电场教案1

专题一 库仑定律 电场和电场线

一、库仑定律的文字表述、公式、适用条件？

1、文字表述，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，跟它们距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上.

2、适用条件：真空（干燥空气）中，点电荷.

QQ3、公式：Fk122,求解静电力F时，利用公式将Q1、Q2代绝对值，求得大小，方

r向依据同斥异引判定.

二、电场：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用力的一种特殊物质形态，称为电场.

1、电场的基本性质：它对放入其中的电荷有力的作用，这种电场对电荷的静电力称为电场力.同时，电场还能使放入其中的电荷具有能.

2、电场强度：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，简称场强.

3、定义式：E=F/q.

这是利用比值定义法定义电场强度的.比值定义法，是物理学中定义物理量常采用的方法.如：ρ＝m/V,v=s/t,a=

v1v0等等. t4、适用范围：任何电场

大小:EF/q矢量性：矢量

向方向:正电荷所受电场力的方单位：伏每米，符号V/m,1N/C=1 V/m,

5、E表示电场本身的属性，不由F、q决定，即E跟电场中某点有无试探电荷和试探电荷的电荷量的多少，电性如何、所受电场力均无关.但可用E=F/q计算E.

Q6、点电荷场强：Ek2

r7、电场的叠加原理：如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就互相叠加，形成合电场.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的矢量和.

三、电场线

1、英国物理学家法拉第首先引入了电场强度的图象，他在电场中画了一些线，使这些线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，并使线的疏密表示场强的大小。这些线称为电场线。

（1）电场线是假想的，不是真实的。

（2）电场线起于正电荷止于负电荷，电场线不闭合。

对于单个点电荷，正电荷假想无穷远处有负电荷，电场线终止于那里；负电荷同理。 （3）电场线的疏密表示电场的强弱。 （4）电场线不能相交。 2、常见电场线的分布

（2）等量异号点电荷的电场线

（3）等量同号点电荷电场的电场线

练习

－－

1.场源点电荷Q=104C，试探点电荷q=－105C,它们相距r=1m而静止，且都处于空气中，如图

求：（1）q受的电场力. (2)q所在B点的场强EB=？

－

(3)只将q换为q′=2×105C的电荷，求q′所受力及B点的场强. (4)将试探电荷拿去后，再求B点的场强.

2.如图，点电荷q与4q静止于空气中，相距r,它们都是正电荷，求： （1）它们连线中点A的场强. (2)求场强为零的点的位置.

2、两个点电荷电量分别为+4Q、-Q，固定在相距为L的两点，在何处放一个什么样的第三点电荷可使第三点电荷保持静止？

3.在电场中某点放一检验电荷，其电量为q，检验电荷受到的电场力为F，则该点电场强度

为E=F／q，那么下列说法正确的是 ( ) A．若移去检验电荷g，该点的电场强度就变为零

B．若在该点放一个电量为2q的检验电荷，该点的场强就变为E／2

C．若在该点放一个电量为－2q的检验电荷，则该点场强大小仍为E，但电场强度的方向

变为原来相反的方向 D．若在该点放一个电量为－

q的检验电荷，则该点的场强大小仍为E，电场强度的方向2也还是原来的场强方向

4．下列说法中，正确的是 ( )

A．在一个以点电荷为中心，r为半径的球面上，各处的电场强度都相同 B．E=

kQ仅适用于点电荷形成的电场 2r C．电场强度的方向就是放入电场中的电荷受到的电场力的方向

D．当初速度为零时，放入电场中的电荷在电场力作用下的运动轨迹一定是直线

5．P为点电荷(+q1)电场中的一个点，在P点放一点电荷(+q2)，＋q1对＋q2的作用力为F，

则 ( )

A．P点场强为E=F／q1, 方向是q2在P点所受电场力的方向

B．将P点的电荷改为q2／2，则P点场强也相应地变为原来的1／2 C．若P点的电荷改为－q2, 则P点场强大小不变，方向与原来方向相反 D．若取走P点的点电荷，则P点场强相应地变为零 E．以上说法均不对

