高二物理静电场全章复习课件 人教版

第一章 《电场》 全章复习—人教版高中物理选修3-1课件 (共36 张PPT)
重点掌握：静电平衡
1.导体中（包括表面）没有电 荷定向移动的状态 2.处于静电平衡状态的导体的 特点 a.内部合场强处处为0。表面场 强的方向与该表面垂直 b.表面和内部各点电势相等， 即整个导体是一个等势体，导 体表面是一个等势面 c.导体内部没有电荷，电荷只 分布在外表面，越尖锐的地方， 电荷密度越大，凹陷处几乎没 有电荷
电势能、电场力做功、电势能的变化 等是电场能的性质的延伸，带电粒子 在电场中的运动问题则是电场上述两 性质的综合应用
02
电场的力的性质
第一章 《电场》 全章复习—人教版高中物理选修3-1课件 (共36 张PPT)
电场的力的性质
一、几个基本概念
1.元电荷：最小的电荷量，e=1.60×10-19C，最早由美国物理学家密立根测 得。所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，元电荷也是电荷量的单位 2.点电荷：当带电体的大小和形状对所研究问题的影响可忽略的时候，该 带电体可视为点电荷。它是一种理想化的模型 3.电荷守恒定律定律：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和保 持不变。 三种起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电 带电实质：得失电子
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第一章 《电场》 全章复习—人教版高中物理选修3-1课件 (共36 张PPT)
电场的力的性质
二、库仑定律
1.内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘 积成正比，与它们距离的平方成反比，作用力的方向在两点电荷的连线上 2.公式：
第一章 《电场》 全章复习—人教版高中物理选修3-1课件 (共36 张PPT)

析与解 对加速过程由动能定理：
eU0
1 2
mv02
mv02 2eU0
tan Ul
2U0d
电子离开电场，就好象从中点沿直线离开的：
y'(l 2l)tan
2 5Ul 2
4U 0d
y'
θ
强化练习
22、质量为1×10-25kg、电量为-1×10-
16C的带电粒子以2×106m/s速度从水平放
置的平行金属板A、B中央沿水平方向飞入板
为8×10-8C，板间场强为4×104N/C，
则其电容为5×10-11 F ，若保持其它条件不
变，而使两板正对面积减为原来的1/2，
则其电容为 2.5×10-11 F，若将两板距离增
加为8cm，则两板间场强为
，
电容4×为104 N/C
。
2.5×10-11 F
15、平行金属板A、B间距离为6cm，电势
差UAB=300V保持不变，将一块3cm厚的 矩形导体平行放入A、B板之间，它左侧面
P与A平行正对且离A板1cm，以B板电势
为零，则A、B两板正中央一点C的电势由
此而发生怎样C的变化？（ ）
A、变为零
AP
B
B、仍为150V
C、升高50V
C
D、降低50V
16、如图所示，平行板电容器A、B间有一带电油
分布在＿＿＿＿外。表面
13．如图所示，在真空中有两个点电荷A和 B，电荷量分别为－Q和＋2Q，它们相距L。 如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为 r(2r＜L)的空心金属球，且球心位于O点， 则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小＿
＿1＿2K＿Q/L2 方向＿A＿＿＿B。
14、平行板电容器两板距离为4cm，带电量

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？
根据电场力做功的正负判断，若电场力 对移动电荷做正（负）功，则电势能减 少（增加）；
四、电容器 电容
一、１、定义：两块彼此靠近又互相绝缘的导体
电 组成的器件。 充电：使原本不带电的两板带
容 ２、电容器 器 的充放电
上等量异种电荷的过程 放电： 使充电后的电容器电荷
U
+
q
qU 1 mv 2
_
2
m
d 带电粒子的加速
v 2 qU m
2. 带电粒子在电场中的偏转
+++++++++++
d
q、m +
v0
侧移
U
y
F
--
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+θ
v0
l
vy v
偏转角
试根据类平抛运动的知识，推导偏移量 y和偏转角θ
Y+ + + + + +
1.受力分析：粒子受到竖直向
下的静电力F＝Eq=qU/d。
tanvv0y
qUL mdv02
3、 加速和偏转一体
vy
_+ + +++++ φ
v0
-q
y
m
U2
v0
U1
--
v0
2qU1 m
---L y2qmU2dvL022U 4d2LU 21
tanqmU 2dL 02 v2LdU U 21

