【正文】 其強(qiáng)弱分布情況的帶點(diǎn)小球；2條件：A電荷量和尺寸必須充分小；B對金屬球上的電荷分布不產(chǎn)生明顯影響。4．知道電場的疊加原理，并應(yīng)用這個(gè)原理進(jìn)行簡單的計(jì)算。以三球?yàn)檎w，設(shè)系統(tǒng)加速度為a，則F＝3ma①隔離A、B，由牛頓第二定律可知：對A：－＝ma②對B：＋＝ma③聯(lián)立①、②、③得F＝。三、典型例題例1：如圖所示，三個(gè)完全相同的金屬小球a、b、c位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上．a(chǎn)和c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶電荷量的大小比b的?。阎猚受到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(yīng)是( ) A．F1 B．F2C．F3 D．F4解析：“同電相斥、異電相引”規(guī)律，確定電荷c受到a和b的庫侖力方向，考慮a的帶電荷量小于b的帶電荷量，因此Fb大于Fa，F(xiàn)b與Fa的合力只能為F2，故選項(xiàng)B正確。k是比例系數(shù)，叫靜電力常量，r是電荷間的距離。3．知道庫侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理二、知識點(diǎn)說明：真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。這種吸引是相互的，故可以觀察到a被b吸引過來。感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是：當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，由于電荷之間的相互吸引或排斥，導(dǎo)致導(dǎo)體中的自由電荷趨向或遠(yuǎn)離帶電體，使導(dǎo)體上靠近帶電體的一端帶異種電荷，遠(yuǎn)離的一端帶同種電荷。：(1)作用：檢驗(yàn)物體是否帶電。正電荷的電荷量為正值，負(fù)電荷的電荷量為負(fù)值。利用靜電感應(yīng)使物體帶電，叫做感應(yīng)起電。：(1)本質(zhì)：電荷的轉(zhuǎn)移；(2)原因：原子核對核外電子的束縛能力不同。電荷及其守恒定律一、 學(xué)習(xí)目標(biāo)，知道電量的概念。二、知識點(diǎn)說明電荷守恒定律和元電荷：(1)正電荷：絲綢摩擦過的玻璃棒帶的電荷；(2)負(fù)電荷：毛皮摩擦過的橡膠棒帶的電荷。(3)結(jié)果：兩個(gè)相互摩擦的物理帶上了等量異種電荷。當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，由于電荷間相互吸引或排斥，導(dǎo)體中的自由電荷便會趨向或遠(yuǎn)離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶異號電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶同號電荷。(2)比荷：電子的電荷量e與電子的質(zhì)量之比。(2)原理：同種電荷相互排斥。即電荷在物體的不同部分之間轉(zhuǎn)移。當(dāng)它們相互接觸后，電荷從a轉(zhuǎn)移到b，它們就帶上了同種電荷，根據(jù)電荷間相互作用的規(guī)律，它們又將互相排斥。(庫侖力)：靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力。單位:q的單位是庫侖(C)，力的單位是牛頓(N)，距離單位是米(m)。答案：B 例2：如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為 m 的完全相同的金屬球殼 a和b，其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，將它們固定于絕緣支座上，兩球心間的距離 l 為球半徑的3倍．若使它們帶上等量異種電荷，使其電荷量的絕對值均為Q，那么關(guān)于a、b兩球之間的萬有引力F引和庫侖力F庫的表達(dá)式正確的是( ) A．F引＝，F(xiàn)庫＝B．F引≠，F(xiàn)庫≠C．F引≠，F(xiàn)庫＝D．