高二物理第一章《静电场》PPT复习课件
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高二物理竞赛静电场复习课件
《静电场》复习
两条实验定律 ●库仑定律
●叠加原理
两个出发点
●电荷受力 ●电场力作功
两个物理量
● 电场强度 ●电势能
两个基本性质 ● 高斯定理
●环路定理
1
三、 有介质时的高斯定理
2
E
S
dS
1 ε0
(Q0
Q')
Q'
εr εr
1
Q0
E dS
Q0
S
ε0εr
S 0r E dS Q0
电容率 ε ε0εr
4 π 0 R1 R2
＋ ＋
R2
＋
＋
R1 ＋ r ＋
＋
18
Q 11
U
( )
4 π 0 R1 R2
C
Q U
4π0
R1R2 R2 R1
R2
C 4π 0 R1
孤立导体球电容
＋
＋
＋
＋
R1 ＋
＋r ＋
R2
＋
19
例4 两半径为R的平行长 2R 直导线，中心间距为d，且
dR, 求单位长度的电容.
解 设两金属线的电荷线
密度为
o
E E E
λ
λ
2 π0x 2 π0(d x)
E
P
x
x dx
d
20
d R
U R Edx
2R
dR 1 (
1 )dx
2π0 R x d x
E
ln d R ln d
π0
R π0 R
oP
x
x dx
C π ε0
U ln d R
d
21
三 电容器的并联和串联
两条实验定律 ●库仑定律
●叠加原理
两个出发点
●电荷受力 ●电场力作功
两个物理量
● 电场强度 ●电势能
两个基本性质 ● 高斯定理
●环路定理
1
三、 有介质时的高斯定理
2
E
S
dS
1 ε0
(Q0
Q')
Q'
εr εr
1
Q0
E dS
Q0
S
ε0εr
S 0r E dS Q0
电容率 ε ε0εr
4 π 0 R1 R2
＋ ＋
R2
＋
＋
R1 ＋ r ＋
＋
18
Q 11
U
( )
4 π 0 R1 R2
C
Q U
4π0
R1R2 R2 R1
R2
C 4π 0 R1
孤立导体球电容
＋
＋
＋
＋
R1 ＋
＋r ＋
R2
＋
19
例4 两半径为R的平行长 2R 直导线，中心间距为d，且
dR, 求单位长度的电容.
解 设两金属线的电荷线
密度为
o
E E E
λ
λ
2 π0x 2 π0(d x)
E
P
x
x dx
d
20
d R
U R Edx
2R
dR 1 (
1 )dx
2π0 R x d x
E
ln d R ln d
π0
R π0 R
oP
x
x dx
C π ε0
U ln d R
d
21
三 电容器的并联和串联
高中物理静电场课件.ppt
(2)本质：仍然是静电感应，使导体内表面感应电荷 与壳内电荷在导体壳表面以外空间叠加结果为零。
[名师点睛] 处于静电平衡的导体，内部场强为零， 但电势不一定为零。
2．将悬挂在细线上的带正电的
小球A放在不带电的金属空心球C内
(不和球壁接触)，另有一个悬挂在
细Hale Waihona Puke 上的带负电的小球B向C靠近，图1－7－7
(2)静电屏蔽： ①定义：当金属外壳达到静电平衡时，内部 没有 电 场，因而金属的 外壳 会对其内部起 屏蔽 作用，使它内 部不受 外部电场 影响的现象。 ②应用：电子仪器和电子设备外面都有 金属壳 ，通 信电缆外面包有一层 金属网 ，高压线路的检修人员要穿 屏蔽服 等，都是利用静电屏蔽现象消除外电场的影响。
(4)导体上电荷的分布： ①处于静电平衡状态的导体，内部没有电荷，电荷只 分布在 外表面上 。 ②在导体表面，越尖锐的位置，电荷的密度(单位面 积的电荷量) 越大 ，凹陷的位置 几乎无 电荷。
[关键一点] 人与大地都是导体，在人触摸导体的过 程中，带电体、人、大地组成一个新导体，地球往往是新 导体的远端。
3．(对应要点二) 如图1－7－9所示，
绝缘金属球壳的空腔内有一带
电小球，现在球壳左侧放一带
电小球A，下列说法正确的是( ) A．A球对球壳内的电场不影响
图1－7－9
B．由于静电屏蔽，球壳内没有电场
C．球壳内外表面均没有电荷
D．由于球壳接地，空腔内的电场对外部也没有影响
解析：由于金属球壳接地，对内外电场都有屏蔽作用，故 A、D对，球壳外表面没有电荷，因为空腔内有带电体， 所以空腔内有电场，内表面有感应电荷，故B、C错。 答案：AD
带负电小球P在M点产生的场强大于在N点产生的场强，而 导体内部的合场强处处为零，那么导体上的感应电荷在M 点产生的附加电场的场强就大于在N点产生的附加电场的 场强，故选项C正确，选项D错误。 答案：AC
高中物理课件第一章 静电场 1-8
知 识 点
1
学
8 电容器的电容
业 分
层
测
评
知 识 点
2
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学习目标
1.知道电容器的概念，认识常见的电 容器，通过实验感知电容器的充、放 电现象．(重点) 2．理解电容的概念及定义方法，掌 握电容的定义、公式、单位，并会应 用定义式进行简单的计算．(难点) 3．了解影响平行板电容器大小的因 素，了解平行板电容器的电容公式． (重点) 4．知道改变平行板电容器电容大小 的方法.
