《教科版高二上學(xué)期物理物理教學(xué)課件:選修3-1 第一章 靜電場 總復(fù)習(xí)(共50張) (共50張PPT)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《教科版高二上學(xué)期物理物理教學(xué)課件:選修3-1 第一章 靜電場 總復(fù)習(xí)(共50張) (共50張PPT)(50頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、靜 電 場 復(fù) 習(xí) v本 章 知 識 結(jié) 構(gòu)電 場 電 場 “ 能 ” 的 性質(zhì)庫 侖 定 律電 荷 守 恒 定 律電 容 器兩 個 性 質(zhì)兩 個 定 律帶 電 粒 子 在 電 場 中 的 運 動 平 衡加 速電 場 “ 力 ” 的 性質(zhì) 偏 轉(zhuǎn) 電 勢 差電 勢電 場 線電 場 強 度 一、庫侖定律:F=kQq/r2 一 、 基 本 概 念1、 起 電 方 式 摩 擦 起 電 接 觸 起 電 感 應(yīng) 起 電 實 質(zhì) : 電 子 的 得 失 或 轉(zhuǎn) 移2、 元 電 荷 : 1e=1.6 10 19 C3、 比 荷 : 物 體 所 帶 電 量 與 物 體 質(zhì) 量 的 比 值 q / m4、 點
2、電 荷 : 有 帶 電 量 而 無 大 小 形 狀 的 點 ,是一種理想化模型 電 荷 既 不 能 創(chuàng) 造 , 也 不 能 消 失 , 它 只 能 從 一 個 物 體轉(zhuǎn) 移 到 另 一 個 物 體 , 或 從 物 體 的 這 一 部 分 轉(zhuǎn) 移 到 另 一 部 分 ,在 轉(zhuǎn) 移 過 程 中 總 電 荷 量 不 變 。二 、 電 荷 守 恒 定 律 2、 公 式 : F = k Q1 Q2 / r2k=9 109Nm2/c2 靜 電 力 常 量Q1 、 Q2 兩 個 點 電 荷 帶 電 量 的 絕 對 值 r 兩 個 點 電 荷 間 的 距 離3、 適 用 條 件 : 真 空 中 的 點 電 荷
3、4、 對 庫 侖 定 律 的 理 解 :三 、 庫 侖 定 律1、 內(nèi) 容 : 在 真 空 中 兩 個 點 電 荷 間 的 作 用 力 跟 它 們 的 電 荷 量 的 乘 積 成 正 比 , 跟 它 們 之 間 的 距 離 的 平 方 成 反 比 , 作 用 力 的 方 向 在 它 們 的 連 線 上 。 兩 電 荷 間 的 庫 侖 力 是 一 對 作 用 力 和 反 作 用 力 r 0時 , F Q1 Q2r 例1兩個完全相同的金屬小球帶有正、負電荷,相距一定的距離,先把它們相碰后置于原處,則它們之間的庫侖力和原來相比將 D A變大B變小C不變 D以上情況均有可能變式訓(xùn)練:兩相同小球帶電量分
4、別為9Q和-Q,相距R時,它們之間的庫侖力為F;把它們相碰后再,放到原位置,則它們之間的庫侖力為多大? 例 2 兩 個 直 徑 為 r的 金 屬 帶 電 球 , 當 它 們 相 距 100r時 的 作 用 力 為F。 當 它 們 相 距 為 r時 的 作 用 力 A、 F/100 B、 104F C、 100F D、 以 上 答 案 均 不 對說 明 : 庫 侖 定 律 只 適 于 點 電 荷 間 的 互 相 作 用 點 電 荷 是 在 研 究 電荷 之 間 相 互 作 用 時 抽 象 出 來 的 理 想 化 的 物 理 模 型 , 即 體 積 不 計 的帶 電 體 當 帶 電 體 的 大 小
5、 和 帶 電 體 間 的 距 離 不 可 比 擬 以 至 于 帶 電體 的 形 狀 、 大 小 對 它 們 之 間 作 用 力 的 影 響 可 以 忽 略 不 計 時 , 這 樣的 帶 電 體 可 視 為 點 電 荷 均 勻 的 帶 電 球 體 也 可 視 為 點 電 荷 , 電 荷集 中 在 球 心 例 3如 圖 所 示 , A、 B兩 個 點 電 荷 , 質(zhì) 量 分 別 為 m1、 m2, 帶 電 量分 別 為 q1、 q2。 靜 止 時 兩 懸 線 與 豎 直 方 向 的 夾 角 分 別 為 1、 2,且 A、 B恰 好 處 于 同 一 水 平 面 上 , 則A、 若 q1=q2, 則
