靜電場復(fù)習(xí)課件

《靜電場》小結(jié)物理選修3-1電荷電荷守恒定律庫侖定律電場電場力的性質(zhì)電場能的性質(zhì)場強(qiáng)定義式：點(diǎn)電荷電場場強(qiáng)：勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)：電勢：電勢差：電場力：電勢能：形象描述電場線等勢面方向反映某點(diǎn)場強(qiáng)方向疏密表示場強(qiáng)的強(qiáng)弱電場線垂直于等勢面沿場強(qiáng)方向電勢降落最快電場線密集處等勢面也密應(yīng)用帶電粒子在電場中的

1、平衡；2、直線運(yùn)動；3、偏轉(zhuǎn)電容器場強(qiáng)的疊加原理：中和均分電場力電場強(qiáng)度電勢差電勢電勢能電場力的功電場力做功與路徑無關(guān)試探電荷在場中某點(diǎn)受的電場力與電荷量的比值跟試探電荷無關(guān)E＝F/q和重力與重力勢能類比WAB＝EpA－EpB試探電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能與電荷量的比值跟試探電荷無關(guān)φ＝Ep/q電場中兩點(diǎn)電勢之差叫電勢差UAB＝φA－φBE數(shù)值等于沿場強(qiáng)方向單位距離的電勢差U＝Ed一、電荷及電荷守恒定律1.自然界只有兩種電荷：正電荷、負(fù)電荷2.電荷性質(zhì)：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引3.電荷量：物體所帶電荷的多少單位：庫侖，簡稱：庫，符號：C4.使物體帶電的方法：(1)摩擦起電：

實質(zhì)：不同物體間的電荷轉(zhuǎn)移(2)接觸起電：

實質(zhì)：不同物體間的電荷轉(zhuǎn)移(3)感應(yīng)起電：靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使物體帶電叫做感應(yīng)起電。實質(zhì)：同一物體不同部位間電荷轉(zhuǎn)移。5.電荷守恒定律電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體或從物體某一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷總量保持不變。電荷守恒定律又可表示為：一個與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的。內(nèi)容：真空中兩個靜止點(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反比,作用力的方向在它們的連線上.電荷守恒定律

方向：計算時，若電荷是負(fù)電荷只需它的絕對值代入在兩電荷的連線上,同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.庫侖定律元電荷

是指所帶的電量e=1.60×10－19C的電荷。點(diǎn)電荷

是指不考慮形狀和大小的帶電體。檢驗電荷

是指電量很小的點(diǎn)電荷，當(dāng)它放入電場后不會影響該電場的性質(zhì)。

點(diǎn)電荷和檢驗電荷屬理想模型。二、電場的描述適用范圍電荷的意義定義式，適用于一切電場僅對點(diǎn)電荷的電場適用q是檢驗電荷，E與q無關(guān)Q是場源電荷，E與Q成正比1、，和的區(qū)別：僅對勻強(qiáng)電場適用d為沿電場線方向的距離2、電場線的性質(zhì)及作用判斷場強(qiáng)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(fù)判斷電荷電勢能的大小3、甲是等量異號電荷的電場線分布圖，乙是等量同號點(diǎn)電荷的電場線分布圖。AOB是兩點(diǎn)電荷的連線的垂直平分線，O是連線中點(diǎn)。（1）在甲圖中，把單位正試探電荷從O點(diǎn)沿OA移動到無限遠(yuǎn)處，靜電力是否做功？電勢能是否變化？怎樣變化？（2）在乙圖中，把單位正試探電荷從O點(diǎn)沿OA移動到無限遠(yuǎn)處，靜電力是否做功？電勢能是否變化？怎樣變化？如何比較電場中任兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小和方向呢？判斷電場強(qiáng)度大小的幾種方法：方法一:由定義式E=F／q決定；方法二:在點(diǎn)電荷電場中，E=kQ／r2；方法三:在勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)處處相等；方法四:電場線密（疏）處強(qiáng)大（?。?。判斷電場強(qiáng)度方向的幾種方法：方法一:根據(jù)規(guī)定，正電荷所受電場力的方向即是該點(diǎn)的場強(qiáng)方向；方法二:電場線上每一點(diǎn)的切線方向即是該點(diǎn)的場強(qiáng)方向；方法三:電勢降低最快的方向就是場強(qiáng)的方向。3、電勢、電勢差、電勢能、電場力的功4、等勢面的概念（1）等勢面：電場中電勢相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面，叫做等勢面．(2)電場中等勢面的形狀．

(3)

等勢面的性質(zhì)①沿同一等勢面移動電荷時，電場力不做功。在同一等勢面上任意兩點(diǎn)間的電勢差為零，所以電場力做功為零．

②電場線跟等勢面垂直，并且由高電勢的等勢面指向低電勢的等勢面．③任意兩個等勢面都不相交4、如圖，虛線a、b、c勢某靜電場中的三個等勢面，它們的電勢a最大，c最少，一帶正電的粒子射入電場中，其運(yùn)動軌跡如圖實線KLMN所示，由圖可知（）粒子從K到L的過程中，電場力做負(fù)功粒子從L到M的過程中，電場力做負(fù)功粒子從K到L的過程中，電勢能增加粒子從L到N的過程中，

