静电场复习PPT
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静电场复习课件 PPT
L≫a。略去（a/L）n（n≥2）项的贡献，
则两点电荷的合电场在M和N点的强度 （）
图1－1
A.大小之比为2，方向相反 B.大小之比为1，方向相反 C.大小均与a成正比，方向相反 D.大小均与L的平方成反比，方向相互垂直
解析：两电荷在 M 点的合电场为 EM＝L－kqa2－
L＋kqa2＝L42k－qLaa22，由于 L≫a，所以 EM＝4kLq3a，所以
注意：（1）受力分析时只分析性质力，不分析效果力；只 分析外力，不分析内力。
（2）平衡条件的灵活应用。
【例2】如图1－2所示， 在一电场强度沿纸面方向的匀 强电场中，用一绝缘丝线系一 带电小球，小球的质量为m， 电荷量为q，为了保证当丝线 与竖直方向的夹角为60°时， 小球处于平衡状态，则匀强电 场的场强大小可能为（ ）
图1－2
A.mgtaqn 60°
B.mgcoqs 60°
C.mgsiqn 60°
D.mqg
解析：取小球为研究对象，它受到重力 mg、丝线
的拉力 F 和电场力 Eq 的作用。因小球处于平衡状态，
则它受到的合外力等于零，由平衡条件知，F 和 Eq
的合力与 mg 是一对平衡力．根据力的平行四边形定
则可知，当电场力 Eq 的方向与丝的拉力方向垂直时，
电场力为最小，如图所示，则 Eq＝mgsin 60°，得最小 场强 E＝mgsiqn 60°。所以，选项 A、C、D 正确。
答案：ACD
反思领悟：本题考查了三力作用下的物体平衡 问题。通过矢量图示法求得场强E的最小值，便可迅 速求得场强E的大小和方向。
（2）由电场线的方向判断
【例3】如图1－3为一匀强电场， 某带电粒子从A点运动到B 点．在这一运动过程中克服重 力做的功为2.0J，电场力做的功 为1.5J。则下列说法正确的是 （） A.粒子带负电 B.粒子在A点的电势能比在B点 少1.5J
则两点电荷的合电场在M和N点的强度 （）
图1－1
A.大小之比为2，方向相反 B.大小之比为1，方向相反 C.大小均与a成正比，方向相反 D.大小均与L的平方成反比，方向相互垂直
解析：两电荷在 M 点的合电场为 EM＝L－kqa2－
L＋kqa2＝L42k－qLaa22，由于 L≫a，所以 EM＝4kLq3a，所以
注意：（1）受力分析时只分析性质力，不分析效果力；只 分析外力，不分析内力。
（2）平衡条件的灵活应用。
【例2】如图1－2所示， 在一电场强度沿纸面方向的匀 强电场中，用一绝缘丝线系一 带电小球，小球的质量为m， 电荷量为q，为了保证当丝线 与竖直方向的夹角为60°时， 小球处于平衡状态，则匀强电 场的场强大小可能为（ ）
图1－2
A.mgtaqn 60°
B.mgcoqs 60°
C.mgsiqn 60°
D.mqg
解析：取小球为研究对象，它受到重力 mg、丝线
的拉力 F 和电场力 Eq 的作用。因小球处于平衡状态，
则它受到的合外力等于零，由平衡条件知，F 和 Eq
的合力与 mg 是一对平衡力．根据力的平行四边形定
则可知，当电场力 Eq 的方向与丝的拉力方向垂直时，
电场力为最小，如图所示，则 Eq＝mgsin 60°，得最小 场强 E＝mgsiqn 60°。所以，选项 A、C、D 正确。
答案：ACD
反思领悟：本题考查了三力作用下的物体平衡 问题。通过矢量图示法求得场强E的最小值，便可迅 速求得场强E的大小和方向。
（2）由电场线的方向判断
【例3】如图1－3为一匀强电场， 某带电粒子从A点运动到B 点．在这一运动过程中克服重 力做的功为2.0J，电场力做的功 为1.5J。则下列说法正确的是 （） A.粒子带负电 B.粒子在A点的电势能比在B点 少1.5J
高考物理专题复习 专题六 静电场(共26张PPT)
W2q．的再点Ｗ将电ＡQ荷Ｂ1＝从Q2ｑC从点Ｕ无沿Ａ穷ＢC远B移处到移ＷB到Ａ点ＢC＝并点-固△．定E下pA．列B=最说E后法PA-将正EP一确B 电的荷有E 量U为-
本 规 律
其C．它Q公2从式无：穷（远1）处Ｕ移Ａ到ＢC＝点φ的Ａ－过φ程Ｂ中（所2）受匀电强场电力场做中的功W为 dq2EW d
专题六 静电场
