高三物理總復(fù)習(xí)第一輪復(fù)習(xí)教案電磁學(xué)部分

第六章電場(chǎng)

第1單元電場(chǎng)的力的性質(zhì)

I電荷守恒和庫(kù)侖定律

-、兩種電荷——自然界中有兩種電荷，

同性相斥，異性相吸，正負(fù)中和工由I囪

用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電在g

用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負(fù)電

摩擦起電是電荷的轉(zhuǎn)移?不是電荷的創(chuàng)造。

電荷沒有質(zhì)量

二、電荷守恒定律

電荷既不能創(chuàng)造也不能消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，

或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量保

持不變。這是物理學(xué)中的重要基本規(guī)律之一。

三、元電荷、點(diǎn)電荷和凈電荷

1、元電荷：電子負(fù)電1.6x10Re，質(zhì)子正電1.6x10-we，把質(zhì)

子或電子的電量叫元電荷le=1.6x10-i9c，所有的帶電體的電量

都是e的整數(shù)倍，如;乩、工

2、點(diǎn)電荷:（力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)）——如果帶電體的形狀和大小對(duì)它們

相互作用力的影響可以忽略不計(jì)，兩個(gè)物體間的距離比它們的自身

大很多，這樣的帶電體圍點(diǎn)電荷。

3、凈電荷：導(dǎo)體中正負(fù)電荷中和后所剩余的電荷

四、庫(kù)侖定律（法國(guó)）——真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷的相互作用力（靜電力

或庫(kù)侖力）?跟它們電量的乘積成正比，跟它們距離的平方成反比，

作用力的方向在它們的連線上。

F==9.0x1O9N/W2C-2—----------——（5-------------->-

廠Y—

1、成立條件①真空中（空氣中也近似成立卜②常電荷。即帶電

體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可以忽略不計(jì)。（這一點(diǎn)與萬有

引力很相似，但又與不同：對(duì)質(zhì)量均勻分布的球，無論兩球相距多近，

，都等于球心距；而對(duì)帶電導(dǎo)體球，距離近了以后，電荷會(huì)重新分布，

不能再用球心距離代替，）。

2、正負(fù)的處理：絕對(duì)值

五、兩個(gè)完全相同的帶電金屬球相碰，電荷先中和，后平分。

3127

例1、電子mi=9.1x10-kg,質(zhì)子m2=1.67x10'kg.

求：靜電力和萬有引力的比值

2

2.3x1039.?.計(jì)算靜電力的時(shí)候不用考慮萬有引力

例2、在真空中同一條直線上的/、8兩點(diǎn)固定有電荷量分別為+4Q

和-Q的點(diǎn)電荷。①將另一個(gè)點(diǎn)電荷放在該直線上的哪個(gè)位置?可以

使它在電場(chǎng)力作用下保持靜止？②若要求這三個(gè)點(diǎn)電荷都只在電場(chǎng)

力作用下保持靜止，則弓I入的這個(gè)點(diǎn)電荷應(yīng)是正電荷還是負(fù)電荷？電

荷量是多大？

解：0點(diǎn)處引入的點(diǎn)電荷般二十4Q

例3、已知如圖，帶電小球/、8的電荷分別為以、Q，04=08,

都用長(zhǎng)L的絲線懸掛在。點(diǎn)。靜止時(shí)/、8相距為d。為使平衡時(shí)

間距離減為d/2?可采用哪些方法

A?將小球/、8的質(zhì)量都增加到原來的2倍彳,

B?將小球8的質(zhì)量增加到原來的8倍；Vf\

C?將小球/、夕的電荷量都減小到原來的一半2"R

A

D?將小球/、8的電荷量都減小到原來的一半,?

同時(shí)將小球8的質(zhì)量增加到原來的2倍

解：旦=4，而公呼，可知docJ也遮，選BD

例4、（與力學(xué)綜合的問題）已知如圖，光滑絕緣水平面上有兩只完

全相同的金屬球/、8，帶電量分別為-2Q與-Q?，F(xiàn)在使它們以相同

的初動(dòng)能后（對(duì)應(yīng)的動(dòng)量大小為A）開始相向運(yùn)動(dòng)且剛好能發(fā)生接

觸。接觸后兩小球又各自反向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)它們剛好回到各自的出發(fā)點(diǎn)時(shí)

理解：1、矢量（可以合成或分解）

2、描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向

3、E是描述電場(chǎng)的性質(zhì),不是描述檢驗(yàn)電荷的性質(zhì)，只要電

場(chǎng)中某點(diǎn)確定，場(chǎng)強(qiáng)就確定，場(chǎng)強(qiáng)與檢驗(yàn)電荷無關(guān)干和口同時(shí)變化，

但比值不變。

4、描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)

三、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)

FdiKQKQ十—>

E=—=----=—―=乜=——

qqrr|7、=一?+,人力人—

1?電場(chǎng)強(qiáng)度E-一是描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量

四、電場(chǎng)的疊加

多個(gè)電場(chǎng)相互疊加，某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)就等于各個(gè)場(chǎng)單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)

場(chǎng)強(qiáng)的矢量和一場(chǎng)的疊加原理

例5、圖中邊長(zhǎng)為3的正三角形/比的三點(diǎn)頂點(diǎn)

分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷+q、+q、-q，求該三角形

中心。點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向。

解：每個(gè)點(diǎn)電荷在。點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小都是

E=由圖可得。點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)為

\j3al3）

/QJ

4=學(xué).方向由。指向c。

a

例6、如圖，在x軸上的x=-l和兩點(diǎn)分別固定電荷量為-4Q

和+9Q的點(diǎn)電荷。求：x軸上合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)的坐標(biāo)。并求在六-3

點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)方向。

解：由庫(kù)侖定律得合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)坐標(biāo)為六-5。片-5、x=-l、x=l

這三個(gè)點(diǎn)把x軸分成四段，可以證明：同一直線上的兩個(gè)點(diǎn)電荷所在

的點(diǎn)和它們形成的合場(chǎng)強(qiáng)為零的點(diǎn)把該直線分成4段，相鄰兩段上的

場(chǎng)強(qiáng)方向總是相反的。本題從右到左，4個(gè)線段（或射線）上的場(chǎng)強(qiáng)