F引＝，F(xiàn)庫≠解析：由于a、b 兩球所帶異種電荷相互吸引，使它們各自的電荷分布不均勻，即相互靠近的一側(cè)電荷分布較密集，又l＝3r，不滿足l?r的要求，故不能將帶電球殼看成點(diǎn)電荷，所以不能應(yīng)用庫侖定律，故F庫≠.雖然不滿足l?r，但由于其殼層的厚度和質(zhì)量分布均勻，兩球殼可看成質(zhì)量集中于球心的質(zhì)點(diǎn)，可以應(yīng)用萬有引力定律，故F引＝。答案： 負(fù)電荷 電場強(qiáng)度一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1．知道電荷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物質(zhì)形態(tài)。二、知識點(diǎn)說明：(1)電場：電荷及變化磁場周圍空間里存在的一種特殊物質(zhì)；電荷間通過電場相互作用。(2)場源電荷(源電荷)：激發(fā)電場的帶電小球所帶的電荷。(5)定義式：。：。 (3)電場線的疏密反映電場的強(qiáng)弱，電場線密的地方場強(qiáng)大，電場線稀的地方場強(qiáng)小。(3)大?。海琔為兩點(diǎn)間電勢差，d為沿電場線方向的距離。E＝F/q作為電場強(qiáng)度的定義式，給出了電場強(qiáng)度的一種測量方式或方法。只有當(dāng)電場線是直線，帶電粒子只在電場力的作用下，電荷的初速度為零或初速度方向與電場線重合時(shí)，電荷的運(yùn)動軌跡才會與電場線重合。在a點(diǎn)，為兩個(gè)等大、同方向場強(qiáng)的合成，即 在b點(diǎn)，為兩個(gè)等大、互相垂直的場強(qiáng)的合成，即 例3：如圖所示，質(zhì)量m＝103kg的帶電小球用絕緣細(xì)線豎直地懸掛于電場中，當(dāng)小球的帶電量為q1＝104C時(shí)，懸線中的張力為T1＝102N，則小球所在處的場強(qiáng)為多大？當(dāng)小球的帶電量為q2＝－104C時(shí)，懸線中的張力T2為多大？解析：小球的重力G=mg=102N由題意：繩子拉力T1=102N＜G故電場力F方向向上且有F+T1=G 得F=GT1=5103N小球處的場強(qiáng)E=當(dāng)q2=104C時(shí)，電場力=F=5103N，方向向下，此時(shí)繩中張力為T2=G+=102N。了解電勢與電場線的關(guān)系，了解等勢面的意義及與電場線的關(guān)系。電勢是只有大小、沒有方向的物理量，電勢的正負(fù)表示該點(diǎn)的電勢高于和低于零電勢。 （3）電場力做功與電勢能變化的關(guān)系 電場力的功與電勢能的數(shù)量關(guān)系 WAB=εA－εB=△ε。 （3）熟悉勻強(qiáng)電場、點(diǎn)電荷的電場、等量異種電荷的電場、等量同種點(diǎn)電荷的電場的等勢面的分布情況。 (1)場源電荷判斷法 離場源正電荷越近，試驗(yàn)正電荷的電勢能越大，試驗(yàn)負(fù)電荷的電勢能越?。? 離場源負(fù)電荷越近，試驗(yàn)正電荷的電勢能越小，試驗(yàn)負(fù)電荷的電勢能越大． (2)電場線法 正電荷順著電場線的方向移動時(shí)，電勢能逐漸減?。荒嬷妶鼍€的方向移動時(shí)，電勢能逐漸增大． 負(fù)電荷順著電場線的方向移動時(shí)，電勢能逐漸增大；逆著電場線的方向移動時(shí)，電勢能逐漸減小． (3)做功判斷法 無論正、負(fù)電荷，電場力做正功，電荷從電勢能較大的地方移向電勢能較小的地方．反之，如果電荷克服電場力做功，那么電荷將從電勢能較小的地方移向電勢能較大的地方。電勢能與電勢的關(guān)系 (1)電勢是反映電場電勢能的性質(zhì)的物理量．還可以從能的角度定義電勢：電場中某點(diǎn)的電荷具有的電勢能ε跟它的電荷量的比值，叫做該點(diǎn)的電勢，即或者ε=qφ，某點(diǎn)的電勢與該點(diǎn)是否有電荷無關(guān)。 (4)在實(shí)際問題中，我們主要關(guān)心的是電場中兩點(diǎn)間的電勢差UAB和在這兩點(diǎn)間移動電荷時(shí)，電荷電勢能的改變量△εAB。(即各點(diǎn)場強(qiáng)大小有確定的值) 電勢是標(biāo)量，是相對量．電場確定后，各點(diǎn)電勢的數(shù)值還可隨零電勢點(diǎn)的不同而改變。將B的左端接地，絕緣導(dǎo)體B帶何種電荷？解析：因?yàn)閷?dǎo)體B處于正電荷所形成的電場中，而正電荷所形成的電場電勢處處為正，所以導(dǎo)體B的電勢是正的，UB＞U地；而負(fù)電荷在電場力的作用下總是從低電勢向高電勢運(yùn)動，B左端接地，使地球中的負(fù)電荷（電子）沿電場線反方向進(jìn)入高電勢B導(dǎo)體的右端與正電荷中和，所以B導(dǎo)體將帶負(fù)電荷。