高考物理大一轮复习第六章静电场第1课时电场的力的性质ppt课件

1、考纲要求考纲要求知识内容知识内容考试要求考试要求备考方略备考方略必考必考加试加试电荷及其守恒定律电荷及其守恒定律bc1.本章内容在学考中往往以单项选择题方本章内容在学考中往往以单项选择题方式出现，主要调查库仑定律、电场线及其式出现，主要调查库仑定律、电场线及其性质、电场强度、电势能和电势高低的判性质、电场强度、电势能和电势高低的判别、电容器等知识。别、电容器等知识。2. 本章内容也可与物体间作用力、运动学、本章内容也可与物体间作用力、运动学、牛顿运动定律等其他知识结合在学考中以牛顿运动定律等其他知识结合在学考中以计算题方式出现。计算题方式出现。3. 本章内容在选考中以计算题方式出现，本章内容在

2、选考中以计算题方式出现，主要调查带电粒子在电场中的运动、电势主要调查带电粒子在电场中的运动、电势能、电场力做功，与其他能量知识结合。能、电场力做功，与其他能量知识结合。库仑定律库仑定律c 电场强度电场强度cc电势能和电势电势能和电势bc电势差电势差bc电势差与电场强度的关系电势差与电场强度的关系 c静电景象的运用静电景象的运用 b电容器的电容电容器的电容bc带电粒子在电场中的运动带电粒子在电场中的运动bd第第1课时电场的力的性质课时电场的力的性质一、电荷和电荷守恒定律一、电荷和电荷守恒定律1.元电荷、点电荷元电荷、点电荷(1)元电荷：元电荷：e1.61019 C，一切带电体的电荷量都是元电，一

3、切带电体的电荷量都是元电荷的荷的_，其中质子、正电子的电荷量与元电荷一样。，其中质子、正电子的电荷量与元电荷一样。(2)点电荷：当带电体本身的大小和外形对研讨的问题影响很点电荷：当带电体本身的大小和外形对研讨的问题影响很小时，可以将带电体视为点电荷。小时，可以将带电体视为点电荷。 整数倍整数倍2.静电场静电场(1)定义：存在于电荷周围，能传送电荷间定义：存在于电荷周围，能传送电荷间_的一种的一种特殊物质。特殊物质。(2)根本性质：对放入其中的电荷有根本性质：对放入其中的电荷有_的作用。的作用。 相互作用相互作用力力3.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

4、物体内容：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，或者从物体的一部分到另一个物体，或者从物体的一部分_到另一部到另一部分；在转移过程中，电荷的总量坚持分；在转移过程中，电荷的总量坚持_ 。(2)起电方式：起电方式： _、 _、感应起电。、感应起电。(3)带电本质：物体带电的本质是带电本质：物体带电的本质是_ 。 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二、库仑定律二、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_成正比，与它们的成正比，与它们的_成反比。成反比。作用力的方向在它

5、们的连线上。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，叫静电力常量。力常量。3.适用条件：适用条件： _中的中的_。真空真空电荷量的乘积电荷量的乘积间隔的二次方间隔的二次方9.0109真空真空点电荷点电荷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定那么平行四边形定那么2.电场线电场线(1)定义：为了笼统地描画电场中各点电场强度的定义：为了笼统地描画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_表示电场的表示电

6、场的强弱。强弱。 大小大小方向方向切线方向切线方向疏密疏密考点一电荷及电荷守恒定律考点一电荷及电荷守恒定律(b/c)要点突破要点突破1.三种起电方式三种起电方式(1)摩擦起电：电荷得失，玻璃棒与丝绸摩擦，玻璃棒因失去摩擦起电：电荷得失，玻璃棒与丝绸摩擦，玻璃棒因失去电子而带正电。电子而带正电。(2)接触起电：电荷转移，金属棒与带正电的物体接触，金属接触起电：电荷转移，金属棒与带正电的物体接触，金属棒上部分电子转移到物体上，金属棒带正电。棒上部分电子转移到物体上，金属棒带正电。(3)感应起电：静电感应，同种电荷在电场力的作用下远离带感应起电：静电感应，同种电荷在电场力的作用下远离带电体，异种电荷

