高中物理电场专题.pdf

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1、电场知识网络：电荷和电荷守恒定律电场电场力的性质电场能的性质场强矢量电场线电势：φ=ε标量等势面匀强电场真空中点电荷的电场2电势差：—Δε电场力电势能：εφΔε·q（任何电场）q2(真空中点电荷)电场力的功Δε做功与路径无关12带电粒子在电场中运动电场中的导体静电感应静电平衡平衡直线加速偏转电容器电容：单元切块：按照考纲的要求，本章内容可以分成三部分，即：电场的力的性质；电场的能的性质；带电粒子在电场中的运动。其中重点是对电场基本性质的理解、熟练运用电场的基本概念和基本规律分析解决实际问题。难点是带电粒子在电场中的运动。电场的力的性质教学目标：1．两种电荷，电荷守恒，真空中的库仑

2、定律，电荷量。2．电场，电场强度，电场线，点电荷的场强，匀强电场，电场强度的迭加。教学重点：库仑定律，电场强度教学难点：对电场强度的理解教学方法：讲练结合，计算机辅助教学教学过程：一、库仑定律真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。即：Fkq1q2其中k为静电力常量，9．0×109Nm22r21．成立条件①真空中（空气中也近似成立），②点电荷。即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r都等于球心距；而对带电导体球，

3、距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替r）。2．同一条直线上的三个点电荷的计算问题【例1】在真空中同一条直线上的A、+4QB两点固定有电荷量分别为+4Q和的点电荷。①将另一个点电荷放在该直线上的哪个位置，可以使它在电场力作用下保持静止？②若要求这三个点电荷都只在电场力作用下保持静止，那么引入的这个点电荷应是正电荷还是负电荷？电荷量是多大？【例2】已知如图，带电小球A、B的电荷分别为、，，都用长L的丝线悬挂在O点。静止时A、B相距为d。为使平衡时间距离减为2，可采用以下哪些方法dA．将小球A、B的质量都增加到原来的2倍B．将小球B的质量增加到原来的8倍C．将小球A、B的电

4、荷量都减小到原来的一半D．将小球A、B的电荷量都减小到原来的一半，同时将小球B的质量增加到原来的2倍3．与力学综合的问题。【例3】已知如图，光滑绝缘水平面上有两只完全相同的金属球A、B，带电量分别为-2Q与。现在使它们以相同的初动能E（对应的动量大小为p）开始相向运动且刚好能发生接触。接00触后两小球又各自反向运动。当它们刚好回到各自的出发点时的动能分别为E和E，动量大小分别为p和p。有下列说法：1212①E>E，p>p120120B-2Q②E=E，p=p120120③接触点一定在两球初位置连线的中点右侧某点④两球必将同时返回各自的出发点。其中正确的是A．②④B．②③C．①④D．

5、③④【例4】已知如图，在光滑绝缘水平面上有三个质量都是m的相同小球，彼此间的距离都是l，A、B电荷量都是。给C一个外力F，使三个小球保持相对静止共同加速运动。求：C球的带电性和电荷量；外力F的大小。二、电场的力的性质电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用，电荷放入电场后就具有电势能。1．电场强度电场强度E是描述电场的力的性质的物理量。（1）定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。FEq①这是电场强度的定义式，适用于任何电场。②其中的q为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。③电场强度是矢量，规

6、定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。（2）点电荷周围的场强公式是：EkQ，其中Q是产生该电r2场的电荷，叫场电荷。（3）匀强电场的场强公式是：U，其中d是沿电场线Ed方向上的距离。【例5】图中边长为a的正三角形的三点顶点分别固定三个点电荷、、，求该三角形中心O点处的场强大小和方向。【例6】如图，在x轴上的x=-1和x=1-4Q-5-3两点分别固定电荷量为-4Q和+9Q的点电荷。求：x轴上合场强为零的点的坐标。并求在x=-3点处的合场强方向。2．电场线要牢记以下6种常见的电场的电场线孤立点电荷周围的电场等量异种点电荷的电场等量同种点电荷的电场+匀强电场点电荷与带电平板－－

7、－注意电场线的特点和电场线与等势面间的关系：①电场线的方向为该点的场强方向，电场线的疏密表示场强的大小。②电场线互不相交。【例7】如图所示，在等量异种点电荷的电场中，将一个正的试探电荷由A点沿直线移到O点，再沿直线由O点移到c点。c在该过程中，检验电荷所受的电场力大小和方向如何改变？其+a－电势能又如何改变？三、针对练习1．电场强度E的定义式为，根据此式，下列说法中正确的是①此式只适用于点电荷产生的电场②式中q是放入电场中的点电荷的电荷量，F是该点电荷在电场中某点受到的电场力，E