高中電場知識(shí)點(diǎn)總結(jié)與習(xí)題

1、電電 場場電荷和電荷守恒定律電荷和電荷守恒定律電場電場電場力的性質(zhì)電場力的性質(zhì)場強(qiáng)場強(qiáng) E=F/q 矢量矢量 電場線電場線 勻強(qiáng)電場勻強(qiáng)電場E=U/d 真空中點(diǎn)電荷的電場真空中點(diǎn)電荷的電場E=KQ/r2電場能的性質(zhì)電場能的性質(zhì)電勢：電勢： =Ep/q 標(biāo)量標(biāo)量 等勢面等勢面電勢差：電勢差：UAB= A- B=Ep/q =wAB /q電場力電場力 F=Eq（任何電場）（任何電場）F=Kq1q2/r2(真真空中點(diǎn)電荷空中點(diǎn)電荷) )電勢能電勢能Ep=q EpAB=qUAB電場力的功電場力的功 W=qUAB=EpAB 做功與路徑無關(guān)做功與路徑無關(guān)帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)平衡平衡 直線

2、加速直線加速 偏轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)電場中的導(dǎo)體電場中的導(dǎo)體 靜電感應(yīng)靜電感應(yīng) 靜電平衡靜電平衡電容器電容器 電容：電容：C=Q/U電荷間的相互作用力電荷間的相互作用力知識(shí)結(jié)構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)第一課時(shí)第一課時(shí) 電荷電荷 庫侖定律庫侖定律一、電荷一、電荷1、兩種電荷、兩種電荷毛皮摩擦橡膠棒毛皮摩擦橡膠棒絲綢摩擦玻璃棒絲綢摩擦玻璃棒橡膠棒橡膠棒負(fù)電負(fù)電 毛皮毛皮正電正電玻璃棒玻璃棒正電正電 絲綢絲綢負(fù)電負(fù)電2、元電荷元電荷e=1.61019C帶電體所帶電荷量為元電荷的帶電體所帶電荷量為元電荷的整數(shù)整數(shù)倍倍3、起電、起電 摩擦起電摩擦起電 感應(yīng)起電感應(yīng)起電 接觸起電接觸起電( (電荷中和電荷中和) )電子的轉(zhuǎn)移電子的轉(zhuǎn)移

3、4、電荷守恒定律、電荷守恒定律最早由密立根用實(shí)驗(yàn)測得最早由密立根用實(shí)驗(yàn)測得比荷比荷帶電體所帶電荷量與其質(zhì)量之比帶電體所帶電荷量與其質(zhì)量之比電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個(gè)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，或者從物體的一部物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。分轉(zhuǎn)移到另一部分。二、庫侖定律二、庫侖定律1、內(nèi)容、內(nèi)容真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比，作用量的乘積成正比，跟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。力的方向在它們的連線

4、上。221rQQKF 2、表達(dá)式、表達(dá)式3、條件：、條件： 真空中真空中 點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷物理模型物理模型：當(dāng)帶電體相互間距離遠(yuǎn)大于其：當(dāng)帶電體相互間距離遠(yuǎn)大于其本身大小時(shí)帶電體便可看做點(diǎn)電荷本身大小時(shí)帶電體便可看做點(diǎn)電荷4 4、說明、說明靜電力常量靜電力常量k=9k=910109 9N Nm m2 2/C/C2 2. 計(jì)算時(shí)計(jì)算時(shí)Q Q1 1、Q Q2 2的正負(fù)號(hào)不用代入，庫侖力的方向可由兩電的正負(fù)號(hào)不用代入，庫侖力的方向可由兩電荷的電性判斷荷的電性判斷兩電荷之間的庫侖力是一對(duì)作用力與反作用力兩電荷之間的庫侖力是一對(duì)作用力與反作用力空氣中近似適用空氣中近似適用三、理解與鞏固三、理解與鞏固2 2、

5、關(guān)于庫侖定律與電荷守恒定律、關(guān)于庫侖定律與電荷守恒定律例：例：有兩個(gè)完全一樣的金屬小球有兩個(gè)完全一樣的金屬小球A A、B B，A A帶電量帶電量7Q7Q，B B帶電量帶電量-Q-Q，相距為相距為r r，球的半徑比，球的半徑比r r小得多。小得多。將兩小球接觸后放回原位置，小球間庫侖力是原來的多少倍？將兩小球接觸后放回原位置，小球間庫侖力是原來的多少倍？將不帶電的相同小球?qū)⒉粠щ姷南嗤∏駽 C與與A A接觸后移去，接觸后移去，A A、B B間庫侖力為原來多間庫侖力為原來多少倍？少倍？將不帶電的相同小球?qū)⒉粠щ姷南嗤∏駽 C與與A A接觸后再與接觸后再與B B接觸后移去，接觸后移去，A A、B