方向依次為：向右、向左、向右、向左，所以六-3點(diǎn)處的合場(chǎng)強(qiáng)方

向?yàn)橄蛴摇?/p>

在電場(chǎng)中畫一組曲線?使曲線上各點(diǎn)切線的方向都、

跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的方向一致，即跟該點(diǎn)的正電荷的受力的方向一

致，這樣的曲線叫電場(chǎng)線。（三向合一）

二、常見的電場(chǎng)線形狀

電場(chǎng)線的形狀可以用奎寧的針狀晶體或瓦麻油中的頭發(fā)屑模擬

三、電場(chǎng)線的特點(diǎn)

1、從正電荷出發(fā)，終止于負(fù)電荷

2、不閉合?不相交],_|,

A

3、切線的方向表示電場(chǎng)的方向或正電精白雪好療開、

受力方向.廿旦”

4、疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小，場(chǎng)的強(qiáng)弱

5、電場(chǎng)線（或E）_L等勢(shì)面

6、電場(chǎng)線由高的等勢(shì)面指向低的等勢(shì)面

四、勻強(qiáng)電場(chǎng)

場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向各處均相同，電場(chǎng)線平行、等距、同向

兩塊等大、平行、靠近、正對(duì)、帶等量異種電荷

I

的金屬板間的電場(chǎng)，（邊緣除外）是勻強(qiáng)電場(chǎng)!c

例7、如圖所示，在等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)

中，將一個(gè)正的試探電荷由2點(diǎn)沿直線移到。點(diǎn)，再沿直線由。點(diǎn)

移到c點(diǎn)。在該過程中?檢驗(yàn)電荷所受的電場(chǎng)力大小和方向如何改

變？其電勢(shì)能又如何改變？

練習(xí)：

1?處在如圖所示的四種電場(chǎng)中尸點(diǎn)的帶電粒子,由靜止釋放后只受

電場(chǎng)力作用.其加速度一定變大的是D

2?如圖所示，帶箭頭的線段表示某一電場(chǎng)中的電場(chǎng)線的分布情況?一

帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖中虛線所示?若不

考慮其他力，則下列判斷中正確的是BC

A?若粒子是從力運(yùn)動(dòng)到8,則粒子帶正電；若粒/

子是從8運(yùn)動(dòng)到力，則粒子帶負(fù)電

B?不論粒子是從/運(yùn)動(dòng)到B?還是從6運(yùn)動(dòng)到力，粒子必帶負(fù)

電

C?若粒了是從8運(yùn)動(dòng)到力，則其加速度減小

動(dòng)，下列說法正確的是

①帶電小球有可能做勻速率圓周運(yùn)動(dòng)②帶電小球有可能做變速

率圓周運(yùn)動(dòng)③帶電小球通過最高點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力一定最?、軒щ娦?/p>

球通過最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線拉力有可能最小D

A?②B?①②

C-①②③D?①0@

5-在一高為/7的絕緣光滑水平桌面上,有一

個(gè)帶電量為+q、質(zhì)量為人的帶電小球靜止，

小球到桌子右邊緣的距離為5，突然在空間中

施加一個(gè)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)R且q房2

mg?如圖所示，求：

(1)小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落地？

(2)小球落地時(shí)的速度?

解：(1)小球在桌面上做句加速運(yùn)動(dòng)=后=楞=「,小球

在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)二楞，小球從靜止出發(fā)到落地所經(jīng)過

的時(shí)間：S+七二昌聘?

⑵小球落地時(shí)v尸gt?二母高,Vx=at=或~?t=2gt=2而+2班薪?

落地速度l/=J—+匕,=J4gs+10g力+8g亞文,

第2單元電場(chǎng)的能的性質(zhì)

I電勢(shì)能和電勢(shì)和電勢(shì)差

-、電勢(shì)能（E標(biāo)量焦耳J）——電場(chǎng)力、相對(duì)位置

1、電荷在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力，所具有的與電荷的位置有關(guān)的能量，

稱電勢(shì)能或電能。

2、電勢(shì)能的相對(duì)性—選擇零勢(shì)能面，一般選擇大地或無窮遠(yuǎn)為

零勢(shì)能面。（等效）

3、電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變的關(guān)系一一方法與重力勢(shì)能相對(duì)比

①無論電荷的正負(fù)，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，電場(chǎng)力做負(fù)功，

電勢(shì)能增加，做功和電勢(shì)能的變化量在數(shù)值上是相等的

03

AZ^llD11_T+i

。3皿*歿晶路繇關(guān)’電方馬路徑無

€^

關(guān)A

二、電勢(shì)=^^中=芻1J/C=1V/m

電量g

1、地位：U（或（p）與力學(xué)中的高度相當(dāng)（標(biāo)量）

2、相對(duì)性：選取大地或無窮遠(yuǎn)處為零電勢(shì)點(diǎn)

3、沿電場(chǎng)線與向，電勢(shì)臃低（與電性無關(guān)）

__?

9Coo

4、電勢(shì)由曲場(chǎng)本身性質(zhì)決定

（p-n

5、電勢(shì)是描述電場(chǎng)中能量性質(zhì)的物理量

6、意義：電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值等于單位電荷在那一點(diǎn)所具

有的電勢(shì)能。

練習(xí)：

1、沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)正電荷，電勢(shì)能減小

沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)負(fù)電荷?電勢(shì)能增加

正電荷的電場(chǎng)中，電勢(shì)為正，負(fù)電荷的電場(chǎng)中，電勢(shì)為負(fù)

2、正電荷的電場(chǎng)中，正的檢驗(yàn)電荷電勢(shì)能為正，負(fù)的檢驗(yàn)電荷電勢(shì)

能為負(fù)

負(fù)電荷的電場(chǎng)中，正的檢驗(yàn)電荷電勢(shì)能為負(fù)，負(fù)的檢驗(yàn)電荷電勢(shì)

能為正

3、只在電場(chǎng)力的作用下?正電荷順著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，由高電勢(shì)向低電

勢(shì)

只在電場(chǎng)力的作用下，負(fù)電荷逆著電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，由低電勢(shì)向高電

勢(shì)

4、比較5J和-7J的大小，理解標(biāo)量負(fù)號(hào)的意義。

三、電勢(shì)差——電場(chǎng)力做功與電荷電量的比值叫電勢(shì)差

1、在電場(chǎng)中某兩點(diǎn)的電勢(shì)之差，也叫一

UAB二cpA-CpBKJ:Uuk

2、3—上—n\z

3、意義：

①對(duì)應(yīng)于高度差，由電場(chǎng)本身的性質(zhì)決定

②電勢(shì)與選擇的零電勢(shì)點(diǎn)有關(guān)，電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選擇無關(guān)

