第一篇:大學(xué)物理靜電場(chǎng)總結(jié)
第七章、靜 電 場(chǎng)
一、兩個(gè)基本物理量(場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì))
1、電場(chǎng)強(qiáng)度
⑴、試驗(yàn)電荷在電場(chǎng)中不同點(diǎn)所受電場(chǎng)力的大小、方向都可能不同;而在同一點(diǎn),電場(chǎng)力的大小與試驗(yàn)電荷電量成正比,若試驗(yàn)電荷異號(hào),則所 受電場(chǎng)力的方向相反。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)。
②E的大小為單位電荷在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力,E的方向?yàn)檎姾伤茈妶?chǎng)力 的方向。
③單位為N/C或V/m
④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? 2q4??0r⑶常見電場(chǎng)公式
無(wú)限大均勻帶電板附近電場(chǎng):
E??2?0
2、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)。為此我們用一個(gè)物理量-電勢(shì)來(lái)反映這個(gè)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?Eqp
0Eqp??E?dr
p?0 即P點(diǎn)的電勢(shì)等于場(chǎng)強(qiáng)沿任意路徑從P點(diǎn)到無(wú)窮遠(yuǎn)處的線積分。⑶常見電勢(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?q4??0Rq4??0rq4??0r
?0?r?R?
?r?R?
V?二、四定理
1、場(chǎng)強(qiáng)疊加定理
點(diǎn)電荷系所激發(fā)的電場(chǎng)中某點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度等于各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)存在時(shí)對(duì) 該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。即
E?E1?E2?...?En
2、電勢(shì)疊加定理
V1、V2...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。
3、高斯定理
在真空中的靜電場(chǎng)內(nèi),通過(guò)任意封閉曲面的電通量等于該閉合曲面包圍的所 有電荷的代數(shù)和除以?0
說(shuō)明:
①高斯定理是反映靜電場(chǎng)性質(zhì)的一條基本定理。
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。
③高斯定理中所說(shuō)的閉合曲面,通常稱為高斯面。
三、靜電平衡
1、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。說(shuō)明:
①導(dǎo)體的特點(diǎn)是體內(nèi)存在自由電荷。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。
②均勻?qū)w的靜電平衡條件:體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)處處為零。③導(dǎo)體是個(gè)等勢(shì)體,導(dǎo)體表面是個(gè)等勢(shì)面。
④導(dǎo)體外靠近其表面的地方場(chǎng)強(qiáng)處處與表面垂直。
2、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)部處處沒有凈電荷,電荷只分布在導(dǎo)體的表 面。說(shuō)明:
①在靜電平衡狀態(tài)下,導(dǎo)體表面之外附近空間的場(chǎng)強(qiáng)E與該處導(dǎo)體表面 的面電荷密度?的關(guān)系為:E???
0③表面曲率的影響(孤立導(dǎo)體)表面曲率較大的地方(突出尖銳),?較
大;曲率較小的地方(較平坦),?較小
3、導(dǎo)體殼
①腔內(nèi)無(wú)帶電體
當(dāng)導(dǎo)體殼內(nèi)沒有其他帶電體時(shí),在靜電平衡下,導(dǎo)體殼的內(nèi)表面上處處 沒有電荷,電荷只能分布在外表面;空腔內(nèi)沒有電場(chǎng)
②腔內(nèi)有帶電體
當(dāng)導(dǎo)體殼腔內(nèi)有其他帶電體時(shí),在靜電平衡狀態(tài)下,導(dǎo)體殼的內(nèi)表面所 帶電荷與腔內(nèi)電荷的代數(shù)和為0 ③靜電屏蔽
封閉導(dǎo)體殼(不論接地與否)內(nèi)部的電場(chǎng)不受外電場(chǎng)的影響; 接地封閉導(dǎo)體殼(或金屬絲網(wǎng))外部的場(chǎng)不受殼內(nèi)電荷的影響。
四、電通量、電容及電場(chǎng)中的能量計(jì)算
1、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 d?
①通過(guò)任意曲面的電通量為:?e??d?e??E?ds
s②對(duì)封閉曲面來(lái)說(shuō),?e??E?ds
s 并且,對(duì)于封閉曲面,取其外法線矢量為正方向,即穿入為負(fù)、穿出為正。
2、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、?F、pF
③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)
3、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)。說(shuō)明:
①電容器的電容與兩導(dǎo)體的尺寸、形狀、相對(duì)位置有關(guān)
②通常在電容器兩金屬極板間夾有一層電介質(zhì),也可以就是空氣或真空。
電介質(zhì)會(huì)影響電容器的電容。
③平行板電容器C??0Sd ④球形電容器 C?
4、靜電場(chǎng)中的能量
?q??1?1? ?4????RARB?12①電容器的電能為:We?CU
21②能量密度(單位體積內(nèi)的電場(chǎng)能量)為:We??2E2
五、靜電場(chǎng)中的電介質(zhì)
電介質(zhì)即絕緣體。電介質(zhì)內(nèi)沒有可以自由移動(dòng)的電荷。在電場(chǎng)作用下,電介質(zhì)中的電荷只能在分子范圍內(nèi)移動(dòng)
1、電介質(zhì)的極化
①在電場(chǎng)中,電介質(zhì)表面上出現(xiàn)電荷分布,由于這些電荷仍束縛在每個(gè)分 子中,故稱之為束縛電荷或極化電荷。
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。
2、極化強(qiáng)度矢量
電偶極子排列的有序程度反映了介質(zhì)被極化的程度,排列得越有序說(shuō)明被 極化得越厲害。
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
3、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???0E 其中?為極化率,與電介 質(zhì)的種類有關(guān)
4、有電介質(zhì)時(shí)的高斯定理
定義?r?1??為相對(duì)電容率,???r?0為電容率,定義D??E??r?0E為 電位移矢量,有:?D?ds??q
ss02
六、應(yīng)用
1、尖端放電:導(dǎo)體尖端附近的電場(chǎng)特別強(qiáng),使空氣分子電離,產(chǎn)生放電現(xiàn) 象。
2、負(fù)離子發(fā)生器
3、靜電噴藥
4、靜電除塵
5、靜電復(fù)印
6、壓電晶體振蕩器
7、電聲換能器
第二篇:靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
高
一
物
理
選
修
3-1
《靜
電
場(chǎng)》
總
結(jié)
一.
電荷及守恒定律
(一)1、三種起電方式:
2、感應(yīng)起電的結(jié)果:
3、三種起點(diǎn)方式的相同和不同點(diǎn):
(二)1、電荷守恒定律內(nèi)容:
2、什么是元電荷:
______________,質(zhì)子和電子所帶電量等于一個(gè)基本電荷的電量。
3、比荷:
二.庫(kù)侖定律
1、內(nèi)容:
________________________________________________________________
_
2、公式:_________________,F(xiàn)叫庫(kù)侖力或靜電力,也叫電場(chǎng)力。它可以是引力,也可以是斥力,K叫靜電力常量,_________________________。
3、適用條件:__________________(帶電體的線度遠(yuǎn)小于電荷間的距離r時(shí),帶電體的形狀和大小對(duì)相互作用力的影響可忽略不計(jì)時(shí),可看作是點(diǎn)電荷)(這一點(diǎn)與萬(wàn)有引力很相似,但又有不同:對(duì)質(zhì)量均勻分布的球,無(wú)論兩球相距多近,r都等于球心距;而對(duì)帶電導(dǎo)體球,距離近了以后,電荷會(huì)重新分布,不能再用球心間距代替r,同種電荷間的庫(kù)侖力F,異種電荷間的庫(kù)侖力F)。
4、三個(gè)自由點(diǎn)電荷靜態(tài)平衡問(wèn)題:
三.電場(chǎng)強(qiáng)度
1.電場(chǎng)
___________周圍存在的一種物質(zhì)。電場(chǎng)是__________的,是不以人的意志為轉(zhuǎn)移的,只要電荷存在,在其周圍空間就存在電場(chǎng),電場(chǎng)具有___的性質(zhì)和______的性質(zhì)。
2.電場(chǎng)強(qiáng)度
1)
物理意義:
2)
定義:公式:__________,E與q、F____關(guān),取決于_______,適用于____電場(chǎng)。
3)
其中的q為__________________(以前稱為檢驗(yàn)電荷),是電荷量很______的點(diǎn)電荷(可正可負(fù))。
4)
單位:
5)
方向:是____量,規(guī)定電場(chǎng)中某點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向跟_______在該點(diǎn)所受電場(chǎng)力方向相同。
3.點(diǎn)電荷周圍的場(chǎng)強(qiáng)
①
點(diǎn)電荷Q在真空中產(chǎn)生的電場(chǎng)________________,K為靜電力常量。
②
均勻帶點(diǎn)球殼外的場(chǎng)強(qiáng):
均勻帶點(diǎn)球殼內(nèi)的場(chǎng)強(qiáng):
4.勻強(qiáng)電場(chǎng)
在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)在數(shù)值上等于沿______每單位長(zhǎng)度上的電勢(shì)差,即:_____。
5.電場(chǎng)疊加
幾個(gè)電場(chǎng)疊加在同一區(qū)域形成的合電場(chǎng),其場(chǎng)強(qiáng)可用矢量的合成定則(________)進(jìn)行合成。
6.電場(chǎng)線
(1)作用:___________________________________________________________。
(2)性質(zhì):
7.等量異種電荷在連線上和中垂線上場(chǎng)強(qiáng)變化規(guī)律:
等量同種電荷在連線上和中垂線上場(chǎng)強(qiáng)變化規(guī)律:
三、電勢(shì)能和電勢(shì)、電勢(shì)差
1.靜電力做功的特點(diǎn)及用的思想方法:
2.電勢(shì)能
(1))電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能的關(guān)系:在電場(chǎng)中移動(dòng)電荷時(shí),電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功,電勢(shì)能減少;電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功,電勢(shì)能增加。
(2電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的變化量,即:__________________________
也就是說(shuō),電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)(A)的電勢(shì)能,等于靜電力(電場(chǎng)力)把它從該點(diǎn)移動(dòng)到零勢(shì)能位置(B)時(shí)電場(chǎng)力所做的功。若取
則
(對(duì)勻強(qiáng)電場(chǎng))=(對(duì)所有電場(chǎng))
(3)
特點(diǎn):①
與參考點(diǎn)(零勢(shì)能位置)選取有關(guān);②是電荷與所在電場(chǎng)所共有的(4)
正(負(fù))場(chǎng)源電荷周圍的正(負(fù))試探電荷的電勢(shì)能是正還是負(fù),為什么?
