第一章靜電場(chǎng)(全課件)

1、第一章第一章 靜電場(chǎng)靜電場(chǎng)第一節(jié)第一節(jié)電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律v一、兩種電荷及其作用規(guī)律一、兩種電荷及其作用規(guī)律v1.1.正電荷和負(fù)電荷正電荷和負(fù)電荷v2.2.相互作用規(guī)律：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引相互作用規(guī)律：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引. .v二、三種起電形式二、三種起電形式v1.1.摩擦起電摩擦起電：v通過(guò)摩擦的方式實(shí)現(xiàn)通過(guò)摩擦的方式實(shí)現(xiàn)電子電子的轉(zhuǎn)移，從而使物體帶電的方式的轉(zhuǎn)移，從而使物體帶電的方式. .v2.2.感應(yīng)起電感應(yīng)起電：v通過(guò)通過(guò)靜電感應(yīng)靜電感應(yīng)使物體帶電的方式使物體帶電的方式. .v說(shuō)明說(shuō)明:(:(1)1)只有導(dǎo)體才

2、能發(fā)生感應(yīng)起電，而絕緣體不能只有導(dǎo)體才能發(fā)生感應(yīng)起電，而絕緣體不能. .v (2) (2)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，靠近帶電體近端帶異帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，靠近帶電體近端帶異種電種電 荷荷，遠(yuǎn)離帶電體的遠(yuǎn)端帶同種電荷，遠(yuǎn)離帶電體的遠(yuǎn)端帶同種電荷. .v (3) (3)當(dāng)遇到接地問(wèn)題時(shí)，該導(dǎo)體與地球組成一當(dāng)遇到接地問(wèn)題時(shí)，該導(dǎo)體與地球組成一個(gè)導(dǎo)個(gè)導(dǎo) 體體，則該，則該導(dǎo)體為近端物體導(dǎo)體為近端物體，帶異種電荷，帶異種電荷，地球?yàn)榈厍驗(yàn)?遠(yuǎn)端遠(yuǎn)端，帶同種電荷，帶同種電荷. . 摩擦起電與感應(yīng)起電的異同點(diǎn)摩擦起電與感應(yīng)起電的異同點(diǎn)摩擦起電摩擦起電感應(yīng)起電感應(yīng)起電 相同點(diǎn)相同點(diǎn)實(shí)質(zhì)相同，都是電子的轉(zhuǎn)移實(shí)質(zhì)相同，都是電

3、子的轉(zhuǎn)移不同點(diǎn)不同點(diǎn)材料材料不同不同絕緣體絕緣體導(dǎo)體導(dǎo)體方式方式不同不同必須接觸必須接觸只需靠近只需靠近v1.1.毛皮與橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因?yàn)椋づc橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因?yàn)椋?）vA.A.毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上vB.B.毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到橡膠棒上毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到橡膠棒上vC.C.橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到毛皮上橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到毛皮上vD.D.橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上v2.2.某驗(yàn)電器金屬小球和金屬箔均不帶電，金屬箔閉合?，F(xiàn)某驗(yàn)電器金屬小球和金屬箔均不帶電，金屬箔閉合。現(xiàn)將帶

4、負(fù)電的硬橡膠棒接近驗(yàn)電器金屬小球，則將出現(xiàn)的現(xiàn)將帶負(fù)電的硬橡膠棒接近驗(yàn)電器金屬小球，則將出現(xiàn)的現(xiàn)象是（象是（ ）vA.A.金屬箔帶負(fù)電，其兩片張開(kāi)金屬箔帶負(fù)電，其兩片張開(kāi)vB.B.金屬箔帶正電，其兩片張開(kāi)金屬箔帶正電，其兩片張開(kāi)vC.C.金屬箔可能帶正電，但兩片一定張開(kāi)金屬箔可能帶正電，但兩片一定張開(kāi)vD.D.由于硬橡膠棒并沒(méi)有接觸驗(yàn)電器小球，故金屬箔兩片因由于硬橡膠棒并沒(méi)有接觸驗(yàn)電器小球，故金屬箔兩片因不帶電仍閉合不帶電仍閉合v3.3.如圖所示，當(dāng)帶正電的球如圖所示，當(dāng)帶正電的球C C移近不帶電的金屬導(dǎo)移近不帶電的金屬導(dǎo)體體ABAB時(shí)，導(dǎo)體上的電荷移動(dòng)情況是時(shí)，導(dǎo)體上的電荷移動(dòng)情況是vA.A

5、.金屬導(dǎo)體上的正電荷向金屬導(dǎo)體上的正電荷向B B端移動(dòng)，負(fù)電荷不移動(dòng)端移動(dòng)，負(fù)電荷不移動(dòng)vB.B.金屬導(dǎo)體上的帶負(fù)電的電子向金屬導(dǎo)體上的帶負(fù)電的電子向A A端移動(dòng)，正電荷端移動(dòng)，正電荷不移動(dòng)不移動(dòng)vC.C.金屬導(dǎo)體上的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向金屬導(dǎo)體上的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向B B端和端和A A端端移動(dòng)移動(dòng)vD.D.金屬導(dǎo)體上的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向金屬導(dǎo)體上的正、負(fù)電荷同時(shí)分別向A A端和端和B B端端移動(dòng)移動(dòng)C CA AB Bv4.4.如圖，不帶電的枕形導(dǎo)體的如圖，不帶電的枕形導(dǎo)體的A A、B B兩端各貼有一兩端各貼有一對(duì)金箔對(duì)金箔. .當(dāng)枕形導(dǎo)體的當(dāng)枕形導(dǎo)體的A A端靠近一帶電導(dǎo)體端靠近一帶電導(dǎo)

6、體C C時(shí)時(shí)（ ）vA.AA.A端金箔張開(kāi)，端金箔張開(kāi)，B B端金箔閉合端金箔閉合vB.B.用手觸摸枕形導(dǎo)體后，用手觸摸枕形導(dǎo)體后，A A端金箔仍張開(kāi)，端金箔仍張開(kāi)，B B端金端金箔閉合箔閉合vC.C.用手觸摸枕形導(dǎo)體后，將手和用手觸摸枕形導(dǎo)體后，將手和C C都移走，兩對(duì)金都移走，兩對(duì)金箔均張開(kāi)箔均張開(kāi)vD.D.選項(xiàng)選項(xiàng)A A中兩對(duì)金箔分別帶異種電荷，先項(xiàng)中兩對(duì)金箔分別帶異種電荷，先項(xiàng)C C中兩中兩對(duì)金箔帶同種電荷對(duì)金箔帶同種電荷A AB BC C電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律v3.3.接觸起電：接觸起電：v通過(guò)接觸的方式實(shí)現(xiàn)通過(guò)接觸的方式實(shí)現(xiàn)電子電子的轉(zhuǎn)移，使電荷重新分布，的轉(zhuǎn)移，使電荷重

7、新分布，從而使物體帶電的方從而使物體帶電的方式式. .v5.5.用與絲稠摩擦過(guò)的玻璃棒接觸不帶電的驗(yàn)電器的用與絲稠摩擦過(guò)的玻璃棒接觸不帶電的驗(yàn)電器的金屬球后，驗(yàn)電器的金屬箔片張開(kāi)，則下列說(shuō)法正金屬球后，驗(yàn)電器的金屬箔片張開(kāi)，則下列說(shuō)法正確的是（確的是（ ）vA.A.金屬箔片帶正電荷金屬箔片帶正電荷vB.B.金屬箔片帶負(fù)電荷金屬箔片帶負(fù)電荷vC.C.部分電子由金屬球轉(zhuǎn)移到玻璃棒上部分電子由金屬球轉(zhuǎn)移到玻璃棒上vD.D.部分電子由玻璃棒轉(zhuǎn)移到金屬球上部分電子由玻璃棒轉(zhuǎn)移到金屬球上電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律v接觸起電過(guò)程中接觸起電過(guò)程中電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移的規(guī)律：的規(guī)律：v1.1.帶正電的物體與帶

