第一篇：靜電場復(fù)習(xí)學(xué)案

靜電場復(fù)習(xí)學(xué)案

一、電荷及其守恒定律

1物體帶電的實(shí)質(zhì)是__________的得失。得到_______的物體帶____電荷，失去_______到的物體帶____電荷。

2使物體帶電的方式有_____________，______________，_______________。

3摩擦起電是使相互摩擦的兩個(gè)物體________帶上了__________、_________電荷。物體帶電種類具有_________。摩擦起電適用于_________體。4兩個(gè)完全相同的小球相互接觸后，總電荷量_________。

5靜電感應(yīng)是指：當(dāng)一個(gè)帶電體靠近導(dǎo)體時(shí)，由于電荷間的相互_______或_________，導(dǎo)體中的_________便會(huì)靠近或遠(yuǎn)離帶電體，使導(dǎo)體靠近帶電體的一端帶_________電荷，遠(yuǎn)離帶電體的一端帶_________電荷，這種現(xiàn)象叫做靜電感應(yīng)。結(jié)果使得：導(dǎo)體兩端________帶上了__________、_________電荷。

6當(dāng)導(dǎo)體與地連接時(shí)，此時(shí)近端_______，遠(yuǎn)端變?yōu)開______。與地連接的方式有1_______2_______。

7電荷既不能_______，也不能_______，只能從一個(gè)物體_______到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分_______到物體的另一部分，在轉(zhuǎn)移的過程中，電荷的_______保持不變，這個(gè)結(jié)論叫電荷守恒定律。

電荷守恒定律也常常表述為：一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng)，電荷的_______總是保持不變的。

二、庫侖定律

1．庫侖定律

（1）_______中的兩個(gè)_______的_______之間的相互作用力與它們電荷量的乘積成正比，與它們距離的二次方成反比，作用力的方向在他們的連線上。電荷之間的相互作用力稱之為靜電力或庫倫力。計(jì)算公式為______________。

（2）當(dāng)帶電體的距離比他們的自身大小大得多以至于帶電體的形狀、大小、電荷的分布狀況對(duì)它們之間的相互作用力的影響可以_______時(shí)，這樣的帶電體可以看做帶電的點(diǎn)，叫_______。類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)，也是一種_______的模型。

2三電荷在同一直線上達(dá)到平衡的條件是：兩_____夾_____，兩_____夾_____。

三、電場的力的性質(zhì)

1試探電荷的條件是：一_______________，二_______________。2．電場強(qiáng)度

（1）定義：放入電場中的某一點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到的_________跟它的_________的比值，叫該點(diǎn)的電場強(qiáng)度。

（2）公式：_________此公式適用于__________電場。

（3）方向：電場強(qiáng)度是矢量，規(guī)定某點(diǎn)電場強(qiáng)度的方向跟_______在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同。與_______在電場中受的靜電力的方向相反。2．點(diǎn)電荷的電場

（1）公式：______ 此公式適用于______________電場，其中Q為_______。（2）以點(diǎn)電荷為中心，r為半徑做一球面，則球面上的個(gè)點(diǎn)的電場強(qiáng)度______相同______不同。3．電場強(qiáng)度的疊加

如果場源電荷不只是一個(gè)點(diǎn)電荷，則電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷_______時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的矢量和。4．電場線

（1）電場線是畫在電場中的一條條的_______的曲線，曲線上每點(diǎn)的切線方向，表示該點(diǎn)的_______的方向，電場線不是實(shí)際存在的線，而是為了描述電場而_______的線。（2）電場線的特點(diǎn)

電場線從_______或從_______處出發(fā)，終止于_______或_______；電場線在電場中不_______；電場線在沒有電荷的地方不_______；導(dǎo)體表面的電場線與導(dǎo)體表面_______；在同一電場里，電場線越密的地方_______；勻強(qiáng)電場的電場線是均勻的______________線。

（3）電場線與運(yùn)動(dòng)軌跡重合的條件是：一電場線_______，二初速度為_______或初速度的方向沿_______，三物體只受_______或還受其他力，但其他力的和力______________。

（4）等量同種點(diǎn)電荷連線上電場的特點(diǎn)是______________，中垂線上電場的特點(diǎn)是_______。

等量異種點(diǎn)電荷連線上電場的特點(diǎn)是______________，中垂線上電場的特點(diǎn)是_______。

四、電勢能和電勢 1．電場力做功的特點(diǎn)

電場力做功與________無關(guān)，只與_____________________有關(guān)。2電勢能：電荷在電場中具有的能，叫做電勢能。電荷在電場中某點(diǎn)電勢能的大小，等于_______把它從_____點(diǎn)移動(dòng)到_______位置時(shí)所做的功。電勢能的大小具有_______性，與_______有關(guān)。3電場力做功與電勢能的關(guān)系：電場力做_______功，電勢能_______；電場力做_______功，電勢能_______；公式WAB____________________。3．電勢（1）電勢是表征電場性質(zhì)的重要物理量，某點(diǎn)電勢等于電荷在電場中的電勢能與它的電荷量的比值。

2）公式：__________（與試探電荷無關(guān)）計(jì)算時(shí)應(yīng)注意：____________________。（3）電勢與電場線的關(guān)系：沿著電場線電勢__________。

（4）零電勢位置的規(guī)定：電場中某一點(diǎn)的電勢的數(shù)值與__________的選擇有關(guān)，大地或無窮遠(yuǎn)處的電勢默認(rèn)為零。

電勢能和電勢都是______量，只有_______，沒有________。但有__________。3．等勢面

（1）定義：電場中電勢__________的點(diǎn)構(gòu)成的面。

（2）特點(diǎn)：一是在同一等勢面上的各點(diǎn)__________相等，所以在同一等勢面上移動(dòng)電荷，電場力__________；二是電場線一定跟等勢面__________，并且由電勢__________等勢面指向電勢__________等勢面。三是在電場線密集的地方，等差等勢面__________，在電場線稀疏的地方，等差等勢面__________。四是不同的等勢面永不_______。

（3）等量________點(diǎn)電荷電場中關(guān)于中垂線對(duì)稱點(diǎn)的電勢相等，等量_______點(diǎn)電荷電場中垂線上各點(diǎn)的電勢相等且為零（設(shè)無窮遠(yuǎn)處為零電勢點(diǎn)）。

五、電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系

1電勢差是指電場中兩點(diǎn)間電勢的差值。公式UAB__________，UBA__________，__________ 2電勢差與靜電力做功的關(guān)系：WAB____________________，UAB__________ 使用以上公式時(shí)應(yīng)注意____________________ 3電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系為_________________，此公式只適用于__________。其中d指_______________________。

4電勢降落最快的方向?yàn)開_________________，但電勢降落的方向不一定沿著____________。5在勻強(qiáng)電場中沿著任一條直線，電勢的降落都是____________。

