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《新人教版高中物理必修第三册》同步课件
第九章 静电场及其应用
知识框架
电荷守恒定律
1.自然界中存在两种电荷:正电荷与负电荷.
2.元电荷:e=1.60×10-19 C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍.
3.点电荷:点电荷是一种理想化的模型.如果带电体本身的线度比相互作用的带电体之间的距离小得多,以致带电体的体积和形状对相互作用力的影响可以忽略不计时,这种带电体就可以看成点电荷,但点电荷自身不一定很小,所带电荷量也不一定很少.
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.
小试牛刀
下列关于元电荷和点电荷的理解正确的是( )
A. 元电荷就是电子
B. 元电荷是表示跟电子所带电荷量的绝对值相等的电荷量
C. 体积很小的带电体就是点电荷
D. 点电荷是一种理想化模型,对于任何带电球体总可把它看作电荷全部集中在球心的点电荷
B
三种起电方式
摩擦起电 感应起电 接触起电
物体带电实质是物体得失电子
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,二者带等量同种电荷,若两导体原来带异种电荷,则电荷先中和,余下的电荷再平分.
小试牛刀
我国东汉学者王充早在公元一世纪就有关于静电现象的描述——“顿牟掇芥”,即摩擦过的玳瑁能够吸引芥菜子之类的轻小物体.下列现象与“顿牟掇芥”作用原理相同的是( )
A. 秋冬季节用手指触摸金属时手指常感受到刺痛
B. 空气中的飞絮很容易附在行进中的汽车挡风玻璃上
C. 梳完头发后,部分头发反而根根竖立起来
D. 摩擦过的琥珀靠近验电器,验电器的金属箔片张开
B
知识梳理
两个电荷间
的相互作用力
电场强度
普适;定义式
电场强度
点电荷;决定式
元电荷:最小的电荷量
点电荷:本身的尺寸比相互之间的距离小得多的带电体
场源电荷:产生电场的电荷
试探电荷/检验电荷:用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷
静电力:带电物体在静电场中受到的静电场的力的作用。
库仑力:特指两个点电荷之间通过电场实现的相互作用,属于电场力
电场力:带电物体在任何电场中所受到的电场的力的作用
电荷:正电荷与负电荷,电荷多少称为电荷量
带电体:带电荷的物体
库仑力
电场强度
小试牛刀
有三个相同的绝缘金属小球A、B、C,其中小球A带有3×10−3 C的正电荷,小球B带有2×10−3 C的负电荷,小球C不带电。先将小球C与小球A接触后分开,再将小球B与小球C接触后分开,则这时三球的电荷量分别是多少?
小试牛刀
如图所示,把质量为0.2g的带电小球A用丝线吊起,若将带电荷量为+4×10−8 C的小球B靠近它,当两小球在同一高度相距3cm时A球静止,此时丝线与竖直方向的夹角为45°(g取10m/s2),求:
(1)小球A带何种电荷;
(2)此时小球B受到的库仑力大小;
(3)小球A带的电荷量qA.
小试牛刀
如图所示, 质量均为m的三个带电小球A、B、C放置在光滑绝缘的水平面上, 相邻球间的距离均为L, A球带电荷量qA=+10q;B球带电荷量qB=+q。若在C球上加一个水平向右的恒力F, 要使三球能始终保持L的间距向右运动, 则外力F为多大?C球的带电性质是什么?
电场及电场强度
+
如何描述场源电荷产生的电场在这点的强弱?
场源电荷
试探电荷
Q
+
q
F
小试牛刀
如下图所示,轻绳上端固定,下端连接一个质量m=4×10−4 kg的带电小球(可视为质点)。小球位于电场强度E=3.0×103N/C、方向水平向右的匀强电场中。小球静止时,绳与竖直方向的夹角θ=37∘(sin37∘=0.6,cos37∘=0.8,g=10m/s2)。
(1)判断带电小球电荷量的正负;
(2)求小球受轻绳拉力F的大小;
(3)求小球电荷量q。
小试牛刀
如图所示,真空中有A、B、C三个点组成的一个等边三角形,边长r=0.1m,把两个带正电的点电荷放在B、C两点,它们带电量相等,Q=3.0×10−8 C,k=9.0×
109Nm2/C2。
(1) B、C上两个点电荷之间的库仑力是多大?
(2)求A点的合场强大小。
电场线
电场线的特点
电场线越密(疏),该处电场强度越强(弱)
电场线上一点切线方向为该点电场强度方向
电场线不是实际存在,电场线不会相交
小试牛刀
下列做法中,属于预防静电危害的是( )
A. 用静电吸附粉尘
B. 用静电喷涂油漆
C. 复印机对碳粉的静电吸附
D. 运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖一条铁链在地上
D
小试牛刀