31静电场总复习.ppt
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1、31静静电场总复复习v本章知识结构本章知识结构电场电场电场电场“能能”的性质的性质库仑定律库仑定律电荷守恒定律电荷守恒定律电容器电容器两个性质两个性质两个定律两个定律带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动平衡平衡加速加速电场电场“力力”的性质的性质偏转偏转电势差电势差电势电势电场线电场线电场强度电场强度2021/1/42一、一、库仑定律:库仑定律:21 1、适用范围:真空中点电荷、适用范围:真空中点电荷、适用范围:真空中点电荷、适用范围:真空中点电荷 2 2、点电荷的含义、点电荷的含义、点电荷的含义、点电荷的含义 3 3、关于、关于、关于、关于r r2021/1/43一、基本概念一、基本
2、概念1 1、起电方式、起电方式摩擦起电摩擦起电接触起电接触起电感应起电感应起电实质:电子的得失或转移实质:电子的得失或转移2 2、元电荷:、元电荷:11.61019 C11.61019 C3 3、比荷:、比荷:物体所带电量与物体质量的比值物体所带电量与物体质量的比值 q/m q/m4 4、点电荷:、点电荷:有带电量而无大小形状的点有带电量而无大小形状的点,是一种理想化模型是一种理想化模型2021/1/44 电荷既不能创造,也不能消失,它只能从一个物体电荷既不能创造,也不能消失,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的这一部分转移到另一部分,转移到另一个物体,或从物体的这一部分转移到另一部分
3、,在转移过程中总电荷量不变。在转移过程中总电荷量不变。二、电荷守恒定律二、电荷守恒定律2021/1/452 2、公式:、公式:F=k Q1 Q2/r2F=k Q1 Q2/r29109N9109Nm22m22静电力常量静电力常量Q1 Q1、Q2Q2两个点电荷带电量的绝对值两个点电荷带电量的绝对值 r r两个点电荷间的距离两个点电荷间的距离3 3、适用条件:真空中的点电荷、适用条件:真空中的点电荷4 4、对库仑定律的理解:、对库仑定律的理解:三、库仑定律三、库仑定律1 1、内容:在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷、内容:在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电荷 量的乘积成正比,跟它们之间的距
4、离的平方量的乘积成正比,跟它们之间的距离的平方 成反比,作用力的方向在它们的连线上。成反比,作用力的方向在它们的连线上。两电荷间的库仑力是一对作用力和反作用力两电荷间的库仑力是一对作用力和反作用力 r 0 r 0时,时,FFQ1Q2r2021/1/46例例1两个完全相同的金属小球带有正、负电荷,相距一定的距离,先把它们相碰后置于两个完全相同的金属小球带有正、负电荷,相距一定的距离,先把它们相碰后置于原处,则它们之间的库仑力和原来相比将原处,则它们之间的库仑力和原来相比将DA变大变大B变小变小C不变不变D以上情况均有可能以上情况均有可能变式训练变式训练:两相同小球带电量分别为两相同小球带电量分别
5、为9Q和和,相距相距R时时,它们之间的库仑力为它们之间的库仑力为F;把它们相碰把它们相碰后再后再,放到原位置放到原位置,则它们之间的库仑力为多大则它们之间的库仑力为多大?2021/1/47例例2两个直径为两个直径为r的金属带电球,当它们相距的金属带电球,当它们相距100r时的作用力为时的作用力为F。当它们相距为。当它们相距为r时的作用力时的作用力A、100B、104FC、100FD、以上答案均不对、以上答案均不对说明:说明:库仑定律只适于点电荷间的互相作用点电荷是在研究电荷之间相互作用时抽象出来的理想化的物库仑定律只适于点电荷间的互相作用点电荷是在研究电荷之间相互作用时抽象出来的理想化的物理模
