人教课标版高中物理选修3-1：《静电场》复习课件-新版.ppt

1、电荷电荷电荷守恒定律电荷守恒定律库仑定律库仑定律电场电场电场力的性质电场力的性质电场能的性质电场能的性质场强定义式：场强定义式：点电荷电场场强：点电荷电场场强：匀强电场的场强：匀强电场的场强：电场力：电场力：qFE 2rQkE dUE 221rQQkF qEF qWUABAB BAABU 形象描述形象描述电场线电场线等势面等势面方向反映某点场强方向方向反映某点场强方向疏密表示场强的强弱疏密表示场强的强弱电场线垂直于等势面电场线垂直于等势面沿场强方向电势降落最快沿场强方向电势降落最快电场线密集处等势面也电场线密集处等势面也密密应用应用带电粒子在电场中的带电粒子在电场中的1、平衡；、平衡；2、直线

2、运动；、直线运动；3、偏转、偏转电场中的导体：静电感应；静电平衡电场中的导体：静电感应；静电平衡电容器电容器场强的叠加原理：场强的叠加原理：qEP电势差：电势差：)(BAqBAqqPBPAABEEW电电势势：电势能：电势能：平行四边形定则平行四边形定则=quAB电势差与电场强度电势差与电场强度的关系：的关系：U=Ed EP=q适用范围适用范围电荷的意义电荷的意义FEq2QEkr定义式，适用于定义式，适用于一切电场一切电场仅对点电荷的仅对点电荷的电场适用电场适用q是检验电荷，是检验电荷，E与与q无关无关Q是场源电荷，是场源电荷，E与与Q成正比成正比FEq2QEkr：dUE dUE 仅对匀强电场仅

3、对匀强电场适用适用d为沿电场线为沿电场线方向的距离方向的距离特点：特点：a a、离点电荷越近，电场线越密，场强越大、离点电荷越近，电场线越密，场强越大b b、以点电荷为球心作个球面，电场线处处、以点电荷为球心作个球面，电场线处处与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，与球面垂直，在此球面上场强大小处处相等，方向不同。方向不同。几种常见电场中电场线的分布及特点几种常见电场中电场线的分布及特点 1 1、正、负点电荷的电场中电场线的分布、正、负点电荷的电场中电场线的分布特点：特点：a a、沿两点电荷之间的连、沿两点电荷之间的连线，场强先变小后变大线，场强先变小后变大b b、两点电荷连线中、两点电荷连

4、线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直中垂面（中垂线）垂直2 2、等量异种点电荷形成的电场中的、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布电场线分布c c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点中点0 0等距离各点场强相等。等距离各点场强相等。3 3、等量同种点电荷形成的电场中电场、等量同种点电荷形成的电场中电场线分布情况线分布情况特点：特点：a a、两点电荷连线中、两点电荷连线中点点O O处场强为处场强为0 0b b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，、两点电荷连线中点附近的电场线非

5、常稀疏，但场强并不为但场强并不为0 0c c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏后变疏如何比较电场中任两点的场强大小和如何比较电场中任两点的场强大小和方向呢？方向呢？1、判断电场强度大小的几种方法、判断电场强度大小的几种方法：方法一方法一:由定义式由定义式E=Fq决定；决定；方法二方法二:在点电荷电场中，在点电荷电场中，E=kQr2；方法三方法三:电力线密（疏）处强大（小）电力线密（疏）处强大（小）;方法四方法四:在匀强电场中，场强处处相等；在匀强电场中，场强处处相等；。如何比较电场中任两点电势的高低呢？如何比较电场中任两点电势的高低呢？方法一

6、方法一:根据电场线方向判断，顺着电场根据电场线方向判断，顺着电场线方向，电势越来越低；线方向，电势越来越低；方法二方法二:根据电势差判断，若根据电势差判断，若UAB0，则则AB题题1将一个正电荷从无穷远处移入电场将一个正电荷从无穷远处移入电场中中M点，电场力做功为点，电场力做功为8.0109焦。若焦。若将另一个等量的负电荷从无穷远处移入将另一个等量的负电荷从无穷远处移入电场中电场中N点，电场力做功为点，电场力做功为9109焦，焦，则正确的结果是：则正确的结果是：（A）UMUNU0 （B）UNUMU0（C）UNUMU0 （D）UMUNU0方法一方法一:根据电场力做功的正负判断，根据电场力做功的正

