電場(chǎng)力的性質(zhì).doc

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第九章 電場(chǎng)第一講 電場(chǎng)力的性質(zhì)考點(diǎn)歸納分析一、 電荷及電荷守恒定律1、自然界中只存在兩種電荷，一種是正電，即用絲綢摩擦玻璃棒，玻璃棒帶正電；另一種帶負(fù)電，用毛皮摩擦橡膠棒，橡膠棒帶負(fù)電，毛皮帶正電。電荷間存在著相互作用的引力或斥力。電荷在它的周圍空間形成電場(chǎng)，電荷間的相互作用力就是通過(guò)電場(chǎng)發(fā)生的。電荷的多少叫電荷量，簡(jiǎn)稱電量。元電荷1.61019C，所有帶電體的電荷量都等于的整數(shù)倍。、使物體帶電叫做起電。使物體帶電的方法有三種：（）摩擦起電；（）接觸帶電；（）感應(yīng)起電。、電荷既不能創(chuàng)造，也不能消滅，它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，電荷的總量不變。這叫做電荷守恒定律。二、點(diǎn)電荷如果帶電體間的距離比它們的大小大得多，帶電體便可看作點(diǎn)電荷。三、庫(kù)侖定律、內(nèi)容：在真空中兩個(gè)點(diǎn)電荷之間相互作用的電力，跟它們的電荷量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比，作用力的方向在它們的連線上。、公式：，叫庫(kù)侖力或靜電力，也叫電場(chǎng)力，可以是引力，也可以是斥力，叫靜電力常量，公式中各量均取國(guó)際單位制單位時(shí)，9.0109Nm2/C2、適用條件：（）真空中；（）點(diǎn)電荷。四、電場(chǎng)強(qiáng)度、電場(chǎng)：帶電體周圍存在的一種物質(zhì)，由電荷激發(fā)產(chǎn)生，是電荷間相互作用的介質(zhì)。只要電荷存在，在其周圍空間就存在電場(chǎng)。電場(chǎng)具有力的性質(zhì)和能的性質(zhì)。、電場(chǎng)強(qiáng)度：（）定義：放入電場(chǎng)中某點(diǎn)的試探電荷所受的電場(chǎng)力跟它的電荷量的比值叫做該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。它描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)。（）公式：，取決于電場(chǎng)本身，與、無(wú)關(guān)，適用于一切電場(chǎng)；，僅適用于點(diǎn)電荷在真空中形成的電場(chǎng)。（）方向：規(guī)定電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟正電荷在該點(diǎn)的受力方向相同。（）多個(gè)點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)的矢量和。這叫做電場(chǎng)的疊加原理。在電場(chǎng)的某一區(qū)域里，如果各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同，這個(gè)區(qū)域里的電場(chǎng)中勻強(qiáng)電場(chǎng)。五、電場(chǎng)線、概念：為了形象地描繪電場(chǎng)，人為地在電場(chǎng)中畫出的一系列從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止的曲線，使曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致，這些曲線叫電場(chǎng)線。它是人們研究電場(chǎng)的工具。、性質(zhì)：（）電場(chǎng)線起自正電荷（或來(lái)自無(wú)窮遠(yuǎn)），終止于電荷（或伸向無(wú)窮遠(yuǎn)）；（）電場(chǎng)線不相交；（）電場(chǎng)線的疏密情況反映電場(chǎng)的強(qiáng)弱，電場(chǎng)線越密場(chǎng)強(qiáng)越強(qiáng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是距離相等的平行直線；（）靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線不閉合（在變化的電磁場(chǎng)中可以閉合）；（）電場(chǎng)線是人為引進(jìn)的，不是客觀存在的；（）電場(chǎng)線不是電荷運(yùn)動(dòng)的軌跡。重難點(diǎn)突破一、庫(kù)侖定律的適用條件庫(kù)侖定律的適用條件是真空中的點(diǎn)電荷。點(diǎn)電荷是一理想化模型，當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電體的自身大小時(shí)，可以視其為點(diǎn)電荷而使用庫(kù)侖定律，另外，兩個(gè)帶電的導(dǎo)體球，當(dāng)不考慮導(dǎo)體一的電荷由于相互作用而重新分布的影響時(shí)（即仍看成均勻帶電球），可看作點(diǎn)電荷，電荷之間的距離就為兩球心之間的距離。當(dāng)兩較大的金屬球距離較近時(shí)，由于異種電荷相互吸引、同種電荷相互排斥，使電荷的分布發(fā)生變化，電荷間的距離不再是兩球心間的距離。二、電場(chǎng)、電場(chǎng)強(qiáng)度及其理解引入場(chǎng)的概念，是對(duì)物理學(xué)的卓越貢獻(xiàn)，形成電（磁）場(chǎng)的概念是為了解決電磁學(xué)的最基本問(wèn)題明確研究對(duì)象。