3、等量同种点电荷形成的电场中电场 线分布情况
特点： 特点：
a、两点电荷连线中 处场强为0 点O处场强为0 两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏， b、两点电荷连线中点附近的电场线非常稀疏， 但场强并不为0 但场强并不为0 c、两点电荷连线的中点到无限远电场线先变密 后变疏
二、电场中等势面的形状
V=
2qU m
+
q
qE
-
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
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Y和 ’ 如图所示，在真空中水平放置一对金属板 和Y’， 板间距离为d．在两板间加以电压U， 板间距离为 ．在两板间加以电压 ，两板间的匀强电 场的场强为E=U/d．现有一电荷量为 的带电粒子以水 场的场强为 ．现有一电荷量为q的带电粒子以水 平速度v 射入电场中. 平速度 0射入电场中
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: 由定义式E=F／q决定； 决定； 方法一 由定义式 ／ 决定 方法二: 在点电荷电场中，E=kQ／r2； 方法二 在点电荷电场中， ／ 方法三: 电力线密（ 处强大（ 方法三 电力线密（疏）处强大（小）; 方法四: 在匀强电场中，场强处处相等； 方法四 在匀强电场中，场强处处相等； 。
场强的
： 平行四边形定则
QQ 电场力： 电场力： F = k 1 2 2 r F = qE
电 1
电场 的 2 线
电场 3 电
的
：
电
电
U F Q 的区别： 一、E = ， E = k 2 和 E = 的区别 d q r

中和均分
电荷守恒定律
电荷
电场
库仑定律
电场力的性质 场强定义式： 点电荷电场场强： 匀强电场的场强： 场强的叠加原理：
电场力：
形象描述
电场线 等势面
方疏电电沿
向密场场场
反表线线强
映示垂密方
某场直集向
点强于处电
场的等等势
强强势势降
方弱面面落
向
也最
密快
电场能的性质 电势差： 电势： 电势能：
带电粒子在电场中的 1、平衡；2、直线运动；3、偏转
应用
电场中的导体：静电感应；静电平衡 电容器
着】?形容二者之间关系疏远或毫无关联。“竿”也作杆。 【八哥】?（～儿）名鸟，羽毛黑色，头部有羽冠，两翅有白斑，吃昆虫和植物种子。能模仿人说 话的某些声音。也叫鸲鹆（）。 【八股】名明清科举制度的一种考试文体，段落有严格规定，每篇由破题、承题、起讲、入手、起股、中股、后股、束股等 部分组成。从起股到束股的四个部分，其； 作业辅导 ；中都有两股相互排比的文字，共为八股。内容空泛，形式死板，束缚人的思 想。现在多用来比喻空洞死板的文章、讲演等。 【八卦】名我国古代的一套有象征意义的符号。用“?”代表阳，用“?”代表阴，用三个这样的符号组成八 种形式，叫做八卦。每一卦形代表一定的事物。?为乾，代表天；?为坤，代表地；?为坎，代表水；?为离，代表火；?为震，代表雷；?为艮，代表山；?为巽， 代表风；?为兑，代表沼泽。八卦互相搭配又得六十四卦，用来象征各种自然现象和人事现象。在《易经》里有详细的论述。八卦相传是伏羲所造，后来用来 占卜。 【八卦教】名天理教的别称。参看页〖天理教〗。 【八国联军】G年英、美、德、法、俄、日、意、奥八国为了扑灭我国义和团反对帝国主义的运动 而组成的侵略军队。八国联军攻占了天津、等地，于年强迫清政府签订《辛丑条约》。 【八行书】名旧式信纸大多用红线直分为八行，因此称书信为八行书。 简称八行。 【八角】〈方〉名八角茴香?。 【八角枫】名落叶小乔木，叶子卵形或圆形，花白色。根、茎、叶可入，木材可用来做家具等。也叫??（）木。 【八角茴香】①常绿小乔木，叶子长椭圆形，花红色，果实呈八角形。②这种植物的果实，是常用的调味香料。内含挥发油，可入。是我国特产之一。有的 地区叫大料或八角。 【八节】名指立春、春分、立夏、夏至、立秋、秋分、立冬、冬至八个节气：四时～。 【八九不离十】〈口〉几乎接近（实际情况）： 我虽然没有亲眼看见，猜也能猜个～。 【八路】名指八路军，也指八路军的干部、战士。 【八路军】名中国领导的抗日武装，原是中国工农红军的主力部队， 年抗日战争开始后改编为国民军第八路军，是华北抗日的主力。第三次国内战争时期跟新四军和其他人民武装一起改编为中国人民解放军。 【八面光】形容 非常世故，各方面都应付得很周到（含贬义）。 【八面玲珑】原指窗户宽敞明亮，后用来形容人处世圆滑，不得罪任何一方。 【八面威风】形容神气十足。 【八旗】名清代满族的军队组织和户口编制，以旗为号，分正黄、正白、正红、正蓝、镶黄、镶白、镶红、镶蓝八旗。后又增建蒙古八旗和

