會考復(fù)習(xí)(四)電場穩(wěn)恒電流

1、學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 【本講教育信息 】 . 教學(xué)內(nèi)容： 會考復(fù)習(xí)（四）電場 穩(wěn)恒電流 . 知識要點(diǎn)： （一）電荷、庫侖定律 1. 物體的帶電：電子的得失（即電子的轉(zhuǎn)移） 2. 電荷守恒定律： 電荷既不能創(chuàng)造也不能消滅。 任何起電方式都是電荷的轉(zhuǎn)移，在同一隔離系統(tǒng)中正、負(fù)電量代數(shù)和不變。 3. 靜電感應(yīng)：金屬導(dǎo)體在靠近某帶電體時， 金屬導(dǎo)體里的自由電子受到帶電體的作用而發(fā)生重新分布，使金屬導(dǎo)體的兩端出現(xiàn)等量異種電 荷，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)，導(dǎo)體兩端出現(xiàn)的電荷通常叫感應(yīng)電荷。 4. 電荷間的相互作用：電荷間有相互作用力，同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。兩電荷間的相互作用力大小相等，方向相反，作用

2、在同一直線上。 5. 庫侖定律：在真空中兩個點(diǎn)電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比，與它們間距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。公 式為： 。若各量采用國際單位制單位，靜電力常量 。 1. 庫侖定律的適用條件：真空中的兩個點(diǎn)電荷之間的相互作用。 注意：（1）點(diǎn)電荷是理想模型。實(shí)際帶電球的直徑遠(yuǎn)小于它們間的 距離，以致帶電球的形狀和大小對相互作用力的影響可忽略不計(jì)， 可近 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 似作點(diǎn)電荷處理，此時它們間的距離取兩球之間的距離； （2）系統(tǒng)中有 多個點(diǎn)電荷時，任意兩點(diǎn)電荷之間的作用力都遵從庫侖定律， 計(jì)算多個 電荷對某一電荷的作用力應(yīng)分別計(jì)算每個電荷對它庫侖力， 再求其

3、矢量 和。 7. 兩完全相同的帶電金屬小球接觸時電量分配規(guī)律： 原帶異種電荷的 先中和后平分，原帶同種電荷的總量平分。 3. 基元電 荷 e： 與質(zhì)子 （或電 子）電量 絕對值 相等的 電量，。所有帶電物體的電量只能是元電荷的整數(shù)倍。 （二）電場、電場強(qiáng)度 6. 電場的概念： 帶電體周圍存在的特殊媒介物質(zhì)。 電場的最基本性質(zhì)是對放入其中的電荷有力的作用。電荷間的作用總是通過電場進(jìn)行的。 7. 電場強(qiáng)度 E： （1） E 的大?。?（ 為檢驗(yàn)電荷的電量， F 為檢驗(yàn)電荷受電 場的作用力）。 （2）E 的方向：電場中某點(diǎn)場強(qiáng)方向規(guī)定為在該點(diǎn)的正電荷受的電場力的方向，跟放在該點(diǎn)的負(fù)電荷受的電場力方向

4、相反。 （3）E 的物理意義：描述該點(diǎn)的電場強(qiáng)弱和方向。是描述電場力的性質(zhì)的物理量，是矢量。 注意： 為定義式，適用于一切電場； 某點(diǎn)的場強(qiáng) E 的大小及方向取決于電場本身 （即場源電荷及這點(diǎn) 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 的位置），與檢驗(yàn)電荷的正負(fù)、電量 q 和受到的力 F 無關(guān)。 1. 電場力 F：電荷在電場中受到電場的作用力。 （1）大?。?（ 為決定式， F 和 q、E 都有關(guān)）。 （2）方向：正電荷受電場力方向與 E 相同，負(fù)電荷受電場力方向與 2. 相反。 （三）電場線 1. 電場線的定義： 形象地描述電場的一簇假想曲線。 曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致。 2. 靜電場電場線的

