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第一章电场电流章末复习课巩固识整合层知①大小②形状③1.60×10－19C④摩擦⑤感应⑥接触⑦电荷⑧kQ1Q2r2⑨Fq⑩相同⑪kQr2⑫强弱⑬qt⑭UIt⑮I2Rt⑯I2R[学思心得]________________________________________________________________________________________________________________________________________________提升力强化层能库仑定律与电荷守恒定律的理解与应用在很多涉及库仑定律的题目中往往同时考查电荷守恒定律的应用，包括电荷的转移与分配问题、电荷重新分配前后的库仑力的比较问题等．1．库仑力也叫静电力，它是电荷间的一种相互作用，遵循牛顿第三定律．2．库仑力是一种“性质力”，它与重力、弹力、摩擦力一样具有自己的特性，可以使物体产生加速度或对物体做功，从而改变物体的运动状态．3．当多个点电荷同时存在时，任意两个点电荷间的作用仍遵守库仑定律，任一点电荷所受的库仑力可利用矢量合成的平行四边形定则求出．4．电荷守恒定律的另外一个表述是一个与外界没有电荷交换的系统电荷的代数和总是保持不变的．两个完全相同的带电球接触后再分开，带电荷量一定相等，接触前若带同种电荷，总电荷量平分；接触前若带异种电荷，先中和再平分．【例1】有三个完全一样的金属小球A、B、C，A的带电荷量为7Q，B的带电荷量为－Q，C球不带电．现将A、B固定起来，然后让C反复与A、B球接触，最后移去C球，求A、B的相互作用力变为原来的多少？[解析]C球原来不带电，让其分别与A、B接触，电荷量会重新分配，且分配过程中符合电荷守恒定律，C反复与A、B接触，则最后三球带电荷量相等，即qA′＝qB′＝qC′＝7Q＋（－Q）3＝2Q，由库仑定律可知，此时A、B球间的作用力F′＝k·2Q·2Qr2＝4kQ2r2，而原来A、B球间的作用力F＝k·7Q·Qr2＝7kQ2r2，所以F′F＝47，即F′＝47F.[答案]471．(多选)如图所示，在M、N点分别放有带电荷量为Q和q的两个正点电荷，它们之间的库仑力大小为F.下列说法正确的是()A．Q对q的库仑力的方向向左B．Q对q的库仑力的方向向右C．若将它们间的距离增大为原来的2倍，则Q对q库仑力的大小变为14FD．若将它们间的距离增大为原来的2倍，则Q对q库仑力的大小变为4FBC[由于Q与q为同种电荷，故为斥力，根据库仑定律可知Q对q的库仑力的方向向右，故A错误，B正确；根据库仑定律F＝kQqr2可知，当距离增大2倍时，则Q对q库仑力的大小变为14F，故C正确，D错误．]电场强度、电场线的理解1.在电场中某点，比值Fq是与试探电荷q的电荷量、电荷种类以及电场力F的大小、方向都无关的恒量，电场中各点都有一个唯一确定的场强E.因为场强E完全是由电场自身的条件(产生电场的场源电荷和电场中的位置)决定的，所以它反映电场本身力的性质．2．电场最基本的特性是对放入其中的电荷有力的作用，F＝qE表明只要存在E，放入q就会受到大小为qE的力的作用，绝不是因为有电场力F才有电场强度E，而是因为有电场强度E，电荷才会受到电场力F作用．3．电场线是为了形象地描述电场而假想的线．它能形象地表示出电场强度的大小和方向，并能清楚地描述不同种类的电场，如匀强电场、点电荷的电场、以及等量同种电荷、等量异种电荷的电场等．4．电场线的特点：(1)电场线上某点切线方向表示该点场强方向，也即正电荷在该点的受力方向．(2)从正电荷出发到负电荷终止，或从正电荷出发到无穷远终止，或起始于无穷远到负电荷终止．(3)不相交也不闭合．(4)电场线的疏密表示电场的强弱，电场中没画出电场线的地方不一定没有电场．【例2】电场中某区域的电场线分布如图所示，已知A点的电场强度E＝3.0×104N/C.