7、在电场力的作用下接近带电体。电体，异种电荷在电场力的作用下接近带电体。 2.点电荷的了解点电荷的了解(1)点电荷客观不存在，是一种带电体的理想化模型，不思索点电荷客观不存在，是一种带电体的理想化模型，不思索其大小和分布情况，把电荷量看作集中于一点的电荷。其大小和分布情况，把电荷量看作集中于一点的电荷。(2)当讨论带电体之间的相互作用时，带电体的外形和大小对当讨论带电体之间的相互作用时，带电体的外形和大小对相互作用力的影响可以忽略不计，这些带电体就可以看作是相互作用力的影响可以忽略不计，这些带电体就可以看作是点电荷。点电荷。(3)点电荷不能了解为体积很小的电荷，也不能了解为电荷量点电荷不能了解为

8、体积很小的电荷，也不能了解为电荷量很少的电荷。很少的电荷。 典例分析典例分析【例【例1】 毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是由于毛皮与橡胶棒摩擦后，毛皮带正电，这是由于()A.毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上B.毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上毛皮上的一些正电荷转移到橡胶棒上C.橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上橡胶棒上的一些电子转移到毛皮上D.橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上橡胶棒上的一些正电荷转移到毛皮上解析摩擦起电的本质是电子从一个物体转移到另一个物体解析摩擦起电的本质是电子从一个物体转移到另一个物体上，电中性的物体假设短少了电子带正电，多了电子就带负上，电中性

9、的物体假设短少了电子带正电，多了电子就带负电。由于毛皮的原子核束缚电子的身手比橡胶棒弱，在摩擦电。由于毛皮的原子核束缚电子的身手比橡胶棒弱，在摩擦的过程中毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上，短少了电子的的过程中毛皮上的一些电子转移到橡胶棒上，短少了电子的毛皮带正电，而原子核内的质子带正电荷，不能自在挪动，毛皮带正电，而原子核内的质子带正电荷，不能自在挪动，所以选项所以选项A正确。正确。答案答案A 【例【例2】 完全一样的金属小球完全一样的金属小球A、B，A球带电荷量为球带电荷量为16Q，B球带电荷量为球带电荷量为8Q，现将，现将A与与B接触后分开，那么接触后分开，那么A、B两球的两球的带电荷量分别

10、为带电荷量分别为()A.8Q，16Q B.8Q，8QC.4Q，4Q D.4Q，4Q 答案答案C针对训练针对训练1.如下图，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球如下图，在真空中，把一个绝缘导体向带负电的球P渐渐接近，渐渐接近，关于绝缘导体两端的电荷，以下说法中不正确的选项是关于绝缘导体两端的电荷，以下说法中不正确的选项是()A.两端的感应电荷越来越多两端的感应电荷越来越多B.两端的感应电荷是同种电荷两端的感应电荷是同种电荷C.两端的感应电荷是异种电荷两端的感应电荷是异种电荷D.两端的感应电荷电荷量相等两端的感应电荷电荷量相等解析由于导体内有大量可以自在挪动的电子，当渐渐接近带解析由于导体内有大量

11、可以自在挪动的电子，当渐渐接近带负电的球负电的球P时，由于同种电荷相互排斥，导体上接近时，由于同种电荷相互排斥，导体上接近P的一端的的一端的电子被排斥到远端，从而显出正电荷，远离电子被排斥到远端，从而显出正电荷，远离P的一端带上了等的一端带上了等量的负电荷。导体离量的负电荷。导体离P球间隔越近，电子被排斥得越多，感应球间隔越近，电子被排斥得越多，感应电荷越多。电荷越多。答案答案B 2.关于元电荷，以下说法中不正确的选项是关于元电荷，以下说法中不正确的选项是() A.元电荷本质上是指电子和质子本身元电荷本质上是指电子和质子本身B.一切带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍一切带电体的电荷量一定等于

12、元电荷的整数倍C.元电荷的值通常取元电荷的值通常取e1.601019CD.电荷量电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的解析科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，人解析科学实验发现的最小电荷量就是电子所带的电荷量，人们把这个最小的电荷量叫做元电荷。质子所带的电荷量与它一们把这个最小的电荷量叫做元电荷。质子所带的电荷量与它一样，但符号相反。实验得出，一切带电体的电荷量或者等于样，但符号相反。实验得出，一切带电体的电荷量或者等于e，或者是或者是e的整数倍，这就是说，电荷量是不能延续变化的物理的整数倍，这就是说，电荷量是不能延续变化的物

