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1、Page 1静电场复习静电场复习第1页，共59页。Page 2v本章知识结构本章知识结构电场电场电场电场“能能”的性质的性质库仑定律库仑定律电荷守恒定律电荷守恒定律电容器电容器两个性质两个性质两个定律两个定律带电粒子在电场中的带电粒子在电场中的运动运动平衡平衡加速加速电场电场“力力”的性的性质质偏转偏转电势差电势差电势电势电场线电场线电场强度电场强度第2页，共59页。Page 3电场描述电场性质的物理量场强:描述电场力学性质的物理量电势（电势差）:描述电场能的性质的物理量描述放入电场中的电荷的物理量电场力:电场对放入其中的电荷的作用力电势能:电场给予电荷的能量+q电场学习的总思路第3页，共59
2、页。Page 4场强E与电势场强与电势差电场强度E和电场力F电势与电势能=q电荷运动轨迹与电场线电场力做功W和电势能EP的变化电场线与等势面的关系场强方向和电势降低的方向易混淆的几个概念的区别与关系第4页，共59页。Page 5概念和规律是非题1 1、 若将放在电场中某点的电荷若将放在电场中某点的电荷q q改为改为q q，则该点的电，则该点的电场强度大小不变，方向与原来相反。场强度大小不变，方向与原来相反。2 2、若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电场强度、若取走放在电场中某点的电荷，则该点的电场强度变为零。变为零。3 3、沿电场线方向，场强一定越来越小。、沿电场线方向，场强一定越来越小。
3、4 4、若电荷、若电荷q q在在A A处受到的电场力比处受到的电场力比B B点时大，则点时大，则A A点电场强点电场强度一定比度一定比B B点的大。点的大。5 5、电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电荷所、电场中某点电场线的方向，就是放在该点的电荷所受电场力的方向。受电场力的方向。6 6、无论什么电场，场强的方向总是由高电势指向低电、无论什么电场，场强的方向总是由高电势指向低电势。势。7 7、已知、已知A A、B B为某一电场线（直线）上的两点，由此可为某一电场线（直线）上的两点，由此可知，知，A A、B B两点的电场强度方向相同，但两点的电场强度方向相同，但E EA A和和E EB B的
4、大小无的大小无法比较。法比较。第5页，共59页。Page 68 8、在电场中，电场强度越大的地方电势越高。、在电场中，电场强度越大的地方电势越高。9 9、若若某某区区域域内内各各点点的的电电场场强强度度均均相相等等，则则此此区区域域内内各各点点的电势一定相等。的电势一定相等。1010、原原静静止止的的点点电电荷荷在在只只受受电电场场力力时时，一一定定从从电电势势高高处处向电势低处运动。向电势低处运动。1111两两个个等等量量同同种种点点电电荷荷连连线线中中点点的的场场强强为为零零、电电势势不不为为零。零。12、电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。13检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时
5、，它在该点具有的电势能也一定大。 14、把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。 第6页，共59页。Page 715、若电场中A、B两点间的电势差为零，则同一点电荷在A、B两点所具有的电势能必定相同。 16、将一电荷匀速地从电场中的一点移至另一点，外力所做的功等于该电荷电势能的变化量。17、电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小，而电荷的动能不一定减小。18、电容器极板上的电荷数量越多，电容器的电容就越大19、静电平衡导体内部的场强为零，电势也为零20、只在电场力作用下，电场力一定对电荷做功。 第7页，共59页。Page 8一、基本概念一、基本概念1 1、起电方式起电方式
6、摩擦起电摩擦起电接触起电接触起电感应起电感应起电实质：电子的得失或转移实质：电子的得失或转移2 2、元电荷：元电荷：1e=1.6101e=1.6101919 C C3 3、比荷：比荷：物体所带电量与物体质量的比值物体所带电量与物体质量的比值 q / mq / m4 4、点电荷：点电荷：有带电量而无大小形状的点有带电量而无大小形状的点, ,是一种理想是一种理想化模型化模型第8页，共59页。Page 9 电荷既不能创造，也不能消失，它只能从一个电荷既不能创造，也不能消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的这一部分转移物体转移到另一个物体，或从物体的这一部分转移到另一部分，在转移过程中总电
