高二物理導學案

高二物理導學案

目錄

第九章電場

§9.1電荷及其守恒定律........................................................034

§9.2庫侖定律...............................................................040

§9.3電場強度................................................................044

§9.4電勢能和電勢............................................................055

§9.5電勢差...................................................................067

§9.6電勢差與電場強度的關(guān)系..................................................073

§9.7靜電現(xiàn)象的.............................................................079

§9.8電容器的電容............................................................081

§9.9帶電粒子在電場中的運動.................................................090

第十章恒定電流

§10.1電源和電流.............................................................103

§10.2電動勢.................................................................107

§10.3歐姆定律...............................................................110

§10.4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路....................................................118

§10.5焦耳定律...............................................................127

§10.6電阻定律...............................................................135

§10.7閉合電路的歐姆定律（一）................................................145

§10.7閉合電路的歐姆定律（二）................................................150

§10.8多用電表...............................................................155

§10.9測量電池的電動勢和內(nèi)阻.................................................165

§10.10簡單的邏輯電路........................................................172

第十一章磁場

§11.1磁現(xiàn)象和磁場........................................................176

§11.2磁感應強度...........................................................178

§11.3幾種常見的磁場......................................................182

§11.4通電導線在磁場中受到的...............................................187

§11.5運動電荷在磁場中受到的力.............................................193

§11.6帶電粒子在勻強磁場中的運動...........................................197

§11.7洛倫茲力在現(xiàn)代五項技術(shù)中的應用........................................206

§H.8帶點粒子在復合場的運動...............................................215

2

第九章電場

§9.1電荷及其守恒定律

【學習目標】

1.知道自然界存在兩種電荷，知道同種電荷互相排斥，異種電荷互相吸引。

2.了解使物體帶電的方法，能從物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的角度認識物體帶電的本質(zhì)。

3.知道元電荷、比荷、電荷守恒定律。

【學習重點】元電荷的概念.電荷守恒定律

【學習難點】利用電荷守恒定律分析解決相關(guān)問題摩擦起電和感應起電的相關(guān)問題。

任務一【自主學習】

1.在探索微小粒子的歷程中，認識到原子是由和組成的。原子核是由

和組成的。

2.電子、質(zhì)子、中子這三種微粒，帶正電的是,帶負電的是,不帶電的是。

3.自然界中只存在兩種電荷和：同種電荷互相1異

種電荷互相。

4.（1）原子核的正電荷數(shù)量與核外電子的負電荷的數(shù)量一樣多，所以整個原子對表

現(xiàn)為電中性。

（2）不同物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)不同，核外電子的多少和運動情況也不同。在金屬中離原子核最遠的電子

往往會脫離原子核的束縛而在金屬中自由活動，這種電子叫做自由電子。失去這種電子的原子便成為

帶正電的離子，離子都在自己的平衡位置上振動而不移動，只有自由電子穿梭其中。所以金屬導電時

只有在移動。

物體起電的原因

（-）摩擦起電

1.兩個不同物體相互摩擦的過程中，都有一些脫離原子核的束縛而到對方，通常轉(zhuǎn)

移到對方的電子數(shù)并不相等，失去電子（多）的物體顯示出帶,得到電子（多）的物體顯

示出帶。

2.摩擦起電的原因：不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同。

實質(zhì)：實質(zhì)是物體中的轉(zhuǎn)移

結(jié)果：兩個相互摩擦的物體帶上了等量_______________電荷.

練習1.毛皮與橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因為（）

A.毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上了B.毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到了橡膠棒上了

C.橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到了毛皮上了D.橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上了

3

(-)接觸帶電

(1)產(chǎn)生？結(jié)果？

思考a：接觸帶電的實質(zhì)是自由電子在的轉(zhuǎn)移。

思考b：兩個完全相同的帶電導體，接觸后再分開，二者所帶電量怎樣分配呢？

(2)電中和現(xiàn)象及電荷均分原理：

a..兩個帶電荷的物體相互接觸后都不顯電性，這種現(xiàn)象叫做電中和現(xiàn)象。

b..兩個相因的帶電金屬導體接觸后，電荷要重新分配，這種現(xiàn)象叫做電荷均分原理。

c.①若為帶電導體球和不帶電導體球接觸，則電荷平分

接電后再分開

O4O---------o40—

②若兩個帶電導體球為同種電荷，則總電荷平分

OO--------o0

2Q6Q*34Q

③若兩個帶電導體球為異種電荷，則先中和再平分

練習2.兩個完全相同的金屬球，一個帶+6x10-8(2的電量，另一個帶一2*10-8(3的電量。把兩球接觸

后再分開，兩球分別帶電多少？

(三)感應起電

思考1：把帶正電荷的球C移近導體A,箔片有什么變化，現(xiàn)象說明c。G彳|)

