3-1靜電場總復(fù)習(xí)精品PPT課件(59頁PPT)

1、靜電場復(fù)習(xí) 第1頁，共59頁。本章知識結(jié)構(gòu)電場電場“能”的性質(zhì)庫侖定律電荷守恒定律電容器兩個性質(zhì)兩個定律帶電粒子在電場中的運動平衡加速電場“力”的性質(zhì)偏轉(zhuǎn)電勢差電勢電場線電場強(qiáng)度第2頁，共59頁。電場描述電場性質(zhì)的物理量場強(qiáng):描述電場力學(xué)性質(zhì)的物理量電勢（電勢差）:描述電場能的性質(zhì)的物理量描述放入電場中的電荷的物理量電場力:電場對放入其中的電荷的作用力電勢能:電場給予電荷的能量+q電場學(xué)習(xí)的總思路第3頁，共59頁。場強(qiáng)E與電勢場強(qiáng)與電勢差電場強(qiáng)度E和電場力F電勢與電勢能=q電荷運動軌跡與電場線電場力做功W和電勢能EP的變化電場線與等勢面的關(guān)系場強(qiáng)方向和電勢降低的方向 易混淆的幾個概念的區(qū)別與關(guān)

2、系第4頁，共59頁。概念和規(guī)律是非題1、 若將放在電場中某點的電荷q改為q，則該點的電場強(qiáng)度大小不變，方向與原來相反。2、若取走放在電場中某點的電荷，則該點的電場強(qiáng)度變?yōu)榱恪?、沿電場線方向，場強(qiáng)一定越來越小。 4、若電荷q在A處受到的電場力比B點時大，則A點電場強(qiáng)度一定比B點的大。5、電場中某點電場線的方向，就是放在該點的電荷所受電場力的方向。6、無論什么電場，場強(qiáng)的方向總是由高電勢指向低電勢。7、已知A、B為某一電場線（直線）上的兩點，由此可知，A、B兩點的電場強(qiáng)度方向相同，但EA和EB的大小無法比較。第5頁，共59頁。8、在電場中，電場強(qiáng)度越大的地方電勢越高。9、若某區(qū)域內(nèi)各點的電場強(qiáng)度

3、均相等，則此區(qū)域內(nèi)各點的電勢一定相等。10、原靜止的點電荷在只受電場力時，一定從電勢高處向電勢低處運動。11兩個等量同種點電荷連線中點的場強(qiáng)為零、電勢不為零。12、電荷沿電場線方向移動時，其電勢能一定減小。13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一定大。 14、把兩個異號電荷靠近時，電荷電勢能增大。 第6頁，共59頁。15、若電場中A、B兩點間的電勢差為零，則同一點電荷在A、B兩點所具有的電勢能必定相同。 16、將一電荷勻速地從電場中的一點移至另一點，外力所做的功等于該電荷電勢能的變化量。17、電荷在電場中移動時，若電場力對電荷做正功，電荷的電勢能一定減小，而電荷的動

4、能不一定減小。18、電容器極板上的電荷數(shù)量越多，電容器的電容就越大19、靜電平衡導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)為零，電勢也為零20、只在電場力作用下，電場力一定對電荷做功。 第7頁，共59頁。一、基本概念1、起電方式摩擦起電接觸起電感應(yīng)起電實質(zhì)：電子的得失或轉(zhuǎn)移2、元電荷：1e=1.61019 C3、比荷：物體所帶電量與物體質(zhì)量的比值 q / m4、點電荷：有帶電量而無大小形狀的點,是一種理想化模型第8頁，共59頁。 電荷既不能創(chuàng)造，也不能消失，它只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或從物體的這一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過程中總電荷量不變。二、電荷守恒定律第9頁，共59頁。2、公式：F = k Q1 Q2 /

5、r2k=9109Nm2/c2靜電力常量Q1 、Q2兩個點電荷帶電量的絕對值 r兩個點電荷間的距離3、適用條件：真空中的點電荷4、對庫侖定律的理解：三、庫侖定律1、內(nèi)容：在真空中兩個點電荷間的作用力跟它們的電荷 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。 兩電荷間的庫侖力是一對作用力和反作用力 r 0時，F(xiàn)Q1Q2r第10頁，共59頁。例1兩個完全相同的金屬小球帶有正、負(fù)電荷，相距一定的距離，先把它們相碰后置于原處，則它們之間的庫侖力和原來相比將DA變大B變小C不變 D以上情況均有可能變式訓(xùn)練:兩相同小球帶電量分別為9Q和-Q,相距R時,它們之間的庫侖力為F;把