江苏省邗江中学
主要公式
电场力、电场强度： F=qE
E=
F q
电场力做功、电势能公式：
F= K
qQ r2
E=
K
Q r2
ＷＡＢ＝ｑＵＡＢ
ＷＡＢ＝-△EpAB=EPA-EPB EPA =q φＡ
其它公式：（1）ＵＡＢ＝φＡ－φＢ
（2）匀强电场中
EU d
W qE d
电容公式： C Q
U
d qE
d
C.Q2从无穷远处移到C点的过程中 所受电场力做的功为2W
D.Q2在移到C点后的电势能为-4W
例+无电电q1穷的场场.(远2点强力0处电度做19（荷、功·江电固电、苏势定场电卷为在力势)0如A：能）点图公移F．所=式到q先示E：C将，点一A，EB电=此CE荷Fq为过PA量等=程q也边中φF为=Ａ三，K+角电qqrQ2的形场点，力电E电做=荷荷功K Qr量Q为2 1为从- 基
常见电场线
等势面特点
（1）在同一等势面上移动电荷时电场力不做功
（2）等势面一定与电场线垂直，即与场强方向垂直
（3）电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面
（4）等差等势面的疏密表示电场的强弱（等差等势面越 密的地方电场线越密，即场强越大)
常见等势面
例+无电电q1穷的场场.(远2点强力0处电度做19（荷、功·江电固电、苏势定场电卷为在力势)0如A：能）点图公移F．所=式到q先示E：C将，点一A，EB电=此CE荷Fq为过PA量等=程q也边中φF为=Ａ三，K+角电qqrQ2的形场点，力电E电做=荷荷功K Qr量Q为2 1为从- 基
静电场复习课件
2 力场
静电场可以通过电荷之间的相互作用来描述。它是一个空间中的向量场。
3 无电流
在静电场中，没有电流流动。此外，静电场的作用力与电荷间的距离成反比。
静电场的产生和性质
静电场的产生是由于电荷的分离和聚集。它具有以下特性：
电荷分离
静电场的产生涉及电荷的移 动和分离，可以通过摩擦、 接触和感应等方式实现。
2
电力线
电力线是用于表示静电场分布的虚拟线条，其密度表示电场强度的大小和方向。
3
等势线
等势线是连接具有相同电势的点的曲线，用于表示静电场中的等势分布。
静电场的作用和应用
静电场在许多领域都有重要应用：
实验教学
喷涂
通过实验，我们可以直观地观 和理解静电场的性质和行为。
静电场可以帮助将液体颗粒均 匀地附着到物体表面，例如喷 涂涂料。
静电场复习ppt课件
在本节课件中，我们将复习静电场的基本概念，包括定义、产生和性质。我 们还将探讨静电场的测量和表示方法，并介绍一些常见的实验和应用。最后， 我们将给出静电场的数学描述和计算方法，并总结要点。
什么是静电场？
静电场是由电荷引起的力场，它存在于没有电流流动的情况下。
1 电荷
电荷是产生静电场的基本粒子，可以是正电荷或负电荷。
场强
静电场的强度由电荷的数量 和距离决定。较高的电荷和 较近的距离将导致较强的静 电场。
电势
静电场的电势代表了在某点 处单位正电荷所具有的势能。 电势是描述静电场能量分布 的重要参数。
静电场的测量和表示
静电场可以使用不同的方法进行测量和表示：
1
电场计
电场计是一种用于测量电场强度的仪器，通常采用电荷感应原理进行测量。
电位差是描述电势能差和 电荷移动之间关系的物理 量。它可以用于计算电场 中的电荷移动。
静电场可以通过电荷之间的相互作用来描述。它是一个空间中的向量场。
3 无电流
在静电场中，没有电流流动。此外，静电场的作用力与电荷间的距离成反比。
静电场的产生和性质
静电场的产生是由于电荷的分离和聚集。它具有以下特性：
电荷分离
静电场的产生涉及电荷的移 动和分离，可以通过摩擦、 接触和感应等方式实现。
2
电力线
电力线是用于表示静电场分布的虚拟线条，其密度表示电场强度的大小和方向。
3
等势线
等势线是连接具有相同电势的点的曲线，用于表示静电场中的等势分布。
静电场的作用和应用
静电场在许多领域都有重要应用：
实验教学
喷涂
通过实验，我们可以直观地观 和理解静电场的性质和行为。
静电场可以帮助将液体颗粒均 匀地附着到物体表面，例如喷 涂涂料。
静电场复习ppt课件
在本节课件中，我们将复习静电场的基本概念，包括定义、产生和性质。我 们还将探讨静电场的测量和表示方法，并介绍一些常见的实验和应用。最后， 我们将给出静电场的数学描述和计算方法，并总结要点。