8、負(fù)電的物體接觸，電子帶正電的物體與帶負(fù)電的物體接觸，電子由帶負(fù)電的物體轉(zhuǎn)移到帶正電的物體上由帶負(fù)電的物體轉(zhuǎn)移到帶正電的物體上. .v2.2.帶正電的物體與不帶電的中性物體接觸，帶正電的物體與不帶電的中性物體接觸，電子由中性物體轉(zhuǎn)移到帶正電的物體上電子由中性物體轉(zhuǎn)移到帶正電的物體上. .v3.3.帶負(fù)電的物體與不帶電的中性物體接觸，帶負(fù)電的物體與不帶電的中性物體接觸，電子由帶負(fù)電的物體轉(zhuǎn)移到中性物體上電子由帶負(fù)電的物體轉(zhuǎn)移到中性物體上. .v原子結(jié)構(gòu)及物體原子結(jié)構(gòu)及物體帶電的實(shí)質(zhì)帶電的實(shí)質(zhì)：v原子由原子核和繞核旋轉(zhuǎn)的電子組成，在物原子由原子核和繞核旋轉(zhuǎn)的電子組成，在物質(zhì)內(nèi)部，原子核是相對(duì)固定的質(zhì)

9、內(nèi)部，原子核是相對(duì)固定的, ,內(nèi)部的內(nèi)部的質(zhì)子更質(zhì)子更不能脫離原子核而移動(dòng)不能脫離原子核而移動(dòng). .所以，物體帶電的實(shí)所以，物體帶電的實(shí)質(zhì)是質(zhì)是電子的得失電子的得失，通過(guò)摩擦、接觸、靜電感，通過(guò)摩擦、接觸、靜電感應(yīng)等方式使應(yīng)等方式使電子電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體上，或是從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分體上，或是從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分. .電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律v三、電荷守恒定律三、電荷守恒定律:(:(兩種表述方式）兩種表述方式）v兩帶電體接觸后電荷分布情況：兩帶電體接觸后電荷分布情況：v兩個(gè)兩個(gè)完全相同完全相同的小球，接觸后將的小球，接觸后將平分平分電荷

10、。具體電荷。具體分三種情況：分三種情況：v1.1.若兩小球一個(gè)帶電（設(shè)為若兩小球一個(gè)帶電（設(shè)為q q），一個(gè)不帶電，兩），一個(gè)不帶電，兩小球接觸后再分開(kāi)，則電荷量平分，每個(gè)小球帶小球接觸后再分開(kāi)，則電荷量平分，每個(gè)小球帶電量為電量為q/2.q/2.v2.2.若兩小球分別帶同種電荷若兩小球分別帶同種電荷q q1 1和和q q2 2，兩者接觸后分，兩者接觸后分開(kāi)，則每個(gè)小球帶電量為（開(kāi)，則每個(gè)小球帶電量為（q q1 1q q2 2）/2./2.v3.3.若兩小球分別帶若兩小球分別帶異異種電荷種電荷q q1 1和和q q2 2，兩者接觸后，兩者接觸后分開(kāi)，則分開(kāi)，則先中和再平分先中和再平分電荷，且每

11、個(gè)小球帶電量電荷，且每個(gè)小球帶電量為（為（q q1 1q q2 2）/2/2，如，如q q1 1q q2 2，則稱之為中和則稱之為中和v6.6.有兩個(gè)相同的帶電絕緣金屬小球有兩個(gè)相同的帶電絕緣金屬小球A A、B B，分別帶有電荷量分別帶有電荷量Q QA A6.46.410109 9C C，和，和Q QB B3.23.210109 9C C，讓兩個(gè)絕緣金屬小球接觸，讓兩個(gè)絕緣金屬小球接觸，在接觸過(guò)程中，電子如何轉(zhuǎn)移？轉(zhuǎn)移了多在接觸過(guò)程中，電子如何轉(zhuǎn)移？轉(zhuǎn)移了多少？少？電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律v四、元電荷：四、元電荷：v1.1.電荷量：物體所帶電荷的多少，叫做電荷電荷量：物體所帶電荷的多少

12、，叫做電荷量，也叫電量，用量，也叫電量，用Q Q或是或是q q表示表示. .v單位：庫(kù)侖，簡(jiǎn)稱庫(kù)，符號(hào)單位：庫(kù)侖，簡(jiǎn)稱庫(kù)，符號(hào)C Cv電荷有正、負(fù)之分，正負(fù)電荷可用電荷有正、負(fù)之分，正負(fù)電荷可用“”和和“”表示，表示，一般一般“”號(hào)省略不寫(xiě)號(hào)省略不寫(xiě). .電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律v2.2.元電荷：元電荷：v電子電子所帶電荷量的數(shù)值所帶電荷量的數(shù)值e=1.60e=1.601010-19-19C C，這個(gè)，這個(gè)最小電荷量叫做元電荷最小電荷量叫做元電荷. .v說(shuō)明：說(shuō)明：v（1 1）元電荷是最小的電荷量元電荷是最小的電荷量，所有帶電體的，所有帶電體的電荷量或者等于電荷量或者等于e e，或者是

13、，或者是e e的整數(shù)倍。的整數(shù)倍。電荷電荷量是不能連續(xù)變化的量是不能連續(xù)變化的. .v（2 2）電子和質(zhì)子帶有等量的異種電荷，都等）電子和質(zhì)子帶有等量的異種電荷，都等于一個(gè)元電荷的于一個(gè)元電荷的電量電量. .電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律v3.3.比荷：比荷：v電子的電荷量電子的電荷量e e與電子質(zhì)量與電子質(zhì)量m me e之比，叫做電之比，叫做電子的比荷，其數(shù)值為子的比荷，其數(shù)值為:e/m:e/me e1.761.7610101111C/kgC/kg本節(jié)小結(jié)本節(jié)小結(jié)電荷及其守恒定律電荷及其守恒定律 三種起電方式三種起電方式兩種電荷兩種電荷電荷守恒定律電荷守恒定律元電荷元電荷正電荷正電荷負(fù)電荷

14、負(fù)電荷摩擦起電摩擦起電感應(yīng)起電感應(yīng)起電接觸起電接觸起電帶電實(shí)帶電實(shí)質(zhì)質(zhì)電子的轉(zhuǎn)移電子的轉(zhuǎn)移兩種表述方式兩種表述方式小球接觸后電子的分布情況小球接觸后電子的分布情況第第2 2節(jié)節(jié) 庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律v探究影響電荷間相互作用力的因素探究影響電荷間相互作用力的因素：v實(shí)驗(yàn)表明：實(shí)驗(yàn)表明：v電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大，電荷之間的作用力隨著電荷量的增大而增大，隨著距離的增大而減小隨著距離的增大而減小. .v庫(kù)侖定律：庫(kù)侖定律：v真空真空中的兩個(gè)中的兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成

15、反比，作用力的方向在它們的離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上連線上. .對(duì)庫(kù)侖定律的理解對(duì)庫(kù)侖定律的理解v1.1.點(diǎn)電荷：點(diǎn)電荷：v當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至當(dāng)帶電體間的距離比它們自身的大小大得多，以至帶電體的形狀、大小及電荷分布帶電體的形狀、大小及電荷分布狀況對(duì)它們之間的狀況對(duì)它們之間的作用力的影響作用力的影響可以忽略時(shí)可以忽略時(shí)，這樣的帶電體就可以看，這樣的帶電體就可以看做帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷做帶電的點(diǎn)，叫做點(diǎn)電荷. .v2.2.公式公式:F=kQ:F=kQ1 1Q Q2 2/r/r2 2，靜電力常量，靜電力常量k=9.0k=9.010109 9N Nm m2

