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1、靜電場(chǎng)第一講 電場(chǎng)力的性質(zhì)一、 電荷及電荷守恒定律1、 自然界中只存在兩種電荷，一種是正電，例如用絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒帶正電；另一種帶負(fù)電，用毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒帶負(fù)電。2、 電荷間存在著相互作用的引力或斥力（同性相吸，異性相斥）。3、 電荷在它的周圍空間形成電場(chǎng)，電荷間的相互作用力就是通過電場(chǎng)發(fā)生的。電荷的多少叫電量。元電荷1.61019C，所有帶電體的電荷量都等于的整數(shù)倍。點(diǎn)電荷4、 使物體帶電叫做起電。使物體帶電的方法有三種：(1)摩擦起電；(2)接觸帶電；(3)感應(yīng)起電。5、 電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程

2、中，電荷的總量不變。這叫做電荷守恒定律?！局攸c(diǎn)理解】（）摩擦起電；（）接觸帶電；（）感應(yīng)起電當(dāng)兩個(gè)物體互相摩擦?xí)r,一些束縛得不緊的電子往往從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,于是原來電中性的物體由于得到電子而帶負(fù)電,失去電子的物體帶正電,這就是摩擦起電. 當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體,由于電荷間相互吸引或排斥,導(dǎo)體中的自由電荷便會(huì)趨向或遠(yuǎn)離帶電體,使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號(hào)電荷,遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號(hào)電荷,這就是感應(yīng)起電,也叫靜電感應(yīng). 接觸起電指讓不帶電的物體接觸帶電的物體，則不帶電的物體也帶上了與帶電物體相同的電荷，如把帶負(fù)電的橡膠棒與不帶電的驗(yàn)電器金屬球接觸，驗(yàn)電器就帶上了負(fù)電，且金屬箔片會(huì)張開；帶正

3、電的物體接觸不帶電的物體，則是不帶電物體上的電子在庫(kù)侖力的作用下轉(zhuǎn)移到帶正電的物體上，使原來不帶電的物體由于失去電子而帶正電。實(shí)質(zhì)：電子的得失或轉(zhuǎn)移二、庫(kù)侖定律、內(nèi)容：在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。、公式：，叫庫(kù)侖力或靜電力，也叫電場(chǎng)力，可以是引力，也可以是斥力，叫靜電力常量，公式中各量均取國(guó)際單位制單位時(shí)，9.0109 Nm2/C2、適用條件：（）真空中；（）點(diǎn)電荷。（Q1 、Q2兩個(gè)點(diǎn)電荷帶電量的絕對(duì)值）例1兩個(gè)完全相同的金屬小球帶有正、負(fù)電荷，相距一定的距離，先把它們相碰后置于原處，則它們之間的庫(kù)侖

4、力和原來相比將（ ）A. 變大B變小 C不變D以上情況均有可能三、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)：帶電體周圍存在的一種物質(zhì)，由電荷激發(fā)產(chǎn)生，是電荷間相互作用的介質(zhì)。只要電荷存在，在其周圍空間就存在電場(chǎng)。電場(chǎng)具有力的性質(zhì)和能的性質(zhì)。、電場(chǎng)強(qiáng)度：（）定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場(chǎng)力跟它的電荷量的比值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。它描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)。電場(chǎng)強(qiáng)度的意義是描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量。（），電場(chǎng)強(qiáng)度定義式，適用于一切電場(chǎng)；電場(chǎng)強(qiáng)度大小取決于電場(chǎng)本身，與、無關(guān)；，僅適用于點(diǎn)電荷在真空中形成的電場(chǎng)。（）方向：規(guī)定電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)的受力方向相同。（）多個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)

5、存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。這叫做電場(chǎng)的疊加原理。在電場(chǎng)某一區(qū)域，如果各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同，這個(gè)區(qū)域里的電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)。五、電場(chǎng)線、概念：為了形象地描繪電場(chǎng)，人為地在電場(chǎng)中畫出的一系列從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致，這些曲線叫電場(chǎng)線。它是人們研究電場(chǎng)的工具。、性質(zhì)：（）電場(chǎng)線起自正電荷（或來自無窮遠(yuǎn)），終止于負(fù)電荷（或伸向無窮遠(yuǎn)）；（）電場(chǎng)線不相交；（）電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱，電場(chǎng)線越密場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是距離相等的平行直線；（）靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線不閉合（在變化的電磁場(chǎng)中可以閉合）；（）電場(chǎng)線是人為引進(jìn)的，不是客觀存在的；（）電場(chǎng)

6、線不是電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡。重難點(diǎn)突破一電場(chǎng)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)：就是點(diǎn)電荷在空間距為處激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度。方向：如果是正電荷，在與該點(diǎn)連線上，指向背離的方向；如果是負(fù)電荷，在與該點(diǎn)的連線上，指向的方向。同時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：（）在距為處的各點(diǎn)（組成一個(gè)球面）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等，但方向不同，即各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不同。（）是點(diǎn)電荷激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算公式，是由推導(dǎo)出來的，是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，適用于一切電場(chǎng)，而只適用于點(diǎn)電荷激發(fā)的電場(chǎng)。勻強(qiáng)電場(chǎng)：在電場(chǎng)中，如果各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小都相同，這樣的電場(chǎng)電勻強(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)線是間距相等且互相平行的直線。是場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式，只適應(yīng)于勻強(qiáng)電場(chǎng)?！究偨Y(jié)】大?。?E=F/q 定義式 普

