1、靜電場靜電場兩種兩種電荷電荷元電荷元電荷e =1.610-19 C電荷守恒電荷守恒三種起電方式三種起電方式起電過程就是電子得失的過程起電過程就是電子得失的過程庫侖定律庫侖定律FKQ Qr122。K=9.0 109N m2/c2適用條件：適用條件：真空中，點電荷真空中，點電荷 力的力的性質(zhì)性質(zhì)電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度定義定義：E=F/Q，方向規(guī)定為正電荷的受力方向，方向規(guī)定為正電荷的受力方向；點電荷點電荷電場：電場：E=KQ/r2；勻強(qiáng)勻強(qiáng)電場：電場：E=U/d電場線電場線對電場的對電場的描述描述：切線表示方向，疏密表示強(qiáng)弱：切線表示方向，疏密表示強(qiáng)弱電場線的電場線的特點特點：由正電荷出發(fā)到負(fù)電荷：由正

2、電荷出發(fā)到負(fù)電荷 終止終止幾種常見的電場線幾種常見的電場線例題例題靜電場靜電場能的能的性質(zhì)性質(zhì)電勢：電勢：A= Ao=W Ao/q對電場的描述；對電場的描述；等勢面：等勢面：等勢面特點等勢面特點電勢處處相等，但場強(qiáng)不一定相等電勢處處相等，但場強(qiáng)不一定相等與電場線垂直與電場線垂直電勢差電勢差UAB= A B = W AB/q電場力做功與電勢差的關(guān)系電場力做功與電勢差的關(guān)系W AB =q UAB電場力做功與電勢能變化的關(guān)系：電場力做功與電勢能變化的關(guān)系： W AB =EA-EB電荷在電場中的電荷在電場中的偏轉(zhuǎn)，示波器偏轉(zhuǎn)，示波器軌跡：軌跡：拋物線，類平拋運動拋物線，類平拋運動規(guī)律：規(guī)律：垂直電場線

3、方向做勻速直線運動垂直電場線方向做勻速直線運動沿電場線方向做勻加速直線運動沿電場線方向做勻加速直線運動電容器電容器電容：電容：C=UQQU=。平行板電容器的電容：平行板電容器的電容：C =S4kd。一一.電荷守恒定律：電荷守恒定律： 電荷既不能創(chuàng)造，電荷既不能創(chuàng)造，也不能被消滅，它也不能被消滅，它們只能從一個物體們只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，轉(zhuǎn)移到另一個物體，或者從物體的一部或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分。分轉(zhuǎn)移到另一部分。 (二二)電場、電場強(qiáng)度、電場線電場、電場強(qiáng)度、電場線 1.電荷周圍存在電荷周圍存在著電場。靜止的電荷著電場。靜止的電荷產(chǎn)生的電場稱為靜電產(chǎn)生的電場稱為靜電場。電場是

4、傳遞電荷場。電場是傳遞電荷相互作用的物質(zhì)。相互作用的物質(zhì)。2.電場強(qiáng)度電場強(qiáng)度 電場強(qiáng)度是反映電場的力的電場強(qiáng)度是反映電場的力的性質(zhì)的物理量。它用檢驗電荷受性質(zhì)的物理量。它用檢驗電荷受到的電場力跟檢驗電荷電量到的電場力跟檢驗電荷電量q的的比值來定義，即比值來定義，即 電場強(qiáng)度是矢量電場強(qiáng)度是矢量。 方向：方向：是正電荷在電場中所受電場力的方向。是正電荷在電場中所受電場力的方向。 大?。捍笮。菏怯呻妶霰旧淼膬?nèi)在因素決定的，它與引入電是由電場本身的內(nèi)在因素決定的，它與引入電場中的檢驗電荷無關(guān)。場中的檢驗電荷無關(guān)。qFE 3.點電荷場強(qiáng)公式，即點電荷場強(qiáng)公式，即 EkQr2。EUd。4.勻強(qiáng)電場場強(qiáng)

5、公式，即勻強(qiáng)電場場強(qiáng)公式，即5.電場強(qiáng)度的疊加電場強(qiáng)度的疊加o 電場強(qiáng)度的疊加遵守平行四邊形法則電場強(qiáng)度的疊加遵守平行四邊形法則6.電場線 電場線是為了形象描電場線是為了形象描述電場中各點電場強(qiáng)度大述電場中各點電場強(qiáng)度大小和方向而小和方向而假想的線假想的線，電，電場線上每一點的電場強(qiáng)度場線上每一點的電場強(qiáng)度方向沿該點的切線方向；方向沿該點的切線方向；電場線密處電場強(qiáng)度大，電場線密處電場強(qiáng)度大，電場線疏處電場強(qiáng)度小。電場線疏處電場強(qiáng)度小。 靜電場的電場線從靜電場的電場線從正電荷出發(fā)到負(fù)電荷正電荷出發(fā)到負(fù)電荷終止終止。(三三)電場力的功、電勢能、電勢、電勢差、等勢面電場力的功、電勢能、電勢、電勢差