16、2/ /2 2( (由實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得）由實(shí)驗(yàn)方法測(cè)得）v3.3.計(jì)算時(shí)計(jì)算時(shí)Q Q1 1、Q Q2 2只代入絕對(duì)值，具體方向根據(jù)只代入絕對(duì)值，具體方向根據(jù)“同同性性”相斥相斥，“異性異性”相吸相吸，進(jìn)行判斷，進(jìn)行判斷. .v4.4.適用范圍適用范圍: :真空中點(diǎn)電荷真空中點(diǎn)電荷（空氣中也近似適用）（空氣中也近似適用）v5.5.庫(kù)侖力的合成與分解遵循庫(kù)侖力的合成與分解遵循“平行四邊形定則平行四邊形定則”思考思考v對(duì)于對(duì)于F=kQF=kQ1 1Q Q2 2/r/r2 2，當(dāng)，當(dāng)r0r0時(shí)時(shí)FF是否正確？是否正確？給出解釋給出解釋. .萬(wàn)有引力與庫(kù)侖定律的異同點(diǎn)萬(wàn)有引力與庫(kù)侖定律的異同點(diǎn) 定律定律 共

17、同點(diǎn)共同點(diǎn) 區(qū)別區(qū)別影響大小的影響大小的因素因素 萬(wàn)有引力萬(wàn)有引力 定律定律1.1.都有一個(gè)都有一個(gè)常量常量2.2.都與距離都與距離的平方成反的平方成反比比與兩個(gè)物體與兩個(gè)物體的質(zhì)量有關(guān)，的質(zhì)量有關(guān)，只有引力只有引力m m1 1、m m2 2、r r 庫(kù)侖定律庫(kù)侖定律與兩個(gè)點(diǎn)電與兩個(gè)點(diǎn)電荷的電量有荷的電量有關(guān)，既有引關(guān)，既有引力也有斥力力也有斥力q q1 1、q q2 2、r rv1.1.下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法中，正確的是下列關(guān)于點(diǎn)電荷的說(shuō)法中，正確的是( )( )vA.A.體積大的帶電體一定不是點(diǎn)電荷體積大的帶電體一定不是點(diǎn)電荷vB.B.當(dāng)兩個(gè)帶電體的形狀對(duì)它們間相互作用力的影響當(dāng)兩個(gè)帶電體的

18、形狀對(duì)它們間相互作用力的影響可忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體可看做點(diǎn)電荷可忽略時(shí)，這兩個(gè)帶電體可看做點(diǎn)電荷vC.C.點(diǎn)電荷就是體積足夠小的電荷點(diǎn)電荷就是體積足夠小的電荷vD.D.點(diǎn)電荷是電荷量和體積都很小的帶電體點(diǎn)電荷是電荷量和體積都很小的帶電體v2.2.兩個(gè)半徑為兩個(gè)半徑為R R的帶電球所帶電量分別為的帶電球所帶電量分別為q q1 1和和q q2 2, ,當(dāng)當(dāng)兩球心相距兩球心相距3R3R時(shí)時(shí), ,相互作用的靜電力大小為（相互作用的靜電力大小為（ ）vA.F=kqA.F=kq1 1q q2 2/(3R)/(3R)2 2 B.Fkq B.Fkq1 1q q2 2/(3R)/(3R)2 2 vC.FkqC.

19、FEEB B A A B B B.E B.EA AEEB B A A EEB B A A B B D.E D.EA AE B B3.3.將一個(gè)正電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中的將一個(gè)正電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中的M M點(diǎn)，電勢(shì)點(diǎn)，電勢(shì)能減少了能減少了8.08.010109 9j j；若將另一等量負(fù)電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)；若將另一等量負(fù)電荷從無(wú)窮遠(yuǎn)處移入電場(chǎng)中的處移入電場(chǎng)中的N N點(diǎn)，能增加了點(diǎn)，能增加了9.89.810109 9j j。下列說(shuō)。下列說(shuō)法中正確的是（法中正確的是（ ）A.A.M M N N0 B.0 B.N N M M0 C. M M0 D.0 D.M M N N0 0 A AB B電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)

20、度的關(guān)系電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系v使電荷使電荷q q從從A A點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)移動(dòng)到B B點(diǎn)，靜電力做功為點(diǎn)，靜電力做功為vW WqUqUABAB （1 1）q q受到的靜電力為受到的靜電力為F=F=qEqE靜電力做功也可以表示為靜電力做功也可以表示為W=W=FdFd= =qEdqEd （2 2）v綜合（綜合（1 1）和（）和（2 2）可得：）可得：U UABABEdEd或或E=UE=UABAB/d/dv即：勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這即：勻強(qiáng)電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)強(qiáng)度與這兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積兩點(diǎn)沿電場(chǎng)方向的距離的乘積q qd dE E電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)

21、系v對(duì)公式對(duì)公式U UABABEdEd和和E=UE=UABAB/d/d的理解：的理解：v1.1.兩公式的適用條件均為兩公式的適用條件均為“勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)”, ,對(duì)于對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)非勻強(qiáng)電場(chǎng)仍可用該公式進(jìn)行仍可用該公式進(jìn)行“定性分析定性分析”。v2.2.公式中的公式中的d d為沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離或是沿場(chǎng)強(qiáng)為沿場(chǎng)強(qiáng)方向的距離或是沿場(chǎng)強(qiáng)方向的方向的“投影投影”。v3.E=U3.E=UABAB/d/d表示沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)降低的最快。表示沿場(chǎng)強(qiáng)方向電勢(shì)降低的最快。E Ed dv1.1.如圖，在場(chǎng)強(qiáng)為如圖，在場(chǎng)強(qiáng)為E E4.04.010103 3N/CN/C的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距相距5.0cm5.

22、0cm的的A A、B B兩點(diǎn)，兩點(diǎn)連線與場(chǎng)強(qiáng)成兩點(diǎn)，兩點(diǎn)連線與場(chǎng)強(qiáng)成30300 0. .求求A A、B B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。v2.2.如圖，為某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面，已知如圖，為某一電場(chǎng)的電場(chǎng)線和等勢(shì)面，已知A A5V5V，C C3V,ab=3V,ab=bcbc, ,則則vA.A.B B4V B.4V B.B B4V C.4V C.B B4V EE2 2vB.B.兩處的電場(chǎng)方向相反，兩處的電場(chǎng)方向相反，E E1 1EE2 2vC.C.兩處的電場(chǎng)方向相同，兩處的電場(chǎng)方向相同，E E1 1EE2 2vD.D.兩處的電場(chǎng)方向相反，兩處的電場(chǎng)方向相反，E E1 1EE2 2a ab b

23、P P2 2P P1 1L/4L/4L/4L/4v3.3.三個(gè)質(zhì)量相等的帶電小球，置于光滑絕緣三個(gè)質(zhì)量相等的帶電小球，置于光滑絕緣的水平桌面上的一個(gè)邊長(zhǎng)為的正三角形的的水平桌面上的一個(gè)邊長(zhǎng)為的正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，已知三個(gè)頂點(diǎn)上，已知a a、b b兩球皆帶正電荷兩球皆帶正電荷q q，如，如圖，現(xiàn)給圖，現(xiàn)給c c球一個(gè)恒定的拉力，恰好使三個(gè)球球一個(gè)恒定的拉力，恰好使三個(gè)球在相對(duì)位置不變的情況下以相同的加速度一在相對(duì)位置不變的情況下以相同的加速度一起做加速運(yùn)動(dòng)，則：起做加速運(yùn)動(dòng)，則：v（1 1）c c球帶球帶電，帶電量為電，帶電量為；v（2 2）c c球所受到的拉力為多大？球所受到的拉力為多大？a