六、靜電現(xiàn)象的應(yīng)用

1靜電平衡狀態(tài)下導(dǎo)體的特征

（1）內(nèi)部場強(qiáng)___________，指的是___________和___________的合場強(qiáng)為___________。（2）導(dǎo)體表面的電場線與導(dǎo)體表面___________，在導(dǎo)體表面移動(dòng)電荷，電場力___________。（3）靜電平衡狀態(tài)下，導(dǎo)體是個(gè)___________，其表面是個(gè)___________ 2靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體上的電荷分布為：一導(dǎo)體內(nèi)部____________電荷只分布在__________。二在導(dǎo)體表面越_________的位置，電荷的密度越__________，__________的位置幾乎沒有電荷。3靜電屏蔽，把一個(gè)電學(xué)儀器放在封閉的金屬殼里，即使殼外有電場，由于靜電感應(yīng)，殼內(nèi)場強(qiáng)___________，外電場對(duì)殼內(nèi)的儀器__________產(chǎn)生影響。金屬殼的這種作用叫做靜電屏蔽。4注意，當(dāng)金屬殼未接地時(shí)，金屬殼只能屏蔽_______對(duì)_______的影響，當(dāng)金屬殼接地時(shí)，金屬殼既能屏蔽_______對(duì)_______的影響，又能屏蔽_______對(duì)_______的影響。

5當(dāng)一帶電小球與一金屬殼的內(nèi)表面接觸時(shí)，此時(shí)，帶電小球被看作___________的一部分，電荷全部分布在______________，這時(shí)原來的帶電小球_______。七電容器的電容

1．電容器：任何兩個(gè)彼此_______又____________的導(dǎo)體都可以看成是一個(gè)電容器。（最簡單的電容器是平行板電容器，金屬板稱為電容器的兩個(gè)_______，絕緣物質(zhì)稱為_______）

2.電容器充電的方式為：______________，充電時(shí)電流_______由流向_______，充電結(jié)束后，兩極板分別帶上了______________，電荷分布在相對(duì)的兩極板的_______側(cè)。兩極板間的電壓為__________。兩極板間的勻強(qiáng)電場：___________充電實(shí)質(zhì)上是___________的過程。

3電容器放電的方式為：______________，放電時(shí)電流_______由流向_______，放電時(shí)，兩極板上的電荷相互_______。放電實(shí)質(zhì)上是___________的過程。

4.電容：電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢差U的比值

表達(dá)式：_____________，此公式適用于_____________，其中Q指_____________ 5.平行板電容器電容公式：_____________，此公式適用于_____________。6.若平行板電容器的電壓恒定時(shí)，Q=___________，E=___________ 7.若平行板電容器的電荷量恒定時(shí)，U=___________，E=___________ 8注意：在電容器中插入金屬板（金屬導(dǎo)體）或玻璃（絕緣體）都會(huì)引起C發(fā)生變化，但改變電容的原因不一：插入玻璃（絕緣體）會(huì)使電容器中的__________變大，致使C_____；插入厚度為L的金屬板，由于靜電感應(yīng)，金屬板內(nèi)電場強(qiáng)度__________，由U=__________，得，金屬板上下表面間沒有電勢降，因此電容器兩極板間的距離不再是d，而是d-L。所以插入金屬板，相當(dāng)于通過__________距離，而使電容器的電容C__________。

八、帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)

1．加速：____________________，若初速度為零，末速度V=__________。

2．偏轉(zhuǎn)：當(dāng)帶點(diǎn)粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場時(shí)，帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng)，若平行板的長度為L，寬度為d。那么：

粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間_________ 粒子在y方向獲得的速度_________ 粒子在y方向的位移__________________ 粒子的偏轉(zhuǎn)角：tanθ=________________ 若加速電壓為U1，偏轉(zhuǎn)電場U2，粒子在y方向的位移___________，粒子的偏轉(zhuǎn)角：tanθ=____________。

3.初速度為_______的不同的帶電粒子經(jīng)過同一電場的加速和同一電場的的偏轉(zhuǎn)后，帶電粒子在電場中的____________和____________總相同。

4.示波器的核心部件是示波管，示波管的結(jié)構(gòu)大致分為三部分：___________、___________、___________。

第二篇：專題·靜電場復(fù)習(xí)課·教案_4

專題·靜電場復(fù)習(xí)課·教案

一、教學(xué)目標(biāo)

1．在物理知識(shí)方面要求．

加深理解電場強(qiáng)度、電勢、電勢差、電勢能、電容等重點(diǎn)概念． 2．在熟練掌握上述概念的基礎(chǔ)上，能夠分析和解決一些物理問題．

3．通過復(fù)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生歸納知識(shí)和進(jìn)一步運(yùn)用知識(shí)的能力，學(xué)習(xí)一定的研究問題的科學(xué)方法．

二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

概念的綜合性運(yùn)用．

三、教具

投影片(或小黑板)．

四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)

(一)引入新課 1．提問：

靜電場一章中的概念有哪些？它們?nèi)绾伪硎?？它們之間有什么聯(lián)系？ 2．歸納上述內(nèi)容．如下表(見投影片)．

適當(dāng)講述后，應(yīng)著重講清每個(gè)概念的物理含義以及概念間的聯(lián)系和區(qū)別．(二)主要教學(xué)過程設(shè)計(jì) 1．靜電場特性的研究．

研究方法(一)．用電場強(qiáng)度E(矢量)．

從力的角度研究電場，電場強(qiáng)度E是電場本身的一種特性，與檢驗(yàn)電荷存在與否無關(guān)．E是矢量．要區(qū)別公式E=F/q(定義式)、E=kQ/r2(點(diǎn)電荷電場)、E=U/d(勻強(qiáng)電場)的物理意義和適用范圍．E既然是矢量，那么如何比較電場中任兩點(diǎn)的場強(qiáng)大小和方向呢？

啟發(fā)學(xué)生用多種方法判斷．然后將學(xué)生回答內(nèi)容歸納．可能方法有：(1)判斷電場強(qiáng)度大小的方法． ①根據(jù)定義式E=F/q； ②點(diǎn)電荷電場，E=kQ/r2；

③勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)處處相等，且滿足E=U/d； ④電場線密(疏)處場強(qiáng)大(小)．(2)判斷電場強(qiáng)度方向的方法．

①正電荷所受電場力的方向即是該點(diǎn)的場強(qiáng)方向； ②電場線上每一點(diǎn)的切線方向即是該點(diǎn)的場強(qiáng)方向；

③電勢降低最快的方向就是場強(qiáng)的方向．是非題(投影片)(由學(xué)生口答并簡要說明理由)：(A)若將放在電場中某點(diǎn)的電荷q改為-q，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小不變，方向與原來相反．(×)(B)若取走放在電場中某點(diǎn)的電荷，則該點(diǎn)的電場強(qiáng)度變?yōu)榱悖?×)

(C)無論什么電場，場強(qiáng)的方向總是由高電勢面指向低電勢面．(√)(D)已知 A、B為某一電場線(直線)上的兩點(diǎn)，由此可知，A、B兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向相同，但EA和EB的大小無法比較．(√)(E)沿電場線方向，場強(qiáng)一定越來越?。?×)(F)若電荷q在A處受到的電場力比在B點(diǎn)時(shí)大，則A點(diǎn)電場強(qiáng)度比B點(diǎn)的大．(√)(G)電場中某點(diǎn)電場線的方向，就是放在該點(diǎn)的電荷所受電場力的方向．(×)研究方法(二)：用電勢U(標(biāo)量)．