5、特點(diǎn)： （1）從正電荷出發(fā)終止于負(fù)電荷； （2）電場線上某點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的場強(qiáng)方向； （3）電場線在某處的疏密表示該處場強(qiáng)的強(qiáng)弱； （4）電場線不相交也不閉合。 注意：電場線不是電荷的運(yùn)動軌跡，也不是客觀存在的線，在特殊條件下，帶電粒子的運(yùn)動軌跡可以與電場線重合。這些特殊條件是：電場線是直線； 帶電粒子初速度為零或初速度方向與電場線方向在同一直線上； 帶電粒子只受電場力作用。以上三點(diǎn)必須同時得到滿足。 3. 正點(diǎn)電荷、負(fù)點(diǎn)電荷、兩等量同種電荷、兩等量異種電荷、點(diǎn)電荷與平行板帶電體形成的電場及勻強(qiáng)電場的電場線的分布 （包括方向和疏密、見課本、要求熟記） 。 4. 勻強(qiáng)電場電場線特征：是一簇

6、平行等間距的直線。 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 5. 點(diǎn)電荷 Q 產(chǎn)生的電場的場強(qiáng)公式： 用于真空中點(diǎn)電荷形成的電場） 。 （此式為決定式僅適 （四）電勢差、電勢 4. 電勢的概念： （1）定義：電荷在電場某點(diǎn)所具有的電勢能跟電荷電量的比值， 稱 為該點(diǎn)電勢。即 。 （2）電勢的物理意義： 電勢是描述電場的能的性質(zhì)的物理量，電勢在數(shù)值上等于單位正電荷在電場中該點(diǎn)具有的電勢能 （與重力場中的高度 h 相似）。 （3）電勢具有相對性， 必須先確定零電勢參考點(diǎn)才能確定電場中某 點(diǎn)電勢的值。一般取大地或無窮遠(yuǎn)的電勢為零電勢。 注意： 為定義式，電勢是由電場本身決定的（即場源電荷 及 P 點(diǎn)位置），與放入的檢驗(yàn)

7、電荷的電量 q 和電勢能 無關(guān)。 2. 電勢能和電勢的關(guān)系： ，正電荷在電勢越高的地方電勢能 越大，負(fù)電荷在電勢越高的地方電勢能越小（正電荷的電勢能和電勢的 關(guān)系與物體的重力勢能和高度的關(guān)系相同，而負(fù)電荷則相反） 。 1. 電勢和電場線方向的關(guān)系：沿電場線的方向電勢逐漸降低。 2. 電勢能定義：電荷在電場中所具有的與電荷位置有關(guān)的勢能稱為電勢能（與重力勢能相似） 。 3. 電場力做功和電勢能變化的關(guān)系： 電場力做正功時， 電荷的電勢能減小；電場力做負(fù)功時，電荷的電勢能增加；電場力做功的多少等于電 勢能變化，即是 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 （與重力做功和重力勢能變化的關(guān)系相同） 。 注意： 利用以上的

8、做功與能量變化關(guān)系，是比較電勢能大小或判斷 電勢能變化的較好方法。 2. 電勢能具有相對性，要確定電荷在電場中某點(diǎn)所具有的電勢能的值，必須先確定零勢能參考位置。通常取大地（或無窮遠(yuǎn)）作為零勢能參考位置。 （五）等勢面 3. 等勢面： （1）等勢面定義：電場中電勢相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面叫做等勢面。 （2）等勢面的特點(diǎn)： 等勢面一定跟電場線垂直； 在同一等勢面上移動電荷電場力不做功； 電場線總是從電勢高的等勢面指向電勢低的等勢面； 任意兩個等勢面不會相交； 等差等勢面越密的地方電場強(qiáng)度越大。 1. 勻強(qiáng)電場、點(diǎn)電荷形成的電場、等量異種電荷的電場、等量同種電荷的電場、帶電導(dǎo)體周圍的電場的等勢面的分布（見