24、 ab bc cv4.4.如圖，如圖，M M、N N為兩個(gè)等量同種電荷，在其連線的中為兩個(gè)等量同種電荷，在其連線的中垂線的垂線的P P點(diǎn)放一個(gè)靜止的點(diǎn)電荷點(diǎn)放一個(gè)靜止的點(diǎn)電荷q q（負(fù)電荷），不計(jì)（負(fù)電荷），不計(jì)重力，下列說(shuō)法中正確的是（）重力，下列說(shuō)法中正確的是（）vA.A.點(diǎn)電荷在從點(diǎn)電荷在從P P到到O O的過(guò)程中，加速度越來(lái)越大，速的過(guò)程中，加速度越來(lái)越大，速度也越來(lái)越大度也越來(lái)越大vB.B.點(diǎn)電荷在從點(diǎn)電荷在從P P到到O O的過(guò)程中，加速度越來(lái)越小，速的過(guò)程中，加速度越來(lái)越小，速度越來(lái)越大度越來(lái)越大vC.C.點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到O O點(diǎn)時(shí)加速度為零，速度達(dá)最大值點(diǎn)時(shí)加速度為零，

25、速度達(dá)最大值vD.D.點(diǎn)電荷越過(guò)點(diǎn)電荷越過(guò)O O點(diǎn)后，速度越來(lái)越小，加速度越來(lái)點(diǎn)后，速度越來(lái)越小，加速度越來(lái)越大，直到粒子速度為零越大，直到粒子速度為零+Q+Q+Q+QN NM MO Ov5.5.如圖，如圖，A A、B B、C C、D D是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)。已知的四個(gè)頂點(diǎn)。已知A A、B B、C C點(diǎn)的電勢(shì)分別為點(diǎn)的電勢(shì)分別為U UA A=15V,U=15V,UB B=3V,U=3V,UC C=-3V,=-3V,由此可得由此可得D D點(diǎn)電勢(shì)點(diǎn)電勢(shì)U UD D= =A AD DC CB Bv6.6.一帶電粒子從電場(chǎng)中的一帶電粒子從電場(chǎng)中的A A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B

26、B點(diǎn)，軌點(diǎn)，軌跡如圖中虛線所示。不計(jì)粒子重力，則（）跡如圖中虛線所示。不計(jì)粒子重力，則（）vA.A.粒子帶正電粒子帶正電vB.B.粒子加速度逐漸減小粒子加速度逐漸減小vC.AC.A點(diǎn)的速度大于點(diǎn)的速度大于B B點(diǎn)的速度點(diǎn)的速度vD.D.粒子的初速度不為零粒子的初速度不為零E Ea ab b靜電感應(yīng)的應(yīng)用靜電感應(yīng)的應(yīng)用靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)v一、演示實(shí)驗(yàn)一、演示實(shí)驗(yàn) E E0 0E E0 0 =0=0E E0 0靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)v1.靜電平衡：靜電平衡：導(dǎo)體中（包括表面）處處無(wú)電導(dǎo)體中（包括表面）處處無(wú)電荷定向移動(dòng)的狀態(tài)。荷定向移動(dòng)的狀態(tài)

27、。v2.處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點(diǎn)：處于靜電平衡狀態(tài)導(dǎo)體的特點(diǎn)：v（1）導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零）導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零,但表面場(chǎng)強(qiáng)不但表面場(chǎng)強(qiáng)不為零。為零。v（2）導(dǎo)體表面上任意一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向必跟該）導(dǎo)體表面上任意一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向必跟該點(diǎn)的表面垂直，即電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直。點(diǎn)的表面垂直，即電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直。v（3）導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，它的表面是一個(gè)等導(dǎo)體是一個(gè)等勢(shì)體，它的表面是一個(gè)等勢(shì)面勢(shì)面靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)v二、導(dǎo)體上電荷的分布二、導(dǎo)體上電荷的分布v現(xiàn)象現(xiàn)象v1.1.金屬小球與圓筒外部接觸后，金屬小球與圓筒外部接觸后，B B驗(yàn)電器的箔片張角變小，驗(yàn)電器的箔片張角變小

28、，而而A A驗(yàn)電器的箔片張角變大。驗(yàn)電器的箔片張角變大。v說(shuō)明：電荷通過(guò)金屬球從說(shuō)明：電荷通過(guò)金屬球從B B轉(zhuǎn)移到轉(zhuǎn)移到A A。v2.2.金屬小球與圓筒內(nèi)部接觸后，金屬小球與圓筒內(nèi)部接觸后，B B驗(yàn)電器的箔片張角不變，驗(yàn)電器的箔片張角不變，而而A A驗(yàn)電器的箔片張角也不變。驗(yàn)電器的箔片張角也不變。v說(shuō)明：圓筒內(nèi)部沒(méi)有（凈）電荷。說(shuō)明：圓筒內(nèi)部沒(méi)有（凈）電荷。v導(dǎo)體上電荷的分布特點(diǎn)導(dǎo)體上電荷的分布特點(diǎn)v1.1.導(dǎo)體內(nèi)沒(méi)有（凈）電荷，（凈）電荷只分布在導(dǎo)體的外表導(dǎo)體內(nèi)沒(méi)有（凈）電荷，（凈）電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。面。v2.2.在導(dǎo)體表面，在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度（單位面積的電越尖銳的

29、位置，電荷的密度（單位面積的電荷量）越大荷量）越大，凹陷的位置幾乎沒(méi)有電荷。，凹陷的位置幾乎沒(méi)有電荷。v1.關(guān)于靜電感應(yīng)和靜電平衡的說(shuō)法中正確的關(guān)于靜電感應(yīng)和靜電平衡的說(shuō)法中正確的是（是（ ）vA.靜電感應(yīng)是由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場(chǎng)靜電感應(yīng)是由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場(chǎng)力的作用的效果力的作用的效果vB.導(dǎo)體內(nèi)的自由電子都不運(yùn)動(dòng)稱為靜電平衡導(dǎo)體內(nèi)的自由電子都不運(yùn)動(dòng)稱為靜電平衡vC.導(dǎo)體靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體所占空間各處場(chǎng)強(qiáng)導(dǎo)體靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體所占空間各處場(chǎng)強(qiáng)為零為零vD.導(dǎo)體靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有多余的電導(dǎo)體靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部沒(méi)有多余的電荷荷v2.2.如圖，在真空中把一絕緣導(dǎo)體向帶負(fù)電的如圖，在真

30、空中把一絕緣導(dǎo)體向帶負(fù)電的小球緩慢地靠近（不相碰），則下列說(shuō)法小球緩慢地靠近（不相碰），則下列說(shuō)法中正確的是（）中正確的是（）vA.MA.M端的感應(yīng)電荷越來(lái)越多。端的感應(yīng)電荷越來(lái)越多。vB.B.導(dǎo)體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越大。導(dǎo)體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)越來(lái)越大。vC.C.感應(yīng)電荷在感應(yīng)電荷在M M點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大于在點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大于在N N點(diǎn)產(chǎn)生點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)。的場(chǎng)強(qiáng)。vD.D.感應(yīng)電荷在感應(yīng)電荷在M M點(diǎn)和點(diǎn)和N N點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)相等。點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)相等。M Mv3.3.如圖，在水平放置的光滑金屬板中心正上如圖，在水平放置的光滑金屬板中心正上方有一帶正電荷方有一帶正電荷，另一表面絕緣、帶正電，另一表面絕緣、帶正電的金屬小球（可

