靜電場全章復習公開課獲獎課件

朋友我把新年祝愿和但愿，悄悄地放在將融雪被下，讓它們伴隨春天生長，送給你一年豐碩與芬芳！祝我們班全體同學新年快樂！第1頁靜電場兩種電荷元電荷e=1.6×10-19C電荷守恒三種起電方式起電過程就是電子得失過程庫侖定律K=9.0×109Nm2/c2適用條件：真空中，點電荷

力性質電場強度定義：E=F/Q，方向要求為正電荷受力方向；點電荷電場：E=KQ/r2；勻強電場：E=U/d電場線對電場描述：切線表示方向，疏密表示強弱電場線特點：由正電荷出發(fā)到負電荷終止幾個常見電場線例題第2頁靜電場能性質電勢：φA=φAo=WAo/q對電場描述；等勢面：等勢面特點電勢處處相等，但場強不一定相等與電場線垂直電勢差UAB=φA–φB=WAB/q電場力做功與電勢差關系WAB=q

UAB電場力做功與電勢能改變關系：WAB=EA-EB電荷在電場中偏轉，示波器軌跡：拋物線，類平拋運動規(guī)律：垂直電場線方向做勻速直線運動沿電場線方向做勻加速直線運動電容器電容：平行板電容器電容：第3頁一.電荷守恒定律：電荷既不能發(fā)明，也不能被消滅，它們只能從一種物體轉移到另一種物體，或者從物體一部分轉移到另一部分。第4頁(二)電場、電場強度、電場線1.電荷周圍存在著電場。靜止電荷產生電場稱為靜電場。電場是傳遞電荷互相作用物質。第5頁2.電場強度電場強度是反應電場力性質物理量。它用檢查電荷受到電場力跟檢查電荷電量q比值來定義，即電場強度是矢量。方向：是正電荷在電場中所受電場力方向。大?。菏怯呻妶鲎陨韮仍谠驔Q定，它與引入電場中檢查電荷無關。第6頁

3.點電荷場強公式，即

4.勻強電場場強公式，即第7頁5.電場強度疊加電場強度疊加遵守平行四邊形法則第8頁6.電場線

電場線是為了形象描述電場中各點電場強度大小和方向而假想線，電場線上每一點電場強度方向沿該點切線方向；電場線密處電場強度大，電場線疏處電場強度小。

靜電場電場線從正電荷出發(fā)到負電荷終止。第9頁第10頁第11頁例題1.如圖29-1所示，在真空中同一條直線上A、B兩點固定有電荷量分別為+4Q和-Q兩個點電荷．⑴將另一種點電荷放在該直線上哪一種位置，可以使它在電場力作用下保持靜止？⑵若規(guī)定這三個點電荷都只在電場力作用下保持靜止，那么引入這個點電荷應是正電荷還是負電荷？電荷量是多大？第12頁例題2.如圖29-3所示，帶電小球A、B電荷分別為QA、QB，OA=OB，都用長L絲線懸掛在O點．靜止時A、B相距為d．為使平衡時AB間距離減為d/2，可采用如下哪些措施

A.將小球A、B質量都增長到本來2倍

B.將小球B質量增長到本來8倍

C.將小球A、B電荷量都減小到本來二分之一

D.將小球A、B電荷量都減小到本來二分之一并將B球質量增長到本來2倍BD第13頁例題3：如圖29-8所示，一種半徑為R絕緣球殼上均勻分布有總電荷量為+Q電荷．另一種電荷量為+q點電荷固定在該球殼球心O處．目前從球殼最左端挖去一種半徑為r（r<<R）小圓孔，則此時位于球心處點電荷所受庫侖力大小為_____，方向為_______．第14頁(三)電場力功、電勢能、電勢、電勢差、等勢面1.電場力功:電荷在電場中移動，電場力做功數(shù)量跟電荷移動途徑無關。

電場力做正功時，電勢能減??；電場力做負功時，電勢能增大。第15頁2.電勢能:

電荷在電場中某點電勢能在數(shù)值上等于把電荷從該點移到電勢能為零處，電場力所做功。

第16頁3.電勢:電勢是反應電場能性質物理量。電場中某點電勢定義為檢查電荷在該點具有電勢能E跟檢查電荷電量q比值，即電勢是標量，它有正、負，但不表達方向。電場中某點電勢大小及正負跟該點有無檢查電荷無關，但與選用電場中電勢能為零點(零電勢點)有關。正電荷在電勢高位置電勢能大，負電荷在電勢高位置電勢能小第17頁4.電勢差(電壓)AB兩點間電勢差UAB在數(shù)值上等于將檢查電荷從A點移至B點電場力所作功WAB與檢查電荷電量q比值（1）（2）第18頁電功電勢能電勢差電勢第19頁5.等勢面：等勢面是電場中電勢相等點構成面。電荷沿等勢面移動，電勢能不變化，電場力不做功。等勢面一定和電場線垂直，電場線方向是電勢減少方向。電場線自身不能相交，等勢面自身也不能相交。

