静电场复习市公开课一等奖省赛课微课金奖课件.pptx

第六章第六章 静静电场电场 第1页1物质电结构：物质电结构：组成物质原子本身包含：组成物质原子本身包含：质子和质子和 中子组成中子组成 ，核外有带，核外有带 电子，整个原子对电子，整个原子对 表现为表现为 .2元电荷：元电荷：最小电荷量，其值为最小电荷量，其值为e .其它带电体电荷量皆为元电荷其它带电体电荷量皆为元电荷 .3电荷守恒定律电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会毁灭，它只能从一个物体内容：电荷既不会创生，也不会毁灭，它只能从一个物体转移转移到到另一个物体，或者从物体一部分另一个物体，或者从物体一部分 到另一部分；在转移过程中，到另一部分；在转移过程中，电荷总量电荷总量 .(2)起电方式：起电方式：、感应起电、感应起电(3)带电实质：物体带电实质是带电实质：物体带电实质是 .带带正正电电不不带电带电原子核原子核负电负电外外较远较远位置位置电电中性中性1.601019C整数倍整数倍转转移移保持不保持不变变摩擦起摩擦起电电接触起接触起电电得失得失电电子子第一节第一节 电场力性质描述电场力性质描述第2页1M和和N是两个不是两个不带电带电物体，它物体，它们们相互摩擦后相互摩擦后M带带正正电电1.61010 C，以下判断正确有，以下判断正确有()A在摩擦前在摩擦前M和和N内部没有任何内部没有任何电电荷荷B摩擦摩擦过过程中程中电电子从子从M转转移到移到NCN在摩擦后一定在摩擦后一定带负电带负电1.61010 CDM在摩擦在摩擦过过程中失去程中失去1.61010个个电电子子第3页形状和大小形状和大小 点点电电荷荷 电电荷量乘荷量乘积积 它它们连线们连线上上9.0109 真空真空 点点电电荷荷第4页电电荷荷 电电荷荷 N/C V/m 正正电电荷荷 所受所受电场电场力力 正正电电荷荷 负电负电荷荷越密越密 场场强强方向方向第5页第6页3有一有一负电负电荷自荷自电场电场中中A点自由点自由释释放，只受放，只受电场电场力作用，沿力作用，沿电场线电场线运运动动到到B点，它运点，它运动动速度速度图图象如象如图图613所表示，所表示，则则A、B所在所在电场电场区区域域电场线电场线分布可能是分布可能是图图中中()【解析】【解析】由由vt图象可知，负电荷图象可知，负电荷a和和v均增加，故均增加，故EBEA，B点点电场线比电场线比A点密，且电场力与点密，且电场力与v同向，同向，E与与v反向，应选反向，应选B.【答案】【答案】B第7页1叠加原理：叠加原理：多个点电荷在电场中某点电场强度为各个点电荷多个点电荷在电场中某点电场强度为各个点电荷单独在该点产生电场强度矢量和，这种关系叫电场强度叠加电场单独在该点产生电场强度矢量和，这种关系叫电场强度叠加电场强度叠加恪守平行四边形定则强度叠加恪守平行四边形定则2场强三个表示式比较场强三个表示式比较第8页第9页1.电场线与带电粒子在电场中运动轨迹关系电场线与带电粒子在电场中运动轨迹关系依据电场线定义，普通情况下，带电粒子在电场中运动轨迹不会与依据电场线定义，普通情况下，带电粒子在电场中运动轨迹不会与电场线重合，只有同时满足以下三个条件时，二者才会重合：电场线重合，只有同时满足以下三个条件时，二者才会重合：(1)电场线为直线；电场线为直线；(2)电荷初速度为零或速度方向与电场线平行；电荷初速度为零或速度方向与电场线平行；(3)电荷仅受电场力或所受其它力协力方向与电场线平行电荷仅受电场力或所受其它力协力方向与电场线平行2电场线作用电场线作用(1)表示表示场场强强方向方向电场线电场线上每一点切上每一点切线线方向和方向和该该点点场场强强方向一致方向一致(2)比比较场较场强强大小大小电场线电场线疏密程度反疏密程度反应应了了场场强强大小即大小即电场电场强强弱同一幅弱同一幅图图中，中，电场线电场线越密地方越密地方场场强强越越强强，电场线电场线越疏地方越疏地方场场强强越弱越弱(3)判