高中物理人教选修3-1课件 第1章末小结
电场强度
• [特别提醒]场强为零的点，电势、电势能不一 定为零；电势为零的点，场强不一定为零， 电势能一定为零；电势能为零的点，场强不 一定为零，电势一定为零。
•
如图所示，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，则下列说法正确 的是( )
• A．a、b、c三点的电势大小关系是φa>φb>φc • B．a、b、c三点的电场强度大小关系是 Ea>Eb>Ec • C．a、b间的电势差Uab等于b、c间的电势差 • D．某检验点电荷在a、b、c三点的电势能大 小关系是E >E电势能 由电场本身决 由电场本身 由电荷量和 决 由电场本 定，其大小有 的两点决 该点电势两 定 身决定， 相对性，与参 定，与参考 者决定，与 因 与试探电 考点的选取有 点的选取及 参考点的选 素 荷无关 关，与试探电 试探电荷无 取有关 荷无关 关 匀强电场中UAB＝φA－φB＝Ed；电势沿电场强度方向 降低得最快； 联系 Ep WAB φ＝ q ，UAB＝ q ；WAB＝ΔEpAB＝EpA－EpB
半径r＝ y2＋l2 2＝0.15m v2 Qq 由库仑定律和匀速周运动规律得：k 2 ＝m r r mv2r 得：Q＝ kq ＝1.04×10－8C
• 答案：0.03m 0.12m 如图 负电 1.04×10－8C • 点评：由粒子的受力情况，准确判断出粒子 的运动轨迹，是解决此类问题的突破口。
成才之路 ·物理
人教版 ·选修3-1
路漫漫其修远兮 吾将上下而求索
第一章 静电场
第一章
章末小结
1
知 识 结 构
2
规 律 方 法
4
考 题 探 析
3
触 及 高 考
5
临 场 练 兵
知识结构
规律方法
电势能 • 一、电场强度、电势、电势差、电势能的 描述电荷在电场中 描述静电场 描述电场 描述电场 比较 意义 的能量，表示电荷 力的性质 能的性质 做功本领 做功本领大小 F Ep WAB 定义 Ep＝qφ E＝ q φ＝ q UAB＝ q 标量，有正负，正 矢量，方向 标量，有 标量，有 负由电势正负和电 矢 与放在该点 正负，正 正负，正 荷正负共同决定， 标 的正电荷的 负只表示 负表示电 简记为：正正得 性 受力方向相 大小 势高低 正，负负得正，正 同 负得负
• 3．相关规律：力的平衡条件，即F合＝0或Fx ＝0，Fy＝0。牛顿第二定律F合＝ma或Fx＝ max，Fy＝may，运动学公式，如匀变速直线 运动速度公式、位移公式等，平抛运动知识 、圆周运动知识等。
•
(四川雅安中学2013～2014学年高 二上学期期末)如图所示，两平行金属板A、 B长8cm，两板间距离d＝8cm，A板比B板电 势高300V，一带正电的粒子电荷量q＝10－ 10C，质量m＝10－20kg，不计粒子的重力作 用，沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场， 初速度v0＝2×106m/s，粒子飞出平行板电场 后经过界面MN、PS间的无电场区域后，进 入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域，( 设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的 影响)，已知两界面MN、PS相距为12cm，D 是中心线RO与界面PS的交点，O点在中心线 上，距离界面PS为9cm，粒子穿过界面PS最
(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远？到 达PS界面时离D点多远？ (2)在图上粗略画出粒子运动的轨迹。 (3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小。
规范解答：带电粒子穿过界面MN时偏离中心线的距离， 即侧向位移： 1 2 1qU L 2 y1＝ at ＝ md( ) ＝0.03m 2 2 v0 带电粒子离开电场时的速度即穿过PS进入点电荷电场的 速度： vx＝v0＝2×106m/s；vy＝at＝qUL/mdv0＝1.5×106m/s