AW~lTTr7\

了什么呢？然后又移走C呢？

思考2：如果先把A和B分開，然后移開C,箔片什么變化，這種現(xiàn)象又說明什么呢?

思考3：在上一步的基礎上，再讓A和B接觸，又會看到什么現(xiàn)象呢？這個現(xiàn)象說明了什么呢？

4

1.金屬導體中存在著大量的可以自由移動的

2.如圖所示，帶正電的球C靠近枕形導體時，導體中的______

就被吸引過來，左端出現(xiàn)電荷；右端cQGA口3

W'八寸"八

則帶有—電荷。分開導體A、B,再移去球C,則導體A、

B就成為帶電體，其電性,電量（絕對值）。--------叢一

3.在帶電體的影響下，（中性）導體兩端出現(xiàn)異種電荷的現(xiàn)象叫做_______________。利用

使物體帶電叫做o

實質(zhì)：自由電子從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。

規(guī)律：近端感應種電荷，遠端感應種電荷

（四）起電：使不帶電的物體通過某種方式轉(zhuǎn)化為帶電狀態(tài)的過程叫。常見的起電方式

有.和O

例如：（1）用毛皮摩擦過的硬橡膠棒帶電荷，毛皮帶電荷；用絲綢摩擦過的玻璃棒帶—

電，絲綢帶電。

（2）不帶電的導體在靠近帶電體時，導體中的自由電荷受到帶電體的作用而重新分布，使導體的兩

端出現(xiàn)電荷o

（3）一個帶電的金屬球跟另一個與它完全相同的不帶電的金屬球接觸后，兩者必定帶上等量同種電

荷。

（五）電荷守恒定律

1.電荷量（—）：電荷的多少，簡稱電量。單位：，符號：―

2.元電荷是一個電子或質(zhì)子所帶的電荷量，它是電荷量的最—單位。

元電荷的值：e=,最早由美國物理學家測定。

注意：所有帶電體的電荷量或者等于e,或者等于e的整數(shù)倍。就是說，電荷量是不能連續(xù)變化的物

理量。

3.比荷（荷質(zhì)比）：帶電體的與其的比值。

比荷：電子的電荷量e和電子的質(zhì)量，底的比值，為-2-=1.76xlO”C/kg

4.電荷守恒定律：電荷既不能,也不會,只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，

或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分；在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷量的總量保持不變。

注意：電荷守恒定律是自然界重要的基本定律之一。在發(fā)生正負電荷湮沒的過程中，電荷的代數(shù)和仍然

不變，所以電荷守恒定律也常常表述為：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變。

5

（六）驗電器與靜電計的異同

1.驗電器的構(gòu)造：驗電器的球形金屬外殼與帶有金屬小球的金屬桿是絕緣

的，金屬桿的下端有很薄的金屬箔片.

靜電計是在驗電器的基礎上改造而成的。靜電計也是主要有相互絕緣的兩部分構(gòu)n

造而成。除金屬外殼外，中間的金屬桿下端有一個可轉(zhuǎn)動的指針，指針轉(zhuǎn)動的角/力、

度可由固定在外殼上的表盤讀出，如圖所示

2.靜電計的設計原理

靜電計相當于一個電容很小的電容器，當將靜電計的金屬球，金屬外殼分別與被

測電容的兩級相連時，靜電計就從被測電容上獲得電荷達到與被測電容的電壓相同，因靜電計的電容

很小，此過程中引起被測電容上的電荷量的變化可忽略，被測電容兩級間的變化也可忽略，即靜電計

上的電壓總是等于被測電容上的電壓。則靜電計所帶的電荷量口=比正比于被測電壓，被測電壓越高,

靜電計所帶電荷量越多，靜電計指針與金屬桿間的靜電斥力就越大，指針偏角就越大。利用指針偏角

與被測電壓間的關(guān)系即可測靜電電壓。驗電器與靜電計的設計原理是相同的，即同種電荷相斥。

3.注意事項

（1）使用驗電器是判斷物體是否帶電，驗電器在使用前不要帶電。

（2）驗電器與靜電計的兩金屬桿與外殼一定要保持絕緣

（3）靜電計所測的電壓不是很準確，但能觀察出電容器上電壓的變化

任務二【達標提升】

1.下列說法正確的是（）

A.摩擦起電和靜電感應都是使物體正負電荷分開，而總電荷量并未變化

B.毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電，摩擦過程中橡膠棒上正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上

