山東省棗莊現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)學(xué)校高中物理選修3 1第一章靜電場(chǎng)課件25

1、第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng) 學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 1、了解靜電現(xiàn)象及其在生活中的應(yīng)用。 2、理解電場(chǎng)強(qiáng)度，會(huì)用電場(chǎng)線描述電場(chǎng)，理解電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系。 3、了解電容器，會(huì)計(jì)算帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。 導(dǎo)入學(xué)習(xí)導(dǎo)入學(xué)習(xí) 1兩個(gè)相同的帶電導(dǎo)體小球所帶電荷量的比值為13，相距為r時(shí)相互作用的庫侖力大小為F，今使兩小球接觸后再分開放到相距為2r處，則此時(shí)的庫侖力大小可能為( ) AD 2、在靜電場(chǎng)中，將一正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)，電場(chǎng)力做了負(fù)功，則( ) BC A該電荷電勢(shì)能一定減少 B該電荷電勢(shì)能一定增加 Cb點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)高 Db點(diǎn)的電勢(shì)一定比a點(diǎn)低 1、如圖所示，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由

2、靜止開始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行。整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略，在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏移量y變大的是（ AC ） AU1變大，U2變大 BU1變小，U2變大 CU1變大，U2變小 DU1變小，U2變小 2、在真空中有兩個(gè)等量的正電荷q1和q2，分別固定于A、B兩點(diǎn)，DC為AB連線的中垂線，C為A、B兩點(diǎn)連線的中點(diǎn)，將一正電荷q3由C點(diǎn)沿著中垂線移至無窮遠(yuǎn)處的過程中，下列結(jié)論正確的有(A ) A電勢(shì)能逐漸減小 B電勢(shì)能逐漸增大 Cq3受到的電場(chǎng)力逐漸減小 Dq3受到的電場(chǎng)力逐漸增大 庫侖定律庫侖定律 真空

3、中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它 們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成 反比，作用力的方向在它們的連線上。反比，作用力的方向在它們的連線上。 q1q2公式公式: F?k2r靜電力常量靜電力常量: k ?9 .0?109N?m2/C2適用條件適用條件: 真空中真空中 點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷 靜止靜止 大小大小: 計(jì)算時(shí)只將電荷量的絕對(duì)值代入。計(jì)算時(shí)只將電荷量的絕對(duì)值代入。 方向：方向：在兩點(diǎn)電荷的連線上，同種電荷相斥，異種在兩點(diǎn)電荷的連線上，同種電荷相斥，異種 電荷相吸。電荷相吸。 一點(diǎn)正點(diǎn)電荷的電荷量

4、為Q，在距此點(diǎn)電真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)真空中點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)是由產(chǎn) 設(shè)想在設(shè)想在A A點(diǎn)放一個(gè)電點(diǎn)放一個(gè)電生電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷和該點(diǎn)距荷量為荷量為+q+q的試探電荷，的試探電荷，場(chǎng)源電荷的距離決定的，與則它所受到的電場(chǎng)力為則它所受到的電場(chǎng)力為 檢驗(yàn)電荷無關(guān) 則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為則該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為 Q Q是場(chǎng)源電荷的電量，是場(chǎng)源電荷的電量， 荷r處的A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是多少？方向如何？ r r是場(chǎng)中某點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離是場(chǎng)中某點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離 對(duì)三個(gè)電場(chǎng)強(qiáng)度公式的理解 區(qū)別公式區(qū)別公式 物理含義物理含義 電場(chǎng)強(qiáng)度大小的定義式 適用范圍適用范圍 說明說明 任何電場(chǎng)任何電場(chǎng) 定義式中q為試探電荷的電荷量 Q為場(chǎng)源電

5、荷的電荷量，E表示跟點(diǎn)電荷相距r處的某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) U為沿電場(chǎng)線方向上相距為d的兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 FE?qQE?K2RUE?d真空中點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷形點(diǎn)電荷形場(chǎng)強(qiáng)的決定式 成的電場(chǎng)成的電場(chǎng) 勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng) 勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng) 強(qiáng)的決定式 1 1、電勢(shì)差、電勢(shì)差 ：兩點(diǎn)的電勢(shì)之差，也叫電壓：兩點(diǎn)的電勢(shì)之差，也叫電壓 2 2、靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系：、靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系： WAB 或或 U?ABWAB?qUABq 3 3、電勢(shì)差、電勢(shì)差U UABAB與與q q、WWABAB均無關(guān)，僅與電場(chǎng)中均無關(guān)，僅與電場(chǎng)中A A、B B兩位置有關(guān)。故電勢(shì)差反映了電場(chǎng)本身的性兩位置有關(guān)。故電勢(shì)差反映了電場(chǎng)本身的性質(zhì)。質(zhì)。

