物理：：第一章《靜電場復習》課件(人教版選修3-1)

1、電荷電荷守恒定律庫侖定律電場電場力的性質電場能的性質場強定義式：點電荷電場場強：勻強電場的場強：電場力：qFE 2rQkE dUE 221rQQkF qEF qWUABAB BAABU 形象描述電場線等勢面方向反映某點場強方向疏密表示場強的強弱電場線垂直于等勢面沿場強方向電勢降落最快電場線密集處等勢面也密應用帶電粒子在電場中的1、平衡；2、直線運動；3、偏轉電場中的導體：靜電感應；靜電平衡電容器場強的疊加原理：qEP電勢差：)(BAqBAqqPBPAABEEW電勢 ：電勢能：平行四邊形定則=quAB電勢差與電場強度的關系：U=EdEP=q適用范圍適用范圍電荷的意義電荷的意義FEq2QEkr定義

2、式，適用于定義式，適用于一切電場一切電場僅對點電荷的僅對點電荷的電場適用電場適用q是檢驗電荷，是檢驗電荷，E與與q無關無關Q是場源電荷，是場源電荷，E與與Q成正比成正比FEq2QEkr：dUE dUE 僅對勻強電場僅對勻強電場適用適用d為沿電場線為沿電場線方向的距離方向的距離特點：特點：a a、離點電荷越近，電場線越密，場強、離點電荷越近，電場線越密，場強越大越大b b、以點電荷為球心作個球面，電場線、以點電荷為球心作個球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處與球面垂直，在此球面上場強大小處處相等，方向不同。處處相等，方向不同。 幾種常見電場中電場線的分布及特點幾種常見電場中電場線的

3、分布及特點 1 1、正、負點電荷的電場中電場線的分布、正、負點電荷的電場中電場線的分布特點：特點：a a、沿兩點電荷之間的連、沿兩點電荷之間的連線，場強先變小后變大線，場強先變小后變大b b、兩點電荷連線中、兩點電荷連線中垂面（中垂線）上，場強方向均相同，且總垂面（中垂線）上，場強方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直與中垂面（中垂線）垂直2 2、等量異種點電荷形成的電場中的電、等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布場線分布c c、在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷、在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點連線的中點0 0等距離各點場強相等。等距離各點場強相等。3 3、等量同種點電荷形成的電場

4、中電場線分、等量同種點電荷形成的電場中電場線分布情況布情況特點：特點：a a、兩點電荷連線中、兩點電荷連線中點點O O處場強為處場強為0 0b b、兩點電荷連線中點附近的電場線非常、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏，但場強并不為稀疏，但場強并不為0 0c c、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏先變密后變疏如何比較電場中任兩點的場強大小和如何比較電場中任兩點的場強大小和方向呢？方向呢？1、判斷電場強度大小的幾種方法、判斷電場強度大小的幾種方法：方法一方法一: 由定義式由定義式E=Fq決定；決定；方法二方法二: 在點電荷電場中，在點電荷電場中，E=k

5、Qr2；方法三方法三: 電力線密（疏）處強大（小）電力線密（疏）處強大（小）;方法四方法四: 在勻強電場中，場強處處相等；在勻強電場中，場強處處相等； 。如何比較電場中任兩點電勢的高低呢？如何比較電場中任兩點電勢的高低呢？方法一方法一: 根據電場線方向判斷，順著電場線根據電場線方向判斷，順著電場線方向，電勢越來越低；方向，電勢越來越低；方法二方法二:根據電勢差判斷，若根據電勢差判斷，若UAB0，則，則AB題題1將一個正電荷從無窮遠處移入電場中將一個正電荷從無窮遠處移入電場中M點，電場力做功為點，電場力做功為8.0109焦。若將另一個焦。若將另一個等量的負電荷從無窮遠處移入電場中等量的負電荷從無