• 二、用动力学观点解决带电体在电场中的运 动 • 1．带电的物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，在诸多力的作用下物体可能处于平 衡状态，静止或做匀速直线运动；物体也可 能所受合力不为零，做匀变速运动或变加速 运动。 • 2．处理这类问题，就像处理力学问题一样， 首先对物体进行受力分析(包括电场力)，再
• 三、用能量观点解决带电体在电场中的运动 • 1．带电的物体在电场中具有一定的电势能， 同时还可能具有动能和重力势能等，用能量 的观点处理问题是一种简便的方法。处理这 类问题，首先要进行受力分析以及各力做功 的情况分析，再根据做功情况选择合适的规 律列式求解。常用的规律有动能定理和能量 守恒定律。
2 6 v＝ v2 x＋vy ＝2.5×10 m/s
vy 3 此时的速度方向与水平方向成θ角tanθ＝v ＝ 4 x
• 带电粒子在离开电场后将做匀速直线运动打 在PS上的a点(如图)，设a点离中心线的距离 为y：则y＝y1＋y2＝y1＋l1tanθ＝0.12m
a点与点电荷所在位置的连线与PS的夹角为β，则 l2 3 tanβ＝ y ＝ 4 所以β＝θ， 带电粒子进入点电荷的电场时，速度方向与点电荷对粒 子的库仑力方向垂直， 由题意可以判断出：该带电粒子在穿过界面PS后将绕点 电荷Q作匀速圆周运动。带正电的粒子必定受到Q的吸引力， 所以Q带负电。
• 规范解答：电场线是沿直线的电场，通常有 如图所示几种情况
• 题中给出一条电场线，不一定是哪一种，因 此无法判断各点场强的大小，B错误；不论 是何种情况的电场，沿着电场线方向电势总 是降低的，即φa>φb>φc，故A正确；匀强电 场中(即第4种情况)Uab＝Ubc，非匀强电场中( 即前3种情况)只能根据U＝Ed定性分析，C错 误；因为不知道检验点电荷的正负，所以无 法判定点电荷在各点的大小，D错误。 • 答案：A • 点评：审题时应特别注意只有一条电场线， 无法判断周围电场线的情况。
• 2．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)静电力只要做功，物体的电势能就要改变 ，且静电力做的功等于电势能的减少量。如 果只有静电力做功，物体的动能和电势能之 间相互转化，总量不变(类似机械能守恒定律 )。 • (3)如果除了重力和静电力之外，无其他力做 功，则物体的动能、重力势能和电势能三者
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负电荷
创生
消灭
真空中静止的点电荷 正电荷
正电荷 保持不变
切线
较小 降低
较大
φA－φB
Ep q
电荷的始末位置
WAB q
电势 垂直
高
低
密
0 0
外
10－6 εS
4πkd
0
10－12
匀速直线பைடு நூலகம்动
匀加速直线运动
专题一 静电力作用下物体的平衡问题 1．同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引．库仑力与重力、 弹力一样，它也是一种基本力，因此一般的力学规律对它也适 用，在对物体进行受力分析时应一起分析在内． 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，其中仅多了一个静电力而已． 3．求解这类问题时，需应用有关力的平衡知识，在正确的 受力分析基础上，运用平行四边形定则、三角形定则或建立平 面直角坐标系，应用共点力作用下物体的平衡条件去解决．
答案：AD
专题三 用动力学观点处理带电体在电场中的运动 带电物体在电场中的运动综合了静电场和力学的知识，分 析方法和力学的基本相同．带电的物体在电场中除受到电场力 作用，还可能受到其他力的作用，如重力、弹力、摩擦力等， 在诸多力的作用下物体可能所受合力不为零，做匀变速运动或 变加速运动．处理这类问题，就像处理力学问题一样，首先对 物体进行受力分析(包括电场力)，再明确其运动状态，最后根 据所受的合力和所处的状态选择相应的规律解题． 相关规律：牛顿第二定律F合＝ma.运动学公式(如匀变速直 线运动速度公式、位移公式等)．平抛运动知识、圆周运动知识 等．
