山東省冠縣武訓高級中學高三物理復習：61電場力的性質(zhì)1ppt課件

1、6 6、1 1 電場力的性質(zhì)電場力的性質(zhì)高三總復習高三總復習 選修選修3-1 3-1 zxxkzxxk一、電荷一、電荷用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電荷，用毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電荷，一個元電荷的電量為一個元電荷的電量為e=1.6e=1.6101019C19C，是一個電子或質(zhì)子所，是一個電子或質(zhì)子所帶的電量大小正值概念）帶的電量大小正值概念）闡明：任何帶電體的帶電量皆為元電荷電量的整數(shù)倍。闡明：任何帶電體的帶電量皆為元電荷電量的整數(shù)倍。3 3、起電：、起電：摩擦起電，摩擦起電，1、自然界只有兩種電荷：、自然界只有兩種電荷：用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷。用絲綢摩擦過的玻璃棒帶正電荷。2、元電荷：、元電

2、荷：使物體帶電叫起電，使物體帶電的方式有三種使物體帶電叫起電，使物體帶電的方式有三種 eV只是一個單位，是一個正值的概念只是一個單位，是一個正值的概念感應起電。感應起電。接觸起電，接觸起電，物體不帶電是指物體帶等量的正負電荷。物體不帶電是指物體帶等量的正負電荷。 理想化的模型理想化的模型, ,在實際中在實際中, ,當兩個帶電體本身的線度比它們當兩個帶電體本身的線度比它們之間的距離小得多時帶電體的形狀和大小對相互作用力的影之間的距離小得多時帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計時響可以忽略不計時, ,就可以把帶電體視為點電荷就可以把帶電體視為點電荷. .4、點電荷：、點電荷：相對的，點

3、電荷不一定是小電荷相對的，點電荷不一定是小電荷 均勻分布的球體通?？醋鲭姾杉信c球心一點，但要注意均勻分布的球體通常看做電荷集中與球心一點，但要注意點電荷的適用電荷條件點電荷的適用電荷條件rrr221)3( rQQkF同種電荷（相斥）221)3( rQQkF異種電荷（相吸）兩個半徑為兩個半徑為r電量分別為電量分別為Q1、Q2的電荷，相距為的電荷，相距為r1 1宇航員在探測某星球時，發(fā)現(xiàn)該星球均勻帶電，宇航員在探測某星球時，發(fā)現(xiàn)該星球均勻帶電，且電性為負，電荷量為且電性為負，電荷量為Q Q，表面無大氣，在一次實驗，表面無大氣，在一次實驗中，宇航員將一帶電中，宇航員將一帶電q(qq(qQ)Q)的粉

4、塵置于離該星球的粉塵置于離該星球表面表面h h高處，該粉塵恰處于懸浮狀態(tài)；宇航員又將此高處，該粉塵恰處于懸浮狀態(tài)；宇航員又將此粉塵帶到距該星球表面粉塵帶到距該星球表面2h2h處，無初速釋放，則此帶電處，無初速釋放，則此帶電粉塵將粉塵將 ( () )A A仍處于懸浮狀態(tài)仍處于懸浮狀態(tài)B B背離該星球球心飛向太空背離該星球球心飛向太空C C向該星球球心方向下落向該星球球心方向下落D D沿該星球自轉(zhuǎn)的線速度方向飛向太空沿該星球自轉(zhuǎn)的線速度方向飛向太空A1、表達式：、表達式：221rQQKF 2、適用范圍：、適用范圍：真空中的點電荷真空中的點電荷二、庫倫定律二、庫倫定律 在萬有引力中：對質(zhì)量均勻分布的