断判断电势电势高低高低在静在静电场电场中，中，顺顺着着电场线电场线方向方向电势电势越来越低越来越低第10页3等量点电荷电场线比较等量点电荷电场线比较比比较较等量异种点等量异种点电电荷荷等量同种点等量同种点电电荷荷电场线电场线分布分布图图连线中点O点场强最小，指向最小，指向负电负电荷荷一方一方为为零零连线上场强大小沿沿连线连线先先变变小，再小，再变变大大沿沿连线连线先先变变小，再小，再变变大大沿中垂沿中垂线线由由O点向外点向外场场强强大小大小O点最大，向外逐步减小O点最小，向外先点最小，向外先变变大后大后变变小小关于O点对称A与A、B与B场强等大同向等大同向等大反向等大反向第11页第12页 如如图图617所表示，在一条直所表示，在一条直线线上有两个相距上有两个相距0.4 m点点电电荷荷A、B，A带电带电Q，B带电带电9Q.现现引入第三个点引入第三个点电电荷荷C，恰好使三个，恰好使三个点点电电荷荷处处于平衡状于平衡状态态，问问：C应带应带什么性什么性质电质电？应应放于何放于何处处？所？所带电带电量量为为多少？多少？【标准解答】【标准解答】第13页第14页1电场力做功电场力做功(1)特点：电场力做功和路径无关，只与特点：电场力做功和路径无关，只与 相关相关(2)计算方法计算方法WqEd，只适合用于，只适合用于 ，其中，其中d为沿为沿 方向位移方向位移WAB ，适合用于任何形式电场，适合用于任何形式电场初、末位置初、末位置匀匀强强电场电场电场线电场线qUAB第二节第二节 电场能性质描述电场能性质描述第15页2电势能电势能(1)相相对对性：性：电电荷在某点含有荷在某点含有电势电势能，等于能，等于电场电场力把它从力把它从该该点移点移动动到到 位置位置时时所做功，即所做功，即电势电势能是相正确通常把能是相正确通常把电电荷在离荷在离场场源源电电荷无荷无穷远处电势穷远处电势能要求能要求为为零，或把零，或把电电荷在大地表面上荷在大地表面上电势电势能要求能要求为为零零(2)静静电电力做功与力做功与电势电势能改能改变变关系关系静静电电力做功等于力做功等于 ，即，即WAB .零零电势电势能能电势电势能降低能降低许许EpAEpB第16页1电势电势(1)定定义义式：式：.(2)矢矢标标性：性：电势电势是是标标量，其大小有正量，其大小有正负负之分，其正之分，其正(负负)表示表示该该点点电势电势比比 高高(或低或低)(3)相相对对性：性：电势电势含有含有 ，同一点，同一点电势电势因因 选选取不一取不一样样而不一而不一样样2等势面特点等势面特点(1)等等势势面一定与面一定与电场线电场线 ，即跟，即跟场场强强方向方向 .(2)在在 上移上移动电动电荷荷时电场时电场力不做功力不做功(3)电场线总电场线总是从是从 等等势势面指向面指向 等等势势面面(4)等差等等差等势势面越密地方面越密地方电场电场强强度度 ，反之，反之 .电势电势零点零点电势电势零点零点垂直垂直相相对对性性垂直垂直等等势势面面电势电势高高电势电势低低越大越大越小越小第17页AB电场电场本身性本身性质质 无关无关第18页第19页第20页第21页1电场力做功计算方法电场力做功计算方法(1)由公式由公式WFlcos 计计算，此公式只适合用于匀算，此公式只适合用于匀强强电场电场可可变变形形为为WqEd(dlcos)，式中，式中d为电为电荷初、末位置在荷初、末位置在电场电场方向上方向上位移位移(2)由公式由公式WqU计计算算时时有两种方法：有两种方法：三个量都取三个量都取绝对值绝对值，先，先计计算出功数算出功数值值，然后再依据，然后再依据电场电场力方力方向与向与电电荷移荷移动动位移方向位移方向间夹间夹角确定是角确定是电场电场力做功，力做功，还还是克服是克服电场电场力做功力做功代入符号，将公式写成代入符号，将公式写成WABqUAB，尤其是在比，尤其是在比较较A、B两点两点电势电势高低高低时时更更为为方便：先方便：先计计算算UABWAB/q，若，若UAB0，即，即AB0，则则AB；若；若UAB0，即，即AB0，则则AB.