新人教版物理課件：第一章電場復(fù)習(xí).pptVIP

靜電場復(fù)習(xí),電場力的性質(zhì),一、電荷及電荷守恒定律,1.自然界只有兩種電荷：正電荷、負(fù)電荷,2.電荷性質(zhì)： 同種電荷相互排斥， 異種電荷相互吸引,3.電荷量： 物體所帶電荷的多少,單位：庫侖，簡稱：庫，符號(hào)：C,4.使物體帶電的方法：,(1)摩擦起電： 實(shí)質(zhì)：不同物體間的電荷轉(zhuǎn)移,(2)接觸起電： 實(shí)質(zhì)：不同物體間的電荷轉(zhuǎn)移,(3)感應(yīng)起電：,靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。,感應(yīng)起電：利用靜電感應(yīng)使物體帶電叫做感應(yīng)起電。,實(shí) 質(zhì)：同一物體不同部位間電荷轉(zhuǎn)移。,5.電荷守恒定律,電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體或從物體某一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷總量保持不變。,電荷守恒定律又可表示為：一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的代數(shù)和總是保持不變的。,4、元電荷、點(diǎn)電荷和檢驗(yàn)電荷,元電荷：最小的電荷量，用 e 表示,所有帶電體的電荷量或者等于e，或者等于e的整數(shù)倍,點(diǎn)電荷：如果帶電體間的距離比它們的大小大的多，以致帶電體的形狀、大小對(duì)相互作用的影響可忽略不計(jì)，這樣的帶電體可以看成點(diǎn)電荷。,檢驗(yàn)電荷：為了檢驗(yàn)電場是否存在及其強(qiáng)弱分布情況而放入的電量很小的點(diǎn)電荷，稱為試探電荷或檢驗(yàn)電荷,3.適用條件：,真空中的兩個(gè)點(diǎn)電荷,2.理解： （1）庫侖力大?。?其中k為靜電力常量 k 9.0 10 9 N m2 / c2 （2）庫侖力方向：兩點(diǎn)電荷連線上,二、庫侖定律,1.內(nèi)容： 真空中兩點(diǎn)電荷之間的相互作用力，跟他們的電量的乘積成正比，跟他們距離的二次方成反比，作用力方向在他們的連線上。,當(dāng)堂訓(xùn)練,下列說法正確的是 （ ） 元電荷實(shí)質(zhì)上是指電子和質(zhì)子本身 體積很大的帶電體一定不能看成是 點(diǎn)電荷 電子和質(zhì)子在任何情況下都可視為 點(diǎn)電荷 相互作用的兩個(gè)點(diǎn)電荷，不論它們 的電荷量是否相等，它們受到的庫 侖力的大小一定相等,關(guān)于摩擦起電和感應(yīng)起電，說法正確的是 （ ） 摩擦起電是因?yàn)殡姾傻霓D(zhuǎn)移，感應(yīng)起電是 因?yàn)楫a(chǎn)生電荷 摩擦起電是因?yàn)楫a(chǎn)生電荷，感應(yīng)起電是因 為電荷的轉(zhuǎn)移 摩擦起電的兩物體必定是絕緣體，而感應(yīng) 起電的物體必定是導(dǎo)體 不論是摩擦起電還是感應(yīng)起電，都是電荷 的轉(zhuǎn)移,D,3、絕緣細(xì)線上端固定，下端懸掛一輕質(zhì)小球a，a的表面鍍有鋁膜在a的近旁有一絕緣金屬球b，開始時(shí)a、b都不帶電，如圖所示現(xiàn)使b帶電，則（ ） A、a、b之間不發(fā)生相互作用 B、b將吸引a，吸住后不放開 C、b立即把a(bǔ)排斥開 D、b先吸引a，接觸后又把a(bǔ)排斥開,D,4、有兩個(gè)完全相同的帶電金屬小球，A，B，分別帶有電荷量QA=6.410-9C， QB=3.210-9C。讓兩金屬小球接觸，在接觸過程中，電子如何轉(zhuǎn)移，并轉(zhuǎn)移了多少？