第一章静电场

第一章 静电场公式

1. 电子的比荷：eme=1.76×1011C/kg (e=1.60×10-19C)

2. 库伦定律：F=k221rqq

F：真空中两点电荷之间的相互作用力

K：静电力常量。K=9.0×1019N·m2/C2

q1、q2：两点电荷电荷量。

r：两点电荷之间的距离。

3. 电场强度（1）E=qF E：电场强度。

F：电场力。

q：试探电荷电荷量。

（2） E=k2rQ Q：场源电荷电荷量。

R：试探电荷与场源电荷之间距离。

4.静电力做功：（1）WAB=qElAB·COS q：电荷量。

E：电场强度。

lAB：AB两点间距离。

θ：E与lAB间距离。

（2）WAB+W其它力=ΔEk (ΔEk:动能变化量)

（3）WAB=EPA-EPB (EPA、EPB： A、B两点电势能)

（4）WAB=qUAB q:电荷量。

UAB：A、B两点电势差。

5.电势：φA=qEPA

φA：电荷在A点电势。

EPA:电荷在A点的电势能。

q:电荷量。

1 第一章 静电场

1、电荷及其守恒定律

教学三维目标

（一）知识与技能

1．知道两种电荷及其相互作用．知道电量的概念．

2．知道摩擦起电，知道摩擦起电不是创造了电荷，而是使物体中的正负电荷分开．

3．知道静电感应现象，知道静电感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．

4．知道电荷守恒定律．

5．知道什么是元电荷．

（二）过程与方法

1、通过对初中知识的复习使学生进一步认识自然界中的两种电荷

2、通过对原子核式结构的学习使学生明确摩擦起电和感应起电不是创造了电荷，而是使物体中的电荷分开．但对一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和不变。

（三）情感态度与价值观

通过对本节的学习培养学生从微观的角度认识物体带电的本质

重点：电荷守恒定律

难点：利用电荷守恒定律分析解决相关问题摩擦起电和感应起电的相关问题。

教学过程：

（一）引入新课：新的知识内容，新的学习起点．本章将学习静电学．将从物质的微观的角度认识物体带电的本质，电荷相互作用的基本规律，以及与静止电荷相联系的静电场的基本性质。

【板书】第一章 静电场

复习初中知识：

【演示】摩擦过的物体具有了吸引轻小物体的性质，这种现象叫摩擦起电，这样的物体就带了电．

【演示】用丝绸摩擦过的玻璃棒之间相互排斥，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒之间也相互排斥，而玻璃棒和硬橡胶棒之间却相互吸引，所以自然界存在两种电荷．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．

【板书】自然界中的两种电荷

正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为正电荷，用正数表示．把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为负电荷，用负数表示．

电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．

（二）进行新课：第1节、电荷及其守恒定律

【板书】

电荷

（1）原子的核式结构及摩擦起电的微观解释

原子：包括原子核（质子和中子）和核外电子。

（2）摩擦起电的原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同． 2 实质：电子的转移．

第 1 页 共 5 页 第一章 章节复习总结

一、电场基本规律

1、电荷守恒定律：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。（1）三种带电方式：摩擦起电，感应起电，接触起电。

（2）元电荷：最小的带电单元，任何带电体的带电量都是元电荷的整数倍，e=1.6×10-19C——密立根测得e的值。

2、库伦定律

（1）定律内容：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，与它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

（2）表达式：221rQkQF k=9.0×109N·m2/C2——静电力常量

（3）适用条件：真空中静止的点电荷。

二、电场力的性质

1、电场的基本性质：电场对放入其中电荷有力的作用。

2、电场强度E

（1）定义：电荷在电场中某点受到的电场力F与电荷的带电量q的比值，就叫做该点的电场强度。

（2）定义式：qFE E与F、q无关，只由电场本身决定。

（3）电场强度是矢量：大小：单位电荷受到的电场力。

方向：规定正电荷受力方向，负电荷受力与E的方向相反。

（4）单位：N/C,V/m 1N/C=1V/m

（5）其他的电场强度公式

○1点电荷的场强公式：2rkQE——Q场源电荷

○2匀强电场场强公式：dUE——d沿电场方向两点间距离

（6）场强的叠加：遵循平行四边形法则

3、电场线

（1）意义：形象直观描述电场强弱和方向理性模型，实际上是不存在的

（2）电场线的特点：

○1电场线起于正（无穷远），止于（无穷远）负电荷

○2不封闭，不相交，不相切

○3沿电场线电势降低，且电势降低最快。一条电场线无法判断场强大小，可以判断电势高低。

○4电场线垂直于等势面，静电平衡导体，电场线垂直于导体表面

2018年全真高考+名校模拟物理试题分项解析

1．如图所示，水平金属板A、B分别与电源两极相连，带电油滴处于静止状态．现将B板右端向下移动一小段距离，两金属板表面仍均为等势面，则该油滴（ ）

A. 仍然保持静止

B. 竖直向下运动

C. 向左下方运动

D. 向右下方运动

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）

【答案】 D

点睛：本题以带电粒子在平行板电容器电场中的平衡问题为背景考查平行板电容器的电场及电荷受力运动的问题，解答本题的关键是根据电场线与导体表面相垂直的特点，B板右端向下，所以电场线发生弯曲，电场力方向改变。

2．研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示，下列说法正确的是

A. 实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电

B. 实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小

C. 实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大

D. 实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大

【来源】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（北京卷）

【答案】 A

点睛：本题是电容器动态变化分析问题，关键抓住两点：一是电容器的电量不变；二是电容与哪些因素有什么关系。

3．如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为，粒子在M和N时加速度大小分别为，速度大小分别为，电势能分别为。下列判断正确的是

A. B.

C. D.

【来源】2018年全国普通高等学校招生同一考试理科综合物理试题（天津卷）

【答案】 D

若粒子从N运动到M，则根据带电粒子所受电场力指向轨迹弯曲的内侧，可知在某点的电场力方向和速度方向如图所示，故电场力做正功，电势能减小，动能增大，即，负电荷在低电势处电势能大，故；

综上所述，D正确；

【点睛】考查了带电粒子在非匀强电场中的运动；本题的突破口是根据粒子做曲线运动时受到的合力指向轨迹的内侧，从而判断出电场力方向与速度方向的夹角关系，进而判断出电场力做功情况．