文档介绍：高中物理知识点总结:库仑定律、电场及其描述
一. 本周教学内容库仑定律、电场及其描述
[教学过程]
一. 电荷和守恒定律
1. 使物体带电的三种方式:
2. 静电感应:导体由于受附近带电体的影响而使导体两端出现正负电荷的现象.
3. 电荷
(1)基元电荷例1. 绝缘细线上端固定,下端悬挂一个轻质小球a,a的表面镀有铝膜,在a的附近,有一个绝缘金属球b,开始a、b都不带电,如图所示,现在使a带电,则:( )
A. a、b之间不发生相互作用
B. b将吸引a,吸住后不放
C. b立即把a排斥开
D. b先吸引a,接触后又把a排斥开
解析:当a带上电荷后,由于带电体要吸引轻小物体,故a将吸引b。这种吸引是相互的,故可以观察到a被b吸引过来。当它们相互接触后,电荷从a转移到b,它们就带上了同种电荷,根据电荷间相互作用的规律,它们又将互相排斥。答案:D
二. 库仑定律
1. 内容:在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比,
跟它们之间的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
2. 公式:
,F叫库仑力或静电力,也叫电场力。它可以是引力,
也可以是斥力,K叫静电力常量,
例2. 半径均为r的金属球如图所示放置,使两球的边缘相距为r,今使两球带上等量的异种电荷Q,设两电荷Q间的库仑力大小为F,比较F与
的大小关系。
解析:显然,如果电荷能全部集中在球心处,则二者相等。但依题设条件,两球心间距离3r不是远远大于r,故不能把两带电球当作点电荷处理。实际上,由于异种电荷的相互吸引,使电荷分布在两球较靠近的球面处,这样两部分电荷的距离小于3r,故
,同理,若两球带同种电荷Q,则
例3. 两个相同的带电导体小球所带电荷量的比值为1∶3,相距为r时相互作用的库仑力的大小为F,今使两小球接触后再分开放到相距为2r处,则此时库仑力的大小为:
A.
C.
解析:设两个小球相互接触之前所带电荷量分别为q和3q,
由库仑定律得:F=3kq/r
由于两个导体小球完全相同,故接触后它们的带电情况完全相同。
若它们原来带相同性质的电荷,则接触后它们的电荷量均为2q,于是
有 22F1=k(2q)/(2r)=
22 F
若它们原来带相异性质的电荷,则接触后它们的电荷量均为q,于是有 F2=kq/(2r)=22例4. 下列说法正确的是:( )
A. 根据E=F/q,可知,电场中某点的场强与电场力成正比
B. 根据E=kQ/r可知电场中某点的场强与形成电场的点电荷的电荷量成正比
C. 根据场强的叠加原理,可知合电场的场强一定大于分电场的场强
D. 电场线就是点电荷在电场中的运动轨迹
解析:这个问题涉及到有关电场的基本概念。E=F/q作为电场强度的定义式,给出了电场强度的一种测量方式或方法。而对于电场中的某一确定的点,放在该处的试探电荷的电荷量不同,电荷受到的电场力也不同,但电场力和电荷量的比值却是不变的,即电场强度与电场力及试探电荷的电荷量无关,而由场源电荷及研究点在场中的位置决定。对于点电荷形成的电场,确定点的场强与形成电场的场源电荷的电量成正比。电场强度是矢量,合场强由平行四边形法则确定,作为合场强的平行