魯科版選修31靜電場復(fù)習(xí)課件（31張）.pptVIP

第一章靜電場 復(fù)習(xí)課件 1 了解靜電現(xiàn)象及其應(yīng)用 掌握電荷守恒定律 2 知道點電荷的概念 熟練掌握庫侖定律的概念及應(yīng)用 3 掌握電場和電場強度的概念 會用電場線描述電場 會計算點電荷的電場 并能進行電場強度的疊加 靜電場是中學(xué)物理中十分重要的內(nèi)容 概念多且難理解 并常與力學(xué)知識有機結(jié)合 同時 它在較難的綜合問題中又是必備的基礎(chǔ)知識 因此 對概念的理解是考查的重點 要從描述電場力的性質(zhì)和能的性質(zhì)兩個角度深入理解電場 學(xué)會用電場線描述和分析電場 把握好電荷與電場的關(guān)系 1 元電荷和電荷守恒定律 1 元電荷 科學(xué)發(fā)現(xiàn)最小的電荷量 質(zhì)子 正電子的電荷量與它相同 用e表示 e c 2 電荷守恒定律 使物體帶電有三種方法 其實質(zhì)都是 電荷守恒定律內(nèi)容 電荷既不能創(chuàng)造 也不能消滅 只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 在轉(zhuǎn)移的過程中 電荷的保持不變 1 60 10 19 摩擦起電 感應(yīng)起電 接觸起電 帶電粒子的轉(zhuǎn)移 總量 2 庫侖定律 1 真空中兩個靜止點電荷之間的相互作用力與它們電荷量的乘積成正比 與它們距離的成反比 作用力的方向在它們的上 平方 連線 靜電力常量 9 0 109n m2 c2 3 電場 電場強度 1 電荷的周圍存在著 電場的基本性質(zhì)是對放入其中的電荷 這種力叫 電荷間的相互作用是通過發(fā)生的 3 矢量性 物理學(xué)中規(guī)定 電場中某點場強的方向與正電荷在該點所受靜電力的方向相同 與負電荷在該點所受靜電力的方向相反 電場 有力的作用 電場力 電場 靜電力f 電荷量q n c v m 4 點電荷的場強e 當(dāng)q為正電荷時 e的方向沿半徑向 當(dāng)q為負電荷時 e的方向沿半徑向 以q為中心 r為半徑作一球面 則球面上各點電場強度的大小 5 勻強電場 場強大小 方向 e是 勻強電場的場強與電勢差的關(guān)系式是e 其中d是沿電場線方向上的距離 外 里 相等 處處相同 定值 4 電場線 1 在電場中畫出一些曲線 使曲線上每一點的跟該點的場強方向一致 這樣的曲線叫電場線 2 電場線的特點 電場線的表示電場的強弱 電場線始于或 終止于或 任何兩條電場線都不相交 切線方向 疏密 正電荷 無窮遠處 無窮遠處 負電荷 考點一庫侖定律1 計算庫侖力的大小與判斷庫侖力的方向可以分別進行 用公式計算庫侖力大小時 不必將表示電荷q1 q2帶電性質(zhì)的正 負號代入公式中 只將其電荷量的絕對值代入公式中 從而算出力的大小 力的方向再根據(jù) 同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引 加以判斷 3 庫侖定律與萬有引力定律的比較 案例1 三個相同的金屬小球1 2 3分別置于絕緣支架上 各球之間的距離遠大于小球的直徑 球1的帶電量為q 球2的帶電量為nq 球3不帶電且離球1和球2很遠 此時球1 2之間作用力的大小為f 現(xiàn)使球3先與球2接觸 再與球1接觸 然后將球3移至遠處 此時1 2之間作用力的大小仍為f 方向不變 由此可知 a n 3b n 4c n 5d n 6 答案 d 考點二電場的性質(zhì)和電場線的特點1 電場的性質(zhì)電場強度 e f q中的e是利用比值法定義的物理量 e的大小 方向是由電場本身決定的 與放不放試探電荷 以及放入的試探電荷的正負 電荷量的多少均無關(guān) 既不能認(rèn)為e與f成正比 