從能的角度研究電場，電勢U是電場本身的一種特性，與檢驗(yàn)電荷存在與否無關(guān)．U是標(biāo)量．規(guī)定：無限遠(yuǎn)處的電勢為零．電勢的正負(fù)和大小是相對(duì)的，電勢差的值是絕對(duì)的．實(shí)例：在+Q(-Q)的電場中，U＞0(＜0)． 電勢能是電荷和電場所組成的系統(tǒng)共有的．規(guī)定：無限遠(yuǎn)處的電勢能為零．電勢能的正負(fù)和大小是相對(duì)的，電勢能的差值是絕對(duì)的．實(shí)例：+q在+Q(-Q)的電場中，εP＞0(＜0)；-q在+Q(-Q)的電場中，εP＜0(＞0)．

提出的問題：

(1)如何判斷電勢的高低？

啟發(fā)學(xué)生用多種方法判斷．然后將學(xué)生回答內(nèi)容歸納可能方法有：

①根據(jù)電勢的定義式U=W/q，將+q從無窮遠(yuǎn)處移至+Q電場中的某點(diǎn)，外力克服電場力做功越多，則該點(diǎn)的電勢越高；

②將q、εP帶符號(hào)代入U(xiǎn)=εP/q計(jì)算，若U＞0(＜0)，則電勢變高(低)； ③根據(jù)電場線方向，順(逆)著電場線方向，電勢越來越低(高)； ④根據(jù)電勢差，若UAB＞0(＜O)，則UA＞UB(UA＜UB)； ⑤根據(jù)場強(qiáng)方向，場強(qiáng)方向即為電勢降低最快的方向．(2)怎樣比較電勢能的多少？

啟發(fā)學(xué)生用多種方法判斷，將學(xué)生回答歸納，可能方法有：

①可根據(jù)電場力做功的正負(fù)判斷，若電場力對(duì)移動(dòng)電荷做正(負(fù))功，則電勢能減少(增加)； ②將q、U帶符號(hào)代入εP=qU計(jì)算，若εP＞0(＜0)，則電勢能增加(減少)．

判斷題(投影片)現(xiàn)將一個(gè)正電荷從無窮遠(yuǎn)處移入電場中M點(diǎn)，電場力做功為6.0×10-7J．將另一個(gè)等量的負(fù)電荷從無窮遠(yuǎn)處移入電場中N點(diǎn)，電場力做功為-8×10-7J，則正確的結(jié)果是 [

]

啟發(fā)學(xué)生分析：首先，從電場力做功的正負(fù)判斷該電場的性質(zhì)及其方向；然后，從電勢的物理意義確定M、N點(diǎn)的位置，可得正確答案為C．

判斷題(投影片)．

1．以下說法中至少有一個(gè)是正確的 [

]．

A．將一電荷勻速地從電場中的A點(diǎn)移至B點(diǎn)，外力所做的功等于該電荷電勢能的變化量．

B．電荷在電場中移動(dòng)時(shí)，若電場力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢能一定減小，但電荷的動(dòng)能不一定減?。?C．把兩個(gè)異號(hào)電荷靠近時(shí)，電荷電勢能增大．

D．若電場中A、B兩點(diǎn)間的電勢差為零，則同一點(diǎn)電荷在A、B兩點(diǎn)所具有的電勢能必定相同．

2．如圖1所示，在點(diǎn)電荷+Q形成的電場中有一個(gè)帶電粒子通過，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中實(shí)線所示，虛線表示電場的兩個(gè)等勢面，則

[

]．

A．等勢面電勢UA＜UB，粒子動(dòng)能EKA＞EKB B．等勢面電勢UA＞UB，粒子動(dòng)能EKA＞EKB C．等勢面電勢UA＞UB，粒子動(dòng)能EKA＜EKB D．等勢面電勢UA＜UB，粒子動(dòng)能EKA＜EKB

啟發(fā)學(xué)生分析、討論，應(yīng)使每個(gè)問題的回答，有一定的理論依據(jù)，其中答案：1．A、B、D，2．A． 2．靜電場的應(yīng)用舉例．

請(qǐng)學(xué)生舉例，然后歸納，最后重點(diǎn)討論以下內(nèi)容：(1)帶電粒子在電場中的平衡問題；(2)帶電粒子在電場中的非平衡問題；(3)電容器． 師生共同分析討論：(1)平衡問題．

注意：共點(diǎn)力平衡條件； 有固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸物體平衡條件．

例題(投影片)用兩根輕質(zhì)細(xì)線把兩個(gè)質(zhì)量未知的帶電小球懸掛起來，a球帶電+q，b球帶電-2q，且兩球間的庫侖力小于b球受的重力，即兩根線都處于豎直繃緊狀態(tài)．若突然增加一個(gè)如圖2中所示的水平向左的勻強(qiáng)電場，待最后平衡時(shí)，表示平衡狀態(tài)的圖可能是

[

]．

分析及解答：

先要求學(xué)生回答．對(duì)a、b單獨(dú)分析有時(shí)易錯(cuò)．可啟發(fā)，a和b組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象，進(jìn)行分析最為簡捷．正確答案應(yīng)選D．圖3為D狀態(tài)時(shí)的受力圖，以示驗(yàn)證．其余留課后驗(yàn)證．

(2)非平衡問題． 例題(投影片)．

把一個(gè)帶正電荷q的小球用細(xì)線懸掛在兩塊面積很大的豎直平行板間的O點(diǎn)．小球質(zhì)量m=2g，懸線長L=6cm，兩板間距離d=8cm．當(dāng)兩板間加上U=2×103V的電壓時(shí)，小球自懸線水平的A點(diǎn)由靜止開始向下運(yùn)動(dòng)．到達(dá)O點(diǎn)正下方的B點(diǎn)時(shí)的速度剛好為零．如圖4所示．以后一直在A、B 間來回?cái)[動(dòng)．(取g=10m/s2．)

求：

(1)小球所帶的電量．

(2)擺動(dòng)過程中小球的最大速度．

分析及解答：首先留給學(xué)生一定時(shí)間分析思考；然后可組織學(xué)生互相討論啟發(fā)，以尋找解答本題的初步思路；最后由教師歸納學(xué)生的多種思路，進(jìn)行合理評(píng)價(jià)，提出正確方案．

(1)取小球作研究對(duì)象．重力mg豎直向下，電場力Eq水平向左，繩的拉力T．

當(dāng)小球由A向B運(yùn)動(dòng)過程中，重力mg對(duì)小球做正功mgL，電場力Eq對(duì)小球做負(fù)功-EqL，拉力T隨時(shí)變化，但因拉力T與運(yùn)動(dòng)方向垂直，故不做功．因此，小球做變速運(yùn)動(dòng)．起初于A點(diǎn)時(shí)速度為零，到達(dá)B點(diǎn)速度又是為零．

根據(jù)動(dòng)能定理∑W=△EK有

mg L-Eq L＝0．

聯(lián)立兩式可得

(2)設(shè)在下落角為θ的C點(diǎn)處小球速度達(dá)最大值v，如圖5(a)所示．因在小球運(yùn)動(dòng)過程中，張力為變力，但此張力對(duì)小球所做的功恒等于零，故采用功能定理時(shí)可不考慮張力．