什么是静电场？
静电场是由电荷引起的力场，它存在于没有电流流动的情况下。
1 电荷
电荷是产生静电场的基本粒子，可以是正电荷或负电荷。
场强
静电场的强度由电荷的数量 和距离决定。较高的电荷和 较近的距离将导致较强的静 电场。
电势
静电场的电势代表了在某点 处单位正电荷所具有的势能。 电势是描述静电场能量分布 的重要参数。
静电场的测量和表示
静电场可以使用不同的方法进行测量和表示：
1
电场计
电场计是一种用于测量电场强度的仪器，通常采用电荷感应原理进行测量。
电位差是描述电势能差和 电荷移动之间关系的物理 量。它可以用于计算电场 中的电荷移动。
《静电场》复习课件
(2)3 m/s2
(3) 6L
返1回2
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。
返1回3
(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。
返1回0
[解析] (1)平衡时，物块受重力 mg，
电场力 qE，斜面的支持力 N 的作用，
如图 1－4 所示，有：qE＝mgtan37°
得：E＝mqgtan37°＝34mqg。
图1－4
返回11
(2)当 E′＝E2时，将滑块受力沿斜面方 向和垂直斜面方向正交分解，如图 1－5 所示，沿斜面方向，有：
(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。
返回5
Hale Waihona Puke [例 1] 如图 1－1 所示，在一沿
纸面方向的匀强电场中，用一绝
缘丝线系一带电小球，小球的质量
为 m、电荷量为 q。为了保证当丝线
返回9
[例 2] 如图 1－3 所示，光滑斜面倾
角为 37°。一质量为 m、电荷量为 q、
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7、电容器的电容
计算电容器电容的步骤： 定义：
q C VAB
q （1）设电容器两极板分别带电 和 （2）求极板间的场强分布
（3）求极板间的电势差
q
E dr
VAB
B
A
（4）由电容器电容定义计算 C 平行板电容器的电容
C
0S
d
2、了解介质对电场、对电容的影响： 练习题：例12-5
记住下列一些典型带电体的电势公式
① 点电荷
V
q 40 r
rR rR
q 4 R ② 均匀带电球面 0 V q 40 r
q
o
R
6、导体中的静电场
（1）导体静电平衡的条件 ① 导体内部场强处处为0，导体表面场强与表面垂直。 ② 整个导体是一个等势体，导体的表面是一个等势面。
S S
均匀电场中通过一平面 S 的电通量
E
平面 n 法矢
n
E
E 与 n 平行
e ES
E与 n 成 角 e ES cos
（3）真空中的高斯定理
高斯定理是关于静电场中，通过一闭合曲面的电通量与 该曲面内包围电荷的关系的一个定理。
高斯定理的数学表达式为
③ 无限大带电平面
q
o
R
④ 无限长带电直线
E
E 2 0
E rP
E 20 r
3、高斯定理
（1）电场线 （形象描述电场而假想的一些线）
规定: ① 电场线上任一点的切线方向表示该点场强的方向
②电场线的疏密表示该点处场强的大小
电场线的特点：
① 电场线起始于正电荷，终止于负电荷。
S
1 E dS
① 定理右边的 qi 是闭合面内包围电荷的代数和。闭合
0
q
i
i
外对该处的场强都有贡献。
面外的电荷对积分 E dS 无贡献。 s ② 定理左边的 E 是闭合面上 dS 处的合场强，电荷在内、在
即：闭合面外的电荷对空间各点的 E 有贡献，要影响闭合面 上各面元的 E 通量，但对闭合面的总通量无贡献。
1、利用导体静电平衡条件求电荷分布： 练习题：例12-1 ～12-3；习题12-5、6、16
（2）静电平衡下导体上电荷的分布 ① 导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面。 表面曲率越大（曲率半径越小）处，电荷面密度越大。 ② 空腔导体 * 腔内无电荷 静电平衡下，净电荷只分布在导体的外 表面，空腔内表面无电荷。 * 腔内有电荷 静电平衡下，空腔内外表面将感应出等 量的异号电荷。