9、課本） 。 （六）電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系 2. 勻強(qiáng)電場中電勢差和電場強(qiáng)度的關(guān)系： 沿場強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積。 （或 ）。 注意：（1）d 必須是沿場強(qiáng)方向的距離，如果 ab 兩點(diǎn)間距 不沿場 強(qiáng)方向，計(jì)算電勢差時， 的取值應(yīng)為 在沿場強(qiáng)方向的投影，即為 a、 b 兩點(diǎn)所在的等勢面的垂直距離。 （2）此兩式只適用于勻強(qiáng)電場。 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 2. 電場強(qiáng)度的單位： N/C 或 V/m 。 。 3. 場強(qiáng) E 物理意義的另一種表述： 注意：E、U 數(shù)值沒有直接關(guān)系， E 大時只說明沿電場線方向 U 變化快， U 可大可小甚至可以是零，反之， U 大時， E 也可

10、大可小甚至可以是零，它們的關(guān)系與加速度 和速度 的關(guān)系相似。 1. 判定電場中各點(diǎn)電勢高低的方法： （1）根據(jù)電勢定義式 判定； （2）根據(jù)電勢差公式 判定； （3）利用電場線從高電勢指向低電勢來判定； （4）根據(jù)電場力做功與電勢能變化關(guān)系來判定： 在電場中兩點(diǎn)間移動正電荷時，電場力做正功， 則是從高電勢點(diǎn)移到低電勢點(diǎn)； 做負(fù)功時，是從低電勢點(diǎn)移到高電勢點(diǎn)，移動負(fù)電荷時則相反。 （5）根據(jù)靜電平衡時導(dǎo)體是等勢體來判定。 （后面將學(xué)到） （6）根據(jù)等勢面來判定。 以上方法應(yīng)結(jié)合具體情況選用。 （七）電容器、電容 5. 電容器： （1）電容器：兩塊互相靠近又彼此絕緣的導(dǎo)體組成電容器。 （2）電容器

11、的充放電： 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 充電：使電容器帶電過程稱為充電， 充電后兩極板帶有等量異種 電荷。 放電：使充電后的電容器失去電荷過程叫放電。 電容器的帶電量：一個極板所帶電量的絕對值。 1. 電容： （1）電容定義：電容器所帶電量與兩極板間電勢差的比值叫電容， 公式 。 注意： C 跟 Q、U 無關(guān)，只取決于電容器本身。 （2）電容的物理意義：是描述電容器容納電荷本領(lǐng)大小的物理量，在數(shù)值上等于把電容器兩極板間的電勢差增加 1V 所需的電量。 （ 3）電容單位：法拉（符號 F）、微法（ F）、皮法（ F）。 。 （4）平行板電容器的電容： C 和平行板的正對面積 S、介質(zhì)的介電常數(shù) 成正比，和

12、極板間的距離 成反比。 公式為 。 2. 常用電容器：固定電容、可變電容、電解電容。 3. 電容器的擊穿電壓和工作電壓： 擊穿電壓是電容器的極限電壓， 額定電壓是電容器最大工作電壓。 （八）帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動 1. 帶電粒子的加速： （1）運(yùn)動狀態(tài)分析：帶電粒子沿與電場線平行的方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場， 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 受到電場力與運(yùn)動方向在同一直線上，做加（減）速直線運(yùn)動。 （2）用功能觀點(diǎn)分析： 粒子只受電場力作用，動能變化量等于電勢能的變化量。 （初速度為零時）。 （初速度不為零時）。 注意：以上公式適用于一切電場（包括勻強(qiáng)電場和非勻強(qiáng)電場） 。 2. 帶電粒子的偏轉(zhuǎn)： （1）運(yùn)動狀

13、態(tài)分析： 帶電粒子以速度 垂直于電場線方向飛入兩帶 電平行板產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場時，受到恒定的與初速度方向成 角的電場 力作用而做勻變速曲線運(yùn)動（軌跡為拋物線） 。 （2）偏轉(zhuǎn)運(yùn)動的分析處理方法（用類似平拋運(yùn)動分析方法） ： 沿初速度方向速度為 的勻速直線運(yùn)動。 沿電場力方向初速度為零的勻加速運(yùn)動。 （3）基本公式： 加速度： 。 運(yùn)動時間： 。 離開電場的偏轉(zhuǎn)量： 。 偏轉(zhuǎn)角： 。 3. 帶電粒子的重力是否可忽略： 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 （1）基本粒子：如電子、質(zhì)子、 粒子、離子等，除有說明或有明確的暗示以外一般都可忽略不計(jì)。 （2）帶電顆粒：如塵埃、液滴、小球等。除有說明或明確暗示以外一般都不能忽