4、運(yùn)用要求：

1、UAB=①A-6B=1-4=-3V帶正負(fù)號(hào)

2、U=W/q或W=qll用絕對(duì)值，正負(fù)號(hào)另行判斷

(LT=|1-4|=3V)

例8將電量為q=-2x108c的點(diǎn)電荷從零電場(chǎng)中點(diǎn)s移動(dòng)到M點(diǎn)

要克服電場(chǎng)力做功4xl0-8j，求M點(diǎn)的電勢(shì)=？。若再?gòu)腗點(diǎn)移

動(dòng)到N點(diǎn),電場(chǎng)力又做正功14xl(y8j,求N點(diǎn)電勢(shì)二？

解：(DS至”十然;=2丫對(duì)負(fù)電荷做負(fù)

功，電勢(shì)降低

M到N對(duì)負(fù)電荷做正功?電勢(shì)升高

If14x10-8

f

(2)u=—2x10-8=QV=UN二5V

q

例9:電子伏是研究微觀粒子時(shí)常用的能量單位。lev就是電勢(shì)差為

IV的兩點(diǎn)間移動(dòng)一個(gè)元電荷電場(chǎng)力所做的功。lev=1.6x10-"ex

1V=1.6X1019J，把一個(gè)二價(jià)正離子從大地移動(dòng)到電場(chǎng)中的A點(diǎn)，

w=6ev，求：UA二？

解：(/=—=3V=>(74=3V

2eA

例10、如圖所示，三個(gè)同心圓是同一個(gè)點(diǎn)電荷周圍的三個(gè)等勢(shì)面，

已知這三個(gè)圓的半徑成等差數(shù)列。/、8、。分別

是這三個(gè)等勢(shì)面上的點(diǎn)，且三點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線

上。/、C兩點(diǎn)的電勢(shì)依次為孫=10V和孰：=2V，

則8點(diǎn)的電勢(shì)是B

A.一定等于6VB.一定低于6V

C.一定高于6VD.無法確定

【例11】已知//比處于勻強(qiáng)電場(chǎng)中。將一個(gè)帶電量-2xlO6C

的點(diǎn)電荷從/移到8的過程中?電場(chǎng)力做功-1.2xlO5J;再將

該點(diǎn)電荷從8移到C電場(chǎng)力做功必=6xl0-6j。已知/點(diǎn)的電勢(shì)9

A=5V，則夕、C兩點(diǎn)的電勢(shì)分別為—V和V。試化右圖中畫出

通過/點(diǎn)的電場(chǎng)線。

解：先由於q〃求出AB、&7間的電壓分別為6V和3V，再根

據(jù)負(fù)電荷A^B電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增大，電勢(shì)降低;8一。電場(chǎng)

力做正功，電勢(shì)能減小，電勢(shì)升高?知份二-IV期=2V。沿勻強(qiáng)電場(chǎng)

中任意一條直線電勢(shì)都是均勻變化的，因此AB中點(diǎn)。的電勢(shì)與C

點(diǎn)電勢(shì)相同?。為等勢(shì)面，過力做。的垂線必為電場(chǎng)線，方向從

高電勢(shì)指向低電勢(shì)，所以斜向左下方。

II等勢(shì)面

-、等勢(shì)面一一電場(chǎng)中，電勢(shì)相等的各點(diǎn)所構(gòu)成的面（等高線和等壓

線）

二、常見等勢(shì)面的形狀

三、等勢(shì)面的特點(diǎn)

1、在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功

2、電場(chǎng)線（或E）_L等勢(shì)面?|“

3、電場(chǎng)線由高的等勢(shì)面指向低的等勢(shì)……二7;....2面

0

4、閉合、等勢(shì)面不相交

CC

5、靜電平衡導(dǎo)體是等勢(shì)體，表面是等勢(shì)面

6、等差等勢(shì)面一相鄰的等勢(shì)面的電

勢(shì)差相等二:

(1)差等勢(shì)面越密的地方,電場(chǎng)越(；

強(qiáng),場(chǎng)強(qiáng)越大、一二文修彳「一

2\/n\/

(2)相鄰的等差等勢(shì)面移動(dòng)同一

個(gè)電荷電場(chǎng)力做功相等

7、沿電場(chǎng)方向電勢(shì)降低最快(場(chǎng)強(qiáng)方向是電勢(shì)降落最快的

地方)

8、勻強(qiáng)電場(chǎng)中，平行等長(zhǎng)的線段兩個(gè)端點(diǎn)間的電勢(shì)差相等,即

勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)均勻變化。

練習(xí)

等量異種電荷

(1)中垂線的電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)的特點(diǎn)

(2)帶電粒子從無窮遠(yuǎn)處移動(dòng)到中點(diǎn)，分析電場(chǎng)力的做功情況和

電勢(shì)能的改變情況

(3)一個(gè)電子由8V到-8V電場(chǎng)力做功情況，電勢(shì)能的變化情

況。

m電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系

-、公式的推導(dǎo)

說明：1、適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)

2、U是兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，d是沿電場(chǎng)方向的距離

3、單位lV./m=1N/C-V=--J=-N-m-=-N-

mCmCmC

4、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位

距離上降低的電勢(shì)。

二、場(chǎng)強(qiáng)的三種求法

1、E=F/q定義式，適用于任何電場(chǎng)（真空、介質(zhì)）

2、E=KQ/「2適用于點(diǎn)電荷的電場(chǎng)（真空、點(diǎn)電荷）

3、E二U/d適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)（真空）

針對(duì)訓(xùn)練

1.電場(chǎng)中有/、8兩點(diǎn)，一個(gè)點(diǎn)電荷在/點(diǎn)的電勢(shì)能為1.2x10-8

J，在8點(diǎn)的電勢(shì)能為0.80x10-8,已知/夕兩點(diǎn)在同一條電場(chǎng)線上，

如圖所示?該點(diǎn)電荷的電荷量為1.0xl0-9C*則A

A.該電荷為負(fù)電荷B.該電荷為正電荷

C.A、8兩點(diǎn)的電勢(shì)差二4.0V

D.把電荷從/移至UB?電場(chǎng)力做功為小4.0J

2.某電場(chǎng)中等勢(shì)面分布如圖所示，圖中虛

線表示等勢(shì)面，過g、6兩點(diǎn)的等勢(shì)面電勢(shì)分

別為40V和10V，則3、b連線的中點(diǎn)c處

的電勢(shì)應(yīng)C

A.肯定等于25VB.大于25V

C.小于25VD.可能等于25V

3如圖所示?在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷在股點(diǎn)無初速

釋放一帶有恒定電荷量的小物塊，小物塊在Q的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到/V點(diǎn)

