2019-2020学年高中物理 第一章 静电场 本章整合课件 新人教版选修3-1.ppt

本章整合 思考并回答下列问题 本章知识可分为三个单元 第一单元 研究电场力的性质 第二单元 研究电场能的性质 第三单元 电场性质的应用 包括静电平衡 电容器和带电粒子在电场中的运动三部分内容 1 思考关于电场力的性质学习的内容 正确填写下图 电场线从正电荷或无限远出发 终止于无限远或负电荷 疏密表示电场强度大小 切线方向表示电场强度方向 电场线不相交 不相切 2 思考关于电场能的性质学习的内容 正确填写下图 答案 WAB qUAB UAB A B WAB q A q B EpA q A 沿等势面移动电荷 电场力不做功 电场线与等势面总是垂直 任意两等势面不相交 与路径无关 只与初 末位置有关 3 电场强度和电势 电势差有什么关系 电场线和等势线有什么关系 答案 沿着电场强度的方向是电势降低最快的方向 电势和电场强度的大小之间没有必然的联系 匀强电场中电场强度和电势差的关系是 电场线与等势线总是垂直的 4 思考 静电现象的应用 一节学习的内容 正确填写下图 答案 导体内部电场强度为零 净电荷仅分布在导体表面上 孤立导体的净电荷仅分布在导体的外表面上 导体为等势体 导体表面为等势面 电场线与导体表面处处垂直 5 电容器 一节包含哪些内容 在下图中填写正确的关系式 说明电容器两种动态分析题的分析方法 6 我们在 带电粒子的运动 一节中主要学习了哪些内容 1 直线运动质量m 电荷量q 由静止开始经电压U加速 粒子获得的速度为 2 带电粒子的偏转如图所示 质量m 电荷量q 以速度v0垂直进入宽度为l的两平行金属板 两板电压为U 距离为d 求 粒子在电场中的运动性质 在电场中运动的时间 粒子在电场中加速度大小 出电场时y方向速度大小 射出电场时的速度大小 出电场时速度偏转角 沿电场方向的位移 位移与初速度夹角 专题一 专题二 静电力与平衡知识的综合1 同种电荷相互排斥 异种电荷相互吸引 库仑力实质上就是静电力 2 明确带电粒子在电场中的平衡问题 实际上属于力学平衡问题 其中仅多了静电力而已 3 求解这类问题时 需应用有关力的平衡知识 在正确的受力分析基础上 运用平行四边形定则 三角形定则或建立平面直角坐标系 应用共点力作用下物体的平衡条件 灵活解决 专题一 专题二 例题1 多选 如图所示 在一电场强度沿纸面方向的匀强电场中 用一绝缘丝线系一带电小球 小球的质量为m 电荷量为q 为了保证当丝线与竖直方向的夹角为60 时 小球处于平衡状态 则匀强电场的电场强度大小可能为 专题一 专题二 解析 取小球为研究对象 它受到重力mg 丝线的拉力F和静电力Eq的作用 因小球处于平衡状态 则它受到的合外力等于零 由平衡条件知 F和Eq的合力与mg是一对平衡力 根据力的平行四边形定则可知 当静电力Eq的方向与丝线的拉力方向垂直时 静电力最小 如图所示 则Eq mgsin60 最小电场强度从图中还可看出电场力没有最大值 因而电场也没有最大值 综上所述 选项A C D正确 答案 ACD 专题一 专题二 带电体在电场中运动的三个分析角度1 力和运动的角度带电体的运动情况取决于它的受力情况及初始状态 准确分析带电体的受力情况是解题的关键 通过受力分析可判断带电体的运动性质及运动轨迹 从力和运动的角度进行分析是解决带电体在电场中运动问题的最基本方法 2 运动分解的角度带电体在电场和重力场的复合场中 若做类平抛或其他曲线运动 都可以考虑分解的思想 把它分解为两个分运动 可使问题很快得到解决 3 功和能的角度带电体在电场运动的过程中伴随着做功和各种能量的转化 由于静电力做功与路径无关 这给动能定理和能量守恒定律提供了广阔的舞台 专题一 专题二 例题2 如图所示 水平地面上方分布着水平向右的匀强电场 一L形的绝缘硬质管竖直固定在匀强电场中 管的水平部分长为l1 0 2m 离水平地面的距离为h 5 0m 竖直部分长为l2 0 1m 一带正电的小球从管的上端口A由静止释放 小球与管间摩擦不计且小球通过管的弯曲部分 长度极短 可不计 时没有能量损失 小球在电场中受的静电力大小为重力的一半 求 1 小球运动到管口B时的速度大小 2 小球落地点与管的下端口B的水平距离 g取10m s2 专题一 专题二 解析 1 小球从A运动到B的过程中 对小球 根据动能定理得 答案 1 2 0m s 2 4 5m 专题一 专题二 例题3 长为L的平行金属板与水平面成 角放置 板间有匀强电场 一个电荷量为 q 质量为m的带负电的液滴以速度v0垂直于电场方向射入两极板间 如图所示 射入后液滴沿直线运动 已知重力加速度为g 求 1 两极板间的电场强度为多大 2 液滴离开电场时的速度为多大 专题一 专题二 解析 1 液滴在电场中受到重力mg和静电力F两个力的作用 由于液滴沿直线运动 由直线运动的条件可知 两个力的合力必须与速度共线 所以静电力的方向是垂直于金属板斜向上 如图所示 由几何关系可得F Eq mgcos