物理选修3-1第一章总复习课件.ppt
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1、静静电电场场能的能的性质性质电电势:势:A=Ao=W Ao/q对对电场的描述;电场的描述;等势面:等势面:等势面特点等势面特点电势处处相等,但场强不一定相等电势处处相等,但场强不一定相等与与电场线垂直电场线垂直电势差电势差UAB=A B=W AB/q电场力做功与电势差的关系电场力做功与电势差的关系W AB=q UAB电场力做功与电势能变化的关系:电场力做功与电势能变化的关系:W AB=EA-EB电荷在电场中的电荷在电场中的偏转,示波器偏转,示波器轨迹:轨迹:抛物线,类平抛运动抛物线,类平抛运动规律:规律:垂直电场线方向做匀速直线运动垂直电场线方向做匀速直线运动沿沿电场线方向做匀加速直线运动电场
2、线方向做匀加速直线运动电容器电容器电容:电容:平行板电容器的电容:平行板电容器的电容:一一.电荷守恒定律:电荷守恒定律:电荷既不能创造,电荷既不能创造,也不能被消灭,它们也不能被消灭,它们只能从一个物体转移只能从一个物体转移到另一个物体,或者到另一个物体,或者从物体的一部分转移从物体的一部分转移到另一部分。到另一部分。(二二)电场、电场强度、电场线电场、电场强度、电场线 1.电电荷荷周周围围存存在在着着电电场场。静静止止的的电电荷荷产产生生的的电电场场称称为为静静电电场场。电电场场是是传传递递电电荷荷相互作用的物质。相互作用的物质。2.电场强度电场强度 电电场场强强度度是是反反映映电电场场的的
3、力力的的性性质质的的物物理理量量。它它用用检检验验电电荷荷受受到到的的电电场场力力跟跟检检验验电电荷荷电电量量q的的比值来定义,即比值来定义,即 电场强度是矢量电场强度是矢量。方向:方向:是正电荷在电场中所受电场力的方向。是正电荷在电场中所受电场力的方向。大小:大小:是由电场本身的内在因素决定的,它与引入电是由电场本身的内在因素决定的,它与引入电场中的检验电荷无关。场中的检验电荷无关。3.点电荷场强公式,即点电荷场强公式,即 4.匀强电场场强公式,即匀强电场场强公式,即5.电场强度的叠加电场强度的叠加o电场强度的叠加遵守平行四边形法则电场强度的叠加遵守平行四边形法则6.电场线 电电场场线线是是
4、为为了了形形象象描描述述电电场场中中各各点点电电场场强强度度大大小小和和方方向向而而假假想想的的线线,电电场场线线上上每每一一点点的的电电场场强强度度方方向向沿沿该该点点的的切切线线方方向向;电电场场线线密密处处电电场场强强度度大大,电场线疏处电场强度小。电场线疏处电场强度小。静电场的电场线从静电场的电场线从正电荷出发到负电荷正电荷出发到负电荷终止终止。例题例题1.如图如图29-1所示,在真空中同一条直线所示,在真空中同一条直线上的上的A、B两点固定有电荷量分别为两点固定有电荷量分别为+4Q和和-Q的两的两个点电荷个点电荷将另一个点电荷放在该直线上的哪一将另一个点电荷放在该直线上的哪一个位置,
5、可以使个位置,可以使它它在电场力作用下保持静止?在电场力作用下保持静止?若若要求这三个点电荷要求这三个点电荷都都只在电场力作用下保持静止,只在电场力作用下保持静止,那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷?电荷量是多大?荷量是多大?例题例题2.如图如图29-3所示,带电小球所示,带电小球A、B的电荷分别的电荷分别为为QA、QB,OA=OB,都用长,都用长L的丝线悬挂在的丝线悬挂在O点静点静止时止时A、B相距为相距为d为使平衡时为使平衡时AB间距离减为间距离减为d/2,可,可采用以下哪些方法采用以下哪些方法 A.将小球将小球A、B的质量都的质量都增加到
6、原来的增加到原来的2倍倍 B.将小球将小球B的质量增加到的质量增加到原来的原来的8倍倍 C.将小球将小球A、B的电荷量的电荷量都减小到原来的一半都减小到原来的一半 D.将小球将小球A、B的电荷量的电荷量都减小到原来的一半并将都减小到原来的一半并将B球球的质量增加到原来的的质量增加到原来的2倍倍BD 例题例题3:如图:如图29-8所示,一个半径为所示,一个半径为R的绝缘球的绝缘球壳上均匀分布有总电荷量为壳上均匀分布有总电荷量为+Q的电荷另一个电荷量的电荷另一个电荷量为为+q的点电荷固定在该球壳的球心的点电荷固定在该球壳的球心O处现在从球壳处现在从球壳最左端挖去一个半径为最左端挖去一个半径为r(r
