2018年高中物理第一章静电场课件(打包8套)教科版选修3_1

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名称 2018年高中物理第一章静电场课件(打包8套)教科版选修3_1
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科目 物理
更新时间 2018-08-26 11:19:09

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课件44张PPT。第一章第5节理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二知识点三考向一考向三随堂基础巩固课时跟踪训练考向二1.公式U=E·d中d为电场中两点沿电场
线方向的距离。
2.沿电场线方向电势越来越低。
3.带电粒子仅在电场力作用下加速时,
可根据动能定理求速度。
4.带电粒子垂直进入匀强电场时,
如果仅受电场力,则做平抛运动。[自学教材]1.关系式
U= 。
2.适用条件
匀强电场、d为沿电场线方向两点间的距离。
3.结论
(1)沿电场线方向电势越来越 。
(2)沿垂直于电场线方向,同一垂线上电势 。Ed低相等 (1)公式U=Ed仅适用于匀强电场,但可以对非匀强电场进行定性描述。
(2)在非匀强电场中,沿电场线方向电势也是逐渐降低的。
(3)电场强度与电势差的区别与联系 [重点诠释]1.如图1-5-1所示,是匀强电
场中的一组等势面,每两个相邻
等势面的距离是25 cm,由此可
确定电场强度的方向及大小为(  )
A.竖直向下,E=0.4 N/C
B.水平向右,E=0.4 N/C
C.水平向左,E=40 N/C
D.水平向右,E=40 V/m图1-5-1答案:D
[自学教材]1.示波管(阴极射线管)的构造
如图1-5-2所示。图1-5-2 2.电子在阴极射线管中运动的三个阶段
(1)电子的加速:电子在阴极和阳极之间形成的电场中受电场力,电场力做正功,其动能增大。
(2)电子的偏转:被加速的电子进入水平平行板间的匀强电场,做类平抛运动。
(3)电子的匀速直线运动,电子射出电场后,不再受电场力作用,保持偏转角不变,打在荧光屏上。 [重点诠释]图1-5-3答案: C 1.实验室里的示波管的构造
如图1-5-4所示,示波器中的阴极射线管有水平和竖直两个方向上的两对偏转电极。[自学教材]图1-5-4
2.工作原理
(1)若在两对偏转电极上所加电压为零,则电子束将打在O点产生亮斑。
(2)若只在偏转电极Y1、Y2上加一稳定电压,则电子束将沿y方向发生偏转。
(3)若只在偏转电极X1、X2上加一个稳定电压,电子束将沿x方向发生偏转。 (4)若在偏转电极X1、X2和Y1、Y2上均加了一定的电压,则亮斑既偏离y轴、又偏离x轴。
(5)若加在X1、X2上的电压随时间按图1-5-5甲所示的规律周期性地变化,在Y1、Y2上的电压随时间以正弦函数变化,则示波器显示的图形如图乙所示。图1-5-5[重点诠释]1.确定最终偏离距离OP的两种思路图1-5-6(1)思路1:(2)思路2:3.示波管是一种多功能电学仪
器,它的工作原理可以等效成下
列情况:如图1-5-7所示,真
空室中电极K发出电子(初速度不计),经过电压为U1的加速电场后,由小孔S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中。金属板长为L,相距为d,当A、B间电压为U2时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点。已知电子的质量为m、电荷量为e,不计电子重力,下列情况中一定能使亮点偏离中心距离变大的是 (  )图1-5-7A.U1变大,U2变大 B.U1变小,U2变大
C.U1变大,U2变小 D.U1变小,U2变小由于电子离开偏转电场时速度的反向延长线一定过偏转电场水平位移的中点,所以电子离开偏转电场时偏转角度越大,偏转距离就越大,亮点偏离中心距离就越大,由上式可以看出可以通过增大U2、L或减小U1、d来增大亮点偏离中心的距离,故B正确。答案:B [例1] 如图1-5-8所示,在匀强
电场中,一电荷量为q=5.0×10-10 C
的正电荷,由a点移到b点和由a点移
到c点,电场力做的功都是3.0×10-8 J,已知a、b、c三点的连线组成直角三角形,ab=20 cm,θ=37°。求:
(1)a、b两点间的电势差;
(2)匀强电场的场强大小;
(3)电场强度的方向。图1-5-8[答案] (1)60 V (2)375 V/m
(3)与ac平行且由a指向c图1-5-9中A、B、C三点都在匀强
电场中,已知AC⊥BC,∠ABC=60°,
BC=20 cm。把一个电荷量q=1×10-5 C
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-1.73×10-3 J,
则该匀强电场的场强大小和方向是 (  )
A.865 V/m,垂直AC向左
B.865 V/m,垂直AC向右
C.1 000 V/m,垂直AB斜向上
D.1 000 V/m,垂直AB斜向下图1-5-9解析:把电荷q从A移到B电场力不做功,说明A、B两点在同一等势面上。因该电场为匀强电场,等势面应为平面,故图中直线AB即为等势线,场强方向应垂直于等势面,可见, 选项A、B不正确。答案:D [例2] 如图1-5-10所示,实线为
电场线,虚线为等势线,且AB=BC,
电场中的A、B、C三点的场强分别为
EA、EB、EC,电势分别为φA、φB、φC,
AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC,则下列关系中正确的有 (  )
A.φA>φB>φC B.EC>EB>EA
C.UABφB>φC,即A正确。A、B、C三点中,A处电场线最疏,C处电场线最密,所以EA (2)在非匀强电场中,沿电场线方向,相等间距的两点,电场线越密的区域,电势差越大。 [例3] 如图1-5-11所示为
一真空示波管,电子从灯K发出
(初速度不计),经灯丝与A板间
的加速电压U1加速从A板中心孔
沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1,M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。求:图1-5-11(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)P点到O点的距离。[审题指导] 解答本题时应注意以下两点:
(1)电子进入偏转电场后做类平抛运动。
(2)电子射出偏转电场后做匀速直线运动。水平方向的分速度仍为电子穿过A板时的速度。试确定电子在偏转电场中电势能的改变量及电子到达P点的动能。课件23张PPT。第一章专题归纳例析章末小结专题冲关阶段质量检测专题一 静电力与带电体的平衡问题
(1)同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。库仑力实质也是电场力,与重力、弹力一样,它也是一种基本力,注意力学规律的应用及受力分析。
(2)明确带电粒子在电场中的平衡问题,实际上属于力学平衡问题,其中仅多了一个电场力而己。
(3)求解这类问题时,需应用有关力的平衡知识,在正确的示例分析的基础上,运用平行四边形定则、三角形法则或建立平面直角坐标系,应用共点力作用下物体的平衡条件去解决。图1-1图1-2[答案] B专题二 应用牛顿第二定律处理带电体在电场中的运动
1.受力情况
带电体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。
2.解题方法