7、荷量不变。到另一部分，在转移过程中总电荷量不变。二、电荷守恒定律二、电荷守恒定律第9页，共59页。Page 102 2、公式：公式：F = k QF = k Q1 1 Q Q2 2 / r/ r2 2k=k=9109109 9N Nm m2 2/c/c2 2静电力常量静电力常量Q Q1 1 、Q Q2 2两个点电荷带电量的绝对值两个点电荷带电量的绝对值 rr两个点电荷间的距离两个点电荷间的距离3 3、适用条件：适用条件：真空中的点电荷真空中的点电荷4 4、对库仑定律的理解：对库仑定律的理解：三、库仑定律三、库仑定律1 1、内容：内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷在真空中两个点电荷间
8、的作用力跟它们的电荷 量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方 成反比，作用力的方向在它们的连线上。成反比，作用力的方向在它们的连线上。 两电荷间的库仑力是一对作用力和反作用力两电荷间的库仑力是一对作用力和反作用力 r r 0 0时，时，F FQ1Q2r第10页，共59页。Page 11例例1两个完全相同的金属小球带有正、负电荷，相距一定的距离，先两个完全相同的金属小球带有正、负电荷，相距一定的距离，先把它们相碰后置于原处，则它们之间的库仑力和原来相比将把它们相碰后置于原处，则它们之间的库仑力和原来相比将DA变大变大B变小变小C不变不变D以上情况均有可能以上
9、情况均有可能变式训练变式训练:两相同小球带电量分别为两相同小球带电量分别为9Q和和-Q,相距相距R时时,它们它们之间的库仑力为之间的库仑力为F;把它们相碰后再把它们相碰后再,放到原位置放到原位置,则它们之间则它们之间的库仑力为多大的库仑力为多大?第11页，共59页。Page 12例例2两个直径为两个直径为r的金属带电球，当它们相距的金属带电球，当它们相距100r时的作用力为时的作用力为F。当它。当它们相距为们相距为r时的作用力时的作用力A、F/100B、104FC、100FD、以上答案均不对、以上答案均不对说明：说明：库仑定律只适于点电荷间的互相作用点电荷是在研究电荷之间相库仑定律只适于点电荷
10、间的互相作用点电荷是在研究电荷之间相互作用时抽象出来的理想化的物理模型，即体积不计的带电体当带电互作用时抽象出来的理想化的物理模型，即体积不计的带电体当带电体的大小和带电体间的距离不可比拟以至于带电体的形状、大小对它们体的大小和带电体间的距离不可比拟以至于带电体的形状、大小对它们之间作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体可视为点电荷均匀之间作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体可视为点电荷均匀的带电球体也可视为点电荷，电荷集中在球心的带电球体也可视为点电荷，电荷集中在球心第12页，共59页。Page 13例例3如图所示，如图所示，A、B两个点电荷，质量分别为两个点电荷，质量分别为m1、m2
11、，带电量分别，带电量分别为为q1、q2。静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为。静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为1、2，且，且A、B恰恰好处于同一水平面上，则好处于同一水平面上，则A、若若q1=q2，则，则1=2B若若q1q2，则，则12C、若、若m1=m2，则，则1=2D若若m1m2，则，则1221AB能力提升能力提升若两悬线长度相同，若两悬线长度相同，1=300，2600，则，则m1：m2？m1：m2Tan1/tan2tan=F/mgmg.tan=F第13页，共59页。Page 14二、电场、电场强度1、电场是客观存在的一、电场是客观存在的一种物质种物质、电场的基本性质：对电场的基本性质：对
12、放入其中的带电体有力的放入其中的带电体有力的作用作用第14页，共59页。Page 153、电场强度：矢量大小：大小：E=F/q 定义式定义式普适普适E= kQ/r2计计算算式式适适用用于于真真空空中中点点电电荷荷电场电场E=U/d 计算式计算式适用于匀强电场适用于匀强电场第15页，共59页。Page 16方向：正电荷所受电场力方向正电荷所受电场力方向电场线方向电场线方向矢量矢量叠加叠加：平行四边形定则平行四边形定则第16页，共59页。Page 17三、电场线1、由由来来：电电场场线线是是人人们们为为了了形形象象地地描述电场而假想出来的。描述电场而假想出来的。类比重力场：重力场线类比重力场：重力
