物理選修3-1靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

第一章靜電場(chǎng)第1頁(yè)“靜電場(chǎng)”是電學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)，承前啟后，也是歷年高考重點(diǎn)之一.需要我們?cè)诹私饣靖拍罨A(chǔ)上，掌握電荷守恒定律、庫(kù)侖定律、場(chǎng)強(qiáng)疊加、勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差關(guān)系、帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)等相關(guān)規(guī)律.學(xué)會(huì)利用電場(chǎng)線、等勢(shì)面等幾何方法形象地描述電場(chǎng)分布；熟練將運(yùn)動(dòng)學(xué)和力學(xué)規(guī)律應(yīng)用到電場(chǎng)中，分析、處理帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題.

課標(biāo)領(lǐng)航第2頁(yè)一、三種起電方式1、摩擦起電2、感應(yīng)起電（實(shí)質(zhì)：電子轉(zhuǎn)移）3、接觸起電

近端感應(yīng)異種電荷，遠(yuǎn)端感應(yīng)同種電荷同種電荷電量平分，異種電荷先中和后平分二、電荷守恒定律三、元電荷——最小電荷量全部帶電體電荷量都是e整數(shù)倍e=1.60×10-19C比荷：帶電體電荷量與質(zhì)量之比1.1電荷及其守恒定律質(zhì)子：+e電子：-e第3頁(yè)1.2庫(kù)侖定律1、內(nèi)容：2、表示式：q1q2+rFFk叫靜電力常量

:

3、適用范圍：①真空（空氣中近似）②靜止點(diǎn)電荷（理想化模型）r：球心間距4、說(shuō)明：庫(kù)侖力是矢量

大小：代入q1q2絕對(duì)值計(jì)算方向：同斥異吸第4頁(yè)

如圖1－1－1所表示，掛在絕緣細(xì)線下小輕質(zhì)通草球，因?yàn)殡姾上嗷プ饔枚拷蜻h(yuǎn)離，所以(

)類型一電荷間相互作用圖1－1－1例1第5頁(yè)A．甲圖中兩球一定帶異種電荷B．乙圖中兩球一定帶同種電荷C．甲圖中兩球最少有一個(gè)帶電D．乙圖中兩球只有一個(gè)帶電【答案】

BC第6頁(yè)1．絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)小球a，a表面鍍有鋁膜，在a近旁有一絕緣金屬球b，開始時(shí)a、b不帶電，如圖1－1－2所表示，現(xiàn)使b球帶電，則 (

)圖1－1－2變式拓展第7頁(yè)A．a(chǎn)、b之間不發(fā)生相互作用B．b將吸引a，吸在一起不分開C．b馬上把a(bǔ)排斥開D．b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開解析：選D.第8頁(yè)

如圖1－1－3所表示，將帶有負(fù)電絕緣棒移近兩個(gè)不帶電導(dǎo)體球，兩個(gè)導(dǎo)體球開始時(shí)相互接觸且對(duì)地絕緣，以下方法中能使兩球都帶電是 (

)類型二起電方式應(yīng)用圖1－1－3例2第9頁(yè)A．先把兩球分開，再移走棒B．先移走棒，再把兩球分開C．使棒與甲球瞬時(shí)接觸，再移走棒D．先使乙球瞬時(shí)接地，再移走棒【答案】

ACD第10頁(yè)如圖1－1－4所表示，有一帶正電驗(yàn)電器，當(dāng)一金屬球A靠近驗(yàn)電器小球B(不接觸)時(shí)，驗(yàn)電器金箔張角減小，則 (

)例3類型三用驗(yàn)電器判斷物體帶電情況圖1－1－4第11頁(yè)A．金屬球可能不帶電B．金屬球可能帶負(fù)電C．金屬球可能帶正電D．金屬球一定帶負(fù)電【答案】