下面介绍常见的几种功能关系： (1)只要合外力做功不为零，物体的动能就要改变，合外力 做正功，动能增加；合外力做负功，动能减少．此类问题可以 使用动能定理求解．
人教版高中物理选修3-1第一章 章末小结 (共50张PPT)
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第一章 静电场
二、电场的能的性质的描述 1．电势的高低和电势能大小、正负的判定方法 (1)根据场源电荷判断 离场源正电荷越近，电势越高，正检验电荷的电势能 ( 为正值 ) 越大，负检
验电荷的电势能(为负值)越小。
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第一章 静电场
(黑龙江哈尔滨六中 2014～2015 学年高二下学期检测)如图，一半 径为 R 的圆盘上均匀分布着电荷量为 Q 的电荷，在垂直于圆盘且过圆心 c 的轴 线上有 a、b、d 三个点，a 和 b、b 和 c、 c 和 d 间的距离均为 R，在 a 点处有一 电荷量为 q(q>0)的固定点电荷。已知 b 点处的场强为零，则 d 点处场强的大小为 (k 为静电力常量) 导学号 50232234 ( B ) 3q A．k 2 R
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10q B．k 2 9R 9Q＋q D．k 9R2
Q＋q C．k 2 R
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第一章 静电场
解析： 由 b 点的合场强为零可得圆盘在 b 点的场强与点电荷 q 在 b 点的场强 q 大小相等、方向相反，所以圆盘在 b 点的场强大小为 Eb＝k 2，再根据圆盘场强 R q 10q 的对称性和场强叠加即可得出 d 点的场强为 Ed＝Eb＋k ＝k 2 ， 故选项 B 正 9R 3R2 确。
的特性决定，故不能认为E与F成正比、与q成反比。
(3)电场线不是电荷的运动轨迹，根据电场线的方向能确定电荷的受力方向 和加速度方向，不能确定电荷的速度方向和运动轨迹。
高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结
高中物理选修3-1电势能和电势知识点总结人教版选修3-1第一章静电场第4节《电势能和电势》一直是高二学生学习难点，我们要掌握好这一节的知识点。
下面是本人给大家带来的高中物理电势能和电势知识点，希望对你有帮助。
高中物理电势能和电势知识点一、电势差：电势差等于电场中两点电势的差值。
电场中某点的电势，就是该点相对于零势点的电势差。
(1)计算式(2)单位：伏特(V)(3)电势差是标量。
其正负表示大小。
二、电场力的功电场力做功的特点：电场力做功与重力做功一样，只与始末位置有关，与路径无关。
1. 电势能：电荷处于电场中时所具有的,由其在电场中的位置决定的能量称为电势能.注意：系统性、相对性2. 电势能的变化与电场力做功的关系(1)电荷在电场中具有电势能。
(2)电场力对电荷做正功，电荷的电势能减小。
(3)电场力对电荷做负功，电荷的电势能增大。
(4)电场力做多少功，电荷电势能就变化多少。
(5)电势能是相对的，与零电势能面有关(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。
)(6)电势能是电荷和电场所共有的，具有系统性。
(7)电势能是标量。
3. 电势能大小的确定电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处电场力所做的功。
三、电势电势：置于电场中某点的试探电荷具有的电势能与其电量的比叫做该点的电势。
是描述电场的能的性质的物理量。
其大小与试探电荷的正负及电量q均无关，只与电场中该点在电场中的位置有关，故其可衡量电场的性质。
单位：伏特(V)标量1. 电势的相对性：某点电势的大小是相对于零点电势而言的。
零电势的选择是任意的，一般选地面和无穷远为零势能面。
