第一节、导体中的电场和电流
2.1导体中的电场和电流
1．电源：
先分析课本图2。1-1 说明该装置只能产生瞬间电流（从电势差入手）
【问题】如何使电路中有持续电流？（让学生回答—电源）
类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图2—1，水池A 、B 的水面有
一定的高度差，若在A 、B 之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，
从水池A 运动到水池B 。A 、B 之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只
可能有一个瞬时水流。
教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢?
让学生回答：可在A 、B 之间连接一台抽水机，将水池B
中的水抽到水池A 中，这样可保持A 、B 之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。
归纳： 电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置）
2．导线中的电场：
结合课本图2。1-4分析导线中的电场的分布情况。
导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。此时导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。
通过“思考与讨论”让学生区分静电平衡和动态平衡。
恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。
3．电流（标量）
（1）概念：电荷的定向移动形成电流。
（2）电流的方向：规定为正电荷定向移动的方向。
（3）定义：通过导体横截面的电量跟通过这些电量所用的时间的比值。定义式：t
Q I 电流的微观表示：
取一段粗细均匀的导体，两端加一定的电压，设导体中的自由电子沿导体定向移动的速率为v 。设想在导体中取两个横截面B 和C ，横截面积为S ，导体中每单位体积中的自由电荷数为n ，每个自由电荷带的电量为q ，则t 时间内通过横截面C 的电量Q 是多少？电流I 为多少？---引导学生推导
老师归纳：Q=nV=nvtSq I=Q/t=nvqS 这就是电流的微观表示式。
（4）单位：安培（A ），1 A =103mA = 106μA
（5）电流的种类
① 直流电：方向不随时间而改变的电流。直流电分为恒定电流和脉动直流电两类：其中大小和方向都不随时间而改变的电流叫恒定电流；方向不随时间改变而大小随时间改变的电流叫脉动直流电。
② 交流电：方向和大小都随时间做周期变化的电流。
【问题】如何用图象表示直流电和交流电？
分析课本例题（详见课本，这里略）
通过例题分析让学生把电流与导线内自由电子的定向移动的速率联系起来，同时说明定向移动的速率和在导线中建立电场的速率是两个不同的概念。
§1导体中的电场和电流
【典型例题】
【例1】如图验电器A 带负电，验电器B 不带电，用导体棒连接A 、B 的瞬间，下列叙述中错误的是（ A ）
A 、有瞬时电流形成，方向由A 到B
B 、A 、B 两端的电势不相等
C 、导体棒内的电场强度不等于零
D 、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动
【解析】A 、B 两个导体，由A 带负电，在A 导体周围存在指向A 的电场，故B 端所在处的电势B ?应高于A 端电势A ?；另外导体棒中的自由电荷在电场力的作用下，发出定向移动，由于导体棒中的自由电荷为电子，故移动方向由A 指向B ，电流方向应有B 到A 。
【答案】A
【例2】在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U 的作业下被加速，且形成的电流强度为I 的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子的质量为m ，电荷量为e ，进入加速电场之前的速度不计，则在t 秒内打在荧光屏上的电子数为多少？
【解析】本题已知的物理量很多，有同学可能从电子被电场加速出发，利用动能定理来求解，如这样做，将可求得电子打到荧光屏的速度，并不能确定打到荧光屏上的电子数目，事实上，在任何相等时间里，通过电子流动的任一横截面的电荷量是相等的，荧光屏是最后的一个横截面，故有t 时间里通过该横截面的电量Q=It ，这样就可得到t 时间里打在荧光屏上的电子数目，n=e
It e Q = 【例3】如图所示的电解槽中，如果在4s 内各有8c 的正、负电荷通过面积为0.8
㎡的横截面AB ，那么
⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向；
⑵电解槽中的电流方向如何？
⑶4s 内通过横截面AB 的电量为多少？
⑷电解槽中的电流为多大？
【解析】⑴电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势高于右侧电极，由于在电极之间建立电场，电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移动
⑵电解槽中的电流方向向右
⑶8C 的正电荷向右通过横截面AB ，而8C 的负电荷向左通过该横截面，相当于又有8C 正电荷向右通过横截面，故本题的答案为16C
⑷由电流强度的定义I=4
16=t Q =4A 【基础练习】
一、选择题：
1、下列关于电流的说法中正确的是（ ）
A 、只要导体中有电荷运动，就有电流
B 、导体中没有电流时，导体内的电荷是静止的
C 、导体中的电流一定是自由电子定向移动形成的
D 、电流可能是由正电荷定向移动形成的，也可能是负电荷定向移动形成的
2、形成持续电流的条件是（ ）
A 、只要有电压加在物体的两端
B 、必须保持导体两端有电压
C 、只在导体两端瞬间加电压
D 、只要有大量的自由电荷
3、关于电流的方向下列说法中正确的是（ ）
A、在金属导体中电流的方向是自由电子定向移动的
B、在电解液中，电流的方向为负离子定向移动的方向
C、无论在何种导体中，电流的方向都与负电荷定向移动的方向相反
D、在电解液中，由于是正负电荷定向移动形成的电流，所以电流有两个
4、在电源的正、负极间连接一根粗细均匀的导线，在导线内部就会形成电场，下列说法中正确的是（）
A、导线内部形成的电场，只有电源产生
B、导线内部形成的电场，有电源和导线上堆积的电荷共同产生
C、导线内的电场线应和导线平行
D、导线内电场线应指向导线的某一侧
5、下列关于电流的说法中，正确的是（）
A、电流有方向所以电流强度是矢量
