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文檔簡介

1、.1靜電場梳理靜電場梳理基本知識點的梳理基本知識點的梳理.2.3知識結(jié)構(gòu)知識結(jié)構(gòu)電荷電荷電場電場電場力電場力電場強度電場強度電勢能電勢能電勢與電勢差電勢與電勢差場強與電勢差的關(guān)系場強與電勢差的關(guān)系電荷電荷靜電現(xiàn)象的應(yīng)用與防治靜電現(xiàn)象的應(yīng)用與防治電容器的電容電容器的電容示波器原理及其應(yīng)用示波器原理及其應(yīng)用電場力的功電場力的功.4兩個靜電力公式221rqqkFF=EqF=Eq任何場中電荷受的靜電力任何場中電荷受的靜電力真空中兩靜止的真空中兩靜止的點電荷點電荷之間之間的靜電力的靜電力Eqq1q2.5靜電力方向的判定 1 1、電荷(、電荷(q q)的電性、電荷受的靜電力()的電性、電荷受的靜電力(F

2、F)方向、該點的場強(方向、該點的場強(E E)方向,三個因素中)方向,三個因素中知道兩個能確定第三個,只知道一個因素知道兩個能確定第三個,只知道一個因素另兩個不能確定另兩個不能確定, ,只能假設(shè),不同假設(shè)下結(jié)只能假設(shè),不同假設(shè)下結(jié)果不同。果不同。 2、兩個點電荷間的作用力方向在它們的連線上,且同種排斥異種相吸。 3、根據(jù)帶電粒子的軌跡判斷,若只受靜電力,靜電力指向軌跡凹的一側(cè)。.6場強的疊加三步驟三步驟 1、先判斷每個點電荷單獨存在時在該點產(chǎn)、先判斷每個點電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場強方向。生的場強方向。 2、用、用 定性或定量判斷每個點電荷單定性或定量判斷每個點電荷單獨存在時在該點產(chǎn)生的場

3、強大小。獨存在時在該點產(chǎn)生的場強大小。 3、用平行四邊形定則合成。、用平行四邊形定則合成。2QE kr.7計算功的兩個公式 W=Eqd 已知已知E、d優(yōu)先選擇此式優(yōu)先選擇此式(注意(注意s的取法)的取法) W=qU 已知已知U U優(yōu)先選擇此式優(yōu)先選擇此式.8計算電荷電勢能的兩個公式 1、電荷在某點的電勢能等于把電荷從電荷在某點的電勢能等于把電荷從這點這點移到移到零電勢能點零電勢能點的過程中的過程中電場力電場力做的功,即做的功,即EPA=WA0 2、EPA=q.9電場力做功與電勢能的變化關(guān)系 1、靜電力對電荷做的功等于電荷電勢能的、靜電力對電荷做的功等于電荷電勢能的變化量,即變化量,即WAB=E

4、PA-EPB 2 2、靜電力做了多少的正功,電荷的電勢能、靜電力做了多少的正功,電荷的電勢能減少多少,靜電力做了多少的負(fù)功,電荷減少多少,靜電力做了多少的負(fù)功,電荷的電勢能增加多少。的電勢能增加多少。.10計算電勢差的三個公式 UAB=A-B UAB=WAB/q UAB=Ed(適用于勻強電場,若非勻強電場可用它定性討論問題)電勢差:標(biāo)量,與場本身和兩點位置有關(guān)。.11計算電勢的四個公式計算電勢的四個公式 UAB=A-B A=KQ/r A-B=UAB=WAB/q A-B=UAB=Ed A=EA/q電勢:標(biāo)量,正負(fù)代表大小。電勢:標(biāo)量,正負(fù)代表大小。與場本身和零電勢的選擇有關(guān)。與場本身和零電勢的選

5、擇有關(guān)。.12電勢高低的判斷電勢高低的判斷 判斷角度判斷角度 判斷方法判斷方法 依據(jù)電場線方向:沿電場線方向電勢逐漸降低 依據(jù)電場力做功:根據(jù)UABWAB/q,將WAB、q的正負(fù)號代入,由UAB的正負(fù)判斷A、B的高低 依據(jù)場源電荷的正負(fù):取無窮遠(yuǎn)處電勢為零,正電荷周圍電勢為正值,負(fù)電荷周圍電勢為負(fù)值;靠近正電荷處電勢高,靠近負(fù)電荷處電勢低 依據(jù)電勢能的高低:在正電荷電勢能較大處電勢高,在負(fù)電荷電勢能較小處電勢高.13電勢能大小的判斷電勢能大小的判斷 判斷角度 判斷方法 做功判斷法:電場力做正功,電勢能減?。浑妶隽ψ鲐?fù)功,電勢能增加 電荷電勢法:在正電荷電勢高的地方電勢能大,在負(fù)電荷電勢低的地方