7、负判断，若电场力对移动电荷做正（负）功，若电场力对移动电荷做正（负）功，则电势能减少（增加）；则电势能减少（增加）；方法二方法二:将将q、U带符号代入带符号代入=qU计算，计算，若若0，则电势能增加。，则电势能增加。如何比较电荷电势能的大小呢？如何比较电荷电势能的大小呢？题题2是非题（并简要说明理由。）是非题（并简要说明理由。）（A）电荷沿电场线方向移动时，其）电荷沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。电势能一定减小。（B）检验电荷在电场中某点所受的）检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在该点具有的电电场力很大时，它在该点具有的电势能也一定大。势能也一定大。（C）把两个异号电荷靠近时，电

8、荷）把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。电势能增大。电场线的作用n判断场强的大小与方向n判断电荷在电场的受力方向n判断电势的高低n判断在电场中移动电荷做功的正负n判断电荷电势能的大小n解释静电感应现象n静电屏蔽：静电屏蔽：n1.静电感应静电感应n2.静电平衡静电平衡n特点特点:1.无电荷定向移动无电荷定向移动n 2.导体内部场强处处为零导体内部场强处处为零,电势相等电势相等n 3.静电荷只分布在外表面静电荷只分布在外表面n 4.导体表面外场强和表面垂直导体表面外场强和表面垂直n3.静电屏蔽静电屏蔽是非题（并简要说明理由。）是非题（并简要说明理由。）（A）电荷沿电场线方向移动时，其电势能）电荷

9、沿电场线方向移动时，其电势能一定减小。一定减小。（B）检验电荷在电场中某点所受的电场力）检验电荷在电场中某点所受的电场力很大时，它在该点具有的电势能也一定大。很大时，它在该点具有的电势能也一定大。（C）把两个异号电荷靠近时，电荷电势能）把两个异号电荷靠近时，电荷电势能增大。增大。一一.带电粒子的加速带电粒子的加速如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压以电压U两板间有一个带正电荷量为两板间有一个带正电荷量为q的带电粒子的带电粒子，它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负，它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负极板时的速

10、度有多大？极板运动，到达负极板时的速度有多大？Uq-+带电粒子在电场力的作用下，电场力所的功带电粒子在电场力的作用下，电场力所的功 W=qU，设带电粒子到达负极板时的速度为，设带电粒子到达负极板时的速度为VqE由动能定理由动能定理 1/2mv2=qUmqUV2上式是从匀强电场的情况得出的，上式是从匀强电场的情况得出的，但是同样适用非匀强电场的情况但是同样适用非匀强电场的情况 二二.带电粒子的偏转带电粒子的偏转如图所示，在真空中水平放置一对金属板如图所示，在真空中水平放置一对金属板Y和和Y，板，板间距离为间距离为d在两板间加以电压在两板间加以电压U，两板间的匀强电场，两板间的匀强电场的场强为的场

11、强为E=U/d现有一电荷量为现有一电荷量为q的带电粒子以水平的带电粒子以水平速度速度v0射入电场中射入电场中.带电粒子在初速度方向做匀速运动带电粒子在初速度方向做匀速运动 L=V0t t=L/V0带电粒子在电场力方向做匀加速运动带电粒子在电场力方向做匀加速运动qEF mqEa/带电粒子通过电场的侧移带电粒子通过电场的侧移20222121VLmdqUaty偏向角偏向角LymdVqULVatVVy2tan2000124QQ 适用范围适用范围电荷的意义电荷的意义FEq2QEkr定义式，适用于定义式，适用于一切电场一切电场仅对点电荷的仅对点电荷的电场适用电场适用q是检验电荷，是检验电荷，E与与q无关无