6．关于电场线，下列说法正确的是 ( ) A．电场线是客观存在的

B．电场线与电荷运动的轨迹是一致的

C．电场线上某点的切线方向与电荷在该点的受力方向可以不相同 D．沿电场线方向，场强一定越来越大

7．如图14—6甲为静电场的一部分电场线的分布, 下列说法正确的是( )

A．这个电场可能是负点电荷的电场 B．这个电场可能是匀强电场

C．点电荷q在A点时受到的电场力比在B点时受到的电场力大

D．负电荷在B点时受到的电场力的方向沿B点切线方向即沿乙图中的Ba方向

8．相距为L的A、B两点分别固定等量异种电荷Q，在AB连线中点处电场强度为( ) A．零

2

B．kQ／L，且指向－Q

2

C．2kQ／L, 且指向－Q

2

D．8kQ／L, 且指向－Q

9．关于电场强度和电场力说法正确的是( )

A．电场强度和电场力都反映电场本身的一种物理性质

B．电场强度反映电场本身的一种物理性质，其大小由放入电场中电荷所受电场力决定 C．电场中某一点电场强度反映电场本身性质，其大小与放入电场中的电荷无关 D．电荷在电场中某点所受电场力与电场强度、电荷量均有关 10．下列关于电场强度两个表达式E=F／q，E=

KQ，正确的是 ( ) r2A．E=F／q是场强定义式，F是放人电场中电荷受到的力，q是产生电场的电荷量 B．E=F／q是场强定义式，F是放入电场中电荷所受电场力，q是放入电场中电荷电量

2

C．E=KQ／r是真空中点电荷场强计算式，Q是产生电场的电荷电量

2

D．E=F／q适用于任何电场；E=KQ／r仅适用于点电荷电场

-10-6

11．将一点电荷q=－10C放在电场中P点．电荷受到电场力大小为lON, 方向向东,把该

电荷撤去后，P点场强为 ( ) A．零

4

B．10N／C, 方向向东

4

C．10N／C，方向向西

-16

D．10N／C，方向向西 12．如图14—7所示，正电荷q在电场力作用下由P向Q做加速运动, 而且加速度越来越大，

那么可以断定, 它所在电场是图中哪一个? ( )

13．关于电场线，下列说法正确的是 ( )

A．靠近正点电荷, 电场线越密, 电场强度越大, 靠近负点电荷，电场线越密，电场强越

小

B．电场线的切线方向是点电荷只在电场力作用下的加速度方向 C．电场线是点电荷在电场中只受电场力作用时运动的轨迹 D．电场中任何两条电场线都不相交

14．如图14—8，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条直线上有a、b两点用

Ea、Eb．表示a、b两处的场强大小，则( ) A．a、b两点场强方向相同

B．电场线从a指向b, 所以Ea>Eb C．电场线是直线，所以Ea=Eb

D．不知a、b附近的电场线分布，Ea，Eb的大小都不能确定

15．在x轴上有两个点电荷，一个带正电Q1，一个带负电－Q2，Q1=2Q2, E1和E2分别表示

两个电荷所产生的场强大小，则x轴上 ( ) A．E1=E2之点有一处，该处合场强为零

B．E1=E2之点共有两处，一处合场强为零，另一处合场强为2E2

C．E1=E2之点共有三处, 其中两处合场强为零, 另一处合场强为2E2 D．E1=E2之点共有三处，其中一处合场强为零，另两处合场强为2E3

专题二 电场能的性质

1.电势差

(1)定义：在移动电荷的过程中，电场对电荷所做的功与电荷电量的比值，叫这两点间的电势差.

(2)定义式：UABWAB. q(3)①A、B两点间的电势差可以是正值或负值，大小等于单位正电荷从A移到B时电场力所做的功.

②电势差的单位——伏（V），如果1 C的正电荷在电场中由一点移动到另一点，电场力所做的功为1 J，这两点间的电势差是1 V.

