名師課堂輔導(dǎo)講座—高中部分電場部分.ppt

電場,高中物理課堂輔導(dǎo)講座高中部分,農(nóng)一師高級中學(xué) 主講人： 延洪波,教學(xué)要求（A:較低要求，B:較高要求）,必修,必修加選修,知識網(wǎng)絡(luò),電荷相互作用,電場,電荷守恒定律,性質(zhì),力的性質(zhì),能的性質(zhì),電場強(qiáng)度,電勢差U，電勢,電場線,等勢面,電場力做功引起電勢能,變化W=Uq=,U=Ed,互相垂直,沿著電場線電勢降落,應(yīng)用,帶電粒子在電場中的運動,電容器,靜電屏蔽,加速,偏轉(zhuǎn),示波器 示波管,電容,平行板電容器,常用電容器,高考探測 電場這一章在高中物理中占有重要地位，從近十年來的高考試題內(nèi)容看，電場部分題量和分值分別占總題量和總分值的10%左右。 本章涉及的物理概念較多，學(xué)生在學(xué)習(xí)中往往感到零亂無序。所以，在學(xué)習(xí)中對場強(qiáng)、電勢差、電勢、電勢能、電場力做功重在理解其物理意義，以及它們之間的內(nèi)在聯(lián)系。帶電粒子在電場中的運動多數(shù)是力學(xué)知識的擴(kuò)展與延伸，要求學(xué)生將力學(xué)中的研究方法遷移到電場中。,解決問題的思路仍然遵循牛頓定律、動量定理、動量守恒定律、動能定理、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律等基本規(guī)律。抓住電場力做功與路徑無關(guān)這一特點，往往使問題迎刃而解。未來的高考是以考查學(xué)生的靈活掌握知識的能力和解決實際問題的能力為主。所以，學(xué)習(xí)中要注重基本概念，基本規(guī)律的掌握，以及提高各部分內(nèi)容的綜合應(yīng)用能力。,知識點解析 1、自然界中存在兩種電荷：正電荷和負(fù)電荷。 2、元電荷：電量為1.610-19C的電荷叫做元電荷，任何帶電體的電量是元電荷的整數(shù)倍。,3、電荷守恒定律：電荷即不能被創(chuàng)造，也不能被消滅，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，系統(tǒng)的電荷代數(shù)和不變。 4、電子的比荷：電子的電荷量和它的質(zhì)量之比 =1.761011c/kg。 5、點電荷：如果帶電體間的距離比它們自身尺寸大的多，以致于帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略，這樣的帶電體就可以看作點電荷。,6、庫侖定律：在真空中，兩個點電荷間的作用力跟它們的電量的乘積成正比，跟它們之間的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。 (k=9109Nm2c-2，叫靜電力恒量) 注意：庫侖定律適用于真空中，點電荷間作用力。 7、電場：帶電體周圍存在的一種物質(zhì)，是電荷間相互作用的媒體。電場是客觀存在的，電場具有力的特性和能的特性。,8、電場強(qiáng)度：反映了電場的固有屬性。 是矢量，其方向與正電荷在該點的受力方向相同。 對三個計算公式的理解： i 是定義式，適用于任何電場，E的大小，方向與檢驗電荷q無關(guān)，檢驗電荷q只充當(dāng)測量工具的作用。,ii 是真空中點電荷所形成的電場的決定式，E由場源電荷Q的場電荷到某點的距離r決定。 iii 是場強(qiáng)與電勢差的關(guān)系式，只適用于勻強(qiáng)電場，注意式中的d 為兩點間沿電場方向的距離。 電場強(qiáng)度的疊加：電場強(qiáng)度是矢量，疊加時注意是矢量合成。,9、電場線：在電場中畫出一系列的從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的曲線，使曲線上任意一點的切線方向都跟該點的場強(qiáng)方向一致。曲線的疏密表示該點的場強(qiáng)大小，這些曲線叫做電場線。,注意：電場線是起源于正電荷（或無窮遠(yuǎn)處），終止于負(fù)電荷（或無窮遠(yuǎn)處）的一系列有方向的曲線，不閉合。 電場線的作用是反映場強(qiáng)的大小和方向。 電場線不相交。 電場線客觀不存在。 電場線不表示電荷在電場中運動的軌跡。,10、勻強(qiáng)電場：在電場中如果各點場強(qiáng)的大小和方向都相同，這樣的電場叫勻強(qiáng)電場。勻強(qiáng)電場的電場線是一組間距相等且互相平行的直線。 11、電勢差：電荷在電場中兩點移動時，電場力所做的功跟它的電荷量的比值，叫做這兩點間的電勢差。,12、電勢：電場中某點的電勢，等于該點與零電勢點間的電勢差。