1、 【学习课题】电荷及其守恒定律、库仑定律、电场强度 【高考定位】 电荷及其守恒定律、点电荷、静电场、电场线的内容是类要求， 库仑定律电场强度 是 类要求内容。 【学习目标】 1、了解元电荷的含义，理解电荷守恒定律的不同表述。 2、掌握库仑定律，能够解决有关的问题。 3、理解电场强度及其矢量性，掌握电场强度的叠加，并进行有关的计算。 4、知道用电场线描述电场的方法。理解引入电场线的意义。 【自主学习】 一、电荷及电荷守恒 1、自然界中存在 电荷，正电荷和负电荷，同种电荷相互 ，异种电荷相互 。 电荷的多少叫做 ，单位是库仑，符号是 C。 所有带电体的带电量都是电荷量 e= 的整数倍，电荷量 e
2、称为 。 2、 （1）点电荷是一种 模型，当带电体本身 和 对研究的问题影响不大时，可以将带电 体视为点电荷。真正的点电荷是不存在的，这个特点类似于力学中质点的概念。 3、使物体带电有方法：摩擦起电、感应起电、接触起电，其实质都是电子的转移。 4、电荷既不能 ，也不能 ，只能从一个物体 到另一个物体，或从物体的 转移到 ，在转移的过程中，电荷的总量 ，这就是电荷守恒定律。 二、库仑定律 1、真空中两个 之间的相互作用力 F 的大小，跟它们的电荷量 Q1、Q 2的乘积成 ，跟它们的 距离 r 的 成反比，作用力的方向沿着它们的 。 公式 F= 其中静电力常量 k 适用范围：真空中的 。 4、库仑
3、定律与万有引力定律的比较如下表： 定律 共同点 区别 影响大小的因素 万有引力定律 与两个物体 、 有 关，只有 力 m1，m 2，r 库仑定律 （1）都与距离的二次方 成反比 （2）都有一个常量 与两个物体 、 有关， 有 力，也有 力 Q1，Q 2，r 青龙一中学校 本课程开发 姓 名 上课时间 三、电场强度 1、电场和电场强度 电场 电场是电荷之间发生相互作用的媒介物质， 周围存在电场， 放入电场中某点的电荷所受的 跟该电荷所带 的比值叫做该点的电场 强度 电场强度和定 义式 公式： ，单位： ，或 V/m 物理意义 是描述电场力的性质的物理量，能够反映电场的强弱 相关因素 E 的大小和
4、 的大小无关，是由电场 决定的，只与形成电场的电荷和该 点 有关，与试探电荷无关 矢标性 电场强度的方向与该点 所受电场力的方向相同，与 受电场力的方向 相反，几个场强叠加时，需按矢量的运算法则，即 定则。 2、电场强度的几个公式 （1） 是电场强度的定义式，适用于 的静电场。FEq （2） 是点电荷在真空中形成的电场中某点场强的计算式，只适用于 在真空中形成的电场。2Qkr （3） 是匀强电场中场强的计算式，只适用于 ，其中，d 必须是沿 的距离。UE 3、电场的叠加 电场需按矢量的运算法则，即按平行四边形定则进行运算。 四、电场线 （1）电场线：在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的 方向
5、都跟该点的 方向一致，这样 的曲线就叫做电场线。电场线是人们为了描述 而人为地画出来的，电场中并非真正存在着这样一些曲线。 它可以形象直观地反映电场的 和 。 （2）电场线的性质：电场线起始于 （或无穷远处） ；终止于 （或无穷远处） 。其上每一点 的切线方向和该点的 方向一致。疏密程度反映了电场的 ，电场线密集的地方场强 ；电场线 稀疏的地方场强 。在没有电荷的空间，电场线不能 ，两条电场线不能 。 （3）与电势的关系：在静电场中，电场线和等势面 且由电势较 的等势面指向电势较低的等势 面。顺着电场线的方向电势越来 ，但顺着电场线的方向场强 越来越小。 （4）电场线和电荷在电场中的运动轨迹是
6、 的，它们只有在一定的条件下才能重合。即： +Q +2Q 电场线是 。电荷的初速度为零或不为零，但速度方向和电场线 。 电荷仅受电场力作用或受其他力的方向和电场线平行。 只有同时满足这三个条件，轨迹才和电场线重合。 【典型例题】 例 1：如图 1-1 所示，有两个带电小球，电量分别为+Q 和+9Q，在真空中相距 0.4m。如果引进第三个带 电小球，正好使三个小球都处于平衡状态，第三个小球带的是哪种电荷？应放在什么地方？电量是 Q 的几倍？ Q q 9Q A C B （图 1-1） （1）审题（写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程） （2）分析（合理分段，画出示意图，并找出各段之间