動能減少ACKNMLabc如何比較電場中任兩點(diǎn)電勢的高低呢？方法一:根據(jù)電場線方向判斷，順著電場線方向，電勢越來越低；方法二:根據(jù)電勢的定義式ψ=Ep/q=-W/q，從電勢的物理意義上分析判斷;如：將+q從無窮遠(yuǎn)處移至+Q電場中的某點(diǎn)，外力克服電場力做功越多，則該點(diǎn)的電勢越高；方法三:根據(jù)場強(qiáng)方向判斷，場強(qiáng)方向即為電勢降低最快的方向.方法四:根據(jù)電勢差判斷，若UAB＞0，則ψA＞ψB方法一:根據(jù)電場力做功的正負(fù)判斷，若電場力對移動電荷做正（負(fù)）功，則電勢能減少（增加）；方法二:根據(jù)公式Ep=qφ；WAB＝qUAB計算。如何比較電荷電勢能的大小呢？三、電容器12、如圖所示，平行板電容器A、B間有一帶電油滴P正好靜止在極板正中間，現(xiàn)將兩極板間稍錯開一些，其它條件不變。則（）A．油滴將向上加速，電流計中電流由b流向aB．油滴將向下加速，電流計中電流由a流向bC．油滴將靜止不動，電流計中電流由b流向aD．極板帶電量減少，兩板間電勢差和場強(qiáng)不變D（北京卷）18．用控制變量法，可以研究影響平行板電容器的因素（如圖）。設(shè)兩極板正對面積為Ｓ，極板間的距離為ｄ，靜電計指針偏角為θ。實驗中，極板所帶電荷量不變，若A、保持S不變，增大d，θ則變大B、保持S不變，增大d，θ則變小C、保持d不變，增大S，θ則變小D、保持d不變，增大S，θ則不變【答案】A四、帶電粒子在電場中的運(yùn)動1、水平放置的平行板電容器，兩板相距5mm，電容為2μF，當(dāng)將其充電到兩板電壓為100V時，一個質(zhì)量為10-10g的帶電塵埃正好在板間靜止。則塵埃的電荷量為

C。

mgF2、如圖，電子在電勢差為U1的加速電場中由靜止開始加速，然后射入電勢差為U2的兩塊平行極板間的電場中，入射方向跟極板平行。整個裝置處在真空中，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，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角θ變大的是（）A、U1變大、U2變大B、U1變小、U2變大C、U1變大、U2變小D、U1變小、U2變小B析與解對加速過程由動能定理：對偏轉(zhuǎn)過程由偏轉(zhuǎn)角正切公式：與粒子的電量q、質(zhì)量m無關(guān)3、如圖所示，二價氦離子和質(zhì)子的混合體，經(jīng)同一加速電場加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒光屏上，則它們（）A、側(cè)移相同B、偏轉(zhuǎn)角相同C、到達(dá)屏上同一點(diǎn)D、到達(dá)屏上不同點(diǎn)與粒子的電量q、質(zhì)量m無關(guān)ABC20、試證明：帶電粒子垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場，離開電場時就好象是從初速度所在直線的中點(diǎn)沿直線離開電場的。

θx4、如圖所示，有一電子(電量為e、質(zhì)量為m)經(jīng)電壓U0加速后，沿平行金屬板A、B中心線進(jìn)入兩板，A、B板間距為d、長度為L，A、B板間電壓為U，屏CD足夠大，距離A、B板右邊緣2L，AB板的中心線過屏CD的中心且與屏CD垂直。試求電子束打在屏上的位置到屏中心間的距離。析與解電子離開電場，就好象從中點(diǎn)沿直線離開的：θ對加速過程由動能定理：22、質(zhì)量為1×10-25kg、電量為-1×10-16C的帶電粒子以2×106m/s速度從水平放置的平行金屬板A、B中央沿水平方向飛入板間，如圖所示。已知板長L＝10cm，間距d＝2cm，當(dāng)AB間電壓在

范圍內(nèi)時，此帶電粒子能從板間飛出。v0+++++-----強(qiáng)化練習(xí)v0+++++-----θ析與解對偏轉(zhuǎn)過程由偏轉(zhuǎn)角正切公式：或?qū)ζD(zhuǎn)過程由側(cè)移公式：思考題1:如圖，平行實線代表電場線，但未標(biāo)明方向,帶電量為+10-2C的粒子在電場中只受電場力作用，由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，動能損失了0.1J，若A點(diǎn)電勢為-10V，則：A、B點(diǎn)電勢為為0B、電場線的方向從右向左C、粒子的運(yùn)動軌跡可能是①