3.電勢(shì)
電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)(A)的電勢(shì)能()與它的電荷量(q)的比值,叫做這一點(diǎn)的電勢(shì)。用表示。即___________。電場(chǎng)中電勢(shì)的高低:___________________。
電勢(shì)零位置的選取與零電勢(shì)能位置選取相似。
4.等勢(shì)面:___________________________________________。它具有如下特點(diǎn):
(1)電荷在同一等勢(shì)面上移動(dòng),電場(chǎng)力不做功(而電場(chǎng)力做的功為零時(shí),電荷不一定沿等勢(shì)面移動(dòng));
(2)等勢(shì)面一定跟電場(chǎng)線_________;
(3)等差等勢(shì)面密的地方場(chǎng)強(qiáng)______;
(4)任意兩等勢(shì)面都不會(huì)_________;
(5)電場(chǎng)線總是從電勢(shì)較______的等勢(shì)面指向電勢(shì)較_________的等勢(shì)面。
5.等量異種電荷在連線上和中垂線上電勢(shì)變化規(guī)律:
等量同種電荷在連線上和中垂線上電勢(shì)變化規(guī)律:
5.電勢(shì)差
1)、定義:
用表示。
即
2)、也可這樣說(shuō),電荷在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),電場(chǎng)力所做的功跟電荷電量的比值,叫做這兩點(diǎn)間的電勢(shì)差,也叫電壓。
公式:______________________,電場(chǎng)中A、B兩點(diǎn)間的電勢(shì)差只取決于A、B兩點(diǎn)在電場(chǎng)中的位置,與參考點(diǎn)的選取及被移動(dòng)的電荷無(wú)關(guān),U跟W、q無(wú)關(guān)。
3)單位:
1V的意義:
6.電場(chǎng)線、場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、等勢(shì)面的相互關(guān)系。
電場(chǎng)線與場(chǎng)強(qiáng)的關(guān)系;電場(chǎng)線越密的地方表示_________越大,電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的______表示該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向。
電場(chǎng)線與電勢(shì)的關(guān)系:_________________________________;
電場(chǎng)線與等勢(shì)面的關(guān)系:電場(chǎng)線越密的地方等差等勢(shì)面也越____________,電場(chǎng)線與通過(guò)該處的等勢(shì)面_____________;
場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)無(wú)直接關(guān)系:場(chǎng)強(qiáng)大(或小)的地方電勢(shì)不一定大(或小),零電勢(shì)可人為選取,而場(chǎng)強(qiáng)是否為零則由電場(chǎng)本身決定;
場(chǎng)強(qiáng)與等勢(shì)面的關(guān)系:場(chǎng)強(qiáng)方向與通過(guò)該處的等勢(shì)面______且由______電勢(shì)指向___電勢(shì),等差等勢(shì)面越密的地方表示場(chǎng)強(qiáng)越________。
總結(jié)
1、計(jì)算電場(chǎng)力做功的方法:
2、計(jì)算電勢(shì)能的方法:
3、計(jì)算電勢(shì)的方法:
四、電場(chǎng)中的導(dǎo)體
1.靜電感應(yīng):電場(chǎng)中的導(dǎo)體內(nèi)部的自由電子受到電場(chǎng)力作用,將向電場(chǎng)反方向做定向移動(dòng),結(jié)果使導(dǎo)體兩端分別出現(xiàn)正負(fù)感應(yīng)電荷。
2.處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體的特征:
(1)內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)(合場(chǎng)強(qiáng))處處為零;
(2)整個(gè)導(dǎo)體是等勢(shì)體,表面是個(gè)等勢(shì)面;
(3)表面上任何一點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向都跟該點(diǎn)表面垂直;
(4)凈電荷只能分布在導(dǎo)體的外表面上。
3.靜電屏蔽:金屬網(wǎng)罩(或金屬包皮)能把外電場(chǎng)遮住,使內(nèi)部不受外電場(chǎng)的影響。
總結(jié):畫圖說(shuō)明靜電屏蔽的兩種方式:
四、電容器和電容
1.電容器:_______________________________________________________。
什么是電容器充電?放電?
2.電容
(1)定義:__________________________________________________。
(2)公式:___________,電容在數(shù)值上等于使電容器的兩極板間的電勢(shì)差增加1V所需的電量,與Q、U無(wú)關(guān),只取決于電容器本身。
(3)單位:法拉(F)。
(4)平行板電容器的電容:隨兩極板間正對(duì)面積的增大而增大,隨兩極板間距離的減小而增大,隨兩極板間電介質(zhì)的介電常數(shù)的增大而增大。即_____(真空中)
(5)接在電路中電容器的兩種變化
電容器兩端的電壓恒定時(shí):電量Q
=
CU∝C,而C
=
∝,E
=
∝.
充電后斷開電路,電容器帶電量Q恒定:C∝,U∝,E∝.
(五)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
帶電粒子在電場(chǎng)中要受電場(chǎng)力作用,因此要產(chǎn)生加速度。其速度、動(dòng)能、電勢(shì)能等都發(fā)生變化。設(shè)如圖示平行金屬板距離為d,極板長(zhǎng)度為L(zhǎng),極板間的電壓為U,現(xiàn)有一電荷量為q的帶負(fù)電的粒子,以水平速度V0射入勻強(qiáng)電場(chǎng)中,V0⊥E,則:
水平方向(垂直電場(chǎng)方向):勻速直線運(yùn)動(dòng):
得:t=
1、側(cè)移表達(dá)式:
豎直方向(沿電場(chǎng)方向):v0=0的勻加速直線運(yùn)動(dòng):
得:--------側(cè)位移(偏轉(zhuǎn)距離)
U
L
d
v0
m,q
y
vt
θ
θ
偏轉(zhuǎn)角θ:粒子射出電場(chǎng)時(shí)垂直于電場(chǎng)方向的速度不變?nèi)詾関0,而沿電場(chǎng)方向的速度:
故電子離開電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角為:
位移夾角:
粒子沿中線垂直射入電場(chǎng)中,離開電場(chǎng)時(shí),好象從電場(chǎng)的中心0沿直線射出的。
說(shuō)明穿出時(shí)刻的末速度的反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線交點(diǎn)恰好在水平位移的中點(diǎn)。這一點(diǎn)和平拋運(yùn)動(dòng)的結(jié)論相同。
穿越電場(chǎng)過(guò)程的動(dòng)能增量:ΔEK=Eqy
(注意,一般來(lái)說(shuō)不等于qU)
總結(jié)
1、側(cè)移和偏轉(zhuǎn)角的兩種表達(dá)方式:
2、求點(diǎn)跡在顯示屏上偏轉(zhuǎn)距離的三種表達(dá)方式:
二.重、難點(diǎn)突破:
1.兩點(diǎn)電荷間的相互作用力大小總是相等,即遵守牛頓第______定律。點(diǎn)電荷是物理中的理想模型,當(dāng)帶電體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于帶電體的線度時(shí),可以使用庫(kù)侖定律,否則不能使用。
例如:半徑均為r的金屬球如圖1所示放置,使兩球的邊緣相距為r,今使兩球帶上等量的異種電荷Q,設(shè)兩電荷Q間的庫(kù)侖力大小為F,比較F與的大小關(guān)系。顯然,如果電荷能全部集中在球心處,則二者相等。但依題設(shè)條件,兩球心間距離3r不是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于r,故不能把兩帶電球當(dāng)作點(diǎn)電荷處理。實(shí)際上,由于異種電荷的相互吸引,使電荷分布在兩球較靠近的球面處,這樣兩部分電荷的距離小于3r,故,同理,若兩球帶現(xiàn)種電荷Q,則。
2.正確理解用比值定義的物理量,如電場(chǎng)強(qiáng)度,電勢(shì)差,電容器的電容,用這些比值僅僅能測(cè)量出電場(chǎng)強(qiáng)度E、電勢(shì)差U、電容C,作為一個(gè)量度式,E跟F、q,U跟W、q,C跟Q、U無(wú)關(guān)。
