大 学 物 理 简 明 教 程 教 案
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大学物理学
授课章节 第7章 静电场
教学目的 理解静电场物质的基本属性及描述静电场的基本物理量电场场强
和电势．掌握静电场的高斯定理、环流定理及求场强分布和电势分布
的方法．
理解导体静电感应原理和静电平衡概念．掌握导体静电平衡条件，
会计算有同心导体球壳和平行导体板组合存在时带电体上的电荷分
布以及空间的静电场分布．理解电介质极化概念和有电介质时的高斯
定理．会计算某些有均匀电介质存在情况下静电场的电位移和场强分
布．
理解电容器及其电容的概念．理解电场能量的概念．
教学重点、难点 电场场强和电势的概念；高斯定理、环流定理；导体静电平衡性质。
教学内容 备注
电磁学篇
1. 电磁学是研究电磁现象及其规律的学科;
2. 处理电磁学问题的基本观点和方法;
电磁作用是“场”的作用，着眼于场的分布。
从基本实验规律出发，通过归纳假设，综合为普遍规律。
3. 电磁学的发展
4. 电磁学的广泛应用
电能是应用最广泛的能源；
电磁波的传播实现了信息传递；
电磁学与工程技术各个领域有十分密切的联系；
电磁学的研究在理论方面也很重要。
§7.1电场 电场强度
一、电荷
电荷是物质的一种属性、不能离开物体或物质微粒。表示电荷多少的量叫做电
量．单位是库仑，代号为C．
1.电荷守恒定律
在一孤立系统内，无论发生怎样的物理过程，该系统电荷的代数和保持不变，这
就是电荷守恒定律．
2.电荷量子化
任何带电体所带电量都是基本电量e=1.60210-19C的整数倍．这种电量只能取分
立的、不连续的量值的性质称为电荷的量子化．
3.电荷的相对论不变性
实验还证明，一个电荷的电量与它的运动状态无关．
在不同的参考系观察，同一带电粒子的电量不变．电荷的这一性质叫电荷的相对
论不变性．
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大学物理学 二、库仑定律
1.真空中的库仑定律
真空中两个静止点电荷之间相互作用力的大小与这两个点电荷所带电量q1和q2的
1 高二物理选修3－1第一章《静电场》复习
第一节：1.电荷 电荷守恒 2.感应起电知道具有”近异远同”特点，被感应物体接地线后，地球为远端。3.知道接触起电，电荷先中和后平均的规律。 4.元电荷：e= 。知道带电体电量为元电荷的整数倍。5.知道什么是“比荷”。
第二节： 库仑定律：F= ；适用范围。静电常量k= 。
点电荷概念：
第三节： 1.电场及电场强度定义式（普遍适用式）：E＝ ，其单位是 。知道它是矢量。某点的场强为为各个点电荷单独在该点产生场强的矢量和，运算时采用平行四边形定则：图1.3-3. 2.点电荷的场强E＝ 。3.匀强电场场强E= 。4.画出几种常见电场线，知道其特点，知道电场线疏密，反映场强大小。知道电场线的切线就是场强方向。
第四节：1、知道静电力做功的特点：在电场中移动电荷时，电场力所做的功只与电荷的_____ 有关，与
无关。2．电场力做功与电势能变化的关系：电荷从电场中的A点移到B点的过程中，静电力所做的功与电荷在两点的电势能变化的关系式___________________。3.电场力做正功，电荷的电势能
，电场力做负功，电荷的电势能 。在同一电场中，同样从A点到B点，移动正电荷与移动负电荷，电场力做功相反，电荷的电势能的变化也是相反的。4．电势能：电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移到_________位置时所做得功。通常把_________的电势能规定为零。5．电势： ，计算时，注意正负号。电场线指向电势降低的方向。知道电势与场强没有联系。5. 12．等势面：电场中 的各点构成的面叫等势面。知道等势与电场线的关系。知道等势面的疏密反映场强的强弱，知道图1.4—5中三种常见的等势面的特点。
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
1 第一章 静电场
第一课时 电荷及其守恒定律
1．自然界中存在着两种电荷，即____________和____________。要使原来不带电的物体带电有三种方法，分别是____________、____________、____________。它们的实质都是______________________________。
2．用绸子摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷，则绸子带______电，其原因是_____________________________________________。把电荷移近不带电导体，在导体上离电荷近的一端带_____________，离电荷远的一端带_________________，这种现象叫静电感应。
3．电荷守恒定律的内容是：电荷既不能_________，也不能_________，只能_________________________，或者______________________________________________
___________；在转移过程中，________________保持不变。它的另一种表述是：在一个____________________________的系统，_____________________总是不变的。
4．下列关于电荷、电荷量的说法正确的是
A．自然界只存在两种电荷：正电荷和负电荷
B．物体所带的电荷量可以是任意值
C．物体所带的电荷量只能是某些特定的值
D．物体的带电量可以是2×10-19C
5．下列关于元电荷的说法正确的是
A．元电荷是是电荷的最小单元
B．元电荷就是质子
C．元电荷的电荷量是1.6×10-19C
D．自然界所有带电体的电荷量一定是元电荷的整数倍