6、 B間庫侖間庫侖力為原來多少倍？力為原來多少倍？將不帶電的相同小球?qū)⒉粠щ姷南嗤∏駽 C反復(fù)與反復(fù)與A A、B B球接觸，最后移去球接觸，最后移去C C球，試問球，試問A A、B B間的庫侖力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦?？間的庫侖力變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮? 3、關(guān)于受庫侖力作用的物體的平衡問題、關(guān)于受庫侖力作用的物體的平衡問題僅受庫侖力僅受庫侖力例：例：在真空中同一條直線上的在真空中同一條直線上的A A、B B兩點(diǎn)固定有電荷量分別為兩點(diǎn)固定有電荷量分別為+4+4Q Q和和- -Q Q的點(diǎn)電荷。將另一個(gè)點(diǎn)電荷放在該直線上的哪個(gè)位置，可以的點(diǎn)電荷。將另一個(gè)點(diǎn)電荷放在該直線上的哪個(gè)位置，可以使它在電場力作用下保持

7、靜止？若要求這三個(gè)點(diǎn)電荷都只在電使它在電場力作用下保持靜止？若要求這三個(gè)點(diǎn)電荷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)是正電荷還是負(fù)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？電荷？電荷量是多大？ +4Q+4QA AB B-Q-Q第二課時(shí)第二課時(shí) 電場的力的性質(zhì)電場的力的性質(zhì)一、電場：一、電場： 電荷周圍客觀存在的一種特殊物質(zhì)電荷周圍客觀存在的一種特殊物質(zhì)電場的基本性質(zhì)：電場的基本性質(zhì)：對(duì)放入其中的電荷有力的作用對(duì)放入其中的電荷有力的作用電荷在電場中具有電勢能電荷在電場中具有電勢能電荷間的相互作用是通過電場來實(shí)現(xiàn)的電荷間的相互作用是通過電場來實(shí)現(xiàn)的電荷

8、電荷電場電場電荷電荷二、電場強(qiáng)度二、電場強(qiáng)度 （描述電場的力的性質(zhì)的物理量）（描述電場的力的性質(zhì)的物理量） 1 1、 定義定義 放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的電場力放入電場中某點(diǎn)的電荷所受的電場力F F跟它的電荷量跟它的電荷量q q的的比值比值，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)。，叫做該點(diǎn)的電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)。 表達(dá)式：表達(dá)式：qFE （普適公式）（普適公式）矢量：方向?yàn)檎姾稍陔妶鲋惺艿降碾妶隽Ψ较蚴噶浚悍较驗(yàn)檎姾稍陔妶鲋惺艿降碾妶隽Ψ较虮磉_(dá)式中表達(dá)式中q為試探電荷可正可負(fù)為試探電荷可正可負(fù)點(diǎn)電荷電場的場強(qiáng)：點(diǎn)電荷電場的場強(qiáng)：2rkQE 生場電荷生場電荷勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)：勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)： dUE 電

9、場中兩點(diǎn)沿電場線方電場中兩點(diǎn)沿電場線方向或兩等勢面間距向或兩等勢面間距2、電場線、電場線是為了形象地描述電場而人為畫出的假想的曲線是為了形象地描述電場而人為畫出的假想的曲線. .靜電場中，電場線起始于正電荷（或無窮遠(yuǎn)處），終止于負(fù)電靜電場中，電場線起始于正電荷（或無窮遠(yuǎn)處），終止于負(fù)電荷（或無窮遠(yuǎn)處）荷（或無窮遠(yuǎn)處）電場線上各點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)場強(qiáng)方向相同電場線上各點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)場強(qiáng)方向相同. . 電場線的疏密能大致表示電場中各處場強(qiáng)的大小電場線的疏密能大致表示電場中各處場強(qiáng)的大小. . 不相交，不閉合；不存在相互平行同方向但疏密不同的電場線不相交，不閉合；不存在相互平行同方向但疏密不同的

10、電場線. .幾種常見的電場中電場線的分布和各點(diǎn)場強(qiáng)幾種常見的電場中電場線的分布和各點(diǎn)場強(qiáng)等量異種點(diǎn)電荷的電場等量異種點(diǎn)電荷的電場 等量同種點(diǎn)電荷的電場等量同種點(diǎn)電荷的電場 勻強(qiáng)電場勻強(qiáng)電場 三、理解與鞏固三、理解與鞏固1、場強(qiáng)的定義、場強(qiáng)的定義例例如圖所示的是在一個(gè)電場中的如圖所示的是在一個(gè)電場中的a a、b b、c c、d d四個(gè)點(diǎn)分別引入試探四個(gè)點(diǎn)分別引入試探電荷時(shí)，電荷所受的電場力電荷時(shí)，電荷所受的電場力F F跟引入的電荷電量之間的函數(shù)關(guān)跟引入的電荷電量之間的函數(shù)關(guān)系系. .下列說法正確的是下列說法正確的是( )( )A.aA.a、b b、c c、d d四點(diǎn)的場強(qiáng)大小關(guān)系是四點(diǎn)的場強(qiáng)大小