電場(chǎng)的基本性質(zhì)是對(duì)放入其中的電荷有力的作用，而在電場(chǎng)力概念的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的電場(chǎng)強(qiáng)度的概念是描述電場(chǎng)性質(zhì)的工程兵螄，它是本章最重要的概念。場(chǎng)和電場(chǎng)強(qiáng)度的概念既是本節(jié)的重點(diǎn)又是本節(jié)的難點(diǎn)。通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，可以培養(yǎng)我們的空間想像力，深入領(lǐng)會(huì)比值法定義物理量的內(nèi)涵。只要有電荷存在，電荷周圍就存在電場(chǎng)。電場(chǎng)是電場(chǎng)力賴以存在的媒介，是客觀存在的一種物質(zhì)。電場(chǎng)作為物質(zhì)的最基本的性質(zhì)表現(xiàn)在對(duì)放入其中的電荷有力的作用，描述這一屬性的物理量就是電場(chǎng)強(qiáng)度。電場(chǎng)強(qiáng)度的定義采用比值定義法：將帶電量為的點(diǎn)電荷放入電場(chǎng)中的某點(diǎn)，如果點(diǎn)電荷受到的力（電場(chǎng)力）為，那么該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為，電場(chǎng)強(qiáng)度的單位是，規(guī)定其方向與正電荷在該點(diǎn)的受力方向一致。因此，電場(chǎng)強(qiáng)度的意義是描述電場(chǎng)強(qiáng)弱和方向的物理量。是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度是一個(gè)預(yù)先確定的量，人們?yōu)榱酥?、測(cè)量這個(gè)值，在此處放入一個(gè)檢驗(yàn)電荷，看它受到的電場(chǎng)力等于多少，由此可以得也這個(gè)值，因此僅僅起到一個(gè)“測(cè)量工具”的作用，“測(cè)量工具”不能決定被測(cè)量值的大小。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，只要電場(chǎng)本身不變，該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度就是一個(gè)確定的值，與檢驗(yàn)電荷的大小，或放不放檢驗(yàn)電荷無(wú)關(guān)，決不能理解為“與成正比，而與成反比”。點(diǎn)電荷的電場(chǎng)：就是點(diǎn)電荷在空間距為處激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度。方向：如果是正電荷，在與該點(diǎn)連線上，指向背離的方向；如果是負(fù)電荷，在與該點(diǎn)的連線上，指向的方向。同時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：（）在距為處的各點(diǎn)（組成一個(gè)球面）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小相等，但方向不同，即各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)不同。（）是點(diǎn)電荷激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度計(jì)算公式，是由推導(dǎo)出來(lái)的，是電場(chǎng)強(qiáng)度的定義，適用于一切電場(chǎng)，而只適用于點(diǎn)電荷激發(fā)的電場(chǎng)。勻強(qiáng)電場(chǎng)：在電場(chǎng)中，如果各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小都相同，這樣的電場(chǎng)電勻強(qiáng)電場(chǎng)，勻強(qiáng)電場(chǎng)中電場(chǎng)線是間距相等且互相平行的直線。是場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系式，只適應(yīng)于勻強(qiáng)電場(chǎng)。電場(chǎng)強(qiáng)度與電場(chǎng)力的區(qū)別電場(chǎng)強(qiáng)度電場(chǎng)力區(qū)別反映電場(chǎng)的力的性質(zhì)；其大小僅由電場(chǎng)本身決定；其方向僅由電場(chǎng)本身決定，規(guī)定其方向與正電荷在電場(chǎng)中的受力方向相同。僅指電荷在電場(chǎng)中的受力；其大小由放在電場(chǎng)中的電荷和電場(chǎng)共同決定；正電荷受力方向與電場(chǎng)方向相同，負(fù)電荷受力方向與電場(chǎng)方向相反。聯(lián)系例：如圖所示，在一個(gè)電場(chǎng)中的、四個(gè)點(diǎn)分別引入試探電荷時(shí)，電荷所受的電場(chǎng)力跟引入的電荷電量之間的函數(shù)關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是（）、這電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)；、四點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小關(guān)系是；、這四點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小關(guān)系是；、無(wú)法比較值大小。三、電場(chǎng)線1.