人教版高中物理選修1-1課件1.2電場(chǎng)

人教版高中物理選修1-1課件1.2《電場(chǎng)REPORTING目錄電場(chǎng)基本概念靜電場(chǎng)恒定電流產(chǎn)生的電場(chǎng)電場(chǎng)力與電勢(shì)能電場(chǎng)在生活中的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)：探究影響電荷間相互作用力因素PART01電場(chǎng)基本概念REPORTING存在于電荷周圍的一種特殊物質(zhì)，它對(duì)放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用。電場(chǎng)定義電場(chǎng)對(duì)放入其中的電荷有力的作用，這種力叫做電場(chǎng)力。電場(chǎng)性質(zhì)電場(chǎng)定義與性質(zhì)同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。電荷在電場(chǎng)中受到電場(chǎng)力的作用，同時(shí)電荷也能產(chǎn)生電場(chǎng)。電荷與電場(chǎng)關(guān)系電荷與電場(chǎng)的關(guān)系電荷間的相互作用放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的電荷所受的電場(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。電場(chǎng)強(qiáng)度定義規(guī)定正電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。電場(chǎng)強(qiáng)度方向電場(chǎng)強(qiáng)度及方向PART02靜電場(chǎng)REPORTING靜電現(xiàn)象指靜止?fàn)顟B(tài)下的電荷所產(chǎn)生的現(xiàn)象，如摩擦起電、接觸帶電等。原因不同物質(zhì)的原子核束縛電子的能力不同，當(dāng)兩個(gè)物體相互接觸或摩擦?xí)r，電子從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，使正負(fù)電荷分開，產(chǎn)生靜電現(xiàn)象。靜電現(xiàn)象及原因描述電場(chǎng)分布情況的曲線，電場(chǎng)線上每點(diǎn)的切線方向表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向。電場(chǎng)線等勢(shì)面電場(chǎng)強(qiáng)度電勢(shì)相等的各個(gè)點(diǎn)構(gòu)成的面，等勢(shì)面與電場(chǎng)線處處垂直。描述電場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量，其大小與試探電荷所受的電場(chǎng)力成正比，與試探電荷的電荷量成反比。030201靜電場(chǎng)分布規(guī)律靜電除塵靜電噴涂靜電復(fù)印靜電紡絲靜電場(chǎng)在生活中的應(yīng)用利用靜電吸附原理，將空氣中的塵埃吸附在帶電極板上，達(dá)到除塵的目的。利用靜電感應(yīng)原理，使感光鼓表面帶上電荷，形成潛像，再通過顯影、轉(zhuǎn)印和定影等步驟得到復(fù)印件。利用靜電吸引原理，將涂料微粒吸附在工件表面，形成均勻的涂層。利用靜電拉伸原理，將高分子溶液或熔體在靜電場(chǎng)中拉伸成纖維。PART03恒定電流產(chǎn)生的電場(chǎng)REPORTING恒定電流電流強(qiáng)度電壓電阻恒定電流基本概念01020304大小和方向都不隨時(shí)間變化的電流。單位時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量，用$I$表示，單位是安培（A）。電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，用$U$表示，單位是伏特（V）。導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用，用$R$表示，單位是歐姆（$Omega$）。產(chǎn)生條件導(dǎo)體內(nèi)部存在自由電荷，且導(dǎo)體兩端存在電壓。恒定電場(chǎng)建立當(dāng)導(dǎo)體兩端電壓穩(wěn)定時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部建立起恒定電場(chǎng)，自由電荷在電場(chǎng)力作用下定向移動(dòng)形成電流。產(chǎn)生原因?qū)w兩端存在電勢(shì)差。恒定電流產(chǎn)生原因和條件恒定電流在生活中的應(yīng)用家庭用電設(shè)備如電燈、電視、冰箱等都是通過恒定電流供電的。工廠中的電動(dòng)機(jī)、電解槽等設(shè)備需要恒定電流供電以保證正常運(yùn)行。交通信號(hào)燈中的LED燈需要恒定電流供電以保證亮度穩(wěn)定。手機(jī)、電動(dòng)車等充電設(shè)備需要將交流電轉(zhuǎn)換為恒定直流電進(jìn)行充電。家庭用電工業(yè)用電交通信號(hào)燈充電設(shè)備PART04電場(chǎng)力與電勢(shì)能REPORTING