電場(chǎng)線只能描述電場(chǎng)的方向及定性地描述電場(chǎng)的強(qiáng)弱,并不是帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡。帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌道是由帶電粒子受到的合外力情況和初速度情況來(lái)決定。
3.注意電勢(shì)和電勢(shì)差的區(qū)別與聯(lián)系
(1)區(qū)別:電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)與零電勢(shì)點(diǎn)的選取有關(guān)(一般取無(wú)限遠(yuǎn)處或地球?yàn)榱汶妱?shì)點(diǎn))。而電場(chǎng)中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差與零電勢(shì)點(diǎn)的選取無(wú)關(guān)。
(2)聯(lián)系:電場(chǎng)中某點(diǎn)的電勢(shì)等于該點(diǎn)與零電勢(shì)點(diǎn)間的電勢(shì)差;而某兩點(diǎn)的電勢(shì)差等于這兩點(diǎn)的電勢(shì)的差值,即。
4.應(yīng)用電場(chǎng)力做功的計(jì)算公式時(shí),有兩種方法:
(1)三個(gè)量都取絕對(duì)值,先計(jì)算出功的數(shù)值,然后再根據(jù)電場(chǎng)力的方向與電荷移動(dòng)位移方向間的夾角確定是電場(chǎng)力做功,還是克服電場(chǎng)力做功。
(2)代入符號(hào)使用,將公式寫成,特別是在比較A、B兩點(diǎn)電勢(shì)高低時(shí)更為方便:先計(jì)算,若,即,則;若,即,則。
[例]
如圖所示,a、b、c是一條電場(chǎng)線上的三個(gè)點(diǎn),電場(chǎng)線方向由a到c,a、b間的距離等于b、c間的距離。用和分別表示a、b、c三點(diǎn)的電勢(shì)和電場(chǎng)強(qiáng)度,可以斷定()
A.B.C.D.分析:根據(jù)電場(chǎng)線的方向可判定電勢(shì)的高低,確定場(chǎng)強(qiáng)的大小是根據(jù)電場(chǎng)線的密度,而題干中引用了“可以斷定”的字樣,對(duì)于“斷定”或“一定”的說(shuō)法,只要舉一個(gè)反例,即可否定它;反之如果用的是“可能”的說(shuō)法,只要能舉出一個(gè)正例,就是“可能”的。
解答:根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低可判定(A)正確。
若此電場(chǎng)線是負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的(點(diǎn)電荷在C的右邊),則可判定B、C、D錯(cuò)誤。
說(shuō)明:(1)
只畫出一條電場(chǎng)線,不能比較各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小;(2)
對(duì)于題干含有“可以斷定”或“一定”或“可能”字樣的選擇題,采用特例法較好。
5.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)
(1)帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng),綜合了靜電場(chǎng)和力學(xué)知識(shí),分析方法和力學(xué)的分析方法基本相同:先分析受力情況,再根據(jù)初始狀態(tài)分析粒子的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)(平衡、加速或減速,是直線還是曲線,是類平拋運(yùn)動(dòng),還是圓周運(yùn)動(dòng)等),然后選用恰當(dāng)?shù)囊?guī)律解題。
(2)在對(duì)帶電粒子進(jìn)行受力分析時(shí),要注意兩點(diǎn):
①
要掌握電場(chǎng)力的特點(diǎn),如電場(chǎng)力的大小和方向不僅跟場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向有關(guān),還與帶電粒子的電量和電性有關(guān);在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,同一帶電粒子所受的電場(chǎng)力處處是恒力;在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中,同一帶電粒子在不同位置所受的電場(chǎng)力不同。
②
是否考慮重力要依據(jù)具體情況而定:
a.基本粒子:如電子、質(zhì)子、氘核、氚核、粒子、離子等,一般都不考慮重力(但并不忽略質(zhì)量)。
b.帶電微粒:如液滴、塵埃、小球等,除有說(shuō)明或明確的暗示以外,一般都不能忽略重力。
(3)帶電粒子的速度大小發(fā)生變化的過(guò)程是其他形式的能與動(dòng)能之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程,解決這類問(wèn)題,是恒力作用時(shí),可用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式;而普通適用的是動(dòng)能定理和能量守恒定律。
如選用動(dòng)能定理,則要分清有哪些力做功?做的正功還是負(fù)功?是恒力做功還是變力做功?若電場(chǎng)力是變力,則電場(chǎng)力的功必須寫成,找出初、末狀態(tài)的動(dòng)能增量。
※如選用能量守恒定律,則要分清有哪種形式的能在變化?怎樣變化(是增加還減小)?能量守恒的表達(dá)形式有:
①
初態(tài)和末態(tài)的總能量相等,即;
②
某些形式的能量減少一定等于其它形式的能量增加,即;
③各種形式的能量的增量()的代數(shù)和為零,即
(4)帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn):
如果帶電粒子以初速度垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),不計(jì)重力,粒子做類似平拋運(yùn)動(dòng),分析時(shí),一般采用力學(xué)中分析平拋運(yùn)動(dòng)的方法:把運(yùn)動(dòng)分解為垂直于電場(chǎng)方向上的一個(gè)分運(yùn)動(dòng)——?jiǎng)蛩僦本€運(yùn)動(dòng):;另一個(gè)是平行于場(chǎng)強(qiáng)方向上的分運(yùn)動(dòng)——?jiǎng)蚣铀龠\(yùn)動(dòng),粒子的偏轉(zhuǎn)角為,根據(jù)已知條件的不同,有時(shí)采用動(dòng)能定理或能量轉(zhuǎn)化和守恒定律也很方便。
[例]
如圖所示,在真空中傾斜放置有等量異種電荷的平行金屬板,一帶電、質(zhì)量的帶電體沿水平方向飛入電場(chǎng),經(jīng)A點(diǎn)時(shí)速度,經(jīng)0.02s后回到A點(diǎn),求:(1)板間的電場(chǎng)強(qiáng)度E;(2)金屬板與水平方向的夾角。
分析:由于粒子能返回A點(diǎn),故粒子做直線運(yùn)動(dòng),且其合外力方向跟初速度方向相反,根據(jù)粒子的運(yùn)動(dòng)情況,可用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出粒子的加速度,而粒子的受力情況是:重力G、電場(chǎng)力,利用力的合成和牛頓第二定律就可求得場(chǎng)強(qiáng)E,再根據(jù)力的圖示可求出。
解答:粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)為直線,其受力分析如圖所示,由于所受重力和電場(chǎng)力保持不變,故其合外力不變,粒子做類豎直上拋運(yùn)動(dòng),由類豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可得,即,得。
利用牛頓第二定律得:
①
由圖可得:
②
解①②得
代入數(shù)據(jù)解之得:,即金屬板與水平方向的夾角為。
說(shuō)明:
(1)
當(dāng)兩平行金屬板相互錯(cuò)開時(shí),其正對(duì)面積減小,但不論其怎樣放置,首先一定要能認(rèn)定電場(chǎng)線跟極板垂直。本題中,只有明確了電場(chǎng)線跟極板垂直,才能正確地確定帶電體所受電場(chǎng)力的方向,這對(duì)于確定帶電體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況起著關(guān)鍵性的作用;
(2)本題是一個(gè)典型的力、電綜合題,解決這類問(wèn)題的基本方法是:通過(guò)受力情況分析(做出力的圖示)和運(yùn)動(dòng)情況分析,建立物理情境和物理模型(本題中確定帶電體做類似豎直上拋運(yùn)動(dòng)),然后,根據(jù)所述物理模型利用已知量和所求量的關(guān)系建立方程或方程組,最后解得結(jié)果。
三、解析典型問(wèn)題
問(wèn)題1:會(huì)解電荷守恒定律與庫(kù)侖定律的綜合題。
求解這類問(wèn)題關(guān)鍵進(jìn)抓住“等大的帶電金屬球接觸后先中和,后平分”,然后利用庫(kù)侖定律求解。注意絕緣球帶電是不能中和的。
例1、有三個(gè)完全一樣的金屬小球A、B、C,A帶電量7Q,B帶電量-Q,C不帶電,將A、B固定,相距
r,然后讓C球反復(fù)與A、B球多次接觸,最后移去C球,試問(wèn)A、B兩球間的相互作用力變?yōu)樵瓉?lái)的多少倍?
