课件23张PPT。第一章 静电场第一节 电荷及其守恒定律一、电荷摩擦过的物体,能吸引轻小物体---物体带电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同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。原子的构成原子核 (带正电)核外电子(带负电)原子核为什么稳定？质子、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 。 由于质子对电子的吸引力作用，电子被维系在原子核附近。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。
电中性的物体得到电子：带负电
电中性的物体失去电子：带正电演示：金属的特点： 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：—+2、感应起电使物体带电的方法：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 1、自由电子受力向一端移动，另一端带等量的正电荷．
2、感应起电没有创造电荷，只是物体中的正负电荷重新分布，将电荷从物体的一部分转移到另一部分． （3）静电感应解释：补充：完全相同的球形物体接触，电荷转移的问题：解释：
电荷从一个物体转移到另一个物体接触时，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 接触时，电荷分配原则 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
验电器静电计演示： 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 演示：1、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：2、电荷守恒定律
电荷既不能创造,也不能消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或从物体的一部分转移到另一部分,在转移的过程中，系统的电荷总数保持不变.补充: 近代物理知识:
在一定条件下,一个高能光子可以产生一个正电子和一个负电子.-------产生电荷
一对正、负电子可同时湮没，转化为光子。 ------电荷湮没
注意：带电粒子，总是成对产生或湮没。
电荷守恒定律 另一种表达：
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。三、元电荷1.电荷量：电荷的多少，简称电量。单位:库仑 C4.电子和质子的电荷量均为e，所有带电体的电荷量或者等于e ，或者是e的整数倍 元电荷e的数值------美国科学家密立根用实验测得到的．
比较电荷带电的多少，要比较的是其电荷量的绝对值，绝对值大的带电多．
电荷量的正、负，“＋”、“－”号不表示电荷量的大小，只代表电荷的性质（种类）．1.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球都不带电答案： C课堂训练课堂训练2.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．答案：B、C、D． 课件16张PPT。第二节 库仑定律第一章 静电场同种电荷相互排斥 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？猜想猜想1、可能跟电荷电量有关
2、可能与两个电荷间的距离有关探究影响电荷间相互作用力的因素实验表明：电荷之间的作用力
（1）随电荷量的增大而增大
（2）随距离的增大而减少 演示：库仑定律 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。大小：其中K叫静电力常量：k=9.0×109N·m2/C2适用范围：1.真空中； 2.点电荷.电荷间相互作用力叫做静电力或库仑力.点电荷 1、在研究带电体间的相互作用时，如果带电体本身的线度远小于它们之间的距离．带电体本身的大小，对我们所讨论的问题影响甚小，相对来说可把带电体视为一几何点，并称它为点电荷。
2、点电荷是实际带电体在一定条件下的抽象，是为了简化某些问题的讨论而引进的一个理想化的模型。
3、点电荷本身的线度不一定很小，它所带的电量也可以很大。点电荷这个概念与力学中的“质点”类似。 思考题 两个带电球体，是否可以看出是集中在球心位置的点电荷？如果是两个电荷分布不均匀球形带电导体：
不可以如果是两个电荷分布均匀的带电球体