,電子由B球向A球轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移了31010個(gè),兩個(gè)帶有異種電荷的導(dǎo)體，接觸后先發(fā)生正負(fù)電荷的中和，然后再進(jìn)行的電荷的重新分配，若不受外界影響，兩個(gè)外形完全相同的導(dǎo)體接觸后所帶電量相同。,5、半徑相同的金屬球，帶相等的電荷量相隔一定距離，兩球之間相互作用力大小，今讓第三個(gè)半徑相同的不帶電的金屬小球先后與兩球接觸后移開，這時(shí)兩球之間的相互作用力的大小是多少？,答案：,靜電力的運(yùn)算法則： 6、如右圖所示，三個(gè)完全相同的金屬小球a、b、c 位于等邊三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，a和c帶正電，b帶負(fù)電，a所帶電量的大小比b的小。已知c受到a和b的靜電力的合力可用圖中四條有向線段中的一條來表示，它應(yīng)是（ ） A.F1 B.F2 C.F3 D.F4,F2,8、兩個(gè)可自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷分別放在A、B兩處，如圖所示A處電荷帶正電，B處電荷帶負(fù)電， ，另取一個(gè)可以自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷放在AB直線上欲使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，則（ ） A、為負(fù)電荷，且放于A左方 B、為負(fù)電荷，且放于B右方 C、為正電荷，且放于AB之間 D、為正電荷，且放于B右方,A,1電性+ - +或- + - 2中間電荷量應(yīng)是最小的。 3中間的電荷離大電荷遠(yuǎn)，離小電荷近。,1、電場：,定義:,存在于帶電體周圍的特殊物質(zhì)，是電荷間相互作用的媒體。,基本性質(zhì)：,對(duì)放入其中的電荷有力的作用，這種力叫電場力。,三、電場強(qiáng)度,2、電場強(qiáng)度：,定義：,放入電場中某點(diǎn)的電荷受到的電場力與它所帶電荷量的比值，叫做這一點(diǎn)的電場強(qiáng)度，簡稱場強(qiáng)。,公式：,單位：,牛頓/庫侖（N/C）,方向：,規(guī)定：跟正電荷在該點(diǎn)所受電場力 F 的方向相同,矢量，疊加遵守平行四邊形定則,物理意義：表示電場強(qiáng)弱的物理量，描述電場力的性質(zhì)由產(chǎn)生電場的場源電荷和點(diǎn)的位置決定，與檢驗(yàn)電荷無關(guān),定義式，適用于一切電場,僅對(duì)點(diǎn)電荷的電場適用,q是檢驗(yàn)電荷，E與q無關(guān),Q是場源電荷，E與Q成正比,3、 ，,和,的區(qū)別：,僅對(duì)勻強(qiáng)電場適用,d為沿電場線方向的距離,四、電場線,在電場中畫出一些曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場強(qiáng)方向一致，這樣的曲線叫做電場線 注意：電場線不是電場里實(shí)際存在的線，而是形象地描述電場的假想的線，電場雖然抽象但它是客觀存在的物質(zhì)，電場線雖然形象，但它僅是假想的線,點(diǎn)電荷場強(qiáng)分布的特點(diǎn)：,1.無論場源電荷的正負(fù)，靠近場源處場強(qiáng)大（線密）,在點(diǎn)電荷形成的電場中，不存在場強(qiáng)相同的點(diǎn)（方向不同）,3.電場線與球面垂直,等量異種電荷電場線分布特點(diǎn)：,1.沿兩電荷連線，場強(qiáng)先變小（中心最?。笞兇?2.中垂線（面）上場強(qiáng)方向均同，往上往下大小均減小,3.對(duì)稱（左右，上下）,等量同種電場線分布特點(diǎn)：,1.兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處場強(qiáng)為零，此處無電場線,2.中點(diǎn)附近電場線非常稀疏，但場強(qiáng)不為零,3.從中點(diǎn)沿中垂線到無窮遠(yuǎn)，電場線先變密后變疏,點(diǎn)板電場線分布特點(diǎn)：,1.以點(diǎn)電荷向平板所做垂線為軸，電場線左右兩邊對(duì)稱,2.平板表面附近的電場線與平板垂直,3.電場線分布類似于等量異種電荷的電場分布，而帶 電平板恰為兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的垂直平分線,勻強(qiáng)電場特點(diǎn),1勻強(qiáng)電場：電場強(qiáng)度的大小和方向處處相同的電場， 叫做勻強(qiáng)電場 2勻強(qiáng)電場的電場線：是一組等間隔的平行線 3勻強(qiáng)電場的實(shí)例：兩塊靠近的平行金屬板，大小相等，互相正對(duì)，分別帶有等量的異種電荷，它們之間電場（邊緣附近除外）是勻強(qiáng)電場,電場線的性質(zhì)：,1、電場線起自正電荷（或無窮遠(yuǎn)），終止于負(fù)電荷（或無窮遠(yuǎn)） 2、電場線的疏密反映電場的強(qiáng)弱，切線表示場強(qiáng)的方向 3、電場線不相交，不相切，不閉合 4、電場線是認(rèn)為引進(jìn)的，不是客觀存在的 5、電場線不是電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡,場強(qiáng)的疊加原理：,問題：,A.電場線是客觀存在的 B.電場線與電荷的運(yùn)動(dòng)軌跡是一致的 C.電場線某點(diǎn)的切線方向與電荷在該點(diǎn)所受電場力的方向可以不相同 D.沿電場線的方向，場強(qiáng)一定越來越大,C,9、關(guān)于電場線，下列說法正確的是（ ）,A.這個(gè)電場可能是負(fù)點(diǎn)電荷的電場 B.點(diǎn)電荷Q在A點(diǎn)處受到的電場力比在B點(diǎn)處受到 的電場力大 C.點(diǎn)電荷Q在A點(diǎn)處的瞬時(shí)加速度比在B點(diǎn)處的瞬 時(shí)加速度?。ú挥?jì)重力） D.負(fù)電荷在B點(diǎn)處受到的電場力的方向沿B點(diǎn) 切線方向,10、如圖所示電場的一部分電場線， 下列說法正確的是,B,靜電場復(fù)習(xí),電場能的性質(zhì),一、電勢能和電勢,1、靜電力做功的特點(diǎn),靜電力做功與電荷經(jīng)過的路徑無關(guān)， 與電荷的起始位置和終止位置有關(guān),電場力做功與電勢能有什么關(guān)系？（聯(lián)系重力做功與重力勢能的關(guān)系）,電荷在電場中具有的與電荷位置有關(guān)的能，叫電勢能。,物體被舉高具有重力勢能。,（1）電荷在電場中具有電勢能。,重力對(duì)物體做正功，物體的重力勢能減小,（2）電場力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢能減小,重力對(duì)物體做負(fù)功，物體的重力勢能增大,（3）電場力對(duì)電荷做負(fù)功，電荷的電勢能增大,2、電勢能,重力做多少功，物體重力勢能就變化多少。,（4）場力做多少功，電荷電勢能就變化多少。,重力勢能是相對(duì)的，與零勢能面有關(guān),（5）電勢能是相對(duì)的，與零電勢能面有關(guān),通常把電荷在離場源電荷無限遠(yuǎn)處的電勢能規(guī)定為零，或把電荷在大地表面上電勢能規(guī)定為零。