靜止，則從例點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到/V點(diǎn)的過程中ABD4

A小物塊所受電場(chǎng)力逐漸減小0M軸

B.小物塊具有的電勢(shì)能逐漸減小

C.股點(diǎn)的電勢(shì)一定高于N點(diǎn)的電勢(shì)

D.小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功

4.如圖所示，M、/V兩點(diǎn)分別放置兩個(gè)等量種異電荷，A為它們

連線的中點(diǎn)，8為連線上靠近/V的一點(diǎn)，C?

為連線中垂線上處于4點(diǎn)上方的一點(diǎn)，在/、幺：

O…才-凌-。-

B、。三點(diǎn)中

.C:IN

A.場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是A點(diǎn)，電勢(shì)最高的點(diǎn)是8點(diǎn)

B.場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是/點(diǎn)，電勢(shì)最高的點(diǎn)是。點(diǎn)

C.場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是。點(diǎn)?電勢(shì)最高的點(diǎn)是8點(diǎn)

D.場(chǎng)強(qiáng)最小的點(diǎn)是。點(diǎn)，電勢(shì)最高的點(diǎn)是/點(diǎn)

5.48連線是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線，一正電荷從/點(diǎn)處自由釋

放，電荷僅在電場(chǎng)力作用下沿電場(chǎng)線從/點(diǎn)到8點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中的速

度圖象如圖所示，比較Z、8兩點(diǎn)電勢(shì)斕勺高低和場(chǎng)強(qiáng)￡的大小，下

列說法中正確的是A

v

A.(PA>(PB'EA>EBB.(PA>(PB'EA<EB

((B(AB，ABJ]

C.pA<pB'EA>ED.P<(PE<E

6.如圖所示?平行的實(shí)線代表電場(chǎng)線?方向未

知，電荷量為1X10-2C的正電荷在電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，該電荷

由/點(diǎn)移到8點(diǎn)，動(dòng)能損失了0.1J，若A點(diǎn)電勢(shì)為-10V?則C

①8點(diǎn)電勢(shì)為零

②電場(chǎng)線方向向左

③電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖中曲線①

④電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡可能是圖中曲線②

A.①B.①②C.①①@@

7.如圖所示，光滑絕緣的水平面上M、/V兩點(diǎn)各放一電荷量分別

為+g和+2q,完全相同的金屬球力和8，給

十g+2?

/和8以大小相等的初動(dòng)能E。(此時(shí)動(dòng)量大

小均為用)使其相向運(yùn)動(dòng)剛好能發(fā)生碰撞?碰后返回M、/V兩點(diǎn)時(shí)

的動(dòng)能分別為瓦和后，動(dòng)量大小分別為夕1和a，則B

/\.EL=E2=Eop1=p2=poB.Ei=E?>Eom=Pz>自

C.碰撞發(fā)生在M、/V中點(diǎn)的左側(cè)D.兩球不同時(shí)返回M、/V兩點(diǎn)

8.已知空氣的擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度為2xlO6V/m測(cè)得某次閃電火花長(zhǎng)

為600m，則發(fā)生這次閃電時(shí)放電路徑兩端的電勢(shì)差U二.若

這次閃電通過的電荷量為20C，則釋放的能量為.(設(shè)閃電的

火花路徑為直線)(X109V;2.4x101°J)

9.如圖所示，/、8是句強(qiáng)電場(chǎng)中一正方1r形

的四個(gè)頂點(diǎn)，已知/夕。三點(diǎn)的電勢(shì)分別為初二15V，

夕8二3V，(Pc=-BV*由此可得D點(diǎn)的電勢(shì)夕

D=V.

10.有兩個(gè)帶電小球與m2?分別帶電+g和+Q?在絕緣光

滑水平面上，沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)?當(dāng)它們相距，時(shí)，速率分別為/

與心，電勢(shì)能為￡?在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中(不相碰)電勢(shì)能的最大值為

團(tuán)］加(匕

多少2)

2(W1+m2)

11.如圖所示,小平板車8靜止在光滑水平面上，一可以忽略大小

的小物塊/靜止在小車B的左端，已知物

塊)的質(zhì)量為m，電荷量為+Q;小車B.---------------

的質(zhì)量為例，電荷量為-Q，上表面絕緣，：%?妙,L

長(zhǎng)度足夠長(zhǎng)；/、8間的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，

力、8間的庫(kù)侖力不計(jì)，/、8始終都處在

場(chǎng)強(qiáng)大小為E、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.在上0時(shí)刻物塊/受到

一大小為I，方向水平向右的沖量作用開始向小車8的右端滑行,求：

(1)物塊/的最終速度大??；

(2)物塊/距小車8左端的最大距離.

（⑴七（2）2仆+；惠.為’）

第3單元帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

-、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)

L帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速

一般帶電粒子所受的電場(chǎng)力

遠(yuǎn)大于重力?所以可以認(rèn)為只有

電場(chǎng)力做功。由動(dòng)能定理

%q〃=?此式與電場(chǎng)是否

勻強(qiáng)無關(guān),與帶電粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、軌跡形狀也無關(guān)。

【例1】如圖所示,兩平行金屬板豎直放置,左板板接地，中間

有小孔。右板板電勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。電子原來靜止在左

極板小孔處。（不計(jì)重力作用）下列說法中正確的是AC

A.從t=0時(shí)刻釋放電子?電子將始終向右運(yùn)動(dòng)，直到打到右板板

上

B.從t=0時(shí)刻釋放電子?電子可能在兩板間振動(dòng)