(1)物体在各力的作用下,若处于平衡状态,即静止或做匀速直线运动,物体所受合外力为零,利用力的平衡条件解题。 (2)物体在各力的作用下做变速运动(直线或曲线),物体所受合外力不为零,利用牛顿第二定律解题。
总之,处理这类问题,就像处理力学问题一样,只是分析受力时注意别忘了电场力。
3.解题步骤
(1)选择研究对象(以带电体为研究对象)。
(2)分析带电体受的静电力及其他力的情况。
(3)利用牛顿第二定律列方程(有时与动能定理结合)。
(4)代入数值求解。图1-3图1-4图1-5专题三 静电力做功与能量转化
(1)带电的物体在电场中具有电势能,同时还可能具有动能和重力势能等机械能,用能量观点处理问题是一种简捷的方法。
(2)处理这类问题,首先要进行受力分析以及各力做功情况分析,再根据做功情况选择合适的规律列式求解。 (3)常见的几种功能关系
①只要外力做功不为零,物体的动能就要改变(动能定理)。
②电场力只要做功,物体的电势能就要改变,且电场力的功等于电势能的减少量,W电=Ep1-Ep2。如果只有电场力做功,物体的动能和电势能之间相互转化,总量不变(类似机械能守恒)。
③如果除了重力和电场力之外,无其他力做功,则物体的动能、重力势能和电势能三者之和不变。 [例3] 如图1-6所示,在倾角
θ=37°的绝缘斜面所在空间存在
着竖直向上的匀强电场,电场强
度E=4.0×103 N/C,在斜面底端有一与斜面垂直的绝缘弹性挡板。质量m=0.20 kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始滑下,滑到斜面底端与挡板相碰后以碰前的速率返回。已知斜面的高度h=0.24 m,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.30,滑块带电荷q=-5.0×10-4 C。取重力加速度g=10 m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80。求:图1-6 (1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端时的速度大小。
(2)滑块被挡板弹回能够沿斜面上升的最大高度。
(3)滑块从开始运动到停下来的整个过程中产生的热量Q。(计算结果保留2位有效数字)[答案] (1)2.4 m/s (2)0.10 m (3)0.96 J1.a、b两个点电荷,相距40 cm,电荷量分别为q1和q2,且
q1=9q2,都是正电荷;现引入点电荷c,这时a、b、c三个电荷都恰好处于平衡状态。试问:点电荷c的性质是什么?电荷量多大?它放在什么地方?
解析:点电荷c应为负电荷,否则三个正电荷相互排斥,永远不可能平衡。
由于每一个电荷都受另外两个电荷的作用,则三个点电荷只有处在同一条直线上,且c在a、b之间才有可能都平衡。
设c与a相距x,则c、b相距(0.4-x),若点电荷c的电荷量为q3,根据平衡条件列平衡方程:2.如图1-7所示,水平放置的平行板
电容器电容为C,两板间距离为d,板
长为l,使两板带上电荷量为Q的等量
异号电荷后,一质量为m的带电微粒恰好能在两板间做匀速直线运动。求:
(1)微粒带的电荷量;
(2)若将电容器带电荷量增大为3Q,让该微粒以水平初速度v进入电容器,则微粒在穿过电容器过程中,垂直于平行板方向的位移为多少?图1-73.如图1-8所示,在场强E、方向竖
直向下的匀强电场中的竖直平面内,
有一个绝缘光滑的半圆形轨道。在
轨道的最高点A处有一质量为m、电
荷量为q带正电的小球。使小球由静止开始滑下,试求小球经过最低点B时,对轨道的压力N的大小。图1-8答案:3(mg+qE)课件37张PPT。第2节第一章理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练考向三1.点电荷是一种理想化模型,当
带电体的形状、大小及电荷分
布对电荷间的相互作用的影响
可以忽略时,带电体可被看成
点电荷。[自学教材] 1.点电荷
(1)定义:在研究带电体与其他带电体的相互作用时,该带电体的 、 及电荷在其上的分布状况均无关紧要,该带电体可以看做一个带电的点,即为点电荷。
(2)点电荷是一种理想化的物理模型。形状大小2.实验探究mgtanθ增大减小[重点诠释] 1.对点电荷的理解
(1)点电荷的物理模型:只有电荷量,没有大小、形状的理想化的模型,类似于力学中的质点,实际中并不存在。
(2)点电荷只具有相对意义:一个带电体能否看做点电荷,是相对于具体问题而言的,不能单凭其大小和形状确定。 2.点电荷与元电荷的区别
(1)元电荷是一个电子或一个质子所带电荷量的绝对值,是电荷量的最小单位。
(2)点电荷只是不考虑带电体的大小和形状,其带电荷量可以很大也可以很小,但一定是一个元电荷电荷量的整数倍。1.下列哪些物体可以视为点电荷 (  )
A.电子和质子在任何情况下都可视为点电荷
B.均匀带电的绝缘球体在计算库仑力时一般可视为点
电荷
C.带电的细杆在一定条件下可以视为点电荷
D.带电的金属球一定不能视为点电荷解析:带电体能否视为点电荷,要看它们本身的线度是否比它们之间的距离小得多,而不是看物体本身有多大,也不是看它所带的电荷量有多大。答案:BC [自学教材]
1.内容
中两个静止 之间的作用力(斥力或引力)与这两个电荷所带电荷量的 成正比,跟它们的距离的
成反比,作用力的方向沿着这两个点电荷的 。 真空点电荷乘积平方连线9.0×109 N·m2/C2真空点电荷 [重点诠释]
1.库仑力
(1)库仑力也称为静电力,它具有力的共性。
(2)两点电荷之间的作用力是相互的,其大小相等、方向相反。 (2)将计算库仑力的大小与判断库仑力的方向分别进行,即用公式计算库仑力大小时,不必将表示电荷带电性质的正、负号带入公式,只需将其电荷量的绝对值带入计算力的大小;力的方向再根据同种电荷相斥、异种电荷相吸加以判定。
(3)因为静电力常量k是有单位的量,所以要注意统一到国际单位计算。
(4)如果一个点电荷同时受到两个或更多的点电荷的作用力,可以根据力的合成法则求合力。2.如图1-2-1所示,两个质量均为
m的完全相同的金属球壳a和b,壳层
的厚度和质量分布均匀,将它们分
别固定于绝缘支座上,两球心间的
距离为l,为球半径的3倍。若使它们带上等量异种电荷,两球电荷量的绝对值均为Q,那么,a、b两球之间的万有引力F引、库仑力F库分别为 (  )图1-2-1解析:万有引力定律适用于两个可看成质点的物体,虽然两球心间的距离l只有半径的3倍,但由于壳层的厚度和质量分布均匀,两球壳可看做质量集中于球心的质点。因此,可以应用万有引力定律。对于a、b两带电球壳,由于两球的间距l只有半径的3倍,不能看成点电荷,不满足库仑定律的适用条件。故选项D正确。答案:D [例1] 两个分别带有电荷量-Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r的两处,它们间库仑力的大小为F。两小球相互接触后将其固定距离变为,则两球间库仑力的大小为 (  ) [审题指导] 解答本题时应注意以下两点:
(1)两相同金属小球接触后分电量的原则;
(2)两球间距的变化。[答案] C 利用库仑定律计算电荷间的相互作用力时,通常不将电荷的正、负代入公式,而只计算电荷间的相互作用力的大小,作用力的方向根据同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引来判断。如图1-2-2所示,半径相同的两
个金属小球A、B带有电量相等的
电荷,相隔一定距离,两球之间
的相互吸引力的大小是F,今让
第三个半径相同的不带电的金属
小球C先后与A、B两球接触后移开,这时,A、B两球之间的相互作用力的大小是 (  )图1-2-2答案:A [例2] 在真空中有两个相距r的点电荷A和B,带电荷量分别为q1=-q,q2=4q。
(1)若A、B固定,在什么位置放入第三个点电荷q3,可使之处于平衡状态,平衡条件中对q3的电荷量及正负有无要求?