,電荷在某點(diǎn)的電勢能，等于靜電力把它從該處移動(dòng)到零勢能位置所做的功,重力勢能是物體和地球所共有的，具有系統(tǒng)性,6、電勢能是電荷和電場所共有的，具有系統(tǒng)性,7、電勢能是標(biāo)量,由此可見，電場力做功與重力做功，電勢能與重力勢能都很相似，所以大家在學(xué)習(xí)電勢能過程中應(yīng)該多聯(lián)系重力做功與重力勢能的關(guān)系幫助理解電勢能。,11、如圖所示，a、b為某電場線上的兩點(diǎn)，那么以下的結(jié)論正確的是 （ ） A.把正電荷從a移到b，電場力做正功，電荷的電勢能減少 B.把正電荷從a移到b，電場力做負(fù)功，電荷的電勢能增加 C.把負(fù)電荷從a移到b，電場力做正功，電荷 的電勢能增加 D.從a到b電勢逐漸降低,AD,（1）定義:電荷在電場中某點(diǎn)的電勢能與它的電荷量的比值,（4）單位: 伏特(V),（3）標(biāo)量.,3、電勢,（5）電勢具有相對(duì)性:選擇不同的零電勢點(diǎn),各點(diǎn)的電勢是不同的.往往選大地或無窮遠(yuǎn)為零電勢點(diǎn).,（6）電勢和電場線方向的關(guān)系:,沿著電場線方向電勢越來越低,4、等勢面的概念,（1）等勢面：電場中電勢相同的各點(diǎn)構(gòu)成的面，叫做等勢面 （2）用等勢面來表示電場中電勢的高低類似于在地圖上用等高線表示地形的高低,5、電場中等勢面的形狀 （1）點(diǎn)電荷的電場：等勢面是以點(diǎn)電荷為球心的一族球面，如圖所示,（2）等量異種點(diǎn)電荷的電場：等勢面如圖所示，兩點(diǎn)電荷連線的中垂面為一個(gè)等勢面,（3）等量同種點(diǎn)電荷的電場：等勢面如圖所示,（4）勻強(qiáng)電場：等勢面是垂直于電場線的一族平面，如圖所示,6、等勢面的性質(zhì),（1）沿同一等勢面移動(dòng)電荷時(shí)，電場力不做功。在同一等勢面上任意兩點(diǎn)間的電勢差為零，所以電場力做功為零 （2）電場線跟等勢面垂直，并且由高電勢的等勢面指向低電勢的等勢面 在同一等勢面上移動(dòng)電荷時(shí)，電場力不做功，這表明電荷受的電場力方向與電荷的移動(dòng)方向（在等勢面上）始終保持垂直，所以電場線與等勢面垂直由于沿電場線方向電勢一定降低，所以電場線由高電勢的等勢面指向低電勢的等勢面 （3 ）任意兩個(gè)等勢面都不相交,12、如圖1，根據(jù)圖中的電場線，可以判定（ ）,A、該電場一定是勻強(qiáng)電場 B、A點(diǎn)的電勢一定低于B點(diǎn)的電勢 C、負(fù)電荷放在B點(diǎn)電勢能比A點(diǎn)大 D、負(fù)電荷放在B點(diǎn)電勢能比A點(diǎn)小,13、如圖2所示，對(duì)兩個(gè)電量均為+q的點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)O和中垂線上某點(diǎn)P正確的關(guān)系是 （ ）,C、將正電荷從O點(diǎn)移至P點(diǎn)，電場力做正功 D、將正電荷從O點(diǎn)移至P點(diǎn)，電場力做負(fù)功,A、,0 ,P , E0 EP,0 ,P , E0EP,B、,二.電勢差,1.電勢差的概念,（1）定義：電場中兩點(diǎn)間電勢的差值，也叫做電壓。,（2）電勢差是標(biāo)量，有正負(fù)，沒有方向。,（3）單位：伏特 （V）,（4）電勢差是反映電場性質(zhì)的物理量，只與電場本身有關(guān)。,2、靜電力做功與電勢差的關(guān)系,注意：使用公式時(shí)要代入符號(hào)進(jìn)行運(yùn)算,14、有一個(gè)帶電量 C的點(diǎn)電荷，從某電場中的 A點(diǎn)移到B點(diǎn)，電荷克服電場力做 J的功，從B點(diǎn)移到C點(diǎn)，電場力對(duì)電荷做 J的功求A、C兩點(diǎn)的電勢差是多少？