13、场线第17页，共59页。Page 182、电场线的特点：不存在不存在疏密程度表示场强的大小，切线方向表疏密程度表示场强的大小，切线方向表示场强的方向示场强的方向不相交不相交、不相切、不相切沿电场线方向电势降低最快沿电场线方向电势降低最快不闭合不闭合不表示试探电荷的运动轨迹不表示试探电荷的运动轨迹第18页，共59页。Page 19电势能电场力对电荷做功为：电场力对电荷做功为：WAB=qUAB电势能电势能大小等于把电荷移动到大小等于把电荷移动到无穷远处电场力做功的多少无穷远处电场力做功的多少第19页，共59页。Page 20电势电势1、电势：、电势：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值电荷
14、在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值2、公式：、公式：3、单位：、单位：在国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是在国际单位制中，电势的单位是伏特，符号是V1V=1J/C第20页，共59页。Page 21电势电势沿着电场线方向，电势如何变化呢？沿着电场线方向，电势如何变化呢？4、沿着电场线的方向，电势越来越低沿着电场线的方向，电势越来越低如何确定电场中某点的电势呢？如何确定电场中某点的电势呢？5、电势具有相对性，、电势具有相对性，先规定电场中某处的电势为零，然后才先规定电场中某处的电势为零，然后才能确定电场中其他各点的电势能确定电场中其他各点的电势。（通常取离场源电荷无限远处（通常取离场源电
15、荷无限远处或大地的电势为零）或大地的电势为零）6、电势是标量，只有大小，没有方向。、电势是标量，只有大小，没有方向。(负电势表示该处负电势表示该处的电势比零电势处电势低。的电势比零电势处电势低。)第21页，共59页。思考思考沿着电场线方向，电势能，沿着电场线方向，电势能，电场强度电场强度与电场线有什么关系与电场线有什么关系正电荷沿着电场线的方向，电势能越来越低正电荷沿着电场线的方向，电势能越来越低负电荷沿着电场线的方向，电势能越来越高负电荷沿着电场线的方向，电势能越来越高电场线密集的地方电场强度较大电场线密集的地方电场强度较大电场线稀疏的地方电场强度较小电场线稀疏的地方电场强度较小电场强度方向
16、沿着电场线切线方向电场强度方向沿着电场线切线方向第22页，共59页。Page 23如图所示是一条电场线上的三点，电场线的方向由如图所示是一条电场线上的三点，电场线的方向由a到到c，a、b间的距离间的距离等于等于b、c间的距离，用间的距离，用、和和Ea、Eb、Ec分别表示分别表示a、b、c三点的三点的电势和电场强度，可以断定：电势和电场强度，可以断定：电势电势第23页，共59页。Page 24等势面第24页，共59页。Page 25点电荷势场第25页，共59页。Page 26电偶极势场第26页，共59页。Page 27电容器势场第27页，共59页。Page 28电导块势场第28页，共59页。Pa
17、ge 29综合势场图第29页，共59页。Page 30等势面等势面如图所示，虚线如图所示，虚线a、b和和c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为、和和，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线，一带正电粒子射入电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示。由所示。由图可知：图可知：A、粒子从、粒子从K到到L的过程中，电场力做负功的过程中，电场力做负功B、粒子从、粒子从L到到M的过程中，电场力做负功的过程中，电场力做负功C、粒子从、粒子从K到到L的过程中，电势能增加的过程中，电势能增加D、粒子从、粒子从L到到M的过程中，动能减少的过程中，动能减少第30页，共
