物理一轮复习wsy公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

第六章第六章 静电场静电场第1页第1页主主题题考试阐明（要求）教学指导意见（教学指导意见（不要求不要求）电电场场物质电结构，电荷守恒静电现象解释；点电荷计算感应电荷场强和静电力库仑定律库仑定律静电场静电场电场强度、点电荷场强电场线；电势能、电势电场线；电势能、电势电势差电势差匀强电场中电势差与电场强度关系带电粒子在匀强电场中运动只限于垂直电场方向入射且偏转电极加恒定电压情形；示波管问题不涉及两个偏转电极同时加电压情形常见电容器；电容器电压、电荷量和电容关系不要求用电容决定式进行计算第2页第2页第第1 1学时学时 电荷守恒定律电荷守恒定律 库仑定律库仑定律第3页第3页问题：问题：下面各是什么仪器？其工作原理是什么？测什么？下面各是什么仪器？其工作原理是什么？测什么？能测直流电压吗？能测直流电压吗？能用电压表测电容器两能用电压表测电容器两端电压吗？端电压吗？两种电荷两种电荷第4页第4页2对感应起电过程理解对感应起电过程理解如如图图1所表示，所表示，A、B为为互相接触用互相接触用绝绝 缘缘支柱支持金属支柱支持金属导导体，起初它体，起初它们们不不带电带电，在它，在它们们下部下部贴贴有有 金属箔片，金属箔片，C是是带带正正电电小球，下列小球，下列说说法正确是法正确是()A把把C移近移近导导体体A时时，A、B上金属箔片都上金属箔片都张张开开 B把把C移近移近导导体体A，先把，先把A、B分开，然后移去分开，然后移去C，A、B上上 金属箔片仍金属箔片仍张张开开 C先把先把C移走，再把移走，再把A、B分开，分开，A、B上金属箔片仍上金属箔片仍张张开开 D先把先把A、B分开，再把分开，再把C移走，然后重新移走，然后重新让让A、B接触，接触，A上上 金属箔片金属箔片张张开，而开，而B上金属箔片上金属箔片闭闭合合AB题组扣点题组扣点深度思考深度思考 带正电导体带正电导体C对对A、B感感应应起起电电因此金属箔片都张开，因此金属箔片都张开，A正确正确先把先把A、B分开分开，此时即使再移走，此时即使再移走C，因，因A、B已经绝缘，故金属箔片仍张开，已经绝缘，故金属箔片仍张开，B正确正确但假如但假如先移走先移走C，A、B上感应电荷会马上中和，上感应电荷会马上中和，C错错重新让重新让A、B接触后接触后，A、B上感应电荷完全中和，金属箔片都不会张开，上感应电荷完全中和，金属箔片都不会张开，D错错解析解析图1第5页第5页练习：练习：如图所表示如图所表示,将带电棒移近两个不带电导体球甲、乙将带电棒移近两个不带电导体球甲、乙,两两个导体球开始时互相接触且对地绝缘个导体球开始时互相接触且对地绝缘,下述几种办法中能使下述几种办法中能使两球都带电是两球都带电是()()A.A.先把两个球分开先把两个球分开,再移走带电棒再移走带电棒 B.B.先移走带电棒先移走带电棒,再把两个球分开再把两个球分开 C.C.先使甲球瞬时接触地先使甲球瞬时接触地,再移走带电棒再移走带电棒 D.D.使带电棒与甲球瞬时接触使带电棒与甲球瞬时接触,再移走带电棒再移走带电棒 静电感应静电感应第6页第6页静电屏蔽静电屏蔽三个电场区别三个电场区别 第7页第7页练习：练习：请用学过电学知识判断下列说法正确是请用学过电学知识判断下列说法正确是A.A.电工穿绝缘衣比穿金属衣安全电工穿绝缘衣比穿金属衣安全B.B.制作汽油桶材料用金属比用塑料好制作汽油桶材料用金属比用塑料好C.C.小鸟停在单根高压输电线上会被电死小鸟停在单根高压输电线上会被电死D.D.打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险打雷时，呆在汽车里比呆在木屋里要危险你还能举出一些静电现象应用吗？你还能举出一些静电现象应用吗？第8页第8页题组扣点题组扣点深度思考深度思考5 5库仑库仑力作用下共力作用下共线线、平衡、平衡问题问题两个可自由移两个可自由移动动点点电电荷分荷分别别放在放在A A、B B 两两处处，如，如图图3 3所表示所表示A A处电处电荷荷带带正正电电荷量荷量Q Q1 1，B B处电处电荷荷带负电带负电荷量荷量Q Q2 2，且，且Q Q2 2 4 4Q Q1 1，另取一个能，另取一个能够够自由移自由移动动点点电电荷荷Q Q3 3，放在，放在ABAB直直线线上，欲使整个系上，欲使整个系统处统处 于平衡状于平衡状态态，则则 ()A AQ Q3 3为负电为负电荷，且放于荷，且放于A A左方左方 B BQ Q3 3为负电为负电荷，且放于荷，且放于B B右方右方 C CQ Q3 3为为正正电电荷，且放于荷，且放于A A、B B之之间间 D DQ Q3 3为为正正电电荷，且放于荷，且放于B B右方右方图3Q3平衡平衡受力方向？