高中物理专题—静电场复习PPT学习教案

1、会计学1高中物理专题高中物理专题静电场复习静电场复习静电场知识网络静电场知识网络 221rqq电场的力的性质电场的力的性质场强场强 E EF/q F/q 矢量矢量 电场线电场线匀强电场匀强电场 E EU/dU/d真空中点电荷的电场真空中点电荷的电场 E EkQ/rkQ/r2 2 电场力电场力F FEqEq（任何电场）（任何电场）F Fk k （真空中点电荷）（真空中点电荷） 电荷电荷电 荷 守 恒 定电 荷 守 恒 定律律电场电场电场的能的性质电场的能的性质电势电势 W WAOAO/q /q 标量等势面标量等势面电势差电势差U UABABA A-B BW WABAB/q /q 电势能电势能电场

2、力的功电场力的功W WABABqUqUABABEpEpA AEpEpB BABAB带电粒子在电场中带电粒子在电场中平衡平衡直线加速直线加速偏转偏转静电感应静电感应 静电平衡静电平衡 静电屏静电屏蔽蔽 电容器电容电容器电容C=Q/UC=Q/U第1页/共34页1.1.电荷守恒定律：电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消电荷既不能创造，也不能消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一个部分转移到另一部分，在转或者从物体的一个部分转移到另一部分，在转移过程中，电荷的代数和不变移过程中，电荷的代数和不变 2.2.库仑定律库仑定律库仑定律库仑定律 k

3、k=9=910109 9N Nm/Cm/C2 2，称为静电引力恒量。，称为静电引力恒量。221rQQkF 第2页/共34页第3页/共34页 二、二、从力的角度研究电场，发现从力的角度研究电场，发现电场强度是电场本身的一种特性，与电场强度是电场本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关。检验电荷存在与否无关。E是矢量。是矢量。要区别公式要区别公式:E=Fq （定义式）；（定义式）； E=kQr2 （点电荷电场）；（点电荷电场）； E=U/d (匀强电场）。匀强电场）。第4页/共34页(1）根据公式判断：定义式qFE= 真空中点电荷形成的电场2rQkE=匀强电场E=U/d(2）根据电场线判断： 电场线

4、密集的地方场强大，电场线稀疏的地方场强小。 (3）根据等势面判断：（等差）等势面密的地方场强大，疏的地方场强小 。第5页/共34页2 2、判断电场强度方向的几种方法：、判断电场强度方向的几种方法：方法一方法一: :根据规定，正电荷所受电场力根据规定，正电荷所受电场力的方向即是该点的场强方向；的方向即是该点的场强方向；方法二方法二: :电场线上每一点的切线方向即电场线上每一点的切线方向即是该点的场强方向；是该点的场强方向；方法三方法三: :电势降低最快的方向就是场强电势降低最快的方向就是场强的方向。的方向。 第6页/共34页第7页/共34页1、（考察电场力性质）电荷A、B带有等量的正电荷，左右放

5、置一负电荷q放在两者连线的中点，恰能达到平衡现将电荷B十分缓慢地向右移动，电荷q将如何运动（ ）A、不动B、向左运动C、向右运动D、可能向左运动，也可能向右运动第8页/共34页2、关于 和 ，下列说法中正确的是（ c ）（1）式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中电荷的电量（2）式中，F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场电荷的电量（3）式中，Q是放入电场中的电荷的电量（4）式中，Q是产生电场的电荷的电量A A、（、（1 1）（）（3 3） B B、（、（2 2）（）（3 3）C C、（、（1 1）（）（4 4） D D、（、（2 2）（）（4 4）qFE 2rQkE 第9页/

6、共34页公式适用范围公式说明任何电场定义式：其中q是试验电荷，F是它在电场中受到的电场力。真空中点电荷的电场Q是场源电荷，E表示跟点电荷相距r处某点的场强匀强电场其中d为在场强方向（沿电场线方向）上的距离qFE 2rQkE dUE 第10页/共34页练习练习. . 如图，在如图，在x x轴上的轴上的x x = -1 = -1和和x x =1=1两点分两点分别固定电荷量为别固定电荷量为- 4- 4Q Q 和和+9+9Q Q 的点电荷。求：的点电荷。求：x x轴上合场强为零的点的坐标。并求在轴上合场强为零的点的坐标。并求在x x = -3= -3点处的合场强方向。点处的合场强方向。1 1-1-1-