可以课堂训练 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A B D 课堂训练D 课堂训练3、 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/8c课堂训练4、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 B1.F与r有关 库仑的实验研究方法：控制变量法.结论：保持两球上的电量不变，改变两球之间的距离r，从实验结果中库仑得出静电力与距离的平方成反比，即 F∝1/r2演示：2.F与q有关 库仑的实验结论：保持两球间的距离不变，改变两球的带电量，从实验结果中库仑得出静电力与电量的乘积成正比，即 F ∝q1q2演示： 从例题可以看出：电子和质子的静电力是它们间万有引力的2.3×1039倍.正因如此,以后在研究带电微粒间相互作用时,经常忽略万有引力.图1.2-3小 结1、内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,跟它们的电荷量的乘积成正比,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.2、公式：3、适用条件：⑴ 真空 ⑵ 点电荷4、点电荷：是一种理想模型.当带电体的线度比起相互作用的距离小很多时,带电体可视为点电荷.k=9.0×109N·m2/C2课件26张PPT。第三节 电场强度第一章 静电场复习提问:在真空中两静止点电荷的作用力跟它们的电量乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上 。带电体间距离远大于物体本身线度
电荷均匀分布的球体2 .电荷之间的相互作用有什么规律？ 1.什么是点电荷？Ｂ+ 库仑力与平时遇到的弹力、
摩擦力有没有区别？与我们
学过的哪些力有点类似？重力、磁极间的相互作用力非接触力问题1：像这样的力是怎么产生的呢？ 1837年英国物理学家法拉第提出电荷周围存在电场，电场的基本性质是：它对放入的电荷产生力的作用。磁场—两个磁极之间的相互作用是通过磁场来传递的电场—两个电荷之间的相互作用是通过电场来传递的电磁场A的电场B的电场B受到的力是A产生的电场对B的作用力A受到的力是B产生的电场对A的作用力静止电荷所产生的电场- - - - 静电场1.定义： 2 .基本性质：电荷周围存在的能对其它电荷产生力作用的一种物质对放入其中的电荷有力的作用，
这种力叫电场力。一、电场电场看不见，又摸不着，我们怎样去描述其是否存在及其强弱呢？初中是怎么感受磁场的存在的呢？类比 在电场中放入一个带电小球检验电场的存在与强弱，我们把它称为- - 试探电荷（检验电荷）
而产生电场的那个电荷称为- - 场源电荷 （源电荷）问题2：怎样去描述其是否存在及其强弱呢？猜想： 能否用电场力的大小表示电场的强弱？检验电荷：电量很小（不影响源电荷的电场）；体积很小（可以当作质点）的电荷。
+Q 不同的电荷q在电场的同一点所受的电场力F是否相同？ 显然，不同的电荷在电场中同一点所受的电场力不同,但电场中同一点的电场显然又是一定的, 因此不能用电场力的大小来表示电场的强弱.AB 电荷q在距Q较近的A点，受到的电场力大. 电荷q在距Q较远的B点，受到的电场力小.同一试探电荷q在电场中的不同点
受到的电场力的大小是否相同?结论:F/q能反映电场中某点电场力的性质——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。实验发现：二、电场强度 1.定义：2.公式： F——电场力 国际单位：牛（N）q——电量 国际单位：库（C） E——电场强度 国际单位：牛/库（N/C） 4.物理意义： 反应电场本身的性质，体现电场的强弱与方向3.矢量性： 规定场强方向为正电荷在该点所受电场力方向跟负电荷在该点所受电场力 F 的方向相反。 放入电场中某一点的电荷受到的电场力跟它的电量的比值叫该点的电场强度，简称场强。F=EqE的大小与方向与检验电荷有没有关系？+Q+qAFAEA+Q-qAFAEA根据规定：负电荷在电场中某点受到的电场力的方向跟该点的场强方向相反。
物理学中规定：电场中某点的场强方向跟正电荷在该点所受的电场力方向相同。电场强度既有大小又有方向+QAr∴ 该点的场强为 利用库仑定律和电场强度定义，推导点电荷周围某点的电场强度Q是场源电荷的电量，
r是场中某点到场源电荷的距离.∵∴问题3 真空中点电荷的电场强度如何？（1）决定式：Q：场源电荷r：电场中点到Q的距离只适用于真空中点电荷（3）方向：三 、点电荷的电场（2）适用条件：（4）区别E=F/q定义式决定式任何电场真空中点电荷电场问题4：如果真空中场源电荷不止一个点电荷，如何求电场中某点的合场强将试探电荷放入两个点电荷产生的场中结论：真空中多个点电荷在某点产生的合场强等于各个点电荷在该点各自产生的场强的矢量和。这就是场强叠加原理。E1E2E问题5：电场是看不见、摸不着的，
有没有形象描述电场的方法呢? 类比磁感线是如何表示磁场的呢?
电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线。曲线上每点的切线方向表示该点的电场强度方向。曲线的疏密程度表示场的强弱。四、电场线几种特殊电场的电场线分布（一）点电荷的电场线分布(二）等量异种电荷电场线分布 （三）等量同种电荷电场线分布 １．电场线起于正电荷止于负电荷，电场线不闭合．对于单个点电荷，正电荷,电场线指向无限远,负电荷，电场线电场线从无限远指向负电荷.
