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高一物理《静电学中正负号的含义与处理方法》

来源:101教育网整理 2018-03-28 字体大小: 分享到:

静电学中正负号的含义与处理方法

□湖南 ○夏造乾

 

一、静电学中正负号的含义

1.

库仑力(电场力)和电场强度是矢量,它们的正负号表示其方向与规定的正方向是相同(+)还是相反

2.

电场力做的功是标量,它的正、负号表示电场力与位移的方向是相同还是相反,其绝对值表示功的多少。

3.

电荷量是标量,它的正负号表示电荷的电性(“+”表示正电荷,“-”表示负电荷),电荷量的大小是电荷量的绝对值。

4.

电势也是标量,它的正负号表示大小,负电势总比正电势低。

可见,静电学中的正负号在许多情况下都不表示大小(高低),而具有其他特定意义。

 

二、静电学中正负号的处理方法

1.

在处理库仑力(电场力)和电场强度的合成时,常要用矢量运算法则,用正交分解法分解后,规定一个正方向,将矢量运算转化为同一直线上的代数运算,借用正负号表示矢量的方向性。但须注意,不要将表示电荷电性的正负号代入,而造成错误。

1 三个点电荷在真空中排成一正三角形,两两相距r,它们的电荷量分别是,若,试求该正三角形几何中心处的电场强度

[

解析]
三个点电荷在O处都产生电场,所求应是三个点电荷在O处的场强的合场强,由题意易知A点电荷在O处的场强,方向是从A指向O

同理,,方向是从

O指向B,方向是从C指向O

,故,从而可将沿的方向与垂直的方向正交分解,并取

OB方向为正方向,则易得所求场强的大小为

方向是从

O指向B

点评

本题中,若不注意方向性,则得;若还将的负号代入,则得,它们都是错误的。

2.

求电场力做功或电势差时,可不带符号也可带符号。

2  电场中A点电势点电势,一电荷量为的电荷,由A点移至B点。

1AB两点间的电势差为多少?

2)移动过程中,电势能改变了多少?是增加还是减少?

3)电场力做了多少功?是正功还是负功?

解法一

 不带符号的解法

1)因,故

2)电热能的改变

负电荷从低电势点

A移至高电势点B,电势能减少。

3)电场力做功

负电荷从低电势点

A移至高电势点B,电场力做正功。

解法二

 带符号的解法

1

(而

2

(“-”表示减少)即电势能减少了

3,即电场力做正功

点评

  现行教科书首选带符号法,因为该法通过将各量的符号代入算式计算,就可直接得待求量(带符号),而不需再由有关物理关系去判定是增是减,是正功是负功等,从而简化求解过程。

 

 

年级

高一

学科

物理

版本

 

期数

 

内容标题

静电学中正负号的含义与处理方法

分类索引号

  G.622.46

分类索引描述

  辅导与自学

主题词

静电学中正负号的含义与处理方法

栏目名称

 学法指导

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任娇娇

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