電場(chǎng)線與運(yùn)動(dòng)軌跡電場(chǎng)線是為形象地描述電場(chǎng)而引入的假想曲線，規(guī)定電場(chǎng)線上每點(diǎn)的切線方向沿該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的方向，也是正電荷在該點(diǎn)受力產(chǎn)生加速度的方向（負(fù)電荷受力方向相反）。運(yùn)動(dòng)軌跡是帶電粒子在電場(chǎng)中實(shí)際通過(guò)的徑跡，每項(xiàng)跡上每點(diǎn)的切線方向淡粒子在該點(diǎn)的速度方向。在力學(xué)的學(xué)習(xí)中我們就已經(jīng)知道，物體運(yùn)動(dòng)速度的方向和它的加速度的方向是兩回事，不一定重合。因此，電場(chǎng)線與運(yùn)動(dòng)軌跡不能混為一談，不能認(rèn)為電場(chǎng)線就是帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡。只有當(dāng)電荷只受電場(chǎng)力，電場(chǎng)線是直線，且?guī)щ娏Ｗ映跛俣葹榱慊虺跛俣确较蛟谶@條直線上，運(yùn)動(dòng)軌跡才和電場(chǎng)線重合。、電場(chǎng)線的疏密與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系按照電場(chǎng)線畫法的規(guī)定，場(chǎng)強(qiáng)大處電場(chǎng)線密，場(chǎng)強(qiáng)小處電場(chǎng)線疏。因此根據(jù)電場(chǎng)線的疏密就可以比較場(chǎng)強(qiáng)的大小。例：關(guān)于電場(chǎng)線的下列說(shuō)法中正確的是（）、電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向都跟電荷在該點(diǎn)的受力方向相同；、沿電場(chǎng)線方向，電場(chǎng)強(qiáng)度越來(lái)越?。?、電場(chǎng)線越密的地方，同一試探電荷所受的電場(chǎng)力就越大；、在電場(chǎng)中，順著電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電荷受到的電場(chǎng)力大小恒定。例：某靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線如圖所示，帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖虛線所示由運(yùn)動(dòng)到，以下說(shuō)法正確的是（）、粒子必定帶正電荷；、粒子在點(diǎn)的加速度大于它在點(diǎn)加速度；、粒子在點(diǎn)的加速度小于它在點(diǎn)加速度；、粒子在點(diǎn)的動(dòng)能小于它在點(diǎn)的動(dòng)能。四、電場(chǎng)的疊加、所謂電場(chǎng)的疊加就是場(chǎng)強(qiáng)的合成，遵守平行四邊形定則，分析合場(chǎng)強(qiáng)時(shí)應(yīng)注意畫好電場(chǎng)強(qiáng)度的平行四邊形圖示。在同一空間，如果有幾個(gè)靜止電荷同時(shí)在空間產(chǎn)生電場(chǎng)，如何求解空間某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)的大小呢？根據(jù)電場(chǎng)強(qiáng)度的定義式和力的獨(dú)立作用原理，在空間某點(diǎn)，多個(gè)場(chǎng)源電荷在該點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，是各場(chǎng)源電荷單獨(dú)存在時(shí)在該點(diǎn)所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的矢量和，這就是電場(chǎng)的迭加原理。、等量異種、等量同種點(diǎn)電荷的連線和中垂線上場(chǎng)強(qiáng)的變化規(guī)律。（）等量異種點(diǎn)電荷的連線之間，中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最??；沿中垂線從中點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn)處，電場(chǎng)強(qiáng)度逐漸減?。坏攘客N點(diǎn)電荷的連線之間，中點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)最小，且一定等于零。因無(wú)限遠(yuǎn)處場(chǎng)強(qiáng)為零，則沿中垂線從中點(diǎn)到無(wú)限遠(yuǎn)處，電場(chǎng)強(qiáng)度先增大后減小，中間某位置必有最大值。（）等量異種點(diǎn)電荷連線和中垂線上關(guān)于中瞇對(duì)稱處的場(chǎng)強(qiáng)相同；等量同種電荷連線和中垂線上關(guān)于中點(diǎn)對(duì)稱處的場(chǎng)強(qiáng)大小相等、方向相反。五、靜電感應(yīng)靜電屏蔽、靜電感應(yīng)：把金屬導(dǎo)體放在外電場(chǎng)中，由于導(dǎo)體內(nèi)的自由電子受電場(chǎng)力作用而定向運(yùn)動(dòng)，使導(dǎo)體的兩個(gè)端面出現(xiàn)等量的異種電荷，這種現(xiàn)象叫靜電感應(yīng)。、靜電平衡：發(fā)生靜電感應(yīng)的導(dǎo)體兩端面感應(yīng)出的等異種電荷形成一附加電場(chǎng)，當(dāng)附加電場(chǎng)與外電場(chǎng)的合場(chǎng)強(qiáng)為零時(shí)（即的大小等于的大小而方向相反），自由電子的定向移動(dòng)停止，這時(shí)的導(dǎo)體處于靜電平衡狀態(tài)。