2020版物理高考新素养总复习新高考（鲁京津琼）课件：第七章 静电场 第1讲

1、基础自主学习核心互动探究 基础自主学习核心互动探究 高考导航高考导航 考点内容考点内容 高考高考(全国卷全国卷)三年命题情况对照分析三年命题情况对照分析 201620172018命题热点命题热点 物质的电结构、电荷守恒物质的电结构、电荷守恒 卷卷T14：电容器、匀强电：电容器、匀强电 场的特点场的特点 T20：电场力作用下的曲线：电场力作用下的曲线 运动运动 卷卷T15：带电粒子在电场：带电粒子在电场 中运动轨迹的分析中运动轨迹的分析 卷卷T15：等势面的理解及：等势面的理解及 电场力做功的计算电场力做功的计算 卷卷T20：r图象、电场图象、电场 强度及电场力做功强度及电场力做功 T25：带电

2、粒子在电场中的：带电粒子在电场中的 运动、牛顿第二定律运动、牛顿第二定律 卷卷T25：带电粒子在电场：带电粒子在电场 中的运动、动能定理中的运动、动能定理 卷卷T21：电场线与等势面：电场线与等势面 的关系、电场强度与电势的关系、电场强度与电势 差的关系差的关系 卷卷T16：库仑定律、平行：库仑定律、平行 四边形定则四边形定则 T21：电势、等势面、电势：电势、等势面、电势 能能 卷卷T21：电势差、电场力：电势差、电场力 做功、电势能做功、电势能 T25：电场、磁场、复合场：电场、磁场、复合场 卷卷T25：电场加速、组合：电场加速、组合 场场 (1)电场线、等势线与带电电场线、等势线与带电

3、粒子运动轨迹的判断问题粒子运动轨迹的判断问题 (2)电势、电势能、电势差电势、电势能、电势差 与电场强度的关系与电场强度的关系 (3)电容器的动态分析，电电容器的动态分析，电 容器与平衡条件的综合容器与平衡条件的综合 (4)带电粒子在匀强电场中带电粒子在匀强电场中 的运动问题的运动问题 (5)用功能关系的观点处理用功能关系的观点处理 带电体在电场中的运动问带电体在电场中的运动问 题题 静电现象的解释静电现象的解释 点电荷点电荷 库仑定律库仑定律 静电场静电场 电场强度、点电荷的场强电场强度、点电荷的场强 电场线电场线 电势能、电势电势能、电势 电势差电势差 匀强电场中电势差与电场强度的关系匀强

4、电场中电势差与电场强度的关系 带电粒子在匀强电场中的运动带电粒子在匀强电场中的运动 示波管示波管 常见电容器常见电容器 电容器的电压、电荷量和电容的关系电容器的电压、电荷量和电容的关系 实验：观察电容器的充、放电现象实验：观察电容器的充、放电现象 基础自主学习核心互动探究 第第1讲电场的力的性质讲电场的力的性质 基础自主学习核心互动探究 知识排查知识排查 点电荷、电荷守恒定律点电荷、电荷守恒定律 1.点电荷点电荷 有一定的电荷量，忽略形状和有一定的电荷量，忽略形状和_的一种理想化模型。的一种理想化模型。 2.电荷守恒定律电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体内容

5、：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体_到另一个物体，到另一个物体， 或者从物体的一部分或者从物体的一部分_到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持_。 (2)起电方式：起电方式：_、_、感应起电。、感应起电。 (3)带电实质：物体带电的实质是带电实质：物体带电的实质是_。 大小大小 转移转移 转移转移不变不变 摩擦起电摩擦起电接触起电接触起电 得失电子得失电子 基础自主学习核心互动探究 库仑定律库仑定律 1.内容内容：_中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的_成正成正 比，与它们的距离的比，与它们的