7、3-3-5-5- 4Q+9Q第11页/共34页cabF4F3F2F1第12页/共34页第13页/共34页3 3、（考察场强）如图中带箭头的直线是某一电场、（考察场强）如图中带箭头的直线是某一电场中的一条电场线，在这条线上有中的一条电场线，在这条线上有A A、B B两点，用两点，用E EA A、E EB B表示表示A A、B B两处的场强大小，则正确的是（两处的场强大小，则正确的是（ ）（1 1）A A、B B两点的场强方向相同两点的场强方向相同（2 2）因为电场线从）因为电场线从A A指向指向B B，所以所以E EA AE EB B（3 3）A A、B B同在一条电场线上，且电场线是直线，同在

8、一条电场线上，且电场线是直线，所以所以E EA A=E=EB B（4 4）不知不知A A、B B附近的电场线分布状况，附近的电场线分布状况，E EA A、E EB B的的大小不能确定大小不能确定A A、（、（1 1）（）（2 2）B B、（、（1 1）（）（3 3）C C、（、（1 1）（）（4 4）第14页/共34页练习：如图，一电子沿等量异种电荷中垂线由练习：如图，一电子沿等量异种电荷中垂线由A-O-A-O-B B飞过，则电子所受电场力的大小和方向怎样变化飞过，则电子所受电场力的大小和方向怎样变化（ ）A A：先变大后变小，方向水平向左。：先变大后变小，方向水平向左。B B：先变大后变小，

9、方向水平向右。先变大后变小，方向水平向右。C C：先变小后变大，方向水平向左。：先变小后变大，方向水平向左。D D：先变小后变大，方向水平向右。：先变小后变大，方向水平向右。AO OB第15页/共34页 二、二、 从能的角度研究电场，发现电从能的角度研究电场，发现电势也是电场本身的一种特性，与检验势也是电场本身的一种特性，与检验电荷存在与否无关。电荷存在与否无关。是标量。是标量。 通常规定：无限远处的电势为零。电通常规定：无限远处的电势为零。电势的正负和大小是相对的，电势差的势的正负和大小是相对的，电势差的值是绝对的。例：在值是绝对的。例：在+Q（Q）的电）的电场中，场中，0（0）。）。 /q

10、第16页/共34页1.如何比较电场中任两点电势的高低呢？如何比较电场中任两点电势的高低呢？方法一方法一: 根据电场线方向判断，顺着电场线方向，电势越根据电场线方向判断，顺着电场线方向，电势越来越低；来越低；方法二方法二: 根据电势的定义式根据电势的定义式= /q，从电势的物理意义上，从电势的物理意义上分析判断分析判断;如：将如：将+q从无穷远处移至从无穷远处移至+Q电场中的某点，外电场中的某点，外力克服电场力做功越多，则该点的电势越高；力克服电场力做功越多，则该点的电势越高；方法三方法三: 根据场强方向判断，场强方向即为电势降低最快根据场强方向判断，场强方向即为电势降低最快的方向的方向.方法四

11、方法四: 根据电势差判断，若根据电势差判断，若UAB0，则，则AB第17页/共34页第18页/共34页甲 等量异号点电荷的电场乙 等量同号点电荷的电场丙 正点电荷的电场丁 孤立带电体的电场图1-4-9电场线与等势面分布第19页/共34页BCD第20页/共34页练习练习. . 如图所示，虚线如图所示，虚线a a、b b、c c是电场中的三个等势是电场中的三个等势面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电面，相邻等势面间的电势差相同，实线为一个带正电的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，的质点仅在电场力作用下，通过该区域的运动轨迹，P P、Q Q是轨迹上的两点。下列说法中正确的是（）是

12、轨迹上的两点。下列说法中正确的是（） A.A.三个等势面中，等势面三个等势面中，等势面a a的电势最高的电势最高 B.B.带电质点一定是从带电质点一定是从P P点向点向Q Q点运动点运动 C.C.带电质点通过带电质点通过P P点时的加速度比通过点时的加速度比通过Q Q点时小点时小 D.D.带电质点通过带电质点通过P P点时的动能比通过点时的动能比通过Q Q点时小点时小a ab bc cP PQ Q第21页/共34页练习如图如图1 1所示，在点电荷所示，在点电荷+Q+Q形成的电场中有形成的电场中有一个带电粒子通过，其运动轨迹如图中实线所示，一个带电粒子通过，其运动轨迹如图中实线所示，虚线表示电场

