物理靜電場(chǎng)章末復(fù)習(xí)上課市公開(kāi)課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

《靜電場(chǎng)》章末復(fù)習(xí)物理選修3-1第1頁(yè)第1頁(yè)本章知識(shí)結(jié)構(gòu)電場(chǎng)電場(chǎng)“能”性質(zhì)庫(kù)侖定律電荷守恒定律電容器兩個(gè)性質(zhì)兩個(gè)定律帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)平衡加速電場(chǎng)“力”性質(zhì)偏轉(zhuǎn)電勢(shì)差電勢(shì)電場(chǎng)線電場(chǎng)強(qiáng)度第2頁(yè)第2頁(yè)一、基本概念1、起電方式①摩擦起電③接觸起電②感應(yīng)起電實(shí)質(zhì)：電子得失或轉(zhuǎn)移2、元電荷：1e=1.6×10–19C

1C=6.25×1018e3、比荷：物體所帶電量與物體質(zhì)量比值q/m4、點(diǎn)電荷：有帶電量而無(wú)大小形狀點(diǎn),是一個(gè)抱負(fù)化模型第3頁(yè)第3頁(yè)電荷既不能創(chuàng)造，也不能消失，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從物體這一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移過(guò)程中總電荷量不變。二、電荷守恒定律第4頁(yè)第4頁(yè)2、公式：F=kQ1Q2/r2k=

9×109N?m2/c2——靜電力常量庫(kù)侖扭秤Q1、Q2——兩個(gè)點(diǎn)電荷帶電量絕對(duì)值①r——兩個(gè)點(diǎn)電荷間距離3、合用條件：真空中點(diǎn)電荷或電荷分布均勻球體4、對(duì)庫(kù)侖定律理解：三、庫(kù)侖定律1、內(nèi)容：在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷間作用力跟它們電荷量乘積成正比，跟它們之間距離平方成反比，作用力方向在它們連線上。②兩電荷間庫(kù)侖力是一對(duì)作用力和反作用力③

r→0時(shí)，F(xiàn)≠∞Q1Q2r第5頁(yè)第5頁(yè)5、應(yīng)用：①兩相同球體接觸起電②三點(diǎn)電荷靜電平衡㈠:兩球帶同種電荷，總電量?jī)汕蚓症?兩球帶異種電荷，先中和后，凈電荷再均分兩同夾異，兩大夾小，近小遠(yuǎn)大③帶電擺球平衡：整體法：三力共點(diǎn)（c為兩球重心）m↗，θ↘G總θ1θ2cm1m2擺角θ與帶電量無(wú)關(guān)第6頁(yè)第6頁(yè)四、電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度

1、電場(chǎng)是客觀存在一個(gè)物質(zhì)２、電場(chǎng)基本性質(zhì)：對(duì)放入其中帶電體有力作用3、電場(chǎng)強(qiáng)度：矢量4、單位：N/CV/m5、公式：E=

F/q

定義式普適E=kQ/r2

計(jì)算式適合用于真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)E=U/d

計(jì)算式適合用于勻強(qiáng)電場(chǎng)第7頁(yè)第7頁(yè)1、判斷電場(chǎng)強(qiáng)度大小辦法。第8頁(yè)第8頁(yè)2、判斷電場(chǎng)強(qiáng)度方向幾種辦法：辦法一:依據(jù)要求，正電荷所受電場(chǎng)力方向即是該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向；辦法二:電場(chǎng)線上每一點(diǎn)切線方向即是該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向；辦法三:電勢(shì)減少最快方向就是場(chǎng)強(qiáng)方向。3、電場(chǎng)強(qiáng)度疊加：矢量合成法則第9頁(yè)第9頁(yè)公式合用范圍公式闡明任何電場(chǎng)定義式：其中q是試驗(yàn)電荷，F(xiàn)是它在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力。真空中點(diǎn)電荷電場(chǎng)Q是場(chǎng)源電荷，E表示跟點(diǎn)電荷相距r處某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)勻強(qiáng)電場(chǎng)其中d為在場(chǎng)強(qiáng)方向（沿電場(chǎng)線方向）上距離