令B=0，則A=UAB=A-B 13、電勢能：電荷在電場中某點的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這點移到電勢能為零處（電勢為零處）電場力所做的功=qU,注意：電勢能是電荷與所在電場所共有的；電勢、電勢差是由電場本身因素決定的，與檢驗電荷無關(guān)。 電勢能、電勢具有相對性，與零電勢點選取有關(guān)；電勢能的改變，電勢差具有絕對性，與零電勢的選取無關(guān)。,14、電場力做功與電勢能改變的關(guān)系 電場力對電荷做正功，電勢能減少，否則相反。電場力做功是電勢能變化的原因和量度。 15、電場強(qiáng)度與電勢的關(guān)系 電勢反映了電場能的屬性，而電場強(qiáng)度反映電場力的屬性。 電勢是標(biāo)量，具有相對性，而電場強(qiáng)度是矢量，不具有相對性，兩者各自疊加時，運算法則不同。 電勢的正負(fù)表示大小，電場強(qiáng)度的正負(fù)表示方向。,電勢與電場強(qiáng)度的大小之間沒有必然的聯(lián)系，某點的電勢為零，電場強(qiáng)度不一定為零，反之亦然。 電勢與電場強(qiáng)度都是由電場本身的因素決定的，與檢驗電荷無關(guān)。 電場強(qiáng)度與電勢差間有關(guān)系，對于勻強(qiáng)電場U=Ed，d表示兩點沿電場線方向上的距離。對于非勻強(qiáng)電場，由此公式可以定性分析E與U間關(guān)系的問題。,16、等勢面與電場線的關(guān)系 電場線總是與等勢面垂直，且從高等勢面指向低等勢面。 電場線越密的地方，等勢面也越密。 沿等勢面移動電荷，電場力不做功。 電場線和等勢面都是人們虛擬出來的，是用來形象描述電場的工具。 實際應(yīng)用中測量等電勢點較容易，所以往往通過描繪等勢面來確定電場線。,17、帶電粒子在電場中加速 若不計粒子的重力 在勻強(qiáng)電場中 在非勻強(qiáng)電場中,18、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn) 帶電粒子以垂直勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)方向射入電場，若不計粒子的重力，則做類似平拋運動。,19、靜電屏蔽 放在電場中的導(dǎo)體殼可以保護(hù)所包圍的區(qū)域。使這個區(qū)域不受外部電場的影響，這種現(xiàn)象叫靜電屏蔽。 20、電容器：兩個彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體構(gòu)成一個電容器。,21、電容：表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。定義式 22、常見電容器：紙質(zhì)電容器、電解電容器、可變電容器、平行板電容器。電解電容器連接時應(yīng)注意其“+”、“-”極。平行板電容器,典例點析與鞏固練習(xí) 1、下列說法正確的是（ ） A.點電荷就是體積很小的帶電體 B.點電荷就是體積和帶電量都很小的帶電體 C.據(jù) 可知，當(dāng)r0時，F(xiàn) D.靜電力常量的數(shù)值是由實驗得出的,D,2、在電場中某點放一檢驗電荷，其電量為q，檢驗電荷受到的電場力為F，則該點電場強(qiáng)度為E=F/q，那么下列說法正確的是（ ） A.若移去檢驗電荷q，該點的電場強(qiáng)度就變?yōu)榱?B.若在該點放一個電量為2q的檢驗電荷，該點的場強(qiáng)就變?yōu)镋/2 C.若在該點放一個電量為-2q的檢驗電荷，則該點場強(qiáng)大小仍為E，但電場強(qiáng)度的方向變?yōu)樵瓉硐喾吹姆较?D.若在該點放一個電量為- 的檢驗電荷，則該點的場強(qiáng)大小仍為E，電場強(qiáng)度的方向也還是原來的場強(qiáng)方向,D,3、對于由點電荷Q產(chǎn)生的電場，下列說法正確的是（ ） A.電場強(qiáng)度的表達(dá)式仍成立，即E=F/q，式中的q就是產(chǎn)生電場的點電荷 B.在真空中，電場強(qiáng)度的表達(dá)式為E=KQ/r2，式中Q就是產(chǎn)生電場的點電荷 C.在真空中E= 式中Q是檢驗電荷 D.上述說法都不對,B,4、圖中畫了四個電場的電場線，其中A圖中小圓圈表示一個點電荷，虛線是一個圓；B圖中幾條直線間距相等且互相平行，則在圖A、B、C、D中M、N處電場強(qiáng)度相同的是（ ）,B,A B C D,5、把質(zhì)量為M的正點電荷放在電場中無初速釋放，不計重力，則正確的是（ ） A.點電荷的運動軌跡一定和電場線重合 B.點電荷的速度方向總是與所在處的電場線的切線方向一致 C.點電荷的加速度方向總是與它所在處的電場線的切線方向重合 D.點電荷將沿電場線切線方向拋出，作拋物線運動,C,6、如圖所示，AB是某個點電荷電場中的一根電場線，在線上O點放一個自由的負(fù)電荷，它將沿電場線向B點運動，下列判斷正確的是（ ） A.電場線由B指向A，該電 荷作加速運動，加速度越來越小 B.