6、距离的_成反比。作用力的方向在它们的连线上。成反比。作用力的方向在它们的连线上。 2.表达式表达式：F_，式中，式中k_Nm2/C2，叫静电力常量。，叫静电力常量。 3.适用条件适用条件：(1)_中；中；(2)_。 真空真空 9.0109 电荷量的乘积电荷量的乘积 二次方二次方 真空真空点电荷点电荷 基础自主学习核心互动探究 电场强度、点电荷的场强电场强度、点电荷的场强 1.定义定义：放入电场中某点的电荷受到的电场力：放入电场中某点的电荷受到的电场力F与它的电荷量与它的电荷量q的的_。 2.定义式定义式：E _ 。单位：。单位：N/C或或V/m 3.点电荷的电场强度点电荷的电场强度：真空中点电

7、荷形成的电场中某点的电场强度：真空中点电荷形成的电场中某点的电场强度：E_。 4.方向方向：规定：规定_在电场中某点所受在电场中某点所受_的方向为该点的电场强度方向。的方向为该点的电场强度方向。 5.电场强度的叠加电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度 的的_和，遵从和，遵从_定则。定则。 比值比值 正电荷正电荷 电场力电场力 矢量矢量平行四边形平行四边形 基础自主学习核心互动探究 电场线电场线 1.定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的定义：为了形象地描述电场中各点电场强度的_及及_，在电场中，在电

8、场中 画出一些曲线，曲线上每一点的画出一些曲线，曲线上每一点的_都跟该点的电场强度方向一致，都跟该点的电场强度方向一致， 曲线的曲线的_表示电场的强弱。表示电场的强弱。 强弱强弱 方向方向 切线方向切线方向 疏密疏密 基础自主学习核心互动探究 正电荷正电荷 相交相交 场强场强 场强方向场强方向 降低降低 垂直垂直 基础自主学习核心互动探究 小题速练小题速练 1.思考判断思考判断 答案答案(1)(2)(3)(4)(5) 基础自主学习核心互动探究 答案答案AD 2.(多选多选)下列关于电场强度的叙述正确的是下列关于电场强度的叙述正确的是() A.电场中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力电场

9、中某点的场强在数值上等于单位电荷受到的电场力 B.电场中某点的场强与该点试探电荷所受的电场力成正比电场中某点的场强与该点试探电荷所受的电场力成正比 C.电场中某点的场强方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向电场中某点的场强方向就是试探电荷在该点所受电场力的方向 D.电场中某点的场强与该点有无试探电荷无关电场中某点的场强与该点有无试探电荷无关 基础自主学习核心互动探究 3.下列关于电场的叙述中正确的是下列关于电场的叙述中正确的是() A.以点电荷为圆心，以点电荷为圆心，r为半径的球面上，各点的场强都相等为半径的球面上，各点的场强都相等 B.正电荷周围的场强一定比负电荷周围的场强大正电荷周围的场强

10、一定比负电荷周围的场强大 C.取走电场中某点的试探电荷后，该点的场强为零取走电场中某点的试探电荷后，该点的场强为零 D.电荷在电场中某点所受电场力的方向与该点电场的方向不一定相同电荷在电场中某点所受电场力的方向与该点电场的方向不一定相同 解析解析电场强度是矢量，以点电荷为圆心，电场强度是矢量，以点电荷为圆心，r为半径的球面上场强大小相等、方向不为半径的球面上场强大小相等、方向不 同，选项同，选项A错误；场强的大小与电荷正、负无关，选项错误；场强的大小与电荷正、负无关，选项B错误；取走试探电荷，该点错误；取走试探电荷，该点 的场强不变，选项的场强不变，选项C错误；只有正电荷所受电场力的方向与该点

11、电场的方向相同，错误；只有正电荷所受电场力的方向与该点电场的方向相同， 选项选项D正确。正确。 答案答案D 基础自主学习核心互动探究 A.大小不变大小不变B.方向不变方向不变 C.逐渐减小逐渐减小D.逐渐增大逐渐增大 4.如图如图1所示，实线为等量异种点电荷周围的电场线，虚线为以所示，实线为等量异种点电荷周围的电场线，虚线为以 一点电荷为中心的圆，一点电荷为中心的圆，M点是两点电荷连线的中点，若将一正点是两点电荷连线的中点，若将一正 试探点电荷从虚线上试探点电荷从虚线上N点移动到点移动到M点，则电荷所受电场力点，则电荷所受电场力( ) 图图1 解析解析由电场线的分布情况可知，由电场线的分布情况

