2014年高中物理《第一章 静电场》章末总结课件 新人教版选修3-1

(3)叠加性：如果有几个静止电荷在空间同时产生电场，那 么空间某点的场强是各场源电荷单独存在时在该点所产生的场 强的矢量和．
2．场强三个表达式的比较 公式 定义式 F E＝ q Q E＝ k 2 r U E＝ d 适用条件 任何电场 特点 某点的场强为确定值，大小及 方向与 q 无关
决定式 关系式
矢量， 方向 矢标 性 为放在电 场中的正 电荷的受 力方向 标量，但有正 负，正负只表 示大小
有正负， 正电荷在正电势位置 正负只 表示电 势的高 低 有正电势能， 简化为： 正正得正，同理负正 得负，负负得正
场强由 电势由电场本 电场本 身决定，与试 决定 身决 探电荷无关，
由电场本身的 两点间差异决 定，与试探电 荷无关，与参 考点选取无关
由电荷量 和该点电 势二者决 定，与参 考点选取 有关
因素 定，与 其大小与参考 试探电 点的选取有 荷无关 关，有相对性
场强为 电势为 零场强区域两点 场强为零，电 零的地 零的地 间电势差一定为 势能不一定为 关系 方电势 方场强 零，电势差为零 零，电势为 不一定 不一定 的区域场强不一 零，电势能一 为零 为零 定为零 定为零
匀强电场中UAB＝Ed(d为A、B间沿场强方向上的 联系 距离)；电势沿着场强方向降低最快；UAB＝φA－ Ep WAB φB；φ＝ q ；UAB＝ q ；WAB＝ΔEpAB＝EpA－EpB
注意：电势、电势差、电势能、电场力的功、电荷量等物 理量均为标量，它们的正负意义不全相同，要注意比较区别， 而矢量的正负一定表示方向．
五、电势能大小的比较方法 1．场电荷判断法 (1)离场正电荷越近，试探正电荷的电势能越大；试探负电 荷的电势能越小． (2)离场负电荷越近，试探正电荷的电势能越小；试探负电 荷的电势能越大．
2．电场线法 (1)正电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小；逆 着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大． (2)负电荷顺着电场线的方向移动时，电势能逐渐增大；逆 着电场线的方向移动时，电势能逐渐减小．
4.库仑力具有力的共性 (1)两个点电荷之间相互作用的库仑力遵守牛顿第三定律． (2)库仑力可使带电体产生加速度．例如原子的核外电子绕 核运动时，库仑力使核外电子产生向心加速度． (3)库仑力可以和其他力平衡． (4)某个点电荷同时受几个点电荷的作用时，要用平行四边 形定则求合力．
三、等量同种和异种点电荷的电场
1.匀强电场中电势差和电场强度在方向上的关系 由图可知，由A点沿AB、AC、AD、AF路径移动，电势均 降落，且UAB＝UAC＝UAD＝UAF，其中AB路径电势降落最快(单 位长度上的电势差最大)．
由此可知，电势降落最快的方向就是电场强度的方向．
2．匀强电场中电场强度和电势差在数值上的关系 U E＝ d 或U＝E· d. 说明：(1)两式只适用于匀强电场； (2)式中U为电场中的两点间的电势差，d为两点沿场强方向 间的距离(即两点所在等势面间的距离)； (3)电场强度的单位：N/C＝V/m.
3．做功判断法 电场力做正功，电荷(无论是正电荷还是负电荷)从电势能 较大的地方移向电势能较小的地方；反之，如果电荷克服电场 力做功，那么电荷将从电势能较小的地方移向电势能较大的地 方．
六、匀强电场中电势差和电场强度的关系 电势差和电场强度都是描述电场性质的物理量，都由电场 本身决定，但这两个物理量之间无直接关系．电场强度是从力 的角度描述电场性质的物理量，是矢量；电势差则是从能量角 度来描述电场性质的物理量，是标量．但是电场强度与电势差 仍有一定的关系．
真空中点 某点的场强 E 由场源电荷 Q 和 电荷 该点到场源电荷的距离 r 决定
匀强电场 d 是沿电场方向的距离
库仑力在 r＝10
－15
～10
－9
m 的范围内均有效， 但不能根据公
式错误地推论：当 r→0 时，F→∞.其实，在这样的条件下，两 个带电体已经不能再看做点电荷了．
Q1Q2 3．F＝k 2 ，可采用两种方法计算 r (1)采用绝对值计算．库仑力的方向由题意判断得出． (2)Q1、Q2 带符号计算．此时库仑力 F 的正、负符号不表示 方向，只表示吸引力和排斥力．
七、示波管的构造和原理 1．示波管的构造：示波器的核心部件是示波管，示波管的 构造简图如图所示，也可将示波管的结构大致分为三部分，即 电子枪、偏转电极和荧光屏．
2.示波管的原理 (1)偏转电极不加电压时，从电子枪射出的电子将沿直线运 动，射到荧光屏的中心点形成一个亮斑． (2)在XX′(或YY′)加电压时，则电子被加速，偏转后射到 XX′(或YY′)所在直线上某一点，形成一个亮斑(不在中心)， 如图所示．
在图中，设加速电压为U1，电子电荷量为e，质量为m，由 1 W＝ΔEk得eU1＝ mv2 ① 2 0 1 2 eU2 2 在电场中的侧移量y＝ at ＝ t② 2 2dm 其中d为两板的间距． L 水平方向t＝ ③ v0
第一章
静电场
章末复习总结
知识重组地图
一、库仑定律成立的条件及应用 库仑定律适用于真空中、点电荷间的相互作用 (1)对于两个均匀带电绝缘球体，可以将其视为电荷集中于 球心的点电荷，r 为两球心之间的距离． (2)对于两个带电金属球，要考虑金属表面电荷的重新分布．
二、对电场强度的深入理解 1．电场强度的三个性质 (1) 矢量性：电场强度 E 是表示电场力的性质的一个物理 量．规定正电荷受力方向为该点场强的方向，有关计算按矢量法 则． (2)唯一性：电场中某一点的电场强度 E 是唯一的，它的大 小和方向与放入该点的电荷 q 无关， 它决定于形成电场的电电势能的比较 电场强度 描述电场的 力的性质 电势 电势差 电势能
描述电 描述电场 描述电荷在电 场的能 的做功的 场中的能量，电 的性质 本领 荷做功的本领
意义
定义 式
F E＝ q
Ep φ＝ q (Ep 为 电荷的电势 能)
UAB＝ WAB q 标量， 但 Ep＝φq