高中物理 第一章 静电场 第一章 静电场章末总结课件 教科版选修3-1
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高二物理选修3-1第一章《静电场》课件_0
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ 高二物理选修3-1第一章《静电场》课件第一章《静电场》一、电荷、电荷守恒定律第一章《静电场》一、电荷、电荷守恒定律 1、两种电荷：+-用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷，用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷。
2、元电荷：所带电荷的最小基元，一个元电荷的电量为 1．610－ 19 C，是一个电子(或质子)所带的电量。
说明：任何带电体的带电量皆为元电荷电量的整数倍。
荷质比(比荷)：电荷量 q 与质量 m 之比，(q/m)叫电荷的比荷 3、起电方式有三种①摩擦起电②接触起电注意：电荷的变化是电子的转移引起的；完全相同的带电金属球相接触，同种电荷总电荷量平均分配，异种电荷先中和后再平分。
③感应起电切割 B，或磁通量发生变化。
④光电效应在光的照射下使物体发射出电子 4、电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能被消灭，它们只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，系统的电荷总数是不变的．二、库仑定律 1．内容：真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积1 / 3成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
方向由电性决定(同性相斥、异性相吸) 2．公式：22 1rQ Qk F = k＝9．010 9 Nm 2 ／C 2 极大值问题：在 r 和两带电体电量和一定的情况下，当 Q 1 =Q 2 时，有 F 最大值。
3．适用条件：（1）真空中；（2）点电荷．点电荷是一个理想化的模型，在实际中，当带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计时，就可以把带电体视为点电荷．（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r 都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心距代替 r）。
人教版高中物理选修3-1第一章 章末小结 (共50张PPT)
点评：明确“b点处的场强为零”的准确含义是解题的关键。
物 理 选 修
3-1 ·
人 教 版
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第一章 静电场
二、电场的能的性质的描述 1．电势的高低和电势能大小、正负的判定方法 (1)根据场源电荷判断 离场源正电荷越近，电势越高，正检验电荷的电势能 ( 为正值 ) 越大，负检
验电荷的电势能(为负值)越小。
物 理 选 修
3-1 ·
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第一章 静电场
(黑龙江哈尔滨六中 2014～2015 学年高二下学期检测)如图，一半 径为 R 的圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴 线上有 a、b、d 三个点，a 和 b、b 和 c、 c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有一 电荷量为 q(q>0)的固定点电荷。已知 b 点处的场强为零，则 d 点处场强的大小为 (k 为静电力常量) 导学号 50232234 ( B ) 3q A．k 2 R
物 理 选 修
10q B．k 2 9R 9Q＋q D．k 9R2
Q＋q C．k 2 R
3-1 ·
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第一章 静电场
解析： 由 b 点的合场强为零可得圆盘在 b 点的场强与点电荷 q 在 b 点的场强 q 大小相等、方向相反，所以圆盘在 b 点的场强大小为 Eb＝k 2，再根据圆盘场强 R q 10q 的对称性和场强叠加即可得出 d 点的场强为 Ed＝Eb＋k ＝k 2 ， 故选项 B 正 9R 3R2 确。
的特性决定，故不能认为E与F成正比、与q成反比。
(3)电场线不是电荷的运动轨迹，根据电场线的方向能确定电荷的受力方向 和加速度方向，不能确定电荷的速度方向和运动轨迹。
物 理 选 修
3-1 ·
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第一章 静电场
二、电场的能的性质的描述 1．电势的高低和电势能大小、正负的判定方法 (1)根据场源电荷判断 离场源正电荷越近，电势越高，正检验电荷的电势能 ( 为正值 ) 越大，负检
验电荷的电势能(为负值)越小。
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第一章 静电场
(黑龙江哈尔滨六中 2014～2015 学年高二下学期检测)如图，一半 径为 R 的圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴 线上有 a、b、d 三个点，a 和 b、b 和 c、 c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有一 电荷量为 q(q>0)的固定点电荷。已知 b 点处的场强为零，则 d 点处场强的大小为 (k 为静电力常量) 导学号 50232234 ( B ) 3q A．k 2 R
物 理 选 修
10q B．k 2 9R 9Q＋q D．k 9R2
Q＋q C．k 2 R
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第一章 静电场
解析： 由 b 点的合场强为零可得圆盘在 b 点的场强与点电荷 q 在 b 点的场强 q 大小相等、方向相反，所以圆盘在 b 点的场强大小为 Eb＝k 2，再根据圆盘场强 R q 10q 的对称性和场强叠加即可得出 d 点的场强为 Ed＝Eb＋k ＝k 2 ， 故选项 B 正 9R 3R2 确。
的特性决定，故不能认为E与F成正比、与q成反比。
(3)电场线不是电荷的运动轨迹，根据电场线的方向能确定电荷的受力方向 和加速度方向，不能确定电荷的速度方向和运动轨迹。
高二物理教科版选修3-1课件第一章 静电场 章末总结
A.小球通过 C 点的速度大小是 2gh B.小球通过 C 点的速度大小是 v2＋gR
图3
1 2 C.小球由 A 点运动到 C 点电场力做的功是2mv －mgh R 1 2 D.小球由 A 点运动到 C 点损失的机械能是 mg(h－ 2 )－2mv
1 2 3 4
解析
由于 B、C 两点位于正点电荷电场中的同一等势面
F电 3 ax＝ m ＝4g
1 2 3v0 2 此过程小球沿电场方向位移为：x＝2axt ＝ 8g 小球上升到最高点的过程中，电场力做功为：W＝ 9 qU＝F 电 x＝32mv0 2 9mv0 2 解得 U＝ 32q .