２．电场线不能相交．（因为在电场中的任一点处只有一个电场强度，方向唯一，如相交则该处出现两个场强方向，所以不能相交）
３．电场线不能相切．（原因：电场线疏密表示强弱，如相切则在切点电场线密度无穷大，这种情况不可能，所以不会相切）４．在同一幅图中，电场强度较大的地方电场线较密，电场强度较小的地方电场线较疏，因此可以用电场线的疏密来表示电场强度的相对大小．总 结说 明讨论：电场线上某点的切线方向是那点的电场强度方向吗？是放在那点检验电荷＋q的受力方向吗？是检验电荷＋q在那里所获得的加速度方向吗？电场线一定是检验电荷的运动轨迹吗？1．电场线不是电场中实际存在的曲线，是为 了形象地描述电场性质人为引入假想的线．2．我们画的是几种典型电场的电场线平面分 布图，实际上是空间立体分布的．3.电场线上某点的切线方向是那点的电场强度方向，是放在那点检验电荷＋q的受力方向,也是检验电荷＋q在那里所获得的加速度方向,但电场线不一定是检验电荷的运动轨迹!匀强电场1．电场中各点电场强度的大小相等，方向相 同，这个电场叫做匀强电场．
2．匀强电场的电场线是间隔相等的平行线．3．相距很近带有等量异种电荷的一对平行金属板间的电场(忽略边缘)可以看做匀强电场．例1. 电场中有一点P，下列说法正确的是（ ）
A.若放在P点的电荷量减半，则P点的场强减半。
B.若P点没有放电荷，则P点场强为0。
C.P点场强越大，则同一电荷在P点受到的电场力越大。
D.P点的场强方向为放在该点的电荷的受力方向。C例题精选= 2E1cos60°
代入数值得：E=2.7×104 N/C合场强E的大小为
E= E1cos60°+ E2cos60°
解：点电荷Q1和Q2的电场在A点的场强分别为E1和E2，
例题精讲
1. 电场
(1)产生：带电体在其周围空间产生电场
(2)性质：电场对处在场中的电荷有电场力的作用。
2．电场强度：
(1)定义: 大小：
方向：与正电荷在该点受电场力方向相同
(2)物理意义：表示电场的强弱。
(3)注意点：电场中某一点的场强与检验电荷无关。
(4)真空中点电荷的场强公式
3．场强的叠加：矢量求和
4. 电场线：假想的曲线
5. 匀强电场：电场强度大小相等、方向相同课堂小结E= 作业：P14问题与练习 1. 2.课件31张PPT。第四节 电势能和电势第一章 静电场试探电荷静止的放入电场中,将如何运动? 电荷做加速运动,一段时间后获得一定的速度,试探电荷的动能增加.讨论：什么能转换为动能的呢? 将试探正电荷q在电场强度为E的匀强电场中沿几条不同路径从A点移动到B点,静电力对电荷做功分别为多少?W=F cosθ·|AB|=q E ·|AM|qW1=qE ·|AM|W2=0所以：全过程做功 W=W1+W2=q E·|AM|乙沿曲线ANB呢?用无数组跟静电力垂直和平行的折线来逼近ANBW = q E·|AM|由以上的推导我们发现了什么? 在匀强电场中移动电荷时,静电力做的功与电荷的起始位置和终止位置有关,但与电荷经过的路径无关.推广:非匀强电场也适用. 我们学过了什么物理量做功与路径无关,只与初末位置有关?思考与讨论地球附近的重力场跟电荷的电场相似正电
荷-qqE场方向WG = EP1 - EP2 = -ΔEP1. 重力做正功,重力势能减少.重力做负功,即物体克服重力做功, 重力势能增加.重力做的功等于重力势能的减少量. 正电荷从A点移到B点时,静电力做正功,电荷的电势能减少. 正电荷从B点移到A点时,静电力做负功,即电荷克服静电力做功,电荷的电势能增加.二.电势能电场中的电荷由于受到电场力
作用而具有的势能。1. 定义:2. 静电力做的功等于电势能的减少量WAB = EPA – EPB=－ΔEP 例1. 如图,在场强 的匀强电场中,点电荷q=+1C从A移动到B,AB相距L=1m,电场力做功为多少?电势能如何变化?W=E q L=即电势能减少AB 要想确定电荷q在B点的电势能,该怎么办?( 提示:类似于重力势能的确定 )设A点的电势能点评:1.确定电势能,首先要确定零电势能处.2.电势能为负表示电荷在该处的电势能小于零电势能处.二.电势能电场中的电荷由于受到电场力
作用而具有的势能。1. 定义:2. 静电力做的功等于电势能的减少量WAB = EPA - EPB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电场力所做的功. (通常把离场源无限远处或大地表面的电势能规定为零) 什么是比值定义法?之前学过的什么物理量是通过它定义的? 取O点的电势能为零, 则:EPA = q E L COSθ讨论电势能与电荷的比值?电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值2. 公式:3. 单位: 伏特 符号为V1 V = 1 J/C三. 电势1. 定义:1.沿着电场线方向,电势将怎样变化? 2.如何确定电场中某点的电势?(提示:类比于电势能的确定.)3.电势为负数时,负号表示方向吗?1. 电场线指向电势降低的方向2.与电势能的情况相似,应先确定电场中某点的电势为零.