對(duì)小球自A至C的過程運(yùn)用動(dòng)能定理，有

當(dāng)mv2/2達(dá)極大值時(shí)，左式也達(dá)極大值．如圖5(b)所示，在△MNO中，代入*式，則其左式變?yōu)?/p>

顯然，當(dāng)θ+φ=π/2時(shí)，左式達(dá)極大值，即∠NMO=θ=tan-1(mg/qE)，代入數(shù)據(jù)，得θ=π/4；再代入*式解得

v≈0.7m/s．

引導(dǎo)學(xué)生分析總結(jié)帶電粒子在電場中的平衡問題與平衡問題的解題思路與方法． 為此，請(qǐng)看下例(投影片)．

一場強(qiáng)E大小未知的水平勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)E隨時(shí)間t變化的情況如圖6所示．t=0時(shí)，一正離子在未知電場中由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)2t1時(shí)間，正離子剛好回到最初t=0時(shí)的位置，此時(shí)它的動(dòng)能為E，求在0～t和t1～2t1兩段時(shí)間內(nèi)，電場力對(duì)正離子做的功各是多少？

解：處理帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的再一條思路是：從沖量的觀點(diǎn)分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用動(dòng)量定理的知識(shí)，求解帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的問題．

把上述思路用于本題，在0～t1時(shí)間內(nèi)，設(shè)正離子的質(zhì)量為m，受到的電場力大小為F1，發(fā)生的位移大小為s，所達(dá)到的速度大小為v1，在這段時(shí)間t1內(nèi)，電場力F1對(duì)正離子做正功，同時(shí)對(duì)正離子施以了沖量，據(jù)動(dòng)能定理和動(dòng)量定理分別有

在t1～2t2時(shí)間內(nèi)，設(shè)正離子受到的電場力大小為F2，回到最初位置時(shí)速度的大小為v2，在這段時(shí)間內(nèi)，正離子的位移為-s，與它受到的電場力F2方向相同，故電場力F2對(duì)正離子仍做正功，同時(shí)對(duì)正離子也施以了沖量．同理有

由①②③④⑤式解得：F2=3F1，(F1+F2)s=E，據(jù)此兩段時(shí)間內(nèi)電場力對(duì)正離子做的功分別為

從本題還可看出，在運(yùn)用沖量的觀點(diǎn)分析帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往需要同時(shí)運(yùn)用能量的觀點(diǎn)，即同時(shí)運(yùn)用動(dòng)量定理和動(dòng)能定理求解帶電粒子在電場中運(yùn)動(dòng)的問題，對(duì)于這一運(yùn)用特點(diǎn)和思路要注意領(lǐng)會(huì)和掌握．

(3)平行板電容器

在單個(gè)平行板電容器的問題中，有一些不僅是涉及電容定義式和決定式綜合運(yùn)用的內(nèi)容，而且還要涉及對(duì)兩板間電場中的場強(qiáng)、電勢、電荷的電勢能分析比較的內(nèi)容，分析處理這類電容器問題的思路要點(diǎn)是：

①先分析電容器的不變量．這里所說的不變量是指：若電容器的兩板始終接在電源的正負(fù)極上，加在電容器兩板間的電壓U則是不變的；若電容器充電后與電源分離，電容器所帶的電量Q則是不變的．

電壓U的變化(當(dāng)Q不變時(shí))．

E的變化，分析P點(diǎn)電勢時(shí)，先分析P點(diǎn)與接地極板間電勢差UPO=Ed＇(d＇為P點(diǎn)到接地極板的距離)的變化，若P點(diǎn)電勢高于零電勢，再由UPO=UP-UO分析P點(diǎn)電勢UP的變化；若P點(diǎn)電勢低于零電勢，則由UPO=UO-UP分析P點(diǎn)電勢UP的變化．(請(qǐng)看投影片)如圖7，平行板電容器充電后與電源分離，上板帶負(fù)電，下板帶正電且與大地相接，在兩板間固定著一個(gè)負(fù)電荷(電量很小)，現(xiàn)將電容器兩板水平錯(cuò)開一段距離(兩板間距保持不變)，則

[

]．

A．電容器兩板間電壓變大 B．電容器兩板間的場強(qiáng)變大 C．負(fù)電荷所在處的電勢升高 D．負(fù)電荷的電勢能變大

先組織討論，然后歸納，根據(jù)上述思路，本題中電容器所帶的電量Q不變，當(dāng)電容器兩板水平錯(cuò)開時(shí)，兩極板的正對(duì)面積S減小；由電容決定式判知，電容器的電容C變小，再由電容定義式判知，電容器兩板

由“沿電場線方向電勢降低”判知，負(fù)電荷所在處的電勢低于零電勢，故負(fù)電荷所在處的電勢Uq=-Ed＇，式中d＇為負(fù)電荷所在處到電容器下板(即電勢零點(diǎn))的距離．由此式可判知，隨著兩板間場強(qiáng)E的變大，負(fù)電荷所在處的電勢降低，再由“負(fù)電荷放于電勢低處比放于電勢高處電勢能大”判知，該負(fù)電荷的電勢能變大．

綜上可知選項(xiàng)A、B、D正確．

通過以上問題的分析、討論，使學(xué)生基本能夠搞清楚幾個(gè)主要表達(dá)式之間的關(guān)系．為了進(jìn)一步說明電容器的電容與相關(guān)量的變化規(guī)律，還可提出以下問題．打出下一個(gè)投影片．

如圖8所示，當(dāng)平行板電容器帶電后，靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度．若不改變A、B兩極板帶的電量而減少兩極板間的距離，同時(shí)在兩極板間插入電介質(zhì)，那么靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度

[

]．

A．一定減小 B．一定增大 C．一定不變 D．可能不變

首先，組織學(xué)生討論： ①靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)一定角度； ②不改變A、B板帶電量； ③減少兩板間距離； ④在兩板間插入電介質(zhì)．

以上內(nèi)容，各表達(dá)了哪些物理量的變化情況？它們之間是如何影響的？ 學(xué)生通過思考，列方程、討論分析結(jié)果，會(huì)找出答案，選A． 將上述內(nèi)容歸納后看投影片．

如圖9所示，把電容為C的電容器接在電壓為U的電路中，討論在下列情況下，電容器的電容、帶電量和電勢差的變化．

(1)接通S，使電容器的兩極板間距離減為原來的一半．

(2)S接通后再斷開，使電容器兩極板的正對(duì)面積減為原來的一半．

首先，請(qǐng)同學(xué)思考，然后同桌互相交流啟發(fā)，最后找兩個(gè)學(xué)生將討論過程及結(jié)果寫在黑板上．(1)U不變．由C∝1/d，且d＇=d/2，故C＇=2C．由C∝Q知，Q＇=2Q．(2)Q不變．由C∝S，且S＇=S/2，故C＇=C/2．由C∝1/U知，U＇=2U． 最后做課堂小結(jié)．

五、教學(xué)說明

1．本次復(fù)習(xí)內(nèi)容，只是做了重點(diǎn)復(fù)習(xí)．內(nèi)容較多，也有一定難度，建議可用兩課時(shí)完成，學(xué)生基礎(chǔ)較好，可安排一定量的補(bǔ)充練習(xí)．

第三篇：物理高二靜電場學(xué)案(學(xué)生)

高二預(yù)科講義

第一章 靜電場

一、電荷及其守恒定律

二、要點(diǎn)綜述

1.兩種電荷：

自然界只存在兩種電荷，即正電荷和負(fù)電荷，用絲綢摩擦過的玻璃棒所帶的電荷是正電荷；用毛皮摩擦過的硬橡膠棒所帶的電荷是負(fù)電荷.同種電荷互相排斥，異種電荷相互吸引.2.起電的三種方法：摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電.①摩擦起電是由于相互摩擦的物體間的電子的得失而使物體分別帶上等量異種電荷.玻璃棒與絲綢摩擦?xí)r，由于玻璃棒容易失去電子而帶正電；硬橡膠棒與毛皮摩擦?xí)r，由于硬橡膠棒容易得到電子而帶負(fù)電.