C.從仁〃4時(shí)刻釋放電子?電子可能在兩板間振動(dòng)，也可能打到

右板板上

D.從t=3778時(shí)刻釋放電子?電子必將打到左板板上

2.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

規(guī)律

①、速度規(guī)律

②、位移規(guī)律

③、角度規(guī)律

tana上吟〕

匕而%

tana

3、重力忽略與否

忽略重力—電子、質(zhì)花加蹴好

的帶電粒子

不忽略重力一塵埃、液滴、小球等

4、示波器和示波管

示波管的原理圖

5、帶電物體在電場(chǎng)力和重力共同作用下的運(yùn)動(dòng)。

【例2】已知如圖，水平放置的平行金屬板間有

勻強(qiáng)電場(chǎng)。一根長(zhǎng)/的絕緣細(xì)繩一端固定在。點(diǎn)，「

另一端系有質(zhì)量為m并帶有一定電荷的小球。小球［p；

原來靜止在。點(diǎn)。當(dāng)給小球一個(gè)水平?jīng)_量后，它可'、從二

以在豎直面內(nèi)繞。點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。若將兩板間

的電壓增大為原來的3倍，求：要使小球從。點(diǎn)開始在豎直面內(nèi)繞

。點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，至少要給小球多大的水平?jīng)_量？在這種情況下，在

小球運(yùn)動(dòng)過程中細(xì)繩所受的最大拉力是多大？

解：原來小球受到的電場(chǎng)力和重力大小相等，增大電壓后電場(chǎng)力

是重力的3倍。在U點(diǎn)，最小速度對(duì)應(yīng)最小的向心力，這時(shí)細(xì)繩拉

力為零?合力為2mg，可求速度為々歷，因此給小球的最小沖量

為1=m國(guó)。在最高點(diǎn)。小球受到的拉力最大。從。到。對(duì)小球用

動(dòng)能定理：2mg.2/=］，在。點(diǎn)、F-2mg=苧，解得F=12mg。

［例3］已知如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)方向水平向右，

場(chǎng)強(qiáng)￡=1.5xlO6V/mt絲線長(zhǎng)/^40cm-上端系

于。點(diǎn)*下端系質(zhì)量為1.0x104g,帶電丫二

量為疔+4.9xlO-i°C的小球，將小球從最低點(diǎn)

/由靜止釋放，求:(1)小球擺到最高點(diǎn)時(shí)絲線與豎直方向的夾角多

大？(2)擺動(dòng)過程中小球的最大速度是多大？

解：(1)這是個(gè)〃歪擺〃。由已知電場(chǎng)力幾=0.75G擺動(dòng)到平衡

位置時(shí)絲線與豎直方向成37。角，因此最大擺角為74。。

(2)小球通過平衡位置時(shí)速度最大。由動(dòng)能定理：

1.25mg金2l=mv/2?u§=1.4m/s°

二、電容器

1.電容器——兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成一個(gè)電容

器。

2.電容器的電容——電容器帶電時(shí)，兩極板就存在了電勢(shì)差.電容

器的電量跟兩極板的電勢(shì)差的比值叫電容器的電容

電容=』叫表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量，是由電

容器本身的性質(zhì)（導(dǎo)體大小、形狀、相對(duì)位置和電介質(zhì)）決定的。

單位：法拉（F）、皮法（pF）、微法（"）IF=106|iF1

pF=106pF

3.平行板電容器的電容

靜電計(jì)實(shí)驗(yàn)（測(cè)量電勢(shì)差）

(1)電計(jì)與金屬板的連接方法

(2)指針的偏角與電勢(shì)差的關(guān)系

(3)電容器的電量基本不變

變距離、正對(duì)、電介質(zhì)（絕緣體）觀察偏角的變化

￡S

C=

4兀kd介由堂勒的定▼

8為電介質(zhì)的介電常數(shù)（極板間充滿電介質(zhì)使電容增大的倍數(shù)卜S為

正對(duì)面積、d為距離、k為靜電力常量（注意：額定電壓和

擊穿電壓）

4.兩種不同變化

電容器和電源連接如圖?改變板間距離、改變正對(duì)面積或改變板

間電解質(zhì)材料，都會(huì)改變其電容，從而可能引起電容器兩板間電場(chǎng)的

變化。這里要分清兩種常見的變化：

（1）電鍵《保持閉合，則電容器兩端的電壓恒

定（等于電源電動(dòng)勢(shì)）,這種情況下帶電量

Q=CUocC,而C=W-oc更，E=—ocl

4成dddd

（2）充電后斷開（保持電容器帶電量Q恒

定，這種情況下Coc生,Uoc旦,Ex'

d￡ses

【例4】如圖所示，在平行板電容器正中有一個(gè)帶電微粒?！堕]

合時(shí),該微粒恰好能保持靜止。在①保持《閉合；②充電后將《斷

開；兩種情況下，各用什么方法能使該帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)打到上極

板？（①選B，②選C。）

A.上移上板板MB.上移下板板N

C.左移上板板MD.把下板板/V接地

1

【例5】計(jì)算機(jī)鍵盤上的每一個(gè)按鍵下一

面都有一個(gè)電容傳感器。電容的計(jì)算公式是,,1

c=，其中常量，表

￡49.0x104mi5M°三

d，，

示兩金屬片的正對(duì)面積，4表示兩金屬片間N〒

的距離。當(dāng)某一鍵被按下時(shí).d發(fā)生改變，上

引起電容器的電容發(fā)生改變，從而給電子線一

路發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。已知兩金屬片的正對(duì)面積為50mm2，鍵未被按

下時(shí)，兩金屬片間的距離為0.60mm。只要電容變化達(dá)0.25pF?電

子線路就能發(fā)出相應(yīng)的信號(hào)。則為使按鍵得到反應(yīng)，至少需要按下多

大距離？

解：未按下時(shí)電容C=0.75pF,再G得=包和

Q4c24

G=1.00pF?得//0.15mm。

【例6】一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極??

板接地,在兩極板間有一正電荷（電量很?。┕潭?

