靜電場(chǎng)復(fù)習(xí)精ppt精選課件

靜電場(chǎng),物理選修3-1,電荷,電荷守恒定律,庫(kù)侖定律,電場(chǎng),電場(chǎng)力的性質(zhì),電場(chǎng)能的性質(zhì),場(chǎng)強(qiáng)定義式：,點(diǎn)電荷電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)：,勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)：,電勢(shì)：,電勢(shì)差：,電場(chǎng)力：,電勢(shì)能：,形象描述,電場(chǎng)線,等勢(shì)面,切線方向反映某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向,疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱,電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面,沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)降落最快,電場(chǎng)線密集處等勢(shì)面也密,應(yīng)用,帶電粒子在電場(chǎng)中的1、平衡；2、直線運(yùn)動(dòng)；3、偏轉(zhuǎn),電場(chǎng)中的導(dǎo)體：靜電感應(yīng)；靜電平衡,電容器,場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理：,三種起電方式,電場(chǎng)力,電場(chǎng)強(qiáng)度,電勢(shì)差,電勢(shì),電勢(shì)能,電場(chǎng)力的功,電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),一、電荷及庫(kù)侖定律,起電的三種方式,摩擦起電,感應(yīng)起電,接觸起電,規(guī)律：近、遠(yuǎn)端帶上等量的異種電荷.(近端感應(yīng)異種電荷，遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷),結(jié)果：兩個(gè)相互摩擦的物體帶上了等量異種電荷。,規(guī)律：相同金屬球平分總電量；不同金屬球比例分配,電荷的轉(zhuǎn)移,電荷守恒定律電荷既不會(huì)創(chuàng)生，也不會(huì)消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，電荷的總量保持不變。,或：一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和保持不變。,起電的三種方式的原因：電荷的轉(zhuǎn)移,一、電荷及庫(kù)侖定律,元電荷是指最小的電量e=1.601019C。點(diǎn)電荷是指不考慮形狀和大小的帶電體。檢驗(yàn)電荷場(chǎng)源電荷,一、電荷及庫(kù)侖定律,內(nèi)容：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.,電荷守恒定律,方向：,計(jì)算時(shí)，若電荷是負(fù)電荷只需它的絕對(duì)值代入,在兩電荷的連線上,同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引.,庫(kù)侖定律,k=9109Nm2/C2，稱為靜電力常量。,一、電荷及庫(kù)侖定律,練習(xí)1：如圖所示，帶電量分別為4q和-q的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細(xì)桿上,相距為d。若桿上套一帶電小環(huán)C，帶電體A、B和C均可視為點(diǎn)電荷.求小環(huán)C的平衡位置?,一、電荷及庫(kù)侖定律,解：,（1）設(shè)C在AB連線的延長(zhǎng)線上距離B為l處達(dá)到平衡，帶電量為Q，,由平衡條件,解得,所以平衡位置在AB連線的延長(zhǎng)線上距離B為d處,一、電荷及庫(kù)侖定律,練習(xí)2：光滑絕緣的水平面上固定著三個(gè)帶電小球A、B、C,它們的質(zhì)量均為m,間距均為r,A、B帶等量正電荷q.現(xiàn)對(duì)C球施一水平力F的同時(shí),將三個(gè)小球都放開,如圖所示,欲使得三個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中保持間距r不變,求:(1)C球的電性和電荷量.(2)力F及小球的加速度a.,一、電荷及庫(kù)侖定律,解析設(shè)取A、B、C系統(tǒng)為研究對(duì)象,由牛頓第二定律有:F=3ma.以A為研究對(duì)象,畫出其受力圖如右圖所示,A球受到B球的庫(kù)侖斥力F1和C球的庫(kù)侖力F2后,要產(chǎn)生水平向右的加速度,故F2必為引力,所以C球帶負(fù)電荷.又由庫(kù)侖定律得,答案(1)負(fù)電2q(3),一、電荷及庫(kù)侖定律,定義式，適用于一切電場(chǎng),僅對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)適用,q是檢驗(yàn)電荷，E與q無(wú)關(guān),Q是場(chǎng)源電荷，E與Q成正比,1、，,和,的區(qū)別：,僅對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)適用,d為沿電場(chǎng)線方向的距離,二、電場(chǎng)的描述,【例1】圖中邊長(zhǎng)為a的正三角形ABC的三個(gè)頂點(diǎn)分別固定三個(gè)點(diǎn)電荷+q、+q、-q，求該三角形中心O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向。,二、電場(chǎng)的描述,1.場(chǎng)強(qiáng)的疊加問題,求場(chǎng)強(qiáng)的疊加問題的方法：1.補(bǔ)償法2.對(duì)稱法3.極限法4.微元法見小專題（一）,1.