高斯定理表明静电场是有源场
（4）用高斯定理求场强
条件：
S
1 E dS
0
q
i
i
电荷分布（场强分布）具有一定对称性 （球对称、轴对称或面对称）
步骤： （1）分析对称性； （2）取过场点的闭合曲面（球形或圆柱形）作为高斯面； （3）计算通过此闭合曲面的 E 通量； （4）找出闭合曲面包围的电荷，由高斯定理求得E 。
P
F E q0
电场中某点的电场强度等于单位正电荷在 该点受的电场力。 力方向。
E 是一个矢量, 方向为正电荷在该点的受
E 的单位 N /C 或 V / m 点电荷在电场中受到的电场力 F qE
电场强度定义式
2、电场强度的计算
(1)点电荷的场强公式
1 q q 0 ， 与 r 同方向 E E r 3 q 0 ， 与 r 反方向 E 40 r
a
E dl
电势差：
Vab Va Vb
Wab q0
b
b
a
E Байду номын сангаасl
电场力的功与 电势差的关系
a
E dl q0 ( Va Vb )
电势的计算
（1）场强积分法(定义法)
Va
a
b E dr , Vab E dr
真空中的静电场
1、电场强度的定义
2、电场强度的计算
3、电通量与高斯定理
4、电场力的功 电势能 5、电势的定义
6、导体中的静电场
7、电容器的电容
8、电场的能量
1、电场强度的定义
定义 P 点的电场，引入试验电荷 q0 于P 点
试验电荷的条件：
① 线度很小 ② 带电量很小
电场 q0
Ep
q0在 P点受电场的作用力与q0 的电量成正比, 但比值 F / q0与 q0 无关。
② 电场线不闭合，不相交。
③ 电场线密集处电场强，电场线稀疏处电场弱。 + + + + + + + + + 均匀电场的电场线
电场线为直线，且疏密相同
- - - - - - - - - -
（2）电场强度通量 e
垂直通过电场中某一面积的电场线条数，叫通过该面 积的电通量。 电通量的计算
S
e d E dS E cos dS
即：点电荷系在空间某点产生的场 强等于各点电荷单独存在时在该点 产生的场强的矢量和。
(2)点电荷系的场强 （场强叠加原理）
1 qi E r 3 i 40 ri
计 算 步 骤: ① 建立坐标
(3)电荷连续分布的带电体的场强 ② 带电体上任取电荷元 dq dl ③ 电荷元 dq 在P点的场强 ④ 把 dE 分解为 dEx 和dE y E x dE x , E y dE y
a
计算时, 必须知道从积分下限到上限场强的分布 （2）用电势叠加原理求电势 分立点电荷
qi V Vi 40 ri 1 1
dq V dV 40 r 1
连续分布带电体
qi V Vi 40 ri
5、利用电势叠加原理求电势：要记住：均匀带电球面的 电势分布。如：例11-16、11-17；习题11-6、11-7、 11-8、11-14
8、电场的能量
（1）带电电容器的能量
Q 1 1 2 We CV QV 2C 2 2
2
（2）电场的能量密度
1 2 we E 2
（3）电场的总能
We we dV
V
3、电容的定义；平行板电容器接上电源充电，插入介 质后Q、E、W如何变化： 练习题：例12-6；习题 12-8～10、13
l
电荷 q0在电场中a点的电势能
a q0Va q0
a
E dr
0
3、利用静电场的环路定理求场强的线积分：例11-11
4、点电荷电场中移动电荷，计算电场力做的功： 如 例11-12；思考题11-11；习题11-10, 11-15 5、电势的定义
Va
a
q0
的大小 dE
E Ex i E y j
dq dE 2 40 r
1
1、利用场强叠加原理求场强：要求记住：均匀带电球 面、无限长带电直线、无限大带电平面的场强公式。 练习题：习题11-3、11-11.
① 点电荷
E
q 40 r 2
rR rR
0 ② 均匀带电球面 E q 40 r 2
2、利用高斯定理求场强： 练习题：例11-7～10
4、电场力的功
电势能
b
把 q0在电场中从 a b 电场力的功
Wab q0
a
E dr q0 (Va Vb )
静电场力做功与路径无关，只与始末位置有关。静电场 是保守场-----静电场的环路定理 E dl 0