2. 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。
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.)4. 计算时EP,q, 都带正负号。
人教版高中物理新课标版选修3-1 第一章静电场(全章)(共164张PPT)[优秀课件资料]
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1.2《库仑定律》
教学目标
❖ （一）知识与技能 ❖ 1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定
律的含义及其公式表达，知道静电力常量． ❖ 2．会用库仑定律的公式进行有关的计算． ❖ 3．知道库仑扭秤的实验原理． ❖ （二）过程与方法 ❖ 通过演示让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得
BE
课堂训练
4、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 _负__电__荷_____ ．若手的接触点
改在A端，情况又如何_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
出库仑定律 ❖ （三）情感态度与价值观 ❖ 培养学生的观察和探索能力 ❖ 重点：掌握库仑定律 ❖ 难点：会用库仑定律的公式进行有关的计算 ❖ 教具：库仑扭秤(模型或挂图)．
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
早互实的库影作在验增仑响我用表大定两国的明而律点东定，增1电.汉性s电大w荷时规f荷，间期律之随作人,定间着用库们量的距力仑就讨作离的定掌论用的因律握电力增素2了荷随大.：sw电间着而f荷相电减间互荷小相作量。
为__1_.6_×__1_0_－_19_C__ ；一个电子的电量为_－__1_.6_×_ _1_0－__19_C_ ，一个质 子的电量为__1_.6_×__1_0_－_19_C__ ；任何带电粒子，所带电量或者等 于电子或质子的电量，或者是它们电量的整__数__倍__．最早测出 元电荷的数值的是美国物理学家密立根 ，这位科学家还测出 了电子电量和质量的比值，叫做电子的 比荷 。 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
2014版高中物理 第1章静电场章末归纳提升课件 新人教版选修3-1
设质点经过a点和b点时的动能分别为Eka和Ekb，有 1 2 Eka＝ mva④ 2 1 2 Ekb＝ mvb⑤ 2 根据动能定理有Ekb－Eka＝2rF⑥ 联立①②③④⑤⑥式得 1 E＝ (Nb－Na)⑦ 6q
r Eka＝ (Nb＋5Na)⑧ 12 r Ekb＝ (5Nb＋Na)⑨ 12
【答案】
静 电 场
静 电 场
静 电 场
静电力与平衡知识的综合
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已．
3．求解这类问题时，需应用有关力的平衡知识，在正确的 受力分析基础上，运用平行四边形定则、三角形定则或建立平面 直角坐标系，应用共点力作用下物体的平衡条件去解决．
4．由动能定理求解电场力的功：W电＋W其他＝ΔEk.即若已知 动能的改变和其他力做功情况，就可由上述式子求出电场力做的 功．
(2012· 上海高考)如图1－3，在竖直向下，场强为E 的匀强电场中，长为l的绝缘轻杆可绕固定轴O在竖直面内无摩擦 转动，两个小球A、B固定于杆的两端，A、B的质量分别为m1和 m2(m1＜m2)，A带负电，电荷量为q1，B带正电，电荷量为q2.杆 从静止开始由水平位置转到竖直位置，在此过程中电场力做功为 ________，在竖直位置处两球的总动能为________．
图 1－ 8
【解析】
小球在光滑轨道上做圆周运动，在a、b两点时，