場(chǎng)強(qiáng)的疊加問題,二、電場(chǎng)的描述,判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小與方向判斷電荷在電場(chǎng)的受力方向判斷電勢(shì)的高低判斷在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷做功的正負(fù)判斷電荷電勢(shì)能的大小解釋靜電感應(yīng)現(xiàn)象,二、電場(chǎng)的描述,2.電場(chǎng)線的性質(zhì)及作用,電場(chǎng)線的性質(zhì),二、電場(chǎng)的描述,【例2】如圖5所示,點(diǎn)電荷的靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線用實(shí)線表示,但其方向未標(biāo)明,虛線是某一帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡.a、b是軌跡上的兩點(diǎn).若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受到電場(chǎng)力的作用,根據(jù)此圖可作出正確判斷的是()A.帶電粒子所帶電荷的性質(zhì)B.a、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度方向C.帶電粒子a、b兩點(diǎn)處的受力方向D.帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大,圖5,CD,二、電場(chǎng)的描述,練習(xí)1一負(fù)電荷從電場(chǎng)中A點(diǎn)由靜止釋放,只受電場(chǎng)力作用,沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),它運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象如圖6所示.則A、B兩點(diǎn)所在區(qū)域的電場(chǎng)線分布情況可能是下圖中的(),圖6,C,二、電場(chǎng)的描述,練習(xí)2.某電場(chǎng)的電場(chǎng)線分布如圖所示，以下說(shuō)法正確的是（）A.c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)B.a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)C.若將一試電荷+q由a點(diǎn)釋放，它將沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)D.若在d點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷-Q，將一試探電荷+q由a移至b的過(guò)程中，電勢(shì)能減小,BD,解見下頁(yè),二、電場(chǎng)的描述,A.根據(jù)電場(chǎng)線疏密表示電場(chǎng)強(qiáng)度大小，c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)，A錯(cuò)誤；,解：,B.根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低（最快），a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)，B正確；,C.若將一試電荷+q由a點(diǎn)釋放，因受力方向沿電場(chǎng)方向（電場(chǎng)線切線），它不能沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，C錯(cuò)誤；,D.若在d點(diǎn)再固定一點(diǎn)電荷-Q，疊加后電勢(shì)仍然a高于b，將一試探電荷+q由a移至b的過(guò)程中，因電勢(shì)降低，所以電勢(shì)能減小，D正確；,二、電場(chǎng)的描述,如何比較電場(chǎng)中任兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呢？,判斷電場(chǎng)強(qiáng)度大小的幾種方法：方法一:公式E=Fq決定；F-q圖像斜率方法二:在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中，E=kQr2；方法三:在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)處處相等；方法四:電場(chǎng)線密（疏）處強(qiáng)大（?。?二、電場(chǎng)的描述,判斷電場(chǎng)強(qiáng)度方向的幾種方法：方法一:根據(jù)規(guī)定，正電荷所受電場(chǎng)力的方向即是該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向；方法二:電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向即是該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向；方法三:電勢(shì)降低最快的方向就是場(chǎng)強(qiáng)的方向。,例3.兩帶電量分別為q和q的點(diǎn)電荷放在x軸上，相距為L(zhǎng)，能正確反映兩電荷連線上場(chǎng)強(qiáng)大小E與x關(guān)系的是圖（）,A,類型三電場(chǎng)強(qiáng)度的考察,3、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能、電場(chǎng)力的功,1.如何比較電場(chǎng)中任兩點(diǎn)電勢(shì)的高低呢？,方法一:根據(jù)電場(chǎng)線方向判斷，沿著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低；方法二:根據(jù)電勢(shì)的定義式=/q，各物理量都帶正負(fù)，正值比零大，零比負(fù)值大。