人教版高中物理选修3-1 第一章 静电场 复习课件1 (共53张PPT)

Q f k 2 （1） r k r x Q （2）
mg
(1)A受的摩擦力为多大？ (2)如果将A的电荷量增至＋4Q，两物体开始运动， 当它们的加速度第一次为零时，A、B各运动了 多远距离？2
2
例4、如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把 一个质量为0.1kg的小球A悬挂到水平板的MN两 点，A上带有Q=3.0×10-6C的正电荷。两线夹角 为120°，两线上的拉力大小分别为F1和F2。A的 正下方0.3m处放有一带等量异种电荷的小球B， B与绝缘支架的总质量为0.2kg（重力加速度取 g=10m/s2；静电力常量k=9.0×109Nm2/C2，AB 球可视为点电荷）则
一、元电荷及电荷守恒定律 1．元电荷： 科学实验发现的最小电荷量是电 子的电荷量，质子、正电子所带的电荷量与它相 同，但符号相反．人们把这个最小的电荷量叫做 元电荷，用e表示，任何带电体的电荷量皆为元电 e＝1.60×10－19C . 荷的 整数倍 ． 2．电荷守恒定律 (1)起电方式： 。 摩擦起电、 接触起电、 感应起电 (2)带电实质： 物体带电的实质是 电荷的转移。
练习3：相距为L的点电荷A、B的带电量分为+4Q 和-Q，要引进第三个点电荷C，使三个点电荷在 库仑力作用下都能处于平衡状态，试求C电荷的 电量和放置的位置？
+4Q
A
+
B
-
-Q
C
qc
q 4Q
xL
结论：
①当A、B已固定，只要求C球受力平衡，则C球 的位置是唯一确定的，对其电量、电性无要求。 ②当A、B未固定，要求三球均平衡，则对C球 的位置、电量、电性都有要求。 同种电荷放中间，异种电荷在两边； 远离大球近小球，平衡位置连成线； 三个小球都平衡，电量正负有条件；
（两“同”夹“异”；两“大”夹 第三小球能平衡，电量正负任意选。 “小”。）
三、电场、电场强度和电场线 1．电场 (1)定义： 存在于电荷周围，能传递电荷 间相互作用的一种特殊 物质 ．
(2)基本性质： 对放入其中的 电荷 有力的作用． 2．电场强度 (1)定义： 放入电场中某点的试探电荷所受的 电场力F与它的电荷量q的比值 ．
例1、由库仑定律可知，真空中两个静止的点
电荷，带电荷量分别为q1和q2。其间距离为r
时，它们之间相互作用力的大小为
单位表示，k的单位应为（ A．kg· A 2· m3 C．kg· m2· C-2 ）
q1q2 Fk k 2 式中 为静电力常量。若用国际单位制的基本 r
，
B
B．kg· A-2· m3· s-4 D．N· m2· A-2
1．电场中某点电场强度的大小和方向与该 点放不放试探电荷以及所放试探电荷的电荷 量大小和电性无关，完全由电场本身决定． 2．电场线上某点的切线方向表示该点的场 强方向，不表示电荷在该点的受力方向．电 场线不是电荷在电场中的运动轨迹． (3)几种典型电场的电场线 孤立的正电荷、孤立的负电荷、等量异种 电荷、等量同种电荷、正电荷与大金属板 间、带等量异种电荷的平行金属板间的电 场线分别如图甲、乙、丙、丁、戊所示．
(2)电场线的特点 ①电场线是为了形象地描述电场而 假想的 、实际 不存在的理想化模型． ②电场线始于 正电荷(或无穷远)，终于无穷 或 负电荷 ，是不闭合曲线． ③任意两条电场线都 不相交 ． ④电场线的疏密表示电场强度的相对大小，在同 一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电 场强度较小的地方电场线较疏. ⑤匀强电场中的电场线是等间距的平行线． 注意：
9Q
+
qc
+
正电荷或负电荷都可以。
rAC
3 r 5
练习2:有AB两个带正电的小球,电荷量分别为Q和 9Q,在真空中相距L,如果引入第三个小球C,恰好 使得3个小球只在相互的静电力作用下都处于平 衡状态,第三个小球应带何种电荷,应放在何处, 电荷量又是多少?
A
+
Q
C
qc
B
+
9Q
小球C应放在AB连线之间，且应带负电荷。 第三个小球C应放在AB连线之间距A为 1 9 rAC L 处，电荷量为 qC Q 16 4
(3)内容：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； 在转移的过程中，电荷 的总量 保持不变 ． 二、点电荷及库仑定律
1．点电荷： 带一定的电荷量，忽略其形状和大
小的一种理想化模型． 2．库仑定律 (1)内容：
在 真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与 电荷量的乘积 它们的 距离的二次方 成正比，跟它们间的 成反比．作用力的方向在 它们的连线上 .
例2、图示是α粒子（氦原子核）被重金属原子 核散射的运动轨迹，M、N、P、Q是轨迹上的 四点，在散射过程中可以认为重金属原子核静 止不动。图中所标出的α粒子在各点处的加速 度方向正确的是（ C ） A．M点 B． N点 C．P点 D． Q 点
例3、如图所示，绝缘水平面上静止着两个质量 均为m、电荷量均为＋Q的物体A和B(A、B均可 视为质点)，它们间的距离为r，与水平面间的动 摩擦因数均为μ，求：
F (2)定义式： E (F为电场力、q为试探电荷的 q
电荷量)，单位： V/m N/C 或 . (3)意义：描述电场 强弱和 方向 的物理量。 (4)方向：规定 正 电荷在电场中所受电场力的 方向为电场强度的方向，是矢量． 3．电场线及其特点 (1)电场线：为了直观形象地描述电场中各点的 强弱及方向，在电场中画出的一条条有方向的 曲线，曲线上每点的 切线方向 表示该点的场强 方向．（法拉第首先提出电场线）
(2)表达式：
9 9.0 × 10 k＝ N· m2/C2，叫静电力常量．
q1q2 F k 2 r
(3)适用条件： 真空 中的 点电荷
．
注意：
1．点电荷类似于力学中的质点，能否看
做点电荷不是依据电荷量或带电体的大小， 而是依据带电体大小对研究问题的影响程 度．
2．若带电体相距很近，不能看做点电荷， 公式不再适用，但作用力仍存在．
A.支架对地面的压力大小为2.0N B.两线上的拉力大小F1=F2=1.9N
C.将B水平右移，使M、A、B在同一直线 上，此时两线上的拉力大小为 F1=1.225N,2=1.0N D.将B移到无穷远处，两线上的拉力大小 F1=F2=0.866N
答案：BC
练习1：A、B两个点电荷，相距为r，A带有 9Q 的正电荷， B 带有 4Q 的正电荷。如果 A 和 B 固定，应如何放置第三个点电荷 qC ， 才能使此电荷处于平衡状态？（指出电 性和位置） C B A 4Q