6、1 = 2 B 若 q1 q2, 則 1 2C、 若 m1=m2, 則 1 = 2 D 若 m1 m2, 則 1 221A B 能 力 提 升若 兩 懸 線 長 度 相 同 , 1 =300, 2 600, 則 m1: m2 ? m1:m2 Tan1/tan2 tan=F/mgmg.tan=F 二、電場、電場強度 電場的基本性質(zhì):對放入其中的帶電體有力的作用 3、電場強度: 矢量 方向:矢量 三、電場線 2、電場線的特點: 電勢能co sW qEd qEl 電電場力對電荷做功為:WAB= q UAB電勢能大小等于把電荷移動到無窮遠處電場力做功的多少 電勢1、電勢:電荷在電場中某一點的電勢能與它
7、的電荷量的比值2、公式:qEp3、單位:在國際單位制中,電勢的單位是伏特,符號是V1V=1J/C 電勢沿著電場線方向,電勢如何變化呢?3,大小等于單位正電荷移動到無窮遠處電場力做功的多少4、沿著電場線的方向,電勢越來越低如何確定電場中某點的電勢呢?5、電勢具有相對性,先規(guī)定電場中某處的電勢為零,然后才能確定電場中其他各點的電勢。(通常取離場源電荷無限遠處或大地的電勢為零)6、電勢是標量,只有大小,沒有方向。(負電勢表示該處的電勢比零電勢處電勢低。) 思考沿著電場線方向,電勢能,電場強度與電場線有什么關(guān)系正電荷沿著電場線的方向,電勢能越來越低負電荷沿著電場線的方向,電勢能越來越高電場線密集的地方
8、電場強度較大電場線稀疏的地方電場強度較小電場強度方向沿著電場線切線方向 如圖所示是一條電場線上的三點,電場線的方向由a到c,a、b間的距離等于b、c間的距離,用、和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點的電勢和電場強度,可以斷定:電勢a b c cba cbba cba cba EEEDC EEEBA . a b c EA 等勢面幾種典型電場的等勢面:一般畫等差的等勢面等勢面的疏密反映電場強弱1、點電荷電場中的等勢面:以點電荷為球心的一簇球面 等勢面2、等量異種點電荷電場中的等勢面:兩簇對稱曲面 等勢面3、等量同種點電荷電場中的等勢面:兩簇對稱曲面 等勢面5、勻強電場中的等勢面:垂直于電場線的
9、一簇平面4、形狀不規(guī)則的帶電導(dǎo)體附近的電場線及等勢面 等勢面 點電荷勢場 電偶極勢場 電容器勢場 電導(dǎo)塊勢場 綜合勢場圖 場勢微分式 等勢面如圖所示,虛線a、b和c是某靜電場中的三個等勢面,它們的電勢分別為、和,一帶正電粒子射入電場中,其運動軌跡如實線KLMN所示。由圖可知:A、粒子從K到L的過程中,電場力做負功B、粒子從L到M的過程中,電場力做負功C、粒子從K到L的過程中,電勢能增加D、粒子從L到M的過程中,動能減少a b c AC abc K L M N 等勢面如圖所示,三個等差等勢面上有a、b、c、d四點,若將一個正電荷由c經(jīng)a移動到d電場力做正功W1,若由c經(jīng)b移動到d電場力做正功W2
10、,則: 2121 2121 2121 2121. ,WWD WWC WWB WWA 1 2 3c ab dD 四、靜電屏蔽 五、電勢能、電勢差、電勢、等勢面 如圖所示,實線為電場線,電子僅在電場力作用下沿虛線軌跡自M點至N點經(jīng)過電場。請比較M、N兩點的電勢高低、場強大小、電子在兩點的電勢能大小、動能大小。 六、電容器的電容 2、平行板電容器的常見變化: 例、一平行板電容器充電后與電源斷開,負極板接地。在兩極板間有一正電荷(電量很?。?,固定在P點,如圖所示。以E表示兩板間的場強,U表示電容器的電壓,表示正電荷在P點的電勢能。若保持負極板不動,將正極板移到圖中虛線所示位置,則( ) 七、電粒子在勻
11、強電場中的運動 解法一:(牛頓運動定律) 解法二:(動能定理) 2、偏轉(zhuǎn) 例、如圖所示,一個質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒子,以v的速度垂直于電場方向射入兩平行金屬板間的勻強電場中。兩金屬板長度均為l,間距為d,兩板間電壓為U,求粒子射出兩金屬板間時偏轉(zhuǎn)的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度.(不計粒子重力) 例、一個初動能為Ek的帶電粒子,以速率v垂直電場線方向飛入帶電的平行板電容器(不計重力) ,飛出時帶電粒子的動能為飛入時動能的2倍,如果使粒子射入電場的初速度變?yōu)樵瓉淼?倍,那么,它飛出電容器的時刻動能為Ek的( ) Ek=qEy 如圖所示,細線一端系著一個帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球,另一端固定于O點,加一勻強電場后可使小球靜止于圖示位置,此時懸線與豎直方向夾角為。要使電場的場強最小,該電場場強的方向怎樣?大小如何?O q垂直懸線斜向上方qmgE sin 比值定義電場強度電勢電容 qEp