《创新设计》高考物理(江苏专用)大一轮复习精讲课件：第六章静电场-1电场的力的性质

1、强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破考点内容考点内容要要求求命题规律命题规律复习策略复习策略电电荷电荷守恒定荷电荷守恒定律律(1)库库仑力与其他仑力与其他力的综合问题；力的综合问题；(2)电场强度的理电场强度的理解及计算问题；解及计算问题；(3)以点电荷模型以点电荷模型及匀强电场为载及匀强电场为载体综合考查电场体综合考查电场力的性质和电场力的性质和电场能的性质；能的性质；(1)重重视电场基本概视电场基本概念的理解，特别是念的理解，特别是概念的内涵和外延，概念的内涵和外延，理清概念间的相互理清概念间的相互关系；关系；(2)重视该部分的物重视该部分的物理研究方法，如理理

2、研究方法，如理想模型法、比值定想模型法、比值定义法、类比法等；义法、类比法等；库仑定律点电荷库仑定律点电荷静电场电场线静电场电场线电势能电势等电势能电势等势面势面电场强度点电荷电场强度点电荷的场强电势差的场强电势差强基固本强基固本考点突破考点突破匀强电场中电势差和匀强电场中电势差和电场强度的关系电场强度的关系(4)带电粒子运动带电粒子运动的轨迹问题；的轨迹问题；(5)电容器的两类电容器的两类问题；问题；(6)带电粒子在电带电粒子在电场中的运动问题场中的运动问题(3)灵活选用力学灵活选用力学中的规律方法处中的规律方法处理力、电综合问理力、电综合问题题带电粒子在匀强电场带电粒子在匀强电场中的运动中

3、的运动电容电容器电容电容器说明说明(1)电场强度的计算最多电场强度的计算最多考虑两个电场的叠加考虑两个电场的叠加(2)只限只限于带电粒子进入电场时速度平于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况行或垂直于场强的情况强基固本强基固本考点突破考点突破第第1课时电场的力的性质课时电场的力的性质强基固本强基固本考点突破考点突破知知 识识 梳梳 理理知识点一、电荷、电荷守恒定律、点电荷知识点一、电荷、电荷守恒定律、点电荷1元电荷、点电荷元电荷、点电荷(1)元元电荷：电荷：e1.61019 C，所有带电体的电荷量都是，所有带电体的电荷量都是元电荷的元电荷的 ，其中质子、正电子的电荷量与元电荷，其中质子

4、、正电子的电荷量与元电荷相同。相同。(2)点电荷：当带电体本身的大小和形状对研究的问题影点电荷：当带电体本身的大小和形状对研究的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷。响很小时，可以将带电体视为点电荷。整数倍整数倍强基固本强基固本考点突破考点突破2静电场静电场(1)定定义：存在于电荷周围，能传递电荷间义：存在于电荷周围，能传递电荷间 的一的一种特殊物质。种特殊物质。(2)基本性质：对放入其中的电荷有基本性质：对放入其中的电荷有力力的作用。的作用。3电荷守恒定律电荷守恒定律(1)内内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体体 到另一个物体，或

5、者从物体的一部分到另一个物体，或者从物体的一部分 到另到另一部分；在转移过程中，电荷的总量保持一部分；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。相互作用相互作用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强基固本强基固本考点突破考点突破(3)感应起电感应起电：感感应起电的原因是电荷间的相互作用，或者说应起电的原因是电荷间的相互作用，或者说是电场对电荷的作用。是电场对电荷的作用。同种电荷相互同种电荷相互 ，异种电荷相互，异种电荷相互 。当有外加电场时，电荷向导体两端移动，出现感应电荷，当有外加电场时，电荷向导体两端移动，出现感应电荷，当无

6、外加电场时，导体两端的电荷发生中和。当无外加电场时，导体两端的电荷发生中和。(4)带电实质：物体带电的实质是带电实质：物体带电的实质是 。排斥排斥吸引吸引得失电子得失电子强基固本强基固本考点突破考点突破真空真空电荷量的乘积电荷量的乘积距离的二次方距离的二次方9.0109真空真空点电荷点电荷强基固本强基固本考点突破考点突破比值比值强基固本强基固本考点突破考点突破4方向：方向：规规定定 在电场中某点所受在电场中某点所受 的方向为的方向为该点的电场强度方向。该点的电场强度方向。5.电场强度的叠加：电场强度的叠加：电电场中某点的电场强度为各个点电荷单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