答案
9mv0 2 32q
三、用功能观点分析带电粒子在电场中的运动
例1 带电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．因此涉及到电场有关的功和能的问 题应优先考虑利用动能定理和能量守恒定律求解．
图2
解析
由题意可知，微粒受水平向右的电场力qE和竖直向下的重
力mg作用，合力与v0不共线，所以微粒做抛物线运动，A正确；
v0 vC 因 AB＝BC，即 · t＝ · t 可见 vC＝v0.故 B 项正确； 2 2 2 2 m v m v U 1 C 0 2 由 q· ＝ mvC ，得 U＝ ＝ ，故 C 项错误； 2 2 q q mv0 2 Ev0 2 mg 又由 mg＝qE 得 q＝ 代入 U＝ ，得 U＝ ，故 E q g
第一章
静 电 场
学案11 章末总结
网络构建 专题整合 自我检测
库仑定律 静
电 电 场 力 电场强度
点电荷 条件：真空中的_______
Q1Q2 大小：F=________ r2 k
网络构建
教科版高中物理选修3-1课件1电荷电荷守恒定律
（1）把带正电荷的物体C移近导体A但不接触，观察金属箔有什
么变化？ （2）这时把A和B分开，然后移去C，金属箔又有什么变化？
（3）再让A和B接触，又会看到什么现象？试用原子结构模型解
释看到的现象. 现象： （1）张开 （2）仍然张开 （3）闭合
14
静电感应：把带电导体靠近不带电的导体，使不带电
导体带电的现象. 感应起电：利用静电感应使物体带电.
11
当两个物体相互摩擦时，一些束缚得不紧的电子容
易从一个物体转移到另一个物体上，于是原来呈电
中性的物体由于得到电子而带负电，失去电子的物
体则带正电，而且两者的电荷量必然等值异号.这
就是“摩擦起电”的原因.
12
思考：
用丝绸摩擦玻璃棒时，电子是怎样转移的？哪个
失去了电子？哪个得到了电子？用毛皮摩擦橡胶
C.b立即把a排斥开
D.b先吸引a，接触后又把a排斥开
25
3.把两个完全相同的金属球A和B接触一下，再分开一 段距离，发现两球之间相互排斥，则A、B两球原来的 带电情况可能是（） BCD A．带有等量异种电荷 B．带有等量同种电荷 C．带有不等量异种电荷 D．一个带电，另一个不带电
26
4.有A、B、C三个塑料小球，A和B、B和C、C和A间 都是相互吸引的，如果A球带正电，则（） C A．B、C球均带负电 B．B球带负电，C球带正电 C．B、C球中必有一个带负电，而另一个不带电 D．B、C球都不带电
27
5.科学家在研究原子、原子核及基本粒子时，为了方
便，常常用元电荷作为电量的单位.关于元电荷，下列
论述正确的是（）BCD
A.把质子或电子叫元电荷
B.1.60×10-19C的电量叫元电荷 C.电子带有最小的负电荷，其电量的绝对值叫元电荷 D.质子带有最小的正电荷，其电量的绝对值叫元电荷
高中物理第一章静电场章末总结课件选修31高二选修31物理课件
a∶Ebc∶Ed=2∶1 ab∶Wbcbc∶Wcd=1∶3
2021/12/9
第八页，共十九页。
解析 :ra ∶rb=1 ∶2,rc ∶rd=1 ∶2,由点 电荷的电 场强度公 式
E=k Q r2
可
知,Ea∶Eb=4∶1,Ec∶Ed=4∶1,选项 A 正确,B 错误;Uab=3 V,Ubc=1 V,Ucd=1 V, 由 W=qU 可知,Wab∶Wbc=3∶1,Wbc∶Wcd=1∶1,选项 C 正确,D 错误.