點電荷電場等勢面是以點電荷為球心一族球面；

勻強電場等勢面是與電場線垂直一族平行平面。第20頁闡明:電勢與電場強度在數(shù)值上沒有必然對應關系。例如，電勢為零地方電場強度可以不為零(電勢為零地方可任意選用)；電場強度為零地方電勢可以不為零(如兩個帶同種等電量點電荷，其連線中點處電場強度為零，電勢卻不為零)。電場強度恒定區(qū)域電勢有高下不一樣樣(如勻強電場)；等勢面上各點，電場強度可以不相似(如點電荷形成電場等勢面上，各點場強不一樣樣)。第21頁2.常常碰到三個問題（1）.比較場強大小,看電場線疏密或等勢面疏密。（2）.比較電勢高下，看電場線方向。電場線方向是電勢減少方向。（3）.比較同一檢查電荷在電場中兩點所具有電勢能多少，看電場力方向。電場力作正功，檢查電荷電勢能減少。第22頁(四)電場對帶電質點(粒子)作用1.帶電質點受電場力及其他力作用處在平衡問題，應用合力為零條件求解。例:第23頁3.帶電粒子在電場中加速或減速問題，多應用動能定理、能量守恒定律求解。第24頁

4.帶電粒子在電場中偏轉問題，如帶電粒子穿過勻強電場時偏轉問題，多應用牛頓第二定律及運動合成知識求解。

第25頁（1）.加速度（2）.側向速度（3）.偏向角（4）.側向位移（5）.側向位移與偏向角（6）.增長動能第26頁(五)電容器和電容1.電容是反應電容器容納電荷本領物理量。它用電容器所帶電量跟電容器兩板間電勢差比值來定義，即第27頁2.平行板電容器電容平行板電容器電容，跟介電常數(shù)成正比，跟正對面積成正比，跟極板間距離成反比，即第28頁3.平行板電容器電場(1)電勢差恒定(2)帶電量恒定第29頁例2、如圖所示，A、B、C為一等邊三角形三個頂點，三角形位于勻強磁場中，電場線平行于三角形平面。現(xiàn)將正點電荷10-8C從A點移到B點，電場力做功3×10-6J，現(xiàn)將負電荷10-8C從A點移到C點，克服電場力做功3×10-6J，求：第30頁分析：根據(jù)電勢差與電功關系式，通過計算可判斷B、C兩點處在同一等勢面上。又據(jù)電勢減少方向是電場線方向，可判斷電場線方向，最終據(jù)在勻強電場中場強與電勢差關系，通過計算得出電場強度大小。B點與C點處在同一等勢面上，又由于電場線方向是電場減少方向，因此電場線方向必然是A點指向BC連線中點與BC垂直，如圖所示。第31頁(2)A點到等勢面距離為d，那么根據(jù)勻強電場中，場強與電勢差間關系，電場強度為第32頁例3、在一種點電荷產生靜電場中，一種帶電粒子運動軌跡如圖中虛線所示。試問：(1)帶電粒子帶何種電？（2）M點和N點相比，帶電粒子運動速度VM、VN哪個大？運動加速度aM、aN哪個大，電勢能EM、EN哪個大？MN第33頁例4、一種質量為m、帶有電荷-q小物體，可在水平軌道Ox上運動，O端有一與軌道垂直固定墻、軌道處在勻強電場中，其場強大小為E,方向沿OX軸正方向,如圖所示。小物體以初速度v0從x0點沿OX軌道運動，運動時受到大小不變摩擦力f作用，且f＜qE；設小物體與墻碰撞時不損失機械能，且電量保持不變，求它在停止運動前所通過總旅程s。第34頁解：由于f＜qE，因此物體最終停在O點，物體停止運動前所通過總旅程為s，根據(jù)動能定理有因此第35頁例6、相距為d平行金屬板a、b其長度為L，帶有等量異種電荷，使兩板間形成勻強電場，電壓為Uab，如圖所示，一種質量為m、電量為q帶電粒子以平行于金屬板方向初速度V0垂直于電場線飛入電場中，當粒子飛離電場區(qū)時，其橫向位移為y，飛行方向偏角為α(忽視重力影響)。試問：和tanα各變化為本來幾倍？第36頁側向位移與偏向角正切分別為分析：帶電粒子進入電場后來，在x方向不受電場力，僅有初速度，第37頁將②式代入①式得第38頁同理可得