7、適E= kQ/r2 計(jì)算式 適用于真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)E=U/d 計(jì)算式 適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力的區(qū)別電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)力區(qū)別反映電場(chǎng)的力的性質(zhì)；其大小僅由電場(chǎng)本身決定；其方向僅由電場(chǎng)本身決定，規(guī)定其方向與正電荷在電場(chǎng)中的受力方向相同。僅指電荷在電場(chǎng)中的受力；其大小由放在電場(chǎng)中的電荷和電場(chǎng)共同決定；正電荷受力方向與電場(chǎng)方向相同，負(fù)電荷受力方向與電場(chǎng)方向相反。聯(lián)系例2如圖19所示，把A、B兩個(gè)相同的導(dǎo)電小球分別用長(zhǎng)為0.10 m的絕緣細(xì)線懸掛于OA和OB兩點(diǎn)。用絲綢摩擦過的玻璃棒與A球接觸，棒移開后將懸點(diǎn)OB移到OA點(diǎn)固定。兩球接觸后分開，平衡時(shí)距離為0.12 m。已測(cè)得每個(gè)小球質(zhì)量是，帶電小球可

8、視為點(diǎn)電荷，重力加速度，靜電力常量，下列說法正確的是（ ）A兩球所帶電荷量相等BA球所受的靜電力為1.010-2NCB球所帶的電荷量為DA、B兩球連續(xù)中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為0 二 電場(chǎng)線、 電場(chǎng)線與運(yùn)動(dòng)軌跡電場(chǎng)線是為形象地描述電場(chǎng)而引入的假想曲線，規(guī)定電場(chǎng)線上每點(diǎn)的切線方向沿該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向，也是正電荷在該點(diǎn)受力產(chǎn)生加速度的方向（負(fù)電荷受力方向相反）。運(yùn)動(dòng)軌跡是帶電粒子在電場(chǎng)中實(shí)際通過的路徑，軌跡上每點(diǎn)的切線方向是該粒子在該點(diǎn)的速度方向。在力學(xué)的學(xué)習(xí)中我們就已經(jīng)知道，物體運(yùn)動(dòng)速度的方向和它的加速度的方向是兩回事，不一定重合。因此，電場(chǎng)線與運(yùn)動(dòng)軌跡不能混為一談，不能認(rèn)為電場(chǎng)線就是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的

9、軌跡。只有當(dāng)電荷只受電場(chǎng)力，電場(chǎng)線是直線，且?guī)щ娏Ｗ映跛俣葹榱慊虺跛俣确较蛟谶@條直線上，運(yùn)動(dòng)軌跡才和電場(chǎng)線重合。、電場(chǎng)線的疏密與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系按照電場(chǎng)線畫法的規(guī)定，場(chǎng)強(qiáng)大處電場(chǎng)線密，場(chǎng)強(qiáng)小處電場(chǎng)線疏。因此根據(jù)電場(chǎng)線的疏密就可以比較場(chǎng)強(qiáng)的大小。例3關(guān)于電場(chǎng)線的下列說法中正確的是（）、電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向都跟電荷在該點(diǎn)的受力方向相同；、沿電場(chǎng)線方向，電場(chǎng)強(qiáng)度越來越??；、電場(chǎng)線越密的地方，同一試探電荷所受的電場(chǎng)力就越大；、在電場(chǎng)中，順著電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電荷受到的電場(chǎng)力大小恒定。例4：某靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線如圖所示，帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線所示由運(yùn)動(dòng)到，以下說法正確的是（）、粒子必

10、定帶正電荷；、粒子在點(diǎn)的加速度大于它在點(diǎn)加速度；、粒子在點(diǎn)的加速度小于它在點(diǎn)加速度；、粒子在點(diǎn)的動(dòng)能小于它在點(diǎn)的動(dòng)能。三電場(chǎng)的疊加、所謂電場(chǎng)的疊加就是場(chǎng)強(qiáng)的合成，遵守平行四邊形定則，分析合場(chǎng)強(qiáng)時(shí)應(yīng)注意畫好電場(chǎng)強(qiáng)度的平行四邊形圖示。在同一空間，如果有幾個(gè)靜止電荷同時(shí)在空間產(chǎn)生電場(chǎng)，如何求解空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小呢？根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式和力的獨(dú)立作用原理，在空間某點(diǎn)，多個(gè)場(chǎng)源電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，是各場(chǎng)源電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和，這就是電場(chǎng)的迭加原理。、等量異種、等量同種點(diǎn)電荷的連線和中垂線上場(chǎng)強(qiáng)的變化規(guī)律。（）等量異種點(diǎn)電荷的連線之間，中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最??；沿中垂線從中點(diǎn)到無限遠(yuǎn)處，電場(chǎng)強(qiáng)

