高考物理一輪復(fù)習(xí) 波的形成與傳播課件 (47)

1、電場復(fù)習(xí)電場復(fù)習(xí)一、基本知識(shí)一、基本知識(shí)1 1、研究對象：、研究對象：（1 1）基本粒子：電子、質(zhì)子、）基本粒子：電子、質(zhì)子、粒子等離子，應(yīng)質(zhì)量小，其重力與電場力相比粒子等離子，應(yīng)質(zhì)量小，其重力與電場力相比小得多，可以忽略不計(jì)。小得多，可以忽略不計(jì)。（2 2）帶電微粒：帶電塵埃、液滴、小球等較大質(zhì)量的重力不可忽略。）帶電微粒：帶電塵埃、液滴、小球等較大質(zhì)量的重力不可忽略。2 2、帶電粒子在電場中加速：、帶電粒子在電場中加速：（1 1）在勻強(qiáng)電場中加速作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，還可以應(yīng)用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式）在勻強(qiáng)電場中加速作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，還可以應(yīng)用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題；解題；（2 2）對非勻強(qiáng)電

2、場中的加速問題，只能從能量的觀點(diǎn)來解決。因電場力做功與）對非勻強(qiáng)電場中的加速問題，只能從能量的觀點(diǎn)來解決。因電場力做功與路徑無關(guān)，只決定于初始位置的電勢差。路徑無關(guān)，只決定于初始位置的電勢差。3 3、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題：、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn)問題： 這類問題要抓住運(yùn)動(dòng)的分解和合成的思路方法，切忌死記結(jié)果和公式。重點(diǎn)這類問題要抓住運(yùn)動(dòng)的分解和合成的思路方法，切忌死記結(jié)果和公式。重點(diǎn)應(yīng)該是在理解的基礎(chǔ)上形成鮮明的物理情景，用運(yùn)動(dòng)合成法導(dǎo)出公式，以不應(yīng)該是在理解的基礎(chǔ)上形成鮮明的物理情景，用運(yùn)動(dòng)合成法導(dǎo)出公式，以不變應(yīng)萬變。在偏轉(zhuǎn)電場中同樣可以用能量的觀點(diǎn)來解題。變應(yīng)萬變。在偏轉(zhuǎn)電場中同樣

3、可以用能量的觀點(diǎn)來解題。 這種偏轉(zhuǎn)在實(shí)際技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用，因此要對偏轉(zhuǎn)位移、偏轉(zhuǎn)角、粒這種偏轉(zhuǎn)在實(shí)際技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用，因此要對偏轉(zhuǎn)位移、偏轉(zhuǎn)角、粒子速度、能量的變化等問題都要搞清楚，并能靈活運(yùn)用和解決實(shí)際問題。子速度、能量的變化等問題都要搞清楚，并能靈活運(yùn)用和解決實(shí)際問題。 帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)，是電場與力學(xué)結(jié)合的題目，是熱點(diǎn)。主要有三帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)，是電場與力學(xué)結(jié)合的題目，是熱點(diǎn)。主要有三種題型：種題型：平衡、變速直線運(yùn)動(dòng)、偏轉(zhuǎn)平衡、變速直線運(yùn)動(dòng)、偏轉(zhuǎn)類平拋運(yùn)動(dòng)。一是用類平拋運(yùn)動(dòng)。一是用動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)的觀點(diǎn)的觀點(diǎn)解題，一是用解題，一是用能量能量的觀點(diǎn)，運(yùn)用能量角度會(huì)更方便些。

4、的觀點(diǎn)，運(yùn)用能量角度會(huì)更方便些。公式公式適用范圍適用范圍公式說明公式說明任何電場任何電場定義式：其中定義式：其中q q是試驗(yàn)是試驗(yàn)電荷，電荷，F(xiàn) F是它在電場中是它在電場中受到的電場力。受到的電場力。真空中點(diǎn)電荷的真空中點(diǎn)電荷的電場電場Q Q是場源電荷，是場源電荷，E E表示跟表示跟點(diǎn)電荷相距點(diǎn)電荷相距r r處某點(diǎn)的處某點(diǎn)的場強(qiáng)場強(qiáng)勻強(qiáng)電場勻強(qiáng)電場其 中其 中 d d 為 在 場 強(qiáng) 方 向?yàn)?在 場 強(qiáng) 方 向（沿電場線方向）上的（沿電場線方向）上的距離距離qFE 2rQkE qUE 4、電場計(jì)算的三個(gè)表達(dá)式、電場計(jì)算的三個(gè)表達(dá)式一、基本知識(shí)一、基本知識(shí)一、基本知識(shí)一、基本知識(shí)5 5、判斷場