受力方向？A第9页第9页1三个自由点电荷仅在它们系统静电力作用下处于平衡状态时，满足规律是：两同夹异、两大夹小、近小远大(中间电荷靠近电荷量较小端电荷)2库仑力参与下共点力平衡问题：分析办法与力学问题相同，只是多了一个库仑力而己，能够用正交分解法，也能够用矢量三角形法第10页第10页【例3】如图7所表示，悬挂在O点一根不可伸长绝缘细线下端有一个带电荷量不变小球A.在两次试验中，均缓慢移动另一带同种电荷小球B.当B到达悬点O正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向角度为.若两次试验中B电荷量分别为q1和q2，分别为30和45，则 为 ()A2 B3 C2 D3 图7GF库FTC库仑力作用下库仑力作用下静力学、动力学静力学、动力学问题问题第11页第11页练习练习:光滑绝缘水平面上固定着三个带电小球光滑绝缘水平面上固定着三个带电小球A A、B B、C C,它们质它们质量均为量均为m m,间距均为间距均为r r,A A、B B带等量正电荷带等量正电荷q q.现对现对C C球施一水平力球施一水平力F F同时同时,将三个小球都放开将三个小球都放开,如图所表示如图所表示,欲使得三个小球在运动欲使得三个小球在运动过程中保持间距过程中保持间距r r不变不变,求求:(1)(1)C C球电性和电荷量球电性和电荷量.(2)(2)力力F F及小球加速度及小球加速度a a.库仑力作用下库仑力作用下静力学、动力学静力学、动力学问题问题第12页第12页6应用力学办法处理含库仑力平衡问题两个质量分别是m1、m2小球，各用丝线悬挂在同一点，当两球分别带同种电荷，且电荷量分别为q1、q2时，两丝线张开一定角度1、2，如图4所表示，此时两个小球处于同一水平面上，则下列说法正确是 ()A若m1m2，则12 B若m1m2，则12 C若m12 D若q1q2，则12图4GF库F两小球所受库仑力属于作用两小球所受库仑力属于作用力与反作用力，永远相等力与反作用力，永远相等BC与电荷量无关，与电荷量无关，D错错.B、C对对第13页第13页绳子模型绳子模型杆子模型杆子模型问题：它们区别本质上是由什么原因引起？对你有什么启问题：它们区别本质上是由什么原因引起？对你有什么启示（比如在复合场中）？示（比如在复合场中）？库仑力作用下库仑力作用下静力学、动力学静力学、动力学问题问题+Q-q+Q+q-q+q第14页第14页第第2 2学时学时 电场力性质电场力性质第15页第15页问题：如何理解电场强度问题：如何理解电场强度E E？练习：练习：在如图所表示四个电场中，都有互相对称分布在如图所表示四个电场中，都有互相对称分布a a、b b两两点，其中点，其中a a、b b两点电势和场强都两点电势和场强都相同相同是是()()第16页第16页练习：练习：如图所表示，如图所表示，xoyxoy平面是无穷大导体表面，该导体充斥平面是无穷大导体表面，该导体充斥z z00空间，空间，z0 z0空间为真空。将电荷为空间为真空。将电荷为q q点电荷置于点电荷置于z z轴上轴上z=hz=h处，则在平面上会产生感应电荷。空间任意一点处电场皆是由处，则在平面上会产生感应电荷。空间任意一点处电场皆是由点电荷点电荷q q和导体表面上感应电荷共同激发。已知静电平衡时导和导体表面上感应电荷共同激发。已知静电平衡时导体内部场强处处为零，则在体内部场强处处为零，则在z z轴上轴上z=h/2z=h/2处场强大小为多少？处场强大小为多少？（k k为静电力常量）为静电力常量）zxyqo 三个电场区别三个电场区别 第17页第17页几种典型电场电场线几种典型电场电场线(形象描述电场）形象描述电场）x xy yx xy y1 1、画出丙、丁、画出丙、丁x x、y y轴上场强（向右为正方向）、电势随位置改变图像；轴上场强（向右为正方向）、电势随位置改变图像；2 2、如何拟定带电粒子运动轨迹（仅受电场力）与电场线关系。、如何拟定带电粒子运动轨迹（仅受电场力）与电场线关系。