7、度的独在该点产生的电场强度的 和，遵从和，遵从 。正电荷正电荷电场力电场力矢量矢量平行四边形定则平行四边形定则强基固本强基固本考点突破考点突破知识点四、电场线知识点四、电场线1定义：定义：为为了形象地描述电场中各点电场强度的了形象地描述电场中各点电场强度的 及及 ，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的 都跟该点的电场强度方向一致，曲线的都跟该点的电场强度方向一致，曲线的 表表示电场的强弱。示电场的强弱。2 强弱强弱方向方向切线方向切线方向疏密疏密强基固本强基固本考点突破考点突破3几种典型电场的电场线几种典型电场的电场线(如图如图1所示所示)。图图1强基固本

8、强基固本考点突破考点突破思维深化思维深化判断正误，正确的画判断正误，正确的画“”，错误的画，错误的画“”。(1)质子的电荷量为一个元电荷，但电子、质子是实实在在的质子的电荷量为一个元电荷，但电子、质子是实实在在的粒子，不是元电荷。粒子，不是元电荷。()(2)两个完全相同的带电金属球接触时，先发生正、负电荷的两个完全相同的带电金属球接触时，先发生正、负电荷的中和，然后再平分。中和，然后再平分。()强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破 题题 组组 自自 测测题组一电荷与电荷守恒定律题组一电荷与电荷守恒定律1(多选多选)关关于元电荷的下列说法中正确的是于元电荷的下列说法中

9、正确的是()A元电荷实质上是指电子和质子本身元电荷实质上是指电子和质子本身B所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C元电荷的值通常取元电荷的值通常取e1.601019 CD电荷量电荷量e的数值最早是由美国科学家密立根通过实验测的数值最早是由美国科学家密立根通过实验测得的得的强基固本强基固本考点突破考点突破解析解析元电荷只是一个电荷量单位，没有正、负，不是物体，元电荷只是一个电荷量单位，没有正、负，不是物体，电子、质子是实实在在的粒子，不是元电荷，其带电荷量为电子、质子是实实在在的粒子，不是元电荷，其带电荷量为一个元电荷，一个元电荷，A错误；实验得出，所

10、有带电体的电荷量或者错误；实验得出，所有带电体的电荷量或者等于等于e，或者是，或者是e的整数倍，这就是说，电荷量是不能连续变的整数倍，这就是说，电荷量是不能连续变化的物理量，化的物理量，B正确；电荷量正确；电荷量e的数值最早是由美国物理学家的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，密立根测得的，D正确正确答案答案BCD强基固本强基固本考点突破考点突破2下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A静电感应中使原来不带电的物体带了电，说明它创造了静电感应中使原来不带电的物体带了电，说明它创造了 电荷电荷B摩擦起电时，一个物体创造了多余的电荷摩擦起电时，一个物体创造了多余的电荷C摩擦起电和感应起电都是使

11、电子发生了转移摩擦起电和感应起电都是使电子发生了转移D一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体能带上异一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体能带上异种电荷种电荷强基固本强基固本考点突破考点突破解析静电感应是由于电荷间的相互作用而使电荷发生了移解析静电感应是由于电荷间的相互作用而使电荷发生了移动，从物体的一部分转移到另一部分；摩擦起电是由于两个动，从物体的一部分转移到另一部分；摩擦起电是由于两个物体一个物体失去电子，另一个物体得到电子从而使两个物物体一个物体失去电子，另一个物体得到电子从而使两个物体带上了等量异种电荷，故这两种起电方式都是由于电荷的体带上了等量异种电荷，故这两种起电方式都是由于

12、电荷的转移；一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体能带上转移；一个带电体接触一个不带电的物体，两个物体能带上同种电荷。故选项同种电荷。故选项C正确。正确。答案答案C强基固本强基固本考点突破考点突破题组二库仑定律的理解及应用题组二库仑定律的理解及应用3.如如图图2所示，两个质量均为所示，两个质量均为m的完全相同的完全相同的金属球壳的金属球壳a与与b，其壳层的厚度和质量，其壳层的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，分布均匀，将它们固定于绝缘支架上，两球心间的距离为两球心间的距离为l，l为球壳外半径为球壳外半径r的的3倍。若使它们带上等量异种电荷，电荷量的绝对值均为倍。若使它们带上等量异种

13、电荷，电荷量的绝对值均为Q，那么，那么，a、b之间的万有引力之间的万有引力F1与库仑力与库仑力F2为为()图图2强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破解析解析虽然两球心间的距离虽然两球心间的距离l只有球壳外半径只有球壳外半径r的的3倍，但由于倍，但由于其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球其壳层的厚度和质量分布均匀，两球壳可看做质量集中于球心的质点，因此，可以应用万有引力定律求心的质点，因此，可以应用万有引力定律求F1；而本题中由；而本题中由于于a、b两球壳所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分两球壳所带异种电荷相互吸引，使它们各自的电荷分布不均匀，即