AB第12頁(yè)3．(年武漢市調(diào)研測(cè)試)如圖1－1－5所表示，用起電機(jī)使金屬球A帶上正電，靠近驗(yàn)電器B，則 (

)圖1－1－5變式拓展第13頁(yè)A．驗(yàn)電器金箔不張開，因?yàn)榍駻沒(méi)有和B接觸B．驗(yàn)電器金箔張開，因?yàn)檎麄€(gè)驗(yàn)電器都帶上了正電C．驗(yàn)電器金箔張開，因?yàn)檎麄€(gè)驗(yàn)電器都帶上了負(fù)電D．驗(yàn)電器金箔張開，因?yàn)轵?yàn)電器下部箔片都帶上了正電解析：選D.A球帶正電，靠近驗(yàn)電器B時(shí)，發(fā)生靜電感應(yīng)，驗(yàn)電器金屬球帶負(fù)電，金屬箔片帶正電而張開.第14頁(yè)有A、B、C三個(gè)完全相同金屬球，A帶1.2×10－4C正電荷，B、C不帶電，現(xiàn)用相互接觸方法使它們都帶電，則A、B、C所帶電荷量可能是下面哪組數(shù)據(jù) (

)A．6.0×10－5C,4.0×10－5C,4.0×10－5CB．6.0×10－5C,4.0×10－5C,2.0×10－5CC．4.5×10－5C,4.5×10－5C,3.0×10－5CD．5.0×10－5C,5.0×10－5C,2.0×10－5C例4類型四電荷守恒定律應(yīng)用

【答案】

C第15頁(yè)1.3電場(chǎng)強(qiáng)度一、電場(chǎng)1.電場(chǎng)是客觀存在特殊物質(zhì)。2.電場(chǎng)基本性質(zhì)是對(duì)放入其中電荷有力作用(電場(chǎng)力)。第16頁(yè)1.3電場(chǎng)強(qiáng)度場(chǎng)強(qiáng)定義式，適用任何電場(chǎng)

唯一性：電場(chǎng)中某點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)是確定場(chǎng)強(qiáng)決定式，適用真空中點(diǎn)電荷二、電場(chǎng)強(qiáng)度方向性：正試探電荷受力方向三、場(chǎng)強(qiáng)疊加原理：遵照平行四邊形定則第17頁(yè)1.3電場(chǎng)強(qiáng)度四、電場(chǎng)線（假想線）1.起于正電荷（無(wú)窮遠(yuǎn)處），終于負(fù)電荷（無(wú)窮遠(yuǎn)處）2.不閉合，不相交。3.疏密表示場(chǎng)強(qiáng)大小，切線方向表示場(chǎng)強(qiáng)方向。若電場(chǎng)線是直線，電場(chǎng)線方向就是場(chǎng)強(qiáng)方向。第18頁(yè)五、勻強(qiáng)電場(chǎng)1.定義：各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小和方向都相同。2.特點(diǎn)：電場(chǎng)線是間隔相等平行線。內(nèi)部為勻強(qiáng)電場(chǎng)：間隔相等平行線。第19頁(yè)1.4電勢(shì)能和電勢(shì)