第18页第18页第19页第19页练习：练习：如图所表示如图所表示,点电荷静电场中电场线用实线表示点电荷静电场中电场线用实线表示,但其方向但其方向未标明未标明,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时运动轨迹虚线是某一带电粒子通过该电场区域时运动轨迹.a a、b b是是轨迹上两点轨迹上两点.若带电粒子在运动中只受到电场力作用若带电粒子在运动中只受到电场力作用,依据此图你依据此图你能判断哪些问题。能判断哪些问题。若实线表示是某电场等势面，哪问题又如何？若实线表示是某电场等势面，哪问题又如何？第20页第20页练习练习 如图所表示如图所表示,电荷量均为电荷量均为+q q、质量分别为、质量分别为m m和和3 3m m两小球两小球A A和和B B,中间连接质量不计细绳中间连接质量不计细绳,在竖直方向匀强电场中以速度在竖直方向匀强电场中以速度v v0 0匀速匀速上升上升.若不计两带电小球间库仑力作用若不计两带电小球间库仑力作用,某时刻细绳断开某时刻细绳断开,求求:(1)(1)电场强度及细绳断开后电场强度及细绳断开后A A、B B两球加速度两球加速度.(2)(2)当当B B球速度为零时球速度为零时,A A球速度大小球速度大小.电场中动力学问题电场中动力学问题受力分析注意点：受力分析注意点：（1 1）电荷正负）电荷正负（2 2）重力是否考虑）重力是否考虑第21页第21页练习练习 如图所表示如图所表示,匀强电场方向与水平线间夹角匀强电场方向与水平线间夹角=30=30,斜向右斜向右上方上方,电场强度为电场强度为E,E,质量为质量为m m小球带负电小球带负电,以初速度以初速度v v0 0开始运动开始运动,初速度方向与电场方向一致初速度方向与电场方向一致.(1)(1)若小球带电荷量为若小球带电荷量为q=mg/E,q=mg/E,为使小球能做为使小球能做匀速直线运动匀速直线运动,应对应对小球施加恒力小球施加恒力F F1 1大小和方向各如何大小和方向各如何?(2)(2)若小球带电荷量为若小球带电荷量为q=2mg/E,q=2mg/E,为使小球能做为使小球能做直线运动直线运动,应对小应对小球施加最小恒力球施加最小恒力F F2 2大小和方向各如何大小和方向各如何?如何理解在磁如何理解在磁场中有洛仑磁力作场中有洛仑磁力作用直线运动？用直线运动？第22页第22页练习练习:下述为一个观测带电粒子在平行板电容器板间电场中运下述为一个观测带电粒子在平行板电容器板间电场中运动情况试验动情况试验.现进行下述操作现进行下述操作:第一步第一步,给如图所表示真空中水平放置平行板电容器充电给如图所表示真空中水平放置平行板电容器充电,让让A A、B B两极板带上一定电荷量两极板带上一定电荷量,使得一个带电油滴使得一个带电油滴P P在两板间匀强电在两板间匀强电场中恰能保持静止状态场中恰能保持静止状态.第二步第二步,给电容器继续充电使其电荷量忽然增长给电容器继续充电使其电荷量忽然增长Q Q1 1,让油滴让油滴开始竖直向上运动开始竖直向上运动t t秒秒.第三步第三步,在上一步基础上使电容器忽然放电在上一步基础上使电容器忽然放电Q Q2 2,观测到又经观测到又经2 2t t秒后秒后,油滴刚好回到原出发点油滴刚好回到原出发点.设油滴在运动过程中未与极设油滴在运动过程中未与极板接触板接触.求求Q Q1 1和和Q Q2 2比值比值.第23页第23页第第3 3学时学时 电场能性质电场能性质第24页第24页练习：练习：将一电荷量为将一电荷量为+Q+Q小球放在不带电金属球附近小球放在不带电金属球附近,所形成电所形成电场线分布如图所表示场线分布如图所表示,金属球表面电势处处相等金属球表面电势处处相等.a.a、b b为电场为电场中两点中两点,则则A.aA.a点电场强度比点电场强度比b b点大点大B.aB.a点电势比点电势比b b点高点高C.C.检查电荷检查电荷-q-q在在a a点电势能比在点电势能比在b b点大点大D.D.将检查电荷将检查电荷-q-q从从a a点移到点移到b b点过程中点过程中,电场力做负功电场力做负功问题：问题：1 1、如何理解电势？电势高下有哪些判断办法？、如何理解电势？电势高下有哪些判断办法？2 2、如何理解电势能？电势能增、减如何判断？、如何理解电势能？电势能增、减如何判断？3 3、你有哪些办法求电场力做功？、你有哪些办法求电场力做功？第25页第25页练习：“电子能量分析器”主要由处于真空中电子偏转器和探测板组成。偏转器是由两个相互绝缘、半径分别为RA和RB同心圆金属半球面A和B组成，A、B为电势值不等等势面，其过球心截面如图所表示。