最新等量的点电荷形成的电场中的场强和电势特点

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等量的点电荷的电场和电势的特点 一中

等量的点电荷的电场和电势的特点  一中

等量的点电荷形成的电场中的场强和电势特点一. 等量的同种电荷形成的电场和电势的特点(设两点电荷的带电量均为q,间距为R,向右为正方向)1.场强特点:1)在两个等量正电荷的连线上,由A点向B点方向,电场强度的大小先减后增,即中点O处, 场强最小为0;场强的方向先向右再向左, 除中点O外,场强方向指向中点O2)在两个等量正电荷连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向,电场强度的大小先增后减;场强的方向由O点指向N(M)。

2.电势的特点:在两个等量正电荷的连线上,由A点向B点方向,电势先减后增,中点O处, 电势最小,但电势总为正。

在两个等量正电荷的连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向,电势一直减小且大于零,即O点最大,N(M)点为零二.等量的两个负电荷形成的电场和电势的特点1.场强特点:由A点向B点方向,电场强度的大小先减后增,中点O处, 场强最小为零;场强的方向先向左再向右(除中点O外)。

在等量负电荷的连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向,电场强度的大小先增后减,场强的方向由 N(M)指向O点2.电势特点:在两个等量负电荷连线上,由A点向B点方向,电势先增后减,在中点O处, 电势最大但电势总为负;在两个等量负电荷连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向,电势一直增大且小于零,即O点最小,N(M)点为零三.等量的异种电荷形成的电场和电势的特点1.场强特点:在两个等量异种电荷的连线上,由A点向B点方向,电场强度的大小先减小后增大,中点O处场强最小;场强的方向指向负电荷在两个等量异种电荷的连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向,电场强度的大小一直在减小;场强的方向平行于AB连线指向负电荷一端2.电势特点:在两个等量异种电荷的连线上,由A 点向B 点方向,电势一直在减小,中点O 处电势为零,正电荷一侧为正势,负电荷一侧为负势。

等量异种电荷连线的中垂线上任意一点电势均为零即等量异种电荷的连线的中垂线(面)是零势线(面)例1. 如图为真空中两点电荷A 、B 形成的电场中的一簇电场线,已知该电场线关于虚线对称,O 点为A 、B 电荷连线的中点,a 、b 为其连线的中垂线上对称的两点,则下列说法正确的是( ).A .A 、B 可能带等量异号的正、负电荷B .A 、B 可能带不等量的正电荷C .a 、b 两点处无电场线,故其电场强度可能为零D .同一试探电荷在a 、b 两点处所受电场力大小相等,方向一定相反解析 根据题图中的电场线分布可知,A 、B 带等量的正电荷,选项A 、B 错误;a 、b 两点处虽然没有画电场线,但其电场强度一定不为零,选项C 错误;由图可知,a 、b 两点处电场强度大小相等,方向相反,同一试探电荷在a 、b 两点处所受电场力大小相等,方向一定相反,选项D 正确.答案 D变式1. (2013·山东卷,19)如图所示,在x 轴上相距为L 的两点固定两个等量异种点电荷+Q 、-Q ,虚线是以+Q 所在点为圆心、L 2为半径的圆,a 、b 、c 、d 是圆上的四个点,其中a 、c 两点在x 轴上,b 、d 两点关于x 轴对称.下列判断正确的是( ).A .b 、d 两点处的电势相同B .四个点中c 点处的电势最低C .b 、d 两点处的电场强度相同D .将一试探电荷+q 沿圆周由a 点移至c 点,+q 的电势能减小解析 根据等量异种点电荷电场线及等势线的分布可知b 、d 两点电势相同,电场强度大小相等、方向不同,选项A 对,C 错.c 点电势为0,由a 经b 到c ,电势越来越低,正电荷由a 经b 到c 电势能越来越小,选项B 、D 对.答案ABD练习1、两个带等量正电的点电荷,固定在图中P、Q两点,MN为PQ连线的中垂线,交PQ 于O点,A为MN上的一点.一带负电的试探电荷q,从A由静止释放,只在静电力作用下运动,取无限远处的电势为零,则A.q由A向O的运动是匀加速直线运动B.q由A向O运动的过程电势能逐渐减小C.q运动到O点时的动能最大D.q运动到O点时的电势能为零。