分析與解:題中所說(shuō)C與A、B反復(fù)接觸之間隱含一個(gè)解題條件:即A、B原先所帶電量的總和最后在三個(gè)相同的小球間均分,則A、B兩球后來(lái)帶的電量均為=2Q。
A、B球原先是引力,大小為:
F=
A、B球后來(lái)是斥力,大小為:
即F′,A、B間的相互作用力減為原來(lái)的4/7.例2、兩個(gè)相同的帶電金屬小球相距r時(shí),相互作用力大小為F,將兩球接觸后分開,放回原處,相互作用力大小仍等于F,則兩球原來(lái)所帶電量和電性()
A.可能是等量的同種電荷;
B.可能是不等量的同種電荷;
C.可能是不量的異種電荷;
D.不可能是異種電荷。
分析與解:若帶同種電荷,設(shè)帶電量分別為Q1和Q2,則,將兩球接觸后分開,放回原處后相互作用力變?yōu)椋?,顯然只有Q1=Q2時(shí),才有F=F/,所以A選項(xiàng)正確,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;若帶異種電荷,設(shè)帶電量分別為Q1和-Q2,則,將兩球接觸后分開,放回原處后相互作用力變?yōu)椋海@然只有在時(shí),才有F=F/,所以C選項(xiàng)正確,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
問(wèn)題2:會(huì)分析求解電場(chǎng)強(qiáng)度。
電場(chǎng)強(qiáng)度是靜電學(xué)中極其重要的概念,也是高考中考點(diǎn)分布的重點(diǎn)區(qū)域之一。求電場(chǎng)強(qiáng)度的方法一般有:定義式法、點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式法、勻強(qiáng)電場(chǎng)公式法、矢量疊加法等。
例3、如圖所示,用長(zhǎng)為的金屬絲彎成半徑為r的圓弧,但在A、B之間留有寬度為d的間隙,且,將電量為Q的正電荷均勻分布于金屬絲上,求圓心處的電場(chǎng)強(qiáng)度。
分析與解:中學(xué)物理只講到有關(guān)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算公式和勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)的計(jì)算方法,本問(wèn)題是求一個(gè)不規(guī)則帶電體所產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng),沒有現(xiàn)成公式直接可用,需變換思維角度。假設(shè)將這個(gè)圓環(huán)缺口補(bǔ)上,并且已補(bǔ)缺部分的電荷密度與原有缺口的環(huán)體上的電荷密度一樣,這樣就形成一個(gè)電荷均勻分布的完整帶電環(huán),環(huán)上處于同一直徑兩端的微小部分所帶電荷可視為兩個(gè)相對(duì)應(yīng)的點(diǎn)電荷,它們?cè)趫A心O處產(chǎn)生的電場(chǎng)疊加后合場(chǎng)強(qiáng)為零。根據(jù)對(duì)稱性可知,帶電圓環(huán)在圓心O處的總場(chǎng)強(qiáng)E=0。至于補(bǔ)上的帶電小段,由題給條件可視做點(diǎn)電荷,它在圓心O處的場(chǎng)強(qiáng)E1是可求的。若題中待求場(chǎng)強(qiáng)為E2,則。設(shè)原缺口環(huán)所帶電荷的線密度為,則補(bǔ)上的那一小段金屬線的帶電量在O處的場(chǎng)強(qiáng)為,由可得,負(fù)號(hào)表示與反向,背向圓心向左。
例4、如圖所示,均勻帶電圓環(huán)所帶電荷量為Q,半徑為R,圓心為O,P為垂直于圓環(huán)平面的對(duì)稱軸上的一點(diǎn),OP=L,試求P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)。
分析與解:設(shè)想將圓環(huán)等分為n個(gè)小段,當(dāng)n相當(dāng)大時(shí),每一小段都可以看做點(diǎn)電荷。其所帶電荷量為,由點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式可求得每一點(diǎn)電荷在P處的場(chǎng)強(qiáng)為:
由對(duì)稱性可知,各小段帶電環(huán)在P處的場(chǎng)強(qiáng)E的垂直于軸向的分量相互抵消,而E的軸向分量之和即為帶電環(huán)在P處的場(chǎng)強(qiáng)。
例5、如圖所示,是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn),并構(gòu)成一等邊三角形,每邊長(zhǎng)為,將一帶電量的電荷從a點(diǎn)移到b點(diǎn),電場(chǎng)力做功;若將同一點(diǎn)電荷從a點(diǎn)移到c點(diǎn),電場(chǎng)力做功W2=6×10-6J,試求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E。
分析與解:因?yàn)椋?/p>
將cb分成三等份,每一等份的電勢(shì)差為3V,如圖3所示,連接ad,并從c點(diǎn)依次作ad的平行線,得到各等勢(shì)線,作等勢(shì)線的垂線ce,場(chǎng)強(qiáng)方向由c指向e,所以,因?yàn)?,?wèn)題3:會(huì)根據(jù)給出的一條電場(chǎng)線,分析推斷電勢(shì)和場(chǎng)強(qiáng)的變化情況。
例6、如圖所示,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間距離等于b、c間距離。用Ua、Ub、Uc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
c
A
Ua>Ub>Uc
B
Ua—Ub=Ub—Uc
C
Ea>Eb>Ec
D
Ea=Eb=Ec
分析與解:從題中只有一根電場(chǎng)線,無(wú)法知道電場(chǎng)線的疏密,故電場(chǎng)強(qiáng)度大小無(wú)法判斷。根據(jù)沿著電場(chǎng)線的方向是電勢(shì)降低最快的方向,可以判斷A選項(xiàng)正確。
有不少同學(xué)根據(jù)“a、b間距離等于b、c間距離”推斷出“Ua—Ub=Ub—Uc”而錯(cuò)選B。其實(shí)只要場(chǎng)強(qiáng)度大小無(wú)法判斷,電場(chǎng)力做功的大小也就無(wú)法判斷,因此電勢(shì)差的大小也就無(wú)法判斷。
例7、如圖所示,在a點(diǎn)由靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的帶電粒子,粒子到達(dá)b點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,設(shè)ab所在的電場(chǎng)線豎直向下,a、b間的高度差為h,則()
a
b
A.
帶電粒子帶負(fù)電;
B.
a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uab=mgh/q;
C.
b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng);
D.
a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng).分析與解:帶電粒子由a到b的過(guò)程中,重力做正功,而動(dòng)能沒有增大,說(shuō)明電場(chǎng)力做負(fù)功。根據(jù)動(dòng)能定理有:mgh-qUab=0
解得a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差為Uab=mgh/q.因?yàn)閍點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì),Uab>0,所以粒子帶負(fù)電,選項(xiàng)AB皆正確。
帶電粒子由a到b運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,在重力和電場(chǎng)力共同作用下,先加速運(yùn)動(dòng)后減速運(yùn)動(dòng);因?yàn)橹亓楹懔?,所以電?chǎng)力為變力,且電場(chǎng)力越來(lái)越來(lái)越大;由此可見b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大于a點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)。選項(xiàng)C正確,D錯(cuò)誤。
a
b
問(wèn)題4:會(huì)根據(jù)給定一簇電場(chǎng)線和帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡,分析推斷帶電粒子的性質(zhì)。
例8、圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線,虛線是某一帶電粒子通過(guò)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)中只受電場(chǎng)力作用,根據(jù)此圖可作出正確判斷的是()
A.
帶電粒子所帶電荷的符號(hào);
B.
帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的受力方向;
C.
帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的速度何處較大;
D.
帶電粒子在a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)能何處較大。
分析與解:由于不清楚電場(chǎng)線的方向,所以在只知道粒子在a、b間受力情況是不可能判斷其帶電情況的。而根據(jù)帶電粒子做曲線運(yùn)動(dòng)的條件可判定,在a、b兩點(diǎn)所受到的電場(chǎng)力的方向都應(yīng)在電場(chǎng)線上并大致向左。若粒子在電場(chǎng)中從a向b點(diǎn)運(yùn)動(dòng),故在不間斷的電場(chǎng)力作用下,動(dòng)能不斷減小,電勢(shì)能不斷增大。故選項(xiàng)B、C、D正確。
問(wèn)題5:會(huì)根據(jù)給定電勢(shì)的分布情況,求作電場(chǎng)線。
A
C
B
D
例9、如圖所示,A、B、C為勻強(qiáng)電場(chǎng)中的3個(gè)點(diǎn),已知這3點(diǎn)的電勢(shì)分別為φA=10V,φB=2V,φC=-6V.試在圖上畫出過(guò)B點(diǎn)的等勢(shì)線和場(chǎng)強(qiáng)的方向(可用三角板畫)。
分析與解:用直線連接A、C兩點(diǎn),并將線段AC分作兩等分,中點(diǎn)為D點(diǎn),因?yàn)槭莿驈?qiáng)電場(chǎng),故D點(diǎn)電勢(shì)為2V,與B點(diǎn)電勢(shì)相等。畫出過(guò)B、D兩點(diǎn)的直線,就是過(guò)B點(diǎn)的電勢(shì)線。因?yàn)殡妶?chǎng)線與等勢(shì)線垂直,所以過(guò)B作BD的垂線就是一條電場(chǎng)線。
問(wèn)題6:會(huì)求解帶電體在電場(chǎng)中的平衡問(wèn)題。
A
B
C
+4Q
-Q
例10、如圖所示,在真空中同一條直線上的A、B兩點(diǎn)固定有電荷量分別為+4Q和-Q的點(diǎn)電荷。①將另一個(gè)點(diǎn)電荷放在該直線上的哪個(gè)位置,可以使它在電場(chǎng)力作用下保持靜止?②若要求這三個(gè)點(diǎn)電荷都只在電場(chǎng)力作用下保持靜止,那么引入的這個(gè)點(diǎn)電荷應(yīng)是正電荷還是負(fù)電荷?電荷量是多大?
