第九章第一讲库仑定律电场强度

第九章第一讲库仑定律电场强度第1页，课件共66页，创作于2023年2月[复习备考导航]考点要求1.两种电荷．电荷守恒Ⅰ2.真空中的库仑定律．电荷量Ⅱ3.电场．电场强度．电场线．点电荷的场强．匀强电场．电场强度的叠加Ⅱ4.电势能．电势差．电势．等势面Ⅱ第2页，课件共66页，创作于2023年2月考点要求5.匀强电场中电势差跟电场强度的关系Ⅱ6.静电屏蔽Ⅰ7.带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ8.示波管．示波器及其应用Ⅰ9.电容器的电容Ⅱ第3页，课件共66页，创作于2023年2月考点要求10.平行板电容器的电容．常用的电容器Ⅰ11.实验：用描迹法画出电场中平面上的等势线第4页，课件共66页，创作于2023年2月1．从近几年的高考试题看，考查的热点知识为电场线、等势面、电势、电势差、电势能、电场力做功等，且多侧重于以带电粒子在电场中的运动为载体以选择题的形式进行考查．2．在将来的高考中，在上述考查角度的基础上，仍然会以选择题的形式考查电场的基本知识，也可能以综合题的形式考查电场知识与动量、能量、曲线运动等的综合问题，尤其是电场知识在生产、生活中的应用，更是考查的一个热点．第5页，课件共66页，创作于2023年2月3．在复习中，要做好以下几个方面的工作：(1)做好基础知识的复习，与力学中平衡问题、动力学问题、动量能量等知识的整合．(2)以其研究近几年各地高考试题及模拟题中的有关计算题，总结命题的角度和解题的入手点，但不可过多的沉溺于其中，做到量力而行，还是基础知识和中档题目更为重要，夯实基础，才能以不变应万变．第6页，课件共66页，创作于2023年2月[知识体系总览]第7页，课件共66页，创作于2023年2月第8页，课件共66页，创作于2023年2月第9页，课件共66页，创作于2023年2月第10页，课件共66页，创作于2023年2月第11页，课件共66页，创作于2023年2月一、电荷和电荷守恒定律1．电荷(1)元电荷：最小的电荷量，其值为e＝

C．任何带电体的带电荷量皆为元电荷的

倍．(2)点电荷：带一定的电荷量，忽略其形状和大小的一种理想化模型．1.60×10－19

整数第12页，课件共66页，创作于2023年2月2．电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会

，也不会

，只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，

不变．(2)起电方式：

、

、感应起电．(3)带电实质：不论哪种起电方式，它们的实质都是

．创造消灭电荷的总量摩擦起电接触起电电子的转移第13页，课件共66页，创作于2023年2月二、库仑定律1．内容：

中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成

，跟它们的距离的二次方成

，作用力的方向在它们的连线上．2．表达式：F＝k，式中k＝

N·m2/C2，叫静电力常量．3．适用条件：真空中的

．真空正比反比9.0×109点电荷第14页，课件共66页，创作于2023年2月[特别提醒](1)两个点电荷间的距离r→0时，不能再视为点电荷，也不遵循库仑定律，它们之间的库仑力不能认为趋于无穷大．(2)两个带电体间的库仑力是一对相互作用力．第15页，课件共66页，创作于2023年2月三、电场、电场强度和电场线1．电场：基本性质：对放入其中的电荷有

．N/CV/m正电荷平行四边形力的作用第16页，课件共66页，创作于2023年2月(4)场强的三个表达式比较第17页，课件共66页，创作于2023年2月3．电场线(1)电场线的特点：①电场线从

或无限远处出发终止于

或无限远处．②电场线在电场中不相交．③在同一电场里，电场线

的地方场强越大．④电场线上某点的切线方向表示该点的

．正电荷负电荷越密场强方向第18页，课件共66页，创作于2023年2月(2)几种典型电场的电场线(如图9－1－1)图9－1－1第19页，课件共66页，创作于2023年2月[特别提醒]丙、丁图中的电场线分布的疏密程度关于两电荷连线的中垂线具有对称性，因此，电场强度的大小对称，但方向不一定相同．第20页，课件共66页，创作于2023年2月1.把两个相同的金属小球接触一下再分开一小段距离，发现两球相互排斥，则这两个金属小球原来的带电情况可能是(