也不能認(rèn)為e與q成反比 對三個場強計算公式的比較 2 電場線的特點 1 電場線與帶電粒子在電場中的運動軌跡的關(guān)系根據(jù)電場線的定義 一般情況下 帶電粒子在電場中的運動軌跡不會與電場線重合 只有同時滿足以下3個條件時 兩者才會重合 電場線為直線 電荷初速度為零 或速度與電場線平行 電荷僅受電場力或所受合力的方向與電場線平行 2 等量同種電荷和等量異種電荷的電場 等量同種電荷的電場 如圖甲 兩點電荷連線中點o處的場強為零 此處無電場線 兩點電荷連線中點o附近電場線非常稀疏 但場強不為零 從兩點電荷連線中點o沿中垂面 線 到無限遠 電場線先變密后變疏 即場強先變大后變小 兩點電荷連線中垂線上各點的場強方向和該直線平行 關(guān)于o點對稱的兩點a與a b與b 的場強等大 反向 等量異種電荷的電場 如圖乙 兩點電荷連線上各點的場強方向從正電荷指向負電荷 沿電場線方向場強先變小再變大 兩點電荷連線的中垂面 線 上 電場線的方向均相同 即場強方向相同 且與中垂面 線 垂直 關(guān)于o點對稱的兩點 a與a b與b 的場強等大 同向 技巧提示 1 根據(jù)電場線的分布情況可以判斷電場強度的大小和方向 但僅由一條電場線不能判斷場強的強弱 2 電場線不是帶電粒子的運動軌跡 但滿足一定條件時可以和運動軌跡重合 3 幾種常見電場的電場線 如圖所示 案例2 一帶負電荷的質(zhì)點 在電場力作用下沿曲線abc從a運動到c 已知質(zhì)點的速率是遞減的 關(guān)于b點電場強度e的方向 下列圖示中可能正確的是 虛線是曲線在b點的切線 解析 由a至c的彎曲情況可知受力方向指向圖中虛線的右下方 b點的速度方向vb如圖 由a至c速率遞減可知受力方向如圖中f 角大于90 因為電荷為負 故場強方向應(yīng)與f反向 故d正確 答案 d 即時鞏固2 如圖所示 實線為不知方向的三條電場線 從電場中的m點以相同的速度飛出a b兩個帶電粒子 a b的運動軌跡如圖中虛線所示 a b只受電場力作用 則 a a一定帶正電 b一定帶負電b 兩個粒子的動能一個增加 一個減小c a的速度將減小 b的速度將增加d a的加速度將減小 b的加速度將增加 解析 由帶電粒子的運動軌跡可判定a b粒子電性相反 但由于電場線方向不明確 因此無法確定a b的電性 a不正確 因a b均只在電場力作用下運動 則電場力對a b均做正功 故a b動能減小 速度增加 b c錯誤 由電場線的疏密可判定a受電場力減小 b受電場力增加 d正確 答案 d 案例3 如圖所示 m n為兩個等量同種正電荷q 在其連線的中垂線上任意一點p自由釋放一個負電荷q 不計重力影響 關(guān)于點電荷q的運動 下列說法正確的是 a 從p o的過程中 加速度越來越大 速度也越來越大b 從p o的過程中 加速度越來越小 速度越來越大c 點電荷運動到o點時加速度為零 速度達到最大值d 點電荷越過o點后 速度越來越小 加速度越來越大 直到速度為零 解析 欲判斷點電荷從p o的運動情況 必須首先對等量同種電荷連線中垂線上的場強分布規(guī)律有一個清晰的了解 從兩點電荷連線中點o沿中垂線到無限遠 電場線先變密后變疏 即場強先變大后變小 如圖所示 點電荷從p o的過程中 電場力可能是先變大后變小 加速度隨之先變大后變小 也可能電場力一直變小 加速度一直變小 關(guān)鍵是p點位置的不確定性 不過 在到達o點之前 電場力一直表現(xiàn)為引力 速度一定是一直變大的 在o點時加速度為零 速度最大 該電場關(guān)于直線mn對稱 電荷越過o點后的運動也不一定是單調(diào)變化的 綜上所述 本題正確選項是c 答案 c 技巧點撥 熟悉幾種典型的電場線分布及特點 對迅速分析和討論問題非常有幫助 即時鞏固3 如圖 兩等量異號的點電荷相距為2a m與兩點電荷共線 n位于兩點電荷連線的中垂線上