一、電荷:
1. 正電荷負電荷:自然界只存在兩種電荷,即正電荷和負電荷,用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷是正電荷;用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是負電荷。同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引
2. 電荷量:電荷的多少。單位:1C=1A·s
3. 元電荷e:
一個物體所帶電荷數量的多少叫電荷量,物體所帶電荷量是指物體帶淨電荷的多少,迄今為止的一切實驗都表明,原子中電子和質子帶有等量的異種電荷,至今所發現的一切帶電體的電荷量都等於電子電荷數的整數倍,這說明帶電體的電荷量值是不連續的,它的最小單元就是電子電荷,這稱為電荷的量子化,在物理學上,把電荷是e稱為元電荷,其值通常可取為e
二、使物體帶電的幾種方式
1. 摩擦起電:兩個不同的物體相互摩擦,帶上等量導種的電荷。
2. 接觸帶電:不帶電物體接觸另一個帶電物體,使電荷從帶電體轉移一部分到不帶電的物體上。
兩個完全相同的帶電金屬小球接觸時電荷量分配規律:原帶異種電荷的先中和後平分,原帶同種電荷的總電荷量平分。
3. 感應起電:導體接近(不接觸)帶電體,使導體靠近帶電體一端帶上與帶電體相異的電荷,而另一端帶上與帶電體電荷相同的電荷。
4. 光電效應—在光的照射下使物體發射出電子
三、電荷守恆定律:
電荷既不能創造,也不能消滅,只能從一個物體轉移到另一個物體,或者從物體的一部分轉移到另一部分,在轉移的過程中,電荷的總量不變。
四、庫侖定律
1. 內容:真空中兩個點電荷之間相互作用的電力,跟它們的電荷量的乘積成正比,跟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。
4. 理解:
(1)在種用庫侖定律的公式進行計算時,無論是正電荷還是負電荷,均用電量的絕對值代入式中,計算其作用力的大小。
(2)作用力的方向根據:同性相斥,異性相吸,作用力的方向沿兩電荷連線方向,進行判定。
(3)兩個點電荷間的相互作用的庫侖力滿足牛頓第三定律—大小相等、方向相反(不能認為電量不等的兩個點電荷相互作用時,所受的庫侖力不等)
五、同一直線上三個點電荷的討論和計算
三個自由電荷的平衡問題,是靜電場中的典型問題。為了使電荷系統處於平衡狀態,每個電荷受到的兩個庫侖力必須大小相等、方向相反。根據庫侖定律和力的平衡條件,可以概括成易記的口訣為:「三點共線,兩同夾異,兩大夾小,近小遠大。」兩大夾小也就是說三個電荷,外面兩個的電荷量必須大於中間的一個;兩同夾異,也就是說外面的兩個電荷的電性必須相同,並且中間的一個電性與外面的兩個相異!近小遠大是說中間電荷靠近另兩個中電量較小的。
利用這一條件可以迅速、準確地確定三個自由電荷的相對位置及電荷的電性,然後根據庫侖定律列出電荷的受力平衡方程,問題就迎刃而解了
六、電場
1. 概念:是電荷周圍客觀存在的一種特殊物質,是電荷間相互作用的媒體。
若電荷不動周圍的是靜電場,若電荷運動周圍不單有電場而且產生磁場,電場可以由存在的電荷產生,也可以由變化的磁場產生。
2. 電場的基本性質:
(1)對放入電場的電荷有力的作用
(2)能使放入電場中的導體產生靜電感應現象
3. 場的提出
(1)凡是在有電荷的地方,周圍都存在電場
(2)在變化的磁場周圍也有電場;變化的電場周圍存在磁場。
(3)電場與磁場是不同於實體的另一種形態物質。
4. 電場力:放入電場中的電荷受到電場的力的作用,這種力叫做電場力
七、電場強度
1. 定義:放入電場中某點的電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點的電場強度。用E來表示。
2. 定義式:E=F/q(適用於一切電場)
3. 單位:牛/庫(N/C) 伏/米(v/m)
4. 電場強度是矢量:規定正電荷受電場力的方向為該點的場強方向,負電荷受電場力的方向與該點的場強方向相反。電場線的切線方向是該點場強的方向;電場強度的合成按照矢量的合成法則.(平行四邊形法則和三角形法則)
5. 物理意義:電場強度(簡稱場強)是描寫電場強弱的物理量。
6. 說明
(1)電場強度是從力的角度來反映電場本身性質的物理量
(2)定義式即電場內某點的電場強度在數值上等於單位電荷在該點受到的電場力。
(3)電場強度的大小,方向是由電場本身決定的,是客觀存在的,與放不放檢驗電荷,以及放入檢驗電荷的正、負電量的多少均無關,既不能認為與成正比,也不能認為與成反比。檢驗電荷q充當「測量工具」的作用.
這一點很相似於重力場中的重力加速度,點定則重力加速度定。與放入該處物體的質量無關,即使不放入物體,該處的重力加速度仍為一個定值.
7. 電場的疊加:幾處點電荷同時在某點形成電場時,這點的場強等於各個點電荷單獨存在時在該點產生的場強的矢量和。
8. 勻強電場:
場強方向處處相同,場強大小處處相等的區域稱為勻強電場
9. 總結:電場強度的幾種求法
(4)矢量疊加法求解:已知某點的幾個分場強求合場強,或已知合場強求某一分場強,則用矢量疊加法求解。
(5)對稱性求解:巧妙地在合適地方另外假設性地設置額外電荷,或將電荷巧妙地分割使問題簡化而求未知電場,這都可以利用對稱性求解