11、關(guān)系是EdEdEbEbEaEaEcEcB.B.這四點(diǎn)的場強(qiáng)大小關(guān)系是這四點(diǎn)的場強(qiáng)大小關(guān)系是E Eb bE Ea aE Ec cE Ed dC.C.該電場是勻強(qiáng)電場該電場是勻強(qiáng)電場D.D.無法比較無法比較E E值大小值大小qFaobcd2、場強(qiáng)的計(jì)算、場強(qiáng)的計(jì)算例例 如圖，在如圖，在x軸上的軸上的x =1和和x =1兩點(diǎn)分別固定電荷量為兩點(diǎn)分別固定電荷量為4Q和和+9Q的點(diǎn)電荷。求：的點(diǎn)電荷。求：x軸上合場強(qiáng)為零的點(diǎn)的坐標(biāo)。并求在軸上合場強(qiáng)為零的點(diǎn)的坐標(biāo)。并求在x =3點(diǎn)處的合場強(qiáng)方向。點(diǎn)處的合場強(qiáng)方向。-5 -3 -1 1-4Q +9Q例例 圖中邊長為圖中邊長為a的正三角形的正三角形ABC的三

12、點(diǎn)頂點(diǎn)分別固的三點(diǎn)頂點(diǎn)分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷定三個(gè)點(diǎn)電荷+q、+q、-q，求該三角形中心，求該三角形中心O點(diǎn)處點(diǎn)處的場強(qiáng)大小和方向。的場強(qiáng)大小和方向。ABCO例例等量異種電荷與等量同種電荷的連線與中垂線上的場強(qiáng)大等量異種電荷與等量同種電荷的連線與中垂線上的場強(qiáng)大小與方向小與方向等量異種電荷等量異種電荷等量同種電荷等量同種電荷3、電場線的性質(zhì)、電場線的性質(zhì)例例如圖所示，在如圖所示，在a a點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m,m,電荷量為電荷量為q q的帶電粒的帶電粒子，粒子到達(dá)子，粒子到達(dá)b b點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，設(shè)點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，設(shè)abab所在的電場線豎直向下，所在的電場線豎直向下，a

13、 a、b b間的高度差為間的高度差為h h，則（，則（ ）A A、帶電粒子帶負(fù)電；、帶電粒子帶負(fù)電； B B a a、b b兩點(diǎn)間的電勢差兩點(diǎn)間的電勢差U Uabab=mgh/q=mgh/qC C b b點(diǎn)場強(qiáng)大于點(diǎn)場強(qiáng)大于a a點(diǎn)場強(qiáng)；點(diǎn)場強(qiáng)； D、a點(diǎn)場強(qiáng)大于點(diǎn)場強(qiáng)大于b點(diǎn)場強(qiáng)點(diǎn)場強(qiáng). ab例例如圖所示，帶箭頭的線段表示某一電場中如圖所示，帶箭頭的線段表示某一電場中的電場線的分布情況一帶電粒子在電場中的電場線的分布情況一帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖中虛線所示若不考慮其他運(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力，則下列判斷中正確的是（ ） A若粒子是從若粒子是從A運(yùn)動(dòng)

14、到運(yùn)動(dòng)到B，則粒子帶正電；，則粒子帶正電；若粒子是從若粒子是從B運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到A，則粒子帶負(fù)電，則粒子帶負(fù)電B不論粒子是從不論粒子是從A運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到B，還是從，還是從B運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)到到A，粒子必帶負(fù)電，粒子必帶負(fù)電C若粒子是從若粒子是從B運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到A，則其加速度減小，則其加速度減小D若粒子是從若粒子是從B運(yùn)動(dòng)到運(yùn)動(dòng)到A，則其速度減小，則其速度減小 第三課時(shí)第三課時(shí) 電場能的性質(zhì)電場能的性質(zhì)一、電勢能一、電勢能 1 1定義：定義： 因電場對(duì)電荷有作用力而產(chǎn)生的由電荷相對(duì)位置決定因電場對(duì)電荷有作用力而產(chǎn)生的由電荷相對(duì)位置決定的能量的能量 2 2電勢能具有相對(duì)性電勢能具有相對(duì)性 通常取通常取無窮遠(yuǎn)處無窮

15、遠(yuǎn)處或或大地大地為電勢能的零點(diǎn)為電勢能的零點(diǎn) 3 3電勢能大小電勢能大小 電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能在數(shù)值上等于把電電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能在數(shù)值上等于把電荷從這點(diǎn)移到電勢能為零處電場力所做的功荷從這點(diǎn)移到電勢能為零處電場力所做的功 電勢能有正負(fù)，其正負(fù)表示電荷在該點(diǎn)具有的電勢能比零電勢電勢能有正負(fù)，其正負(fù)表示電荷在該點(diǎn)具有的電勢能比零電勢能大或小，即其能大或小，即其正負(fù)表示大小正負(fù)表示大小4 4電場力做功是電勢能變化的量度電場力做功是電勢能變化的量度 電場力對(duì)電荷做電場力對(duì)電荷做正功正功，電荷的電勢能，電荷的電勢能減少減少 電場力對(duì)電荷做電場力對(duì)電荷做負(fù)功負(fù)功，電荷的電勢能，電荷的電勢能增加增