13、理量。电荷量量。电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的。的数值最早是由美国物理学家密立根测得的。答案答案A 考点二库仑定律考点二库仑定律(c/)要点突破要点突破库仑定律运用库仑定律运用1.在用库仑定律公式进展计算时，无论是正电荷还是负电荷，均在用库仑定律公式进展计算时，无论是正电荷还是负电荷，均代入电荷量的绝对值计算库仑力的大小。代入电荷量的绝对值计算库仑力的大小。2.作用力的方向判别：同性相斥，异性相吸，作用力的方向沿两作用力的方向判别：同性相斥，异性相吸，作用力的方向沿两电荷连线方向。电荷连线方向。3.两个点电荷间相互作用力满足牛顿第三定律，大小相等、方向两个点电荷间相互作用力满足

14、牛顿第三定律，大小相等、方向相反。相反。答案答案C【例【例2】 (2021浙江浙江10月学考月学考)如下图，一质量为如下图，一质量为m、电荷量为、电荷量为Q的小球的小球A系在长为系在长为l的绝缘轻绳下端，另一电荷量也为的绝缘轻绳下端，另一电荷量也为Q的小球的小球B位于悬挂点的正下方位于悬挂点的正下方(A、B均视为点电荷均视为点电荷)，轻绳与竖直方向，轻绳与竖直方向成成30角，小球角，小球A、B静止于同一高度。知重力加速度为静止于同一高度。知重力加速度为g，静，静电力常量为电力常量为k，那么两球间的静电力为，那么两球间的静电力为()答案答案A【例【例3】 如下图，在一条直线上有两个相距如下图，在

15、一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷的点电荷A、B，A的电荷量为的电荷量为Q，B的电荷量为的电荷量为9Q。现引入第三个点电荷。现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷处于平衡形状，问：恰好使三个点电荷处于平衡形状，问：C应带什么性质的电？应带什么性质的电？应放于何处？所带电荷量为多少？应放于何处？所带电荷量为多少？【方法总结】【方法总结】三个点电荷的平衡问题处置方法三个点电荷的平衡问题处置方法三个点电荷的平衡本质是每个点电荷遭到的两个库仑力必需大小三个点电荷的平衡本质是每个点电荷遭到的两个库仑力必需大小相等，方向相反，或者两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为相等，方向相反，或者两个点电荷在第三

16、个点电荷处的合场强为零。该模型满足以下规律：零。该模型满足以下规律：(1)“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；(2)“两同夹异两同夹异正负电荷相互间隔；正负电荷相互间隔；(3)“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；(4)“近小远大近小远大中间电荷接近电荷量较小的电荷。中间电荷接近电荷量较小的电荷。答案答案B答案答案D考点三电场强度考点三电场强度(c/c)要点突破要点突破1.几种典型电场的电场线几种典型电场的电场线(如下图如下图)。2.等量同种和异种点电荷的电场强度的比较等量同种和异种点电荷的电场强度的比较比较工程比较工程等量异种

17、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处的场强处的场强连线上连线上O点场强最小，点场强最小，指向负电荷一方指向负电荷一方为零为零连线上的场强大小连线上的场强大小(从左从左到右到右)沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大 沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大沿中垂线由沿中垂线由O点向外场点向外场强大小强大小O点最大，向外逐渐减点最大，向外逐渐减小小O点最小，向外先变大点最小，向外先变大后变小后变小关于关于O点对称的点对称的A与与A、B与与B的场强的场强等大同向等大同向等大反向等大反向典例分析典例分析【例【例1】 (2021杭州期中杭州期中

18、)如下图，如下图，M、N为两个等量同种正电荷为两个等量同种正电荷Q，在其连线的中垂线上恣意一点在其连线的中垂线上恣意一点P自在释放一个负电荷自在释放一个负电荷q，不计重，不计重力影响，关于点电荷力影响，关于点电荷q的运动以下说法正确的选项是的运动以下说法正确的选项是()A.从从PO的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大的过程中，加速度越来越大，速度也越来越大B.从从PO的过程中，加速度越来越小，到的过程中，加速度越来越小，到O点速度到达最大值点速度到达最大值C.点电荷越过点电荷越过O点时加速度为零，速度到达最大值点时加速度为零，速度到达最大值D.点电荷越过点电荷越过O点后，速度越来越小，加速