B、大小不随时间变化的电流叫恒定电流
C、方向不随时间变化的电流叫恒定电流
D、通常所说的直流电常常是指恒定电流
6、下列关于电流的说法中，正确的是（）
A、金属导体中，电流的传播速率就是自由电子定向迁移的速率
B、温度升高时金属导体中自由电子热运动加快，电流也就增大
C、电路接通后，电子由电源出发，只要经过一个极短的时间就能到达用电器
D、通电金属导体中，自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动
二、填空题：
7、在金属内部，能自由移动的电荷是；在酸、碱、盐等液体内部能自由移动移动的电荷是（填“原子”、“原子核”、“电子”、“正离子”或“负离子”）
8、某电解槽中，在5s内通过某一固定截面向左迁移的负离子所带的总电量为0.20C，则该电解槽中电流强度为 A，电流方向为。
9、某电解池中，在2s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过该截面，那么通过该截面的电流为。
三、计算题：
10、在一次闪电的过程中，流动的电荷量大约为300C，持续的时间大约是0.005s，所形成的平均电流强度为多大？这些电荷量如以0.5A的电流强度流过电灯泡，可使灯泡照明多长时间？
11、初速度为零的质子，经加速电压为800kV的直线加速器加速，形成电流强度为1mA的细柱形质子流，已知质子的电量q=1.6×10-19C,这束质子流每秒打到靶上的质子数是多少？
12、某金属导体两端的电压为24V，30s内有36C的电荷量通过导体的横截面，则：
⑴每秒钟内有多少个自由电子通过该导体的横截面？
⑵导体中的电流有多大？
⑶该导体的电阻多大？
【能力提升】
1、对于有恒定电流通过的导体，下列说法正确的是：（ ）
A 、 导体内部的电场强度为零
B 、 导体是个等势体
C 、导体两端有恒定的电压存在
D 、通过导体某一横截面的电荷量在任何相等的时间内都相等
2、对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能在电路中产生恒定电流？（ ）
A 、有可以自由移动的电荷
B 、导体两端有电压
C 、导体内存在电场
D 、导体两端加有恒定的电压
3、银导线的横截面积S=4mm 2，通以I=2A 的电流，若每个银原子可以提供一个自由电子，试推导银导线单
位长度上的自由电子数的计算公式，并计算结果（已知银的密度ρ=10.5×103㎏/m 3，摩尔质量M=108g/mol ，
阿伏加德罗常数N A =6.02×1023mol -1，计算结果取一位小数）
4、如图所示，AD 表示粗细均匀的一段金属导体L ，两端加上一定电压，导体中的自
由电荷沿导体定向移动的速率为v 设导体的横截面积为S ，导体内单位体积内的电
荷数为n ，每个自由电荷的电量为q ，试证明导体中的电流强度I ＝nqSv
§1导体中的电场和电流
【基础练习】
一、选择题：
1、D
2、B
3、C
4、BC
5、D
6、D
二、填空题：
7、电子、正离子和负离子 8、8×10-2 向右 9、3.2
三、计算题：
10、I=Q/t=300÷0.005=6×104A t /=Q/I /=300÷0.5=600s
11、Q=It=1×10-3C n=Q/q=1×10-3÷（1.6×10-19）=6.25×1015个
12、7.5×1018个 1.2A 20Ω
【能力提升】
1、CD
2、D
3、n=A N M s ρ n=2.3×1023
4、I=t
nqSvt t Q ==nqSv
A．A点的电场强度方向向左 B．A点的电场强度方向向右 Ｃ．负点电荷在A点受力向右 Ｄ．正点电荷受力沿电场线方向减小 6．一只普通家用照明白炽灯泡正常发光时，通过它的电流与下列哪一数值较为接近 A. 20A B. 2A C. 0.2A D. 0.02A 7．电容器是将电能暂时存储的一种电学元件，电容器的电容越大，所接电压越高，其上的存储的电能就越大，下列措施可以增大电容器存储电能能力的是 A、电压保持不变，插入电介质 B、电压保持不变，减小正对面积 C、电压保持不变，增大极板间的距离 D、以上措施都不行 8．关于电容器的电容，下列说法正确的是 A．电容器所带的电荷越多，电容就越大 B．电容器两极板间的电压越高，电容就越大 Ｃ．电容器所带电荷增加一倍，电容就增加一倍 Ｄ．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量 9．如右图所示的稳恒电路中, R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ω那么通过电阻R1、R2、R3的电流强度之比I1:I2:I3为 A.1:2:3 B.2:1:3 C.3:2:1 D.3:1:2 10．为了使电炉消耗的功率减半，应 A．使电流减半B．使电压减半 Ｃ．使电炉的电阻减半Ｄ．使电压和电炉的电阻各减半11．通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若电阻为2R，电流强度为I/2，则在时间t内产生的热量为 A．Q/2B．2Q Ｃ．4QＤ．Q/4
12. 电动机线圈的电阻为R,电动机正常工作时,两端电压为U,通过电流为I,工作时间为t,下列说法中正确的是 A.电动机消耗的电能为U2t/R B.电动机消耗的电能为I2Rt C.电动机线圈生热为I2Rt D.电动机线圈生热为U2t/R 13．两个质量均为m，带电荷量均为+q的小球用等长绝缘细线悬挂于同一点， 平衡后如图所示，两细线张角为2θ，则小球所在处电场强度的大小为 A. mg/qtanθ B. mgsinθ/q C. mgtanθ/q D. mgcosθ/q 14．如图所示，四个图象描述了对给定的电容器充电时，电容器电量Q 、电压U 和电容C三者的关系，正确的图象有 15．跟毛皮磨擦过的胶木棒靠近已带电的验电器时，发现验电器金箔张开的角度变小，由此可以判定 A. .验电器原来带正电 B. 验电器原来带负电 C验电器所带电荷部分被中和 D.验电器所带电荷部分跑掉 16．关于电场强度的下列说法中正确的是 A.电场中某点的场强方向与放入该点的试探电荷所受电场力方向相同 B.在等量异种电荷的电场中，两电荷连线中点处的电场强度最大 C.在等量异种电荷的电场中，从两电荷连线中点沿其中垂直线向外场强越来越小 D.在等量同种电荷的电场中，从两电荷连线中点沿其中垂直线向外场强越来越大 二．计算题（20分）