③电势差的绝对值也叫电压.

④不论电场如何分布，电场力是恒力还是变力，都可用W=qU来计算电功. 2.电势

电势：电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移到参考点（零电势点）时电场力所做的功.

电势差与零电势点的选取无关，但电势是相对零电势点而言的，与零电势点的选取有关. 3.电势能

电场力做正功，电荷的电势能减少； 电场力做负功，电荷的电势能增加. 电势能公式

－

［例题］在如图所示的电场中，把点电荷q=+2×1011C，由A点移到B点，电场力做

－

功WAB=4×1011J.A、B两点间的电势差UBA等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？



－

2.将带电量为6×10C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×105J

－

的功，再从B移到C，电场力做了1.2×105J的功，则

（1）A、C间的电势差UAC.

（2）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势能共改变了多少？ 练习

1.下列关于电荷在电场中移动时，其电势能变化的说法中，正确的是 A.正电荷沿电场线方向移动，其电势能增加 B.正电荷逆电场线方向移动，其电势能增加 C.负电荷沿电场线方向移动，其电势能减少 D.负电荷逆电场线方向移动，其电势能减少

2.如图，带电粒子在电场中由A点移到B点，可判知 A.粒子带负电 B.粒子的电势能不断减少 C.粒子的动能不断减少 D.粒子在B点的加速度大于在A点的加速度

3.下列说法中哪些是正确的

A.沿电场线的指向，场强一定越来越小 B.沿电场线的指向，电势一定越来越低 C.沿电场线方向移动电荷，电势能逐渐减小

D.在电场力作用下，正电荷一定从电势高处向电势低处移动 4.对于电场中A、B两点，下列说法正确的是

Ａ.电势差的定义式UABWAB/q，说明两点间的电势差UAB与电场力做功WAB成正比，与移动电荷的电量ｑ成反比

Ｂ.A、B两点间的电势差等于将正电荷从A点移到B点电场力所做的功

Ｃ.将1 Ｃ电荷从A点移到B点，电场力做1 Ｊ的功，这两点间的电势差为１Ｖ

Ｄ.电荷由A点移到B点的过程，除受电场力外，还受其他力的作用，电荷电势能的变化就不再等于电场力所做的功

5.关于电势与电势能的说法，正确的是 Ａ.电荷在电势越高的地方，电势能也越大

Ｂ.电荷在电势越高的地方，它的电量越大，所具有的电势能也越大

－6

Ｃ.在正点电荷电场中的任一点处，正电荷所具有的电势能一定大于负电荷所具有的电势能 Ｄ.在负点电荷电场中的任意点，正电荷所具有的电势能一定小于负电荷所具有的电势能

6.a、b为电场中的两点，且a点电势高于b点，则可知 A.把负电荷从a点移到b点电场力做负功，电势能增加 B.把正电荷从a点移到b点电场力做正功，电势能减少 C.无论移动的是正电荷还是负电荷，电荷的电势能都要减少 D.无论是否有电荷移动，a点电势能总是大于b点的电势能

图15—5—3

7.如图14—5—3所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是 A.电势Ａ＞Ｂ，场强EＡ＞ＥＢ B.电势Ａ＞Ｂ，场强ＥＡ＜ＥＢ

C.将+q电荷从A点移到B点电场力做了正功

D.将-q电荷分别放在A、B两点时具有的电势能εＡ＞εＢ 8.关于电势的概念，下列说法正确的是 ( )

A．电场中某点的电势等于单位正电荷所具有的电势能 B．电场中某点的电势等于该点与零电势点间的电势差

C．电场中某点对标准位置的电势等于把静止的单位正电荷从标准位置匀速移至该点外力

做的功

D．电场中某点的电势等于放在该点的检验电荷的电势能与其电量之比 9．如图14一17所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ） A．电势UA>UB，场强EA>EB B．电势UA>UB，场强EAC．将+q从A点移到B点电场力做了正功