6、、等勢面 1.電場力的功電場力的功: 電荷在電場中移動，電荷在電場中移動，電場力做功的數(shù)量跟電荷電場力做功的數(shù)量跟電荷移動的移動的路徑無關(guān)路徑無關(guān)。 電場力做正功時，電場力做正功時，電勢電勢能能減小；電場力做負(fù)功時，減?。浑妶隽ψ鲐?fù)功時，電勢能增大。電勢能增大。 2.電勢能電勢能: 電荷在電場電荷在電場中某點的電勢中某點的電勢能在數(shù)值上等能在數(shù)值上等于把電荷從該于把電荷從該點移到電勢能點移到電勢能為零處，電場為零處，電場力所做的功。力所做的功。 3.電勢電勢: 電勢是反映電場的能的性質(zhì)的電勢是反映電場的能的性質(zhì)的物理量。物理量。電場中某點的電勢定義為檢驗電荷在該點具有的電勢能E跟檢驗電荷的電量

7、q的比值，即Eq 電勢是標(biāo)量，它有正、負(fù)，但不表示方向。電場中某點的電勢大小及正負(fù)跟該點有無檢驗電荷無關(guān)，但與選取電場中電勢能為零的點(零電勢點)有關(guān)。 正電荷在電勢高的位置電勢能大，負(fù)電荷在電勢高的正電荷在電勢高的位置電勢能大，負(fù)電荷在電勢高的位置電勢能小位置電勢能小4.電勢差電勢差(電壓電壓)o AB兩點間的電勢差兩點間的電勢差UAB在在數(shù)值上等于將檢驗電荷從數(shù)值上等于將檢驗電荷從A點點移至移至B點電場力所作的功點電場力所作的功WAB與檢驗電荷電量與檢驗電荷電量q的比值的比值A(chǔ)BABU=-。點，顯然電場力做功點移到從電場中的把電荷。，也可以是負(fù)值可以是正值A(chǔ)BBAABBABAqU)U-q(

8、U=WBAq)U(U)U(UABUABABWUq（1）（2）電功電功電勢能電勢能電勢差電勢差電勢電勢0ppEWppEq1212UqWU12121212qUW1 212WEE1212UppEqU 5.等勢面等勢面：等勢面是電場中電勢相等的點構(gòu)等勢面是電場中電勢相等的點構(gòu)成的面。成的面。o 電荷沿等勢面移動，電勢電荷沿等勢面移動，電勢能不變化，電場力不做功。能不變化，電場力不做功。等等勢面一定和電場線垂直，勢面一定和電場線垂直，電場電場線的方向是電勢降低的方向。線的方向是電勢降低的方向。電場線本身不能相交，等勢面電場線本身不能相交，等勢面本身也不能相交。本身也不能相交。 點電荷電場的等勢面是以點電

9、荷電場的等勢面是以點電荷為球心的一族球面；點電荷為球心的一族球面； 勻強(qiáng)電場的等勢面是與勻強(qiáng)電場的等勢面是與電場線垂直的一族平行平面。電場線垂直的一族平行平面。 說明說明:電勢與電場強(qiáng)度在數(shù)值上沒有必然對應(yīng)的關(guān)系。電勢與電場強(qiáng)度在數(shù)值上沒有必然對應(yīng)的關(guān)系。o 例如，電勢為零的地方例如，電勢為零的地方電場強(qiáng)度可以不為零電場強(qiáng)度可以不為零(電勢為電勢為零的地方可任意選取零的地方可任意選取)；o 電場強(qiáng)度為零的地方電電場強(qiáng)度為零的地方電勢可以不為零勢可以不為零(如兩個帶同種如兩個帶同種等電量的點電荷，其連線的等電量的點電荷，其連線的中點處電場強(qiáng)度為零，電勢中點處電場強(qiáng)度為零，電勢卻不為零卻不為零)。