等量电荷电场线与等势线分布特点(简洁)

等量电荷电场线与等势线分布特点(简洁)
一.两点电荷连线上各点,电场线方向从正电荷 指向负电荷.
二.两点电荷连线的中垂线上,电场线方向均相 同,即场强方向均相同,且总与中垂线垂 直.在中垂线上到O点等距离处各点的场强相 等(O为两点电荷连线中点).
三.等量异种点电荷连线上以中点O场强最小, 中垂线上以中点O的场强为最大;
四.等量异种点电荷连线、中垂线上关于中于中点对称 处的场强大小相等、方向相反.
在连线的延长 线上,关于某 电荷对称的两 点电势不相等, 连线上的电势 高于延长线上 的电势
等量同种点电荷的等势线:是两簇对称曲线, 在AA′线上O点电势最低;在中垂线上O点电 势最高,向两侧电势逐渐降低,A、A′和B、 B′对称等势.
2
电荷对称的两点,延长线上的电势比连线上的电势低。
两点电荷连线中点O处场强为零,此处无电场 线.
中点O附近的电场线非常稀疏,但场强并不为 零.
两点电荷连线中垂线上,场强方向总沿线远离 O(等量正电荷).
在中垂线上从O点到无穷远,电场线先变密后 变疏,即场强先变强后变弱.
等量同种点电荷连线上以中点电场强度最小, 等于零.因无限远处场强E∞=0,则沿中垂线 从中点到无限远处,电场强度先增大后减小, 之间某位置场强必有最大值.
0 1
在中垂线上的电荷受到的静电力的方向总与中垂线垂直,因此,在中 垂线
上移动电荷时静电力不做功.中垂线为等势线且电势 为0(2).关于连线 对称的两点,电场强度大小相等,电势相同。关于中垂线对称的两点,电场 强度大小相等,电势不同。
0
关于正电荷对称的两点,延长线上的电势比连线上的电势高,关于负

两等量点电荷的场强、电势、电势能的情况分析[整理]

两等量点电荷的场强、电势、电势能的情况分析[整理]

两等量点电荷连线及中垂线上的场强、电势和电势能的情况分析高中物理“电场”这个内容的概念很抽象,学生往往感到很困惑,导致对两点电荷连线及中垂线上的电场强度、电势、电势能的变化情况感到模糊不清,现就将我对这个问题的分析小结如下:这里所指的两点电荷是指靠得很近的两等量同种点电荷和等量异种点电荷。

一、两正点电荷连线及中垂线上的电场强度、电势、电势能的变化1、电场强度(1)两点电荷的连线上两点电荷在空间的电场是由这两个点电荷分别在该点的场强叠加而成。

根据电场强度的决定式2rQkE =,可知E 与r 2成反比,与Q 成正比,而对于正电荷E 的方向背离点电荷。

在其连线上的中点,由于Q 相等,r 相等,即E 大小相等,而两点电荷在的场强方向相反,故合场强为零,如图1所示。

图1由||||212212r Qk r Q kE E E -=-=知,从中点往两边合场强增大,且关于中点对称。

小结:连线中点场强为零,靠近点电荷场强渐强,且关于中点对称,场强方向沿较近点电荷的场强方向。

(2)两点电荷的中垂线上中垂线上的某点的场强由两点电荷分别在该点的场强叠加而成。

由于中垂线上的点到线两端的距离相等,由2rQk E =知|E 1|=|E 2|,即大小相等,方向如图2所示:图2分别把E 1、E 2分解在连线上和中垂线上,连线上的分量大小相等,方向相反,相互抵消,故合场强E 如图2所示。