31、視為質(zhì)點(diǎn)，且不影響原電場(chǎng)）的金屬小球（可視為質(zhì)點(diǎn)，且不影響原電場(chǎng)）自左以初速度自左以初速度V V0 0向右運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中向右運(yùn)動(dòng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）（）vA.A.小球做先減速后加速運(yùn)動(dòng)小球做先減速后加速運(yùn)動(dòng)vB.B.小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)vC.C.小球受到電場(chǎng)力做的功為零小球受到電場(chǎng)力做的功為零vD.D.以上說(shuō)法可能都不正確以上說(shuō)法可能都不正確V V0 0v4.4.如圖，如圖，A A為空心金屬球殼，將另一個(gè)帶正電為空心金屬球殼，將另一個(gè)帶正電的小球的小球C C從從A A球開(kāi)口處放入球開(kāi)口處放入A A球中央，不接觸球中央，不接觸A A球，然后用手摸一下球，然后用手摸一下A A球，

32、再移走球，再移走C C球，則（球，則（）vA.AA.A球帶負(fù)電球帶負(fù)電B.AB.A球帶正電球帶正電vC.AC.A球不帶電球不帶電D.D.無(wú)法判斷無(wú)法判斷知識(shí)回顧知識(shí)回顧v一、靜電平衡：一、靜電平衡：v二、處于靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)：二、處于靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特點(diǎn)：v三、導(dǎo)體上電荷的分布特點(diǎn)：三、導(dǎo)體上電荷的分布特點(diǎn)：v1.1.導(dǎo)體內(nèi)沒(méi)有導(dǎo)體內(nèi)沒(méi)有（凈）（凈）電荷，電荷，（凈）（凈）電荷只分電荷只分布在導(dǎo)體的外表面。布在導(dǎo)體的外表面。v2.2.在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度在導(dǎo)體表面，越尖銳的位置，電荷的密度（單位面積的電荷量）越大，凹陷的位置幾（單位面積的電荷量）越大，凹陷的位置幾乎

33、沒(méi)有電荷。乎沒(méi)有電荷。靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)v二、尖端放電二、尖端放電v1.電離電離: v2.應(yīng)用應(yīng)用:避雷針避雷針避雷針關(guān)鍵是要良好的接地避雷針關(guān)鍵是要良好的接地v3.尖端放電可造成高壓設(shè)備上的電能損失尖端放電可造成高壓設(shè)備上的電能損失（即平時(shí)我們所說(shuō)的漏電即平時(shí)我們所說(shuō)的漏電）,故高壓設(shè)備中導(dǎo)故高壓設(shè)備中導(dǎo)體的表面應(yīng)盡量平滑體的表面應(yīng)盡量平滑. 靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的電場(chǎng)v三、靜電屏蔽三、靜電屏蔽v導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)套可以使其內(nèi)部所包圍的區(qū)導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)套可以使其內(nèi)部所包圍的區(qū)域不受域不受外部電場(chǎng)外部電場(chǎng)的影響，這種現(xiàn)象叫做靜電的影響，這種現(xiàn)象叫

34、做靜電屏蔽。屏蔽。v應(yīng)用：應(yīng)用：1.電子儀器和電子設(shè)備外套有金屬網(wǎng)電子儀器和電子設(shè)備外套有金屬網(wǎng)罩、通訊電纜外包一層金屬防護(hù)等。罩、通訊電纜外包一層金屬防護(hù)等。v 2.電力工人穿戴的金屬絲制衣。電力工人穿戴的金屬絲制衣。v接地的封閉的導(dǎo)體殼接地的封閉的導(dǎo)體殼內(nèi)部電場(chǎng)內(nèi)部電場(chǎng)對(duì)殼外空間沒(méi)對(duì)殼外空間沒(méi)有影響有影響思考：導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)思考：導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)套所包括的內(nèi)部區(qū)域套所包括的內(nèi)部區(qū)域“不受外部電場(chǎng)的影不受外部電場(chǎng)的影響響”，是否說(shuō)外部電荷，是否說(shuō)外部電荷在導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)套內(nèi)在導(dǎo)體殼或金屬網(wǎng)套內(nèi)不產(chǎn)生電場(chǎng)？不產(chǎn)生電場(chǎng)？靜電感應(yīng)、靜電平衡與靜電屏蔽之間的關(guān)系靜電感應(yīng)、靜電平衡與靜電屏蔽之間的關(guān)系

35、靜電感應(yīng)靜電感應(yīng) 靜電平衡靜電平衡 靜電屏蔽靜電屏蔽區(qū)區(qū)別別靜電感應(yīng)靜電感應(yīng)描述的描述的僅是導(dǎo)體中正、僅是導(dǎo)體中正、負(fù)電荷在外加電負(fù)電荷在外加電場(chǎng)作用下分離及場(chǎng)作用下分離及重新分布現(xiàn)象重新分布現(xiàn)象. .它它貫穿在導(dǎo)體由非貫穿在導(dǎo)體由非靜電平衡到靜電靜電平衡到靜電平衡為止的整個(gè)平衡為止的整個(gè)過(guò)程中過(guò)程中. . 靜電平衡乃是導(dǎo)體靜電平衡乃是導(dǎo)體發(fā)生靜電感應(yīng)的最發(fā)生靜電感應(yīng)的最終現(xiàn)象，著重終現(xiàn)象，著重描述描述導(dǎo)體中自由電荷的導(dǎo)體中自由電荷的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，它既要，它既要考慮外加電場(chǎng)又要考慮外加電場(chǎng)又要考慮感應(yīng)電荷激發(fā)考慮感應(yīng)電荷激發(fā)的電場(chǎng)的電場(chǎng)靜電屏蔽著重研究靜電屏蔽著重研究和和描述達(dá)靜電平衡描述

36、達(dá)靜電平衡以后導(dǎo)體內(nèi)外電場(chǎng)以后導(dǎo)體內(nèi)外電場(chǎng)的互相影響問(wèn)題的互相影響問(wèn)題. .靜電屏蔽現(xiàn)象必須靜電屏蔽現(xiàn)象必須建立在靜電平衡基建立在靜電平衡基礎(chǔ)上，而現(xiàn)象的本礎(chǔ)上，而現(xiàn)象的本質(zhì)仍涉及到靜電感質(zhì)仍涉及到靜電感應(yīng)應(yīng). . 聯(lián)聯(lián)系系均屬于靜電現(xiàn)象均屬于靜電現(xiàn)象 、對(duì)象相同，都是導(dǎo)體（帶電與否不對(duì)象相同，都是導(dǎo)體（帶電與否不限）三種現(xiàn)象所處的物理背景亦相同，即都在外加電場(chǎng)限）三種現(xiàn)象所處的物理背景亦相同，即都在外加電場(chǎng)中（電場(chǎng)均勻與否亦不限）中（電場(chǎng)均勻與否亦不限） v1.1.在一個(gè)原來(lái)不帶電的金屬導(dǎo)體殼的球心處放一帶正在一個(gè)原來(lái)不帶電的金屬導(dǎo)體殼的球心處放一帶正電的帶電體，電的帶電體，A A、B B分