习题二 一、选择题 1．如图所示，一均匀带电球体，总电量为+Q ，其外部同心地罩一内、外半径分别为1r 和2r 的金属球壳。 设无穷远处为电势零点，则球壳内半径为r 的P 点处的场强和电势为［ ］ （A ）200, 44Q Q E U r r εε= = ππ； （B ）01 0, 4Q E U r ε==π； （C ）00, 4Q E U r ε==π； （D ）020, 4Q E U r ε== π。 答案：D 解：由静电平衡条件得金属壳内0=E ；外球壳内、外表面分别带电为Q -和Q +，根据电势叠加原理得 00 0202 Q Q Q Q U r r r r εεεε-= + += 4π4π4π4π 2．半径为R 的金属球与地连接，在与球心O 相距2d R =处有一电量为q 的点电荷，如图所示。设地的电势为零，则球上的感应电荷q '为［ ］ （A ）0； （B ）2 q ； （C ）2q -； （D ）q -。 答案：C 解：导体球接地，球心处电势为零，即000044q q U d R πεπε'=+ =（球面上所有感应电荷到 球心的距离相等，均为R ），由此解得2 R q q q d '=-=-。 3．如图，在一带电量为Q 的导体球外，同心地包有一各向同性均匀电介质球壳，其相对电容率为r ε，壳外是真空，则在壳外P 点处(OP r =)的场强和电位移的大小分别为［ ］ （A ）2 200,44r Q Q E D r r εεε= =ππ； （B ）22 ,44r Q Q E D r r ε==ππ； （C ）220,44Q Q E D r r ε==ππ； （D ）22 00,44Q Q E D r r εε==ππ。 答案：C
导体中的电场和电流 电源：其作用是在电源内部把电子从正极搬运到负极 导线中的电场：由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同激发形成，由稳定分布的电荷所形成的电场是恒定电场 恒定电流 定义：大小和方向都不随时间变化的电流 电流：描述电流强弱的物理量 公式Q=IT，I=Q/T 一、电流 1、导体中的自由电荷在电场力作用下发生定向移动形成电流 2、电源可使电路中保持持续电流 二、导线中的电场 1、导线中电场的形成 2、恒定电场 三、恒定电流 定义：大小和方向都不随时间变化的电流 电流：描述电流强弱程度的物理量 公式Q=IT，I=Q/T 单位：安培A 毫安微安 四、电流的微观表达式 1、电流的微观表达式I=NQSV（推导过程略） 2、三种速率的区别 电流传导速率：等于光速，电路一接通，导体中的电子立即受到电场力作用而定向移动形成电流（对整体而言） 电子定向移动速率，其大小与电流有关，一般数量级为10-5M/S（对每个电子而言） 电子热运动速率，任何微观粒子都做无规则运动，其速率与温度有关，通常情况为每秒几百米 电动势 一、电源 1、定义：电源是把其他形式的能转化为电能的装置 2、作用：在导体（或电路）两端保持一定的电压 二、电动势 1、非静电力 2、电动势 （1）定义：静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟被移送的电荷量的比值 （2）公式：E=W/Q （3）单位：伏特V （4）物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的大小，在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极所做的功 （5）方向规定：标量，为研究方便，规定其方向为电源内部电流方向，即由电源负极指向正极 三、内阻 电源内部也是由导体组成，所以也有电阻，叫做电源的内阻。内阻和电动势同为电源的重要
第六章静电场中的导体与电介质 6 －1 将一个带正电的带电体A从远处移到一个不带电的导体B附近，则导体B的电势将（） （A）升高（B）降低（C）不会发生变化（D）无法确定
分析与解不带电的导体B相对无穷远处为零电势。由于带正电的带电体A移到不带电的导体B附近时，在导体B的近端感应负电荷；在远端感应正电荷，不带电导体的电势将高于无穷远处，因而正确答案为（A）。 6 －2 将一带负电的物体Ｍ靠近一不带电的导体Ｎ，在Ｎ的左端感应出正电荷，右端感应出负电荷。若将导体Ｎ的左端接地（如图所示），则（） （A）Ｎ上的负电荷入地（B）Ｎ上的正电荷入地 （C）Ｎ上的所有电荷入地（D）Ｎ上所有的感应电荷入地
分析与解 导体Ｎ 接地表明导体Ｎ 为零电势，即与无穷远处等电势，这与导体Ｎ 在哪一端接地无关。因而正确答案为（A ）。 6 －3 如图所示将一个电量为q 的点电荷放在一个半径为R 的不带电的导体球附近，点电荷距导体球球心为d ，参见附图。设无穷远处为零电势，则在导体球球心O 点有（ ） （A ）d q v E 04,0πε= = （B ）d q v d q E 02 04,4πεπε= = （C ）0,0==v E （D ）R q v d q E 02 04,4πεπε= =
分析与解达到静电平衡时导体内处处各点电场强度为零。点电荷q在导 体球表面感应等量异号的感应电荷±q′，导体球表面的感应电荷±q′在球心O点激发的电势为零，O点的电势等于点电荷q在该处激发的电势。因而正确答案为（A）。 6 －4 根据电介质中的高斯定理，在电介质中电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于这个曲面所包围自由电荷的代数和。下列推论正确的是( ) （A）若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于零，曲面内一定没有自由电荷 （B）若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分等于零，曲面内电荷的代数和一定等于零（C）若电位移矢量沿任意一个闭合曲面的积分不等于零，曲面内一定有极化电荷 （D）介质中的高斯定律表明电位移矢量仅仅与自由电荷的分布有关 （Ｅ）介质中的电位移矢量与自由电荷和极化电荷的分布有关
导体中的电场和电流 1．下列叙述中，产生电流的条件是（） A．有自由电子 B．导体两端存在电势差 C．任何物体两端存在电压 D．导体两端有恒定电压 2．下列说法中正确的有（） A．导体中电荷运动就形成了电流 B．电流强度的单位是安培 C．电流强度有方向，它是一个矢量 D．一切导体，只要其两端电势差为零，则电流强度就为零 3．对电流概念的正确理解是（） A．通过导体的横截面的电量越多，电流越大 B．导体的横截面越大，电流越大 C．单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大 D．导体中的自由电荷越多，电流越大 4．下列关于电流的说法中，正确的是（） A．金属导体中，电流的传播速率就是自由电子定向移动的速率 B．温度升高时，金属导体中自由电子热运动加快，电流也就加大 C．电路接通后，电子就由电源出发，只要经过一个极短的时间就能达到用电器 D．通电的金属导体中，自由电子的运动是热运动和定向移动的合运动，电流的传播速率等于光速 5．