所以从中垂线上中点往两边场强先是由零增大,但由2rQk E =可知。

r 越大,E 减小,所以合场强又开始减小。

小结:两正电荷的中垂线上电场强度先从中点时的零逐渐增大,当增大到某个值时,又逐渐减小,且两边对称。

2、电势(1)可根据电势与电场线的关系(沿着电场线的方向电势降低)直接判断:连接上,从中点往两边电势升高;中垂线上从中点往两边电势降低。

电场线的分布如图3所示。

图3(2)也可由电势差的定义qW U ABAB =判断。

先看两点电荷的连线上:设一正检验电荷由连线上某点A 向中点O 运动时,如图4所示图4根据W=FS cos θ知,F 与S 的方向相同,故F 做正功,q 又为正电荷,所以 0>=qW U AOAO 即 0>-=O A Ao U ϕϕ故 OA ϕϕ>可知连线上从O 到点电荷电势升高,又由于两边对称,故连线上O 点电势最低。

等量电荷电场线的分布及电场强度、电势的特点分析

等量电荷电场线的分布及电场强度、电势的特点分析

等量电荷电场线的分布及电场强度、电势的特点分析高二物理选修3-1教材中,在静电场中,“电场”这个概念很抽象,特别是对初学者来说,对等量电荷电场线分布及场强、电势特点模糊不清,以至在应用过程中经常出错。

1.等量电荷电场线分布电场线的特点:①电场线从正电荷或无限远出发,终止无限远或负电荷;②电场线在电场中不相交,这是因为在电场任意一点的场强不可能有两个方向;③在同一幅图中,可以用电场线的疏密来表示场强的大小:即电场线密的地方场强大,电场线疏的地方场强小。

2.等量电荷的场强(1)等量正、负点电荷。

等量正、负点的场强的大小用点的电荷的场强公式E=k—来计算。

根据公式可知,离场源电荷越远,场强越小;与场源电荷等距的各点组成球面上的场强大小相等。

方向:正点电荷的场强方沿着电场线的方向向外,负点电荷的场强方向沿着电场线向内。

(2)等量异种、同种电荷的场强。

在实际应用中,主要考查等量异种、同种电荷两条特殊线的场强,下面就等量异种、同种电荷两条特殊线(两电荷的连线上和两电荷连线上的中垂线)的场强进行分析。

等量异种电荷:例一:两电荷连线上。

如图1所示,在两电荷连线上任取一点G,设AG长度为x,则G点场强EG为两点电荷分别在该点的场强EA、EB 的矢量和,方向从A指向B(由正电荷指向负电荷一侧),由点电荷场强公式知:EG=EA+ EB=—+—=—∵x+(L-x)等于定值L,∴当x=(L-x),即x=—时,x与(L-x)乘积最大∴这时EG有最小值,即在两电荷连线中点O处场强最小,将x=—带入上式,可求得EG最小值EGmin=——,方面由A指向B。

从O点向两侧逐渐增大,数值关于O点对称。

小结:等量异种电荷连线中点场强最小,靠近点电荷场强渐强,方向从正点荷指向负电荷。

例二:中垂线上。

如图2所示,在中垂线上,任取一点H,设OH=x,根据对称性知:EH沿水平方向向右,即在中垂线上各点场强水平向右(垂直于中垂线指向负电荷一侧),沿中垂线移动电荷,电场力不做功,由电势差定义知:中垂线为一等势线,与无限远处等势,即各点电势为零。