11、度逐漸減?。坏攘客N點(diǎn)電荷的連線之間，中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小，且一定等于零。因無限遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零，則沿中垂線從中點(diǎn)到無限遠(yuǎn)處，電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，中間某位置必有最大值。（）等量異種點(diǎn)電荷連線和中垂線上關(guān)于中點(diǎn)對(duì)稱處的場(chǎng)強(qiáng)相同；等量同種電荷連線和中垂線上關(guān)于中點(diǎn)對(duì)稱處的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反。A B C 例7如右圖所示，ABC是等邊三角形，在A點(diǎn)放置電荷量為的點(diǎn)電荷時(shí)，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為0，C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電勢(shì)分別為和。再在B點(diǎn)放置電荷量為的點(diǎn)電荷時(shí)，C點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電勢(shì)分別是（ ）A和0 B和 C和 D和+-ABDCabdcO例8現(xiàn)有兩個(gè)邊長(zhǎng)不等的正方形ABCD和abcd，如圖所示，且Aa、Bb、

12、Cc、Dd間距相等。在AB、AC、CD.DB的中點(diǎn)分別放等量的點(diǎn)電荷，其中AB、AC中點(diǎn)放的點(diǎn)電荷帶正電，CD.BD的中點(diǎn)放的點(diǎn)電荷帶負(fù)電，取無窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零。則下列說法中正確的是（ ）AO點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)均為零B把一正點(diǎn)電荷沿著bdc的路徑移動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力做功為零C同一點(diǎn)電荷在a、d兩點(diǎn)所受電場(chǎng)力相同D將一負(fù)點(diǎn)電荷由a點(diǎn)移到b點(diǎn)電勢(shì)能減小 不同電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布四帶電體的平衡、解決帶電體在電場(chǎng)中處于平衡狀態(tài)問題的方法與解決力學(xué)中平衡問題的方法是一樣的，都是依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求解，所不同的只是在受力分析列平衡方程時(shí)，需要考慮電場(chǎng)力。、解決帶電體在電場(chǎng)中平衡問題的一般步驟：（）確定研究對(duì)象；（）分

13、析研究對(duì)象的受力情況，并畫出受力圖。（）據(jù)受力圖和平衡條件，列出平衡方程；（）求解未知量。補(bǔ)充練習(xí)1兩個(gè)分別帶有電荷量Q和3Q的相同金屬小球(均可視為點(diǎn)電荷)，固定在相距為r的兩處，它們間庫(kù)侖力的大小為F.兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?，則兩球間庫(kù)侖力的大小為()A.FB.F C.F D12F2如圖2所示，一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的物體處于場(chǎng)強(qiáng)按EE0kt(E0、k均為大于零的常數(shù)，取水平向左為正方向)變化的電場(chǎng)中，物體與豎直墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，當(dāng)t0時(shí)刻物體處于靜止?fàn)顟B(tài)若物體所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，且電場(chǎng)空間和墻面均足夠大，下列說法正確的是()A物體開始運(yùn)動(dòng)后加速度先增加、后保

14、持不變B物體開始運(yùn)動(dòng)后加速度不斷增大C經(jīng)過時(shí)間t，物體在豎直墻壁上的位移達(dá)最大值D經(jīng)過時(shí)間t，物體運(yùn)動(dòng)速度達(dá)最大值第二講電場(chǎng)能的性質(zhì)一、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)差（）電荷在電場(chǎng)中由一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力所做的功AB跟它的電荷量的比值，叫做、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。電場(chǎng)中、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差在數(shù)值上等于單位正電荷從點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)過程中電場(chǎng)力所做的功。即：。（）電勢(shì)差是標(biāo)量，有正負(fù)，無方向。、間電勢(shì)差A(yù)B；、間電勢(shì)差BA。顯然UABBA。電勢(shì)差的值與零電勢(shì)的選取無關(guān)。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，（為電場(chǎng)中某兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，為這兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離）。、電勢(shì)（）如果在電場(chǎng)中選取一個(gè)參考點(diǎn)（零電勢(shì)點(diǎn)），那么電場(chǎng)中某點(diǎn)跟參考點(diǎn)間的電勢(shì)差，就叫做該點(diǎn)的電勢(shì)。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)（零電勢(shì)點(diǎn)）時(shí)，電場(chǎng)力所做的功。（）電勢(shì)是標(biāo)量，有正負(fù)，無方向。談到電勢(shì)時(shí)，就必須注明參考點(diǎn)（零勢(shì)點(diǎn)）的選擇。參考點(diǎn)的位置可以任意選取，當(dāng)電荷分布在有限區(qū)域時(shí)，常取無限遠(yuǎn)處為參考點(diǎn)，而在實(shí)際上，常取地球?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)。一般來說，電勢(shì)參考點(diǎn)變了，某點(diǎn)的電勢(shì)數(shù)值也隨之改變，因此電勢(shì)具有相對(duì)性。同時(shí)，