分析與解:①先判定第三個(gè)點(diǎn)電荷所在的區(qū)間:只能在B點(diǎn)的右側(cè);再由,F(xiàn)、k、q相同時(shí)∴rA∶rB=2∶1,即C在AB延長(zhǎng)線上,且AB=BC。
②C處的點(diǎn)電荷肯定在電場(chǎng)力作用下平衡了;只要A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷中的一個(gè)處于平衡,另一個(gè)必然也平衡。由,F(xiàn)、k、QA相同,Q∝r2,∴QC∶QB=4∶1,而且必須是正電荷。所以C點(diǎn)處引入的點(diǎn)電荷QC=
+4Q.O
A
B
mBg
F
N
L
d
例11、如圖所示,已知帶電小球A、B的電荷分別為QA、QB,OA=OB,都用長(zhǎng)L的絲線懸掛在O點(diǎn)。靜止時(shí)A、B相距為d。為使平衡時(shí)AB間距離減為d/2,可采用以下哪些方法()
A.將小球A、B的質(zhì)量都增加到原來(lái)的2倍;
B.將小球B的質(zhì)量增加到原來(lái)的8倍;
C.將小球A、B的電荷量都減小到原來(lái)的一半;
D.將小球A、B的電荷量都減小到原來(lái)的一半,同時(shí)將小球B的質(zhì)量增加到原來(lái)的2倍。
分析與解:由B的共點(diǎn)力平衡圖知,而,可知,故選項(xiàng)BD正確。
例12、如圖甲所示,兩根長(zhǎng)為L(zhǎng)的絲線下端懸掛一質(zhì)量為m,帶電量分別為+q和-q的小球A和B,處于場(chǎng)強(qiáng)為E,方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)之中,使長(zhǎng)度也為L(zhǎng)的連線AB拉緊,并使小球處于靜止?fàn)顟B(tài),求E的大小滿足什么條件才能實(shí)現(xiàn)上述平衡狀態(tài).
F1
F2
分析與解:對(duì)A作受力分析.設(shè)懸點(diǎn)與A之間的絲線的拉力為F1,AB之間連線的拉力為F2,受力圖如圖乙所示.根據(jù)平衡條件得
F1sin60°=mg,qE=k
+F1cos60°+F2,由以上二式得:E=k
+cot60°+,∵F2≥0,∴ 當(dāng)E≥k
+cot60°時(shí)能實(shí)現(xiàn)上述平衡狀態(tài).
問(wèn)題7:會(huì)計(jì)算電場(chǎng)力的功。
+Q
-Q
+q
-q
例13、一平行板電容器的電容為C,兩板間的距離為d,上板帶正電,電量為Q,下板帶負(fù)電,電量也為Q,它們產(chǎn)生的電場(chǎng)在很遠(yuǎn)處的電勢(shì)為零。兩個(gè)帶異號(hào)電荷的小球用一絕緣剛性桿相連,小球的電量都為q,桿長(zhǎng)為L(zhǎng),且L A. B.0 C. D. 分析與解:從功的公式角度出發(fā)考慮沿不同方向移動(dòng)桿與球,無(wú)法得出電場(chǎng)力所做功的數(shù)值。但從電場(chǎng)力對(duì)兩個(gè)小球做功引起兩小球電勢(shì)能的變化這一角度出發(fā),可以間接求得電場(chǎng)力對(duì)兩個(gè)小球做的總功。只要抓住運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)、終點(diǎn)兩個(gè)位置兩小球的電勢(shì)能之和就能求出電場(chǎng)力的功。 初始兩小球在很遠(yuǎn)處時(shí)各自具有的電勢(shì)能為零,所以E0=0;終點(diǎn)位置兩球處于圖11所示的靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),設(shè)帶正電小球的位置為a,該點(diǎn)的電勢(shì)為Ua,則帶正電小球電勢(shì)能為qUa;設(shè)帶負(fù)電小球的位置為b,該點(diǎn)的電勢(shì)為Ub,則帶負(fù)電小球電勢(shì)能為-qUb.所以兩小球的電勢(shì)能之和為: Et= 所以電場(chǎng)力對(duì)兩小球所做的功為:,即兩個(gè)小球克服電場(chǎng)力所做總功的大小等于,選項(xiàng)A正確。 問(wèn)題8:會(huì)用力學(xué)方法分析求解帶電粒子的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。 A D B O C 例14、如圖所示,直角三角形的斜邊傾角為30°,底邊BC長(zhǎng)為2L,處在水平位置,斜邊AC是光滑絕緣的,在底邊中點(diǎn)O處放置一正電荷Q,一個(gè)質(zhì)量為m,電量為q的帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)從斜面頂端A沿斜邊滑下,滑到斜邊上的垂足D時(shí)速度為V。 (1)在質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)中不發(fā)生變化的是() A.動(dòng)能 B.電勢(shì)能與重力勢(shì)能之和 C.動(dòng)能與重力勢(shì)能之和 D.動(dòng)能、電勢(shì)能、重力勢(shì)能三者之和。 (2)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是() A、勻加速運(yùn)動(dòng) B、勻減速運(yùn)動(dòng) C、先勻加速后勻減速的運(yùn)動(dòng) D、加速度隨時(shí)間變化的運(yùn)動(dòng)。 (3)該質(zhì)點(diǎn)滑到非常接近斜邊底端C點(diǎn)時(shí)速率Vc為多少?沿斜面下滑到C點(diǎn)的加速度ac為多少? 分析與解:(1)由于只有重力和電場(chǎng)力做功,所以重力勢(shì)能、電勢(shì)能與動(dòng)能的總和保持不變。即D選項(xiàng)正確。 (2)質(zhì)點(diǎn)受重力mg、庫(kù)侖力F、支持力N作用,因?yàn)橹亓ρ匦泵嫦蛳碌姆至gsinθ是恒定不變的,而庫(kù)侖力F在不斷變化,且F沿斜面方向的分力也在不斷變化,故質(zhì)點(diǎn)所受合力在不斷變化,所以加速度也在不斷變化,選項(xiàng)D正確。 (3)由幾何知識(shí)知B、C、D三點(diǎn)在以O(shè)為圓心的同一圓周上,是O點(diǎn)處點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場(chǎng)中的等勢(shì)點(diǎn),所以q由D到C的過(guò)程中電場(chǎng)力做功為零,由能量守恒可得: 其中 得 質(zhì)點(diǎn)在C點(diǎn)受三個(gè)力的作用:電場(chǎng)力F,方向由C指向O點(diǎn);重力mg,方向豎直向下;支撐力FN,方向垂直于斜面向上.根據(jù)牛頓第二定律得:,即 解得:。 本題中的質(zhì)點(diǎn)在電場(chǎng)和重力場(chǎng)中的疊加場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),物理過(guò)程較為復(fù)雜,要緊緊抓住質(zhì)點(diǎn)的受力圖景、運(yùn)動(dòng)圖景和能量圖景來(lái)分析。 問(wèn)題9:會(huì)用能量守恒的觀點(diǎn)解題。 例15、如圖所示,在粗糙水平面上固定一點(diǎn)電荷 Q,在M點(diǎn)無(wú)初速釋放一帶有恒定電量的小物塊,小物塊在Q的電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)到 N點(diǎn)靜止,則從 M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中: A.小物塊所受電場(chǎng)力逐漸減??; B.小物塊具有的電勢(shì)能逐漸減小; C.M點(diǎn)的電勢(shì)一定高于 N點(diǎn)的電勢(shì); D.小物塊電勢(shì)能變化量的大小一定等于克服摩擦力做的功。 分析與解:小物塊應(yīng)是先做加速運(yùn)動(dòng)后做減速運(yùn)動(dòng),到N點(diǎn)靜止,顯然電場(chǎng)力做正功,摩擦力做負(fù)功,且正功與負(fù)功數(shù)值相等。由點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)E=,可得電場(chǎng)力F=qE逐漸減小,A正確。因?yàn)殡妶?chǎng)力做正功,故電勢(shì)能逐漸減小,B正確。因點(diǎn)電荷Q的電性未知,所以M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)高低不能確定,選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由能量關(guān)系知,選項(xiàng)D正確。綜上所述,正確答案為ABD。 問(wèn)題11:會(huì)解帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問(wèn)題。 例16、試證明荷質(zhì)比不同的正離子,被同一電場(chǎng)加速后進(jìn)入同一偏轉(zhuǎn)電場(chǎng),它們離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度方向一定相同。 U1 L d V U2 V0 Vx Vy φ 分析與解:如圖所示,設(shè)加速電壓為U1,偏轉(zhuǎn)電壓為U2,偏轉(zhuǎn)板長(zhǎng)L,板距為d,離子離開電場(chǎng)時(shí)的速度為圖中的V,它與水平分速Vx之間的夾角φ叫做偏向角,可以表示出V的方向,因此,只要證明φ與正離子荷質(zhì)比無(wú)關(guān)即可。 對(duì)正離子的加速有 qU1= 對(duì)正離子的偏轉(zhuǎn),水平方向有Vx=V0,L=V0t; 豎直方向有 Vy=at= 偏向角φ的正切 解上述各式可得tanφ=,是一個(gè)與正離子荷質(zhì)比q/m無(wú)關(guān)的量,可見,正離子離開偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度方向相同。 問(wèn)題13:會(huì)解電容器有關(guān)問(wèn)題。 P + 例17、一平行板電容器充電后與電源斷開,負(fù)極板接地.在兩極板間有一正電荷(電量很小)固定在P點(diǎn),如圖28所示.以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng),U表示電容器的電壓,W表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能.