、處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體具有以下特點(diǎn)（）導(dǎo)體內(nèi)部的場(chǎng)強(qiáng)（與的合場(chǎng)強(qiáng)）處處為零，內(nèi)；（）整個(gè)導(dǎo)體是等勢(shì)體，導(dǎo)體的表面是待勢(shì)面；（）導(dǎo)體外部設(shè)部電場(chǎng)線與導(dǎo)體表面垂直，表面場(chǎng)強(qiáng)不一定為零；（）凈電荷只分布在導(dǎo)體外表面上，且與導(dǎo)體表面的曲率有關(guān)。、靜電屏蔽由于靜電感應(yīng)，可使金屬網(wǎng)罩或金屬殼內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng)為零。遮擋住了外界電場(chǎng)對(duì)它們內(nèi)部的影響這種現(xiàn)象叫靜電屏蔽。例：如圖所示，在水平放置的光滑金屬板中點(diǎn)的正上方，有帶正電的點(diǎn)電荷，一表面絕緣帶正電的金屬小球可視為質(zhì)點(diǎn)，且不影響原電場(chǎng)，自左向右以初速向右運(yùn)動(dòng)，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（）、小球先做減速后加速運(yùn)動(dòng)；、小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)；、小球受到的電場(chǎng)力的沖量為零；、小球受到的電場(chǎng)力對(duì)小球做功為零。六、帶電體的平衡、解決帶電體在電場(chǎng)中處于平衡狀態(tài)問(wèn)題的方法與解決力學(xué)中平衡問(wèn)題的方法是一樣的，都是依據(jù)共點(diǎn)力平衡條件求解，所不同的只是在受力分析列平衡方程時(shí)，一定要注意考慮電場(chǎng)力。、解決帶電體在電場(chǎng)中平衡問(wèn)題的一般步驟：（）確定研究對(duì)象；（）分析研究對(duì)象的受力情況，并畫出受力圖。（）據(jù)受力圖和平衡條件，列出平衡方程；（）解方程。例：一條長(zhǎng)的絲線穿著兩個(gè)相同的質(zhì)量均為的小金屬環(huán)和，將線的兩端都系于同一點(diǎn)，當(dāng)金屬環(huán)帶電后，由于兩環(huán)間的靜電斥力使絲線構(gòu)成一等邊三角形，此時(shí)兩環(huán)處于同一水平線上，如果不計(jì)環(huán)與線的摩擦，兩環(huán)各帶多少電量？第二講電場(chǎng)能的性質(zhì)考點(diǎn)歸納分析一、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)差（）電荷在電場(chǎng)中由一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí)，電場(chǎng)力所做的功AB跟它的電荷量的比值，叫做、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差。電場(chǎng)中、兩點(diǎn)間的電勢(shì)差在數(shù)值上等于單位正電荷從點(diǎn)移動(dòng)到點(diǎn)過(guò)程中電場(chǎng)力所做的功。即：。（）電勢(shì)差是標(biāo)量，有正負(fù)，無(wú)方向。、間電勢(shì)差A(yù)B；、間電勢(shì)差BA。顯然UABBA。電勢(shì)差的值與零電勢(shì)的選取無(wú)關(guān)。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，（為電場(chǎng)中某兩點(diǎn)間的電勢(shì)差，為這兩點(diǎn)在場(chǎng)強(qiáng)方向上的距離）。、電勢(shì)（）如果在電場(chǎng)中選取一個(gè)參考點(diǎn)（零電勢(shì)點(diǎn)），那么電場(chǎng)中某點(diǎn)跟參考點(diǎn)間的電勢(shì)差，就叫做該點(diǎn)的電勢(shì)。電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)在數(shù)值上等于單位正電荷由該點(diǎn)移動(dòng)到參考點(diǎn)（零電勢(shì)點(diǎn)）時(shí)，電場(chǎng)力所做的功。（）電勢(shì)是標(biāo)量，有正負(fù)，無(wú)方向。談到電勢(shì)時(shí)，就必須注意參考點(diǎn)（零勢(shì)點(diǎn)）的選擇。參考點(diǎn)的位置可以任意選取，當(dāng)電荷分布在有限區(qū)域時(shí)，常取無(wú)限遠(yuǎn)處為參考點(diǎn)，而在實(shí)際上，常取地球?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)。一般來(lái)說(shuō)，電勢(shì)參考點(diǎn)變了，某點(diǎn)的電勢(shì)數(shù)值也隨之改變，因此電勢(shì)具有相對(duì)性。同時(shí)，電勢(shì)是反映電場(chǎng)能的性質(zhì)的物理量，跟電場(chǎng)強(qiáng)度（反映電場(chǎng)的力的性質(zhì)）一樣，是由電場(chǎng)本身決定的，對(duì)確定的電場(chǎng)中的某確定點(diǎn)，一旦參考點(diǎn)選定以后，該點(diǎn)的電勢(shì)也就確定了。（）沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)越來(lái)越低，逆著電場(chǎng)線的方向，電勢(shì)越來(lái)越高。