7、的连接点） （3）解题过程 例 2：（2004广西模拟）如图 1-2 所示，初速度为 的带电粒子，从 A 点射入电场，沿虚线运动到 B 点，判断： （1）粒子带什么电？ （2）粒子加速度如何变化？ （3）画出 A、B 两点的加速度方向。 图 1-2 （1）审题（写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程） （2）分析（合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点） （3）解题过程 例 3：如图 1-3 所示，A、B 两点放有电荷量+Q 和+2Q 的点电荷，A、B、C、D 四点在同一直线上，且 AC=CD=DB，将一正电荷从 C 点沿直线移到 D 点，则（ ） A、电场力一直做正功 B、
8、电场力先做正功再做负功 A C D B C、电场力一直做负功 图 1-3 D、电场力先做负功再做正功 （1）审题（写出或标明你认为的关键词、题中条件和所处状态及过程） （2）分析（合理分段，画出示意图，并找出各段之间的连接点） （3）解题过程 【课后反思】 【强化作业】 第一次作业一 完成走向高考的 89 页至 91 页的五个变式训练 错题记录 第二次作业二 完成走向高考强化作业的 1 至 6 题 11、12 题，13 题选作。 错题记录 参 考 答 案 自 主 学 习 一 、 电 荷 及 电 荷 守 恒 1、 两 种 排 斥 吸 引 电 荷 量 元电荷 19.60eC 2、 理 想 大 小
9、形 状 3、 摩 擦 起 电 、 感 应 起 电 、 接 触 起 电 电 子 的 转 移 4、 创 造 消 灭 转 移 一 部 分 另 一 部 分 保 持 不 变 二 、 库 仑 定 律 1、 点 电 荷 正 比 二 次 方 连 线 12Qkr92.0/NmC 2、 二 次 方 质 量 、 距 离 、 引 电 荷 量 引 斥 力 三 、 电 场 强 度 1、 电 荷 电 场 力 电 量 E=F/q N/C 力 强 弱 本 身 的 性 质 位 置 正 电 荷 负 电 荷 平 行 四 边 形 2、 任 何 形 式 点 电 荷 匀 强 电 场 电 场 线 方 向 四 、 电 场 线 （ 1） 切 线
10、 场 强 电 场 强 弱 方 向 （ 2） 正 电 荷 负 电 荷 场 强 强 弱 弱 中 断 相 交 （ 3） 垂 直 高 低 越 低 （ 4） 不 同 直 线 平 行 电 场 力 平 行 典 型 例 题 例 1 解 析 ： 此 题 考 查 同 一 直 线 上 三 个 自 由 电 荷 的 平 衡 问 题 。 如 图 所 示 ， 第 三 个 小 球 平 衡 位 置 应 在+Q和 +9Q连 线 上 ， 且 靠 近 +Q。 如 图 中 C点 。 设 AC=xm， BC=（ 0.4-x） m， 对 q有 ： 解 得 ： x=0.1m229(.)kQq 要 使 +Q平 衡 q须 是 负 电 荷 ,对
11、+Q有 ： 解 得220.4kxA916q 即 第 三 个 小 球 带 负 电 荷 ， 电 荷 量 是Q的 倍 ， 应 放 在 +Q和 +9Q的 连 线 上 且 距 +Q0.1m处 。916 答 案 ： 负 电 荷 例 2 解 析 ： 此 题 考 查 电 场 线 的 特 点 及 带 电 粒 子 在 电 场 中 运 动 受 力 和 轨 迹 之 间 的 关 系 。 （ 1） 粒 子 受 合 力 方 向 指 向 弯 曲 的 一 侧 ， 由 粒 子 运 动 轨 迹 可 知 ， 带 正 电 。 （ 2） 由 电 场 线 的 疏 密 情 况 可 知 粒 子 加 速 度 增 大 。 （ 3） A、 B两 点
12、 的 加 速 度 方 向 即 为 该 点 所 在 曲 线 的 切 线 方 向 ， 如 图 所 示 。 答 案 ： （ 1） 正 电 （ 2） 增 大 （ 3） 见 解 析 图 例 3 解 析 ： 由 于 A、 B两 点 均 放 有 带 正 电 的 点 电 荷 ， 在AB连 线 上 有 一 点 合 场 强 必 为 零 ， 设 该 点 距A点 的 距 离 为 x， 根 据 点 电 荷 场 强 公 式 和 场 的 叠 加 原 理 有 ： x=（ -1） L。 可 见 E=0点 在22QkxL C、 D之 间 。 由 此 可 知 ， 正 电 荷 从 C到 D的 过 程 中 ， 电 场 力 先 做 正 功 再 做 负 功 ， 故B正 确 。 答 案 ： 选 B。