电荷电场线分布示意图及场强电势特点

电荷电场线分布示意图及场强电势特点

等量同种正点电荷
注意:电场线、等势面的特点和电场线与等势面间的关系:
①电场线的方向为该点的场强方向,电场线的疏密表示场强的大小。

②电场线互不相交,等势面也互不相交。

③电场线和等势面在相交处互相垂直。

④电场线的方向是电势降低的方向,而且是降低最快的方向。

⑤电场线密的地方等差等势面密;等差等势面密的地方电场线也密。

电容器动态变化的两类典型问题讨论
平行板电容器充电后,继续保持电容器两极板与电池两极相连接,若电容器的d 、S 、ε变化,将引起电容器的C 、Q 、U 、E 怎样变化:由于电容器始终连接在电池上,因此两板间的电压保持不变,可根据下列几式讨论C 、Q 、E 的变化情况
d
d U E d S kd SU CU Q d S kd S C 144∝=∝==∝= επεεπε 平行板电容器充电后,切断与电池的连接,若电容器的d 、S 、ε变化,将引起电容器的C 、Q 、U 、E 怎样变化:由于电容器充电后,切断与电池的连接,使电容器的带电量保持不变,可根据下列几式讨论C 、U 、E 的变化情况
S Q S kQ d kd
S Q Cd Q d S d S kdQ d kd d S kd S C εεππεεεππεεπε∝=⋅==∝=∝=44,4,4UE= 4SQ CQU=。

等量的点电荷形成的电场中的场强和电势特点

等量的点电荷形成的电场中的场强和电势特点

等量的点电荷形成的电场中的场强和电势特点一. 等量的同种电荷形成的电场的特点(以正电荷形成的场为例)设两点电荷的带电量均为q,间距为R,向右为正方向1.场强特点:在两个等量正电荷的连线上,由A点向B点方向,电场强度的大小先减后增,即中点O处, 场强最小为0;场强的方向先向右再向左, 除中点O外,场强方向指向中点O在两个等量正电荷连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向,电场强度的大小先增后减;场强的方向由O点指向N(M)。

外推等量的两个负电荷形成的场结论:在两个等量负电荷的连线上,由A点向B点方向,电场强度的大小先减后增,中点O处, 场强最小为零;场强的方向先向左再向右(除中点O外)。

在等量负电荷的连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向,电场强度的大小先增后减,场强的方向由N(M)指向O点2.电势特点:在两个等量正电荷的连线上,由A点向B点方向,电势先减后增,中点O处, 电势最小,但电势总为正。

在两个等量正电荷的连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向,电势一直减小且大于零,即O点最大,N(M)点为零外推等量的两个负电荷形成的场在两个等量负电荷连线上,由A点向B点方向,电势先增后减,在中点O处, 电势最大但电势总为负;在两个等量负电荷连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向,电势一直增大且小于零,即O点最小,N(M)点为零二:等量的异种电荷形成的电场的特点1.场强特点在两个等量异种电荷的连线上,由A点向B点方向,电场强度的大小先减小后增大,中点O处场强最小;场强的方向指向负电荷在两个等量异种电荷的连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向,电场强度的大小一直在减小;场强的方向平行于AB连线指向负电荷一端2.电势特点:在两个等量异种电荷的连线上,由A点向B点方向,电势一直在减小,中点O处电势为零,正电荷一侧为正势,负电荷一侧为负势。

等量异种电荷连线的中垂线上任意一点电势均为零即等量异种电荷的连线的中垂线(面)是零势线(面)库仑定律内容表述:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比.作用力的方向在两个点电荷的连线上公式: 静电力常量:k = 9.0×109 N·m2/C2库仑定律适用条件:真空中,点电荷点电荷——理想化模型,实际上是不存在的.但只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略,带电体就可以看作点电荷.并非是体积小就能当点电荷(理想化研究方法)启示与小结:可以看出,万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似,只有质量和电荷量的区别,体现了科学的一种对称美,它们的实质区别是:首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力,绝没有相排斥的力.其次,由计算结果看出,电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多,因此在研究微观带电粒子间的相互作用时,主要考虑静电力,万有引力虽然存在,但相比之下非常小,所以可忽略不计电场:是力的作用媒介:电荷之间的相互作用是通过特殊形式的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场,电场的物质性是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量。

