高中物理第一章电场电流课件人教版选修22.ppt

欢迎进入电学世界 1 1电荷库仑定律 电荷亦称电 是实物的一种属性 人们对电的认识最初来自摩擦起电现象和自然界的雷电现象 例如 在公元3世纪 我国晋朝张华的 博物志 中就有记载 今人梳头 解着衣 有随梳解结 有光者 亦有咤声 这是世界上关于摩擦起电引起闪光和噼啪之声的较早记载 古人发现 用毛皮摩擦过的琥珀能够吸引羽毛 头发等轻小物体 随后人们进一步发现 摩擦后能够吸引轻小物体的现象并不是琥珀所独有的 像玻璃棒 火漆棒 硬橡胶棒 硫磺块或水晶块等 用毛皮或丝绸摩擦后也能吸引轻小物体 一 三种起电方式 1 摩擦起电 电荷只有两种 正电荷和负电荷 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 起电原理 自由电子的转移 例1 有a b c d四个塑料小球 a和b相互排斥 b和c相互吸引 c和d相互排斥 如果d带正电 则b球 a 带正电b 带负电c 不带电d 可能带负电 也可能不带电 答案 b 2 接触起电 平分电荷 3 感应起电 注 先分开ab 后移开c 二 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 在转移过程中 电荷的总量保持不变 最小的电荷量用e表示 e叫做元电荷 所有带电体所带电荷量都是e的整数倍 质子 正电子 电子所带的电荷量等于e 电荷的多少叫做电荷量 用q 或q 表示 单位 库仑 简称库 用符号c表示 三 库仑定律 1 点电荷 类似近质点的处理 如果带电体的线度比它与其他带电体之间的距离小得多 在研究它与其他带电体的相互作用时 可以把它当作一个几何点处理 2 库仑定律表述在真空中两个点电荷的作用力跟它们电荷量的乘积成正比 跟它们之间的距离的平方成反比 作用力的方向在它们的连线上 适用条件 真空中两点电荷之间的作用力 k为静电力常量 2 两个点电荷甲和乙同处于真空中 1 甲的电量是乙的4倍 则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的 倍 2 若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍 那么它们之间的相互作用力变为原来的 倍 3 保持原电荷电量不变 将距离增为原来的3倍 那么它们之间的相互作用力变为原来的 倍 4 保持其中一电荷的电量不变 另一个电荷的电量变为原来的4倍 为保持相互作用力不变 则它们之间的距离应变为原来的 倍 5 把每个电荷的电荷量都增大为原来的4倍 那么它们之间的距离必须变为原来的 倍 才能使其间的相互作用力不变 1 4 1 9 2 4 1 2电场 一 电场 电荷周围存在着一种叫做电场的物质 电荷之间的作用力就是通过电场发生相互作用的 二 电场强度 1 定义 放入电场中某点的电荷所受静电力f跟他的电荷量q的比值 叫做该点的电场强度 2 表达式 3 单位 牛每库符号 n c 注 电场是看不见的 但是是真实存在的 注 电场强度是描述电场性质的物理量 与放入电场中的电荷无关 它的大小是由电场本身来决定的 类似于地球的引力场 三 电场线 人们为了形象地描述电场 而假想电场中存在这样的电场线 1 它上面每一点的切线方向都跟这点电场强度的方向一致 4 矢量性 规定 电场中某点的电场强度的方向跟正电荷在该点所受的电场力的方向相同 类比速度的方向 注 电场线是为了形象地描述电场而引入的 并不真实存在的曲线 也不是带电粒子在电场中的运动轨迹 电场是否是真实存在的 电场线能直观形象地描述电场中各点的电场强弱和方向 在定性地分析问题时利用电场线非常简单 电场线越密的地方 电场强度越大 反之 越稀的地方 电场强度越小 即 2 电场线的疏密程度反映电场的强弱 3 始于正电荷 或无穷远 终于负电荷 或无穷远 是不闭合的曲线 4 任意两条电场线都不相交 用反证法证明两条电场线不相交 5 电场线是人们为了研究电场而画出来的曲线 在电场中并不存在 对以下几种典型电场的电场线分布要求熟悉其特点 最重要 最典型的一种电场 匀强电场 其电场线是等间距的一组平行线 两块靠近的平行金属板 分别带等量的异种电荷 它们之间的电场 除边缘附近 就是匀强电场 匀强电场特点 场强的大小和方向都相同 正确答案 b 1 3生活中的静电现象 一 放电现象 方式 火花放电和接地放电 二 雷电和避雷 1 电闪雷鸣 云层之间或云层与地面之间发生强烈放电时 能产生耀眼的闪电和巨响 2 为防止雷害 富兰克林发现了尖端放电 例 雷雨天气 应谨防雷电 下面哪些做法是正确的 a 雷雨天气外出时 可以在孤立的高大建筑物和大树下避雨b 雷雨天气外出时 在空地上应立即蹲下 以免成为雷电的袭击目标c 雷雨天气外出时 可以在户外打手机d 在室内 如果听到打雷 应马上关好门窗 以防雷电进屋 bd 三 静电的应用和防止 1 4电容器 一 电容器 1 电容器的结构 极板 电介质 2 符号 3 原理 二 电容 1 符号 c 2 单位 法拉 简称法 符号是 f 常用单位 微法 f 和皮法 pf 注 电容器极板的正对面积越大 极板间的距离越近 电容器的电容就越大 极板间电介质的性质也会影响电容器的电容量 1 5电流和电源 一 电流 1 电流的形成 自由电荷的定向移动 规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 2 电流的定义 用通过导线横截面的电荷量q与所用时间t的比值来描述电流的强弱 用符号i表示 3 单位 安培 简称安 符号是 a 常用单位 微安 a 和毫安 ma 二 电源和电动势 1 电源 电源两极间电压的大小是由电源本身的性质决定的 2 电动势 电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压 电动势的符号是e 单位 伏特 1 6电流的热效应 1 焦耳定律 电流通过导体产生的热量 跟电流的二次方 导体的电阻 通电时间成正比 2 热功率 电热器在单