讨论课一：库伦实验以及电场线绘制

第1讲 库仑定律 电场力的性质见学生用书P102微知识1 电荷守恒 点电荷 库仑定律1．元电荷元电荷e ＝1.60×10－19_C ，带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，单个质子、电子的电荷量与元电荷相同。

2．电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会消失，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，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。

(2)三种起电方式 ①接触起电；②摩擦起电；③感应起电。

(3)带电实质：物体带电的实质是得失电子。

3．点电荷 代表带电体的有一定电荷量的点，是一种理想化模型，当带电体本身大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷。

点电荷的体积不一定很小，带电量也不一定很少。

4．库仑定律(1)内容：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，与它们之间距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

(2)公式：F ＝k q 1q 2r 2，式中的k 叫做静电力常量，其数值是9.0×109 N·m 2/C 2。

(3)适用条件：真空中静止的点电荷。

微知识2 静电场 电场强度 点电荷的场强1．静电场 静电场是客观存在于电荷周围的一种物质，其基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。

2．电场强度(1)定义式：E ＝F q ，是矢量，单位：N/C 或V/m 。

(2)点电荷的场强：E ＝kQ r 2。

(3)方向规定：正电荷在电场中某点受力的方向为该点的电场强度方向。

(4)电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场强度的矢量和。

(5)计算法则：遵循矢量合成法则——平行四边形定则。

微知识3 电场线1．定义为了形象地描述电场中各点的电场强度的强弱及方向，在电场中画出的一些曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致，曲线的疏密表示电场强度的大小。

2．几种典型电场的电场线3．特点(1)电场线从正电荷出发，终止于负电荷或无限远处，或来自于无限远处，终止于负电荷。

第二讲库仑定律一、要点归纳（1）库仑定律1、内容：________________________________________________________________。

2、表达式：________________。

其中k=________________，叫做________________。

3、库仑定律成立的条件是。

4、什么是点电荷？什么样的带电体可以看作点电荷？5、两个或者两个以上点电荷对某个点电荷的作用力，等于各个点电荷单独对这个电荷的作用力的_________________________________。

（2）注意事项1、库仑定律适用于真空中的两个点电荷的相互作用。

2、库仑力是矢量，在利用库仑定律进行计算时，常先用电荷量的绝对值代入进行计算，求得库仑力的大小，然后根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来确定库仑力的方向。

3、当多哥带电提同时存在时，没一个带电提间的库仑力仍然遵守库仑定律。

某一代电提同时受到多个库仑力作用时，可以利用力的平行四边形定则求出其合力。

二、讲练结合1.如图所示，两个带电小球A、B分别用细丝线悬吊在同一点O，静止后两小球在同一水平线上，丝线与竖直方向的夹角分别为α、β(α>β)，关于两小球的质量m1、m2和带电量q1、q2，下列说法中正确的是ArrayA.一定有m1<m2，q1<q2B.可能有m1<m2，q1>q2C.可能有m1=m2，q1=q2D.可能有m1>m2，q1=q22.两个大小相同的小球带有不等量的电荷，它们相隔某一距离时，相互作用的库仑力大小为F1．现将两小球接触后又放回到原位置，它们之间相互作用的库仑力大小为F2．下列说法中正确的是A.若F1<F2，则两小球原来所带电的电性一定相反B.若F1<F2，则两小球原来所带电的电性一定相同C.若F1=F2，则两小球原来所带电的电性一定相同D.若F1>F2，则两小球原来所带电的电性一定相反3.大小相同的两个金属小球A、B带有等量电荷，相隔一定距离时，两球间的库仑引力大小为F，现在用另一个跟它们大小相同的不带电金属小球，先后与A、B两个小球接触后再移开，这时A 、B 两球间的库仑力大小A.一定是F /8B.一定是F /4C.可能是3F /8D.可能是3F /44.半径为r 的两个带电金属小球，球心相距3r ，每个小球带电量都是+q ，设这两个小球间的静电力大小为F ，则下列式子中正确的是 A.229r kq F = B.229rkq F < C.229r kq F > D.2225rkq F =5.如图所示，两根细丝线悬挂两个质量相同的小球A 、B ．当A 、B 不带电时，静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为T A 、T B ．使A 、B 带等量同种电荷时，静止后上、下两根丝线上的拉力大小分别为T A /、T B /．下列结论正确的是A.T A /=T A ，T B / >T BB.T A /=T A ，T B / <T BC.T A /<T A ，T B / >T BD.T A / >T A ，T B / <T B6.光滑绝缘水平面上，两个相同的小球带有等量同种电荷，用轻质绝缘弹簧相连．静止时弹簧伸长量为x 1；若使两小球的带电量都减半，再次静止时弹簧伸长量为x 2．下列结论正确的是A.x 2=x 1/2B.x 2=x 1/4C.x 2>x 1/4D.x 2<x 1/47.如图所示，一个半径为R 的绝缘球壳上均匀分布有总电荷量为+Q 的电荷．另一个电荷量为+q 的点电荷固定在该球壳的球心O 处．现在从球壳最左端挖去一个半径为r （r <<R ）的小圆孔，则此时位于球心处的点电荷所受库仑力的大小和方向将如何？8.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直槽上，AB 间和BC 间的距离均为L ．已知A 球带电量为Q A =8q ，B 球带电量为Q B =q ，若在C 球上施加一个水平向右的恒力F ，恰好能使A 、B 、C 三个小球保持相对静止，共同向右加速运动。