专题:点电荷形成的电场中的场强和电势分布特点概述

专题:点电荷形成的电场中的场强和电势分布特点概述
等量的同种电荷形成的电场的特点
(以正电荷形成的场为例) 设两点电荷 的带电量均 为q,间距为 R,向右为正 方向
1.场强特点
①中点O点处的场强Eo: EO EA EB 0
②两点电荷连线上任意一点P处的场强EP:
q q EP EA EB k 2 k 2 rA ( R rA )
电场线 电势 场 强 电 势 场 强 电 势
大部分是曲线,起于无穷远,终止于负电荷; 有两条电场线是直线。 每点电势为负值。 以中点最小为零;关于中点对称的任意两 点场强大小相等,方向相反,都是背离中 点;由连线的一端到另一端,先减小再增 大。 由连线的一端到另一端先升高再降低,中 点电势最高不为零。 以中点最小为零;关于中点对称的任意两 点场强大小相等,方向相反,都沿着中垂 线指向中点;由中点至无穷远处,先增大 再减小至零,必有一个位置场强最大。 中点电势最低,由中点至无穷远处逐渐升 高至零。
总结:在两个等量异种电荷的连线上, 由A点向B点方向,电场强度的大小先减 小后增大,在rA=R/2(即中点O处)场 强最小;场强的方向指向负电荷。
③两点电荷连线的中垂线上任意一点Q处的场强EQ:
EQ EA EB 2 EA cos 2k
q 8kq 3 cos 2 cos R 2 R ( ) 2cos
16 3 kq E 9 R2
max
外 推
等量的两个负 电荷形成的场
结论:在两个等量负电荷的连线上,由A点 向B点方向,电场强度的大小先减后增,在 rA=R/2(即中点O处)场强最小为零;场强 的方向先向左再向右(除中点O外)。在其 连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向, 电场强度的大小先增后减,当α =35.26° 时出现场强最大值;场强的方向由 N(M) 指向O点。

等量点电荷电场的特点乐乐课堂

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等量点电荷电场的特点乐乐课堂等量点电荷电场是指由几个等量的正电荷或负电荷组成的电场。

