课时1 电场力的性质
一、电荷及电荷守恒定律
1.两种电荷
(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电。
(2)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
2.三种起电方式:摩擦起电、感应起电和接触起电,它们的实质都是电子的转移。
3.元电荷:最小的电荷量,e=1.6×10-19 C。
4.电荷守恒定律
表述1: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。这个结论叫做电荷守恒定律。
表述2:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变。
二、库仑定律
真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。其表达式为F=k
。
三、电场强度
1.概念:放入电场中某点的电荷所受的静电力F跟它的电荷量q的比值。是描述电场强弱和方向的物理量。
2.定义式:E=
,单位:V/m或N/C。
3.方向:与正电荷在该点的受力方向相同,是矢量。
4.决定因素:电场强度取决于电场本身,与q无关。
5.点电荷电场强度的计算式:E=k
。适用条件:真空中的点电荷形成的电场。
6.匀强电场:各点电场强度的大小和方向都相同的电场,公式E=
。
四、电场线及特点
1.电场线:电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线,曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。
2.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)电场线在电场中不相交。
(3)在同一幅图中,电场线越密的地方电场强度越大。
3.几种典型的电场线(如图所示)
考点一 电荷间的相互作用
1.带电体的基本特性之一:能够吸引轻小物体。
2.自然界的电荷只有两种:正电荷和负电荷。
3.电荷间存在相互作用:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
4.所有带电体的电荷量或者等于e,或者是e的整数倍。
5.电荷守恒定律是对某一个研究系统而言的,对于单个带电体(或某一部分)其电荷量可以是变化的。
6.电荷守恒定律是电荷的代数和保持不变。
7.另一表述:一个与外界没有电荷交换的系统,电荷的代数和保持不变。
8.摩擦起电和感应起电的本质:电子在物体之间或物体内部的转移。
9.两个完全相同的金属球接触后,所带正、负电荷先“中和”,然后“平均分配”于两球。分配前后正、负电荷之和(代数和)不变。
[典例1] 绝缘细线上端固定,下端悬挂一轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的近旁有一绝缘金属球b,开始时a,b都不带电,如图所示,现使b带电,则下述结论正确的是( )
A.a,b之间不发生相互作用
B.b将吸引a,吸住后不分开
C.b立即把a排斥开
D.b先吸引a,接触后又把a排斥开
解析:带电物体能够吸引轻小物体,a与b接触后,a球与b球带上了同种电荷,相互排斥而分开,故选D。
答案:D