静电力和轨道的作用力的合力提供向心力，由b到a只有电场力做 功，利用动能定理，可求解E及a、b两点的动能． 质点所受电场力的大小为 F＝qE① 设质点质量为m，经过a点和b点时的速度大小分别为va和 vb，由牛顿第二定律有 v2 a F＋Na＝m r ② v2 b Nb－F＝m r ③
人教版高中物理选修3-1第一章章末总结.docx
高中物理学习材料桑水制作章末总结第一部分题型探究静电力与平衡把质量m 的带负电小球A ，用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为Q 的带正电球B 靠近A ，当两个带电小球在同一高度相距r 时，绳与竖直方向成α角．试求：(1)A 球受到的绳子拉力多大？ (2)A 球带电荷量是多少？【思路点拨】(1)对小球A 受力分析，受重力、静电引力和绳子的拉力，根据三力平衡求出绳子拉力；(2)根据库仑定律求出小球A 的带电量．解析：(1)带负电的小球A 处于平衡状态，A 受到库仑力F ′、重力mg 以及绳子的拉力T 的作用，其合力为零．因此mg －Tcos α＝0，F ′－Tsin α＝0得T ＝mgcos α，F ′＝mgtan α.(2)根据库仑定律F ′＝k qQr 2，所以A 球带电荷量为q ＝mgr 2tan αkQ.答案：(1)A球受到的绳子拉力F′＝mgtan α(2)A球带电荷量是q＝mgr2tan αkQ小结：本题先根据平衡条件得到库仑力，再根据库仑定律求出B 球的带电量．►针对性训练1．用两根长度均为L的绝缘细线各系一个小球，并悬挂于同一点．已知两小球质量均为m，当它们带上等量同种电荷时，两细线与竖直方向的夹角均为θ，如图所示．若已知静电力常量为k，重力加速度为g.求：(1)小球所受拉力的大小；(2)小球所带的电荷量．解析：(1)对小球进行受力分析，如图所示．设绳子对小球的拉力为T ，则T ＝mgcos θ(2)设小球在水平方向受到库仑力的大小为F ，则F ＝mgtan θ，又因为：F ＝k Q 2r2，r ＝2Lsin θ所以Q ＝2Lsin mgtan θk. 答案：见解析 粒子在电场中的运动一带电的粒子射入一固定的点电荷Q 形成的电场中，沿图中虚线由a 点运动到b 点，a 、b 两点到点电荷的距离分别是r a 、r b ，且r a ＞r b ，若粒子只受电场力，则在这一过程中( )A ．粒子一定带正电荷B ．电场力一定对粒子做负功C ．粒子在b 点的电势一定高于a 点的电势D ．粒子在b 点的加速度一定小于在a 点的加速度【思路点拨】由于粒子运动的轨迹是远离电荷Q的，所以可以判断它们应该是带同种电荷；再由电场力的方向和粒子运动的方向的关系，可以判断做功的情况；根据电场线的疏密可以判断出场强的大小，进而可以判断出电场力和加速度的大小．解析：A.由粒子的运动的轨迹可以判断出粒子和点电荷Q之间的作用力是互相排斥的，所以它们应该是带同种电荷，但不一定就是带正电荷，所以A错误．B．由于粒子和点电荷Q之间的作用力是互相排斥的，而粒子是向着电荷运动的，也就是库仑力的方向和粒子运动的方向是相反的，由功的公式可以判断电场力一定对粒子做负功，所以B正确．C．由A的分析可知，不能判断Q带的电荷的性质，所以不能判断ab点的电势的高低，所以C错误．D．由于r a＞r b，根据E＝k Qr2可以判断a点的场强要比b点小，所以粒子在b点时受的电场力比较大，加速度也就大，所以D错误．答案：B小结：本题是对电场性质的考查，根据粒子的运动的轨迹判断出粒子和电荷Q所带的电荷的性质，是解决本题的关键，当然还要理解电场线与场强的关系．►针对性训练2．(多选)一带电粒子在正电荷形成的电场中，运动轨迹如图所示的abcd曲线，下列判断正确的是(BC)A．粒子带负电B．粒子通过a点时的速度比通过b点时大C．粒子在a点受到的电场力比b点小D．粒子在a点时的电势能比b点大解析：A.轨迹弯曲的方向大致指向合力的方向，知电场力背离正电荷方向，所以该粒子带正电．故A错误．B．从a到b，电场力做负功，根据动能定理，动能减小，a点动能大于b点动能，则a点速度大于b点的速度．故B正确．C．b点的电场线比a点电场线密，所以b点的电场强度大于a 点的电场强度，所以粒子在a点的电场力比b点小．故C正确．D．从a到b，电场力做负功，电势能增加．