(3)由由动动能定理能定理计计算：算：W电场电场力力W其它力其它力Ek.(4)由由电势电势能改能改变计变计算：算：WEp.第22页2电场中功效关系电场中功效关系(1)若只有若只有电场电场力做功，力做功，电势电势能与能与动动能之和保持不能之和保持不变变；(2)若只有若只有电场电场力和重力做功，力和重力做功，电势电势能、重力能、重力势势能、能、动动能之和保持不能之和保持不变变；(3)除重力之外，其它各力除重力之外，其它各力对对物体做功等于物体机械能改物体做功等于物体机械能改变变(4)全部力全部力对对物体所做功，等于物体物体所做功，等于物体动动能改能改变变第23页4(天津高考天津高考)在静在静电场电场中，将一正中，将一正电电荷从荷从a点移到点移到b点，点，电场电场力力做了做了负负功，功，则则()A.b点点电场电场强强度一定比度一定比a点大点大B电场线电场线方向一定从方向一定从b指向指向aC.b点点电势电势一定比一定比a点高点高D该电该电荷荷动动能一定减小能一定减小【解析】【解析】电场力做负功，该电荷电势能增加正电荷在电势高处电场力做负功，该电荷电势能增加正电荷在电势高处电势能较大，电势能较大，C正确电场力做负功同时电荷可能还受其它力作用，正确电场力做负功同时电荷可能还受其它力作用，总功不一定为负由动能定理可知，动能不一定减小，总功不一定为负由动能定理可知，动能不一定减小，D错电势高错电势高低与场强大小无必定联络，低与场强大小无必定联络，A错错b点电势高于点电势高于a点，但点，但a、b可能不在可能不在同一条电场线上，同一条电场线上，B错错【答案】【答案】C第24页3(镇江模拟镇江模拟)如如图图6223所表示，在真空中有两个所表示，在真空中有两个带带正正电电点点电电荷，分荷，分别别置于置于M、N两点两点M处处正正电电荷荷电电荷量大于荷量大于N处处正正电电荷荷电电荷量，荷量，A、B为为M、N连线连线中垂中垂线线上两点上两点现现将一将一负负点点电电荷荷q由由A点沿中垂点沿中垂线线移移动动到到B点，在此点，在此过过程中，以下程中，以下说说法正确是法正确是()Aq电势电势能逐步减小能逐步减小Bq电势电势能逐步增大能逐步增大Cq电势电势能先增大后减小能先增大后减小Dq电势电势能先减小后增大能先减小后增大【解析】【解析】负电荷从负电荷从A到到B过程中，电场力一直做负功，电势过程中，电场力一直做负功，电势能增大，所以能增大，所以A、C、D均错，均错，B对对【答案】【答案】B第25页第三节第三节 电容器与电容电容器与电容 带电粒子在电带电粒子在电场中运动场中运动1电容器电容器(1)带电带电量：一个极板所量：一个极板所带电带电荷量荷量 .(2)电电容器充、放容器充、放电电充充电电：使：使电电容器容器带电过带电过程，充程，充电电后后电电容器两板容器两板带带上等量上等量 ，电电容器中容器中储储存存 .放放电电：使充：使充电电后后电电容器失去容器失去电电荷荷过过程，放程，放电过电过程中程中 转转化化为为其它形式能其它形式能绝对值绝对值异种异种电电荷荷电场电场能能电场电场能能第26页2电容电容(1)意意义义：表示：表示电电容器容容器容纳电纳电荷本事物理量荷本事物理量(2)定定义义式：式：C .(3)单单位：法拉位：法拉(F)，1 F F pF.3平行板电容器平行板电容器(1)影响原因：平行板影响原因：平行板电电容器容器电电容与容与正正对对面面积积成正比，与介成正比，与介质质 成正比，与成正比，与 成反比成反比(2)决定式：决定式：C ，k为为静静电电力常量力常量1061012介介电电常数常数两板两板间间距离距离第27页加加(减减)速直速直线线运运动动带电带电粒子粒子动动能能增量增量qU 第28页2带电粒子在匀强电场中偏转带电粒子在匀强电场中偏转(1)运运动动状状态态分析：分析：带电带电粒子以速度粒子以速度v0垂直于垂直于电场线电场线方向方向飞飞入匀入匀强强电场时电场时，受到恒定与初速度方向，受到恒定与初速度方向 电场电场力作用而做力作用而做 运运动动(2)处处理方法：理方法：类类似于平抛运似于平抛运动处动处理，理，应应用运用运动动合成与分解方法合成与分解方法沿初速度方向做沿初速度方向做 运运动动，运，运动时间动时间tl/v0.