2019春高中物理第1章静电场章末小结课件新人教版选修3_1.ppt

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1、第一章,静电场,章 末 小 结,知 识 结 构,静电场,静电场,静电场,静电场,规 律 方 法,一、电场的力的性质的描述 1对库仑定律的三点提醒 (1)库仑定律仅适用于真空中两个静止点电荷间静电力的计算，空气中也可近似适用。 (2)计算点电荷间的静电力时，不必将表示电荷q1、q2的带电性质的正、负号代入公式中。 (3)库仑力的方向由两点电荷的电性决定，可按照同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来确定。,2对电场和电场线的理解 (1)电场是客观存在的物质，电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线。 (2)电场中某点的电场强度E的大小和方向是唯一的，其大小只由电场本身的特性决定，故不能认为E与F成正

2、比、与q成反比。 (3)电场线不是电荷的运动轨迹，根据电场线的方向能确定电荷的受力方向和加速度方向，不能确定电荷的速度方向和运动轨迹。 (4)只根据一条电场线无法判断电场强弱和场源情况。,3场强的叠加 多个电场在空间某点产生的合场强，等于每个电场单独存在时在该点产生的场强的矢量和，这就是场强叠加原理。由于电场强度是矢量，求合场强需用平行四边形定则。,B,点评：明确“b点处的场强为零”的准确含义是解题的关键。,二、电场的能的性质的描述 1电势的高低和电势能大小、正负的判定方法 (1)根据场源电荷判断 离场源正电荷越近，电势越高，正检验电荷的电势能(为正值)越大，负检验电荷的电势能(为负值)越小。

3、 离场源负电荷越近，电势越低，正检验电荷的电势能(为负值)越小，负检验电荷的电势能(为正值)越大。,(2)根据电场线判断 顺着电场线的方向，电势逐渐降低，检验正电荷(或负电荷)的电势能逐渐减小(增加)。 逆着电场线的方向，电势逐渐升高，检验正电荷(或负电荷)的电势能逐渐增加(减小)。 (3)根据电场力做功判定 电场力对正电荷做正功时，正电荷由高电势(电势能大)的点移向低电势(电势能小)的点。 电场力对负电荷做正功时，负电荷由低电势(电势能大)的点移向高电势(电势能小)的点。,2电场强度、电势、电势差、电势能的比较,特别提醒场强为零的点，电势、电势能不一定为零；电势为零的点，场强不一定为零，电势

4、能一定为零；电势能为零的点，场强不一定为零，电势一定为零。,AB,解析：由运动的速度时间图象可看出，带正电的粒子的加速度在A点时较大，由牛顿第二定律得知在A点的电场力大，故A点的电场强度一定大于B点的电场强度，故A正确；由A到B的过程中，速度变大，说明是电场力做正功，电势能转化为动能，由功能关系可知，此过程中电势能减少，正电荷在A点时电势能大于在B点时的电势能，故B正确。从C到D，粒子速度一直不变，故电场力做功为零，可知CD间各点电场强度为零，但电势不一定为零，故C错误；A、C两点的速度相等，故粒子的动能相同，因此从A到B和从B到C电场力做功的绝对值相同，AB两点间的电势差等于CB两点间的电势

5、差，故D错误。,三、用动力学观点解决带电体在电场中的运动 1带电的物体在电场中受到电场力作用，还可能受到其他力的作用，如重力、弹力、摩擦力等，在诸多力的作用下物体可能处于平衡状态，静止或做匀速直线运动；物体也可能所受合力不为零，做匀变速运动或变加速运动。 2处理这类问题，就像处理力学问题一样，首先对物体进行受力分析(包括电场力)，再明确其运动状态，最后根据所受的合力和所处的状态选择相应的规律解题。 3相关规律：力的平衡条件，即F合0或Fx0，Fy0。牛顿第二定律F合ma或Fxmax，Fymay，运动学公式，如匀变速直线运动速度公式、位移公式等，平抛运动知识、圆周运动知识等。,点评：由粒子的受力