由对称性可知，各小段带电环在 P 处的场强 E 的垂直于轴向的分量 Ey 相互抵消．而 E 的轴向分量 Ex 之和即为带电圆环在 P 处的场强． EP ＝ ∑Ex ＝ ∑k k . 3 2 2 R ＋L 2 QL Q Q L · cos α ＝ ∑k · 2 2 2 2 2 2＝ nR ＋L nR ＋L R ＋L
要点探究
变式题 某静电场的电场线分布如图 33－8 所示，图中 P、Q 两点的 电场强度的大小分别为 EP 和 EQ，电势分别为 UP 和 UQ，则( A )
图 33－8
A.EP>EQ, UP>UQ
B．EP>EQ, UP<UQ
C．EP<EQ, UP>UQ D．EP<EQ, UP<UQ
四、电势能和电势
│ 要点探究
电场线的作用
电场线是认识和研究电场问题的有力工具，必须掌握典型电场的 电场线分布，电场线的基本作用如下： 1．判断库仑力的方向； 2．判断场强的大小(定性)和方向； 3．判断电荷在电场中电势能的大小； 4．判断电势的高低和电势降落的快慢； 5．间接判断电场力做功的正负；
6．判断等势面的疏密和位置．
例2 ab 是长为 l 的均匀带电细杆，P1、P2 是位于 ab 所在直线上的
两点， 位置如图 33－3 所示． ab 上电荷产生的静电场在 P1 处的场强大小 为 E1，在 P2 处的场强大小为 F2.则以下说法正确的是( D )
图 33－3
A.两处的电场方向相同，E1＞E2 B．两处的电场方向相反，E1＞E2 C．两处的电场方向相同，E1＜E2 D．两处的电场方向相反，E1＜E2
2．弄清力和运动的关系，揭示粒子为什么这样运动，带电粒子 所受合力应指向轨迹弯曲的凹侧． 3．粒子运动轨迹和电场线重合必须同时满的三个条件：(1)电场

B．带电现象的本质是电子的转移，中性物体得到多余电子就 一定带负电，失去电子就一定带正电
C．工人在高压作业时穿的工作服中间夹有一层细金属丝编织 的网，是为了使人体所在空间保持电势为零
D．避雷针是通过尖端放电中和了云层中的电荷是利用了尖端 放电原理
3.如图所示，一个枕形导体AB原来不带电，将它放在一个负 点电荷的电场中，点电荷的电荷量为Q，与AB中心O点的距 离为R。由于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷。 当达到静电平衡时，（ ）
5.静电屏蔽应用： ①电学仪器和电子设备外面套有金属罩 ②野外高压线上方还有两条导线与大地相连，形成稀疏的金 属“网”，都是利用静电屏蔽现象清除外电场的影响。 ③通信电缆版面包一层铅皮 ④高压带电作业人员穿金属网衣 ⑤通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号弱
6.两种典型的静电屏蔽现象 ①外屏蔽：如图所示，空腔导体内部电场强 度处处为零。外部电场对内部仪器没有影响。 ②全屏蔽：如图所示，如果空腔导体接地，即使内部有带电体 存在，这时内表面感应的电荷与带电体所带的电荷的代数和为 零，而外表面产生的感应电荷通过接地线流 入大地。外界对壳内无法影响，内部带电体 对外界的影响也随之而消除，所以这种屏蔽 叫做全屏蔽。
2.那些电离的电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于 被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖 端失去电荷，这个现象叫做尖端放电。
3.避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 它是一个或几个尖锐的金属棒，安装在建筑物 的顶端，用粗导线与埋在地下的金属板连接， 保持与大地的良好接触。 4.尖端放电会导致高压设备上电能的损失，所以高压设备 中导体的表面应该尽量光滑。夜间高压线周围有时会出现 一层绿色光晕，俗称法中正确的是（
）
A．干燥天气里脱化纤衣物时常常会看到火花，听到劈啪声