)A．两球原来带有等量异种电荷B．两球原来带有同种电荷C．两球原来带有不等量异种电荷D．两球中原来只有一个带电第21页，课件共66页，创作于2023年2月解析：根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，两个相同的小球接触后电荷量平均分配规律可知，B、C、D正确．答案：BCD第22页，课件共66页，创作于2023年2月2．关于电场，下列说法中正确的是(

)A．电场是电荷周围空间实际存在的物质B．电场是为了便于研究电荷的运动而引入的理想模型C．电荷周围分布的电场线就是电场D．电荷间的相互作用不是通过电场作媒介产生的第23页，课件共66页，创作于2023年2月答案：A解析：电场是由电荷或变化的磁场产生的，它是客观存在的，人们为了描述电场，人为引入了电场线，电荷间的相互作用就是通过电场实现的，故选项A正确．第24页，课件共66页，创作于2023年2月第25页，课件共66页，创作于2023年2月第26页，课件共66页，创作于2023年2月答案：BCD第27页，课件共66页，创作于2023年2月4．如图9－1－2所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线(方向未标出)．图中C点为两点电荷连线的中点，MN为两点电荷连线的中垂线，D为中垂线上的一点，电场线的分布关于MN左右对称．则下列说法中正确的是(

)A．这两点电荷一定是等量异种电荷B．这两点电荷一定是等量同种电荷图9－1－2第28页，课件共66页，创作于2023年2月C．D、C两点的电场强度一定相等D．C点的电场强度比D点的电场强度小解析：由电场线分布的特征可知，产生电场的电荷一定是等量异种电荷，A正确；D、C两点电场线的密度不同，D、C两点的电场强度不同，C不正确；C点电场线的密度大，电场强度大，D不正确．答案：A第29页，课件共66页，创作于2023年2月第30页，课件共66页，创作于2023年2月第31页，课件共66页，创作于2023年2月答案：46N

23N第32页，课件共66页，创作于2023年2月第33页，课件共66页，创作于2023年2月第34页，课件共66页，创作于2023年2月[思路点拨]分别表示出＋Q和－Q在P点产生的场强，然后作出平行四边形利用几何关系求解合场强．第35页，课件共66页，创作于2023年2月[答案]

C第36页，课件共66页，创作于2023年2月

[归纳领悟]在求解电场强度问题时，应分清所叙述的是合场强，还是分场强，若求分场强，要注意选择适当的公式进行计算，求合场强时，应先求出分场强，然后再根据矢量的合成法则(平行四边形定则)进行求解．第37页，课件共66页，创作于2023年2月[题组突破]1．如图9－1－4所示，AC、BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O，将带有等量电荷q的正、负点电荷放在圆周上，它们的位置关于AC对称．要使圆心O处的电场强度为零，可在圆周上再放置一个适当电荷量的正点电荷＋Q，则该点电荷＋Q应放在(

)A．A点B．B点C．C点D．D点图9－1－4第38页，课件共66页，创作于2023年2月答案：D解析：正、负点电荷在O处的合场强方向由O指向D，所以要使O处的电场强度为零，所放的正点电荷在O处的场强应由O指向B，所以应放在D点，选项D正确．第39页，课件共66页，创作于2023年2月第40页，课件共66页，创作于2023年2月答案：A第41页，课件共66页，创作于2023年2月[典例启迪][例2]

(2010·新课标全国卷)静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器．其除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板，图9－1－6中直线ab为该收尘板的横截面．工作时收尘板带正电，其左侧的电场线分布如图所示；粉尘带负电，在电场力作用下向收尘板运动，最后落在收尘板上．若用粗黑曲线表示原来静止于P点的带电粉尘颗粒的运动轨迹，图9－1－7中的4幅图可能正确的是(忽略重力和空气阻力)(

)图9－1－6第42页，课件共66页，创作于2023年2月[思路点拨]由带电粉尘颗粒受到的电场力方向判断它运动轨迹的弯曲方向．图9－1－7第43页，课件共66页，创作于2023年2月[解析]因为电场中各点的场强方向为电场线的切线方向，所以条形金属板所产生的电场为非匀强电场，即带电粒子在电场中所受的电场力方向与大小都将发生变化，故带电粒子在电场中不可能沿电场线运动，C错误；因为带电粒子在电场中将做曲线运动，由曲线运动的特点：所受的合外力要指向圆弧内侧可知，带负电的粉尘颗粒运动轨迹可为A图，A正确．[答案]

