高中物理 14单元复习导学案 新人教版选修.doc

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1、九、单元复习［知识网络］电场静电场的基本性质和描述方法电场对带电粒子作用静电场的产生和本质两种电荷、电荷守恒、元电荷e=1.6×10-19C起电的方式和起电的本质真空中的库仑定律——F=kQ1Q2/r2任何电荷的周围都存在电场电场是一种特殊的物质，电荷间的作用都是通过电场传递的电场的基本性质1：对放入其中的电荷有力的作用。电场强度是描述电场力的性质的物理量。电场强度的定义式E=F/q。点电荷的电场强度E=KQ/r2。电场的基本性质2：电荷在电场中具有能量。电势、电势差是描述电场的能的性质的物理量。电势的定义式。引入电势的依据是电场力做功与路径无关。电场力做的正功等

2、于减少的电势能。电场力做的负功等于增加的电势能。在同一等势面上的两点间移动电荷电场力做功等于零。U=Ed电场强度与电势的联系（仅适用于匀强电场）电场的形象描述：电场线的方向就是电场的方向。电场线的疏密程度表示电场的强弱。电场线的方向就是电势降低得最快的方向。电场线一定与等势面垂直。电场对带电粒子的作用——加速和偏转电场对金属导体的作用——静电感应、静电屏蔽电容的定义C=Q/U=ΔQ/ΔU平行板电容器的电容——C=电容器的动态分析（关键是看清电压不变还是电量不变）　本章主要研究静电场的基本性质和带电粒子在电场中的运动。可以从（１）静电场的产生和本质；（２）电场的基本

3、性质；（３）电场对带电粒子的作用三个层次来理解和学习本章内容。　1．静电场的产生和本质自然界只有两种电荷：正电荷和负电荷。电荷既不能创造，也不能消失，起电的过程实质上是正、负电荷分离或迁移的过程。物体所带电荷量都是元电荷的整数倍。带电体周围空间存在电场。电场是一种客观存在的物质，电荷间的相互作用都是通过电场发生的。2．库仑定律真空中两点电荷间的相互作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间距离的平方成反比。F=kQ1Q2/r2３．电场强度和电场力电场强度是描述电场力的性质的物理量。定义E=F/q，规定正电荷在电场中的受力方向为电场方向。根据场强的定义：点电荷场强E=

4、kQ/r2。电场可用电场线形象、直观地反映电场的分布和强弱。电场线的特点：（１）从正电荷出发，终止于负电荷；（２）疏密程度表示电场的强弱；（３）不相交；（４）其上任一点的切线方向表示该点的场强方向；（５）跟等势面垂直；（６）沿电场线方向电势逐渐降低。4．电势、电势差、电势能电荷q在电场中移动时，电场力对电荷做的功WAB由起点A与终点B之间的电势差UAB决定。定义电势差UAB=WAB/q。电势是描述电场能的性质的物理量，定义电场中某点P的电势φP=EP/q，式中EP是电荷q在电场中P点具有的电势能。电场中A、B两点间的电势差UAB=φA-φB。电势和电势差都是标量，

5、但都可正、可负、可零：正电势高于负电势，负电势低于零电势；UAB>0表示A点电势高于B点电势；电势只具有相对意义，电势差却具有绝对意义。5．电容器两个彼此绝缘且有靠得很近的导体构成一个电容器。表示电容器容纳电荷本领的物理量是电容，定义电容C=Q/U。C的值由电容器本身结构决定，对平行板电容器。6．带电粒子在电场中的运动带电粒子的初始状态、受力特点决定了带电粒子在电场中的运动情况。处理问题的依据有：运动学公式、牛顿运动定律、动能定理和动量定理等。［范例精析］例1（2005年北京高考）真空中存在空间范围足够大的、水平向右的匀强电场。在电场中，若将一个质量为m、带正电的

6、小球由静止释放，运动中小球速度与竖直方向夹角为37°（取sin37°＝0.6，cos37°=0.8）。现将该小球从电场中某点以初速度v0竖直向上抛出。求运动过程中：（1）小球受到的电场力的大小及方向（2）小球从抛出点至最高点的电势能变化量（3）小球的最小动量的大小及方向。解析（1）根据题设条件，电场力大小Fe=mgtan37°＝mg电场力的方向水平向右（2）小球沿竖直方向做匀减速运动，速度为v，vy=v0－gt沿水平方向做初速度为0的匀加速运动，加速度为a，ax==g小球上升到最高点的时间t=,此过程小球沿电场方向位移为sx，sx=axt2=电场力做功W=Fxsx

7、＝mv02,小球上升到最高点的过程中，电势能减少mv02。（3）水平速度vx=axt，竖直速度vy=v0－gt小球的速度v=由以上各式得出g2t2－2v0gt+(v02－v2)=0解得当t=时，v有最小值vmin=v0此时vx＝v0,vy=v0,tanθ==，即与电场方向夹角为37°斜向上小球动量的最小值为pmin=mvmin＝mv0最小动量的方向与电场方向夹角为37°，斜向上。拓展带电粒子在电场中运动时，如果只求速度的大小，一般用动能定理解决；如果要求速度的大小和方向，一般用牛顿运动定律或者动量定理解决。ABCDOq图1-9-1Q例2（根据2000年江苏高考题改

8、编）如图1