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文档简介

1、一、复习内容及课时安排一、复习内容及课时安排(一)、(一)、电场力的性质电场力的性质 4(二)、(二)、电场能的性质电场能的性质 3(三)、(三)、电容器电容器 电场中的导体电场中的导体 2(四)、(四)、带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动 4(五)、(五)、单元测试及试卷讲评单元测试及试卷讲评 2第六章第六章 电场电场 二、考纲要求二、考纲要求3三、考纲解读三、考纲解读 电场是电学的基础,也是高考的重点,每年必电场是电学的基础,也是高考的重点,每年必考。一般以填空题或计算题的形式进行考查。库仑考。一般以填空题或计算题的形式进行考查。库仑定律、电场线的性质、带电体在静电场中的平衡、定

2、律、电场线的性质、带电体在静电场中的平衡、平行板电容器、带电粒子在电场中的运动等是考查平行板电容器、带电粒子在电场中的运动等是考查的重点。特别是带电粒子在电场中的运动结合交变的重点。特别是带电粒子在电场中的运动结合交变电流、磁场知识巧妙地把电场性质与牛顿运动定律、电流、磁场知识巧妙地把电场性质与牛顿运动定律、功能关系、动量等力学知识有机地结合起来,更是功能关系、动量等力学知识有机地结合起来,更是命题几率较高的热点。在复习本部分时要牢牢抓住命题几率较高的热点。在复习本部分时要牢牢抓住力和能这两条主线,将知识系统化,找出它们的联力和能这两条主线,将知识系统化,找出它们的联系,做到融会贯通,同时还应

3、注意此部分知识与科系,做到融会贯通,同时还应注意此部分知识与科技前沿、生活实际等的联系,如静电除尘、电容式技前沿、生活实际等的联系,如静电除尘、电容式传感器、喷墨打印机、静电分选器、示波器等。传感器、喷墨打印机、静电分选器、示波器等。 4四、高考命题趋向四、高考命题趋向5第一节第一节 电场力的性质电场力的性质一、知识要点一、知识要点1、电荷、电荷守恒定律、电荷、电荷守恒定律 (1)、两种电荷)、两种电荷 及相互作用及相互作用 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷,用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷, 用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。 同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。同种电荷互

4、相排斥,异种电荷互相吸引。 (2)元电荷)元电荷 一个元电荷的电量为一个元电荷的电量为1.61019C,是一个电子所带的电量。,是一个电子所带的电量。说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。说明:任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。6(3)起电)起电 使物体带电叫起电。使物体带电的方式有三种:使物体带电叫起电。使物体带电的方式有三种: 摩擦起电,接触起电,感应起电摩擦起电,接触起电,感应起电 (4)电荷守恒定律:)电荷守恒定律: 电荷既不能创造,也不能被消灭,它们只能从一个物电荷既不能创造,也不能被消灭,它们只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一体转移到另一

5、个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分,系统的电荷总数是不变的部分,系统的电荷总数是不变的 注意:电荷的变化是电子的转移引起的;注意:电荷的变化是电子的转移引起的;完全相同的完全相同的带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种带电金属球相接触,同种电荷总电荷量平均分配,异种电荷先中和后再平分。电荷先中和后再平分。2、库仑定律、库仑定律 7(1)内容:)内容: 真空中两个点电荷之间相互作用的电场力,跟它们的真空中两个点电荷之间相互作用的电场力,跟它们的电电荷量的乘积荷量的乘积成正比,跟它们的成正比,跟它们的距离的二次方距离的二次方成反比,作成反比,作用力的方向在它们的连线上。用力的方向在

6、它们的连线上。(2)公式:)公式:F=kQ1Q2r2 k9.0109Nm2C2 (3)适用条件:真空中)适用条件:真空中 点电荷点电荷(这一点与万有引力很相这一点与万有引力很相似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,似,但又有不同:对质量均匀分布的球,无论两球相距多近,r都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重都等于球心距;而对带电导体球,距离近了以后,电荷会重新分布,不能再用球心距代替新分布,不能再用球心距代替r) 方方法法技技巧巧三个带电体在一直线上平衡时,它们的位置应遵守三个带电体在一直线上平衡时,它们的位置应遵守“两同夹两同夹异异”、“两大夹小两大夹小”的规律

