《山东省高密市第三中学人教高中物理课件创新班选修31第一章静电场复习2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东省高密市第三中学人教高中物理课件创新班选修31第一章静电场复习2（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、静电场复习,考纲要求,知识结构,一、两个定律：,1、电荷守恒定律：,2、库仑定律：,适用条件：,k=9.010 9 Nm2/c2,真空中,带电本质：,e=1.6010-19 C,元电荷,点电荷,Q用绝对值,电荷的转移,例：真空中有相隔距离为r的两个点电荷，它们分别带4q和3q的电量，其间的静电力为F，如果保持它们之间的距离r不变，而将它们所带电量分别改变为2q和6q，那么它们之间的静电力的大小应为( ) A.F/2 B.2F C.4F D.F,D,A产生的电场,B受到的力是A产生的电场对B的作用力,B产生的电场,A受到的力是B产生的电场对A的作用力,考点二：电场强度,一、电场：,电荷周围客观存
2、在的一种特殊物质,电场的基本性质：,对放入其中的电荷有力的作用,电荷在电场中具有电势能,电荷间的相互作用是通过电场来实现的,二、电场强度,（描述电场的力的性质的物理量）,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。,表达式：,（普适公式）,矢量：方向为正电荷在电场中受到的电场力方向,表达式中q为试探电荷可正可负,注意：E 与F、 q无关 ，取决于电场本身,4.电场的叠加： 如果有几个点电荷同时存在，它们的电场就互相叠加，形成合电场这时某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和这叫做电场的叠加原理,3.匀强电场的场强：,电场中两
3、点沿电场线方向或两等势面间距,2点电荷电场的场强：,场源电荷,4.电场的叠加,电场强度：,1、定义：放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它 的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强。,2、定义式：,E电场强度 国际单位：牛/库（N/C）,二、电场强度,电场：,2、电场的基本性质：,1、定义：,3、电场强度是矢量， 规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向。,带电体周围存在电场,电场强度E,定 义,点电荷周围的场强,匀强电场的场强,例：检验电荷q放在点电荷Q所形成的电场中的A点， 若检验电荷带负电，它的电量为q=2.010-8C， 它所受的电场力F=4.010-3N，方向指向Q， A点距离Q的距离
4、为r=0.3m。试求： （1）A点的电场强度。 （2）点电荷Q的电量和电性。 （3）若把检验电荷q取走，A点的电场强度又是多少？,例：图1是电场中某区域的电场线分布图， P点是电场中的一点，则 ( ) A.P点的电场强度方向向左 B.P点的电场强度方向向右 C.正点电荷在P点所受的电场力的方向向左 D.正点电荷在P点所受的电场力的方向向右,BD,例1 ：A为已知电场中的一固定点，在A点放一电量为q 的电荷，所受电场力为F，A点的场强为E，则 A若在A点换上q，A点场强方向发生变化 B若在A点换上电量为2q 的电荷，A点的场强 将变为 2E C若在A点移去电荷q，A点的场强变为零 DA点场强的大
5、小、方向与q 的大小、正负、 有无均无关,D,例3：电场强度的定义式为EFq A该定义式只适用于点电荷产生的电场 BF是检验电荷所受到的力，q是产生电 场的 电荷电量 C场强的方向与F的方向相同 D由该定义式可知，电场中某点电荷所受的电 场力大小与该点场强的大小成正比,D,例4. 对公式 E=kQ/r2 的几种不同理解，错误的是 ( ) A当r0时，E B当r时，E0 C某点的场强与点电荷Q的大小无关 D在以点电荷Q为中心，r为半径的球 面上，各处的电场强度都相同,A C D,三、电场线：,1、电场线用来形象的描述电场：,2、几种常见电场的电场线：,电场方向：切线方向,电场强弱：电场线疏密。,