D.极板上的电荷量变小,极板间电场强度不变
解析:由平行板电容器电容关系式 C= rS 可知,当云母介质移出后εr 变小,则电 4πkd
容变小;而电容器接在恒压直流电源上,由 C= Q 可知 C 变小,则电荷量 Q 减小,由 U
E= U 知电场强度不变,选项 D 正确. d
2021/12/9
第十页，共十九页。
章末总结(zǒngjié)
2021/12/9
第一页，共十九页。
2021/12/9
单元 体系 (dānyuán) 高考 真题 (ɡāo kǎo)
第二页，共十九页。
单元体系(tǐxì) 构建
2021/12/9
第三页，共十九页。
高考(ɡāo kǎo)真题 链接
链接一:电场力的性质
1.(2013·全国卷Ⅱ,18)如图,在光滑绝缘水平面上,三个带电小球a,b和c分别位于边长
m 故 Q 受到 P 的斥力作用,再由动能定理可得 va>vc>vb.
2021/12/9
第十四页，共十九页。
链接(liàn jiē)三:力电综合应用
7.(2016·全国Ⅰ卷,20)(多选)如图,一带负电荷的油滴在匀强电场中运动,其轨迹在竖直面
人教版高中物理选修(3-1)第1章《静电场》ppt课件
第一章 静电场
1
情 景 切 入
2
知 识 导 航
3
学 法 指 导
情景切入
电闪雷鸣，是一种常出现在暴风雨中的自然现 象，它是那样的神秘，来去匆匆，稍纵即逝。 它给人们带来甘霖，同时也给人们带来恐惧。 几千年以Байду номын сангаас人们一直想探究其中的奥秘，更想 将它驾驭于手中。美国科学家富兰克林就曾冒 着生命危险，尝试用风筝去捕捉雷电。 雷电是怎样形成的？物体带电是怎么回事？电 荷有哪些特性？电荷间的相互作用遵从什么规 律？人类应该怎样利用这些规律？…… 这些问题正是本章要探究并做出解答的知识。
3．理清本章分析问题的两个角度。 一是电场力的性质——从电荷在电场中受力的 角度研究，侧重于利用牛顿运动定律分析处 理问题。 二是电场能的性质——从电场力做功使能量变 化的角度研究，侧重于利用功能关系、能量 守恒分析处理问题。
学 法 指 导
1．要重视对基本概念、基本规律的理解。 基本概念多且抽象是这一章的突出特点。在 学习中要重视对物理现象的深入观察和对物 理规律的亲身体验，例如课本的“说一 说”“做一做”“静电感应”“电容器的电 容”等，经过深入观察和亲身体验后，物理 知识不仅容易领悟而且印象深刻。
2．要重视科学研究方法的学习。 本章中涉及许多重要的研究方法，例如理想 化物理模型——点电荷、电场线、等势面等； 比值法定义物理量——电场强度、电势及电容 器的电容等概念；类比方法的运用——电场与 重力场有许多相似之处，电场力做功与电势 能的变化关系和重力做功与重力势能的变化 关系也有相似之处。这些方法需要认真地体 会和理解，以提高认知的境界。
知识导航
本章是高中阶段电学内容的开始，在整个高 中物理知识体系中具有承上(力学)启下(电磁 学)的重要位置。 本章知识在结构上可以分为三个单元：1～3 节为第一单元，主要学习电学中两个最基本 的定律——电荷守恒定律和库仑定律，学习描 述电场力的性质的物理量——电场强度；4～6 节为第二单元，学习描述电场能的性质的物 理量——电势、电势差，电势差与电场强度的 关系；7～8节为第三单元，主要学习电场知 识的应用——电容器、电容，带电粒子在电场 中的加速和偏转，还简单介绍了静电现象在
1
情 景 切 入
2
知 识 导 航
3
学 法 指 导
情景切入
电闪雷鸣，是一种常出现在暴风雨中的自然现 象，它是那样的神秘，来去匆匆，稍纵即逝。 它给人们带来甘霖，同时也给人们带来恐惧。 几千年以Байду номын сангаас人们一直想探究其中的奥秘，更想 将它驾驭于手中。美国科学家富兰克林就曾冒 着生命危险，尝试用风筝去捕捉雷电。 雷电是怎样形成的？物体带电是怎么回事？电 荷有哪些特性？电荷间的相互作用遵从什么规 律？人类应该怎样利用这些规律？…… 这些问题正是本章要探究并做出解答的知识。
3．理清本章分析问题的两个角度。 一是电场力的性质——从电荷在电场中受力的 角度研究，侧重于利用牛顿运动定律分析处 理问题。 二是电场能的性质——从电场力做功使能量变 化的角度研究，侧重于利用功能关系、能量 守恒分析处理问题。
学 法 指 导
1．要重视对基本概念、基本规律的理解。 基本概念多且抽象是这一章的突出特点。在 学习中要重视对物理现象的深入观察和对物 理规律的亲身体验，例如课本的“说一 说”“做一做”“静电感应”“电容器的电 容”等，经过深入观察和亲身体验后，物理 知识不仅容易领悟而且印象深刻。
2．要重视科学研究方法的学习。 本章中涉及许多重要的研究方法，例如理想 化物理模型——点电荷、电场线、等势面等； 比值法定义物理量——电场强度、电势及电容 器的电容等概念；类比方法的运用——电场与 重力场有许多相似之处，电场力做功与电势 能的变化关系和重力做功与重力势能的变化 关系也有相似之处。这些方法需要认真地体 会和理解，以提高认知的境界。
知识导航