7、的规律83、电场、电场 (1)电场电场存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊存在于带电体周围的传递电荷之间相互作用的特殊媒介物质电荷间的作用总是通过电场进行的。媒介物质电荷间的作用总是通过电场进行的。 电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用。 电场可以由存在的电荷产生,也可以由变化的磁场产生电场可以由存在的电荷产生,也可以由变化的磁场产生。 (2)电场强度)电场强度 定义:放入电场中某一点的电荷受到的定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力电场力F跟它的跟它的电量电量q的比值叫做该点的电场强度,表示该处电场的强弱的比值叫做该点的电场强度,表

8、示该处电场的强弱 .表达式:表达式:EF/q 单位是:单位是:N/C或或V/m; E=kQ/r2(导出式,真空中的点电荷,(导出式,真空中的点电荷,Q是产生该电场的电荷量是产生该电场的电荷量) EU/d(导出式,仅适用于匀强电场,其中(导出式,仅适用于匀强电场,其中d是是沿电场线方向上沿电场线方向上的距离的距离)9方向:与该点正电荷受力方向相同,与负电荷的受力方向:与该点正电荷受力方向相同,与负电荷的受力方向相反;电场线的切线方向是该点场强的方向;场强方向相反;电场线的切线方向是该点场强的方向;场强的方向与该处等势面的方向垂直的方向与该处等势面的方向垂直在电场中某一点确定了,则该点场强的大小与

9、方向就是一在电场中某一点确定了,则该点场强的大小与方向就是一个定值,与放入的检验电荷无关,即使不放入检验电荷,该个定值,与放入的检验电荷无关,即使不放入检验电荷,该处的场强大小方向仍不变,这一点很相似于重力场中的重力处的场强大小方向仍不变,这一点很相似于重力场中的重力加速度,点定则重力加速度定,与放入该处物体的质量无关,加速度,点定则重力加速度定,与放入该处物体的质量无关,即使不放入物体,该处的重力加速度仍为一个定值即使不放入物体,该处的重力加速度仍为一个定值 。电场强度是矢量,电场强度的合成按照矢量的合成法则电场强度是矢量,电场强度的合成按照矢量的合成法则 电场强度和电场力是两个概念,电场强

10、度的大小与方向电场强度和电场力是两个概念,电场强度的大小与方向跟放入的检验电荷无关,而电场力的大小与方向则跟放入跟放入的检验电荷无关,而电场力的大小与方向则跟放入的检验电荷有关。的检验电荷有关。10(3)电场线)电场线概念:为形象描述电场,人为引入的有方向的曲线(客观并存概念:为形象描述电场,人为引入的有方向的曲线(客观并存在),曲线上某点的切线代表该点在),曲线上某点的切线代表该点 的方向,某区域曲线的方向,某区域曲线的的 代表该区域场强的大小代表该区域场强的大小 。场强场强疏密程度疏密程度 特点:特点:a、电场线从、电场线从 出发,终止于负电荷出发,终止于负电荷(或无穷远处或无穷远处)b、

11、没有电荷的地方,电场线不中断,任何二条电场线均不相、没有电荷的地方,电场线不中断,任何二条电场线均不相交。交。c、沿着电场线的方向,电势、沿着电场线的方向,电势 d、带电粒子在电场中的运动轨迹不一定与电场线重合、带电粒子在电场中的运动轨迹不一定与电场线重合正电荷正电荷越来越低越来越低11点电荷与带电平板点电荷与带电平板匀强电场匀强电场等量异种点等量异种点电荷的电场电荷的电场等量同种点等量同种点电荷的电场电荷的电场+孤立点电荷周孤立点电荷周围的电场围的电场 六种常见的电场的电场线六种常见的电场的电场线 12二、巩固训练二、巩固训练题型一:电荷守恒、库仑定律的理解题型一:电荷守恒、库仑定律的理解

12、【练习练习2】两个半径相同的金属小球,带电量之比为两个半径相同的金属小球,带电量之比为1 7,相距为相距为r(可视为点电荷可视为点电荷),两者相互接触后再放回原来的,两者相互接触后再放回原来的位置上,则相互作用力可能为原来的位置上,则相互作用力可能为原来的 ( )A. B. C. D、473797167 C、D 【练习练习1】 (教学案第教学案第181181页练习页练习1 1) 两个分别带有电荷量两个分别带有电荷量-Q和和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为为r的两处,它们间库仑力的大小为的两处,它们间库仑力的大小为F,两小球相互接触