在"點(diǎn),如圖所不,以￡表不兩極板間的場(chǎng)強(qiáng),U'

表示電容器的電壓?14/表示正電荷在2點(diǎn)的電勢(shì)能。若負(fù)極板不動(dòng)，

將正板板移到圖中虛線所示的位置（AC）

AU變小，E不變BE變大，W變大

CU變小，W不變DU不變，W不變

5.電容器與恒定電流相聯(lián)系

在直流電路中,電容器的充電過程非常短暫，除充電瞬間以外，

電容器都可以視為斷路。應(yīng)該理解的是：電容器與哪部分電路并聯(lián)

電容器兩端的電壓就必然與那部分電路兩端電壓相等。

【例7】如圖電路中，C『2C「R?=2RT，忽略電源電阻，下列說

法正確的是（）

①開關(guān)K處于斷開狀態(tài),電容G的電量大于G

的電量;②開關(guān)處于斷開狀態(tài)，電容G的電量大

于的電量；③開關(guān)處于接通狀態(tài)，電容G的電

量大于G的電量④開關(guān)處于接通狀態(tài)電容G的

電量大于C2的電量°

A.①B.④C.①③D.②④

解析：開關(guān)斷開時(shí)，電容G、G兩端電壓相等?均為E，因?yàn)?/p>

C2=2C,?由。=日知Q=2。田=2?！讣?。2＞?！杆寓僬_；當(dāng)開關(guān)

K接通時(shí)，&與用串聯(lián)，通過品和品的電流相等，G與此并聯(lián)*C

與叫并聯(lián)，故G的電壓為外,G的電壓為/用又?！?Gg，Q=G/K

又C?=2C\、&=2氏、所以Q=。2即兩電容的電量相等；所以正確選

項(xiàng)應(yīng)為A0

6、電容器力學(xué)綜合

【例8】如圖所示?四個(gè)定值電阻的阻值相

同都為R，開關(guān)《閉合時(shí)，有一質(zhì)量為6帶電_

量為q的小球靜止于平行板電容器板間的中-

點(diǎn)?！，F(xiàn)在把開關(guān)《斷開，此小球向一個(gè)極板

運(yùn)動(dòng)?并與此極板相碰，碰撞時(shí)無機(jī)械能損失?碰撞后小球恰能運(yùn)動(dòng)

到另一板板處?設(shè)兩極板間的距離為d,電源內(nèi)阻不計(jì)，試計(jì)算：⑴

電源電動(dòng)勢(shì)⑵小球和電容器一個(gè)極板碰撞后所帶的電量/。

解析：⑴開關(guān)閉合時(shí)?電容器兩極板間電場(chǎng)方向豎直向上，由小

球在O點(diǎn)處?kù)o止可知，小球帶正電設(shè)兩極板間電壓為〃則=g9?

a

即。=遨；由于凡無電流，電容器兩極板間電壓U等于電阻用的端

q

電壓，貝UU=_^.R=L，所以七=駟。

R+區(qū)32q

2

⑵開矣斷開后，兩極板間電壓為。，U，=Q.R=￡=即蛆，設(shè)

R+R24q

此時(shí)兩極板間場(chǎng)強(qiáng)為￡，=2超；因小球所受的向上的

d4q

電場(chǎng)力小于重力,小球向下加速運(yùn)動(dòng)與下極板碰撞，碰后小球上升至

上板板時(shí)速度恰好為零。設(shè)小球與下板板碰撞后的電量變?yōu)?，對(duì)小

球從運(yùn)動(dòng)過程應(yīng)用動(dòng)能定理有-步工+%2-件a=0，所以d=Ng。

226

三、針對(duì)訓(xùn)練

三個(gè)等勢(shì)面,它們的電勢(shì)分別為何、紡和社?6

>(pb>(pc，一帶正電的粒子射入電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)(((上期紇

軌跡如實(shí)線KLMN即示?由圖可知

A.粒子從《到L的過程中?電場(chǎng)力做負(fù)功/

B.粒子從L到例的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功

C.粒子從《到/的過程中，靜電勢(shì)能增加

D.粒子從L到例的過程中，動(dòng)能減小

2.離子發(fā)動(dòng)機(jī)飛船?其原理是用電壓〃加速一價(jià)惰性氣體離子，

將它高速噴出后，飛船得到加速，在氨、定、筑、氮、筑中選用了就，

理由是用同樣電壓加速?它噴出時(shí)

A.速度大B.動(dòng)量大C.動(dòng)

能大D.質(zhì)量大,

3.a、b、c三個(gè)a粒子由同一點(diǎn)垂直場(chǎng)

強(qiáng)方向進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，其軌跡如圖所示?.

其中b恰好飛出電場(chǎng)，由此可以肯定

①在6飛離電場(chǎng)的同時(shí)，d剛好打在負(fù)板板上

②6和c同時(shí)飛離電場(chǎng)

③進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，。的速度最大,a的速度最小

④動(dòng)能的增量相比,c的最小，d和6的一樣大

A.①B.①②C.③④D.①③④

4.在圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，充電后的平行

板電容器的/極板與靈敏的靜電計(jì)相接，板J：

板8接地若板板8稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，由觀察

到靜電計(jì)指針的變化,作出電容器電容變小=

的依據(jù)是

A.兩極間的電壓不變?極板上電荷量變小

B.兩極間的電壓不變，極板上電荷量變大

C.極板上的電荷量幾乎不變?兩極間的電壓變小

D.極板上的電荷量幾乎不變?兩極間的電壓變大

5.如圖所示，電子在電勢(shì)差為劣的加速電場(chǎng)中由靜止開始運(yùn)動(dòng)，

然后射入電勢(shì)差為外的兩塊平行板板間的電場(chǎng)中，射入方向跟極板

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，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角儂大的是

A.&變大、a變大B.&變小、a變大

c.a變大、a變小D.a變小、a變小

6密立根油滴實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)了電子噴警嘴

的存在，揭示了電荷的非連續(xù)性,如圖所示爺一||

是密立根實(shí)驗(yàn)的原理示意圖,設(shè)小油滴質(zhì)之-----。匕—3c

量為m，調(diào)節(jié)兩板間電勢(shì)差為U,當(dāng)小油0

滴懸浮不動(dòng)時(shí)，測(cè)出兩板間距離為d可求出小油滴的電荷量

q=-

7.水平放置的平行板電容器的電容為板間距離為d，板板足

夠長(zhǎng)，當(dāng)其帶電荷量為Q時(shí)，沿兩板中央水平射入的帶電荷量為q

的微粒恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng).若使電容器電荷量增大一倍?則該帶電

微粒落到某一極板上所需的時(shí)間.

8.來自質(zhì)子源的質(zhì)子（初速度為零），經(jīng)一加速電壓為800kV的直

線加速器加速?形成電流強(qiáng)度為1mA的細(xì)柱形質(zhì)子流，已知質(zhì)子電荷

量41.60x10-19C，這束質(zhì)子流每秒打在靶上的質(zhì)子數(shù)為，假定

分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場(chǎng)是均勻的在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距

/和4/的兩處，各取一段極短的相等長(zhǎng)度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別

為小和Q，則nJ廿.