6、它們相碰后再,放到原位置,則它們之間的庫侖力為多大?第11頁，共59頁。例2 兩個直徑為r的金屬帶電球，當(dāng)它們相距100r時的作用力為F。當(dāng)它們相距為r時的作用力 A、F/100 B、104F C、100F D、以上答案均不對說明： 庫侖定律只適于點電荷間的互相作用點電荷是在研究電荷之間相互作用時抽象出來的理想化的物理模型，即體積不計的帶電體當(dāng)帶電體的大小和帶電體間的距離不可比擬以至于帶電體的形狀、大小對它們之間作用力的影響可以忽略不計時，這樣的帶電體可視為點電荷均勻的帶電球體也可視為點電荷，電荷集中在球心第12頁，共59頁。例3如圖所示，A、B兩個點電荷，質(zhì)量分別為m1、m2，帶電量分別為q

7、1、q2。靜止時兩懸線與豎直方向的夾角分別為1、2，且A、B恰好處于同一水平面上，則A、 若q1=q2，則1 = 2 B若q1q2，則1 2C、若m1=m2，則1 = 2 D若m1m2，則1 221AB 能力提升若兩懸線長度相同， 1 =300， 2 600，則m1：m2？ m1：m2 Tan1/tan2tan=F/mgmg.tan=F第13頁，共59頁。二、電場、電場強(qiáng)度 1、電場是客觀存在的一種物質(zhì) 、電場的基本性質(zhì)：對放入其中的帶電體有力的作用第14頁，共59頁。3、電場強(qiáng)度： 矢量大?。?E=F/q 定義式 普適E= kQ/r2 計算式 適用于真空中點電荷電場E=U/d 計算式 適用于

8、勻強(qiáng)電場第15頁，共59頁。方向：正電荷所受電場力方向電場線方向矢量疊加： 平行四邊形定則 第16頁，共59頁。三、電場線 1、由來：電場線是人們?yōu)榱诵蜗蟮孛枋鲭妶龆傧氤鰜淼?。類比重力場：重力場線第17頁，共59頁。2、電場線的特點： 不存在疏密程度表示場強(qiáng)的大小，切線方向表示場強(qiáng)的方向 不相交 、不相切 沿電場線方向電勢降低最快 不閉合 不表示試探電荷的運動軌跡 第18頁，共59頁。電勢能電場力對電荷做功為：WAB= q UAB電勢能大小等于把電荷移動到無窮遠(yuǎn)處電場力做功的多少第19頁，共59頁。電勢1、電勢：電荷在電場中某一點的電勢能與它的電荷量的比值2、公式：3、單位：在國際單位制中，

9、電勢的單位是伏特，符號是V 1V=1J/C第20頁，共59頁。電勢沿著電場線方向，電勢如何變化呢？4、沿著電場線的方向，電勢越來越低如何確定電場中某點的電勢呢？5、電勢具有相對性，先規(guī)定電場中某處的電勢為零，然后才能確定電場中其他各點的電勢。（通常取離場源電荷無限遠(yuǎn)處或大地的電勢為零）6、電勢是標(biāo)量，只有大小，沒有方向。(負(fù)電勢表示該處的電勢比零電勢處電勢低。)第21頁，共59頁。思考沿著電場線方向，電勢能，電場強(qiáng)度與電場線有什么關(guān)系正電荷沿著電場線的方向，電勢能越來越低負(fù)電荷沿著電場線的方向，電勢能越來越高電場線密集的地方電場強(qiáng)度較大電場線稀疏的地方電場強(qiáng)度較小電場強(qiáng)度方向沿著電場線切線方向

10、第22頁，共59頁。如圖所示是一條電場線上的三點，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 、 、 和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和電場強(qiáng)度，可以斷定：電勢第23頁，共59頁。等勢面等 勢 面等勢面（亦稱等位面）在電場中電勢相同的點所構(gòu)成的曲面。性 質(zhì)電場強(qiáng)度（或電場線）與等勢面處處正交。較密集；電場強(qiáng)度小的地方電場強(qiáng)度大的地方等勢面等勢面較稀疏。帶電體帶電體+E電電場場線線等等勢勢面面第24頁，共59頁。點電荷勢場等勢面等勢面場電線電場線+第25頁，共59頁。電偶極勢場+-電場線電場線等勢面等勢面第26頁，共59頁。電容器勢場+電場線等勢面第27頁，共59頁