本章是高中阶段电学内容的开始，在整个高 中物理知识体系中具有承上(力学)启下(电磁 学)的重要位置。 本章知识在结构上可以分为三个单元：1～3 节为第一单元，主要学习电学中两个最基本 的定律——电荷守恒定律和库仑定律，学习描 述电场力的性质的物理量——电场强度；4～6 节为第二单元，学习描述电场能的性质的物 理量——电势、电势差，电势差与电场强度的 关系；7～8节为第三单元，主要学习电场知 识的应用——电容器、电容，带电粒子在电场 中的加速和偏转，还简单介绍了静电现象在
人教版高二物理选修3-1第一章 静电场 复习课件(共26张PPT)
如何比较电荷电势能的大小呢？
如何比较电荷电势能的大小呢？
根据电场力做功的正负判断，若电场力 对移动电荷做正（负）功，则电势能减 少（增加）；
四、电容器 电容
一、１、定义：两块彼此靠近又互相绝缘的导体
电 组成的器件。 充电：使原本不带电的两板带
容 ２、电容器 器 的充放电
上等量异种电荷的过程 放电： 使充电后的电容器电荷
U
+
q
qU 1 mv 2
_
2
m
d 带电粒子的加速
v 2 qU m
2. 带电粒子在电场中的偏转
+++++++++++
d
q、m +
v0
侧移
U
y
F
--
-
-
-
-
-
-
-
-
-
+θ
v0
l
vy v
偏转角
试根据类平抛运动的知识，推导偏移量 y和偏转角θ
Y+ + + + + +
1.受力分析：粒子受到竖直向
下的静电力F＝Eq=qU/d。
tanvv0y
qUL mdv02
3、 加速和偏转一体
vy
_+ + +++++ φ
v0
-q
y
m
U2
v0
U1
--
v0
2qU1 m
---L y2qmU2dvL022U 4d2LU 21
tanqmU 2dL 02 v2LdU U 21
如何比较电荷电势能的大小呢？
根据电场力做功的正负判断，若电场力 对移动电荷做正（负）功，则电势能减 少（增加）；
四、电容器 电容
一、１、定义：两块彼此靠近又互相绝缘的导体
电 组成的器件。 充电：使原本不带电的两板带
容 ２、电容器 器 的充放电
上等量异种电荷的过程 放电： 使充电后的电容器电荷
U
+
q
qU 1 mv 2
_
2
m
d 带电粒子的加速
v 2 qU m
2. 带电粒子在电场中的偏转
+++++++++++
d
q、m +
v0
侧移
U
y
F
--
-
-
-
-
-
-
-
-
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+θ
v0
l
vy v
偏转角
试根据类平抛运动的知识，推导偏移量 y和偏转角θ
Y+ + + + + +
1.受力分析：粒子受到竖直向
下的静电力F＝Eq=qU/d。
tanvv0y
qUL mdv02
3、 加速和偏转一体
vy
_+ + +++++ φ
v0
-q
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v0
U1
--
v0
2qU1 m
---L y2qmU2dvL022U 4d2LU 21
tanqmU 2dL 02 v2LdU U 21
高中物理,选修3---1第一章,静电场,全章课件汇总
ห้องสมุดไป่ตู้
生 活 中 的 物 理 ， 你 做 过 么 ？
现代科学早已把物质结构的秘密揭开：物质都是由 分子组成．而分子由原子组成，原子是由一个带正 电的原子核和一定数目的绕核运动的带负电的电子 组成．原子核所带正电量的总数与核外所有电子的 负电量总数是相等的，且正电荷、负电荷分布的中 心（常称电荷中心）重合．因而，在通常情况下， 整个原子呈电中性（所谓不带电）．当原子因某种 原因（如摩擦、受热、化学变化等），而失去一个 或几个电子时，原子就显为“带正电”，获得额外 电子时，就显为“带负电”．所以，实质上物体的 带电过程就是电子的得失过程．比如用丝绸摩擦过 的玻璃棒所带的正电荷，实质上就是由于两者摩擦， 组成玻璃棒的原子上的若干电子转移到丝绸上，使 玻璃棒失去电子带正电，而丝绸得到电子带负电．
（3）静电感应的原因：把带电球C移近金属导 体A和B时，导体上的自由电子被吸引过来，因 此导体A和B带上了等量的异种电荷．感应起电 没有创造电荷，而是使物体中的正负电荷分开， 将电荷从物体的一部分转移到另一部分．
使物体带电的方法：
2、感应起电
（1）静电感应：把电荷移近不带电的导 体，可以使导体带电的现象，叫做静电 感应． 规律：近端感应异种电荷， 远端感应同种电荷
例2：绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a， a的表面镀有铝膜，在a的附近，有一个绝缘金属球b， 开始a、b都不带电，如图所示，现在使a带电，则： A、a、b之间不发生相互作用 B、b将吸引a，吸住后不放 C、b立即把a排斥开 D、b先吸引a，接触后又把a排斥开
D
