一、电荷:
1.正电荷负电荷:自然界只存在两种电荷,即正电荷和负电荷,用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷是正电荷;用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷是负电荷。同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引
2.电荷量:电荷的多少。单位:1C=1A·s
3.元电荷e:
一个物体所带电荷数量的多少叫电荷量,物体所带电荷量是指物体带净电荷的多少,迄今为止的一切实验都表明,原子中电子和质子带有等量的异种电荷,至今所发现的一切带电体的电荷量都等于电子电荷数的整数倍,这说明带电体的电荷量值是不连续的,它的最小单元就是电子电荷,这称为电荷的量子化,在物理学上,把电荷是e称为元电荷,其值通常可取为e
二、使物体带电的几种方式
1.摩擦起电:两个不同的物体相互摩擦,带上等量导种的电荷。
2.接触带电:不带电物体接触另一个带电物体,使电荷从带电体转移一部分到不带电的物体上。
两个完全相同的带电金属小球接触时电荷量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总电荷量平分。
3.感应起电:导体接近(不接触)带电体,使导体靠近带电体一端带上与带电体相异的电荷,而另一端带上与带电体电荷相同的电荷。
4.光电效应—在光的照射下使物体发射出电子
摩擦过的琥珀会吸引小物体三、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,在转移的过程中,电荷的总量不变。
四、库仑定律
1.内容:真空中两个点电荷之间相互作用的电力,跟它们的电荷量的乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
4.理解:
(1)在种用库仑定律的公式进行计算时,无论是正电荷还是负电荷,均用电量的绝对值代入式中,计算其作用力的大小。
(2)作用力的方向根据:同性相斥,异性相吸,作用力的方向沿两电荷连线方向,进行判定。
(3)两个点电荷间的相互作用的库仑力满足牛顿第三定律—大小相等、方向相反(不能认为电量不等的两个点电荷相互作用时,所受的库仑力不等)
五、同一直线上三个点电荷的讨论和计算
三个自由电荷的平衡问题,是静电场中的典型问题。为了使电荷系统处于平衡状态,每个电荷受到的两个库仑力必须大小相等、方向相反。根据库仑定律和力的平衡条件,可以概括成易记的口诀为:“三点共线,两同夹异,两大夹小,近小远大。”两大夹小也就是说三个电荷,外面两个的电荷量必须大于中间的一个;两同夹异,也就是说外面的两个电荷的电性必须相同,并且中间的一个电性与外面的两个相异!近小远大是说中间电荷靠近另两个中电量较小的。
利用这一条件可以迅速、准确地确定三个自由电荷的相对位置及电荷的电性,然后根据库仑定律列出电荷的受力平衡方程,问题就迎刃而解了
六、电场
1.概念:是电荷周围客观存在的一种特殊物质,是电荷间相互作用的媒体。
若电荷不动周围的是静电场,若电荷运动周围不单有电场而且产生磁场,电场可以由存在的电荷产生,也可以由变化的磁场产生。
2.电场的基本性质:
(1)对放入电场的电荷有力的作用
(2)能使放入电场中的导体产生静电感应现象
3.场的提出
(1)凡是在有电荷的地方,周围都存在电场
(2)在变化的磁场周围也有电场;变化的电场周围存在磁场。
(3)电场与磁场是不同于实体的另一种形态物质。
4.电场力:放入电场中的电荷受到电场的力的作用,这种力叫做电场力
七、电场强度
1.定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度。用E来表示。
2.定义式:E=F/q(适用于一切电场)
3.单位:牛/库(N/C)伏/米(v/m)
4.电场强度是矢量:规定正电荷受电场力的方向为该点的场强方向,负电荷受电场力的方向与该点的场强方向相反。电场线的切线方向是该点场强的方向;电场强度的合成按照矢量的合成法则.(平行四边形法则和三角形法则)
5.物理意义:电场强度(简称场强)是描写电场强弱的物理量。
6.说明
(1)电场强度是从力的角度来反映电场本身性质的物理量
(2)定义式即电场内某点的电场强度在数值上等于单位电荷在该点受到的电场力。
(3)电场强度的大小,方向是由电场本身决定的,是客观存在的,与放不放检验电荷,以及放入检验电荷的正、负电量的多少均无关,既不能认为与成正比,也不能认为与成反比。检验电荷q充当“测量工具”的作用.
这一点很相似于重力场中的重力加速度,点定则重力加速度定。与放入该处物体的质量无关,即使不放入物体,该处的重力加速度仍为一个定值.
7.电场的叠加:几处点电荷同时在某点形成电场时,这点的场强等于各个点电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和。
8.匀强电场:
场强方向处处相同,场强大小处处相等的区域称为匀强电场
9.总结:电场强度的几种求法
(4)矢量叠加法求解:已知某点的几个分场强求合场强,或已知合场强求某一分场强,则用矢量叠加法求解。
(5)对称性求解:巧妙地在合适地方另外假设性地设置额外电荷,或将电荷巧妙地分割使问题简化而求未知电场,这都可以利用对称性求解