，和區(qū)別：第10頁(yè)第10頁(yè)▲例：一對(duì)等量異（同）種點(diǎn)電荷Q、-Q連線、中垂線上場(chǎng)強(qiáng)（相距2L）+Q-QOX2LAyEByEB+Q-QOX2LA第11頁(yè)第11頁(yè)五、電場(chǎng)線1、應(yīng)用：2、特點(diǎn)：③電場(chǎng)線存在于正負(fù)電荷及無(wú)窮遠(yuǎn)（大地）三者之間①?gòu)恼姾沙霭l(fā)，終止于負(fù)電荷②不閉合、不相交、不中斷④電場(chǎng)線條數(shù)與電荷量成正比⑤電場(chǎng)線與電荷運(yùn)動(dòng)軌跡普通不重疊判斷場(chǎng)強(qiáng)大小與方向判斷電荷在電場(chǎng)受力方向判斷電勢(shì)高下判斷在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷做功正負(fù)判斷電荷電勢(shì)能大小解釋靜電感應(yīng)現(xiàn)象第12頁(yè)第12頁(yè)3、常見(jiàn)電場(chǎng)電場(chǎng)線：①正、負(fù)點(diǎn)電荷電場(chǎng)③一對(duì)等量異種電荷電場(chǎng)④一對(duì)等量同種電荷電場(chǎng)②勻強(qiáng)電場(chǎng)第13頁(yè)第13頁(yè)六、靜電平衡2、靜電平衡導(dǎo)體特點(diǎn)：③凈電荷只能分布于導(dǎo)體表面①內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為0②表面附近場(chǎng)強(qiáng)垂直于導(dǎo)體表面④導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，表面及任何截面是個(gè)等勢(shì)面導(dǎo)體中沒(méi)有電流通過(guò)，導(dǎo)體兩端沒(méi)有電壓感應(yīng)電荷效果：產(chǎn)生附加（感應(yīng)）場(chǎng)強(qiáng)，削弱（并抵消）外電場(chǎng)，阻礙（并制止）電荷運(yùn)動(dòng)反證法第14頁(yè)第14頁(yè)▲例：求感應(yīng)電荷產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)ACdAd接地第15頁(yè)第15頁(yè)七、電勢(shì)φ1、定義：2、單位：伏1V=1J/C3、決定原因：生場(chǎng)電荷、位置4、相對(duì)性：零電勢(shì)選取，理論上取無(wú)窮遠(yuǎn)，事實(shí)上常取大地。正電荷周圍空間電勢(shì)恒為正。負(fù)電荷周圍空間電勢(shì)恒為負(fù)。5、電勢(shì)高下判斷：沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低◆正電荷電勢(shì)能與電勢(shì)同號(hào)負(fù)電荷電勢(shì)能與電勢(shì)反號(hào)（標(biāo)量）三個(gè)量都有正負(fù)號(hào)φA＞φB＞OφA＜φB＜OABAB第16頁(yè)第16頁(yè)如何比較電場(chǎng)中任兩點(diǎn)電勢(shì)高下呢？辦法一:依據(jù)電場(chǎng)線方向判斷，順著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低；辦法二:依據(jù)電勢(shì)定義式φ=Ep/q=-W/q，從電勢(shì)物理意義上分析判斷;如：將+q從無(wú)窮遠(yuǎn)處移至+Q電場(chǎng)中某點(diǎn)，外力克服電場(chǎng)力做功越多，則該點(diǎn)電勢(shì)越高；辦法三:依據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向判斷，場(chǎng)強(qiáng)方向即為電勢(shì)減少最快方向.辦法四:依據(jù)電勢(shì)差判斷，若UAB＞0，則φA＞φB辦法一:依據(jù)電場(chǎng)力做功正負(fù)判斷，若電場(chǎng)力對(duì)移動(dòng)電荷做正（負(fù)）功，則電勢(shì)能減少（增長(zhǎng)）；辦法二:依據(jù)公式Ep=qφ；WAB＝qUAB計(jì)算。如何比較電荷電勢(shì)能大小呢？第17頁(yè)第17頁(yè)等勢(shì)面幾種典型電場(chǎng)等勢(shì)面：普通畫(huà)等差等勢(shì)面等勢(shì)面疏密反應(yīng)電場(chǎng)強(qiáng)弱1、點(diǎn)電荷電場(chǎng)中檔勢(shì)面：以點(diǎn)電荷為球心一簇球面第18頁(yè)第18頁(yè)等勢(shì)面2、等量異種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中檔勢(shì)面：兩簇對(duì)稱曲面第19頁(yè)第19頁(yè)等勢(shì)面3、等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中檔勢(shì)面：兩簇對(duì)稱曲面第20頁(yè)第20頁(yè)等勢(shì)面5、勻強(qiáng)電場(chǎng)中檔勢(shì)面：垂直于電場(chǎng)線一簇平面4、形狀不規(guī)則帶電導(dǎo)體附近電場(chǎng)線及等勢(shì)面第21頁(yè)第21頁(yè)點(diǎn)電荷勢(shì)場(chǎng)等勢(shì)面等勢(shì)面場(chǎng)電線電場(chǎng)線+第22頁(yè)第22頁(yè)電偶極勢(shì)場(chǎng)+-電場(chǎng)線電場(chǎng)線等勢(shì)面等勢(shì)面第23頁(yè)第23頁(yè)電容器勢(shì)場(chǎng)++++++++++++++++++電場(chǎng)線等勢(shì)面第24頁(yè)第24頁(yè)電導(dǎo)塊勢(shì)場(chǎng)等勢(shì)面等勢(shì)面電場(chǎng)線電場(chǎng)線++++++++++++++++++++++++++++++++++第25頁(yè)第25頁(yè)綜合勢(shì)場(chǎng)圖+等勢(shì)面等勢(shì)面場(chǎng)電線電場(chǎng)線++++++++++++++++++電場(chǎng)線等勢(shì)面+-電場(chǎng)線電場(chǎng)線等勢(shì)面等勢(shì)面++++++++++++++++++++++++++++++等勢(shì)面等勢(shì)面電場(chǎng)線電場(chǎng)線++++第26頁(yè)第26頁(yè)1、定義：八、電勢(shì)差：（電壓）2、決定式：uab=φa-φb