6、窮遠處移入電場中N點，點，電場力做功為電場力做功為9109焦，則正確的結果是：焦，則正確的結果是：（A）UMUNU0 （B）UNUMU0（C）UNUMU0 （D）UMUNU0方法一方法一: 根據電場力做功的正負判斷，根據電場力做功的正負判斷，若電場力對移動電荷做正（負）功，則若電場力對移動電荷做正（負）功，則電勢能減少（增加）；電勢能減少（增加）；方法二方法二: 將將q、U帶符號代入帶符號代入=qU計算，計算，若若0，則電勢能增加。，則電勢能增加。如何比較電荷電勢能的大小呢？如何比較電荷電勢能的大小呢？題題2是非題（并簡要說明理由。）是非題（并簡要說明理由。）（A）電荷沿電場線方向移動時，其電

7、）電荷沿電場線方向移動時，其電勢能一定減小。勢能一定減小。（B）檢驗電荷在電場中某點所受的電）檢驗電荷在電場中某點所受的電場力很大時，它在該點具有的電勢能也場力很大時，它在該點具有的電勢能也一定大。一定大。 （C）把兩個異號電荷靠近時，電荷電）把兩個異號電荷靠近時，電荷電勢能增大。勢能增大。 判斷場強的大小與方向判斷電荷在電場的受力方向判斷電勢的高低判斷在電場中移動電荷做功的正負判斷電荷電勢能的大小解釋靜電感應現象靜電屏蔽：靜電屏蔽：1.1.靜電感應靜電感應2.2.靜電平衡靜電平衡特點特點:1.:1.無電荷定向移動無電荷定向移動 2.2.導體內部場強處處為零導體內部場強處處為零, ,電勢電勢相

8、等相等 3.3.靜電荷只分布在外表面靜電荷只分布在外表面 4.4.導體表面外場強和表面垂直導體表面外場強和表面垂直3.3.靜電屏蔽靜電屏蔽是非題（并簡要說明理由。）是非題（并簡要說明理由。）（A）電荷沿電場線方向移動時，其電）電荷沿電場線方向移動時，其電勢能一定減小。勢能一定減小。（B）檢驗電荷在電場中某點所受的電）檢驗電荷在電場中某點所受的電場力很大時，它在該點具有的電勢能也場力很大時，它在該點具有的電勢能也一定大。一定大。 （C）把兩個異號電荷靠近時，電荷電）把兩個異號電荷靠近時，電荷電勢能增大。勢能增大。 一一.帶電粒子的加速帶電粒子的加速如圖所示，在真空中有一對平行金屬板，兩板間如圖所

9、示，在真空中有一對平行金屬板，兩板間加以電壓加以電壓U兩板間有一個帶正電荷量為兩板間有一個帶正電荷量為q的帶電的帶電粒子，它在電場力的作用下，由靜止開始從正極粒子，它在電場力的作用下，由靜止開始從正極板向負極板運動，到達負極板時的速度有多大？板向負極板運動，到達負極板時的速度有多大？Uq-+ 帶電粒子在電場力的作用下，電場力所的功帶電粒子在電場力的作用下，電場力所的功 W=qU，設帶電粒子到達負極板時的速度為，設帶電粒子到達負極板時的速度為VqE由動能定理由動能定理 1/2mv2=qUmqUV2上式是從勻強電場的情況得出的，上式是從勻強電場的情況得出的，但是同樣適用非勻強電場的情況但是同樣適用

10、非勻強電場的情況 二二.帶電粒子的偏轉帶電粒子的偏轉如圖所示，在真空中水平放置一對金屬板如圖所示，在真空中水平放置一對金屬板Y和和Y，板，板間距離為間距離為d在兩板間加以電壓在兩板間加以電壓U，兩板間的勻強電場，兩板間的勻強電場的場強為的場強為E=U/d現有一電荷量為現有一電荷量為q的帶電粒子以水平的帶電粒子以水平速度速度v0射入電場中射入電場中.帶電粒子在初速度方向做勻速運動帶電粒子在初速度方向做勻速運動 L=V0t t=L/ V0帶電粒子在電場力方向做勻加速運動帶電粒子在電場力方向做勻加速運動qEF mqEa/帶電粒子通過電場的側移帶電粒子通過電場的側移20222121VLmdqUaty偏