37、別是球殼內(nèi)、外的兩點(diǎn)，分別是球殼內(nèi)、外的兩點(diǎn)，C C是金是金屬內(nèi)部一點(diǎn)，其電場(chǎng)分布是屬內(nèi)部一點(diǎn)，其電場(chǎng)分布是( )( )vA.EA.EA A00，E EB B0 0，E EC C0 0vB.EB.EA A00，E EB B00，E EC C0 0vC.EC.EA A00，E EB B00，E EC C00vD.ED.EA A0 0，E EB B00，E EC C0 0ABCv2.2.將懸在細(xì)線上的帶正電的小球?qū)以诩?xì)線上的帶正電的小球A A放在不帶電放在不帶電的金屬空心球的金屬空心球C C內(nèi)內(nèi)( (不和球壁接觸不和球壁接觸) )，另有一個(gè)，另有一個(gè)懸掛在細(xì)線上的帶負(fù)電的小球懸掛在細(xì)線上的帶負(fù)電

38、的小球B B向向C C靠近，則靠近，則( )( )vA.AA.A往左偏離豎直方向，往左偏離豎直方向，B B往右偏離豎直方向往右偏離豎直方向vB.AB.A的位置不變，的位置不變，B B往右偏離豎直方向往右偏離豎直方向vC.AC.A往左偏離豎直方向，往左偏離豎直方向，B B的位置不變的位置不變vD.AD.A和和B B的位置都不變的位置都不變ABCv3. 3. 一個(gè)帶有絕緣座的空心金屬球一個(gè)帶有絕緣座的空心金屬球A A帶有帶有4 41010-8-8C C的正電荷，有絕緣金屬小球的正電荷，有絕緣金屬小球B B帶有帶有2 21010-8-8C C的負(fù)電荷，使的負(fù)電荷，使B B球與球與A A球的內(nèi)部接觸球

39、的內(nèi)部接觸后，將后，將B B球取出，則球取出，則A A、B B球各帶電量為球各帶電量為( )( )vA.QA.QA A1010-8-8C C，Q QB B1010-8-8C CvB.QB.QA A2 21010-8-8C C，Q QB B0 0vC.QC.QA A0 0，Q QB B2 21010-8-8C CvD.QD.QA A4 41010-8-8C C，Q QB B2 21010-8-8C Cv此題考察知識(shí)為此題考察知識(shí)為“孤立孤立”帶電體的靜電平衡帶電體的靜電平衡問(wèn)題。問(wèn)題。A AB Bv4.4.如圖，一帶電金屬殼內(nèi)、外各有一個(gè)驗(yàn)電如圖，一帶電金屬殼內(nèi)、外各有一個(gè)驗(yàn)電器器P P和和Q

40、Q，P P的金屬球用導(dǎo)線與殼外部相連，的金屬球用導(dǎo)線與殼外部相連，Q Q的金屬球用導(dǎo)線與殼內(nèi)部相連，則（的金屬球用導(dǎo)線與殼內(nèi)部相連，則（ ）vA.PA.P的金屬箔片張開(kāi)，的金屬箔片張開(kāi)，Q Q不張開(kāi)不張開(kāi)vB.PB.P的金屬箔片張開(kāi)，的金屬箔片張開(kāi)，Q Q張開(kāi)張開(kāi)vC.PC.P的金屬箔片不張開(kāi)，的金屬箔片不張開(kāi)，Q Q不張開(kāi)不張開(kāi)vD.PD.P的金屬箔不張開(kāi)，的金屬箔不張開(kāi)，Q Q張開(kāi)張開(kāi)P PQ Q第第8 8節(jié)節(jié) 電容器的電容電容器的電容電容器的電容電容器的電容v1.1.電容器：電容器是一種可以儲(chǔ)存電荷的電容器：電容器是一種可以儲(chǔ)存電荷的“容器容器”v2.2.平行板電容器平行板電容器v結(jié)構(gòu)：

41、由兩塊彼此絕緣、互相靠近的平行金屬板組結(jié)構(gòu)：由兩塊彼此絕緣、互相靠近的平行金屬板組成，兩塊金屬板叫做電容器的成，兩塊金屬板叫做電容器的極板極板。v帶電特點(diǎn)帶電特點(diǎn)：兩板電荷等量異號(hào)兩板電荷等量異號(hào)，分布在相對(duì)的兩板，分布在相對(duì)的兩板的內(nèi)側(cè)。的內(nèi)側(cè)。v電容器的帶電量：電容器的帶電量：電容器一個(gè)極板上所帶電荷量的電容器一個(gè)極板上所帶電荷量的絕對(duì)值叫做電容器的電量絕對(duì)值叫做電容器的電量。v板間電場(chǎng)：板間形成板間電場(chǎng)：板間形成勻強(qiáng)電場(chǎng)勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向垂直板面。，方向垂直板面。電容器的電容電容器的電容v3.3.電容：電容：v電容器所帶的電荷量電容器所帶的電荷量Q Q與電容器兩極板間的電與電容器兩極板間的電

42、勢(shì)差勢(shì)差U U的的比值比值，叫做電容器的電容。用字母，叫做電容器的電容。用字母C C表示。表示。v定義式定義式：C=Q/UC=Q/U，單位為法拉（，單位為法拉（F F）v變化式：變化式：C=C=Q/Q/U Uv物理意義：是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物物理意義：是表示電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。理量。由電容器本身屬性決定由電容器本身屬性決定，與，與Q Q和和U U無(wú)直無(wú)直接關(guān)系。接關(guān)系。平行板電容器的電容平行板電容器的電容v探究影響平行板電容器電容的因素：探究影響平行板電容器電容的因素：v1.Q1.Q不變，改變兩板間距離不變，改變兩板間距離d dv結(jié)論：結(jié)論：C=Q/U,C1/dC=Q/U,C1/

43、dv2.Q2.Q不變，改變兩板間的正對(duì)面積不變，改變兩板間的正對(duì)面積S Sv結(jié)論：結(jié)論：CSCSv3.Q3.Q、S S、d d都不變，兩板間插入電介質(zhì)都不變，兩板間插入電介質(zhì)v結(jié)論：結(jié)論：CCr rv綜合分析得到：綜合分析得到：C=C=r rS/4kS/4kd d平行板電容器的兩類典型問(wèn)題平行板電容器的兩類典型問(wèn)題v1.1.平行板電容器充電后，平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器兩繼續(xù)保持電容器兩極板與電池兩極相連接極板與電池兩極相連接，電容器的，電容器的d d、S S、r r變化，將引起電容器的變化，將引起電容器的C C、Q Q、U U、E E怎樣變化？怎樣變化？v由于電容器始終連接在電源上，

44、由于電容器始終連接在電源上，即即U U不變不變ddUEdSdkSUCUQdSdkSCrrrr14,4 ， 平行板電容器的兩類典型問(wèn)題平行板電容器的兩類典型問(wèn)題v2.2.平行板電容器充電后，平行板電容器充電后，切斷與電源的連接切斷與電源的連接，電容，電容器的器的d d、S S、r r變化，將引起電容器的變化，將引起電容器的C C、Q Q、U U、E E怎樣變化？怎樣變化？v電容器充電后切斷與電源的連接，電容器充電后切斷與電源的連接，即即Q Q不變不變SSQkdkSdQCdQdUESdSdQkdkSQCQUdSdkSCrrrrrrrr 14444,4 處理平行板電容器內(nèi)部處理平行板電容器內(nèi)部E E

45、、U U、Q Q變化變化問(wèn)題的基本思路問(wèn)題的基本思路v1.1.要區(qū)分兩種基本情況：要區(qū)分兩種基本情況：v(1)(1)電容器兩極板間電勢(shì)差電容器兩極板間電勢(shì)差U U體持不變；體持不變；v(2)(2)電容器的帶電荷量電容器的帶電荷量Q Q保持不變。保持不變。v2.2.進(jìn)行討論、解決問(wèn)題的理論依據(jù)：進(jìn)行討論、解決問(wèn)題的理論依據(jù)：v(1)(1)電容電容C C與板距與板距d d、正對(duì)面積、正對(duì)面積S S、介質(zhì)介電常數(shù)、介質(zhì)介電常數(shù)間間的關(guān)系的關(guān)系: :C=C=r rS/4kS/4kd;d;v(2)(2)電容器內(nèi)部是勻強(qiáng)電場(chǎng)，電容器內(nèi)部是勻強(qiáng)電場(chǎng)，E=U/dE=U/dv(3)(3)電容器所帶的電荷量電容器