一束电荷量为e、质量为m电子以不同动能从偏转器左端M正中间小孔垂直入射，进入偏转电场区域，最终抵达偏转器右端探测板N，其中动能为Ek0电子沿等势面C做匀速圆周运动抵达N板正中间。忽略电场边缘效应。（1）判断球面A、B电势高低，并说明理由；（2）求等势面C所在处电场强度E大小；（3）若半球面A、B和等势面C电势分别为A、B和C，则抵达N板左、右边缘处电子，经过偏转电场前、后动能改变量EK左和EK右分别为多少？（4）比较|EK左|和|EK右|大小，并说明理由。对相关问题判断，你有哪些办法？对相关问题判断，你有哪些办法？第26页第26页 练习练习：如如图图所表示，在所表示，在绝缘绝缘斜面上方，存在着匀斜面上方，存在着匀强强电场电场，电电场场方向平行于斜面向上，斜面上方向平行于斜面向上，斜面上带电带电金属金属块块在平行于斜面力在平行于斜面力F F作用下沿斜面移作用下沿斜面移动动已知金属已知金属块块在移在移动过动过程中，力程中，力F F做功做功32J32J，金属，金属块块克服克服电场电场力做功力做功8J8J，金属，金属块块克服摩擦力做功克服摩擦力做功16J16J，重，重力力势势能增能增长长18J18J，则则在此在此过过程中金属程中金属块块()A A动动能减少能减少10 J 10 J B B电势电势能增能增长长24 J24 J C C机械能减少机械能减少24 J 24 J D D内能增内能增长长16 J16 J第27页第27页题组扣点题组扣点深度思考深度思考 图3GqE解析解析第28页第28页等势面等势面（电场中电势相等点构成面）（电场中电势相等点构成面）判断电势高下及正负？判断电势高下及正负？第29页第29页 等势面与电场线关系等势面与电场线关系等势面一定与电场线垂直，即跟场强方垂直。等势面一定与电场线垂直，即跟场强方垂直。在同一等势面在同一等势面上移动电荷时电场力不做功，而沿电场线移上移动电荷时电场力不做功，而沿电场线移动电场力一定做功。动电场力一定做功。电场线总是从电势高等势面指向电势低等势面。电场线总是从电势高等势面指向电势低等势面。等势面越密地方电场强度越大（即电场线越密）；反之越等势面越密地方电场强度越大（即电场线越密）；反之越小。小。第30页第30页 练习：练习：位于位于A A、B B处处两个两个带带有不等量有不等量负电负电点点电电荷在平面内荷在平面内电势电势分布如分布如图图所表示，所表示，图图中中实线实线表示等表示等势线势线，则则()A Aa a点和点和b b点点电场电场强强度相同度相同 B B正正电电荷从荷从c c点移到点移到d d点，点，电场电场力做正功力做正功 C C负电负电荷从荷从a a点移到点移到c c点，点，电场电场力做正功力做正功 D D正正电电荷从荷从e e点沿点沿图图中虚中虚线线移到移到f f点点电势电势能先减小后增大能先减小后增大第31页第31页 练习：练习：如图所表示如图所表示,匀强电场中有匀强电场中有a a、b b、c c三点三点.在以它们在以它们 为顶点三角形中为顶点三角形中,a a=30=30,c=90,c=90.电场方向与三角形电场方向与三角形 所在平面平行所在平面平行.已知已知a a、b b和和c c点电势分别为点电势分别为(2-)V(2-)V、(2+)V (2+)V和和2 V.2 V.该三角形外接圆上最低、最高电势分该三角形外接圆上最低、最高电势分 别为别为 ()()A.(2-)VA.(2-)V、(2+)V B.0 V(2+)V B.0 V、4 V4 V第32页第32页练习：练习：若带正电荷粒子只受到电场力作用，则它在任意一段时若带正电荷粒子只受到电场力作用，则它在任意一段时间内（间内（）A.一定沿电场线由高电势处向低电势处运动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轨迹问题一定要关注：初速度、力、以及两者方向。轨迹问题一定要关注：初速度、力、以及两者方向。