高二物理選修講義_第1頁
高二物理選修講義_第2頁
高二物理選修講義_第3頁
高二物理選修講義_第4頁
高二物理選修講義_第5頁
已閱讀5頁,還剩11頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

第一節(jié)、電荷及其守恒定律(1學(xué)時(shí))第1節(jié)、電荷及其守恒定律自然界中的兩種電荷正電荷和負(fù)電荷:把用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷稱為正電荷,用正數(shù)表達(dá).把用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷稱為負(fù)電荷,用負(fù)數(shù)表達(dá).電荷及其互相作用:同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引.電荷(1)原子的核式構(gòu)造及摩擦起電的微觀解釋構(gòu)成物質(zhì)的原子本身就是由帶電微粒構(gòu)成。原子:涉及原子核(質(zhì)子和中子)和核外電子。(2)摩擦起電的因素:不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同.實(shí)質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移.成果:兩個(gè)互相摩擦的物體帶上了等量異種電荷.(3)金屬導(dǎo)體模型也是一種物理模型P3用靜電感應(yīng)的辦法也能夠使物體帶電.(4)、靜電感應(yīng):把電荷移近不帶電的異體,能夠使導(dǎo)體帶電的現(xiàn)象。運(yùn)用靜電感應(yīng)使物體帶電,叫做感應(yīng)起電.2、電荷守恒定律:電荷既不能發(fā)明,也不能消亡,只能從一種物體轉(zhuǎn)移到另一種物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分.另一種表述:一種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。3.元電荷電荷的多少叫做電荷量.符號(hào):Q或q單位:庫侖符號(hào):C元電荷:電子所帶的電荷量,用e表達(dá).注意:全部帶電體的電荷量或者等于e,或者等于e的整數(shù)倍。就是說,電荷量是不能持續(xù)變化的物理量。電荷量e的值:e=×10-19比荷:電子的電荷量e和電子的質(zhì)量me的比值,為C/㎏【小結(jié)】1、兩種電荷及其互相作用、電荷量的概念、摩擦起電的知識(shí),這些在初中都已經(jīng)講過,本節(jié)重點(diǎn)是講述靜電感應(yīng)現(xiàn)象.要做好演示實(shí)驗(yàn),使學(xué)生清晰地懂得什么是靜電感應(yīng)現(xiàn)象.在此基礎(chǔ)上,使學(xué)生懂得,感應(yīng)起電也不是發(fā)明了電荷,而是使物體中的正負(fù)電荷分開,使電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分.本節(jié)只闡明靜電感應(yīng)現(xiàn)象。2.在復(fù)習(xí)摩擦起電現(xiàn)象和講述靜電感應(yīng)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,闡明起電的過程是使物體中正負(fù)電荷分開的過程,進(jìn)而闡明電荷守恒定律.3.規(guī)定學(xué)生懂得元電荷的概念,而密立根實(shí)驗(yàn)作為專項(xiàng),有條件的學(xué)校能夠組織學(xué)生選學(xué).第二節(jié)、庫侖定律(1學(xué)時(shí))1、影響兩電荷之間互相作用力的因素:1.距離.2.電量.2、庫侖定律內(nèi)容表述:力的大小跟兩個(gè)點(diǎn)電荷的電荷量的乘積成正比,跟它們的距離的二次方成反比.作用力的方向在兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線上公式:靜電力常量k=×109N·m2/C2合用條件:真空中,點(diǎn)電荷——抱負(fù)化模型擴(kuò)展:任何一種帶電體都能夠當(dāng)作是由許多點(diǎn)電荷構(gòu)成的.任意兩點(diǎn)電荷之間的作用力都恪守庫侖定律.用矢量求和法求合力.運(yùn)用微積分計(jì)算得:帶電小球可等效當(dāng)作電量都集中在球心上的點(diǎn)電荷.靜電力同樣含有力的共性,遵照牛頓第三定律,遵照力的平行四邊形定則.3、庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)(1785年,法國(guó)物理學(xué)家.庫侖)實(shí)驗(yàn)技巧:(1).小量放大.(2).電量的擬定.【例題1】:試比較電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力.已知電子的質(zhì)量m1=×10-31kg,質(zhì)子的質(zhì)量m2=×10-27kg.電子和質(zhì)子的電荷量都是×10分析:這個(gè)問題不用分別計(jì)算電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力,而是列公式,化簡(jiǎn)之后,再求解.解:電子和質(zhì)子間的靜電引力和萬有引力分別是萬有引力公式計(jì)算出的力只能是互相吸引的力,絕沒有相排斥的力.另首先,由計(jì)算成果看出,電子和質(zhì)子間的萬有引力比它們之間的靜電引力小的諸多,因此在研究微觀帶電粒子間的互相作用時(shí),重要考慮靜電力,萬有引力即使存在,但相比之下非常小,因此可無視不計(jì).【小結(jié)】1.真空中有兩個(gè)相似的帶電金屬小球A和B,相距為r,帶電量分別為q和2q,它們之間互相作用力的大小為F.有一種不帶電的金屬球C,大小跟A、B相似,當(dāng)C跟A、B小球各接觸一次后拿開,再將A、B間距離變?yōu)?r,那么A、B間的作用力的大小可為:[]A.3F/64B.0C.3F/82 D.2.如圖14-1所示,A、B、C三點(diǎn)在一條直線上,各點(diǎn)都有一種點(diǎn)電荷,它們所帶電量相等.A、B兩處為正電荷,C處為負(fù)電荷,且BC=2AB.那么A、B、C三個(gè)點(diǎn)電荷所受庫侖力的大小之比為________.3.真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷,分別帶電q1=5×10-3C,q2=-2×10-2C,它們相距15cm,現(xiàn)引入第三個(gè)點(diǎn)電荷,它應(yīng)帶電量為________,放在4.把一電荷Q分為電量為q和(Q-q)的兩部分,使它們相距一定距離,若想使它們有最大的斥力,則q和Q的關(guān)系是________.闡明:1.點(diǎn)電荷是一種抱負(fù)化的物理模型,這一點(diǎn)應(yīng)當(dāng)使學(xué)生有明確的認(rèn)識(shí).2.通過本書的例題,應(yīng)當(dāng)使學(xué)生明確地懂得,在研究微觀帶電粒子的互相作用時(shí)為什么能夠無視萬有引力不計(jì).3.在用庫侖定律進(jìn)行計(jì)算時(shí),要用電荷量的絕對(duì)值代入公式進(jìn)行計(jì)算,然后根據(jù)是同種電荷,還是異種電荷來判斷電荷間的互相作用是引力還是斥力.4.庫侖扭秤的實(shí)驗(yàn)原理是選學(xué)內(nèi)容,但考慮到庫侖定律是基本物理定律,庫侖扭秤的實(shí)驗(yàn)對(duì)檢查庫侖定律含有重要意義,因此但愿教師介紹給學(xué)生,可運(yùn)用模型或掛圖來介紹.