金属导体导电是作定向移动，电解液导电是作定向移动，气体导电是和都作定向移动。 6．通过一个导体电流是5A,经过4min通过该导体一个截面的电量是( ) A．20C B．50C C．1200C D．2000C 巩固练习 1.下列说法中正确的是( ). A．电流的方向就是电荷移动的方向 B．在某一直流电源的外电路上，电流的方向是从电源正极流向负极 C．电流都是由电子的移动形成的 D．电流是有方向的量，所以是矢量 2．某一探测器因射线照射，内部气体电离，在时间t内有n个二价正离子到达阴极，有2n个电子到达探测器的阳极，则探测器电路中的电流为( ). A．0 B．2ne/t C．3ne/t D．4ne/t 3．有一横截面积为S的铝导线，当有电压加在该导线上时，导线中的电流强度为I。设每单位体积的导线中有n个自由电子，电子电量为e，此时电子定向移动的速度为v，则在△t时间内，通过导体横截面的自由电子数目可表示为（） A．nvS△t B．nv△t C． D． ４．若上题中单位体积的导线中有n个自由电子改为单位长度的导线中有n个自由电子，则正确的答案为（） 提高练习 １.银导线的横截面积S，通以大小为I的电流，设银的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为N A.若每个银原子可以提供一个自由电子，则银导线每单位长度上的自由电子数的计算式n=________。
第十章 静电场中的导体和电介质 一 选择题 1. 半径为R 的导体球原不带电，今在距球心为a 处放一点电荷q ( a ＞R )。设无限远处的电势为零，则导体球的电势为 ( ) 2 02 00π4 . D ) (π4 . C π4 . B π4 .A R) (a qa R a q a qR a q o --εεεε 解：导体球处于静电平衡，球心处的电势即为导体球电势，感应电荷q '±分布在导体球表面上，且0)(='-+'+q q ，它们在球心处的电势 ??'±'±='= ' = 'q q q R R q V 0d π41π4d 00 εε 点电荷q 在球心处的电势为 a q V 0π4ε= 据电势叠加原理，球心处的电势a q V V V 00π4ε= '+=。 所以选（A ） 2. 已知厚度为d 的无限大带电导体平板，两表面上电荷均匀分布，电荷面密度均为σ ，如图所示，则板外两侧的电场强度的大小为 ( ) 2 . D . C 2 . B 2 .A εd E= εE= E E σσεσ εσ= = 解：在导体平板两表面外侧取两对称平面，做侧面垂直平板的高斯面，根据高斯定理，考虑到两对称平面电场强度相等，且高斯面内电荷为S 2σ，可得 0 εσ= E 。 所以选（C ） 3. 如图，一个未带电的空腔导体球壳，内半径为R ，在腔内离球心的距离为 d 处(d 第一章电场电流综合练习 一、填空题 1．电闪雷鸣是自然界常见的现象，古人认为那是“天神之火”，是天神对罪恶的惩罚，直到1752年，伟大的科学家_________________冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，把天电引了下来，发现天电和摩擦产生的电是一样的，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。 2．用____________和______________的方法都可以使物体带电。无论那种方法都不能_________电荷，也不能__________电荷，只能使电荷在物体上或物体间发生____________，在此过程中，电荷的总量__________，这就是电荷守恒定律。 3．带电体周围存在着一种物质，这种物质叫_____________，电荷间的相互作用就是通过____________发生的。 4．电场强度是描述电场性质的物理量，它的大小由____________来决定，与放入电场的电荷无关。由于电场强度由大小和方向共同决定，因此电场强度是______________量。 5．避雷针利用_________________原理来避电：带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击。 6．某电容器上标有“220V 300μF”， 300μF＝____F＝_____pF。 7．某电池电动势为，如果不考虑它内部的电阻，当把它的两极与150Ω的电阻连在一起时，16秒内有______C的电荷定向移动通过电阻的横截面，相当于_______个电子通过该截面。 8．将一段电阻丝浸入1L水中，通以0.5A的电流,经过5分钟使水温升高 1.5℃，则电阻丝两端的电压为_______V，电阻丝的阻值为_______Ω。 二、选择题 9．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患。小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的那一个 A．×10-19C B．×10-19C Ｃ．×10-19C Ｄ．6.８×10-19C 10．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们的带电量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的1/2，它们之间的相互作用力变为 A．F/2 B．F Ｃ．4F Ｄ．16F 11．如左下图所示是电场中某区域的电场线分布图，A是电场中的一点，下列判断中正确的是 A．A点的电场强度方向向左 B． A点的电场强度方向向右 Ｃ．负点电荷在A点受力向右Ｄ．正点电荷受力沿电场线方向减小 21导体中的电场和电 流 2.1导体中的电场和电流 教学目标： （一）知识与技能 1、了解电源的形成过程。 2、掌握恒定电场和恒定电流的形成过程。 （二）过程与方法：在理解恒定电流的基础上，会灵活运用公式计算电流的大小。 （三）情感、态度与价值观：通过本节对电源、电流的学习，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。教学重、难点：理解电源的形成过程及电流的产生。会灵活运用公式计算电流的大小。 教学方法：探究、讲授、讨论、练习 教学手段：投影片，多媒体辅助教学设备 教学过程： （一）引入新课 教师：人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，成为电学理论的重要基础。 但是，无论在自然界还是生产和生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。那么，电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律，产生哪些效应？