5、強(qiáng)大小的方法、判斷場強(qiáng)大小的方法 （1）根據(jù)公式判斷：定義式qFE 真空中點(diǎn)電荷形成的電場2rQkE 勻強(qiáng)電場 E=U/d （2）根據(jù)電場線判斷：電場線密集的地方場強(qiáng)大，電場線稀疏的地方場強(qiáng)小。 （3）根據(jù)等勢面判斷： （等差）等勢面密的地方場強(qiáng)大，疏的地方場強(qiáng)小。 一、基本知識(shí)一、基本知識(shí)6、判斷電場方向的方法判斷電場方向的方法方法一方法一: :根據(jù)規(guī)定，正電荷所受電場力的方向即是該根據(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；點(diǎn)的場強(qiáng)方向；方法二方法二: :電場線上每一點(diǎn)的切線方向即是該點(diǎn)的場強(qiáng)電場線上每一點(diǎn)的切線方向即是該點(diǎn)的場強(qiáng)方向；方向；方法三方法三: :電勢降低最快的方向就是

6、場強(qiáng)的方向。電勢降低最快的方向就是場強(qiáng)的方向。 一、基本知識(shí)一、基本知識(shí)7 7、電場力做功的求法、電場力做功的求法(1)WAB=qUAB(1)WAB=qUAB(普遍適用普遍適用) )(2)W=qE(2)W=qEl lcoscos( (適用于勻強(qiáng)電場適用于勻強(qiáng)電場) )(3)WAB=-Ep(3)WAB=-Ep(從能量角度求解從能量角度求解) )(4)W(4)W電電+W+W非電非電=Ek(=Ek(由動(dòng)能定理求解由動(dòng)能定理求解) )一、基本知識(shí)一、基本知識(shí)8 8、判斷電勢高低的方法、判斷電勢高低的方法方法一方法一: : 根據(jù)電場線方向判斷，順著電場線方向，電勢越來根據(jù)電場線方向判斷，順著電場線方向，

7、電勢越來越低；越低；方法二方法二: : 根據(jù)電勢的定義式根據(jù)電勢的定義式= = /q/q，從電勢的物理意義上，從電勢的物理意義上分析判斷分析判斷; ;如：將如：將+q+q從無窮遠(yuǎn)處移至從無窮遠(yuǎn)處移至+Q+Q電場中的某點(diǎn)，外電場中的某點(diǎn)，外力克服電場力做功越多，則該點(diǎn)的電勢越高；力克服電場力做功越多，則該點(diǎn)的電勢越高；方法三方法三: : 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向. .方法四方法四: : 根據(jù)電勢差判斷，若根據(jù)電勢差判斷，若UABUAB0 0，則，則AABB一、基本知識(shí)一、基本知識(shí)9 9、判斷電勢能大小的方法、判斷電勢能大小的

8、方法方法一方法一: : 根據(jù)電場力做功的正負(fù)判斷，若電場力對移動(dòng)電荷根據(jù)電場力做功的正負(fù)判斷，若電場力對移動(dòng)電荷做正（負(fù)）功，則電勢能減少（增加）；做正（負(fù)）功，則電勢能減少（增加）；方法二方法二: : 根據(jù)公式根據(jù)公式 Ep=qEp=q ；WABWABqUABqUAB計(jì)算。計(jì)算。10、 平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析平行板電容器的動(dòng)態(tài)分析1.1.主要的理論論據(jù)主要的理論論據(jù) (1)(1)平行板電容器的電容平行板電容器的電容C C與板距與板距d d、正對面積、正對面積S S、介質(zhì)介電、介質(zhì)介電 常數(shù)常數(shù)間的關(guān)系間的關(guān)系C C= .= . (2) (2)平行板電容器內(nèi)部是勻強(qiáng)電場平行板電容器內(nèi)部是勻強(qiáng)電