第三節(jié)、電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度第3節(jié)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度1、電場(chǎng):(1)電荷之間的互相作用是通過特殊形式的物質(zhì)——電場(chǎng)發(fā)生的,電荷的周邊都存在電場(chǎng).特殊性:不同于生活中常見的物質(zhì),看不見,摸不著,無法稱量,能夠疊加.物質(zhì)性:是客觀存在的,含有物質(zhì)的基本屬性——質(zhì)量和能量.(2)基本性質(zhì):重要體現(xiàn)在下列幾方面①引入電場(chǎng)中的任何帶電體都將受到電場(chǎng)力的作用,且同一點(diǎn)電荷在電場(chǎng)中不同點(diǎn)處受到的電場(chǎng)力的大小或方向都可能不同.②電場(chǎng)能使引入其中的導(dǎo)體產(chǎn)生靜電感應(yīng)現(xiàn)象.③當(dāng)帶電體在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力將對(duì)帶電體做功,這表達(dá)電場(chǎng)含有能量.可見,電場(chǎng)含有力和能的特性2、電場(chǎng)強(qiáng)度(E):(1)有關(guān)試探電荷和場(chǎng)源電荷檢查電荷是一種抱負(fù)化模型,它是電量很小的點(diǎn)電荷,將其放入電場(chǎng)后對(duì)原電場(chǎng)強(qiáng)度無影響在電場(chǎng)中的同一點(diǎn),電場(chǎng)力F與電荷電量q成正比,比值F/q由電荷q在電場(chǎng)中的位置所決定,跟電荷電量無關(guān),是反映電場(chǎng)性質(zhì)的物理量,因此我們用這個(gè)比值F/q來表達(dá)電場(chǎng)的強(qiáng)弱.(2)電場(chǎng)強(qiáng)度①定義:電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力F跟它的電荷量q的比值,叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度,簡(jiǎn)稱場(chǎng)強(qiáng).用E表達(dá)。公式(大?。篍=F/q(合用于全部電場(chǎng))單位:N/C意義P13提出問題:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,如何表達(dá)電場(chǎng)的方向呢?②方向性:物理學(xué)中規(guī)定,電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向相似.負(fù)電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受的電場(chǎng)力的方向跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相反.◎唯一性和固定性電場(chǎng)中某一點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度E是唯一的,它的大小和方向與放入該點(diǎn)電荷q無關(guān),它決定于電場(chǎng)的源電荷及空間位置,電場(chǎng)中每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)著的電場(chǎng)強(qiáng)度與與否放入電荷無關(guān).帶領(lǐng)學(xué)生總結(jié)出真空中點(diǎn)電荷周邊電場(chǎng)的大小和方向.在此過程中注意引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)公式E=F/q和E=kQ/r2的區(qū)別及聯(lián)系.3、(真空中)點(diǎn)電荷周邊的電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加(1)點(diǎn)電荷周邊的電場(chǎng)①大?。篍=kQ/r2(只合用于點(diǎn)電荷的電場(chǎng))②方向:如果是正電荷,E的方向就是沿著PQ的連線并背離Q;如果是負(fù)電荷:E的方向就是沿著PQ的連線并指向Q.(參見課本圖14-7)闡明:公式E=kQ/r2中的Q是場(chǎng)源電荷的電量,r是場(chǎng)中某點(diǎn)到場(chǎng)源電荷的距離.從而使學(xué)生理解:空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)是由產(chǎn)生電場(chǎng)的場(chǎng)源電荷和該點(diǎn)距場(chǎng)源電荷的距離決定的,與檢查電荷無關(guān).(2)電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加原理:某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于該點(diǎn)周邊各個(gè)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和.【例題】(課本P9例題演變)在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1=+×10-8C和Q2=-×10-8C,它們相距0.1m,求電場(chǎng)中A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng).A點(diǎn)與兩個(gè)點(diǎn)電荷的距離相等,分析:點(diǎn)電荷Q1和Q2的電場(chǎng)在A點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為E1和E2,它們大小相等,方向如圖所示,合場(chǎng)強(qiáng)E在E1和E2的夾角的平分線上,此平分線跟Q1和Q2的連線平行.解:E=E1cos60°+E2cos60°=2E1cos60°=2kQ1cos60°/r2代入數(shù)值得E=×104N/C能夠證明:一種半徑為R的均勻球體(或球殼)在外部產(chǎn)生的電場(chǎng),與一種位于球心的、電荷量相等的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相似,球外各點(diǎn)和電場(chǎng)強(qiáng)度同樣即:E=kQ/r2(1)有關(guān)靜電平衡(2)靜電平衡后導(dǎo)體內(nèi)部電場(chǎng)的特點(diǎn):①處在靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)到處為零(注意:這時(shí)的場(chǎng)強(qiáng)是合場(chǎng)強(qiáng),即外電場(chǎng)和感應(yīng)電場(chǎng)的疊加)②處在靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體,電荷只分布在導(dǎo)體的外表面上。4、電場(chǎng)線(1)電場(chǎng)線:電場(chǎng)線是畫在電場(chǎng)中的一條條有方向的曲線,曲線上每點(diǎn)的切線方向表達(dá)該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。