6、匀强电场：各点场强大小和方向都相同,3、电场线的性质：,（1）、从正电荷出发，终止于负电荷。,（2）、电场上某点的切线方向表示该点的场强方向。,（3）、电场线某点的疏密表示该处场强的强弱。,（4）、电场线是不相交,不闭合的曲线。,例题：图7-3是电场中某区域的电场线分图， a、b是电场中的两点。这两点相比有( ) A.b点的场强较大 B.a点的场强较大 C.同一个检验点电荷放在a点所受的电场力 比放在b点时所受电场力大 D.同一个检验点电荷放在b点所受的电场力 比放在a点时所受电场力大,AD,四、电势差与电势：,1、电势差：,UAB,UAB=A-B,2、电势：,UAB=WAB/q,WAB=qU
7、AB,电场力做正功电势能减小,沿电场线方向电势降低最快,电场力做负功电势能增加,电场力做功与路径无关， 与初末位置的电势差有关,注意：W、U、Q的正负。,电场力的 做功特点：,会根据给出的一条电场线，分析推断电势和场强的变化情况。,例、如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离。用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定： A UaUbUc。 B UaUbUbUc C EaEbEc D Ea=Eb=Ec,A,3、等势面的特点,(4)两个等势面不可能相交。,(3)沿等势面移动电荷，电场力不做功,(2)等
8、势面越密处，场强越大。,(1)等势面一定与电场线垂直，且沿电场线方向 电势一定是降低的。,电场力做功的计算,设电荷q 在电场中由AB，电场力做功为, WAB=EK, WAB= = A B, W= qUAB= q(AB ), W=Fscosa=qEd,适用于恒定电场力做功,由电势差计算,由电势能的变化计算,用动能定理计算,例题：如果在某电场中将5.010-8C的电荷由A点移到B点，电场力做6.010-3J的功，那么( ) A.A、B两点间的电势差是1.2105V B.A、B两点间的电势差是3.010-10V C.若在A、B两点间移动2.510-8C的电 荷，电场力将做3.010-3J的功 D.若
9、在A、B两点间移动2.510-8C的电 荷，电场力将做3.010-17J的功,例题：如果在电场中某两点间移动电荷量为510-8C的点电荷，电场力做功610-3J，这两点间的电势差为多少？,AC,五、电容器 电容,2、电容器与电容概念区分,1、电容器的充电和放电,3、单位：,1F=1C/V=1106F=11012pF,其它单位：微法（F）、皮法（pF）,国际单位：法拉（F）,4、电容是反映电容器本身容纳电荷本领大小 的物理量，与电容器是否带电无关。,C与Q、U无关,例题：一个电容器所带电量为610-11C， 其两极板间的电压为60V，求： 1它的电容是多少？ 2若使它的电量减少一半，它的电容是多
10、少？,3、关于平行板电容器的两类问题,电容器与电源相连,两极板间电压不变,电容器充电后与电源断开,电容器所带电量不变,4、电容式传感器,测定角度的电容式传感器,测定液面高度h的电容式传感器,测定压力F的电容式传感器,测定位移x的电容式传感器,例1.如图所示是描述对给定的电容器充电时电量Q、 电压U、电容C之间相互关系的图象，其中错误的是（ ） ,A,例3、如图所示，平行板电容器经开关S与电池连接，a处有一电荷量非常小的点电荷，S是闭合的，a表示a点的电势，F表示点电荷受到的电场力.现将电容器的B板向下稍微移动，使两板间的距离增大，则（ ） Aa变大，F变大 Ba变大，F变小 Ca不变，F不变
11、Da不变，F变小,B,一、基本理论：,带电粒子在电场中的运动问题就是电场中的力学问 题，研究方法与力学中相同.只是要注意以下几点：,1.带电粒子受力特点：,(1)重力：,重力、电场力,有些粒子(如电子、质子、粒子、正负离子)，在电场中运动时均不考虑重力；,宏观带电体，如液滴、小球等一般要考虑重力；,未明确说明“带电粒子”的重力是否考虑时，可用两种 方法进行判断： 一是比较电场力qE与重力mg，若qE mg则忽略重力，反之要考虑重力； 二是题中是否有暗示(如涉及竖直方向)或结合粒子的运 动过程、运动性质进行判断.,考点六：带电粒子在电场中的运动,(2)电场力：一切带电粒子在电场中都要受到电场力F