14、略。 （九）電流強(qiáng)度 1. 電流的定義：電荷的定向移動形成電流。 注意： 電荷的定向移動和熱運(yùn)動的區(qū)別，熱運(yùn)動是無規(guī)則的運(yùn)動。 2. 產(chǎn)生持續(xù)電流的條件：導(dǎo)體兩端保持有電壓。 3. 電流強(qiáng)度： （1）定義：通過導(dǎo)體橫截面的電量跟通過這些電量所用時間的比值稱電流強(qiáng)度。 （2）公式 （3）單位：安培（符號 A ）是國際單位制基本單位。 注意：國際單位制中有七個基本單位。其中力學(xué)有三個：米（ m）、 千克（ kg）、秒（ s）；熱學(xué)有兩個：開爾文（ K）、摩爾（ mol）；電學(xué)有一個：安培（ A ）；光學(xué)有一個（高中不要求） 。 （4）方向：跟正電荷定向移動方向相同，跟負(fù)電荷定向移動方向相 反。 （

15、5）電流的微觀表達(dá)式 。式中 為單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)， 是電子電量， 為導(dǎo)體截面積， 為自由電子定向移動速率。 注意： 電流強(qiáng)度雖有大小和方向， 但是標(biāo)量。 公式 中 是 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 通過導(dǎo)體橫截面的電量，不是單位面積的電量。 4. 直流電：方向不隨時間而改變的電流（方向不變，但大小可以變） 。 2. 恒定電流：方向和強(qiáng)弱都不隨時間改變的電流。 （十）部分電路歐姆定律 3. 導(dǎo)體中電流跟電壓的關(guān)系： （1）同一導(dǎo)體的 IU 圖象是一條過原點(diǎn)的直線， UI 圖象也是一 條過原點(diǎn)的直線。表明通過導(dǎo)體的電流跟它兩端的電壓成正比。 （2）導(dǎo)體電阻： 同一導(dǎo)體的 U/I 值是一定值，反映導(dǎo)體對

16、電流阻礙作用的強(qiáng)弱，叫 電阻 R，R=U/I 只是導(dǎo)體的電阻的定義量度式，不是決定式。單位：伏 / 安稱為歐姆（符號 ）。 （3）在 IU 圖象中， 在 UI 圖象中， ， 其中 為直線斜率。 4. 部分電路的歐姆定律： （1）內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流跟它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反 比。 （2）公式 。（或 ， ）。 （3）適用條件：適用于金屬導(dǎo)電和液體導(dǎo)電，不適用于氣體導(dǎo)電。 （十一）電阻定律、電阻率 1. 電阻定律： （1）內(nèi)容：在溫度不變時，導(dǎo)體的電阻跟它的長度成正比，跟它的 橫截面積成反比。 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 （2）公式： ，式中 為導(dǎo)體材料的電阻率。 （3）注意：電阻是導(dǎo)體本身的屬

17、性， 跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電 流強(qiáng)度無關(guān)， 是決定式， 只是定義式。 類似于點(diǎn)電荷產(chǎn) 生的場強(qiáng) ，由 Q 及 定。而 只是定義式， E 與 F、q 無 關(guān)。 5. 材料的電阻率 ： （1）定義： 。 （ 2）國際單位：歐米（ ），常用單位還有：歐毫米 2/米 （ ）。 。 （3）注意： 電阻率是材料本身的屬性。反映材料對電流阻礙能 力的強(qiáng)弱， 越大對電流阻礙越大，反之越??； 同種材料的 隨溫 度變化而變化。金屬材料的 隨溫度升高而增大。 7. 超導(dǎo)現(xiàn)象。當(dāng)溫度降低到絕對零度附近時， 某些材料的電阻率突然減少到零的現(xiàn)象。 （十二）電功、電功率、焦耳定律 8. 電功： （1）電功的概念：電路中

