【学案与测评】高中物理 第六章静电场课件 鲁科选修31

考纲点击备考导读1.物质的电结构、电荷守恒定律Ⅰ2.静电现象的解释Ⅰ3.点电荷Ⅰ4.库仑定律Ⅱ5.静电场Ⅰ6.电场强度、点电荷的场强Ⅱ7.电场线Ⅰ8.电势能、电势Ⅱ9.电势差Ⅱ10.匀强电场中电势差与电场强度的关系Ⅰ11.带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ12.示波管Ⅰ13.常用电容器Ⅰ14.电容器的电压、电荷量和电容之间的关系Ⅰ1.本章知识是电磁学的基础，具有概念多、公式多的特点，学习时要注意理清概念，可将易混概念列表比较，如电场强度与电势，电势与电势能等．在注意理解公式的来龙去脉、物理意义和适用条件的同时，将其归类成定义式、决定式和计算式，对于带电粒子在电场中运动，要熟练掌握带电粒子在电场中加速和偏转两类基本问题的方法，注意综合运用解决力学问题的三种观点．2．每年高考或以选择、填空题的形式考查学生对基本概念、基本规律的理解，或以计算题的形式与力学知识紧密结合组成有一定难度的、多方面考查学生能力的综合题．对于带电粒子在电场中的运动问题，不仅可以考查多学科知识的综合运用，而且容易与社会生活、生产实际和科学技术相联系，在高考中常以具体问题为背景命题来考查学生的综合能力．3.在复习本章时要注意电场知识与生产技术、生活实际的联系，善于抓住电场力的性质和电场能的性质两条知识主线、注意理想化模型、比值法、类比法等科学方法的应用.第1节电荷电场力的性质

一、电荷及电荷守恒定律1.元电荷：是自然界中带电最小的电荷，任何带电体的电量都是元电荷的整数倍，元电荷是质子或电子所带的电量，即e＝________C.2.点电荷：带一定电荷量，忽略带电体的______和______的一种理想化模型．3.物体带电的方式和实质(1)带电方式：________、________和感应起电．(2)带电实质：物体带电的实质是电荷的______．注意：当完全相同的带电金属球相接触时，同种电荷电量平均分配，异种电荷先中和后平分

4.电荷守恒定律电荷既不能创生，也不能消灭，只能从一个物体______到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持______．这个结论叫做电荷守恒定律．二、库仑定律1.内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的________成正比，跟它们之间的__________成反比，作用力的方向在它们的连线上．2.表达式，式k中表示静电力常量，k＝________.3.适用条件：______中的________．三、电场强度、电场线1.电场(1)定义：______周围客观存在的一种特殊______，是电荷间相互作用的媒体．(2)基本性质：对放入电场的______有力的作用2.电场强度(1)意义：是描写电场______(即力的性质)的物理量．(2)定义：放入电场中某点的电荷所受的________跟它的________的比值．(3)定义式：________，单位：________或________(4)矢量性：规定________电荷所受电场力的方向为该点的场强方向．3.电场线(1)定义：为了形象描述电场中各点的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的________都跟该点的场强方向一致，曲线的______表示电场的强弱．(2)特点：①电场线始于________(或无穷远)，终于________(或无穷远)；②电场线互不相交；③电场线和等势面在相交处互相______；④电场线的方向是电势________，而且是降低最快的方向；⑤电场线密的地方等差等势面密；等差等势面密的地方电场线也密．(3)几种典型的电场线自我校对一、1.1.60×10－192.大小形状3.(1)摩擦起电接触带电(2)转移4.转移不变二、1.电量乘积距离的平方2.9.0×109N·m2/C2