(通常取离场源电荷无限远处或大地的电势为零.) 3.电势是标量,只有大小,没有方向.(负电势表示该处的电势比零电势处电势低.) 例2. 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:设场外一点P的电势为 点评:电势的确定首先要确定零电势处,且电势可以为负.思考 在上面关于电势能和电势的讨论及插图中,我们一直把试探电荷q当作正电荷处理.请把q当做负电荷,重复以上讨论.其结果与上面的结果是否一致? 前面我们曾经用电场线描绘了电场的力的性质的分布图，那么从能量的角度描绘出来的电场分布图又是怎样的呢？（正像地理上描绘的地形图与矿产资源分布图不一样，电场的力的分布图与能的分布图肯定也是不一样的。）用什么办法可以描绘出电场的能的分布图呢？ 我们知道，电场中每个点的电势一般是不相同的，但仍然有许多点的电势是相同的。例如点电荷形成的电场中，离场源距离相等的各点电势都是相同的（ φA=φB ），若把这些点连起来，则构成一个曲面，我们把这个面叫做“等势面”。 在地图上我们常用等高线来表示地形的高低，与此相似，电场中常用“等势面”来表示电势的高低。四、等势面：电场中电势相同的各点构成的面。（1）在同一等势面上移动电荷，电场力不做功；
（2）等势面与电场线处处垂直；
（3）等势面间的疏密程度表示了场强的大小；等
势面的法线表示了电场的方向，电场线的方
向是由高等势面指向低等势面。
（4）匀强电场的等势面是一组相互平行的疏密均
匀的平面； 几种常见电场的等势面分布图谱： 离导体表面越近，等势面的形状与导体表面越相似。1.处于静电平衡状态的导体上各点的电势处处相等，整个导体是一个等势体。若φA≠φB，则EPA≠EPB，WAB≠0,电荷受力不平衡。2、等势面与电场线一样是人们为了形象描绘电场而引入的假想曲线；他们从两个不同的角度描述了电场的分布情况，两者互相垂直。因为处于静电平衡状态的导体内部场强处处为零，在导体的任意两点间移动电荷电场力都不做功，表明导体内各点（包括表面）的电势都相等，所以整个导体是等势体，导体表面是等势面．推论：地球是处于静电平衡状态的大导体．
（1）跟地球相连的导体是等势体
（2）实际中常取地球或与地球相连的导体的电势作参考，认为它们的电势为零．例3、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相等； C．等势面一定跟电场线垂直； D．两不同等势面在空间不能相交。CD 课件16张PPT。第五节 电势差第一章 静电场 从上节所学的知识我们知道，电场中各点的电势一般来说是不相等的，也就是说，电场中两点的电势存在一个差值，这个差值我们把它叫做“电势差”。1、电势差：电场中两点间的电势之差。俗称电压。
（1）计算式： ,
（2）单位：伏特（V）
UAB=-UBAa.电场中某点的电势，就是该点相对于零电势点的电势差b.电池的电压为1.5V，就是说其正极的电势比负极高1.5V
；灯泡获得1V的电压就是说其两端间的电势之差为1V。c.若电场中有A、B两点，φA=4V、φB=-2V，则A、B两点
的电势差是多少？UAB=6V 或UBA=-6V（3）电势差是标量。其正负表示大小。用公式WAB=qUAB 时，WAB、q、UAB都有正负，计算时都要带正负号。2、电场力做的功（电功）： 如图所示，电荷q从电场中的A移动到B时，电场力做的功为： 我们知道，处于静电平衡状态的导体是一个等势体，若导体上各点存在电势差，则电荷就要定向移动，电场力就要做功。可见，电势差与电功有一定的关系。猜想：电势差的大小与零电势点的选取有关吗？无关小结：1、电势差能的性质的物理量，他们的大小都跟有无试探电荷无关；而电势能的大小则与试探电荷的电荷量有关（ 和电势都是描述电场的大，-q在φ高处Ep小）。2、电势的高低与参考点的选取有关，但电势差
与参考点的选取无关。（这一关系类似于高
度与参考平面的选取有关，高度差与参考平
面的选取无关。）；+q在φ高处Ep巩固练习：1、（P25之3）2、如图所示，在正的点电荷Q的电场中有a、b两点，它们到点电荷Q的距离 r1 = -3.2×10-17J <0
故是电荷克服电场力做了
3.2×10-17J的功。3、带电量为+3×10-6C的粒子先后经过电场中的A、B两点，克服电场力做功6×10-4J，已知B点电势为50V，则（l）A、B间两点间的电势差是多少？
（2）A点的电势是多少？
（3）电势能变化了多少？
（4）把电量为-3×10-6C的电荷放在A点的电势能是多
少？ 解：（1）（2）φA=UAB+φB=（-200+50）V= -150V（3）因为克服电场力做功6×10-4J，所以电势能增
加了6×10-4J。（4）EpA=qφA= -3×10-6×(-150)J= 4.5×10-4J4、如图所示是某电场中的一簇等势面，甲等势面的电
势为90V，乙等势面的电势为－10V，各相邻等势面间
的电势差相等。（l）将q=+1×10-8 C的电荷从A点移到
B点，电场力做功??????????? ；（2）将－1×10-8 C