在这个电场中,每个点电荷在其周围产生一个电场,而所有点电荷的电场叠加形成整个电场。

等量点电荷电场具有以下几个特点:1. 对称性:等量点电荷电场具有很高的对称性。

当电荷是等量的正电荷时,电场呈球对称分布;当电荷是等量的负电荷时,电场也呈球对称分布。

这是因为在等量点电荷电场中,每个点电荷都对周围的电场起到相同的作用。

2. 强度相同:等量点电荷电场中,每个点电荷产生的电场强度相同。

这是因为每个点电荷的电量相等,而电场强度与电量成正比。

所以,在等量点电荷电场中,无论是正电荷还是负电荷,每个点电荷产生的电场强度都相同。

3. 方向相反:等量点电荷电场中,每个点电荷产生的电场方向相反。

当点电荷是正电荷时,电场方向指向该电荷;当点电荷是负电荷时,电场方向指向远离该电荷。

这是因为电场线是从正电荷流向负电荷。

4. 叠加原理:等量点电荷电场的总电场是各个点电荷电场的矢量和。

根据叠加原理,每个点电荷产生的电场可以叠加在一起,形成整个电场。

这意味着在等量点电荷电场中,每个点电荷的电场独立存在,互不影响。

5. 电势能变化:在等量点电荷电场中,将一个正电荷从无穷远处移动到电场中某一位置,需要克服电场力的作用,从而做功。

这样,正电荷的电势能就增加了。

同样,将一个负电荷从无穷远处移动到电场中某一位置,也需要克服电场力的作用,其电势能也增加了。

这说明在等量点电荷电场中,电场具有能量。

6. 磁场影响:等量点电荷电场中,电场的存在可以影响磁场。

当电场发生变化时,会在周围产生磁场。

这是由于电场变化引起的电流产生磁场的作用。

这种电场和磁场的相互作用被统一地描述为电磁场。

7. 势能分布:在等量点电荷电场中,电场的势能分布是球对称的。

这是因为每个点电荷产生的电场都是球对称的,所以整个电场的势能分布也是球对称的。

总结起来,等量点电荷电场具有对称性、强度相同、方向相反、叠加原理、电势能变化、磁场影响和势能分布等特点。

等量电荷形成的电场中场强和电势的特点

等量电荷形成的电场中场强和电势的特点

等量电荷形成的电场中场强和电势的特点等量电荷形成的电场中场强和电势的特点一、等量异种点电荷形成的电场特点(1)两点电荷连线上各点,电场线方向从正电荷指向负电荷.(2)两点电荷连线的中垂面(中垂线)上,电场线方向均相同,即场强方向均相同,且总与中垂面(线)垂直.在中垂面(线)上到O点等距离处各点的场强相等(O为两点电荷连线中点)(3)在中垂面(线)上的电荷受到的静电力的方向总与中垂面(线)垂直,因此,在中垂面(线)上移动电荷时静电力不做功.(4) 等量异种点电荷连线上以中点O场强最小,中垂线上以中点O 的场强为最大(5)等量异种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强相同;(6)关于正电荷对称的两点,延长线上的电势比连线上的电势高,关于负电荷对称的两点,延长线上的电势比连线上的电势低。

再正电荷周围的电势大于零,负电荷周围的电势小于零。

(7等量异种电荷连线的中垂线上任意一点电势均为零即等量异种电荷的连线的中垂线(面)是零势线(面)二、等量同种点电荷形成的电场中电场线的特点(1)两点电荷连线中点O处场强为零,此处无电场线.(2)中点O附近的电场线非常稀疏,但场强并不为零.(3)两点电荷连线中垂面(中垂线)上,场强方向总沿面(线)远离O(等量正电荷).(4)在中垂面(线)上从O点到无穷远,电场线先变密后变疏,即场强先变强后变弱.(5)等量同种点电荷连线上以中点电场强度最小,等于零.因无限远处场强E∞=0,则沿中垂线从中点到无限远处,电场强度先增大后减小,之间某位置场强必有最大值.(6)等量同种点电荷连线和中垂线上关于中点对称处的场强大小相等、方向相反. (7)等量同种正电荷形成的电场,若取无穷远处电势为零,电场中各点的电势都大于零;关于两电荷连线的中点O 对称的任意两点电势相等,在两电荷连线上,越接近中点,电势越低,中点是连线上电势的最低点,但不为零。