10、o 電場強(qiáng)度恒定的區(qū)域電電場強(qiáng)度恒定的區(qū)域電勢有高低不同勢有高低不同(如勻強(qiáng)電場如勻強(qiáng)電場)；o 等勢面上的各點，電場等勢面上的各點，電場強(qiáng)度可以不相同強(qiáng)度可以不相同(如點電荷形如點電荷形成的電場的等勢面上，各點成的電場的等勢面上，各點場強(qiáng)不同場強(qiáng)不同)。2.經(jīng)常遇到的三個問題經(jīng)常遇到的三個問題o （1）.比較場強(qiáng)的大小比較場強(qiáng)的大小,看電場線的疏密或等勢面的疏看電場線的疏密或等勢面的疏密。密。o （2）.比較電勢的高低，看電場線的方向。電場線的比較電勢的高低，看電場線的方向。電場線的方向是電勢降低的方向。方向是電勢降低的方向。o （3）.比較同一檢驗電荷在電場中兩點所具有的電勢比較同一檢驗電

11、荷在電場中兩點所具有的電勢能的多少，看電場力的方向。電場力作正功，檢驗電荷能的多少，看電場力的方向。電場力作正功，檢驗電荷的電勢能減少。的電勢能減少。o 3.帶電粒子在電場中加速或減速的問題，多應(yīng)用動帶電粒子在電場中加速或減速的問題，多應(yīng)用動能定理、能量守恒定律求解。能定理、能量守恒定律求解。o 4.帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)的問題，如帶電帶電粒子在電場中偏轉(zhuǎn)的問題，如帶電粒子穿過勻強(qiáng)電場時的偏轉(zhuǎn)問題，多應(yīng)用牛頓粒子穿過勻強(qiáng)電場時的偏轉(zhuǎn)問題，多應(yīng)用牛頓第二定律及運動合成知識求解。第二定律及運動合成知識求解。 o （1）.加速度加速度o （2）.側(cè)向速度側(cè)向速度o （3）.偏向角偏向角o （4）.側(cè)向

12、位移側(cè)向位移o （5 ）.側(cè)向位移與偏向角側(cè)向位移與偏向角o （6）.增加的動能增加的動能mdqUa 0mdvqULvy20mdvqULtg2022mdvqULy 22LytgtgLy或2022222vmdLUqEk(五五)電容器和電容電容器和電容o 1.電容是反映電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。電容是反映電容器容納電荷本領(lǐng)的物理量。它用電容器所帶的電量跟電容器兩板間的電勢它用電容器所帶的電量跟電容器兩板間的電勢差的比值來定義，即差的比值來定義，即C =QU。2.平行板電容器的電容平行板電容器的電容o 平行板電容器的電容，跟介電常數(shù)成正比，平行板電容器的電容，跟介電常數(shù)成正比，跟正對面積成正比，跟

13、極板間的距離成反比，跟正對面積成正比，跟極板間的距離成反比，即即C =S4kd。3.平行板電容器的電場o (1)電勢差恒定o (2)帶電量恒定dUE SkQE4電動勢電動勢電源和電源和電流電流簡簡單單的的邏邏輯輯電電路路串聯(lián)電路和并串聯(lián)電路和并聯(lián)電路聯(lián)電路歐姆定律歐姆定律焦耳定律焦耳定律電阻定律電阻定律多用電表多用電表閉閉合合電電路路歐歐姆姆定定律律實驗：測定電池的實驗：測定電池的電動勢和內(nèi)阻電動勢和內(nèi)阻第二章第二章 恒定電流恒定電流1 1、電源的作用：提供持續(xù)的電壓、電源的作用：提供持續(xù)的電壓2 2、形成電流的條件：、形成電流的條件： （1 1）存在自由電荷）存在自由電荷 （2 2）導(dǎo)體兩端

14、存在電壓）導(dǎo)體兩端存在電壓3 3、恒定電流、恒定電流: :大小、方向都不隨時間變化的大小、方向都不隨時間變化的電流。電流。 （2 2）電流有方向，但它是標(biāo)量。）電流有方向，但它是標(biāo)量。 規(guī)定：導(dǎo)體內(nèi)正電荷定向移動的方向為電流方向。規(guī)定：導(dǎo)體內(nèi)正電荷定向移動的方向為電流方向。（1 1）定義式）定義式: :I=q/t4.4.電流：電流：（3 3）金屬導(dǎo)體中電流的計算式：）金屬導(dǎo)體中電流的計算式：I=nqSvn為單位體積為單位體積內(nèi)的自由電荷的個內(nèi)的自由電荷的個數(shù)，數(shù)，S為導(dǎo)線的橫截面積，為導(dǎo)線的橫截面積，v為為自由電荷的定向移動速率。自由電荷的定向移動速率。WE=q定義式：定義式：W：非靜電力做的

