内容正文:
期末复习讲义五 电场
(精选各地最新试题,老师们可根据学情灵活选取)
知识梳理
一、库仑定律 1.公式: k=9.0×109N·m2/C2
2.适用条件:(1) ; (2) .
点电荷是一个理想化的模型,在实际中,当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时,就可以把带电体视为点电荷.(这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替r)。点电荷很相似于我们力学中的质点.
注意:①两电荷之间的作用力是相互的,遵守牛顿第三定律
②使用库仑定律计算时,电量用绝对值代入,作用力的方向根据“同性相排斥,异性相吸引”的规律定性判定。
计算方法:①带正负计算,为正表示斥力;为负表示引力。
②一般电荷用绝对值计算,方向由电性异、同判断。
三个自由点电荷平衡问题,静电场的典型问题,它们均处于平衡状态时的规律。
① “三点共线,两同夹异,两大夹小” ② 近小远大
二、电场强度(E)——描述电场力特性的物理量。(矢量)
1.求E的规律及方法(有如下3种):
①E= (定义 普遍适用)单位是:N/C或V/m; “描述自身的物理量”不能说与××正此,××反比
② E= (导出式 , 决定式,真空中的点电荷,其中Q是产生该电场的电荷)
③ E= (导出式,仅适用于匀强电场,其中d是沿电场线方向上的距离)
2.电场方向: ①与该点正电荷受力方向相同,与负电荷的受力方向相反;
②电场线的 方向是该点场强的方向;
③场强的方向与该处等势面的方向 .平行板电容器边缘除外。
某点的E取决于电场本身,(即场源及这点的位置,)与q检的正负,电何量q检和受到的电场力F无关.
3、电场强度是矢量,电场强度的合成按照矢量的合成法则.(平行四边形法则和三角形法则)
三、电场线:
定义:在电场中为了形象的描绘电场而 曲线[描述E的强弱(疏密)和方向]。电场线是人为引进的,实际上是不存在的;法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场或磁场。
① 切线方向表示该点场强的方向,也是正电荷的受力方向.
② 静电场电场线有始有终:始于“+”电荷,终止于“-”负电荷或无穷远,从正电荷出发到负电荷终止,或从正电荷出发到无穷远处终止,或者从无穷远处出发到负电荷终止.
③ 疏密表示该处电场的 ,也表示该处场强的大小.越密,则E越强
④ 匀强电场的电场线平行且等间距直线表示,大小和方向处处相等.(平行板电容器间的电场,边缘除外)
⑤ 没有画出电场线的地方不一定没有电场.
⑥ 沿着电场线方向,电势越来越低.但E不一定减小;沿E方向 的方向。
⑦ 电场线⊥等势面.电场线由高等势面批向低等势面.
⑧ 静电场的电场线不相交,不终断,不成闭合曲线。但变化的电场的电场线是闭合的。
⑨ 电场线不是电荷运动的轨迹.也不能确定电荷的速度方向。
除非三个条件同时满足:① ,②v0=0或v0方向与E方向平行。③ 。
熟记几种典型电场的电场线特点:(重点)
①孤立点电荷周围的电场;②等量异种点电荷的电场(连线和中垂线上的电场特点);③等量同种点电荷的电场(连线和中垂线上的电场特点);④匀强电场;⑤点电荷与带电平板;⑥具有某种对称性的电场;⑦均匀辐射状的电场⑧周期性变化的电场。
(
匀强电场
- - - -
点电荷与带电平板
+
等量异种点电荷的电场
等量同种点电荷的电场
孤立点电荷周围的电场
)1.等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
a、沿点电荷的连线,场强先变小后变大.
b、两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向均相同,且总与中垂面(中垂线)垂直,且中垂线是一条等势线,中垂线上电势处处从相等。
c、在中垂面(中垂线)上,与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等.
2.等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况
a、两点电荷连线中点O处场强为0.
b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏,但场强并不为0.
c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏.从O点到无穷远处,场强先变大后变小
四、电势(是指某点的)描述电场能性质的物理量。
1.特点:⑴ 标量:有正负,无方向,只表示相对零势点比较的结果。
(2)距离负电荷越近的地方电势越低。距离正电荷越近的地方电势越高。
(3) 电场中某点的电势由电场本身因素决定,与检验电荷无关。与零势点的选取有关。
(4)沿电场线方向电势降低(场强不一定减小),逆电场线方向电势升高。沿