高一物理 第一章 静电场课件 新人教版选修31

2．电势高低的判断方法 (1)电场线法：沿电场线方向，电势越来越低。 (2)场源电荷判断法：离场源正电荷越近的点，电势越高； 离场源负电荷越近的点，电势越低。 (3)电势能判断法：对于正电荷，电势能越大，所在位置的 电势越高；对于负电荷，电势能越小，所在位置的电势越高。
3．电势能与电势的区别与联系
等势面
1.定义 在电场中，_电__势__相__等__的__点__组__成__的__面___叫做等势面。 2．等势面特点 (1)等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷电场力 _不__做__功____。 (2)等势面一定跟电场线__垂__直____，而且电场线总是由电势 较高的等势面指向_电___势__较__低__的等势面。 (3)规定：画等势面时，相邻两等势面间电势差相等，这 样，在等势面密处电场强度__较__大____，在等势面疏处，电场强 度__较__小______。
两种势能 比较内容
电势能
重力势能
变化大小 的量度
电场力做的功是电势 能变化大小的量度， 静电力做的功等于电 势能的减少量
重力做的功是重力势 能变化大小的量度， 重力做的功等于重力 势能的减少量
对应力做功的 做功多少只与始末位置有关，与经过的路径
特点
无关，且做的功等于势能的减少量
二、对电势的理解 1．电势的特点 (1)电势具有相对性；电势是相对的，电场中某点的电势高 低与零电势点的选取有关。通常将离场源电荷无穷远处，或是 地球表面选为零电势点。 (2)电势是标量：电势是只有大小、没有方向的物理量，在 规定了电势零点后，电场中各点的电势可能是正值，也可能是 负值。正值表示该点的电势高于零电势；负值表示该点的电势 低于零电势。显然，电势的正负只表示大小，不表示方向。
静电力做功的特点

2．如图所示初速度为零，质量为 m、带电荷量为 q
的带正电粒子，经过电势差为 U 的电场加速后，求其到 2qU
达负极板的速度．可根据_q_U__＝12m v 2，得 v ＝ ____m____
判断正误
(1)基本带电粒子在电场中不受重力．(×) (2)带电粒子仅在电场力作用下运动时，动能一定增 加．(×)
第一章 静电场
9 带电粒子在电场中的运动
学习目标
重点难点
1.知道示波管的构造和工作 原理.
重点
带电粒子在电 场中的加速和 偏转规律.
2.理解带电粒子在电场中的 加速和偏转规律.
3.应用加速和偏转电场的规 律解决相关问题．
难点
带电粒子在电 场中的偏转问 题及应用.
知识点一 带电粒子的加速
提炼知识 1．基本粒子的受力特点：对于质量很小的基本粒子， 如电子、质子等，虽然它们也会受到万有引力(重力)的作 用 ， 但 万 有 引 力 ( 重 力 ) 一 般 __远__远__小__于___ 静 电 力 ， 可 以 _忽__略__不__计___．
qE (2)沿电场力方向：做初速度为零，加速度为 a＝_m___
qU ＝__m__d__的匀加速直线运动．
2．运动规律．
(1)偏转距离：由
l
qU
t＝_v__0 _，a＝_m__d_，所以
y＝12at2＝
_2_qm_U_d_·__v_l0_2__． qUl
(2)偏转角度：因为 v⊥＝at＝__m_d_v__0 __，所以 tan θ
电、负电和不带电的小球，从平行板电场中的 P 点以相 同的初速度垂直于 E 进入电场，它们分别落到 A、B、C 三点( )
1.带电粒子在电场中的加速.

知识必备
知识点一 带电粒子在电场中的加速 1.运动状态分析:带电粒子沿静电力方向做 匀加速直线 运动.
2.用功能观点分析:qU= 12mv2-12m������02
,即v=
������02
+
2������������ ������
.
知识必备
知识点二 带电粒子在电场中的偏转 1.条件:带电粒子以初速度v0垂直于电场方向进入匀强电场. 2.性质:轨迹为 抛物线 ,这种运动称为类平抛运动. 3.分析方法:(1)带电粒子在垂直于场强方向上做 速度为v0的匀速 运动;(2)带电粒 子在沿静电力方向上做初速度为零的匀加速 运动.
图1-9-1
学习互动
2.两个结论 (1)粒子从偏转电场射出时,其速度反向延长线与初速度方向的延长线交于一点, 此点平分沿初速度方向的位移. (2)位移方向与初速度方向夹角的正切tan α为速度偏转角的正切tan θ 的,即 tan α= tan θ.
y'与偏转电压U2成
.
XX'
(2)偏转电极XX'的作用:加扫描电压,使电子在
方向偏转(扫描).
学习互动
考点一 带电粒子的加速 [想一想] 带电粒子在匀强电场或非匀强电场中加速,计算末速度,分别应用什 么规律研究?
学习互动
[要点总结] 带电粒子的加速 (1)动力学分析:带电粒子沿与电场线平行的方向进入电场,受到的静电力与运动 方向在同一直线上,做加(减)速直线运动,如果是匀强电场,则做匀加(减)速运动. (2)功能关系分析:粒子只受静电力作用,动能变化量与电势能的变化量在数值上 相等,qU= mv2- m 适用于一切电场.
新课导入
【导入二】 在光学成像技术中，科学家最早制造出了透镜，此后随着物理科学的发展，人 们又研究出了具有透镜效应的静电透镜，该技术用在显微技术上，使显微技术 从原来光学显微镜放大的最大倍数2000倍增大到现在的300万倍．静电透镜利 用的就是一种特殊电场，使电子束能够会聚．带电粒子在不同的电场中运动的 形式和特点是不一样的，这节课我们来学习带电粒子在电场中的运动.

6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/192021/11/192021/11/1911/19/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/192021/11/19November 19, 2021
若电势差为正U值 AB， A即 B 0,那么 AB； 若电势差为负U值 AB， A即 B 0,那么 AB.
思考：电势的数值与零电势点的选取有关， 电势差的数值与零电势点的选取有关吗？
2V1V 0V 3V2V 1V 0V E
AB C D
以D点为零电势点D，0即
UAB __A __B _ _3 _V _ _2 V _ 1 V
2. 表达式:
UAB AB UBA BA
显然：
UABUBA
3V2V 1V 0V AB C D
UAB _ _A _ _B _ 3 _V _ _2 V _ _1 V
UBA__B _ _A _ _2 _V _ _3 V _ 1 V
电势差有正值也有负值，电势差的正负表示 什么意义？
3.理解:
①电势差是标量，正负表示两点电势的 高低。
公式应用中需注意
U AB
WAB q
1.公式适用于任何电场
2.使用公式时，q的正负和U的正负都带入，算 出的功为正，则说明电场力做正功，电荷的 电势能减小;反之亦然．
3.计算时W与U的角标次序要对应。
1.在匀强电场中将电量为2.0×10-9C的正电荷从A移到B点， 静电力做功为1.5×10-7J。再把这个这个电荷从B移到C点，静电 力做功为-4.0×10-7J。 （1）A、B、C三点哪点电势最高？哪点电势最低？ （2）AB间、BC间、AC间的电势差各是多少？ （3）把- 1.5×10-9C的电荷从A点移到C 点，静电力做多少功？ （4）根据以上所得结果，定性画出电场分布的示意图，并在图 中标出A、B、C三点可能的位置。