人教2019版物理必修三第9章 静电场及其应用章节复习19张PPT

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明析物理·模型解题
第九章
静电场及其应用
——章节复习
人教2019版
必修3第九章
一、电荷与电荷守恒定律
1.元电荷:最小的电荷量叫做元电荷,用e表示,e=①　1.60×10-19
C????,最早由
美国物理学家密立根测得。所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。
2.点电荷
当带电体间的距离比它们自身的大小大得多,以至于带电体的形状、大小
及②　电荷分布????对它们之间相互作用力的影响可以忽略不计时,这样的
带电体就可以看成是带电的点,叫做点电荷。类似于力学中的质点,也是一
种理想化的模型。
基础回顾
3.电荷守恒定律
(1)内容:电荷既不会创生,也不会消灭,它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,在转移的过程中,电荷的总量
③　保持不变????。
(2)当完全相同的带电金属球相接触时电荷的分配规律:同种电荷总量
④????平均分配????,异种电荷先中和后平分。
基础回顾
二、静电现象
1.三种起电方式的比较
2.静电平衡
(1)导体中(包括表面)没有⑤　电荷定向移动????的状态叫做静电平衡状态。
摩擦起电
感应起电
接触起电
产生
条件
两种不同绝缘体摩擦
导体靠近带电体
导体与带电体接触
现象
两物体带上等量异种电荷
导体两端出现等量异种电荷,且电性与原带电体“近异远同”
导体带上与带电体相同电性的电荷
原因
不同物质的原子核对核外电子的束缚能力不同而发生电子得失
导体中的自由电子受带正(负)电物体吸引(排斥)而靠近(远离)
自由电荷在带电体与导体之间发生转移
实质
电荷在物体之间或物体内部的转移
基础回顾
(2)处于静电平衡状态的导体的特点
a.内部场强E=0,其实质是感应电荷的电场的场强E感⑥　=????外电场在导体
内的场强E外(填“=”或“≠”)。表面场强的方向与该表面垂直。
b.表面和内部各点电势相等,即整个导体是一个等势体,导体表面是一个
⑦　等势面????。
c.导体内部没有电荷,电荷只分布在导体的外表面。
d.在导体外表面越尖锐的位置,电荷的密度越大,凹陷处几乎没有电荷。
3.静电屏蔽
(1)两种现象
内屏蔽:由于静电感应,导体外表面感应电荷的电场与外电场在导体内部任
一点的场强的叠加结果为零,从而外部电场影响不到导体内部,如图所示。
基础回顾
外屏蔽:由于静电感应,接地导体壳内表面感应电荷的电场与壳内电场在导
体壳外表面以外空间叠加结果为零,从而使接地的封闭导体壳内部电场对
壳外空间没有影响,如图所示。
(2)应用:有的电学仪器和电子设备外面套有金属罩,有的通信电缆的外面包有一层铅皮等都是用来起屏蔽作用的。
基础回顾
三、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⑧　电荷量????
的乘积成正比,与它们之间⑨　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:F=k?,式中的k=9×109
N·m2/C2,叫静电力常量。
3.适用条件:a.点电荷;b.真空中。
基础回顾
四、电场、电场强度
1.电场:电场是电荷周围存在的一种物质,电场对放入其中的电荷有力的作
用。静止电荷产生的电场称为静电场。
2.电场强度
(1)定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F与它的电荷量q的比值。
(2)公式:E=?。
思考:根据表达式E=?,能说场强E与q成反比,与F成正比吗?为什么?
提示:不能。因电场的场强大小决定于电场本身,而与试探电荷的受力和所
带电荷量无关。E=?为场强的定义式,非决定式。
　　(3)单位:N/C或V/m。
基础回顾
(4)矢量性:规定⑩　正电荷????在电场中某点所受电场力的方向为该点电场
强度的方向。
(5)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。
3.点电荷场强的计算式
(1)设在场源点电荷Q形成的电场中,有一点P与Q相距r,则P点的场强E=k
?。
(2)适用条件:真空中的点电荷形成的电场。
基础回顾
五、电场线
1.电场线及其特点
电场线
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,电场线不是实际存在的线,而是为了描述电场而假想的线
电场线
的特点
(1)电场线从正电荷出发,终止于负电荷(或无限远处);或从无限远处出发,终止于负电荷
(2)电场线在静电场中不相交,不相切
(3)在同一电场里,电场线?　越密????的地方场强越大
(4)电场线不是电荷的运动轨迹,一般不与运动轨迹重合
基础回顾
2.几种典型电场的电场线
?
3.电场线的用法
(1)利用电场线可以判断场强的大小
电场线的疏密程度表示场强的大小。同一电场中,电场线越密集处场强越大。
基础回顾
(2)利用电场线可以判定场强的方向
电场线的切线方向表示场强的方向。
(3)利用电场线可以判定场源电荷的电性及电荷量多少
电场线起始于带正电的电荷或无限远,终止于无限远或带负电的电荷。场
源电荷所带电荷量越多,发出或终止的电场线条数越多。
(4)利用电场线可以判定电势的高低
沿电场线方向电势是逐渐降低的。
(5)利用电场线可以判定自由电荷在电场中受力情况、移动方向等
先由电场线大致判定场强的大小与方向,再结合自由电荷的电性确定其所
受电场力,再分析自由电荷移动方向、形成电流的方向等。
基础回顾
例1.如图所示，空间中A、B、C三点的连线恰构成一直角三角形，且∠C＝30°，AB＝L，在B、C两点分别放置一点电荷，它们的电荷量分别是＋Q与－Q(静电力常量为k)．求斜边AC的中点D处的电场强度．
典例分析
典例分析
例2.如图所示，质量为m的带电小球用绝缘丝线悬挂于O点，并处在水平向左的匀强电场中，场强为E，球静止时丝线与竖直方向的夹角为θ，求：
(1)小球带何种电荷，电荷量是多少；
(2)若烧断丝线，则小球将做什么运动？(设电场范围足够大)
典例分析
典例分析
例1.质量为m的小球A在绝缘细杆上，杆的倾角为α.小球A带正电，电荷量为q.在杆上B点处固定一个电荷量为Q的正电荷，将小球A由距B点竖直高度为H处无初速度释放．小球A下滑过程中电荷量不变．不计A与细杆间的摩擦，整个装置处在真空中．已知静电力常量为k、重力加速度为g.A、B间的距离足够大．求：
?(1)A球刚释放时的加速度是多大；
(2)当A球的动能最大时，求此时A球与B点的距离．
典例分析
典例分析
科学是可以解答的艺术！