13、的两个等势面，则虚线表示电场的两个等势面，则 A A等势面电势等势面电势A AB B，粒子动能，粒子动能EKEKA AEKEKB BB B等势面电势等势面电势A AB B，粒子动能，粒子动能EKEKA AEKEKB BC C等势面电势等势面电势A AB B，粒子动能，粒子动能EKEKA AEKEKB BD D等势面电势等势面电势A AB B，粒子动能，粒子动能EKEKA AEKEKB BA A第22页/共34页9第23页/共34页 电势能是电荷和电场所组成的系统共电势能是电荷和电场所组成的系统共有的。规定：无限远处的电势能为零。有的。规定：无限远处的电势能为零。如何比较电荷电势能的大小呢？如何

14、比较电荷电势能的大小呢？第24页/共34页方法一方法一: 根据电场力做功的正负判断，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，则若电场力对移动电荷做正（负）功，则电势能减少（增加）；电势能减少（增加）；方法二方法二: 根据公式根据公式 Ep=q ；WABqUAB计算计算。如何比较电荷电势能的大小呢？第25页/共34页题题5是非题（并简要说明理由。）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。）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）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

15、大。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。）把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。 （D）若电场中）若电场中A、B两点间的电势差为零，则同一点两点间的电势差为零，则同一点电荷在电荷在A、B两点所具有的电势能必定相同。两点所具有的电势能必定相同。 （E）将一电荷匀速地从电场中的一点移至另一点，外）将一电荷匀速地从电场中的一点移至另一点，外力所做的功等于该电荷电势能的变化量。力所做的功等于该电荷电势能的变化量。 （F）电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，）电荷在电场中移动时，若电场力对电荷做正功，电荷的电势能一定减小，而电荷的动能不一定减小。电荷的电势能一

16、定减小，而电荷的动能不一定减小。 第26页/共34页练习练习. . 已知已知ABC ABC 处于匀强电场中。将一个带电处于匀强电场中。将一个带电量量q q= -2= -210-6C10-6C的点电荷从的点电荷从A A 移到移到B B 的过程中，的过程中，电场力做功电场力做功W W1 1= -1.2= -1.21010-5-5J J；再将该点电荷从；再将该点电荷从B B 移到移到C C，电场力做功，电场力做功W W2 2= 6= 61010-6-6J J。已知。已知A A点的电势点的电势A A=5V=5V，则，则B B、C C两点的电势分别为两点的电势分别为_V_V和和_V_V。试在右图中画出通

17、过试在右图中画出通过A A点的电场线。点的电场线。A AB BC CD D第27页/共34页练习. 已知ABC处于匀强电场中。将一个带电量q= -210-6C的点电荷从A移到B的过程中，电场力做功W1= -1.210-5J；再将该点电荷从B移到C，电场力做功W2= 610-6J。已知A点的电势A=5V，则B、C两点的电势分别为_V和_V。试在右图中画出通过A点的电场线。A AB BC CD D解：先由W=qU求出AB、BC间的电压分别为6V和3V，再根据负电荷AB电场力做负功，电势能增大，电势降低；BC电场力做正功，电势能减小，电势升高，知B= -1VC=2V。沿匀强电场中任意一条直线电势都是

18、均匀变化的，因此AB中点D的电势与C点电势相同，CD为等势面，过A做CD的垂线必为电场线，方向从高电势指向低电势，所以斜向左下方。第28页/共34页 C=S/4kdC=Q/U第29页/共34页导电液体金属芯线电介质AC第30页/共34页练习、如图所示，练习、如图所示，A A、B B为两块竖直放置的平行金属板，为两块竖直放置的平行金属板，G G是静电计，电键是静电计，电键K K合上后，静电计指针张开一个角度。合上后，静电计指针张开一个角度。下述哪些做法可使指针张角增大？下述哪些做法可使指针张角增大？( )( )A A、使、使A A、B B两板靠近些；两板靠近些； B B、使、使A A、B B两板正对面积错开些；两板正对面积错开些；C C、断开、断开K K后，使后，使B B板向右平移拉开一些；板向右平移拉开一些； D D、断开、断开K K后，使后，使A A、B B正对面错开些。正对面错开些。CDCD第31页/共34页练习练习. . 如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。如图所示，在平行板电容器正中有一个带电微粒。K K闭合时，该微粒恰好能保持