(2)若以上三个电荷皆可自由移动,要使它们都处于平衡状态,对q3的电荷量及电性有何要求?[审题指导] 解答本题应注意以下两点:
(1)电荷平衡时其库仑力的合力一定为零;
(2)A、B固定和自由移动的区别。 [答案] (1)距A左侧r处,对q3电荷量及电性均无要求 (2)q3=4q,A左侧r处 对于三个自由电荷仅在库仑力作用下的平衡问题,根据库仑定律和力的平衡条件,可以概括成易记的口诀为:“三点共线,两同夹异,两大夹小,近小远大”。“两大夹小”是说三个电荷中,外面两个的电荷量必须大于中间的电荷量;“两同夹异”是说外面的两个电荷的电性必须相同,并且中间的一个电性与外面的两个相异;“近小远大”是指中间电荷离电荷量小的电荷近,离电荷量大的电荷远。在例2中,若q1=q,第(2)问中的答案又如何?图1-2-3[答案] 2.7×10-2 N 一起向右做匀加速直线运动 处理电荷间相互作用的动力学问题,与处理力学中的问题时应用的规律、方法相同,只是在分析物体受力时要考虑库仑力的存在。课件50张PPT。第一章第4节理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二知识点三考向一考向三随堂基础巩固课时跟踪训练考向二1.电势能是能量的一种
形式,由电荷和电场所共有。
2.电场力做功与路径无关,
电场力做的功等于电荷电势
能的减少量。
3.电场线的方向就是电势降落最
快的方向。
4.电场线与等势面垂直,并且由电
势高的等势面指向电势低的等势面。[自学教材] 1.静电力做功的特点
(1)在匀强电场中,静电力做的功为:W= ,其中d为沿电场线方向的位移。
(2)在电场中移动电荷时,静电力做的功与 无关,只与 有关。qE·d路径始末位置 2.电势能
(1)定义:电荷在电场中具有的势能。
(2)静电力做功与电势能的关系:
①静电力做的功等于电势能的 ,表达式为:
WAB=EpA-EpB。
②电荷在某点的电势能,等于把它从这点移到 位置时静电力做的功。减少量零势能[重点诠释] (1)与重力势能类似,电势能在选取零电势能位置后,才能有确定的值。一般选取无限远处或大地作为零势能位置。若将无穷远处的电势能定为零,则电荷在电场中某点的电势能的大小就等于将电荷从该点移到无穷远处电场力所做的功。
(2)电场力做功一定伴随着电势能的变化,电势能的变化只有通过电场力做功才能实现,与其他力是否做功,及做功多少无关。 (3)同一个电荷在同一位置的电势能与零电势能位置的规定有关,因此电势能是相对的。
(4)电势能是能量的一种形式,电荷的电势能是由电荷和电场共有的。
(5)电场力做的功只能决定电势能的变化量,而不能决定电荷在电场中某点的电势能的大小。1.一负电荷仅受静电力的作用,从电场中的A点运动到B
点,在此过程中该电荷做初速度为零的匀加速直线运动,则A、B两点的电场强度EA、EB及该电荷在A、B两点的电势能EpA、EpB之间的关系为 (  )
A.EA=EB       B.EAC.EpA=EpB D.EpA>EpB解析:电荷做匀加速直线运动,说明电荷所受静电力恒定,由F=qE可知,A、B两点电场强度相等,故A对,B错。由于静电力做正功,所以电势能减小,即EpA>EpB,故C错,D对。
答案: AD [自学教材]电势能电荷量 2.电势差
(1)定义:电场中两点的 之差。
(2)定义式:UAB= - =-UBA。
(3)性质:电势差是标量,其大小只与电场中两点的位置有关,与是否存在检验电荷无关。电势φAφB [重点诠释] 1.对电势的理解
(1)电势的相对性:电势是相对的,与电势零点的选取有关。只有先确定了电势零点,才能确定电场中各点的电势。
(2)电势的固有性:电势φ是表示电场能量属性的一个物理量,由电场本身决定,与是否放电荷、电荷的电性及电荷量均无关。 (3)电势是标量:电势只有大小,没有方向,但有正负,正值表示该点电势比零电势点高,负值表示电势比零电势点低。
(4)点电荷周围电势的高低:若规定无穷远处为零电势点时,则正电荷产生的电场中各点的电势均为正值,且越靠近正电荷的地方电势越高,负电荷形成的电场则相反。2.电势与电势差的关系2.电场中有A、B两点,其电势分别为φA和φB,场强分
别为EA和EB。若φA<φB,则下列关于EA和EB的判断正确的是 (  )
A.EA>EB B.EA=EB
C.EAEB,在匀强电场中φA<φB时,EA=EB,而题中没有给出电场的分布情况,故不能确定EA与EB的大小关系。答案:D
1.定义
电场中电势值相等的各点构成的曲面。
2.特点
(1)在同一等势面内任意两点间移动电荷时,静电力

(2)在空间没有电荷的地方两等势面不相交。[自学教材]不做功 (3)电场线跟等势面 ,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。
(4)在电场线 的地方,等差等势面密集。在电场线 的地方,等差等势面稀疏。
(5)等势面是虚拟的、为描述电场的性质而假想的面。垂直密集稀疏[重点诠释] 1.等势面的应用
(1)由等势面可以判断电场中各点电势的高低及差别。
(2)由等势面可以判断电荷在电场中移动时静电力做功的情况。
(3)由于等势面和电场线垂直,若已知等势面的形状分布,可以绘制电场线,从而确定电场大体分布。
(4)由等差等势面的疏密,可以定性地确定某点场强的大小。2.几种常见电场的等势面
(1)点电荷电场的等势面,如图1-4-1中虚线所示。图1-4-1
(2)等量异种电荷的电场的等势面,如图1-4-2甲所示,过两点电荷连线中点的中垂面是一个等势面。图1-4-2 (3)等量同种电荷的电场的等势面,如图1-4-2乙所示。
(4)匀强电场的等势面,是与电场线垂直的,间隔相等且相互平行的一簇平面,如图1-4-3所示。图1-4-33.关于等势面的说法,正确的是 (  )
A.电荷在等势面上移动时,由于不受电场力作用,
所以说电场力不做功
B.在同一个等势面上各点的场强大小相等
C.两个不等电势的等势面可能相交
D.若相邻两等势面的电势差相等,则等势面的疏密
程度能反映场强的大小答案:D解析:电荷在等势面上移动时,静电力与等势面垂直,静电力不做功,A错误;在同一等势面上各点的电势相等,但场强大小不一定相等,B错误;等差等势面越密的地方,电场越强,D正确;等势面相交处其电势相等,故不等电势的等势面不可能相交,C错误。 [例1] 有一带负电的点电荷,从电场中的A点移动到B点时,克服电场力做功6×10-4 J,从B点移动到C点,电场力做功9×10-4 J,求:
(1)若以A为零势能点,点电荷在B、C两点的电势能各为多少?点电荷在A、C两点的电势能之差为多少?
