高二物理教案

第一章 静电力

电荷的基本概念

现象

库仑定律

电场强度（E）= E=F/q

力

静电力

为什么两不接触的

本质：

电荷能产生作用力

电场线（定性分析）

电场

能量

电容器（匀强电场）

应用

带电粒子在电场中的运动

电势能 电势 电势差

第1节 电荷基本知识（初中知识回顾）

1、正电荷和负电荷：用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷．

2、电荷及其相互作用：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引 3、电荷量：电荷的多少．符号：Q或q 单位：库仑 符号：C

4、元电荷:电子所带的电荷量，用e表示. 电荷量e的值：e =1.60×10-19C 5、比荷(荷质比)：电子的电荷量e和电子的质量me的比值,为㎏

6、物体带电

①摩擦起电：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．实质：电子的转移 ②静电感应：把电荷移近不带电的异体，可以使导体带电的现象。利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．实质：电子的转移 ③接触带电：实质 电子的转移 ⅰ、两个带正电的小球接触后分开，每个小球所带电量为接触前电量和的一半 ⅱ、两个带负电的小球接触后分开，每个小球所带电量为接触前电量和的一半 ⅲ、一正一负的带电小球接触后分开，每个小球所带电量为先正负抵消一部分电量，再把剩下的电量平分 ⅳ、不带电与带电小球接触后分开，每个小球所带电量为接触前电量和的一半 总之所有的接触带电后，两个小球带电量都带同种等量电荷！

eme?1.76?1011C/

7、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分．

第2节 库仑定律（电荷之间的相互作用力跟什么因素有关）

1、影响两电荷之间相互作用力的因素：①距离．②电量． 2、库仑定律

⑴、内容表述：力的大小跟两个点电荷的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比．作用力的方向在两个点电荷的连线上 ⑵、大小（公式）：F109N·m2/C2

⑶、方向：同种电荷互相排斥；异种电荷互相吸引。 ⑷、适用条件：真空中，点电荷——理想化模型

注意：万有引力公式和库仑定律公式在表面上很相似，表述的都是力，这是相同之处；它们的实质区别是：首先万有引力公式计算出的力只能是相互吸引的力，绝没有相排斥的力．其次，由计算结果看出，电子和质子间的万有引力比它们之间的静电引力小的很多，因此在研究微观带电粒子间的相互作用时，主要考虑静电力，万有引力虽然存在，但相比之下非常小，所以可忽略不计．

2、点电荷：这是相对而言的，只要带电体本身的大小跟它们之间的距离相比可以忽略，带电体就可以看作点电荷．严格地说点电荷是一个理想模型，实际上是不存在的．这里可以回顾力学中的质点的概念．容易出现的错误是：只要体积小就能当点电荷 注意：⑴任何一个带电体都可以看成是由许多点电荷组成的．任意两点电荷之间

的作用力都遵守库仑定律．用矢量求和法求合力． ⑵带电小球可等效看成电量都集中在球心上的点电荷．

?kq1q2r2（类比万有引力公式） 静电力常量k = 9.0×

第3节 电场 电场强度（电荷间的相互作用力是怎样产生的）

1、 电场

⑴ 概念：就像磁场，重力场一样，电场是电荷周围客观存在的，对放入电

场的带电体产生力的作用，即电荷之间的相互作用是通过电场发生的 ⑵ 性质：

① 引入电场中的任何带电体都将受到电场力的作用，且同一点电荷在电

场中不同点处受到的电场力的大小或方向都可能不一样.（力的性质） ② 当带电体在电场中移动时，电场力将对带电体做功，这表示电场具有

能量.（能的性质）

③ 电场能使引入其中的导体产生静电感应现象.（力的性质） 2、 电场强度（类比重力加速度）

⑴概念：电场中某一点的电荷受到的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强，是该点电场本身的属性．用E表示。

即：E=F/q （适用于所有电场）

理解：关于检验电荷和场源电荷注意：检验电荷是一种理想化模型，它是电量很小的点电荷，将其放入电场后对原电场强度无影响，虽然可用同一电荷q在电场中各点所受电场力F的大小来比较各点的电场强弱，但是电场力F的大小还和电荷q的电量有关，所以不能直接用电场力的大小表示电场的强弱．实验表明：在电场中的同一点，电场力F与电荷电量q成正比，比值F/q由电荷q在电场中的位置所决定，跟电荷电量无关，是反映电场性质的物理量，所以我们用这个比值F/q来表示电场的强弱． ⑵方向：（规定）电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同，是唯一的、固定的（负电荷在电场中某点所受的电场力的方向跟该点的场强方向相反．）

3、 真空中点电荷周围电场的大小和方向 （1）点电荷周围的电场

①大小：E=kQ/r2 （只适用于点电荷的电场）

②方向：如果是正电荷，E的方向就是沿着PQ的连线并背离Q；如果是负电荷：E的方向就是沿着PQ的连线并指向Q．

（2）电场强度的叠加：某点的场强等于该点周围各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和．（电场强度是矢量，合成时遵循平行四边形法则） 4、电场线（定性分析场强）

（1）电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度的方向。 （2）电场线的基本性质

①电场线上每点的切线方向就是该点电场强度的方向. ②电场线的疏密反映电场强度的大小(疏弱密强).

③静电场中电场线始于正电荷或无穷远，止于负电荷或无穷远.它不封闭，也不在无电荷处中断.

④任意两条电场线不会在无电荷处相交(包括相切)

注意：电场线是为了形象描述电场而引入的，电场线不是实际存在的线。 5、匀强电场（特殊的电场）

(1)定义：电场中各点场强的大小相等、方向相同的电场就叫匀强电场.

(2)匀强电场的电场线：是一组疏密程度相同(等间距)的平行直线.例如，两等大、正对且带等量异种电荷的平行金属板间的电场中，除边缘附近外，就是匀强电场.

6、常见的电场

电场 正点电荷 电场线图样 简要描述 发散状 负点电荷 等量同号电荷 等量异号电荷 匀强电场

平行的、等间距的、同向的直线 相吸状 相斥状 会聚状 第4节 静电平衡 静电屏蔽 1、静电平衡

⑴由于静电感应，使得导体内部的电荷定向移动，直到导体（包括表面）中没有电荷定向移动时的状态叫静电平衡状态

⑵静电平衡后导体内部电场的特点：

① 处于静电平衡状态的导体，内部的场强处处为零（注意：这时的场强是合场强，即外电场和感应电场的叠加）

② 处于静电平衡状态的导体，电荷只分布在导体的外表面上。

2、静电屏蔽

空腔导体的特点：

+ ＿ ＿ ＿ ＋ ＋ ＋ 净电荷只分布在外表面，内表面不带电，空腔内没有电场