3.真空点电荷三、1.(1)电荷物质(2)电荷2.(1)强弱(2)电场力F电荷量q(3)E＝F/q牛/库(N/C)伏/米(V/m)(4)正3.(1)切线方向疏密程度(2)①正电荷负电荷③垂直④降低的方向库仑定律及其应用1.库仑定律适用条件(1)库仑定律只适用于真空中的点电荷，但在要求不很精确的情况下，空气中的点电荷的相互作用也可以应用库仑定律．(2)当带电体间的距离远大于它们本身的尺寸时，可把带电体看做点电荷．但不能根据公式错误地推论：当r→0时，F→∞.其实在这样的条件下，两个带电体已经不能再看做点电荷了．(3)对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集于球心的点电荷，r为两球心之间的距离．(4)对两个带电金属球，要考虑金属表面电荷的重新分布．2.库仑定律的应用：计算中电荷量均取绝对值，相互作用力的方向根据同种电荷相斥，异种电荷相吸引来定性判断．3.三个点电荷的平衡问题要使三个自由电荷组成的系统处于平衡状态，每个电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反．由库仑力的方向及二力平衡可知，三个点电荷必须在同一直线上，且同种电荷不能相邻，即“两同夹一异，两大夹一小，近小远大”．“两同夹异”——正负电荷相互间隔；“两大夹小”——中间电荷的电荷量最小；“近小远大”——中间电荷靠近电荷量较小的电荷．利用上述规律可以迅速、准确地确定三个自由电荷的相对位置及电荷的电性，然后根据库仑定律列出电荷的受力平衡方程，问题就迎刃而解了．(2009·浙江卷卷)如图所所示，在光光滑绝缘水水平面上放放置3个电电荷量均为为q(q＞0)的相相同小球，，小球之间间用劲度系系数均为k0的轻质弹簧簧绝缘连接接．当3个个小球都处处在静止状状态时，每每根弹簧长长度为l.已知静电电力常量为为k，若不考虑虑弹簧的静静电感应，，则每根弹弹簧的原长长为()【答案】C1.(高高考改编题题)两个分分别带有电电荷量＋Q和＋3Q的相同金属属小球(均均可视为点点电荷)，，固定在相相距为r的两处，它它们间库仑仑力的大小小为F.两小球相相互接触后后将其固定定，距离变变为2r，则两球间间库仑力的的大小为()【答案】C电场强度的的三个公式式及其叠加加原理1.三个个公式的比比较定义式决定式计算式表达式E＝F/qE＝Kq/r2E＝U/d使用条件任何电场(通用计算式)真空中点电荷电场匀强电场Q、q、d意义q为试探电荷Q为场源电荷d为沿场强方向的距离附注E的大小和方向与检验电荷的电荷量以及电性以及存在与否为无关E的大小由场源电荷Q的电荷量和研究点到场源电荷的距离r决定的在非匀强电场中可定性应用，用来比较电势差的大小2.电场场强度的叠叠加原理多个电荷在在电场中某某点的电场场强度为各各个点电荷荷单独在该该点产生的的电场强度度的矢量和和，这种关关系叫电场场强度的叠叠加．电场场强度的叠叠加遵循平平行四边形形定则．(2010·海南卷卷)如图所所示，M、N和P是以MN为直径的半半圆弧上的的三点，O点为半圆弧弧的圆心，，∠MOP＝60°.电荷量相相等、符号号相反的两两个点电荷荷分别置于于M、N两点，这时时O点电场强度度的大小为为E1；若将N点处的点电电荷移至P点，则O点的场场强强大小变为为E2，则E1与E2之比为()【答案】B2.如图图所示，用用长为l的金属丝弯弯成半径为为r的圆弧，但但在A、B之间留有宽宽度为d的间隙且d≪r，将电量为为Q的正电荷均均匀分布于于金属丝上上，求圆心心处的电场场强度．【解析】中中学物理理只涉及有有关点电荷荷场强的计计算公式和和匀强电场场场强的计计算方法，，本题是求求一个不规规则带电体体所产生的的场强，没没有现成公公式可用，，需改变思思维角度．．假设将这这个圆环缺缺口补上，，并且已补补缺部分的的电荷密度度与原有缺缺口的环体体上的电荷荷密度一样样，这样就就形成一个个电荷均匀匀分布的完完整带电环环，环上处处于同一直直径两端的的微小部分分所带电荷荷可视为两两个相对应应的点电荷荷，它们在在圆心O处产生的电电场叠加后后合场强为为零．根据据对称性可可知，带电电圆环在圆圆心O处的总场强强E＝0.对于于补上的带带电小段，，由题给条条件可看做做点电荷，，它在圆心心O处的场强E1是可求的．．若题中待待求场强为为E2，则E1＋E2＝0.设原原缺口环所所带电荷的的线密度为为σ，几种典型电电场的电场场线及其特特点孤立正、负负点电荷、、两等量同同种电荷、、两等量异异种电荷、、两块靠近近的大小相相等带等量量异种电荷荷相互平行行且正对的的金属板组组合的匀强强电场的电电场线(包包括电场线线方向和疏疏密，要求求牢记)．．1.孤立立正、负点点电荷电场场线(1)正点点电荷电场场背离中心心，负点电电荷电场指指向中心，，电场线均均为直线．．(2)离电电荷越近，，电场线越越密，场强强越大．(3)以点点电荷为球球心的球面面上各点的的场强大小小相同，方方向不同.