【例】如图所示，不带电的枕形导体的A、B 两端各贴有一对金箔。当枕形导体的A端靠近 BCD 一带电导体C时（ ） A．A端金箔张开，B端金箔闭合 B．用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张 开，B端金箔闭合 C．用手触摸枕形导体后，将手和C都移 走，两对金箔均张开 D．选项A中两对金箔分别带异种电荷， 选项C中两对金箔带同种电荷
生 活 中 的 物 理 ， 你 做 过 么 ？
现代科学早已把物质结构的秘密揭开：物质都是由 分子组成．而分子由原子组成，原子是由一个带正 电的原子核和一定数目的绕核运动的带负电的电子 组成．原子核所带正电量的总数与核外所有电子的 负电量总数是相等的，且正电荷、负电荷分布的中 心（常称电荷中心）重合．因而，在通常情况下， 整个原子呈电中性（所谓不带电）．当原子因某种 原因（如摩擦、受热、化学变化等），而失去一个 或几个电子时，原子就显为“带正电”，获得额外 电子时，就显为“带负电”．所以，实质上物体的 带电过程就是电子的得失过程．比如用丝绸摩擦过 的玻璃棒所带的正电荷，实质上就是由于两者摩擦， 组成玻璃棒的原子上的若干电子转移到丝绸上，使 玻璃棒失去电子带正电，而丝绸得到电子带负电．
（3）静电感应的原因：把带电球C移近金属导 体A和B时，导体上的自由电子被吸引过来，因 此导体A和B带上了等量的异种电荷．感应起电 没有创造电荷，而是使物体中的正负电荷分开， 将电荷从物体的一部分转移到另一部分．
使物体带电的方法：
2、感应起电
（1）静电感应：把电荷移近不带电的导 体，可以使导体带电的现象，叫做静电 感应． 规律：近端感应异种电荷， 远端感应同种电荷
例2：绝缘细线上端固定，下端悬挂一个轻质小球a， a的表面镀有铝膜，在a的附近，有一个绝缘金属球b， 开始a、b都不带电，如图所示，现在使a带电，则： A、a、b之间不发生相互作用 B、b将吸引a，吸住后不放 C、b立即把a排斥开 D、b先吸引a，接触后又把a排斥开
D
【例】如图所示，不带电的枕形导体的A、B 两端各贴有一对金箔。当枕形导体的A端靠近 BCD 一带电导体C时（ ） A．A端金箔张开，B端金箔闭合 B．用手触摸枕形导体后，A端金箔仍张 开，B端金箔闭合 C．用手触摸枕形导体后，将手和C都移 走，两对金箔均张开 D．选项A中两对金箔分别带异种电荷， 选项C中两对金箔带同种电荷
人教版高中物理选修(3-1)第1章《静电场》章末小结课件
•
(四川雅安中学2013～2014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d＝8cm，A板比B板电势高300V，一带正电的粒
子电荷量q＝10－10C，质量m＝10－20kg，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v0＝2×106m/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
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R＝0.50m，轨道所在空间存在水平向右
的匀强电场，电场强度的大小E＝1.0×104N/C，现有
质量m＝0.20kg、电荷量q＝8.0×10－4C的带电体(可
பைடு நூலகம்
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k＝9.0×109N·m2/C2)
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到 达PS界面时离D点多远？
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。
2018版物理教科版选修3-1课件：第一章 章末总结 精品
图6
针对训练3 (多选)静电场在x轴上的场强E随x的变化关系如图7所示，x轴 正向为场强正方向，带正电的点电荷沿x轴运动，则点电荷 答案 解析 A.x2和x4处电势能相等
√B.由x1运动到x3的过程中电势能增大 √C.由x1运动到x4的过程中电场力先增大
后减小 D.由x1运动至x4的过程中电场力先减小
√D.场强的大小为 20 3 V/m 3 图5
三、E－x、φ－x图像的分析
例3 (多选)某静电场沿x方向的电势分
布如图6所示，则 答案 解析
√A.在O～x1之间不存在沿x方向的电场
B.在O～x1之间存在着沿x方向的匀强电场
√C.在x1～x2之间存在着沿x方向的匀强电场
D.在x1～x2之间存在着沿x方向的非匀强电场
电容器的电容
静电场 应用 带电粒子在电 场中的运动
Q
电容定义式：C＝ U
电容大小决定式：C＝ rS (平行板电容器) 4 kd
加速：利用 动能定理 或__牛__顿__第__二__定__律__结__合__ __运__动__学__公__式____求解
偏转：利用 平抛运动规律 求解
2
题型探究
一、电场中的平衡问题
后增大
图7
总结提升
1.φ－x图像反映电势φ随x的变化规律，其斜率大小表示场强大小，由 电势大小的变化可确定场强方向：沿着电场方向，电势降低. 2.E－x图像反映场强E随x的变化规律，其正负表示场强的方向.