沿沿电场电场力方向做力方向做 运运动动垂直垂直匀匀变变速曲速曲线线匀速直匀速直线线匀加速直匀加速直线线第29页1示波管装置示波管装置示波管由示波管由 、和和 组成，管内抽成真空组成，管内抽成真空如图如图632所表示所表示 电电子子枪枪偏偏转电转电极极荧荧光屏光屏第30页2工作原理工作原理(1)假如在偏假如在偏转电转电极极XX和和YY之之间间都没有加都没有加电压电压，则电则电子子枪枪射出射出电电子束沿直子束沿直线传输线传输，打在，打在荧荧光屏光屏 ，在那里，在那里产产生一个亮斑生一个亮斑(2)YY上加是待上加是待显显示示 .XX上是机器本身上是机器本身产产生生锯齿锯齿形形电压电压，叫做，叫做扫扫描描电压电压若所加若所加扫扫描描电压电压和信号和信号电压电压周期相同，就周期相同，就能能够够在在荧荧光屏上得到待光屏上得到待测测信号在一个周期内随信号在一个周期内随时间时间改改变稳变稳定定图图象象中心中心信号信号电压电压第31页3如如图图633所表示，示波管是示波器关所表示，示波管是示波器关键键部件，它由部件，它由电电子子枪枪、偏偏转电转电极和极和荧荧光屏光屏组组成假如在成假如在荧荧光屏上光屏上P点出点出现现亮斑，那么示波亮斑，那么示波管中管中()A极板极板X应带应带正正电电B极板极板X应带应带正正电电C极板极板Y应带应带正正电电 D极板极板Y应带应带正正电电【解析】【解析】由荧光屏上亮斑位置可知，电子在由荧光屏上亮斑位置可知，电子在XX偏转电场中向偏转电场中向X极板方向偏转，故极板极板方向偏转，故极板X带正电，带正电，A正确，正确，B错误；电子在错误；电子在YY偏偏转电场中向转电场中向Y极板方向偏转，故极板极板方向偏转，故极板Y带正电，带正电，C正确，正确，D错误错误【答案】【答案】AC第32页第33页第34页 (福州模福州模拟拟)如如图图634所表示，两所表示，两块较块较大金属板大金属板A、B相距相距为为d，平行放置并与一，平行放置并与一电电源相源相连连，S闭闭合后，两板合后，两板间间恰好有一恰好有一质质量量为为m、带电带电量量为为q油滴油滴处处于静止状于静止状态态，以下，以下说说法正确是法正确是A若将若将S断开，断开，则则油滴将做自由落体运油滴将做自由落体运动动，G表中无表中无电电流流B若将若将A向左平移一小段位移，向左平移一小段位移，则则油滴依然静止，油滴依然静止，G表中有表中有ba电电流流C若将若将A向上平移一小段位移，向上平移一小段位移，则则油滴向下加速运油滴向下加速运动动，G表中有表中有ba电电流流D若将若将A向下平移一小段位移，向下平移一小段位移，则则油滴向上加速运油滴向上加速运动动，G表中有表中有ba电电流流第35页1.粒子重力问题粒子重力问题(1)基本粒子：如电子、质子、基本粒子：如电子、质子、粒子、离子等，除有说明或有明确粒子、离子等，除有说明或有明确暗示以外，普通都不考虑重力暗示以外，普通都不考虑重力(但并不忽略质量但并不忽略质量)(2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确暗带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确暗示以外，普通都不能忽略重力示以外，普通都不能忽略重力2带电粒子在电场中偏转问题分析带电粒子在电场中偏转问题分析(1)粒子偏粒子偏转转角角问题问题第36页第37页【应用提醒】【应用提醒】(1)偏转角是指入射速度与出射速度间夹角，而偏转角是指入射速度与出射速度间夹角，而不是位移与入射速度间夹角不是位移与入射速度间夹角(2)偏转位移相同粒子偏转位移相同粒子(在同一偏转电场中在同一偏转电场中)，偏转角也相同，偏转角也相同第38页第39页