（）電勢(shì)的值與零電勢(shì)的選取有關(guān)，通常取離電場(chǎng)無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零；實(shí)際應(yīng)用中常取大地電勢(shì)為零。（）當(dāng)存在幾個(gè)“場(chǎng)源”時(shí)，某處合電場(chǎng)的電勢(shì)等于各“場(chǎng)源”的電場(chǎng)在此處的電勢(shì)的代數(shù)和。二、電勢(shì)能、電荷在電場(chǎng)中具有的勢(shì)能叫做電勢(shì)能。嚴(yán)格地講，電勢(shì)能屬于電場(chǎng)和電荷組成的系統(tǒng)，習(xí)慣上稱作電荷的電勢(shì)能。、 電勢(shì)能是相對(duì)量，電勢(shì)能的值與參考點(diǎn)的選取有關(guān)。電勢(shì)為零的點(diǎn)，電勢(shì)能為零。、 電勢(shì)能是標(biāo)量，有正負(fù)，無(wú)方向。三、電場(chǎng)力做功與電荷電勢(shì)能的變化電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功時(shí)，電荷的電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功時(shí)，電荷的電勢(shì)能增加。電勢(shì)能增加或減少的數(shù)值等于電場(chǎng)力做功的數(shù)值。電荷在電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí)，它的電勢(shì)能的變化量是確定的，因而移動(dòng)電荷做功的值也是確定的，所以，電場(chǎng)力移動(dòng)電荷所做的功，與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)。這與重力做功十分相似。注意：不論是否有其它力做功，電場(chǎng)力做功總等于電勢(shì)能的變化。四、等勢(shì)面電場(chǎng)中電勢(shì)相等的面叫等勢(shì)面。它具有如下特點(diǎn)：（）等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線垂直；（）電場(chǎng)線總是從電勢(shì)較高的等勢(shì)面指向電勢(shì)較低的等勢(shì)面；（）任意兩等勢(shì)面都不會(huì)相交；（）電荷在同一待勢(shì)面上移動(dòng)，電場(chǎng)力做的功為零；（）電場(chǎng)強(qiáng)度較大的地方，等差等勢(shì)面較密；（）等勢(shì)面是人們虛擬出來(lái)形象描述電場(chǎng)的工具，不是客觀存在的。五、等勢(shì)面與電場(chǎng)線的關(guān)系、 電場(chǎng)線總是與等勢(shì)面垂直，且總是從電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。、 若任意相鄰等勢(shì)面間電勢(shì)差都相等，則等勢(shì)面密處場(chǎng)強(qiáng)大，等勢(shì)面疏處場(chǎng)強(qiáng)小。、 沿等到勢(shì)均力敵面移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力不做功，沿電場(chǎng)線移動(dòng)電荷，電場(chǎng)力一定做功。、 電場(chǎng)線和等勢(shì)面都是人們虛擬出來(lái)形象描述電場(chǎng)的工具。、 在電場(chǎng)中任意兩等勢(shì)面永不相交。六、電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系、 電勢(shì)反映電場(chǎng)能的特性，現(xiàn)時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度反映電場(chǎng)力的特性。、 電勢(shì)是標(biāo)量，具有相對(duì)性，而電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量，不具有相對(duì)性。兩者疊加時(shí)運(yùn)算法則不同。電勢(shì)的正、負(fù)有大小的含義，而電場(chǎng)強(qiáng)度的正、負(fù)僅表示方向，并不表示大小。、 電勢(shì)與電場(chǎng)強(qiáng)度的大小沒(méi)有必然的聯(lián)系，某點(diǎn)的電勢(shì)為零，電場(chǎng)強(qiáng)度可不為零，反之亦然。、 同一試探電荷在電場(chǎng)強(qiáng)度大處，受到的電場(chǎng)力大，但正電荷在電勢(shì)高處，電勢(shì)能才大，而負(fù)電荷在電勢(shì)高處電勢(shì)能反而小。、 電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度都有是由電場(chǎng)本身的因素決定的，與試探電荷無(wú)關(guān)。、 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中有關(guān)系式。七、對(duì)公式的理解及應(yīng)用公式反映了電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差之間的關(guān)系，由公式可知：電場(chǎng)強(qiáng)度的方向就是電勢(shì)降低最快的方向。公式的應(yīng)用只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng)，且應(yīng)注意的含義是表示某兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向上的距離。