11、向角偏向角LymdVqULVatVVy2tan2000124QQ 124QQ 適用范圍適用范圍電荷的意義電荷的意義FEq2QEkr定義式，適用于定義式，適用于一切電場一切電場僅對點電荷的僅對點電荷的電場適用電場適用q是檢驗電荷，是檢驗電荷，E與與q無關無關Q是場源電荷，是場源電荷，E與與Q成正比成正比FEq2QEkr：dUE dUE 僅對勻強電場僅對勻強電場適用適用d為沿電場線為沿電場線方向的距離方向的距離1.1.無論場源電荷的正負，靠近場源處場強大（線密）無論場源電荷的正負，靠近場源處場強大（線密）2.2. 在點電荷形成的電場中，不存在場強相同的點在點電荷形成的電場中，不存在場強相同的點（方

12、向不同）（方向不同）3.3.電場線與球面垂直電場線與球面垂直等量異種電荷電場線分布特點：等量異種電荷電場線分布特點：1.1.沿兩電荷連線，場強先變?。ㄖ行淖钚。?，后變大沿兩電荷連線，場強先變小（中心最?。?，后變大2.2.中垂線（面）上場強方向均同，往上往下大小均減小中垂線（面）上場強方向均同，往上往下大小均減小3.3.對稱（左右，上下）對稱（左右，上下）1.1.兩點電荷連線中點處場強為零，此處無電場線兩點電荷連線中點處場強為零，此處無電場線2.2.中點附近電場線非常稀疏，但場強不為零中點附近電場線非常稀疏，但場強不為零3.3.從中點沿中垂線到無窮遠，電場線先變密后變疏從中點沿中垂線到無窮遠，電

13、場線先變密后變疏點板電場線分布特點：點板電場線分布特點：1.1.以點電荷向平板所做垂線為軸，電場線左右兩邊對稱以點電荷向平板所做垂線為軸，電場線左右兩邊對稱2.2.平板表面附近的電場線與平板垂直平板表面附近的電場線與平板垂直3.3.電場線分布類似于等量異種電荷的電場分布，而帶電場線分布類似于等量異種電荷的電場分布，而帶 電平板恰為兩個點電荷連線的垂直平分線電平板恰為兩個點電荷連線的垂直平分線例例1 1：在電場中在電場中A A處放點電荷處放點電荷+q+q，其受電場力為，其受電場力為F F，方向向左，則，方向向左，則A A處場強大小處場強大小 ，方，方向為向為 ；若將；若將A A處放點電荷為處放點

14、電荷為2q2q，則，則該處電場強度大小為該處電場強度大小為 ，方向，方向為為 。Fq向左向左Fq向左向左特點：特點：a a、沿兩點電荷之間的連、沿兩點電荷之間的連線，場強先變小后變大線，場強先變小后變大b b、兩點電荷連線中、兩點電荷連線中垂面（中垂線）上，場強方向均相同，且總垂面（中垂線）上，場強方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直與中垂面（中垂線）垂直2 2、等量異種點電荷形成的電場中的電、等量異種點電荷形成的電場中的電場線分布場線分布c c、在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷、在中垂面（中垂線）上，與兩點電荷連線的中點連線的中點0 0等距離各點場強相等。等距離各點場強相等。3 3、等量同

15、種點電荷形成的電場中電場線分、等量同種點電荷形成的電場中電場線分布情況布情況特點：特點：a a、兩點電荷連線中、兩點電荷連線中點點O O處場強為處場強為0 0b b、兩點電荷連線中點附近的電場線非常、兩點電荷連線中點附近的電場線非常稀疏，但場強并不為稀疏，但場強并不為0 0c c、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線、兩點電荷連線的中點到無限遠電場線先變密后變疏先變密后變疏2 2、正檢驗電荷、正檢驗電荷q q在電場中在電場中P P點處開始向點處開始向QQ點作點作減速運動，且運動的加速度值越來越小（重力減速運動，且運動的加速度值越來越小（重力不計），則可以確定它所處的電場可能是：不計），則可以確定它所處的電場可能是：（ ）ABCDPQPQPQPQC3、如圖所示，三個等差等勢面上有、如圖所示，三個等差等勢面上有a、b、c、d四點，四點，若將一個正電荷由若將一個正電荷由c經經a移動到移動到d電場力做正功電場力做正功W1，若由，若由c經經b移