46、所帶的電荷量: :Q=CUQ=CUv解決問(wèn)題時(shí)，通常以不變的那個(gè)量為突破點(diǎn)，結(jié)合解決問(wèn)題時(shí)，通常以不變的那個(gè)量為突破點(diǎn)，結(jié)合給出的發(fā)生變化的量進(jìn)而分析其他各量的變化。給出的發(fā)生變化的量進(jìn)而分析其他各量的變化。v1.1.兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置，構(gòu)成一平行板電容器，與它相連的電路如圖，接通構(gòu)成一平行板電容器，與它相連的電路如圖，接通開(kāi)關(guān)開(kāi)關(guān)S S，電源即給電容器充電（，電源即給電容器充電（ ）vA.A.保持保持S S接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間接通，減小兩極板間的距離，則兩極板間電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度減小vB.B.保持保

47、持S S接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板接通，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則極板上的電荷量增大上的電荷量增大vC.C.斷開(kāi)斷開(kāi)S S，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電，減小兩極板間的距離，則兩極板間的電勢(shì)差減小勢(shì)差減小vD.D.斷開(kāi)斷開(kāi)S S，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間，在兩極板間插入一塊介質(zhì)，則兩極板間的電勢(shì)差增大的電勢(shì)差增大SR+-v2.2.如圖，平行板電容器經(jīng)開(kāi)關(guān)如圖，平行板電容器經(jīng)開(kāi)關(guān)K K與電池連接，與電池連接，a a處有一帶電荷量非常小的點(diǎn)電荷，處有一帶電荷量非常小的點(diǎn)電荷，K K是閉合是閉合的，的，a a表示表示a a點(diǎn)的電勢(shì)，點(diǎn)的電勢(shì)，F(xiàn) F表示點(diǎn)電荷受到的表示點(diǎn)電荷

48、受到的電場(chǎng)力?，F(xiàn)將電容器的電場(chǎng)力。現(xiàn)將電容器的B B板向下稍微移動(dòng)，使板向下稍微移動(dòng)，使兩極板間的距離增大，則（兩極板間的距離增大，則（ ）vA.A.a a變大，變大，F(xiàn) F變大變大 B.B.a a變大，變大，F(xiàn) F變小變小vC.C.a a變小，變小，F(xiàn) F不變不變 D.D.a a不變，不變，F(xiàn) F變小變小K K+-a aB BA Av3.3.如圖，兩平行金屬板水平放置并接到電源如圖，兩平行金屬板水平放置并接到電源上，一帶電微粒上，一帶電微粒P P位于兩板間恰好平衡?，F(xiàn)用位于兩板間恰好平衡?，F(xiàn)用外力將外力將P P固定住，然后固定導(dǎo)線各接點(diǎn)，使兩固定住，然后固定導(dǎo)線各接點(diǎn)，使兩板均轉(zhuǎn)過(guò)板均轉(zhuǎn)過(guò)角

49、，如圖中虛線所示，再撤去外角，如圖中虛線所示，再撤去外力，則力，則P P在兩板間（在兩板間（ ）vA.A.保持靜止保持靜止vB.B.水平向左做直線運(yùn)動(dòng)水平向左做直線運(yùn)動(dòng)vC.C.向左下方運(yùn)動(dòng)向左下方運(yùn)動(dòng)vD.D.不知不知的具體數(shù)值，無(wú)法確定的具體數(shù)值，無(wú)法確定P P運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)P P第第9 9節(jié)節(jié) 帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)知識(shí)準(zhǔn)備知識(shí)準(zhǔn)備v1.1.動(dòng)力學(xué)：動(dòng)力學(xué)：v牛頓第二定律牛頓第二定律F=maF=mav2.2.功能關(guān)系：功能關(guān)系：v(1)(1)靜電力做功求解方法及特點(diǎn)靜電力做功求解方法及特點(diǎn)vW=W=UqUq，與路徑無(wú)關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)v(2)(2)動(dòng)能定理的應(yīng)用動(dòng)能定

50、理的應(yīng)用vW=W=E Ek k=E=Ek2k2-E-Ek1k1v3.3.曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)v類平拋運(yùn)動(dòng)的分析與計(jì)算類平拋運(yùn)動(dòng)的分析與計(jì)算帶電粒子在電場(chǎng)中的兩種運(yùn)動(dòng)形式帶電粒子在電場(chǎng)中的兩種運(yùn)動(dòng)形式v一、一、帶電粒子在電場(chǎng)中的加速與偏轉(zhuǎn)帶電粒子在電場(chǎng)中的加速與偏轉(zhuǎn)v1.1.加速過(guò)程（如圖，設(shè)為電子加速）加速過(guò)程（如圖，設(shè)為電子加速）v該電場(chǎng)為加速電場(chǎng)，兩極板間電該電場(chǎng)為加速電場(chǎng)，兩極板間電勢(shì)差為勢(shì)差為加速電壓加速電壓。v設(shè)電子離開(kāi)加速電場(chǎng)的速度為設(shè)電子離開(kāi)加速電場(chǎng)的速度為V V，則有：，則有：vUeUemVmV2 2/2/2V帶電粒子在電場(chǎng)中的加速與偏轉(zhuǎn)帶電粒子在電場(chǎng)中的加速與偏轉(zhuǎn)v2.2.偏轉(zhuǎn)過(guò)

51、程（設(shè)為電子偏轉(zhuǎn)）偏轉(zhuǎn)過(guò)程（設(shè)為電子偏轉(zhuǎn)）v該電場(chǎng)為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，兩極板間電勢(shì)差為該電場(chǎng)為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，兩極板間電勢(shì)差為偏轉(zhuǎn)電壓偏轉(zhuǎn)電壓v電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)v水平位移：水平位移：L LVtVt (1) (1)v豎直位移：豎直位移：y=aty=at2 2/2 (2)/2 (2)v a= a=eE/meE/m= =eUeU/dm (3)/dm (3)v則有：則有：y=eULy=eUL2 2/2dmV/2dmV2 2L L- - - - - - - - - - - - - d d+ + + + + + + + + + + + + + + + V V帶電粒子在電場(chǎng)中的加速與偏轉(zhuǎn)帶電粒子在

52、電場(chǎng)中的加速與偏轉(zhuǎn)v3.3.綜合應(yīng)用綜合應(yīng)用( (設(shè)加速電壓為設(shè)加速電壓為U U0 0、偏轉(zhuǎn)電壓為、偏轉(zhuǎn)電壓為U U1 1）vU U0 0e emVmV2 2/2/2vy=eUy=eU1 1L L2 2/2dmV/2dmV2 2v由由V V2 22U2U0 0e/me/m則有：則有：vy=Uy=U1 1L L2 2/4U/4U0 0d dv注：注：1.1.此式說(shuō)明，初速度為零的帶電粒子，經(jīng)此式說(shuō)明，初速度為零的帶電粒子，經(jīng)同一加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，偏轉(zhuǎn)位移同一加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后，偏轉(zhuǎn)位移y y與偏與偏轉(zhuǎn)電壓轉(zhuǎn)電壓U U1 1成正比，與加速電壓成正比，與加速電壓U U0 0成反比，而與成反比，

