高中物理 第1章 静电场章末小结课件 新人教版选修3-1.ppt

1、成才之路 物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 选修3-1,静电场,第一章,章末小结,第一章,一、电场强度、电势、电势差、电势能的比较,特别提醒场强为零的点，电势、电势能不一定为零；电势为零的点，场强不一定为零，电势能一定为零；电势能为零的点，场强不一定为零，电势一定为零。,如图所示，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c，a、b间的距离等于b、c间的距离，则下列说法正确的是() Aa、b、c三点的电势大小关系是abc Ba、b、c三点的电场强度大小关系是EaEbEc Ca、b间的电势差Uab等于b、c间的电势差 D某检验点电荷在a、b、c三点的电势能大小关系是EPaE

2、PbEPc,规范解答：电场线是沿直线的电场，通常有如图所示几种情况,题中给出一条电场线，不一定是哪一种，因此无法判断各点场强的大小，B错误；不论是何种情况的电场，沿着电场线方向电势总是降低的，即abc，故A正确；匀强电场中(即第4种情况)UabUbc，非匀强电场中(即前3种情况)只能根据UEd定性分析，C错误；因为不知道检验点电荷的正负，所以无法判定点电荷在各点的大小，D错误。 答案：A 点评：审题时应特别注意只有一条电场线，无法判断周围电场线的情况。,二、用动力学观点解决带电体在电场中的运动 1带电的物体在电场中受到电场力作用，还可能受到其他力的作用，如重力、弹力、摩擦力等，在诸多力的作用下

3、物体可能处于平衡状态，静止或做匀速直线运动；物体也可能所受合力不为零，做匀变速运动或变加速运动。 2处理这类问题，就像处理力学问题一样，首先对物体进行受力分析(包括电场力)，再明确其运动状态，最后根据所受的合力和所处的状态选择相应的规律解题。,3相关规律：力的平衡条件，即F合0或Fx0，Fy0。牛顿第二定律F合ma或Fxmax，Fymay，运动学公式，如匀变速直线运动速度公式、位移公式等，平抛运动知识、圆周运动知识等。,(四川雅安中学20132014学年高二上学期期末)如图所示，两平行金属板A、B长8cm，两板间距离d8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒子电荷量q1010C，质量m1

4、020kg，不计粒子的重力作用，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场，初速度v02106m/s，粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响)，已知两界面MN、PS相距为12cm，D是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上。(静电力常数k9.0109Nm2/C2),带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动打在PS上的a点(如图)，设a点离中心线的距离为y：则yy1y2y1l1tan0.12m,答案：0.03m0.12m如

5、图负电1.04108C 点评：由粒子的受力情况，准确判断出粒子的运动轨迹，是解决此类问题的突破口。,三、用能量观点解决带电体在电场中的运动 1带电的物体在电场中具有一定的电势能，同时还可能具有动能和重力势能等，用能量的观点处理问题是一种简便的方法。处理这类问题，首先要进行受力分析以及各力做功的情况分析，再根据做功情况选择合适的规律列式求解。常用的规律有动能定理和能量守恒定律。,2常见的几种功能关系 (1)只要外力做功不为零，物体的动能就要改变(动能定理)。 (2)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。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

6、(类似机械能守恒定律)。 (3)如果除了重力和静电力之外，无其他力做功，则物体的动能、重力势能和电势能三者之和不变。,(泰安市20142015学年高二调研)如图所示，在竖直平面内，AB为水平放置的绝缘粗糙轨道，CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道，AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接，圆弧的圆心为O，半径R0.50m，轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度的大小E1.0104N/C，现有质量m0.20kg、电荷量q8.0104C的带电体(可视为质点)，从A点由静止开始运动，已知sAB1.0m，带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5。假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑

7、动摩擦力相等。求：(g取10m/s2),(1)带电体第1次运动到圆弧形轨道C点时的速度； (2)带电体最终停在何处； (3)带电体从开始运动到停止的整个过程中产生的热量。,(3)解法一：整个过程中产生的热量等于克服摩擦力所做的功，即 QmgsABqEh 代入数据解得Q7.67J 解法二：整个过程中电势能的减少量转化为重力势能和内能，即 QqE(sABR)mg(Rh) 代入数据解得Q7.67J。,1本章知识是高考的热点，考查频率较高的是电场力做功与电势能的变化，带电粒子在电场中的运动等知识点，尤其是与力学知识的结合构成力电综合题，能力要求较高，以计算题形式出现。 2对库仑定律、电场强度、电场线、