電場線由B指向A，該電荷作加速運動，其加速度大小的變化由題設(shè)條件不能確定 C.電場線由A指向B，電荷作勻加速運動 D.電場線由A指向B，電荷作加速運動，加速度越來越大,A,O,B,B,7、關(guān)于電場中電荷的電勢能的大小，下列說法正確的是（ ） A.在電場強(qiáng)度越大的地方，電荷的電勢能也越大 B.正電荷沿電場線移動，電勢能總增大 C.負(fù)電荷沿電場線移動，電勢能一定增大 D.電荷沿電場線移動，電勢能一定減小,C,8、下列說法正確的是（ ） A.勻強(qiáng)電場中各處場強(qiáng)相等、電勢也相等 B.電場中電勢相等的兩點、場強(qiáng)也相等 C.沿電場線方向電場強(qiáng)度一定越來越小 D.在勻強(qiáng)電場中，電勢降落最快的方向就是電場強(qiáng)度的方向,D,9、如圖所示，a、b、c是一條電場線上的三個點，電場線的方向由a到c，a、b間的距離等于b、c間的距離，用a、b、c和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和電場強(qiáng)度，可以判定（ ） A.abc B.EaEbEc C.a-b=b-c D.Ea=Eb=Ec,A,10、一帶電粒子射入固定在O點的點電荷的電場中，粒子軌跡如圖中虛線abc所示，圖中實線是同心圓弧，表示電場的等勢面，不計重力，可以判斷（ ） A.粒子受到靜電排斥力的作用 B.粒子速度vbva C.粒子動能Eka=Ekc D.粒子電勢能EbEa,A C D,11、如圖所示，M和N是某一電場中的兩個等勢面，PQ直線是其中一條電場線，下述說法正確的是（ ） A.P點的電場強(qiáng)度一定小于Q點的電場強(qiáng)度 B.對于正電荷置于P點時的電勢能大于置于Q點時的電勢能 C.對于負(fù)電荷置于Q點時的電勢能大于置于P點時的電勢能 D.P點電勢高于Q點電勢,A B C D,12、在靜電場中，將一個電子由a點移到b點，電場力做功為5eV，下列判斷正確的是（ ） A.電場強(qiáng)度的方向一定由b點指向a點 B. a-b=5V C. a-b= - 5V D.因零電勢點未確定，故a、b各點的電勢沒有確定值,C D,13、如圖所示，實線為電場線，虛線表示等勢面，相鄰兩個等勢面之間的電勢差相等，有一個運動的正電荷在等勢面L3上某點的動能為20J，運動至等勢面L1上的某一點時的動能變?yōu)榱悖羧2為零等勢面，則此電荷的電勢能為4J時，其動能為（ ） A.16J B.10J C.6J D.4J,C,14、對于水平放置的平行板電容器，下列說法正確的是（ ） A.將兩板塊的間距加大，電容將增大 B.將兩極板平行錯開，電容將減小 C.在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的陶瓷板，電容將增大 D.在下板的內(nèi)表面上放置一面積和極板相等、厚度小于極板間距的鋁板，電容將增大 點撥：,B C D,15、一個電容器的規(guī)格是“10F、50V”，則（ ） A.這個電容器加50V電壓時，電容才是10F B.這個電容器的最大電容為10F，當(dāng)帶電量較少時，電容小于10F C.這個電容器上加的電壓不能低于50V D.這個電容器的電容總等于10F,D,16、一平行板電容器始終與電池相連，現(xiàn)將一塊均勻的電介質(zhì)板插進(jìn)電容器恰好充滿兩極板間的空間，與未插電介質(zhì)時相比（ ） A.電容器所帶的電量增大 B.電容器的電容增大 C.兩極板間各處電場強(qiáng)度減小 D.兩極板間的電勢差減小 點撥：,A B,17、如圖是一個電池 ，電阻R與平行板電容器組成的電路。在增大電容器兩極板間距離的過程中（ ） A.電阻R中沒有電流 B.電容器的電容變小 C.電阻R中有從a流向b的電流 D.電阻R中有從b流向a的電流 點撥：,B C,18、下列粒子從靜止?fàn)顟B(tài)經(jīng)過電壓為U的電場加速后，速度最大的是（ ） A.質(zhì)子（ H） B.a粒子（ He） C.核（ H） D.鈉離子（ Na+） 點撥：,A,19、如圖所示，平行金屬板板長為L，相距為d，兩板電勢差U，帶電量為q，質(zhì)量為m的粒子以速度v垂直板間電場方向進(jìn)入板間電場區(qū)，并飛離出電場區(qū)域。則其側(cè)移量（即出射點與入射點間沿場強(qiáng)方向的距離）y的大小為（ ） A.與板長L成正比 B.與板間距離d成反比 C.與兩板間電勢差U成正比 D.與粒子初速度v成正比 點撥：,B C,20、三個電荷量和質(zhì)量都相同的正離子，由同一點垂直射入平行板電容器的勻強(qiáng)電場中，分別打在負(fù)極板的a、b、c三點上，如圖所示，若不考慮重力影響，且在真空環(huán)境中，下面哪個說法正確？（ ） A.三個離子進(jìn)入電場時的速度vavbvc B.三個