极板间的场强 减小
能量转化 其他能转化为电能
电能 转化为其他能
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3.电容
(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 式为__C_＝__UQ____.
比值 ，公
(2)物理意义：表示电容器 容纳电荷本领 的物理量． (3)单位：1 F＝ 106 μF＝ 1012 pF.
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图 1-8-1
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1．电容器是一种常用的电子元件，对电容器认识正确的是 ( ) 【导学号：08160057】
A．电容器的电容表示其储存电荷的能力 B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比 C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比 D．电容的常用单位有 μF 和 pF,1 μF＝103 pF
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知识脉络
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电容器和电容
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2．电容器的充放电过程
过程
充电过程
示意 图
放电过程
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定义 使电容器 带电 的过程 中和掉电容器所带 电荷 的过程
1
学
8 电容器的电容
业 分
层
测
评
知 识 点
2
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学习目标
1.知道电容器的概念，认识常见的电 容器，通过实验感知电容器的充、放 电现象．(重点) 2．理解电容的概念及定义方法，掌 握电容的定义、公式、单位，并会应 用定义式进行简单的计算．(难点) 3．了解影响平行板电容器大小的因 素，了解平行板电容器的电容公式． (重点) 4．知道改变平行板电容器电容大小 的方法.
极板间的场强 减小
能量转化 其他能转化为电能
电能 转化为其他能
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3.电容
(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 式为__C_＝__UQ____.
比值 ，公
(2)物理意义：表示电容器 容纳电荷本领 的物理量． (3)单位：1 F＝ 106 μF＝ 1012 pF.
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图 1-8-1
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1．电容器是一种常用的电子元件，对电容器认识正确的是 ( ) 【导学号：08160057】
A．电容器的电容表示其储存电荷的能力 B．电容器的电容与它所带的电荷量成正比 C．电容器的电容与它两极板间的电压成正比 D．电容的常用单位有 μF 和 pF,1 μF＝103 pF
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知识脉络
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电容器和电容
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2．电容器的充放电过程
过程
充电过程
示意 图
放电过程
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定义 使电容器 带电 的过程 中和掉电容器所带 电荷 的过程
高中物理第1章静电场章末总结课件选修31高二选修31物理课件
2．分解的思想：带电体在电场和重力场的复合场中，若做类 平抛或其他曲线运动，都可以考虑分解的思想，把它分解为两个分 运动，可使问题简单化．
12/13/2021
第十五页，共二十六页。
3．功能关系：带电体在电场运动的过程(guòchéng)中伴随做功和各种能
量的转化，由于静电力做功与路径无关，这给动能定理和能量守恒定律提供 了广阔的平台．
12/13/2021
第十七页，共二十六页。
A．tb<ta<tc<td C．ta＝td<tb<tc
【答案(dáàn)】D
B．tb＝tc<ta＝td D．tb<ta＝td<tc
【解析】根据四个微粒所受电场力的情况，可以判断出： 竖直方向上的加速度关系为 ab>aa＝ad>ac，又由 h＝21ayt2 得 tb<ta ＝td<tc，应选 D.