9、場, ,所以場強(qiáng)所以場強(qiáng)E E= .= . (3) (3)電容器所帶電荷量電容器所帶電荷量Q Q= =CUCU. . (4) (4)由以上三式得由以上三式得E E= ,= ,該式常用于該式常用于Q Q保持不變的情況中保持不變的情況中. .dkS4dUSQk42.2.電容器的動(dòng)態(tài)分析方法電容器的動(dòng)態(tài)分析方法 主要分兩種情況主要分兩種情況 (1)(1)平行板電容器充電后平行板電容器充電后, ,繼續(xù)與電源的兩極相連繼續(xù)與電源的兩極相連, ,因此兩因此兩 極板間的電壓不變極板間的電壓不變, ,當(dāng)電容器的當(dāng)電容器的d d、S S、變化時(shí)變化時(shí), ,將引起將引起 電容器的電容器的C C、Q Q、E E的變

10、化的變化.(.(U U不變不變) )一、基本知識(shí)一、基本知識(shí)ddUEdSUCQdSdkSC14即(2)(2)平行板電容器充電后平行板電容器充電后, ,切斷與電源的連接切斷與電源的連接, ,因此電容器帶電因此電容器帶電荷量荷量Q Q不變不變, ,當(dāng)電容器的當(dāng)電容器的d d、S S、變化時(shí)變化時(shí), ,將引起電容器的將引起電容器的C C、U U、E E變化變化.(.(Q Q不變不變) )11.11.帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的偏轉(zhuǎn) (1)(1)如果帶電粒子以初速度如果帶電粒子以初速度v v0 0垂直場強(qiáng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場中垂直場強(qiáng)方向進(jìn)入勻強(qiáng)電場中, , 不考慮重力時(shí)不考慮重力時(shí),

11、 ,則帶電粒子在電場中將做類平拋運(yùn)動(dòng)則帶電粒子在電場中將做類平拋運(yùn)動(dòng), ,如圖如圖1 1 所示所示. .圖圖1 1 (2) (2)類平拋運(yùn)動(dòng)的一般處理方法類平拋運(yùn)動(dòng)的一般處理方法: :將粒子的運(yùn)動(dòng)分解為沿初速將粒子的運(yùn)動(dòng)分解為沿初速 度方向的度方向的 運(yùn)動(dòng)和沿電場力方向運(yùn)動(dòng)和沿電場力方向 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng). . 根據(jù)根據(jù) 的知識(shí)就可解決有關(guān)問題的知識(shí)就可解決有關(guān)問題. .勻速直線勻速直線初速度為零的勻加速初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成與分解一、基本知識(shí)一、基本知識(shí) （1）.加速度加速度 （2）.側(cè)向速度側(cè)向速度 （3）.偏向角偏向角 （4）.側(cè)向位移側(cè)向位移 （5 ）.側(cè)向位移與偏向角側(cè)

12、向位移與偏向角 （6）.增加的動(dòng)能增加的動(dòng)能mdqUa 0mdvqULvy20mdvqULtg2022mdvqULy 22LytgtgLy或2022222vmdLUqEk(1)(1)如果在偏轉(zhuǎn)電極如果在偏轉(zhuǎn)電極XXXX和和YYYY之間都沒有加電壓之間都沒有加電壓, ,則電子槍射則電子槍射出的電子沿直線傳播出的電子沿直線傳播, ,打在熒光屏打在熒光屏 , ,在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑在那里產(chǎn)生一個(gè)亮斑. .(2)(2)YYYY上加的是待顯示的上加的是待顯示的 . .XXXX上是機(jī)器自身的鋸齒上是機(jī)器自身的鋸齒形電壓形電壓, ,叫做叫做 . .若所加掃描電壓和信號電壓的周期相同若所加掃描電壓和信號電壓的周