(2)電場(chǎng)線的基本性質(zhì)①電場(chǎng)線上每點(diǎn)的切線方向就是該點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向.②電場(chǎng)線的疏密反映電場(chǎng)強(qiáng)度的大小(疏弱密強(qiáng)).③靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線始于正電荷或無窮遠(yuǎn),止于負(fù)電荷或無窮遠(yuǎn).它不封閉,也不在無電荷處中斷.④任意兩條電場(chǎng)線不會(huì)在無電荷處相交(涉及相切)電場(chǎng)線是為了形象描述電場(chǎng)而引入的,電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線。5、勻強(qiáng)電場(chǎng)(1)定義:電場(chǎng)中各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小相等、方向相似的電場(chǎng)就叫勻強(qiáng)電場(chǎng).(2)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線:是一組疏密程度相似(等間距)的平行直線.例如,兩等大、正對(duì)且?guī)У攘慨惙N電荷的平行金屬板間的電場(chǎng)中,除邊沿附近外,就是勻強(qiáng)電場(chǎng).如圖.常見電場(chǎng)的電場(chǎng)線電場(chǎng)電場(chǎng)線圖樣簡(jiǎn)要描述正點(diǎn)電荷發(fā)散狀負(fù)點(diǎn)電荷會(huì)聚狀等量同號(hào)電荷相斥狀等量異號(hào)電荷相吸狀勻強(qiáng)電場(chǎng)平行的、等間距的、同向的直線(三)【小結(jié)】對(duì)本節(jié)內(nèi)容做簡(jiǎn)要的小結(jié)◎鞏固練習(xí)1.下列說法中對(duì)的的是:[ABC]A.只要有電荷存在,電荷周邊就一定存在著電場(chǎng)B.電場(chǎng)是一種物質(zhì),它與其它物質(zhì)同樣,是不依賴我們的感覺而客觀存在的東西C.電荷間的互相作用是通過電場(chǎng)而產(chǎn)生的,電場(chǎng)最基本的性質(zhì)是對(duì)處在它里面的電荷有力的作用2.下列說法中對(duì)的的是:[BC]A.電場(chǎng)強(qiáng)度反映了電場(chǎng)的力的性質(zhì),因此場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)與檢查電荷在該點(diǎn)所受的電場(chǎng)力成正比B.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)等于F/q,但與檢查電荷的受力大小及帶電量無關(guān)C.電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向即檢查電荷在該點(diǎn)的受力方向D.公式E=F/q和E=kQ/r2對(duì)于任何靜電場(chǎng)都是合用的3.下列說法中對(duì)的的是:[ACD]A.場(chǎng)強(qiáng)的定義式E=F/q中,F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力,q是放入電場(chǎng)中的電荷的電量B.場(chǎng)強(qiáng)的定義式E=F/q中,F(xiàn)是放入電場(chǎng)中的電荷所受的力,q是產(chǎn)生電場(chǎng)的電荷的電量C.在庫侖定律的體現(xiàn)式F=kq1q2/r2中kq2/r2是電荷q2產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷q1處的場(chǎng)強(qiáng)大小,此場(chǎng)對(duì)q1作用的電場(chǎng)力F=q1×kq2/r2,同樣kq1/r2是電荷q1產(chǎn)生的電場(chǎng)在點(diǎn)電荷q2處的場(chǎng)強(qiáng)的大小,此場(chǎng)對(duì)q2作用的電場(chǎng)力F=q2×kq1/r2D.無論定義式E=F/q中的q值(不為零)如何變化,在電場(chǎng)中的同一點(diǎn),F(xiàn)與q的比值始終不變4.討論電場(chǎng)力與電場(chǎng)強(qiáng)度的區(qū)別于聯(lián)系在電場(chǎng)中某一點(diǎn),當(dāng)放入正電荷時(shí)受到的電場(chǎng)力向右,當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí)受到電場(chǎng)力向左,下列說法對(duì)的的是:[]A.當(dāng)放入正電荷時(shí),該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)向右,當(dāng)放入負(fù)電荷時(shí),該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)向左B.只有在該點(diǎn)放入電荷時(shí),該點(diǎn)才有場(chǎng)強(qiáng)C.該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一定向右D.以上說法均不對(duì)的真空中,兩個(gè)等量異種點(diǎn)電荷電量數(shù)值均為q,相距r.兩點(diǎn)電荷連線中點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為:[]A.B.2kq/r2C.4k/r2 D.8kq/r3.真空中,A,B兩點(diǎn)上分別設(shè)立異種點(diǎn)電荷Q1、Q2,已知兩點(diǎn)電荷間引力為10N,Q1=×10-2C,Q2=×10-2C.則Q2在A處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)大小是________N/C,方向是________;若移開Q2,則Q1在B處產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小是________N/C,方向是闡明1.電場(chǎng)強(qiáng)度是表達(dá)電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量,因而在引入電場(chǎng)強(qiáng)度的概念時(shí),應(yīng)當(dāng)使學(xué)生理解什么是電場(chǎng)的強(qiáng)弱,同一種電荷在電場(chǎng)中的不同點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的大小是不同的,所受電場(chǎng)力大的點(diǎn),電場(chǎng)強(qiáng).2.應(yīng)當(dāng)使學(xué)生理解為什么能夠用比值F/q來表達(dá)電場(chǎng)強(qiáng)度,懂得這個(gè)比值與電荷q無關(guān),是反映電場(chǎng)性質(zhì)的物理量.用比值定義一種新的物理量是物理學(xué)中慣用的辦法,應(yīng)結(jié)合學(xué)生前面學(xué)過的類似的定義辦法,讓學(xué)生領(lǐng)略電場(chǎng)強(qiáng)度的定義.3.應(yīng)當(dāng)規(guī)定學(xué)生確切地理解E=F/q和E=kQ/r2這兩個(gè)公式的含義,以及它們的區(qū)別和聯(lián)系.4.