在连线的延长线上,关于某电荷对称的两点电势不相等,连线上的电势高于延长线上的电势(叠加)。

等量的点电荷形成的电场中的场强和电势特点

等量的点电荷形成的电场中的场强和电势特点

等量的点电荷形成的电场中的场强和电势特点在等量的点电荷形成的电场中,场强表征电场的力量或效应的大小。

场强的计算公式为场强等于电荷的大小除以距离的平方。

对于等量的点电荷,它们的大小相等,因此它们在同一距离处产生的场强也是相等的。

这意味着在等量的点电荷形成的电场中,场强的大小在空间中保持均匀分布。

这是因为电场中的每个点电荷都会对周围的空间产生相同大小和方向的力,使得场强保持一致。

此外,等量的点电荷形成的电场中,场强的方向呈放射性。

场强的方向从正电荷指向负电荷,与指向统一矢量相反。

这是因为正电荷和负电荷之间存在电力线,电力线是场强的方向标志。

在等量的点电荷形成的电场中,电力线从正电荷出发,沿着放射线向外发散,指向负电荷。

由于等量的点电荷的方向是相同的,所以电力线和场强的方向也是相同的,呈放射性分布。

除了场强,另一个特点是电势。

电势是描述电场中的能量转换的量。

在等量的点电荷形成的电场中,电势的大小与电荷的大小和距离有关。

在距离电荷较远的地方,电势较小,而在距离电荷较近的地方,电势较大。

这是因为电荷会使空间中的能量分布发生变化,能量在电场中沿着电势梯度的方向传递。

在等量的点电荷形成的电场中,电势呈球对称形态,类似于一个球面。

球面上的每个点的电势是相等的,而且与距离电荷的距离成反比。

由于点电荷的大小相同,所以球面上每个点到电荷的距离相同,因此电势在整个球面上保持均匀。

此外,电势的方向是从正电荷指向负电荷的。

电势与电力线的方向相同,都是从正电荷指向负电荷。

这是因为电场中的能量转换主要是由正电荷向负电荷转移的。

综上所述,等量的点电荷形成的电场中,场强呈放射性分布,大小均匀;而电势呈球对称分布,大小与距离成反比。

这些特点揭示了等量的点电荷形成的电场的规律性和对电场中物体的作用效应。

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等量的点电荷形成的电场中的场强和电势特点
一. 等量的同种电荷形成的电场的特点
(以正电荷形成的场为例)
设两点电荷的带电量均为q,间距为R,向右为正方向
1.场强特点:
在两个等量正电荷的连线上,由A点向B点方向,电场强度的大小先减后增,即中点O处, 场强最小为0;场强的方向先向右再向左, 除中点O外,场强方向指向中点O
在两个等量正电荷连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向,电场强度的大小先增后减;场强的方向由O点指向N(M)。

外推等量的两个负电荷形成的场
结论:在两个等量负电荷的连线上,由A点向B点方向,电场强度的大小先减后增,中点O处, 场强最小为零;场强的方向先向左再向右(除中点O外)。

在等量负电荷的连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向,电场强度的大小先增后减,场强的方向由N(M)指向O点
2.电势特点:
在两个等量正电荷的连线上,由A点向B点方向,电势先减后增,中点O处, 电势最小,但电势总为正。

在两个等量正电荷的连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向,电势一直减小且大于零,即O点最大,N(M)点为零
外推等量的两个负电荷形成的场
在两个等量负电荷连线上,由A点向B点方向,电势先增后减,在中点O处, 电势最大但电势总为负;
在两个等量负电荷连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向,电势一直增大且小于零,即O点最小,N(M)点为零
二:等量的异种电荷形成的电场的特点
1.场强特点
在两个等量异种电荷的连线上,由A点向B点方向,电场强度的大小先减小后增大,中点O处场强最小;场强的方向指向负电荷在两个等量异种电荷的连线的中垂线上,由O点向N(M)点方向,电场强度的大小一直在减小;场强的方向平行于AB连线指向负电荷一端
2.电势特点:
在两个等量异种电荷的连线上,由A点向B点方向,电势一直在减小,中点O处电势为零,正电荷一侧为正势,负电荷一侧为负势。

等量异种电荷连线的中垂线上任意一点电势均为零即等量异种电荷的连线的中垂线(面)是零势线(面)
库仑定律
内容表述:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比.作用力的方向在两个点电荷的连线上
公式: 静电力常量:k = 9.0×109 N·m2/C2
库仑定律适用条件:真空中,点电荷
点电荷——理想化模型,实际上是不存在的.但只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略,带电体就可以看作点电荷.并非是体积小就能当点电荷(理想化研究方法)
启示与小结:可以看出,万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似,只有质量和电荷量的区别,体现了科学的一种对称美,它们的实质区别是:首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力,绝没有相排斥的力.其次,由计算结果看出,电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多,因此在研究微观带电粒子间的相互作用时,主要考虑静电力,万有引力虽然存在,但相比之下非常小,所以可忽略不计
电场:是力的作用媒介:电荷之间的相互作用是通过特殊形式
的物质——电场发生的,电荷的周围都存在电场,电场的物质性是客观存在的,具有物质的基本属性——质量和能量。