12、可知，N点电场线比点电场线比M点电场线疏，则点电场线疏，则N点电场强度比点电场强度比 M点电场强度小，由电场力公式点电场强度小，由电场力公式FqE可知正点电荷从虚线上可知正点电荷从虚线上N点移动到点移动到M点的过点的过 程中，电场力逐渐增大，电场力方向与所在点的电场线的切线方向一致，所以一程中，电场力逐渐增大，电场力方向与所在点的电场线的切线方向一致，所以一 直在变化，故选项直在变化，故选项D正确。正确。 答案答案D 基础自主学习核心互动探究 库仑定律的理解及应用库仑定律的理解及应用 1.对于两个相同的带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布，如图对于两个相同的带电金属球，要考虑表面电荷的重新分布

13、，如图2所示。所示。 图图2 基础自主学习核心互动探究 库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的，只是库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的，只是 在原来受力的基础上多了电场力。具体步骤如下：在原来受力的基础上多了电场力。具体步骤如下： 2.解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤 3.一个结论一个结论 完全相同的两带电金属球接触后再分离带有完全相同的电荷量。完全相同的两带电金属球接触后再分离带有完全相同的电荷量。 基础自主学习核心互动探究 【例【例1】(2018全国卷全国卷，16)如图如图3，三个固定的带电小球，三

14、个固定的带电小球a、b 和和c，相互间的距离分别为，相互间的距离分别为ab5cm，bc3cm，ca4cm。 小球小球c所受库仑力的合力的方向平行于所受库仑力的合力的方向平行于a、b的连线。设小球的连线。设小球a、 b所带电荷量的比值的绝对值为所带电荷量的比值的绝对值为k，则，则() 图图3 基础自主学习核心互动探究 答案答案D 基础自主学习核心互动探究 1.(2019天津静海一中调研天津静海一中调研)使两个完全相同的金属小球使两个完全相同的金属小球(均可视为点电荷均可视为点电荷)分别带上分别带上 3Q和和5Q的电荷后，将它们固定在相距为的电荷后，将它们固定在相距为a的两点，它们之间库仑力的大小

15、为的两点，它们之间库仑力的大小为F1。 现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为现用绝缘工具使两小球相互接触后，再将它们固定在相距为2a的两点，它们之间库的两点，它们之间库 仑力的大小为仑力的大小为F2。则。则F1与与F2之比为之比为() A.21B.601C.161D.154 答案答案B 基础自主学习核心互动探究 A.A、B间的库仑力为间的库仑力为mgcot B.A、B间的库仑力为间的库仑力为mgsin C.将悬点移到将悬点移到P2，平衡时，平衡时B低于低于A D.将悬点移到将悬点移到P2，平衡时，平衡时A、B仍在同一高度仍在同一高度 2.(2018上海奉贤二模上海奉贤二模)如图

16、如图4所示，探究电荷间相互作用力的示所示，探究电荷间相互作用力的示 意图，图中金属球意图，图中金属球A带正电，置于绝缘支架上，带电小球带正电，置于绝缘支架上，带电小球B悬悬 于绝缘丝线的下端，质量为于绝缘丝线的下端，质量为m。当悬在。当悬在P1点，点，B球静止时，两球静止时，两 带电小球刚好在同一高度，此时绝缘丝线与竖直方向的夹角为带电小球刚好在同一高度，此时绝缘丝线与竖直方向的夹角为 ，重力加速度为，重力加速度为g，则，则() 图图4 基础自主学习核心互动探究 解析解析当当B球处于平衡状态时，刚好与球处于平衡状态时，刚好与A球在同一水平面上，其受力如图所示球在同一水平面上，其受力如图所示 ，

17、A、B带同种电荷；由力的平行四边形定则可得带同种电荷；由力的平行四边形定则可得F库 库 mgtan，选项，选项A、B错错 误；若把悬点移到误；若把悬点移到P2，由库仑定律可知，距离越远，由库仑定律可知，距离越远，A、B间库仑力越小，间库仑力越小，B球球 越低，选项越低，选项C正确，正确，D错误。错误。 答案答案C 基础自主学习核心互动探究 图图5 3.如图如图5所示，在一条直线上有两个相距所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷的点电荷A、B，A 带电带电Q，B带电带电9Q。现引入第三个点电荷。现引入第三个点电荷C，恰好使三个，恰好使三个 点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，则点电荷均在