A第44页，课件共66页，创作于2023年2月[归纳领悟](1)一般情况下，带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合，只有同时满足以下三个条件时，两者才会重合．①电场线为直线；②电荷初速度为零，或速度方向与电场线平行；③电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行．第45页，课件共66页，创作于2023年2月(2)带电粒子在电场中运动时，可以根据电场线的分布情况及运动轨迹判断电荷的受力情况、加速度大小的变化，由电场力做功的情况判断速度变化情况等，另外当带电粒子做曲线运动时，要注意电场力与物体做曲线运动条件的结合起来解决问题．第46页，课件共66页，创作于2023年2月[题组突破]3．如图9－1－8所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受到电场力作用，根据此图可以作出的正确判断是(

)A．带电粒子所带电荷的正、负B．带电粒子在a、b两点的受力方向图9－1－8第47页，课件共66页，创作于2023年2月C．带电粒子在a、b两点的加速度何处较大D．带电粒子在a、b两点的速度何处较大解析：电场线的方向未知，因此无法判断带电粒子的性质，A错，由弯曲方向可判断粒子在a、b两点的受力方向，都受沿电场线向左的电场力的作用，B对，a周围的电场线比较密集，电荷在此处的电场力大，加速度大，C对，由a到b电场力做负功，动能减小，速度减小，D项正确．答案：BCD第48页，课件共66页，创作于2023年2月4．如图9－1－9所示，A、B两点固定两个等量正点电荷，在A、B连线的中点C处放一点电荷(不计重力)．若给该点电荷一个初速度v0，v0方向与AB连线垂直，则该点电荷可能的运动情况是(

)

A．往复直线运动B．匀变速直线运动C．加速度不断减小，速度不断增大的直线运动D．加速度先增大后减小，速度不断增大的直线运动图9－1－9第49页，课件共66页，创作于2023年2月解析：AB中垂线上电场线的分布：方向是从C点沿中垂线向两侧，电场强度大小是先增大，后减小，在C点为零，无穷远为零，若在中点C处放入的是负电荷，受力指向C点，则选A；若在中点C处放入的是正电荷，受力由C点指向外，则选D.答案：AD第50页，课件共66页，创作于2023年2月[典例启迪][例3]如图9－1－10所示，A、B是带有等量的同种电荷的两小球，它们的质量都是m，它们的悬线长度是L，悬线上端都固定在同一点O，B球悬线竖直且被固定，A球在力的作用下，在偏离B球x的地方静止平衡，此时A受到绳的拉力为FT；现保持其他条件不变，用改变A球质量的方法，使A球在距B为x/2处平衡，则A受到绳的拉力为(

)图9－1－10第51页，课件共66页，创作于2023年2月A．FT

B．2FTC．4FTD．8FT[审题指导]当A球的质量变化时，平衡的位置改变，两球的距离发生变化，库仑力要发生变化．第52页，课件共66页，创作于2023年2月[答案]

D第53页，课件共66页，创作于2023年2月[归纳领悟]分析带电体平衡问题的方法与力学中分析物体平衡的方法是一样的，学会把电学问题力学化．具体的方法有：(1)建立直角坐标系利用正交分解方法；(2)利用合成方法．合成方法适用于三力平衡问题，经常利用力三角形与几何三角形的相似解决问题，正确作图画出力三角形，再进一步找到它与哪个几何三角形相似是解决问题的关键．第54页，课件共66页，创作于2023年2月[题组突破]5．如图9－1－11所示，电荷量为Q1、Q2的两个正电荷分别置于A点和B点，两点相距L，在以L为直径的光滑绝缘上半圆环上，穿着一个带电小球q(可视为点电荷)在P点平衡，若不计小球的重力，那么PA与AB的夹角α与Q1、Q2的关系满足(

)图9－1－11第55页，课件共66页，创作于2023年2月第56页，课件共66页，创作于2023年2月答案：D第57页，课件共66页，