它不同于生活中常见的物质,看不见,摸不着,无法称量,可以叠加.
b:电场的基本特征: ①引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用。

③当带电体在电场中移动时,电场力将对带电体做功,这表示电场具有能量.可见,电场具有力和能的特征
静电场:静止电荷产生的电场
a:电场强度概念的提出:同一电荷q 在电场中不同点受到的电场力的
2
2
1r q q k F
方向和大小一般不同,因此电场具有方向性以及各点强弱的不同,引出电场强度的概念来描述电场这种性质的不同。

b:检查强度的方法:用同一检验电荷q在电场中不同点受到的电
场力的方向和大小不同,用来表示电场的强弱和方向的不同.
c:电场强度的定义:虽然可用同一检验电荷q在电场中各点所
受电场力F的大小来比较各点的电场强弱,但是电场力F的大
小还和电荷q的电量有关,所以不能直接用电场力的大小表电
场的强弱.实验表明:在电场中的同一点,电场力F与电荷电
量q成正比,比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定,跟电荷
电量无关,是反映电场性质的物理量,所以我们用这个比值
F/q来表示电场的强弱.
说明
1.电场强度是表示电场强弱的物理量,因而在引入电场强度的概念时,应该使学生了解什么是电场的强弱,同一个电荷在电场中的不同点受到的电场力的大小是不同的,所受电场力大的点,电场强.2.应当使学生理解为什么可以用比值F/q来表示电场强度,知道这个比值与电荷q无关,是反映电场性质的物理量.
用比值定义一个新的物理量是物理学中常用的方法,应结合学生前面学过的类似的定义方法,让学生领会电场强度的定义.
3.应当要求学生确切地理解E=F/q和E=kQ/r2这两个公式的含义,以及它们的区别和联系.
4.应用电场的叠加原理进行计算时不应过于复杂,一般只限于两个
电场叠加的情形.通过这种计算,使学生理解场强的矢量性
5.电场线是为了形象描述电场而引入的,电场线不是实际存在的线。

电势---表征电场性质的重要物理量度,通过研究电荷在电场中电势能与它的电荷量的比值得出。

(类比电场强度的定义)
(1)、定义:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值,叫做这一点的电势。

用表示。

标量,只有大小,没有方向,但有正负。

(2)公式: (与试探电荷无关)
(3)单位:伏特(V )
(4)电势与电场线的关系:电势顺线降低。

(电场线指向电势降低最快的方向)
(5)零电势位置的规定:电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关,即电势的数值决定于零电势的选择.(大地或无穷远默认为零)
等势面:⑴.定义:电场中电势相等的点构成的面
⑵.等势面的性质:
①.在同一等势面上各点电势相等,所以在同一等势面上移动电荷,电场力不做功
②.电场线跟等势面一定垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。

③.等势面越密,电场强度越大
④.等势面不相交,不相切
电势差:(1)定义:电场中两点间电势的差值,也叫电压。

用表示。

或 B A AB U ϕϕ-=A
B A B U ϕϕ-=q
E P =ϕ
注意:电势差也是标量,可正,可负。

二、静电力做功与电势差的关系
电荷Q 在电场中从A 移动到B 时,静电力做的功W AB 等于电荷在A 、B 两点的电势能之差。

推导: 所以有: 或
即:电场中A 、B 两点间的电势差等于电场力做的功与试探电荷Q 的比值。

注意:电场中A 、B 两点间的电势差跟移动电荷的路径无关,只与AB 位置有关
()AB
B A B A PB PA AB qU q q q E E W =-=-=-=ϕϕϕϕAB AB qU W =q
W U AB
AB =。

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