12、=qE，与粒子的运动状态无关；电场力的大小、方向取决于电场(E的大小、方向)和电荷的正负，匀强电场中电场 力为恒力，非匀强电场中电场力为变力.,2.带电粒子的运动过程分析方法,（1）运动 性质,从状态角度,从轨迹角度,平衡状态,变速运动,直线运动,曲线(偏转).,带电粒子所受电场力为变力，做非匀变速运动。,（2）运动类型的决定因素：,带电粒子在电场中的运动由粒子的初状态和受力情况决定。,在匀强 电场中,带电粒子初速为零或初速度方向平行于场强方向，带电粒子做匀变速直线运动,带电粒子初速方向垂直于电场方向，则带电粒子做类平抛运动。,在非匀强电场中，,只能用动能定理解决。,3、带电粒子在电场中运动的
13、处理方法：,基本方法,匀强 电场,直线加速,应用动能定理或牛顿定律结合运动学公式解决,偏转,可将其与平抛运动进行类比分解，应用牛顿定律和运动学公式解决。,非匀强 电场中,1、受力分析:,2、运动分析:,1、带电粒子在匀强电场中的加速,从静止开始由正极板向负极板运动，到达负极板时的速度有多大？,六、带电粒子在匀强电场中的运动,可见：V仅与加速电压 有关，与距离无关。,2、带电粒子在匀强电场中的偏转,两板间加电压: U,两板间距离为: d,质量为m电荷量为q的带电粒 子以水平速度v0射入电场中,极 板 长 为: L,L/2,求：,（2）侧移量y,（3）竖直分速度vy,（1）在电场中的运 动时间,情
14、景一：,1、受力分析：粒子受到竖直向下的 电场力FEq=qU/d。,2、运动规律分析:粒子作类平抛运动。,x方向：匀速直线运动 Y方向：加速度为 的匀加直。,带电粒子的加速与偏转,带同种电荷的不同粒子经过同一加速电场经 过同一个偏转电场，它们的运动轨迹相同,对偏移公式的讨论,对于不同的带电粒子 （1）若以相同的速度射入，则yq/m,（2）若以相同的动能射入，则yq,(3）若以相同的动量射入，则yqm,（4）若经相同电压U0加速后射入，则,tan和y与 q m无关,随加速电压的增大而减小，随偏转电压的增大而增大。,要求掌握问题：,1、会判断电场的强弱,3、会求电场力做的功：,4、会求两点间的电势
15、差,5、会判断两点电势的高低,6、会解决电容器相关问题,2、会求电场强度的大小,9如图所示，a、b、c、d为匀强电场中的等势面，且电势 .一带电粒子沿图中的AB曲线运动，不计粒子所重力，则粒子（ ） A一定带负电 B运动轨迹是抛物线 C从A运动到B的过程中电势能增加 D从A运动到B的过程中动能与电势能之和保持不变,07年1月山东潍坊市期末统考9,B D,07年天津五区县重点校联考6,如图所示，空间有一水平匀强电场，竖直平面内的初速度为v0的微粒沿着图中虚线由A运动到B，其能量变化情况是 （ ） A动能减少，重力势能增加，电势能减少 B动能减少，重力势能增加，电势能增加 C动能不变，重力势能增加
16、，电势能增加 D动能增加，重力势能增加，电势能减少,B,07届南京市综合检测题（二）1,如图所示，三条虚线表示某电场中的三个等势面，其电势分别为1=10V，2=20V，3=30V，一个带电粒子只受电场力作用，按图中实线轨迹从A点运动到B点，则 （ ） A粒子带负电 B粒子在A点的速度大于在B点的速度 C粒子在A点的加速度大于在B点的加速度 D粒子在A点的电势能大于在B点的电势能,A C D,07年重庆市第一轮复习第三次月考卷7,如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为+Q图中的虚线表示该点电荷形成的电场中的四个等势面有两个一价离子M、N（不计重力，也不计它们之间的电场力）先后从a点以相同的速率v0射入该电场，运动轨迹分别为曲线apb和aqc，其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置以下说法中正确的是（ ） A、M一定是正离子，N
