第一章静电场章末总结

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1、第一章静电场章末总结知识体系构建I梳理核心要点理顺知识脉络俘仑定律{•电势电势差条件:真空中大小:F=I大小:£=(定义式),E=(决定式)〔方向:受力方向言义:表示电场、持点:不兰闭、不相交r垂直于等势面

2、E〃aEpB普解题方法探崔]师生互动探究总结规律方法一、电场的儿个物理量的求解思路1.确定电场强度的思路F(1)定义式:E—q(2)库仑定律:E二缪(真空屮点电荷).r(3)电场强度的叠加原理,场强的矢量和.(4)电场强度与电势差的关系:(限于匀强电场).(5)导体静电平衡时,内部场强为零即感应电荷的场强与外电场的场强等大反向E萨-E外(6)电场线(等势面)确定场强方向,定性确定场强.2.确定电势的思路E(1)定义式:—.q(2)电势与电势差的关系:Uab=a-b・(1)电势与场源电荷的关系:越靠近正电荷,电

3、势越高;越靠近负电荷,电势越低.(2)电势与屯场线的关系:沿屯场线方向,电势逐渐降低.(3)导体静屯平衡时,整个导体为等势体,导体表面为等势面.3.确定电势能的思路(1)与静电力做功关系:Wab二E”E加静电力做正功,电势能减小;静电力做负功,电势能增加.⑵与电势关系:E尸q”正电荷在电势越高处电势能越大,负电荷在电势越低处电势能越大.(3)与动能关系:只有静电力做功时,电势能与动能Z和为常数,动能越大,电势能越小.4.确定电场力的功的思路(1)根据电场力的功与电势能的关系「电场力做的功等于电势能的减少量,W

4、沪E/E划⑵应用公式WAB=qUAB计算:.符号规定是:所移动的电荷若为正电荷,q取正值;若为负电荷,q取负值;若移动过程的始点电势八高于终点电势b,f取正值;若始点电势a低于终点电势”%取负值.(3)应用功的定义式求解匀强电场中电场力做的功:W二qElcos・注意:此法只适用于匀强电场中求电场力的功.(4)由动能定理求解电场力的功:W电+W其他二Ea.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.【例1】电场屮有a、b两点,已知a二-500卜二15007,将带电荷量为q二-410光的点

5、电荷从b移到b时,电场力做了多少功?a、b间的电势差为多少?解析电场力做的功为:W“b二E丁E/qa-qb二-410七(-500-1500)^8IO-6Ja、b间的电势差为:Uab=a-b=-500V~500会-2000V.答案810-6J-2000V变式训练1如图1是一匀强电场,已知场强22102N/C.现让一个电荷量q二-410七的电荷沿电场方向从M点移到N点,MN间的距离1二30物试求:⑴电荷从M点移到N点电势能的变化;(2)M、N两点间的电势差.“-图1答案(1)2.410V(2)60V解析(1)由

6、电场力做的功等于电势能的变化量:E尸-W二-qE1二410-821020.3_6/、Wmn-2.410“戶2.4106J.(2)%二二川“沖1^+60V.q-410二、电场力做功与能量转化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.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)静电力只要做功,物体的电势能就要改变,

7、且静电力做的功等于电势能的减少量,W电二E刃-E^・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).(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Z和不变.【例2】一个带负电的质点,带电荷量为2.0109G在电场中将它由a移到b,除电场力Z外,其他力做功6.5IO-5J,质点的动能增加了8.510'5/,则a、b两点间的电势差厂b二•解析要求两点的电势差,需先求出在两点移动电荷时电场力做的功,而质点动能的变化对应合外力做的功.设电场力做的功为贮

8、“由动能定理得:Wab+W二EaWab=Ea-W=2.010-5J则厂10“V.q答案-l.oio4v变式训练2如图2所示,边长为L的正方形区域abed内存在着匀强电场.质量为m、电荷量为q的带电粒子以速度V。从&点进入电场,恰好从c点离开电场,离开时速度为v,不计重力,求电场强度大小.答案解析mv2-Vo~~2qL-根据动能定理得从a点到c点电场力做的功W=qEL所以22场强大小E』二。.三、处理

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