上海高二电场电路专题讲义

电场博通教育物理教研团队电场电荷的相互作用描述电场的力的性质静电的利用与防范点电荷电场电场强度电场线利用：除尘、喷涂、

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、植绒防范：

保持空气湿度

、使用避雷针、接地电荷间的相互作用与

电荷量的大小

和

电荷间距

有关定义式：E=单位：N/C

矢

量电场的描述

理想化

模型

比值

法规定

正

电荷所受电场力方向与该点场强方向一致。静电现象静电的产生方法：

摩擦起电

，感应起电电荷量元电荷：e=

1.610-19

C静电的测量

验电器

、电荷量表、静电电压表一.总结归纳++-1、定义：电荷的周围空间存在的一种特殊物质叫电场2、电场的基本特性是对放入电场中的电荷有力的作用，叫电场力FF二、电场：三、电场的描述：1、电场强度：（1）意义：电场强度是描写电场中各处电场强弱的物理量，是矢量，用E表示。（2）定义：放在电场中某点的电荷所受电场力F与它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度。即E＝方向:是与正电荷在该处受到的电场力方向相同。国际单位：牛/库仑单位符号：N/C2、电场线：为形象地描写电场中各点电场强度的分布情况而人为假想的曲线叫电场线.（1）引入：在电场中画出一些曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这样的曲线叫做电场线．

（2）电场线：假想模型——电场线2、带等量异种、同种点电荷的电场线1、点电荷的电场线3、匀强电场电场线的特点1．电场线是人们为了形象地描述电场的分布假想的而画出的一簇曲线。2．在静电场中，电场线起始于正电荷，终止于负电荷，形成不封闭曲线。3．电场线的每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致。4．电场线的疏密程度与场强大小有关，电场线密处电场强，电场线疏处电场弱。5．电场线在空间不相交。电场的力的性质如图所示，一个质量为6.4×10-4kg的带电微粒静止在某电场中，该电场中的电场强度大小均为2×104N/C，电场强度的方向始终向下。问：（1）带电微粒带何种电荷？（2）微粒的带电量多大？相当于多少个电子的电量？（3）若微粒失去1.0×1012个电子，它将以多大加速度运动？运动了0.1m后微粒速度多大？（g=10m/s2）E力——是物体间的相互作用1．如图把质量为2g的带电小球A用绝缘细线悬起，若将带正电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度时，带电小球A的悬线与竖直方向的夹角为α=45°且处于平衡状态，试求：（1）分析A球带何种电荷？（2）B球受到的A球对它的静电力的大小和方向。（g=10m/s2）AB解：（1）根据A球的受力情况，同种电荷互相排斥，所以A球带正电荷。（2）FBA=mgtan45°=2×10-3×10N=0.02N根据牛顿第三定律，B球受到的A球对它的静电力的大小为：FAB=FBA=0.02N方向水平向右。矢量的合成法则——平行四边形定则2．如图2所示，一个带负电的小球质量为2×10-4kg，带电荷量大小为2.5×10-8C，用一根绝缘丝线悬挂在电场中的O点，静止时丝线与竖直方向的夹角为θ=30º，则球所在位置电场强度最小为

N/C，方向为

。图230º3、如图所示，A、B两个点电荷在真空中所形成电场的电场线（方向未标出）。图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称。则（）（A）这两个点电荷一定是等量异种电荷；（B）这两个点电荷一定是等量同种电荷；（C）C点的电场强度方向与D点的电场强度方向相同；

（D）C点的电场强度比D点的电场强度大。电场线例：如图是两个等量异种点电荷，周围有A、B、C、D、E、F各点，其中A、B之间距离与B、C之间距离相等，B、E之间距离与B、F之间距离相等。两条虚线互相垂直，且平分，那么关于各点电场强度的叙述正确的是

（

）

（A）A、C两点电场强度相同；（B）A、E两点电场强度相同；（C）图示六点中，B点电场强度最大；（D）图示六点中，D点电场强度最小。-+ABCFDE电场线不是电荷的运动轨迹

4．如图，为某一电场的电场线，电子由图中a点运动到b点，若不计重力，请在图中标出：（1）电子在a点的电场力和加速度的方向；（2）电子在b点的速度方向。Eab5、图示为电场中的三条直电场线，一个点电荷放在A点由静止释放，除电场力外其他力不计，则该电荷一定做

运动。AE只有电场线是直线时，电荷的运动速度与电场线平行，电荷运动轨迹恰好与电场线重合。初速为零的变加速直线6．设氢原子中核外电子绕原子核做匀速圆周运动，电子的轨道半径为r，电子的速率为v，则电子做匀速圆周运动的向心力由

提供，电子绕核运动的周期为

。7.在图中实线是一组未标明方向的点电荷电场的电场线，虚线是某一带电粒子通过该区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上两点。若带电粒子在运动中只受电场力的作用，根据此图不能正确判断出（）（A）带电粒子所带电荷的正负；（B）带电粒子在a、b两点的受力方向；（C）带电粒子在a、b两点所受电场力哪点较大；（D）带电粒子在a、b两点的加速度哪点较大。ab8．一带电粒子从电场中的A点运动到B点，轨迹如图中虚线所示，不计粒子所受的重力，则（）（A）粒子带正电；（B）粒子的加速度逐渐减小；（C）A点的场强小于B点的场强