②感應(yīng)起電是指利用靜電感應(yīng)使物體帶電的方式.例如圖1-1所示，將導(dǎo)體A、B接觸后去靠近帶電體C，由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)體A、B上分別帶上等量異種電荷，這時(shí)先把A、B分開，然后移去C，則A和B兩導(dǎo)體上分別帶上了等量異種電荷，如圖1-2所示.圖1-2 圖1-1

③接觸帶電，指一個(gè)不帶電的金屬導(dǎo)體跟另一個(gè)帶電的金屬導(dǎo)體接觸后分開，而使不帶電的導(dǎo)體帶上電荷的方式.例如，將一個(gè)帶電的金屬小球跟另一個(gè)完全相同的不帶電的金屬小球接觸后分開，它們平分了原來的帶電量而帶上等量同種電荷.

3.電荷守恒定律：電荷既不能創(chuàng)造也不能消失，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分.從物體帶電的各種方式不難看出，它們都不是創(chuàng)造了電荷，只是電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到了另一個(gè)物體，或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到了物體的另一部分.摩擦起電、感應(yīng)起電和電荷中和現(xiàn)象的本質(zhì)都只是電荷的轉(zhuǎn)移.4.物體帶電的實(shí)質(zhì)：物質(zhì)是由原子組成的，原子是由帶正電的原子核和帶負(fù)電的核外電子組成的.物體失去電子則帶正電，得到電子則帶負(fù)電。物體帶電的實(shí)質(zhì)就是電子的得失.5.電量、元電荷

電荷的多少叫電量，電量的國際單位是庫侖（C）

-19電量為1.6×10C的電荷叫元電荷，也叫基本電荷.自然界的物體所帶電量都是元電荷電量的整數(shù)倍.課堂同步

1.電荷 電荷守恒:自然界中只存在兩種電荷： 電荷和 電荷.電荷間的作用規(guī)律是：同種電荷相互，異種電荷相互.物體所帶電荷的多少叫.2.靜電感應(yīng)：把電荷移近不帶電的導(dǎo)體，可以使，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng).利用靜電感應(yīng)使物體帶電叫 起電.3.電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，只能從一個(gè)物體 到另一物體，或者從物體的一部分 到另一部分.

4.元電荷：ｅ＝，所有帶電體的電荷量是.-95.用毛皮摩擦橡膠棒時(shí)，橡膠棒帶 電荷，毛皮帶 電荷.當(dāng)橡膠棒帶有2.7×10庫侖的電量時(shí)，電荷量為-191.6 ×10庫侖的電子有 個(gè)從 移到 上.6.已知驗(yàn)電器帶負(fù)電，把帶負(fù)電的物體移近它，并用手指與驗(yàn)電器上的小球接觸一下，然后移去帶電體，這驗(yàn)電器將（）

A.帶正電

B.帶負(fù)電

C.中性

D.以上三種都有可能

7．關(guān)于元電荷的理解，下列說法正確的是()

第四篇：高三電學(xué)復(fù)習(xí)教案--1.靜電場（范文）

一、靜電場

教學(xué)目標(biāo)

通過復(fù)習(xí)整理靜電場的規(guī)律、概念，建立靜電揚(yáng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)．利用場的思想、場疊加的思想認(rèn)識(shí)和解決電場問題，加深對(duì)靜電場的理解．

教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)分析

靜電場部分的內(nèi)容概念性強(qiáng)，規(guī)律內(nèi)容含義深刻，是有關(guān)知識(shí)應(yīng)用的基礎(chǔ)．但由于概念和規(guī)律較抽象，對(duì)掌握這些概念和規(guī)律造成了一定的難度．所以，恰當(dāng)?shù)亟⒂嘘P(guān)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，處理好概念之間、規(guī)律之間的關(guān)系，是解決復(fù)習(xí)困難的有效方式．

教學(xué)過程設(shè)計(jì) 教師活動(dòng)

一、對(duì)規(guī)律和概念的回顧

從本節(jié)課開始，我們復(fù)習(xí)靜電場的有關(guān)知識(shí)，請(qǐng)同學(xué)們回顧一下，我們?cè)瓉韺W(xué)過的規(guī)律和概念都有哪些？（將學(xué)生分組，進(jìn)行回顧和整理）

學(xué)生活動(dòng)

學(xué)生按組，回憶已學(xué)的有關(guān)知識(shí)，相互提醒，相互啟發(fā)．

在教師的安排下，每組學(xué)生選擇一名代表，將他們整理的知識(shí)內(nèi)容寫在黑板上．（安排3個(gè)，由于內(nèi)容基本相同，其它組再做一些補(bǔ)充．）

學(xué)生代表上臺(tái)． 建立知識(shí)結(jié)構(gòu)：

從同學(xué)們整理出來的知識(shí)內(nèi)容上看，基本上能夠把靜電場的有關(guān)內(nèi)容列舉出來，但一般來說，每個(gè)同學(xué)在整理知識(shí)時(shí)，方式方法又有所區(qū)別．為了使知識(shí)在我們頭腦中更有利于理解和記憶，建立一個(gè)適合于自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)是必要的和有效的．下面，我們來共同構(gòu)造這個(gè)靜電場部分的知識(shí)結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)．

（帶領(lǐng)學(xué)生整理和建立靜電場的知識(shí)結(jié)構(gòu)，知識(shí)結(jié)構(gòu)圖表見附圖）

二、靜電場概念的幾個(gè)問題討論 1．場概念的鞏固

［問題1］帶電小球A、C相距30cm，均帶正電．當(dāng)一個(gè)帶有負(fù)電的小球B放在A、C間連線的直線上，且B、C相距20cm時(shí)，可使C恰受電場力平衡．A、B、C均可看成點(diǎn)電荷．①A、B所帶電量應(yīng)滿足什么關(guān)系？②如果要求A、B、C三球所受電場力同時(shí)平衡，它們的電量應(yīng)滿足什么關(guān)系？

學(xué)生讀題、思考，找學(xué)生說出解決方法．

通過對(duì)此題的分析和求解，可以加深對(duì)場強(qiáng)概念和場強(qiáng)疊加的理解．學(xué)生一般從受力平衡的角度進(jìn)行分析，利用庫侖定律求解．在學(xué)生解題的基礎(chǔ)上做以下分析．

分析與解：①C處于平衡狀態(tài)，實(shí)際上是要求C處在A、B形成的電場中的電場強(qiáng)度為零的地方．

既然C所在處的合場強(qiáng)為零，那么，C所帶電量的正或負(fù)、電量的多或少均對(duì)其平衡無影響．

②再以A或B帶電小球?yàn)檠芯繉?duì)象，利用上面的方法分析和解決． 答案：①qA∶qB=9∶4，②qA∶qB∶qC=9∶4∶36．

[問題2]如圖3-1-1所示，在方框區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場，已知UA=2V，UB=-6V，UC=-2V．試用作圖法畫出電場中電場線的方向．

