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1、第一章 阶段复习课,一、电场力的性质的描述 1.电荷及其守恒定律 (1)三种产生电荷的方式:摩擦起电、接触起电和感应起电。 (2)电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它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。,2.库仑定律 表达式 其中k=9109 Nm2/C2,适用于真空中的点电 荷。 3.电场强度 (1)定义:放入电场中某点的电荷所受电场力跟它的电荷量q的比 值, 方向与正电荷在该点所受电场力方向相同。 (2)点电荷的电场强度公式：,4.电场线 (1)定义:电场线是人们为了形象地描述电场的特性而人为假设的线。起于正电荷(或无
2、穷远)终于负电荷(或无穷远)。 (2)作用:疏密表示电场的强弱,电场线上某点的切线方向就是该点的场强方向。 5.匀强电场 电场强度的大小、方向处处相同的电场。,二、电场能的性质的描述 1.电势差 电荷在电场中由一点移动到另一点时,电场力所做的功与电荷量 q的比值 2.电势 单位正电荷由该点移到参考点(零势点)时电场力做的功。 3.电场强度和电势差间的关系 U=Ed,适用于匀强电场。,4.等势面 (1)定义:电场中电势相等的各点构成的面。 (2)特点:一定与电场线垂直,电场线方向总是从电势高的等势面指向电势低的等势面。 5.电势能 (1)定义:电荷在电场中所具有的与电荷位置有关的势能。 (2)电
3、场力做功和电势能变化的关系:电场力做正功时,电势能减小;电场力做负功时,电势能增加;电场力做功的多少等于电势能的变化量。,6.电场力做功特点 电荷在电场中移动时电场力做的功与移动路径无关,只取决于初、末位置的电势差和电荷的电量。,三、电容和电容器 带电粒子在电场中的运动 1.电容器 两个彼此绝缘而又相互靠近的导体就组成电容器。 2.电容 其中C与Q、U无关,仅由电容器本身决定。 3.平行板电容器的电容 电容C跟两极板正对面积S、板间介质的相对介电常数 成正比, 跟两极板间的距离d成反比，即,4.带电粒子在电场中的运动 (1)带电粒子的加速:根据动能定理:qU=Ek2-Ek1。 (2)带电粒子的
4、偏转:带电粒子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时,受到恒定的与初速度方向垂直的电场力作用做类平抛运动(轨迹为抛物线)。分析方法是运动的分解。,【易错警示】 易错点 1 误认为点电荷一定是很小的带电体。 分析:点电荷同质点一样都属于物理模型。当带电体的大小远小于所研究的距离时,它就可以看做点电荷。点电荷不一定很小,很小的带电体也不一定是点电荷。,易错点 2 误认为电荷的运动轨迹一定是电场线。 分析:一般情况下电荷的运动轨迹与电场线不重合,除非满足以下条件: (1)电场线是直线。 (2)带电粒子只受电场力作用或受其他力,但其他力的合力方向沿电场线所在的直线。 (3)带电粒子初速度为零或初速度
5、方向沿电场线所在的直线。,易错点 3 错误地认为电势越高的地方电场强度越大。 分析:电场强度的大小与电势的高低没有必然的联系。电势高的地方,电场强度可能较大,也可能较小。例如，匀强电场中,电势不同的地方,电场强度相同。 易错点 4 错误地认为电势越高的地方电势能越大。 分析:对于正电荷来说 ,电势高的地方电势能较大;但对于负电荷,电势越高的地方电势能越小。,易错点 5 错误地认为电容器所带电量为其两极板所带电量绝对值之和。 分析:电容器的带电量指的是电容器一个极板所带电荷量的绝对值，而不是电容器两极板所带电量之和或者是两极板所带电量绝对值之和。,正电荷,等势面,一、电场的几个物理量的求解思路
6、1.确定电场强度的思路 (1)定义式： (2)点电荷的电场强度： (3)电场强度的叠加原理：场强的矢量和。,(4)电场强度与电势差的关系： (限于匀强电场)。 (5)导体静电平衡时，内部场强为零，即感应电荷的场强与外电 场的场强等大反向E感=-E外。 (6)电场线(等势面)确定场强方向，电场线疏密定性确定场强大 小。,2.确定电势的思路 (1)定义式： (2)电势与电势差的关系：UAB=A-B。 (3)电势与场源电荷的关系：越靠近正电荷，电势越高；越靠近 负电荷，电势越低。 (4)电势与电场线的关系：沿电场线方向，电势逐渐降低。 (5)导体静电平衡时，整个导体为等势体，导体表面为等势面。,3.
