1、-1-本章整合-2-本章整合 知识网络 专题突破 静电场 基本定律 电荷守恒定律库仑定律 条件:真空中的点电荷大小:=122力的性质 电场强度 大小:=(定义式),=2(决定式),=(关系式)方向:正电荷所受电场力的方向电场线 意义:形象描述电场强度大小(疏密)和方向特点:不封闭、不相交、垂直于等势面能的性质 电势(差)电势:=p(是标量,有正负,与零电势点的选取有关)电势差:=,=-(是标量,有正负,与零电势点选取无关)等势面:形象描述电场中电势的分布电场力做功 特点:与路径无关公式:=p-p应用 电容器及电容 电容的定义式:=平行板电容器电容由本身结构r、决定:=r4带电粒子在电场中的运动
2、 加速偏转 示波管原理-3-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 专题一 对电场性质的进一步理解 1.对电场力的性质的理解(1)电场强度是描述电场力的性质的物理量,其大小由场源电荷和电场中的位置决定,计算公式有 E=,=2 和=.(2)电场的分布可以用电场线形象地描绘,电场线的疏密表示电场强度的大小,电场线的方向表示电场强度的方向.(3)电荷在电场中受到的电场力的大小可用 F=2 和=求解.-4-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 2.对电场能的性质的理解(1)电势是描述电场能的性质的物理量,是标量,具有相对性.(2)电势高低关系的判断 根据定义式=p 来比较由公式知,正电荷
3、的电势能越大时,该点电势越高;负电荷的电势能越大时,该点电势越低.根据电势与电势差的关系比较 由UAB=A-B知,若UAB0,则AB;若UAB0,则AB.根据电势与场源电荷的关系比较 越靠近正电荷电势越高;越靠近负电荷电势越低.根据电势与电场线的关系比较 沿着电场线方向,电势逐渐降低.-5-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 3.电场强度与电势间的关系(1)电场强度、电势分别从力和能的角度描述了电场的性质,两个物理量是相互独立的.对于给定的电场,电场强度和电势的分布是确定的.(2)电场线和等势面的分布情况可以直观地反映电场强度和电势的分布情况.(3)电势沿着电场强度的方向降落最快.在
4、匀强电场中,电场强度与电势差之间有一个关系式U=Ed(d为两点间沿电场方向的距离).-6-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二【例题1】(多选)下列关于静电场的说法正确的是()A.在孤立点电荷形成的电场中没有电场强度相等的两点,但有电势相等的两点 B.正电荷只在电场力作用下,一定从高电势向低电势运动 C.电场强度为零处,电势不一定为零;电势为零处,电场强度不一定为零 D.初速度为零的正电荷在电场力作用下一定沿电场线运动-7-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 解析:孤立点电荷的电场强度大小 E=2,方向呈扩散状或汇聚状,所以没有电场强度相等的两点,其等势面是以场源电荷为球心的
5、球面,选项A正确;正电荷在电场力的作用下由静止开始运动是由高电势运动到低电势,选项B错误;电场强度与电势是相互独立的物理量,二者没有直接关系,选项C正确;电荷在电场中的运动轨迹一般与电场线不重合,选项D错误.答案:AC-8-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 专题二 带电粒子在电场中的运动 1.带电粒子的分类(1)微观粒子:如电子、质子、粒子、离子等,除有说明或有明确的暗示以外,此类粒子一般不考虑重力(但并不忽略质量).(2)带电微粒:如液滴、油滴、尘埃、小球等,除有说明或有明确的暗示以外,一般都不能忽略重力.2.带电粒子在电场中的运动性质及处理方法(1)带电粒子在电场中静止或做匀速
6、直线运动时,所受合外力等于零,利用力的平衡方程解决这类问题.(2)带电粒子在电场中做匀加(减)速直线运动时,利用牛顿运动定律、运动学公式或动能定理、功能关系求解.(3)带电粒子在电场中的偏转(类平抛运动)问题,利用平抛运动的相关知识和方法处理.-9-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 3.解决带电粒子在电场中运动的三种工具(1)力和运动的关系:带电粒子的运动情况取决于它的受力情况及初始状态,准确分析带电粒子的受力情况是解题的前提,通过受力分析可判断带电粒子的运动性质及运动轨迹.从力和运动的角度进行分析是解决带电粒子在电场中运动问题的最基本方法.(2)分解的思想:带电粒子在电场和重力场
7、的复合场中,若做类平抛或其他曲线运动,都可以考虑分解的思想,将它分解为两个分运动,可使问题很快得到解决.-10-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二(3)功能关系:带电粒子在电场运动的过程中伴随着做功和各种能量的转化,由于静电力做功与路径无关,这给动能定理和能量守恒定律提供了广阔的舞台.常见的几种功能关系 只要外力做功不为零,物体的动能就要改变(动能定理).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,W电=Ep1-Ep2.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).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
8、势能和电势能三者之和不变.-11-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二【例题2】如图所示,有一电荷量为e的电子经电压U0加速后,进入两块间距为d、电压为U的平行金属板间,若电子从两板正中间射入,且正好能穿出电场,不计电子重力,求:(1)金属板的长度;(2)电子穿出电场时的动能.-12-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 解析:(1)设电子飞离加速电场速度为v0,由动能定理 eU0=12 02设金属板的长度为 L,电子偏转时间 t=0 电子在偏转电场中产生偏转加速度 a=电子在电场中偏转 y=12 =12 2由得 L=20.(2)设电子穿过电场时的动能为 Ek,根据动能定理Ek=eU0+2=0+2.答案:(1)20 (2)0+2