2012优化方案高三物理一轮复习课件--第6章第一节《电场的力的性质》.ppt

第一节 电场的力的性质 课堂互动讲练 经典题型探究 知能优化演练 第 一 节 电 场 的 力 的 性 质 基础知识梳理 基础知识梳理 一、电电荷和电电荷守恒定律 1电电荷 (1)元电电荷：电电荷量为为e_的电电荷叫 做元电电荷质质子和电电子均带带元电电荷电电荷量 (2)点电电荷：_对对研究问题问题 的影响可忽 略不计计的带电带电 体称为为点电电荷 2电电荷守恒定律 (1)起电电方式：摩擦起电电、接触起电电、感应应起电电 1.61019 C 形状和大小 (2)带电实质带电实质 ：物体带电带电 的实质实质 是_ (3)内容：电电荷既不会创创生，也不会消灭灭，它只 能从一个物体_到另一个物体，或者从物体 的一部分_到另一部分；在转转移过过程中， 电电荷的总总量保持_ 特别别提示：当完全相同的带电带电 金属球相接触时时 ，同种电电荷电电量平均分配，异种电电荷先中和后 平分 电电子得失 转转 移 转转移 不 变变 二、库仑库仑 定律 1内容：真空中两个静止点电电荷之间间的相互作 用力，与它们们的电电荷量的乘积积成_，与它 们们的_成反比，作用力的方向在 它们们的连线连线 上 2公式：_ .式中的k9.0109 Nm2/C2，叫做静电电力常量 3适用条件：(1)_ ；(2)真空中 特别别提示：当两带电带电 体离得较较近时时，它们们不能 视为视为 点电电荷，库仑库仑 定律不再适用，但它们们之间间 仍存在库仑库仑 力 正比 距离的二次方 点电电 荷 三、电场电场 、电场电场 强度和电场线电场线 1电场电场 (1)定义义：存在于电电荷周围围，能传递电传递电 荷间间相互 作用的一种特殊物质质 (2)基本性质质：对对放入其中的电电荷有力的作用 2电场电场 强度 (1)意义义：描述电场电场 强弱和方向的物理量 (2)定义义：放入电场电场 中某点的电电荷所受的_ 跟它的_的比值值 电场电场 力F 电电荷量q (3)公式：E .单单位：V/m或N/C. (4)方向：_在该该点的受力方向，是矢量 (5)决定因素：电场电场 强度取决于电场电场 本身，与q无 关 3电场线电场线 及特点 (1)电场线电场线 ：电场线电场线 是画在电场电场 中的一条条有方 向的曲线线，曲线线上每点的_方向表示该该点的 电场电场 强度方向 正电电 荷 切 线线 (2)电场线电场线 的特点 电场线电场线 从_或无限远处远处 出发终发终 止于 _或无限远处远处 电场线电场线 不相交 在同一电场电场 里，电场线电场线 越密的地方场场强越_ 正电电荷负电负电 荷 大 (3)几种典型电场电场 的电场线电场线 (如图图611) 图图611 特别别提示：(1)电场线电场线 不是实际实际 存在的线线， 而是为为了形象地描述电场电场 而假想的线线 (2)电场电场 中某点场场强的大小和方向与该该点放 不放电电荷以及所放电电荷的大小和电电性无关 ，由电场电场 本身决定 课堂互动讲练 一、应应用库仑库仑 定律需注意的问题问题 1适用条件 库仑库仑 定律只适用于真空中的点电电荷，当带电带电 体 间间的距离远远大于它们们本身尺度时时，可把带电带电 体 看成点电电荷虽虽然从数学角度由r0能得出F 的结论结论 ，但从物理角度分析，这这一结论结论 是错误错误 的，因为为r0时时，两电电荷已不能再看成点电电荷了 2三点电电荷平衡问题问题 如图图612所示，在一条直线线上的三点A、B、 C，自由放置点电电荷QA、QB、QC，每个电电荷在库库 仑仑力作用下均处处于平衡状态态的条件是： (1)正、负电负电 荷必须须相互间间隔(两同夹夹异) (2)QAQB，QCQB(两大夹夹小) (3)若QCQA则则QB靠近QA(近小远远大) 图图612 即时应时应 用 (即时时突破，小试试牛刀) 1.(2011年宁波模拟拟)真空中有两个完全相同的金属 小球，A球带带qA6.41016 C的正电电荷，B球带带 qB3.21016 C的负电负电 荷，均可视为视为 点电电荷 求： (1)当它们们相距为为0.5 m时时，A、B间间的库仑库仑 力为为多 大？ (2)若将两球接触后再分别别放回原处处，A、B间间的 库仑库仑 力又为为多大？ 二、三个场场强公式的比较较 特别别提醒：使用以上三个公式时时一定要注意它 们们的适用条件 即时应时应 用 (即时时突破，小试试牛刀) 2.