静电场全章复习公开课获奖课件

朋友我把新年祝愿和但愿，悄悄地放在将融雪被下，让它们伴随春天生长，送给你一年丰硕与芬芳！祝我们班全体同学新年快乐！第1页静电场两种电荷元电荷e=1.6×10-19C电荷守恒三种起电方式起电过程就是电子得失过程库仑定律K=9.0×109Nm2/c2适用条件：真空中，点电荷

力性质电场强度定义：E=F/Q，方向要求为正电荷受力方向；点电荷电场：E=KQ/r2；匀强电场：E=U/d电场线对电场描述：切线表示方向，疏密表示强弱电场线特点：由正电荷出发到负电荷终止几个常见电场线例题第2页静电场能性质电势：φA=φAo=WAo/q对电场描述；等势面：等势面特点电势处处相等，但场强不一定相等与电场线垂直电势差UAB=φA–φB=WAB/q电场力做功与电势差关系WAB=q

UAB电场力做功与电势能改变关系：WAB=EA-EB电荷在电场中偏转，示波器轨迹：抛物线，类平抛运动规律：垂直电场线方向做匀速直线运动沿电场线方向做匀加速直线运动电容器电容：平行板电容器电容：第3页一.电荷守恒定律：电荷既不能发明，也不能被消灭，它们只能从一种物体转移到另一种物体，或者从物体一部分转移到另一部分。第4页(二)电场、电场强度、电场线1.电荷周围存在着电场。静止电荷产生电场称为静电场。电场是传递电荷互相作用物质。第5页2.电场强度电场强度是反应电场力性质物理量。它用检查电荷受到电场力跟检查电荷电量q比值来定义，即电场强度是矢量。方向：是正电荷在电场中所受电场力方向。大小：是由电场自身内在原因决定，它与引入电场中检查电荷无关。第6页

3.点电荷场强公式，即

4.匀强电场场强公式，即第7页5.电场强度叠加电场强度叠加遵守平行四边形法则第8页6.电场线

电场线是为了形象描述电场中各点电场强度大小和方向而假想线，电场线上每一点电场强度方向沿该点切线方向；电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小。

静电场电场线从正电荷出发到负电荷终止。第9页第10页第11页例题1.如图29-1所示，在真空中同一条直线上A、B两点固定有电荷量分别为+4Q和-Q两个点电荷．⑴将另一种点电荷放在该直线上哪一种位置，可以使它在电场力作用下保持静止？⑵若规定这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？第12页例题2.如图29-3所示，带电小球A、B电荷分别为QA、QB，OA=OB，都用长L丝线悬挂在O点．静止时A、B相距为d．为使平衡时AB间距离减为d/2，可采用如下哪些措施

A.将小球A、B质量都增长到本来2倍

B.将小球B质量增长到本来8倍

C.将小球A、B电荷量都减小到本来二分之一

D.将小球A、B电荷量都减小到本来二分之一并将B球质量增长到本来2倍BD第13页例题3：如图29-8所示，一种半径为R绝缘球壳上均匀分布有总电荷量为+Q电荷．另一种电荷量为+q点电荷固定在该球壳球心O处．目前从球壳最左端挖去一种半径为r（r<<R）小圆孔，则此时位于球心处点电荷所受库仑力大小为_____，方向为_______．第14页(三)电场力功、电势能、电势、电势差、等势面1.电场力功:电荷在电场中移动，电场力做功数量跟电荷移动途径无关。

电场力做正功时，电势能减小；电场力做负功时，电势能增大。第15页2.电势能:

电荷在电场中某点电势能在数值上等于把电荷从该点移到电势能为零处，电场力所做功。

第16页3.电势:电势是反应电场能性质物理量。电场中某点电势定义为检查电荷在该点具有电势能E跟检查电荷电量q比值，即电势是标量，它有正、负，但不表达方向。电场中某点电势大小及正负跟该点有无检查电荷无关，但与选用电场中电势能为零点(零电势点)有关。正电荷在电势高位置电势能大，负电荷在电势高位置电势能小第17页4.电势差(电压)AB两点间电势差UAB在数值上等于将检查电荷从A点移至B点电场力所作功WAB与检查电荷电量q比值（1）（2）第18页电功电势能电势差电势第19页5.等势面：等势面是电场中电势相等点构成面。电荷沿等势面移动，电势能不变化，电场力不做功。等势面一定和电场线垂直，电场线方向是电势减少方向。电场线自身不能相交，等势面自身也不能相交。