7、R)的小圆孔,则此时)的小圆孔,则此时位于球心处的点电荷所受库仑力的大小为位于球心处的点电荷所受库仑力的大小为_,方,方向为向为_(三三)电场力的功、电势能、电势、电势差、等势面电场力的功、电势能、电势、电势差、等势面 1.电场力的功电场力的功:电电荷荷在在电电场场中中移移动动,电电场场力力做做功功的的数数量量跟跟电电荷荷移动的移动的路径无关路径无关。电电场场力力做做正正功功时时,电电势势能能减减小小;电电场场力力做做负负功功时时,电势能增大。电势能增大。2.电势能电势能:电电荷荷在在电电场场中中某某点点的的电电势势能能在在数数值值上上等等于于把把电电荷荷从从该该点点移移到到电电势势能能为为零
8、零处处,电电场场力所做的功。力所做的功。3.电势电势:电电势势是是反反映映电电场场的的能能的的性性质质的的物物理理量量。电场中某点的电势定义为检验电荷在该点具有的电势能E跟检验电荷的电量q的比值,即 电势是标量,它有正、负,但不表示方向。电场中某点的电势大小及正负跟该点有无检验电荷无关,但与选取电场中电势能为零的点(零电势点)有关。正电荷在电势高的位置电势能大,负电荷在电势高的正电荷在电势高的位置电势能大,负电荷在电势高的位置电势能小位置电势能小4.电势差电势差(电压电压)o AB两点间的电势差两点间的电势差UAB在在数值上等于将检验电荷从数值上等于将检验电荷从A点点移至移至B点电场力所作的功
9、点电场力所作的功WAB与检验电荷电量与检验电荷电量q的比值的比值(1)(2)电功电功电势能电势能电势差电势差电势电势 5.等势面等势面:等势面是电场中电势相等的点构等势面是电场中电势相等的点构成的面。成的面。o 电电荷荷沿沿等等势势面面移移动动,电电势势能能不不变变化化,电电场场力力不不做做功功。等等势势面面一一定定和和电电场场线线垂垂直直,电电场场线线的的方方向向是是电电势势降降低低的的方方向向。电电场场线线本本身身不不能能相相交交,等等势势面面本身也不能相交。本身也不能相交。点电荷电场的等势面是以点电荷电场的等势面是以点电荷为球心的一族球面;点电荷为球心的一族球面;匀强电场的等势面是与电匀
10、强电场的等势面是与电场线垂直的一族平行平面。场线垂直的一族平行平面。说明说明:电势与电场强度在数值上没有必然对应的关系。电势与电场强度在数值上没有必然对应的关系。o 例例如如,电电势势为为零零的的地地方方电电场场强强度度可可以以不不为为零零(电电势势为为零的地方可任意选取零的地方可任意选取);o 电电场场强强度度为为零零的的地地方方电电势势可可以以不不为为零零(如如两两个个带带同同种种等等电电量量的的点点电电荷荷,其其连连线线的的中中点点处处电电场场强强度度为为零零,电电势势却却不为零不为零)。o 电电场场强强度度恒恒定定的的区区域域电电势势有高低不同有高低不同(如匀强电场如匀强电场);o 等
11、等势势面面上上的的各各点点,电电场场强强度度可可以以不不相相同同(如如点点电电荷荷形形成成的的电电场场的的等等势势面面上上,各各点点场场强不同强不同)。2.经常遇到的三个问题经常遇到的三个问题o(1).比较场强的大小比较场强的大小,看电场线的疏密或等势面的疏看电场线的疏密或等势面的疏密。密。o(2).比较电势的高低,看电场线的方向。电场线的方比较电势的高低,看电场线的方向。电场线的方向是电势降低的方向。向是电势降低的方向。o(3).比较同一检验电荷在电场中两点所具有的电势能比较同一检验电荷在电场中两点所具有的电势能的多少,看电场力的方向。电场力作正功,检验电荷的的多少,看电场力的方向。电场力作
12、正功,检验电荷的电势能减少。电势能减少。(四)电场对带电质点(粒子)的作用o1.带电质点受电场力及其他力作用处于平衡的问题,应用合力为零的条件求解。例:o3.带带电电粒粒子子在在电电场场中中加加速速或或减减速速的的问问题题,多多应应用用动动能定理、能量守恒定律求解。能定理、能量守恒定律求解。o 4.带带电电粒粒子子在在电电场场中中偏偏转转的的问问题题,如如带带电电粒粒子子穿穿过过匀匀强强电电场场时时的的偏偏转转问问题题,多多应应用用牛牛顿顿第二定律及运动合成知识求解。第二定律及运动合成知识求解。o(1).加速度加速度o(2).侧向速度侧向速度o(3).偏向角偏向角o(4).侧向位移侧向位移o(
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