D．将－g电荷分别放在A、B两点时具有的电势能AB

－9

10.一个带正电的质点，电量ｑ＝2.0×10Ｃ，在静电场中由ａ点移到ｂ－5－

点，在这过程中，除电场力外，其他力做的功为6.0×10Ｊ，质点的动能增加了8.0×105

Ｊ，则ａ、ｂ两点间的电势差为

4444

A.3×10 V B.1×10 V C.4×10 V D.7×10 V 1.BD 2.AC 1.B 2.C 3.CD 4.AB 5.AB 6.BC

－5－444

7.3,1.8×10 8.（1）1.2×10 J，1.2×10 Ｖ （2）1.2×10 Ｖ． 专题三 等势面 场强与电势差的关系

一、面：电场中电势相同的各点构成的面.

特点1：在同一等势面上移动电荷电场力不做功.

特点2：电场线跟等势面垂直，且由电势高的等势面指向电势低的等势面. 特点3：任两个等势面都不相交. 二、与电势差的关系

EU注：①只适用于匀强电场 d②d：沿场强方向的距离

［例题］如图，在匀强电场中的M、N两点距离为2 cm，两点间的电势差为5 V,M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？

练习1．关于等势面的说法正确的是（ ）

A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以电场力不做功 B．等势面上各点的场强大小相等 C．等势面一定跟电场线垂直 D．两个等势面永不相交

2．如图14—20所示，三个等势面上有a、b、c、d四点, 若将一正电荷由c经a移到d, 电

场力做正功W1, 若由c经b移到d，电场力做正功W2，则 ( ) A．W1>W2，Ul>U2 B．W1U2 3．如图14—23为点电荷－Q的电场中的等势面，把正电荷q沿圆弧AA′

从A移到A′, 电场力做功W1，把q沿直线BB′从B移到B′，电场力做功W2，把q沿直线CC′从C移到C′，电场力做功w3．则 ( ) A．W1>W2>W3 B．W2>W3>W1 C．W3>W2>Wl D．无法确定

4关于等势面，正确的是 ( ) A．等势面上各点电势一定为0

B．等势面上任意两点间电势差一定为零

C．在同一等势面上，无论沿任何路径移动电荷．电场力都不做功 D．两个不同的等势面上任意两点间的电势差为一定值

5．如图14—16所示，对两个电量均为+q的点电荷连线中点0和中垂线

上某点P正确的是 ( ) A．0P,E0EP B．OP,EOEP

C．将正电荷从0移到P，电场力做正功

D．将正电荷从0移到P，电场力做负功

6．如图14—17所示，B、C、D三点都在以点电荷+Q为圆心，半径为r的圆

弧上．将一检验电荷从A点分别移到B、C、D各点时，电场力做的功是 ( )

A．WAB>WAC B．WAD>WAB C．WAC>WAD D．WAB=WAC

7下列关于U=Ed说法正确的是 ( ) A．在电场中，E跟U成正比，跟d成反比 B．对于任何电场，U=Ed均成立

C．U=Ed仅适用于匀强电场，d是电场中任意两点间的距离 D．U=Ed仅适用于匀强电场，d是场强方向上两点间的距离

8．如图14—19所示，a、b、c是一条电场线上三点，电场线方向 由a到c，a、b间距离

等于b、c 间距离，用a、b、c和Ea、Eb、Ec表示三点的电势和场强，可以判定 ( ) A． abc B．Ea>Eb>Ec

C．abbc

D．Ea=Eb=Ec

9.关于场强和电势的下列说法中，正确的是

A.在电场中a、b两点间移送电荷的过程中，电场力始终不做功，则电荷所经过路径上的各点的场强一定为零

B.电场强度的方向就是电势降落最快的方向

C.两个等量同种电荷的电场中，从两电荷连线的中点沿连线的中垂线向外，电势越来越低，场强越来越小

D.两个等量异种电荷的电场中，两电荷连线的中垂线上各点的电势均相等，而连线的中点场强最大，沿中垂线向外，场强越来越小

10.两个电量均为+q的点电荷连线中点O和中垂线上某点P正确的关系是

A.U0＜Up,E0＞Ep B.U0＞Up,E0＜Ep

C.将正电荷从o点移至p点，电场力做正功 D.将正电荷从o点移至p点，电场力做负功

11图所示，将两个带等量异性电的点电荷，分别置于A、B两点，CD是AB连线的垂直平分线，O为其垂足，AB线上M、N两点分别与O点等距.CD线上S、T两点分别与O点等距.若定无限远处电势为零，下面说法正确的是