(2)若以B为零势能点,点电荷在A、C两点的电势能各为多少?在A、C两点的电势能之差为多少?[审题指导] 解答本题时应注意以下两点:
(1)点电荷的电势能与零势能点的选取有关。
(2)点电荷在电场中两点间电势能的差值与零势能的选取无关。 [解析] (1)以A为零势能点时,由题意可知,把点电荷从B点移动到A点,
电场力做功W1=6×10-4 J,
所以点电荷在B点的电势能为EpB=W1=6×10-4 J,
把点电荷从C点移动到A点,电场力做功等于把点电荷从C点移动到B点、再从B点移动到A点电场力做功的代数和,即W2=-9×10-4 J+6×10-4 J=-3×10-4 J
所以点电荷在C点的电势能为 EpC=W2=-3×10-4 J,
A、C两点的电势能之差
EpA-EpC=0-(-3×10-4 J)=3×10-4 J。
(2)以B为零势能点时,把点电荷从A点移动到B点,
电场力做功W1=-6×10-4 J,点电荷在A点的电势能为EpA=W1=-6×10-4 J,
从C点移动到B点,电场力做功W2=-9×10-4 J,点电荷在C点的电势能为EpC=W2=-9×10-4 J,
A、C两点的电势能之差
EpA-EpC=-6×10-4 J-(-9×10-4 J)=3×10-4 J。[答案] 见解析 (1)求解电荷的电势能时,往往是从电场力做功入手加以解决。
(2)判定电势能增减的方法:
①做功判定法:无论是哪种电荷,只要电场力做正功,电荷的电势能一定减少;只要电场力做负功,电荷的电势能一定增加。 ②电场线法:正电荷顺着电场线方向移动,电势能一定减小,逆着电场线方向移动,电势能一定增加;负电荷顺着电场线方向移动,电势能一定增加,逆着电场线方向移动,电势能一定减小。
③电性判定法:同种电荷靠近时电势能增大,远离时电势能减小;异种电荷靠近时电势能减小,远离时电势能增大。1.如图1-4-4所示,在点电荷
电场中的一条电场线上依次有
A、B、C三点,分别把+q和-q的试探电荷依次放在三点上,关于它们所具有的电势能E的正确说法是 (  )
A.放上+q时,它们的电势能EA>EB>EC
B.放上+q时,它们的电势能EAC.放上-q时,它们的电势能EA>EB>EC
D.放上-q时,它们的电势能EAEB>EC。
放上-q时,电荷从位置A→B→C,都是克服电场力做功,电荷的电势能应增大,即EA [例2] 有一个带电荷量q=-3×10-6 C的点电荷,从某电场中的A点移到B点,电荷克服静电力做6×10-4 J的功,从B点移到C点,静电力对电荷做9×10-4 J的功,问:
(1)AB、BC、CA间电势差各为多少?
(2)如以B点电势为零,则A、C两点的电势各为多少?电荷在A、C两点的电势能各为多少?[审题指导] 解答本题时应注意以下三点:
(1)电荷克服电场力做功的含义。
(2)电势差与电场力做功的大小关系。
(3)电势差与电势的关系。(2)若φB=0,由UAB=φA-φB得φA=UAB=200 V,
由UBC=φB-φC,
得φC=φB-UBC=0-(-300) V=300 V
电荷在A点的电势能
EpA=qφA=-3×10-6×200 J=-6×10-4 J
电荷在C点的电势能
EpC=qφC=-3×10-6×300 J=-9×10-4 J。[答案] (1)200 V -300 V 100 V
(2)200 V 300 V -6×10-4 J -9×10-4 J2.如图1-4-5所示为一匀强电
场,场强E=2×102 N/C,现让一
个电荷量q=4×10-8 C的负电荷
沿电场方向从M点移到N点,MN间
的距离x=30 cm。试求:
(1)电荷从M点移到N点电势能的变化;
(2)M、N两点间的电势差。图1-4-5答案:(1)增加了2.4×10-6 J (2)60 V [例3] (2011·江苏高考)一粒
子从 A 点射入电场,从 B 点射出,
电场的等势面和粒子的运动轨
迹如图1-4-6所示,图中左侧
前三个等势面彼此平行,不计粒
子的重力。下列说法正确的有 (  )
A.粒子带负电荷
B.粒子的加速度先不变,后变小
C.粒子的速度不断增大
D.粒子的电势能先减小,后增大图1-4-6 [解析] 根据电场线与等势面垂直并指向电势低的等势面,可大致画出电场线的形状,粒子在电场力的作用下轨迹向下弯曲,根据曲线运动的特点,可以说明电场力指向轨迹内侧,与场强方向相反,所以粒子带负电,A正确;等势面先是平行等距,后变得稀疏,则电场强度先是匀强电场,后场强变小,即电场力先不变,后变小,B正确;根据电场力做功W=qU,电场力做负功,所以粒子速度减小,C错误;电场力始终做负功,由功能关系可知,粒子的电势能始终增加,所以D错误。[答案] AB (1)根据带电粒子的运动轨迹分析有关问题时,隐含条件往往是电荷所受电场力方向确定。这是根据“带电粒子的运动轨迹一定夹在速度方向和合外力(这里是电场力)方向之间”得出的,分析问题时要注意挖掘隐含条件。
(2)等势面的疏密对应电场的弱强,并且等势面上各处均与该点的电场线垂直。3.如图1-4-7所示,图中实线表
示一匀强电场的电场线,一带负电
荷的粒子射入电场,虚线是它的
运动轨迹,a、b是轨迹上的两点,
若粒子所受重力不计,则下列判断中正确的是 (  )
A.电场线方向向下
B.粒子一定从a点运动到b点
C.a点电势比b点电势高
D.粒子在a点的电势能大于在b点的电势能图1-4-7解析:无论粒子从a点或者从b点射入电场,由于运动轨迹向下弯曲,说明粒子受电场力方向向下,可判明电场线的方向向上而不是向下,A错误;粒子既可以从a点运动到b点,也可以从b点运动到a点,B错误;由于顺着电场线方向电势降低,故有φa<φb,C错误;负电荷逆着电场线方向运动时电势能减小,顺着电场线方向运动时电势能增加,因而粒子在a点的电势能大于在b点的电势能,D正确。答案:D课件51张PPT。第3节第一章理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二知识点三考向一考向三随堂基础巩固课时跟踪训练考向二3.电场强度由电场本身决定,与放
入其中的电荷无关。
4.电场线是为了形象描述电场而引
入的假 想的线,其疏密程度表示电