16、加 二、電勢二、電勢 （描述電場的能的性質(zhì)的物理量）（描述電場的能的性質(zhì)的物理量）1 1定義定義 ： 電場中某點(diǎn)的電勢，等于電場中某點(diǎn)的電勢，等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)（零電勢點(diǎn)）參考點(diǎn)（零電勢點(diǎn)）時(shí)電場力所做的功。時(shí)電場力所做的功。 2 2、表達(dá)式：、表達(dá)式： qWAOA單位：伏特（單位：伏特（V V） 3 3、意義：、意義： 電場中某一點(diǎn)的電勢在數(shù)值等于單電場中某一點(diǎn)的電勢在數(shù)值等于單位電荷在那一點(diǎn)所具有的電勢能位電荷在那一點(diǎn)所具有的電勢能 4 4、相對(duì)性：、相對(duì)性： 電勢是電勢是相對(duì)相對(duì)的，只有選擇零電勢的位置才能確定電的，只有選擇零電勢的位置才能確定電勢的值

17、，通常取勢的值，通常取無限遠(yuǎn)或地球無限遠(yuǎn)或地球的電勢為零的電勢為零 5 5、標(biāo)量：、標(biāo)量： 只有大小，沒有方向，但有正、負(fù)之分，這里正負(fù)只只有大小，沒有方向，但有正、負(fù)之分，這里正負(fù)只表示比零電勢高還是低表示比零電勢高還是低 6 6、高低判斷：、高低判斷： 順著電場線方向電勢越來越低順著電場線方向電勢越來越低qEp7 7、電勢與引入電場的試探電荷無關(guān)，它由電場本身決定、電勢與引入電場的試探電荷無關(guān)，它由電場本身決定 三、等勢面三、等勢面電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面電場中電勢相等的點(diǎn)構(gòu)成的面 能形象描述電場能形象描述電場1 1、意義：等勢面來表示電勢的高低、意義：等勢面來表示電勢的高低 2 2、典

18、型電場的等勢面、典型電場的等勢面 點(diǎn)電荷電場的等勢面點(diǎn)電荷電場的等勢面勻強(qiáng)電場的等勢面勻強(qiáng)電場的等勢面等量異種電荷的等勢面等量異種電荷的等勢面等量同種電荷的等勢面等量同種電荷的等勢面連線上從正電荷向負(fù)電荷連線上從正電荷向負(fù)電荷電勢降低電勢降低中垂線為等勢面且電勢為零中垂線為等勢面且電勢為零同種正電荷同種正電荷連線上電勢先降低后升高，中點(diǎn)最低連線上電勢先降低后升高，中點(diǎn)最低中垂線上由中點(diǎn)向兩邊降低，中點(diǎn)最高中垂線上由中點(diǎn)向兩邊降低，中點(diǎn)最高3 3、等勢面的特點(diǎn)、等勢面的特點(diǎn) 同一等勢面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷電場力不做功同一等勢面上的任意兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷電場力不做功 等勢面一定跟電場線垂直等勢面一定

19、跟電場線垂直 電場線總是從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面電場線總是從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面 等勢面密的地方電場強(qiáng)等勢面密的地方電場強(qiáng)四、電勢差四、電勢差 1 1定義：定義： 電荷電荷q q在電場中由一點(diǎn)在電場中由一點(diǎn)A A移動(dòng)到另一點(diǎn)移動(dòng)到另一點(diǎn)B B時(shí)，電場力所時(shí)，電場力所做的功做的功W WABAB與電荷量的與電荷量的q q的比值的比值 qWUABAB2 2、表達(dá)式、表達(dá)式3 3、BAABBAABUU)(4 4、電勢差由電場的性質(zhì)決定，與零電勢點(diǎn)選擇無關(guān)、電勢差由電場的性質(zhì)決定，與零電勢點(diǎn)選擇無關(guān) 5 5、電場力做功、電場力做功 ABABqUW 該式適用于一切電場該式適用