(4)在同同一电场中中不存在E大小和方向向均相同的的点．2.等量量同种点电电荷电场线线特点(以以正电荷为为例)3.等量量异种点电电荷电场线线特点4.平行行金属板组组成的匀强强电场线特特点(1)电场场线为平行行的、等间间距的直线线．(2)电场场强度大小小和方向均均相同．带负电的粒粒子在某电电场中仅受受电场力作作用，能分分别完成以以下两种运运动：①在电场线上上运动，②在等势面上上做匀速圆圆周运动．．该电场可可能为()A.一个个带正电的的点电荷形形成B.一个个带负电的的点电荷形形成C.两个个分立的带带等量负电电的点电荷荷形成D.一带带负电的点点电荷与带带正电的无无限大平板板形成【解析】在在仅受电电场力的作作用在电场场线上运动动，只要电电场线是直直线的就可可能实现，，但是在等等势面上做做匀速圆周周运动，就就需要带负负电的粒子子在电场中中所受的电电场力提供供向心力，，根据题目目中给出的的四个电场场，同时符符合两个条条件的是A.【答案】A3.(2009·上海海物理卷)两两带电量分别别为q和－q的点电荷放在在x轴上，相距为为L，能正确反映映两电荷连线线上场强大小小E与x关系的是()【解析】由由等量异种点点电荷的电场场强度的关系系可知，在两两电荷连线中中点处电场强强度最小，但但不是零，从从两点电荷向向中点电场强强度逐渐减小小，因此A正正确．【答案】A根据电场线的的性质和特点点，不同的带带电体周围的的电场不同，，其电场线的的分布也不同同．若题目只只有一条电场场线，可以判判定各点电势势高低，但由由于场源电荷荷的特点以及及周围电场线线的分布不清清楚，无法判判定场强大小小的情况．一一些基础知识识不牢的同学学想当然的认认为是正的点点电荷的电场场加以分析，，往往造成错错误．在电场中有一一条电场线，，其上两点a和b，如图所示，，比较a，b两点电势高低低和电场强度度的大小．如如规定无穷远远处电势为零零，则a，b处电势是大于于零还是小于于零，为什么么？【错解】沿沿电场线方向向电势降低，，所以φa＞φb，因为无穷远远处电势为零零，沿电场线线方向电势降降低，所以φa＞φb＞0.由于把所给电电场看成由正正点电荷形成成的电场，认认为从正电荷荷出发，顺电电场线电势逐逐渐减小到零零，从而得出出φa、φb均大于零．【正解】沿沿电场线方向向电势降低，，所以φa＞φb，由于只有一一条电场线，，无法看出电电场线疏密，，也就无法判判定场强大小小．同样无法法判定当无穷穷远处电势为为零时，a、b的电势是大于于零还是小于于零．若是由由正电荷形成成的电场，则则Ea＞Eb，φa＞φb＞0；若是由由负电荷形成成的电场，则则Ea＜Eb,0＞φa＞φb.【答案】若若是由正电荷荷形成的电场场，则Ea＞Eb，φa＞φb＞0；若是由由负电荷形成成的电场，则则Ea＜Eb,0＞φa＞φb.第2节电一、电场力的的功和电势能能1.电场力力的功(1)特点：：电场力的功功与______无关，，只与被移动动电荷的电荷荷量及初、末末位置的电势势差有关．(2)计算公公式：①W＝Eqd，其中d为沿__________的位移，，只适用于________．②W＝________，适适用于任何形形式的电场．．2.电势能能(1)定义：：电荷在电场场中具有的势势能，等于静静电力把它从从该点移动到到________处所所做的功．(2)静电力力做功与电势势能变化的关关系：静电力力做的功等于于____________，即WAB＝________.(3)电势能能的相对性与与绝对性：电电势能是相对对的，与________的位置有有关，但电势势能的变化是是绝对的，与与________的位位置无关．二、电势和等等势面1.电势(1)定义：：电场中某点点的电势，等等于电荷由该该点移动到参参考点(零电电势点)时电电场力________与________的的比值．(2)定义式式：φA＝________，单单位：伏特，，符号____．(3)相对性性：电势是________，只有有选择零电势势的位置才能能确定电势的的值，通常取取无限远或地地球的电势为为零．(4)标矢性性：是______，但但有正、负之之分，正负只只表示与零电电势的________关系．2.等势面面(1)定义义：电电场中中________的点点构成成的面面．(2)特点点①同一等等势面面上的的任意意两点点间移移动电电荷电电场力力________．②等势面面一定定跟电电场线线______，即即跟场场强的的方向向______．③电场线线总是是从电电势较较____的等等势面面指向向电势势较____的的等势势面．．