13、期相同, ,就可以在熒光屏上得到待測信號在一個(gè)周期內(nèi)變化的圖象就可以在熒光屏上得到待測信號在一個(gè)周期內(nèi)變化的圖象. .中心中心信號電壓信號電壓掃描電壓掃描電壓3.3.示波器示波器 示波器是用來觀察電信號隨時(shí)間變化的情況示波器是用來觀察電信號隨時(shí)間變化的情況,其核心部件是其核心部件是 示波管示波管,它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成,如圖如圖2所示所示.例題例題1 1、 關(guān)于物體的帶電荷量，以下說法中正確關(guān)于物體的帶電荷量，以下說法中正確的是（的是（ ）A A物體所帶的電荷量可以為任意實(shí)數(shù)物體所帶的電荷量可以為任意實(shí)數(shù)B B物體所帶的電荷量只能是某些特定值物體所帶的

14、電荷量只能是某些特定值C C物體帶電物體帶電1.601.601010-9-9C C，這是因?yàn)樵撐矬w失，這是因?yàn)樵撐矬w失去了去了1.01.010101010個(gè)電子個(gè)電子D D物體帶電荷量的最小值為物體帶電荷量的最小值為1.61.61010-19-19C C解析解析：物體帶電的原因是電子的得、失而引起的，：物體帶電的原因是電子的得、失而引起的，物體帶電荷量一定為物體帶電荷量一定為e e的整數(shù)倍，故的整數(shù)倍，故A A錯(cuò)，錯(cuò)，B B、C C、D D正確正確 例題例題2. 2. 如圖如圖29-129-1所示，在真空中同一條直線上的所示，在真空中同一條直線上的A A、B B兩點(diǎn)固定有兩點(diǎn)固定有電荷量分別為

15、電荷量分別為+4+4Q Q和和- -Q Q的兩個(gè)點(diǎn)電荷將另一個(gè)點(diǎn)電荷放在該直線上的兩個(gè)點(diǎn)電荷將另一個(gè)點(diǎn)電荷放在該直線上的哪一個(gè)位置，可以使的哪一個(gè)位置，可以使它它在電場力作用下保持靜止？若要求這三個(gè)點(diǎn)在電場力作用下保持靜止？若要求這三個(gè)點(diǎn)電荷電荷都都只在電場力作用下保持靜止，那么引入的這個(gè)點(diǎn)電荷應(yīng)是正電荷只在電場力作用下保持靜止，那么引入的這個(gè)點(diǎn)電荷應(yīng)是正電荷還是負(fù)電荷？電荷量是多大？還是負(fù)電荷？電荷量是多大？ 例例3 3、已知如圖，帶電小球、已知如圖，帶電小球A A、B B的電荷分別為的電荷分別為Q QA A、Q QB B，OA=OBOA=OB，都用長，都用長L L的絲線懸掛在的絲線懸掛在O

16、 O點(diǎn)。靜止時(shí)點(diǎn)。靜止時(shí)A A、B B相距為相距為d d。為使平衡時(shí)為使平衡時(shí)ABAB間距離減為間距離減為d d/2/2，可采用以下哪些方法，可采用以下哪些方法（ ） A.A.將小球?qū)⑿∏駻 A、B B的質(zhì)量都增加到原來的的質(zhì)量都增加到原來的2 2倍倍 B.B.將小球?qū)⑿∏駼 B的質(zhì)量增加到原來的的質(zhì)量增加到原來的8 8倍倍 C.C.將小球?qū)⑿∏駻 A、B B的電荷量都減小到原來的一半的電荷量都減小到原來的一半 D.D.將小球?qū)⑿∏駻 A、B B的電荷量都減小到原來的一半，同時(shí)將小的電荷量都減小到原來的一半，同時(shí)將小球球B B的質(zhì)的質(zhì) BD例4.圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，

