人教版高中物理選修（3-1）-第一章章末復(fù)習(xí)：《靜電場(chǎng)》復(fù)習(xí)課件

1、靜電場(chǎng)復(fù)習(xí)電荷電荷電荷守恒定律電荷守恒定律庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律電場(chǎng)電場(chǎng)電場(chǎng)力的性質(zhì)電場(chǎng)力的性質(zhì)電場(chǎng)能的性質(zhì)電場(chǎng)能的性質(zhì)場(chǎng)強(qiáng)定義式：場(chǎng)強(qiáng)定義式：點(diǎn)電荷電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)：點(diǎn)電荷電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)：勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)：勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)：電場(chǎng)力：電場(chǎng)力：qFE 2rQkE dUE 221rQQkF qEF qWUABAB BAABU 形象描述形象描述電場(chǎng)線電場(chǎng)線等勢(shì)面等勢(shì)面方向反映某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向方向反映某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)方向疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的強(qiáng)弱電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面電場(chǎng)線垂直于等勢(shì)面沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)降落最快沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)降落最快電場(chǎng)線密集處等勢(shì)面也電場(chǎng)線密集處等勢(shì)面也密密應(yīng)用應(yīng)用帶電粒子在電場(chǎng)中的帶電粒子在電場(chǎng)中的1、平衡；、平衡

2、；2、直線運(yùn)動(dòng)；、直線運(yùn)動(dòng)；3、偏轉(zhuǎn)、偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的導(dǎo)體：靜電感應(yīng)；靜電平衡電場(chǎng)中的導(dǎo)體：靜電感應(yīng)；靜電平衡電容器電容器場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理：場(chǎng)強(qiáng)的疊加原理：qEP電勢(shì)差：電勢(shì)差：)(BAqBAqqPBPAABEEW電電勢(shì)勢(shì)： 電勢(shì)能：電勢(shì)能：平行四邊形定則平行四邊形定則=quAB電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系：的關(guān)系： U=Ed EP=q適用范圍適用范圍電荷的意義電荷的意義FEq2QEkr定義式，適用于定義式，適用于一切電場(chǎng)一切電場(chǎng)僅對(duì)點(diǎn)電荷的僅對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)適用電場(chǎng)適用q是檢驗(yàn)電荷，是檢驗(yàn)電荷，E與與q無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)Q是場(chǎng)源電荷，是場(chǎng)源電荷，E與與Q成正比成正比FEq2QEkr：dUE dUE

3、僅對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)僅對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)適用適用d為沿電場(chǎng)線為沿電場(chǎng)線方向的距離方向的距離特點(diǎn)：特點(diǎn)：a a、離點(diǎn)電荷越近，電場(chǎng)線越密，場(chǎng)強(qiáng)越大、離點(diǎn)電荷越近，電場(chǎng)線越密，場(chǎng)強(qiáng)越大b b、以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面，電場(chǎng)線處處、以點(diǎn)電荷為球心作個(gè)球面，電場(chǎng)線處處與球面垂直，在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等，與球面垂直，在此球面上場(chǎng)強(qiáng)大小處處相等，方向不同。方向不同。 幾種常見電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布及特點(diǎn)幾種常見電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布及特點(diǎn) 1 1、正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布、正、負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中電場(chǎng)線的分布特點(diǎn)：特點(diǎn)：a a、沿兩點(diǎn)電荷之間的連、沿兩點(diǎn)電荷之間的連線，場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大線，場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大b b、兩點(diǎn)電荷連

4、線中、兩點(diǎn)電荷連線中垂面（中垂線）上，場(chǎng)強(qiáng)方向均相同，且總與垂面（中垂線）上，場(chǎng)強(qiáng)方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直中垂面（中垂線）垂直2 2、等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的、等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布電場(chǎng)線分布c c、在中垂面（中垂線）上，與兩點(diǎn)電荷連線的、在中垂面（中垂線）上，與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)中點(diǎn)0 0等距離各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等。等距離各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等。3 3、等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)、等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)線分布情況線分布情況特點(diǎn)：特點(diǎn)：a a、兩點(diǎn)電荷連線中、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)點(diǎn)O O處場(chǎng)強(qiáng)為處場(chǎng)強(qiáng)為0 0b b、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場(chǎng)線非常稀疏，、兩點(diǎn)電荷連線中

