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1、靜電場(chǎng)復(fù)習(xí)測(cè)試專題1、電場(chǎng)強(qiáng)度、電勢(shì)和電勢(shì)差的比較物理量?jī)?nèi)容項(xiàng)目電場(chǎng)強(qiáng)度E電勢(shì)電勢(shì)差U區(qū)別定義放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到的電場(chǎng)力跟它的電荷量的比值電荷在電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)能與它的電荷量的比值在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間移動(dòng)電荷時(shí),電場(chǎng)力所做的功跟電荷量的比值定義式方向規(guī)定為正電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向標(biāo)量,無(wú)方向標(biāo)量,無(wú)方向大小數(shù)值上等于單位電荷受到的力數(shù)值上等于單位正電荷具有的電勢(shì)能數(shù)值上等于單位正電荷從一點(diǎn)移到另一點(diǎn)時(shí),電場(chǎng)力所做的功物理意義描述電場(chǎng)的力的性質(zhì)描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)描述電場(chǎng)的能的性質(zhì)聯(lián)系①場(chǎng)強(qiáng)的方向是電勢(shì)降落最快的方向,但電勢(shì)
2、降落的方向不一定是場(chǎng)強(qiáng)的方向②電勢(shì)與場(chǎng)強(qiáng)大小之間不存在任何關(guān)系,電勢(shì)為零的點(diǎn),場(chǎng)強(qiáng)不一定為零;電勢(shì)高的地方,場(chǎng)強(qiáng)不一定大;場(chǎng)強(qiáng)為零的地方,電勢(shì)不一定為零;場(chǎng)強(qiáng)大的地方,電勢(shì)不一定高③場(chǎng)強(qiáng)的大小等于沿場(chǎng)強(qiáng)方向每單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)降落,即或U=Ed(勻強(qiáng)電場(chǎng))④電勢(shì)差等于電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)間的差,即2、電場(chǎng)強(qiáng)度的三個(gè)公式的區(qū)別區(qū)別公式物理含義引入過(guò)程適用范圍是電場(chǎng)強(qiáng)度大小的定義式,與F、q無(wú)關(guān),是反映某點(diǎn)電場(chǎng)的性質(zhì)適用于一切電場(chǎng)是真空中點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的決定式由和庫(kù)侖定律導(dǎo)出在真空中,場(chǎng)源電荷Q是點(diǎn)電荷是勻強(qiáng)電場(chǎng)中場(chǎng)強(qiáng)的決定式由F=qE和W=q
3、U導(dǎo)出勻強(qiáng)電場(chǎng)說(shuō)明:在選取物理公式時(shí)一定要注意公式的適用條件,應(yīng)用時(shí)還要理解公式中各量的物理意義.3、用“等分法”計(jì)算勻強(qiáng)電場(chǎng)中的電勢(shì)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,沿任意一個(gè)方向,電勢(shì)降落都是均勻的,故在同一直線上相同間距兩點(diǎn)間的電勢(shì)差相等.如果把某兩點(diǎn)間的距離等分為n段,則每段線段兩端點(diǎn)的電勢(shì)差等于原電勢(shì)差的1/n倍,像這樣采用這種等分間距求電勢(shì)的方法,叫做等分法.要點(diǎn)詮釋:(1)在已知電場(chǎng)中幾點(diǎn)的電勢(shì)時(shí),如果要求其他某點(diǎn)的電勢(shì),一般采用“等分法”在電場(chǎng)中找與待求點(diǎn)的電勢(shì)相同的等勢(shì)點(diǎn).等分法也常用在畫電場(chǎng)線的問(wèn)題中.(2)在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,相互平
4、行的相等的線段兩端點(diǎn)電勢(shì)差相等,用這一點(diǎn)可求解電勢(shì).a(chǎn)abacaEa圖1—6—3甲例1如圖1—6—3甲所示,a、b、c是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn),電場(chǎng)線的方向由a到c,a、b間的距離等于b、c間的距離,用、、和Ea、Eb、Ec分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度,可以判定()A.>>B.Ea>Eb>Ec圖1—6—3乙C.-=-D.Ea=Eb>Ec圖1—6—6圖1—6—5例2圖1—6—5中A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,已知AC⊥BC,∠ABC=600,BC=20cm,把一個(gè)電荷量q=10-5C的正電荷從A移到B,電場(chǎng)力做功為零;從B
5、移到C,電場(chǎng)力做功為-1.73×10-3J,則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向是()A.865V/m,垂直AC向左B.865V/m,垂直AC向右C.1000V/m,垂直AB斜向上D.1000V/m,垂直AB斜向下例3如圖1—6—5所示,ABCD是勻強(qiáng)電場(chǎng)中一正方形的四個(gè)頂點(diǎn),已知A、B、C三點(diǎn)的電勢(shì)分別是=15V,=3V、=-3V,由此可以推斷D點(diǎn)電勢(shì)是多少伏?4、平行板電容器中各物理量之間的關(guān)系電容器和電源連接如圖,改變板間距離、改變正對(duì)面積或改變板間電介質(zhì)材料,都會(huì)改變其電容,從而可能引起電容器兩板間電場(chǎng)的變化.這里一定要分清兩種
6、常見的變化:(1)電鍵K保持閉合,則電容器兩端的電壓恒定(等于電源電動(dòng)勢(shì))這種情況下(2)充電后斷開K,保持電容器帶電量Q恒定 這種情況下5、研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的兩條主要線索帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),是一個(gè)綜合電場(chǎng)力、電勢(shì)能的力學(xué)問(wèn)題,研究的方法與質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)相同,它同樣遵循運(yùn)動(dòng)的合成與分解、力的獨(dú)立作用原理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、功能原理等力學(xué)規(guī)律.研究時(shí),主要可以按以下兩條線索展開.(1)力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系——牛頓第二定律根據(jù)帶電粒子受到的電場(chǎng)力,用牛頓第二定律找出加速度,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式確定帶電粒子的速度、位移等.這條線索
7、通常適用于恒力作用下做勻變速運(yùn)動(dòng)的情況.(2)功和能的關(guān)系——?jiǎng)幽芏ɡ砀鶕?jù)電場(chǎng)力對(duì)帶電粒子所做的功,引起帶電粒子的能量發(fā)生變化,利用動(dòng)能定理或從全過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化,研究帶電粒子的速度變化,經(jīng)歷的位移等.這條線索同樣也適用于不均勻的電場(chǎng).6、研究帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的兩類重要的思維技巧(1)類比與等效電場(chǎng)力和重力都是恒力,在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)可與重力作用下的運(yùn)動(dòng)類比.例如,垂直射入平行板電場(chǎng)中的帶電粒子的運(yùn)動(dòng)可類比于平拋,帶電單擺在豎直方向勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)可等效于重力場(chǎng)強(qiáng)度g值的變化等.(2)整體法(全過(guò)程法)電荷間的相互作用是成
8、對(duì)出現(xiàn)的,把電荷系統(tǒng)的整體作為研究對(duì)象,就可以不必考慮其間的相互作用.電場(chǎng)力的功與重力的功一樣,都只與始末位置有關(guān),與路徑無(wú)關(guān).它們分別引起電荷電勢(shì)能的變化和重力勢(shì)能的變化,從電荷運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中功能關(guān)系出發(fā)(尤其從靜止出發(fā)末速度為零的問(wèn)題)往往能迅速找到解題入口