④等势面面越密密的地地方场场越____，，反之之越____．．(3)典型型电场场的等等势面面三、电电势差差1.定定义义(式式)：：①电荷在在电场场中由由一点点A移动到到另一一点B时，电电场力力所做做的____与与该电电荷的的__________的比比值叫叫做AB两点的的电势势差，，即UAB＝wAB/q.②电场中中AB两点的的______之差差，即即UAB＝________.2.矢矢标标性：：电势势差是是______，其其正负负代表表AB两点电电势的的________关系系．3.影影响响因素素：电电势差差UAB由______本身身的性性质决决定，，与移移动的的电荷荷q及电场场力做做功WAB无关，，与零零势点点的选选取______．．4.匀匀强强电场场中电电势差差与电电场强强度的的关系系(1)大小小关系系：U＝____，其其中d为两点点间沿沿电场场线间间的距距离．．(2)方方向关关系：：场强强的方方向是是电势势降低低________的方方向．．自我校校对一、1.(1)路路径(2)①电场线线方向向匀匀强电电场②Uq2.(1)零零势能能(2)电势势能的的减少少量EpA－EpB(3)零电电势点点零零电势势点二、1.(1)所所做的的功电电荷荷量(2)V(3)相对对的(4)标量量高高低2.(1)电电势相相等(2)①不做功功②垂直垂垂直直③高低低④强弱弱三、1.①功电电荷量量②电势φA－φB2.标标量量高高低3.电电场场无无关4.(1)Ed(2)最快快电势与与电势势能的的比较较及其其大小小的判判断1.电电势势与与电电势势能能比比较较电势φ电势能E电意义反映电场能的性质的物理量电荷在电场中某点时所具有的电势能决定因素电场中某一点的电势φ的大小，只跟电场本身有关，跟点电荷q无关电势能的大小是由点电荷q和该点电荷φ共同决定的变化量电势差U是指电场中两点间的电势之差，UAB＝φA－φB，取φB＝0，则φA＝UAB电势能差ΔE是指点电荷在电场中两点间的电势能之差ΔE＝EA－EB，ΔE＝W，取EB＝0，EA＝ΔE正负含义电势沿电场线方向逐渐降落，选定零电势点后，某点的电势高于零者为正值；某点的电势低于零者为负值正电荷(＋q)：电势能的正负跟电势的正负相同；负电荷(－q)：电势能的正负跟电势的正负相反．正负表示电势能的大小单位伏特焦耳联系E电＝qφ

qU＝ΔE电2.电电势势高高低低与与电电势势能能大大小小的的判判断断方方法法(1)根根据据场场源源电电荷荷判判断断(2)根根据据电电场场线线判判断断(2)根根据据电电场场线线判判断断(3)根根据据静静电电力力做做功功判判断断(即即WAB＝EPA－EPB＝qUAB)(高高考考改改编编题题)某某电电场场的的电电场场线线分分布布如如图图所所示示，，以以下下说说法法正正确确的的是是()A.c点场场强强大大于于b点场场强强B.a点电电势势低低于于b点电电势势C.若若将将一一试试探探电电荷荷＋＋q由a点释释放放，，它它将将沿沿电电场场线线运运动动b点D.若若在在d点再再固固定定一一点点电电荷荷－－Q，将将一一试试探探电电荷荷＋＋q由a移至至b的过过程程中中，，电电势势能能减减小小【解解析析】】本本题题以以静静电电场场的的电电场场线线分分布布为为情情景景，，结结合合电电场场力力做做功功，，主主要要考考查查静静电电场场的的基基本本概概念念、、电电场场线线的的性性质质、、电电场场力力做做功功与与电电势势能能的的关关系系等等知知识识点点．．电电场场线线越越密密的的地地方方电电场场强强度度越越大大，，故故A错错误误；；沿沿着着电电场场线线的的方方向向，，电电势势是是逐逐渐渐降降低低的的，，B错错误误；；电电场场线线不不是是带带电电粒粒子子的的运运动动轨轨迹迹，，故故C错错误误；；在在原原电电场场中中，，将将一一试试探探电电荷荷＋＋q由a移至至b的过过程程中中，，电电场场力力做做正正功功．．在在d点再再固固定定一一点点电电荷荷－－Q，将将一一试试探探电电荷荷＋＋q由a移b的过过程程中中，，电电场场力力也也做做正正功功，，所所以以在在合合电电场场中中，，将将一一试试探探电电荷荷＋＋q由a移至至b的过过程程中中，，根根据据电电场场力力做做功功和和电电势势能能的的关关系系可可知知电电势势能能将将减减小小，，D正正确确．．【答案】】D点睛笔记记试探电荷荷的正负负、电势势高低、、电场力力做功的的正负、、电势能能变化四四者具有有如下的的对应关关系，若若知道了了其中两两个因素素可据此此判断其其他两个个．1.