13、后,两小球相互接触后将其固定距离变为将其固定距离变为r/2,则两球间库仑力的大小为,则两球间库仑力的大小为 ( )A. B、 C、 D、12F12F3F44F3 C13【练习练习3】如图所示,三个完全相同的如图所示,三个完全相同的金属小球金属小球a、b、c位于等边三角形的三位于等边三角形的三个顶点上个顶点上a和和c带正电,带正电,b带负电,带负电,a所带电量的大小比所带电量的大小比b的小已知的小已知c受到受到a和和b的静电力的合力可用图中四条有向的静电力的合力可用图中四条有向线段中的一条来表示,它应是(线段中的一条来表示,它应是( )AF1 BF2 CF3 DF4 B B【练习练习4】 (教学

14、案第教学案第182182页针对练习页针对练习3 3)真空中光滑绝缘平面真空中光滑绝缘平面上,分别放置两个电荷量为上,分别放置两个电荷量为-Q、+9Q的点电荷的点电荷A、B,且,且A、B间的距离为间的距离为60 cm.然后在另一位置放置点电荷然后在另一位置放置点电荷C,这时三,这时三个点电荷在同一条直线上都处于平衡状态,求个点电荷在同一条直线上都处于平衡状态,求C的电荷量的电荷量以及相对以及相对A的位置的位置. +36QA点左侧点左侧120cm14【练习练习5】 (教学案第教学案第185185页练习页练习1 1).如下图所示,有一带电如下图所示,有一带电荷量为荷量为q的点电荷与均匀带电圆形薄板相

15、距为的点电荷与均匀带电圆形薄板相距为2d,此点,此点电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心若图中电荷到带电薄板的垂线通过板的圆心若图中a点处的电点处的电场强度为零,则图中场强度为零,则图中b点处的电场强度大小是点处的电场强度大小是( ) A B. C. D. 0题型二:与电场力相关的力学综合的问题题型二:与电场力相关的力学综合的问题 229dqkdqk229dqkdqk2dqkA15【练习练习6】 (教学案第教学案第186186页练习页练习5 5).如图所示,两带电小球如图所示,两带电小球A、B分别位于光滑且绝缘的竖直墙壁和水平地面上,在作用分别位于光滑且绝缘的竖直墙壁和水平地面上,在作用于于B的水

16、平力的水平力F的作用下静止于图示位置现用力将的作用下静止于图示位置现用力将B球向球向左推过一小段距离两球重新平衡下列关于两小球的说法左推过一小段距离两球重新平衡下列关于两小球的说法正确的是(正确的是( )A推力推力F将增大将增大B竖直墙面对小球竖直墙面对小球A的弹力减小的弹力减小C地面对小球地面对小球B的弹力一定不变的弹力一定不变D两个小球之间的距离增大两个小球之间的距离增大 ABFBCD 16【练习练习7】 (资料第资料第9292页例题页例题4 4)17【练习练习8】 (模拟题第模拟题第2121页练习页练习1212)【练习练习8】 (模拟题第模拟题第2121页练习页练习1212)18题型三:

17、对电场强度和电场线的理解及应用题型三:对电场强度和电场线的理解及应用ACD【练习练习9】 (资料第资料第9393页练习页练习2 2)19【练习练习10】 (教学案第教学案第186186页练习页练习5 5).如图所示,一电子沿如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由等量异种电荷的中垂线由AOB匀速飞过,电子重力匀速飞过,电子重力不计,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是不计,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是( )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先变大后变小,方向水平向右先变大后变小,方向水平向右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先变小

18、后变大,方向水平向右先变小后变大,方向水平向右B 【练习练习11】如图所示,带箭头的线段表示某一电场中的电场线如图所示,带箭头的线段表示某一电场中的电场线的分布情况一带电粒子在电场中运动的轨迹如图所示若不的分布情况一带电粒子在电场中运动的轨迹如图所示若不考虑其他力,则下列判断中正确的是考虑其他力,则下列判断中正确的是( )A若粒子是从若粒子是从A运动到运动到B,则粒子带正电;若粒子是从,则粒子带正电;若粒子是从B运动运动到到 A,则粒子带负电,则粒子带负电B不论粒子是从不论粒子是从A运动到运动到B,还是从,还是从B运动到运动到A,粒子必带负电,粒子必带负电C若粒子是从若粒子是从B运动到运动到A

19、,则其加速度减小,则其加速度减小.D若粒子是从若粒子是从B运动到运动到A,则其速度减小,则其速度减小.BC 20第二节第二节 电场能的性质电场能的性质一、知识要点一、知识要点电势能、电势、电势差、等势面的概电势能、电势、电势差、等势面的概念念电势能:与重力势能一样,电荷在电场中也具有势能,电势能:与重力势能一样,电荷在电场中也具有势能,这种势能叫这种势能叫 ,规定零势点后,电荷在某点的,规定零势点后,电荷在某点的电势能,等于把它从该点移到零势能位置时电势能,等于把它从该点移到零势能位置时 所所做的功不同的电荷在同一点所具有的电势做的功不同的电荷在同一点所具有的电势能能 。 电势电势能能静电静电

