【正文】 第六章 靜電場(chǎng) 主題 考試說明（ 要求 ） 教學(xué)指導(dǎo)意見（ 不要求 ） 電場(chǎng) 物質(zhì)的電結(jié)構(gòu)，電荷守恒 Ⅰ 靜電現(xiàn)象的解釋；點(diǎn)電荷 Ⅰ 計(jì)算感應(yīng)電荷的場(chǎng)強(qiáng)和靜電力 庫侖定律 Ⅱ 靜電場(chǎng) Ⅰ 電場(chǎng)強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng) Ⅱ 電場(chǎng)線；電勢(shì)能、電勢(shì) Ⅰ 電勢(shì)差 Ⅱ 勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 Ⅰ 帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) Ⅱ 只限于垂直電場(chǎng)方向入射且偏轉(zhuǎn)電極加恒定電壓的情形； 示波管 問題不涉及兩個(gè)偏轉(zhuǎn)電極同時(shí)加電壓的情形 常見電容器；電容器的電壓、電荷量和電容的關(guān)系 Ⅰ 不要求用電容的決定式進(jìn)行計(jì)算 第 1課時(shí) 電荷守恒定律 庫侖定律 問題： 下面各是什么儀器？其工作原理是什么？測(cè)什么？ 能測(cè)直流電壓嗎？ 能用電壓表測(cè)電容器兩端的電壓嗎？ 兩種電荷 2． [對(duì)感應(yīng)起電過程的理解 ]如圖 1所示， A、 B為相互接觸的用絕 緣支柱支持的金屬導(dǎo)體，起初它們不帶電，在它們的下部貼有 金屬箔片， C是帶正電的小球，下列說法正確的是 ( ) A．把 C移近導(dǎo)體 A時(shí)， A、 B上的金屬箔片都張開 B．把 C移近導(dǎo)體 A，先把 A、 B分開，然后移去 C， A、 B上的 金屬箔片仍張開 C．先把 C移走，再把 A、 B分開， A、 B上的金屬箔片仍張開 D．先把 A、 B分開，再把 C移走，然后重新讓 A、 B接觸， A上 的金屬箔片張開，而 B上的金屬箔片閉合 AB 題組扣點(diǎn) 深度思考 帶正電的導(dǎo)體 C對(duì) A、 B感應(yīng)起電 所以金屬箔片都張開， A正確． 先把 A、 B分開 ，此時(shí)即使再移走 C，因 A、 B已經(jīng)絕緣，故金屬箔片仍張開， B正確． 但如果 先移走 C， A、 B上的感應(yīng)電荷會(huì)馬上中和， C錯(cuò)． 重新讓 A、 B接觸后 ， A、 B上的感應(yīng)電荷完全中和，金屬箔片都不會(huì)張開， D錯(cuò)． 解析 圖 1 練習(xí)： 如圖所示 ,將帶電棒移近兩個(gè)不帶電的導(dǎo)體球甲、乙 ,兩個(gè)導(dǎo)體球開始時(shí)互相接觸且對(duì)地絕緣 ,下述幾種方法中能使 兩球都帶電的是 ( ) ,再移走帶電棒 ,再把兩個(gè)球分開 ,再移走帶電棒 ,再移走帶電棒 靜電感應(yīng) 靜電屏蔽 三個(gè)電場(chǎng)的區(qū)分 練習(xí)： 請(qǐng)用學(xué)過的電學(xué)知識(shí)判斷下列說法正確的是 A. 電工穿絕緣衣比穿金屬衣安全 B. 制作汽油桶的材料用金屬比用塑料好 C. 小鳥停在單根高壓輸電線上會(huì)被電死 D. 打雷時(shí)，呆在汽車?yán)锉却粼谀疚堇镆ｋU(xiǎn) 你還能舉出一些靜電現(xiàn)象的應(yīng)用嗎？ 題組扣點(diǎn) 深度思考 5． [庫侖力作用下的共線、平衡問題 ]兩個(gè)可自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷分別放在 A、 B 兩處，如圖 3所示． A處電荷帶正電荷量 Q1， B處電荷帶負(fù)電荷量 Q2，且 Q2＝ 4Q1，另取一個(gè)可以自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷 Q3，放在 AB直線上，欲使整個(gè)系統(tǒng)處 于平衡狀態(tài)，則 ( ) A． Q3為負(fù)電荷，且放于 A左方 B． Q3為負(fù)電荷，且放于 B右方 C． Q3為正電荷，且放于 A、 B之間 D． Q3為正電荷，且放于 B右方 圖 3 Q3平衡 23321331 rkrk ? 231321 rr, ?? 所以受力方向？ A 1．三個(gè)自由點(diǎn)電荷僅在它們系統(tǒng)的靜電力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，滿足的規(guī)律是：兩同夾異、兩大夾小、近小遠(yuǎn)大 (中間電荷靠近電荷量較小的端電荷 )． 2．庫侖力參與下的共點(diǎn)力平衡問題：分析方法與力學(xué)問題相同， 只是多了一個(gè)庫侖力而己 ，可以用 正交分解法 ，也可以用 矢量三角形法 ． 【 例 3 】 如圖 7所示，懸掛在 O點(diǎn)的一根不可伸長的絕緣細(xì)線下端有 一個(gè)帶電荷量不變的小球 ，均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球 B到達(dá)懸點(diǎn) O的正下方并與 A在同一水平線上， A處于受力平衡時(shí)，懸線偏離豎直方向的角度為 θ .若兩次實(shí)驗(yàn)中 B的電荷量分別為 q1和 q2， θ 分別為 30176。 