位位于A、B处的两个个带有不不等量负负电的点点电荷在在平面内内电势分分布如图图所示，，图中实实线表示示等势线线，则()A.a点和b点的电场场强度相相同B.正正电荷从从c点移到d点，电场场力做正正功C.负负电荷从从a点移到c点，电场场力做正正功D.正正电荷从从e点沿图中中虚线移移到f点，电势势能先增增大后减减小【解析】】电场场线的疏疏密可以以表示电电场的强强弱，A错误；；正电荷荷从c点移到d点，电场场力做负负功，负负电荷从从a点移到c点，电场场力做正正功，B错误，，C正确确；正电电荷从e点沿图中中虚线移移到f点，电场场力先做做正功，，后做负负功，但但整个过过程电场场力做正正功，D错误．．【答案】】C带电粒子子在电场场中的运运动轨迹迹问题1.运运动轨迹迹与电场场线重合合的条件件根据电场场线的定定义，一一般情况况下带电电粒子在在电场中中的轨迹迹不会与与电场线线重合，，只有同同时满足足以下三三个条件件时，两两者才会会重合．．(1)电电场线为为直线．．(2)电电荷初速速度为零零或初速速度与电电场线平平行．(3)电电荷仅受受电场力力或所受受合力的的方向与与电场线线平行．．2.根根据带电电粒子的的运动轨轨迹和电电场线(或等势势面)判判断有关关问题的的方法此类问题题应注意意掌握两两个方向向、一个个守恒：：(1)带带电粒子子的轨迹迹的切线线方向为为该点处处的速度度方向．．(2)带带电粒子子所受合合力(一一般仅受受电场力力)沿电电场线指指向轨迹迹曲线的的凹侧．．(3)若若粒子仅仅受电场场力则其其动能与与电势能能之和保保持不变变．图中实线线是一簇簇未标明明方向的的由点电电荷产生生的电场场线，虚虚线是某某一带电电粒子通通过该电电场区域域时的运运动轨迹迹，a、b是轨迹上上的两点点．若带带电粒子子在运动动中只受受电场力力作用，，据此无无法判断断的是()A.带带电粒子子所带电电荷的符符号B.带带电粒子子在a、b两点的受受力方向向C.带带电粒子子在a、b两点的速速度何处处较大D.带带电粒子子在a、b两点的电电势能何何处较大大【点拨】】(1)过a(b)点作轨轨迹的切切线———速度方方向．(2)过过a(或b)点指向向轨迹凹凹侧—这这是电场场力的方方向．(3)根根据电场场力做功功的正负负判断动动能及电电势能的的变化．．【解析】】由于于不清楚楚电场线线的方向向，所以以在只知知道粒子子在a、b间受力情情况是不不可能判判断其带带电情况况的．而而根据带带电粒子子做曲线线运动的的条件可可判定，，在a、b两点所受受到的电电场力的的方向都都应在电电场线上上并大致致向左．．若粒子子在电场场中从a向b点运动，，故在不不间断的的电场力力作用下下，动能能不断减减小，电电势能不不断增大大．故选选项A错错误，BCD正正确．【答案】】A2.(2009·广广东卷)如图所所示，一一带负电电粒子以以某速度度进入水水平向右右的匀强强电场中中，在电电场力作作用下形形成图中中所示的的运动轨轨迹．M和N是轨迹上上的两点点，其中中M点在轨迹迹的最右右点．不不计重力力，下列列表述正正确的是是()A.粒粒子在M点的速率率最大B.粒粒子所受受电场力力沿电场场方向C.粒粒子在电电场中的的加速度度不变D.粒粒子在电电场中的的电势能能始终在在增加【解析】】根据据做曲线线运动物物体的受受力特点点，合力力指向轨轨迹的凹凹侧，可可知粒子子带负电电，再结结合电场场力的特特点可知知受到的的电场力力方向与与电场线线方向相相反，B错误；；从N到M电场力做做负功，，速度减减小，电电势能在在增加，，当达到到M点后电场场力做正正功，速速度增加加，电势势能在减减小可知知在M点的速度度最小，，A、D错误；；在整个个过程中中只受电电场力，，且电场场力保持持不变，，根据牛牛顿第二二定律，，加速度度不变，，C正确确．【答案】】C匀强电场场中场强强与电势势(差)的关系系1.U＝Ed关系的应应用公式U＝Ed中d是沿场强强方向两两点间距距离或两两等势面面间的距距离，而而U是这两点点间的电电势差．．这一定定量关系系只适用用于匀强强电场，，变形后后E＝U/d，用它可可求匀强强电场的的场强，，也可定定性分析析非匀强强电场．．2.等等分法计计算匀强强电场中中的电势势(1)在在匀强电电场中，，沿任意意一个方方向上，，电势降降落都是是均匀的的，故在在同一直直线上相相同距离离的两点点间的电电势差相相等．如如果把某某两点间间的距离离等分为为n段，则每每段两端端点间的的电势差差等于原原电势差差的1/n倍．．(2)已已知电场场中几点点的电势势，如果果要求某某点的电电势时，，一般采采用“等等分法””在电场场中找与与待求点点电势相相同的等等势点，，等分法法也常用用在画电电场线的的问题中中．