由公式可得結(jié)論：在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩長(zhǎng)度相等且相互平行的線段的端點(diǎn)間的電勢(shì)差相等。Lcos（為線段與電場(chǎng)線的夾角，L為線段的長(zhǎng)度）；對(duì)于非勻強(qiáng)電場(chǎng)，此公式可以用來(lái)定性分析某些問(wèn)題，如在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，各相鄰等勢(shì)面的電勢(shì)差為一定值時(shí)，那么有E越大處，d越小，即等勢(shì)面越密。重難點(diǎn)突破一、判斷電勢(shì)高低1、利用電場(chǎng)線方向來(lái)判斷，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低。若選擇無(wú)限遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，則正電荷形成的電場(chǎng)中，空間各點(diǎn)的電勢(shì)皆大于零；負(fù)電荷形成的電場(chǎng)中空間各點(diǎn)電勢(shì)皆小于零。2、利用來(lái)判斷，將WAB、q的正負(fù)代入計(jì)算，若UAB0則，若UAB0則。例1：如圖所示，虛線方框內(nèi)為一勻強(qiáng)電場(chǎng)，A、B、C為該電場(chǎng)中的三個(gè)點(diǎn)，已知UA12V，UB，C，試在該方框中作出該電場(chǎng)的示意圖（即畫出幾條電場(chǎng)線），并要求保留作圖時(shí)所用的輔助線（用虛線表示）。若將一個(gè)電子從點(diǎn)移到點(diǎn)，電場(chǎng)力做多少電子伏的功？二、電場(chǎng)力做功的計(jì)算、由公式cos計(jì)算，但在中學(xué)階段，限地?cái)?shù)學(xué)基礎(chǔ)，要求式中為恒力才行，所以，這種方法有局限性，此公式只適合于勻強(qiáng)電場(chǎng)中，可變形為，式中為電荷初末位置在電場(chǎng)方向上的位移。、由電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能改變關(guān)系計(jì)算，對(duì)任何電場(chǎng)都適用。、用ABAB來(lái)計(jì)算。一般又有兩種處理方法：（）帶正、負(fù)號(hào)運(yùn)算：按照符號(hào)規(guī)則把所移動(dòng)的電荷的電荷量和移動(dòng)過(guò)程的始、終兩點(diǎn)的電勢(shì)差A(yù)B的值代入公式ABAB進(jìn)行教育處，根據(jù)計(jì)算所得W值的正、負(fù)來(lái)判斷是電場(chǎng)力做功還是克服電場(chǎng)力做功。其符號(hào)規(guī)則是：所移動(dòng)的電荷 若為正電荷，則q取正值；若移動(dòng)過(guò)程的始點(diǎn)電勢(shì)高于終點(diǎn)電勢(shì)，則UAB取正值。（2）用絕對(duì)值運(yùn)算：公式WAB中的q和UAB都取絕對(duì)值，即W。采用這種處理方法只能計(jì)算在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷所做功的大小。要想知道移動(dòng)電荷過(guò)程中是電場(chǎng)力做功還是克服電場(chǎng)力做功，還需利用力學(xué)知識(shí)進(jìn)行判斷。判斷的方法是：在始、終兩點(diǎn)之間畫出表示電場(chǎng)線方向、電荷所受電場(chǎng)力方向和電荷移動(dòng)方向的矢量線、和，若與的夾角小于，則是電場(chǎng)力做正功。、由動(dòng)能定理計(jì)算，。例2：如圖所示，傾角為30o的直角三角形底邊長(zhǎng)為，放置在豎直平面內(nèi)，底邊處于水平位置，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌?，F(xiàn)在底邊中點(diǎn)處固定一正點(diǎn)電荷電荷量為，讓一質(zhì)量為、電荷量為的帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)，從斜面頂端沿斜軌滑下，滑到斜邊的垂足時(shí)速度為，則質(zhì)點(diǎn)滑到底邊底端點(diǎn)時(shí)的速度和加速度各是多大？例：如圖所示，在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷，在點(diǎn)無(wú)初速度釋放一帶有恒定電荷量的小物體，小物體在形成的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)靜止，則從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到的過(guò)程中（）、小物體所受電場(chǎng)力逐漸減??；、小物體具有的電勢(shì)能逐漸減??；、點(diǎn)的電勢(shì)一定高于點(diǎn)的電勢(shì)；、小物體電勢(shì)能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功。第三講帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)考點(diǎn)歸納分析一、電容器、電容、 電容器：兩個(gè)彼此絕緣又互相靠近的導(dǎo)體可構(gòu)成一個(gè)電容器。、 電容物理意義：表示電容器容納電荷的本領(lǐng)。定義：電容器所帶的電荷量（一個(gè)極板所帶電量的絕對(duì)值）與兩個(gè)極板間的電勢(shì)差的比值叫做電容器的電容。