C.用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電是摩擦過程中玻璃棒得到電子

D.物體不帶電，表明物體中沒有電荷

2.帶電微粒所帶電量不可能是下列值中的（）

A.2.4x10」9cB.-6.4*10"9cc.-1.6x1048cD.4.0x10」7c

3.關(guān)于摩擦起電和感應起電的實質(zhì)，下列說法中正確的是（）

A.摩擦起電說明機械能可以轉(zhuǎn)化為電能，也說明通過做功可以創(chuàng)造出電荷

B.摩擦起電說明電荷可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體

C.感應起電說明電荷可以從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一個部分

D.感應起電說明電荷可以從帶電的物體轉(zhuǎn)移到原來不帶電的物體

6

4.關(guān)于物體的帶電荷量，以下說法中正確的是（）

A.物體所帶的電荷量可以為任意實數(shù)

B.物體所帶的電荷量只能是某些特定值

C.物體帶電+1.60XW9C,這是因為該物體失去了1.0x10］。個電子

D.物體帶電荷量的最小值為1.6X1019C

5.如圖所示，將帶電棒移近兩個不帶電的導體球，兩個導體球開始時

互相接觸且對地絕緣，下述幾種方法中能使兩球都帶電的是（）廠

A.先把兩球分開，再移走棒V

B.先移走棒，再把兩球分開

C.先將棒接觸一下其中的一個球，再把兩球分開為身

D.棒的帶電荷量不變，兩導體球不能帶電

6.一個帶正電的驗電器如圖所示，當一個金屬球A靠近驗電器上的金屬球,

D

B時，驗電器中金屬箔片的張角減小，則（）

A.金屬球A可能不帶電B.金屬球A一定帶正電（+>

C.金屬球A可能帶負電D.金屬球A一定帶負電J'