14、相互靠近的一侧电荷分布比较密集，又因两球布不均匀，即相互靠近的一侧电荷分布比较密集，又因两球心间的距离心间的距离l只有其外半径只有其外半径r的的3倍，不满足倍，不满足l远大于远大于r的要求，的要求，故不能将两带电球壳看成点电荷，所以库仑定律不适用，故不能将两带电球壳看成点电荷，所以库仑定律不适用，D正确。正确。答案答案D强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破答案答案B强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破解析解析电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定，与试电场中某点场强的大小和方向由电场本身决定，与试探电荷的受力情况及电荷性质无关，故探电荷

15、的受力情况及电荷性质无关，故A、D错误，错误，C正确；正确；电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所电场强度的方向与正电荷所受电场力方向相同，与负电荷所受电场力方向相反，但场强方向与试探电荷的正负无关，受电场力方向相反，但场强方向与试探电荷的正负无关，B错误。错误。答案答案C强基固本强基固本考点突破考点突破6.A、B是是一条电场线上的两个点，一带正电的一条电场线上的两个点，一带正电的粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从粒子仅在电场力作用下以一定的初速度从A点沿电场线运动到点沿电场线运动到B点，其点，其vt图象如图图象如图3所所示。则电场的电场线分布可能是示。则电场的电场线分布可能是

16、()图图3强基固本强基固本考点突破考点突破解析解析从从vt图象可知，粒子从图象可知，粒子从A运动到运动到B做减速运动，且加做减速运动，且加速度越来越大，所以电场强度方向向左，且电场强度从左到速度越来越大，所以电场强度方向向左，且电场强度从左到右越来越大，右越来越大，D正确。正确。答案答案D强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破2三个自由点电荷的平衡问题三个自由点电荷的平衡问题(1)条条件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每件：两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零，或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向相反。个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等，方向

17、相反。(2)规律规律“三点共线三点共线”三个点电荷分布在同一直线上；三个点电荷分布在同一直线上；“两同夹异两同夹异”正负电荷相互间隔；正负电荷相互间隔；“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；“近小远大近小远大”中间电荷靠近电荷量较小的电荷。中间电荷靠近电荷量较小的电荷。强基固本强基固本考点突破考点突破【例【例1】(多选多选)(2014浙江卷，浙江卷，19)如如图图4所示，水平地面上固定所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为。一根轻质绝。一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球缘细线的一端固定

18、在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A，细线与斜面平行。小球细线与斜面平行。小球A的质量为的质量为m、电荷量为、电荷量为q。小球。小球A的的右侧固定放置带等量同种电荷的小球右侧固定放置带等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、，两球心的高度相同、间距为间距为d。静电力常量为。静电力常量为k，重力加速度为，重力加速度为g，两带电小球可，两带电小球可视为点电荷。小球视为点电荷。小球A静止在斜面上，则静止在斜面上，则 ()图图4强基固本强基固本考点突破考点突破强基固本强基固本考点突破考点突破答案答案AC强基固本强基固本考点突破考点突破【变式训练【变式训练】1.两两个可自由移动的点电荷分别放在个可自由移

19、动的点电荷分别放在A、B两处，如图两处，如图5所示。所示。A处电荷带正电处电荷带正电荷量荷量Q1，B处电荷带负电荷量处电荷带负电荷量Q2，且，且Q24Q1，另取一个可以自由移动的点电荷，另取一个可以自由移动的点电荷Q3，放在，放在AB直直线上，欲使整个系统处于平衡状态，则线上，欲使整个系统处于平衡状态，则()AQ3为负电荷，且放于为负电荷，且放于A左方左方BQ3为负电荷，且放于为负电荷，且放于B右方右方CQ3为正电荷，且放于为正电荷，且放于A、B之间之间DQ3为正电荷，且放于为正电荷，且放于B右方右方图图5强基固本强基固本考点突破考点突破解析解析因为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用，且因

20、为每个电荷都受到其余两个电荷的库仑力作用，且已知已知Q1和和Q2是异种电荷，对是异种电荷，对Q3的作用力一为引力，一为斥力，的作用力一为引力，一为斥力，所以所以Q3要平衡就不能放在要平衡就不能放在A、B之间。根据库仑定律知，由之间。根据库仑定律知，由于于B处的电荷处的电荷Q2电荷量较大，电荷量较大，Q3应放在离应放在离Q2较远而离较远而离Q1较近较近的地方才有可能处于平衡，故应放在的地方才有可能处于平衡，故应放在Q1的左侧。要使的左侧。要使Q1和和Q2也处于平衡状态，也处于平衡状态，Q3必须带负电，故应选必须带负电，故应选A。答案答案A强基固本强基固本考点突破考点突破考点二电场强度的计算考点二