四、电场与力学知识的综合
带电粒子(带电体)在电场中的运动问题是综合电场力、电势能的力学问题， 研究方法与力学的研究方法相同，它同样遵循运动的合成与分解、力的 独立作用原理、牛顿运动定律、动能定理、功能关系等力学规律.
高中物理第一章静电场章末优化总结课件选修31高二选修31物理课件
第十九度大小； (2)小球落地点与管的下端口 B 的水平距离．
第二十页，共二十八页。
[解析] (1)小球从 A 运动到 B 的过程中，对小球根据动能定理有： mgl2＋F 电 l1＝12mvB2 －0 又 F 电＝12mg 则 vB＝ gl1＋2l2 代入数据可得 vB＝2.0 m/s.
第六页，共二十八页。
(5)导体静电平衡时，内部场强为零，即感应电荷的场强与外电场的场强等 大反向，E 感＝－E 外． (6)电场线(等势面)确定场强方向，电场线疏密定性确定场强大小． 2．确定电势的思路 (1)定义式：φ＝Eqp. (2)电势与电势差的关系：UAB＝φA－φB.
第七页，共二十八页。
第十二页，共二十八页。
[解析] 由于将 q1、q2 移到无穷远过程外力克服电场力做的功相等，则 q1 在 A 点的电势能等于 q2 在 B 点的电势能，D 错．由于电场力做负功，则电 场线由外指向内，B 点电势高于 A 点电势，A 错．A 点所处电场线密，场 强大，A、B 两点电场强度方向也不同，B 错．据 W＝qU 及 A 点到无穷远 电势差大于 B 点到无穷远电势差，因此 q1 的电荷量小于 q2 的电荷量，C 对． [答案] C
第九页，共二十八页。
4．确定电场力做功的思路 (1)根据电场力做功与电势能的关系求解：电场力做的功等于电势能的减少 量，WAB＝EpA－EpB. (2)应用公式 WAB＝qUAB 计算 符号规定：所移动的电荷若为正电荷，q 取正值；若为负电荷，q 取负值； 若移动过程的始点电势 φA 高于终点电势 φB，UAB 取正值；若始点电势 φA 低于终点电势 φB，UAB 取负值．
静 电
意义：表示电场强弱、方向
电场线特点：不封闭、不相交、垂直于等势面
第二十页，共二十八页。
[解析] (1)小球从 A 运动到 B 的过程中，对小球根据动能定理有： mgl2＋F 电 l1＝12mvB2 －0 又 F 电＝12mg 则 vB＝ gl1＋2l2 代入数据可得 vB＝2.0 m/s.
第六页，共二十八页。
(5)导体静电平衡时，内部场强为零，即感应电荷的场强与外电场的场强等 大反向，E 感＝－E 外． (6)电场线(等势面)确定场强方向，电场线疏密定性确定场强大小． 2．确定电势的思路 (1)定义式：φ＝Eqp. (2)电势与电势差的关系：UAB＝φA－φB.
