高二物理会考复习电场复习.ppt

网络教学专家网络教学专家1网络教学专家网络教学专家知识结构知识结构两种电荷两种电荷电荷守恒定律电荷守恒定律库仓定律库仓定律公式公式适用条件适用条件电场电场力的性质力的性质电场强度电场强度电场力电场力电场线电场线电势电势电势能电势能直观描述直观描述等势面等势面能的性质能的性质网络教学专家网络教学专家2023/2/24网络教学专家网络教学专家2网络教学专家网络教学专家一、电荷一、电荷1、自然界中存在正负两种电荷、自然界中存在正负两种电荷用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷用毛皮摩擦过的硬橡胶棒带负电荷2、使物体带电的方式、使物体带电的方式摩擦起电（绝缘体）摩擦起电（绝缘体）感应起电感应起电接触带电接触带电射线照射或光电效应射线照射或光电效应（导体）（导体）2023/2/24网络教学专家网络教学专家3网络教学专家网络教学专家3、电荷守恒定律：、电荷守恒定律：带电的实质是得失电子。任何物体的带电的实质是得失电子。任何物体的带电量都是元电荷带电量都是元电荷e=1.610-19C的整数倍。的整数倍。电荷既不能创造，也不能消灭，只能电荷既不能创造，也不能消灭，只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体从一个物体转移到另一个物体，或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量不变。中，电荷的总量不变。4、比荷：、比荷：2023/2/24网络教学专家网络教学专家4网络教学专家网络教学专家二、库仑定律二、库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。即：其中k为静电力恒量，k=9.0109Nm2/c2成立条件。成立条件。真空中（空气中也近似成立）点电荷，既带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能用球心距代替r）。网络教学专家网络教学专家2023/2/24网络教学专家网络教学专家5网络教学专家网络教学专家三、电场强度。三、电场强度。E描述电场的力的性质的物理量。定定义义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。这是电场强度的定义式，适用于任何电场。其中的q为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。电场强度是矢量，方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。2023/2/24网络教学专家网络教学专家6网络教学专家网络教学专家点电荷周围的场强公式是：点电荷周围的场强公式是：其中Q是产生该电场的电荷，叫场电荷。匀强电场的场强公式是：匀强电场的场强公式是：E=U/d E=U/d 其中d是沿电场线方向上的距离。（4）空间某点的场强等于形）空间某点的场强等于形成该电场的成该电场的所有电荷在该点所有电荷在该点产生场强的矢量和产生场强的矢量和。E1E2EQ1Q2网络教学专家网络教学专家2023/2/24网络教学专家网络教学专家7网络教学专家网络教学专家如图在x轴上的x=-1和x=1两点分别固定电荷量为-4Q和+9Q的点电荷。求：x轴上合场强为零的点的坐标。并求x=-3点处的合场强方向。2023/2/24网络教学专家网络教学专家8网络教学专家网络教学专家两个等量同种电荷两个等量同种电荷A、B中间放入一电荷中间放入一电荷C（仅受电场力作用），由静止开始运动，仅受电场力作用），由静止开始运动，其轨迹如何？运动性质又如何？其轨迹如何？运动性质又如何？ABC如果是如果是A、B是二个等量异种电荷呢？是二个等量异种电荷呢？网络教学专家网络教学专家2023/2/24网络教学专家网络教学专家9网络教学专家网络教学专家+adcbQq空间有一个匀强电场，半径为R的圆周的中心有一个点电荷Q，点电荷q在d点却好静止。1、匀强电场的场强和方向2、三点的合场强2023/2/24网络教学专家网络教学专家10网络教学专家网络教学专家例例3.图中边长为a的正三角形ABC的三点顶点分别固定三个点电荷+q、+q、-q，求该三角形中心O点处的场强大小和方向。网络教学专家网络教学专家2023/2/24网络教学专家网络教学专家11网络教学专家网络教学专家（1）静电场的电场线不闭合、不相交，始于正电荷（或无穷远），终于负电荷（或无穷远）（）电场线的方向与电荷所受电场力方向共线但不见得是电荷的运动方向2023/2/24网络教学专家网络教学专家12网络教学专家网络教学专家四、电势、电势差、电势能四、电势、电势差、电势能1、电势、电势（1）定定义义：电电场场中中某某点点的的电电势势，等等于于单单位位正正电电荷荷由由该该点点移移动动到到电电势势零零点点处处电电场场力力所所做的功，用符号做的功，用符号表示。表示。（2）物物理理意意义义：描描述述电电场场的的能能的的性性质质强强弱弱的物理量。的物理量。（3）是标量，具有相对性。）是标量，具有相对性。（4）单位：）单位：V伏特。伏特。网络教学专家网络教学专家2023/2/24网络教学专家网络教学专家13网络教学专家网络教学专家2、电势差、电势差UAB=A-B，电势差即我们常说的电压。电势差即我们常说的电压。3、电势能、电势能由由于于电电荷荷间间有有相相互互作作用用而而产产生生的的由由相相对对位位置置所所决决定定的的势势能能，电电场场力力做做正正功功，电电势势能减小，电场力做负功电势能增加。能减小，电场力做负功电势能增加。Ep=qWAB=qUAB=q(A-B)=EpA-EpB=-Ep2023/2/24网络教学专家网络教学专家14网络教学专家网络教学专家例例.