應(yīng)用電場(chǎng)的疊加原理進(jìn)行計(jì)算時(shí)不應(yīng)過于復(fù)雜,普通只限于兩個(gè)電場(chǎng)疊加的情形.通過這種計(jì)算,使學(xué)生理解場(chǎng)強(qiáng)的矢量性5.電場(chǎng)線是為了形象描述電場(chǎng)而引入的,電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線。第四節(jié)電勢(shì)能、電勢(shì)(2學(xué)時(shí))1.靜電力做功的特點(diǎn)分析試探電荷q在場(chǎng)強(qiáng)為E的均強(qiáng)電場(chǎng)中沿不同途徑從A運(yùn)動(dòng)到B電場(chǎng)力做功的狀況。q沿直線從A到Bq沿折線從A到M、再?gòu)腗到Bq沿任意曲線線A到B成果都同樣即:W=qELAM=qELABcos【結(jié)論】:在任何電場(chǎng)中,靜電力移動(dòng)電荷所做的功,只與始末兩點(diǎn)的位置有關(guān),而與電荷的運(yùn)動(dòng)途徑無關(guān)。與重力做功類比,引出:2.電勢(shì)能電勢(shì)能:由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與移動(dòng)的途徑無關(guān),電荷在電場(chǎng)中也含有勢(shì)能,這種勢(shì)能叫做電勢(shì)能。靜電力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系:靜電力做的功等于電勢(shì)能的變化量。寫成式子為:注意:①.電場(chǎng)力做正功,電荷的電勢(shì)能減??;電場(chǎng)力做負(fù)功,電荷的電勢(shì)能增加②.電場(chǎng)力力做多少功,電勢(shì)能就變化多少,在只受電場(chǎng)力作用下,電勢(shì)能與動(dòng)能互相轉(zhuǎn)化,而它們的總量保持不變。③.在正電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中正電荷在任意一點(diǎn)含有的電勢(shì)能都為正,負(fù)電荷在任一點(diǎn)含有的電勢(shì)能都為負(fù)。在負(fù)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中正電荷在任意一點(diǎn)含有的電勢(shì)能都為負(fù),負(fù)電荷在任意一點(diǎn)含有的電勢(shì)能都為正。④.求電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)含有的電勢(shì)能電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)A含有的電勢(shì)能EP等于將該點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到電勢(shì)零點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功W的。即EP=W⑤.求電荷在電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)含有的電勢(shì)能高低將電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn)根據(jù)電場(chǎng)力做功狀況判斷,電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減小,電荷在A點(diǎn)電勢(shì)能不不大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能,反之電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加,電荷在B點(diǎn)的電勢(shì)能不大于在B點(diǎn)的電勢(shì)能。⑥電勢(shì)能零點(diǎn)的規(guī)定 若要擬定電荷在電場(chǎng)中的電勢(shì)能,應(yīng)先規(guī)定電場(chǎng)中電勢(shì)能的零位置。 有關(guān)電勢(shì)能零點(diǎn)的規(guī)定:P19(大地或無窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零) 因此:電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)能,等于靜電力把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零電勢(shì)能位置時(shí)電場(chǎng)力全部做的功。如上式若取B為電勢(shì)能零點(diǎn),則A點(diǎn)的電勢(shì)能為:3.電勢(shì)---表征電場(chǎng)性質(zhì)的重要物理量度通過研究電荷在電場(chǎng)中電勢(shì)能與它的電荷量的比值得出。(1)定義:電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值,叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)。用表達(dá)。標(biāo)量,只有大小,沒有方向,但有正負(fù)。(2)公式:(與試探電荷無關(guān))(3)單位:伏特(V)(4)電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系:電勢(shì)順線減少。(電場(chǎng)線指向電勢(shì)減少的方向)(5)零電勢(shì)位置的規(guī)定:電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)的數(shù)值與零電勢(shì)的選擇有關(guān),即電勢(shì)的數(shù)值決定于零電勢(shì)的選擇.(大地或無窮遠(yuǎn)默認(rèn)為零)4.等勢(shì)面⑴.定義:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面⑵.等勢(shì)面的性質(zhì):①.在同一等勢(shì)面上各點(diǎn)電勢(shì)相等,因此在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力不做功②.電場(chǎng)線跟等勢(shì)面一定垂直,并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。③.等勢(shì)面越密,電場(chǎng)強(qiáng)度越大④.等勢(shì)面不相交,不相切⑶.等勢(shì)面的用途:由等勢(shì)面描繪電場(chǎng)線。⑷.幾個(gè)電場(chǎng)的電場(chǎng)線及等勢(shì)面注意:①等量同種電荷連線和中線上連線上:中點(diǎn)電勢(shì)最小中線上:由中點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)電勢(shì)逐步減小,無窮遠(yuǎn)電勢(shì)為零。②等量異種電荷連線上和中線上連線上:由正電荷到負(fù)電荷電勢(shì)逐步減小。中線上:各點(diǎn)電勢(shì)相等且都等于零。例題.如圖所示,把一種架在絕緣支架上的枕形導(dǎo)體放在正電荷形成的電場(chǎng)中,導(dǎo)體處在靜電平衡時(shí),下敘說法對(duì)的的是[]A.A、B兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等,且都為零B.A、B兩點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)不相等D.