第39頁(2)由y和tanα表達式，當入射帶電粒子初動能減小二分之一，則分母減小二分之一；偏轉電壓增大到3倍，則分子增大到3倍。因此，橫向位移y以及偏轉角正切tanα都增大到本來6倍。答：氫核、氘核、氦核以相似初動量垂直飛入一種偏轉電場，橫向位移之比以及偏轉角正切之比均為1∶2∶8。若入射初動能減小二分之一，偏轉電壓增大到3倍，帶電粒子在偏轉電場中橫向位移y以及運動偏轉角正切tanα均增大到本來6倍。第40頁【反饋練習】

A．-9∶4∶-36B．9∶4∶36C．-3∶2∶-6D．3∶2∶6答案:A第41頁2．如圖所示，半徑相似兩個金屬小球A、B帶有電量相等電荷，相隔一定距離，兩球之間互相吸引力大小是F，今讓第三個半徑相似不帶電金屬小球先后與A、B兩球接觸后移開。這時，A、B兩球之間互相作用力大小是答案:A第42頁3．圖(1)所示，有兩個帶有等量異種電荷小球，用絕緣細線相連后，再用絕緣細線懸掛在水平方向勻強電場中。當兩小球都處在平衡時也許位置是圖(2)中哪一種。答案:A第43頁4．如圖所示，在光滑水平面上有一種絕緣彈簧振子，小球帶負電，在振動過程中，當彈簧壓縮到最短時，忽然加上一種水平向左勻強電場，此后，A．振子振幅增大B．振子振幅減小C．振子平衡位置不變D．振子周期增大答案:B第44頁5．若帶正電荷小球只受到電場力作用，則它在任意一段時間內A．一定沿電場線由高電勢處向低電勢處運動；B．一定沿電場線由低電勢處向高電勢處運動；C．不一定沿電場線運動，但一定由高電勢處向低電勢處運動；D．不一定沿電場線運動，也不一定由高電勢處向低電勢處運動。答案:D第45頁6．下面哪些話是對旳？A．在電場中，電場強度大點，電勢必高。B．電荷置于電勢越高點，所具有電勢能也越大。C．電場中電場強度大地方，沿電場線方向電勢降落快。D．一帶電粒子只受電場力作用，在電場中運動時，電勢能一定變化。答案:C第46頁7．一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地。在兩極板間有一正電荷(電量很小)固定在P點，如圖所示。E表達兩極板間場強，U表達電容器電壓，ε表達正電荷在P點電勢能。若保持負極板不動，將正極板移到圖中虛線所示位置，則A．U變小，E不變B．E變大，ε不變C．U變小，ε不變D．U不變，ε不變答案:AC第47頁8．如圖所示，在真空中把一絕緣導體向帶電(負電)小球P緩慢地靠近(不相碰)，如下說法中對旳是：A．B端感應電荷越來越多B．導體內場強越來越大C．導體感應電荷在M點產生場強恒不小于在N點產生場強D．導體感應電荷在MN兩點場強相等答案:AC第48頁9．兩個質量相似帶電小球，分別帶等量異種電荷，電量為q，固定在一根長度為l輕質絕緣細桿兩端,置于電場強度為E勻強電場中,桿方向與場強方向平行,如圖所示。若此桿繞其中點O旋轉180°，則在此轉動過程中，兩個小球動能增長量為A．0 B．qEl C．2qEl D．πqEl答案:C第49頁THEEND第50頁【課后練習】1．如圖所示，在一種正方形4個頂點各有一種電量大小相等點電荷，那么如下說法中對旳是強為零，電勢也為零場強不為零場強也不為零電勢不為零答案：B第51頁2．平行板電容器兩極板A、B接于電池兩極，一帶正電小球懸掛在電容器內部。閉合電鍵K，電容器充電，這時懸線偏離豎直方向夾角為θ，如圖所示。A．保持電鍵K閉合，帶正電A板向B板靠近，則增大θB．保持電鍵K閉合，帶正電A板向B板靠近，則θ不變C．電鍵K斷開，帶正電A板向B板靠近，則θ增大D．電鍵K斷開，帶正電A板向B板靠近，則θ不變答案：AD第52頁3．在O點有一種電量為Q正點電荷，空間有水平向右勻強電場，如圖所示。現(xiàn)將一種檢查電荷-q置于O點左方距O為半徑ra點時，該檢查電荷所受電場力為零。試求：(2)檢查電荷-q由a點移動到b點，電勢能變化量是多大？第53頁電場線方向飛入勻強電場區(qū)，測得該電子深入電場最大距離為d=50m。試求：(1)勻強電場場強E大??；(2)電子經多少時間t回到出發(fā)點。第