5、球在萬有引力中：對質(zhì)量均勻分布的球, ,無論兩球相距多無論兩球相距多近近,r,r都等于球心距都等于球心距; ;而對帶電導體球而對帶電導體球, ,距離近了以后距離近了以后, ,電荷會電荷會重新分布，不能再用球心距代替重新分布，不能再用球心距代替r).r).229/100 . 9cNm3、K 電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從物體的一部分轉(zhuǎn)移電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體在任何轉(zhuǎn)移到另一部分，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體在任何轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的總量不變的過程中，電荷的總量不變.5、電荷守恒定律：、電荷守恒定律： 表面積完全相同的金屬

6、球相接觸，同種電荷總量平分，異表面積完全相同的金屬球相接觸，同種電荷總量平分，異種電荷先中和后平分種電荷先中和后平分 zxxk兩電荷的庫侖力是一對作用力和反作用力，總是大小相等方向相反兩電荷的庫侖力是一對作用力和反作用力，總是大小相等方向相反如下圖，在一條直線上的如下圖，在一條直線上的A、B、C三點，放置點電荷三點，放置點電荷QA、QB、QC.每個點電荷在庫侖力作用下均處于平衡狀態(tài)的條件是：每個點電荷在庫侖力作用下均處于平衡狀態(tài)的條件是：三個電荷平衡問題三個電荷平衡問題三點共線；兩同夾異；兩大夾小三點共線；兩同夾異；兩大夾小,近小遠大近小遠大313221qqqqqq 3. 如下圖，在一條直線上

7、有兩個相距如下圖，在一條直線上有兩個相距0.4 m的點電荷的點電荷A、B，A帶電帶電Q，B帶電帶電9Q.現(xiàn)引入第三個點電荷現(xiàn)引入第三個點電荷C，恰好使三個點，恰好使三個點電荷均在電場力的作用下處于平衡狀態(tài)，問：電荷均在電場力的作用下處于平衡狀態(tài)，問：C應帶什么性質(zhì)應帶什么性質(zhì)的電？應放于何處？所帶電荷量為多少？的電？應放于何處？所帶電荷量為多少？變式、下列各組共線的三個自由電荷，可以平衡的是變式、下列各組共線的三個自由電荷，可以平衡的是()A4Q 4Q 4Q B4Q5Q3QC9Q -4Q 36Q D4Q 2Q3QC4、如下圖，在光滑絕緣的水、如下圖，在光滑絕緣的水平面上沿一直線等距離排列三個小

8、平面上沿一直線等距離排列三個小球球A、B、C，三球質(zhì)量均為，三球質(zhì)量均為m，相，相距約為距約為L.若小球均帶電，且若小球均帶電，且qA10q，qBq，為保證三球間距不，為保證三球間距不發(fā)生變化，將一水平向右的恒力發(fā)生變化，將一水平向右的恒力F作用于作用于C球，使三者一起向右勻加球，使三者一起向右勻加速運動求：速運動求：(1)F的大小的大小(2)C球的電性和球的電性和電荷量電荷量6mgD三、電場強度三、電場強度1 1電場電場(1)(1)定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種定義：存在于電荷周圍，能傳遞電荷間相互作用的一種特殊物質(zhì)特殊物質(zhì).(.(是真實存在的）是真實存在的）(2)(2)基

9、本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用，電荷之間的作基本性質(zhì)：對放入其中的電荷有力的作用，電荷之間的作用是通過電場發(fā)生的用是通過電場發(fā)生的2 2電場強度電場強度(1)(1)比值定義比值定義 ：放入電場中某點的電荷所受的電：放入電場中某點的電荷所受的電場力場力F F與它的電荷量與它的電荷量q q的比值，叫做該點的電場強的比值，叫做該點的電場強度度(2)(2)單位：單位：N/CN/C或或V/m.V/m.qFE （3 3矢量方向矢量方向: :與正電荷在該點所受的電場力方向相同與正電荷在該點所受的電場力方向相同與負電荷在該點所受的電場力方向相反。與負電荷在該點所受的電場力方向相反。（4 4留意：電場強度留

