電場單元復(fù)習(xí)課件

1、高二物理第十章 電場 單元復(fù)習(xí)第1頁，共21頁。本章主要講述了以下三個(gè)方面：一）：電荷的相互作用 電場二）：電場中的導(dǎo)體 電容三）：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)第2頁，共21頁。一：電荷的相互作用 電場（1）.電荷之間的相互作用是通過 電場發(fā)生的.點(diǎn)電荷之間的相互作用服從 定律.公式F= .（2）電場強(qiáng)度表示 ，是從 的角度反映電場性質(zhì)的物理量.電場強(qiáng)度是 量.知道了點(diǎn)電荷的場強(qiáng)，依據(jù)電場疊加的原理，可以求出任一電荷分布產(chǎn)生的場強(qiáng). 知道了電場強(qiáng)度E，可以求出電荷q在電場中所受的電場力F= .第3頁，共21頁。（3）.電勢和電勢差是從能量角度反映電場性質(zhì)的物理量.電勢和電勢差標(biāo)量.知道了電場中兩

2、點(diǎn)間的電勢差UAB ，可以求出在這 兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷Q時(shí)電場力所做的功WAB=QUAB .第4頁，共21頁。(4).電場力做功的過程是電勢能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化和過程.電場力做正功,電勢能轉(zhuǎn)化為其它形式的能,電勢能減少.電場力做負(fù)功,其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢能,電勢能增加.(5).在勻強(qiáng)電場中,沿場強(qiáng)方向的兩點(diǎn)間的電勢差U與電場強(qiáng)度E的關(guān)系是U=Ed ,其中d是兩點(diǎn)間的距離第5頁，共21頁。(6).電場可以用電場線和等勢面來形象地表示.由電場線和等勢面的分布可以知道有關(guān)電場的哪些信息?例1：判斷題：（1）.電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，它們只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另

3、一部分.（ ）（2）.“點(diǎn)電荷”也是一個(gè)理想化的實(shí)體模型.（ ）（3）.電場線不會相交，電場線可描述場強(qiáng)的大小，卻不能描述方向. （ ）第6頁，共21頁。（4）.靜電平衡的條件：感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零.（ ）（5）.場強(qiáng)為零的地方其電勢不一定為零，電勢為正的地方則電荷的電勢能也為正. （ ）（6）.靜止的正電荷僅在電場力作用下從高電勢（高電勢能）的點(diǎn)，移向低電勢（低電勢能）的點(diǎn). （ ）（7）.電容器的電容C跟電容器兩端的電壓U反正比，跟電容器的帶電量Q成正比. （ ）第7頁，共21頁。二：電場中的導(dǎo)體 電容（ 1 ）：處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體有哪些特點(diǎn)？ 【答】：1. E內(nèi)=0 2.

4、電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上，導(dǎo)體內(nèi)部沒有靜電荷. 3.電場線垂直于導(dǎo)體表面. 4.導(dǎo)體為一等勢體，其表面為一等勢面.第8頁，共21頁。（2）. 電容器的電容是表示電容器 本領(lǐng)的物理量，電容器電容的定義是什么？ 平行板電容器的電容與哪些因素有 關(guān)？各是什么？ 【答】1.容納電荷本領(lǐng)； 2.電容器所帶電量Q與電容器兩板間的電勢 差 U的比值； 3.介電常數(shù) ，正對面積s ，兩板間的距離d； 4.C=s/4k d .第9頁，共21頁。三：帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng) 這部分知識是電學(xué)知識和力學(xué)知識的綜合應(yīng)用. 帶電粒子在勻強(qiáng)電場中的運(yùn)動(dòng)有加速和偏轉(zhuǎn)兩種情況.希望同學(xué)們結(jié)合學(xué)過的電學(xué)知識和力學(xué) 知識，課

5、后自己加以總結(jié).第10頁，共21頁。四：本章主要的公式 （1） F=KQ1Q2R2（2） E=F/QF=EQ(3) E=KQ /R2(4) E= UAB /d 不帶符號運(yùn)算：第11頁，共21頁。 帶符號運(yùn)算(1)UAB=A- B ；(2) UAB =UBA (3)UAB+UBC+UCD=UAD(4) WAB=QUAB(5) WAB= Q（A- B ）(6) WAB=EA-EB(7) EA =qA ； EB =qB第12頁，共21頁。五：疑難辨析比較電勢和電勢能異同電勢電勢能E1反映電場的性質(zhì)的物理量電荷在電場中某點(diǎn)時(shí)所具有的電勢能2電場中某點(diǎn)的電勢的大小，只跟電場本身有關(guān)，跟點(diǎn)電荷Q無關(guān)電勢能