场的强弱。[自学教材]1.电场的本质与性质 2.电场力
对电荷的作用力。
3.静电场
电荷周围产生的电场。电场静止[重点诠释] (1)在电场中的电荷,不论是静止的还是运动的,都受到电场力的作用。
(2)场与实物是物质存在的两种不同的形式。
(3)电荷间的相互作用是通过电场产生的。1.有关电场的下列说法正确的是 (  )
A.只要有电荷存在,电荷周围就一定存在着电场
B.电场是一种物质,它与其他物质一样,是不依赖我
们的感觉而客观存在的
C.电荷间的相互作用是通过电场产生的,电场最基本
的特征是对处在它里面的电荷有力的作用
D.电场是人为设想出来的,其实并不存在解析:电场是电荷周围客观存在的一种特殊物质,电荷间的相互作用是通过电场产生的,不是假想的,故A、B、C正确,D错误。
答案: ABC [自学教材]
1.检验电荷和场源电荷
(1)检验电荷:
①定义:用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的
电荷。
②特点:
a.检验电荷的电荷量要充分 ,放入电场之后不改变产生电场的带电体上的电荷分布,即不影响对原电场的研究。
b.体积要充分 ,可视为点电荷,在电场中的位置可以准确描述。小小 (2)场源电荷:
如果电场是由某个带电体激发产生的,那么该带电体所带的电荷也常称为场源电荷或源电荷。静电力 (3)单位:牛每库,符号 。
(4)方向:电场强度是矢量,规定某点电场强度的方向
跟正电荷在该点所受的静电力的方向 。负电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点电场强度的方向 。N/C相同相反 [重点诠释]个矢量相同,必须是大小和方向都相同,选项C中球面上各点的场强大小相同而方向不同,选项C错误。因电场中某点的电场强度的方向规定为正电荷在该点所受电场力的方向,若为负电荷,则受力方向与场强方向相反,选项D错误。答案:B
1.定义
用来形象直观地描述电场的曲线,曲线上任一点的
表示该点的电场强度的方向。
2.特点
(1)电场线是为了形象描述电场而假想的 ,实际并不存在。
(2)任意两条电场线 。[自学教材]切线线不相交 (3)电场线的 表示电场的强弱;电场线上某点的
表示该点电场的方向。
(4)电场线总是起自 (或 ),止于
(或 )。即电场线不闭合,在无电荷处不中断。 切线方向疏密程度正电荷无穷远处负电荷无穷远处3.几种常见电场的电场线画法 4.匀强电场中的电场线特点
间隔相等,彼此平行,电场强度大小处处相等,方向相同。[重点诠释] 1.电场线与电荷的运动轨迹
(1)电场线是为形象地描述电场而引入的假想曲线,规定电场线上某点的场强方向沿该点的切线方向,也就是正电荷在该点受电场力产生的加速度的方向。 (2)运动轨迹是带电粒子在电场中实际
通过的径迹,径迹上每点的切线方向
为粒子在该点的速度方向。结合力学知
识,可以知道物体的速度方向不一定与
加速度的方向一致,因此电场线不一定是粒子的运动轨迹。
(3)电场线与带电粒子运动轨迹重合的条件:
①电场线是直线;
②带电粒子只受静电力作用,或受其他力,但方向沿电场线所在的直线;
③带电粒子初速度为零或初速度方向沿电场线所在的直线。图1-3-1 2.电场线的疏密与场强的关系
(1)电场线越密,场强越大,电场线越疏,
场强越小。
(2)若只有一条直电场线,如图
1-3-2所示,则可分如下几种情况判断:
①若是正点电荷电场中的一根电场线,由点电荷场强公式可知 EA>EB;
②若是负点电荷电场中的一根电场线,则有EB>EA;
③若是匀强电场中的一根电场线,则有EA=EB。图1-3-23.如图1-3-3所示是静电场的一部分电场
线分布,下列说法中正确的是 (  )
A.这个电场可能是负点电荷的电场
B.点电荷q在A点处受到的电场力比在B点
处受到的电场力大
C.点电荷q在A点处的瞬时加速度比在B点处的瞬时加速
度小(不计重力)
D.负电荷在B点处所受到的电场力的方向沿B点切线方向图1-3-3答案:B [例1] 在真空中O点放一个点电荷
Q=+1.0×10-9 C,直线MN通过O点,
OM的距离r=30 cm,M点放一个点电
荷q=-1.0×10-10 C,如图1-3-4所示。求:
(1)q在M点受到的作用力。
(2)M点的场强。
(3)拿走q后M点的场强。
(4)M、N两点的场强哪点大?图1-3-4[审题指导] 解答本题时应注意以下三点:
(1)点电荷受到的作用力可由库仑定律求解。
(2)场强可用定义式或点电荷场强决定式求解。
(3)区别场源电荷与试探电荷。[答案] (1)1.0×10-8 N 方向沿MO指向Q
(2)100 N/C 方向沿OM连线背离Q
(3)100 N/C 方向沿OM连线背离Q
(4)M点答案:见解析试确定电荷Q的电场中场强大小为100 N/C的点的位置。 [例2] 如图1-3-5所示,直线是一
簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,
曲线是某一带电粒子通过电场区域时
的运动轨迹,a、b是轨迹上两点。若带电粒子运动中只受电场力作用,根据此图可以做出的判断是 (  )
A.带电粒子所带电荷的符号
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的加速度何处大
D.带电粒子在a、b两点的加速度方向图1-3-5[审题指导] 解答本题时应注意以下两点:
(1)电场线的疏密与电场强度大小的关系。
(2)运动轨迹与合力、速度的关系。[答案] BCD 分析此类问题首先要根据带电粒子的运动情况判断出受力情况;再把电场线方向、受力方向与电性相联系;然后把电场线疏密和受力大小、加速度大小相联系。一负电荷从电场中A点静止释放,只
受电场力作用,沿电场线运动到B点,
它运动的v—t图像如图1-3-6所示,
则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图1-3-7中的 (  )图1-3-6解析:由题图可知电荷的速度增加,加速度也增加,即所受的电场力(合外力)增加,电场强度也必定增加,且负电荷逆着电场线的方向运动,根据题图可以判断C选项符合要求,所以选项C正确。答案:C
