(共18张PPT)
a和b为电场中的两点,如果把q=-2X10-8C的负电荷从a点移动到b点,电场力对该电荷做了4X10-7J的正功,则该电荷的电势能( )
A.增加了4X10-7J
B.增加了2X10-7J
C.减少了4X10-7J
D.减少了8X10-7J
C
如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是( )
A.电子的电势能始终增多
B.电子的电势能始终减少
C.电子的电势能先减少后增加
D.电子的电势能先增加后减少
C
O
a
b
+
+
-
如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是( )
A.带电粒子所带电荷的性质
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
BCD
a
b
如图所示，ＭＮ是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子在a点的加速度一定 在b点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定 在b点的电势能。（填“大于”、“小于”式“等于”）。
N
Ｍ
b
a
小于
大于
F
-
一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中,能量变化情况为( )
A.动能减小
B.电势能增加
C.动能和电势能之和减少
D.重力势能和电势能之和增加
E
a
b
C
如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.2×10-4J.那么
⑴ q在A点的电势能和在A点的电势各是多少？
⑵ q未移入电场前A点的电势是多少 ？
如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）
A、电势ψA> ψB 场强EA>EB
B、电势ψA> ψB 场强EAC、将+q由A点移到B点，电场力做正功
D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpB
A
B
E
BC
在如图所示的电场中，把点电荷q=+2×10-11C，由A点移到B点，电场力做功WAB=4×10-11J。A、B两点间的电势差UAB等于多少？B、A两点间的电势差UBA等于多少？
如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB=20V，将点电荷q=-2×10-9C，由A点移到B点，静电力所做的功是多少？
1、定义：
电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。
与等高线类比
（1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功
（2）电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面
（3）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电场线疏
（4）不同等势面在空间不相交、不相切
2、等势面的特点：
类比地理等高线
等势面越密集的地方，电场强度越大。
关于等势面，正确的说法是（ ） A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功 B．等势面上各点的场强大小相等 C．等势面一定跟电场线垂直 D．两等势面不能相交
CD
孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示，其电势分别为φ1、φ2、φ3，A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点，且ab=ac.现将一负电荷由a移到b，电场力做正功W1；再由b移至C，电场力做正功W2,则（ ）
A.W1=W2，φ1＜φ2＜φ3
B.W1=W2，φ1＞φ2＞φ3
C.W1＞W2，φ1＞φ2＞φ3
D.W1＜W2，φ1＞φ2＞φ3
C
1
2
3(共24张PPT)
1.1 电荷及其守恒定律
新课标高中物理选修3－1
第一章 静电场
一、电荷
1、自然界中有两种电荷（富兰克林命名）
（1）正电荷：
丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
（2）负电荷：
毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷
2、电荷间的相互作用
+
_
同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。
原子的构成
原子（中性）
原子核
核外电子
质子
中子
（正电）
（不带电）
原子核为什么稳定？
质子和中子之间有强相互作用
核力
核外电子
离原子核较远的电子容易受到外界的作用而脱离原子
使物体带电的方法：
1、摩擦起电
微观解释：
电子从一个物体转移到另一个物体上。
得到电子：带负电
失去电子：带正电
金属导电机理：
金属内有自由移动的电子
自由电子
每个正离子都在自己的平衡位置附近振动而不移动。
2、感应起电
使物体带电的方法：
（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．
（2）感应起电：利用静电感应使物体带电，叫做感应起电．
规律：近端感应异种电荷， 远端感应同种电荷
把带正电的球移近金属导体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，将电子从物体的一部分转移到另一部分．
（3）静电感应微观解释：
使物体带电的方法：
3、接触带电
接触后
再分开
+Q
+Q
接触后
再分开
Q
3Q
Q
Q
微观解释：
电子从一个物体转移到另一个物体
接触带电电荷分配原则
两个带有同种电荷的导体接触，电荷会重新分配，若不受外界影响，两个完全相同的带电导体,接触后再分开,二者将原来所带电量的总和平均分配
两个带有异种电荷的导体，接触后先发生正负电荷的中和，然后剩下的电荷量再进行电荷的重新分配；如果两带电体完全相同，则剩下的电荷平均分配
验电器1.swf
4、验电器
1）作用： ①判断物体是否带电
②带电荷的种类和多少
2）构造：金属球、金属杆、
金属箔、外壳
3）工作原理：同种电荷相互排斥，
是否只有当带电体与导体棒的上端直接接触时，金属箔片才开始张开？解释下面将要看到的现象。
当带电导体棒靠近验电器上端的金属球时，由于静电感应，金属球带与导体棒相反的电荷，金属箔带与导体棒相同的电荷
起电的本质
无论是哪种起电方式,其本质都是将正、负电荷分开,使电荷发生转移，并不是创造电荷.
二、电荷守恒定律：
物体带电的本质是什么？是创造电荷吗？
物理学的基本定律之一
P4，两种表述
三、元电荷
1、电荷量：电荷的多少，简称电量。
用Q或q表示 单位:库仑 C
5、比荷：带电体（粒子）的电量与其质量的比值
元电荷的数值最早是由美国科学家密立根用实验测得到的．
比较电荷的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多．尽管电荷量有正负值（正号一般省略），要知道这里的“＋”、“－”号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）．一般，正电荷的电量用正值表示，负电荷的电量用负值表示．
1、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：
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．
2、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带正电，则 ：
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
3、如图所示,A、B是被绝缘支架分别架起的金属球,并相隔一定距离,其中A带正电,B不带电,则以下说法中正确的是:
A.导体B带负电;
B.导体B左端出现负电荷,右端出现正电荷,并且
电荷量大小相等;
C.若A不动,将B沿图中aa`分开,则两边的电荷量
大小可能不等,与如何分有关;
D.若A向B逐渐靠近,在B左端和右端的电荷量大
小始终相等并且连续变化;
E.若A、B接触一下,A、B金属体所带总电荷量
保持不变.