6、 4 4、電勢(shì)差的單位：伏特、電勢(shì)差的單位：伏特 符號(hào)符號(hào)V 1V=1 J/C V 1V=1 J/C 5 5、電勢(shì)差是標(biāo)量。、電勢(shì)差是標(biāo)量。 電荷電荷q q從電場(chǎng)中從電場(chǎng)中A A點(diǎn)移到點(diǎn)移到B B點(diǎn)，點(diǎn)， WAB?EPA?EPB?q?A?q?B? q(?A?B)； 即即 WAB?qUABUABWAB?q或或 1、一電荷只在電場(chǎng)力作用下，在電場(chǎng)中逆著一條電場(chǎng)線從A運(yùn)動(dòng)到B，則在此過程（ D ） A電荷的動(dòng)能可能不變 B電荷的勢(shì)能可能不變 C電荷的速度可能不變 D電荷的加速度可能不變。 處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點(diǎn)：處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點(diǎn)： （1 1）導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零）導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為

7、零 （ 2 2）整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，表面是一個(gè)等勢(shì)面）整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，表面是一個(gè)等勢(shì)面 W?UABq?(?A?B)q?0?A?B（3 3）導(dǎo)體外部電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直）導(dǎo)體外部電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直 靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上電荷的分布的特點(diǎn)： （1）導(dǎo)體內(nèi)部沒有電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的外表面 （2）在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷密度（單位面積的電荷量）越大 電容器電容器 1、兩塊彼此靠近而又絕緣的導(dǎo)體在一起就組成了電容器。、兩塊彼此靠近而又絕緣的導(dǎo)體在一起就組成了電容器。 2、電容器的作用是容納電荷，儲(chǔ)存能量。、電容器的作用是容納電荷，儲(chǔ)存能量。 3、電容器所帶電量與兩極板間電勢(shì)差的比值叫電容器

8、的電容。、電容器所帶電量與兩極板間電勢(shì)差的比值叫電容器的電容。 4、電容描述了電容器容納電荷本領(lǐng)的大小，由電容器本身的屬、電容描述了電容器容納電荷本領(lǐng)的大小，由電容器本身的屬 性決定。性決定。 5、平行板電容器的電容公式為、平行板電容器的電容公式為 C =S4kd。 C = QU， E = Ud， 帶電粒子的運(yùn)動(dòng)帶電粒子的運(yùn)動(dòng) 帶電粒子帶電粒子(微粒微粒)在電場(chǎng)中的直線加速問題在電場(chǎng)中的直線加速問題 基本思路：先判斷是什么電場(chǎng)，分析物體受力情況及基本思路：先判斷是什么電場(chǎng)，分析物體受力情況及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。 1.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 (1)牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)規(guī)律綜合處理牛頓第二定律與運(yùn)

9、動(dòng)規(guī)律綜合處理; (2)應(yīng)用能量（動(dòng)能定理）的觀點(diǎn)分析問題；應(yīng)用能量（動(dòng)能定理）的觀點(diǎn)分析問題； 2211W?Eqd?qU?2mVt?2mV0 2.在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中 應(yīng)用能量應(yīng)用能量(動(dòng)能定理）分析問題動(dòng)能定理）分析問題. 2211W?qU?2mVt?2mV0 帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn) F + + + + + + d v vy y v v y 0 0 v v0 0 -q v vl l/ /2 2 - - l - - - - 垂直電場(chǎng)方向垂直電場(chǎng)方向：勻速直線運(yùn)動(dòng) 沿電場(chǎng)方向沿電場(chǎng)方向：初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 做做類似平拋運(yùn)動(dòng)類似平拋運(yùn)動(dòng) 運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)分分析析垂直電

10、垂直電 場(chǎng)方向場(chǎng)方向: Vx=V0 X =V0t 沿電場(chǎng)沿電場(chǎng) 方向方向: 222 Vt=V0+VyVy?at?122qEm12?t?qE2mqUmd12?tqUmd y?at?vyt?t2qUltan?2v0mdv02、(2014安徽)如圖所示，充電后的平行板電容器水平放置，電容為C，極板間距離為d，上極板正中有一小孔，質(zhì)量為m、電荷量為q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開始下落，穿過小孔到達(dá)下極板處速度恰為零(空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，重力加速度為g)，求： (1)小球到達(dá)小孔處的速度； (2)極板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷量； (3)小球從開始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間 如圖所示，水平放置的A、B兩平行板相距h，有一個(gè)質(zhì)量為m，帶電量為q的小球在B板之下H處以初速度v0豎直向上進(jìn)入兩板間，欲使小球恰好打到A板，試討論A、B板間的電勢(shì)差是多大？ 1、一帶電粒子在勻強(qiáng)