◆單下標(biāo)或無(wú)下標(biāo)時(shí)取絕對(duì)值

有下腳標(biāo)時(shí)應(yīng)注意正負(fù)號(hào)uab=－uba3、絕對(duì)性：與零勢(shì)點(diǎn)無(wú)關(guān)4、場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)無(wú)必定聯(lián)系：③場(chǎng)強(qiáng)相等，電勢(shì)不一定相等；電勢(shì)相等，場(chǎng)強(qiáng)不一定相等①場(chǎng)強(qiáng)為0，電勢(shì)不一定為0；電勢(shì)為0，場(chǎng)強(qiáng)不一定為0②場(chǎng)強(qiáng)大，電勢(shì)不一定高；電勢(shì)高，場(chǎng)強(qiáng)不一定大5、場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差關(guān)系：-----適合用于勻強(qiáng)電場(chǎng)第27頁(yè)第27頁(yè)九、電場(chǎng)力功1、電場(chǎng)力做功特點(diǎn)：（同重力）③靜止電荷在電場(chǎng)力作用下（或電場(chǎng)力做正功情況）①只決定于起點(diǎn)、終點(diǎn)電勢(shì)差，與路徑無(wú)關(guān)②正功→電勢(shì)能減少，負(fù)功→電勢(shì)能增長(zhǎng)正電荷：從電勢(shì)高→電勢(shì)低；負(fù)電荷：從電勢(shì)低→電勢(shì)高無(wú)論正負(fù)電荷：均從電勢(shì)能大→電勢(shì)能小2、電場(chǎng)力做功計(jì)算：①W=Fd=Eqd--------勻強(qiáng)②W=qu---------------通用◆可通過(guò)功正負(fù)來(lái)擬定電勢(shì)高下及電勢(shì)差第28頁(yè)第28頁(yè)十、電容器：——平行板1、定義式：ε≥1，→介電常數(shù)S→正對(duì)面積；d→極板間距2、決定式：3、單位：法拉（F）微法（μF）皮法（pF）——普適通用1F=106μF=1012pF第29頁(yè)第29頁(yè)4、平行板電容器兩種充電方式：U不變①

電源保持連接狀態(tài)②

充電后電源切斷若d↘，E↗d↘，C↗，Q↗Q不變?nèi)鬱↘，C↗，U↘E不變第30頁(yè)第30頁(yè)十一、帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)：①

牛頓運(yùn)動(dòng)定律②

動(dòng)能定理1、勻變速直線運(yùn)動(dòng)：2、輻射電場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)：電場(chǎng)力與重力垂直——豎直面變速圓周運(yùn)動(dòng)3、勻強(qiáng)電場(chǎng)中圓周運(yùn)動(dòng)（考慮重力）◆例：?jiǎn)螖[（帶電小球與絕緣繩）等效“重力”：mgEqG‘ABo“最低點(diǎn)”：V最大，動(dòng)能最大，繩子最易斷“最高點(diǎn)”：V最小，臨界點(diǎn)，繩子最易彎曲第31頁(yè)第31頁(yè)①