B
A
a
a`
BE
3、如图所示，导体棒AB靠近带正电的导体Q放置．用手接触B端，移去手指再移去Q，AB带何种电荷 若手的接触点改在A端，情况又如何___________ 。
负电荷
负电荷
小 结
1、自然界存在两者电荷
（1）正电荷：丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷
（2）负电荷：毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷
2、使物体带电的方式带电方式
(1)摩擦起电： 电子从一个物体转移到另一个物体
(2)接触起电：电荷从一个物体转移到另一个物体
(3)感应起电：电荷从物体的一部分转移到另一部分
规律：近异远同
3、电荷守恒定律：一个与外界没有电荷交换的系统，电荷的代数和总是保持不变。
1、使一个物体带电的方式有三种，它们是 、 和 ，在这三种方式中，电荷既没有被创造，也没有被消灭，只是从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分移到另一部分，而且电荷的总量不变，这个结论也被称之为 定律。
2、将不带电的导体A和带有负电荷的导体B接触后，在导体A中的质子数 （ ）
A．增加 B．减少 C．不变 D．先增加后减少
3、在原子物理中，常用元电荷作为电量的单位，元电荷的电量为____________ ；一个电子的电量为______ ______ ，一个质子的电量为____________ ；任何带电粒子，所带电量或者等于电子或质子的电量，或者是它们电量的______．最早测出元电荷的数值的是美国物理学家 ，这位科学家还测出了电子电量和质量的比值，叫做电子的 。
4、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 （ ）
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
课堂练习
C
BCD
摩擦起电
感应起电
接触带电
电荷守恒定律
1.6×10－19 C
－1.6×10－19 C
1.6×10－19 C
整数倍
密立根
比荷
5、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带正电，则 （ ）
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
6、用一根跟毛皮摩擦过的硬橡胶棒，靠近不带电验电器的金属小球a（图1），然后用手指瞬间接触一下金属杆c后拿开橡胶棒，这时验电器小球A和金箔b的带电情况是 （ ）
A．a带正电，b带负电
B．a带负电，b带正电
C．a、b均带正电
D．a、b均带负电
E．a、b均不带电
C
C
7、图7中A、B是两个不带电的相同的绝缘金属球，它们靠近带正电荷的金球C．在下列情况中，判断A、B两球的带电情况：
（1）A、B接触后分开，再移去C，
则A________，B______；
（2）A、B接触，先移去C后，再把AB分开，
则A_______，B_______．
（3）A、B接触，用手指瞬间接触B后再移去C，
则A________， B_______；
8、某人做静电感应实验，有下列步骤及结论：①把不带电的绝缘导体球甲移近带负电的绝缘导体球乙，但甲、乙两球不接触。②用手指摸甲球。③手指移开。④移开乙球。⑤甲球带正电。⑥甲球不带电。下列操作过程和所得结论正确的有（ ）
A.①→②→③→④→⑥ B.①→②→④→③→⑥
C.①→②→③→④→⑤ D.①→②→④→③→⑤
课堂练习
正电
负电
不带电
不带电
负电
负电
BC(共11张PPT)
1.5 电势差
一、电势差与电势的关系
1、电势差：
电场中两点间电势的差值，也叫电压
则有
显然
设电场中A点的电势为
，B点的电势为
思考
1、电势差可以是正值也可以是负值，电势差的正负表示什么意义？
表示两点电势高低
2、电势的数值与零电势点的选取有关，电势差的数值与零电势点的选取有关吗？
无关
与重力势能相似
二、静电力做功与电势差的关系
电荷q从电场中A点移到B点，
；
即
E
A
B
思考题
1、UAB由什么决定？跟WAB、q有关吗？
由电场本身的因素决定
与WAB、q无关
2、WAB跟q、UAB有关吗？
跟q、UAB都有关
1、电势差 ：两点的电势之差，也叫电压
2、静电力做功与电势差的关系：
2、电势差UAB与q、WAB均无关，仅与电场中A、B两位置有关。故电势差反映了电场本身的性质。
3、电势差的单位：伏特 符号V 1V=1 J/C
4、电势差是标量。
或
1、在如图所示的电场中，把点电荷q=2×10-11C，由A点移到B点，电场力做功WAB=4×10-11J。B、A两点间的电势差UBA等于多少？
2、如图所示的电场中，A、B两点间的电势差UAB=20 V，将点电荷q= -2×10-9C，由B点移到 A点，静电力所做的功是多少 ？
A
B
3、电场中A、B两点的电势是φA=800 V， φB= -200 V，把电荷q= -1.5×10-8C由A点移到B点，电场力做了多少功？电势能是如何变化？变化多少？
4、如图所示，B、C、D是以+Q为圆心的圆周上的三个点，将一检验电荷从圆内A点分别移动到B、C、D各点时，电场力做功是( )
A.WAB＞WAC
B.WAD＞WAB
C.WAC＞WAD
D.WAB=WAC(共9张PPT)
1.如图，在真空中有两个点电荷A和B，电量分别为－Q和＋2Q，它们相距L，如果在两点电荷连线的中点O有一个半径为r（2r＜L）的空心金属球，且球心位于O点，则球壳上的感应电荷在O点处的场强大小________ 方向_________．
-Q
+2Q
A
B
1、如图所示，在真空中把一绝缘导体向带电（负电）的小球P缓慢地靠近（不相碰），下列说法中正确的是：
A、B端的感应电荷越来越多
B、导体内场强越来越大
C、导体的感应电荷在M点产生的场强小于在N
点产生的场强
D、导体的感应电荷在M、N两点产生的场强相等
A
P
B
M
N
·
·
2、如图所示，在一个原来不带电的金属导体壳的球心处放一正电荷，试分析A、B、C三点的场强：
A．EA≠0 ，EB=0 ，EC=0
B．EA≠0 ，EB≠0 ，EC=0
C．EA≠0 ，EB≠0 ，EC≠0
D．EA=0 ，EB≠0 ，EC=0
+
A
B
C
+
3、如图，在一枕形导体一端附近放一带正电小球，达到静电平衡后用一导线连接导体A、B两端，则在连接瞬间：
A、将有电流从A经导线流向B
B、将有电流从B经导线流向A
C、无法确定电流
D、没有电流流过导线
A
B
练习、如图所示，A、B为带异种电荷的小球，将两不带电的导体棒C、D放在两球之间，当用导线将C棒左端点x和D棒右端点y连接起来的瞬间，导线中的电流方向是：
A、x y B、y x
C、没有电流 D、先是y x，然后x y
A
B
x
Y
C
D
－
A
C
B
D
4、如图，在一枕形导体左端放一负电荷，则图中四点（B、C在导体上）的电势的高低情况是：
A、φA＞ φB＞ φC ＞φD
B、 φA＜ φB＜ φC ＜φD
C、 φA＜ φB＝ φC ＜φD
D、 φA＞ φB＝ φC ＞φD
5、如图甲所示，使带电的金属球靠近验电器，验电器的箔片将 （张开或不张开），这是由于 缘故；若先用金属网罩将验电器罩住，如图乙所示，验电器的箔片将 （张开或不张开），这是由于 缘故
＋
＋
＋
＋
＋
甲
＋
＋
＋
＋
＋
乙
A
B
6：如图所示，把原来不带电的金属球壳B的外表面接地，将一带正电的小球A从小孔中放入球壳内，但不于B发生接触，达到静电平衡后，则：
A、B的空腔内电场强度为零
B、B不带电
C、B的内外表面电势相等
D、B带负电
A
B
D
C
练习、带正电的空心金属球壳，支于绝缘支座上，将五个原来不带电的金属球，如图所示放置，静电平衡时，下列说法中正确的是：
A、D球不带电且D球电势高于A球的电势
B、B球带负电，且电势为零
C、因D球与内壁接触，所以
带正电且球壳电势相等
D、若C球通过导线与球壳内
壁接触，则不带电(共20张PPT)
同种电荷相互排斥
异种电荷相互吸引
既然电荷之间存在相互作用，那么电荷之间相互作用力的大小决定于那些因素呢？
即电荷间存在力的作用
1.2库仑定律
一、探究影响电荷间相互作用力的因素
结论：电荷之间的作用力随着电荷量的增大而增大，随着距离的增大而减少。
猜想：若以电荷量代替物体的质量，电荷之间相互作用力的大小会不会与万有引力定律的大小具有相似的形式呢？
事实上电荷之间的相互作用力与引力的相似性早已引起当年一些研究者的注意，如卡文迪许和普里斯特等人就确信平方反比规律适用于电荷间的作用力。最后由法国学者库仑于完成的。
实验
二、库仑定律
1、内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与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。
公式：
①其中K叫静电力常量：k=9.0×109N·m2/C2
②适用范围：1.真空中； 2.点电荷.