6、的大小是由點(diǎn)電荷Q和該點(diǎn)的電勢共同決定3電勢差U是指電場中兩點(diǎn)間的電勢之差， UAB=A- B. 電勢能的改變量E 是指點(diǎn)電荷在電場中兩點(diǎn)間的電勢能之差，E=EA-EB4單位：伏特單位：焦耳5聯(lián)系： E =WAB=QUAB第13頁，共21頁。比較場強(qiáng)和電勢異同電場強(qiáng)度E電勢1描述電場的力的性質(zhì)描述電場的能的性質(zhì)2電場中某點(diǎn)的場強(qiáng)等于放在該點(diǎn)的點(diǎn)電荷所受的電場力F跟點(diǎn)電荷電量Q的比值，E=F/Q，E在數(shù)值上等于單位正電所受的電場力.電場中某點(diǎn)的電勢等于該點(diǎn)跟零電勢點(diǎn)間的電勢差. A = EA / Q, 在數(shù)值上等于單位正電荷所具有的電勢能.3矢量標(biāo)量4單位：N/C；V/mV（1V=1J/C）5電

7、勢沿著電場強(qiáng)度的方向降落第14頁，共21頁。六：應(yīng)用指導(dǎo)例2：如果把Q=1.010-8C的正電荷，從無窮遠(yuǎn)移至電場中的A點(diǎn)，需要克服電場 力做功W=1.210-4J，那么： （1）.Q在A點(diǎn)的電勢能和 A 點(diǎn) 的電 勢各是多少？ （2）.Q未移入電場前A點(diǎn)的電勢是多少？第15頁，共21頁。例3：一個(gè)帶正電荷的質(zhì)點(diǎn)，電量Q =2.0 10-9 C， 在靜電場中由A點(diǎn)移到B點(diǎn)， 在靜電場中由A點(diǎn)移倒B點(diǎn)，在這個(gè)過程中， 除了電場力外，其他力做的功為6.0 10-5 J，質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加了8.0 10-5 J，則A，B兩點(diǎn)間的電勢差為（ ） A. 3104V ; B. 1104V C. 4104V ;

8、 D. 7104V 解析：設(shè)電場力做的功為W1， 由動(dòng)能定理有W1+W2=EK解得： W1=8105J6105J=2105J. 則UAB=W1/Q=2105/2109V =1 104V 【答】B B第16頁，共21頁。例4：一個(gè)初動(dòng)能為EK 的帶電粒子，以速率V垂直電場線方向飛入帶電的平行板電容器，飛出時(shí)帶電粒子動(dòng)能為飛入時(shí)動(dòng)能的2倍.如果使粒子的初速度為原來的2倍，那么當(dāng)它飛出電容器的時(shí)刻，動(dòng)能（ ） A. 4 EK B. 4.25 EK C. 5 EK D. 8 EK 因 y=1/2at2 = U / 【 2dm (L/V)2 】 = UL2 /4dEK1/EK 又V=2V，則EK0=4E

9、K， 所以y=1/4y W電=1/4W電； 由動(dòng)能定理得： （1）W電=2EKEK W電=EK （2）W電=EKEK0 EK=W電+EK0 EK=1/4EK+4EK =4.25EKyVV 第17頁，共21頁。例4：如圖所示，相距為d，水平放置的兩塊平行的金屬板A和B，其電容量為C，開始時(shí)兩板均不帶電，A板接地且中央有小孔，現(xiàn)將帶電量為q質(zhì)量為m的帶電液滴，一滴一滴從小孔正上方h處由靜止滴下，落向B板后電荷全部傳給B板. 求：(1)第幾滴液滴在A和B板間,將做勻速直線運(yùn)動(dòng)? (2)能夠達(dá)到B板的液滴數(shù)不會超過多少滴?ABdh第18頁，共21頁。解（1）：設(shè)第n滴液滴在A,B間做勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么B板上的電量應(yīng)為（n-1）q，兩板間形成的電U=Q/C= （n-1）q/C.對帶電液滴進(jìn)行受力分析得： mg=E q mg=QU/d綜上所述得： n= +1 (2):設(shè)第(N+1)滴在電場中速度減為零時(shí)正好到達(dá)B板，則第(N+1)滴是在N滴液滴所形成的電場中運(yùn)動(dòng)，此時(shí)B板帶電量為N q，兩板間的電壓為U= N q/C，設(shè)第(N+1)滴從