6、情况，准确判断出粒子的运动轨迹及临界条件，是解决此类问题的突破口。,四、用能量观点解决带电体在电场中的运动 1带电的物体在电场中具有一定的电势能，同时还可能具有动能和重力势能等，用能量的观点处理问题是一种简便的方法。处理这类问题，首先要进行受力分析以及各力做功的情况分析，再根据做功情况选择合适的规律列式求解。常用的规律有动能定理和能量守恒定律。,2常见的几种功能关系 (1)只要外力做功不为零，物体的动能就要改变(动能定理)。 (2)静电力只要做功，物体的电势能就要改变，且静电力做的功等于电势能的减少量。如果只有静电力做功，物体的动能和电势能之间相互转化，总量不变(类似机械能守恒定律)。 (3)

7、如果除了重力和静电力之外，无其他力做功，则物体的动能、重力势能和电势能三者之和不变。,(3)解法一：整个过程中产生的热量等于克服摩擦力所做的功， 即QmgsABqEh 代入数据解得Q7.67J 解法二：整个过程中电势能的减少量转化为重力势能和内能， 即QqE(sABR)mg(Rh) 代入数据解得Q7.67J。,触 及 高 考,1本章知识是高考的热点，考查频率较高的是电场力做功与电势能的变化，带电粒子在电场中的运动等知识点，尤其是与力学知识的结合构成力电综合题，能力要求较高，以计算题形式出现。 2对库仑定律、电场强度、电场线、电势、电势能、等势面、平行板电容器等的考查，通常以选择题形式出现，对概

8、念理解要求较高。 3本章知识与生产技术、生活实际、科学研究联系密切，如静电屏蔽、尖端放电、示波器原理、静电分选器、直线加速器等都可以成为新情景命题素材，要密切关注。,一、考题探析,AB,1(2018北京卷，19)研究与平行板电容器电容有关因素的实验装置如图所示。下列说法正确的是( ) A实验前，只用带电玻璃棒与电容器a板接触，能使电容器带电 B实验中，只将电容器b板向上平移，静电计指针的张角变小 C实验中，只在极板间插入有机玻璃板，静电计指针的张角变大 D实验中，只增加极板带电量，静电计指针的张角变大，表明电容增大,二、临场练兵,A,2(2018天津卷，3)如图所示，实线表示某电场的电场线(方

9、向未标出)，虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，设M点和N点的电势分别为M、N，粒子在M和N时加速度大小分别为aM、aN，速度大小分别为vM、vN，电势能分别为EpM、EpN。下列判断正确的是( ) AvMvN，aMaN BvMvN，MN CMN，EpMEpN DaMaN，EpMEpN,D,解析：因为N点的电场线密，所以场强大，受到的电场力大，加速度大，即aMN。又由Epq知，带负电粒子在电势越低的位置，具有的电势能越大，即EpMvN。若带负电粒子由N向M运动过程中电场力做正功，则动能增大，也可得vMvN，故选D。,D,4(多选)(2018全国卷，21)如图，一平行板电容器连接在直

10、流电源上，电容器的极板水平；两微粒a、b所带电荷量大小相等、符号相反，使它们分别静止于电容器的上、下极板附近，与极板距离相等。现同时释放a、b，它们由静止开始运动。在随后的某时刻t，a、b经过电容器两极板间下半区域的同一水平面。a、b间的相互作用和重力可忽略。下列说法正确的是( ) Aa的质量比b的大 B在t时刻，a的动能比b的大 C在t时刻，a和b的电势能相等 D在t时刻，a和b的动量大小相等,BD,BD,6(2018北京卷，24(1)静电场可以用电场线和等势面形象描述。 a请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷Q的场强表达式； b点电荷的电场线和等势面分布如图所示，等势面S1、S2到点电荷的距离分别为r1、r2。我们知道，电场线的疏密反映了空间区域电场强度的大小，请计算S1、S2上单位面积通过的电场线条数之比N1/N2。,