由实验测定
③ 、点电荷：当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小、及电荷分布状况对它们之间相互作用力的影响可以忽略不时时可以看做点电荷
是一种理想模型，类似于 。
质点
④电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.
点电荷就是一个带电的质点
二、库仑的实验——库仑扭秤实验
实验装置：库仑扭秤
二、库仑的实验——库仑扭秤实验
实验思想及方法
1、通过悬丝扭转的角度可以比较力的大小。改变A和C之间的距离r，记录每次悬丝扭转的角度，便可得到力F与距离r的关系。
结论：力F与距离r的二次方成反比。
即：F=∝
电荷量改变：库仑发现：两个相同的带电金属小球互相接触后，它们对相隔同样距离的第三个带电小球的作用力相等，他断定这两个小球所带的电量相等，如果把一个带电金属小球与另一个不带电的相同的金属小球接触，前者电量就会分给后者一半。
q/2,q/4,q/8……
表达式：F∝q1q2
A
C
B
真空中有三个点电荷，它们分别固定在一个直角三角形的三个顶点处，它们的电量分别是：
QA＝－8X10－6C, QB＝6X10－6C，
QC＝5X10－6C，AC=BC=30cm
求：1）QA与QB间的作用力。
2）QC受到的库仑力。
1、关于点电荷的下列说法中正确的是：
A .真正的点电荷是不存在的．
B .点电荷是一种理想模型．
C .足够小的电荷就是点电荷．
D .一个带电体能否看成点电荷，不是看它的尺寸大小，而是看它的形状和大小对所研究的问题的影响是否可以忽略不计
练习
2、下列说法中正确的是：
A .点电荷就是体积很小的电荷．
B .点电荷就是体积和带电量都很小
的带电体．
C .根据 可知，
当r 0 时，F ∞
D .静电力常量的数值是由实验得到的．
3、两个半径为0.3m的金属球，球心相距1.0m放置，当他们都带1.5×10 5 C的正电时，相互作用力为F1 ，当它们分别带+1.5×10 5 C和 1.5×10 5 C的电量时，相互作用力为F2 , 则（ ）
A．F1 = F2 B．F1 ＜F2
C．F1 ＞ F2 D．无法判断
4、 三个相同的金属小球a、b和c，原来c不带电，而a和b带等量异种电荷，相隔一定距离放置，a、b之间的静电力为F 。现将c球分别与a、b接触后拿开，则a、b之间的静电力将变为（ ）。
A．F/2 B．F/4
C．F/8 D．3F/8
5、宇航员在探测某星球时，发现该星球周围没有大气且均匀带电，在一次实验时，宇航员将一带电粉尘置于该星球表面h高处，该粉尘恰好处静止状态，宇航中员又将此粉尘带到距该星球表面2h高处，无初速度释放，则此带电粉尘将（ ）
A、仍处于静止状态
B、背离该星球飞向太空
C、向该星球表面下落
D、无法确定
6、如图,绝缘水平上静止着两个带电物体，质量分别为MA＝2kg，MB＝3kg，带电量分别为QA＝4X10－6C和QB＝－5X10－6C，它们的距离为L=30cm,与水平间的动摩擦因数μ＝0.5,求A受的摩擦力大小和方向.
A
B
7、如图，A、B是系在绝缘细线两端，带有等量同种电荷的小球，其中MA＝5g，细线的总长度为L＝80cm,现将绝缘细线绕过固定于O点的光滑定滑轮，将两球县挂起来，两球平衡时，OA的线长等于OB的线长，A球依在光滑绝缘竖直墙上，OB偏离竖直方向600,求球的带电量Q。
600
O
B
A
8、如图，在光滑水平面上有两个均带正电的点电荷A、B，现要引入另一个点电荷C，使三个电荷均能处于静止状态，则C应带什么电荷？应放置在什么范围？
A
B
C
＋
＋
－
9、如图，q1q2q3分别表示在一条直线上的三个自由点电荷，已知q1与q2之间的距离为L1， q2与q3之间的距离为L2且每个电荷都处于静止状态，则
1）如q1为负电荷,则q2为 电荷， q3为 电荷。
2） q1：q2：q3＝ .
