电荷-库仑定律课件.ppt

1、说明：说明：适用于适用于点电荷点电荷之间的相互作用之间的相互作用在真空在真空(空气空气)中中如果是均匀带电的对称球体，可以认为电量集如果是均匀带电的对称球体，可以认为电量集中在球心的点电荷中在球心的点电荷两个以上点电荷之间的相互作用，通过矢量叠两个以上点电荷之间的相互作用，通过矢量叠加进行计算加进行计算库仑定律：库仑定律：221rqqkF 电场基本性质电场基本性质 放入电场中的任何带电体都将受到的力作用放入电场中的任何带电体都将受到的力作用A、电场力：电场对电荷的作用力。、电场力：电场对电荷的作用力。B、电场的性质只有在和电荷作用时才能表现出来、电场的性质只有在和电荷作用时才能表现出来 电场能

2、使放入其中的导体产生静电感应现象电场能使放入其中的导体产生静电感应现象.静电场：静止电荷的电场。静电场：静止电荷的电场。电场电场电场强度电场强度（1）定义：）定义：放入电场中的某点电荷所受的电场力放入电场中的某点电荷所受的电场力F跟它跟它的电荷量的电荷量q的比值。的比值。（2）定义式：）定义式：（3）单位：）单位：qFE 国际单位：牛国际单位：牛/库（库（N/C）伏伏/米（米（V/m）（4）电场强度是矢量）电场强度是矢量 规定场强方向为规定场强方向为正正电荷在该点所受电场力方向。电荷在该点所受电场力方向。（5）电场强度反映了电荷在电场中的受力情况。）电场强度反映了电荷在电场中的受力情况。电场强

3、度电场强度 电场的叠加电场的叠加 如果有几个点电荷同时存在，这时某点的如果有几个点电荷同时存在，这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的产生的场强的矢量和。产生的场强的矢量和。真空中任意多个点电荷产生的电场强度，真空中任意多个点电荷产生的电场强度，仅由场电荷、电场中的位置两个因素决定，仅由场电荷、电场中的位置两个因素决定，而与检验电荷无关。而与检验电荷无关。电场强度电场强度 电场强度的计算电场强度的计算qFE（1）定义式）定义式（2）决定式）决定式点电荷的电场点电荷的电场平行板电容器的电场平行板电容器的电场2rkQE dUE 电场强度电场强度 电场

4、线是描述电场的，它电场线是描述电场的，它是从正电荷出发到负电荷终止是从正电荷出发到负电荷终止电场线电场线电场的方向电场的方向电场强度电场强度电势的高低电势的高低电场线的切线方向电场线的切线方向电场线的密区电场强、电场线的密区电场强、疏区电场弱疏区电场弱沿电场线电势降低沿电场线电势降低六种电场线六种电场线正负点电荷正负点电荷六种电场线六种电场线两个异种电荷两个异种电荷六种电场线六种电场线两个同种电荷两个同种电荷六种电场线六种电场线点电荷与带电平板间点电荷与带电平板间的电场线的电场线六种电场线六种电场线平行板间的电场平行板间的电场电场线电场线 如图所示，一根电场线能反应电场如图所示，一根电场线能反

5、应电场哪些性质哪些性质AB电场线电场线 如图所示，一电荷如图所示，一电荷从电场中的从电场中的A点沿虚线点沿虚线运动到运动到B点。则由此可点。则由此可以确定：以确定：(1)电荷性质电荷性质(2)加速度大小的变化加速度大小的变化(3)动能的变化动能的变化ABvFn例：在两个固定等量正负电荷的连线上有一个电量例：在两个固定等量正负电荷的连线上有一个电量为为q的正电荷，从靠近的正电荷，从靠近+Q位置由静止开始释放，在位置由静止开始释放，在向向-Q运动过程中，其加速度将如何变化？运动过程中，其加速度将如何变化？(不计重不计重力力)A.一直减小一直减小 B.一直增加一直增加 C.先减小后增大先减小后增大

6、D.先增加后减小先增加后减小+-+q+Q-Q动画动画电荷在非匀强电场中的运动分析电荷在非匀强电场中的运动分析n例例:在两个固定等量正电在两个固定等量正电荷连线的垂直平分线的上荷连线的垂直平分线的上方某一点静止释放一个电方某一点静止释放一个电量为量为-q的带电小球，在向的带电小球，在向两固定电荷中点运动过程两固定电荷中点运动过程中，带电小球的加速度可中，带电小球的加速度可能将：能将：(不计重力不计重力)A.一直减小一直减小 B.一直增加一直增加 C.先减小后增大先减小后增大 D.先增加后减小先增加后减小+-qQQ动画动画电荷在非匀强电场中的运动分析电荷在非匀强电场中的运动分析n例：在例：在x轴上

