3-1静电场教(学）案讲义

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1、静电场一、静电现象与产生1.静电产生（1）使物体带电的三种方式微观解释①摩擦起电：通过两种不同的物体相互摩擦是物体带电得失电子②接触带电：通过与带电导体接触时物体带电方式电荷转移③感应起电：通过静电感应使物体带电的方式电荷间相互作用（2）带电体的电性①丝绸摩擦过的玻璃棒带正电②毛皮摩擦过的橡胶棒带负电（3）三种起电方式比较摩擦起电感应起电接触带电产生两种不同的绝缘体相互摩擦不带电导体靠近带电体导体与带电体接触现象两物体带等量异种电荷导体两端带异种电荷且电性与原带电体“近异远同”导体与带电体带相同电性原因得失电子电荷间相互作用电荷转移2.电荷守恒定律①内容：电荷既不能创造也不能消失，只能从一个

2、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，在转移过程中电荷总量保持不变。②理解：a.电荷守恒定律是自然界最基本的定律之一b.两物体之间或物体各部分之间转移的是电子c.起电过程的实质是物体中正、负电荷的分离和转移的过程，电荷发生转移或分离后由于剩余的正负电荷的代数和不为零，从而对外显电性，那种电荷量多，显哪种电性d.电荷中和，实质是等量的正电荷和负电荷代数和为零从而不显电性，而不是电荷消失3.几个小球电量分配问题①两个完全相同的带电金属球接触后再分开，电荷量QA’’=QB’=，代入电荷量数值时将电性符号一起带入进行代数运算②三个完全相同的带电金属球接触后在分开，先用公式计算两个，

3、结果再和第三个小球用公式计算二、静电力、库仑定律1.静电力与点电荷模型（1）静电力：静止的带电体之间的相互作用（2）点电荷：把本身的大小比相互之间的距离小得多的带电体称为点电荷①理解a.点电荷是物理模型，只有电荷量，没有大小和形状的理想化模型，类比质点b.把带电体看成点电荷的条件：带电体间的距离比它们自身大小大得多；c.点电荷只具有相对意义，一个物体能否看成是点电荷要看其具体问题，不能凭带电体自身的大小和形状2.库仑定律（1）内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力F的大小，跟它们的电荷量Q的乘积成正比，跟他们的距离r的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线。（2）表达式：F=（3）使用条件①

4、真空中②点电荷（4）解释：K为静电力常量k=9.0×109N·m2/C2由于只计算静电力大小所以q取正值方向根据同性相吸异性相斥的原理判断（5）静电力的叠加原理：对于两个以上的点电荷，其中每一个点电荷受到的库仑力的大小，都等于其他点电荷分别单独存在时对该点电荷作用力的矢量和F1例如：下面有三个完全相同的金属球ABC，A球带+q的电量，B球带-q的电量，C球带+q的电量，如图所示分布在一个等边三角形的三个顶点上，求C求受到的静电力FCF1为AC之间的静电力，F2为BC之间的静电力，根据静电力叠加原理，金属球C受到的力就是F1和F2的矢量和，做矢量平行四边F2形得到C受到的合力FBA（6）几个带

5、电小球求静电力的问题根据静电力叠加原理进行计算，如上例题所示，具体步骤为：①确定研究对象②受力分析③分别列受到的静电力公式④矢量和相加（7）三个点电荷相互作用下平衡时的规律：“三点共线，两同夹一异，两大夹一小，近小远大”满足3.静电力与万有引力的比较静电力万有引力适用对象带电体之间的相互作用力两个物体之间相互作用力方向引力或者斥力引力相同点两力都与距离的平方成反比，两力都与作用物的乘积成正比，两种力的方向都在两物体的连线上三、电场及其描述1.电场（1）电场：电荷周围存在场，电荷的相互作用不可能超越距离，是通过场传递的，这种场称为电场，电场是一种客观存在，是物质存在的一种形式。（2）电场力：电

6、场对处于其中的电荷有力的作用，这种力成为电场力，静电力属于电场力2.电场强度（1）试探电荷：电场最明显的特征就是对处在其中的电荷有力的作用，检验电场是否存在和强弱分布的电荷称为试探电荷（2）定义：把放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量q的比值用电场强度E来表示（3）定义式：（4）单位：在国际单位中为牛/库，符号：N/C,该单位是由力的单位和电荷量的单位共同决定的（5）大小：电场强度的大小不是由力和电荷量决定的，是由场源电荷的电荷量和距离决定的，与试探电荷电性和电量没有关系（6）矢量性：电场强度是矢量，电场中某点电荷的电场强度的方向跟正电荷在该点受到的电场力方向相同（7）物理意义：从

7、力的角度描述电场的性质，反映了电场的强弱3.点电荷的电场和匀强电场（1）点电荷的电场：点电荷产生的电场的电场强度表达式为：，Q为点电荷的电荷量，也就是产生电场的电荷的电荷量，同时也可以说是场源电荷的电荷量（2）匀强电场：物理学上把大小和方向都处处相同的电场叫做匀强电场，电场强度大小处处相等，方向相同4.电场线（1）电场线：在电场中画一些曲线，曲线上任意一点的电场强度方向就是该点的切线方向，这样的曲线叫电场线，