(3)在在匀强电电场中，，相互平平行的相相等的线线段两端端点电势势差相等等，应用用这一点点可求解解电势．．匀强电场场中有a、b、c三点．在在以它们们为顶点点的三角角形中，，∠a＝30°°，∠c＝90°°.电场场方向与与三角形形所在平平面平行行．已知知a、b和c点的电势势分别为为(2－－)V、(2＋)V和2V．该该三角形形的外接接圆上最最低、最最高电势势分别为为()【解析】】如图所所示，根根据匀强强电场的的电场线线与等势势面是平平行等间间距排列列，且电电场线与与等势面面处处垂垂直，沿沿着电场场线方向向电势均均匀降落落，取ab的中点O，即为三三角形的的外接圆圆的圆心心，且该该点电势势为2V，故故Oc为等势面面，MN为电场线线，方向向为MN方向，UOP＝UOa＝V，UON∶UOP＝2∶，故UON＝2V，N点电势为为零，为为最低电电势点，，同理M点电势为为4V，为最最高电势势点．【答案】】B3.如如图所示示，实线线为电场场线，虚虚线为等等势线，，且AB＝BC，电场中中的A、B、C三点的场场强分别别为EA、EB、EC，电势分分别为φA、φB、φC，AB、BC间的电势势差分别别为UAB、UBC，则下列列关系中中错误的的是()A.φA＞φB＞φCB.EC＞EB＞EAC.UAB＜UBCD.UAB＝UBC【解析】】本题题考查静静电场中中的电场场线、等等势面的的分布知知识和规规律．A、B、C三点处处在一一根电电场线线上，，沿着着电场场线的的方向向电势势降落落，故故φA＞φB＞φC，A正正确；；由电电场线线的密密集程程度可可看出出电场场强度度大小小关系系为EC＞EB＞EA，B正正确；；电场场线密密集的的地方方电势势降落落较快快，故故UBC＞UAB，C正正确，，D错错误．【答案案】D公式W＝qU常常用用于计计算静静电力力的功功、电电势差差或电电势，，应用用时很很容易易出现现正负负符号号错误误，现现介绍绍两种种用法法避免免此类类错误误．(1)当电电荷由由A→B时，写写为W＝qUAB＝q(UA－UB)，强强调带带符号号用，，此时时W的正、、负直直接与与电场场力做做正功功、负负功相相对应应．(2)W、q、U三者都都取绝绝对值值运算算，但但所得得W或U的正负负号需需另做做判断断将一电电量为为q＝2×10－6C的点点电荷荷从电电场外外一点点(电电势可可认为为0)移至至电场场中某某点A，电场场力做做功4×10－5J，求求A点的电电势．．【正解解】混混淆淆了电电势与与电势势差两两个概概念间间的区区别．．在电电场力力的功功的计计算式式W＝qU中，U是指电电场中中两点点间的的电势势差而而不是是某点点电势势．解法一一：设设场外外一点点P电势为为UP所以UP＝0，，从P到A电场力力的功功W＝qUPA，所以以W＝q(UP－UA)，即即4×10－5＝2×10－6(0－－UA)，，UA＝－20V.【答案案】－－20V第3节节电电容器器带带电粒粒子在在电场场中的的运动动一、电电容器器、电电容1.电电容容器(1)组成成：两两个______又又互相相靠近近的导导体可可构成成一个个电容容器．．(2)充放放电充电：：使电电容器器带电电的过过程，，充电电后电电容器器两板板带上上等量量的________，，电容容器中中储存存________．放电：：使充充电后后的电电容器器失去去电荷荷的过过程，，放电电过程程中________转转化为为其他他形式式的能能(3)电容容器带带的电电荷量量：是是指每每个极极板上上所带带电荷荷量的的__________．2.电电容容(1)定义义：电电容器器所带带的__________与与两个个极板板间的的__________的比比值.(2)定义义式：：C＝______.(3)单位位：法法拉(F)、微微法(μF)、、皮法法(pF).1F＝________μμF＝＝________pF.(4)意义义：表表示电电容器器________________本领领的高高低．．(5)决定定因素素：由由电容容器本本身物物理条条件(大小小、形形状、、相对对位置置及电电介质质)决决定，，与电电容器器是否否________及带带电多多少无无关．．3.平行行板电容器器的电容(1)决定定因素：跟跟________成正比，，跟__________成成正比，跟跟____________成反比．．(2)决定定式：C＝________.2.带电电粒子在电电场中的偏偏转(1)运动动性质：受受恒力作用用，是__________曲线运动动．