和 45176。 ，則 為 ( ) A． 2 B． 3 C． 2 D． 3 圖 7 3 312qqG F庫 FT C F ＝ k q A q Br 2 ； 又 r ＝ ls i n θ ， F ＝ G t an θ q B ＝ Gl2 s i n 2 θ t an θkq A q 2q1 ＝s i n 2 45 176。t an 45176。s i n 2 30 176。t an 30176。 ＝ 2 3 庫侖力作用下的 靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué) 問題 練習(xí) :光滑絕緣的水平面上固定著三個(gè)帶電小球 A、 B、 C,它們的質(zhì)量均為 m,間距均為 r,A、 B帶等量正電荷 C球施一水平力 F的同時(shí) ,將三個(gè)小球都放開 ,如圖所示 ,欲使得三個(gè)小球在運(yùn)動(dòng)過程中保持間距 r不變 ,求 : (1)C球的電性和電荷量 . (2)力 F及小球的加速度 a. 庫侖力作用下的 靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué) 問題 6． [應(yīng)用力學(xué)方法解決含庫侖力的平衡問題 ]兩個(gè)質(zhì)量分別是 m m2的小球，各用絲線懸掛在同一點(diǎn)，當(dāng)兩球分別帶同種電荷，且電荷量分別為 q q2時(shí)，兩絲線張開一定的角度 θ θ 2，如圖 4所示，此時(shí)兩個(gè)小球處于同一水平面上，則下列說法正確的是 ( ) A．若 m1m2，則 θ 1θ 2 B．若 m1＝ m2，則 θ 1＝ θ 2 C．若 m1m2，則 θ 1θ 2 D．若 q1＝ q2，則 θ 1＝ θ 2 圖 4 G F庫 F 兩小球所受庫侖力屬于作用力與反作用力，永遠(yuǎn)相等 mgF庫??tanBC 與電荷量無關(guān)， D錯(cuò) . B、 C對(duì) 繩子模型 桿子模型 問題：它們的區(qū)別本質(zhì)上是由什么原因引起？對(duì)你有什么啟示（比如在復(fù)合場(chǎng)中）？ 庫侖力作用下的 靜力學(xué)、動(dòng)力學(xué) 問題 +Q q +Q +q q +q 第 2課時(shí) 電場(chǎng)力的性質(zhì) 問題：如何理解電場(chǎng)強(qiáng)度 E？ 練習(xí)： 在如圖所示的四個(gè)電場(chǎng)中，均有相互對(duì)稱分布的 a、 b兩點(diǎn)，其中 a、 b兩點(diǎn)電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)都 相同 的是 ( ) 練習(xí)： 如圖所示， xoy平面是無窮大導(dǎo)體的表面，該導(dǎo)體充滿z﹤ 0的空間， z﹥ 0的空間為真空。將電荷為 q的點(diǎn)電荷置于 z軸上 z=h處，則在平面上會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電荷。空間任意一點(diǎn)處的電場(chǎng)皆是由點(diǎn)電荷 q和導(dǎo)體表面上的感應(yīng)電荷共同激發(fā)的。已知靜電平衡時(shí)導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)處處為零，則在 z軸上 z=h/2處的場(chǎng)強(qiáng)大小為多少？（ k為靜電力常量） z x y q o 三個(gè)電場(chǎng)的區(qū)分 幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線 (形象描述電場(chǎng)） x y x y 畫出丙、丁 x、 y軸上場(chǎng)強(qiáng)（向右為正方向）、電勢(shì)隨位置變化的圖像； 如何確定帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡（僅受電場(chǎng)力）與電場(chǎng)線的關(guān)系。 練習(xí)： 如圖所示 ,點(diǎn)電荷的靜電場(chǎng)中電場(chǎng)線用實(shí)線表示 ,但其方向未標(biāo)明 ,虛線是某一帶電粒子通過該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡 .a、 b是軌跡上的兩點(diǎn) .若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)中只受到電場(chǎng)力的作用 ,根據(jù)此圖你能判斷哪些問題。 若實(shí)線表示的是某電場(chǎng)的等勢(shì)面，哪問題又如何？ 練習(xí) 如圖所示 ,電荷量均為 +q、質(zhì)量分別為 m和 3m的兩小球 A和 B,中間連接質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩 ,在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中以速度 v0勻速上升 .若不計(jì)兩帶電小球間的庫侖力作用 ,某時(shí)刻細(xì)繩斷開 ,求 : (1)電場(chǎng)強(qiáng)度及細(xì)繩斷開后