q1
q2
q3
L1
L2
10、如图，质量分别为M和2M的两个带电小球A、B，放置在光滑绝缘水平面上，A、B相距为L，QA=4q,QB=2q,A 为正电荷，在B上加一个水平向右的拉力F，使两球之间距离始终保持L不变，则
1)B带什么电？
2)F为多大？
F
A
B(共8张PPT)
1.6 电势差与电场强度
的关系
电场的两大性质：
①力的性质：
②能的性质：
由电场强度描述
可用电场线形象表示
由电势、电势差描述
可用等势面形象表示
一、电势与电场强度的关系
问题1：电场强度大的地方电势是否一定高？
反之又如何呢？
E大处φ不一定高；φ高处E不一定大
问题2：电场强度为零的点电势一定为零吗？ 反之又如何呢？
②E为零处φ不一定为零,φ为零处E不一定为零
二、电势差与电场强度的关系
A
B
E
C
①只适用于匀强电场
②d：沿场强方向的距离
d
③电势降落最快的方向就是电场的方向
｝
④V/m=N/C
60°
例：如图匀强电场中的M、N两点距离为2 cm，两点间的电势差为UMN=5 V,M、N连线与场强方向成60°角，则此电场的电场强度多大？
E
M
.N
1、如图，a、b、c是一条电场线上的三个点，电场线的方向由a到c, a、b间的距离等于b、c间的距离。用φa、φb、φc和Ea、Eb、Ec分别表示a、b、c三点的电势和场强。下列哪个正确？
A.φa＞φb＞φc
B. Ea＞Eb＞Ec
C.Uab=Ubc
D. Ea=Eb=Ec
●
●
●
a b c E
√
3、如图所示，在场强为E＝4.0×103 N/C的匀强电场中有相距5cm的A、B两点，两点连线与电场强度成30°角。求A、B两点间的电势差。
4、如图，两块带电平行金属板的距离为10cm,两板间的电压为UAB＝100V，一带电油滴质量m=0.5g恰好能静止在两板正中间，则：
（1）油滴正何种电荷，电量为多大？
（2）若A板接地，则该油滴在电场中的电势能
为多大？
A
B
10cm(共31张PPT)
1.3 电场强度
两电荷不直接接触，
它们之间的相互作用
是怎样产生的
问题1
法拉第提出电荷周围存在一种特殊物质电场，
电场的基本性质是：它对放入的电荷产生力的作用，这种力叫电场力。
问题1 两电荷间的相互作用怎样产生的
一.电场：
2、基本性质：
对放入其中的电荷有力的作用，这种力叫电场力。
1、定义：存在于带电体周围的特殊物质。
3、电荷间的相互作用力通过电场发生
电荷A
电场
电荷B
用什么可以检验空间存在看不见又摸不着的电场？
检验电荷（试探电荷）：
用来检验电场的电量很小（不影响原电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷。
场源电荷：
产生电场的电荷
结论:
F/q能反映电场中某点电场的力的性质——电场的强弱。
2.电场中不同的点，同一电荷所受力也不同，比值F/q一般是不同的。
1.电场中的同一点，不同电荷所受力不同，比值F/q是一定的。
问题2
二.电场强度
1.定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。
5.理解：
场强反映电场力的性质，由电场本身决定，与放入的试探电荷无关 。
3.单位：牛/库(N/C)
4.方向：规定与正电荷在该点的受力方向相同
2.定义式：
三、电场力
正电荷的电场力方向与场强方向相同
F＝qE
负电荷的电场力方向与场强方向相反
练习：
在电场中A处放点电荷+q，其受电场力为F，方向向左，则A处场强大小 ，方向为 ；若将A处放点电荷为－2q，则该处电场强度大小为 ，方向为 。
向左
向左
四、真空中点电荷的场强
＋
－
1、大小
2.场强方向：正点电荷电场方向背离电荷
负点电荷电场方向指向电荷
Q
r
P
r
Q
P
2、一个半径为R的均匀带电球体（或球壳）在外部产生的电场
与一个位于球心的、电荷量相等的点电荷产生的电场相同
1、电场中有一点P，下列哪些说法正确的是（ ）
A 若放在P点的试探电荷的电量减半，则P点
的场强减半。
B 若P点没有试探电荷，则P点的场强为零。
C P点的场强越大，则同一电荷在P点受到的
电场力越大。
D P点的场强方向为试探电荷在该点的受力方向
2、真空中有一电场，在电场中的P点放一电量为 4×10-9C的试探电荷，它受到的电场力2 ×10-5N，则P点的场强度 E= N/C；把试探电荷的电量减少为2 ×10-9C，则检验电荷所受的电场力F= N。 如果把这个试探电荷取走，则P点的电场强度为 E = N/C。
5×103
1×10-5
5×103
适用范围 电荷的意义
定义式，适用于一切电场
仅对点电荷的电场适用
q是检验电荷，E与q无关
Q是场源电荷，
和
的区别：
1、电场强度是矢量，合成应遵循
E+
E-
E合
五、电场强度的叠加
P
＋Q1
Q2
平行四边形法则
2、两种典型 的电场叠加
1)两个等量同种点电荷连线中垂线上的电场
O
①中点场强为 。
②无穷远场强为 。
③从中点往两侧场强 。
④A、B两点的场强关系
B
A
0
0
先增大后减小
无法比较
⑤各点电场强度方向有什么特点？
相同
2、两种典型 的电场叠加
2)两个等量异种点电荷连线中垂线上的电场
O
①中点场强为 。
②无穷远场强为 。
③从中点往两侧场强 。
④A、B两点的场强关系
B
A
最大
0
逐渐减小
EA>EB
⑤各点电场强度方向有什么特点？
垂直中垂线，由正指向负
1.电场
(1)产生：带电体在其周围空间存在电场
(2)性质：对处在场中的电荷有电场力的作用。
2．电场强度：描述电场强弱和方向的物理量
（1）定义: E = F / q
（2）单位：N/C V/m
（3）方向：与正电荷在该点受电场力方向相同
（4）电场中某一点的场强与检验电荷无关。
（5）真空中点电荷的场强公式:
3．场强的叠加：矢量求和
小 结
E=k
Q
r2
2、在真空中有两个点电荷q1和q2，分别位于A和B，相距10 cm，q1为4×10-8 C，q2为－8×10-8 C。求 1)在AB连线上A点的外侧离B 点10 cm处的D点场强大小、方向如何
2)在连线上场强为0的点有几个？在什么地方？
D
B
A
在重力场中的某一点，重力F和物体质量m之比是一定的，在不同的位置F/m是不同的，因此可以用F/m表示重力场的强弱.