第33页第33页物理思想办法物理思想办法32静电场中涉及图象问题处理办法和技巧1主要类型：主要类型：(1)t 图象；图象；(2)x图象；图象；(3)Et 图象图象2应对策略：应对策略：(1)vt 图象：图象：(2)x 图象：图象：(3)Et 图象：图象：依据依据 t 图象速度改变、斜率改变图象速度改变、斜率改变(即加速度大小改变即加速度大小改变)，拟定电，拟定电荷所受电场力方向与电场力大小改变情况，进而拟定电场方向、电荷所受电场力方向与电场力大小改变情况，进而拟定电场方向、电势高下及电势能改变势高下及电势能改变电场强度大小等于电场强度大小等于 x 图线斜率大小，电场强度为零处，图线斜率大小，电场强度为零处，x 图线存在极值，其切线斜率为零图线存在极值，其切线斜率为零在在 x 图象中能够直接判断各点电势大小，并可依据电势大图象中能够直接判断各点电势大小，并可依据电势大小关系拟定电场强度方向小关系拟定电场强度方向在在 x 图象中分析电荷移动时电势能改变，可用图象中分析电荷移动时电势能改变，可用WABqUAB，进而分析，进而分析WAB 正负，然后作出判断正负，然后作出判断依据题中给出依据题中给出Et 图象，拟定图象，拟定E方向正负，再在草纸上画出相应电方向正负，再在草纸上画出相应电场线方向，依据场线方向，依据E大小改变，拟定电场强弱分布大小改变，拟定电场强弱分布学科素养培养学科素养培养第34页第34页解析解析学科素养培养学科素养培养注意分析注意分析E大小方向大小方向图11C C第35页第35页学科素养培养学科素养培养图12第36页第36页解析解析学科素养培养学科素养培养ADAD答案答案第37页第37页学科素养培养学科素养培养图图13第38页第38页解析解析学科素养培养学科素养培养BCBC答案答案第39页第39页归纳：电场强度、电势能、电势、电势差四个物理量归纳：电场强度、电势能、电势、电势差四个物理量电场强度电场强度电势电势电势差电势差电势能电势能意义意义描述电场力性质描述电场能性质描述电场做功本事描述电荷在电场中能量,电荷做功本事定义定义E=F/qE=F/qA A=U=UABAB(B B=0=0）U UABAB=W=WABAB/q/qE Ep p=q矢标矢标性性矢量:方向为正电荷受力方向标量标量:有正负有正负,正正负只表示大小负只表示大小标量:有正负,正负只是比较电势高下正电荷在正电势位置有正电正电荷在正电势位置有正电势能势能,简化为简化为:正正得正正正得正,负负正得负正得负,负负得正负负得正决定原因由电场本身由电场本身决定决定,与试探与试探电荷无关电荷无关由电场本身决定,大小与参考点选取相关,含有相对性由电场本身两点间差别决定,与参考点选取无关由电荷量和该点电势两者决定,与参考点选取相关互相关系场强为零地方电势不一定为零电势为零地方场强不一定为零零场强区域两点电势差一定为零,电势差为零区域场强不一定为零场强为零场强为零,电势能不一电势能不一定为零定为零,电势为零电势为零,电电势能一定为零势能一定为零第40页第40页 练习：练习：如图所表示，水平放置如图所表示，水平放置A A、B B两平行板相距两平行板相距h h，上板，上板A A带正带正电既有质量为电既有质量为m m、电荷量为、电荷量为q q小球在小球在B B板下方距离为板下方距离为H H处，以处，以初速度初速度v v0 0竖直向上从竖直向上从B B板小孔进入板间电场。板小孔进入板间电场。（1 1）欲使小球刚好打到）欲使小球刚好打到A A板，板，A A、B B间电势差间电势差U U应为多大？应为多大？（2 2）若）若U U加倍，则小球能上升最大高度是多少？加倍，则小球能上升最大高度是多少？综合应用动力学和功效观点解题综合应用动力学和功效观点解题第41页第41页练习：练习：一水平放置平行板电容器两极扳间距为一水平放置平行板电容器两极扳间距为d d，极扳分别与，极扳分别与电池两极相连上极扳中心有一小孔电池两极相连上极扳中心有一小孔(小孔对电场影响可忽略小孔对电场影响可忽略不计不计)。小孔正上方。小孔正上方d/2d/2处处P P点有一带电粒子，该粒子从静止开点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落通过小孔进入电容器，并在下极扳处始下落通过小孔进入电容器，并在下极扳处(未与极扳接触、未与极扳接触、返回。若将下极板向上平移返回。若将下极板向上平移d/3d/3，则从，则从P P点开始下落相同粒子点开始下落相同粒子将（将（）A.A.打到下极扳上打到下极扳上 B.B.在下极板处返回在下极板处返回 C.C.在距上极板在距上极板d/2d/2处返回处返回 D.D.