當(dāng)電鍵K閉合時(shí),電子從大地沿導(dǎo)線向?qū)w移動(dòng).習(xí)題、b為電場(chǎng)中兩點(diǎn),且a點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn),則()A.把負(fù)電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加B.把正電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn)電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減少C.無論移動(dòng)的是正電荷還是負(fù)電荷,電荷的電勢(shì)能都要減少D.以上說法都不對(duì)6.如圖所示,在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有相距為l的兩點(diǎn)A、B兩點(diǎn),Q連線AB與電場(chǎng)線的夾角為θ,將一電荷量為q的正電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)。若沿直線AB移動(dòng)該電荷,電場(chǎng)力做功W1=______;若沿途徑ACB移動(dòng)該電荷,電場(chǎng)力做功W2=______;若沿曲線ADB移動(dòng)該電荷,電場(chǎng)力做功W3=______。由此可知,電荷在電場(chǎng)中移動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力做功的特點(diǎn)是________________________。7.如圖所示,實(shí)線為一勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線,一種帶電粒子射入電場(chǎng)后,留下一條從a到b虛線所示的徑跡,重力不計(jì),下列判斷對(duì)的的是()點(diǎn)電勢(shì)高于a點(diǎn)電勢(shì)B.粒子在a點(diǎn)的動(dòng)能不不大于在b點(diǎn)的動(dòng)能C.粒子在a點(diǎn)的電勢(shì)能不大于在b點(diǎn)的電勢(shì)能D.場(chǎng)強(qiáng)方向向左8.有一帶電粒子沿圖中的AB曲線穿過一勻強(qiáng)電場(chǎng),a、b、c。d均為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的等勢(shì)面,且電勢(shì)Ua<Ub<Uc<Ud,若不計(jì)粒子所受重力,那么()A.粒子一定帶負(fù)電B.粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線C.從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)粒子的電勢(shì)能增加D.粒子的動(dòng)能和電勢(shì)能之和在運(yùn)動(dòng)過程中保持不變9.如圖,在真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷A和B,電量分別為-Q和+2Q,它們相距L,如果在兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)O有一種半徑為r(2r<L)的空心金屬球,且球心位于O點(diǎn),則球殼上的感應(yīng)電荷在O點(diǎn)處的場(chǎng)強(qiáng)大小_____方向____.10.如圖5所示,導(dǎo)體棒AB靠近帶正電的導(dǎo)體Q放置.用手接觸B端,移去手指再移去Q,AB帶何種電荷______.若手的接觸點(diǎn)改在A端,狀況又如何______.11.有一絕緣空心金屬球A,帶有4×10-6C的正電荷,一種有絕緣柄的金屬小球B,帶有2×10-6C的負(fù)電荷.若把B球跟A球的內(nèi)壁相接觸,如圖6所示,則B球上電量為______C,A球上電量為_______C,分布在第五節(jié)、電勢(shì)差第5節(jié)、電勢(shì)差電勢(shì)差(1)定義:電場(chǎng)中兩點(diǎn)間電勢(shì)的差值,也叫電壓。用表達(dá)。(2)公式:或① 因此有:=-②注意:電勢(shì)差也是標(biāo)量,可正,可負(fù)。2、靜電力做功與電勢(shì)差的關(guān)系電荷Q在電場(chǎng)中從A移動(dòng)到B時(shí),靜電力做的功WAB等于電荷在A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)能之差。推導(dǎo):因此有:或③即:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差等于電場(chǎng)力做的功與試探電荷Q的比值。注意:電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差跟移動(dòng)電荷的途徑無關(guān),只與AB位置有關(guān)6.正點(diǎn)電荷p固定,虛線所畫同心圓表達(dá)等勢(shì)線,一種帶電粒子沿ab曲線運(yùn)動(dòng).若不計(jì)重力,則粒子()A.帶負(fù)電.B.從a到b,電場(chǎng)力對(duì)它做負(fù)功.C.從a到b,電場(chǎng)力對(duì)它不做功.D.在a、b兩點(diǎn)動(dòng)能、電勢(shì)能都相等.7.將q=2X10-8C的正電荷從電場(chǎng)中的A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功3X10-7J,從B點(diǎn)移到C點(diǎn),電勢(shì)能減少4X10-7J,從C點(diǎn)移到D點(diǎn),克服電場(chǎng)力做功5X10-7J,則、C兩點(diǎn)間電勢(shì)差大小為5V.、D兩點(diǎn)間電勢(shì)差大小為45V.與D兩點(diǎn)間電勢(shì)差大小為10V.與D兩點(diǎn)間電勢(shì)差大小為60V.8.帶電量q=-4X10-10C的電荷在電場(chǎng)中的A點(diǎn)含有的電勢(shì)能εA=-2X10-8J,在電場(chǎng)中的B點(diǎn)含有的電勢(shì)能εB=-6X10-8J,則下列判斷對(duì)的的是A.將電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),電場(chǎng)力做功6X10-8J.B.將電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn),克服電場(chǎng)力做功4X10-8JL與B兩點(diǎn)間電勢(shì)差大小為200V.與B兩點(diǎn)間電勢(shì)差大小為100V.9.AB是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線,若將一負(fù)電荷從A點(diǎn)處自由釋放,負(fù)電荷從A點(diǎn)沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),速度圖線如圖15-3所示.則A、B兩點(diǎn)電勢(shì)高低和場(chǎng)強(qiáng)的大小關(guān)系是()>UB,EA>>UB,EA<EB<UB,EA><UB,EA<EB如果此電荷從電場(chǎng)外移到電場(chǎng)中另一點(diǎn)B,電場(chǎng)力做功,則A、B間電勢(shì)差UAB12.