18、59页。Page 31等势面等势面如图所示，三个等差等势面上有如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四点，若将一四点，若将一个正电荷由个正电荷由c经经a移动到移动到d电场力做正功电场力做正功W1，若由，若由c经经b移动到移动到d电场力做正功电场力做正功W2，则：，则：第31页，共59页。Page 32电势差与电势的关系电势差与电势的关系1 1、电势差：、电势差： 电场中两点间电势的差值，也叫电场中两点间电势的差值，也叫电压电压则有则有或者表示成或者表示成显然显然设电场中设电场中A A点的电势为点的电势为，B B点的电势为点的电势为第32页，共59页。Page 33思考思考1、电势差可以是正
19、值也可以是负值，电势差、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？的正负表示什么意义？2、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学中学的数值与零电势点的选取有关吗？这与力学中学过的哪个概念相似？过的哪个概念相似？表示两点电势高低表示两点电势高低无关无关与重力势能相似与重力势能相似第33页，共59页。Page 34静电力做功与电势差的关系静电力做功与电势差的关系 电荷电荷q q从电场中从电场中A A点移到点移到B B点，点，即即或或第34页，共59页。Page 35应用公式应用公式,时应注意各物理量都时应注
20、意各物理量都有符号有符号计算时可代入符号进行运算计算时可代入符号进行运算,结果的正结果的正负就说明所求物理量的大小高低和正负负就说明所求物理量的大小高低和正负,也也可将各物理量均取绝对值代入可将各物理量均取绝对值代入,然后再由题然后再由题意分析判断两点间的电势高低关系或其他意分析判断两点间的电势高低关系或其他问题问题.第35页，共59页。Page 36匀强电场中电势差与电场强度之间的关系：U=Ed或者E=U/d（场强的单位：V/m）（1）在匀强电场中，沿着场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积。（2）在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差。（3）在匀强电场中
21、，某一线段上的等分点之间的电势差必然相等。第36页，共59页。Page 37四、静电屏蔽导体处在外加电场中时，内部场强导体处在外加电场中时，内部场强处处为零，这种现象叫做静电屏蔽。处处为零，这种现象叫做静电屏蔽。这是外加电场与导体自身感应电场这是外加电场与导体自身感应电场叠加后为零的结果。叠加后为零的结果。第37页，共59页。Page 38如图所示，求导体中的感应电荷在如图所示，求导体中的感应电荷在其内部其内部o点处产生的场强。点处产生的场强。E感感=kQ/(L2+R2)第38页，共59页。Page 39五、电势能、电势差、电势、等势面重力场 静电场特征量mq场力G=mgF=Eq场强g= G/
22、mE=F/q场线重力场线 电场线第39页，共59页。Page 40重力场静电场功mg(h1-h2)=-EPqU=-势能EP= mgh=q势gh(等高线)（等势面） 势差g (h1-h2)U=1-2第40页，共59页。Page 41如图所示，实线为电场线，电子仅在电场力作用下沿虚线轨迹自M点至N点经过电场。请比较M、N两点的电势高低、场强大小、电子在两点的电势能大小、动能大小。EMENMN EkM第55页，共59页。例6、一对带等量异种电荷的平行金属板水平放置，两板距离为d.在距上板高h处，有一质量为m，电荷量为+q的带电质点从静止释放。1.为使带电质点落到下板时的速度恰好为零,两板间的电压为多
23、少?哪板电势高?2.带电质点运动到两板正中间时，速度为多大?力电综合、动能定理第56页，共59页。Page 57如图所示，细线一端系着一个带电量为如图所示，细线一端系着一个带电量为+q、质量为、质量为m的小的小球，另一端固定于球，另一端固定于O点，加一匀强电场后可使小球静止于点，加一匀强电场后可使小球静止于图示位置，此时悬线与竖直方向夹角为图示位置，此时悬线与竖直方向夹角为。要使电场的。要使电场的场强最小，该电场场强的方向怎样？大小如何？场强最小，该电场场强的方向怎样？大小如何？垂直悬线斜向上方垂直悬线斜向上方第57页，共59页。p经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量pStudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe写在最后第58页，共59页。Thank You在别人的演说中思考，在自己的故事里成长Thinking In Other PeopleS Speeches，Growing Up In Your Own Story讲师：XXXXXX XX年XX月XX日第59页，共59页。