20、力力不一样不一样电势电势:电荷在电场中某一点的:电荷在电场中某一点的 与它的与它的 的比值叫该点的电势电势的比值叫该点的电势电势的大小与试探电荷大的大小与试探电荷大小小 定义式:,单位:伏特定义式:,单位:伏特VJ/C 标量性:电势只有大小,没有方向,但有正、负之分,标量性:电势只有大小,没有方向,但有正、负之分,这里正负只表示比零电势高还是低电场线也可判定电势这里正负只表示比零电势高还是低电场线也可判定电势高低:高低:沿着电场线方向,电势越来越低沿着电场线方向,电势越来越低电势电势能能电荷量电荷量无关无关21 意义:电场中某一点的电势在数值等于意义:电场中某一点的电势在数值等于单位电荷单位电

21、荷在那一在那一点所具有的点所具有的电势能电势能 相对性:某点的电势与相对性:某点的电势与零电势点零电势点的选取有关通常取无的选取有关通常取无限远或大地的电势为限远或大地的电势为零零等势面:即电势相等的点构成的面电场线与等等势面:即电势相等的点构成的面电场线与等势面势面垂直垂直并由电势并由电势 高高 的等势面指向电势的等势面指向电势 低低 的等的等势面沿等势面移动电荷,电场力势面沿等势面移动电荷,电场力不做功不做功电势差电势差U:电场中两间电势之差,也叫电:电场中两间电势之差,也叫电压压电场力做功电场力做功(1)静电力做功的特点:在电场中确定的两点间移动电荷时,静电力做功的特点:在电场中确定的两

22、点间移动电荷时,它的电势能的变化量是确定的,移动电荷时电场力做的功它的电势能的变化量是确定的,移动电荷时电场力做的功也是确定的,和重力做功一样,与路径也是确定的,和重力做功一样,与路径无关无关(只与这两点(只与这两点间间电势差电势差有关)有关)A BU=AB22(2)电场力做功与电势能改变的关系:静电力做电场力做功与电势能改变的关系:静电力做正功正功,电势能,电势能减小减小,电势能转化为其它形式的能量;静电力做,电势能转化为其它形式的能量;静电力做负功负功,电势,电势能能增加增加,其它形式的能转化为电势能静电力做的功等于电,其它形式的能转化为电势能静电力做的功等于电势能的变化量:势能的变化量:

23、WAB = EPA-EPB = = qUAB()ABq匀强电场中电势差与电场强度的关匀强电场中电势差与电场强度的关系系 匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方匀强电场中两点间的电势差等于电场强度与这两点沿电场方向的距离的乘积向的距离的乘积注意:上式只适用于匀强电场注意:上式只适用于匀强电场d是沿场方向上的距是沿场方向上的距离离A BUEd=23二、巩固训练二、巩固训练题型一:静电力做功及电势差、电势能的计算题型一:静电力做功及电势差、电势能的计算【练习练习1】 (资料第资料第9595页例题页例题2 2).把一个电荷量为把一个电荷量为q5109 C的的正电荷从距电场无穷远处移到电场

24、中正电荷从距电场无穷远处移到电场中M点,电荷克服电场力做点,电荷克服电场力做功功WM6.0103 J,如果把该点电荷从距电场无穷远处移到,如果把该点电荷从距电场无穷远处移到电场中电场中N点,电荷克服电场力做功点,电荷克服电场力做功WN3.6103 J取无穷远取无穷远处为零电势点,求:处为零电势点,求:1)M、N点的电势是多少?点的电势是多少?2)M、N点的电势差是多少?把该点电荷从点的电势差是多少?把该点电荷从M点移到点移到N点电点电场力做功是多少?场力做功是多少?24【练习练习3】 (资料第资料第102102页练习页练习7 7)【练习练习3】 (资料第资料第102102页练习页练习7 7)A

25、25【练习练习3】 (资料第资料第9595页例题页例题1 1)(1)60V/m(2)1.4410-7J(3)6.6V26【练习练习4】 一个带正电的质点,电量一个带正电的质点,电量q=2.010-9库,在静电场中由库,在静电场中由a点移到点移到b点,在这过程中,除点,在这过程中,除电场力外,其他力作的功为电场力外,其他力作的功为6.010-5焦,质点的焦,质点的动能增加了动能增加了8.010-5焦,则焦,则a、b两点间的电势差两点间的电势差Ua-Ub为(为( )A.3104伏;伏;B.1104伏;伏;C.4104伏;伏;D.7104伏。伏。B 27题型二:电场中电势、电势能高低的判定题型二:电