的电荷从A点移到C点，电场力做功?????????? ；（3）
在图中定性画出几条电场线．返回顶部 · WAB=qUAB=qU甲乙
=1×10-8×[90-（-10）]J
=1×10-6J（2）WAC=qUAC=-q·2UAB=-2×10-6J（3）由电场线与等势面垂直，可画
出如右图所示的几条电场线。解：（1）5、如图所示的电场，E=1000V/C，ab=3cm,bc= 2cm。将电荷量为q=5×10-8C的点电荷沿矩形abcda移动一周。则电场力做的总功为???? ?； a、b两点间的电势差Uab为???? ??；a、c两点的电势差Uac为???? 。030V30V6、如图所示，光滑的绝缘竖直细杆与以正电荷Q为圆心的圆周交于B、C两点，设AB=BC=h。一质量为m、电荷量为-q的空心小球从杆上A点从静止开始下落，滑到B点时的速度 。 试求（1）小球滑到C点的速度； （2）A、C两点的电势差。解：（1）从B→C，根据动能定理得：
mgh=mVC2/2-mVB2/2……①
而 ……②联立①②解得：（2）从A→C，根据动能定理得：mg·2h+qUAC=mVC2/2
解之得： 7、如图所示，实线为电场线，虚 线为等势线，且相邻两等势线间的电势差相等。一正电荷在φ3上时具有动能20J，它运动到等势线φ1上时速度为0。令φ2=0，则该电荷的电势能Ep=4J时，其动能大小为( ） CA) 16J ; B) 10J C) 6J； D) 4J解：从φ3→φ1，由动能定理有：qφ3-qφ1=0-20……①又φ1-φ2=φ2-φ3 因φ2=0 故有 qφ1=-qφ3……②联立①②解得： qφ1=10J qφ3=-10J即电荷在φ3时具有的总能量为E=Ep+Ek=（-10+20）J由能量守恒定律可知：当Ep=4J时，Ek=6J8、如图所示，在场强为E的水平匀强电场中，一根长为L的绝缘杆，两端分别固定着带有电量＋q和－q的小球（大小不计）。现让绝缘杆绕中点O逆时针转动α角，则转动中带电小球克服电场力做功为多少？解：绝 缘杆绕中点O 逆时针转动α角时，+q和－q 所受电场力均做负功，且数值相等。故带电
小球克服电场力做的总功为：W=2×qE·(1-COSα) ·L/2=qEL ·(1-COSα) 9、在两个等量同种点电荷的连线上，有与连线中点O等距的两点a、b，则（ ?? ） A．a、b两点的场强矢量相同 B．a、b两点的电势相同 ?? C．a、O两点间与b、O两点间的电势之差相等 D．同一试探电荷放在a、b两点的电势能相等BCD10、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=WACD作业：如图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，AB=4cm，BC=3cm。把电荷量q=-2×10-10C的点电荷由A点移到B点，电场力做功4.8×10-8J；再由B点移到C点克服电场力做功4.8×10-8J。若取B点的电势为零，求A、C两点的电势和场强方向。解：把电荷从A点移到B点时：
UAB=WAB/q=4.8×10-8/(-2×10-10)V=-240V
因φB=0, 故φA=UAB+ φB=-240V
把电荷从B点移到C点时：
UBC=WBC/q=4.8×10-8/(-2×10-10)V=-240V
因φB=0, 故φC=UBC+ φB=-240V
因φA= φC，故A、C在同一等势线上。从而
电场线的方向垂直于AC斜向上。如图所示.课件14张PPT。第六节 电势差与电场强度的关系第一章 静电场电场的两大性质： 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、探究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一定高 E大处φ一定低若无前提条件，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？ （若规定无穷远处为零电势点 ）对O点：E=0，φ ≠0 .O对O点：φ =0，E ≠0 E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若用d表示A、B沿场强方向上的距离， 则：说明：①只适用于匀强电场 ②d：沿场强方向的距离 ③：由 表明： 在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差. ④电场强度的方向是电势降低最快的方向.AB解：根据 ，得： 例2：如图示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知A、B、C三点电势分别为ΦA=12V,φB=3v,Φc=3v.由此可知D点电势ΦD=______V.ABCD分析：因为B、C两点的电势
相等,故BC为一等势面,所以
A、D也在一等势面上，
ΦD=12V变化.若Φc=-6v,其它条件不变，则ΦD=____V.