7.絕緣細線上端固定，下端掛一輕質(zhì)小球a,a的表面鍍有鋁膜。在a的近旁有一絕

緣金屬球b,開始時，a、b都不帶電，如圖所示，現(xiàn)使b帶正電，則（）

A.b將吸引a,吸住后不放開B.b先吸引a,接觸后又把a排斥開

C.a.b之間不發(fā)生相互作用D.b立即把a排斥開

8.如圖所示，原來不帶電的絕緣金屬導體MN,在其兩端下面都懸掛著金屬驗電箔./―

若使帶負電的絕緣金屬球A靠近導體的M端，可能看到的現(xiàn)象是（）

A.只有M端驗電箔片張開，且M端帶正電,--------C

B.只有N端驗電箔片張開，且N端帶負電>YfAW

C,兩端的驗電箔片都張開，且左端帶負電，右端帶正電

D.兩端的驗電箔片都張開，且左端帶正電，右端帶負電

9.如圖所示，A、B是被絕緣支架分別架起的金屬球，并相隔一定距離，其中A帶正電，B不帶電,

則以下說法中正確的是（）

A.導體B帶負電廠、上、

B.導體B左端出現(xiàn)負電荷，右端出現(xiàn)正電荷，并且電荷量大小相等UBJ

C.若A不動，將B沿圖中虛線分開，則左邊的電荷量小于右邊的電荷量

D.若A、B接觸一下，A、B金屬體所帶總電荷量保持不變

10.科學家在研究原子.原子核及基本粒子時，為了方便，常常用元電荷作為電量的單位，關(guān)于元電

荷，下列論述正確的是：（）

A.元電荷實質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身

B.所有帶電體的電荷量一定等于元電荷的整數(shù)倍

C.元電荷的數(shù)值通常取作e=l.6x10l9C

D.電荷量e的數(shù)值最早是由美國科學家密立根用實驗測得的

7

§9.2庫侖定律

【學習目標】

1.了解點電荷模型；

2.通過實驗，了解電荷間的相互作用，明確庫侖定律，能運用庫侖定律進行相關(guān)計算

【學習重點】掌握真空中點電荷間作用力大小的計算及方向的判定——庫侖定律

【學習難點】真空中點電荷間作用力為一對相互作用力，遵從牛頓第三定律

任務一【自主學習】〒汴

1.電荷間的相互作用力大小與兩個因素有關(guān)：一是與入V

有關(guān)，二是與有關(guān)。

2.當帶電體之間的比它們自身的大小大得多時，帶電體的形狀和

體積對相互作用力的影響可以忽略不計，這時的帶電體可以看作。

3.庫侖定律：真空中兩個間相互作用的靜電力跟它們的成正比，跟它們

的成反比，作用力的方向在_______________上。公式：F=,式中k叫

做。如果公式中的各個物理量都采用國際單位，即電量的單位用,力的單位用,

距離的單位用,則由實驗得出k=9*109。使用上述公式時，電荷量Qi、Q2一般用

絕對值代入計算。

4.庫侖定律雖然只給出了點電荷之間的靜電力公式，但是任一帶電體都有可以看作是由許許多多點

電荷組成的。只要知道了帶電體上的電荷分布情況，根據(jù)庫侖定律和力的合成法則，就可以求出任意

帶電體之間的靜電力。

5.應用庫侖定律時應注意的問題

首先應注意庫侖定律的適用條件。公式F=k&爭僅適用于中（空氣中近似成立）

的兩個間的相互作用。F

其次，應注意將計算庫侖力的大小與判斷庫侖力的方向二者分別進行，即應用公式計算庫侖力的大小

時，不必將表示電荷Qi、Q2帶電性質(zhì)的、號代入公式中，只將其電量的絕對值代入，

先計算出力的大小，再根據(jù)同種電荷相互排斥、異種電荷相互吸引來判斷庫侖力的方向，這樣可以避

免將表示帶電性質(zhì)的符號代入公式中一起運算，根據(jù)運算結(jié)果是正或負號來判定方向而帶來的麻煩和

可能出現(xiàn)的錯誤。再次，應注意統(tǒng)一單位，因為靜電力常量k=9xl09N.m2/c2是國際單位制中的單位。

6.靜電力也是一種“性質(zhì)力”，同樣具有力的共性。不能認為兩個電量不同的點電荷相互作用時，一

定是電量大的受靜電力大（或?。?。實際上，兩個點電荷之間的相互作用力遵守牛頓定律

—大小相等、方向相反，并且一條直線上；如果一點電荷同時受到另外兩個點電荷的作用力，這兩

個力遵循力的合成法則，根據(jù)定則，可求出這個點電荷受到的合力。

8

7.庫侖力與萬有引力的比較

萬有引力庫侖力

都是平方反比力

產(chǎn)生原因不同只要有質(zhì)量就有引力，存在于電荷間，不光有

因此稱為萬有引力吸引也可能有排斥

決定力的因素相似吸引力與它們質(zhì)量積成正比庫侖力與它們的電量積成正比

共性都遵從牛頓第三定律

【應用】：已知氫核（質(zhì)子）質(zhì)量1.67X10-27kg.電子的質(zhì)量是9.IX10Tkg,在氫原子內(nèi)它們

之間的最短距離為5.3X10-'1m。試求氫核與核外電子之間的庫侖力和萬有引力。計算結(jié)果說明什

么問題？

任務二【典例分析】

1.庫侖力的疊加

例1.兩個完全相同的金屬小球A、B,A球帶電量為+5.0x109C,B球帶電量為-7.0乂10%，兩

球相距1m。問：它們之間的庫侖力有多大？若把它們接觸后放回原處，它們之間的相互作用力為多

大？

例2.真空中有三個同種的點電荷,它們固定在一條直線上，如圖所示,它們的電荷量均為4.0X10-12C,

求Q2受到靜電力的大小和方向。QIQ2Q3

??-------------T

擊0.2m-

9

2.庫侖力作用下的平衡問題：

例1.真空中有三個點電荷，它們固定在邊長50cm的等邊三角形的三個頂點上，每個點電荷都是2X

IO-6c,求其中一個電荷所受的庫侖力。

例2.如圖所示，一個掛在絲線下端的帶正電的小球B,靜止在圖示位置；若固定的帶正電的小球A

電荷量為Q,B球的質(zhì)量為m,帶電荷量q,0=30。，A和B在同一水平線上,整個裝置處于真空中,

求A、B兩球之間的距離為多少?

