電場(chǎng)的基本性質(zhì)

第1頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、電荷1、自然界中存在正負(fù)兩種電荷用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電荷用毛皮摩擦過(guò)的硬橡膠棒帶負(fù)電荷2、使物體帶電的方式摩擦起電（絕緣體）感應(yīng)起電接觸帶電射線照射或光電效應(yīng)（導(dǎo)體）第2頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

3、電荷守恒定律：帶電的實(shí)質(zhì)是得失電子。任何物體的帶電量都是元電荷e=1.6×10-19C的整數(shù)倍。電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，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)移的過(guò)程中，電荷的總量不變。4、比荷：5、點(diǎn)電荷間的相互作用力F=K=9.0×109Nm2/c2，叫做靜電力恒量。第3頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、描述電場(chǎng)的性質(zhì)的物理量——電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)1、電場(chǎng)：電荷周圍存在的一種特殊物質(zhì)，它會(huì)對(duì)放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用，并使其具有能量，電荷間的相互作用是通過(guò)電場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。2、電場(chǎng)強(qiáng)度：（1）定義E=第4頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）物理意義：描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)強(qiáng)弱及方向的物理量。（3）方向：與正試探電荷受力方向一致。（4）單位N/c或V/m。注意：E=是定義式而不是決定式，空間一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是由場(chǎng)源電荷和空間位置決定的，與試探電荷無(wú)關(guān)，在點(diǎn)電荷場(chǎng)中E=，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中E=第5頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于形成該電場(chǎng)的所有電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。E1E2EQ1Q2+-第6頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

3、電勢(shì)（1）定義：電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)，等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到電勢(shì)零點(diǎn)處電場(chǎng)力所做的功，用符號(hào)φ表示。（2）物理意義：描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)強(qiáng)弱的物理量。（3）是標(biāo)量，比較代數(shù)值，具有相對(duì)性?？臻g某點(diǎn)的電勢(shì)等于各場(chǎng)源電荷分別產(chǎn)生電勢(shì)的代數(shù)和。（4）單位：V伏特。第7頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

4、電勢(shì)差UAB=φA-φB，電勢(shì)差即我們通常所說(shuō)的電壓。5、電勢(shì)能由于電荷間有相互作用而產(chǎn)生的由相對(duì)位置所決定的勢(shì)能，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做負(fù)功電勢(shì)能增加。Ep=qφWAB=qUAB=q(φA-φB)=EpA-EpB=△Ep第8頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6、場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)的關(guān)系（1）場(chǎng)強(qiáng)為零的地方，電勢(shì)不一定為0。（2）電勢(shì)為零的地方，場(chǎng)強(qiáng)不一定為0。（3）場(chǎng)強(qiáng)為零的區(qū)域內(nèi)，電勢(shì)處處相等。（4）勻強(qiáng)電場(chǎng)中U=Ed。（d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離）第9頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、描述電場(chǎng)的圖形——電場(chǎng)線與等勢(shì)面1、電場(chǎng)線特點(diǎn)（1）從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的假想曲線，不閉合，也不能在無(wú)電荷處中斷。（2）電場(chǎng)線的切線方向代表場(chǎng)強(qiáng)方向。（3）電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)的強(qiáng)弱。（4）電場(chǎng)線與等勢(shì)面垂直并總是由高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面，沿電場(chǎng)線電勢(shì)降低最快。第10頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（5）電場(chǎng)線不相交也不相切。注意：沿電場(chǎng)線電勢(shì)總是降低的，正電荷的電勢(shì)能沿電場(chǎng)線降低，而負(fù)電荷的電勢(shì)能沿電場(chǎng)線升高。電場(chǎng)線不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡，在只受電場(chǎng)力時(shí)，只有電場(chǎng)線是直線且電荷初速度與電場(chǎng)線平行時(shí)，電荷才會(huì)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)。第11頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、等勢(shì)面的特點(diǎn)（1）等勢(shì)面上電勢(shì)處處相等，沿等勢(shì)面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功。（2）等勢(shì)面不相交也不相切。（3）等差等勢(shì)面的疏密表示場(chǎng)的強(qiáng)弱。3、幾種特殊場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面分布第12頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）點(diǎn)電荷場(chǎng)（2）勻強(qiáng)電場(chǎng)+第13頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）等量異種點(diǎn)電荷場(chǎng)中點(diǎn)：E≠0，φ=0（3）等量同種點(diǎn)電荷場(chǎng)中點(diǎn)：E=0，φ≠0第14頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、電場(chǎng)問(wèn)題計(jì)算中的符號(hào)法則1、矢量運(yùn)算：不必帶入正負(fù)，根據(jù)正電荷F與E同向，負(fù)電荷F與E相反判斷電場(chǎng)力方向即可。2、標(biāo)量運(yùn)算：W，U，φ，Ep，q均有正負(fù)號(hào)，要代入算式，遵從計(jì)算結(jié)果。第15頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、練習(xí)例1：如圖所示，A、B是帶等量同種電荷的兩小球，它們質(zhì)量都是m，它們的絕緣輕懸線長(zhǎng)都是l，縣線上端都固定在同一點(diǎn)O上，B球懸線豎直且被固定，A球因受庫(kù)侖斥力而偏離B球x距離而平衡靜止，此時(shí)A的懸線拉力為T，現(xiàn)保持其它條件不變，用改變A球質(zhì)量的方法，使A球在距B為處?kù)o止平衡，則A球懸線的拉力為多大？第16頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月解：此題考察庫(kù)侖定律和力的平衡問(wèn)題，用相似三角形法解題，由三角形相似偏離最低點(diǎn)x時(shí)，偏離時(shí)，由庫(kù)侖定律知F′=4F解得m′=8m=8T第17頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例2：下列關(guān)于帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與電場(chǎng)線的關(guān)系說(shuō)法中正確的是（）A帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，如只受電場(chǎng)力作用，其加速度方向一定與電場(chǎng)線方向相同B帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡一定與電場(chǎng)線重合C帶電粒子只受電場(chǎng)力作用，由靜止開始運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡一定與電場(chǎng)線重合D帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡可能與電場(chǎng)線重合D第18頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例3：下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A物體所帶的電量可以為任意實(shí)數(shù)B物體帶正電荷1.6×10-9C，是因?yàn)槭チ?010個(gè)電子C體積很小的帶電體不一定是點(diǎn)電荷D相互作用的兩個(gè)點(diǎn)電荷中帶電量大的受庫(kù)侖力與帶電量小的一樣大A第19頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例4：一個(gè)電量為q的正點(diǎn)電荷，在電場(chǎng)中從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力對(duì)該點(diǎn)電荷做功W，那么a、b兩點(diǎn)之間的電勢(shì)差等于（）AW/qBq/WCWDqWA第20頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例5：如圖所示，P、Q是兩個(gè)電量相等的正點(diǎn)電荷，他們連線的中點(diǎn)是O、M、N是中垂線上的兩點(diǎn)，OM<ON，EM、EN、φM、φN分別表示M、N兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)（）AEM一定大于EN，φM一定大于φNBEM不一定大于EN，φM一定大于φNCEM一定大于EN，φM不一定大于φ

NDEM不一定大于EN，

φM不一定大于φNB第21頁(yè)，課件共24頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月六