这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢？ 过渡：这节课就来学习有关电流的知识。（板书课题：导体中的电场和电流） （二）进行新课 教师活动：为什么雷鸣电闪时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光？ 通过现象对比，激发学生的求知欲。调动学生的学习积极性。 过渡：要回答这个问题，就要从电源的知识学起。 1．电源 教师：（投影）教材图2.1－1，（如图所示） 分别带正、负电荷的A、B两个导体球，它们的周围存在电场。如果用一条导线R将它们连接起来，分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差会发生什么变化？最后，A、B两个导体球会达到什么状态？R中出现了怎样的电流？ 学生活动：在教师的引导下，分析A、B周围的电场、A、B之间的电势差的变化情况。认识到，最终A、B两个导体球会达到静电平衡状态。理解导线R 中的电流只能是瞬时的。 教师：（投影）教材图2.1－2，（如图所示） 导体中的电场和电流 课前了解 1.自由电子定向移动就能形成电流，怎么样才能使自由电子定向移动呢？ 答案：使导体两端有电压. 2.将小灯泡接在充满电的电容器两端，看到小灯泡闪亮一下后就熄灭了，而在手电筒里的小灯泡却能正常发光，这是为什么呢？ 答案：在充满电的电容器两端接上小灯泡，电容器中的电荷通过小灯泡电路放电，正负电荷中和，放电电流瞬间消失，不能在小灯泡电路中形成持续的电流.而手电筒中的电池可以使电路中保持有持续的电流. 学习目标 1.知道什么是电源，电源在电路中的作用. 2.理解有电源的电路中导线的内部电场强度的特点，知道恒定电场与静电场的基本性质相同，在静电场中适用的关系在恒定电场中同样适用. 3.知道什么叫恒定电流；知道电流的单位；理解电荷量、电流、通电时间等物理量之间的关系 概述“恒定电流”是高中物理教学的重点章节之一，欧姆定律是本章的基础.从知识内容上来看，它包括:用部分电路和闭合电路欧姆定律解决串、并联电路中的电流、电压、电功率的问题，含有电容器的直流电路问题，含有非理想电表的问题，分析有故障的电路问题，以及实验中测电阻、测电源电动势和内阻等问题，并介绍了简单的逻辑电路.从能力要求来看，要求学生会简化复杂电路和综合分析电路，会用数学知识解决物理中的实际问题，如分析图象、选取实验器材、连接实验电路图和进行误差分析等. 在本章的学习中要讲究分析、解决问题的方法，比如充分利用定量动态分析、等效法的运用、模型的转化、非电学量和电学量的转化，以及极限法、赋值法等， 这些都是学好本章所必须采用的方法.还要注意能量的转化与守恒问题在直流电路中的应用：（1）在纯电阻电路中，电路消耗的电能完全转化为热能；（2）在非纯电阻电路中，例如电路中接有电动机、蓄电池等，电能大部分就要转化为机械能输出对外做功，或转化为化学能储存在蓄电池中.另外，恒定电流中有不少物理量是用其他物理量的比值来定义的，如I= t Q 、R=I U 等，这些式子叫做定义式，而I=nqvS 、R=ρS l 等是这些物理量的决定式，因而学习这一章时，要特别注意定义式与决定式的区别. 知识点剖析 1.理解导线中的电场时要注意 （1）产生稳恒电流的电路中的电场是合电场（E ）.它由两部分组成：一是电源的电场（E 0）；二是导线两侧的堆积电荷的电场（E ′）. （2）稳恒电流的电路中的电场是稳定电场，即电路中的电荷分布是稳定的,但不是静态的绝对稳定，而是动态稳定.就电路中任一微元来讲，流走多少电荷，就补充等量的电荷. 2.理解恒定电流时要注意 （1）在产生恒定电流的电路中，自由电子在多个位置的定向运动速率不变. （2）通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值叫电流.表示电流的强弱.I=q/t. 单位：安培，简称安，国际符号A ，它是国际单位制中的七个基本单位之一. 因为串联电路中电流处处相等，所以横截面较小的导体中自由电子定向移动速率较大. （3）电流是标量，但有方向，一般称双向标量，其大小表示电流的强弱，电流的计算遵循代数加法而不是矢量加法. 电流的方向不变的电流叫做直流电，大小恒定的直流电为稳恒电流. 10-1 如题图所示，一内半径为a 、外半径为b 的金属球壳，带有电荷Q ，在球壳空腔内距离球心r 处有一点电荷q ，设无限远处为电势零点。试求： (1) 球壳内外表面上的电荷； (2) 球心O 点处，由球壳内表面上电荷产生的电势； (3) 球心O 点处的总电势。 习题10-1图 解：(1) 由静电感应，金属球壳的内表面上有感生电荷-q ，外表面上带电荷q +Q 。 (2) 不论球壳内表面上的感生电荷是如何分布的，因为任一电荷元离O 点的 距离都是a ，所以由这些电荷在O 点产生的电势为 0d 4q q U a πε-= ?a q 04επ-= (3) 球心O 点处的总电势为分布在球壳内外表面上的电荷和点电荷q 在O 点产生的电势的代数和 q Q q q O U U U U +-++= 04q r πε= 04q a πε- 04Q q b πε++ 01114()q r a b πε=-+04Q b πε+ 10-2 有一"无限大"的接地导体板 ，在距离板面b 处有一电荷为q 的点电荷，如题图(a)所示。试求： (1) 导体板面上各点的感生电荷面密度分布(参考题图(b))； (2) 面上感生电荷的总电荷(参考题图(c))。 习题10-2图 解：(1) 选点电荷所在点到平面的垂足O 为原点，取平面上任意点P ，P 点距离原点为r ，设P 点的感生电荷面密度为 ． 在P 点左边邻近处(导体内)场强为零，其法向分量也是零，按场强叠加原理， ()22 0cos 024P q E r b θσ επε⊥= +=+ ∴ () 2 /32 22/b r qb +-=πσ (2) 以O 点为圆心，r 为半径，d r 为宽度取一小圆环面，其上电荷为 ( ) 32 2 2d d d //Q S qbr r r b σ==-+ q Q a b O r 2.1导体中的电场和电流DOC最新版 高中物理课堂教学教案2.1导体中的电场和电流年月日课题§2.1导体中的电场和电流课型新授课（课时）教学目标（一）知识与技能1、了解电源的形成过程。2、掌握恒定电场和恒定电流的形成过程。（二）过程与方法在理解恒定电流的基础上，会灵活运用公式计算电流的大小。（三）情感、态度与价值观通过本节对电源、电流的学习，培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的物理问题。教学重点、难点理解电源的形成过程及电流的产生。会灵活运用公式计算电流的大小。