；（D）粒子的速度不断减小。ABE9、物理学中引入了“质点”、“点电荷”、“电场线”等概念，从科学方法上来说属于（

）

（A）比值法；（B）建立物理模型

；

（C）等效替代；

（D）控制变量。2、A、B是一条电场线上的两个点,一带负电的微粒仅在电场力作用下以一定初速度从A点沿电场线运动到B点,其速度-时间图象如图甲所示.则这一电场可能是图乙中的

（

）0vt甲乙10．竖直放置的平行金属板A、B带有等量异种电荷，在两板间用绝缘细线悬挂一个质量m＝4.0×10-5kg，带电量q＝3.0×10-7C的小球，平衡时悬线偏离竖直方向，夹角为α＝37°，如图所示。（1）A、B之间的电场是什么电场？场强的大小是多少，方向怎样？（2）若剪断细线，小球在到达金属板之前将怎样运动？（3）若小球运动1s后未到达金属板，求小球1s后的速度大小。（g=10m/s2）恒定电流一、电流（I）、电阻（R）、电压（U）１、形成条件（1）有自由移动的电荷；（2）导体两端有电压。２、电流的大小单位时间内通过导体横截面的电荷量。单位：安培（Ａ）1A=1C/s１mA＝10-3Ａ１μA＝10-6Ａ

是国际单位中的基本单位之一定义式：定义式：*比值法3、电阻：导体对电流的阻碍作用。单位：欧姆（）1k=103

1M=106

二、电功（W）和电功率（P）1、电功：电流做的功，即消耗的电能。W=UIt电流通过导体所做的功，跟导体的电流、导体两端的电压和通电时间成正比。单位：焦（耳）J1千瓦·时(kW·h)=3.6×106J=1度2、电功是电能转化的量度纯电阻电路：电能全部转化为内能。非纯电阻电路：电能一部分转化为内能，还要转化为机械能、化学能等其他形式的能。

电热：电流通过导体产生的热量，跟电流的平方、导体的电阻和通电时间成正比。例1、电能表上标有“3000转/（千瓦·时）”的字样，一同学为测定某用电器的电功率，他把除该用电器之外的其他用电器都关掉，然后观察电能表中的转盘，发现转盘在1min内转了5转。试计算该用电器的功率。3、电功率：电功率描述电流做功快慢的物理量。定义：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫电功率。单位：瓦（特）W额定电压和额定功率、额定功率和实际功率例2：分别标有“220V、60W”、“220V、40W”字样的两只电灯泡，将它们串联起来接在220V的电路中，哪个灯泡较亮？将它们并联起来接在110V的电路中，哪个灯泡较亮？纯电阻电路：三、部分电路的欧姆定律1、内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。2、导体的伏安特性曲线（I-U图）IU0温度不变时，金属导体的I-U图为一条过原点的直线。四、串、并联电路的基本特点1、串联电路中电流、电压和电阻的特点和性质（1）电流处处相等；I1=I2=I3=…=In（2）总电压等于各部分电压之和；U总=U1+U2+U3+…+Un（3）总电阻等于各部分电阻之和；R总=R1+R2+R3+…+Rn（4）电压分配U∝R，U1∶U2=R1∶R2（5）电功率分配P∝R，P1∶P2=R1∶R22、并联电路中电流、电压和电阻的特点和性质（1）干路电流等于各支路电流之和；I总=I1+I2+I3+…+In（2）各支路两端电压相等；U1=U2=U3=…=Un（3）总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和；1/R总=1/R1+1/R2+1/R3+…+1/Rn（4）电流分配I∝1/R，I1∶I2=R2∶R1（5）电功率分配P∝1/R，P1∶P2=R2∶R1例3：甲、乙两灯分别标有“200V、200W”和“100V、50W”，现将它们串联后接入电路，求：（1）串联后在它们两端允许加的最大电压和消耗的最大总功率；（2）并联后在它们消耗的最大总功率。标值求解法例4：R1、R2、R3三个电阻消耗的功率相等，求：三个电阻的比值。ABR1R2R3例5：分析当滑动变阻器的滑片向左移动时电流表和电压表的读数将如何变化？VA1R1R2UA2R3A3动态分析例6：如图所示的电路，R1=10Ω，R2=60Ω。当AB两端接100V电压时，CD两端电压为80V，求（1）电阻R；（2）如果将200V的电压接CD两端，AB两端的电压为多少?ABCDR1R2R1R2R滑动变阻器例7：在图示电路中，滑动变阻器的总阻值为R。当变阻器的滑动头P自a端滑至b端的过程中，电路的总电阻如何变化？abCD滑动变阻器的分压式接法：ＬR×Ｕ例8：在图示电路中，电源电压恒为30V，R1=6Ω，滑动变阻器R2的总阻值为36Ω，当滑动变阻器R2的滑片P由A滑至AB中点时，电流表的示数为1A，灯L恰能正常发光，求：（1）灯L的额定电压和额定功率；（2）若滑片P滑至B点时，电流表的示数。ＬR2×R1ABPA五、多用表的使用1、测电压、电流红表笔接电源的正极，黑表笔接电源的负极（使电流从红表笔流入，黑表笔流