第20頁(yè)將電荷q從A沿任何路徑移至B，靜電力做功相同EB+MAF?q+WAB=qE·|AM|第21頁(yè)結(jié)論：靜電力做功與路徑無(wú)關(guān),由初末位置來(lái)決定.電場(chǎng)力做功過(guò)程是電勢(shì)能轉(zhuǎn)化過(guò)程。一.靜電力做功特點(diǎn)第22頁(yè)1、定義：電荷在電場(chǎng)中含有勢(shì)能。3、相對(duì)性：大地或無(wú)窮遠(yuǎn)為電勢(shì)能零點(diǎn)。2、靜電力做功等于電勢(shì)能降低許。二.電勢(shì)能（Ep）標(biāo)量－ΔEpA－FAB+FEEB電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功，電荷電勢(shì)能減小電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功，電荷電勢(shì)能增加第23頁(yè)１、以下說(shuō)法中正確是（）A.當(dāng)兩正點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們電勢(shì)能增大B.當(dāng)兩負(fù)點(diǎn)電荷相互靠近時(shí)，它們電勢(shì)能增大C.一個(gè)正電荷與另一個(gè)負(fù)電荷相互靠近時(shí)，它們電勢(shì)能減小D.一個(gè)正電荷與另一個(gè)負(fù)電荷相互靠近時(shí)，它們電勢(shì)能增大。ABC課堂小練第24頁(yè)２、一個(gè)電荷只在電場(chǎng)力作用下從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力做了5×10－6J功，則()A．電荷在B處時(shí)將含有5×10－6J電勢(shì)能B．電荷在B處將含有5×10－6J動(dòng)能C．電荷電勢(shì)能降低了5×10－6JD．電荷動(dòng)能增加了5×10－6JCD課堂小練第25頁(yè)3、如圖所表示,在等量正點(diǎn)電荷形成電場(chǎng)中,它們連線中垂面ab上,有一電子,從靜止開始由a運(yùn)動(dòng)到b過(guò)程中(a、b相對(duì)o對(duì)稱),以下說(shuō)法正確是()A.電子電勢(shì)能一直增多B.電子電勢(shì)能一直降低C.電子電勢(shì)能先降低后增加D.電子電勢(shì)能先增加后降低COab++-課堂小練第26頁(yè)4、一帶電油滴在豎直方向勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線所表示,電場(chǎng)方向豎直向下.若不計(jì)空氣阻力,則此帶電油滴從a運(yùn)動(dòng)到b過(guò)程中,能量改變情況為()A.動(dòng)能減小B.電勢(shì)能增加C.動(dòng)能和電勢(shì)能之和降低D.重力勢(shì)能和電勢(shì)能之和增加EabC課堂小練F電GF合第27頁(yè)電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)電勢(shì)能與它電荷量比值。1.定義:2.公式:(計(jì)算時(shí)要代入正負(fù)號(hào))三、電勢(shì)電場(chǎng)中某點(diǎn)電勢(shì)大小是由電場(chǎng)本身性質(zhì)決定，與放不放電荷及放什么電荷無(wú)關(guān)。3.標(biāo)量，正負(fù)表大小。普通選無(wú)窮遠(yuǎn)或大地電勢(shì)為零。4.沿電場(chǎng)線(場(chǎng)強(qiáng))方向電勢(shì)降低。第28頁(yè)5、假如把q=1.0×10-8C電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移至電場(chǎng)中A點(diǎn)，需克服電場(chǎng)力做功W=1.2×10-4J.那么⑴q在A點(diǎn)電勢(shì)能和在A點(diǎn)電勢(shì)各是多少？⑵q未移入電場(chǎng)前A點(diǎn)電勢(shì)是多少？課堂小練第29頁(yè)6、如圖所表示，電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，則以下說(shuō)法中正確是（）A、電勢(shì)ψA>ψB

場(chǎng)強(qiáng)EA>EBB、電勢(shì)ψA>ψB

場(chǎng)強(qiáng)EA<EBC、將+q由A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功D、將-q分別放在A、B兩點(diǎn)時(shí)含有電勢(shì)能EpA>EpB課堂小練ABEBC結(jié)論：正電荷沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)能降低，負(fù)電荷沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)能增加。第30頁(yè)E+－2、幾個(gè)常見等勢(shì)面四、等勢(shì)面1、定義：電場(chǎng)中電勢(shì)相同各點(diǎn)組成面第31頁(yè)等勢(shì)面特點(diǎn)：5.沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低最快。1.同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等。2.在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功。3.電場(chǎng)線跟等勢(shì)面垂直，且由電勢(shì)高等勢(shì)面指向電勢(shì)低等勢(shì)面。4.不一樣等勢(shì)面不相交。201510ACB等差等勢(shì)面：相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)之差相等。6.等差等勢(shì)面越密，場(chǎng)強(qiáng)越大。第32頁(yè)8、關(guān)于等勢(shì)面，正確說(shuō)法是（

）

A．電荷在等勢(shì)面上移動(dòng)時(shí)不受電場(chǎng)力作用，所以不做功

B．等勢(shì)面上各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小相等

C．等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直

D．兩等勢(shì)面不能相交CD課堂小練第33頁(yè)1.5電勢(shì)差第34頁(yè)一、電勢(shì)差與電勢(shì)關(guān)系：電勢(shì)差：電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)之差,也叫電壓。則有或者表示成顯然設(shè)電場(chǎng)中A點(diǎn)電勢(shì)為，B點(diǎn)電勢(shì)為第35頁(yè)二、靜電力做功與電勢(shì)差關(guān)系：；即或