19、度越来越大，直到点后，速度越来越小，加速度越来越大，直到速度为零速度为零 解析如下图，根据电场叠加原理知：解析如下图，根据电场叠加原理知：O点场强为零，从点场强为零，从O点沿点沿中垂线向外，场强先变大后变小。点电荷从中垂线向外，场强先变大后变小。点电荷从PO的过程中，静的过程中，静电力能够是先变大后变小，加速度随之先变大后变小；也能够静电力能够是先变大后变小，加速度随之先变大后变小；也能够静电力不断变小，加速度不断变小，关键是电力不断变小，加速度不断变小，关键是P点位置的不确定性。点位置的不确定性。不过，在到达不过，在到达O点之前，静电力不断表现为引力，速度一定是不点之前，静电力不断表现为引力

20、，速度一定是不断变大的，在断变大的，在O点时加速度是零，速度最大，该电场关于直线点时加速度是零，速度最大，该电场关于直线MN对称，电荷越过对称，电荷越过O点后的运动也不一定是单调变化的。有些点后的运动也不一定是单调变化的。有些大意的同窗容易以为从大意的同窗容易以为从PO电荷间隔两个场源电荷越来越近，电荷间隔两个场源电荷越来越近，静电力就会越来越大而错选静电力就会越来越大而错选A。其实，点电荷与场源电荷的两个。其实，点电荷与场源电荷的两个静电力确实是变大的，只是两个静电力的合力未必变大，这要看静电力确实是变大的，只是两个静电力的合力未必变大，这要看电场的矢量合成情况。电场的矢量合成情况。答案答案

21、C【例【例2】 如图中边长为如图中边长为a的正三角形的正三角形ABC的三个顶点分别固定三的三个顶点分别固定三个点电荷个点电荷q、q、q，那么该三角形中心，那么该三角形中心O点处的场强为点处的场强为()答案答案A【例【例3】 如图甲所示，在一个点电荷如图甲所示，在一个点电荷Q构成的电场中，构成的电场中，Ox坐标轴坐标轴与它的电场线重合，坐标轴上与它的电场线重合，坐标轴上A、B两点的坐标分别为两点的坐标分别为2.0 m和和5.0 m。放在。放在A、B两点的试探电荷遭到的电场力方向都跟两点的试探电荷遭到的电场力方向都跟x轴的轴的正方向一样，电场力的大小跟试探电荷所带电荷量的关系图象正方向一样，电场力

22、的大小跟试探电荷所带电荷量的关系图象如图乙中直线如图乙中直线a、b所示，放在所示，放在A点的电荷带正电，放在点的电荷带正电，放在B点的点的电荷带负电。求：电荷带负电。求：(1)B点的电场强度的大小和方向；点的电场强度的大小和方向；(2)试判别点电荷试判别点电荷Q的电性，并阐明理由；的电性，并阐明理由；(3)点电荷点电荷Q的位置坐标。的位置坐标。 答案答案(1)2.5 N/C方向沿方向沿x轴负方向轴负方向(2)负电荷，理由见解析负电荷，理由见解析(3)2.6 m 答案答案C2.如下图，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由如下图，一电子沿等量异种点电荷连线的中垂线由AOB匀匀速飞过，电子重力不计，

23、那么电子除受电场力外，所受另一个速飞过，电子重力不计，那么电子除受电场力外，所受另一个力的大小和方向的变化情况是力的大小和方向的变化情况是()A.先变大后变小，方向程度向左先变大后变小，方向程度向左B.先变大后变小，方向程度向右先变大后变小，方向程度向右C.先变小后变大，方向程度向左先变小后变大，方向程度向左D.先变小后变大，方向程度向右先变小后变大，方向程度向右 解析作出描画等量异种点电荷电场分布情况的电场线，如下图。解析作出描画等量异种点电荷电场分布情况的电场线，如下图。由图可见，由图可见，AOB直线上各点场强的方向均程度向右，大小为直线上各点场强的方向均程度向右，大小为先增大后减小，因此电子所受电场力的方向一直程度向左，先增先增大后减小，因此电子所受电场力的方向一直程度向左，先增大