如图在等量异种点电荷的电场中，将一个正的检验电荷由a 点沿直线移到o点，再沿直线由o点移到c点。在该过程中，检验电荷所受的电场力大小和方向如何改变？其电势能又如何改变？2023/2/24网络教学专家网络教学专家15网络教学专家网络教学专家例例.将一个电荷量为q=+310-10C的点电荷从电场中的A点移到B点过程，克服电场力做功610-9J。已知A点的电势为A=-4V，求B点的电势。网络教学专家网络教学专家2023/2/24网络教学专家网络教学专家16网络教学专家网络教学专家4、场强与电势的关系、场强与电势的关系（1）场强为零的地方，电势不一定为）场强为零的地方，电势不一定为0。（2）电势为零的地方，场强不一定为）电势为零的地方，场强不一定为0。（3）场强为零的区域内，电势处处相等。）场强为零的区域内，电势处处相等。（4）匀强电场中）匀强电场中U=Ed。（。（d为沿场强方为沿场强方向的距离）向的距离）2023/2/24网络教学专家网络教学专家17网络教学专家网络教学专家5.电场线和等势面电场线和等势面。注注意意电场线、等势面的特点和电场线与等势面间的关系：电场线的方向为该点的场强方向，电场线的疏密表示场强的小。电场线互不相交，等势面也互不相交。电场线和等势面在相交处互相垂直。电场线的方向是电势降低的方向，而且是降低最快的方向。电场线密的地方等差等势面密；等差等势面密的地方电场线也密2023/2/24网络教学专家网络教学专家18网络教学专家网络教学专家（1）点电荷场）点电荷场（2）匀强电场）匀强电场+2023/2/24网络教学专家网络教学专家19网络教学专家网络教学专家（4）等量异种点电荷场）等量异种点电荷场中点：中点：E0，=0（3）等量同种点电荷场）等量同种点电荷场中点：中点：E=0，02023/2/24网络教学专家网络教学专家20网络教学专家网络教学专家例例.已知处于匀强电场中的ABC三个顶点A、B、C的电势依次为-3V、-1V和1V，试在右图中画出通过A点的电场线。网络教学专家网络教学专家2023/2/24网络教学专家网络教学专家21网络教学专家网络教学专家问问题题4：会会根根据据给给定定一一簇簇电电场场线线和和带带电电粒粒子子的的运运动动轨轨迹迹，分析推断带电粒子的性质。分析推断带电粒子的性质。例8、图6中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确判断的是（）A带电粒子所带电荷的符号；B带电粒子在a、b两点的受力方向；C带电粒子在a、b两点的速度何处较大；D带电粒子在a、b两点的电势能何处较大。ab图62023/2/24网络教学专家网络教学专家22网络教学专家网络教学专家问题3：会根据给出的一条电场线，分析推断电势和场强的变化情况。例6、如图4所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间距离等于b、c间距离。用Ua、Ub、Uc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和电场强度，可以判定：AUaUbUcBUaUbUbUcCEaEbEcDEa=Eb=Ecabc图42023/2/24一、带电粒子的加速一、带电粒子的加速U+v（1）在匀强电场中加速（1）根据牛顿定律：）根据牛顿定律：a=F/m=qU/dm 和运动学公式：和运动学公式：v2=2ad（2）根据动能定理：）根据动能定理：qU=mv2/22qUmv=粒子加速后的速度只与加速电压有关粒子加速后的速度只与加速电压有关思考：如果初速度不为零呢？思考：如果初速度不为零呢？网络教学专家网络教学专家2023/2/24（2）在非匀强电场中加速ABV已知q.m及AB的电势差UAB，V该如何求？只能由功和能角度去求。根据动能定理：只能由功和能角度去求。根据动能定理：qU=mv2/22qUmv=网络教学专家网络教学专家2023/2/24二、带电粒子的偏转二、带电粒子的偏转d-lv0+-qvv0vy?垂直电场方向做匀速直线运动垂直电场方向做匀速直线运动平行电场方向做初速为零的匀加速直线运动平行电场方向做初速为零的匀加速直线运动F网络教学专家网络教学专家2023/2/24d-lv0+-qvv0vyy?F(1)射出电场时间t=?(2)电场中加速度a=?(3)射出电场时垂直电场方向的速度vy(4)射出时的速度v=?偏转角=？（5）偏转量y=?(6)从射入到射出的位移s=?(7)s的方向=?(8)电场力做了多少功？2023/2/24网络教学专家网络教学专家27网络教学专家网络教学专家2023/2/24网络教学专家网络教学专家28网络教学专家网络教学专家四、静电感应四、静电感应电场中的导体电场中的导体1.静静电电感感应应。把电荷移近不带电的导体，可以使导体带电，这种现象叫静电感应。静电感应的结果是：近端带异种电荷；远端带同种电荷；其它部分不带电。例例9.带负电的导体A靠近原来不带电的导体BCD，B、C、D三点的带电情况将是：。若用手摸一下B（或C、D）三点的带电情况又将是：。网络教学专家网络教学专家2023/2/24网络教学专家网络教学专家29网络教学专家网络教学专家2.静静电电平平衡衡。将原来不带电的导体放入电场E中，导体中的电子在电场力的作用下定向移动，形成感应电荷；感应电荷也会产生电场E/，当E/和E恰好等值反向时，导体内的合电场为零，电荷不再定向移动。这时导体处于静电平衡状态。导体处于静电平衡状态时的三个特点：内部场强处处为零；（表面有场强，且一定垂直于表面）。整个导体（包括内、外）是一个等势体。电荷分布在导体的外表面。2023/2/24网络教学专家网络教学专家30网络教学专家网络教学专家例例10.如图A、B是两个点电荷，带电量分别为+Q和-2Q，相距L。原来不带电的金属球的球心C在AB连线上，距A点L/3处。求金属球上的感应电荷在C点处的合场强的大小和方向。网络教学专家网络教学专家2023/2/24