18、電場力做的功（亦稱電流做的功）叫做電功。 （2）計(jì)算公式 。 在純電阻電路中還可與成： 出，如果不是純電阻電路，則不成立） 。 （3）國際單位：焦耳（符號 J） （此兩式由歐姆定律導(dǎo) 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 常用單位還有：千瓦時（ ），亦稱為“度”， J。 10.電功率： （1）定義：電流所做的功跟完成這些功所用時間的比值叫做電功率。 （2）公式 。 在純電阻電路中還可寫成： 。（此兩式由歐姆定律導(dǎo) 出，如果不是純電阻電路，則不成立） 。 （3）單位：瓦特（符號 W）。 常用單位還有：千瓦（ kW ），馬力。 1 馬力 =735W=0.735 。 （4）額定電功率 的概念和應(yīng)用：用電器在正常工作時

19、的功率， 實(shí)際功率可以小于額定功率， 但不能長時間超過額定功率， 對同一用電 器，額定功率 、額定電壓 ，額定電流 ，有同時達(dá)到、 同時超過、 同時不滿足的特點(diǎn)： ，對純電阻電路還可寫成 。 1. 焦耳定律： （1）內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量，跟電流的平方、導(dǎo)體的電阻和通電時間成正比。 （2）公式： 。 注意： 焦耳定律是電流熱效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律，凡是要計(jì)算電熱，都應(yīng)首選焦耳定律。 2. 電功和電熱的關(guān)系： （1）在純電阻電路中， 電能通過電流做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能（電熱） ， 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 即： 。 （2）在非純電阻電路中，電能通過電流做功 W 一部分在電阻上轉(zhuǎn) 化為電熱 Q，另一部分轉(zhuǎn)化為

20、其它形式的能 。 即： 亦即 。 注意：對非純電阻電路， （歐姆定律只適用于純電阻電路） ， 電功表達(dá)式只能寫成 W=UIt ，電熱表達(dá)式只能寫成 Q=I 2Rt，而不能寫成 Q=UIt=U 2t/R。 （十三）串聯(lián)電路和并聯(lián)電路 3. 串聯(lián)電路：把導(dǎo)體一個接一個依次連接組成的電路。 4. 串聯(lián)電路的基本特點(diǎn)： （1）電路中各處的電流處處相等。即 。 （2）電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和，即 。 3. 串聯(lián)電路的重要性質(zhì)： （1）總電阻： 。 注意：總電阻大于任一導(dǎo)體的電阻。 （2）電壓分配： 。 注意：串聯(lián)電阻具有分壓作用，電阻越大，分得電壓越大。 （3）功率分配： 。 注意：

21、。 4. 串聯(lián)電路的分析方法： 在熟記串聯(lián)電路的特點(diǎn)和性質(zhì)的基礎(chǔ)上， 靈 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 活運(yùn)用。 并聯(lián)電路：把幾個導(dǎo)體首端接在一起，尾端接在一起組成的電路。 并聯(lián)電路的基本特點(diǎn)： （1）電路中各支路兩端的電壓相等，即 。 （2）電路的總電流等于各支路電流之和。即 。 1. 并聯(lián)電路的重要性質(zhì)： （1）總電阻： （見課本的推導(dǎo)） 推論： 各支路的電阻均相同為 時， ； 只有兩個電阻并 聯(lián)時， ； 并聯(lián)總電阻小于任一支路的電阻； 任 一支路電阻增大，總電阻增大；反之，減小。 （2）電流分配： 。 注意：并聯(lián)電阻具有分流作用，電阻越小，分得電流越大。 （3）功率分配： 注意： 。（與串聯(lián)時一樣