图1-3-7 [例3] (2011·重庆高考)如图
1-3-8所示,电量为+q和-q的
点电荷分别位于正方体的顶点,正
方体范围内电场强度为零的
点有 (  )
A.体中心、各面中心和各边中点
B.体中心和各边中点
C.各面中心和各边中点
D.体中心和各面中心图1-3-8[答案] D
(1)电场强度的叠加遵循平行四边形定则,不仅点电荷的电场可以叠加,其他的任何电场的场强都能进行叠加,同样遵循平行四边形定则。
(2)等量同种、异种电荷的连线和中垂线上场强分布特点:
①等量异种电荷(如图1-3-9所示):
a.两电荷连线的中垂线上:各点
的场强方向为由正电荷的一边指向负
电荷的一边,且与中垂线垂直,O点
的场强最大,从O点沿中垂线向两边逐渐
减小,直至无穷远时为零;中垂线上任意一点a与该点关于O点的对称点b的场强大小相等,方向相同。图1-3-9 b.两电荷的连线上:各点场强的方向由正电荷沿两电荷的连线指向负电荷,O点的场强最小,从O点沿两电荷的连线向两边逐渐增大;两电荷的连线上,任一点c与关于O点对称点d的场强相同。 ②等量同种正电荷(如图1-3-10所示):
a.两电荷的连线的中垂线上:O点和
无穷远处的场强均为零,所以在中垂
线上,由O点的零场强开始,场强先
变大,后逐渐减小,到无穷远时减
小为零;中垂线上任一点a与该点关于O点的对称点b的场强大小相等,方向相反。(如图1-3-10所示)图1-3-10 b.两电荷的连线上:在两电荷的连线上,每点场强的方向由该点指向O点,大小由O点的场强为零开始向两端逐渐变大;任意一点c与该点关于O点的对称点d的场强大小相等,方向相反,如图1-3-10 所示。课件34张PPT。第一章第 6节理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一随堂基础巩固课时跟踪训练考向二第6节 电容器和电容[自学教材] 1.电容器
(1)定义:由两个彼此 又互相 的导体组成。
(2)平行板电容器:
①结构:由两块 的平行金属板组成。
②带电特点:两板带 电荷,分布在两板相对的内侧。某一极板所带电荷量的 规定为电容器的带电荷量。绝缘靠近彼此绝缘等量异种绝对值 (3)电容器的充、放电过程:
①充电:指使电容器带电的过程,充电电流流向
,充电后两极板带等量异种电荷。
②放电:指使充电后的电容器失去电荷的过程,放电电流流向 。
③充、放电过程中的能量变化。
电容器充电后,电容器中就储存了电能。将电容器两极连接,异种电荷通过放电中和,储存的电能就释放出来,转化为其他形式的能量,例如发光、发热等。正极板负极板储存电荷C/V10-610-12[重点诠释]1.电容器的充、放电过程图1-6-11.对电容C=Q/U,以下说法正确的是 (  )
A.电容器充电荷量越大,电容增加越大
B.电容器的电容跟它两极所加电压成反比
C.电容器的电容越大,所带电荷量就越多
D.对于确定的电容器,它所充的电荷量跟它两极板间
所加电压的比值保持不变解析:电容器的电容是由电容器本身的因素决定的,与电容器的带电荷量Q和两极间的电压无关。所以D对。答案:D
[自学教材]
1.实验探究:平行板电容器的电容与哪些因素有关?
(1)方法:采取 法,在电容器带电荷量Q不变的情况下,只改变电容器的极板正对面积S、板间距离d、板间电介质的介电常数ε中的一个量。
(2)静电计电势差的意义:由于静电计的金属球与其中一个极板相连,两者电势相等,静电计的金属外壳与另一个极板相连(或同时接地),两者电势相等。所以静电计的电势差实质上也反映了 的电势差的大小。控制变量电容器两极板间 2.常用电容器
(1)分类:
①按电介质分: 电容器、 电容器、陶瓷电容器、 电容器等。
②按是否可变分: 电容器、 电容器等。云母纸质电解可变固定 (2)电容器的额定电压和击穿电压:
①击穿电压:加在电容器两极板上的电压不能超过某一限度,超过这个限度,电介质将被 ,电容器损坏,这个极限电压称为击穿电压。
②额定电压:电容器能够 工作时的电压。电容器外壳上标的电压即是额定电压,这个值比击穿电压低。击穿长期正常 [重点诠释]2.(2012·福州高二检测)如图1-6-2所
示的实验装置中,平行板电容器的极板
A与一灵敏的静电计相接,极板B接地。
若极板B向上移动一点,由观察到的静电计指针变化作出平行板电容器电容变小的结论的依据是 (  )
A.两极板间的电压不变,极板上的电荷量变小
B.两极板间的电压不变,极板上的电荷量变大
C.极板上的电荷量几乎不变,两极板间的电压变小
D.极板上的电荷量几乎不变,两极板间的电压变大图1-6-2答案:D[答案] 150 μF 4.5×10-4 C 150 μF对于“1 000 pF,220 V”的云母电容器,下列说法中错误的
是 (  )
A.所带电荷量总是2.2×10-7 C
B.所带电荷量是1.0×10-7 C时,两极间电压是100 V
C.每当两极间电压增加10 V时,所带电荷量增加
1.0×10-8 C
D.使它所带电荷量增加ΔQ,两极间电压随之增加ΔU,
且ΔQ/ΔU=1.0×10-9 F答案:A [例2] 如图1-6-3所示,平
行板电容器与电压为U的直流电
源(内阻不计)连接,下极板接地,
开关S闭合时一带电油滴位于电
容器中的P点且恰好处于平衡状态。现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离,则 (  )
A.带电油滴将沿竖直方向向上运动
B.P点的电势将降低
C.带电油滴的电势能将不变
D.电容器的电容减小,极板带电量增大图1-6-3[审题指导] 解答本题时应注意以下三点:
(1)电容器始终与电源相连。
(2)板间距与场强的关系。
(3)板间距与电容大小的关系。 [解析] 电容器与电源相连,当上极板上移时,板间距离d增大,场强E=U/d减小,电场力减小,带电油滴将向下运动,A错;由U=Ed知,P与下极板电势差减小,P点电势降低,B对;由Ep=qφ以及粒子带负电可判断,电势能增加,C错;由C=Q/U知C减小,U不变,Q将减小,D错。[答案] B 讨论平行板电容器的相关问题时,首先要确定是保持电势差一定还是电荷量一定,然后根据电容器的结构变化确定其电容的变化,再根据电容的定义式和场强与电势差的关系进行讨论。若开关S接通一段时间后再断开,然后将上极板竖直向上移动一小段距离,则上述四个选项中正确的选项是______。