電場(chǎng)力定義及性質(zhì)電場(chǎng)力定義電荷在電場(chǎng)中受到的力，方向與電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同或相反。電場(chǎng)力性質(zhì)電場(chǎng)力是矢量，具有大小和方向，遵循牛頓第三定律，即作用力與反作用力大小相等、方向相反。電場(chǎng)力與電荷量的關(guān)系電場(chǎng)力與電荷量成正比，即F=qE，其中F為電場(chǎng)力，q為電荷量，E為電場(chǎng)強(qiáng)度。電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能，與電荷量及所在位置的電勢(shì)有關(guān)。電勢(shì)能定義電勢(shì)能Ep=qφ，其中q為電荷量，φ為電勢(shì)。對(duì)于點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)，電勢(shì)φ=kQ/r，其中k為靜電力常量，Q為場(chǎng)源電荷量，r為到場(chǎng)源電荷的距離。電勢(shì)能計(jì)算電勢(shì)能是標(biāo)量，具有大小而無方向，與所在位置的電勢(shì)高低有關(guān)。在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，電勢(shì)能的變化等于電場(chǎng)力所做的功。電勢(shì)能與電勢(shì)的關(guān)系電勢(shì)能概念及計(jì)算電場(chǎng)力與電勢(shì)能的關(guān)系電場(chǎng)力做功等于電勢(shì)能的減少量，即WAB=EpA-EpB，其中WAB為電場(chǎng)力從A點(diǎn)到B點(diǎn)所做的功，EpA和EpB分別為A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢(shì)能。電場(chǎng)力與電勢(shì)的關(guān)系電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與等勢(shì)面垂直，且指向電勢(shì)降低的方向。在等勢(shì)面上移動(dòng)電荷時(shí)，電場(chǎng)力不做功，即等勢(shì)面與電場(chǎng)線處處垂直。電場(chǎng)力做功與路徑無關(guān)電場(chǎng)力做功只與初末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)。因此，在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí)，可以選擇任意路徑進(jìn)行計(jì)算。電場(chǎng)力與電勢(shì)能關(guān)系PART05電場(chǎng)在生活中的應(yīng)用REPORTING靜電除塵原理利用靜電場(chǎng)使氣體電離，塵粒與負(fù)離子結(jié)合帶上負(fù)電后，趨向陽(yáng)極表面放電而沉積。應(yīng)用實(shí)例在冶金、化學(xué)等工業(yè)中用以凈化氣體或回收有用塵粒，如靜電除塵器。靜電除塵原理及應(yīng)用靜電噴涂原理及應(yīng)用靜電噴涂原理利用高壓靜電電場(chǎng)使帶負(fù)電的涂料微粒沿著電場(chǎng)相反的方向定向運(yùn)動(dòng)，并將涂料微粒吸附在工件表面的一種噴涂方法。應(yīng)用實(shí)例家具、汽車等行業(yè)的表面涂裝處理，具有節(jié)省涂料、提高生產(chǎn)效率、改善勞動(dòng)條件等優(yōu)點(diǎn)。靜電復(fù)印原理利用靜電感應(yīng)原理獲得復(fù)制件的方法。利用靜電感應(yīng)使帶靜電的光敏材料表面在曝光時(shí)，按影像使局部電荷隨光線強(qiáng)弱發(fā)生相應(yīng)的變化而存留靜電潛影，經(jīng)一定的干法顯影、影像轉(zhuǎn)印和定影而得到復(fù)制件。應(yīng)用實(shí)例復(fù)印機(jī)、打印機(jī)等設(shè)備中廣泛應(yīng)用，具有操作簡(jiǎn)便、迅速、圖像清晰、可擴(kuò)印和縮印等優(yōu)點(diǎn)。靜電復(fù)印原理及應(yīng)用PART06實(shí)驗(yàn)：探究影響電荷間相互作用力因素REPORTINGVS通過實(shí)驗(yàn)探究電荷間相互作用力與哪些因素有關(guān)，并了解電場(chǎng)的基本性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)原理庫(kù)侖定律。真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的電荷量的乘積成正比，與它們的距離的二次方成反比，作用力的方向在它們的連線上。實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮韺?shí)驗(yàn)步驟1.準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材，包括電荷測(cè)量?jī)x、金屬球、細(xì)線、絕緣支架等。2.將兩個(gè)金屬球分別懸掛在絕緣支架上，并調(diào)整它們的位置，使它們處于同一水平線上且相距適當(dāng)距離。實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)3.使用電荷測(cè)量?jī)x給兩個(gè)金屬球分別帶上等量異種電荷。4.觀察并記錄兩個(gè)金屬球之間的相互作用力（吸引力或排斥力）以及它們之間的距離。5.改變兩個(gè)金屬球所帶的電荷量或它們之間的距離，重復(fù)步驟4的實(shí)驗(yàn)操作。實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)1.保持實(shí)驗(yàn)環(huán)境的干燥和清潔，避免灰塵等雜質(zhì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。2.在給金屬球帶電時(shí)，要確保帶上的是等量異種電荷，避免出現(xiàn)誤差。3.在觀察和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，要保持細(xì)心和耐心，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。01020304實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)數(shù)據(jù)處理：將實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，包括兩個(gè)金屬球所帶的電荷量、它們之間的距離以及相互作用力的大小和方向?？梢允褂帽砀窕驁D表等形式進(jìn)行數(shù)據(jù)展示。數(shù)據(jù)分析方法1.通過比較不同組別實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中的相互作用力和距離的關(guān)系，探究電荷間相互作用力與距離