在距上极扳在距上极扳2d/52d/5处返回处返回 第42页第42页处理力电综合问题普通办法处理力电综合问题普通办法(1)(1)利用力和运动关系利用力和运动关系牛顿运动定律和匀变速直线运动规牛顿运动定律和匀变速直线运动规律结合即：受力和运动分析，是一切力学问题分析基础，尤律结合即：受力和运动分析，是一切力学问题分析基础，尤其适合用于其适合用于恒力恒力作用下匀变速运动作用下匀变速运动(2)(2)利用功、能关系利用功、能关系动能定理及其它力功效关系动能定理及其它力功效关系(如重力、如重力、电场力、摩擦力等电场力、摩擦力等)及能转化守恒，即：做功引起并量度了能及能转化守恒，即：做功引起并量度了能改变；无论恒力作用、变力作用、直线运动、曲线运动皆可改变；无论恒力作用、变力作用、直线运动、曲线运动皆可第43页第43页图图10第44页第44页AD第45页第45页 第第4 4学时学时 电容器及其电容电容器及其电容 带电粒子在电场中运动带电粒子在电场中运动第46页第46页异种电荷 电场能电场能 电荷量Q 容纳电荷 第47页第47页电容器与电容电容器与电容练习：如图所表示，设两极板正对面积为练习：如图所表示，设两极板正对面积为S S，极板间距离为，极板间距离为 d d，静电计指针偏角为，静电计指针偏角为.试验中，极板所带电荷量不变，若试验中，极板所带电荷量不变，若 保持保持S S不变，增大不变，增大d d，则，则_，若保持，若保持d d不变，减小不变，减小S S，则，则_，若保持，若保持d d、S S不变，插入电介质，则不变，插入电介质，则_._.本本试验采用了试验采用了_试验办法。试验办法。第48页第48页练习：练习：某电解电容器上标有某电解电容器上标有“25F“25F、450V450V”字样，下列对字样，下列对该电容器说法中正确是该电容器说法中正确是()A A要使该电容器两极板之间电压增长要使该电容器两极板之间电压增长1V1V，所需电荷量为，所需电荷量为 2.510 2.5105 5C CB B当工作电压是当工作电压是450V450V时，电容器电容才是时，电容器电容才是25F 25F C C该电容器能够在该电容器能够在450V450V正弦交流电下正常工作正弦交流电下正常工作D D该电容器能够承受最大电压为该电容器能够承受最大电压为450 V450 V第49页第49页电容器动态分析（两类情况）电容器动态分析（两类情况）第50页第50页电容器动态分析（两类情况）电容器动态分析（两类情况）练习：一平行板电容器充电后与电源断开，练习：一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地两板间有一个正试探电荷固负极板接地两板间有一个正试探电荷固定在定在P P点，如图所表示，以点，如图所表示，以C C表示电容器电表示电容器电容、容、E E表示两板间场强、表示两板间场强、表示表示P P点电势，点电势，E Ep p表示正电荷在表示正电荷在P P点电势能，若正极板保持点电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离x x0 0过程中，各物理量与负极板移动距离过程中，各物理量与负极板移动距离x x关关系图象中正确是：系图象中正确是：接地改变接地改变第51页第51页练习：练习：如图所表示如图所表示,用电池对电容器充电用电池对电容器充电,电路电路a a、b b之间接有之间接有一灵敏电流表一灵敏电流表,两极板之间有一个电荷两极板之间有一个电荷q q处于静止状态处于静止状态.现将两现将两极板间距变大极板间距变大,则则()()A.A.电荷将向上加速运动电荷将向上加速运动B.B.电荷将向下加速运动电荷将向下加速运动C.C.电流表中将有从电流表中将有从a a到到b b电流电流D.D.电流表中将有从电流表中将有从b b到到a a电流电流若改为上述电路，哪情况又如何？若改为上述电路，哪情况又如何？第52页第52页AD电压电压U不变不变N板电势为零板电势为零d增大增大第53页第53页 对带电粒子进行受力分析时应注意问题(1)要掌握电场力特点.电场力大小和方向不但跟场强大小和方向相关,还跟带电粒子电性和电荷量相关.在匀强电场中,同一带电粒子所受电场力处处是恒力;在非匀强电场中,同一带电粒子在不同位置所受电场力大小和方向都可能不同.(2)是否考虑重力要依据情况而定.基本粒子:如电子、质子、粒子、离子等除有说明或明确暗示外,普通不考虑重力(但不能忽略质量).带电颗粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或明确暗 示外,普通都不能忽略重力.带电粒子在电场中运动带电粒子在电场中运动第54页第54页 +-曲线运动曲线运动某种带电粒子三种运动情形，你能拟定哪些物理间关系？某种带电粒子三种运动情形，你能拟定哪些物理间关系？