高中物理 第一章《静电场》复习课件 新人教版选修31.ppt

静电场复习 电荷 电荷守恒定律 库仑定律 电场 电场力的性质 电场能的性质 场强定义式 点电荷电场场强 匀强电场的场强 电场力 形象描述 电场线 等势面 方向反映某点场强方向 疏密表示场强的强弱 电场线垂直于等势面 沿场强方向电势降落最快 电场线密集处等势面也密 应用 带电粒子在电场中的1 平衡 2 直线运动 3 偏转 电场中的导体 静电感应 静电平衡 电容器 场强的叠加原理 电势差 电势 电势能 平行四边形定则 quab 电势差与电场强度的关系 u ed ep q 定义式 适用于一切电场 仅对点电荷的电场适用 q是检验电荷 e与q无关 q是场源电荷 e与q成正比 一 和 的区别 仅对匀强电场适用 d为沿电场线方向的距离 特点 a 离点电荷越近 电场线越密 场强越大b 以点电荷为球心作个球面 电场线处处与球面垂直 在此球面上场强大小处处相等 方向不同 几种常见电场中电场线的分布及特点1 正 负点电荷的电场中电场线的分布 特点 a 沿两点电荷之间的连线 场强先变小后变大 b 两点电荷连线中垂面 中垂线 上 场强方向均相同 且总与中垂面 中垂线 垂直 2 等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布 c 在中垂面 中垂线 上 与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等 3 等量同种点电荷形成的电场中电场线分布情况 特点 a 两点电荷连线中点o处场强为0b 两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏 但场强并不为0c 两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏 二 电场中等势面的形状 1 点电荷的电场 等势面是以点电荷为球心的一族球面 如图所示 2 等量异种点电荷的电场 等势面如图所示 两点电荷连线的中垂面为一个等势面 3 等量同种点电荷的电场 等势面如图所示 如何比较电场中任两点的场强大小和方向呢 1 判断电场强度大小的几种方法 方法一 由定义式e f q决定 方法二 在点电荷电场中 e kq r2 方法三 电力线密 疏 处强大 小 方法四 在匀强电场中 场强处处相等 如何比较电场中任两点电势的高低呢 方法一 根据电场线方向判断 顺着电场线方向 电势越来越低 方法二 根据电势差判断 若uab 0 则 a b 题1 将一个正电荷从无穷远处移入电场中m点 电场力做功为8 0 10 9焦 若将另一个等量的负电荷从无穷远处移入电场中n点 电场力做功为 9 10 9焦 则正确的结果是 a um un u0 b un um u0 c un um u0 d um un u0 方法一 根据电场力做功的正负判断 若电场力对移动电荷做正 负 功 则电势能减少 增加 方法二 将q u带符号代入 qu计算 若 0 则电势能增加 如何比较电荷电势能的大小呢 题2 是非题 并简要说明理由 a 电荷沿电场线方向移动时 其电势能一定减小 b 检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时 它在该点具有的电势能也一定大 c 把两个异号电荷靠近时 电荷电势能增大 电场线的作用 判断场强的大小与方向判断电荷在电场的受力方向判断电势的高低判断在电场中移动电荷做功的正负判断电荷电势能的大小解释静电感应现象 静电屏蔽 1 静电感应2 静电平衡特点 1 无电荷定向移动2 导体内部场强处处为零 电势相等3 静电荷只分布在外表面4 导体表面外场强和表面垂直3 静电屏蔽 是非题 并简要说明理由 a 电荷沿电场线方向移动时 其电势能一定减小 b 检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时 它在该点具有的电势能也一定大 c 把两个异号电荷靠近时 电荷电势能增大 一 带电粒子的加速 如图所示 在真空中有一对平行金属板 两板间加以电压u 两板间有一个带正电荷量为q的带电粒子 它在电场力的作用下 由静止开始从正极板向负极板运动 到达负极板时的速度有多大 带电粒子在电场力的作用下 电场力所的功w qu 设带电粒子到达负极板时的速度为v 由动能定理1 2mv2 qu 上式是从匀强电场的情况得出的 但是同样适用非匀强电场的情况 二 带电粒子的偏转如图所示 在真空中水平放置一对金属板y和y 板间距离为d 在两板间加以电压u 两板间的匀强电场的场强为e u d 现有一电荷量为q的带电粒子以水平速度v0射入电场中 带电粒子在初速度方向做匀速运动l v0tt l v0 带电粒子在电场力方向做匀加速运动 带电粒子通过电场的侧移 偏向角 8 两个可自由移动的点电荷分别放在a b两处 如图所示a处电荷带正电 b处电荷带负电 另取一个可以自由移动的点电荷放在ab直线上 欲使整个系统处于平衡状态 则 a 为负电荷 且放于a左方b 为负电荷 且放于b右方c 为正电荷 且放于ab之间d 为正电荷 且放于b右方 a 1电性 或 2中间电荷量应是最小的 3中间的电荷离大电荷远 离小电荷近 定义式 适用于一切电场 仅对点电荷的电场适用 q是检验电荷 e与q无关 q是场源电荷 e与q成正比 3 和 的区别 仅对匀强电场适用 d为沿电场线方向的距离 点电荷场强分布的特点 1 无论场源电荷的正负 靠近场源处场强大 线密 在点电荷形成的电场中 不存在场强相同的点 方向不同 3 电场线与球面垂直 等量异种电荷电场线分布特点 1 沿两电荷连线 场强先变小 中心最小 后变大 2 中垂线 面 上场强方向均同 往上往下大小均减小 3 对称 左右 上下 等量同种电场线分布特点 1 两点电荷连线中点处场强为零 此处无电场线 2 中点附近电场线非常稀疏 但场强不为零 3 从中点沿中垂线到无穷远 电场线先变密后变疏 点板电场线分布特点 1 以点电荷向平板所做垂线为轴 电场线左右两边对称 2 平板表面附近的电场线与平板垂直 3 电场线分布类似于等量异种电荷的电场分布 而带电平板恰为两个点电荷连线的垂直平分线 5 电场中等势面的形状 1 点电荷的电场 等势面是以点电荷为球心的一族球面 如图所示 2 等量异种点电荷的电场 等势面如图所示 两点电荷连线的中垂面为一个等势面 3 等量同种点电荷的电场 等势面如图所示 例1 在电场中a处放点电荷 q 其受电场力为f 方向向左 则a处场强大小 方向为 若将a处放点电荷为 2q 则该处电场强度大小为 方向为 向左 向左 特点 a 沿两点电荷之间的连线 场强先变小后变大 b 两点电荷连线中垂面 中垂线 上 场强方向均相同 且总与中垂面 中垂线 垂直 2 等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布 c 在中垂面 中垂线 上 与两点电荷连线的中点0等距离各点场强相等 3 等量同种点电荷形成的电场中电场线分布情况 特点 a 两点电荷连线中点o处场强为0b 两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏 但场强并不为0c 两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏 例2 正检验电荷q在电场中p点处开始向q点作减速运动 且运动的加速度值越来越小 重力不计 则可以确定它所处的电场可能是 a b c d p q p q p q p q c 例3 如图所示 三个等差等势面上有a b c d四点