26、场中电势、电势能高低的判定【练习练习5】 (教学案第教学案第189189页针对练习页针对练习1 1).如图所示,如图所示,A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点,是匀强电场中一正方形的四个顶点,已知已知A、B、C 三点的电势分别为三点的电势分别为A=15V,B=3V,C=3V,试求,试求D点的电势。点的电势。ABCD9V28【练习练习6】 (资料第资料第9696页练习页练习4 4)AD29【练习练习7】如图,在粗糙绝缘的水平面上固定一点电荷如图,在粗糙绝缘的水平面上固定一点电荷Q,在,在M点无初速释放一带有恒定电量的小物块,在点无初速释放一带有恒定电量的小物块,在Q的电场中运动到的电场中

27、运动到N点静止,则从点静止,则从M点运动到点运动到N点的过程中(点的过程中( )A小物块所受电场力逐渐减小小物块所受电场力逐渐减小B小物块具有的电势能逐渐减小小物块具有的电势能逐渐减小C M点的电势一定高于点的电势一定高于N点的电势点的电势D小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功ABD 【练习练习8】 a、b为竖直向上的电场线上的两点,一带电为竖直向上的电场线上的两点,一带电粒子在粒子在a点由静止释放,沿电场线向上运动,到点由静止释放,沿电场线向上运动,到b点时点时恰好速度为零,下列说法正确的是恰好速度为零,下列说法正确的是 ( ) A

28、带电粒子在带电粒子在a、b两点所受的电场力都是竖直向上的两点所受的电场力都是竖直向上的Ba点的电势比点的电势比b点的电势高点的电势高C带电粒子在带电粒子在a点的电势能比在点的电势能比在b点的电势能小点的电势能小Da点的电场强度比点的电场强度比b点的电场强度大点的电场强度大 abABD 30【练习练习9】 (资料第资料第102102页练习页练习1010)AC31题型三:电场线、等势面、运动轨迹的综合问题题型三:电场线、等势面、运动轨迹的综合问题【练习练习10】 (资料第资料第9696页练习页练习3 3)BD32C【练习练习11】 (教学案第(教学案第191页练习页练习5)如图所示,虚线如图所示,

29、虚线表示电场中一簇等势线,相邻等势线之间的电势差相表示电场中一簇等势线,相邻等势线之间的电势差相等,一电子以一定的初速度进入电场中,只在电场力等,一电子以一定的初速度进入电场中,只在电场力的作用下由的作用下由M点运动到点运动到N点,运动轨迹如图中实线所示,点,运动轨迹如图中实线所示,由此可判断(由此可判断( )AM点电势低于点电势低于N点的电势点的电势B电子在电子在M点受到的电场力大于点受到的电场力大于N点受到的电场力点受到的电场力C电子在电子在M点的电势能小于在点的电势能小于在N点的电势能点的电势能D电子在电子在M点的动能小于在点的动能小于在N点的动能点的动能NM33【练习练习12】如图,虚

30、线如图,虚线a、b、c代表电场中三代表电场中三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab = Ubc,实线为一带负电的质点仅在电场,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这是这条轨迹上的两点,据此可知条轨迹上的两点,据此可知 ( )AP点电势高于点电势高于Q点电势点电势B带电质点在带电质点在P点具有的电势能比在点具有的电势能比在Q点具有点具有的电势能大的电势能大C带电质点通过带电质点通过P点时的动能比通过点时的动能比通过Q点时大点时大D带电质点通过带电质点通过P点时的加速度比通过点时的加速

31、度比通过Q点时点时大大 【练习练习13】 (资料第资料第9696页练习页练习5 5)如图所示,平行实线代如图所示,平行实线代表电场线,方向未知,带电荷量为表电场线,方向未知,带电荷量为1102C的正电荷在电的正电荷在电场中只受电场力作用该电荷由场中只受电场力作用该电荷由A点移到点移到B点,动能损失点,动能损失了了0.1J,若,若A点电势为点电势为10V,则,则 ( )AB点的电势为零点的电势为零B电场线方向向左电场线方向向左C电荷运动的轨迹可能是图中曲线电荷运动的轨迹可能是图中曲线D电荷运动的轨迹可能是图中曲线电荷运动的轨迹可能是图中曲线ABABC 34第三节第三节 电容器电容器 电场中的导电