參考答案

1AC2.B3.D4D5.B6蛔7R

uRg

xlO”個(gè)，2/1，6.25x1015個(gè)，設(shè)質(zhì)子在與質(zhì)子源相距/和

4/的兩處的速度分別為近、也，則yJy2=[^L=l/2＞極短的相等

\2a-4l

長(zhǎng)度質(zhì)子流中質(zhì)子數(shù)之比為2=2=區(qū)=上=幺=2

n2Q2It2t2匕1

第4單元電場(chǎng)中的導(dǎo)體

-、金屬導(dǎo)體的特征

整塊金屬=正離子+自由電子

（熱振動(dòng)）（自由移動(dòng)）

二?靜電感應(yīng)現(xiàn)象：放入電場(chǎng)中的導(dǎo)體，其內(nèi)

部的自由電子在電場(chǎng)力的作用下向電場(chǎng)的反方向作定向移動(dòng)，致使導(dǎo)

體的兩端分別出現(xiàn)等量的正、負(fù)電荷。這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)現(xiàn)象。

三?靜電平衡狀態(tài)

導(dǎo)體（包括表面）沒有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)叫做

靜電平衡狀態(tài)。

四?處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的性質(zhì)

⑴導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)處處為零。

（2）導(dǎo)體表面上任何一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟該點(diǎn)的表面垂直。

⑶導(dǎo)體所帶的凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上，導(dǎo)體內(nèi)部沒有凈電

荷。

⑷處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢(shì)體?導(dǎo)體表面是等勢(shì)面。圖是孤

立導(dǎo)體周圍的等勢(shì)面和電場(chǎng)線形狀。

（5）地球是個(gè)大導(dǎo)體，靜電平衡狀態(tài)的地球以和跟

它相連的導(dǎo)體都是等勢(shì)體。

⑹孤立導(dǎo)體表面的電荷分布特點(diǎn)：在孤立導(dǎo)體表

面，向外突出的地方電荷較密，比較平坦的地方

電荷較疏?向里凹進(jìn)的地方電荷最疏。因而導(dǎo)體尖端電荷面密度較大

致使該處場(chǎng)強(qiáng)較大，從而可能使得空氣被電離成導(dǎo)體而發(fā)生尖端放電

現(xiàn)象。夜間看到的高壓電線周圍籠罩著的一層綠色光暈（電暈）就是一

種微弱的尖端放電形式。尖端放電致使高壓線和高壓電極上電荷的丟

失，因此，凡對(duì)地有高壓的導(dǎo)體（或兩個(gè)相互有高壓的導(dǎo)體），其表面

都應(yīng)盡量光滑。避雷針即利用尖端放電的道理制成的。

五、靜電屏蔽

導(dǎo)體網(wǎng)（殼）在靜電平衡時(shí)?內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，于%7.

這樣就可以保護(hù)它所包圍的區(qū)域-使區(qū)域內(nèi)不受外界IB

電場(chǎng)的影響。叫做靜電屏蔽日1,

六?靜電的防止和利用

⑴危害：靜電由于吸附塵埃會(huì)給印刷、制藥、合成纖維」"

圖1-25

等工業(yè)生產(chǎn)中帶來危害。靜電對(duì)高精密儀器有干擾甚至

毀壞作用。靜電的最大危害是有可能因靜電火花點(diǎn)燃某些易燃物質(zhì)而

引起爆炸。

(2)防止：最簡(jiǎn)單而又最可靠的辦法是用導(dǎo)線把設(shè)備接地，這樣可以

把電荷引入大地,避免靜電積累。油罐車尾部拖的鐵鏈就是一根接地

線。調(diào)節(jié)空氣的溫度也是防止靜電危害的有效方法。

⑶利用：靜電利用依據(jù)的物理原理幾乎都是讓帶電的物質(zhì)微粒在電

場(chǎng)力的作用下，奔向并吸附到電極上。如圖1-25是靜電除塵示意圖?

除塵器由金屬管A和管中的金屬絲B組成，A接高壓電源正極接

高壓電源負(fù)極。A、B之間有很強(qiáng)的電場(chǎng)，而且距B越近電場(chǎng)越強(qiáng)。

B附近的空氣分子被強(qiáng)電場(chǎng)電離為電子和正離子，正離子跑到B上得

到電子又變成空氣分子。電子奔向正極A的過程中吸附到煤粉上便

煤粉帶負(fù)電，吸附到正極A上，排除的煙就成為清潔的了。

［例1］圖1-27中平行金屬板A、B間距離為6厘米，電勢(shì)差保

持為300伏，將一塊3厘米厚的矩形空腔導(dǎo)體放入A、B之間?它的

左側(cè)面P與A平行正對(duì)且離A板1厘米唄I」A、B兩板正中央一點(diǎn)C

的電勢(shì)因此而發(fā)生怎樣的變化？

A?變?yōu)榱?；B?仍為150伏；C?升高50伏；D?降低

50伏。

［解題方法】平行正對(duì)導(dǎo)體間的電場(chǎng)性質(zhì)為勻強(qiáng)電場(chǎng)；處于靜電

解:未放空腔前,板間場(chǎng)強(qiáng)nHn

由題意知UB=0，UA=300伏，則UC=150伏。H

uh

-Il-

Ei-27

放入空腔導(dǎo)體后,腔內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)為零?設(shè)此時(shí)C，點(diǎn)電勢(shì)變?yōu)閁'C。因?qū)?/p>

體為等勢(shì)體，故有UP=UQ=U'C。

由于空腔兩個(gè)側(cè)面與A、B板平行正對(duì)，因此A、P之間和Q、B之

間場(chǎng)強(qiáng)相等,令其為F。由題給條件，若設(shè)A、P間距為d'，則

Q、B間定為2dL那么，E，=與%?監(jiān)外即

d八2d

r

2(UA-U'C)=U'C-UB

同理因UB=O?UA=300伏，所以U'C=200伏。即C點(diǎn)電勢(shì)從150

伏變?yōu)?00伏?升高了50伏,所以應(yīng)選C選項(xiàng)。

第七章恒定電流

知識(shí)網(wǎng)絡(luò)：

第1單元基本概念和定律

一、.電流

條件：1、導(dǎo)體兩端有持續(xù)的電壓2、有可以自由移動(dòng)的電荷

金屬導(dǎo)體一自由電子電解液—正負(fù)離子氣體一正負(fù)離

子、自由電子

方向：正電荷的定向移動(dòng)的方向

導(dǎo)體中電流由高電勢(shì)流向低電勢(shì)，l1―I

電流在電源外部由正極流向負(fù)極d-------[-J

二、電流強(qiáng)度——(I標(biāo)量)——表示電流的強(qiáng)弱。1-2

通過導(dǎo)體某一截面的電量q跟通過這些電量所用時(shí)