8、电势、电势能、等势面、平行板电容器等的考查，通常以选择题形式出现，对概念理解要求较高。 3本章知识与生产技术、生活实际、科学研究联系密切，如静电屏蔽、尖端放电、示波器原理、静电分选器、直线加速器等都可以成为新情景命题素材，要密切关注。,(2015全国卷，14)如图，两平行的带电金属板水平放置。若在两板中间a点从静止释放一带电微粒，微粒恰好保持静止状态。现将两板绕过a点的轴(垂直于纸面)逆时针旋转45，再由a点从静止释放一同样的微粒，该微粒将() A保持静止状态 B向左上方做匀加速运动 C向正下方做匀加速运动 D向左下方做匀加速运动,答案：D,(2015安徽理综，23)在xOy平面内，有沿y轴负

9、方向的匀强电场，场强大小为E(图中未画出)，由A点斜射出一质量为m、带电量为q的粒子，B和C是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中l0为常数。粒子所受重力忽略不计。求： (1)粒子从A到C过程中电场力对它做的功； (2)粒子从A到C过程所经历的时间； (3)粒子经过C点时的速率。,解析：(1)WACqE(yAyC)3qEl0 (2)根据抛体运动的特点，粒子在x方向做匀速直线运动，由对称性可知轨迹最高点D在y轴上，可令tADtDBT，TBCT。,一、选择题(1、2题为单选题，35题为多选题) 1(2015浙江理综，16)如图所示为静电力演示仪，两金属极板分别固定于绝缘支架上，且正对平行放置。工作

10、时两板分别接高压直流电源的正负极，表面镀铝的乒乓球用绝缘细线悬挂在两金属极板中间，则(),A乒乓球的左侧感应出负电荷 B乒乓球受到扰动后，会被吸在左极板上 C乒乓球共受到电场力、重力和库仑力三个力的作用 D用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，放开后乒乓球会在两极板间来回碰撞 答案：D,解析：从图中可知金属板右侧连接电源正极，所以电场水平向左，故乒乓球上的电子移动到右侧，即乒乓球的右侧感应出负电荷，A错误；乒乓球右侧带负电，受到的电场力向右，乒乓球左侧带正电，受到的电场力向左，因为左右两侧感应出的电荷量相等，所以受到的电场力相等，乒乓球受到扰动后，最终仍会静止，不会吸附到左极板上，B错误；乒乓球受

11、到重力和电场力作用，库仑力即为电场力，C错误；,用绝缘棒将乒乓球拨到与右极板接触，乒乓球带正电，在电场力作用下，运动到左极板，与左极板接触，然后乒乓球带负电，又在电场力作用下，运动到右极板，与右极板接触后乒乓球带正电，在电场力作用下，运动到左极板，如此重复，即乒乓球会在两极板间来回碰撞，D正确。,2(2015全国卷，15)如图，直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线，M、N、P、Q是它们的交点，四点处的电势分别为M、N、P、Q。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中，电场力所做的负功相等，则() A直线a位于某一等势面内，MQ B直线c位于某一等势面内，MN C若电子由M点运动到Q点

12、，电场力做正功 D若电子由P点运动到Q点，电场力做负功 答案：B,解析：电子带负电荷，从M到N和P做功相等，说明电势差相等，即N和P的电势相等，匀强电场中等势线为平行的直线，所以NP和MQ分别是两条等势线，从M到N，电场力对负电荷做负功，说明MQ为高电势，NP为低电势。所以直线c位于某一等势面内，且MN，选项A错B对。若电子从M点运动到Q点，初末位置电势相等，电场力不做功，选项C错。电子作为负电荷从P到Q即从低电势到高电势，电场力做正功，电势能减少，选项D错。,3(2015江苏物理，8)两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示。c是两负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c、d到

13、正电荷的距离相等，则() Aa点的电场强度比b点的大 Ba点的电势比b点的高 Cc点的电场强度比d点的大 Dc点的电势比d点的低 答案：ACD,4(2015广东理综，21)如图所示的水平匀强电场中，将两个带电小球M和N分别沿图示路径移动到同一水平线上的不同位置，释放后，M、N保持静止，不计重力，则() AM的带电量比N的大 BM带负电荷，N带正电荷 C静止时M受到的合力比N的大 D移动过程中匀强电场对M做负功 答案：BD,解析：A、B项，由释放后M、N均保持静止知，M和N受到的电场力同M、N之间的库仑力平衡，二者大小相等、方向相反，分析可知M带负电荷，N带正电荷，且M、N带电量相等，故A项错误，B项正确。C项，静止时M、N受到的合力均为零，故C项错