A 12VB 3VC -6VD ?V因为12-3=3-(-6),所以B与AC中点处电势
相等,即BD在同一等势面上，故为3VPE课堂练习1.一个点电荷，从静电场中的a点移到b点，其电势能的变化为零，则 [ ]
A．a、b两点的场强一定相等
B．该点电荷一定沿等势面移动
C．作用于该点电荷的电场力与其移动方向总是垂直的
D．a、b两点的电势一定相等 D2.图1中实线条是一个电场中的电场线，虚线是一个负试验电荷在这个电场中运动的轨迹。如果电荷是从图中a处运动到b处，则以下判断中正确的是 [ ]
A．电荷从a到b，运动的加速度变小
B．电荷在b处的电势能大
C．b处的电势高
D．电荷在b处的速度小 BD３、如图所示，两块相对的平行金属板Ｍ、Ｎ与电池相连接，Ｎ板接地，在距两板等远的一点Ｐ固定一个带正电的点电荷，如果将Ｍ板向上平移一小段距离，则（ ）
Ａ、点电荷受到的电场力减小
Ｂ、点电荷受到的电场力增大
Ｃ、点电荷的电势能减小
Ｄ、点电荷的电势能保持不变ＡＣ 4.图中A．B、C三点都在匀强电场中，已知AC⊥BC，∠ABC=60°，BC=20cm．把一个电量q=10－5C的正电荷从A移到B，电场力做功为零；从B移到C，电场力做功为－1.73×10－3J，则该匀强电场的场强大小和方向是 [ ]
A．865V／m，垂直AC向左
B．865V／m，垂直 AC向右
C．1000V／m，垂直 AB斜向上
D．1000V／m，垂直 AB斜向下 D 电势差和电场强度的区别电场强度电势差物理意义描述电场力的特征描述电场能的特征矢（标）量物理公式单位E=F/qU=W/q矢量标量V/mV小结：一、电势与电场强度的关系E大处φ不一定高；φ高处E也不一定大 无直接关系 E为零处φ不一定为零，φ为零处E不一定为零 二、匀强电场中电势差与电场强度的关系 三、比较Ｅ＝Ｆ／q Ｅ＝ＫＱ／r2 E=U/d
的适用条件 作业：问题与练习1、2、3课件25张PPT。第七节 电容器与电容第一章 静电场情景探究一 摄影时如光线不足,你一定知道用闪光灯，在如此短的时间内,仅靠电池直接给闪光灯供电就能发出如此强的光吗?请你探究分析其中的奥妙!内置闪光灯的相机情景探究二莱顿瓶-----存储电荷的装置也可称为“电容器”探究感应起电机的构造与工作原理一.电容器 任何两个彼此绝缘又相互靠近的导体都可以构成电容器.