17、圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場線，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，虛線是某一帶電粒子通過該電場區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，a a、b b是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場力的作用，是軌跡上的兩點(diǎn)，若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受電場力的作用，根據(jù)此圖可作出正確判斷的是（根據(jù)此圖可作出正確判斷的是（ ） A A帶電粒子所帶電荷的符號帶電粒子所帶電荷的符號 B B帶電粒子在帶電粒子在a a、b b兩點(diǎn)的受力方向兩點(diǎn)的受力方向 C C帶電粒子在帶電粒子在a a、b b兩點(diǎn)的速度何處較大兩點(diǎn)的速度何處較大 D D帶電粒子在帶電粒子在a a、b b兩點(diǎn)的電勢能何處較大兩點(diǎn)的電勢能何處較大

18、BCD 例例5 5、如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，有相互平行且間隔相等的、如圖所示，在勻強(qiáng)電場中，有相互平行且間隔相等的3 3個(gè)等勢面?zhèn)€等勢面A A、B B、C C, ,其中等勢面其中等勢面B B的電勢為零，一正電荷在只的電勢為零，一正電荷在只受電場力作用的情況下，以垂直等勢面受電場力作用的情況下，以垂直等勢面A A的初速度自的初速度自A A射入，射入，且初動(dòng)能為且初動(dòng)能為20 J20 J，到達(dá)等勢面，到達(dá)等勢面C C時(shí)動(dòng)能為零時(shí)動(dòng)能為零, ,則該電荷在電勢則該電荷在電勢能為能為5 J5 J處的動(dòng)能是處的動(dòng)能是 （ ） A.20J A.20J B.15J B.15J C.10J C.10J D.5J

19、D.5JD 圖中圖中A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中一正方形是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)已知的四個(gè)頂點(diǎn)已知A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為三點(diǎn)的電勢分別為UA15V，UB3V，UC - 3V由此可得由此可得D點(diǎn)點(diǎn)電勢電勢UD_V.例例6、15V3V-3VDABC解解: UAC=18V,連接連接AC并且將并且將AC三等分三等分,則則,EFUFC=6VUF=3V= UB連接連接BF,則則BF為等勢線為等勢線作作 DE BF,可以證明可以證明 BCF DAE AE=FCUD=UE =9V9V例例7.7.如圖所示如圖所示, ,光滑絕緣的細(xì)桿豎直放置光滑絕緣的細(xì)桿豎直放置, ,它與以正電荷它與以正電荷Q Q所在位

20、置為圓心的所在位置為圓心的某圓交于某圓交于B B、C C兩點(diǎn)兩點(diǎn), ,質(zhì)量為質(zhì)量為m m、帶電荷量為、帶電荷量為-q-q的有孔小球穿在桿上從的有孔小球穿在桿上從A A點(diǎn)無初點(diǎn)無初速滑下速滑下, ,已知已知q qQ,AB=h,Q,AB=h,小球滑到小球滑到B B點(diǎn)時(shí)的速度大小為點(diǎn)時(shí)的速度大小為 , ,求求: : (1) (1)小球從小球從A A滑到滑到B B的過程中電場力做的功的過程中電場力做的功. . (2)A (2)A、C C兩點(diǎn)間的電勢差兩點(diǎn)間的電勢差. .gh3解析解析 分析小球從分析小球從A A到到B B的過程的過程, ,小球受重力、電場力、桿的彈力三個(gè)力的作用小球受重力、電場力、桿的

21、彈力三個(gè)力的作用. .重重力做正功力做正功, ,由于小球在該過程中是靠近由于小球在該過程中是靠近+Q,+Q,所以它們之間的電場力所以它們之間的電場力( (引力引力) )做正功做正功, ,小小球受到的桿的彈力一直與速度垂直而不做功球受到的桿的彈力一直與速度垂直而不做功, ,由動(dòng)能定理可求電場力的功由動(dòng)能定理可求電場力的功. .根據(jù)題根據(jù)題意及圖形可以看出意及圖形可以看出,B,B、C C在同一個(gè)等勢面上在同一個(gè)等勢面上, ,所以所以A A、B B之間與之間與A A、C C之間的電勢差相之間的電勢差相等等. .(1)(1)小球從小球從A A滑到滑到B B的過程中的過程中, ,根據(jù)動(dòng)能定理可得根據(jù)動(dòng)能定理可得mghWmvWmgh