解析:开关S断开后,电容器上的电量保持不变,板间距d增大,电容器的电容减小,D错误。由Q=CU可知,板间电压增大,又因电量一定时,板间电场强度与距离无关,E不变,故带电油滴静止不动,A错误,由U=Ed可知,P与下极板间的电势差不变,φp不变,由Ep=qφp可知,带电油滴具有的电势能不变,C正确,B错误。答案:C课件34张PPT。第一章理解教材新知把握热点考向应用创新演练第1节知识点一知识点二知识点三考向一考向二随堂基础巩固课时跟踪训练1.自然界中有两种电荷,同种电荷相互
排斥,异种电荷相互吸引。
2.使物体带电的方式有三种:摩擦起
电、感应起电、接触起电,这三种起
电方式的实质都是电子在物体之间或
物体内部的转移。3.电荷既不会创生,也不会消灭,
在电荷的转移过程中,总量保持
不变。
4.元电荷电荷量e=1.6×10-19 C,
所有带电体的电荷量等于e或者e
的整数倍。[自学教材] 1.摩擦起电
通过 使物体带电的方法。
2.电荷的电性及作用
(1)电性:用丝绸摩擦过的玻璃棒带 ,用毛皮摩擦过的橡胶棒带 。
(2)作用:同种电荷相互 ,异种电荷相互 。摩擦正电负电排斥吸引 3.电荷量
(1)定义:电荷的多少,简称电量。
(2)单位:国际单位制中是库仑,符号:C。
常用单位及其换算关系:1 C=106 μC=109 nC。
4.原子的组成
原子由原子核和 组成,原子核由带正电的
和不带电的 组成。电子质子中子[重点诠释] 1.摩擦起电的实质
相互摩擦的物体间由于电子的得失而使物体分别带上等量异种电荷。起电的真正原因是物体之间电子的得失。
2.对摩擦起电的微观解释
不同的物质的原子核对外层电子的束缚和吸引力不同,两种不同的物质相互摩擦时,由于摩擦力做功,使得束缚能力弱的物体失去电子而带正电,吸引能力强的物质得到电子而带负电。1.关于摩擦起电现象,下列说法正确的是 (  )
A.摩擦起电现象使本没有电子和质子的物体中产生了
电子和质子
B.两种不同材料的绝缘体互相摩擦后,同时带上等量
异种电荷
C.摩擦起电,可能是因为摩擦导致质子从一个物体转
移到了另一个物体而形成的
D.丝绸摩擦玻璃棒时,电子从玻璃棒上转移到丝绸上,
玻璃棒因质子数多于电子数而显示带正电解析:摩擦起电实质是由于两个物体的原子核对核外电子的约束能力不相同,因而电子可以在物体间转移。若一个物体失去电子,其质子数比电子数多,我们说它带正电。若一个物体得到电子,其质子数比电子数少,我们说它带负电。使物体带电并不是创造电荷。
答案: BD [自学教材]
1.元电荷
一个电子所带电量的绝对值,是电荷的最小单位,记作:e= 。
2.电荷守恒定律
电荷既不能被创造,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。也就是说,在任何自然过程中,电荷的代数和是 的。1.6×10-19 C守恒 [重点诠释]
1.对元电荷的理解
(1)元电荷没有正负之分,但电子和质子的电量有正、负之分,电子或质子的电量大小等于元电荷,但不是元电荷。
(2)任何带电体所带电量均为元电荷的整数倍。 2.对电荷守恒定律的理解
(1)起电过程本质:微观带电粒子(如电子)在物体之间或物体内部转移,而不是创造电荷。
(2)守恒的广泛性:
电荷守恒定律同能量守恒定律一样,是自然界中最基本的规律,任何电现象都不违背电荷守恒定律,涵盖了包括近代物理实验发现的微观粒子在变化中遵守的规律。 3.完全相同的导体球接触带电时电量分配原则
形状、大小都相同的导体接触时会将电荷量平分。
(1)用带电量为Q的金属球与不带电的完全相同的金属球接触,每个小球带电量均为Q/2,且所带电荷的性质相同;
(2)用带电量为Q1的金属球与带电量为Q2的完全相同的金属球接触,若两球带同种电荷,则每个小球所带电量为总电量的一半。若两球带异种电荷,则先中和相同量的异号电荷,然后平分剩余电荷。2.一个带电小球所带电荷量为q,则q可能是 (  )
A.3×10-19 C       B.1.6×10-17 C
C.0.8×10-19 C D.9×10-19 C解析:任何带电体所带的电荷量只能是元电荷e=1.6×10-19 C的整数倍,由此可知,A、C、D均错误,B正确。答案:B 1.静电感应
当带电体靠近不带电的导体时,由于电荷的相互作用,使不带电的导体两端出现 电荷的现象。
2.感应起电
利用 使导体带电的方法。
3.感应起电的适用条件
感应起电只适用于 。绝缘体的电子因不能
而不能感应起电。异种静电感应导体自由移动[自学教材][重点诠释] 1.感应起电的实质
导体内部的电子在带电体电荷的作用下发生移动,从而使导体两端出现等量的异种电荷。 3.带电体为何能够吸引轻小物体
带电物体因带电对靠近它的轻
小物体中的电子有吸引力或排
斥力。即使轻小物体是绝缘体也会
由于电介质极化,使小物体靠近
带电体一端显示出与带电体相异的电荷,远离一端为同种电荷,如图1-1-1所示,这样,对异种电荷的吸引力大于对同种电荷的排斥力,从而能吸引轻小物体。图1-1-13.下列叙述正确的是 (  )
A.摩擦起电是创造电荷的过程
B.接触起电是电荷转移的过程
C.感应起电时,由于带电体和被感应导体不接触,
所以一定是产生了电荷
D.一对正负电子接触后,电荷会消失解析:摩擦起电、接触起电、感应起电都是电荷的转移,A、C错,B对,电子“湮灭”不是电子的消失,而是一个正电子结合一个负电子后整体不再显示电性,D错。答案:B [例1] 如图1-1-2所示,A、B为相
互接触的用绝缘支柱支持的金属导体,起
初它们不带电,在它们的下部贴有金属
箔片,C是带正电的小球,下列说法正确的是 (  )
A.把C移近导体A时,A、B上的金属箔片都张开
B.把C移近导体A,先把A、B分开,然后移去C,A、B上的金属箔片仍张开图1-1-2 C.先把C移走,再把A、B分开,A、B上的金属箔片仍张开