在两个相距很近的平行金属板中间夹上一层绝缘物质(电介质),就组成一个最简单的电容器,叫做平行板电容器
①作用:可以容纳电荷.1.电容器的构造:2.电容器的工作状态:②充电：使电容器带电的过程,叫充电.电容器的每一个极板所带电量的绝对值,叫做电容器的带电量.充电后,两极板间有电场存在,电容器从电源获得电能储存在电场中,因此充电的过程是电容器储存电能的过程. ②充电：使电容器带电的过程,叫充电.电容器的每一个极板所带电量的绝对值,叫做电容器的带电量.充电后,两极板间有电场存在,电容器从电源获得电能储存在电场中,因此充电的过程是电容器储存电能的过程.③放电:使电容器两极板上的电荷中和的过程.是电场能转化为其他能的过程3.电容器的带电量 电容器所带的电荷量，是指每个极板所带的电荷量Q的绝对值二.电容充电后的电容器的两极板间有电势差,这个电势差跟电容器所带的电荷量有关
实验表明：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差成正比，比值Q/U 是一个常量。不同的电容器，这个比值一 般是不同的。
这个比值表征了电容器储存电荷的特性
1、定义：电容器所带的电荷量Q与电容器两极板间的电势差U的比值，叫做电容器的电容，用C来表示。
2、电容器的电容在数值上等于两极板间的电势差为1V时电容器需带的电荷量。即 C=Q/U思考1.电容器起了什么作用？储存电荷2.电容器可类比成什么呢?电容器 类比为容器 （水杯） 思考与讨论1.水杯存水的本领由什么来决定?水容器的容积(本身机构决定)2.如何表征大容器的储水本领大呢?电容器与水容器横截面大的需要的水多s电量 Q∝UC水量 m∝h对一个确定的电容器而言，电容是不变的，C与Q、U无关。对一个确定的水容器而言，水容是不变的，与m、h无关。思考与讨论那电容器储存电荷的本领如何表征呢？3、电容的物理意义：表征电容器容纳（储存）电荷本领的物理量。 4、单位：在国际单位制中电容的单位是法拉（F），常用单位还有微法（μF）和皮法（pF） 1F=106μF=1012pF最简单的电容器是平行板电容器
猜想：平行板电容器的电容跟哪些因素有关？两极板间的距离d
两极板间的正对面积S
是否插入电介质或电介质的种类。实 验 探 究请看实验
1、平行板电容器的电容C跟介电常数ε成 正比，跟正对面积S正比，跟极板间的距离d成反比。
2、平行板电容器的电容公式：
C=εS/4πkd (式中k为静电力常量)
三.平行板电容器的电容思考与讨论⑴ ：平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接。在这种情况下，如果增大两极板间的距离d，那么，两极板间的电势差U、电容器所带的电量Q、两极板间的场强E各如何变化？解析：平行板电容器充电后，继续保持电容器的两极板与电源相连接，其电势差恒等于电源电压，并保持不变。⑴ C=εS/4πkd ∝ εS/d⑶ E= U/d ∝ 1/d⑵ Q=CU= UεS/4πkd ∝ εS/d保持两极板的Ｕ不变的实验探究思考与讨论⑵ ： 平行板电容器充电后，切断与电源的连接。在这种情况下，如果增大d，则U、Q、E各如何变化？解析：平行板电容器充电后，切断与电源的连接，电容器不存在充、放电的可能性，两极板上的带电量Q始终不变。C=εS/4πkd∝εS/d
U=Q/C=Q/（εS/4πkd）∝d/εS
E=U/d=Q/Cd=Q/（εSd/4πkd）= πkQ/εS ∝ 1/εS保持两极板的Ｑ不变的实验探究本题的思路是：当d（或变化ε、S）发生变化，用 C=εS/4πkd判断C的变化，再用C=Q/U判断出Q（或U）的变化，最后用 E=U/d=Q/Cd判断E的变化。
比较⑴、⑵两类题型的解析过程，可以看到，抓住Q（或U）不变这个条件是一个关键。3、平行板电容器充电后的两类典型情况：
⑴电容器始终连接在电源上，两极间的电压U保持不变。
⑵电容器充电后，切断与电源的连接，电容器的带电荷量Q保持不变。
电容器是一储能元件。纸质电容器陶瓷电容器电解电容器钽电容器展示各种电容器实物四.常用电容器 请带着这样以下几个问题阅读课本第31页常用电容器部分内容。
⑴常用电容器，从构造上看，可以分为哪两类？
⑵常用的固定电容器有哪些？
⑶电解电容器与其它常用电容器相比有什么显著
特征？
⑷电容器常见的损坏原因是什么？常用电容器可分为固定电容器和可变电容器。聚苯乙烯电容器和电解电容器电解电容器的正、负极性是固定的。加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度，超过这一限度电介质将被击穿，电容器损坏，这个极限电压叫击穿电压。【例1】两平行金属板，正对放置，充电后两极间的电势差为2V，两极板带电量分别为+6×10-6C和-6×10-6C，求：(1)电容C；
(2)若电势差升高1V，电容C’和所带电量Q’为多少?【解析】电容器的电容C=Q/U，但电容是由电容器的构造决定的，跟Q、U无关.