例3.相距L的點電荷A、B的帶電量分別為+4Q和-Q,要引入第三個點電荷C,使三個點電荷都處

于平衡狀態(tài)，求電荷C的電量和放置的位置。

拓展若A、B為同號點電荷，引入第三個電荷C,使三個點電荷均平衡，則C應放在何處？C的電性

和電量如何?

10

任務三【達標提升】

1.關(guān)于點電荷的說法，正確的是（）

A.只有體積很小的帶電體才能看作點電荷

B.體積很大的帶電體一定不能看成點電荷

C.當兩個帶電體的大小及形狀對它們之間的相互作用力的影響可忽略時，則它們可看作點電荷

D.一切帶電體都可以看成是點電荷

2.真空中有兩個點電荷，它們之間的靜電力為F,如果保持它們所帶的電量不變，將它們之間的距

離增大到原來的3倍，它們之間作用力的大小等于（）

A.FB.3FC.F/3D.F/9

3.A、B兩點電荷間的距離恒定，當其他電荷移到A、B附近時，A、B間相互作用的庫侖力將（）

A.可能變大B.可能變小C.一定不變D.無法確定

4.兩個放在絕緣架上的相同金屬球，相距d,球的半徑比d小得多，分別帶q和3q的電荷，相互斥

力為3F,現(xiàn)將這兩個金屬球接觸，然后分開，仍放回原處，則它們的相互斥力將變?yōu)椋ǎ?/p>

A.0B.FC.3FD.4F

5.關(guān)于庫侖定律的公式，下列說法中正確的是（）

A.當真空中兩個電荷間距離r—8時，它們間的靜電力F-0

B.當真空中兩個電荷間距離r-0時，它們間的靜電力Fts

C.當兩個電荷間的距離r-oo時，庫侖定律的公式就不適用了

D.當兩個電荷間的距離r-0時，電荷不能看成是點電荷，庫侖定律的公式就不適用了

6.要使真空中的兩個點電荷間的庫侖力增大到原來的4倍，下列方法中可行的是（）

A.每個點電荷的帶電荷量都增大到原來的2倍，電荷間的距離不變

B.保持點電荷的帶電荷量不變，使兩個點電荷間的距離增大到原來的2倍

C.一個點電荷的帶電量加倍，另一個點電荷電量不變，同時將兩點電荷間的距離減小為原來的1/2

D.保持點電荷的帶電荷量不變，將兩點電荷間的距離減小為原來的1/2

7.兩個半徑相等體積不能忽略的金屬球相距r,它們帶有等量同種電荷q時，相互間的庫侖力為F”

若距離不變，它們帶有等量異種電荷q時，庫侖力為F2,則兩力大?。ǎ?/p>

A.F|>F2B.F!<F2C.F|=F2D.無法確定

8.真空中兩個同種點電荷Qi和Q2,它們相距較近，使它們保持靜止狀態(tài)今釋放Q2,且Q2只在Qi

的庫侖力作用下運動，則在Q2運動過程中速度和加速度的變化情況是（）

A.速度不斷變大，加速度不斷變大B.速度不斷變大，加速度不斷變小

C,速度不斷變小，加速度不斷變大D,速度不斷變小，加速度不斷變小

11

9.兩個質(zhì)量分別是mi、m2的小球，各用長為L的絲線懸掛在同一點,

當兩球分別帶同種電荷，且電荷量分別為卬、q2時，兩絲線張開一定

的角度4、名，如圖所示，則下列說法正確的是（）

A若m]>m2，則B^mi=m2>則。1=%

C若m1<m2，則D若q[=q2，則0=%

10.如圖所示，三個完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三

個頂點上，a和c帶正電，b帶負電，a所帶電荷量的大小比b的小。已

知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示,

它應是（）

A.F?B.F?C.F3D.F4

11.在邊長為a的正方形的每一個頂點都設置一個電荷量為q的點電荷,如果保持它們位置不變，每

個電荷受到其他3個電荷的靜電力的合力是多大?

