高二物理靜電場教案

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第二章 靜電場
    第1課時(shí) 庫侖定律 電場強(qiáng)度
    基礎(chǔ)知識(shí)回顧
    1.電荷、電荷守恒
    ⑴自然界中只存在兩種電荷:正電荷、負(fù)電荷.使物體帶電的方法有摩擦起電、接觸起電、感應(yīng)起電. ⑵靜電感應(yīng):當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí),由于電荷間的相互吸引或排斥,使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號(hào)電荷,遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號(hào)電荷.
    ⑶電荷守恒:電荷即不會(huì)創(chuàng)生,也不會(huì)消失,它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分;在轉(zhuǎn)移過程中,電荷總量保持不變.(一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和保持不變)
    ⑷元電荷:指一個(gè)電子或質(zhì)子所帶的電荷量,用e表示.e=1.6×10-19
    2.庫侖定律
    ⑴真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電場力,跟它們電荷量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比,作用力的方向在它們的連線上.即:Fkq1q2 其中k為靜電力常量, k=9.0×10 9 Nm2/c2 2r
    ⑵成立條件
    ①真空中(空氣中也近似成立),②點(diǎn)電荷,即帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計(jì).(對帶電均勻的球, r為球心間的距離).
    3.電場強(qiáng)度
    ⑴電場:帶電體的周圍存在著的一種特殊物質(zhì),它的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用,這種力叫電場力.電荷間的相互作用就是通過電場發(fā)生作用的.電場還具有能的性質(zhì).
    ⑵電場強(qiáng)度E:反映電場強(qiáng)弱和方向的物理量,是矢量.
    ①定義:放入電場中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值,叫該點(diǎn)的電場強(qiáng)度.即:EF
    q單位:
    ②場強(qiáng)的方向:規(guī)定正電荷在電場中某點(diǎn)的受力方向?yàn)樵擖c(diǎn)的場強(qiáng)方向. (說明:電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)與放入場中的試探電荷無關(guān),而是由該點(diǎn)的位置和場源電何來決定.)
    ⑶點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度:E=kQ,其中Q為場源電荷,E為場中距Q為r的某點(diǎn)處的場強(qiáng)大?。畬τ谇髍2
    均勻帶電的球體或球殼外某點(diǎn)的場強(qiáng)時(shí),r為該點(diǎn)到球心的距離.
    ⑷電場強(qiáng)度的疊加:當(dāng)存在多個(gè)場源電荷時(shí),電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和.
    ⑸電場線:為形象描述電場而引入的假想曲線.
    ①電場線從正電荷或無限遠(yuǎn)出發(fā),終止于無限遠(yuǎn)或負(fù)電荷.
    ②電場線不相交,也不相切,更不能認(rèn)為電場就是電荷在電場中的運(yùn)動(dòng)軌跡.
    ③同一幅圖中,場強(qiáng)大的地方電場線較密,場強(qiáng)小的地方電場線較疏.
    ⑹勻強(qiáng)電場:電場中各點(diǎn)場強(qiáng)大小處處相等,方向相同,勻強(qiáng)電場的電場線是一些平行的等間距的平行線.