所以a点的电势能小于b点的电势能．故D错误．功能关系在电场中的运用如图所示，在点电荷＋Q的电场中有A、B两点，将质子和α粒子(带电荷量是质子的2倍，质量是质子的4倍)分别从A点由静止释放到达B点时，它们速度大小之比为多少？解析：质子和α粒子都是正离子，从A 点释放后将受电场力作用，加速运动到B 点，设AB 间的电势差为U ，根据动能定理得：对质子：q H U ＝12m H v 2H ①对α粒子：q αU ＝12m αv 2α ②由①②得v Hv α＝q H m αq αm H ＝21答案：将质子和α粒子分别从A 点由静止释放到达B 点时，它们的速度大小之比是2∶1.►针对性训练3．如图所示，一电子(质量为m ，电量绝对值为e)处于电压为U 的水平加速电场的左极板A 内侧，在电场力作用下由静止开始运动，然后穿过极板B 中间的小孔在距水平极板M 、N 等距处垂直进入板间的匀强偏转电场．若偏转电场的两极板间距为d ，板长为l ，求：(1)电子刚进入偏转电场时的速度v 0；(2)要使电子能从平行极板M 、N 间飞出，两个极板间所能加的最大偏转电压U max ′.解析：(1)在加速电场中，由动能定理有： eU ＝12mv 20－0①解①得：v 0＝2eUm.② (2)电子在偏转电场中做类平抛运动，有： 平行极板方向：l ＝v 0t ③ 垂直极板方向：y ＝12eU ′dm t 2④要飞出极板区：y ≤d2 ⑤联解③④⑤式得：U ′≤2d 2l 2U ，即U ′max ＝2d 2l 2U.⑥答案：见解析 创新探究有这样一种观点：有质量的物体都会在其周围空间产生引力场，而一个有质量的物体在其他有质量的物体所产生的引力场中，都要受到该引力场的引力(即万有引力)作用，这种情况可以与电场类比，那么，在地球产生的引力场中重力加速度，可以与电场中下列哪个物理量相类比( )A ．电势B ．电势能C ．电场强度D ．电场力解析：本题的情境比较新，引力场与电场是两个不同性质的场，但有可比性．引力场的特点是对处于引力场的有质量的物体有力的作用即F ＝mg ，g 为重力加速度，这是引力场中力的性质．而电场的特点是对处于电场的电荷有力的作用即F ＝Eq ，E 为电场强度．两者都是从力的角度显示场的重要性质．答案：C第二部分 典型错误释疑典型错误之一 忽视对电性的讨论真空中两个静止点电荷相距10 cm ，它们之间的相互作用力大小为9×10－4 N ，当它们合在一起时，成为一个带电量为3×10－8 C 的点电荷，问：原来两个电荷的带电量各为多少？【错解】根据电荷守恒定律：q 1＋q 2＝3×10－8 C ＝a ①根据库仑定律：q 1q 2＝r 2k F ＝（10×10－2）29×109×9×10－4 C 2＝1×10－15 C 2＝b以q 2＝bq 1代入①式得：q 21－aq 1＋b ＝0解得q 1＝12(a ±a 2－4b)＝12(3×10－8±9×10－16－4×10－15)C.【分析纠错】学生的思维缺乏全面性，因两点电荷有可能同号，也有可能异号．题中仅给出相互作用力的大小，两点电荷可能异号，按电荷异号计算．由q 1－q 2＝3×10－8 C ＝a. q 1q 2＝1×10－15 C 2＝b.得q 21－aq 1－b ＝0，由此解得：q 1＝5×10－8 Cq 2＝－2×10－8 C.典型错误之二 因错误理解直线运动的条件而出错如图所示，一粒子质量为m ，带电量为＋q ，以初速度v 与水平方向成45°角射向空间匀强电场区域，粒子恰做直线运动．求这匀强电场最小场强的大小，并说明方向．【错解】因粒子恰做直线运动，所以电场力刚好等于mg ，即电场强度的最小值为：E min ＝mg q.【分析纠错】因粒子恰做直线运动，说明粒子所受的合外力与速度平行，但不一定做匀速直线运动，还可能做匀减速运动．受力图如图所示，显然最小的电场强度应是：E min ＝mgsin 45°q ＝2mg2q，方向垂直于v 斜向上方．典型错误之三 因错误判断带电体的运动情况而出错质量为m 的物块，带正电Q ，开始时让它静止在倾角α＝60°的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平方向、大小为E ＝3mgQ 的匀强电场，如图所示，斜面高为H ，释放物体后，物块落地的速度大小为( )A.