7、确定电势能的思路 (1)与静电力做功关系：WAB=EpA-EpB，静电力做正功，电势能减小；静电力做负功，电势能增加。 (2)与电势关系：Ep=q，正电荷在电势越高处电势能越大，负电荷在电势越低处电势能越大。 (3)与动能关系：只有静电力做功时，电势能与动能之和守恒，动能越大，电势能越小。,4.确定电场力的功的思路 (1)根据电场力的功与电势能的关系：电场力做的功等于电势能的减少量，WAB=EpA-EpB。 (2)应用公式WAB=qUAB计算： 符号规定：所移动的电荷若为正电荷，q取正值；若为负电荷，q取负值；若移动过程的始点电势A高于终点电势B，UAB取正值；若始点电势A低于终点电势B，UA
8、B取负值。,(3)应用功的定义式求解匀强电场中电场力做的功：W=qElcos。注意：此法只适用于匀强电场中求电场力的功。 (4)由动能定理求解电场力的功：W电+W其他=Ek。 即若已知动能的改变和其他力做功情况，就可由上述式子求出电场力做的功。,【典例1】(2012福建高考)如图,在点电 荷Q产生的电场中,将两个带正电的试探电 荷q1、q2分别置于A、B两点,虚线为等势线。 取无穷远处为零电势点,若将q1、q2移动到 无穷远的过程中外力克服电场力做的功相 等,则下列说法正确的是( ) A.A点电势大于B点电势 B.A、B两点的电场强度相等 C.q1的电荷量小于q2的电荷量 D.q1在A点的电势
9、能小于q2在B点的电势能,【规范解答】选C。由于将q1、q2移到无穷远过程外力克服电场力做的功相等，则q1在A点的电势能等于q2在B点的电势能，D错。由于电场力做负功，则电场线由外指向内，B点电势大于A点电势，A错。A点所处电场线密,场强大，A、B两点电场强度方向也不同,B错。据W=qU及A点到无穷远电势差大于B点到无穷远电势差，因此q1的电荷量小于q2的电荷量，C对。,【变式训练】如图所示，某区域电场线左右对称分布，M、N为对称线上的两点。下列说法正确的是( ) A.M点电势一定高于N点电势 B.M点场强一定大于N点场强 C.正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能 D.将电子从M点移动到N点
10、，电场力做正功,【解析】选A、C。沿电场线方向电势逐渐降低，M点电势一定高于N点电势，选项A对。因电场线越密的区域场强越大，由题图可知N点场强大于M点场强，选项B错。将正电荷由M点移到N点时电场力做正功，电势能减小，故正电荷在M点的电势能大于在N点的电势能，选项C对。将电子由M点移到N点时电场力做负功，选项D错。,二、分析解决电场中运动的三种视角 1.力和运动的关系 带电体的运动情况取决于它的受力情况及初始状态，准确分析带电体的受力情况是解题的关键，通过受力分析可判断带电体的运动性质及运动轨迹。从力和运动的角度进行分析是解决带电体在电场中运动问题的最基本方法。,2.分解的思想 带电体在电场和重
11、力场的复合场中，若做类平抛或其他曲线运动，都可以考虑分解的思想，把它分解为两个分运动，可使问题很快得到解决。 3.功能关系 带电体在电场运动的过程中伴随着做功和各种能量的转化，由于静电力做功与路径无关，这给动能定理和能量守恒定律提供了广阔的舞台。,【典例2】如图所示，水平地面上方分布着 水平向右的匀强电场。一“L”形的绝缘硬 质管竖直固定在匀强电场中。管的水平部 分长为l1=0.2 m，离水平地面的距离为h=5.0 m，竖直部分长为l2=0.1 m。一带正电的小球从管的上端口A由静止释放，小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分(长度极短，可不计)时没有能量损失，小球在电场中受到电场力大小为重
12、力的一半。求： (1)小球运动到管口B时的速度大小； (2)小球落地点与管的下端口B的水平距离。(g=10 m/s2),【规范解答】 (1)小球从A运动到B的过程中，对小球根据动能 定理有： 解得： 代入数据可得：vB=2.0 m/s (2)小球离开B点后，设水平方向的加速度为a，在空中运动的时 间为t。 水平方向有： 竖直方向有： 由以上各式代入数据可得：x=4.5 m。 答案：(1)2.0 m/s (2)4.5 m,【变式训练】静电场中，带电粒子在电场力作用下从电势为a 的a点运动至电势为b的b点。若带电粒子在a、b两点的速率分 别为va、vb，不计重力，则带电粒子的比荷 为( ) A. B. C. D. 【解析】选C。由电势差公式以及动能定理： 可得比荷,