6、電勢能大 公式法:由Epq將q、的大小、正負(fù)號一起代入公式,Ep越大,電勢能越大 能量守恒法:在電場中,當(dāng)只有電場力做功時,電荷的動能和電勢能相互轉(zhuǎn)化,動能增加,電勢能減小,反之,電勢能增加.14兩個圖象兩個圖象Exx斜率的意義:電場強度斜率的意義:電場強度面積的意義:電勢差面積的意義:電勢差.15三個場強公式三個場強公式FEq2QE krdUE 適用于任何電場適用于任何電場只適用于真空中的點電荷只適用于真空中的點電荷只適用于勻強電場只適用于勻強電場.16四個用比值定義的物理量四個用比值定義的物理量FEqqWUABABqEP由場本身和位置決定由場本身和位置決定由場本身、位置和零電勢點由場本身、

7、位置和零電勢點選擇決定選擇決定由場本身和兩點位置決定與由場本身和兩點位置決定與零電勢點的選擇無關(guān)零電勢點的選擇無關(guān)UQC由電容器本身決定由電容器本身決定.17正負(fù)電荷在同一場中相反的情況正負(fù)電荷在同一場中相反的情況 1、同一場中正負(fù)電荷受靜電力的方向相反同一場中正負(fù)電荷受靜電力的方向相反 2、同一電場中正負(fù)電荷向同一方向移動時、同一電場中正負(fù)電荷向同一方向移動時靜電力的功相反,電勢能的增減相反。靜電力的功相反,電勢能的增減相反。E+q-qFFV.18正負(fù)電荷在同一場中相反的情況正負(fù)電荷在同一場中相反的情況 3、同一電場中,、同一電場中,正正電荷電勢能越電荷電勢能越大大的點,的點,電勢越電勢越高

8、高,負(fù)負(fù)電荷電勢能越電荷電勢能越大大的點,電勢的點,電勢越越低;低;正正電荷電勢能為電荷電勢能為負(fù)負(fù)的點的電勢為的點的電勢為負(fù)負(fù),負(fù)負(fù)電荷電勢能為電荷電勢能為負(fù)負(fù)的點的電勢為的點的電勢為正正。 4、規(guī)定無窮遠(yuǎn)處為零電勢,則、規(guī)定無窮遠(yuǎn)處為零電勢,則正正電荷產(chǎn)電荷產(chǎn)生的電場中各點的電勢為生的電場中各點的電勢為正正,負(fù)負(fù)電荷產(chǎn)生電荷產(chǎn)生的電場中各點的電勢為的電場中各點的電勢為負(fù)負(fù)。qEP.19幾種典型的電場線由一條電場線不能確定是何種電場的電場線由一條電場線不能確定是何種電場的電場線.20等量同種電荷和等量異種電荷的中垂線上場強比較等量同種電荷和等量異種電荷的中垂線上場強比較(連線上呢?)(連線上

9、呢?)比較項目比較項目等量同種電荷等量同種電荷等量異種電荷等量異種電荷電場線圖示電場線圖示中垂線上交點中垂線上交點O處的場強處的場強為零為零最大最大由由O沿中垂線向沿中垂線向外場強的變化外場強的變化先增大后減小先增大后減小逐漸減小逐漸減小關(guān)于關(guān)于O點對稱的點對稱的兩點場強的關(guān)系兩點場強的關(guān)系大小相等,方向相反大小相等,方向相反左至右先減小后增大左至右先減小后增大大小相等,方向相同大小相等,方向相同左至右先減小后增大左至右先減小后增大.21幾種典型的等勢面幾種典型的等勢面以點電荷為圓心的同心圓平行等間距的直線平行等間距的直線連線的中垂線是等勢面連線的中垂線是等勢面若選無窮遠(yuǎn)處為零電勢,若選無窮遠(yuǎn)

10、處為零電勢,則中垂線上的電勢為零。則中垂線上的電勢為零。連線上從左至右電勢降低。連線上從左至右電勢降低。+-0連線的中垂線上從中點至連線的中垂線上從中點至無窮遠(yuǎn)電勢降低,中點電勢無窮遠(yuǎn)電勢降低,中點電勢最高(正),連線上從左至最高(正),連線上從左至右電勢先減小后增大(正),右電勢先減小后增大(正),對稱點的電勢相等。對稱點的電勢相等。電場線與等勢面垂直,等勢面密的地方電場線也密。電場線與等勢面垂直,等勢面密的地方電場線也密。.22電場線與等勢面的關(guān)聯(lián)點 1 1、沿電場線方向電勢降低,即電、沿電場線方向電勢降低,即電場線由高等勢面指向低等勢面。場線由高等勢面指向低等勢面。 2 2、電場線與等勢