若保持負(fù)極板不動(dòng),將正極板移到圖中虛線所示的位置,則() A.U變小,E不變.B.E變大,W變大.C.U變小,W不變.D.U不變,W不變.分析與解:因?yàn)殡娙輼O板所帶電量不變,且正對(duì)面積S也不變,據(jù)E=4πKQ/(ε.S)可知E也是不變。據(jù)U=Ed,因d減小,故U減小。因P點(diǎn)的電勢(shì)沒有發(fā)生變化,故W不變。故A、C二選項(xiàng)正確。 三、警示易錯(cuò)試題 典型錯(cuò)誤之一:因錯(cuò)誤判斷帶電體的運(yùn)動(dòng)情況而出錯(cuò)。 圖 E H 例18、質(zhì)量為m的物塊,帶正電Q,開始時(shí)讓它靜止在傾角α=600的固定光滑絕緣斜面頂端,整個(gè)裝置放在水平方向、大小為E=的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖31所示,斜面高為H,釋放物體后,物塊落地的速度大小為: A、B、C、2 D、2; 錯(cuò)解:不少同學(xué)在做這道題時(shí),一看到“固定光滑絕緣斜面”就想物體沿光滑斜面下滑不受摩擦力作用,由動(dòng)能定理得得V=而錯(cuò)選A。 分析糾錯(cuò):其實(shí)“固定光滑絕緣斜面”是干擾因素,只要分析物體的受力就不難發(fā)現(xiàn),物體根本不會(huì)沿斜面下滑,而是沿著重力和電場(chǎng)力合力的方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),弄清了這一點(diǎn),就很容易求得本題正確答案應(yīng)是C.典型錯(cuò)誤之二:因忽視偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)做功的變化而出錯(cuò)。 例19、一個(gè)動(dòng)能為Ek的帶電粒子,垂直于電力線方向飛入平行板電容器,飛出電容器時(shí)動(dòng)能為2Ek,如果使這個(gè)帶電粒子的初速度變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍,那么它飛出電容器時(shí)的動(dòng)能變?yōu)椋?/p> A.8Ek; B.5Ek; C.4.25Ek; D.4Ek. 分析糾錯(cuò):因?yàn)槠D(zhuǎn)距離為,所以帶電粒子的初速度變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍時(shí),偏轉(zhuǎn)距離變?yōu)閥/4,所以電場(chǎng)力做功只有W=0.25Ek,所以它飛出電容器時(shí)的動(dòng)能變?yōu)?.25Ek,即C選項(xiàng)正確。 典型錯(cuò)誤之三:因錯(cuò)誤理解直線運(yùn)動(dòng)的條件而出錯(cuò)。 mg qE 例20、如圖所示,一粒子質(zhì)量為m,帶電量為+q,以初速度V與水平方向成450角射向空間勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域,粒子恰作直線運(yùn)動(dòng)。求這勻強(qiáng)電場(chǎng)最小場(chǎng)強(qiáng)的大小,并說(shuō)明方向。 錯(cuò)解:因粒子恰作直線運(yùn)動(dòng),所以電場(chǎng)力剛好等于mg,即電場(chǎng)強(qiáng)度的最小值為:Emin=mg/q.分析糾錯(cuò):因粒子恰作直線運(yùn)動(dòng),說(shuō)明粒子所受的合外力與速度平行,但不一定做勻速直線運(yùn)動(dòng),還可能做勻減速運(yùn)動(dòng)。受力圖如圖34所示,顯然最小的電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)是,方向垂直于V斜向上方。 第一章 靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)概括 【考點(diǎn)1】電場(chǎng)的力的性質(zhì) 1.庫(kù)侖定律:(1)公式: (2)適用條件:真空中的點(diǎn)電荷。 2.電場(chǎng)強(qiáng)度 用比值法定義電場(chǎng)強(qiáng)度E,與試探電荷q無(wú)關(guān);適用于一切電場(chǎng) 適用于點(diǎn)電荷 適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) 3.電場(chǎng)線 (1)意義:形象直觀的描述電場(chǎng)的一種工具 (2)定義:如果在電場(chǎng)中畫出一些曲線,使曲線上每一點(diǎn)的切線方向跟該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向一致,這樣的曲線就叫做電場(chǎng)線。 說(shuō)明:a.電場(chǎng)線不是真實(shí)存在的曲線。 b.靜電場(chǎng)的電場(chǎng)線從正電荷出發(fā),終止于負(fù)電荷(或從正電荷出發(fā)終止于無(wú)窮遠(yuǎn),或來(lái)自于無(wú)窮遠(yuǎn)終止于負(fù)電荷)。 c.電場(chǎng)線上每一點(diǎn)的切線方向與該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)方向相同。 d.電場(chǎng)線的疏密表示場(chǎng)強(qiáng)的大小,場(chǎng)強(qiáng)為零的區(qū)域,不存在電場(chǎng)線。 e.任何兩條電場(chǎng)線都不會(huì)相交。 f.任何一條電場(chǎng)線都不會(huì)閉合。 g.沿著電場(chǎng)線的方向電勢(shì)是降低的。 P M O N 60o 【典例1】如圖所示,M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn),O點(diǎn)為半圓弧的圓心,電荷量相等、符號(hào)相反的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別置于M、N兩點(diǎn),這時(shí)O點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為;若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn),則O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)?,與之比為() A.1:2 B.2:1 C.D.方法提煉:求解該類問(wèn)題時(shí)首先根據(jù)點(diǎn)電荷場(chǎng)強(qiáng)公式得出每一個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)的大小和方向,再依據(jù)平行四邊形定則進(jìn)行合成。 【考點(diǎn)2】電場(chǎng)的能的性質(zhì) 1.電勢(shì)能、電勢(shì)、電勢(shì)差U (1)電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),故引入電勢(shì)能,(2)電勢(shì)的定義式: (3)電勢(shì)差: (4)電場(chǎng)力做功和電勢(shì)差的關(guān)系: 沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,或電勢(shì)降低最快的方向就是電場(chǎng)強(qiáng)度的方向。 2.電場(chǎng)力做功 定義:電荷q在電場(chǎng)中由一點(diǎn)A移動(dòng)到另一點(diǎn)B時(shí),電場(chǎng)力所做的功簡(jiǎn)稱電功。 公式: 說(shuō)明:1.電場(chǎng)力做功與路徑無(wú)關(guān),由q、決定。 2.電功是標(biāo)量,電場(chǎng)力可做正功,可做負(fù)功,兩點(diǎn)間的電勢(shì)差也可正可負(fù)。 3.應(yīng)用時(shí)的兩種思路 (1)可將q、連同正負(fù)號(hào)一同代入,所得的正負(fù)號(hào)即為功的正負(fù); (2)將q、的絕對(duì)值代入,功的正負(fù)依據(jù)電場(chǎng)力的方向和位移(或運(yùn)動(dòng)) 方向來(lái)判斷。 4.求電場(chǎng)力做功的方法:①由公式來(lái)計(jì)算。 ②由公式來(lái)計(jì)算,只適用與恒力做功。 ③由電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的變化關(guān)系 ④由動(dòng)能定理 【典例2】如圖所示,xoy平面內(nèi)有一勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)為E,方向未知,電場(chǎng)線跟x軸的負(fù)方向夾角為,電子在坐標(biāo)平面xoy內(nèi)從原點(diǎn)O以大小為方向沿x軸正方向的初速度射入電場(chǎng),最后打在y軸上的M點(diǎn),電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,重力不計(jì)。則() A.O點(diǎn)電勢(shì)高于M點(diǎn)電勢(shì) θ O x y M B.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電子在M點(diǎn)電勢(shì)能最多 C.運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電子的電勢(shì)能先減少后增加 D.電場(chǎng)對(duì)電子先做負(fù)功后做正功 方法提煉 1.電勢(shì)高低的判斷方法 判斷角度 判斷方法 根據(jù)電場(chǎng)線方向 沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低 根據(jù)場(chǎng)源電荷的正負(fù) 取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零,正電荷周圍電勢(shì)為正值,負(fù)電荷周圍電勢(shì)為負(fù)值;靠近正電荷處電勢(shì)高,靠近負(fù)電荷處電勢(shì)低 根據(jù)電場(chǎng)力做功 根據(jù),將、的正負(fù)號(hào)代入,由的正負(fù)判斷、的高低 依據(jù)電勢(shì)能的高低 正電荷在電勢(shì)較高處電勢(shì)能大,負(fù)電荷在電勢(shì)較低處電勢(shì)能大 2.