答案：C
12/13/2021
第十四页，共二十六页。
解题策略
分析解决电场中运动的三种视角
1．力和运动的关系：带电体的运动情况取决于它的受力情况及 初始状态，准确分析带电体的受力情况是解题前提(qiántí)，通过受力分 析可判断带电体的运动性质及运动轨迹，从力和运动的角度进行分析 是解决带电体在电场中运动问题的最基本方法．
第二十四页，共二十六页。
2021/12/13
第二十五页，共二十六页。
内容 总结 (nèiróng)
章末总结。(3)应用功的定义(dìngyì)式求解匀强电场的电场力做功：W＝qElcos θ.。1．带电的物体 在电场中具有电势能，同时还具有动能和重力势能等机械能，用能量守恒观点处理问题是常见的方
章末总结(zǒngjié)网络
12/13/2021
第十五页，共二十六页。
3．功能关系：带电体在电场运动的过程(guòchéng)中伴随做功和各种能
量的转化，由于静电力做功与路径无关，这给动能定理和能量守恒定律提供 了广阔的平台．
12/13/2021
第十七页，共二十六页。
A．tb<ta<tc<td C．ta＝td<tb<tc
【答案(dáàn)】D
B．tb＝tc<ta＝td D．tb<ta＝td<tc
【解析】根据四个微粒所受电场力的情况，可以判断出： 竖直方向上的加速度关系为 ab>aa＝ad>ac，又由 h＝21ayt2 得 tb<ta ＝td<tc，应选 D.
答案：C
12/13/2021
第十四页，共二十六页。
解题策略
分析解决电场中运动的三种视角
1．力和运动的关系：带电体的运动情况取决于它的受力情况及 初始状态，准确分析带电体的受力情况是解题前提(qiántí)，通过受力分 析可判断带电体的运动性质及运动轨迹，从力和运动的角度进行分析 是解决带电体在电场中运动问题的最基本方法．
第二十四页，共二十六页。
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第二十五页，共二十六页。
内容 总结 (nèiróng)
章末总结。(3)应用功的定义(dìngyì)式求解匀强电场的电场力做功：W＝qElcos θ.。1．带电的物体 在电场中具有电势能，同时还具有动能和重力势能等机械能，用能量守恒观点处理问题是常见的方
章末总结(zǒngjié)网络
高中物理 第1章 静电场 1.8 电容器的电容课件1高二选修31物理课件
解： C1:C2=3:2 Q1:Q2=3:1
C
Q U
, 则U
Q C
可以推出U1:U2=2:1
电子从负极板到达正极板，W=Eu,可以算出
W1:W2=2：1。
12/10/2021
第三十二页，共四十四页。
7.有两个平行板电容器，它们的电容之比为3：
2，带电荷量之比是3:1，如果有两个电子分别从两 个电容器的负极板达到正极板，则这两个电子的动 能(dòngnéng)增量是多少？
S
AC
Q
U
Q
12/10/2021
第九页，共四十四页。
电容器的放电(fàng diàn)
如图，用导线把充电器的两极板接通，两极板上的电荷 中和，电容器又不带电了，这个过程叫做放电。从灵敏电流 (diànliú)计上而已观察到短暂的放电电流(diànliú)。放电后，两极 板间不再有电场，电场能转化为其他形式的能量。
12/10/2021
第二十三页，共四十四页。
可变电容器
可变电容器由两组 铝片组成，固定(gùdìng)的 一组铝片叫做定片，可 以转动的一组铝片叫做 动片。转动动片，使两 组铝片的正对面积发生 变化，电容就随着改变。
12/10/2021
第二十四页，共四十四页。
注意
加在电容器两极(liǎngjí)板上的电压不能超过某一 限度，超过这个限度，电介质会被击穿，电容器损 坏，这个极限电压成为击穿电压。
～
～～
2.1
11 8
12/10/2021
第十九页，共四十四页。
提示
（1）若电容器保持与电源(diànyuán)相连接，则两极板 间电势差保持不变，即U不变。
（2）若电容器与电源断开，则电容器的带带电荷量
高二物理竞赛静电场PPT(课件)
1F 106 F 1012 pF
电介质中的电场
电介质
是折射率很大、导电能力很差的绝缘体。
是折射率很大、导电能力很差的绝缘体。均匀极化的电介质放入电场后，
介质表面上出现极化电荷（束缚电荷）， ( 为该处附近导体的电荷荷面密度)，
实验证明，在各向同性介质内，
电荷 在静电场中从 点经某一路径移到 点，
a
点电荷电场中任意点 P处的电势
理论证明，电介质表面出现极化面电荷，面电荷密度
电荷 在电场中某点的电势能 与 成正比，