20、于一切電場 電場力做功與路徑無關(guān)電場力做功與路徑無關(guān) 計(jì)算時(shí)可將計(jì)算時(shí)可將q q、U UABAB的正負(fù)代入以判斷電場力做功的正負(fù)的正負(fù)代入以判斷電場力做功的正負(fù) 五、電勢差與電場強(qiáng)度關(guān)系五、電勢差與電場強(qiáng)度關(guān)系 1 1電場方向是指向電勢降低最快的方向電場方向是指向電勢降低最快的方向 2 2勻強(qiáng)電場中勻強(qiáng)電場中 沿場強(qiáng)方向上的兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積沿場強(qiáng)方向上的兩點(diǎn)間的電勢差等于場強(qiáng)和這兩點(diǎn)間距離的乘積 U=EU=Ed d 場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上降低的電勢場強(qiáng)在數(shù)值上等于沿場強(qiáng)方向每單位距離上降低的電勢 dUE 六、鞏固與理解六、鞏固與理解1 1、概念辨析、概

21、念辨析判斷下列說法是否正確：判斷下列說法是否正確：. .電場線越密的位置，電勢越高電場線越密的位置，電勢越高. .與零電勢點(diǎn)電勢差越大的位置，電勢越高與零電勢點(diǎn)電勢差越大的位置，電勢越高. .電勢越高的位置，電場強(qiáng)度越大電勢越高的位置，電場強(qiáng)度越大. .電荷沿電場線方向運(yùn)動(dòng)，電荷所在位置的電勢越來越低電荷沿電場線方向運(yùn)動(dòng)，電荷所在位置的電勢越來越低. .電場強(qiáng)度為零的位置，電勢也一定為零電場強(qiáng)度為零的位置，電勢也一定為零. .電勢為零的位置，電場強(qiáng)度也一定為零電勢為零的位置，電場強(qiáng)度也一定為零. .電荷沿電場線方向運(yùn)動(dòng)，所具有的電勢能越來越小電荷沿電場線方向運(yùn)動(dòng)，所具有的電勢能越來越小. .電

22、荷在電勢越高的位置，電勢能越大電荷在電勢越高的位置，電勢能越大. .電荷所具有的電勢能越大的位置，電勢越高電荷所具有的電勢能越大的位置，電勢越高2 2、電勢能、電勢、電勢能、電勢例：例：下列說法正確的是：下列說法正確的是：、電荷放在電勢高的地方，電勢能就大、電荷放在電勢高的地方，電勢能就大、正電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能，一定大于負(fù)電荷在該點(diǎn)具有、正電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能，一定大于負(fù)電荷在該點(diǎn)具有的電勢能的電勢能、無論正電荷還是負(fù)電荷，克服電場力做功它的電勢能都增大、無論正電荷還是負(fù)電荷，克服電場力做功它的電勢能都增大、電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢一定為零、電場強(qiáng)度為零的點(diǎn)，電勢一定為零例：例：如圖如

23、圖所示，所示，在等量異種點(diǎn)電荷的電場在等量異種點(diǎn)電荷的電場中，將一個(gè)正的試探電荷由中，將一個(gè)正的試探電荷由a a 點(diǎn)沿直線移點(diǎn)沿直線移到到O O點(diǎn)，再沿直線由點(diǎn)，再沿直線由O O點(diǎn)移到點(diǎn)移到c c點(diǎn)。在該過程點(diǎn)。在該過程中，檢驗(yàn)電荷所受的電勢能如何改變？中，檢驗(yàn)電荷所受的電勢能如何改變？ +a o c例：例：如圖所示，如圖所示，A A、B B、C C、D D是勻強(qiáng)電場中一正是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知A A、B B、C C三點(diǎn)的電勢分三點(diǎn)的電勢分別為別為 A A=15V, =15V, B B=3V, =3V, C C=-3V,=-3V,由此可得由此可得D D點(diǎn)電點(diǎn)電

24、勢勢 D D= = V.V.3 3、等勢面的性質(zhì)、等勢面的性質(zhì)例：例：如圖如圖所示，三個(gè)同心圓是同一個(gè)點(diǎn)電荷所示，三個(gè)同心圓是同一個(gè)點(diǎn)電荷周圍的三個(gè)等勢面，已知這三個(gè)圓的半徑成周圍的三個(gè)等勢面，已知這三個(gè)圓的半徑成等差數(shù)列。等差數(shù)列。A A、B B、C C分別是這三個(gè)等勢面上的分別是這三個(gè)等勢面上的點(diǎn)，且這三點(diǎn)在同一條電場線上。點(diǎn)，且這三點(diǎn)在同一條電場線上。A A、C C兩點(diǎn)兩點(diǎn)的電勢依次為的電勢依次為A A=10V=10V和和C C=2V=2V，則，則B B點(diǎn)的電點(diǎn)的電勢是勢是A A一定等于一定等于6V B6V B一定低于一定低于6V 6V C C一定高于一定高于6V D6V D無法確定無法