12.如圖所示，把質(zhì)量為0.2克的帶電小球A用絲線吊起，若將帶電量為4Xl（y8c的小球8靠近它,

當兩小球在同一高度時且相距3cm,絲線與堅直方向夾角為45。，求此時小球8受到庫侖力及小球/

帶的電量。

12

§9.3電場強度

【學習目標】

1.知道電荷之間的相互作用是通過電場發(fā)生的，知道電場是客觀存在的一種特殊的物質(zhì)形態(tài)。

2.理解電場強度的概念及其意義，知道電場強度的公式、單位、方向。

3.能根據(jù)庫侖定律的表達式和電場強度的定義式，推導點電荷場強的公式，并能夠用此公式進

行有關(guān)的計算。知道電場強度的疊加原理，并能用這一原理進行簡單的計算。

4.知道電場線的定義和特點，會用電場線描述電場強度的大小和方向。

【學習重點】1.理解電場強度的概念及其意義

2.應用電場的疊加原理進行簡單的計算

3.電場線特征

【學習難點】應用電場的疊加原理進行簡單的計算

任務一【自主學習】

一.電場

1.電場：電場是在存在的一種，是傳遞電荷間相互作用的.

2.靜電場：電荷周圍的電場稱為靜電場.

3.電場的基本性質(zhì)是對,無論電荷靜止或運動.

4.電荷間的相互作用是通過電場發(fā)生的：電荷A強電場幽電荷8.

作用產(chǎn)亞

二.電場強度

1.概念：放入電場中某點的點電荷所受與它的的比值，簡稱場強.

2.物理意義：表示電場的.

3.定義式：E=（此公式適用于一切電場）。F指：；g指：電

荷的電荷量。電場強度與試探電荷所受電場力關(guān)，與試探電荷所帶電荷量________關(guān).電

場強度是由決定的。

4.單位：N/C或。

5.方向：物理學規(guī)定，電場中某點電場強度的方向跟相同，

負電荷所受電場力的方向與該點場強方向。

【注意】（1）試探電荷（檢驗電荷）：用來檢驗電場是否存在及其強弱分布情況的電荷；是研究電場

的工具.

（2）場源電荷（源電荷）激發(fā)或產(chǎn)生我們正在研究的電場的電荷.

13

三.真空中點電荷周圍的場強

在真空中點電荷。的電場中，在距。為r的尸點引入試探電荷4,q所受的庫侖力，

由電場強度的定義可得.

(1)大?。篍—.

(2)方向：正點電荷；負點電荷o

(3)對公式E=4的理解，請同學們思考：

r

①、rfO時，ff8正確嗎？.

②、在以0為中心，以r為半徑的球面上，是否存在場強相同的兩點？

四.電場強度的疊加

(1)電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的,這種關(guān)系叫做

電場強度的疊加.

(2)電場的可疊加性也是電場與普通物質(zhì)的重要區(qū)別，場強的疊加本質(zhì)是矢量疊加，所以應該用—

_____________定則計算.

五、電場線及其特點

1.電場線：電場線是畫在電場中的一條條,曲線上每點的表示該點的

電場強度方向，電場線不是實際存在的線，是為了而假想的線.

2.幾種特殊的電場線：

熟記五種特殊電場的電場線分布，如下圖所示.

正電荷的電場負電荷的電場勻強電場

等量異種電荷的電場等量同種電荷的電場

14

3.等量同種電荷與等量異種電荷連線的中垂線上的電場分布及特點

比較項目等量同種點電荷等量異種點電荷

**

電場線圖

示

甲乙

比較項目等量同種電荷等量異種電荷

連線中點。處的場強

由。沿中垂線向外場強的變化

關(guān)于。點對稱的兩點/與8與8'場強

的關(guān)系

4.電場線的特點

(1)電場線是為了形象描述電場而引入的曲線，并不是真實存在的.

(2)電場線上每一點的方向跟該點的場強方向一致.

(3)在同一電場里，電場線的疏密表示.

(4)電場線起于電荷(或處)，止于電荷(或處).

(5)電場線在電場中不.

(6)電場線只能描述電場的方向及定性地描述電場的強弱，是電荷在電場中運動軌跡.

(7)由于電場連續(xù)分布于空間，所以各條電場線之間空白處.

六.勻強電場

1.定義：電場中各點電場強度的大小、方向的電場.