53、而與帶電粒子的電荷量和質(zhì)量無(wú)關(guān)。帶電粒子的電荷量和質(zhì)量無(wú)關(guān)。v2.2.帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角帶電粒子射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角tantan具有同具有同樣規(guī)律。樣規(guī)律。V VL L- - - - - - - - - - - - - d d+ + + + + + + + + + + + + + + + 帶電粒子在電場(chǎng)中的加速與偏轉(zhuǎn)帶電粒子在電場(chǎng)中的加速與偏轉(zhuǎn)v如圖，一電子在電勢(shì)差為如圖，一電子在電勢(shì)差為U U0 0的加速電場(chǎng)中由靜的加速電場(chǎng)中由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢(shì)差為止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，然后射入電勢(shì)差為U U1 1的兩塊平行的兩塊平行板間的電場(chǎng)中，入射方向與極板平行。整個(gè)裝板間的電場(chǎng)中，入射方向與極板平

54、行。整個(gè)裝置處在真空中，重力可忽略。在電子能射出平置處在真空中，重力可忽略。在電子能射出平行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使行板區(qū)的條件下，下述四種情況中，一定能使電子的偏轉(zhuǎn)角電子的偏轉(zhuǎn)角變大的是（）變大的是（）vA.UA.U0 0變大，變大，U U1 1變大變大B.UB.U0 0變小，變小，U U1 1變大變大vC.UC.U0 0變大，變大，U U1 1變小變小D.UD.U0 0變小，變小，U U1 1變小變小V VL L- - - - - - - - - - - - - d d+ + + + + + + + + + + + + + + + 帶電粒子能飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的條件帶電粒子能飛出偏

55、轉(zhuǎn)電場(chǎng)的條件v若帶電粒子若帶電粒子沿中線沿中線射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，若使帶電粒射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，若使帶電粒子能飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的子能飛出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的條件條件為：為：vt=L/Vt=L/V時(shí)時(shí)，偏轉(zhuǎn)位移：，偏轉(zhuǎn)位移：yd/2yd/2v如右圖：如右圖：v偏轉(zhuǎn)位移：偏轉(zhuǎn)位移：vy=Uy=U1 1L L2 2/4U/4U0 0d dvyd/2yd/2即：即：vU U1 1L L2 2/4U/4U0 0d dd/2d/2v由上式可分析當(dāng)滿足飛出電場(chǎng)條件時(shí)的偏轉(zhuǎn)電由上式可分析當(dāng)滿足飛出電場(chǎng)條件時(shí)的偏轉(zhuǎn)電壓壓1 1、加速電壓、加速電壓0 0、入射速度應(yīng)滿足的條、入射速度應(yīng)滿足的條件。件。V VL L- - - - - - -

56、 - - - - - - d d+ + + + + + + + + + + + + + + + v例：一束電子流在經(jīng)例：一束電子流在經(jīng)U=5000VU=5000V的加速電壓后，的加速電壓后，在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，如圖，若兩板間距場(chǎng)，如圖，若兩板間距d=1.0cmd=1.0cm，板長(zhǎng)，板長(zhǎng)L=5.0cmL=5.0cm，那么，要使電子能從平行板間飛出，兩相極板那么，要使電子能從平行板間飛出，兩相極板上最多能加多大電壓？上最多能加多大電壓？v解：要使電子能從平行板間飛出則：解：要使電子能從平行板間飛出則：y=Uy=U1 1L L2 2/4

57、Udd/2/4Udd/2可得：可得：vU U1 12Ud2Ud2 2/L/L2 2v代入數(shù)據(jù)得：代入數(shù)據(jù)得：vU U1 14.04.010102 2V VV V0 0L Ld dU U二、示波管的原理二、示波管的原理v1.結(jié)構(gòu)：電子槍、偏轉(zhuǎn)電極、熒光屏結(jié)構(gòu)：電子槍、偏轉(zhuǎn)電極、熒光屏v2.yy2.yy 加的電壓為信號(hào)電壓，加的電壓為信號(hào)電壓，xxxx 加的電壓為掃描電加的電壓為掃描電壓。壓。v如圖所示是示波器的原理圖。分析下列情況中，示如圖所示是示波器的原理圖。分析下列情況中，示波器熒光屏上觀察到的現(xiàn)象。波器熒光屏上觀察到的現(xiàn)象。v（1 1）偏轉(zhuǎn)電極）偏轉(zhuǎn)電極YYYY上加穩(wěn)定的電壓，熒光屏上出現(xiàn)

58、上加穩(wěn)定的電壓，熒光屏上出現(xiàn)什么現(xiàn)象？什么現(xiàn)象？ 亮斑熒光屏YYXXXYY偏轉(zhuǎn)電極電子槍Xv（2 2）只在）只在YYYY電極上加如圖所示的正弦規(guī)律電極上加如圖所示的正弦規(guī)律變化的電壓變化的電壓U Uy y，熒光屏上出現(xiàn)什么現(xiàn)象？，熒光屏上出現(xiàn)什么現(xiàn)象？v（3 3）在）在YYYY電極上不加電壓，在電極上不加電壓，在XXXX電極上加如電極上加如圖所示圖所示UxUx從從- -U U均勻變化到均勻變化到U U的電壓，熒光屏上出現(xiàn)的電壓，熒光屏上出現(xiàn)什么現(xiàn)象？什么現(xiàn)象？ v加上特定的周期性變化的電壓，亮斑從一側(cè)勻速運(yùn)加上特定的周期性變化的電壓，亮斑從一側(cè)勻速運(yùn)動(dòng)到另一側(cè)，然后迅速返回原處，再勻速移向另一

59、動(dòng)到另一側(cè)，然后迅速返回原處，再勻速移向另一側(cè)，如此反復(fù)繼續(xù)。這個(gè)過(guò)程叫掃描，側(cè)，如此反復(fù)繼續(xù)。這個(gè)過(guò)程叫掃描，所加電壓叫所加電壓叫掃描電壓掃描電壓。如果電壓變化很快，亮斑看起來(lái)就成為。如果電壓變化很快，亮斑看起來(lái)就成為一條水平亮線。一條水平亮線。v（4 4）在）在YYYY電極上加上左圖所示的正弦規(guī)電極上加上左圖所示的正弦規(guī)律變化的電壓，在律變化的電壓，在XXXX電極上加如右圖所示電極上加如右圖所示從從- -U U到到U U均勻變化的電壓，兩電壓同時(shí)開(kāi)始，均勻變化的電壓，兩電壓同時(shí)開(kāi)始，周期相同，在熒光屏上出現(xiàn)什么現(xiàn)象？周期相同，在熒光屏上出現(xiàn)什么現(xiàn)象？v如圖所示如圖所示, ,由靜止開(kāi)始被電場(chǎng)

60、（加速電壓為由靜止開(kāi)始被電場(chǎng)（加速電壓為U U0 0）加速）加速的帶電粒子平行于兩正對(duì)的平行金屬板且從兩板正的帶電粒子平行于兩正對(duì)的平行金屬板且從兩板正中間射入中間射入, ,從右側(cè)射出，設(shè)在此過(guò)程中帶電粒子沒(méi)從右側(cè)射出，設(shè)在此過(guò)程中帶電粒子沒(méi)有碰到兩極板有碰到兩極板. .若金屬板長(zhǎng)為若金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng),L,板間距離為板間距離為d d、兩板、兩板間電壓為間電壓為U U1 1, ,試分析計(jì)算以下帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況。試分析計(jì)算以下帶電粒子的運(yùn)動(dòng)情況。v（1 1）電子穿越加速電場(chǎng)獲得的速度）電子穿越加速電場(chǎng)獲得的速度V V1 1 v（2 2）電子穿越偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間）電子穿越偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的時(shí)間t t v（3 3