第55页第55页带电粒子在电场中偏转带电粒子在电场中偏转相关物理量相关物理量如如图图所表示，一所表示，一质质量量为为m m、电电荷量荷量为为q q粒子以初速度粒子以初速度v v0 0沿中沿中轴线轴线射射入。两极板入。两极板电压为电压为u u。1 1、离开、离开电场时电场时偏偏转转量量y y；2 2、离开、离开电场时电场时速度大小速度大小v v；3 3、离开、离开电场时电场时偏偏转转角角正切正切值值。证实证实1 1、粒子从偏转电场中射出时，就像是从极板间、粒子从偏转电场中射出时，就像是从极板间l/2l/2处沿直处沿直线射出线射出证实证实2 2、无论带电粒子、无论带电粒子m m、q q如何，只要通过同一加速电场加速，如何，只要通过同一加速电场加速，再垂直进入同一偏转电场，它们飞出偏移量再垂直进入同一偏转电场，它们飞出偏移量y y和偏转角和偏转角都是相都是相同，也就是轨迹完全重叠同，也就是轨迹完全重叠第56页第56页粒子打到屏上位置离屏中心距离粒子打到屏上位置离屏中心距离Y Y几种办法：几种办法：(1)(1)Y Yy yLtanLtan (2)(2)Y Y(l/2(l/2L)tanL)tan (3)(3)Y Yy yv vy yL/vL/v0 0 (4)Y (4)Y2y(L+l/2)/l2y(L+l/2)/l请你阐明它们理由？请你阐明它们理由？第57页第57页练习：练习：图（图（a a）为示管原理图。假如在电极）为示管原理图。假如在电极YYYY之间所加电压之间所加电压图按图（图按图（b b）所表示规律改变，在电极）所表示规律改变，在电极XXXX之间所加电压按图之间所加电压按图（c c）所表示规律改变，则在荧光屏上会看到图形是（）所表示规律改变，则在荧光屏上会看到图形是（）亮斑荧 光 屏YYXXXYY偏转电极电 子枪Xttt12t12t13t1t1UxUyOO图(a)图(b)图(c)ABC D 第58页第58页练习：练习：如图所表示，两带电平行板竖直放置，开始时两极板间电如图所表示，两带电平行板竖直放置，开始时两极板间电压为压为U U，相距为，相距为d d，两极板间形成匀强电场有一带电粒子，质量，两极板间形成匀强电场有一带电粒子，质量为为m m(重力不计重力不计)、所带电荷量为、所带电荷量为q q，从两极板下端连线中点，从两极板下端连线中点P P以竖以竖直速度直速度v v0 0射入匀强电场中，带电粒子落在射入匀强电场中，带电粒子落在A A极板极板M M点上点上(1)(1)若将若将A A极板向左侧水平移动极板向左侧水平移动d d/2/2，此带电粒子仍从，此带电粒子仍从P P点以速度点以速度v v0 0竖直射入匀强电场且仍落在竖直射入匀强电场且仍落在A A极板极板M M点上，则两极板间电压应增大点上，则两极板间电压应增大还是减小？电压应变为本来几倍？还是减小？电压应变为本来几倍？(2)(2)若将若将A A极板向左侧水平移动极板向左侧水平移动d d/2/2并保持两并保持两极板间电压为极板间电压为U U，此带电粒子仍从，此带电粒子仍从P P点竖直射点竖直射入匀强电场且仍落在入匀强电场且仍落在A A极板极板M M点上，则应以点上，则应以多大速度多大速度v v0 0射入匀强电场？射入匀强电场？第59页第59页练习：练习：在平行板电容器之间有匀强电场，一带电粒子以速度在平行板电容器之间有匀强电场，一带电粒子以速度v v垂垂直电场线射入电场，在穿越电场过程中，粒子动能由直电场线射入电场，在穿越电场过程中，粒子动能由E EK K增长到增长到2E2EK K，若这个带电粒子以，若这个带电粒子以2v2v速度垂直进入电场，则粒子穿出时动速度垂直进入电场，则粒子穿出时动能为多少？能为多少？第60页第60页在交变电场中运动在交变电场中运动练习：如图甲所表示，水平放置平行金属板练习：如图甲所表示，水平放置平行金属板A A和和B B距离为距离为d d，它们右端安放着，它们右端安放着垂直于金属板靶垂直于金属板靶MNMN，现在，现在A A、B B板上加上如图乙所表示方波形电压，电压正向板上加上如图乙所表示方波形电压，电压正向值为值为U U0 0，反向值为，反向值为U U0 0/2/2，且每隔，且每隔T T/2/2变向变向1 1次现将质量为次现将质量为m m带正电、电荷量为带正电、电荷量为q q粒子束从粒子束从A A、B B中点中点O O以平行于金属板方向以平行于金属板方向OOOO射入，设粒子能所有打在靶上射入，设粒子能所有打在靶上且所有粒子在且所有粒子在A A、B B间飞行时间均为间飞行时间均为T T.