25、確定+ + A B C例：例：如圖中所示虛線表示等勢面，相鄰等勢面如圖中所示虛線表示等勢面，相鄰等勢面間的電勢差相等，有一帶正電的小球在電場中間的電勢差相等，有一帶正電的小球在電場中運(yùn)動(dòng)，實(shí)線表示該小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。小球在運(yùn)動(dòng)，實(shí)線表示該小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。小球在a a點(diǎn)的動(dòng)能等于點(diǎn)的動(dòng)能等于2ev2ev，b b點(diǎn)的動(dòng)能等于點(diǎn)的動(dòng)能等于0.5ev0.5ev。若。若取取c c點(diǎn)為零勢點(diǎn)，點(diǎn)為零勢點(diǎn)， 則當(dāng)這個(gè)帶電小球的電勢能則當(dāng)這個(gè)帶電小球的電勢能等于等于-4.5eV-4.5eV時(shí)（不計(jì)重力和空氣阻力），它的時(shí)（不計(jì)重力和空氣阻力），它的動(dòng)能等于動(dòng)能等于A A16 ev B16 ev B14 ev 1

26、4 ev C C6 ev D6 ev D4 ev 4 ev 二、電容器、電容二、電容器、電容1 1、電容器、電容器構(gòu)成：兩個(gè)導(dǎo)體夾一個(gè)絕緣體構(gòu)成：兩個(gè)導(dǎo)體夾一個(gè)絕緣體導(dǎo)體導(dǎo)體極板極板絕緣體絕緣體電介質(zhì)電介質(zhì)充、放電充、放電充電充電使電容器帶上電荷的過程使電容器帶上電荷的過程放電放電使電容器失去電荷的過程使電容器失去電荷的過程兩板間的電場中貯存有兩板間的電場中貯存有電場能電場能電場能電場能轉(zhuǎn)化為其它形式的能轉(zhuǎn)化為其它形式的能常用電容器常用電容器聚笨乙烯電容器聚笨乙烯電容器符號(hào)符號(hào)電電解解電電容容器器符號(hào)符號(hào)符號(hào)符號(hào)可變電容器可變電容器固定電容器固定電容器2 2、電容（、電容（C C）、定義：、定

27、義：電容器所帶電荷量電容器所帶電荷量Q Q與電容器兩板間的電勢差與電容器兩板間的電勢差U U的比值的比值、表達(dá)式：、表達(dá)式：UQC 電容器一極板所帶電容器一極板所帶電量的絕對(duì)值電量的絕對(duì)值意義：表征電容器容納電荷本領(lǐng)的大??；由電容器本身結(jié)構(gòu)決定。意義：表征電容器容納電荷本領(lǐng)的大??；由電容器本身結(jié)構(gòu)決定。單位：法拉（單位：法拉（F F），常用微法（），常用微法（FF）、）、皮法（皮法（pF)pF)1F=101F=106 6 F=10F=1012 12 pFpF額定電壓與擊穿電壓額定電壓與擊穿電壓擊穿電壓擊穿電壓加在電容器兩端的極限電壓，超過此電壓電介質(zhì)將被擊穿加在電容器兩端的極限電壓，超過此電壓

28、電介質(zhì)將被擊穿額定電壓額定電壓電容器長期工作時(shí)所能承受的電壓，比擊穿電壓低電容器長期工作時(shí)所能承受的電壓，比擊穿電壓低平行板電容器的電容平行板電容器的電容kdsC4為電介質(zhì)的介電常數(shù)為電介質(zhì)的介電常數(shù)s s為兩極板的正對(duì)面積為兩極板的正對(duì)面積d d為兩極板間距為兩極板間距影響電影響電容大小容大小的因素的因素3 3、關(guān)于平行板電容器的兩類問題、關(guān)于平行板電容器的兩類問題電容器與電源相連電容器與電源相連兩極板間電壓不變兩極板間電壓不變電容器充電后與電源斷開電容器充電后與電源斷開電容器所帶電量不變電容器所帶電量不變4 4、電容式傳感器、電容式傳感器測定角度測定角度的電容式傳的電容式傳感器感器測定液面

29、高測定液面高度度h h的電容的電容式傳感器式傳感器測定壓力測定壓力F F的電容式傳的電容式傳感器感器測定位移測定位移x x的電容式傳的電容式傳感器感器2 2、電容器、電容、電容器、電容例：例：兩平行金屬板，正對(duì)放置，充電后兩極間的電勢差為兩平行金屬板，正對(duì)放置，充電后兩極間的電勢差為2V2V，兩，兩極板帶電量分別為極板帶電量分別為+6+61010-6-6 C C和和-6-61010-6-6 C C，求：，求：(1)(1)電容電容C C；(2)(2)若電勢差升高若電勢差升高1V1V，電容，電容CC和所帶電量和所帶電量QQ為多少為多少? ?例：例：在圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置中，充電后的平行在圖所示的實(shí)驗(yàn)裝