g=F/m=GM地/r2
重力场方向总是指向地心，所以重力场方向跟负电荷的电场相似。
六、电 场 线
1、引入电场线的目的是什么？
电场线是用来形象地描述电场强弱与方向
①电场线上每一点的切线方向，
都和该点的场强方向一致。
②电场线的疏密表强弱
2、怎么描述？
A
EA
B
EA E B
<
二、电场线的特征
1,电场线密的地方场强大，电场线疏的地方场强小
2、静电场的电场线起于正电荷终于负电荷，
孤立的正电荷（或负电荷）的电场线止于（或起于）无穷远处点
3、电场线不会相交，
为什么？
不是闭合曲线，
特点：
①、离点电荷越近，电场线越密，场强越大
②、以点电荷为圆心作个圆，电场线处处与圆垂直，在此圆上场强大小处处相等，方向不同。
2)几种常见电场中电场线的分布及特点
1、正、负点电荷的电场中电场线的分布
特点：
①、沿点电荷的连线，场强先变小后变大
②、两点电荷连线中垂面（中垂线）上，场强方向均相同，且总与中垂面（中垂线）垂直
2、等量异种点电荷形成的电场中的电场线分布
③、对称性
3、等量同种点电荷形成的电场中电场中电场线分布情况
特点：
①、沿点电荷的连线，场强先变小后变大，
中点强为0
②、对称性
4、匀强电场
特点：
①、匀强电场是大小和方向都相同的电场，故匀强电场的电场线是平行等距的直线
②、电场线的疏密反映场强大小，电场方向与电场线平行
1：如图，是静电场的一部分电场线的分布，下列说法正确的是：（ ）
A、这个电场只能是负电荷的电场
B、点电荷q在A、B两处受到的电场力FB>FA
C、点电荷q在A、B两处的加速度大小，aA>aB
（不计重力）
D、负电荷在B点处受到的电场力方向沿B点切
线方向
A
B
B
2.如图为一条电场线,下列说法正确的是：
A、EA一定大于EB
B、因电场线是直线，所以是匀强电场，
故 EA=EB
C、A点电场方向一定由A指向B
D、AB两点的场强方向不能确定
E、该电场一定是一正点电荷产生的电场
A
B
E
例3：正检验电荷q在电场中P点处开始向Q点作减速运动，且运动的加速度值越来越小（重力不计），则可以确定它所处的电场可能是：（ ）
A
B
C
D
P
Q
P
Q
P
Q
P
Q
C
a
b
A
B
a
例4：如图a所示，A、B是一个点电荷产生的电场的电场线，如图b则是方向在电场线上，a、b两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线，则：（ ）
A、点电荷是正电荷，位置在B侧
B、点电荷是正电荷，位置在A侧
C、点电荷是负电荷，位置在A侧
D、点电荷是负电荷，位置在B侧
q
F
b
B(共24张PPT)
1.8 电容器与电容
一、电容器
观察纸介电容器的构造
该元件有两片锡箔（导体），中间是一层薄纸。
两块靠近的平行金属板
－－平行金属板电容器
1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体构成电容器。这两个导体称为电容器的电极。
1、电容器的构造
1、任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体构成电容器。这两个导体称为电容器的电极。
2、电容器的工作
充电：使电容器带上电荷的过程
充电时两个极板总是带等量的异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量
放电：使电容器失去电荷的过程
3、电容器的作用：
容纳储存电荷
一、电容器
充电后两个极板总是带等量的异种电荷，每个极板带电量的绝对值叫做电容器的带电量
A
A
a
b
2、电容器的工作
1）充电
将电容器两极与电源两极接通。
存在短时间的电流
—充电电流。
当电容两极电压与电源两极电压相等就充电完毕。
充电后电容器两极板间存在电场能，
A
A
a
b
2、电容器的工作
2）放电
充电后时的电容器两极用导线接通。
存在短时间的电流
—放电电流。
放电过程电场转化为其他能。
3、电容器的作用： 1）容纳电荷
2）容纳电场能
不同的电容器容纳电荷的本领不同，用什么来反映呢？
圆柱型水杯容器的储水问题:
h
h
A
B
C
1.水位每升高h，试比较A、B、C的储水量
2.哪个储水本领大？
如何反映其储水本领？
那电容器容纳电荷的本领如何表征呢？
电容器带电后，两极板存在电势差（电压），
不同的电容器两极板间电压相同，带电量不同
两极板间电压相同，带电多的电容器容纳电荷的本领大。
1、电容器所带电量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫电容器的电容。符号C。
2、电容的定义式:
Q指每一个极板带电量绝对值,
U表示电容器两板的电势差—电压.
电容器的电容与Q、U无关，由电容器本身的结构决定。
二.电容
3、物理意义：电容是一个反映电容器容纳
电荷本领大小的物理量。
4、单位：
国际单位制：法拉——法（F）
1F=1C / V
常用单位：微法（μF);皮法（pF)
1F=106μF=1012pF
课堂训练
1、某一电容器，当所带电量为4×10-6C，两极板间的电势差为20v，求
（1）电容器的电容
（2）当所带电量为3×10-6C ，两极板电压
（3）如果电容器不带电其的电容为多大？
研究平行板电容器
的电容和哪些因素有关
演示
三、平行板电容器的电容
1.板间是真空时：
2 .板间充满介质时：
1.板间是真空时：
2 .板间充满介质时：
一、电容的定义式：
二、电容的决定式：
四、常用电容器
五、电容器使用时应注意的问题
1、电容器的击穿电压：
加在电容器两极板上的电压超过某一限度，电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压称为击穿电压。
2、电容器的额定电压：
电容器正常工作时的最大电压
额定电压低于击穿电压
3、注意电解电容器的极性。还有C的大小。
1、如图，一平行板电容器始终与电源保持连接，现将两极板距离增大，稳定后与增大前比较以下各量如何变化了：
①两极板间电压U 。
②电容器的电容C 。
③电容器所带的电量Q 。
④极板间的电场强度E 。
⑤一电荷在极板间受的电场力F 。
不变
变小
减少
变小
变小
2、如图，一平行板电容器充完电后断开电源现将两极板距离增大，增大后与增大前比较以下各量如何变化了：
①电容器所带的电量Q 。
②电容器的电容C 。
③两极板间电压U 。
④极板间的电场强度E 。
⑤一电荷在极板间受的电场力F 。
＋
＋
＋
＋
－
－
－
－
不变
变小
变大
不变
不变
平行金属板电容器的动态分析：
（1）电容器两极板间电势差U保持不变（与电源连接）
（2）电容器的带电量Q保持不变（与电源断开）
三个理论依据：
（1）电容器电容的决定因素：C＝
（2）电容器所带电量Q＝
（3）平行板电容器内部是匀强电场E＝
如图，是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片上时，以下说法正确的是：
A、若F向上压膜片时，电路中有从a到b的电流
B、若F向上压膜片时，电路中有从b到a 的电流
C、若F向上压膜片时，电路中没有电流
D、若电流表有示数，说明F在变化。
G
F
a
b
如图所示，静电计的金属指针和外壳分别与带电电容器C的两个极板连接，此时指针张开一个角度，若使电容器上面一块极板往右稍稍错开一些，静电计的指针将：
A、张开更大角度
B、稍微合拢一些
C、保持不变
D、完全合拢
C
如图所示,C为中间插有电介质的电容器，a和b为其两极板;a板接地;P和Q为两竖直放置的平行金属板，在两板间用绝缘线悬挂一带电小球;P板与b板用导线相连,Q板接地.开始时悬线静止在竖直方向，在b板带电后，悬线偏转了角度θ .在以下方法中,能使悬线的偏角θ变大的是 ( )
A．取出a、b两极板间的电介质
B．加大a、b间的距离
C．缩小a、b间的距离
D．换一块形状大小相同
介电常数更大的电介质
C
a
b
P
Q
θ(共39张PPT)
a
b
A
B
a
如图a所示，A、B是一个点电荷产生的电场的电场线，如图b则是方向在电场线上，a、b两处的检验电荷的电荷量大小与所受电场力大小之间的函数图线，则：（ ）
A、点电荷是正电荷，位置在B侧
B、点电荷是正电荷，位置在A侧
C、点电荷是负电荷，位置在A侧
D、点电荷是负电荷，位置在B侧
q
F
b
B
1、功的计算：
2、重力做功的特点：
(1)与路径无关,由初末位置的高度差来决定.