22、，可用能量守恒定律理解） 。 3. 并聯(lián)電路的分析方法： 應(yīng)注意分清干路和支路， 再靈活應(yīng)用并聯(lián)電路的特點(diǎn)和性質(zhì)進(jìn)行分析討論。 4. 稍復(fù)雜的混聯(lián)電路的等效化簡方法： （1）電路化簡時的原則： 無電流的支路化簡時可去除； 等電勢的各點(diǎn)化簡時可合并； 理想導(dǎo)線可任意長短； 理想電流表可認(rèn) 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 為短路，理想電壓表可認(rèn)為斷路； 電壓穩(wěn)定時電容器可認(rèn)為斷路。 （2）常用等效化簡方法： 電流分支法： a. 先將各結(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)上； b. 判定各支路元件的 電流方向（若電路原無電壓電流，可假設(shè)在總電路兩端加上電壓后判 定）；c. 按電流流向，自左到右將各元件、結(jié)點(diǎn)、分支逐一畫出； d. 將

23、畫出的等效圖加工整理。 等勢點(diǎn)排列法： a. 將各結(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)出； b. 判定各結(jié)點(diǎn)電勢的 高低（若原電路未加電壓，可先假設(shè)加上電壓） ；c. 將各結(jié)點(diǎn)按電勢高 低自左到右排列， 再將各結(jié)點(diǎn)間的支路畫出； d. 將畫出的等效圖加工整 理 注意：若能將以上兩種方法結(jié)合使用，效果更好。 5. 含有電容器的直流電路的分析方法： （1）電路穩(wěn)定時， 電容器是斷路的，其兩端電壓等于所并接的電路 兩端的電壓。 （2）電路的電流、電壓變化時，將會引起電容器的充（放）電。如果電容器兩端電壓升高，電容器將充電；如果電壓降低，電容器將通過與它并接的電路放電。 （十四）閉合電路的歐姆定律 8. 電源的概念： （1）

24、電源是把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。 （2）電源供電原理：在電源內(nèi)部非靜電力做功， 其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能，在電源的外部電路，電場力做功，電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 A. 電源的電動勢： （1）電源電動勢的大小等于沒有接入電路時兩極間的電壓 （電動勢的大小可用內(nèi)阻極大的伏特表粗略測出） 。 （2）電動勢的符號為 ；國際單位為伏特（符號為 V ）；是一個標(biāo)量，但有方向；在內(nèi)部由負(fù)極指向正極。 （3）電動勢的物理意義： 表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)，電動勢是由電源本身的性質(zhì)決定的， 電動勢在數(shù)值上等于在把其它形式能轉(zhuǎn)化為電能時， 1C 電量所具有的電能的數(shù)值。 10.

25、內(nèi)電壓和外電壓 （1）閉合電路的組成： 內(nèi)電路：電源內(nèi)部的電路，其電阻稱為內(nèi)電阻，內(nèi)電阻所降落的電壓稱為內(nèi)電壓；外電路：電源外部的電路，其兩端電壓稱為外電壓或路端電壓。 （2）內(nèi)、外電壓的關(guān)系： 注意：在電路閉合時： 。 。 【典型例題】 例 1 真空中兩個相同的帶等量異種電荷的小球 A 和 B（A、 B 可看作 點(diǎn)電荷），分別固定在兩處，二球間庫侖力為 F。用一個不帶電的同樣 小球 C 先和 A 接觸，再與 B 接觸，然后移去 C，則 A 、B 球間的庫侖 力應(yīng)為 F。若再使 A 、 B 球距離增大一倍，則它們的庫侖力為 F。 分析和解答： 設(shè) A 、B 兩球帶電量分別為 Q、Q，相距為 r

26、，那么 它們之間的庫侖力 ，且為引力。 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 用球 C 接觸球 A 時，A 、C 球帶電量均為 （平均分配）。 再用球 C 接觸球 B 時，B、C 球帶電量均為 Q/4（先中和后平均分 配）。 移去 C 球時， A 、B 球間的庫侖力： ，為引力。 當(dāng) A 、B 球間距離變?yōu)?時的庫侖力： ，為引力。 可見 F 與 r 及 Q1、Q2的關(guān)系是： F 與 r2成反比，而不是與 r 成反比； F 正比于 Q1Q2的乘積。（與萬有引力 相似，因此我們在學(xué) 習(xí)時應(yīng)把以前掌握的萬有引力定律規(guī)律應(yīng)用到這里來） 。 例 2 將一個電量為 的點(diǎn)電荷，從零電勢點(diǎn) S 移到 M 點(diǎn)要克 服電場力做功