2.特點

(1)場強方向處處相同，電場線是平行直線.

(2)場強大小處處相等，要求電場線疏密程度相同，即電場線間隔相等.

15

任務二【合作探究】

1.電場線是否是電荷的運動軌跡？思考：電荷只在電場力作用下沿電場線運動的條件？

2.如圖試比較A、B兩點場強的大小？

AB

3.電場強度的計算與疊加問題

例1.如圖所示，真空中，帶電荷量分別為+0和一。的點電荷/、8相距r,則：

(1)兩點電荷連線的中點O的場強多大？

(2)在兩點電荷連線的中垂線上，距2、8兩點都為廠的。'點的場強如何？

40耳

+Q-Q

例2.空間有三點A、B和C位于直角三角形的三個頂點，且AB=4cm,BC=3cm?，F(xiàn)將點電荷QA

和QB分別放在A、B兩點，測得C點的場強為Ec=10V/m,方向如圖所示，求：(1)QA和QB的帶

電性質(zhì)；(2)如果撤掉QA，C點場強的大小和方向。

」B

4.靜電場與力學的綜合

例3.如右圖所示，豎直放置的兩塊足夠大的帶電平行板間形成一個方向水平向右的勻強電場區(qū)域,

場強E=3X1()4N/C.在兩板間用絕緣細線懸掛一個質(zhì)量機=5X10-3kg的帶電小球，靜止時小球偏

離豎直方向的夾角。=60°(g取10m/s2).

試求：(1)小球的電性和電荷量；(2)懸線的拉力；

(3)若小球靜止時離右板"=5X102m,剪斷懸線后，小球經(jīng)多少時間碰到右極板.

16

任務三【達標提升】

i.由電場強度的定義式后=￡可知，在電場中的同一點（）

q

A.電場強度E跟F成正比，跟q成反比

B.無論點電荷所帶的電量如何變化，￡=￡始終不變

q

c.電場中某點的場強為零，則在該點的電荷受到的電場力一定為零

D.一個不帶電的小球在P點受到的電場力為零，則P點的場強一定為零

2.對于￡=￡和￡=理兩個公式，下列說法正確的是（）

qr

A.q表示場中的試探電荷.Q表示場源電荷

B.E隨q的增大而減小，隨Q的增大而增大

C.￡=￡適用于包括點電荷在內(nèi)的所有場源的電場求場強，且E的方向和試探電荷所受的F一致

q

D.從￡=絲看，拿走QB,E就不存在了

r

3.在電場中的A、B兩處分別引入不同的試探電荷q,得到試探電荷所受的電

場力隨電荷量變化關(guān)系如圖所示，則（）

A.EA>EBB.EA〈EB

C.EA=EBD.不能判斷EA、EB的大小

4.一個試探電荷在電場中某點受到的電場力為F,這點的電場強度為E,在圖中能正確反映外E、F

三者關(guān)系的是（）

5.在如下圖所示的四種電場中，分別標記有八6兩點.其中八b兩點電場強度大小相等、方向相

反的是（）

A.甲圖中與點電荷等距的a、6兩點

B.乙圖中兩等量異種電荷連線的中垂線上與連線等距的八〃兩點

C.丙圖中兩等量同種電荷連線的中垂線上與連線等距的人6兩點

D.丁圖中非勻強電場中的a、b兩點

17

6.真空中有一點A,跟形成電場的點電荷Q相距10cm.A點場強的大小是1.0X103N/C,方向指向

Q，可以判斷出Q是電荷，電量Q=C.把一個電子放在A點，所受電場力

是N?