說明A、C兩點(diǎn)哪點(diǎn)的電勢較高,解：根據(jù)公式 可得,即： ，C點(diǎn)電勢高,三、電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系,則：,說明：,只適用于勻強(qiáng)電場,d：沿場強(qiáng)方向的距離,電場強(qiáng)度的方向是電勢降低最快的方向.,A,B,14、如圖所示，實(shí)線表示電場線，虛線表示等勢線，a、b兩點(diǎn)的電勢分別為 ，則a、b連線的中點(diǎn)c的電勢應(yīng)為（ ） A、 V B、 V C、 V D、無法判斷的高低,B,16、如圖所示，在場強(qiáng)為E的水平勻強(qiáng)電場中，一根長為l的絕緣桿，兩端分別固定著帶有電量q和q的小球（大小不計(jì)）現(xiàn)讓緣絕桿繞中點(diǎn)O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)角，則轉(zhuǎn)動(dòng)中帶電小球克服電場力做功為_,將導(dǎo)體放進(jìn)電場E0中,導(dǎo)體中的自由電子在電場E0作用下發(fā)生定向移動(dòng)。,于是導(dǎo)體兩端將出現(xiàn)等量異種電荷。,感應(yīng)電荷在導(dǎo)體內(nèi)部形成電場E，方向相反。,隨著感應(yīng)電荷的增加E增大，導(dǎo)體內(nèi)部的合場強(qiáng)E在逐漸減小。E= E0 - E,當(dāng)E= E0 - E=0時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部的合電場E為0，不再發(fā)生電荷的定向移動(dòng)，導(dǎo)體達(dá)到一種平衡狀態(tài)，這種狀態(tài)叫做靜電平衡狀態(tài)。,1、導(dǎo)體中（包括表面）沒有電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)，叫靜電平衡狀態(tài)。,四、靜電現(xiàn)象的應(yīng)用,靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的兩種類型：,（1）電場中導(dǎo)體的靜電平衡,（2）帶電體的靜電平衡,2、靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)：,（1）導(dǎo)體內(nèi)部的場強(qiáng)處處為零。（必要條件）,（3）導(dǎo)體表面上任一點(diǎn)場強(qiáng)方向與該點(diǎn)表面垂直,（4）電場線在導(dǎo)體內(nèi)部中斷,（2）處于靜電平衡狀態(tài)的下的導(dǎo)體是個(gè)等勢體，它的表面是個(gè)等勢面,17、長為L的導(dǎo)體棒原來不帶電，現(xiàn)將一電荷量為+q的點(diǎn)電荷放在與棒的左端距離為R的地方，如圖所示。達(dá)到靜電平衡后，棒上的感應(yīng)電荷在棒內(nèi)中點(diǎn)O處產(chǎn)生的場強(qiáng)有多大？方向如何？,3、導(dǎo)體上電荷的分布特點(diǎn)：,4、尖端放電,5、靜電屏蔽,18、如圖所示,金屬框B原先不帶電,現(xiàn)將一帶正電荷的金屬A球放入金屬框B中,試分析金屬框B和金屬球A的帶電情況,19、將懸掛在細(xì)線上的帶正電的小球A放在不帶電的金屬空心球C內(nèi)(不和球壁接觸),另有一個(gè)懸掛在細(xì)線上帶負(fù)電的小球B向C靠近,如圖所示,于是有( ),A.A往左偏離豎直方向,B往右 偏離豎直方向 B.A的位置不變,B往右偏離豎直方向 C.A往左偏離豎直方向,B的位置不變 D.A和B的位置都不變,B,思考: 采用什么辦法可使帶電小球B不受電場力的影響?,五、電容器 電容,2、電容器與電容概念區(qū)分,1、電容器的充電和放電,3、單位：,1F=1C/V=110