(2)重力做功WG与重力势能变化的关系
(3)重力势能是相对的,须选定零势能参考面
一个做功的过程就是一个能量变化的过程
功是能量转化的量度
重力做正功，重力势能减少
重力做负功，重力势能增加
一个试探电荷在匀强电场中某点由静止释放,将如何运动 (不受其他力)
E
在电场力作用下电荷做匀加速运动,一段时间后获得一定的速度,试探电荷的动能增加
+
F
什么能转换为动能的呢
电势能
1、电荷在电场中具的的势能。用EP表示
1.4 电势能和电势
从能量的角度认识电场
一、静电力做功的特点
在匀强电场中移动电荷时，静电力做的功与电荷经过的路径无关,只与电荷的起始位置和终止位置有关。
对于非匀强电场也适用
B
+
A
F
q
WAB = F·dAB
把正电荷沿不同路径从A点移到B分析电场力做功？
E
做功的过程是一个能量转化的过程
电场力做功的过程是电势能发生变化的过程
二、电势能
1、电荷在电场中具的的势能。用EP表示
2、若电场力对电荷做正功，动能
电荷的电势能
A
B
E
增大
减小
若电场力对电荷做负功，动能
电荷的电势能
减小
增大
例1. 如图,在场强E=102N/C的匀强电场中,点电荷q=+1C从A移动到B再到C,dAB=1m,dBC=2m,
①从A到B电势能如何变化 变化了多少？
②设B点的电势能为零则电荷在A点具有的电势能多大？
若选C点的电势能为零电荷在A点的电势能又是多少？
E
q
F
A
B
+
C
电势能具有相对性，
电荷在C点的电势 能为多少？
电势能为负说明什么？
通常把电荷在离场源电荷无限远处的电势能规定为零，或把电荷在大地表面上电势能规定为零。
电势能为负表示电荷在该处的电势能比零还要小
3、电势能是相对的，与零电势能面有关
4、电势能是标量，但有正负。
电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该点移动到零势能位置时所做的功
EPB=0
E
B
A
EPA=
WAB
重力势能和电势能类比
重力场中，重力：地球和物体之间存在的吸引力
电场中，电场力：电荷之间的作用力
Ep由物体和地面间的相对位置决定
EP由电荷间的相对
位置决定
电场力做正功，电势能就减少
电场力做负功，电势能就增加
重力做正功，重力势能就减少
重力做负功，重力势能就增加
W重 = -ΔEP
W电 = -ΔEP
1．如图中为电场中某一条电场线方
向向右，在线取两点a、b 今将一负电荷q
从a移到b则（ ）
A.电场力做正功，q的电势能增加； B.电场力做负功，q的电势能增加； C.电场力做正功，q的电势能减少； D.电场力做负功，q的电势能减少。
E
a
b
2、A和B为电场中某条电场线上的点，如图：将q=4×10-9C的正电荷从A点移到B点需克服电场力做功5 ×10-7J，则
⑴电场方向向左还是向右？
⑵若A点接地，则B点的电势能EPB为多大？
A
B
1、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么 ( )
A．电荷在B处时将具有5×10－6J 的电势能
B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能
C．电荷的电势能减少了5×10－6J
D．电荷的动能增加了5×10－6J
1、将带电量为6×10-6C的负电荷从电场中的A点移到B点，克服电场力做了3×10-5J的功，再从B移到C，电场力做了1.2×10-5J的功，则
（1）电荷从A移到B，再从B移到C的过程中电势
能共改变了多少？
（2）如果规定A点接地，则该电荷在B点
和C点的电势能分别为多少？
（3）如果规定B点接地，则该电荷在A点
和C点的电势能分别为多少？
一、静电力做功的特点：
与路径无关，只与起点和终点的位置有关
二、电势能：电荷在电场中具有的势能
1、静电力做的功等于电势能的减少量：
WAB=-ΔEP=-EPB-EPA
静电力做正功，电势能减少
静电力做负功，电势能增加
2、电荷在某点的电势能，等于静电力把它从该
点移动到零势能位置时所做的功
3、电势能是相对的，与零势能面选择。
电势能有正负，负值表示比零还要小
电荷电场中在某一点的电势能与它的电荷量的比值
1 V = 1 J/C
三、电势
1. 定义:
2. 公式:
3. 单位: 伏特(V)
(计算时要代入正负号)
4. 标量 (有正负)
5. 电势具有相对性：确定电势,应先规定电
场中某处的电势为零.(通常规定离场源电
荷无限远处或大地的电势为零.)
6.电势的固有性：电场中某点的电势的大小是由电场本身的性质决定的，与放不放电荷及放什么电荷无关。即 与Ep、q无关
A
E
+
将q=-10-5C的电荷从A点始移到无穷远处的过程中电场力所做的功为W=0.05J,则A点的电势为多少？
例3. 将一电量为 的点电荷从电场外一点P移至电场中某点A, 电场力做 功 ,求A点的电势.
解:
场外一点P的电势为
从P A,电场力做的功
PA
E
W
-
=
注意:计算电势首先要规定零电势处,且电势可以为负.
沿着电场线方向,电势将怎样变化
7、沿电场线方向电势逐渐降低
A
E
B
C
EPA>EPB>EPC
①正点电荷形成的电场中各点电势为 。
②负点电荷形成的电场中各点电势为 。
正
负
+
_
8、电势能与电势
E
A
B
1)一正电荷q1=10-5C在A、B两点的电势能分别是
多少？
2)一负电荷q2=2X10-5C在A、B两点的电势能分别
是多少？
8、正电荷在电势高的地方电势能大，而负电荷在电势高的地方电势小
如图1所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是 （ ）
A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，
电荷的电势能减少
B．把正电荷从a移到b，电场力做负功，
电荷的电势能增加
C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，
电荷的电势能增加
D． 从a到b电势逐渐降低
AD
小 结
三、电势
1、定义：
2、单位： 伏特 V 1V=1J/C
3、沿电场线方向电势降低
4、电势和电势能都是相对的，且为标量，正负号均表示大小
5、已知电势求电势能
计算带正负号
计算带正负号
2、 把 的试探电荷放在电场中的A 点,具有 的电势能,求A点的电势
.