教学方法探究、讲授、讨论、练习教学手段投影片，多媒体辅助教学设备教学活动（一）引入新课教师：人类通过对静电场的研究不仅获得了许多关于电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，成为电学理论的重要基础。但是，无论在自然界还是生产和生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应。那么，电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律，产生哪些效应？这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢？过渡：这节课就来学习有关电流的知识。（板书课题：导体中的电场和电流）（二）进行新课教师活动：为什么雷鸣电闪时，强大的电流能使天空发出耀眼的强光，但它只能存在于一瞬间，而手电筒中的小灯泡却能持续发光？通过现象对比，激发学生的求知欲。调动学生的学习积极性。过渡：要回答这个问题，就要从电源的知识学起。1．电源教师：（投影）教材图2.1－1，（如图所示）分别带正、负电荷的a、b两个导体球，它们的周围存在电场。如果用一条导线r将它们连接起来，分析a、b周围的电场、a、b之间的电势差会发生什么变化？最后，a、b两个导体球会达到什么状态？r中出现了怎样的电流？学生活动：在教师的引导下，分析a、b周围的电场、a、b之间的电势差的变化情况。认识到，最终a、b两个导体球会达到静电平衡状态。理解导线r中的电流只能是瞬时的。教师：（投影）教材图2.1－2，（如图所示）提 大学物理第7章静电 场中的导体和电介质课后习题及答案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 第7章 静电场中的导体和电介质 习题及答案 1. 半径分别为R 和r 的两个导体球，相距甚远。用细导线连接两球并使它带电，电荷面密度分别为1σ和2σ。忽略两个导体球的静电相互作用和细导线上电荷对导体球 上电荷分布的影响。试证明：R r =21σσ 。 证明：因为两球相距甚远，半径为R 的导体球在半径为r 的导体球上产生的电势忽略不计，半径为r 的导体球在半径为R 的导体球上产生的电势忽略不计，所以 半径为R 的导体球的电势为 R R V 0211π4επσ= 14εσR = 半径为r 的导体球的电势为 r r V 0222π4επσ= 24εσr = 用细导线连接两球，有21V V =，所以 R r =21σσ 2. 证明：对于两个无限大的平行平面带电导体板来说，(1)相向的两面上，电荷的面密度总是大小相等而符号相反；(2)相背的两面上，电荷的面密度总是大小相等而符号相同。 证明: 如图所示，设两导体A 、B 的四个平面均匀带电的电荷面密度依次为1σ，2σ，3σ，4σ （1）取与平面垂直且底面分别在A 、B 内部的闭合圆柱面为高斯面，由高斯定理得 S S d E S ?+= =??)(1 0320 σσε 故 +2σ03=σ 上式说明相向两面上电荷面密度大小相等、符号相反。 （2）在A 内部任取一点P ，则其场强为零，并且它是由四个均匀带电平面产生的场强叠加而成的，即 022220 4 030201=---εσεσεσεσ 又 +2σ03=σ 故 1σ4σ= 3. 半径为R 的金属球离地面很远，并用导线与地相联，在与球心相距为R d 3=处有一点电荷+q ，试求：金属球上的感应电荷的电量。 解：如图所示，设金属球表面感应电荷为q '，金属球接地时电势0=V 由电势叠加原理，球心电势为 = O V R q dq R 3π4π41 00εε+ ? 03π4π400=+'=R q R q εε 一．单项选择题：本大题共40小题，每小题2分，共80分。在每小题列出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。 1．关于电场强度E的说法正确的是（） A．一个正电荷激发的电场就是匀强电场； B．根据E=F/q可知，电场中某点的电场强度与电场力F成正比，与电量q成反比； C．E是矢量，电场中某点E的方向与正电荷在该点所受的电场力的方向一致； D. 若电场中P点没有试探电荷，则P点场强为零 2．如图所示，带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有A、B两点，用E A、E B表示A、B两处的场强，则（） A. 电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹 B. 因为A、B在一条电场线上，且电场线是直线，所以E A＝E B C. 电场线从A指向B，所以E A＞E B D. 不知A、B附近电场线的分布情况，E A、E B的大小不能确定 3．在下列各种措施中，目的不是利用静电作用的是（） A、静电除尘 B、在高大的建筑物顶端装上避雷针 C、静电喷涂 D、静电复印 4．物理学中规定的电流方向是（） A．正电荷的定向移动的方向 B．负电荷的定向移动的方向 C．自由电荷的定向移动的方向 D．正负离子的定向移动的方向 5．在国际单位制中，电容、电动势、电流的单位分别是（）A．F、V、J B．C、V、A C．F、V、A D．W、A、F 6．如图，电容器两个极板M、N充上电后，下列说法正确的是（）A．M板带正电，N板带负电，两极板所带的电荷量的绝对值相等； B．N板带正电，M板带负电，两极板所带的电荷量的绝对值相等； C．M板带正电，N板带负电，M板比N板所带的电荷量多； D．M板带正电，N板带负电，M板比N板所带的电荷量少； 7．电容器储存电荷的本领用电容来表示，其大小跟（）A．电容器所带电荷有关，所带的电荷越多，电容就越大； N M 第7章 静电场中的导体和电介质 习题及答案 1. 半径分别为R 和r 的两个导体球，相距甚远。用细导线连接两球并使它带电，电荷面密度分别为1σ和2σ。忽略两个导体球的静电相互作用和细导线上电荷对导体球上电荷分布的影响。试证明： R r =21σσ 。 证明：因为两球相距甚远，半径为R 的导体球在半径为r 的导体球上产生的电势忽略不计，半径为r 的导体球在半径为R 的导体球上产生的电势忽略不计，所以 半径为R 的导体球的电势为 R R V 0211π4επσ= 14εσR = 半径为r 的导体球的电势为 r r V 0222π4επσ= 24εσr = 用细导线连接两球，有21V V =，所以 R r =21σσ 2. 证明：对于两个无限大的平行平面带电导体板来说，(1)相向的两面上，电荷的面密度总是大小相等而符号相反；(2)相背的两面上，电荷的面密度总是大小相等而符号相同。 证明: 如图所示，设两导体A 、B 的四个平面均匀带电的电荷面密度依次为1σ，2σ，3σ，4σ （1）取与平面垂直且底面分别在A 、B 部的闭合圆柱面为高斯面，由高斯定理得 S S d E S ?