【正文】 時(shí)間，正離子剛好回到最初t=0時(shí)的位置，此時(shí)它的動(dòng)能為E，求在0～t和t1～2t1兩段時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)力對(duì)正離子做的功各是多少？解：處理帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的再一條思路是：從沖量的觀點(diǎn)分析帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)用動(dòng)量定理的知識(shí)，求解帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題．把上述思路用于本題，在0～t1時(shí)間內(nèi)，設(shè)正離子的質(zhì)量為m，受到的電場(chǎng)力大小為F1，發(fā)生的位移大小為s，所達(dá)到的速度大小為v1，在這段時(shí)間t1內(nèi)，電場(chǎng)力F1對(duì)正離子做正功，同時(shí)對(duì)正離子施以了沖量，據(jù)動(dòng)能定理和動(dòng)量定理分別有在t1～2t2時(shí)間內(nèi)，設(shè)正離子受到的電場(chǎng)力大小為F2，回到最初位置時(shí)速度的大小為v2，在這段時(shí)間內(nèi)，正離子的位移為s，與它受到的電場(chǎng)力F2方向相同，故電場(chǎng)力F2對(duì)正離子仍做正功，同時(shí)對(duì)正離子也施以了沖量．同理有由①②③④⑤式解得：F2=3F1，(F1+F2)s=E，據(jù)此兩段時(shí)間內(nèi)電場(chǎng)力對(duì)正離子做的功分別為從本題還可看出，在運(yùn)用沖量的觀點(diǎn)分析帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，往往需要同時(shí)運(yùn)用能量的觀點(diǎn)，即同時(shí)運(yùn)用動(dòng)量定理和動(dòng)能定理求解帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，對(duì)于這一運(yùn)用特點(diǎn)和思路要注意領(lǐng)會(huì)和掌握．(3)平行板電容器在單個(gè)平行板電容器的問(wèn)題中，有一些不僅是涉及電容定義式和決定式綜合運(yùn)用的內(nèi)容，而且還要涉及對(duì)兩板間電場(chǎng)中的場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、電荷的電勢(shì)能分析比較的內(nèi)容，分析處理這類電容器問(wèn)題的思路要點(diǎn)是：①先分析電容器的不變量．這里所說(shuō)的不變量是指：若電容器的兩板始終接在電源的正負(fù)極上，加在電容器兩板間的電壓U則是不變的；若電容器充電后與電源分離，電容器所帶的電量Q則是不變的．電壓U的變化(當(dāng)Q不變時(shí))．E的變化，分析P點(diǎn)電勢(shì)時(shí)，先分析P點(diǎn)與接地極板間電勢(shì)差UPO=Ed＇(d＇為P點(diǎn)到接地極板的距離)的變化，若P點(diǎn)電勢(shì)高于零電勢(shì)，再由UPO=UPUO分析P點(diǎn)電勢(shì)UP的變化；若P點(diǎn)電勢(shì)低于零電勢(shì)，則由UPO=UOUP分析P點(diǎn)電勢(shì)UP的變化．(請(qǐng)看投影片)如圖7，平行板電容器充電后與電源分離，上板帶負(fù)電，下板帶正電且與大地相接，在兩板間固定著一個(gè)負(fù)電荷(電量很小)，現(xiàn)將電容器兩板水平錯(cuò)開一段距離(兩板間距保持不變)，則[]．A．電容器兩板間電壓變大 B．電容器兩板間的場(chǎng)強(qiáng)變大 C．負(fù)電荷所在處的電勢(shì)升高 D．負(fù)電荷的電勢(shì)能變大先組織討論，然后歸納，根據(jù)上述思路，本題中電容器所帶的電量Q不變，當(dāng)電容器兩板水平錯(cuò)開時(shí)，兩極板的正對(duì)面積S減小；由電容決定式判知，電容器的電容C變小，再由電容定義式判知，電容器兩板由“沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低”判知，負(fù)電荷所在處的電勢(shì)低于零電勢(shì)，故負(fù)電荷所在處的電勢(shì)Uq=Ed＇，式中d＇為負(fù)電荷所在處到電容器下板(即電勢(shì)零點(diǎn))的距離．