10、意：電場強度E E與與F F、q q無關(guān)，由場源電荷決定無關(guān)，由場源電荷決定電荷電荷q q為試探電荷，為試探電荷， 試探電荷拿走后電場不變試探電荷拿走后電場不變定義式定義式?jīng)Q定式?jīng)Q定式關(guān)系式關(guān)系式表達式表達式適用適用范圍范圍任何電場任何電場真空中的真空中的_勻強電場勻強電場說明說明E的大小及的大小及方向與檢驗方向與檢驗電荷的電荷電荷的電荷量及存在與量及存在與否無關(guān)否無關(guān)Q：場源電荷的：場源電荷的電荷量電荷量r：研究點到場：研究點到場源電荷的距離源電荷的距離U：電場中兩點：電場中兩點的電勢差的電勢差d：兩點沿電場：兩點沿電場線方向的距離線方向的距離點電荷點電荷(5)場強三個表達式的比較場強三個表

11、達式的比較 多個電荷在電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在多個電荷在電場中某點的電場強度為各個點電荷單獨在該點產(chǎn)生的電場強度的矢量疊加該點產(chǎn)生的電場強度的矢量疊加四、電場線勻強電場四、電場線勻強電場1 1電場線的定義電場線的定義 為了直觀形象地描述電場中各點電場的強弱及方向，在為了直觀形象地描述電場中各點電場的強弱及方向，在電場中畫出一系列曲線，曲線上任一點的切線方向表示該點電場中畫出一系列曲線，曲線上任一點的切線方向表示該點的場強方向，曲線的疏密表示電場的強弱的場強方向，曲線的疏密表示電場的強弱2 2電場線的特點電場線的特點(1)(1)電場線是為了形象地描述電場而假想的、實際不存在電場線是

12、為了形象地描述電場而假想的、實際不存在(2)(2)始于正電荷始于正電荷( (或無窮遠或無窮遠) )，終于無窮遠或負電，靜電場不閉合，終于無窮遠或負電，靜電場不閉合(3)(3)任意兩條電場線都不相交，不相切任意兩條電場線都不相交，不相切(4)(4)同一電場線分布圖中電場線疏密表示電場強弱，某點的切線同一電場線分布圖中電場線疏密表示電場強弱，某點的切線方向表示該點的場強方向它不表示電荷在電場中的運動軌跡方向表示該點的場強方向它不表示電荷在電場中的運動軌跡(5)(5)沿著電場線方向，電勢降低；電場線從電勢高的等勢面沿著電場線方向，電勢降低；電場線從電勢高的等勢面( (線線) )垂直指向電勢低的等勢面

13、垂直指向電勢低的等勢面( (線線) )對于一條電場線不能比較電場的大小對于一條電場線不能比較電場的大小(1)定義：場強方向處處相同，大小處處相等的區(qū)域稱為勻強定義：場強方向處處相同，大小處處相等的區(qū)域稱為勻強電場電場3勻強電場勻強電場(2)特點：勻強電場中的電場線是等距的平行線特點：勻強電場中的電場線是等距的平行線 平行正對的兩金屬板帶等量異種電荷后，在兩板之間除平行正對的兩金屬板帶等量異種電荷后，在兩板之間除邊緣外的電場就是勻強電場邊緣外的電場就是勻強電場.4 4幾種典型的電場線幾種典型的電場線孤立的正點電荷孤立的正點電荷孤立的負點電荷孤立的負點電荷離點電荷越近，電場線越密，場強越大離點電荷

14、越近，電場線越密，場強越大在點電荷的電場中，不存在場強相同的點方向不同）在點電荷的電場中，不存在場強相同的點方向不同）以點電荷為球心作一球面，電場線處處與球面垂直，在此以點電荷為球心作一球面，電場線處處與球面垂直，在此球面上場強處處相等，方向各不相同球面上場強處處相等，方向各不相同4幾種典型的電場線幾種典型的電場線等量的異種電荷等量的異種電荷兩電荷連線中垂面中垂線上各點場強方向相同，且總與兩電荷連線中垂面中垂線上各點場強方向相同，且總與中垂面垂直。中垂面垂直。中垂線中點是連線上場強最小的，是中垂線上場強最大的中垂線中點是連線上場強最小的，是中垂線上場強最大的中垂面是零勢面以無窮遠處為零電勢）中