電勢(shì)能高低的判斷方法 判斷角度 判斷方法 做功判斷法 電場(chǎng)力做正功,電勢(shì)能減??;電場(chǎng)力做負(fù)功,電勢(shì)能增加 公式法 由,將、的大小、正負(fù)號(hào)一起代入公式,的正值越大,電勢(shì)能越大;的負(fù)值越大,電勢(shì)能越小 電荷電勢(shì)法 正電荷在電勢(shì)高的地方電勢(shì)能大,負(fù)電荷在電勢(shì)低的地方電勢(shì)能大 能量守恒法 在電場(chǎng)中,若只有電場(chǎng)力做功,電荷的動(dòng)能和電勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化,動(dòng)能增加,電勢(shì)能減小,反之,電勢(shì)能增加;即 【考點(diǎn)3】帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1.電容 (1)定義式:。其中C與Q、U無(wú)關(guān),僅由電容器本身決定 (2)平行板電容器: 2.帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)——電加速和電偏轉(zhuǎn) ①如果帶電粒子在正極板處v0=0,由動(dòng)能定理得: qU=mv2-0 ②若帶電粒子在正極板處v0≠0,由動(dòng)能定理得 qU=mv2-mv02 ③帶電粒子在垂直于電場(chǎng)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),帶電粒子在平行于電場(chǎng)方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),畫出帶電粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示,建立直角坐標(biāo)系x0y。 當(dāng)帶電粒子由P點(diǎn)飛出電場(chǎng)時(shí):; 平行于電場(chǎng)線方向的速度: 合速度大小: 合速度的方向: 帶電粒子飛出電場(chǎng)時(shí),偏移的距離: v0 【典例3】如圖所示,固定在水平地面上的絕緣平板置于勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向與平板平行。在絕緣板上,放置一個(gè)帶負(fù)電的物體(可視為質(zhì)點(diǎn)),物體與平板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5?,F(xiàn)讓物體以10m/s的初速度平行于電場(chǎng)的方向運(yùn)動(dòng),物體沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)的最遠(yuǎn)距離為4m,已知物體所受電場(chǎng)力大于其最大靜摩擦力,平板足夠大,規(guī)定物體在出發(fā)點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能為零,重力加速度g=10m/s-2,求: (1) 物體所受電場(chǎng)力與其重力的比值; (2) 物體在離出發(fā)點(diǎn)多遠(yuǎn)處動(dòng)能與電勢(shì)能相等; 方法提煉 帶電體的力電綜合問(wèn)題的分析方法: 取研究對(duì)象 可以是一個(gè)帶電體,也可選多個(gè)帶電體構(gòu)成的系統(tǒng) 多了個(gè)電場(chǎng)力() 兩大分析 受力分析 重力是否忽略,依題意:若是微觀粒子,一般忽略;若是宏觀物體,一般不忽略; 選用規(guī)律列方程求解 平衡條件、牛頓第二定律、動(dòng)能定理、能量守恒定律 靜電場(chǎng)--知識(shí)點(diǎn) 一、庫(kù)倫定律與電荷守恒定律 1.庫(kù)侖定律 (1)真空中的兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷之間的相互作用力與它們電荷量的乘積成正比,與它們距離的二次方成反比,作用力的方向在他們的連線上。 (2)電荷之間的相互作用力稱之為靜電力或庫(kù)倫力。 (3)當(dāng)帶電體的距離比他們的自身大小大得多以至于帶電體的形狀、大小、電荷的分布狀況對(duì)它們之間的相互作用力的影響可以忽略不計(jì)時(shí),這樣的帶電體可以看做帶電的點(diǎn),叫點(diǎn)電荷。類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn),也時(shí)一種理想化的模型。2.電荷守恒定律 電荷既不能創(chuàng)生,也不能消失,只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到物體的另一部分,在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中,電荷的總量保持不變,這個(gè)結(jié)論叫電荷守恒定律。 電荷守恒定律也常常表述為:一個(gè)與外界沒有電荷交換的系統(tǒng),電荷的代數(shù)和總是保持不變的。 二、電場(chǎng)的力的性質(zhì) 1.電場(chǎng)強(qiáng)度 (1)定義:放入電場(chǎng)中的某一點(diǎn)的檢驗(yàn)電荷受到的靜電力跟它的電荷量的比值,叫該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度。該電場(chǎng)強(qiáng)度是由場(chǎng)源電荷產(chǎn)生的。 (2)公式:E?F q (3)方向:電場(chǎng)強(qiáng)度是矢量,規(guī)定某點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的方向跟正電荷在該點(diǎn)所受靜電力的方向相同。負(fù)電荷在電場(chǎng)中受的靜電力的方向跟該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向相反。2.點(diǎn)電荷的電場(chǎng) (1)公式:E?KQ 2r(2)以點(diǎn)電荷為中心,r為半徑做一球面,則球面上的個(gè)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等,E的方向沿著半徑向里(負(fù)電荷)或向外(正電荷)3.電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加 如果場(chǎng)源電荷不只是一個(gè)點(diǎn)電荷,則電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和。4.電場(chǎng)線 (1)電場(chǎng)線是畫在電場(chǎng)中的一條條的由方向的曲線,曲線上每點(diǎn)的切線方向,表示該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向,電場(chǎng)線不是實(shí)際存在的線,而是為了描述電場(chǎng)而假想的線。(2)電場(chǎng)線的特點(diǎn) 電場(chǎng)線從正電荷或從無(wú)限遠(yuǎn)處出發(fā)終止于無(wú)窮遠(yuǎn)或負(fù)電荷;電場(chǎng)線在電場(chǎng)中不相交;在同一電場(chǎng)里,電場(chǎng)線越密的地方場(chǎng)強(qiáng)越大;勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線是均勻的平行且等距離的線。 三、電場(chǎng)的能的性質(zhì) 1.電勢(shì)能 電勢(shì)能:由于移動(dòng)電荷時(shí)靜電力做功與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān),電荷在電場(chǎng)中也具有勢(shì)能,這種勢(shì)能叫做電勢(shì)能。2.電勢(shì) (1)電勢(shì)是表征電場(chǎng)性質(zhì)的重要物理量,通過(guò)研究電荷在電場(chǎng)中的電勢(shì)能與它的電荷量的比值得出。 (2)公式:??EP(與試探電荷無(wú)關(guān))q(3)電勢(shì)與電場(chǎng)線的關(guān)系:電勢(shì)順線降低。 (4)零電勢(shì)位置的規(guī)定:電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電勢(shì)的數(shù)值與零電勢(shì)點(diǎn)的選擇無(wú)關(guān),大地或無(wú)窮遠(yuǎn)處的電勢(shì)默認(rèn)為零。3.等勢(shì)面 (1)定義:電場(chǎng)中電勢(shì)相等的點(diǎn)構(gòu)成的面。 (2)特點(diǎn):一是在同一等勢(shì)面上的各點(diǎn)電勢(shì)相等,所以在同一等勢(shì)面上移動(dòng)電荷,電場(chǎng)力不做功二是電場(chǎng)線一定跟等勢(shì)面垂直,并且由電勢(shì)高的等勢(shì)面指向電勢(shì)低的等勢(shì)面。4.電場(chǎng)力做功 (1)電場(chǎng)力做功與電荷電勢(shì)能變化的關(guān)系: 電場(chǎng)力對(duì)電荷做正功,電荷電勢(shì)能減少;電場(chǎng)力對(duì)電荷做負(fù)功,電荷電勢(shì)能增加。電勢(shì)能增加或減少的數(shù)值等于電場(chǎng)力做功的數(shù)值。(2)電場(chǎng)力做功的特點(diǎn): 電荷在電場(chǎng)中任意兩點(diǎn)間移動(dòng)時(shí),它的電勢(shì)能的變化量勢(shì)確定的,因而移動(dòng)電荷做功的 值也勢(shì)確定的,所以,電場(chǎng)力移動(dòng)電荷所做的功與移動(dòng)的路徑無(wú)關(guān),僅與始末位置的電勢(shì)差由關(guān),這與重力做功十分相似。 四、電容器、電容 1.電容器 任何兩個(gè)彼此絕緣又相隔很近的導(dǎo)體都可以看成是一個(gè)電容器。(最簡(jiǎn)單的電容器是平行板電容器,金屬板稱為電容器的兩個(gè)極板,絕緣物質(zhì)稱為電介質(zhì)) 2.電容 (1)定義:電容器所帶的電荷量Q與電容器兩極板間的電勢(shì)差U的比值 表達(dá)式:C?Q U(2)平行板電容器電容公式:C? 五、帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng) 1.加速:qu??S 4?Kd1122mv2?mv1 22L v2.