(1)根据电容的定义式
C=Q/U=(6×10-6/2)F=3×10-6F
(2)若电势差升高1V，电容器的电容仍不变，而此时所带电量
Q′=CU′=3×10-6×3C=9×10-6C 例2 、如图所示，是描述对给定的电容器充电时极板上带电量Ｑ极板间电压Ｕ和电容Ｃ之间的关系的图象，其中正确的是答案：ＢＣＤ一、电容器
1、定义 2、工作过程：充电与放电过程
二、电容
1、定义 2、单位 3、电容的物理意义
三、平行板电容器的电容
1、决定电容大小的几个因素
2、平行板电容器的电容公式：
3、平行板电容器充电后的两类典型情况：
四、常见电容器小结作业１．对电容的实际应用：静电计及电容传感器的原理及利用电容进行测量的仪器进行分析与归纳
２．完成问题与练习课件15张PPT。第八节 带电粒子在电场中的运动第一章 静电场3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗示或运动状态来判定电场中的带电粒子一般可分为两类：1、带电的基本粒子：如电子，质子，α粒子，正负离子等。这些粒子所受重力和电场力相比小得多，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。+qm
V=?一、带电粒子的加速方法1：运用运动学和动力学方法求解，设板间距为d,因电场力为恒力，所以有方法2：运用能量观点求解 例题1：实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金属板间加以电压U=2500V，从炽热金属丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？设电子刚从金属丝射出时的速度为零。- U +金属丝 金属板VE电子的质量为0.91×10-30 kg，电子的电荷量e=1.6×10-19 C解：金属丝和金属板间的电场虽然不是匀强电场，但仍可用
可得
代入数据得：v=3.0×107 m/s1：非匀强电场中, 如何计算？电场力做功，只于始末位置电势差有关2：若带正电粒子以V0负板向正板运动，分析粒子运动情况明确粒子V，a的变化情况思 考：3.若粒子以初速度V0沿垂直场强方向进入电场，
离子的运动情况如何？例题2：如图所示一电子以初速V0=3.0X107m/s沿垂直电场方向射入的电场，两极板的长度为L=6.0cm，相距d=2cm，极板间电压U=200V.求1）电子射出电场所用时间？
2）电子射出电场时沿垂直板面方向偏移的距离y
3）电子离开电场时偏转的角度φ。v0-qmULy3）电子离开电场时沿电场方向的分速度为Vy，
离开电场时的偏转角度为
角度为6.8度
φVyV0Vt电子枪荧光屏如果在偏转电极XX’、YY’上不加电压，电子如何运动？如果在偏转电极XX’上不加电压，偏转电极YY’上加电压电子又如何运动？三、示波管原理课堂小结：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 练习1.如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，则关于电子在两板间的运动情况，下列叙述正确的是：( )A.两板间距越大，加速的时间越长
B.两板间距离越小，加速度就越大，则电子到达Q板时的速度就越大
C.电子到达Q板时的速度与板间距离无关，仅与加速电压有关
D.电子的加速度和末速度都与板间距离无关AC 练习2.一个初速度为零的电子，在场强为4.0×103 V/m的匀强电场中被加速，求经过2.0×10-8 s后，电子的速度和动能。(电子质量为0.91×10-30kg) 解：①电子在匀强电场中的加速度:
a=F/m = eE/m
速度:v=at= eEt/m = 1.4×107 m/s
②动能Ek=
=8.9×10-17 J
练习3.两块平行的金属板A、B之间的电压是80V，一个电子以6.0×106 m/s的速度从小孔C垂直A板进入电场，该电子能打在B板上吗？如果能打在B板上，它到达B板时的速度有多大？如果电源电压变为120V，情况又会怎样？解: ①电子射入电场时具有的初动能:
Ek= = 1.6×10-17 J
电子从A板到达B板需克服电场力做功:
W=qU= 1.3×10-17J
Ek >W,可见电子能打在B板，
②到达B板时的速度为v=
③如果电源电压变为120V，则电子从A板到达B板需克服电场力做功：
W’=qU= 1.9 ×10-17 J，
这时Ek