學(xué)生讀題、思考．找學(xué)生在黑板上作圖．

通過此題的分析和解決，使學(xué)生對(duì)勻強(qiáng)電場的理解更深刻．

分析和解：據(jù)題A、B兩點(diǎn)間的電勢差為8V，A、C兩點(diǎn)間的電勢差為4V．所以，先將A、B兩點(diǎn)用直線連接，則A、B兩點(diǎn)間的中點(diǎn)的電勢為4V，與C點(diǎn)的 2

電勢相同．將這兩點(diǎn)連起來，就是電勢為-2V的等勢線，電場線應(yīng)與該直線垂直，且由高電勢點(diǎn)指向低電勢點(diǎn)．（如圖3-1-1所示）

大小，其單位為V/m．那么，單位N/C能否用在勻強(qiáng)電場中？如果能，其物理意義是什么？單位V/m能否用在點(diǎn)電荷的電場中，如果能，其物理意義又是什么？

學(xué)生思考、討論，可以請(qǐng)學(xué)生談他們的認(rèn)識(shí)與理解． 通過對(duì)此問題的討論，使學(xué)生準(zhǔn)確理解電場強(qiáng)度的物理含義． 2．問題的是非討論：在靜電場中，①場強(qiáng)較大處，電勢也一定較高嗎？反之，電勢較高處，場強(qiáng)一定也較大嗎？ ②場強(qiáng)為零處，電勢也一定為零嗎？反之，電勢為零處，場強(qiáng)一定也為零嗎？ ③場強(qiáng)相等處，電勢也一定相等嗎？反之，電勢相等處，場強(qiáng)一定也相等嗎？ 學(xué)生思考、討論，可以請(qǐng)學(xué)生談他們的認(rèn)識(shí)與理解．

討論中應(yīng)提示學(xué)生，如果要推翻一個(gè)結(jié)論，只需舉出一個(gè)反例．

分析與解：①以點(diǎn)電荷（正和負(fù)）的電場為例．②以等量異號(hào)電荷的電場和等量同號(hào)電荷的電場為例．③以勻強(qiáng)電場和點(diǎn)電荷的電場為例．

3．電場疊加問題的討論

[問題1] 如圖3-1-2所示，半經(jīng)為r的硬橡膠圓環(huán)上帶有均勻分布的正電荷，其單位長度上的帶電量為q，現(xiàn)截去環(huán)上一小段AB，AB長為

方向如何？

學(xué)生思考、討論，可以請(qǐng)學(xué)生談他們的認(rèn)識(shí)與理解．

通過本題的求解，使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)電場場強(qiáng)疊加的應(yīng)用能力和加深對(duì)疊加的理解． 分析與解：

解法之一，利用圓環(huán)的對(duì)稱性，可以得出這樣的結(jié)果，即圓環(huán)上的任意一小段在圓心處所產(chǎn)生的電場場強(qiáng)，都與相對(duì)應(yīng)的一小段產(chǎn)生的場強(qiáng)大小相等，方向相反，相互疊加后為零．由于AB段被截掉，所以，本來與AB相對(duì)稱的那一小段所產(chǎn)生的場強(qiáng)就成為了

小段可以當(dāng)成點(diǎn)電荷，利用點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式可求出答案．

解法之二，將AB段看成是一小段帶正電和一小段帶負(fù)電的圓環(huán)疊放，這樣仍與題目的條件相符．而帶正電的小段將圓環(huán)補(bǔ)齊，整個(gè)帶電圓環(huán)在圓心處產(chǎn)生的電場的場強(qiáng)為零；帶負(fù)電的一小段在圓心處產(chǎn)生的場強(qiáng)可利用點(diǎn)電荷的場強(qiáng)公式求出，這就是題目所要求的答案．

[問題2]如圖3-1-3，等邊三角形ABC的邊長為a，在它的頂點(diǎn)B、C上各有電量為Q（＞0）的點(diǎn)電荷．試求三角形中心處場強(qiáng)E的大小和方向．

學(xué)生自己練習(xí)求解，以鞏固概念．

通過此題的求解，進(jìn)一步鞏固對(duì)場強(qiáng)矢量性的認(rèn)識(shí)和場強(qiáng)疊加理解．

三、電場中的導(dǎo)體、電容器 1．電場中的導(dǎo)體 組織學(xué)生整理、復(fù)習(xí)．（1）什么是靜電感應(yīng)？

應(yīng)明確：靜電感應(yīng)是一個(gè)過程，是導(dǎo)體內(nèi)電荷重新分布的過程． 找學(xué)生描述靜電感應(yīng)過程．

（2）導(dǎo)體處于靜電平衡時(shí)，有哪些性質(zhì)？ ①導(dǎo)體內(nèi)部的電場強(qiáng)度處處為零；

②導(dǎo)體表面是個(gè)等勢面，導(dǎo)體是一個(gè)等勢體； ③凈電荷只分布在導(dǎo)體的外表面． 應(yīng)讓學(xué)生逐一說明這些性質(zhì)的含義．（3）鞏固練習(xí)[問題]觀察與解釋．

引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察．

（配合演示實(shí)驗(yàn)）①與毛皮摩擦過的膠棒靠近一個(gè)不帶電的靜電計(jì)上的小球，可以使靜電計(jì)的指針張開，解釋原因，此時(shí)靜電計(jì)指針上帶何種電荷？②若在此情況下，膠棒與小球接觸，指針會(huì)帶何種電荷？③若膠棒不與小球接觸，而是用手接觸一下小球，指針閉合，然后將膠棒拿開，指針又張開，解釋這個(gè)現(xiàn)象，并說明此時(shí)指針帶何種電荷？

學(xué)生可以互相討論，然后給出解釋．

[問題2]如圖3-1-4所示，絕緣的導(dǎo)體球殼P上有一個(gè)小孔，用一根導(dǎo)線將球殼內(nèi)的小金屬球a和球殼外的小金屬球b連接起來，P帶正電．靜電平衡時(shí)，金屬球a、b是否帶電？分別帶何種電荷？

學(xué)生通過思考回答，如果有不同的解釋，可以討論解決． 通過對(duì)此題的分析，可使學(xué)生對(duì)靜電平衡的性質(zhì)的理解更準(zhǔn)確．

可提示學(xué)生：小球a和小球b與球殼P等電勢，小球a可看成是球殼內(nèi)表面的一部分，而小球b應(yīng)是球殼P外表面的一部分．

2．電容器 復(fù)習(xí)要點(diǎn)：

（2）電容器是一個(gè)儲(chǔ)存和釋放電能的元件．

（3）平行板電容器的電容由哪些因素決定？（重溫平行板電容器的研究的演示實(shí)驗(yàn)）

讓學(xué)生做整理工作．

學(xué)生應(yīng)知道在演示實(shí)驗(yàn)中，靜電計(jì)指針指示的是指針與外殼之間 的電勢差，也是電容器兩板之間的電勢差． 學(xué)生讀題，思考后回答． 問題討論：