21、电场强度的计算强基固本强基固本考点突破考点突破【例【例2】(2014江苏卷，江苏卷，4)如如图图6所示，所示，一圆环上均匀分布着正电荷，一圆环上均匀分布着正电荷，x轴轴垂直于环面且过圆心垂直于环面且过圆心O。下列关于。下列关于x轴上的电场强度和电势的说法中正轴上的电场强度和电势的说法中正确的是确的是()AO点的电场强度为零，电势最低点的电场强度为零，电势最低BO点的电场强度为零，电势最高点的电场强度为零，电势最高C从从O点沿点沿x轴正方向，电场强度减小，电势升高轴正方向，电场强度减小，电势升高D从从O点沿点沿x轴正方向，电场强度增大，电势降低轴正方向，电场强度增大，电势降低图图6强基固本强基固

22、本考点突破考点突破解析解析由微元法和对称的思想分析可知，均匀带电圆环内部由微元法和对称的思想分析可知，均匀带电圆环内部O点的场强为零，电势为标量，且正电荷周围的电势为正，点的场强为零，电势为标量，且正电荷周围的电势为正，在在x轴上轴上O点离带电体最近，故点离带电体最近，故O点电势最高，选项点电势最高，选项A错，错，B对；从对；从O点沿点沿x轴正方向电场强度先增大后减小，电势降低，轴正方向电场强度先增大后减小，电势降低，选项选项C、D错误。错误。答案答案B强基固本强基固本考点突破考点突破1解决此类问题的关键解决此类问题的关键就是要明确电场强度是矢量，其运算规则为平行四边形就是要明确电场强度是矢量

23、，其运算规则为平行四边形定则。定则。2常用的思维方法常用的思维方法对称法。对称法。强基固本强基固本考点突破考点突破图图7强基固本强基固本考点突破考点突破答案答案B强基固本强基固本考点突破考点突破考点三对电场线的理解及应用考点三对电场线的理解及应用1判断电场强度的方向判断电场强度的方向电电场线上任意一点的切线方向即场线上任意一点的切线方向即为该点电场强度的方向。为该点电场强度的方向。2判断电场力的方向判断电场力的方向正正电荷的受力方向和电场线在该点电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相同，负电荷的受力方向和电场线在该点切线切线方向相同，负电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相反。方向相反。强基固

24、本强基固本考点突破考点突破3判断电场强度的大小判断电场强度的大小(定定性性)电场线密处电场强度大，电场线密处电场强度大，电场线疏处电场强度小，进而可判断电荷受力大小和加电场线疏处电场强度小，进而可判断电荷受力大小和加速度的大小。速度的大小。4判断电势的高低与电势降低的快慢判断电势的高低与电势降低的快慢沿沿电场线的方向电电场线的方向电势逐渐降低，电场强度的方向是电势降低最快的方向。势逐渐降低，电场强度的方向是电势降低最快的方向。强基固本强基固本考点突破考点突破【例【例3】 (多选多选)两两个带等量正电的点电荷，个带等量正电的点电荷，固定在图固定在图8中中P、Q两点，两点，MN为为PQ连线连线的中

25、垂线，交的中垂线，交PQ于于O点，点，A为为MN上的上的一点。一带负电的试探电荷一点。一带负电的试探电荷q，从，从A点点由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电由静止释放，只在静电力作用下运动，取无限远处的电势为零，则势为零，则()Aq由由A向向O的运动是匀加速直线运动的运动是匀加速直线运动Bq由由A向向O运动的过程电势能逐渐减小运动的过程电势能逐渐减小Cq运动到运动到O点时的动能最大点时的动能最大Dq运动到运动到O点时的电势能为零点时的电势能为零图图8强基固本强基固本考点突破考点突破解析解析等量同种点电荷的电场线如图等量同种点电荷的电场线如图所示，负试探电荷所示，负试探电荷q在在A点

26、由静止释放，点由静止释放，在电场力的作用下从在电场力的作用下从A向向O做变加速直做变加速直线运动，且电场力做正功，电势能减线运动，且电场力做正功，电势能减小，选项小，选项A错误，选项错误，选项B正确；负试探正确；负试探电荷电荷q通过通过O点后在电场力的作用下向下做变减速运动，因此点后在电场力的作用下向下做变减速运动，因此q运动到运动到O点时的速度最大，动能最大，选项点时的速度最大，动能最大，选项C正确；因无限正确；因无限远处的电势为零，则远处的电势为零，则O点的电势点的电势0，所以，所以q在在O点的电势能点的电势能不为零，选项不为零，选项D错误。错误。答案答案BC强基固本强基固本考点突破考点突破两等量点电荷连线上、中垂线上的电场强度特点两等量点电荷连线上、中垂线上的电场强度特点(1)等量同种点电荷：等量同种点电荷：两点电荷连线上：中点两点电荷连线上：中点O处为零，其他点关于处为零，其他点关