18、电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及的带电性质及 位置应为位置应为() A.正，正，B的右边的右边0.4m处处 B.正，正，B的左边的左边0.2m处处 C.负，负，A的左边的左边0.2m处处 D.负，负，A的右边的右边0.2m处处 基础自主学习核心互动探究 三个孤立共线点电荷的平衡规律三个孤立共线点电荷的平衡规律 “三点共线三点共线”三个点电荷分布在同一条直线上；三个点电荷分布在同一条直线上；“两同夹异两同夹异”正正 、负电荷相互间隔；、负电荷相互间隔；“两大夹小两大夹小”中间电荷的电荷量最小；中间电荷的电荷量最小；“近小远近小远 大大”中间电荷靠近电荷量较小的电荷。中间电荷靠近电荷量

19、较小的电荷。 基础自主学习核心互动探究 对电场强度的理解与计算对电场强度的理解与计算 1.电场强度的性质电场强度的性质 矢量性矢量性规定正电荷受力方向为该点场强的方向规定正电荷受力方向为该点场强的方向 唯一性唯一性 电场中某一点的电场强度电场中某一点的电场强度E是唯一的，它的大小和方向与放入该点是唯一的，它的大小和方向与放入该点 的电荷的电荷q无关，它决定于形成电场的电荷无关，它决定于形成电场的电荷(场源电荷场源电荷)及空间位置及空间位置 基础自主学习核心互动探究 2.电场强度的三个计算公式电场强度的三个计算公式 基础自主学习核心互动探究 图图6 【例【例2】如图如图6甲所示，真空中甲所示，真

20、空中Ox坐标轴上的某点有一个点电荷坐标轴上的某点有一个点电荷Q，坐标轴上，坐标轴上A、B两两 点的坐标分别为点的坐标分别为0.2m和和0.7m。在。在A点放一个带正电的试探电荷，在点放一个带正电的试探电荷，在B点放一个带负点放一个带负 电的试探电荷，电的试探电荷，A、B两点的试探电荷受到电场力的方向都跟两点的试探电荷受到电场力的方向都跟x轴正方向相同，电场轴正方向相同，电场 力的大小力的大小F跟试探电荷所带电荷量跟试探电荷所带电荷量q的关系分别如图乙中直线的关系分别如图乙中直线a、b所示。下列说法正所示。下列说法正 确的是确的是() 基础自主学习核心互动探究 A.B点的电场强度的大小为点的电场

21、强度的大小为0.25N/CB.A点的电场强度的方向沿点的电场强度的方向沿x轴负方向轴负方向 C.点电荷点电荷Q是正电荷是正电荷D.点电荷点电荷Q的位置坐标为的位置坐标为0.3m 答案答案D 基础自主学习核心互动探究 1.(多选多选)真空中两点电荷真空中两点电荷q1、q2分别位于直角三角形的顶点分别位于直角三角形的顶点 C和顶点和顶点B上，上，D为斜边为斜边AB的中点，的中点，ABC30，如图，如图 7所示。已知所示。已知A点电场强度的方向垂直点电场强度的方向垂直AB向下，则下列说向下，则下列说 法正确的是法正确的是() 图图7 A.q1带正电，带正电，q2带负电带负电 B.D点电势高于点电势高

22、于A点电势点电势 C.q1电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的一半电荷量的绝对值的一半 D.q1电荷量的绝对值等于电荷量的绝对值等于q2电荷量的绝对值的二倍电荷量的绝对值的二倍 基础自主学习核心互动探究 答案答案AC 基础自主学习核心互动探究 图图8 2.(2019武汉调研武汉调研)如图如图8所示，以所示，以O点为圆心的圆周上有六个等分点点为圆心的圆周上有六个等分点a 、b、c、d、e、f。等量正、负点电荷分别放置在。等量正、负点电荷分别放置在a、d两点时，在两点时，在 圆心圆心O产生的电场强度大小为产生的电场强度大小为E。现仅将放于。现仅将放于a点的正点电荷改放于点的正点