三、示波管管的原理1.构造造：①__________，②__________，③__________.2.工作作原理(如如图所示)(1)如果果在偏转电电极XX′和YY′之间都没有有加电压，，则电子枪枪射出的电电子沿直线线传播，打打在荧光屏屏__________，并并产生一个个亮斑．(2)YY′上加的是待待显示的__________电压，，XX′上加的是机机器自身的的锯齿形电电压，叫做做__________电压压．若所加加扫描电压压和信号电电压的周期期相同，就就可以在荧荧光屏上得得到待测信信号在一个个周期内变变化的图象象．自我校对一、1.(1)彼彼此绝缘(2)异异种电荷电电场能电电场能(3)绝绝对值2.(1)电荷量量Q电势差U(2)(3)1061012(4)容纳纳电荷(5)带电电3.(1)介电常常数ε正对面积S两极板的距距离d(2)二、1.动动能(1)qEd(2)qU2.(1)匀变速速(2)匀速直线线运动匀匀加速直线线运动(4)三、1.①电子枪②偏转电极③荧光屏2.(1)中心(2)信信号扫描描平行板电容容器的动态态分析(2009·福建卷卷)如图所所示，平行行板电容器器与电动势势为E的直流电源源(内阻不不计)连接接，下极板板接地．一一带电油滴滴位于容器器中的P点且恰好处处于平衡状状态．现将将平行板电电容器的上上极板竖直直向上移动动一小段距距离，则()A.带点点油滴将沿沿竖直方向向向上运动动B.P点的电势将将降低C.带电电油滴的电电势能将减减小D.若电电容器的电电容减小，，则极板带带电量将增增大【解析】电电容器两两端电压U不变，由公公式E＝U/d可可知场强变变小，电场场力变小，，带电油滴滴将沿竖直直方向向下下运动，A错误；P到下极板距距离d不变，而强强场E减小，由公公式U＝Ed可知P与负极板的的电势差变变小，且下下极板电势势不变，所所以P点的电势变变小，B正正确；由于于电场力向向上，而电电场方向向向下，可以以推断油滴滴带负电，，又油滴向向下运动，，电场力做做负功，电电势能增大大，C错误误；图中电电容器两端端电压U不变，电容容C减小时，由由公式Q＝CU可知带电量量减小，D错误．【答案】B点睛笔记分析电容器器动态变化化类问题要要注意：(1)电容容器的带电电量不变还还是电压不不变，(2)分析析场强时应应用公式E＝U/d还是E∝Q/s.1.(1)例1中中在上极板板竖直上移移的过程中中，回路中中的电流是是顺时针还还是逆时针针．(2)若例例1中电容容器充电后后与电源断断开，上极极板向右移移动，板间间油滴如何何移动．带电粒子在在电场中的的直线运动动1.带电电粒子的重重力是否可可以忽略的的条件(1)基本本粒子：如如电子、质质子、α粒粒子、离子子等，若无无说明或明明确暗示，，一般不计计重力(但但质量不可可忽略)．．(2)带电电颗粒：如如尘埃、液液滴、油滴滴、小球等等，若无说说明或明确确暗示，一一般要考虑虑重力．2.运动动性质带电粒子沿沿电场线平平行的方向向进入匀强强电场，受受到的电场场力与运动动方向在同同一直线上上，做匀加加(减)速速直线运动动．3.处理理方法(1)根据据带电粒子子受到的电电场力，用用牛顿第二二定律计算算出加速度度，结合运运动学公式式确定带电电粒子的速速度和位移移等．(2)用功功能关系分分析；电场场力对带电电粒子做的的功等于带带电粒子动动能的增量量如图甲所示示，两平行行金属板竖竖直放置，，左极板接接地，中间间有小孔，，右极板电电势随时间间变化的规规律如图乙乙所示．电电子原来静静止在左极极板小孔处处(不计重重力作用)．下列说说法中正确确的是()【答案】A2.若例例题中在小小孔处释放放的是带负负电的粒子子，到达右右板的速度度为v，且到达右右板的时间间小于t＝T/2，，则()A.板间间距离越大大v越大B.板板间电压越越大v越大C.粒子子电量越大大v越大D.粒子质质量越大v越大带电粒子在在电场中的的偏转质量为m、带电量为为q的带电粒子子以初速度度沿垂直于于电场方向向，进入长长为L、间距为d、电压为U的两平行金金属板间，，不计粒子子重力．1.运动动性质：粒粒子在恒力力作用下做做匀变速曲曲线运动，，轨迹为抛抛物线(2011·潍坊测测试)如图图所示，真真空中水平平放置的两两个相同极极板Y和Y′长为L，相距d，足够大的的竖直屏与与两板右侧侧相距b.在两板间间加上可调调偏转电压压U，一束质量量为m、带电量为为＋q的粒子(不不计重力)从两板左左侧中点A以初速度v0沿水平方向向射入电场场且能穿出出．