由此式可判知，隨著兩板間場(chǎng)強(qiáng)E的變大，負(fù)電荷所在處的電勢(shì)降低，再由“負(fù)電荷放于電勢(shì)低處比放于電勢(shì)高處電勢(shì)能大”判知，該負(fù)電荷的電勢(shì)能變大．綜上可知選項(xiàng)A、B、D正確．通過(guò)以上問(wèn)題的分析、討論，使學(xué)生基本能夠搞清楚幾個(gè)主要表達(dá)式之間的關(guān)系．為了進(jìn)一步說(shuō)明電容器的電容與相關(guān)量的變化規(guī)律，還可提出以下問(wèn)題．打出下一個(gè)投影片．如圖8所示，當(dāng)平行板電容器帶電后，靜電計(jì)的指針偏轉(zhuǎn)一定角度．若不改變A、B兩極板帶的電量而減少兩極板間的距離，同時(shí)在兩極板間插入電介質(zhì)，那么靜電計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度[]．A．一定減小 B．一定增大 C．一定不變 D．可能不變首先，組織學(xué)生討論： ①靜電計(jì)指針偏轉(zhuǎn)一定角度； ②不改變A、B板帶電量； ③減少兩板間距離； ④在兩板間插入電介質(zhì)．以上內(nèi)容，各表達(dá)了哪些物理量的變化情況？它們之間是如何影響的？ 學(xué)生通過(guò)思考，列方程、討論分析結(jié)果，會(huì)找出答案，選A． 將上述內(nèi)容歸納后看投影片．如圖9所示，把電容為C的電容器接在電壓為U的電路中，討論在下列情況下，電容器的電容、帶電量和電勢(shì)差的變化．(1)接通S，使電容器的兩極板間距離減為原來(lái)的一半．(2)S接通后再斷開，使電容器兩極板的正對(duì)面積減為原來(lái)的一半．首先，請(qǐng)同學(xué)思考，然后同桌互相交流啟發(fā)，最后找兩個(gè)學(xué)生將討論過(guò)程及結(jié)果寫在黑板上．(1)U不變．由C∝1/d，且d＇=d/2，故C＇=2C．由C∝Q知，Q＇=2Q．(2)Q不變．由C∝S，且S＇=S/2，故C＇=C/2．由C∝1/U知，U＇=2U． 最后做課堂小結(jié)．五、教學(xué)說(shuō)明1．本次復(fù)習(xí)內(nèi)容，只是做了重點(diǎn)復(fù)習(xí)．內(nèi)容較多，也有一定難度，建議可用兩課時(shí)完成，學(xué)生基礎(chǔ)較好，可安排一定量的補(bǔ)充練習(xí)．第三篇：物理高二靜電場(chǎng)學(xué)案(學(xué)生)高二預(yù)科講義第一章 靜電場(chǎng)一、電荷及其守恒定律二、要點(diǎn)綜述：自然界只存在兩種電荷，即正電荷和負(fù)電荷，用絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒所帶的電荷是正電荷；，：摩擦起電、感應(yīng)起電、接觸起電.①，由于玻璃棒容易失去電子而帶正電；硬橡膠棒與毛皮摩擦?xí)r，由于硬橡膠棒容易得到電子而帶負(fù)電.②，將導(dǎo)體A、B接觸后去靠近帶電體C，由于靜電感應(yīng)，導(dǎo)體A、B上分別帶上等量異種電荷，這時(shí)先把A、B分開，然后移去C，則A和B兩導(dǎo)體上分別帶上了等量異種電荷， 圖11③接觸帶電，指一個(gè)不帶電的金屬導(dǎo)體跟另一個(gè)帶電的金屬導(dǎo)體接觸后分開，將一個(gè)帶電的金屬小球跟另一個(gè)完全相同的不帶電的金屬小球接觸后分開，它們平分了原來(lái)的帶電量而帶上等量同種電荷.：電荷既不能創(chuàng)造也不能消失，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，它們都不是創(chuàng)造了電荷，只是電荷從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到了另一個(gè)物體，、：物質(zhì)是由原子組成的，得到電子則帶負(fù)電。我們就用F qF來(lái)表示電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，用 q E表示，即E=對(duì)電場(chǎng)強(qiáng)度的理解：①反映電場(chǎng)本身性質(zhì)，與所放電荷無(wú)關(guān)。