6、型,即体积不计的带电体当带电体的大小和带电体间的距离不可比拟以至于带电体的形状、大小理模型,即体积不计的带电体当带电体的大小和带电体间的距离不可比拟以至于带电体的形状、大小对它们之间作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体可视为点电荷均匀的带电球体也可视为点电对它们之间作用力的影响可以忽略不计时,这样的带电体可视为点电荷均匀的带电球体也可视为点电荷,电荷集中在球心荷,电荷集中在球心2021/1/48例例3如图所示,如图所示,A、B两个点电荷,质量分别为两个点电荷,质量分别为m1、m2,带电量分别为,带电量分别为q1、q2。静止时两悬线与竖直方。静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为向的夹角分别为1
7、、2,且,且A、B恰好处于同一水平面上,则恰好处于同一水平面上,则A、若若q12,则,则1=2B若若q1q2,则,则12C、若、若m12,则,则1=2D若若m1m2,则,则1221AB能力提升能力提升若两悬线长度相同,若两悬线长度相同,1=300,2600,则,则m1:m2?m1:m2122021/1/49二、电场、电场强度二、电场、电场强度1 1、电场是客观存在的一种物质、电场是客观存在的一种物质、电场是客观存在的一种物质、电场是客观存在的一种物质、电场的基本性质:对放入其中的带电体有力的作用、电场的基本性质:对放入其中的带电体有力的作用2021/1/4103、电场强度:、电场强度:矢量矢量
8、大小:大小:大小:大小:定义式定义式定义式定义式普适普适普适普适22计算式计算式计算式计算式 适用于真空中点电荷电场适用于真空中点电荷电场适用于真空中点电荷电场适用于真空中点电荷电场计算式计算式计算式计算式适用于匀强电场适用于匀强电场适用于匀强电场适用于匀强电场2021/1/411方向:方向:正电荷所受电场力方向正电荷所受电场力方向正电荷所受电场力方向正电荷所受电场力方向电场线方向电场线方向电场线方向电场线方向矢量叠加:矢量叠加:矢量叠加:矢量叠加:平行四边形定则平行四边形定则平行四边形定则平行四边形定则 2021/1/412三、电场线三、电场线1 1、由来:电场线是人们为了形象地描述电场而假
9、想出来的。、由来:电场线是人们为了形象地描述电场而假想出来的。、由来:电场线是人们为了形象地描述电场而假想出来的。、由来:电场线是人们为了形象地描述电场而假想出来的。类比重力场:重力场线类比重力场:重力场线类比重力场:重力场线类比重力场:重力场线2021/1/4132、电场线的特点:、电场线的特点:不存在不存在不存在不存在疏密程度表示场强的大小,切线方向表示场强的方向疏密程度表示场强的大小,切线方向表示场强的方向疏密程度表示场强的大小,切线方向表示场强的方向疏密程度表示场强的大小,切线方向表示场强的方向 不相交不相交不相交不相交、不相切、不相切、不相切、不相切 沿电场线方向电势降低最快沿电场线
10、方向电势降低最快沿电场线方向电势降低最快沿电场线方向电势降低最快 不闭合不闭合不闭合不闭合 不表示试探电荷的运动轨迹不表示试探电荷的运动轨迹不表示试探电荷的运动轨迹不表示试探电荷的运动轨迹 2021/1/414电势能电场力对电荷做功为:电场力对电荷做功为:q电势能大小等于把电荷移动到电势能大小等于把电荷移动到无穷远处电场力做功的多少无穷远处电场力做功的多少2021/1/415电势电势1、电势:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值、电势:电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值2、公式:、公式:3、单位:在国际单位制中,电势的单位是伏特,符号是、单位:在国际单位制中,电势的单位是伏特
11、,符号是V112021/1/416电势电势沿着电场线方向,电势如何变化呢?沿着电场线方向,电势如何变化呢?3,大小等于单位正电荷移动到无穷远处电场力做功的多少大小等于单位正电荷移动到无穷远处电场力做功的多少4、沿着电场线的方向,电势越来越低、沿着电场线的方向,电势越来越低如何确定电场中某点的电势呢?如何确定电场中某点的电势呢?5、电势具有相对性,先规定电场中某处的电势为零,然后才能确定电场中其他各点的电势。(通常取、电势具有相对性,先规定电场中某处的电势为零,然后才能确定电场中其他各点的电势。(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零)离场源电荷无限远处或大地的电势为零)6、电势是标量,只有大
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