点电荷电场等势面是以点电荷为球心一族球面；

匀强电场等势面是与电场线垂直一族平行平面。第20页阐明:电势与电场强度在数值上没有必然对应关系。例如，电势为零地方电场强度可以不为零(电势为零地方可任意选用)；电场强度为零地方电势可以不为零(如两个带同种等电量点电荷，其连线中点处电场强度为零，电势却不为零)。电场强度恒定区域电势有高下不一样样(如匀强电场)；等势面上各点，电场强度可以不相似(如点电荷形成电场等势面上，各点场强不一样样)。第21页2.常常碰到三个问题（1）.比较场强大小,看电场线疏密或等势面疏密。（2）.比较电势高下，看电场线方向。电场线方向是电势减少方向。（3）.比较同一检查电荷在电场中两点所具有电势能多少，看电场力方向。电场力作正功，检查电荷电势能减少。第22页(四)电场对带电质点(粒子)作用1.带电质点受电场力及其他力作用处在平衡问题，应用合力为零条件求解。例:第23页3.带电粒子在电场中加速或减速问题，多应用动能定理、能量守恒定律求解。第24页

4.带电粒子在电场中偏转问题，如带电粒子穿过匀强电场时偏转问题，多应用牛顿第二定律及运动合成知识求解。

第25页（1）.加速度（2）.侧向速度（3）.偏向角（4）.侧向位移（5）.侧向位移与偏向角（6）.增长动能第26页(五)电容器和电容1.电容是反应电容器容纳电荷本领物理量。它用电容器所带电量跟电容器两板间电势差比值来定义，即第27页2.平行板电容器电容平行板电容器电容，跟介电常数成正比，跟正对面积成正比，跟极板间距离成反比，即第28页3.平行板电容器电场(1)电势差恒定(2)带电量恒定第29页例2、如图所示，A、B、C为一等边三角形三个顶点，三角形位于匀强磁场中，电场线平行于三角形平面。现将正点电荷10-8C从A点移到B点，电场力做功3×10-6J，现将负电荷10-8C从A点移到C点，克服电场力做功3×10-6J，求：第30页分析：根据电势差与电功关系式，通过计算可判断B、C两点处在同一等势面上。又据电势减少方向是电场线方向，可判断电场线方向，最终据在匀强电场中场强与电势差关系，通过计算得出电场强度大小。B点与C点处在同一等势面上，又由于电场线方向是电场减少方向，因此电场线方向必然是A点指向BC连线中点与BC垂直，如图所示。第31页(2)A点到等势面距离为d，那么根据匀强电场中，场强与电势差间关系，电场强度为第32页例3、在一种点电荷产生静电场中，一种带电粒子运动轨迹如图中虚线所示。试问：(1)带电粒子带何种电？（2）M点和N点相比，带电粒子运动速度VM、VN哪个大？运动加速度aM、aN哪个大，电势能EM、EN哪个大？MN第33页例4、一种质量为m、带有电荷-q小物体，可在水平轨道Ox上运动，O端有一与轨道垂直固定墙、轨道处在匀强电场中，其场强大小为E,方向沿OX轴正方向,如图所示。小物体以初速度v0从x0点沿OX轨道运动，运动时受到大小不变摩擦力f作用，且f＜qE；设小物体与墙碰撞时不损失机械能，且电量保持不变，求它在停止运动前所通过总旅程s。第34页解：由于f＜qE，因此物体最终停在O点，物体停止运动前所通过总旅程为s，根据动能定理有因此第35页例6、相距为d平行金属板a、b其长度为L，带有等量异种电荷，使两板间形成匀强电场，电压为Uab，如图所示，一种质量为m、电量为q带电粒子以平行于金属板方向初速度V0垂直于电场线飞入电场中，当粒子飞离电场区时，其横向位移为y，飞行方向偏角为α(忽视重力影响)。试问：和tanα各变化为本来几倍？第36页侧向位移与偏向角正切分别为分析：带电粒子进入电场后来，在x方向不受电场力，仅有初速度，第37页将②式代入①式得第38页同理可得