不计重力影响，试问：不计重力影响，试问：(1)(1)定性分析在定性分析在t t0 0时刻从时刻从O O点射入粒子，在垂直于金属板方向上运动情况点射入粒子，在垂直于金属板方向上运动情况(2)(2)在距靶在距靶MNMN中心中心O O点多远范围内有粒子击中？点多远范围内有粒子击中？(3)(3)要使粒子能所有打在靶要使粒子能所有打在靶MNMN上，电压上，电压U U0 0数值应满足什么条件？数值应满足什么条件？(写出写出U U0 0、m m、d d、q q、T T关系式即可关系式即可)第61页第61页练习；练习；如图所表示如图所表示,真空中相距真空中相距d=5 cmd=5 cm两块平行金属板两块平行金属板A A、B B与电源与电源相接相接(图中未画出图中未画出),),其中其中B B板接地板接地(电势为零电势为零),A),A板电势改变规律如板电势改变规律如图乙所表示图乙所表示.将一个质量将一个质量m=2.010m=2.010-27-27 kg,kg,电荷量电荷量q=+1.610q=+1.610-19-19 C C带电粒子从紧邻带电粒子从紧邻B B板处释放板处释放,不计重力不计重力.求求:A:A板电势板电势改变频率多大改变频率多大时时,在在t=T/4t=T/4到到t=T/2t=T/2时间内从紧邻时间内从紧邻B B板处板处无初速度释放该带电粒子无初速度释放该带电粒子,粒子粒子不能到达不能到达A A板板?第62页第62页学科素养培养学科素养培养第63页第63页解析解析学科素养培养学科素养培养第64页第64页解析解析学科素养培养学科素养培养第65页第65页第66页第66页解析解析答案答案第67页第67页第68页第68页课堂探究课堂探究考点突破考点突破第69页第69页课堂探究课堂探究考点突破考点突破第70页第70页课堂探究课堂探究考点突破考点突破第71页第71页 练习：练习：如图甲所表示，静电除尘装置中有一长为如图甲所表示，静电除尘装置中有一长为L L、宽为、宽为b b、高为、高为d d矩形通道，矩形通道，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料。图乙是装置截面图，其前、后面板使用绝缘材料，上、下面板使用金属材料。图乙是装置截面图，上、下两板与电压恒定高压直流电源相连。质量为上、下两板与电压恒定高压直流电源相连。质量为m m、电荷量为、电荷量为-q-q、分布均匀、分布均匀尘埃以水平速度尘埃以水平速度v v0 0进入矩形通道，当带负电尘埃碰到下板后其所带电荷被中进入矩形通道，当带负电尘埃碰到下板后其所带电荷被中和，同时被搜集。通过调整两板间距和，同时被搜集。通过调整两板间距d d能够改变搜集频率能够改变搜集频率。当。当d=dd=d0 0时时为为81%81%（即离下板（即离下板0.81d0.81d0 0范围内尘埃能够被搜集）。不计尘埃重力及尘埃之间互范围内尘埃能够被搜集）。不计尘埃重力及尘埃之间互相作用。相作用。（1 1）求搜集效率为）求搜集效率为100%100%时，两板间距最大值为时，两板间距最大值为dmdm；（2 2）求搜集率）求搜集率与两板间距与两板间距d d函数关系；函数关系；（3 3）若单位体积内尘埃数为）若单位体积内尘埃数为n n，求稳定工作时单位时间下板搜集尘埃质量与两，求稳定工作时单位时间下板搜集尘埃质量与两板间距板间距d d函数关系，并绘出图线。函数关系，并绘出图线。综合利用综合利用第72页第72页第73页第73页练习：练习：如图所表示为研究电子枪中电子在电场中运动简化模型如图所表示为研究电子枪中电子在电场中运动简化模型示意图示意图.在在OxyOxy平面平面ABCDABCD区域内区域内,存在两个场强大小均为存在两个场强大小均为E E匀强电匀强电场场和和,两电场边界均是边长为两电场边界均是边长为L L正方形正方形(不计电子所受重力不计电子所受重力).).(1)(1)在该区域在该区域ABAB边中点处由静止释放电子边中点处由静止释放电子,求电子离开求电子离开ABCDABCD区域区域位置位置.(2)(2)在电场在电场区域区域内内适当位置由静止释放电子适当位置由静止释放电子,电子恰能从电子恰能从ABCDABCD区域左下角区域左下角D D处离开处离开,求所有释放点位置求所有释放点位置.(3)(3)若将左侧电场若将左侧电场整体水平向右移动整体水平向右移动L/n(n1),L/n(n1),仍使电子从仍使电子从ABCDABCD区域左下角区域左下角D D处离开处离开(D D不随电场移动不随电场移动),),求在电场求在电场区域内由区域内由静止释放