偏轉(zhuǎn):當(dāng)帶點(diǎn)粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),帶電粒子做類平拋運(yùn)動(dòng) 粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t?粒子在y方向獲得的速度vy?qul mdv0qul2qul粒子在y方向的位移y?粒子的偏轉(zhuǎn)角:??arctan22mdv2mdv0 0 大學(xué)物理總結(jié) --1603012022 陳軍 物理學(xué)學(xué)習(xí)是一次充滿迷茫、艱難探索、循序漸進(jìn)的長(zhǎng)途旅行,對(duì)物理概念、物理定律和物理思想的理解要經(jīng)過(guò)反復(fù)思索、逐步加深、直到頓悟的漫長(zhǎng)過(guò)程。學(xué)習(xí)大學(xué)物理,我們從開始就會(huì)發(fā)現(xiàn),許多概念和定律在中學(xué)都曾學(xué)習(xí)過(guò),也有了一定的理解,遇到的一些問(wèn)題也能用中學(xué)物理方法解決,這種不斷重復(fù)、逐步深化的方式本是學(xué)習(xí)物理學(xué)的常用方法。但這種方法易使我們產(chǎn)生輕敵思想,誤以為學(xué)習(xí)大學(xué)物理不難,對(duì)概念的理解、方法的掌握、物理思想的確立以及物理問(wèn)題的處理思路習(xí)慣于停留在中學(xué)水平,忽視了對(duì)知識(shí)體系和思想體系的深入思考,慢慢地感到學(xué)習(xí)越來(lái)越困難,逐漸失去了對(duì)物理課的興趣,也就不可能有好的學(xué)習(xí)效果。因此,需要特別提醒的是,我們從開始就要十分重視對(duì)大學(xué)物理的學(xué)習(xí),不僅要投入足夠的時(shí)間和精力,而且要掌握正確的學(xué)習(xí)方法。學(xué)習(xí)物理關(guān)鍵在于多思考,搞清楚其中的原理。學(xué)習(xí)物理不是簡(jiǎn)單的套用公式,進(jìn)行數(shù)字推導(dǎo);物理知識(shí)重要的是要掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)。要對(duì)基本物理概念、物理規(guī)律清楚弄清本質(zhì),明白相關(guān)概念和規(guī)律之間的聯(lián)系,明白物理公式定理、定律在什么條件下應(yīng)用,而不能簡(jiǎn)單地以做習(xí)題對(duì)基本概念和基本規(guī)律的學(xué)習(xí)和理解,如果概念不清做題不僅費(fèi)時(shí)間費(fèi)精力,而且遇到的矛盾或困惑就越多.做習(xí)題的目的是為了鞏固基本知識(shí),從而達(dá)到靈活運(yùn)用。所以上課時(shí)是最重要的。這就是我學(xué)習(xí)大學(xué)物理的體會(huì)。 與學(xué)習(xí)任何課程一樣,學(xué)習(xí)大學(xué)物理也要牢牢抓住課前預(yù)習(xí)、課堂聽講、做好筆記、理解例題、課后復(fù)習(xí)(包括完成作業(yè))和考前復(fù)習(xí)這幾個(gè)主要環(huán)節(jié)。課前預(yù)習(xí)就是粗略瀏覽將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容,目的在于明確課堂上必須重點(diǎn)解決的問(wèn)題;課堂聽講就是要學(xué)習(xí)老師引出物理概念的目的、建立物理模型的思路、描述物理現(xiàn)象的方式、演繹物理原理的程序、解釋物理定律的思想、分析物理問(wèn)題的過(guò)程、解決物理問(wèn)題的方法。在課堂上最重要的是學(xué)習(xí)物理思想和物理方法,同時(shí)以提綱的形式記錄下老師授課的全過(guò)程,重點(diǎn)記錄課本上沒有的內(nèi)容和自己覺得重要的東西,以備查閱。講解例題是課堂教學(xué)的重要組成部分,學(xué)習(xí)例題也是 學(xué)會(huì)應(yīng)用理論的開始。教師通過(guò)對(duì)例題的分析和求解,一方面是要教會(huì)學(xué)生求解某一類題目的方法,另一方面是要培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力,而更為重要的是要加深學(xué)生對(duì)基本理論的理解、提高應(yīng)用理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力。每個(gè)例題都是一個(gè)物理模型,物理題實(shí)際上已知模型的拓展和變化。如何懂一道題通一類題,剖開題目表面找到問(wèn)題所在是我們學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。課后復(fù)習(xí)(包括完成作業(yè))就是所謂的“把書讀厚”,既要全面回顧課堂聽講的過(guò)程和所學(xué)內(nèi)容,又要憑借記憶和查閱課本,把提綱式課堂筆記補(bǔ)充為詳細(xì)筆記,并寫下自己的思考體會(huì),還要理清知識(shí)重點(diǎn)、難點(diǎn)以及解決某類物理問(wèn)題的步驟和技巧,更要在完成作業(yè)的過(guò)程中鞏固所學(xué)知識(shí)、解決發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題??记皬?fù)習(xí)就是所謂的“把書再讀薄”,此時(shí)的重點(diǎn)不在于記憶概念、定律和結(jié)論,而在于理清課程體系和知識(shí)框架、獨(dú)特的研究方法和思想模式、常見問(wèn)題的處理流程和技巧、常用的數(shù)學(xué)知識(shí),當(dāng)然還要查漏補(bǔ)缺。 當(dāng)然在大學(xué)學(xué)習(xí)物理不打你有文化課要學(xué)習(xí),我們還有大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)要做,這是在加強(qiáng)我們的動(dòng)手能力,所以在大一下學(xué)期開始,每一次實(shí)驗(yàn),我們都要預(yù)習(xí),寫好預(yù)習(xí)報(bào)告。基本上是通過(guò)看大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材,了解本次實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟,并把它們寫在實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)上,每次總要幾乎都寫不下,都要加好幾頁(yè)紙。雖然有時(shí)候我們不情愿寫,但是后來(lái)想想還是值得的,因?yàn)轭A(yù)習(xí)是這一步,很重要,它關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗。我覺得我自己準(zhǔn)備還是比較充分的,所以很多時(shí)候我都能順利地完成實(shí)驗(yàn)。在這些準(zhǔn)備的同時(shí)我們還需要學(xué)會(huì)共同學(xué)習(xí),科學(xué)家很少獨(dú)立進(jìn)行研究,他們更多的是在團(tuán)隊(duì)中合作工作。如果能與同學(xué)或老師經(jīng)常面對(duì)面或通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)等形式進(jìn)行交流,甚至參與老師的科研項(xiàng)目,或者與同學(xué)組成學(xué)習(xí)小組共同學(xué)習(xí),那么將會(huì)收獲更多的知識(shí)和樂趣。 我在平時(shí)盡量要求自己,爭(zhēng)取每節(jié)課后提出一個(gè)問(wèn)題。如果沒有問(wèn)題,也可以在老師身邊聽聽其它同學(xué)有什么問(wèn)題。有一些問(wèn)題可能折射出我們?cè)谀硞€(gè)知識(shí)點(diǎn)上的欠缺,所以問(wèn)問(wèn)題是必要的查漏補(bǔ)缺環(huán)節(jié)。另外,經(jīng)常逛逛物理學(xué)習(xí)交流論壇,參與問(wèn)題討論也是件很有樂趣的事。 總之,知之者不如好之者,好之者不如樂之者。態(tài)度決定一切,細(xì)節(jié)決定成敗。大學(xué)學(xué)習(xí)是人生事業(yè)的真正開始,每一門課程內(nèi)容都是專業(yè)知識(shí)體系的有機(jī)組成部分。我們作為學(xué)生,應(yīng)該端正學(xué)習(xí)態(tài)度,濃厚學(xué)習(xí)興趣,改進(jìn)學(xué)習(xí)方法,重視對(duì)所有課程的學(xué)習(xí),投入足夠的精力和時(shí)間,在每一門課程的學(xué)習(xí)中取得最大收獲,充實(shí)地度過(guò)大學(xué)這段寶貴時(shí)光。并且我們?cè)趯W(xué)習(xí)大學(xué)物理的過(guò)程中我們應(yīng)該踏踏實(shí)實(shí),不要出現(xiàn)哪些三天打魚,兩天曬網(wǎng)的事,一步一個(gè)腳印相信你會(huì)很快掌握其中的知識(shí),在一步的在學(xué)習(xí)的道路上走得更遠(yuǎn),讓我們共同體會(huì)物理學(xué)家愛因斯坦的名言:發(fā)展獨(dú)立思考和獨(dú)立判斷的一般能力,應(yīng)當(dāng)始終放在首位,而不應(yīng)當(dāng)把獲取專業(yè)知識(shí)放在首位。 最后我想說(shuō)大學(xué)物理做為一門基礎(chǔ)學(xué)科,即使我們認(rèn)為它對(duì)于自己的專業(yè)用處不,但 我們也應(yīng)該好好學(xué),這也是一門學(xué)術(shù)上的修養(yǎng)的一種培養(yǎng)。態(tài)度決定一切,細(xì)節(jié)決成敗。大學(xué)學(xué)習(xí)是人生事業(yè)的真正開始,每一門課程內(nèi)容都是專業(yè)知識(shí)體系的有機(jī)成部分。我們作為學(xué)生,應(yīng)該端正學(xué)習(xí)態(tài)度,濃厚學(xué)習(xí)興趣,改進(jìn)學(xué)習(xí)方法,重視對(duì)所有課程的學(xué)習(xí),入足夠的精力和時(shí)間,在每一門課程的學(xué)習(xí)中取得最大收獲,充實(shí)地度過(guò)大學(xué)這段寶時(shí)光。第三篇:靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)最新版
第四篇:高中物理靜電場(chǎng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)
第五篇:大學(xué)物理總結(jié)