++ +A+ B
++
例4、把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一
段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的
带电情况可能是 （ ） BCD C．带有不等量异种电荷
而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金箔。
A．带有等量异种电荷 将丝绸摩擦过的两根玻璃棒相互靠近时，会发生什么 现象？
（2）原来两球带同种电荷的总电荷量平均分配在两球上。
4、带电体的基本性质：
二、电荷量
电荷的多少用电荷量来表示，简称电量。符号：Q/q 1、国际单位： 库伦 简称:库 符号： C
表示方法： 正电荷用正数表示 （ 举例：Q16.4109 C )
负电荷用负数表示
（举例： Q23.21 09 C )
电荷的正负表示什么物理意义？
2、1C的单位很大，常用的电荷量单位还有微库（ uC ）和
_
毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷 带电体的电荷量是e的整数倍，电荷量是不能连续变化的.
而在验电器中金属杆的下部悬挂着两片金箔。
2、1C的单位很大，常用的电荷量单位还有微库（ uC ）和纳库 （ nC）
怎样知道物体是否带电呢？
3、电荷间的相互作用 1．关于元电荷的理解，下列说法正确的是 （ ）
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
+
（举例：
C)
丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷 表述2：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变.
静电计中金属杆下部的水平轴上装有金属指针，指针可以绕水平轴灵活转动，外面圆筒的底部有接线柱。
但物体内依然存在有电荷！
（2）负电荷： 将毛皮摩擦过的两根橡胶棒相互靠近时，会发生什么现象？

静电力作用下，一带电粒子沿虚线从C点运动到A点，
则下列说法正确的是（ ）
A．该电场可能是孤立的正点电荷产生的
B．该粒子带正电
C√．该粒子的加速度不断增大
D√．该粒子的速度不断增大
FA
vC
增大的动能来自于什么能？
FC
小结
一 知识的梳理与整合
电荷守恒定律 电荷 元电荷e 防止与应用 静电场 库仑定律
电场强度 静电力
如果引进第三个带电小球，正好使三个小球仅在静电力的作用下处于平衡状态，那么第三个小球应放在什么地方？带的是哪种电荷？电荷量是Q的几倍？
F3＝F'1
. m （2）电场线是虚拟的曲线
G 如果引进第三个带电小球，正好使三个小球仅在静电力的作用下处于平衡状态，那么第三个小球应放在什么地方？带的是哪种电荷？电荷量是Q的几倍？
静电场及其应 用复习课
内容
一 知识的梳理与整合 二 核心素养的体现 三 应用与体会
一 知识的梳理与整合
电荷 9.1 静电场
一 知识的梳理与整合
电荷
9.1
防止与应用
静电场 9.2
9.4 9.3
库仑定律
电场强度
一 知识的梳理与整合
电荷守恒定律 防止与应用
电荷
怎样使物体带电？
物元体带电电荷的e 本质是什么？
例3．图为某静电场的一部分电场线分布情况，仅在
静电力作用下，一带电粒子沿虚线从C点运动到A点，
则下列说法正确的是（ ）
A．该电场可能是孤立的点电荷产生的
B．该粒子带正电
C√．该粒子的加速度不断增大
D√．该粒子的速度不断增大
FA
vC
FC
三 应用与体会 ——能量观

匀强电场中时，绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q = 1.0 ×
10−6 C，匀强电场的场强E = 3.0 × 103 N/C，取重力加速度g=10m/s2，
3、电势能变化法：WAB＝EPA－EPB＝-ΔEp，适用于任何电场。
只有静电力做功时，带电粒子的电势能与机械能的总量保持不变，即EpA＋E机A
＝EpB＋E机B。
4、动能定理：W电+W其他力＝ΔEK，适用于任何电场。
04
重点知识
【习题5】（2023上·北京西城·高二北京育才学校校考阶段练习）如图所示，
是轨迹与电场线的交点。不考虑尘埃在迁移过程中的相互作用和电荷量变化，
以下说法正确的是（
）
A．A点电势高于B点电势
B．尘埃在迁移过程中做匀变速运动
C．尘埃在A点的加速度小于在B点的
D．尘埃在迁移过程中动能先减小后增大
【答案】D
A．沿电场线方向电势降低，画出过A点的等势面，交B点所
在电场线于C，由图可知φB > φC = φA ，故A错误；
标量，有正负，若 > 0 ，则 >
电势差由电场本身的性质及初、末位置决定，与零电势点的选取无关，与
试探电荷无关
W
关系式：UAB = AB
q


中的
匀强电场： =
能量
等差等势面密的地方场强大，等差等势面稀疏的地方场强小
电场线跟等势面垂直，且由高电势指向低电势
在等势面上移动电荷时，静电力不做功
04
重点知识
【习题5】（2023上·北京西城·高二北京育才学校校考阶段练习）如图所示，
AB=BC=2cm的等腰直角△ABC平行于匀强电场中。将电荷量为8×10-6C的试探