第39页(2)由y和tanα表达式，当入射带电粒子初动能减小二分之一，则分母减小二分之一；偏转电压增大到3倍，则分子增大到3倍。因此，横向位移y以及偏转角正切tanα都增大到本来6倍。答：氢核、氘核、氦核以相似初动量垂直飞入一种偏转电场，横向位移之比以及偏转角正切之比均为1∶2∶8。若入射初动能减小二分之一，偏转电压增大到3倍，带电粒子在偏转电场中横向位移y以及运动偏转角正切tanα均增大到本来6倍。第40页【反馈练习】

A．-9∶4∶-36B．9∶4∶36C．-3∶2∶-6D．3∶2∶6答案:A第41页2．如图所示，半径相似两个金属小球A、B带有电量相等电荷，相隔一定距离，两球之间互相吸引力大小是F，今让第三个半径相似不带电金属小球先后与A、B两球接触后移开。这时，A、B两球之间互相作用力大小是答案:A第42页3．图(1)所示，有两个带有等量异种电荷小球，用绝缘细线相连后，再用绝缘细线悬挂在水平方向匀强电场中。当两小球都处在平衡时也许位置是图(2)中哪一种。答案:A第43页4．如图所示，在光滑水平面上有一种绝缘弹簧振子，小球带负电，在振动过程中，当弹簧压缩到最短时，忽然加上一种水平向左匀强电场，此后，A．振子振幅增大B．振子振幅减小C．振子平衡位置不变D．振子周期增大答案:B第44页5．若带正电荷小球只受到电场力作用，则它在任意一段时间内A．一定沿电场线由高电势处向低电势处运动；B．一定沿电场线由低电势处向高电势处运动；C．不一定沿电场线运动，但一定由高电势处向低电势处运动；D．不一定沿电场线运动，也不一定由高电势处向低电势处运动。答案:D第45页6．下面哪些话是对旳？A．在电场中，电场强度大点，电势必高。B．电荷置于电势越高点，所具有电势能也越大。C．电场中电场强度大地方，沿电场线方向电势降落快。D．一带电粒子只受电场力作用，在电场中运动时，电势能一定变化。答案:C第46页7．一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(电量很小)固定在P点，如图所示。E表达两极板间场强，U表达电容器电压，ε表达正电荷在P点电势能。若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示位置，则A．U变小，E不变B．E变大，ε不变C．U变小，ε不变D．U不变，ε不变答案:AC第47页8．如图所示，在真空中把一绝缘导体向带电(负电)小球P缓慢地靠近(不相碰)，如下说法中对旳是：A．B端感应电荷越来越多B．导体内场强越来越大C．导体感应电荷在M点产生场强恒不小于在N点产生场强D．导体感应电荷在MN两点场强相等答案:AC第48页9．两个质量相似带电小球，分别带等量异种电荷，电量为q，固定在一根长度为l轻质绝缘细杆两端,置于电场强度为E匀强电场中,杆方向与场强方向平行,如图所示。若此杆绕其中点O旋转180°，则在此转动过程中，两个小球动能增长量为A．0 B．qEl C．2qEl D．πqEl答案:C第49页THEEND第50页【课后练习】1．如图所示，在一种正方形4个顶点各有一种电量大小相等点电荷，那么如下说法中对旳是强为零，电势也为零场强不为零场强也不为零电势不为零答案：B第51页2．平行板电容器两极板A、B接于电池两极，一带正电小球悬挂在电容器内部。闭合电键K，电容器充电，这时悬线偏离竖直方向夹角为θ，如图所示。A．保持电键K闭合，带正电A板向B板靠近，则增大θB．保持电键K闭合，带正电A板向B板靠近，则θ不变C．电键K断开，带正电A板向B板靠近，则θ增大D．电键K断开，带正电A板向B板靠近，则θ不变答案：AD第52页3．在O点有一种电量为Q正点电荷，空间有水平向右匀强电场，如图所示。现将一种检查电荷-q置于O点左方距O为半径ra点时，该检查电荷所受电场力为零。试求：(2)检查电荷-q由a点移动到b点，电势能变化量是多大？第53页电场线方向飞入匀强电场区，测得该电子深入电场最大距离为d=50m。试求：(1)匀强电场场强E大小；(2)电子经多少时间t回到出发点。第