[問題1]如圖3-1-5所示，金屬板A、C平行放置，且均接地，設(shè)金屬板B帶有正電荷3×10-6C，將B插入A、C之間，并使

C板各帶電量多少？

此題可以鞏固靜電平衡和電容的有關(guān)概念．

答案：E1∶E2=2∶1；QA=2×10-6C，QC=1×10-6C．

[問題2]如圖3-1-6所示，已知電源電動(dòng)勢E=18V，電容CA=20μF，CA=10μF．

學(xué)生讀題，思考后回答．

（1）開關(guān)S先接1，再接2，則QB=？

（2）在此基礎(chǔ)上，開關(guān)S再接1，然后又接2，則QB=？ 通過此題的分析和求解，加深對(duì)電容器儲(chǔ)存和釋放電荷功能的理解． 答案：（1）QB=1．2×10-4C；（2）QB=1．6×10-4C． 同步練習(xí)

一、選擇題

1．在x軸上有兩個(gè)點(diǎn)電荷，一個(gè)帶正電Q1，一個(gè)帶負(fù)電-Q2，且Q1=2Q2．用E1和E2分別表示兩個(gè)電荷所產(chǎn)生的場強(qiáng)的大小，則在X軸上

[

] A．E1=E2之點(diǎn)只有一處，該處合場強(qiáng)為0 B．E1=E2之點(diǎn)共有兩處：一處合場強(qiáng)為0，另一處合場強(qiáng)為2E2 C．E1=E2之點(diǎn)共有三處：其中兩處合場強(qiáng)為0，另一處合場強(qiáng)為2E2

D．E1=E2之點(diǎn)共有三處：其中一處合場強(qiáng)為0，另兩處合場強(qiáng)為2E2 2．一平行板電容器充電后與電源斷開，在兩極板間有一正電荷（電量很?。┕潭ㄔ赑點(diǎn)，如圖3-1-7所示，以E表示兩極板間的場強(qiáng)，U表示電容器的電壓，W表示正電荷在P點(diǎn)的電勢能．若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則

[

]

A．U變小，E不變 B．E變大，W變大 C．U變小，W不變 D．U不變，W不變

3．一金屬球，原來不帶電，現(xiàn)沿球的直徑的延長線放置一均勻帶電的細(xì)桿MN，如圖3-1-8所示，金屬球上感應(yīng)電荷產(chǎn)生的電場在球內(nèi)直徑上a、b、c三點(diǎn)的場強(qiáng)大小分別為Ea、Eb、EC，三者相比，則 [

]

A．Ea最大 B．Eb最大 C．Ec最大 D．Ea=Eb=Ec

二、論述與計(jì)算

1．如圖3-1-9所示，a、b和c表示點(diǎn)電荷的電場中的三個(gè)等勢面，某處由靜止釋放后，僅受電場力作用而運(yùn)動(dòng)．已知它經(jīng)過等勢面b的時(shí)候速率為V，則它經(jīng)過等勢面C時(shí)的速率為多大？

2．已知電子的質(zhì)量和電量分別為m、e，氫原子核外電子的軌道半徑為r．若認(rèn)為核外電子繞核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，庫侖力為其向心力，那么，氫的核外電子繞運(yùn)動(dòng)等效為一個(gè)環(huán)型電流的電流強(qiáng)度的大小是多大？

3．如圖3-1-10所示，某檢驗(yàn)電荷+q、質(zhì)量為m，在電場中受電場

從a至b速度方向轉(zhuǎn)過θ角．求a、b二點(diǎn)的電場強(qiáng)度大小、方向，a、b二點(diǎn)間的電勢差Uab

4．在如圖3-1-11所示的電路中，電容器A的電容CA=30μF，電容器B的電容CB=10μF．在開關(guān)S1、S2都是斷開的情況下，分別給A、B充電，充電后，M點(diǎn)的電勢比N高5V，O點(diǎn)的電勢比P點(diǎn)低5V．然后把S1、S2都接通，接通后M點(diǎn)的電勢與N點(diǎn)的電勢相比如何？

5．如圖3-1-12所示，A、B、C、D是勻強(qiáng)電場中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，已知A、B、C三點(diǎn)的電勢分別為UA=15V，UB=3V，UC=3V．由此可得D點(diǎn)的電勢UD等于多少？

6．證明如圖3-1-13所示的電場線是不存在的．

附：靜電場規(guī)律概念部分知識(shí)結(jié)構(gòu) 1．靜電場規(guī)律的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)（1）電荷守恒定律．（2）庫侖定律．（3）電場疊加原理．

2．電場強(qiáng)度E（1）定義：電場中某點(diǎn)A的電場強(qiáng)度為電荷q在A點(diǎn)所受電場力

（2）規(guī)定：正電荷在電場中某點(diǎn)的受力方向是該點(diǎn)的場強(qiáng)方向．

（應(yīng)對(duì)靜電場中的五種電場的電場線分布熟悉，能根據(jù)電場線的分布說出電場中場強(qiáng)的情況．）

（4）場強(qiáng)的疊加

在電場中，任意一點(diǎn)的場強(qiáng)是電場中所有電荷產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的共同貢獻(xiàn)．按平行四邊形定則進(jìn)行矢量的疊加．

3．電勢、電勢差

（1）定義：靜電場中某點(diǎn)A的電勢為電荷q在A點(diǎn)所受具有的電

A、B兩點(diǎn)的電勢差等于A、B兩點(diǎn)的電勢之差：UAB=UA-UB； A、B兩點(diǎn)的電勢差等于在A、B兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷q電場力所做的

（2）規(guī)定：以無窮遠(yuǎn)為電勢能零點(diǎn)．電場力對(duì)電荷做正功，電荷的電勢能減少，電荷克服電場力做功，電荷的電勢能增加．電荷電勢能的變化量大小與電場力做功的數(shù)值相等．

（由于平等板間的勻強(qiáng)電場的邊界是一定的，所以其電勢能零點(diǎn)是根據(jù)具體情況規(guī)定的．）

（3）描述：等勢面．應(yīng)對(duì)靜電場中的五種電場的等勢面分布了解，能根據(jù)等勢面的分布大致說出電場中電勢的情況．

4．場強(qiáng)和電勢的關(guān)系

（1）沿場強(qiáng)方向是電勢降落最快的方向．電場中，電場線與等勢面垂直并從電勢較高的等勢面指向電勢較低的等勢面．

dAB是A、B兩點(diǎn)沿電場線方向的距離．

第五篇：大學(xué)物理靜電場總結(jié)

第七章、靜 電 場

一、兩個(gè)基本物理量（場強(qiáng)和電勢）

1、電場強(qiáng)度

⑴、試驗(yàn)電荷在電場中不同點(diǎn)所受電場力的大小、方向都可能不同；而在同一點(diǎn)，電場力的大小與試驗(yàn)電荷電量成正比，若試驗(yàn)電荷異號(hào)，則所 受電場力的方向相反。我們就用F qF來表示電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度，用 q E表示，即E?