11、。電導(dǎo)塊勢場等勢面等勢面電場線電場線+第28頁，共59頁。綜合勢場圖+等勢面等勢面場電線電場線+電場線等勢面+-電場線電場線等勢面等勢面+等勢面等勢面電場線電場線+第29頁，共59頁。等勢面如圖所示，虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢分別為 、 和 ，一帶正電粒子射入電場中，其運動軌跡如實線KLMN所示。由圖可知：A、粒子從K到L的過程中，電場力做負(fù)功B、粒子從L到M的過程中，電場力做負(fù)功C、粒子從K到L的過程中，電勢能增加D、粒子從L到M的過程中，動能減少第30頁，共59頁。等勢面如圖所示，三個等差等勢面上有a、b、c、d四點，若將一個正電荷由c經(jīng)a移動到d電場力做正功W1，

12、若由c經(jīng)b移動到d電場力做正功W2，則：第31頁，共59頁。電勢差與電勢的關(guān)系1、電勢差： 電場中兩點間電勢的差值，也叫電壓則有或者表示成顯然設(shè)電場中A點的電勢為，B點的電勢為第32頁，共59頁。思考1、電勢差可以是正值也可以是負(fù)值，電勢差的正負(fù)表示什么意義？2、電勢的數(shù)值與零電勢點的選取有關(guān)，電勢差的數(shù)值與零電勢點的選取有關(guān)嗎？這與力學(xué)中學(xué)過的哪個概念相似？表示兩點電勢高低 無關(guān) 與重力勢能相似第33頁，共59頁。靜電力做功與電勢差的關(guān)系 電荷q從電場中A點移到B點，即或第34頁，共59頁。應(yīng)用公式 , 時應(yīng)注意各物理量都有符號計算時可代入符號進(jìn)行運算,結(jié)果的正負(fù)就說明所求物理量的大小高低和

13、正負(fù),也可將各物理量均取絕對值代入,然后再由題意分析判斷兩點間的電勢高低關(guān)系或其他問題.第35頁，共59頁。 勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度之間的關(guān)系： U=Ed 或者 E=U/d（場強(qiáng)的單位：V/m） （1）在勻強(qiáng)電場中，沿著場強(qiáng)方向的兩點間的電勢差等于場強(qiáng)與這兩點的距離的乘積。（2）在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上的電勢差。（3）在勻強(qiáng)電場中，某一線段上的等分點之間的電勢差必然相等。 第36頁，共59頁。四、 靜電屏蔽導(dǎo)體處在外加電場中時，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，這種現(xiàn)象叫做靜電屏蔽。這是外加電場與導(dǎo)體自身感應(yīng)電場疊加后為零的結(jié)果。 第37頁，共59頁。如圖所示，求導(dǎo)體中的感應(yīng)電

14、荷在其內(nèi)部o點處產(chǎn)生的場強(qiáng)。E感=kQ/(L2+R2) 第38頁，共59頁。五、電勢能、電勢差、電勢、等勢面 重力場 靜電場 特征量 m q 場力 G=mg F=Eq 場強(qiáng) g= G/m E=F/q 場線 重力場線 電場線 第39頁，共59頁。重力場 靜電場 功 mg(h1-h2)=-EP qU=- 勢能 EP= mgh =q 勢 gh(等高線) （等勢面） 勢差 g (h1-h2)U=1-2第40頁，共59頁。如圖所示，實線為電場線，電子僅在電場力作用下沿虛線軌跡自M點至N點經(jīng)過電場。請比較M、N兩點的電勢高低、場強(qiáng)大小、電子在兩點的電勢能大小、動能大小。EMEN MN EkM第55頁，共59頁。例6、一對帶等量異種電荷的平行金屬板水平放置，兩板距離為d.在距上板高h(yuǎn)處，有一質(zhì)量為m，電荷量為+q的帶電質(zhì)點從靜止釋放。1.為使帶電質(zhì)點落到下板時的速度恰好為零,兩板間的電壓為多少?哪板電勢高?2.帶電質(zhì)點運動到兩板正中間時，速度為多大?力電綜合、動能定理第56頁，共59頁。如圖所示，細(xì)線一端系著一個帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球，另一端固定于O點，加一勻強(qiáng)電場后可使小球靜止于圖示位置，此時懸線與豎直方向夾角為。要使電場的場強(qiáng)最小，該電場場強(qiáng)的方向怎樣？大小如何？垂直懸線斜向上方第57頁，共59頁。經(jīng)常不斷地學(xué)習(xí),你就什么都知道。你知道得越多,你