为 内分子电偶极矩 的矢量和 电场力所做的功就是电势能改变的量度， (设无穷远处为电势零点) 等势面与电场线处处正交。
UP
并等于等效电容器两极板上的电荷。
是折射率很大、导电能力很差的绝缘体。
E /0
( 为该处附近导体的电荷荷面密度)，
方向垂直导体表面。
电容
电容是表征导体或导体组储电能力的物理量。 只与导体本身形状大小及周围介质有关， 与带电多少及是否带电无关。
孤立导体的电容
CQ U
Q 为孤立导体所带的电量； U 为孤立导体相对于无穷远处的电势
电容器的电容
把电量 Q 从极板 B 移到极板 A 后， AB间有电势差 U U A UB ， 它与 Q 成正比，比值 Q / U ，为电容器的电容
在 a点和 点b 的电势能， 我们定义 Q0从 a点移到 b点时，
电场力所做的功等于其电势能的减少量，即
b
Wa Wb Aab Q0 E dl
a
电势能与重力势能相似，是一个相对的量。
为了表明电荷在电场中某一点势能的大小， 必须有一个作为参考的标度。
通常在电荷分布于有限区域内时， 我们规定无限远处的电差来说，
电介质中的电场
电介质
是折射率很大、导电能力很差的绝缘体。
是折射率很大、导电能力很差的绝缘体。均匀极化的电介质放入电场后，
介质表面上出现极化电荷（束缚电荷）， ( 为该处附近导体的电荷荷面密度)，
实验证明，在各向同性介质内，
电荷 在静电场中从 点经某一路径移到 点，
a
点电荷电场中任意点 P处的电势
理论证明，电介质表面出现极化面电荷，面电荷密度
电荷 在电场中某点的电势能 与 成正比，
为 内分子电偶极矩 的矢量和 电场力所做的功就是电势能改变的量度， (设无穷远处为电势零点) 等势面与电场线处处正交。
UP
并等于等效电容器两极板上的电荷。
是折射率很大、导电能力很差的绝缘体。
E /0
( 为该处附近导体的电荷荷面密度)，
方向垂直导体表面。
电容
电容是表征导体或导体组储电能力的物理量。 只与导体本身形状大小及周围介质有关， 与带电多少及是否带电无关。
孤立导体的电容
CQ U
Q 为孤立导体所带的电量； U 为孤立导体相对于无穷远处的电势
电容器的电容
把电量 Q 从极板 B 移到极板 A 后， AB间有电势差 U U A UB ， 它与 Q 成正比，比值 Q / U ，为电容器的电容
在 a点和 点b 的电势能， 我们定义 Q0从 a点移到 b点时，
电场力所做的功等于其电势能的减少量，即
b
Wa Wb Aab Q0 E dl
a
电势能与重力势能相似，是一个相对的量。
为了表明电荷在电场中某一点势能的大小， 必须有一个作为参考的标度。
通常在电荷分布于有限区域内时， 我们规定无限远处的电差来说，
人教版高二物理选修3-1第一章静电场第7节静电现象的应用课件(共29张PPT)
B．带电现象的本质是电子的转移，中性物体得到多余电子就 一定带负电，失去电子就一定带正电
C．工人在高压作业时穿的工作服中间夹有一层细金属丝编织 的网，是为了使人体所在空间保持电势为零
D．避雷针是通过尖端放电中和了云层中的电荷是利用了尖端 放电原理
3.如图所示，一个枕形导体AB原来不带电，将它放在一个负 点电荷的电场中，点电荷的电荷量为Q，与AB中心O点的距 离为R。由于静电感应，在导体A、B两端分别出现感应电荷。 当达到静电平衡时，（ ）
5.静电屏蔽应用： ①电学仪器和电子设备外面套有金属罩 ②野外高压线上方还有两条导线与大地相连，形成稀疏的金 属“网”，都是利用静电屏蔽现象清除外电场的影响。 ③通信电缆版面包一层铅皮 ④高压带电作业人员穿金属网衣 ⑤通讯工具在钢筋结构房屋中接收信号弱
6.两种典型的静电屏蔽现象 ①外屏蔽：如图所示，空腔导体内部电场强 度处处为零。外部电场对内部仪器没有影响。 ②全屏蔽：如图所示，如果空腔导体接地，即使内部有带电体 存在，这时内表面感应的电荷与带电体所带的电荷的代数和为 零，而外表面产生的感应电荷通过接地线流 入大地。外界对壳内无法影响，内部带电体 对外界的影响也随之而消除，所以这种屏蔽 叫做全屏蔽。
2.那些电离的电荷与导体尖端的电荷符号相反的粒子，由于 被吸引而奔向尖端，与尖端上的电荷中和，相当于导体从尖 端失去电荷，这个现象叫做尖端放电。
3.避雷针是利用尖端放电避免雷击的一种设施。 它是一个或几个尖锐的金属棒，安装在建筑物 的顶端，用粗导线与埋在地下的金属板连接， 保持与大地的良好接触。 4.尖端放电会导致高压设备上电能的损失，所以高压设备 中导体的表面应该尽量光滑。夜间高压线周围有时会出现 一层绿色光晕，俗称法中正确的是（
）
A．干燥天气里脱化纤衣物时常常会看到火花，听到劈啪声