定義式：，對(duì)任何電容器都適用，對(duì)一個(gè)確定的電容器，電容是一個(gè)確定的值，不會(huì)隨電容器所帶電量的變化而改變。、常見(jiàn)電容器有：紙質(zhì)電容器，電解電容器，可變電容器，平行板電容器。電解電容器連接時(shí)應(yīng)注意其“”、“”極。二、平行板電容器平行板電容器的電容（平行板電容器的電容與兩板正對(duì)面積成正比，與兩板間距離成反比，與介質(zhì)的介電常數(shù)成正比）。是決定式，只對(duì)平行板電容器適應(yīng)。帶電平行板電容器兩極板間的電場(chǎng)可認(rèn)為是勻強(qiáng)電場(chǎng)，。三、帶電粒子在電場(chǎng)中加速帶電粒子在電場(chǎng)中加速，若不計(jì)粒子的重力，則電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子所做的功等于帶電粒子動(dòng)能的增量。1、在勻強(qiáng)電場(chǎng)中：、在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中：四、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子以垂直于勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)方向進(jìn)入電場(chǎng)后，做類平拋運(yùn)動(dòng)。垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)：，。平行于場(chǎng)強(qiáng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)：，側(cè)移距離：，偏轉(zhuǎn)角：。五、示波管的原理示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，管內(nèi)抽成真空。如果在偏轉(zhuǎn)電極上加掃描電壓，同時(shí)在偏轉(zhuǎn)電極上加所要研究的信號(hào)電壓，其周期與掃描電壓的周期相同，在熒光屏上就顯示出信號(hào)電壓隨時(shí)間變化的圖線。重難點(diǎn)突破一、平行板電容器動(dòng)態(tài)分析這類問(wèn)題的關(guān)鍵在于弄清哪些是變量，哪些是不變量，在變量中哪是自變量，哪是因變量。同時(shí)應(yīng)注意理解平行板電容器演示實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)。一般分兩種基本情況：、電容器兩極板電勢(shì)差保持不變。即平行板電容器充電后，繼續(xù)保持電容器兩極楹與電池兩極相連接，電容器的、變化時(shí)，將引起電容器的、的變化。、電容器的帶電量保持不變。即平行板電容器充電后，切斷與電源的連接，使電容器的、變化時(shí)，將引起電容器的、的變化。進(jìn)行討論的物理依據(jù)主要是三個(gè)：（）平行板電容器的電容與極板距離、正對(duì)面積、電介質(zhì)的介電常數(shù)間的關(guān)系：（）平行板電容器內(nèi)部是勻強(qiáng)電場(chǎng)，。（）電容器所帶電量。例：如圖所示，、為平行金屬板，兩板相距為，分別與電源兩板相連，兩板的中央各有一個(gè)小孔和。今有一帶電質(zhì)點(diǎn)，自板上方相距為的點(diǎn)由靜止自由下落（、在同一豎直線上），空氣阻力忽略不計(jì)，到達(dá)孔時(shí)速度恰好為零，然后沿原路返回。若保持兩極板間的電壓不變，則（）、把板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自點(diǎn)自由下落后仍能返回。、把板向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)孔繼續(xù)下落。、把板向上平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自點(diǎn)自由下落后仍然返回。、把析向下平移一小段距離，質(zhì)點(diǎn)自點(diǎn)自由下落后將穿過(guò)孔繼續(xù)下落。二、帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)分析這類問(wèn)題主要要用到力學(xué)知識(shí)，綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)中的主要規(guī)律，分析時(shí)應(yīng)從力學(xué)的觀點(diǎn)和能量的觀點(diǎn)著手。按力學(xué)問(wèn)題的分析法加以分析，分析帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中其他形式的能和動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程時(shí)，可應(yīng)用動(dòng)能定理，也可以用能量守恒定律。如選用動(dòng)能定理，則要分清有哪些力做功？做正功還是負(fù)功？若電場(chǎng)力是變力，則電場(chǎng)力的功必須用來(lái)計(jì)算，如選用能量守恒定律，則要分清有哪些形式的能變化？怎樣變化？能量守恒的表達(dá)形式有：（）初態(tài)末態(tài)的總能量相等，即初末；（）某些形式的能量減少一定有其他形式的能增加。