27、 J，則 M 點(diǎn)電勢 。若將該電荷從 移到 N 點(diǎn)，電場力做功 J，則 N 點(diǎn)電勢 。MN 勢差 。 分析和解答： 可以用以下三種方法來分析。 方法一： 嚴(yán)格按各量的數(shù)值正負(fù)代入公式求解： 由 得： ， （V ）。 而 ，其中 ， （ V）。 由 得： ， （V）。 M 點(diǎn) 兩點(diǎn)電 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 而 ，即： ，則 （V）。 方法二： 不考慮各量的正負(fù)，只是把各量數(shù)值代入公式求解，然后 再用其他方法判出要求量的正負(fù)： 由 得： ， （V ） 電場力做負(fù)功， 負(fù)電荷 q 受電場力方向和位移方向大致相反， 則場強(qiáng)方向與位移方向大致相同， 故 ，而 ，故 （V）。 同理 （V）， （V）。 方法

28、三： 整體法：求 N 點(diǎn)電勢時把電荷從 S 點(diǎn)移到 M 點(diǎn)再到 N 點(diǎn)看成一個全過程。 （ J）。 由 得： （V）。 而 ， （V） ， 以上三種方法，各有優(yōu)點(diǎn)，任君選擇，一般情況下能用“整體法”優(yōu)選“整體法”。 例 3 如圖所示，兩個燈泡 A（ 220V，100W）和 B（220V，25W）串 聯(lián)后接在電路 PQ 段，為使兩燈泡安全使用，電路 PQ 所加電壓最大值 為 ，電路 PQ 段所允許消耗的最大功率為 。（假設(shè)燈泡電 阻一定）。 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 分析和解答： 不少同學(xué)認(rèn)為 （V ）。 11. W）。這是錯誤的。 錯在錯誤認(rèn)為兩燈泡同時達(dá)到額定電壓和額定功率，其實(shí)并不是。 正確的解

29、法是： 。 。 可見， ，所以當(dāng) B 燈達(dá)到 220V 時， A 燈只達(dá)到 55V，而 當(dāng) A 燈達(dá)到 220V 時， B 燈電壓已超過額定電壓了（串聯(lián)電路中各個電 阻兩端電壓跟它的阻值成正比） 。或由 ，知 。 由于要安全使用， 在此取 B 燈不被燒毀考慮，則 A 燈也一定不被燒毀，故 PQ 段所加的電壓，最大值為 275V。 這時， B 燈的功率為 25W，A 燈的功率為 （串聯(lián)電路中 各電阻消耗的功率跟它的阻值成正比） 。 所以， PQ 段允許消耗的最大功率為 。 小結(jié)：能在熟記公式的前提下，用比例方法處理，往往使問題更簡捷，在分析用電器串聯(lián)使用而不被燒毀時，要抓住先達(dá)到最大值的那個用電

30、器來考慮。 【模擬試題】 A、B、C 為完全相同的三個金屬小球，其中只有一個帶電。如果讓 學(xué)習(xí)必備 歡迎下載 A 球分別依次與 B、C 接觸后，再把 A 、C 球放在相距 R 處，它們的庫侖力為 F，若讓 C 球分別依次與 B、A 接觸后，再把 A 、C 放在相距 R 處，它們間的庫侖力為 F/4，則可知原來帶電的球是（ ） A. A 球 B. B 球 C.C 球 D. 無法判斷 2. 在電場中將電量為 ，把該電荷由 的正電荷從 A 點(diǎn)移到 M 點(diǎn)，電場力做負(fù)功 A 點(diǎn)移到 N 點(diǎn)，電場力做正功為 ，則 為（ ） A. 100V B. V C. 200V D. 300V 兩個帶異種電荷的小球 1 和 2，1 用絕緣桿固定在 2 的上方，兩球相距 d 時恰好平衡， 如圖一若將 2 向上移動 仍要它平衡， 可采用的方法是 （ ） A. 使 減小到原來的 B. 使 減小到 原來的 C. 使 和 均減小到原來的 D. 使 和 均減小到 原來的