11、面垂直,沿等勢、電場線與等勢面垂直,沿等勢面移動電荷電場力不做功。面移動電荷電場力不做功。 3 3、電場線密的地方等差等勢面也、電場線密的地方等差等勢面也密。密。 4 4、場強的大小看電場線的疏密,、場強的大小看電場線的疏密,電勢的高低看電場線的方向電勢的高低看電場線的方向.23電容器的動態(tài)分析電容器的動態(tài)分析 1 1、電容器充電后與電源斷開,電容器極、電容器充電后與電源斷開,電容器極板上的電荷量板上的電荷量Q Q不變。不變。 C=Q/U C=S/4Kd E=U/d E E與與d d無關(guān)無關(guān) 2、電容器與電源相連,極板間的電勢差、電容器與電源相連,極板間的電勢差U不變。不變。 C=Q/U C=

12、S/4Kd E=U/d E E與與S S無關(guān)無關(guān)E=4KQ/S.24針對練習(xí)(09海淀)圖3所示為研究決定平行板電容器電容大小因素的實驗裝置。兩塊相互靠近的等大正對平行金屬板M、N組成電容器,板N固定在絕緣座上并與靜電計中心桿相接,板M和靜電計的金屬殼都接地,板M上裝有絕緣手柄,可以執(zhí)手柄控制板M的位置。在兩板相距一定距離時,給電容器充電,靜電計指針張開一定角度。在整個實驗過程中,保持電容器所帶電荷量不變保持電容器所帶電荷量不變,對此實驗過程的描述正確的是 ( )A只將板M從圖示位置稍向左平移,靜電計指針張角變大B只將板M從圖示位置沿垂直紙面向外的方向稍微平移,靜電計指針張角變大C只將板M從圖

13、示位置稍向上平移,靜電計指針張角減小D只在M、N之間插入云母板,靜電計指針張角變大圖3MN靜電計AB.25針對練習(xí) 將平行板電容器兩極板之間的距離、電壓、電場強度大小和極板所帶的電荷量分別用d、U、E和Q表示。下列說法正確的是() A保持U不變,將d變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒tE變?yōu)樵瓉淼囊话?B保持E不變,將d變?yōu)樵瓉淼囊话?,則U變?yōu)樵瓉淼膬杀?C保持d不變,將Q變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒tU變?yōu)樵瓉淼囊话?D保持d不變,將Q變?yōu)樵瓉淼囊话?,則E變?yōu)樵瓉淼膬杀禔.26針對練習(xí) 如圖所示,兩塊平行金屬板正對著水平放置,兩板分別與電源正、負(fù)極相連,當(dāng)開關(guān)閉合時,一帶電液滴恰好靜止在兩板間的M點,則() A當(dāng)開關(guān)閉合

14、時,若減小兩板間距,液滴仍靜止 B當(dāng)開關(guān)閉合時,若增大兩板間距,液滴將下降 C開關(guān)再斷開后,若減小兩板間距,液滴將上升 D開關(guān)再斷開后,若增大兩板間距,液滴仍靜止BD.27帶電粒子在電場中的運動形式帶電粒子在電場中的運動形式只在電場中只在電場中加速運動加速運動減速運動減速運動勻加速直線勻加速直線和曲線和曲線變加速直線和變加速直線和曲線曲線勻減速直線和勻減速直線和曲線曲線變減速直線和變減速直線和曲線曲線勻速圓周運動勻速圓周運動在復(fù)合場中的運動在復(fù)合場中的運動靜止靜止加速運動加速運動減速運動減速運動勻加速直線勻加速直線和曲線和曲線變加速直線變加速直線和曲線和曲線勻減速直線勻減速直線和曲線和曲線變減

15、速直線變減速直線和曲線和曲線圓周運動圓周運動往復(fù)運動往復(fù)運動(簡諧運動簡諧運動).281.如圖所示,如圖所示,M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板,質(zhì)量為金屬板,質(zhì)量為m、電量為、電量為+q的帶電粒子,以極小的帶電粒子,以極小的初速度由小孔進入電場,當(dāng)?shù)某跛俣扔尚】走M入電場,當(dāng)M、N間電壓為間電壓為U時,時,粒子到達粒子到達N板的速度為板的速度為v,如果要使這個帶電粒子到,如果要使這個帶電粒子到達達N板的速度為板的速度為2v ,則下述方法能滿足要求的是,則下述方法能滿足要求的是A.使使M、N間電壓增加為間電壓增加為2UB.使使M、N間電壓增加為間電壓增加為4UC