12、关Q是场源电荷，是场源电荷，E与与Q成正比成正比FEq2QEkr：dUE dUE 仅对匀强电场仅对匀强电场适用适用d为沿电场线为沿电场线方向的距离方向的距离1.1.无论场源电荷的正负，靠近场源处场强大（线密）无论场源电荷的正负，靠近场源处场强大（线密）2.2.在点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点在点电荷形成的电场中，不存在场强相同的点（方向不同）（方向不同）3.3.电场线与球面垂直电场线与球面垂直等量异种电荷电场线分布特点：等量异种电荷电场线分布特点：1.1.沿两电荷连线，场强先变小（中心最小），后变大沿两电荷连线，场强先变小（中心最小），后变大2.2.中垂线（面）上场强方向均同，往上往下

13、大小均减小中垂线（面）上场强方向均同，往上往下大小均减小3.3.对称（左右，上下）对称（左右，上下）1.1.两点电荷连线中点处场强为零，此处无电场线两点电荷连线中点处场强为零，此处无电场线2.2.中点附近电场线非常稀疏，但场强不为零中点附近电场线非常稀疏，但场强不为零3.3.从中点沿中垂线到无穷远，电场线先变密后变疏从中点沿中垂线到无穷远，电场线先变密后变疏点板电场线分布特点：点板电场线分布特点：1.1.以点电荷向平板所做垂线为轴，电场线左右两边对称以点电荷向平板所做垂线为轴，电场线左右两边对称2.2.平板表面附近的电场线与平板垂直平板表面附近的电场线与平板垂直3.3.电场线分布类似于等量异种

14、电荷的电场分布，而带电场线分布类似于等量异种电荷的电场分布，而带 电平板恰为两个点电荷连线的垂直平分线电平板恰为两个点电荷连线的垂直平分线例例1 1：在电场中在电场中A A处放点电荷处放点电荷+q+q，其受电场力为，其受电场力为F F，方向向左，则，方向向左，则A A处场强大小处场强大小 ，方，方向为向为 ；若将；若将A A处放点电荷为处放点电荷为2q2q，则，则该处电场强度大小为该处电场强度大小为 ，方向，方向为为 。Fq向左向左向左向左Fq特点：特点：a a、沿两点电荷之间的连线，、沿两点电荷之间的连线，场强先变小后变大场强先变小后变大b b、两点电荷连线中、两点电荷连线中垂面（中垂线）上

15、，场强方向均相同，且总与中垂面垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直（中垂线）垂直2 2、等量异种点电荷形成的电场中的电场线、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布分布c c、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点、在中垂面（中垂线）上，与两点电荷连线的中点0 0等距离各点场强相等。等距离各点场强相等。3 3、等量同种点电荷形成的电场中电场、等量同种点电荷形成的电场中电场线分布情况线分布情况特点：特点：a a、两点电荷连线中、两点电荷连线中点点O O处场强为处场强为0 0b b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏，但场强并不为

16、但场强并不为0 0c c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密后变疏后变疏例例2 2、正检验电荷、正检验电荷q q在电场中在电场中P P点处开始向点处开始向QQ点点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：力不计），则可以确定它所处的电场可能是：（）ABCDPQPQPQPQC例例3、如图所示，三个等差等势面上有、如图所示，三个等差等势面上有a、b、c、d四四点，若将一个正电荷由点，若将一个正电荷由c经经a移动到移动到d电场力做正功电场力做正功W1，若由若由c经经b移动到移动到d电场力做正功电场力做正功W2，则：，则：2121212121212121.，WWDWWCWWBWWA123cabdD、如图、如图2所示，对两个电量均为所示，对两个电量均为+q的点电荷的点电荷连线中点连线中点O和中垂线上某点和中垂线上某点P正确的关系是正确的关系是（）C、将正电荷从、将正电荷从O点移至点移至P点，电场力做正功点，电场力做正功 D、将正电荷从、将正电荷从O点移至点移至P点，电场力做负功点，电场力做负功 0 EP 0 P ,E0EPPMNO+q+q图2