選修3-1第六章第1課時(shí)電場(chǎng)力的性質(zhì)

選修3-1第六章第1課時(shí)電場(chǎng)力的性質(zhì)目錄contents電場(chǎng)基本概念與性質(zhì)電荷在電場(chǎng)中受力分析電勢(shì)能、電勢(shì)差和等勢(shì)面帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)規(guī)律平行板電容器與靜電感應(yīng)現(xiàn)象總結(jié)回顧與拓展延伸01電場(chǎng)基本概念與性質(zhì)存在于電荷周圍的一種特殊物質(zhì)，它對(duì)放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用。電場(chǎng)定義用電場(chǎng)強(qiáng)度（E）來(lái)描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向，電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，其方向與正電荷所受電場(chǎng)力方向相同。描述方法電場(chǎng)定義及描述方法表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱和方向的物理量，用E表示，單位是牛/庫(kù)（N/C）。規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向。電場(chǎng)強(qiáng)度與方向電場(chǎng)強(qiáng)度方向電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)線特點(diǎn)電場(chǎng)線從正電荷或無(wú)限遠(yuǎn)處出發(fā)，終止于負(fù)電荷或無(wú)限遠(yuǎn)處。電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱，電場(chǎng)線越密的地方電場(chǎng)越強(qiáng)，電場(chǎng)線越疏的地方電場(chǎng)越弱。電場(chǎng)線不相交、不相切。電場(chǎng)線定義：為了形象地描述電場(chǎng)而引入的線，實(shí)際上并不存在。電場(chǎng)線及其特點(diǎn)02電荷在電場(chǎng)中受力分析庫(kù)侖定律真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與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。點(diǎn)電荷間作用力同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。庫(kù)侖定律與點(diǎn)電荷間作用力電場(chǎng)力大小電場(chǎng)力的大小等于電荷量與電場(chǎng)強(qiáng)度的乘積，即F=qE。電場(chǎng)力方向正電荷在電場(chǎng)中受力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同，負(fù)電荷在電場(chǎng)中受力的方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反。電場(chǎng)力大小和方向判斷分析點(diǎn)電荷在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的受力情況，根據(jù)電場(chǎng)力公式進(jìn)行計(jì)算。實(shí)例一實(shí)例二實(shí)例三分析兩個(gè)點(diǎn)電荷之間的相互作用力，根據(jù)庫(kù)侖定律進(jìn)行計(jì)算。分析電荷在復(fù)合電場(chǎng)中的受力情況，需要綜合考慮多個(gè)電場(chǎng)的疊加效應(yīng)。030201受力分析實(shí)例解析03電勢(shì)能、電勢(shì)差和等勢(shì)面電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能，用Ep表示。電勢(shì)能定義Ep=qφ，其中q為電荷量，φ為電勢(shì)。電勢(shì)能計(jì)算電勢(shì)能具有相對(duì)性，與零電勢(shì)點(diǎn)的選擇有關(guān)。電勢(shì)能性質(zhì)電勢(shì)能概念及計(jì)算方法

電勢(shì)差定義和計(jì)算公式電勢(shì)差定義電場(chǎng)中兩點(diǎn)的電勢(shì)之差，用U表示。電勢(shì)差計(jì)算U=φ1-φ2，其中φ1和φ2分別為兩點(diǎn)的電勢(shì)。電勢(shì)差性質(zhì)電勢(shì)差是標(biāo)量，其正負(fù)表示大小和方向。等勢(shì)面定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相等的各個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的面。等勢(shì)面特點(diǎn)及判斷方法等勢(shì)面特點(diǎn)等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直。在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)電場(chǎng)力不做功。等勢(shì)面特點(diǎn)及判斷方法010204等勢(shì)面特點(diǎn)及判斷方法電場(chǎng)線總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。任意兩個(gè)等勢(shì)面都不會(huì)相交。等差等勢(shì)面越密的地方電場(chǎng)強(qiáng)度越大。等勢(shì)面判斷方法：根據(jù)電場(chǎng)線的方向和電勢(shì)的高低來(lái)判斷等勢(shì)面的位置和方向。0304帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)規(guī)律電場(chǎng)強(qiáng)度恒定在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向都是恒定的，不隨空間位置的變化而改變。電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度關(guān)系勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與它們沿電場(chǎng)線方向的距離成正比，與電場(chǎng)強(qiáng)度的大小也成正比。電場(chǎng)線平行且等間距勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是一組平行且等間距的直線，表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和方向在空間中保持不變。勻強(qiáng)電場(chǎng)特點(diǎn)描述帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力方向與電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相同或相反，取決于粒子的帶電性質(zhì)。