A.M、N两点比较，场强EM=EN，方向相同；电势φM=φN≠0 B.S、T两点比较，场强ΕS=ET,方向相同，电势φS=φT=0

C.若M、N、S、T四点与O点均等距，则场强EM=EN=ES=ET，且方向相同 D.电势差USM=UNT，且均为负值 12.平行于低面的匀强电场中，有a、b、c三点，各点的电势分别为φa=8 V,φb=－4 V,φc=2 V,如图所示，已知ab103 cm,ac53 cm,ac与ab之间夹角为60°，试求这个匀强电场场强的大小和方向.

电容器、电容

一、构造 三、工作方式 四、电容 二、作用 1）充电 1）意义 2)放 2）定义式 练习题

1、某电容C=20PF，那么用国际单位表示，它的电容为_________F

2、两个电容器电量之比为2：1，电压之比为1：2，则它们的电容之比为（ ） 3．对于一个确定的电容器的电容正确的理解是[ ]

A．电容与带电量成比 B.电容与电势差成反比C．电容器带电量越大时，电容越大。D．对确定的电容器，每板带电量增加，两板间电势差必增加．

4关于电容器下列说法正确的是 ( )

A．平行板电容器所带电量是指两极板所带电量绝对值之和 B．电容器电容越大，所带电量越多

C．电容器容纳电荷本领随两极板间电势差增加而增加

D．不同电容器，若两极间电势差相等，所带电量多的电容大 5有关电容器，正确的是 ( )

A．电容器的带电量与极板间电压成正比 B．电容器电容与电容器带电量成正比 C．电容器电容与极板间电压成反比 D．以上说法均不对

6．将平行板电容器两极分别与电源两极相连，若使电容器两极板间距增大，则 ( ) A．电容器电容减小 B．极间场强增大 C．极板带电量增大 D．极板上电压不变 7.列正确的是 ( ) A．由公式CQ并可知，电容大小跟电量成正比，跟电压成反比 U B．电容器的电容大小与电压、电量无关 C．电容器带电量是指每个极板带电量绝对值 D．电量越多，电容越大

8．如图14—24所示是描述对给定的电容器充电时电量Q，电压U，电容C之间相互关系的

图象，其中错误的是 ( )

9.图14—36所示，两块平行相对的金属板MN与电池相连接，N板接地，在距离两板等远的

一点P固定一个带正电的点电荷，如果将M板向上平移一小段距离，则 ( )

A．点电荷所受电场力要减小 B．点电荷所受电场力要增大 C．点电荷电势能保持不变 D．点电荷电势能减小

平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地，两板间悬挂一带电小球，

静止时悬线与垂线夹角为，如图14—38所示，现将正极板向右平移一小段距离，则小球的悬线受到的拉力将（ ） A．变大 B．变小 C．不变 D．不能确定

11平行板电容器的两个极板分别与一电源正、负极相连，如图14—25所示，在保持开关闭合的情况下，将电容器极板距离增大，则电容器电容C、带电量Q，极板间场强E的变化 ( ) A．C、Q、E都逐渐增大 B．C、Q、E都逐渐减少 C．C、Q逐渐减小，E不变 D．C、E逐渐减小，Q不变

上题中，待电容器充电后将开关断开，再将电容器极板间距增大，则电容器电容C，极板间电压U极板间场强E的变化是 ( ) A．C变小，U不变，E不变

B．C变小，U变大，E不变 C．C变小，U变小，E不变 D．C变小，U不变，E变小