方法三:根據(jù)場(chǎng)強(qiáng)方向判斷，場(chǎng)強(qiáng)方向即為電勢(shì)降低最快的方向.,方法四:根據(jù)電勢(shì)差判斷，若UAB0，則AB,2.等勢(shì)面,等勢(shì)面的性質(zhì)：在同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等，所以在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功電場(chǎng)線跟等勢(shì)面一定垂直，并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。等勢(shì)面越密，電場(chǎng)強(qiáng)度越大等勢(shì)面不相交，不相切,練習(xí).如圖所示，虛線a、b、c是電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，相鄰等勢(shì)面間的電勢(shì)差相同，實(shí)線為一個(gè)帶正電的質(zhì)點(diǎn)僅在電場(chǎng)力作用下，通過(guò)該區(qū)域的運(yùn)動(dòng)軌跡，P、Q是軌跡上的兩點(diǎn)。下列說(shuō)法中正確的是（）A.三個(gè)等勢(shì)面中，等勢(shì)面a的電勢(shì)最高B.帶電質(zhì)點(diǎn)一定是從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)C.帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的加速度比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)小D.帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)小,練習(xí)2假設(shè)空間某一靜電場(chǎng)的x軸方向電勢(shì)隨x軸變化情況如圖9所示，根據(jù)圖中信息可以確定下列說(shuō)法中正確的是（）A空間各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向均與x軸垂直B電荷沿x軸從0移到x1的過(guò)程中，一定不受電場(chǎng)力的作用C正電荷沿x軸從x2移到x3的過(guò)程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小D負(fù)電荷沿x軸從x4移到x5的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加,D,解見下頁(yè),空間各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向均與等勢(shì)面垂直，沿x軸各點(diǎn)電勢(shì)不等，x軸不是等勢(shì)面，A錯(cuò)；,解：,由電場(chǎng)力做功W=q(2-1)，電荷沿x軸從0移到x1的過(guò)程中，W=0，可能電場(chǎng)力方向與x軸垂直，B錯(cuò)；,正電荷沿x軸從x2移到x3的過(guò)程中,電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加，C錯(cuò)；只有選項(xiàng)D正確。,練習(xí)3.空間有一沿x軸對(duì)稱分布的電場(chǎng),其電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖象如圖所示.下列說(shuō)法中正確的是（）（A）O點(diǎn)的電勢(shì)最低（B）x2點(diǎn)的電勢(shì)最高（C）x1和-x1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等（D）x1和x3兩點(diǎn)的電勢(shì)相等,可畫出電場(chǎng)線如下：沿電場(chǎng)線電勢(shì)降落最快,所以O(shè)點(diǎn)電勢(shì)最高，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；,解：,根據(jù)U=Ed，電場(chǎng)強(qiáng)度是變量,可用E-x圖像面積表示電勢(shì)，所以x1和-x1兩點(diǎn)的電勢(shì)相等，C正確;,x1和x3兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，電勢(shì)不相等，,C,D錯(cuò)誤。,方法一:根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(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（增加）；方法二:根據(jù)公式Ep=q；WABqUAB計(jì)算。,如何比較電荷電勢(shì)能的大小呢？,題5是非題（并簡(jiǎn)要說(shuō)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）檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的電場(chǎng)力很大時(shí)，它在該點(diǎn)具有的電勢(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。,（D）若電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為零，則同一點(diǎn)電荷在A、B兩點(diǎn)所具有的電勢(shì)能必定相同。（E）將一電荷勻速地從電場(chǎng)中的一點(diǎn)移至另一點(diǎn)，外力所做的功等于該電荷電勢(shì)能的變化量。（F）電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí)，若電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢(shì)能一定減小，而電荷的動(dòng)能不一定減小。