5、點(diǎn)附近的電場(chǎng)線非常稀疏，但場(chǎng)強(qiáng)并不為但場(chǎng)強(qiáng)并不為0 0c c、兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn)電場(chǎng)線先變密、兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn)電場(chǎng)線先變密后變疏后變疏如何比較電場(chǎng)中任兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和如何比較電場(chǎng)中任兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向呢？方向呢？1、判斷電場(chǎng)強(qiáng)度大小的幾種方法、判斷電場(chǎng)強(qiáng)度大小的幾種方法：方法一方法一: 由定義式由定義式E=Fq決定；決定；方法二方法二: 在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中，在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中，E=kQr2；方法三方法三: 電力線密（疏）處強(qiáng)大（小）電力線密（疏）處強(qiáng)大（?。?方法四方法四: 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)處處相等在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)處處相等； 。如何比較電場(chǎng)中任兩點(diǎn)電勢(shì)的高低呢？如何比較電場(chǎng)中任

6、兩點(diǎn)電勢(shì)的高低呢？方法一方法一: 根據(jù)電場(chǎng)線方向判斷，順著電場(chǎng)根據(jù)電場(chǎng)線方向判斷，順著電場(chǎng)線方向，電勢(shì)越來(lái)越低；線方向，電勢(shì)越來(lái)越低；方法二方法二:根據(jù)電勢(shì)差判斷，若根據(jù)電勢(shì)差判斷，若UAB0，則則AB題題1將一個(gè)正電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)將一個(gè)正電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中中M點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為8.0109焦。若焦。若將另一個(gè)等量的負(fù)電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入將另一個(gè)等量的負(fù)電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中電場(chǎng)中N點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為點(diǎn)，電場(chǎng)力做功為9109焦，焦，則正確的結(jié)果是：則正確的結(jié)果是：（A）UMUNU0 （B）UNUMU0（C）UNUMU0 （D）UMUNU0方法一方法一: 根據(jù)電場(chǎng)力做功的

7、正負(fù)判斷，根據(jù)電場(chǎng)力做功的正負(fù)判斷，若電場(chǎng)力對(duì)移動(dòng)電荷做正（負(fù)）功，若電場(chǎng)力對(duì)移動(dòng)電荷做正（負(fù)）功，則電勢(shì)能減少（增加）；則電勢(shì)能減少（增加）；方法二方法二: 將將q、U帶符號(hào)代入帶符號(hào)代入=qU計(jì)算，計(jì)算，若若0，則電勢(shì)能增加。，則電勢(shì)能增加。如何比較電荷電勢(shì)能的大小呢？如何比較電荷電勢(shì)能的大小呢？題題2是非題（并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。）是非題（并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。）（A）電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，其）電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，其電勢(shì)能一定減小。電勢(shì)能一定減小。（B）檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的）檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的電場(chǎng)力很大時(shí)，它在該點(diǎn)具有的電電場(chǎng)力很大時(shí)，它在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能也一定大。勢(shì)能也一定大。

8、 （C）把兩個(gè)異號(hào)電荷靠近時(shí)，電荷）把兩個(gè)異號(hào)電荷靠近時(shí)，電荷電勢(shì)能增大。電勢(shì)能增大。 電場(chǎng)線的作用n判斷場(chǎng)強(qiáng)的大小與方向n判斷電荷在電場(chǎng)的受力方向n判斷電勢(shì)的高低n判斷在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷做功的正負(fù)n判斷電荷電勢(shì)能的大小n解釋靜電感應(yīng)現(xiàn)象n靜電屏蔽：靜電屏蔽：n1.靜電感應(yīng)靜電感應(yīng)n2.靜電平衡靜電平衡n特點(diǎn)特點(diǎn):1.無(wú)電荷定向移動(dòng)無(wú)電荷定向移動(dòng)n 2.導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,電勢(shì)相等電勢(shì)相等n 3.靜電荷只分布在外表面靜電荷只分布在外表面n 4.導(dǎo)體表面外場(chǎng)強(qiáng)和表面垂直導(dǎo)體表面外場(chǎng)強(qiáng)和表面垂直n3.靜電屏蔽靜電屏蔽是非題（并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。）是非題（并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。）（A）電荷