一種帶電質(zhì)點(diǎn)電量為3x10-8C,逆著電場(chǎng)方向從A點(diǎn)移到B點(diǎn),外力做功6X10-5J,在此過程中,質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加了,問A與B兩點(diǎn)間電勢(shì)差大小為多少第六節(jié)、電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系第七節(jié)、電容器與電容第七節(jié)、電容器與電容電容器構(gòu)造:任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都能夠當(dāng)作一種電容器。電容器的充電、放電充電現(xiàn)象:從敏捷電流計(jì)能夠觀察到短暫的充電電流。充電后,切斷與電源的聯(lián)系,兩個(gè)極板間有電場(chǎng)存在,充電過程中由電源獲得的電能貯存在電場(chǎng)中,稱為電場(chǎng)能.放點(diǎn)現(xiàn)象:從敏捷電流計(jì)能夠觀察到短暫的放電電流.放電后,兩極板間不存在電場(chǎng),電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為其它形式的能量.充電——帶電量Q增加,板間電壓U增加,板間場(chǎng)強(qiáng)E增加,電能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能放電——帶電量Q減少,板間電壓U減少,板間場(chǎng)強(qiáng)E減少,電場(chǎng)能轉(zhuǎn)化為電能2、電容與水容器類比后得出。闡明:對(duì)于給定電容器,相稱于給定柱形水容器,C(類比于橫截面積)不變。這是量度式,不是關(guān)系式。在C一定狀況下,Q=CU,Q正比于U。定義:電容器所帶的電量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值,叫做電容器的電容。公式:?jiǎn)挝唬悍ɡ‵)尚有微法(F)和皮法(pF)1F=10-6F=10-12pF(4)電容的物理意義:電容是表達(dá)電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量,是由電容器本身的性質(zhì)(由導(dǎo)體大小、形狀、相對(duì)位置及電介質(zhì))決定的,與電容器是不是帶電無關(guān).3、平行板電容器的電容(1)靜電計(jì)是在驗(yàn)電器的基礎(chǔ)上制成的,用來測(cè)量電勢(shì)差.把它的金屬球與一種導(dǎo)體相連,把它的金屬外殼與另一種導(dǎo)體相連,從指針的偏轉(zhuǎn)角度能夠量出兩個(gè)導(dǎo)體之間的電勢(shì)差U.現(xiàn)象:保持Q和d不變,S越小,靜電計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度越大,U越大,電容C越??;保持Q和S不變,d越大,偏轉(zhuǎn)角度越小,C越小.保持Q、d、S都不變,在兩極板間插入電介質(zhì)板,靜電計(jì)的偏轉(zhuǎn)角度并且減小,電勢(shì)差U越小電容C增大.(2)結(jié)論:平行板電容器的電容C與介電常數(shù)ε成正比,跟正對(duì)面積S成正比,跟極板間的距離d成反比.平行板電容器的決定式:真空介質(zhì)1.有關(guān)電容的說法中對(duì)的的是()A.由C=Q/U可知.電容器的電容與它的帶電量、兩板間電壓有關(guān).B.電容器帶電量多,闡明它容納電荷的本領(lǐng)大.C.由Q=CU可知,當(dāng)U增大時(shí).Q能夠無限增大.D.兩個(gè)互相靠近彼此絕緣的人,即使不帶電,但它們之間有電容.2.對(duì)于一種電容器,下列說法對(duì)的的是()A.電容器兩板間電壓越大,電容越大.B.電容器兩板間電壓減小到原來的二分之一,它的電容就增加到原來的2倍.C.電容器所帶電量增加1倍,兩板間電壓也增加1倍.D.平行板電容器電容大小與兩板正對(duì)面積、兩板間距離及兩板間電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)有關(guān)5.如圖17-1所示,一平行板電容器兩板間有勻強(qiáng)電場(chǎng).其中有一種帶電液滴處在靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)發(fā)生下列哪些變化時(shí),液滴將向上運(yùn)動(dòng)?()A.將電容器下極板稍稍下移.B.將電容器上極板稍稍下移.C.將S斷開,并把電容器的下極板稍稍向左水平移動(dòng).D.將S斷開,并把電容器的上極板稍稍下移.6.如圖17-2,電源A的電壓為6v,電源B的電壓為8V,當(dāng)電鍵K從A轉(zhuǎn)B時(shí),通過電流計(jì)的電量為l2X10-5C;則電容器的電容為()A.2X10-5FB.-6F8.將一種平行板電容器接上電源后再切斷電源.然后使兩極板間的距離增大某些,則有關(guān)電容器兩極的電壓U和兩極間的場(chǎng)強(qiáng)E的變化,下列說法對(duì)的的是()增大,E增大,增大,E不變不變,E減小,減小,E減?。?.一平行板電容器充電后與電源斷開,正極板接地,在兩極板之間有一正點(diǎn)電荷(電量很小)固定在P點(diǎn),如圖17-3所示.以E表達(dá)兩極板間電場(chǎng)強(qiáng)度,U表達(dá)負(fù)極板電勢(shì),ε表達(dá)正點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能,將正極板移到圖中虛線所示的位置,則()變大,U減少不變,U升高.變小,U變小升高,E變大.11.如圖17-4所示,平行板電容器兩極板與電源兩極相連.為電流表,若將電容器的兩極板靠近,則在這一過程中:()A.中有電流,方向是a→b.B.中有電流,方向是b→a.C.電容器兩極板的帶電量都增大.D.電容器兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)增大.第八節(jié)、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)1.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)狀況(平衡、加速和減速)⑴.若帶電粒子在電場(chǎng)中所受合力為零時(shí),即∑F=0時(shí),粒子將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。例:帶電粒子在電場(chǎng)中處在靜止?fàn)顟B(tài),該粒子帶正電還是負(fù)電?⑵.若∑F≠0(只受電場(chǎng)力)且與初速度方向在同始終線上,帶電粒子將做加速或減速直線運(yùn)動(dòng)。(變速直線運(yùn)動(dòng))◎打入正電荷(右圖),將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。設(shè)電荷所帶的電量為q,板間場(chǎng)強(qiáng)為E電勢(shì)差為U,板距為d,電荷達(dá)成另一極板的速度為v,則電場(chǎng)力所做的功為:粒子達(dá)成另一極板的動(dòng)能為:由動(dòng)能定理有:(或?qū)懔Γ?.帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)(不計(jì)重力,且初速度v0⊥E,則帶電粒子將在電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng))物體在只受重力的作用下,被水平拋出,在水平方向上不受力,將做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上只受重力,做初速度為零的自由落體運(yùn)動(dòng)。物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為這兩種運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。3.示波管的原理(1)示波器:用來觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的電子儀器。其核心部分是示波管(2)示波管的構(gòu)造:由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏構(gòu)成(如圖)。(3)原理:運(yùn)用了電子的慣性小、熒光物質(zhì)的熒光特性和人的視覺暫留等,敏捷、直觀地顯示出電信號(hào)隨間變化的圖線。小結(jié):1、研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的兩條重要線索帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),是一種綜合電場(chǎng)力、電勢(shì)能的力學(xué)問題,研究的辦法與質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)相似,它同樣遵照運(yùn)動(dòng)的合成與分解、力的獨(dú)立作用原理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、功效原理等力學(xué)規(guī)律.研究時(shí),重要能夠按下列兩條線索展開.(1)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系——牛頓第二定律根據(jù)帶電粒子受到的電場(chǎng)力,用牛頓第二定律找出加速度,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式擬定帶電粒子的速度、位移等.這條線索普通合用于恒力作用下做勻變速運(yùn)動(dòng)的狀況.(2)功和能的關(guān)系——?jiǎng)幽芏ɡ砀鶕?jù)電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子所做的功,引發(fā)帶電粒子的能量發(fā)生變化,運(yùn)用動(dòng)能定理或從全過程中能量的轉(zhuǎn)化,研究帶電粒子的速度變化,經(jīng)歷的位移等.這條線索同樣也合用于不均勻的電場(chǎng).2、研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的兩類重要的思維技巧(1)類比與等效電場(chǎng)力和重力都是恒力,在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)可與重力作用下的運(yùn)動(dòng)類比.例如,垂直射入平行板電場(chǎng)中的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)可類比于平拋,帶電單擺在豎直方向勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)可等效于重力場(chǎng)強(qiáng)度g值的變化等.(2)整體法(全過程法)電荷間的互相作用是成對(duì)出現(xiàn)的,把電荷系統(tǒng)的整體作為研究對(duì)象,就能夠不必考慮其間的互相作用.電場(chǎng)力的功與重力的功同樣,都只與始末位置有關(guān),與途徑無關(guān).它們分別引發(fā)電荷電勢(shì)能的變化和重力勢(shì)能的變化,從電荷運(yùn)動(dòng)的全過程中功效關(guān)系出發(fā)(特別從靜止出發(fā)末速度為零的問題)往往能快速找到解題入口或簡(jiǎn)化計(jì)算.九、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)一、帶電粒子的加速1.勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速問題在正極板處有一帶正電離子,電量為q,初速度為v1=0,不計(jì)重力;兩豎直平行金屬板間距離為d,電勢(shì)差為U,有幾個(gè)辦法可求出正離子達(dá)成負(fù)極板時(shí)的速度v2?2.非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速問題qU=ΔEk3.多級(jí)加速器能夠使帶電粒子獲得更高的能量.如圖14-39金屬筒內(nèi)無電場(chǎng),帶電粒子每通過相鄰兩金屬筒的縫隙便被加速,以很高能量打到靶上.如果使帶電粒子含有一定的初速度v0,同時(shí)要受到與初速度v0不在同始終線上的合外力作用,它將要做曲線運(yùn)動(dòng),其中最簡(jiǎn)樸的狀況是:粒子只受電場(chǎng)力作用,且初速度v0方向垂直于電場(chǎng).帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)已知:帶電粒子電性為負(fù),電量大小為q,質(zhì)量為m,重力不計(jì),初速度v0垂直于場(chǎng)強(qiáng).勻強(qiáng)電場(chǎng):真空中YY′極板水平放置,二板距離為d,電勢(shì)差為U,板長(zhǎng)為l.水平:勻速直線運(yùn)動(dòng):vx=v0、l=v0t射線中點(diǎn)O′直接射出同樣.合動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)含有等時(shí)性(類平拋運(yùn)動(dòng))三、示波管1.構(gòu)造及功用(1)電子槍:發(fā)射并加速電子(2)偏轉(zhuǎn)電極YY′:使電子束豎直偏轉(zhuǎn)(加信號(hào)電壓)XX′:使電子束水平偏轉(zhuǎn)(加掃描電壓)(3)熒光屏(4)玻殼2.原理:(1)YY′作用:被電子槍加速的電子在YY′電場(chǎng)中做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),出電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)打到熒光屏上,(2)XX′的作用:總結(jié):在掃描電壓一周期內(nèi),信號(hào)電壓也變化一周期,熒光屏將出現(xiàn)一完整正弦圖形.4.如圖:14-43所示,實(shí)線為電場(chǎng)線,虛線為等勢(shì)面,且相鄰兩等勢(shì)面間電勢(shì)差相等,一正電荷在等勢(shì)面U3時(shí)含有的動(dòng)能為30J,它運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面U1時(shí),速度正好為零.令U2=0,那么該電荷的電勢(shì)能為4J,其動(dòng)能為__________J.1.帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問題能夠用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解,也可用動(dòng)能定理求解,在由非勻強(qiáng)電場(chǎng)中的加速問題,只可用能量觀點(diǎn)求解,在庫侖力提供向心力的勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律2.運(yùn)用合成與分解辦法研究靜電場(chǎng)中帶電粒子勻變速曲線運(yùn)動(dòng)問題時(shí),應(yīng)注意根據(jù)運(yùn)動(dòng)圖景,畫出位移或速度分解之平行四邊形,注意合、分運(yùn)動(dòng)等時(shí)性及矢量運(yùn)算法則的運(yùn)用.3.在運(yùn)用能量觀點(diǎn)求解時(shí),應(yīng)注意分析初、末兩位置的電勢(shì)差及初、末狀態(tài)的動(dòng)能,注意電場(chǎng)力做功與途徑無關(guān)的特點(diǎn),注意有時(shí)公式中qU=ΔEK中的U是運(yùn)動(dòng)過程中始、末位置間的電勢(shì)差,注意功的正負(fù).時(shí)總能量守恒.4.解決帶電油滴或帶電小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí),需同時(shí)考慮帶電體重力及電場(chǎng)力的作用.在只有重力和電場(chǎng)力做功時(shí),動(dòng)能、電勢(shì)能和重力勢(shì)能間互相轉(zhuǎn)化,且總能量守恒,由于重力G和靜電力FE做功都與途徑無關(guān),在該二力均為恒力時(shí),用復(fù)合場(chǎng)力(G與FE的合力)——等效替代重力和靜電力解決問題有時(shí)很方便.5.建議在本節(jié)講后一節(jié)習(xí)題課,將力學(xué)中的規(guī)律與電場(chǎng)中帶電體運(yùn)動(dòng)綜合起來。6.講述本節(jié)知識(shí)前,應(yīng)注意復(fù)習(xí)舊知,可由學(xué)生討論回想下列幾個(gè)問題:(1)物體做直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么?(2)用幾個(gè)辦法可研究重力場(chǎng)中平拋物體的運(yùn)動(dòng)?(3)電場(chǎng)力做功與電勢(shì)差的關(guān)系如何?與電勢(shì)能變化關(guān)系如何?W=qU及W=qEd合用于什么靜電場(chǎng)?公式中各量的物理意義如何?(4)動(dòng)能定理內(nèi)容及體現(xiàn)式如何?帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)接著演示課件:帶電粒子的加速下面一起來推導(dǎo)在加速運(yùn)動(dòng)中帶電粒子的速度。一種電量為q的靜止的帶電粒子,在一種電壓為U、極板間距為d的平行金屬板內(nèi)從一板運(yùn)動(dòng)到另一板時(shí)速度為v,如何求出速度v?(解法一)動(dòng)能定理:(1)(解法二)動(dòng)力學(xué)當(dāng)時(shí)速度不為零時(shí),物體能夠做平拋運(yùn)動(dòng)、豎直上拋或豎直下拋等多個(gè)運(yùn)動(dòng)。)小結(jié):靜止的帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用將做勻加速直線運(yùn)動(dòng),這跟物體在重力場(chǎng)中的自由落體運(yùn)動(dòng)相似;而當(dāng)時(shí)速度與電場(chǎng)力在一條直線上時(shí),做初速不為零的勻變速運(yùn)動(dòng)。需要注意的是:(1)式不僅合用于勻強(qiáng)電場(chǎng),也合用于非勻強(qiáng)電場(chǎng)(即一切電場(chǎng))。只是在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,帶電粒子的加速不再是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。帶電粒子的偏轉(zhuǎn)剛剛我們研究了當(dāng)v0=0和v0與F在一條直線上時(shí)帶電粒子做的都是勻變速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)v0與F不在始終線上時(shí),帶電粒子又將如何運(yùn)動(dòng)?這也有幾個(gè)狀況,我們只研究v0與F兩者垂直時(shí)帶電粒子的運(yùn)動(dòng),這就是帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)。帶電粒子的偏轉(zhuǎn)。同樣,根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成可求粒子偏轉(zhuǎn)時(shí)的速度v、偏向角和側(cè)位移y等。飛出電場(chǎng)時(shí)同樣求速度時(shí)也能夠用動(dòng)能定理。小結(jié):帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)類似于平拋運(yùn)動(dòng),是由垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向的勻速運(yùn)動(dòng)和沿場(chǎng)強(qiáng)方向的勻加速運(yùn)動(dòng)的合成,是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng)??偨Y(jié):今天我們研究了帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn),帶電粒子的加速是一種勻變速直線運(yùn)動(dòng),帶電粒子的偏轉(zhuǎn)是一種勻變速曲線運(yùn)動(dòng),類似于平拋運(yùn)動(dòng)。解決帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的普通環(huán)節(jié)是:(1)分析帶電粒子的受力狀況,特別要注意與否應(yīng)當(dāng)考慮重力,電場(chǎng)力與否恒定等。(2)分析帶電粒子的初始狀態(tài)及條件,擬定帶電粒子作直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)。(3)建立對(duì)的的物理模型,擬定解題辦法是動(dòng)力學(xué),還是能量守恒(或動(dòng)能定理)。(4)運(yùn)用物理規(guī)律或其它手段(如圖線等)找出物理量間的關(guān)系,建立方程組。6、有三個(gè)質(zhì)量相等的分別帶正電、帶負(fù)電和不帶電的油滴,從水平放置的兩扳間以相似的水平速度Vo先后垂直射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,并分別落到負(fù)極板的A、B、C處.如圖18-1所示,由此可知落至A處的油滴_________;落至B處的油滴_________;落至C處的油滴_______(填“帶正電”“帶負(fù)電”或“不帶電”)dyU17、如圖18-2,初速度為0dyU1轉(zhuǎn)電場(chǎng),離開電場(chǎng)時(shí)的偏移量是Y,偏轉(zhuǎn)板間距d,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,板長(zhǎng)

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論