16、.使使M、N間電壓不變,距離減半間電壓不變,距離減半D.使使M、N間電壓不變,距離加倍間電壓不變,距離加倍 問題與練習(xí)問題與練習(xí)【B】meUv/2加速度、時間怎樣變化?加速度、時間怎樣變化?.292. 一束一價正離子流垂直射入勻強電場區(qū)域,已知一束一價正離子流垂直射入勻強電場區(qū)域,已知它們離開勻強電場時的偏轉(zhuǎn)角相同,可以判定它們它們離開勻強電場時的偏轉(zhuǎn)角相同,可以判定它們進入電場時進入電場時A. 一定具有相同的動能一定具有相同的動能B. 一定具有相同的動量一定具有相同的動量C. 一定具有相同的質(zhì)量一定具有相同的質(zhì)量D. 一定具有相同的速度一定具有相同的速度問題與練習(xí)問題與練習(xí)【A】dmvqlU

17、20tan.303.圖為示波管示意圖,示波管的靈敏度為電子離開圖為示波管示意圖,示波管的靈敏度為電子離開偏轉(zhuǎn)極時的側(cè)向偏移偏轉(zhuǎn)極時的側(cè)向偏移y跟偏轉(zhuǎn)極所加的電壓跟偏轉(zhuǎn)極所加的電壓U2之比之比(y/U2).為了提高示波管的靈敏度,可采取的措施是為了提高示波管的靈敏度,可采取的措施是A.增大偏轉(zhuǎn)極電壓增大偏轉(zhuǎn)極電壓U2B.使偏轉(zhuǎn)極的極板長度使偏轉(zhuǎn)極的極板長度l變短變短C.使偏轉(zhuǎn)極的極板間距離使偏轉(zhuǎn)極的極板間距離d變小變小D.增大加速極電壓增大加速極電壓U1問題與練習(xí)問題與練習(xí)【C】122202242dUlUdmvUqly.314.真空室中電極真空室中電極K發(fā)出的電子發(fā)出的電子(初速不計初速不計),

18、經(jīng)過經(jīng)過U0=1000V的加速電場后的加速電場后,由小孔由小孔S沿兩水平金屬板沿兩水平金屬板A、B間的中心線射入間的中心線射入. 板長板長l=0.20m,相距相距d=0.020m,加在加在A、B兩板間電壓兩板間電壓u隨時間隨時間t變化圖線如圖變化圖線如圖2所示所示.設(shè)設(shè)A、B間的電場可看作是均勻的間的電場可看作是均勻的,且兩板外無電場且兩板外無電場.在每個電子通過電場區(qū)域的在每個電子通過電場區(qū)域的極短時間內(nèi)極短時間內(nèi),電場可視作恒定電場可視作恒定的的.光屏與極板右端距離光屏與極板右端距離b=0.15m. 求電子打在熒求電子打在熒光屏上的最大偏移量光屏上的最大偏移量. 問題與練習(xí)問題與練習(xí)【2.

19、5cm 】.32用類比法學(xué)習(xí)基本概念用類比法學(xué)習(xí)基本概念 電場強度類比重力場強度電場強度類比重力場強度mGg FEq.33用類比法學(xué)習(xí)基本概念用類比法學(xué)習(xí)基本概念靜電力做功類比重力做功靜電力做功類比重力做功 W=Eqs(s和靜電力在一條直線上)和靜電力在一條直線上) W=mgh(h和重力在一條直線上)和重力在一條直線上)電場力做功與電勢能的改變關(guān)系類比重力做電場力做功與電勢能的改變關(guān)系類比重力做功與重力勢能的改變關(guān)系功與重力勢能的改變關(guān)系 W電電=EP1-EP2 W重重=EP1-EP2 .34用類比法學(xué)習(xí)基本概念用類比法學(xué)習(xí)基本概念 電勢電勢類比高度類比高度h, 即即 h。 電勢差類比高度差,

20、即電勢差類比高度差,即UAB hAB.35 電容器電容器 水容器水容器 電荷量電荷量Q 水量水量V 電勢差電勢差U 水位差水位差H 電容電容C 橫截面橫截面SUQC用類比法學(xué)習(xí)基本概念用類比法學(xué)習(xí)基本概念+ + + + + + + + +- - - - - - - - - hVSV與與h成正比成正比Q與與U成正比成正比.36練習(xí) 有三個完全相同的金屬球,A球帶電荷量為q,B、C均不帶電?,F(xiàn)要使B球帶的電荷量為3q/8,應(yīng)該怎么辦?.37練習(xí) 如圖,真空中有兩個點電荷如圖,真空中有兩個點電荷 和和 ,分別固定在,分別固定在 和和 的位置上。的位置上。 (1 1) 坐標(biāo)軸上哪幾個位置的電場強度為坐