9、沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，其電勢(shì)能）電荷沿電場(chǎng)線方向移動(dòng)時(shí)，其電勢(shì)能一定減小。一定減小。（B）檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的電場(chǎng)力）檢驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的電場(chǎng)力很大時(shí)，它在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能也一定大。很大時(shí)，它在該點(diǎn)具有的電勢(shì)能也一定大。 （C）把兩個(gè)異號(hào)電荷靠近時(shí)，電荷電勢(shì)能）把兩個(gè)異號(hào)電荷靠近時(shí)，電荷電勢(shì)能增大。增大。 一一.帶電粒子的加速帶電粒子的加速如圖所示，在真空中有一對(duì)平行金屬板，兩板間加如圖所示，在真空中有一對(duì)平行金屬板，兩板間加以電壓以電壓U兩板間有一個(gè)帶正電荷量為兩板間有一個(gè)帶正電荷量為q的帶電粒子的帶電粒子，它在電場(chǎng)力的作用下，由靜止開始從正極板向負(fù)，它在電場(chǎng)力的作用下，由靜止開始

10、從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)，到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度有多大？極板運(yùn)動(dòng)，到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度有多大？Uq-+ 帶電粒子在電場(chǎng)力的作用下，電場(chǎng)力所的功帶電粒子在電場(chǎng)力的作用下，電場(chǎng)力所的功 W=qU，設(shè)帶電粒子到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度為，設(shè)帶電粒子到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度為VqE由動(dòng)能定理由動(dòng)能定理 1/2mv2=qUmqUV2上式是從勻強(qiáng)電場(chǎng)的情況得出的，上式是從勻強(qiáng)電場(chǎng)的情況得出的，但是同樣適用非勻強(qiáng)電場(chǎng)的情況但是同樣適用非勻強(qiáng)電場(chǎng)的情況 二二.帶電粒子的偏轉(zhuǎn)帶電粒子的偏轉(zhuǎn)如圖所示，在真空中水平放置一對(duì)金屬板如圖所示，在真空中水平放置一對(duì)金屬板Y和和Y，板，板間距離為間距離為d在兩板間加以電壓在兩板間加以電壓U，兩板間

11、的勻強(qiáng)電場(chǎng)，兩板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)為的場(chǎng)強(qiáng)為E=U/d現(xiàn)有一電荷量為現(xiàn)有一電荷量為q的帶電粒子以水平的帶電粒子以水平速度速度v0射入電場(chǎng)中射入電場(chǎng)中.帶電粒子在初速度方向做勻速運(yùn)動(dòng)帶電粒子在初速度方向做勻速運(yùn)動(dòng) L=V0t t=L/ V0帶電粒子在電場(chǎng)力方向做勻加速運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)力方向做勻加速運(yùn)動(dòng)qEF mqEa/帶電粒子通過(guò)電場(chǎng)的側(cè)移帶電粒子通過(guò)電場(chǎng)的側(cè)移20222121VLmdqUaty偏向角偏向角LymdVqULVatVVy2tan2000124QQ 適用范圍適用范圍電荷的意義電荷的意義FEq2QEkr定義式，適用于定義式，適用于一切電場(chǎng)一切電場(chǎng)僅對(duì)點(diǎn)電荷的僅對(duì)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)適用電場(chǎng)適

12、用q是檢驗(yàn)電荷，是檢驗(yàn)電荷，E與與q無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)Q是場(chǎng)源電荷，是場(chǎng)源電荷，E與與Q成正比成正比FEq2QEkr：dUE dUE 僅對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)僅對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng)適用適用d為沿電場(chǎng)線為沿電場(chǎng)線方向的距離方向的距離1.1.無(wú)論場(chǎng)源電荷的正負(fù)，靠近場(chǎng)源處場(chǎng)強(qiáng)大（線密）無(wú)論場(chǎng)源電荷的正負(fù)，靠近場(chǎng)源處場(chǎng)強(qiáng)大（線密）2.2. 在點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，不存在場(chǎng)強(qiáng)相同的點(diǎn)在點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中，不存在場(chǎng)強(qiáng)相同的點(diǎn)（方向不同）（方向不同）3.3.電場(chǎng)線與球面垂直電場(chǎng)線與球面垂直等量異種電荷電場(chǎng)線分布特點(diǎn)：等量異種電荷電場(chǎng)線分布特點(diǎn)：1.1.沿兩電荷連線，場(chǎng)強(qiáng)先變?。ㄖ行淖钚。?，后變大沿兩電荷連線，場(chǎng)強(qiáng)先變?。ㄖ行淖钚。?，后變大