15、功：非靜電力做的功q ：電荷量：電荷量1 1、定義、定義: :非靜電力把正電荷從負(fù)極移到正極非靜電力把正電荷從負(fù)極移到正極 所做的功跟它的電荷量的比值。所做的功跟它的電荷量的比值。2、物理意義：、物理意義：反映電源非靜電力做功本領(lǐng)的大小。反映電源非靜電力做功本領(lǐng)的大小。（把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能（把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)本領(lǐng)的大?。┑拇笮。㊣UR 一、電阻：一、電阻：1、定義式：、定義式：( (取決于導(dǎo)體本身，取決于導(dǎo)體本身， 與與U U、I I無關(guān)無關(guān)) )2、決定式：、決定式：slR1 1 =10=106 6 二、歐姆定律：二、歐姆定律：RUI 1、公公式：式：2 2、適用范圍：金屬、

16、電解液適用，、適用范圍：金屬、電解液適用，氣體、半導(dǎo)體不適用。氣體、半導(dǎo)體不適用。三、導(dǎo)體的伏安特性曲線（三、導(dǎo)體的伏安特性曲線（ I I-U U圖象圖象）圖線斜率表示電阻的倒數(shù)圖線斜率表示電阻的倒數(shù) U UI IRUI1斜率斜率k=tan=k=tan=12R R1 1RR2 22.4 2.4 串聯(lián)電路串聯(lián)電路 和并聯(lián)電路和并聯(lián)電路123IIII0一、串聯(lián)電路0 1 2 301122303UUUU電壓分配：電壓分配：U1:U2:U3 =R1:R2:R3R串串=R1+R2+R3R2R1R3功率分配：功率分配：P1:P2:P3 =R1:R2:R3123IIII 0二、并聯(lián)電路 1 12 23 3U

17、1=U2=U3=U電流分配：電流分配：I I1 1:I:I2 2:I:I3 3=1/R=1/R1 1:1/R:1/R2 2:1/R:1/R3 3I I0 01/R并并=1/R1+1/R2+1/R3功率分配：功率分配：P1:P2:P3 =1/R1:1/R2:1/R3二、并聯(lián)電路 1 12 23 3I I0 01/R并并=1/R1+1/R2+1/R3推論：推論：n個阻值為個阻值為R的電阻并聯(lián)：的電阻并聯(lián)：R并并=R/nR1和和R2并聯(lián)：并聯(lián)： R并并=R1R2/R1+R2一支路電阻增大，一支路電阻增大，R并并增大增大R并并小于任一支路電阻小于任一支路電阻（R串串大于任一支路電阻）大于任一支路電阻）

18、三、電池的串并聯(lián)三、電池的串并聯(lián)1、n個相同電池（E、r）串聯(lián)： En = nE rn = nr2、n個相同電池（E、r）并聯(lián)： En = E rn =r/n由歐姆定律可知由歐姆定律可知gggUI R 三個主要參數(shù)：三個主要參數(shù)：內(nèi)阻內(nèi)阻R Rg g滿偏電流滿偏電流 I Ig g滿偏電壓滿偏電壓U Ug g電壓表和電流表的改裝電壓表和電流表的改裝1.1.電流表電流表G G改裝成電壓表改裝成電壓表I Ig gRUgRgURUV VU串聯(lián)一個電阻串聯(lián)一個電阻(分壓分壓)原理：原理：V VU由串聯(lián)電路的特點：由串聯(lián)電路的特點：gggUI RI R2.2.電流表電流表G G改裝成電流表改裝成電流表UR

19、gRI Ig gI IR RI IAUI I原理：原理：并聯(lián)一個電阻并聯(lián)一個電阻(分流分流)由并聯(lián)電路的特點由并聯(lián)電路的特點:gggI RIIR QI2Rt 電功和電熱：電功和電熱：1）純電阻電路中：）純電阻電路中： WUItI2RtQ P電電UI P熱熱QtI2R2）非純電阻電路中：）非純電阻電路中： WUIt 大于大于I2RtQ； P電電UI 大于大于P熱熱QtI2R P電電P熱熱P其它其它 2.5 焦耳定律焦耳定律1、電阻定律:內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體內(nèi)容：同種材料的導(dǎo)體, ,其電阻其電阻R R與它的與它的長長度度l成正比成正比, ,與它的與它的橫截面積橫截面積S S成反比成反比; ;導(dǎo)體導(dǎo)