+==??)(1 0320 σσε 故 +2σ03=σ 上式说明相向两面上电荷面密度大小相等、符号相反。 （2）在A 部任取一点P ，则其场强为零，并且它是由四个均匀带电平面产生的场强叠加而成的，即 022220 4 030201=---εσεσεσεσ 又 +2σ03=σ 故 1σ4σ= 3. 半径为R 的金属球离地面很远，并用导线与地相联，在与球心相距为R d 3=处有一点电荷+q ，试求：金属球上的感应电荷的电量。 解：如图所示，设金属球表面感应电荷为q '，金属球接地时电势0=V 由电势叠加原理，球心电势为 = O V R q dq R 3π4π4100εε+ ? 03π4π400=+'= R q R q εε 故 - ='q 3 q 4．半径为1R 的导体球，带有电量q ，球外有外半径分别为2R 、3R 的同心导体球壳，球壳带有电量Q 。 （1）求导体球和球壳的电势1V 和2V ； （2）如果将球壳接地，求1V 和2V ； （3）若导体球接地（设球壳离地面很远），求1V 和2V 。 解：（1）应用均匀带电球面产生的电势公式和电势叠加原理求解。 半径为R 、带电量为q 的均匀带电球面产生的电势分布为 ???????>≤=)( 4)( 400 R r r q R r R q V πεπε 导体球外表面均匀带电q ；导体球壳表面均匀带电q -，外表面均匀带电Q q +，由电势叠加原理知，空间任一点的电势等于导体球外表面、导体球壳表面和外表面电荷在该点产生的电势的代数和。 导体球是等势体，其上任一点电势为 )( 413 210 1R Q q R q R q V ++-= πε 球壳是等势体，其上任一点电势为 第十章 静电场中的导体和电介质 一 选择题 1. 半径为R 的导体球原不带电，今在距球心为a 处放一点电荷q ( a ＞R )。设无限远处的电势为零，则导体球的电势为 ( ) 20200π4 . D )(π4 . C π4 . B π4 .A R)(a qa R a q a qR a q o --εεεε 解：导体球处于静电平衡，球心处的电势即为导体球电势，感应电荷q '±分布在导体球表面上，且0)(='-+'+q q ，它们在球心处的电势 ??'±'±='='='q q q R R q V 0d π41π4d 0 0εε 点电荷q 在球心处的电势为 a q V 0π4ε= 据电势叠加原理，球心处的电势a q V V V 00π4ε='+=。 所以选（A ） 2. 已知厚度为d 的无限大带电导体平板，两表面上电荷均匀分布，电荷面密度均为 ，如图所示，则板外两侧的电场强度的大小为 ( ) 00002 . D . C 2 . B 2 .A εd E=εE=E E σσεσεσ== 解：在导体平板两表面外侧取两对称平面，做侧面垂直平板的高斯面，根据高斯定理，考虑到两对称平面电场强度相等，且 高斯面内电荷为S 2σ，可得 0εσ=E 。 所以选（C ） 3. 如图，一个未带电的空腔导体球壳，内半径为R ，在腔内离球心的距离为 d 处(d 第一章 电场 电流 Ⅰ 学习目标 知识与技能 1．知道点电荷模型，认识电荷守恒定律和库仑定律。 2．了解电场强度的概念，会用电场线、电场强度等来描述电场。 3．举例说明形式多样的静电现象。 4．了解电容器的结构和作用，知道电容的单位。 5．认识描述电流强弱的物理量，知道电源的电动势。 6．了解电阻型用电器的热功率，认识焦耳定律、电流的热效应。 过程与方法，情感、态度和价值观 1．通过查阅资料，拆解、观察、动手操作等形式，初步了解并正确使用常见家用电器。 2．通过万有引力定律与库仑定律的对比，进一步认识自然规律的多样性和统一性。 Ⅱ 学习指导 一、本章知识结构 ????? ???????????????????热效应电阻电流电动势电源电路电容器静电现象电场强度库仑定律静电场电荷—— 二、本章重难点分析 第一节 电 场 1．库仑定律 (1)内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷量的乘积成正比，与它们距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。 (2)公式：2 21r q q k F = (3)静电力常量：k ＝9.0×109N ·m 2／C 2 (4)适用条件：真空中的两个点电荷。 例题：真空中两个点电荷之间库仑力为F ，当两个电荷所带的电荷量都增加到原来的n 倍，距离变为原来的n 1时，它们间的库仑力是多少？ 解答：直接利用库仑定律得：221 r q q k F = 两个电荷所带的电荷量都增加到原来的n 倍，距离变为原来的n 1后， F n r q q k n n r nq nq k r q q k F 422142 221221==?='''='。 2．电场强度 §1导体中的电场和电流 【典型例题】 【例1】如图验电器A 带负电，验电器B 不带电，用导体棒连接A 、B 的瞬间，下列叙述中错误的是（ A ） A 、有瞬时电流形成，方向由A 到B B 、A 、B 两端的电势不相等 C 、导体棒内的电场强度不等于零 D 、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动 【解析】A 、B 两个导体，由A 带负电，在A 导体周围存在指向A 的电场，故B 端所在处的电势B ?应高于A 端电势A ?；另外导体棒中的自由电荷在电场力的作用下，发出定向移动，由于导体棒中的自由电荷为电子，故移动方向由A 指向B ，电流方向应有B 到A 。 【答案】A 【例2】在彩色电视机的显像管中，从电子枪射出的电子在加速电压U 的作业下被加速，且形成的电流强度为I 的平均电流，若打在荧光屏上的高速电子全部被荧光屏吸收。设电子的质量为m ，电荷量为e ，进入加速电场之前的速度不计，则在t 秒内打在荧光屏上的电子数为多少？ 【解析】本题已知的物理量很多，有同学可能从电子被电场加速出发，利用动能定理来求解，如这样做，将可求得电子打到荧光屏的速度，并不能确定打到荧光屏上的电子数目，事实上，在任何相等时间里，通过电子流动的任一横截面的电荷量是相等的，荧光屏是最后的一个横截面，故有t 时间里通过该横截面的电量Q=It ，这样就可得到t 时间里打在荧光屏上的电子数目，n=e It e Q = 【例3】如图所示的电解槽中，如果在4s 内各有8c 的正、负电荷通 过面积为0.8㎡的横截面AB ，那么 ⑴在图中标出正、负离子定向移动的方向； ⑵电解槽中的电流方向如何？ ⑶4s 内通过横截面AB 的电量为多少？ ⑷电解槽中的电流为多大？ 