對(duì)電場強(qiáng)度的理解：

①反映電場本身性質(zhì)，與所放電荷無關(guān)。

②E的大小為單位電荷在該點(diǎn)所受電場力,E的方向?yàn)檎姾伤茈妶隽?的方向。

③單位為N/C或V/m

④電場中空間各點(diǎn)場強(qiáng)的大小和方向都相同稱為勻強(qiáng)電場 ⑵、點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度

以點(diǎn)電荷Q所在處為原點(diǎn)O,任取一點(diǎn)P(場點(diǎn)),點(diǎn)O到點(diǎn)P的位矢為r,把試 驗(yàn)電荷q放在P點(diǎn),有庫侖定律可知,所受電場力為：

E?F1Q? 2q4??0r⑶常見電場公式

無限大均勻帶電板附近電場：

E??2?0

2、電勢

⑴、電場中給定的電勢能的大小除與電場本身的性質(zhì)有關(guān)外，還與檢驗(yàn)電荷 有關(guān)，而比值Eqpa0則與電荷的大小和正負(fù)無關(guān)，它反映了靜電場中某給

定點(diǎn)的性質(zhì)。為此我們用一個(gè)物理量-電勢來反映這個(gè)性質(zhì)。即V?⑵、對(duì)電勢的幾點(diǎn)說明

①單位為伏特V ②通常選取無窮遠(yuǎn)處或大地為電勢零點(diǎn)，則有: V?Eqp

0Eqp??E?dr

p?0 即P點(diǎn)的電勢等于場強(qiáng)沿任意路徑從P點(diǎn)到無窮遠(yuǎn)處的線積分。⑶常見電勢公式

點(diǎn)電荷電勢分布：V?

半徑為R的均勻帶點(diǎn)球面電勢分布：V?q4??0Rq4??0rq4??0r

?0?r?R?

?r?R?

V?二、四定理

1、場強(qiáng)疊加定理

點(diǎn)電荷系所激發(fā)的電場中某點(diǎn)處的電場強(qiáng)度等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)對(duì) 該點(diǎn)的電場強(qiáng)度的矢量和。即

E?E1?E2?...?En

2、電勢疊加定理

V1、V2...Vn 分別為各點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在P點(diǎn)的電勢點(diǎn)電荷系 的電場中，某點(diǎn)的電勢等于各點(diǎn)電荷單獨(dú) 存在時(shí)在該點(diǎn)電勢的代數(shù)和。

3、高斯定理

在真空中的靜電場內(nèi)，通過任意封閉曲面的電通量等于該閉合曲面包圍的所 有電荷的代數(shù)和除以?0

說明：

①高斯定理是反映靜電場性質(zhì)的一條基本定理。

②通過任意閉合曲面的電通量只取決于它所包圍的電荷的代數(shù)和。

③高斯定理中所說的閉合曲面，通常稱為高斯面。

三、靜電平衡

1、靜電平衡

當(dāng)一帶電體系中的電荷靜止不動(dòng)，從而電場分布不隨時(shí)間變化時(shí)，帶電 體系即達(dá)到了靜電平衡。說明：

①導(dǎo)體的特點(diǎn)是體內(nèi)存在自由電荷。在電場作用下，自由電荷可以移動(dòng)，從而改變電荷分布；而電荷分布的改變又影響到電場分布。

②均勻?qū)w的靜電平衡條件：體內(nèi)場強(qiáng)處處為零。③導(dǎo)體是個(gè)等勢體，導(dǎo)體表面是個(gè)等勢面。

④導(dǎo)體外靠近其表面的地方場強(qiáng)處處與表面垂直。

2、靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布

在達(dá)到靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部處處沒有凈電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的表 面。說明：

①在靜電平衡狀態(tài)下，導(dǎo)體表面之外附近空間的場強(qiáng)E與該處導(dǎo)體表面 的面電荷密度?的關(guān)系為：E???

0③表面曲率的影響（孤立導(dǎo)體）表面曲率較大的地方（突出尖銳），?較

大；曲率較小的地方（較平坦），?較小

3、導(dǎo)體殼

①腔內(nèi)無帶電體

當(dāng)導(dǎo)體殼內(nèi)沒有其他帶電體時(shí)，在靜電平衡下，導(dǎo)體殼的內(nèi)表面上處處 沒有電荷，電荷只能分布在外表面；空腔內(nèi)沒有電場

②腔內(nèi)有帶電體

當(dāng)導(dǎo)體殼腔內(nèi)有其他帶電體時(shí)，在靜電平衡狀態(tài)下，導(dǎo)體殼的內(nèi)表面所 帶電荷與腔內(nèi)電荷的代數(shù)和為0 ③靜電屏蔽

封閉導(dǎo)體殼（不論接地與否）內(nèi)部的電場不受外電場的影響； 接地封閉導(dǎo)體殼（或金屬絲網(wǎng)）外部的場不受殼內(nèi)電荷的影響。

四、電通量、電容及電場中的能量計(jì)算

1、電通量

取電場中任一面元ds，通過此面元的電場線條數(shù)即定義為通過這一面元的電 通量 d?

①通過任意曲面的電通量為：?e??d?e??E?ds

s②對(duì)封閉曲面來說，?e??E?ds

s 并且，對(duì)于封閉曲面，取其外法線矢量為正方向，即穿入為負(fù)、穿出為正。

2、電容

①使導(dǎo)體每升高單位電勢所需要的電量

②單位：法拉F、?F、pF

③電容C是與導(dǎo)體的形狀、大小有關(guān)的一個(gè)常數(shù)，與q、V無關(guān)

3、電容器

兩個(gè)帶有等量異號(hào)電荷的導(dǎo)體所組成的系統(tǒng)。說明：

①電容器的電容與兩導(dǎo)體的尺寸、形狀、相對(duì)位置有關(guān)

②通常在電容器兩金屬極板間夾有一層電介質(zhì)，也可以就是空氣或真空。

電介質(zhì)會(huì)影響電容器的電容。

③平行板電容器C??0Sd ④球形電容器 C?

4、靜電場中的能量

?q??1?1? ?4????RARB?12①電容器的電能為：We?CU

21②能量密度(單位體積內(nèi)的電場能量)為:We??2E2

五、靜電場中的電介質(zhì)

電介質(zhì)即絕緣體。電介質(zhì)內(nèi)沒有可以自由移動(dòng)的電荷。在電場作用下，電介質(zhì)中的電荷只能在分子范圍內(nèi)移動(dòng)

1、電介質(zhì)的極化

①在電場中，電介質(zhì)表面上出現(xiàn)電荷分布，由于這些電荷仍束縛在每個(gè)分 子中，故稱之為束縛電荷或極化電荷。

②無極分子：分子正負(fù)電荷中心重合；

有極分子：分子正負(fù)電荷中心不重合。

2、極化強(qiáng)度矢量

電偶極子排列的有序程度反映了介質(zhì)被極化的程度，排列得越有序說明被 極化得越厲害。

①量度了電介質(zhì)極化狀態(tài)（極化程度、極化方向）

②單位：C/m

3、電解質(zhì)極化規(guī)律

①對(duì)于大多數(shù)各向同性介質(zhì)，有：P???0E 其中?為極化率，與電介 質(zhì)的種類有關(guān)

4、有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理

定義?r?1??為相對(duì)電容率，???r?0為電容率，定義D??E??r?0E為 電位移矢量，有：?D?ds??q

ss02

六、應(yīng)用

1、尖端放電：導(dǎo)體尖端附近的電場特別強(qiáng)，使空氣分子電離，產(chǎn)生放電現(xiàn) 象。

2、負(fù)離子發(fā)生器

3、靜電噴藥

4、靜電除塵

5、靜電復(fù)印

6、壓電晶體振蕩器

7、電聲換能器