（2＋3）gHB.52gH C ．22gH D ．223gH 【错解】不少同学在做这道题时，一看到“固定光滑绝缘斜面”就想物体沿光滑斜面下滑不受摩擦力作用，由动能定理得：mgH ＋QEH2＝12mv 2，得v ＝（2＋3）gH 而错选A. 【分析纠错】其实“固定光滑绝缘斜面”是干扰因素，只要分析物体的受力就不难发现，物体根本不会沿斜面下滑，而是沿着重力和电场力合力的方向做匀加速直线运动，弄清了这一点，就很容易求得本题正确答案应是C.典型错误之四 因忽视偏转电场做功的变化而出错一个动能为E k 的带电粒子，垂直于电场线方向飞入平行板电容器，飞出电容器时动能为2E k ，如果使这个带电粒子的初速度变为原来的两倍，那么它飞出电容器时的动能变为( )A ．8E kB ．5E kC ．4.25E kD ．4E k【错解】当初动能为E k时，未动能为2E k，所以电场力做功为W ＝E k；当带电粒子的初速度变为原来的两倍时，初动能为4E k，电场力做功为W＝E k；所以它飞出电容器时的动能变为5E k，即B选项正确．【分析纠错】因为偏转距离为y＝qUL22mdv20，所以带电粒子的初速度变为原来的两倍时，偏转距离变为y4，所以电场力做功只有W＝0.25E k，所以它飞出电容器时的动能变为4.25E k，即C选项正确．。
人教版《高中物理选修3—1》PPT课件 第一节 电场强度
解： E=E1cos60° ＋E2cos60° =2E1cos60° =2kQ1cos60°/r2 代入数值得 EA=2.7×104N/C
课堂总结
１．知识与技能总结：比值方法：实验和理论探索发现：同一电
荷在电场中r 不同点，比值Ｆ／q一般不同， 不同电荷在电场中同一点，比值Ｆ／ q 相 同，而且和试探电荷 q 无关只与电场或场 源电荷有关．可用比值Ｆ／ q 来描述电场 的强弱和方向．
1.设：试探电荷的电荷量q=+5.0×10-9C，测得它在 电场中的A点受到的电场力为F=3.0×10-4N，
求：A点的场强是多大？ 解：E=F/q=3.0×10-4/5.0×10-9=6.0×104C
场强方向：水平向右
如果改用电荷量为q=-6.0×10-9C的试探 电荷，来确定该点的场强，场强会不会 改变？如果在A点不放试探电荷,场强为 多少?
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。
F 2.定义式： E q 3.单位：牛/库(N/C) 伏/米(V/m) 1 V/m=1N/C
4.方向：规定电场中某点的电场强度的方向与 正电荷在该点的受力方向相同.按照这个规定,负 电荷在电场中某点所受的静电力的方向跟该点 电场强度的方向相反.
如果空间中有几个点电荷同时存 电场的叠加原理 在，此时各点的场强是怎样的呢？
先求出点 电荷Q1在P 点产生的 场强E1
再求出点 电荷Q2在P 点产生的 场强E2
P点的场强，等于＋Q1在该点产生的场 强E1和Q2在该点产生的场强E2的矢量和．
在真空中有两个点电荷Q1=＋3.0×10-8C和Q2= －3.0×10-8C，它们相距0.1m，求电场中A点的场 强．（A点与两个点电荷的距离相等，r=0.1m）
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4．匀强电场中电场线分布特点(如图 1－3－6 所示)
图 1－3－6 电场线是平行、等间距的直线，电场方向与电 场线平行． 5．等量异种电荷和等量同种电荷连线上以及 中垂线上电场强度各有怎样的规律？
(1)等量异种点电荷连线上以中点 O 场强最小， 中垂线上以中点 O 的场强为最大；等量同种点电荷
(1)电场线与带电粒子在电场中的运动轨迹的 比较
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电场线
运动轨迹
(1)电场中并不存在， 是为研究电场方便而
人为引入的． (2)曲线上各点的切 线方向即为该点的场 强方向，同时也是正 电荷在该点的受力方 向，即正电荷在该点 产生加速度的方向
与电荷守恒定律并不矛盾.