（1）若把 的试探电荷放在电场中的A点,电荷所具有的电势能是多少
（2）若把 的试探电荷放在电场中的A点,电荷所具有的电势能又是多少
课堂训练
课堂训练
3、一个电荷只在电场力作用下从电场中的A点移到B点时，电场力做了5×10－6J的功，那么 ( )
A．电荷在B处时将具有5×10－6J 的电势能
B．电荷在B处将具有5×10－6J 的动能
C．电荷的电势能减少了5×10－6J
D．电荷的动能增加了5×10－6J
CD
课堂训练
4．如图1所示，a、b为某电场线上的两点，那么以下的结论正确的是 （ ）
A．把正电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能减少
B．把正电荷从a移到b，电场力做负功，电荷的电势能增加
C．把负电荷从a移到b，电场力做正功，电荷的电势能增加
D． 从a到b电势逐渐降低
AD
课堂训练
5、有关电场中某点的电势，下列说法中正确的是（ ）
A、由放在该点的电荷所具有的电势能的多少决定
B、由放在该点的电荷的电量多少来决定
C、与放在该点的电荷的正负有关
D、是电场本身的属性，与放入该点的电荷情况无关
D
电势相等的点所构成的面(线)
四、等势面(线)
1、等势面
A
B
C
将q1=10-5C的电荷从A点移到无穷远，电场力做功10-2J，
将q2=-10-5C的电荷从B点移到无穷远，克服电场力做功10-2J
将q3=2×10-5C的电荷从A点移到无穷远，电场力做功2×10-2J
E
2、等势面也是用来形象的描绘电场。
3、等势面的特点
（1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，
电场力不做功
（2）电场线跟等势面垂直，且由电势较高的
等势面指向电势较低的等势面
（3）等势面密处场强大，等势面疏处场强小
（4）不同等势面在空间不相交。
20V
E
10V
40V
30V
20V
10V
E
点电荷的电场的等势线
2、典型电场的等势面
等量异种电荷电场的等势面
等量同种电荷电场的等势面
匀强电场的等势面
带电导体周围的电场和等势面
观察特点：
1、靠近导体表面
2、远离导体表面
为什么？
点电荷与带电平板的电场中
电场线的分布
特点：
a、以点电荷向平板作垂线为轴电场线左右对称
b、电场线的分布情况类似于等量异种电荷的电场线分布，而带电平板恰为两电荷连线的垂直平分线
1、关于等势面正确的说法是（ ）A．电荷在等势面上移动时不受电场力
作用，所以不做功 B．等势面上各点的场强大小相等 C．等势面一定跟电场线垂直 D．两等势面不能相交
2、在匀强电场中有a、b、c三点，已知
试画出该电场 的电场线。
a
b
c
d
e
E(共20张PPT)
a和b为电场中的两点,如果把q=-2X10-8C的负电荷从a点移动到b点,电场力对该电荷做了4X10-7J的正功,则该电荷的电势能( )
A.增加了4X10-7J
B.增加了2X10-7J
C.减少了4X10-7J
D.减少了8X10-7J
C
如图所示,在等量正点电荷形成的电场中,它们连线的中垂面ab上, 有一电子,从静止开始由a运动到b的过程中(a、b相对O对称),下列说法正确的是( )
A.电子的电势能始终增多
B.电子的电势能始终减少
C.电子的电势能先减少后增加
D.电子的电势能先增加后减少
C
O
a
b
+
+
-
如图所示，ＭＮ是负点电荷产生的电场中的一条电场线。一个带正电的粒子（不计重力）从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示，则该带电粒子在a点的加速度一定 在b点的加速度。带电粒子在a点的电势能一定 在b点的电势能。（填“大于”、“小于”式“等于”）。
N
Ｍ
b
a
小于
大于
F
-
如图所示，点电荷的静电场中电场线用实线表示，但其方向未标明，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹。a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受到电场力作用，根据此图可作出正确判断的是( )
A.带电粒子所带电荷的性质
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
BCD
a
b
尽管重力做功与电场力做功很相似，但还是存在很大差异—存在两种电荷
A
B
E
电荷由A点运动的B点
正电荷 负电荷
电场力做功 正功 负功
电势能变化 减少 增加
电势能的大小是与试探电荷的电性和电量q都有关，故不能用“电势能”来描述电场的能的性质。
A
0
l
θ
E
该比值是一个与q无关，仅与电场及A点的位置有关的量。
设EP0 =0
该比值称为A点的电势用φ表示
零势能参考点
在A点放不同的电荷，电势能相同吗？
1、定义：
电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。
2、定义式：
（φ、EP及q含符号）
3、单位：伏特，符号为V
4、电势只有大小，没有方向，是标量
5、电势具有相对性
电势是相对于零势能参考点的，
一般选取无穷远电势为0，实际应用中常取大地电势为0
6.沿电场线 (场强)方向电势越来越低
即电场线指向电势降低的方向
如何比较电势的高低？
A
B
E
电荷由A点运动的B点
正电荷 负电荷
电场力做功 正功 负功
电势能变化 减少 增加
电势
变化
减少
减少
正电荷产生的电场中各点的电势 零，正试探电荷在其中的电势能 零，负试探电荷在其中的电势能 零。
如果把q=1.0×10-8C的电荷从无穷远处移至电场中的A点，需克服电场力做功W=1.2×10-4J.那么
⑴ q在A点的电势能和在A点的电势各是多少？
⑵ q未移入电场前A点的电势是多少 ？
如图所示，电场中有A、B两点，则下列说法中正确的是（ ）
A、电势φA> φB 场强EA>EB
B、电势φA> φB 场强EAC、将+q由A点移到B点，电场力做正功
D、将-q分别放在A、B两点时具有电势能EpA>EpB
A
B
E
BC
1、定义：
电场中电势相同的各点构成的面，叫做等势面。
与等高线类比
（1）在同一等势面上的任意两点间移动电荷，电场力不做功
（2）电场线跟等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面
（3）等势面密处场强大、电场线密，等势面疏处场强小、电场线疏
（4）不同等势面在空间不相交、不相切
2、等势面的特点：
类比地理等高线
关于等势面，正确的说法是（ ） A．电荷在等势面上移动时不受电场力作用，所以不做功 B．等势面上各点的场强大小相等 C．等势面一定跟电场线垂直 D．两等势面不能相交
CD
孤立点电荷电场中的一簇等势面如图所示中虚线所示，其电势分别为φ1、φ2、φ3，A、B、C是某电场线与这簇等势面的交点，且ab=ac.现将一负电荷由a移到b，电场力做正功W1；再由b移至C，电场力做正功W2,则（ ）
A.W1=W2，φ1＜φ2＜φ3
B.W1=W2，φ1＞φ2＞φ3
C.W1＞W2，φ1＞φ2＞φ3
D.W1＜W2，φ1＞φ2＞φ3
C
1
2
3(共15张PPT)
1.7 静电现象的应用
思考：
（1）金属导体的微观结构如何？
-
-
-
-
-
-
E
将金属导体放入电场中
（3）自由电子会在什么地方积聚？
（2）自由电子怎样移动？
思考
（1）金属导体的微观结构如何？
- +
E
E′
E合= E -E′
将金属导体放入电场中
（2）自由电子怎样移动？
（4）电子的积聚会出现怎样的结果？
（3）自由电子会在什么地方积聚？
思考
（1）金属导体的微观结构如何？
将金属导体放入电场中
（2）自由电子怎样移动？
（5）最终会出现怎样的现象？
- +
E
E合=0
（4）电子的积聚会出现怎样的结果？
（3）自由电子会在什么地方积聚？
一、静电平衡的特点
1、处于静电平衡状态下的导体，内部的场
强处处为零。
2、处于静电平衡状态的整个导体是个
等势体，它的表面是个等势面。
地球是一个极大的导体，可以认为处于静电平衡状态，所以它是一个等势体。这是我们可以选大地做零电势体的一个原因。
3、导体外表面处场强方向必跟该点的
表面垂直。
平衡时导体内部没有电荷，
其电荷只分布在外表面.