21、標(biāo)軸上哪幾個位置的電場強度為0 0? (2 2) 坐標(biāo)軸上哪些地方的電場強度是沿軸的正方向的?坐標(biāo)軸上哪些地方的電場強度是沿軸的正方向的?CQ81100 . 4CQ82100 . 10 xcmx6.38 如圖所示,A、B、C、D、E是半徑為r的圓周上等間距的五個點,在這些點上各固定一個點電荷,除A點處的電荷量為q外,其余各點處的電荷量均為q,則圓心O處() A場強大小為kq/r2,方向沿OA方向 B場強大小為kq/r2,方向沿AO方向 C場強大小為2kq/r2,方向沿OA方向 D場強大小為2kq/r2,方向沿AO練習(xí).39練習(xí) 如圖所示,ABCD是勻強電場中的一正方形的四個頂點,已知A、B、C

22、三點的電勢分別為A=15v,B=3v,C=-3v,由此可得D點的電勢D=ABCD.40練習(xí) 如圖所示,在足夠大的光滑絕緣水平面內(nèi)有一帶正電的點電荷a(圖中未畫出),與a帶同種電荷的電荷b僅在僅在a的庫侖的庫侖力作用下力作用下,以初速度v0(沿MP方向)由M點運動到N點,到N點時速度大小為v,且vv0,則下列說法不正確的是 () Aa電荷一定在虛線MP下方 Bb電荷在M點、N點的加速度大小可能相等 Cb電荷在M點的電勢能小于在N點的電勢能 Db電荷從M點到N點的過程中,a電荷對其做的總功為負(fù)值速度大速度大 動能大動能大 電勢能小電勢能小 電勢低電勢低 離點電荷遠(yuǎn)離點電荷遠(yuǎn) 場強小場強小.41思考

23、與討論思考與討論.42 思考與討論:思考與討論: 1如果在電極如果在電極XX之間不加電壓,但在電極之間不加電壓,但在電極YY之間加不之間加不變的電壓,電子束運動過程中受到哪個方向的力?電子將變的電壓,電子束運動過程中受到哪個方向的力?電子將打在熒光屏的什么位置?是一個點還是一條線?打在熒光屏的什么位置?是一個點還是一條線? (是一個在(是一個在Y軸上的點。)軸上的點。) 如果在電極如果在電極XX之間加不變的電壓,但在電極之間加不變的電壓,但在電極YY之間不加之間不加電壓,電子束運動過程中受到哪個方向的力?電子將打在電壓,電子束運動過程中受到哪個方向的力?電子將打在熒光屏的什么位置?是一個點還是

24、一條線?熒光屏的什么位置?是一個點還是一條線? (是一個在(是一個在X軸上的點。)軸上的點。) 如果在電極如果在電極XX之間加不變的電壓,在電極之間加不變的電壓,在電極YY之間也加不之間也加不變的電壓,電子束運動過程中受到哪個方向的力?電子將變的電壓,電子束運動過程中受到哪個方向的力?電子將打在熒光屏的什么位置?是一個點還是一條線?打在熒光屏的什么位置?是一個點還是一條線? (是某一象限的點。)(是某一象限的點。).432如果在電極如果在電極XX之間不加電壓,之間不加電壓,但在電極但在電極YY之間加如圖之間加如圖1所示變化所示變化規(guī)律的電壓,在熒光屏?xí)吹绞裁磮D規(guī)律的電壓,在熒光屏?xí)吹绞裁磮D形?(形?(y軸上一條直線)軸上一條直線)3如果在電極如果在電極YY之間加如圖之間加如圖1所所示變化規(guī)律的電壓,在電極示變化規(guī)律的電壓,在電極XX之之間加不變的電壓,在熒光屏?xí)吹绞查g加不變的電壓,在熒光屏?xí)吹绞裁磮D形?(一條平行于么圖形?(一條平行于Y軸的直線)軸的直線)4如果在電極如果在電極YY之間仍加如圖所之間仍加如圖所示變化規(guī)律的電壓,在電極示變化規(guī)律的電壓,在電極XX之之間加上面如圖間加上面如圖2的電壓,在熒光屏?xí)碾妷海跓晒馄習(xí)?/p>

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