粒子落在極板上②

粒子穿出極板4、勻強(qiáng)電場(chǎng)中類平拋運(yùn)動(dòng)——F合與V0垂直（不計(jì)重力或重力與電場(chǎng)力共線）飛行時(shí)間由y決定飛行時(shí)間由L決定第32頁(yè)第32頁(yè)θ③

粒子先通過(guò)加速電場(chǎng)再進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)④

粒子穿出電場(chǎng)后勻速運(yùn)動(dòng)打在屏幕上OY第33頁(yè)第33頁(yè)備選例題1、已知如圖，帶電小球A、B電荷分別為QA、QB，OA=OB，都用長(zhǎng)L絲線懸掛在O點(diǎn)。靜止時(shí)A、B相距為d。為使平衡時(shí)AB間距離減為d/2，可采用下列哪些辦法（）A.將小球A、B質(zhì)量都增長(zhǎng)到本來(lái)2倍B.將小球B質(zhì)量增長(zhǎng)到本來(lái)8倍

C.將小球A、B電荷量都減小到本來(lái)二分之一

D.將小球A、B電荷量都減小到本來(lái)二分之一，同時(shí)將小球B質(zhì)BD第34頁(yè)第34頁(yè)備選例題2、（考察場(chǎng)強(qiáng)）如圖中帶箭頭直線是某一電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線，在這條線上有A、B兩點(diǎn)，用EA、EB表示A、B兩處場(chǎng)強(qiáng)大小，則正確是（）（1）A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向相同（2）由于電場(chǎng)線從A指向B，因此EA＞EB（3）A、B同在一條電場(chǎng)線上，且電場(chǎng)線是直線，因此EA=EB（4）不知A、B附近電場(chǎng)線分布情況，EA、EB大小不能擬定A、（1）（2） B、（1）（3）

C、（1）（4）C第35頁(yè)第35頁(yè)備選例題3、如圖a所表示，直線AB是某點(diǎn)電荷電場(chǎng)中一條電場(chǎng)線。圖b是放在電場(chǎng)線上兩點(diǎn)a、b電荷電量與所受電場(chǎng)力大小間函數(shù)圖像。由此能夠鑒定（）

A．場(chǎng)源也許是正電荷，位置在點(diǎn)A左側(cè)B．場(chǎng)源也許是正電荷，位置在點(diǎn)B右側(cè)C．場(chǎng)源也許是負(fù)電荷，位置在點(diǎn)A左側(cè)D．場(chǎng)源也許是負(fù)電荷，位置在點(diǎn)B右側(cè)AC第36頁(yè)第36頁(yè)備選例題4、如圖，一電子沿等量異種電荷中垂線由A-O-B飛過(guò)，則電子所受電場(chǎng)力大小和方向如何改變（）A：先變大后變小，方向水平向左。B：先變大后變小，方向水平向右。C：先變小后變大，方向水平向左。D：先變小后變大，方向水平向右。AAOB第37頁(yè)第37頁(yè)是非題(A)若將放在電場(chǎng)中某點(diǎn)電荷q改為－q，則該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小不變，方向與本來(lái)相反。（B）若取走放在電場(chǎng)中某點(diǎn)電荷，則該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度變?yōu)榱恪＃–）沿電場(chǎng)線方向，場(chǎng)強(qiáng)一定越來(lái)越小。（D）若電荷q在A處受到電場(chǎng)力比B點(diǎn)時(shí)大，則A點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度比B點(diǎn)大。（E）電場(chǎng)中某點(diǎn)電場(chǎng)線方向，就是放在該點(diǎn)電荷所受電場(chǎng)力方向。（F）無(wú)論什么電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)方向總是由高電勢(shì)指向低電勢(shì)。（G）已知A、B為某一電場(chǎng)線（直線）上兩點(diǎn)由此可知，A、B兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同，但EA和EB大小無(wú)法比較。第38頁(yè)第38頁(yè)是非題（A）在電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度越大地方電勢(shì)越高。（B）若某區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度均相等，則此區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)電勢(shì)一定相等。（C）原靜止點(diǎn)電荷在只受電場(chǎng)力時(shí)，一定從電勢(shì)高處向電勢(shì)低處運(yùn)動(dòng)。（D）兩個(gè)等量同種點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)為零、電勢(shì)不為零。第39頁(yè)第39頁(yè)是非題（并簡(jiǎn)明闡明理由。）（A）電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，其電勢(shì)能一定減小。（B）檢查電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力很大時(shí)，它在該點(diǎn)含有電勢(shì)能也一定大。（C）把兩個(gè)異號(hào)電荷靠近時(shí)，電荷電勢(shì)能增大