32、场中的导体体 一、知识要点一、知识要点1、电容器、电容器(1)电容器)电容器概念:概念:任何两个彼此任何两个彼此绝缘绝缘而又相距而又相距很近很近的导体都可以构成电容器的导体都可以构成电容器电容器的充、放电:电容器的充、放电:使电容器带电的过程叫使电容器带电的过程叫 ;充电电流从电源;充电电流从电源 极流向极流向电容器正极板当电容器两极板电势差增加到等于电源电动电容器正极板当电容器两极板电势差增加到等于电源电动势时,充电结束其中任意一块板所带的电荷量的绝对值叫势时,充电结束其中任意一块板所带的电荷量的绝对值叫做电容器的做电容器的带电量带电量; 使充电后的电容器失去电荷的过程叫放电放电电流从电容使

33、充电后的电容器失去电荷的过程叫放电放电电流从电容器的正极板流出器的正极板流出充电充电正正35(2)电容)电容 电容器电容器所带的电量所带的电量Q跟两极板间的跟两极板间的电势差电势差U的比的比 值,叫做值,叫做电容器的电容电容器的电容,用符号,用符号C表示表示 定义式:定义式: C = 单位:单位:法拉法拉,符号:,符号:F,与其它单位的换算关系为:,与其它单位的换算关系为: F106 F 1012 PF 意义:电容是描述电容器意义:电容是描述电容器储存电荷本领大小储存电荷本领大小的物理量的物理量.UQ(3) 平行板的电容器电容平行板的电容器电容 平行板电容器的电容平行板电容器的电容C跟介质的跟

34、介质的介电常数介电常数成正比,跟两成正比,跟两 极板的极板的正对面积正对面积S成正比,跟成正比,跟极板间距极板间距d成反比,成反比, 公式表示:公式表示:KdSC436方方法法技技巧巧平行板电容器动态分析平行板电容器动态分析这类问题的关键是弄清哪些量是不变的,哪些量是变化的这类问题的关键是弄清哪些量是不变的,哪些量是变化的(1)平行板电容器充电后,继续保持与电源接通,则平行板电容器充电后,继续保持与电源接通,则U不变不变.(2)平行板充电后,断开电路,则平行板充电后,断开电路,则Q不变不变.2电场中的导体电场中的导体(1)静电感应:把金属导体放在静电场静电感应:把金属导体放在静电场E中,由于导

35、体内的自由电中,由于导体内的自由电子受电场力作用而定向运动,使导体两端出现等量的异种电荷子受电场力作用而定向运动,使导体两端出现等量的异种电荷(2)静电平衡:发生静电感应的导体,感应的等量异种电荷形成静电平衡:发生静电感应的导体,感应的等量异种电荷形成的附加电场的附加电场E与外加电场相抵消时,即与外加电场相抵消时,即EE,自由电子的定,自由电子的定向运动停止,这时的导体处于静电平衡状态向运动停止,这时的导体处于静电平衡状态37处于静电平衡状态导体的特点:处于静电平衡状态导体的特点:导体内部场强处处为导体内部场强处处为 导体是一个导体是一个 ,表面是一个,表面是一个 导体表面上任一点的场强方向跟

36、该点的表面导体表面上任一点的场强方向跟该点的表面 。净电荷全部分布在净电荷全部分布在 。导体表面,越尖。导体表面,越尖的位置,电荷密度的位置,电荷密度 (3)静电屏蔽静电屏蔽定义:导体球壳定义:导体球壳(或金属网罩或金属网罩)内达到静电平衡后,内部内达到静电平衡后,内部场强处处为零,不受外部电场的影响,这种现象叫静电屏场强处处为零,不受外部电场的影响,这种现象叫静电屏蔽蔽作用:保护电子仪器和电子设备通信电缆外面包一层作用:保护电子仪器和电子设备通信电缆外面包一层铅皮,用来防止外界电场干扰铅皮,用来防止外界电场干扰零零 导体外表导体外表面面 垂直垂直等势等势体体等势面等势面越大越大38二、巩固训

37、练二、巩固训练题型一:处理平行板电容器相关量的变化分析题型一:处理平行板电容器相关量的变化分析 【练习练习1】 (教学案第教学案第193193页练习页练习2 2)将一个平行板电容器接上将一个平行板电容器接上电源后再切断电源电源后再切断电源 然后使两极板间的距离增大一些,则关然后使两极板间的距离增大一些,则关于电容器两极的电压于电容器两极的电压U和两极间的场强和两极间的场强E的变化,下列说法正的变化,下列说法正确的是确的是 ( )A.U增大,增大,E增大,增大, B.U增大,增大,E不变不变C.U不变,不变,E减小,减小, D.U减小,减小,E减小减小B 【练习练习】 (教学案第教学案第1941