③單位為N/C或V/m④電場(chǎng)中空間各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向都相同稱為勻強(qiáng)電場(chǎng) ⑵、點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度以點(diǎn)電荷Q所在處為原點(diǎn)O,任取一點(diǎn)P(場(chǎng)點(diǎn)),點(diǎn)O到點(diǎn)P的位矢為r,把試 驗(yàn)電荷q放在P點(diǎn),有庫(kù)侖定律可知,所受電場(chǎng)力為：E=F1Q= 2q4pe0r⑶常見(jiàn)電場(chǎng)公式無(wú)限大均勻帶電板附近電場(chǎng)：E=s2e0電勢(shì)⑴、電場(chǎng)中給定的電勢(shì)能的大小除與電場(chǎng)本身的性質(zhì)有關(guān)外，還與檢驗(yàn)電荷 有關(guān)，而比值Eqpa0則與電荷的大小和正負(fù)無(wú)關(guān)，它反映了靜電場(chǎng)中某給定點(diǎn)的性質(zhì)。即V=⑵、對(duì)電勢(shì)的幾點(diǎn)說(shuō)明①單位為伏特V ②通常選取無(wú)窮遠(yuǎn)處或大地為電勢(shì)零點(diǎn)，則有: V=Eqp0Eqp=242。drp165。⑶常見(jiàn)電勢(shì)公式點(diǎn)電荷電勢(shì)分布：V=半徑為R的均勻帶點(diǎn)球面電勢(shì)分布：V=q4pe0Rq4pe0rq4pe0r(0163。R)(r179。即E=E1+E2+...+En電勢(shì)疊加定理VV2...Vn 分別為各點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)在P點(diǎn)的電勢(shì)點(diǎn)電荷系 的電場(chǎng)中，某點(diǎn)的電勢(shì)等于各點(diǎn)電荷單獨(dú) 存在時(shí)在該點(diǎn)電勢(shì)的代數(shù)和。②通過(guò)任意閉合曲面的電通量只取決于它所包圍的電荷的代數(shù)和。三、靜電平衡靜電平衡當(dāng)一帶電體系中的電荷靜止不動(dòng)，從而電場(chǎng)分布不隨時(shí)間變化時(shí)，帶電 體系即達(dá)到了靜電平衡。在電場(chǎng)作用下，自由電荷可以移動(dòng)，從而改變電荷分布；而電荷分布的改變又影響到電場(chǎng)分布。③導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體，導(dǎo)體表面是個(gè)等勢(shì)面。靜電平衡時(shí)導(dǎo)體上的電荷分布在達(dá)到靜電平衡時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部處處沒(méi)有凈電荷，電荷只分布在導(dǎo)體的表 面。四、電通量、電容及電場(chǎng)中的能量計(jì)算電通量取電場(chǎng)中任一面元ds，通過(guò)此面元的電場(chǎng)線條數(shù)即定義為通過(guò)這一面元的電 通量 dF①通過(guò)任意曲面的電通量為：Fe=242。EE電容①使導(dǎo)體每升高單位電勢(shì)所需要的電量②單位：法拉F、mF、pF③電容C是與導(dǎo)體的形狀、大小有關(guān)的一個(gè)常數(shù)，與q、V無(wú)關(guān)電容器兩個(gè)帶有等量異號(hào)電荷的導(dǎo)體所組成的系統(tǒng)。電介質(zhì)會(huì)影響電容器的電容。q230。11247。4pe231。RARB248。電介質(zhì)內(nèi)沒(méi)有可以自由移動(dòng)的電荷。②無(wú)極分子：分子正負(fù)電荷中心重合；有極分子：分子正負(fù)電荷中心不重合。①量度了電介質(zhì)極化狀態(tài)（極化程度、極化方向）②單位：C/m電解質(zhì)極化規(guī)律①對(duì)于大多數(shù)各向同性介質(zhì)，有：P=ce0E 其中c為極化率，與電介 質(zhì)的種類有關(guān)有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理定義er=1+c為相對(duì)電容率，e=ere0為電容率，定義D=eE=ere0E為 電位移矢量，有：242。ds=229。負(fù)離子發(fā)生器靜電噴藥?kù)o電除塵靜電復(fù)印壓電晶體振蕩器電聲換能器