電荷q從電場(chǎng)中A點(diǎn)移到B點(diǎn)：AB第36頁(yè)1.電勢(shì)差UAB與q、WAB無(wú)關(guān),僅與電場(chǎng)中A、B兩位置相關(guān)。故電勢(shì)差反應(yīng)了電場(chǎng)本身性質(zhì)。2.電勢(shì)差單位:伏特(V)1V=1J/C3.電勢(shì)差是標(biāo)量。三、說(shuō)明：第37頁(yè)1.8電容器電容第38頁(yè)一、電容：2、定義式：

1、物理意義：反應(yīng)電容器容納電荷本事大小物理量。3、單位：法拉（F）慣用：微法（μF）皮法（pF）

1μF=10-6F1pF=10-12F第39頁(yè)εr：相對(duì)介電常數(shù)；k=9.0×109N·m2/C2S：兩極板正對(duì)面積，d：極板間距二、平行板電容器電容：決定式：第40頁(yè)3、平行板電容器動(dòng)態(tài)分析（1）電容器與電源相連：U不變。（2）電容器充電后與電源斷開：Q不變。兩種基本情況：三個(gè)依據(jù)：第41頁(yè)

知識(shí)簡(jiǎn)析

【例4】?jī)蓚€(gè)較大平行金屬板A、B相距為d,分別接在電壓為U電源正、負(fù)極上,這時(shí)質(zhì)量為m,帶電量為－q油滴恰好靜止在兩極之間,如圖所表示,在其它條件不變情況下,假如將兩極非常遲緩地錯(cuò)開一些,那么在錯(cuò)開過(guò)程中（）

A．油滴將向上加速運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)中電流從b流向a。

B．油滴將向下加速運(yùn)動(dòng)，電流計(jì)中電流從a流向b。

C．油滴靜止不動(dòng)，電流計(jì)中電流從b流向a。

D．油滴靜止不動(dòng)，電流計(jì)中電流從a流向b。解析:

D正確

第42頁(yè)J2459學(xué)生示波器陰極射線管結(jié)構(gòu)示意圖第43頁(yè)電場(chǎng)中帶電粒子分類：1、基本粒子：如電子，質(zhì)子，α粒子，離子等。這些粒子所受重力和電場(chǎng)力相比小得多，普通重力可忽略。（但并不能忽略質(zhì)量）2、帶電微粒：如帶電小球、液滴、油滴、塵埃等。除有說(shuō)明或暗示外,普通重力不可忽略。第44頁(yè)二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)類平拋運(yùn)動(dòng)與粒子比荷q/m成正比與粒子初速度v0平方成反比與電場(chǎng)屬性U、l、d相關(guān)第45頁(yè)二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)與粒子比荷q/m成正比與粒子初速度v0平方成反比與電場(chǎng)屬性U、l、d相關(guān)類平拋運(yùn)動(dòng)第46頁(yè)++++++------v+U1U2v0L-qm-

帶電粒子加速和偏轉(zhuǎn)類平拋運(yùn)動(dòng)F加速電場(chǎng)U1:偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)U2:第47頁(yè)++++++------φvv0vy+U1U2v0L-qmy-

帶電粒子加速和偏轉(zhuǎn)F偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)U2:加速電場(chǎng)U1:第48頁(yè)

規(guī)律方法

【例4】一帶電粒子從靜止經(jīng)加速電壓U1加速電場(chǎng)加速后進(jìn)入板間距離為d，板間電勢(shì)差為U2偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，當(dāng)它飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，偏轉(zhuǎn)角為θ，要使偏轉(zhuǎn)角θ增大，則需要（）A．使粒子荷質(zhì)比（q/m）變大B．其它條件不變，只使U1變大C．其它條件不變，只使U2變大D．其它條件不變，只使d變大解析：U1q=?mv02

……①tanθ=vy/v0=[(qU2/dm)(L/v0)]/v0=qU2L/mdv02……②得tanθ=U2L/2dU1,即偏轉(zhuǎn)角與m與q無(wú)關(guān)所以A錯(cuò)．B錯(cuò)，C對(duì)，D錯(cuò)．第49頁(yè)1、以下粒子由靜止經(jīng)加速電壓為U電場(chǎng)加速后，