38、94页针对练习页针对练习1 1) (2010.北京理综)北京理综)用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如用控制变量法,可以研究影响平行板电容器电容的因素(如图)。设两极板正对面积为图)。设两极板正对面积为S,极板间距为,极板间距为d,静电计指针偏,静电计指针偏角为角为。实验中,极板所带电荷量不变,若。实验中,极板所带电荷量不变,若 ( ) A、保持、保持S不变,增大不变,增大d,则,则变大变大 B、保持、保持S不变,增大不变,增大d,则,则变小变小 C、保持、保持d不变,减小不变,减小S,则,则变小变小 D、保持、保持d不变,减小不变,减小S,则,则不变不变A39【练习练习】 一

39、平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地,在两极板间有一正电荷在两极板间有一正电荷(电量很小电量很小)固定在固定在P点,如图用点,如图用E表示表示两极间的场强,两极间的场强,U表示电容器的电压,表示电容器的电压,EP表示正电荷在表示正电荷在P点的电点的电势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,势能,若保持负极板不动,将正极板移到图中虚线所示的位置,则则AU变小,变小,E不变不变 BE变大,变大, EP 变大变大CU变小,变小, EP不变不变 DU不变,不变, EP不变不变+-PAC 题型二:带电粒子在平行板电容器内部运动和平衡的分析题

40、型二:带电粒子在平行板电容器内部运动和平衡的分析 【练习练习】 (教学案第教学案第194194页针对练习页针对练习2 2)如图所示,平行板如图所示,平行板电容器与电动势为电容器与电动势为E的直流电源(内阻不计)连接,下极板的直流电源(内阻不计)连接,下极板接地接地.一带电油滴位于电容器中的一带电油滴位于电容器中的P点且恰好处于平衡状态点且恰好处于平衡状态.现现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离(将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离( )A.带电油滴将沿竖直方向向上运动带电油滴将沿竖直方向向上运动B.P点的电势将降低点的电势将降低C.带电油滴的电势能将减少带电油滴的电势能将减少

41、D.若电容器的电容减小,则极板带电量将增大若电容器的电容减小,则极板带电量将增大B40【练习练习5】 (模拟题第模拟题第2323页练习页练习2 2)BD 41【练习练习】如图所示,相距为如图所示,相距为d的水平放置的两平行金属板构的水平放置的两平行金属板构成的电容器电容为成的电容器电容为C,a板接地且中央有一孔,开始时两板均板接地且中央有一孔,开始时两板均不带电,现将电荷量为不带电,现将电荷量为q,质量为,质量为m的液滴,一滴一滴地从小的液滴,一滴一滴地从小孔正上方孔正上方h处无初速滴下,前一滴到达处无初速滴下,前一滴到达b板后下一滴才开始下板后下一滴才开始下落,液滴落到落,液滴落到b板后,其

42、电荷全部转移到板后,其电荷全部转移到b板,不计空气阻力板,不计空气阻力的影响,重力加速度为的影响,重力加速度为g. 求:求:(1)能够到达能够到达b板的液滴不会超过多少滴?板的液滴不会超过多少滴?(2)若能够到达若能够到达b板的液滴数为板的液滴数为k,则第则第(k1)滴将如何运动?滴将如何运动?1)(2qdhmgCk第第k1滴液滴在滴液滴在a板小孔附近上板小孔附近上下做往复运动下做往复运动 abdhm42题型三:静电平衡下的导体题型三:静电平衡下的导体 【练习练习】如图,接地的金属球如图,接地的金属球A的半径为的半径为R,一点电荷的电量一点电荷的电量Q,到球心距离为,到球心距离为r,该点电荷,

43、该点电荷的电场在球心的电场在球心O处的场强等于:(处的场强等于:( )D 【练习练习】 (教学案第教学案第194194页针对练习页针对练习)如图所示,放如图所示,放在绝缘台上的金属网罩在绝缘台上的金属网罩B内放有一个不带电的验电器内放有一个不带电的验电器C,如把一带有正电荷的绝缘体如把一带有正电荷的绝缘体A移近金属罩移近金属罩B,则,则( ) A在在B的内表面带正电荷,的内表面带正电荷,BC0 B在在B的右侧外表面带正电荷的右侧外表面带正电荷 C验电器的金属箔片将张开,验电器的金属箔片将张开,BC DBC,B的左右两侧电势相等的左右两侧电势相等B 43【练习练习】 带正电的金属球带正电的金属球