電場(chǎng)力方向帶電粒子受到的電場(chǎng)力大小與粒子的電荷量和所在位置的電場(chǎng)強(qiáng)度大小成正比。電場(chǎng)力大小在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡通常是一條拋物線或直線，具體形狀取決于粒子的初速度和受力情況。運(yùn)動(dòng)軌跡帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中受力分析偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)如果帶電粒子的初速度與電場(chǎng)力方向垂直，粒子將做類平拋運(yùn)動(dòng)，速度方向會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，同時(shí)速度大小也會(huì)發(fā)生變化。加速運(yùn)動(dòng)如果帶電粒子的初速度與電場(chǎng)力方向相同或相反，粒子將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度大小和方向都會(huì)發(fā)生變化。速度變化規(guī)律在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，帶電粒子的速度變化規(guī)律遵循牛頓第二定律和動(dòng)量定理，可以通過(guò)受力分析和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式進(jìn)行求解。運(yùn)動(dòng)軌跡和速度變化規(guī)律05平行板電容器與靜電感應(yīng)現(xiàn)象由兩塊平行放置的金屬板構(gòu)成，中間為絕緣介質(zhì)，形成電容器的兩個(gè)極板。結(jié)構(gòu)當(dāng)平行板電容器接通電源后，正極板上的自由電子受到電源電場(chǎng)力的作用向負(fù)極板移動(dòng)，使得正極板帶正電，負(fù)極板帶負(fù)電。在電源電場(chǎng)力作用下，正、負(fù)電荷分別聚集在兩個(gè)極板上，形成電場(chǎng)。工作原理平行板電容器結(jié)構(gòu)和工作原理靜電感應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生條件存在電場(chǎng)必須有外電場(chǎng)存在，使得導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷受到電場(chǎng)力的作用。導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體內(nèi)的自由電荷在電場(chǎng)力作用下移動(dòng)，直到導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零，達(dá)到靜電平衡狀態(tài)。03表面附近電場(chǎng)線與表面垂直在導(dǎo)體表面附近，電場(chǎng)線總是與導(dǎo)體表面垂直，且指向?qū)w外部。01內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零導(dǎo)體內(nèi)部自由電荷的移動(dòng)使得內(nèi)部電場(chǎng)強(qiáng)度為零，即導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有凈電荷。02電荷分布在導(dǎo)體表面在靜電平衡狀態(tài)下，導(dǎo)體的凈電荷只分布在導(dǎo)體表面上，且電荷分布與導(dǎo)體表面的形狀有關(guān)。靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體特點(diǎn)06總結(jié)回顧與拓展延伸電場(chǎng)強(qiáng)度描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)的物理量，其大小等于單位電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力。電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與正電荷在電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力方向相同。電勢(shì)描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)的物理量，其大小等于單位正電荷在電場(chǎng)中從某點(diǎn)移到參考點(diǎn)（零電勢(shì)點(diǎn)）時(shí)電場(chǎng)力所做的功。電勢(shì)具有相對(duì)性，其大小與零電勢(shì)點(diǎn)的選擇有關(guān)。電勢(shì)差描述電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值，也叫電壓。其大小等于單位正電荷從電場(chǎng)中一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí)電場(chǎng)力所做的功。電場(chǎng)線為了形象地描述電場(chǎng)而引入的線，電場(chǎng)線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向，電場(chǎng)線的疏密程度反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱。關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)總結(jié)回顧求解電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí)，要注意電場(chǎng)強(qiáng)度的方向，以及電荷的正負(fù)對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度方向的影響。利用電場(chǎng)線和等勢(shì)面的性質(zhì)，可以判斷電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)、電勢(shì)差等物理量的變化情況。在求解電勢(shì)和電勢(shì)差時(shí)，要選擇合適的零電勢(shì)點(diǎn)，并理解電勢(shì)的相對(duì)性。掌握一些常見(jiàn)的電場(chǎng)模型，如點(diǎn)電荷、勻強(qiáng)電場(chǎng)、平行板電容器等，以便在解題時(shí)能夠快速準(zhǔn)確地應(yīng)用相關(guān)公式和定理。解題技巧和方法分享靜電場(chǎng)與恒定電流靜電場(chǎng)是靜止電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，而恒定電流是電荷的定向移動(dòng)形成的電流。兩者之間存在密切的聯(lián)系，可以通過(guò)靜電場(chǎng)的知識(shí)來(lái)理解恒定電流的性質(zhì)和特點(diǎn)。電場(chǎng)與磁場(chǎng)電場(chǎng)和磁場(chǎng)是物質(zhì)存在的兩種基本形式之一，它們之間既有相似之處也有不同之處。例如，電場(chǎng)和磁場(chǎng)都可以對(duì)電荷產(chǎn)生作用力，但它們的力的性質(zhì)和方向