第25讲库仑定律26讲电场强度和电场线 第25讲 库仑定律 26讲 电场强度和电场线 知识点总结 静电场知识是高考常见考点，重点要能用物质的微观模型和电荷守恒定律分析、解释常见的静电现象，知道电荷量的概念；知道库仑定律，认识点电荷间的相互作用规律，会计算真空中两个点电荷的相互作用力大小，认识电场、知道电场力、会用电场线、电场强度描述电场。

（一）电荷 库仑定律 1、电荷守恒定律和元电荷 自然界中只有两种电荷，正电荷和负电荷。电荷的多少叫做电荷量，正电荷的电荷量用正数表示，负电荷的电荷量用负数表示。同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。使物体带电的方法有： （1）摩擦起电； （2）接触带电； （3）感应起电。不管哪种方式使物体带电，都是由于电荷转移的结果。 元电荷e=1.60×10－19C.

2、电荷守恒定律 电荷既不能创造，也不能消灭，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。

3、比荷： 带电粒子的电荷量与粒子的的质量之比，叫做该粒子的比荷。 4、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。 （1）公式 （2）k=9.0×109N·m2/c2 （3）适用于点电荷（注意：看作点电荷的前提是带电体间的距离远大于带电体的尺寸

5、由于物体带电是由于电荷的转移，可知，物体所带电荷量或者等于电荷量e，或者等于电荷量e的整数倍。电荷量e称为元电荷，e=1.60×10－19C，比荷C/kg.

6、点电荷： 如果带电体的距离比它们自身的大小大得多，带电体的大小和形状忽略不计。这样的带电体可看作点电荷，它是一种理想化的物理模型。

（二）电场 电场强度 1、电场的基本性质： 就是对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫做电场力。 2、电场是一种特殊的物质形态。 3、电场强度 放入电场中某点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。 （1）公式 （2）单位V/m1V/m=1N/C （3）矢量性：规定正电荷在该点受电场力的方向为该点场强的方向。 4、点电荷电场的场强 5、电场的叠加原理： 如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就互相叠加，形成合电场。这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。 这叫做电场的叠加原理。 6、电场强度： 电场强度是反映电场“力的性质”的物理量， 是定义式，而仅适用于点电荷产生的电场。电场强度由表达，但E与F和q无关，E由场源和位置决定。 7、匀强电场 (1)定义：电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场. (2)匀强电场的电场线：是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如，两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中，除边缘附近外，就是匀强电场.如图所示。 8、电场线 在电场中画出一系列从正电荷或无穷远处出发到负电荷或无穷远处终止的曲线，曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，此曲线叫电场线。 电场线的特点： (1)电场线是起源于正电荷或无穷远处，终止于负电荷或无穷远处的有源线。 (2)电场线不闭合、不相交、不间断的曲线。 (3)电场线的疏密反映电场的强弱，电场线密的地方场强大，电场线稀的地方场强小。 (4)电场线不表示电荷在电场中的运动轨迹，也不是客观存在的曲线，而是人们为了形象直观的描述电场而假想的曲线。 常见电场的电场线