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一、电荷基本性质的理解 【例 1】 绝缘细线上端固定，
图 1－1－3
下端悬挂一个轻质小球 a，a 的表面镀有铝膜；
在 a 的近旁有一绝缘金属球 b，开始时，a、b 都不
带电，如图 1－1－3 所示．现使 a、b 分别带正、
负电，则(
)
A．b 将吸引 a，吸引后不放开
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要点一 电场强度的理解 1．电场的最基本的性质是对放入其中的电荷 有力的作用，描述这一性质的物理量就是电场强 度．
2．电场强度是采用比值定义法定义的．即 E ＝Fq，q 为放入电场中某点的试探电荷的电荷量，F
为电场对试探电荷的静电力．用比值法定义物理量 是物理学中常用的方法，如速度、加速度、角速度、 功率等．
q1q 2 r2
,设想当
r→0
时,得出
F→∞的结论．从
数学角度这是必然的结论，但从物理的角
人教版高中物理选修3-1第一章知识点汇总
人教版高中物理选修3—1第一章知识点总结第一章 静电场第一节、电荷及其守恒定律1.自然界中的两种电荷（1） 正电荷和负电荷：把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷称为 正 电荷，用正数表示，则丝绸带 负点；把用毛皮摩擦过的硬橡胶棒所带的电荷称为 负 电荷，用负数表示，则毛皮带 正 电。
（2）电荷及其相互作用：同种电荷相互 排斥 ，异种电荷相互 吸引 ．原子核式结构：包括原子核（质子“带正电”）和核外电子（带负电）。
通常说物体不带电是指物体中的质子所带的 正电 与电子所带的 负电 在数量上相等，使整个物体对外不显电性。
（3）电荷守恒定律：电荷既不能 创造，也不能 消灭，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，在转移个人过程中，电荷的总量 保持不变。
2.三种起电方式（1）摩擦起电：两个相互绝缘的物体相互摩擦，使其中容易失去电子的物体由于失去电子而带 正电 ，而另一个得到电子的物体带 负点 。
原因：不同物质的原子核束缚电子的能力不同．结果：两个相互摩擦的物体带上了等量异种电荷．（2）感应起电：用静电感应的方法使物体带电，叫做感应起电．静电感应： 把一个带电的物体移近一个不带电的异体时，可以使导体带电的现象。
规律：近端感应异种电荷，远端感应同种电荷。
例 ：如图所示，导体棒AB 靠近带正电的导体Q 放置．A 端带 _负_ 电荷．B 端带_正_电荷 。
（3）接触起电：一个带电的导体靠近一个不带电的导体而是这个不带电的导体带电的现象。
强调：三种起电方式的实质：电子的转移 ；三种起电方式都不是创造了电荷，也不是使电荷消失，而是使物体中的正负电荷分开，使电荷从物体的一部分转移到另一部分，或从一个物体转移到另一个物体，转移过程中总量不变。
3．元电荷（1）电荷的多少叫做 电荷量 ．符号：Q 或q 单位：库仑 符号：C（2）人们把最小的电荷量叫元电荷，用e 表示。
电荷量e 的值：e=1.6×10-19C电子所带的电荷量的大小为e ，为负电；质子所带电荷量大小也为e ，但为正电。
2019年秋高中物理选修3-1人教版课件：第一章 本章总结提升
整合创新
[答案] CD
图1-T-3
整合创新
[解析] 静电力对小球做正功,电势能减少W2,选项A错误;
对小球和弹簧组成的系统,由功能关系知,机械能增加量等于静电力做的
功W2,选项D正确;
弹簧弹性势能、小球的电势能和小球的重力势能、动能四者之和保持不变,若小球 速度一直增大,则弹簧弹性势能、小球的电势能和小球的重力势能三者之和一直减
[答案] AD
[解析] 带电粒子由P点运动到Q
点,克服静电力做功,即静电力做 负功,所以电势能增加,由动能定 理可知,动能减少;由于条件不足, 不能确定电势和场强的大小关
系,选项A、D正确.
整合创新
例3 如图1-T-4所示,金属板A、B与电源相连,电源电压U=2 V,A、B 两板间距d=5 cm,B板接地.在两板间有a、b、c三点,其连线组成一直角 三角形,ab连线与A板垂直,ab长L1=3 cm,a点离A板L2=1 cm. (1)a、c间电势差为多少?
[答案] C
C.B点电荷一定带正电
D.此试探电荷在M处的电势能小于在N处的电势能
图1-T-1
整合创新
[解析] 根据两个等量异种点电荷A和B的电场特点可知,EM小于EN,选项A错 误;根据带负电的试探电荷仅受静电力作用的运动轨迹可知,B点电荷一定 带正电,M点电势小于N点电势,此试探电荷在M处的电势能大于在N处的
整合创新
类型二
电场中的功能关系
1.电场中的功能关系 (1)在电场中,若静电力对电荷做正功,则电荷的电势能减少,静电力对电荷做了多少 正功,电荷的电势能就减少多少;若静电力对电荷做负功,则电荷的电势能增加,电荷 克服静电力做了多少功,电荷的电势能就增加多少. (2)在电场中,当只有静电力做功时,电荷的动能与电势能的总和是不变的. (3)如果在电场中除了静电力做功外,还有重力做功,则电势能、动能和重力势能三 者之间可以相互转化,且三者的总和保持不变.这就是普遍的能量守恒定律在电场 中的具体应用.