哪種粒子動(dòng)能最大（）哪種粒子速度最大（）

A、質(zhì)子B、電子

C、氘核D、氦核

例與練與電量成正比與比荷平方根成正比第50頁(yè)2、如圖所表示，M、N是在真空中豎直放置兩塊平行金屬板，質(zhì)量為m、電量為+q帶電粒子，以極小初速度由小孔進(jìn)入電場(chǎng)，當(dāng)M、N間電壓為U時(shí)，粒子抵達(dá)N板速度為v，假如要使這個(gè)帶電粒子抵達(dá)N板速度為2v

，則下述方法能滿足要求是（）

A、使M、N間電壓增加為2U

B、使M、N間電壓增加為4U

C、使M、N間電壓不變，距離減半

D、使M、N間電壓不變，距離加倍例與練MNUd+v與電壓平方根成正比第51頁(yè)3、如圖M、N是在真空中豎直放置兩塊平行金屬板，質(zhì)量為m電量為-q帶電粒子，以初速度V0由小孔進(jìn)入電場(chǎng)，當(dāng)M、N間電壓為U時(shí)，粒子剛好能抵達(dá)N板，假如要使這個(gè)帶電粒子能夠抵達(dá)M、N兩板間距1/2處返回，則下述方法能滿足要求是（）

A、使初速度減半

B、使M、N間電壓加倍

C、使M、N間電壓提升4倍

D、使初速度和M、N間電壓都加倍例與練MNUd-v0第52頁(yè)4、如圖所表示電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，A、B電勢(shì)差UAB＝100V，一個(gè)質(zhì)量為m=2.0×10-12kg、電量為q=-5.0×10-8C帶電粒子，以初速度v0=3.0×103m/s由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，求粒子抵達(dá)B點(diǎn)時(shí)速率。（不計(jì)粒子重力）例與練A-v0Bq為負(fù)第53頁(yè)6、質(zhì)量為m、帶電量為q粒子以初速度v從中線垂直進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，剛好離開電場(chǎng)，它在離開電場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)角正切為0.5，則以下說(shuō)法中正確是（）

A、假如偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)電壓為原來(lái)二分之一，則粒子離開電場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)角正切為0.25B、假如帶電粒子比荷為原來(lái)二分之一，則粒子離開電場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)角正切為0.25C、假如帶電粒子初速度為原來(lái)2倍，則粒子離開電場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)角正切為0.25D、假如帶電粒子初動(dòng)能為原來(lái)2倍，則粒子離開電場(chǎng)后偏轉(zhuǎn)角正切為0.25例與練偏轉(zhuǎn)角正切與比荷成正比偏轉(zhuǎn)角正切與初動(dòng)能成反比偏轉(zhuǎn)角正切與電壓成正比第54頁(yè)7、質(zhì)子(質(zhì)量為m、電量為e)和二價(jià)氦離子(質(zhì)量為4m、電量為2e)以相同初動(dòng)能垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，離開電場(chǎng)后，它們偏轉(zhuǎn)角正切之比為，側(cè)移之比為。

例與練與電量成正比與電量成正比第55頁(yè)8、三個(gè)電子在同一地點(diǎn)沿同一直線垂直飛入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，如圖所表示。則由此可判斷（）A、b和c同時(shí)飛離電場(chǎng)B、在b飛離電場(chǎng)瞬間，a剛好打在下極板上C、進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，c速度最大，a速度最小D、c動(dòng)能增量最小，a和b動(dòng)能增量一樣大例與練第56頁(yè)析與解第57頁(yè)9、如圖，電子在電勢(shì)差為U1加速電場(chǎng)中由靜止開始加速，然后射入電勢(shì)差為U2兩塊平行極板間電場(chǎng)中，入射方向跟極板平行。整個(gè)裝置處于真空中，重力可忽略。在滿足電子能射出平行板區(qū)條件下，下述四種情況中，一定能使電子偏轉(zhuǎn)角θ變大是（）A、U1變大、U2變大B、U1變小、U2變大C、U1變大、U2變小D、U1變小、U2變小例與練第58頁(yè)析與解對(duì)加速過(guò)程由動(dòng)能定理：對(duì)偏轉(zhuǎn)過(guò)程由偏轉(zhuǎn)角正切公式：與粒子電量q、質(zhì)量m無(wú)關(guān)第59頁(yè)10、如圖所表示，二價(jià)氦離子和質(zhì)子混合體，經(jīng)同一加速電場(chǎng)加速后，垂直射入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，偏轉(zhuǎn)后