15、垂面是零勢面以無窮遠處為零電勢）4幾種典型的電場線幾種典型的電場線兩電荷連線中點兩電荷連線中點O O處，場強為零，無電場線處，場強為零，無電場線從兩電荷連線中點從兩電荷連線中點O O沿中垂線到無窮遠，場強先變大后變小沿中垂線到無窮遠，場強先變大后變小（電場線先變密后變疏），電勢由（電場線先變密后變疏），電勢由O O點到無窮遠逐漸減小。點到無窮遠逐漸減小。O O點附近沒畫電場或電場線很稀，不能說該處場強為零。點附近沒畫電場或電場線很稀，不能說該處場強為零。等量的同種電荷等量的同種電荷O簡諧運動、圓周運動問題簡諧運動、圓周運動問題4幾種典型的電場線幾種典型的電場線正點電荷與大金屬板正點電荷與大金屬

16、板帶等量異種電荷的平行金屬板間帶等量異種電荷的平行金屬板間平行、等距、同向平行、等距、同向電場線垂直于金屬板電場線垂直于金屬板絕緣電荷在板上做勻速直線運動絕緣電荷在板上做勻速直線運動傾斜板上做勻加速直線運動傾斜板上做勻加速直線運動7 7、如下圖，表示一個電場中、如下圖，表示一個電場中a a、b b、c c、d d四點分別引入試探四點分別引入試探電荷，測得試探電荷所受的電場力跟電荷量間的函數(shù)關(guān)系電荷，測得試探電荷所受的電場力跟電荷量間的函數(shù)關(guān)系圖象，那么下面說法中正確的是圖象，那么下面說法中正確的是( () )A A該電場是勻強電場該電場是勻強電場B Ba a、b b、c c、d d四點場強大小

17、關(guān)系是：四點場強大小關(guān)系是：EdEdEaEaEbEbEcEcC C這四點場強大小關(guān)系是：這四點場強大小關(guān)系是：EaEaEbEbEcEcEdEd，場源是正電，場源是正電荷荷D D無法判斷無法判斷a a、b b、c c、d d四點場強大小關(guān)系四點場強大小關(guān)系B B8、如圖甲所示，直線、如圖甲所示，直線MN是一條點電荷電場中的電場是一條點電荷電場中的電場線如圖乙所示的是放在電場線上線如圖乙所示的是放在電場線上a、b兩點的檢驗電兩點的檢驗電荷電量的大小荷電量的大小q與所受電場力的大小與所受電場力的大小F的關(guān)系圖象，則的關(guān)系圖象，則以下說法正確的是以下說法正確的是() A如果場源是正電荷，場源位置在如果

18、場源是正電荷，場源位置在a的左側(cè)的左側(cè)B如果場源是正電荷，場源位置在如果場源是正電荷，場源位置在b的右側(cè)的右側(cè)C如果場源是負電荷，場源位置在如果場源是負電荷，場源位置在a的左側(cè)的左側(cè)D如果場源是負電荷，場源位置在如果場源是負電荷，場源位置在b的右側(cè)的右側(cè)AC9 9、在如圖所示的四種電場中，分別標記有、在如圖所示的四種電場中，分別標記有a a、b b點其點其中中a a、b b兩點的電勢相等，電場強度大小相等、方向也相兩點的電勢相等，電場強度大小相等、方向也相同的是同的是( () )A甲圖：與點電荷等距的甲圖：與點電荷等距的a、b兩點兩點B乙圖：兩等量異種點電荷連線的中垂線上與連線乙圖：兩等量異種點電荷連線的中垂線上與連線等距的等距的a、b兩點兩點C丙