第七页，共二十八页。
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[解析] 由于将 q1、q2 移到无穷远过程外力克服电场力做的功相等，则 q1 在 A 点的电势能等于 q2 在 B 点的电势能，D 错．由于电场力做负功，则电 场线由外指向内，B 点电势高于 A 点电势，A 错．A 点所处电场线密，场 强大，A、B 两点电场强度方向也不同，B 错．据 W＝qU 及 A 点到无穷远 电势差大于 B 点到无穷远电势差，因此 q1 的电荷量小于 q2 的电荷量，C 对． [答案] C
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4．确定电场力做功的思路 (1)根据电场力做功与电势能的关系求解：电场力做的功等于电势能的减少 量，WAB＝EpA－EpB. (2)应用公式 WAB＝qUAB 计算 符号规定：所移动的电荷若为正电荷，q 取正值；若为负电荷，q 取负值； 若移动过程的始点电势 φA 高于终点电势 φB，UAB 取正值；若始点电势 φA 低于终点电势 φB，UAB 取负值．
静 电
意义：表示电场强弱、方向
电场线特点：不封闭、不相交、垂直于等势面
高中物理第一章静电场本章整合课件选修31高中选修31物理课件
(4)所有力对物体所做的功等于物体动能的变化量。
12/13/2021
第十二页，共二十二页。
知识网络
专题
(zhuā
ntí)一
专题
(zhuā
ntí)二
专题突破
专题
(zhuā
ntí)三
专题四
2.电场力做功的计算方法
(1)由公式W=Flcos θ计算,此公式只适合于匀强电场,可变形为W=qElcos θ。
因此可知 QB<QC,同理 QB<QA。再由相互间库仑力大小相等得
=
=
2
2
2
即有
=
=
又考虑到 rAC=rAB+rBC,故三小球平衡时所带电荷量大小关系为
= +
ntí)二
专题突破
专题
(zhuā
ntí)三
专题四
(2)等效“重力”法
将重力与电场力进行合成,如图所示,则 F 合等效为重力场中的“重
力”,a=
合
等效为“重力加速度”, 合的方向等效为“重力”的方向,
即在重力场中的竖直向下的方向。等效法是从效果等同出发来研究
物理现象和物理过程的一种科学方法。等效的概念在中学物理中应
由中点到无限远,先变大
后变小,且上下对称(大小
相等,方向相反,背离 O 点,
指向无限远)
12/13/2021
第七页，共二十二页。
等量异种点电荷
中点 O 处最小,其他点左
右对称(大小相等,方向相
同,指向负电荷)
中点 O 电场强度最大,由
12/13/2021
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专题
(zhuā
ntí)一
专题
(zhuā
ntí)二
专题突破
专题
(zhuā
ntí)三
专题四
2.电场力做功的计算方法
(1)由公式W=Flcos θ计算,此公式只适合于匀强电场,可变形为W=qElcos θ。
因此可知 QB<QC,同理 QB<QA。再由相互间库仑力大小相等得
=
=
2
2
2
即有
=
=
又考虑到 rAC=rAB+rBC,故三小球平衡时所带电荷量大小关系为
= +
ntí)二
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专题
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(2)等效“重力”法
将重力与电场力进行合成,如图所示,则 F 合等效为重力场中的“重
力”,a=
合
等效为“重力加速度”, 合的方向等效为“重力”的方向,
即在重力场中的竖直向下的方向。等效法是从效果等同出发来研究
物理现象和物理过程的一种科学方法。等效的概念在中学物理中应
由中点到无限远,先变大
后变小,且上下对称(大小
相等,方向相反,背离 O 点,
指向无限远)
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等量异种点电荷
中点 O 处最小,其他点左
右对称(大小相等,方向相
同,指向负电荷)
中点 O 电场强度最大,由
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网络构建
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学案11 章末总结
例3 空间某区域存在着电场，电场线在竖直面上的分布如图所示，一个质量为m、
电荷量为q的小球在该电场中运动，小球经过A点时的速度大小为v1，方向水平向右，
运动至B点时的速度大小为v2，运动方向与水平方向之间夹角为α，A、B两点之间的
高度差与水平距离均为H，则以下判断中正确的是
由 A→C 过程，由动能定理 mgh＋W 电 ＝12mv2C，W 电＝12m(v2＋gR)－mgh，W 电＝12mv2＋12mgR－mgh，C 错误； 小球由 A 点运动到 C 点损失的机械能 等于小球克服电场力做的功，ΔE＝ mgh－12mgR－12mv2，D 正确．
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学案11 章末总结
2．(电场中的平衡问题)如图所示，A、B是
第一章 静电场
章末总结
学案11 章末总结
点电荷
k Q1Q2
F
r2
F
F/q
正电荷 强弱
E
kQ r2
方向
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Ep q
U AB
φA
学案11 章末总结
φB
WAB q
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WAB WAB
qUAB EpA
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EU d
EpB
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学案11 章末总结
Q
C
U
C rS
4πkd
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例2 在真空中存在空间范围足够大、水平 向右的匀强电场．若将一个质量为m、带 正电且电荷量为q的小球在此电场中由静止 释放，小球将沿与竖直方向夹角为37°的 直线运动．现将该小球从电场中某点以初 速度v0竖直向上抛出，求此运动过程中(取 sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
动能定理
牛顿
第二定律结合运动学公式
平抛运动规律
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学案11 章末总结
一、电场中的平衡问题 求解这类问题时，需应用有关力的平衡知识.首先对物体 进行正确的受力分析，在此基础上运用平行四边形定则、 三角形定则或正交分解法，依据共点力的平衡条件建立 方程求解.