(1)证明明粒子飞出出电场后的的速度方向向的反向延延长线与初初速度方向向交于两板板间的中心心O点．(2)求两两板间所加加偏转电压压U的范围．(3)求粒粒子可能到到达屏上区区域的长度度．【点拨】(1)在在两板内粒粒子做匀变变速曲线运运动．(2)在两两板外粒子子做匀速直直线运动．．(3)当粒粒子恰好从从右板的边边缘飞出时时取最值．．【解析】此此题考查查带电粒子子带电场中中的偏转分分析，涉及及带电粒子子受力分析析、平抛运运动规律速速度偏转方方向和位移移偏转方向向分析．(1)如图图所示，设设粒子在运运动过程中中的加速度度大小为a，离开偏转转电场时偏偏转距离为为y，沿电场方方向的速度度为vy，偏转角为为θ，其反向延延长线通过过O点，O点与板右端端的水平距距离为x，则有【答案】见见解析3.如图图所示，带带电粒子以以平行于极极板的速度度从左侧中中央射入匀匀强电场(重力不计计)，粒子子恰能从右右侧下极板板边缘射出出电场，如如果粒子的的动能变为为原来的2倍，要使使它们仍从从极板中央央射入仍能能从下极板板边缘射出出，可采取取的措施为为()A.将极极板长度变变为原来的的2倍B.将极极板间距离离变为原来来的1/2C.将极极板间电压压变为原来来的2倍D.以上上均不对【答案】C公式W＝Uq中U指粒子加速速或偏转过过程中初末末位置的电电势差，不不一定是两两极板间的的电势差，，当初始条条件发生变变化时，U往往也发生生变化，不不能凭想当当然认为不不变．在平行板电电容器之间间有匀强电电场，一带带电粒子以以速度v垂直电场线线射入电场场，在穿越越电场的过过程中，粒粒子的动能能由Ek增加到2Ek，若这个带带电粒子以以速度2v垂直进入该该电场，则则粒子穿出出电场时的的动能为多多少？【错解】设设粒子的的质量m，带带电电量量为为q，初初速速度度v；匀匀强强电电场场为为E，在在y方向向的的位位移移为为y，如如图图所所示示．．由动动能能定定理理得得：：Uq＝2Ek－Ek1＝Ek，速速度度增增大大后后，，有有Uq＝E′k－Ek2，所所以以E′k＝5Ek.认为为两两次次射射入入的的在在Y轴上上的的偏偏移移量量相相同同．．实实际际上上由由于于水水平平速速度度增增大大带带电电粒粒子子在在电电场场中中的的运运动动时时间间变变短短．．在在Y轴上上的的偏偏移移量量变变小小．．【正正确确】】上上述述错错误误之之处处在在于于认认为为两两次次射射入入的的在在Y轴上上的的偏偏移移量量相相同同，，加加速速电电压压相相同同．．实实际际上上由由于于水水平平速速度度增增大大，，带带电电粒粒子子在在电电场场中中的的运运动动时时间间变变短短．．在在Y轴上上的的偏偏移移量量变变小小，，加加速速电电压压变变小小．．建立立直直角角坐坐标标系系，，初初速速度度方方向向为为x轴方方向向，，垂垂直直于于速速度度方方向向为为y轴方方向向．．设设粒粒子子的的质质量量m，带带电电量量为为q，初初速速度度v，匀匀强强电电场场为为E，在在y方向向的的位位移移为为y.速速度度为为2v时通通过过匀匀强强电电场场的的偏偏移移量量为为y′，平平行行板板板板长长为为L.【答答案案】】4.25Ek六、、等等效效法法一、、方方法法简简介介在一一些些物物理理问问题题中中，，一一个个过过程程的的发发展展或或一一个个状状态态的的确确定定，，往往往往是是由由多多个个因因素素决决定定的的，，在在这这一一决决定定中中若若某某些些因因素素所所起起的的作作用用和和另另一一些些因因素素所所起起的的作作用用相相同同，，则则前前一一些些因因素素与与后后一一些些因因素素是是等等效效的的，，它它们们便便可可以以互互相相代代替替，，而而对对过过程程的的发发展展或或状状态态的的确确定定没没有有影影响响，，这这种种以以等等效效为为前前提提而而使使某某些些因因素素互互相相代代替替来来研研究究问问题题的的方方法法就就是是等等效效法法．．等效效思思维维的的实实质质是是在在效效果果相相同同的的情情况况下下，，将将较较为为复复杂杂的的问问题题变变换换为为简简单单的的熟熟悉悉问问题题，，以以便便突突出出主主要要因因素素，，抓抓住住它它的的本本质质，，找找出出其其中中规规律律．．因因此此应应用用等等效效法法时时往往往往是是用用较较简简单单的的因因素素代代替替较较复复杂杂的的因因素素，，以以使使问问题题得得到到简简化化而而便便于于求求解解．．二、、典典例例分分析析1.物物理理量量等等效效在高高中中物物理理中中，，小小到到等等效效劲劲度度系系数数、、合合力力与与分分力力、、合合速速度度与与分分速速度度、、总总电电阻阻与与分分电