二、导体上的电荷分布：
以上结论对孤立的带电导体也适用。
电荷在导体外表面的分布特点：
均匀球形导体
越“尖”的地方越多。
三、尖端放电
导体尖端的电荷密度很大，附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电。
在强电场作用下，物体曲率大的地方(如尖锐、细小的顶端，弯曲很厉害处)附近，等电位面密，电场强度剧增，致使这里空气被电离而产生气体放电现象，称为电晕放电．而尖端放电为电晕放电的一种，专指尖端附近空气电离而产生气体放电的现象
应用：避雷针
四、静电屏蔽现象
静电屏蔽实验
静电屏蔽的应用
静电屏蔽的应用(共18张PPT)
1.8 带电粒子在电场中的运动
一、带电粒子的加速
如图所示，在真空中有一对平行金属板，两板间加以电压U。两板间有一带正电荷q的带电粒子。它在电场力的作用下，由静止开始从正极板向负极板运动，到达负板时的速度有多大？(不考虑粒子的重力）
q
U
m
+
_
d
讨论：（1）有几种方法？
（2）结果是多少？
3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目意思
或运动状态来判定
电场中的带电体一般可分为两类：
1、带电的基本粒子：如电子，质子，正负离子
等。这些粒子所受重力和电场力相比在小得
多，除非有说明或明确的暗示以外，一般都不
考虑重力。 （但并不能忽略质量）。
2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除
非有说明或明确的暗示以外，一般都考虑重力。
q、m
Q
A
B
如图,一电量为q=5×10-6C质量m=10-6kg的正电粒子在一负点电荷Q＝10-3C产生的电场中沿一电场线由静止从A点运动到B点。UAB＝10V，AB＝10cm
求：带电粒子到达B点的速度。
结论：由于电场力做功与场强是否匀强无关，与运动路径也无关，所以在处理电场对带电粒子的加速问题时，一般都是利用动能定理进行处理。
q
U
m
+
_
d
二、带电粒子的偏转
U
L
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
d
v0
q
m
y
θ
电荷：q、m、V0
电场：U、d、L
Vx
Vy
V
侧移量:y=
偏转角 θ：tan θ =
y
x
带电粒子m=10-9kg,q=2×10－6C，以平行极板的初速度V0＝10m/s进入电场，极板间电压U＝100V，极板间距为d=10cm,极板长L＝10cm,则粒子从进入电场到飞出电场过程中电势能变化了多少？
U
L
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
d
v0
q
m
1、受力分析：粒子受到竖直向下的电场力F＝Eq=qU/d。
2、运动规律分析:粒子作类平抛运动。
x方向：匀速直线运动
Y方向：加速度为
的 匀加速直线运动
3、x方向
4、y方向
5、离开电场时的偏转角度的正切：
还可看出：
好象从入射线中点沿直线射出
结论：带电粒子初速度垂直于电场方向飞入匀强电场的问题就是一个类平抛的问题。
粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动
粒子在与电场平行的方向上做初速为零的匀加速运动
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
θ
v
v0
vy
y
+
_
U1
U2
v0
L
-q
m
三、 加速和偏转综合
粒子：m、q、v0
加速电场：U1
偏转电场：U2、d、L
加速后的速度:V0=
侧移量:y=
偏转角θ :tan θ =
让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物经过同一加速电场由静止开始加速,然后进入同一偏转电场里偏转.
在通过加速电场时获得的动能是否相同？通过偏转电场时，它们是否会分为三股？请说明理由。
四、示波器
1、作用：观察电信号随时间变化的情况
2、组成：示波管（玻管。内部是真空的）、电子枪（发射并加速电子）、偏 转电极YY′（使电子束竖直偏转。加信号电压）、偏 转电极XX′（使电子束水平偏转。加扫描电压）、和荧光屏组成。
3、原理
（1）、偏转电极不加电压：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）、仅在XX1（或YY1）加电压①若所加电压稳定，则电子流被加速、偏转后射到XX1（或YY1）所在直线上某一点，形成一个亮斑（不在中心）。
3 示波管的原理
示波器
电子打出偏转电场后，做匀速直线运动电子打在屏上位置
y’
y
v0
L’
L
屏
补充2、
在右图中设加速电压为U，
电子电量为e质量为m。
由W= △ EK ，
若电压按正弦规律变化，如U=Umsinωt,偏移也将按正弦规律变化，即这斑在水平方向或竖直方向做简谐运动
课堂小结：
一、利用电场使带电粒子加速
二、利用电场使带电粒子偏转
从动力学和运动学角度分析
从做功和能量的角度分析
类似平抛运动的分析方法
粒子在与电场垂直的方向上做
匀速直线运动
粒子在与电场平行的方向上做
初速度为零的匀加速运动
