高三物理 电场 知识精讲 人教版教材.doc

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高三物理电场知识精讲人教版

一.本周教学内容：
电场

二.知识结构：

三.知识要点：
1.电荷及电荷守恒定律
（1）自然界中存在并只存在正、负两种电荷
元电荷：元电荷量C
（2）物体带电方法有三种：摩擦起电，接触起电，感应起电。
（3）电荷守恒定律：电荷既不能创造，也不能消失，它只能从一个物体转移到另一个物体，或从物体的这一部分转移到另一部分，在转移过程中总电荷数不变。
两完全相同的金属球接触后分开应平分它们原带净电荷的电量。
2.真空中库仑定律
（1）内容：在真空中两个点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
（2）公式：
适用条件：真空中、点电荷
3.电场强度、电场线
（1）电场：带电体周围存在着一种物质，叫电场。
（2）电场强度：放入电场中某一点的电荷受到电场力跟它的电量的比值，叫做这一点的电场强度。
（3）公式：
E是矢量，方向与正电荷在该点受力方向相同。
①适用于任何电场，电场中某点的场强是确定的。
②是真空中点电荷所形成的电场的决定式。
③是场强与电势差的关系式，只适用于匀强电场。
为两点间沿电场方向的距离。
④由于电场强度是矢量，当空间的电场是由几个点电荷共同激发的情况下，空间某点的E等于每个点电荷单独存在时所激发的电场在该点的场强的矢量和。
（4）电场线
在电场中画出一系列从正电荷出发到负电荷终止的曲线，使曲线上每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致，这些曲线叫电场线。
电场线的特点及匀强电场的特点。
理解几个典型电场的分布特点。
4.电势能、电势
（1）电势能：电荷在电场中，由于电场与电荷间相互作用，由位置决定的能量叫做电势能。
（2）电势：电势是描述电场能性质的物理量。

（3）等势面：在电场中，电势相等的点，组成的面叫等势面。
①等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷电场力不做功。
②等势面一定跟电场线垂直，而且电场线总是由电势高的等势面指向电势低的等势面。
③画等势面时，相邻两等势面间电势差相等，等势面密处电场强度较大，等势面疏处，电场强度较小。
5.电势差（电压）
（1）电势差：电场中两点的电势之差值叫做电势差。

（2）学习电势差的注意事项
电场中A点和B点间电势差与零势面的选取无关，
电势差的符号只表示量值比较关系
，∴
6.电容、电容器
（1）电容器：两个彼此绝缘又相互靠近的导体可构成一个电容器。
①电容器是储存电荷和电能的容器。
②两极板所带电荷等量异号，分布在两极板相对的内侧。
③电容器的带电量是指一个极板带电量的绝对值。
（2）电容：
定义：电容器所带的电荷量Q与两极板间的电势差U的比值叫电容器的电容。
定义式：国际单位：法拉
物理意义：表示电容器容纳电荷本领的物理量
（3）平行板电容器

带电平行板电容器两极间的电场可认为是匀强电场
7.静电屏蔽
（1）一个接地的空腔导体，腔外电场对腔内空间不产生影响，腔内带电体对腔外空间电场没有影响，这就是静电屏蔽。
（2）空腔导体未接地时，腔内带电体对腔外空间将产生影响。
8.电场的应用：带电粒子在匀强电场中的运动。
（1）带电粒子在电场中加速。
带电粒子在电场中加速，若不计粒子的重力，则电场力对带电粒子做功等于带电粒子动能的增量。

（2）带电粒子在匀强电场中的偏转
带电粒子以垂直于匀强电场的场强方向进入电场后，做类平抛运动。
①偏转问题的分析：已知、U。
如图所示：沿初速度方向带电粒子做匀速直线运动，运动时间，沿电场方向带电粒子做初速度为0的匀加速直线运动。

离开电场时的偏转量
离开电场时的偏转角

②对粒子偏角的分析：
若不同的带电粒子从静止经过同一加速电压，加速进入偏转电场（偏转电压为）
则那么
即粒子的偏角与粒子的、无关，它仅取决于加速电场和偏转电场。不同的带电粒子从静止经过同一电场加速后进入同一偏转电场后，它们在电场中的偏转角度总是相同的。
③粒子从偏转电场中射出时的偏距：

四.规律与技巧：
1.求解某些带电体电场强度的特殊方法：补偿法
2.求解带电体在电场中平衡问题。
3.电势能大小的比较方法。
4.电场力做功的计算。
5.电场中电势高低的判断。

【典型例题】
[例1]如图实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，、是轨迹上的两点，若带电粒子在运动中只受电场力作用，根据此图可作出正确的判断是（）
A.带电粒子所带电荷的符号
B.带电粒子在、两点的受力方向
C.带电粒子在、两点的速度何处大
D.带电粒子在、两点的电势能何处较大

解：由运动轨迹可以判断出：
带电粒子在运动过程中受到静电引力作用，在、两点的受力方向分别为沿过该点的电场线指向产生电场的源电荷，∴B正确。
带电粒子在