30、置中，充電后的平行板電容器的板電容器的A A極板與靈敏的靜電計(jì)相接，極板極板與靈敏的靜電計(jì)相接，極板B B接地接地. .若極板若極板B B稍向上移動(dòng)一點(diǎn)，由觀察到靜稍向上移動(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電計(jì)指針的變化，作出電容器電容變小的依據(jù)是（據(jù)是（ ）A A兩極間的電壓不變，極板上電荷量變小兩極間的電壓不變，極板上電荷量變小B B兩極間的電壓不變，極板上電荷量變大兩極間的電壓不變，極板上電荷量變大C C極板上的電荷量幾乎不變，兩極間的電壓變小極板上的電荷量幾乎不變，兩極間的電壓變小D D極板上的電荷量幾乎不變，兩極間的電壓變大極板上的電荷量幾乎不變，兩極間的電壓變

31、大3 3、電容器的兩類問題、電容器的兩類問題例：例：如圖所示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)如圖所示，平行板電容器經(jīng)開關(guān)S S與電與電池連接，池連接，a a處有一電荷量非常小的點(diǎn)電荷，處有一電荷量非常小的點(diǎn)電荷，S S是閉合的，是閉合的，a a表示表示a a點(diǎn)的電勢，點(diǎn)的電勢，F(xiàn) F表示點(diǎn)電表示點(diǎn)電荷受到的電場力荷受到的電場力. .現(xiàn)將電容器的現(xiàn)將電容器的B B板向下稍板向下稍微移動(dòng)，使兩板間的距離增大，則（微移動(dòng)，使兩板間的距離增大，則（ ）A Aa a變大，變大，F(xiàn) F變大變大 B Ba a變大，變大，F(xiàn) F變小變小 C Ca a不變，不變，F(xiàn) F不變不變 D Da a不變，不變，F(xiàn) F變小變小 例：

32、例：一平行板電容器充電后與電源斷開一平行板電容器充電后與電源斷開, ,負(fù)負(fù)極板接地極板接地. .在兩極板間有一正電荷在兩極板間有一正電荷( (電量很電量很小小) )固定在固定在P P點(diǎn)點(diǎn), ,如圖所示如圖所示. .以以E E表示兩極板間表示兩極板間的場強(qiáng)的場強(qiáng),U,U表示電容器的電壓表示電容器的電壓,W,W表示正電荷表示正電荷在在P P點(diǎn)的電勢能點(diǎn)的電勢能. .若保持負(fù)極板不動(dòng)若保持負(fù)極板不動(dòng), ,將正極將正極板移到圖中虛線所示的位置板移到圖中虛線所示的位置, ,則則( )( )A.UA.U變小變小,E,E不變不變. . B.E B.E變大變大,W,W變變. .C.UC.U變小變小,W,W不變

33、不變. . D.U D.U不變不變,W,W不變不變. . 第五課時(shí)第五課時(shí) 帶電體在電場中的運(yùn)動(dòng)帶電體在電場中的運(yùn)動(dòng)一、帶電體的分類一、帶電體的分類1 1、基本粒子：如電子、質(zhì)子、基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等。粒子、離子等。除有說明或明確的暗示以外，一般不考慮重力（質(zhì)量不能忽略）除有說明或明確的暗示以外，一般不考慮重力（質(zhì)量不能忽略）2 2、帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等。、帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等。除有說明或明確的暗示以外，一般要考慮重力除有說明或明確的暗示以外，一般要考慮重力二、帶電體只在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)（基本粒子）二、帶電體只在電場力作用下的運(yùn)動(dòng)（基本粒子）1

34、 1、加速、加速電場力做功可以使電場力做功可以使帶電粒子的動(dòng)能增大帶電粒子的動(dòng)能增大相應(yīng)的電場稱為加速電場相應(yīng)的電場稱為加速電場分析角度分析角度力的觀點(diǎn)：力的觀點(diǎn)：帶電粒子受到的電場力與速度在帶電粒子受到的電場力與速度在一直線上，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)一直線上，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)能的觀點(diǎn)：能的觀點(diǎn)：電場力做功等電場力做功等于動(dòng)能的變化于動(dòng)能的變化2022121mvmvqUt理解與鞏固理解與鞏固例：例：下列粒子從靜止?fàn)顟B(tài)經(jīng)過電壓為下列粒子從靜止?fàn)顟B(tài)經(jīng)過電壓為U U的電場加速后，速度最大的的電場加速后，速度最大的是：（是：（ ）A A、質(zhì)子、質(zhì)子 ； B B、氘核、氘核 ；D D、鈉離子、鈉離子 。C C

35、、粒子粒子 ；）（ H11）（ H21）（ He42）（Na例：例：如圖所示，虛線如圖所示，虛線a a、b b和和c c 是某靜電場中的是某靜電場中的三個(gè)等勢面，它們的電勢分別為三個(gè)等勢面，它們的電勢分別為a a、b b和和c c，a ab bc c，一帶正電的粒子射入電場中，一帶正電的粒子射入電場中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線其運(yùn)動(dòng)軌跡如實(shí)線KLMNKLMN所示，由圖可知（所示，由圖可知（ ）A A粒子從粒子從K K到到L L的過程中，電場力做負(fù)功的過程中，電場力做負(fù)功B B粒子從粒子從L L到到M M的過程中，電場力做負(fù)功的過程中，電場力做負(fù)功C C粒子從粒子從K K到到L L的過程中，靜電勢能增加