因?yàn)闄z驗(yàn)電荷帶負(fù)電，所以電場線指向是從疏到密。功是能量變化的量度，可判斷由a→b電勢能增加，B選項(xiàng)正確；又因電場力做功與路徑無關(guān)，系統(tǒng)的能量守恒，電勢能增加則動能減小，即速度減小，D選項(xiàng)正確。二、知識點(diǎn)說明 電勢差：（又叫電壓）（1）定義：電荷q在電場力作用下由A點(diǎn)移到另一點(diǎn)B的過程中，電場力做的功WAB與電荷量q的比值，叫A、B兩點(diǎn)之間的電勢差UAB。與在這兩點(diǎn)間移動電荷的電量、電場力做功的大小無關(guān)。：（1）電勢差是電場中兩點(diǎn)間的電勢的差值， 。電荷克服電場力做功為W=qEs=410－82102=10－6J。即M，N兩點(diǎn)間的電勢差為60V。 而USM=φS－φM，∴φM=φS－USM=(0－2)V=－2V。 由WSM=qUSM得。 由WSN=qUSN得： 。 二、知識點(diǎn)說明：1勻強(qiáng)電場中，兩點(diǎn)間的電勢差等于電場強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場方向的距離的乘積。 三、典型例題例1：如圖所示，虛線a、b、c表示電場中的三個(gè)等勢面與紙平面的交線，且相鄰等勢面之間的電勢差相等．實(shí)線為一帶正電粒子僅在電場力作用下通過該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動軌跡，M、N是這條軌跡上的兩點(diǎn)，則下面說法中正確的是（ ） A．三個(gè)等勢面中，a的電勢最高B．對于M、N兩點(diǎn)，帶電粒子通過M點(diǎn)時(shí)電勢能較大C．對于M、N兩點(diǎn)，帶電粒子通過M點(diǎn)時(shí)動能較大D．帶電粒子由M運(yùn)動到N時(shí)，加速度增大解析：由于帶電粒子做曲線運(yùn)動，所受電場力的方向必定指向軌道的凹側(cè)，且和等勢面垂直，所以電場線方向是由c指向b再指向a．根據(jù)電場線的方向是指電勢降低的方向，故Uc＞Ub＞Ua，選項(xiàng)A錯(cuò)。答案：C、D 例2：如圖所示，P、Q兩金屬板間的電勢差為50V，板間存在勻強(qiáng)電場，方向水平向左，板間的距離d=10cm，其中Q板接地，兩板間的A點(diǎn)距P板4cm。 (1)場強(qiáng)。 Q板與A點(diǎn)間距離變?yōu)閐″=(10－4)cm－5cm=lcm。 靜電現(xiàn)象的應(yīng)用一、學(xué)習(xí)目標(biāo)，理解什么是靜電平衡狀態(tài)。下列各圖表示驗(yàn)電器上感應(yīng)電荷的分布情況，正確的是（ ） 解析：帶電的金屬球靠近不帶電的驗(yàn)電器時(shí)，在驗(yàn)電器上感應(yīng)出異種電荷，A、D錯(cuò)誤。答案：A 例3：圖中接地金屬球A的半徑為R，球外點(diǎn)電荷的電荷量為Q，到球心的距離為r。，并能用來進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。而此時(shí)兩極板間的電壓為： 板間為勻強(qiáng)電場，由場強(qiáng)與電壓關(guān)系可得：答案：2108C 、1V、1/2 、2108C 例2：如圖電路中，A、B為兩塊豎直放置的金屬板，G是一只靜電計(jì)，開關(guān)S合上時(shí)，靜電計(jì)張開一個(gè)角度，下述情況中可使指針張角增大的是A、合上S，使A、B兩板靠近一些B、合上S，使A、B正對面積錯(cuò)開一些C、斷開S，使A、B間距增大一些D、斷開S，使A、B正對面積錯(cuò)開一些解析：圖中靜電計(jì)的金屬桿接A板，外殼與B板均接地，靜電計(jì)顯示的是A、B兩板間的電壓，指針的張角越大，表示兩板間的電壓越高。答案：C、D 例3：一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地。2．重點(diǎn)掌握初速度與場強(qiáng)方向垂直的帶電粒子在電場中的運(yùn)動(類平拋運(yùn)動)。在油滴的正上方距A板d處有一個(gè)質(zhì)量也為m的帶電油滴N，油滴N由靜止釋放后，可以穿過A板上的小孔，進(jìn)入兩金屬板間與油滴M相碰，若不計(jì)油滴M和N間的庫侖力和萬有引力以及金屬板本身的厚度，要使油滴N能與M相碰，且結(jié)合成的大油滴(油滴可視為質(zhì)點(diǎn))又不與金屬板B相碰。 （1）意義：表示電流強(qiáng)弱的物理量 （2）定義：通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用時(shí)間的比值叫電流。已知質(zhì)子電荷e=1019C。而解決該題的關(guān)鍵是：（1）正確把握電流強(qiáng)度的概念 I＝Q/t而 Q＝ne。二、知識點(diǎn)說明1．電源（更深層的含義）（1）電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能的裝置。電動勢越大，電路中每通過1C電量時(shí)，電源將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的數(shù)值就越多。3．電源（池）的幾個(gè)重要參數(shù)①電動勢：它取決于電池的正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無關(guān)。h，mA 燈泡在電壓加大的過程中，燈絲中的電流增大，溫度升高，而金屬的電阻率隨著溫度的升高而增大，所以燈絲在加大電壓的過程中電阻不斷增大， U—I圖線中曲線的斜率應(yīng)不斷增大。例 如圖所示在NaCl水溶液中，如在t秒內(nèi)分別有n1和n2個(gè)正負(fù)離子通過液體的橫截面S，試問：溶液中的電流方向如何？電流強(qiáng)度多大？ 解析： 在導(dǎo)體兩端加上電壓后， NaCl溶液中的Na＋離子和Cl－離子在電場力的作用下向相反的方向作定向移動。答案：BC 歐姆定律一、學(xué)習(xí)目標(biāo)，并能用來解決有關(guān)電路的問題。閉合電路歐姆定律 （1）閉合電路由電源的內(nèi)部電路和電源的外部電路組成，也可叫含電源電路、全電路。 （3）當(dāng)Rr時(shí)，隨R的增大輸出功率增大。找出“電壓表”的讀數(shù)及變化，再由Q=CU求解。 若增大R2，使得回路的總電阻增大，干路中電流減小，燈泡兩端電壓變大，燈泡變亮。當(dāng)滑動頭向ｂ滑動時(shí)，R3的阻值減小，由R并=R2R3/(R2+R3)知并聯(lián)電路總電阻R并減小，故外電路總電阻R=R1+R并減小。 說明：（１）判斷并聯(lián)電路的電壓時(shí)不能用U并=IR并，因?yàn)镽并在減小而Ｉ在增大，其乘積倒底如何變，由題設(shè)條計(jì)不能確定；同樣在判斷I3時(shí)也不能用I3=U并/R3，因?yàn)镽3和U并都在減小，無法確定I3如何變。 （1）當(dāng)閉合開關(guān)S后，將變阻器的電阻調(diào)到有效電阻R2=2Ω時(shí)，電源消耗的總功率為16W，電源輸出功率為12W，求燈泡電阻RL的阻值。(2)電壓：串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各串聯(lián)導(dǎo)體兩端的電壓之和。P1︰P2︰P3=I2R1︰I2R2︰I2R3=R1︰R2︰R3W1︰W2︰W3=I2R1t︰I2R2t︰I2R3t=R1︰R2︰R3： (1)電流：并聯(lián)電路中干路中的總電流等于各支路中電流之和。(3)電阻：并聯(lián)電路中，總電阻的倒數(shù)，等于各支路電阻的倒數(shù)之和。(2)畫等效電路圖即是等效替代的方法；對復(fù)雜電路進(jìn)行等效變換的一般原則是： 1無阻導(dǎo)線可縮成一點(diǎn)，一點(diǎn)也可以延展成無阻導(dǎo)線； 2無電流的支路化簡時(shí)可以去掉； 3電勢相同的點(diǎn)可以合并；4理想電流表可以認(rèn)為短路，理想的電壓表可認(rèn)為斷路，電壓穩(wěn)定時(shí)，電容器處可認(rèn)為斷路。②滿偏電流Ig：電表指針偏轉(zhuǎn)至最大角度時(shí)的電流（另介紹半偏電流）③滿偏電壓Ug：電表指針偏轉(zhuǎn)至最大角度時(shí)的電壓，與滿偏電流Ig的關(guān)系Ug=IgRg，因而若已知電表的內(nèi)阻Rg，則根據(jù)歐姆定律可把相應(yīng)各點(diǎn)的電流值改寫成電壓值，即電流表也是電壓表，本質(zhì)上并無差別，只是刻度盤的刻度不同而已。 若電壓表的擴(kuò)大倍數(shù)為，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)得： 電壓表的內(nèi)阻為：RV=R＋Rg=nRg 量程：U=nUg=IgRV