D.先把A、B分开,再把C移走,然后重新让A、B接触,A上的金属箔片张开,而B上的金属箔片闭合 [审题指导] 解答本题时应注意以下两点:
(1)A、B两点的电性和电量特点。
(2)先把C移走和先把A、B分开的区别。 [解析] 虽然A、B起初都不带电,但带正电的导体C对A、B内的电荷有力的作用,使A、B中的自由电子向左移动,从而使A端积累了负电荷,B端积累了正电荷,其下部贴有的金属箔片因为接触带电,也分别带上了与A、B同种的电荷。由于同种电荷间的斥力,所以金属箔片都张开,A正确。[答案] AB C只要一直在A、B附近,先把A、B分开,A、B将带等量异种的感应电荷,此时即使再移走C,因A、B已经绝缘,所带电荷量也不能变,故金属箔片仍张开,B正确。
但如果先移走C,A、B上的感应电荷会马上中和,不再带电,所以箔片都不会张开,C错。
先把A、B分开,再移走C,A、B仍然带电,但重新让A、B接触后,A、B上的感应电荷完全中和,箔片都不会张开,D错。 (1)感应起电成功的关键在于先分开导体,而不能先移走带电体。
(2)用感应起电的方法使物体带电,无论两物体的形状和大小是否相同,两物体总是带等量异号电荷。如图1-1-3所示,将带电
棒移近两个不带电的导体球,
两个导体球开始时互相接
触且对地绝缘,下述几种方法
中能使两球都带电的是 (  )
A.先把两球分开,再移走棒
B.先移走棒,再把两球分开
C.先将棒接触一下其中的一球,再把两球分开
D.棒的带电荷量不变,两导体球不能带电图1-1-3解析:带电棒移近两个不带电的导体球时,由于静电感应,甲、乙两球带上异种电荷,此时应先分开两球再移走带电棒,两球才能带电,A正确,B错误;先将棒接触一下其中一球,则两导体球分开后均带电,且电性相同,故C正确,D错误。答案:AC
[例2] 有两个完全相同的带电金属小球A、B,分别带电荷量为QA=6.4×10-9 C,QB=-3.2×10-9 C,让这两个小球接触,在接触过程中,电子如何转移?转移了多少个?
[审题指导] 解答本题时应注意以下两点:
(1)两个完全相同的金属小球,接触后平分总电量。
(2)参与转移的是导体中的自由电子。 [答案] 由B球转移到A球 3×1010若用一个不带电的相同小球C先后与A、B接触以后再分开,则A、B带电量各是多少?
解析:A与C接触后,平分总电量QA,故A球带电3.2×10-9 C,C球带电量为QC=3.2×10-9 C,C与B再接触后,总电量为0,故C与B分开后,C、B均不带电。答案:3.2×10-9 C 0
课件17张PPT。第一章第
7节理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点三考向三随堂基础巩固课时跟踪训练第7节 静电的应用及危害静电的应用:静电屏蔽、静电喷漆、
静电除尘、静电复印等。
静电的危害:雷鸣闪电、火花放电、静电放电引起的电磁干扰等。 1.静电的应用
(1)静电喷涂的工作原理:使精细的油漆液滴飞离喷嘴时带上同种电荷,彼此 ,并在 作用下飞向作为电极的工件。
(2)激光打印机的工作原理:利用正、负电荷互相 。[自学教材]排斥电场力吸引 2.静电的危害
(1)雷雨云的雷鸣闪电给人类造成巨大损失。
(2)静电火花点燃易燃物质引起 和火灾。
(3)静电放电引起电子设备的故障,造成 干扰。
(4)静电放电击穿集成电路和精密的电子元件,或促使元件老化,降低生产成品率。
(5)静电在工业中如电子工业、胶片和塑料工业、造纸印刷工业、纺织工业中等都会产生危害。爆炸电磁 3.静电危害的防止
(1)尽快导走多余电荷,避免静电积累。
(2)调节空气的 。
(3)在易燃、易爆气体和粉尘聚集的场所保持良好的
。通风湿度[重点诠释] 1.静电的产生过程
两种不同的物体相互摩擦可以起电,甚至干燥的空气与衣物摩擦也会起电。摩擦起的电在能导电的物体上可迅速流失,而在不导电的绝缘体如化纤、毛织物等物体上就不会流失而形成静电,并聚集起来,当达到一定的电压时就产生放电现象,产生火花并发出声响。 2.放电现象产生的原因
通常情况下空气是不导电的,但是如果电场特别强,气体分子中的正、负电荷受到方向相反的强电场力,有可能被“撕”开,这个现象叫做空气的电离,电离后空气中存在着负离子、正离子和自由离子,这些离子在强电场作用下加速运动,高速运动的离子撞击气体分子,使更多的分子电离,这时空气成为导体,于是产生了放电现象。3.专门用来运输柴油、汽油的油罐车,在它的尾部都装
有一条拖在地上的铁链,对铁链的作用,下列说法正确的是 (  )
A.让铁链与路面摩擦产生静电,使油罐车积累一定
的静电荷
B.让铁链发出声音,以引起其他车辆的注意C.由于罐体与油摩擦产生了静电,罐体上的静电被铁
链导入大地,从而避免了火花放电
D.由于罐体与油摩擦产生了静电,铁链将油的静电导
入大地,从而避免了火花放电解析:在运输柴油、汽油时,由于上下左右颠簸摇摆,造成油和油罐的摩擦而产生静电,汽车轮胎导电性能不好,难以把静电导入大地,所以用一条拖在地上的铁链就能避免静电的积累。所以只有C正确。答案:C [例3] (2011·广东高考)如图1-6-4
为静电除尘器除尘机理的示意图。尘埃
在电场中通过某种机制带电,在电场
力的作用下向集尘极迁移并沉积,以
达到除尘的目的。下列表述正确的是 (  )
A.到达集尘极的尘埃带正电荷
B.电场方向由集尘极指向放电极
C.带电尘埃所受电场力的方向与电场方向相同
D.同一位置带电荷量越多的尘埃所受电场力越大图1-6-4[审题指导] 解答本题时应注意以下两点:
(1)电场的方向一定由高电势端指向低电势端。
(2)尘埃吸附电子后带负电。 [解析] 集尘极与电源的正极相连带正电,放电极带负电,尘埃在电场力作用下向集尘极迁移,说明尘埃带负电荷,A项错误;电场方向由集尘极指向放电极,B项正确;带电尘埃带负电,因此所受电场力方向与电场方向相反,C项错误;同一位置电场强度一定,由F=qE可知,尘埃电荷量越多,所受电场力越大,D项正确。[答案] BD (1)静电现象应用的基本原理大部分是让带电的物质微粒在电场力作用下奔向并吸附到异性电极或带电体上,理解这一原理是解决这类问题的关键。
(2)强电场电离空气后,电子在电场力作用下向高电势运动,从而使微粒吸附电子而带负电。