人教版物理靜電場(chǎng)及其應(yīng)用章節(jié)復(fù)習(xí)

明析物理·模型解題第九章靜電場(chǎng)及其應(yīng)用

——章節(jié)復(fù)習(xí)人教2019版必修3第九章一、電荷與電荷守恒定律1.元電荷:最小的電荷量叫做元電荷,用e表示,e=①1.60×10-19C

,最早由

美國(guó)物理學(xué)家密立根測(cè)得。所有帶電體的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍。2.點(diǎn)電荷當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多,以至于帶電體的形狀、大小

及②電荷分布

對(duì)它們之間相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí),這樣的

帶電體就可以看成是帶電的點(diǎn),叫做點(diǎn)電荷。類(lèi)似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn),也是一

種理想化的模型?；A(chǔ)回顧3.電荷守恒定律(1)內(nèi)容: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③保持不變

。(2)當(dāng)完全相同的帶電金屬球相接觸時(shí)電荷的分配規(guī)律:同種電荷總量④

平均分配

,異種電荷先中和后平分?；A(chǔ)回顧二、靜電現(xiàn)象1.三種起電方式的比較2.靜電平衡(1)導(dǎo)體中(包括表面)沒(méi)有⑤電荷定向移動(dòng)

的狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)。

摩擦起電感應(yīng)起電接觸起電產(chǎn)生條件兩種不同絕緣體摩擦導(dǎo)體靠近帶電體導(dǎo)體與帶電體接觸現(xiàn)象兩物體帶上等量異種電荷導(dǎo)體兩端出現(xiàn)等量異種電荷,且電性與原帶電體“近異遠(yuǎn)同”導(dǎo)體帶上與帶電體相同電性的電荷原因不同物質(zhì)的原子核對(duì)核外電子的束縛能力不同而發(fā)生電子得失導(dǎo)體中的自由電子受帶正(負(fù))電物體吸引(排斥)而靠近(遠(yuǎn)離)自由電荷在帶電體與導(dǎo)體之間發(fā)生轉(zhuǎn)移實(shí)質(zhì)電荷在物體之間或物體內(nèi)部的轉(zhuǎn)移

基礎(chǔ)回顧(2)處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特點(diǎn)a.內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)E=0,其實(shí)質(zhì)是感應(yīng)電荷的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E感⑥=

外電場(chǎng)在導(dǎo)體

內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)E外(填“=”或“≠”)。表面場(chǎng)強(qiáng)的方向與該表面垂直。b.表面和內(nèi)部各點(diǎn)電勢(shì)相等,即整個(gè)導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體,導(dǎo)體表面是一個(gè)⑦等勢(shì)面

。c.導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有電荷,電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。d.在導(dǎo)體外表面越尖銳的位置,電荷的密度越大,凹陷處幾乎沒(méi)有電荷。3.靜電屏蔽(1)兩種現(xiàn)象內(nèi)屏蔽:由于靜電感應(yīng),導(dǎo)體外表面感應(yīng)電荷的電場(chǎng)與外電場(chǎng)在導(dǎo)體內(nèi)部任

一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的疊加結(jié)果為零,從而外部電場(chǎng)影響不到導(dǎo)體內(nèi)部,如圖所示。基礎(chǔ)回顧外屏蔽:由于靜電感應(yīng),接地導(dǎo)體殼內(nèi)表面感應(yīng)電荷的電場(chǎng)與殼內(nèi)電場(chǎng)在導(dǎo)

體殼外表面以外空間疊加結(jié)果為零,從而使接地的封閉導(dǎo)體殼內(nèi)部電場(chǎng)對(duì)

殼外空間沒(méi)有影響,如圖所示。(2)應(yīng)用:有的電學(xué)儀器和電子設(shè)備外面套有金屬罩,有的通信電纜的外面包有一層鉛皮等都是用來(lái)起屏蔽作用的?；A(chǔ)回顧三、庫(kù)侖定律1.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⑧電荷量

的乘積成正比,與它們之間⑨距離的二次方

成反比,作用力的方向在它

們的連線上。2.公式:F=k

,式中的k=9×109N·m2/C2,叫靜電力常量。3.適用條件:a.點(diǎn)電荷;b.真空中?；A(chǔ)回顧四、電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度1.電場(chǎng):電場(chǎng)是電荷周?chē)嬖诘囊环N物質(zhì),電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作