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学案11 章末总结
v 电子到达P
D
t 电子到达
A．到达M板，速度为零
M
B．到达P点，速度为零 C．到达N板，速度为零
电子返回P
D．到达P点，速度不为零
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学案11 章末总结
4．(电场中力和运动的关系)在方向水平的匀 强电场中，一不可伸长的不导电细线一端连 着一个质量为m、电荷量为＋q的带电小球， 另一端固定于O点．将小球拉起直至细线与 场强平行，然后无初速度释放，则小球沿圆 弧做往复运动．已知小球摆到最低点的另一 侧，此时线与竖直方向的最大夹角为θ(如 图)．求：
3mg 2q .
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学案11 章末总结
二、电场中力和运动的关系 带电粒子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，在诸多力的作用下物体 所受合力可能不为零，做匀变速运动或变速运动；处理这 类问题，首先对物体进行受力分析，再明确其运动状态， 最后根据其所受的合力和所处的状态，合理地选择牛顿第 二定律、运动学公式、平抛运动知识、圆周运动知识等相 应的规律解题.
vt=0 v
T qE
mg
无初速度 △Ek=0 最大夹角，vt=0
(1)匀强电场的场强； (2)小球经过最低点时细线对小球的拉力．
例1 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，为保证当丝
线与竖直方向的夹角为θ＝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 (
)
ACD
T
qE垂直T qE
mg
重力与电场力的合力与 拉力是一对平衡力
Eq＝mgsin θ
得 E＝mgsqin θ＝
心、R 为半径的圆(图中实线表示)相交于 B、C 两
点，点 O、C 在同一水平线上，的竖直高度为 h.若小球通过 B 点的速度为
v，下列说法中正确的是
( BD )
A．小球通过 C 点的速度大小是 2gh
B．小球通过 C 点的速度大小是 v2＋gR
C．小球由 A 点运动到 C 点电 场力做的功是12mv2－mgh
T
带有等量的同种电荷的两小球(可视为点电
F
荷)，它们的质量都是m，它们的悬线长度都
是L，悬线上端都固定于同一点O，B球悬线 竖直且被固定，A球在力的作用下，于偏离B 球x的地方静止，此时A球受到绳的拉力为T； 现在保持其他条件不变,用改变A球质量的方 法，使A球在距B为x/2处平衡，则此时A受到 绳的拉力为 ( )
D．小球由 A 点运动到 C 点损失
的机械能是 mg(h－R2)－12mv2
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解析 由于 B、C 两点位于正点电荷 电场的同一等势面上，从 B→C 过程， 只有小球的重力对小球做正功，由动 能定理：mgRsin 30°＝12mv2C－12mv2， 解得 vC＝ v2＋gR，A 错误，B 正确；
()
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W＝12mv22－12mv21－mgH＝l⊿Epl
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学案11 章末总结
1. (电场中的功能关系)如图所示，在 O 点处放置一个
正电荷．在过 O 点的竖直平面内的 A 点，自由释
放一个带正电的小球，小球的质量为 m、电荷量为
q.小球落下的轨迹如图中虚线所示，它与以 O 为圆
学案11 章末总结
qE 合力沿直线
vy=0
mg
F合
(1)小球受到的电场力的大小及方向； (2)小球运动的抛出点至最高点之间的电势差
U.
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学案11 章末总结
三、电场中的功能关系 带电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.因此涉及到电场有关的功和能的问题 应优先考虑利用动能定理和能量守恒定律求解.
D
A． T
B． 2T
C．4 T D．8 T
F、mg、F'矢量三角形
F′
与△OAB相似
mg
F T 得T LF
xL
x
kq2
kq2
F
x2
,
F
1 2
x
2
4F
T LF 8T x/2
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学案11 章末总结
3.(电场中力和运动的关系)如图甲所示,在平 行金属板M、N间加有如图乙所示的电 压．当t＝0时，一个电子从靠近N板处由静 止开始运动，经1.0×10－3s到达两板正中间 的P点,那么在3.0×10－3s这一时刻，电子所 在的位置和速度大小为 ( )