7、有两个点电荷轴上有两个点电荷,一个带正电一个带正电Q1,一个带一个带负电负电-Q2,用用E1和和E2分别表示两个电荷的所产生的分别表示两个电荷的所产生的场强的大小场强的大小,则在则在x轴上（轴上（）n A.E1=E2之点只有一处之点只有一处,该处合场强为该处合场强为0n B.E1=E2之点共有两处之点共有两处,一处合场强为一处合场强为0,一处为一处为2E2n C.E1=E2之点共有三处之点共有三处,其中两处为其中两处为0,另一处为另一处为2E2n D.E1=E2之点共有三处之点共有三处,其中一处为其中一处为0,另两处为另两处为2E2 Bn定义：电荷定义：电荷q在电场中由一点在电场中由一点A移动

8、到另一点移动到另一点B时，时，电场力所做的功电场力所做的功WAB与电荷量与电荷量q的比值，叫做的比值，叫做A、B两点的电势差。两点的电势差。n公式：公式：UAB=WAB/qn电场力的功：电场力的功：WAB=qUABn电势：电场中某点的电势，等于单位正电荷由该电势：电场中某点的电势，等于单位正电荷由该点移动到参考点（零电势点）时电场力所做的功点移动到参考点（零电势点）时电场力所做的功n电势能：电荷在电场中具有电势能。电势能：电荷在电场中具有电势能。电势差电势选择一个参考点，可由电势差来定义电场中各点的选择一个参考点，可由电势差来定义电场中各点的电势：电势：A=WAO/qWAO为把正电荷从为把正电

9、荷从A点移动到参考点时电场力所点移动到参考点时电场力所做的功。做的功。电势差的大小与参考点无关，但电势的大小与参电势差的大小与参考点无关，但电势的大小与参考点有关。考点有关。沿着电场线的方向，电势越来越低。沿着电场线的方向，电势越来越低。10V5V0V-5V电势能重力做功使物体重重力做功使物体重力势能减小。力势能减小。重力做多少功，物重力做多少功，物体的重力势能就减体的重力势能就减小多少。小多少。减小的重力势能转减小的重力势能转化为其他形式的能。化为其他形式的能。电场力做功使电荷电场力做功使电荷的电势能减小。的电势能减小。电场力做多少功，电场力做多少功，电荷的电势能就减电荷的电势能就减小多少。

10、小多少。减小的电势能转化减小的电势能转化为其他形式的能。为其他形式的能。等势面电场中电势相同的各点构成的面叫等势面。电场中电势相同的各点构成的面叫等势面。同一等势面上移动电荷时电场力不做功。同一等势面上移动电荷时电场力不做功。等势面处处和电场线垂直，电场线由电势等势面处处和电场线垂直，电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面。高的等势面指向电势低的等势面。处于静电平衡状态的导体是一个等势体，处于静电平衡状态的导体是一个等势体，它的表面是一个等势面。它的表面是一个等势面。等势面举例+匀强电场的等势面匀强电场的等势面为一组平行平面。为一组平行平面。点电荷电场的等势点电荷电场的等势面是以点电荷为球面

11、是以点电荷为球心的一簇球面。心的一簇球面。n（1998年上海高考）图中实线是一簇未标明方向年上海高考）图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力的作用，两点，若带电粒子在运动中只受电场力的作用，根据此图可作出正确判断的是根据此图可作出正确判断的是（）nA带电粒子所带电荷的符号带电粒子所带电荷的符号nB带电粒子在带电粒子在a、b两点的受力方向两点的受力方向nC带电粒子在带电粒子在a、b两点的速度何处较大两点的速度何处

12、较大nD带电粒子在带电粒子在a、b两点的电势能何处较大两点的电势能何处较大n答案：答案：BCDn在电场中把电量为在电场中把电量为2.010-9C的正电荷从的正电荷从A点点移到移到B点，电场力做功点，电场力做功1.510-7J，再把这个，再把这个电荷从电荷从B点移到点移到C点，克服电场力做功点，克服电场力做功4.010-7J求：求：n(1)A、C两点间电势差；两点间电势差；n(2)电荷从电荷从A经经B移到移到C，电势能的变化怎样？，电势能的变化怎样？答案：（答案：（1）-125V；（；（2）增加）增加2.5107 Jn(2004上海卷第上海卷第6题题)某静电场沿某静电场沿x方向的电势分布如图方向

13、的电势分布如图所示，则（所示，则（）nA在在0 x1之间不存在沿之间不存在沿x方向的电场方向的电场nB在在0 x1之间存在着沿之间存在着沿x方向的匀强电场方向的匀强电场nC在在x1x2之间存在着沿之间存在着沿x方向的匀强电场方向的匀强电场nD在在x1x2之间存在着沿之间存在着沿x方向的非匀强电场方向的非匀强电场答案：答案：ACn 在匀强电场中在匀强电场中A、B、C、D四点构成一正四点构成一正方形，四点的电势分别为方形，四点的电势分别为A15V，B=3V，C=-3V，则，则D点的电势点的电势D？qEmlA答案：答案：9V拓展：若四点构成长方形呢？菱形或任意平行拓展：若四点构成长方形呢？菱形或任意平行四边形呢？四边形呢？