用。靜止電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)稱(chēng)為靜電場(chǎng)。2.電場(chǎng)強(qiáng)度(1)定義:放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(chǎng)力F與它的電荷量q的比值。(2)公式:E=

。思考:根據(jù)表達(dá)式E=

,能說(shuō)場(chǎng)強(qiáng)E與q成反比,與F成正比嗎?為什么?提示:不能。因電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小決定于電場(chǎng)本身,而與試探電荷的受力和所

帶電荷量無(wú)關(guān)。E=

為場(chǎng)強(qiáng)的定義式,非決定式。(3)單位:N/C或V/m?；A(chǔ)回顧(4)矢量性:規(guī)定⑩正電荷

在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)電場(chǎng)

強(qiáng)度的方向。(5)疊加性:如果有幾個(gè)靜止電荷在空間同時(shí)產(chǎn)生電場(chǎng),那么空間某點(diǎn)的場(chǎng)

強(qiáng)是各場(chǎng)源電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的

矢量

和。3.點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算式(1)設(shè)在場(chǎng)源點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)中,有一點(diǎn)P與Q相距r,則P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)E=k

。(2)適用條件:真空中的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)?；A(chǔ)回顧五、電場(chǎng)線1.電場(chǎng)線及其特點(diǎn)電場(chǎng)線電場(chǎng)線是畫(huà)在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線,曲線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向,電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線,而是為了描述電場(chǎng)而假想的線電場(chǎng)線的特點(diǎn)(1)電場(chǎng)線從正電荷出發(fā),終止于負(fù)電荷(或無(wú)限遠(yuǎn)處);或從無(wú)限遠(yuǎn)處出發(fā),終止于負(fù)電荷(2)電場(chǎng)線在靜電場(chǎng)中不相交,不相切(3)在同一電場(chǎng)里,電場(chǎng)線

越密

的地方場(chǎng)強(qiáng)越大(4)電場(chǎng)線不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡,一般不與運(yùn)動(dòng)軌跡重合基礎(chǔ)回顧2.幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線

3.電場(chǎng)線的用法(1)利用電場(chǎng)線可以判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小電場(chǎng)線的疏密程度表示場(chǎng)強(qiáng)的大小。同一電場(chǎng)中,電場(chǎng)線越密集處場(chǎng)強(qiáng)越大?；A(chǔ)回顧(2)利用電場(chǎng)線可以判定場(chǎng)強(qiáng)的方向電場(chǎng)線的切線方向表示場(chǎng)強(qiáng)的方向。(3)利用電場(chǎng)線可以判定場(chǎng)源電荷的電性及電荷量多少電場(chǎng)線起始于帶正電的電荷或無(wú)限遠(yuǎn),終止于無(wú)限遠(yuǎn)或帶負(fù)電的電荷。場(chǎng)

源電荷所帶電荷量越多,發(fā)出或終止的電場(chǎng)線條數(shù)越多。(4)利用電場(chǎng)線可以判定電勢(shì)的高低沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)是逐漸降低的。(5)利用電場(chǎng)線可以判定自由電荷在電場(chǎng)中受力情況、移動(dòng)方向等先由電場(chǎng)線大致判定場(chǎng)強(qiáng)的大小與方向,再結(jié)合自由電荷的電性確定其所

受電場(chǎng)力,再分析自由電荷移動(dòng)方向、形成電流的方向等?；A(chǔ)回顧例1.如圖所示，空間中A、B、C三點(diǎn)的連線恰構(gòu)成一直角三角形，且∠C＝30°，AB＝L，在B、C兩點(diǎn)分別放置一點(diǎn)電荷，它們的電荷量分別是＋Q與－Q(靜電力常量為k)．求斜邊AC的中點(diǎn)D處的電場(chǎng)強(qiáng)度．典例分析典例分析例2.如圖所示，質(zhì)量為m的帶電小球用絕緣絲線懸掛于O點(diǎn)，并處在水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)為E，球靜止時(shí)絲線與豎直方向的夾角為θ，求：(1)小球帶何種電荷，電荷量是多少；(2)若燒斷絲線，則小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)？(設(shè)電場(chǎng)范圍足夠大)典例分析典例分析例1.質(zhì)量為m的小球A在絕緣細(xì)桿上，桿的傾角為α.小球A帶正電，電荷量為q.在桿上B點(diǎn)處固定一個(gè)電荷量為Q的正電荷，將小球A由距B點(diǎn)豎直高度為H處無(wú)初速度釋放．小球A下滑