間的比值，叫電流強(qiáng)度?簡(jiǎn)稱電流。

1、定義式：/=幺適用于任何電荷的定向移動(dòng)形

t

單位：1C/S=1A1A=103mA1mA二

注意：在電解液導(dǎo)電時(shí)，是正負(fù)離子向相反方向定向移動(dòng)形成電

流，在用公式/1計(jì)算電流強(qiáng)度時(shí)應(yīng)引起注意。

2、電流的微觀表達(dá)式

已知：粒子電量q導(dǎo)體截面積sQ-Q

粒子定向移動(dòng)的速率v'一、一'

粒子體密度（單位體積的粒子的

個(gè)數(shù)）n

推導(dǎo)：l^l

l=t=t=>I=nqsv

對(duì)于金屬導(dǎo)體有I=nqvS{n為單位體積內(nèi)的自由電子個(gè)數(shù)?S

為導(dǎo)線的橫截面積，卜為自由電子的定向移動(dòng)速率，約lO'm/s,遠(yuǎn)

小于電子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率10$m/s?更小于電場(chǎng)的傳播速率3x

108m/s），這個(gè)公式只適用于金屬導(dǎo)體?千萬不要到處套用。

三、歐姆定律

1、內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度跟導(dǎo)體兩端的電壓U成正比，跟導(dǎo)體的

電阻R成反比

2、公式：/=巳

R

3、R電阻，1V/A=101KQ=1OOOQ1MQ=

1OOOKQ由本身性質(zhì)決定

4、適用范圍：對(duì)金屬導(dǎo)體和電解液適用，對(duì)氣體的導(dǎo)電不適用

5、電阻的伏安特性曲線：注意/-〃曲[4

線和〃-/曲線的區(qū)別。還要注意：當(dāng)考慮?必少<%々

到電阻率隨溫度的變化時(shí)，電阻的伏安特旨―'&j門

性曲線不再是過原點(diǎn)的直線。

四,電阻定律——導(dǎo)體電阻/?跟它的長(zhǎng)度/成正比，跟橫截面積5成

反比。R=p-

s

（1）0是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，叫材料的電阻率（反映

該材料的性質(zhì)，不是每根具體的導(dǎo)線的性質(zhì)）。單位是。m。

（2）純金屬的電阻率小，合金的電阻率大。

（3）材料的電阻率與溫度有關(guān)系：

①金屬的電阻率隨溫度的升高而增大（可以理解為溫度升高時(shí)金

屬原子熱運(yùn)動(dòng)加劇，對(duì)自由電子的定向移動(dòng)的阻礙增大。）粕較明顯，

可用于做溫度計(jì)；鑄銅、饃銅的電阻率幾乎不隨溫度而變?可用于做

標(biāo)準(zhǔn)電阻。

②半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減?。梢岳斫鉃榘雽?dǎo)體靠自

由電子和空穴導(dǎo)電，溫度升高時(shí)半導(dǎo)體中的自由電子和空穴的數(shù)量增

大，導(dǎo)電能力提高）。

③有些物質(zhì)當(dāng)溫度接近0K時(shí)，電阻率突然減小到零——這種現(xiàn)

象叫超導(dǎo)現(xiàn)象。能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體。材料由正常狀態(tài)

轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度叫超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度左。我國(guó)科學(xué)家在

1989年把兀提高到130K?，F(xiàn)在科學(xué)家正努力做到室溫超導(dǎo)。

注意：公式R=苫是電阻的定義式，而/?二夕/是電阻的決定式R

與〃成正比或/?與/成反比的說法是錯(cuò)誤的，導(dǎo)體的電阻大小由長(zhǎng)度、

截面積和材料決定，一旦導(dǎo)體給定?即使它兩端的電壓〃=0，它的

電阻仍然照舊存在。

五.電功和電熱

電功就是電場(chǎng)力做的功，因此是W=UIt\由焦耳定律，電熱

Q=/g。其微觀解釋是：電流通過金屬導(dǎo)體時(shí)，自由電子在加速運(yùn)

動(dòng)過程中頻繁與正離子相碰，使離子的熱運(yùn)動(dòng)加劇,而電子速率減小?

可以認(rèn)為自由電子只以某一速率定向移動(dòng),電能沒有轉(zhuǎn)化為電子的動(dòng)

能，只轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

1、電功和電功率

電功：電場(chǎng)力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷所做的功，也叫做電流所做的功

w=〃=適用于任何電路

能量轉(zhuǎn)化：把電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能

2、電熱和熱功率（焦耳定律）

電流通過導(dǎo)體時(shí)，釋放的熱量

Q=I2Rtp=I2R適用于任何電路

能量轉(zhuǎn)化：電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

3、純電阻電路（一來一去，電能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能（電阻、燈泡、電

爐、電烙鐵））

引：真空中和電阻中電流作功把電能轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪艿牟煌?/p>

（動(dòng)能、內(nèi)能、機(jī)械能、化學(xué)能等）

4、非純電阻電路（一來多去電能的一部分轉(zhuǎn)化成熱能（電動(dòng)機(jī)、電

解槽，電感，電容……）

W=「Rt+其他開鄉(xiāng)式的能量，即

W^Q

UltaI2Rt=UAIR

5、對(duì)于電動(dòng)機(jī)

UI=I2R+

輸入功率內(nèi)耗功率輸出功率

總功率熱功率機(jī)械功率

消耗功率損失功率有用功率

例：電動(dòng)機(jī)-U=220V，I=50A?R=0.4。求：

①電功率p=UI=220x5=11KW②熱功率p=I2R=502x

0.4=1KW

【例1】下圖所列的4個(gè)圖象中?最能正確地表示家庭常用的白熾電

燈在

不同

電壓

下消

耗的

電功率尸與電壓平方4/之間的函數(shù)父系的是以下哪個(gè)圖象

A.B.C.D.

解：此圖象描述戶隨〃變化的規(guī)律,由功率表達(dá)式知