36、的過程中，靜電勢能增加D D粒子從粒子從L L到到M M的過程中，動(dòng)能減小的過程中，動(dòng)能減小 2 2、偏轉(zhuǎn)、偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以以v v0 0垂直于電場垂直于電場進(jìn)入勻強(qiáng)電場進(jìn)入勻強(qiáng)電場所受電場力所受電場力與初速垂直與初速垂直做做類平拋運(yùn)動(dòng)類平拋運(yùn)動(dòng)處理方法（參考平拋運(yùn)動(dòng)的分析方法）處理方法（參考平拋運(yùn)動(dòng)的分析方法）v vv v0 0v vyl l/ /2 2 ld+- - - - - -兩板間電壓為兩板間電壓為U Uv v0 0-qF F電電通過電場的時(shí)間通過電場的時(shí)間t t帶電粒子偏轉(zhuǎn)角帶電粒子偏轉(zhuǎn)角帶電粒子的偏轉(zhuǎn)位移帶電粒子的偏轉(zhuǎn)位移y y速度反向延長線的特點(diǎn)速度反向延長線的特點(diǎn)偏轉(zhuǎn)電

37、場偏轉(zhuǎn)電場通過電場的時(shí)間通過電場的時(shí)間t t 0vlt 帶電粒子偏轉(zhuǎn)角帶電粒子偏轉(zhuǎn)角dmvqUlvvxy20tan帶電粒子的偏轉(zhuǎn)位移帶電粒子的偏轉(zhuǎn)位移y ydmvqUlaty2022221粒子穿過電場過程中動(dòng)能的增量粒子穿過電場過程中動(dòng)能的增量2202222dmvlUqEqyEk速度反向延長線的特點(diǎn)速度反向延長線的特點(diǎn)粒子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時(shí)，就好象是從極板間粒子從偏轉(zhuǎn)電場中射出時(shí)，就好象是從極板間的中央的中央l/2處沿直線射出一樣處沿直線射出一樣理解與鞏固理解與鞏固例：例：不同的帶電粒子（不計(jì)重力），從靜止開始由同一電場加速不同的帶電粒子（不計(jì)重力），從靜止開始由同一電場加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場

38、在什么條件下穿過電場所需時(shí)間與偏轉(zhuǎn)的角后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場在什么條件下穿過電場所需時(shí)間與偏轉(zhuǎn)的角度相同？度相同？比荷相同比荷相同, ,時(shí)間相同；偏轉(zhuǎn)角相同不需條件時(shí)間相同；偏轉(zhuǎn)角相同不需條件 應(yīng)用：應(yīng)用：質(zhì)子和氦核從靜止開始經(jīng)相同的電壓加速后又垂直進(jìn)入同質(zhì)子和氦核從靜止開始經(jīng)相同的電壓加速后又垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)電場，離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)，它們橫向偏轉(zhuǎn)量之比和在偏轉(zhuǎn)電一勻強(qiáng)電場，離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)，它們橫向偏轉(zhuǎn)量之比和在偏轉(zhuǎn)電場中經(jīng)過的時(shí)間之比分別是場中經(jīng)過的時(shí)間之比分別是（ ） A A、 2 2：1 1和和 ：1 B 1 B 、1 1：1 1和和1 1： C C、 1 1：1 1和和2 2：1 D 1 D

39、、1 1：4 4和和1 1：2 222例：例：帶同種電荷的不同粒子（不計(jì)重力），由靜止被電壓為帶同種電荷的不同粒子（不計(jì)重力），由靜止被電壓為U U0 0的的加速電場加速后，垂直進(jìn)入電壓為加速電場加速后，垂直進(jìn)入電壓為U U的偏轉(zhuǎn)電場并射出，則射出偏的偏轉(zhuǎn)電場并射出，則射出偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)位移與轉(zhuǎn)電場時(shí)的偏轉(zhuǎn)位移與m m、q q有關(guān)嗎？軌跡相同嗎？有關(guān)嗎？軌跡相同嗎？偏轉(zhuǎn)位移與偏轉(zhuǎn)位移與m m、q q無關(guān)，軌跡相同無關(guān)，軌跡相同應(yīng)用：應(yīng)用：質(zhì)子、氘核和氦核從靜止開始經(jīng)相同的電壓加速后，從質(zhì)子、氘核和氦核從靜止開始經(jīng)相同的電壓加速后，從同一點(diǎn)垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)電場并射出，關(guān)于它們?cè)趧驈?qiáng)電場中同一點(diǎn)垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)電場并射出，關(guān)于它們?cè)趧驈?qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是：的運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是：C C、有兩條