将电荷量q＝＋3.0×10－8C的点电荷放在电场中的A点．(1)求该点电荷在A点所受电场力的大小F；(2)在图中画出该点电荷在A点所受电场力的方向．[解析](1)根据电场强度的定义式E＝Fq可得该点电荷在电场中A点所受电场力F＝qE＝3.0×10－8×3.0×104N＝9.0×10－4N.(2)因为该点电荷带正电，所以它在A点所受电场力与电场强度方向相同，因此受力如图所示．[答案](1)9.0×10－4N(2)见解析图[一语通关]1．E＝Fq是电场强度的定义式，电场中某点场强的大小由电场本身决定，与是否引入点电荷及引入的点电荷电量的多少无关．2．电场线是为了形象地描述电场而建立的理想模型，并不是实际存在的线．2．对于电场线，下列描述正确的是()A.电场线就是电荷在电场中的运动轨迹B.电场中总有一些电场线是可以相交的C.电场线的疏密程度可以反映电场强度的大小D.两个等量异种电荷产生的电场线是闭合曲线C[电场线不是电荷在电场中的运动轨迹，选项A错误；电场中电场线是不可以相交的，选项B错误；电场线的疏密程度可以反映电场强度的大小，选项C正确；两个等量异种电荷产生的电场线从正电荷出发到负电荷终止，不是闭合曲线，选项D错误．]焦耳定律和热功率、电功和电功率1.焦耳定律公式的理解：在电流和电阻相同时，热量与时间成正比；在电阻和时间相同时，热量与电流的平方成正比；在电流和时间相同时，热量与电阻成正比．如串联的两个用电器由于电流是相等的，在时间相等的情况下，谁的电阻大谁发热多，不是电阻大的阻碍作用大而发热少．不论什么电路其热量都可以用Q＝I2Rt来计算，只有在纯电阻电路中才能使用Q＝IUt和Q＝U2tR.2．如果一段电路中只含有电阻元件，称之为纯电阻电路，其基本特点：电流通过纯电阻电路时，电流做的功全部转化为电热，且电功率和热功率相等，即W＝Q＝Pt＝UIt＝I2Rt＝U2Rt，P＝P热＝UI＝I2R＝U2R.3．如果电路中除了含有电阻外，还包括电动机、电解槽等能够把电能转化为其他形式能的用电器，这种电路称为非纯电阻电路，其特点是：电流通过电路时，电流做的功除了转化为内能，还要转化为其他形式的能，如机械能、化学能等．在非纯电阻电路中，电功和电热是整体和部分的关系，即W＝Q＋E其他，故WQ，即UItI2Rt，电功率大于热功率，即UII2R.在计算电功和电热时要用各自的定义式：W＝UIt，P＝UI，Q＝I2Rt，P热＝I2R.【例3】一台电风扇，内阻为20Ω，接上220V电压后，消耗功率66W．求：(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？(3)如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？[解析](1)因为P入＝IU，所以I＝PU＝66220A＝0.3A.(2)电风扇正常工作时转化为内能的功率P内＝I2R＝0.32×20W＝1.8W电风扇正常工作时转化为机械能的功率P机＝P入－P内＝66W－1.8W＝64.2W电风扇正常工作时的效率η＝64.266×100%≈97.3%.(3)电风扇风叶被卡住后通过电风扇的电流I＝UR＝22020A＝11A电动机消耗的电功率P＝IU＝11×220W＝2420W电动机发热功率P内＝I2R＝112×20W＝2420W.[答案](1)0.3A(2)64.2W1.8W97.3%(3)11A2420W2420W[一语通关]1．电动机正常工作时，是非纯电阻电路，有W＝Q＋E其他．2．电动机被卡住不转时为纯电阻电路，有W＝Q.3．一电动机，线圈电阻为R，在它两端加上电压U，电动机正常工作，测得通过它的电流为I，电动机的机械功率是()A．I2RB．U2RC．UI－I2RD．UIC[电动机的电功率P＝UI，热功率P热＝I2R，所以机械功率是P机＝P－P热＝UI－I2R，故C项正确．]