44、M和不带电的枕形导体和不带电的枕形导体N均用绝缘柱均用绝缘柱支撑着,如图所示,当支撑着,如图所示,当M靠近靠近N时,在时,在N的两端将出现等量的异的两端将出现等量的异种电荷,则以下说法中正确的是()种电荷,则以下说法中正确的是()D +MNA用手接触用手接触N的左端,先移开手,的左端,先移开手,然后移开带电体然后移开带电体M,N将带正电将带正电B用手接触用手接触N的右端,先移开带的右端,先移开带电体电体M,然后移开手,然后移开手,N将带负电将带负电C用手接触用手接触N中间无电荷的部分,中间无电荷的部分,先移开手,然后移开带电体先移开手,然后移开带电体M,N将不带电将不带电D无论用手接触无论用手

45、接触N的什么位置,的什么位置,只要先移开手,然后移开带电体只要先移开手,然后移开带电体M,N都将带负电都将带负电44第四节第四节 带电粒子在电场中的运带电粒子在电场中的运动动一、知识要点一、知识要点1、带电粒子在电场中加速、带电粒子在电场中加速若不计重力,粒子质量为,电量为,若不计重力,粒子质量为,电量为,加速电压为加速电压为U,初速为,初速为V0,加速后的速度,加速后的速度为为v,则有,则有:qUmvmv20221212、带电粒子在电场中偏转、带电粒子在电场中偏转 若不计重力,粒子质量为若不计重力,粒子质量为m,电量为,电量为q,初速度与电场,初速度与电场垂直,电容器两极板间的偏转电压为垂直

46、,电容器两极板间的偏转电压为U,两板长为,两板长为L,距离为距离为d,有:,有: 4500yy Lo在水平方向做匀速直线运动:在水平方向做匀速直线运动: VX=VO X=V0t注:注:(1)当粒子离开电场时,当粒子离开电场时, 运动时间运动时间: t 偏转距离偏转距离: y 偏转角偏转角: tan (粒子离开电场时,末速度方向与初速度方向的夹角粒子离开电场时,末速度方向与初速度方向的夹角)0L2022mdqUL20mdqUL在竖直方向做初速度为零的匀加速直在竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动:线运动:Vy=at y at2,其中,其中a 21mqEmdqU46(2)若将粒子离开电场时的末速度

47、反向延长,与初速)若将粒子离开电场时的末速度反向延长,与初速度延长线交点恰好在水平位移的中点。即粒子度延长线交点恰好在水平位移的中点。即粒子“好象好象”是从入射线中点射出的一样是从入射线中点射出的一样方方法法技技巧巧带电粒子在电场中运动时,所受重力是否可以忽略带电粒子在电场中运动时,所受重力是否可以忽略基本粒子及各种离子:如电子、质子、基本粒子及各种离子:如电子、质子、粒子等,粒子等,因为质量很小,所以重力比电场力因为质量很小,所以重力比电场力小得多小得多,重力可忽,重力可忽略不计略不计带电颗粒或微粒,如尘埃、液滴、小球等质量较大,带电颗粒或微粒,如尘埃、液滴、小球等质量较大,其重力一般情况下

48、其重力一般情况下不能忽略不能忽略47二、巩固训练二、巩固训练题型一:带电粒子在电场中的加速题型一:带电粒子在电场中的加速aNH11H21H311:1:12:3:6U+ 48【练习练习2】 (资料第资料第9999页例题页例题3 3)【练习练习2】 (资料第资料第9999页例题页例题3 3)49【练习练习3】 (教学案第教学案第199199页练习页练习1 1)如图所示,两平行金属如图所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔。右极板电势随时板竖直放置,左极板接地,中间有小孔。右极板电势随时间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处。间变化的规律如图所示。电子原来静止在左极板小孔处。(不计重力作用)下列说法中正确的是(不计重力作用)下列说法中正确的是( )A.从从t=0时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右时刻释放电子,电子将始终向右运动,直到打到右极板上。极板上。B.从从t=0时刻释放电子,电子可能在两板间振动。时刻释放电子,电子可能在两板间振动。C.从从t=T/4时刻释放电子,电子可能在两板间振动,也可能时刻释放电子,电子可能在两板间振动,也可能打到右极板上。打到右极板上。D.从从t=3T/8时刻释放电子,电子必将打到左极板上。时刻释放电子,电子必将打到左极板上。 -U0tU0oT/2 T 3T/2 2TAC 50题型二:题型二:带电粒子在电场中的

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