20、體電阻與構(gòu)成它的電阻與構(gòu)成它的材料材料有關(guān)有關(guān). .表達(dá)式表達(dá)式: :SlR2、電阻率、電阻率 ：反映反映材料材料導(dǎo)電性能好壞的物理量。導(dǎo)電性能好壞的物理量。 單位單位:m歐歐米（米（ ） 2.6 導(dǎo)體的電阻導(dǎo)體的電阻電阻率與溫電阻率與溫度的關(guān)系度的關(guān)系金屬：金屬： T合金：合金：電阻幾乎不隨電阻幾乎不隨溫度溫度變化變化錳銅合金、鎳銅合金錳銅合金、鎳銅合金標(biāo)準(zhǔn)電阻標(biāo)準(zhǔn)電阻電阻溫度計電阻溫度計某些材料當(dāng)溫度降低到一定溫度時某些材料當(dāng)溫度降低到一定溫度時=0R=0超導(dǎo)體超導(dǎo)體 一、閉合電路的歐姆定律：一、閉合電路的歐姆定律：電路的組成：電路的組成：外電路：外電路：內(nèi)電路：內(nèi)電路：閉合電路：閉合電路

21、： 在外電路，沿電流方向電勢降低。在外電路，沿電流方向電勢降低。 在內(nèi)電路，沿電流方向電勢升高。在內(nèi)電路，沿電流方向電勢升高。2.7 閉合電路的歐姆定律閉合電路的歐姆定律 一、閉合電路的歐姆定律：一、閉合電路的歐姆定律： 內(nèi)容：閉合電路中的電流強(qiáng)度跟電源的電動內(nèi)容：閉合電路中的電流強(qiáng)度跟電源的電動勢成正比，跟整個電路的總電阻成反比。勢成正比，跟整個電路的總電阻成反比。E= IR+ Ir= U外外+ U內(nèi)內(nèi)rREI1、表達(dá)式：、表達(dá)式：r路端電壓路端電壓2、變形式：、變形式：電源的電動勢電源的電動勢等于內(nèi)外電路等于內(nèi)外電路電勢降落之和電勢降落之和3、適用條件：純電阻電路、適用條件：純電阻電路二、

22、路端電壓與電流的關(guān)系：二、路端電壓與電流的關(guān)系：得：得：U外外= E - - IrU-I圖象：圖象：=- - rI+E由由E= U外外+ U內(nèi)內(nèi)rEEr0縱截距：縱截距：E橫截距：橫截距：I短短斜率絕對值：斜率絕對值：r(圖線的陡峭程度圖線的陡峭程度)IU斜率斜率tan =-tan=-r 關(guān)于電源的功率問題關(guān)于電源的功率問題 閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化r三、電源的輸出功率與效率三、電源的輸出功率與效率1、推導(dǎo)：由、推導(dǎo)：由E= U外外+ U內(nèi)內(nèi)r得：得：EI= U外外I+ U內(nèi)內(nèi)I即：即：P總總= P外外+ P內(nèi)內(nèi)電源提供的電源提供的電功率電功率EI電源的輸出電源的輸出功率功率U

23、外外I電源內(nèi)部的電源內(nèi)部的發(fā)熱功率發(fā)熱功率I2r P出出= P總總- - P內(nèi)內(nèi)rRrRErRRERIUIP4)()(22222出0RPrPmR1R2rr4EPR2m時：當(dāng)越大越大，時：當(dāng)出PRRr越小越大，時：當(dāng)出PRRr若若P電源的效率隨外電阻的增大而增大電源的效率隨外電阻的增大而增大判斷：電源的輸出功率最大時，電源的效率最大。判斷：電源的輸出功率最大時，電源的效率最大。（錯，因為當(dāng)（錯，因為當(dāng)R=r時，電源輸出功率最大，時，電源輸出功率最大，此時電源效率只有此時電源效率只有50）2.8 2.8 多用電表的原理多用電表的原理AABAABR1AABR2思考與討論思考與討論: :能不能讓它們共用一個表頭制成一個多用能不能讓它們共用一個表頭制成一個多用電表電表? ?請完成最簡單的多用電表的電路圖請完成最簡單的多用電表的電路圖ABAR1R2123+-EE問：開關(guān)問：開關(guān)S S調(diào)到調(diào)到1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6個位置時電表分別是個位置時電表分別是什么電表什么電表? ?（在識別電阻檔（在識別電阻檔和電壓檔電路時，可以把和電壓檔電路時，可以把虛線框中的電路當(dāng)成一個虛線框中的電路當(dāng)成一個電流表