7.A.8是一條電場線上的兩個點，一帶負電的微粒僅在電場力作用下以一定的初速度從/點沿電場

線運動到8點，其速度v與時間，的關(guān)系圖象如圖中所示.則此電場的電場線分布可能是圖乙中的：

8.關(guān)于電場強度和靜電力，以下說法正確的是（）

A.電荷所受靜電力很大，該點電場強度一定很大

B.以點電荷為圓心，，?為半徑的球面上各點的場強相同

C.如空間某點的場強為零.則試探電荷在該點受到的靜電力也為零

D.在電場中某點放入試探電荷夕，該點的場強為E=P/q；取走g后，該點場強仍然為E=F/q

9.電場中的某點放一個檢驗電荷，其電量為夕，受到的電場力為尸，則該點的電場強度為￡=/,下

列說法正確的是（）

A.若移去檢驗電荷，則該點的電場強度為0

B.若檢驗電荷的電量變?yōu)?g,則該點的場強變?yōu)?E

C.若放置到該點的檢驗電荷變?yōu)橐?g,則場中該點的場強大小不變，但方向相反

D.若放置到該點的檢驗電荷變?yōu)橐?g,則場中該點的場強大小方向均不變

如右圖所示，是某個點電荷的一根電場線，在電場線上。點由靜止/

10.小

釋放一個負電荷，它僅在電場力作用下沿電場線向8點運動，下列判斷正%

確的是（）

A.電場線由8點指向/點，該電荷做加速運動，加速度越來越小

B.電場線由8點指向/點，該電荷做加速運動，其加速度大小變化由題設條件不能確定

C.電場線由1點指向8點，電荷做勻加速運動

D.電場線由8點指向/點，電荷做加速運動，加速度越來越大

11.如圖，在x軸上坐標原點處放一帶電量為-Q的點電荷.在坐標為2處放一帶電量為+4Q的點電荷,

則場強為零處的x坐標為（）-Q+4Q

????A

A.4B.1C.-1D.-2—2024

18

12.如右圖所示，實線是勻強電場的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該

電場區(qū)域時的運動軌跡，。、b是軌跡上兩點,若帶電粒子在運動中只受電

E

場力作用，則由此圖可作出正確判斷的是（)

A.帶電粒子帶負電荷B.帶電粒子帶正電荷

C.帶電粒子所受電場力的方向向左D.帶電粒子做勻變速運動

13.使兩個完全相同的金屬小球（均可視為點電荷）分別帶上一30和+50的電荷后，將它們固定在

相距為。的兩點，它們之間庫侖力的大小為現(xiàn)用絕緣工具使兩小球相互接觸后，再將它們固定在

相距為2“的兩點，它們之間庫侖力的大小為則孔與尸2之比為（)

A.2：1B.4：1C.16：1D.60：1

14.實線為三條未知方向的電場線，從電場中的M點以相同的速度飛出“、6

兩個帶電粒子，4、6的運動軌跡如右圖中的虛線所示（a、6只受電場力作用），

則（）

A.。一定帶正電，6一定帶負電B.電場力對。做正功，對6做負功-----—M

C.。的速度將減小，b的速度將增大D.a的加速度將減小，6的加速度將增大

15.如右圖，M、N和P是以為直徑的半圓弧上的三點，O點為半八

MON

圓弧的圓心，NMOP=60°.電荷量相等、符號相反的兩個點電荷分60^''/

別置于M、N兩點，這時O點電場強度的大小為8；若將N點處的點\、//'

電荷移到尸點，則。點的場強大小變?yōu)橐?反與反之比為（）P

A.1：2B.2：1C.2：73D.4：5

16.用電場線能很直觀.很方便地比較電場中各點場強的強弱.如圖甲是等量異種點電荷形成電場的

電場線，圖乙是場中的一些點：O是電荷連線的中點，E.F是連線中垂線上相對O對稱的兩點，B、

C和A、D也相對O對稱.則（）

A.B、C兩點場強大小和方向都相一同

B.A、D兩點場強大小相等，方向相反

C.E、0、F三點比較，O點場強最強

D.B、0、C三點比較，O點場強最弱

17.如圖所示，A、B、C三點為一直角三角形的三個頂點，ZB=30°,現(xiàn)在A、,

B兩點放置兩點電荷qA>qB，測得C點場強的方向與AB平行，則qA帶電，

/?

qA：QB=_____°/\

Az----------------------1B

19

18.在真空中。點放一個點電荷Q=+L0X109C,直線MN通過O點，OM的距離r=30cm,M

點放一個點電荷q=-1.OX1()T°C,如圖，求：

(1)q在M點受到的作用力。Qq

(2)M點的場強。0MN

(3)拿走q后M點的場強。

(4)將一個電荷量為q'=2.0義10」°(：的點電荷放在乂點，則M點的電場強度是多少？

(5)M、N兩點的場強哪點大？

(6)如果把Q換成電荷量為-1.OXIO'C的點電荷，情況又如何？

19.如圖所示，用一絕緣輕繩懸掛一個帶電