,4、如圖，虛線a、b、c勢(shì)某靜電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面，它們的電勢(shì)a最大，c最少，一帶正電的粒子射入電場(chǎng)中，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖實(shí)線KLMN所示，由圖可知（）,粒子從K到L的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功粒子從L到M的過(guò)程中，電場(chǎng)力做負(fù)功粒子從K到L的過(guò)程中，電勢(shì)能增加粒子從L到N的過(guò)程中，動(dòng)能減少,AC,三、電場(chǎng)中的導(dǎo)體電容器,1如圖所示在真空中把一絕緣導(dǎo)體AB向帶負(fù)電的小球P緩慢的靠近時(shí)，下列說(shuō)法正確的是（）A、B端的感應(yīng)電荷越來(lái)越多B、導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越大C、導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大于在N點(diǎn)產(chǎn)生的的場(chǎng)強(qiáng)D、導(dǎo)體的感應(yīng)電荷在M、N兩點(diǎn)產(chǎn)生的的場(chǎng)強(qiáng)相等,AC,8如圖所示，在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B，電荷量分別為Q和2Q，它們相距L。如果在兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O有一個(gè)半徑為r(2rL)的空心金屬球，且球心位于O點(diǎn)，則球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小方向。,12KQ/L2,AB,12、如圖所示，平行板電容器A、B間有一帶電油滴P正好靜止在極板正中間，現(xiàn)將兩極板間稍錯(cuò)開一些，其它條件不變。則（）A油滴將向上加速，電流計(jì)中電流由b流向aB油滴將向下加速，電流計(jì)中電流由a流向bC油滴將靜止不動(dòng)，電流計(jì)中電流由b流向aD極板帶電量減少，兩板間電勢(shì)差和場(chǎng)強(qiáng)不變,D,練習(xí).如圖所示，在平行板電容器正中有一個(gè)帶電微粒。K閉合時(shí)，該微粒恰好能保持靜止。在保持K閉合；充電后將K斷開；兩種情況下，各用什么方法能使該帶電微粒向上運(yùn)動(dòng)打到上極板？A.上移上極板MB.上移下極板NC.左移上極板MD.把下極板N接地,答案：選B，選C。,（北京卷）18用控制變量法，可以研究影響平行板電容器的因素（如圖）。設(shè)兩極板正對(duì)面積為，極板間的距離為，靜電計(jì)指針偏角為。實(shí)驗(yàn)中，極板所帶電荷量不變，若A、保持S不變，增大d，則變大B、保持S不變，增大d，則變小C、保持d不變，增大S，則變小D、保持d不變，增大S，則不變【答案】A,四、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),1、水平放置的平行板電容器，兩板相距5mm，電容為2F，當(dāng)將其充電到兩板電壓為100V時(shí)，一個(gè)質(zhì)量為10-10g的帶電塵埃正好在板間靜止。則塵埃的電荷量為C。,mg,F,練習(xí)2如圖所示，足夠長(zhǎng)的兩平行金屬板正對(duì)著豎直放置，它們通過(guò)導(dǎo)線與電源E、定值電阻R、開關(guān)S相連。閉合開關(guān)后，一個(gè)帶電的液滴從兩板上端的中點(diǎn)處無(wú)初速度釋放，最終液滴落在某一金屬板上。下列說(shuō)法中正確的是（）A液滴在兩板間運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條拋物線B電源電動(dòng)勢(shì)越大，液滴在板間運(yùn)動(dòng)的加速度越大C電源電動(dòng)勢(shì)越大，液滴在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越短D定值電阻的阻值越大，液滴在板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間越長(zhǎng),BC,解見下頁(yè),液滴受到重力和電場(chǎng)力的作用，其軌跡不是拋物線，A錯(cuò)；,解：,電源電動(dòng)勢(shì)越大，則板間場(chǎng)強(qiáng)越大，液滴受到的電場(chǎng)力越大，加速度越大，運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短，BC對(duì)；,定值電阻的阻值大小不影響液滴的運(yùn)動(dòng)，D錯(cuò),2、如圖，電子在電勢(shì)差為U1的加速電場(chǎng)中由靜止開始加速，然后射入電勢(shì)差為U2的兩塊平行極板間的電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行。整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略。在滿足電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是（）A、U1變大、U2變大B、U1變小、U2變大C、U1變大、U2變小D、U1變小、U2變小,B,析與解,對(duì)加速過(guò)程由動(dòng)能定理：,對(duì)偏轉(zhuǎn)過(guò)程由偏轉(zhuǎn)角正切公式：,與粒子的電量q、質(zhì)量m無(wú)關(guān),3、如圖所示，二價(jià)氦離子和質(zhì)子的混合體，經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)后，打在同一熒光屏上，則它們（）A、側(cè)移