内容正文:
第九章 静电场
第1讲 静电场中力的性质
一、电荷守恒定律 库仑定律
1.元电荷、点电荷
(1)元电荷:e=________________,所有带电体的电荷量都是元电荷的________倍。
(2)点电荷:代表带电体的有一定电荷量的点,忽略带电体的__________________________对它们之间的作用力的影响的理想化模型。
2.电荷守恒定律
(1)内容: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________________。
(2)三种起电方式:________起电、________起电、接触起电。
(3)带电实质:物体________________。
(4)电荷的分配原则:两个形状、大小相同且带同种电荷的同种导体,接触后再分开,二者带________________电荷,若两导体原来带异种电荷,则电荷先______,余下的电荷再______。
3.库仑定律
(1)内容:________中两个静止________之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成______,与它们的距离的二次方成________,作用力的方向在它们的连线上。
(2)表达式:F=__________________,式中k=______________ N·m2/C2,叫作静电力常量。
(3)适用条件:______中的静止____________。
①在空气中,两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况,可以直接应用公式。
②当两个带电体间的距离远大于其本身的大小时,可以把带电体看成点电荷。
(4)库仑力的方向:由相互作用的两个带电体决定,即同种电荷相互__________,异种电荷相互________。
二、电场强度理解和计算
1.电场
(1)定义:存在于电荷周围,能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。
(2)基本性质:对放入其中的电荷有____________________________。
2.电场强度
(1)定义:放入电场中某点的电荷受到的______与它的________________之比。
(2)定义式:E=;单位:N/C或________。
(3)矢量性:规定________________在电场中某点所受静电力的方向为该点电场强度的方向。
3。点电荷的电场:真空中与场源电荷Q相距为r处的电场强度大小为E=________________。
三 电场线的理解及应用 静电的防止与利用
1.电场线的特点
(1)电场线从________或________________出发,终止于______________或______________。
(2)电场线在电场中不相交。
(3)在同一幅图中,电场强度较大的地方电场线______,电场强度较小的地方电场线________。
(4)电场线上某点的切线方向表示该点的________________。
(5)沿电场线方向电势逐渐________。
(6)电场线和等势面在相交处______________。
2.静电平衡
(1)定义:导体放入电场中时,附加电场与原电场的电场强度在导体内部大小相等且方向相反,使得叠加电场强度为零时,自由电荷不再发生________________,导体达到静电平衡状态。
(2)处于静电平衡状态的导体的特点
①导体内部的电场强度________________。
②导体是一个等势体,导体表面是等势面。
③导体表面处的电场强度方向与导体表面________。
④导体内部没有净电荷,净电荷只分布在导体的外表面上。
⑤在导体外表面越尖锐的位置,净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大,凹陷的位置几乎没有净电荷。
3.尖端放电
导体尖端周围电场使空气________,电离出的与导体尖端电荷符号相反的电荷与尖端的电荷中和,相当于导体从尖端失去电荷。
4.静电屏蔽
处于电场中的封闭金属壳,由于内部电场强度处处为________,从而外电场对壳内仪器不会产生影响。
考点一 电荷守恒定律 库仑定律
一.库仑定律的理解和应用
1.库仑定律适用于真空中静止点电荷间的相互作用。
2.对于两个均匀带电绝缘球体,可将其视为电荷集中在球心的点电荷,r为球心间的距离。
3.对于两个带电金属球相距较近时,要考虑表面电荷的重新分布,如图所示。
(1)同种电荷:F<k;
(2)异种电荷:F>k。
4.不能根据公式错误地认为r→0时,库仑力F→∞,因为当r→0时,两个带电体已不能看作点电荷了。
二。个自由点电荷平衡”的模型
(1)平衡条件:每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零,即每个点电荷处于另外两个点电荷产生的合电场强度为零的位置。
(2)模型特点
典例精析 变式巩固
【例题1】
1. 如图所示,已知两