1、-1-本章整合-2-本章整合 知识网络 专题突破 电场电流 电场 电荷 两种电荷 正电荷:如丝绸摩擦过的玻璃棒带正电负电荷:如毛皮摩擦过的橡胶棒带负电电荷间的作用 大小:库仑定律 条件:真空中;点电荷表达式:=122方向 同种相斥异种相吸产生 摩擦起电感应起电接触带电 本质:电荷转移电荷守恒定律电场的描述 电场强度 比值定义法:=(N/C)方向:正电荷在电场中的受力方向电场线 假想的,并不是客观存在的从正电荷或无限远出发,到无限远或负电荷终止疏密反映电场的强弱(电场强度的大小)切线方向表示电场方向(电场强度的方向)生活中的静电 应用:静电除尘、静电复印、静电喷漆等防止:尽快将静电荷导走,如避雷
2、针避雷针原理电容器 储存电荷的装置构成电容 极板正对面积极板间距离极板间电介质的性质电流与电源 电流 形成:电荷的定向移动公式:=单位:安(A)、毫安(mA)、微安(A)方向 电源外部电源内部 正电荷定向移动的方向电源 提供持续的电压电动势 描述电源提供电能的本领由电源本身的性质决定电流的热效应 焦耳定律热功率 应用:电饭煲、电暖气等-3-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 专题三 专题一 电荷守恒定律与库仑定律的综合应用在很多涉及库仑定律的题目中往往同时考查电荷守恒定律的应用,包括电荷的转移与分配问题,电荷重新分配前后的库仑力的比较问题等。电荷重新分配遵循:两个完全相同的带电导体球
3、接触后再分开,则所带电荷量一定相等,接触前若带同种电荷,总电荷量平分;若带异种电荷,先中和再平分。【例1】有三个完全一样的金属小球A、B、C,A带的电荷量为7Q,B带的电荷量为-Q,C不带电。将A、B固定起来,然后让C球反复与A、B球接触,最后移去C球,试问A、B球间的库仑力变为原来的多少倍?-4-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 专题三 7+(-)3=2。解析:C与A、B反复接触之后,最终结果是A、B原先所带电荷量中和后所净余电荷量,在三个相同的小球间均分,最后A、B两球带的电荷量均为A、B两球原来有库仑引力F=122=72=722A、B 两球最后有库仑斥力F=122=222=4
4、22以上两式相除可得 F=47,即A、B 球间的库仑力减小到原来的47。答案:47-5-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 专题三 专题二 静电力的平衡问题带电粒子在电场中会受到静电力的作用,这是电场的基本性质。静电力和重力、弹力、摩擦力等一样,是一种性质力,静电力可以跟重力、弹力等其他力平衡,也可以产生加速度。(1)受力分析我们在对处在电场中的带电粒子受力分析时,除了重力、弹力、摩擦力外,不要漏了静电力。例如:图中的带电小球静止在电场之中,受重力、绳的拉力还有静电力。-6-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 专题三(2)对受力的处理静电力可以和其他力合成,也可以将其分解,
5、在合成和分解的时候满足平行四边形定则或三角形法则。例如:图中的带电粒子在电场中静止,说明其受力平衡,其中重力和静电力的合力与绳的拉力等大反向。注意:在处理静电力跟其他力平衡或者是跟其他力产生加速度的问题时,其理论根据仍然是牛顿第二定律。-7-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 专题三【例2】竖直放置的两块足够长的平行金属板间有匀强电场,其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带电小球,丝线跟竖直方向成角时小球恰好平衡,此时,小球与右侧金属板的距离为b,如图所示,求:(1)小球带的电荷量是多少?(2)若剪断丝线,小球打到金属板需要多长时间?-8-本章整合 专题突破 知识网络
6、 专题一 专题二 专题三 解析:(1)由于小球处于平衡状态,对小球受力分析如图所示。根据受力平衡可得 Tsin=,Tcos=,解得 tan=,故q=tan。(2)小球在水平方向受力为 qE,则水平方向加速度为a=根据运动学公式 b=12 2将 q 代入可得 t=2cot。答案:(1)tan (2)2cot-9-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 专题三 专题三 电功和电热问题1.电功和电热都是电能转化为其他形式能的量度。2.电功是电流通过一段电路后,电能转化为其他形式能的量度,电流做多少功,就消耗了多少电能;公式W=UIt计算电功或消耗的电能,对所有用电器都适用。3.电热是电流通过导
7、体时电能转换为内能的量度,电流产生了多少电热,就有多少电能转换为内能,但并不是所有用电器都把消耗的电能全部转化为内能。公式Q=I2Rt只是用来计算用电器产生的电热的。4.在纯电阻电路中,电能全部转化为内能,所以产生的电热等于电功,都等于消耗的电能,所以公式Q=W=UIt=I2Rt=2 对计算电热、电功通用。-10-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 专题三 5.在非纯电阻电路中(如含有电动机、电解槽的电路),电能一部分因电流通过电阻发热而转化为内能,另一部分电能转化成其他形式的能,如机械能、化学能等,所以这时电功必然大于电热,W=UItI2Rt=Q,电功的公式和电热的公式不能混用。-
8、11-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 专题三【例3】理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,风叶转动吹出热风,把人的头发吹干。设电动机线圈电阻为R1=5 ,它与电热丝电阻R2=100 串联,接到220 V的电源上,电动机两端的电压U1=120 V。求:(1)电热丝的电功率P2。(2)电动机的热功率。(3)电动机消耗的电功率。-12-本章整合 专题突破 知识网络 专题一 专题二 专题三 解析:该题为非纯电阻电路,电功的公式与电热的公式不能混用。(1)已知电动机两端电压为U1=120 V,则电热丝两端电压为U2=E-U1=100 V电路中电流为 I=22=1 A则电热丝的电功率为P2=U2I=100 W。(2)根据P=I2R可求得电动机的热功率为P1=I2R1=5 W。(3)根据P=UI可求得电动机的电功率为P1=U1I=120 W。答案:(1)100 W(2)5 W(3)120 W