【解析】⑴电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势高于右侧电极，由于在电极之间建立电场，电场方向由左指向右，故正离子向右移动，负离子向左移动 ⑵电解槽中的电流方向向右 ⑶8C 的正电荷向右通过横截面AB ，而8C 的负电荷向左通过该横截面，相当于又有8C 正电荷向右通过横截面，故本题的答案为16C ⑷由电流强度的定义I=4 16=t Q =4A 【基础练习】 一、选择题： 1、下列关于电流的说法中正确的是（ ） A 、只要导体中有电荷运动，就有电流 B 、导体中没有电流时，导体内的电荷是静止的 C 、导体中的电流一定是自由电子定向移动形成的 D 、电流可能是由正电荷定向移动形成的，也可能是负电荷定向移动形成的 2、形成持续电流的条件是（ ） 高中物理 2.1 导体中的电场和电流教案新人教版选修3-1 一、教学目标 （一）知识与技能 1．让学生明确电源在直流电路中的作用，理解导线中的恒定电场的建立 2．知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量---电流 3．从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。 （二）过程与方法 通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理 解。 （三）情感态度与价值观 通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识，勇 于探究与日常生活有关的物理学问题。 三、重点与难点： 重点：理解电源的形成过程及电流的产生。 难点：电源作用的道理，区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。 四、教学过程 （一）先对本章的知识体系及意图作简要的概述 （二）新课讲述----第一节、导体中的电场和电流 1．电源： 先分析课本图2。1-1 说明该装置只能产生瞬间电流（从电势差入手） 【问题】如何使电路中有持续电流？（让学生回答—电源） 类比：（把电源的作用与抽水机进行类比）如图2—1，水池A、B的 水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作 用下定向运动，从水池A运动到水池B。A、B之间的高度差很快消失，在 这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。 教师提问：怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢? 让学生回答：可在A、B之间连接一台抽水机，将水池B 中的水抽到水池A中，这样可保持A、B之间的高度差，从而使水管中有源源不断的水流。归纳：电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。（从能量的角度看，电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置） 2．导线中的电场： 结合课本图2。1-4分析导线中的电场的分布情况。 导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果，其一是电源正、负极产生的电场，可将该电场分解为两个方向：沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动，形成电流；垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。其二是这些电荷分布产生附加电场，该电场将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，直到使导线中该方向合场强为零，而达到动态平衡状态。此时导线内的电场线保持与导线平行，自由电子只存在定向移动。因为电荷的分布是稳定的，故称恒定电场。 通过“思考与讨论”让学生区分静电平衡和动态平衡。 恒定电场：由稳定分布的电荷所产生的稳定电场称恒定电场。 3．电流（标量） （1）概念：电荷的定向移动形成电流。 选修1-1 第一章电场电流知识梳理 一、电荷 电荷 （1）自然界中只存在两种电荷：用_丝绸_摩擦过的_玻璃棒_带正电荷，用_毛皮__摩擦过的_硬橡胶棒_带负电荷。 （2）同种电荷相互_排斥_，异种电荷相互_吸引_。 （3）电荷的多少叫做电荷量_，用_Q_表示，单位是_库仑，简称库，用符号C表示。 （4）元电荷 1、定义：最小电荷量 2、大小：e=1.6×10-19 c 3、所有带电体的电荷量是e的整数倍。 （5）点电荷：如果在研究的问题中，带电体的形状、大小可以忽略不计，即可将它看作是一个几何点，则这样的带电体就是点电荷。（类似于质点） 二、起电方式 （1）用_摩擦_、接触和_感应_的方法都可以使物体带电。 （2）摩擦起电 1、实质：电子从一个物体转移到另一个物体。 2、得到电子的物体带负电，失去电子的物体带正电。 （3）接触起电 1、平分“净”电荷 2、实质：电子的转移 （4）感应起电 1、发生条件：带电体靠近导体 2、实质：电子的转移 3、导体靠近带电体的一端带异号电荷，远离的一端带同号电荷。 三、电荷守恒定律：无论那种方法都不能_创造_电荷，也不能_消灭_电荷，只能使电荷在物体上或物体间发生_转移_，在此过程中，电荷的总量_不变_，这就是电荷守恒定律。 四、库仑定律 （1）内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，跟它们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）公式：F =KQ1Q2/r2 其中k=9.0×109 N﹒m2/C2 （3）库仑定律的成立条件：真空中静止的点电荷。 五、电场 （1）带电体周围存在着一种物质，这种物质叫_电场_，电荷间的相互作用就是通过_电场_发生的。 （2）基本性质：对放入其中的电荷有电场力的作用。 六、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，简称场强。 （2）、公式：Ｅ＝F／q_ （3）、单位：牛每库，符号是N/C。 （4）、大小决定因素：由电场本身决定，与q、F无关。 （5）、方向：规定正电荷所受的电场力的方向为电场强度的方向。 七、电场线 （1）电场线可以形象地描述电场的分布。电场线的疏密程度反映电场的强弱；电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向，即电场方向。 （2）几种特殊电场的电场线分布选修1-1第一章电场电流复习题及答案
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