强度描述了电场的强弱和方向,其方向与在该点的正电荷所受静电力的方向