且減增；解題的基本思路是：先分析受力情況，再分析運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)過(guò)程（平衡、加速或減速，是直線運(yùn)動(dòng)速是曲線運(yùn)動(dòng)），然后選取用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律（牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式；功能關(guān)系；動(dòng)量定理及動(dòng)量守恒定律）解題。對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)：（）要掌握電場(chǎng)力的特點(diǎn)。電場(chǎng)力的大小和方向不僅跟場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向有關(guān)，還跟帶電粒子的電性和電荷量有關(guān)。在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，同一速成電粒子所受電場(chǎng)力處處是恒力；在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中，同一帶電粒子在不同位置所受電場(chǎng)力的大小和方向都可能不同。（）是否考慮重力要依據(jù)情況而定。、基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等除有說(shuō)明或明確的暗示外，一般都不考慮重力（但不能忽略質(zhì)量）。、帶電顆粒：如液滴、油滴、塵埃、小球等，除有說(shuō)明或明確暗示外，一般都不能忽略重力。例：兩平行金屬板相距為，電勢(shì)差為，一電子質(zhì)量為，電荷量為，從點(diǎn)沿垂直于極板方向射也，最遠(yuǎn)到達(dá)點(diǎn)，然后返回，如圖所示，則此電子具有的初動(dòng)能是（）、； 、eUdh； C、； D、。例3：如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的微粒，從A點(diǎn)以初速度V0豎直向上射入水平勻強(qiáng)電場(chǎng)，微粒通過(guò)B時(shí)的速度為0，方向水平向右，求電場(chǎng)強(qiáng)度E及A、B兩點(diǎn)的電勢(shì)差U。三、帶電粒子在交變電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)這類問(wèn)題涉及力學(xué)和電場(chǎng)知識(shí)的綜合運(yùn)用，但實(shí)際上是一個(gè)力學(xué)問(wèn)題，解答這類問(wèn)題，仍要從受力分析（力的大小、方向、變化特點(diǎn)）和運(yùn)動(dòng)分析（運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及形式）入手，應(yīng)用力學(xué)的基本規(guī)律定性、定量講座注意注意思維方法和技巧的靈活運(yùn)用。1、借助圖象，展示物理過(guò)程物理圖象是表達(dá)物理過(guò)程、規(guī)律的基本方法之一，用圖象反映物理過(guò)程、規(guī)律，具有直觀、形象、簡(jiǎn)潔明了的特點(diǎn)，帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，受電場(chǎng)力作用，其加速度、速度等均做周期性變化，借助圖象來(lái)描述它在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況，可直觀展示其物理過(guò)程，從而獲得啟迪，快捷地分析求解。2、注意物理過(guò)程的周期性，謹(jǐn)防漏解帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，由于交變電壓做周期性變化，所以粒子的運(yùn)動(dòng)及相知的物理量也做周期性變化，解答這類問(wèn)題，若審題不細(xì)，分析物理過(guò)程不全面，往往會(huì)導(dǎo)致漏解。3、巧取分運(yùn)動(dòng)，化繁為簡(jiǎn)對(duì)一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，為研究的方便可以把它撲克成是由昨個(gè)比較簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)組合而成的，前者叫做合運(yùn)動(dòng)，后者叫做分運(yùn)動(dòng)，而研究某個(gè)方向的分運(yùn)動(dòng)時(shí)，都不會(huì)因其它分運(yùn)動(dòng)的存在而受到影響，這就是運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理，應(yīng)用這一原理可以簡(jiǎn)捷分析某些帶電粒子在交變電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題。4、建立理想模型，化難為易物理解題都和一暄的理想模型（狀態(tài)，過(guò)程。結(jié)構(gòu)模型等）聯(lián)系，建立正確反映事物特征的理想模型，是運(yùn)用基本概念、規(guī)律求解的必要前提，對(duì)于某些實(shí)際的物理描述來(lái)反映事物基本的物理特征，這有助于迅速、準(zhǔn)確確定也解題方向和策略，使總是得到迅速解決。例4：在真空中速度為V6.4107m的電子束連續(xù)地射入兩平行極板之間，極板長(zhǎng)度為8.0102m，間距為d5.010 3 m的中線通過(guò)，如圖所示，在兩極板上加上的交變電壓0sint，如果所加電壓的最大值超過(guò)某一值UC時(shí)，將開(kāi)始出現(xiàn)以下現(xiàn)象，電子有時(shí)能通過(guò)兩極板，有時(shí)不能通過(guò)，求UC大小。