下列关于电场电场 强度的两个表达式EF/q和E kQ/r2的叙述，正确的是( ) AEF/q是电场电场 强度的定义义式，F是放入电场电场 中的电电荷所受的力，q是产产生电场电场 的电电荷的电电荷 量 BEF/q是电场电场 强度的定义义式，F是放入电场电场 中电电荷受的力，q是放入电场电场 中电电荷的电电荷量， 它适用于任何电场电场 CEkQ/r2是点电电荷场场强的计计算式，Q是产产生 电场电场 的电电荷的电电荷量，它不适用于匀强电场电场 三、电场电场 叠加 1叠加原理：多个点电电荷在电场电场 中某点的电场电场 强度为为各个点电电荷单单独在该该点产产生的电场电场 强度的 矢量和，这这种关系叫电场电场 强度的叠加，电场电场 强度 的叠加遵守平行四边边形定则则 2等量同种电电荷和等量异种电电荷的电场电场 (1)等量同种电电荷的电场电场 如图图613甲所示 两点电电荷连线连线 中点O处处的场场强为为零，此处处无电电 场线场线 两点电电荷连线连线 中点O附近电场线电场线 非常稀疏，但 场场强不为为零 从两点电电荷连线连线 中点O沿中垂面(线线)到无限远远 ，电场线电场线 先变变密后变变疏，即场场强先变变大后变变小 两点电电荷连线连线 中垂线线上各点的场场强方向和该该 直线线平行 关于O点对对称的两点A与A，B与B的场场强等大 、反向 图图613 (2)等量异种电电荷的电场电场 如图图乙所示 两点电电荷连线连线 上各点的场场强方向从正电电荷指 向负电负电 荷，沿电场线电场线 方向场场强先变变小再变变大 两点电电荷连线连线 的中垂面(线线)上，电场线电场线 的方 向均相同，即场场强方向相同，且与中垂面(线线) 垂直 关于O点对对称的两点A与A、B与B的场场强等 大同向 即时应时应 用 (即时时突破，小试试牛刀) 3.(2010年高考海南卷)如图图614，M、N和P是 以MN为为直径的半圆圆弧上的三点，O点为为半圆圆弧 的圆圆心，MOP60.电电荷量相等、符号相反的 两个点电电荷分别别置于M、N两点，这时这时 O点电场电场 强度的大小为为E1；若将N点处处的点电电荷移至P点 ，则则O点的场场强大小变为变为 E2，E1与E2之比为为( ) 图图614 经典题型探究 库仑定律的应用 例例1 1 (2011年西安质检质检 )两个放在绝缘绝缘 架上的 相同金属球，相距r，球的半径比r小得多，带带 电电荷量大小分别为别为 q和3q，相互斥力为为3F.现现 让这让这 两个金属球相接触，然后分开，仍放回原 处处，则则它们们之间间的相互作用力将变为变为 ( ) 【答案】 C (2011年淮安模拟拟)如图图615所示，M、N 为为两个固定的等量同种正电电荷，在其连线连线 的中垂 线线上的P点放一个静止的负电负电 荷(重力不计计)，下列 说说法中正确的是( ) 电场线分布特点的应用 例例2 2 图图615 A从P到O，可能加速度越来越小，速度越来越 大 B从P到O，可能加速度先变变大，再变变小，速度 越来越大 C越过过O点后，加速度一直变变大，速度一直变变 小 D越过过O点后，加速度一直变变小，速度一直变变 小 【解析】 电场线电场线 分布如图图616. 图图616 根据上图图可以定性看出，中垂线线上的场场强并非 单调变单调变 化，而是有一个电场线电场线 分布密集区域， 即场场强应该应该 存在最大值值由于P点与场场强最大 值值点位置关系的不确定性，点电电荷从PO的过过 程中，电场电场 力可能是先变变大后变变小，加速度随 之先变变大后变变小；也可能电场电场 力一直变变小，加 速度一直变变小，在到达O点之前，电场电场 力一直 表现为现为 引力，速度一定是一直变变大的，在O点 时时加速度为为零，速度最大该电场该电场 关于直线线 MN对对称，电电荷越过过O点后的运动动也不一定是单单 调变调变 化的，综综上所述，正确选项为选项为 A、B. 【答案】 AB 【方法技巧】 根据电场线电场线 分布 特点解决这这一类题类题 的关键键是能正 确画出电场线电场线 的分布图图 变变式训练训练 2 (2010年广东东东东 莞调调研)如图图617 为为两个点电电荷在真空中所产产生电场电场 的电场线电场线 (方 向未标标出)图图中C点为为两点电电荷连线连线 的中点， MN为为两点电电荷连线连线 的中垂线线，D为为中垂线线上的 一点，电场线电场线 的分布关于MN左右对对称则则下列 说说法中正确的是( ) 图图617 A这这两点电电荷一定是等量异种电电荷 B这这两点电电荷一定是等量同种电电荷 CD、C两点的电场电场 强度一定相等 DC点的电场电场 强度比D点的电场电场 强度小 解析：选选A.由电场线电场线 分布的特征可知，产产生电电 场场的电电荷一定是等量异种电电荷，A正确；D、C 两点电场线电场线 的疏密程度不同，D、C两点的电场电场 强度不同，C不正确；C点电场线较电场线较 密，电场电场 强度大，D不正确 (满满分样样板 12分)(2011年北京东东城区检测检测 )如图图618所示，一带电带电 荷量为为q、质质量为为 m的小物块处块处 于一倾倾角为为37的光滑斜面上，当 整个装置被置于一水平向右的匀强电场电场 中，小物 块块恰好静止重力加速度取g，sin370.6， cos370.8.求： 带电体在电场中的力学分析 例3 图图618 (1)水平向右电场电场 的电场电场 强度的大小； (2)若将电场电场 强度减小为为原来的1/2，小物块块的加 速度是多大； (3)电场电场 强度变变化后小物块块下滑距离L时时的动动能 图图619 【答案】 见见解题样题样 板 【规规律总结总结 】 电场电场 力虽虽然从本质质上有别别于 力学中的重力、弹弹力、摩擦力，但产产生的效果 服从于牛顿顿力学中的所有规规律，因此，有关电电 场场力作用下带