23、电荷改放于 其他等分点上，使其他等分点上，使O点的电场强度改变，则下列判断正确的是点的电场强度改变，则下列判断正确的是( ) 基础自主学习核心互动探究 答案答案C 基础自主学习核心互动探究 电场线的理解和应用电场线的理解和应用 1.电场线的应用电场线的应用 基础自主学习核心互动探究 2.两种等量点电荷的电场两种等量点电荷的电场 比较比较等量异种点电荷等量异种点电荷等量同种点电荷等量同种点电荷 电场线分布图电场线分布图 连线中点连线中点O点的电场强度点的电场强度最小，指向负电荷一方最小，指向负电荷一方为零为零 基础自主学习核心互动探究 连线上的电场强度大小连线上的电场强度大小沿连线先变小，再变大

24、沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大 沿中垂线由沿中垂线由O点向外电场强点向外电场强 度大小度大小 O点最大，向外逐渐减小点最大，向外逐渐减小 O点最小，向外先变大后变点最小，向外先变大后变 小小 关于关于O点对称的点对称的A与与A、B 与与B的电场强度的电场强度 等大同向等大同向等大反向等大反向 基础自主学习核心互动探究 A.a一定带正电，一定带正电，b一定带负电一定带负电 B.a的速度将减小，的速度将减小，b的速度将增加的速度将增加 C.a的加速度将减小，的加速度将减小，b的加速度将增大的加速度将增大 D.两个粒子的动能一个增加一个减小两个粒子的动能一个增加一个减小

25、 【例【例3】(2019福建三明模拟福建三明模拟)如图如图9所示，实线为不知方向的三所示，实线为不知方向的三 条电场线，从电场中条电场线，从电场中M点以相同速度垂直于电场线方向飞出点以相同速度垂直于电场线方向飞出a 、b两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线两个带电粒子，仅在电场力作用下的运动轨迹如图中虚线 所示，则所示，则() 图图9 基础自主学习核心互动探究 答案答案C 解析解析根据两粒子的偏转方向，可知两粒子带异种电荷，但无法确定其具体根据两粒子的偏转方向，可知两粒子带异种电荷，但无法确定其具体 电性，选项电性，选项A错误；由粒子受力方向与速度方向的关系，可判断电场力对两粒错

26、误；由粒子受力方向与速度方向的关系，可判断电场力对两粒 子均做正功，两粒子的速度、动能均增大，选项子均做正功，两粒子的速度、动能均增大，选项B、D错误；从两粒子的运动错误；从两粒子的运动 轨迹判断，轨迹判断，a粒子经过的电场的电场线逐渐变得稀疏，粒子经过的电场的电场线逐渐变得稀疏，b粒子经过的电场的电场粒子经过的电场的电场 线逐渐变密，说明线逐渐变密，说明a的加速度减小，的加速度减小，b的加速度增大，选项的加速度增大，选项C正确。正确。 基础自主学习核心互动探究 图图10 1.等量的异种点电荷，如图等量的异种点电荷，如图10所示是真空中两点电荷的周围的电所示是真空中两点电荷的周围的电 场分布情

27、况。图中场分布情况。图中O点为两点电荷连线的中点，点为两点电荷连线的中点，MN为两点电为两点电 荷连线的中垂线，荷连线的中垂线，OMON。下列说法正确的是。下列说法正确的是() A.同一电荷在同一电荷在O、M、N三点所受的电场力相同三点所受的电场力相同 B.同一电荷在同一电荷在O、M、N三点的电场力方向相同三点的电场力方向相同 C.O、M、N三点的电场强度大小关系是三点的电场强度大小关系是EMENEO D.把另一自由电荷从把另一自由电荷从M点静止释放，将沿点静止释放，将沿MON做往复运动做往复运动 基础自主学习核心互动探究 解析解析O、M、N三点的电场强度方向相同，但大小不同，三点的电场强度方向相同，但大小不同，O点场强最大，点