13、2.2.中垂線（面）上場(chǎng)強(qiáng)方向均同，往上往下大小均減小中垂線（面）上場(chǎng)強(qiáng)方向均同，往上往下大小均減小3.3.對(duì)稱（左右，上下）對(duì)稱（左右，上下）1.1.兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零，此處無(wú)電場(chǎng)線兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零，此處無(wú)電場(chǎng)線2.2.中點(diǎn)附近電場(chǎng)線非常稀疏，但場(chǎng)強(qiáng)不為零中點(diǎn)附近電場(chǎng)線非常稀疏，但場(chǎng)強(qiáng)不為零3.3.從中點(diǎn)沿中垂線到無(wú)窮遠(yuǎn)，電場(chǎng)線先變密后變疏從中點(diǎn)沿中垂線到無(wú)窮遠(yuǎn)，電場(chǎng)線先變密后變疏點(diǎn)板電場(chǎng)線分布特點(diǎn)：點(diǎn)板電場(chǎng)線分布特點(diǎn)：1.1.以點(diǎn)電荷向平板所做垂線為軸，電場(chǎng)線左右兩邊對(duì)稱以點(diǎn)電荷向平板所做垂線為軸，電場(chǎng)線左右兩邊對(duì)稱2.2.平板表面附近的電場(chǎng)線與平板垂直平板表面附近的電場(chǎng)

14、線與平板垂直3.3.電場(chǎng)線分布類似于等量異種電荷的電場(chǎng)分布，而帶電場(chǎng)線分布類似于等量異種電荷的電場(chǎng)分布，而帶 電平板恰為兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的垂直平分線電平板恰為兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的垂直平分線例例1 1：在電場(chǎng)中在電場(chǎng)中A A處放點(diǎn)電荷處放點(diǎn)電荷+q+q，其受電場(chǎng)力為，其受電場(chǎng)力為F F，方向向左，則，方向向左，則A A處場(chǎng)強(qiáng)大小處場(chǎng)強(qiáng)大小 ，方，方向?yàn)橄驗(yàn)?；若將；若將A A處放點(diǎn)電荷為處放點(diǎn)電荷為2q2q，則，則該處電場(chǎng)強(qiáng)度大小為該處電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 ，方向，方向?yàn)闉?。Fq向左向左向左向左Fq特點(diǎn)：特點(diǎn)：a a、沿兩點(diǎn)電荷之間的連線，、沿兩點(diǎn)電荷之間的連線，場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大場(chǎng)強(qiáng)先變小后變大b b、兩

15、點(diǎn)電荷連線中、兩點(diǎn)電荷連線中垂面（中垂線）上，場(chǎng)強(qiáng)方向均相同，且總與中垂面垂面（中垂線）上，場(chǎng)強(qiáng)方向均相同，且總與中垂面（中垂線）垂直（中垂線）垂直2 2、等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的電場(chǎng)線、等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的電場(chǎng)線分布分布c c、在中垂面（中垂線）上，與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)、在中垂面（中垂線）上，與兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)0 0等距離各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等。等距離各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等。3 3、等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)、等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中電場(chǎng)線分布情況線分布情況特點(diǎn)：特點(diǎn)：a a、兩點(diǎn)電荷連線中、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)點(diǎn)O O處場(chǎng)強(qiáng)為處場(chǎng)強(qiáng)為0 0b b、兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)附近的電場(chǎng)線非常稀疏，、兩點(diǎn)電

16、荷連線中點(diǎn)附近的電場(chǎng)線非常稀疏，但場(chǎng)強(qiáng)并不為但場(chǎng)強(qiáng)并不為0 0c c、兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn)電場(chǎng)線先變密、兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn)電場(chǎng)線先變密后變疏后變疏例例2 2、正檢驗(yàn)電荷、正檢驗(yàn)電荷q q在電場(chǎng)中在電場(chǎng)中P P點(diǎn)處開始向點(diǎn)處開始向QQ點(diǎn)點(diǎn)作減速運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)的加速度值越來(lái)越?。ㄖ刈鳒p速運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)的加速度值越來(lái)越小（重力不計(jì)），則可以確定它所處的電場(chǎng)可能是：力不計(jì)），則可以確定它所處的電場(chǎng)可能是：（ ）ABCDPQPQPQPQC例例3、如圖所示，三個(gè)等差等勢(shì)面上有、如圖所示，三個(gè)等差等勢(shì)面上有a、b、c、d四四點(diǎn)，若將一個(gè)正電荷由點(diǎn)，若將一個(gè)正電荷由c經(jīng)經(jīng)a移動(dòng)到移動(dòng)到d電場(chǎng)力做正功電場(chǎng)力做正功W1