高中物理复习9-1第1讲静电场及其应用课件

第1讲静电场及其应用课

程

标

准素

养

目

标1.通过实验，了解静电现象．能用原子结构模型和电荷守恒的知识分析静电现象．2．知道点电荷模型．知道两个点电荷间相互作用的规律．体会探究库仑定律过程中的科学思想和方法．3．知道电场是一种物质．了解电场强度，体会用物理量之比定义新物理量的方法．会用电场线描述电场．4．了解生产生活中关于静电的利用与防护．物理观念：认识点电荷，了解电场的描述，掌握电场强度和电场线的特点．科学思维：建构生活中带电物体的模型，使用对称、割补等物理方法，解决静电场中的矢量运算；强化电场的理解，运用电场线的规律解释不同场中的现象，并对电场强度、电势进行相关比较；从原理上会阐述静电现象的成因，从而更好地利用静电．考点一考点一库仑定律的理解与应用【必备知识·自主落实】1．点电荷、电荷守恒定律(1)点电荷：有一定的电荷量，忽略形状和________的一种理想化模型．

类似于质点模型(2)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________到另一个物体，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________．②起电方式：________、________、感应起电．③带电实质：物体带电的实质是________．大小转移转移不变摩擦起电接触起电得失电子2．库仑定律(1)内容：________中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的____________成正比，与它们的距离的________成反比，作用力的方向在它们的连线上．(2)表达式：F＝______，式中k＝9.0×109N·m2/C2，叫静电力常量．库仑用扭秤测出

(3)适用条件：①________中；②________．真空电荷量的乘积二次方

真空点电荷

答案：C

答案：C

考向3库仑力作用下的平衡例3[2023·海南卷]如图所示，一光滑绝缘轨道水平放置，直径上有A、B两点，AO＝2cm，OB＝4cm，在A、B两点固定两个带电荷量分别为Q1、Q2的正电荷，现有一个带正电的小球静置于轨道内侧P点(小球可视为点电荷)，已知AP∶BP＝n∶1，则Q1∶Q2是(

)A．2n2∶1B．4n2∶1C．2n3∶1D．4n3∶1答案：C

例4如图所示，质量相等可视为点电荷的A、B、C三个带电绝缘小球，其中A带负电并固定在绝缘竖直弹簧下端，当A、B、C三个小球的球心距离为L时，B、C小球带电荷量相等并悬在空中处于静止状态，下列说法正确的是(

)A．小球A带的电荷量是小球B带电荷量的2倍B．小球A受到五个作用力C．弹簧弹力等于B、C两个小球对A球引力的矢量和D．剪断弹簧后B、C两个小球一起做自由落体运动答案：A

例5如图所示，在一条直线上有两个相距0.4m的点电荷A、B，A带电＋Q，B带电－9Q.现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均在静电力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置应为(

)A．正，B的右边0.4m处B．正，B的左边0.2m处C．负，A的左边0.2m处D．负，A的右边0.2m处答案：C

思维提升静电力作用下的平衡问题(1)涉及静电场中的平衡问题，其解题思路与力学中的平衡问题一样，只是在原来受力的基础上多了静电力，具体步骤如下：(2)“三个自由点电荷平衡”模型①平衡的条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力为零或每个点电荷处于另外两个点电荷产生的合电场强度为零的位置．②模型特点：考点二

比值

正电荷电场力矢量平行四边形【关键能力·思维进阶】1．三个计算公式的比较

公式适用条件说明定义式任何电场某点的电场强度为确定值，大小及方向与q无关决定式真空中静止点电荷的电场E由场源电荷Q和场源电荷到某点的距离r决定关系式匀强电场d是沿电场方向的距离2.电场强度的叠加(如图所示)例6(多选)如图甲所示，在x轴上有一个点电荷Q(图中未画出)，O、A、B为轴上三点．放在A、B两点的试探电荷受到的电场力跟试探电荷所带电荷量的关系如图乙所示．以x轴的正方向为电场力的正方向，则(

)A．点电荷Q一定为正电荷B．点电荷Q在A、B之间C．A点的电场强度大小为2×103N/CD．同一电荷在A点受到的电场力比在B点的大答案：BCD

答案：D

考点三考点三电场线的理解及应用【必备知识·自主落实】1．电场线的定义：为了形象地了解和描述电场中各点电场强度的________和________，在电场中画出一条条有方向的曲线，曲线上每点的________表示该点的电场强度方向，曲线的________表示电场强度的大小．大小方向切线方向疏密2．电场线的特点正电荷不相交电场强度电场强度方向降低垂直3．处于静电平衡状态的导体的特点(1)导体内部的电场强度________．(2)导体是一个等势体，导体表面是等势面．(3)导体表面处的电场强度方向与导体表面________．(4)导体内部没有净电荷，净电荷只分布在导体的外表面上．(5)在导体外表面越尖锐的位置，净电荷的密度(单位面积上的电荷量)越大，凹陷的位置几乎没有净电荷．处处为零垂直【关键能力·思维进阶】1．两种等量点电荷的电场线比较等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布中垂线上的电场强度O点最大，向外逐渐减小O点为零，向外先变大后变小连线上的电场强度沿连线先变小后变大，中点O处的电场强度最小沿连线先变小后变大，中点O处的电场强度为零2.分析电场中运动轨迹问题的方法画出运动轨迹在初始位置的切线(“速度线”)与在初始位置电场线的切线(“力线”)方向，从二者的夹角情况来分析曲线运动的情况．例8(多选)[2024·河南安阳统考二模]如图所示，A、B为真空中两个等量异种点电荷，O为连线的中点，c、d两点位于两电荷连线的中垂线上，且aO＝bO＝cO＝dO，取无穷远处为零势面，则下列说法正确的是(

)A．图中a、b两点的电场强度相同，ab连线间O点场强最大B．图中c、d两点的电场强度相同，cd连线间O点场强最大C．图中a、b两点的电势不同，ab连线间O点电势为0D．图中c、d两点的电势不同，cd连线间O点电势为0答案：BC解析：真空中两个等量异种点电荷的电场线分布如图可得两电荷连线上的电场强度方向相同，从a点到b点，电场强度先减小后增大，所以Ea＝Eb>EO，故A错误；cd连线为两等量异种点电荷连线的中垂线，中垂线上的电场强度方向相同，从c点到d点，电场强度先增大后减小，所以Ec＝Ed<EO，故B正确；因为ab连线上电场方向向右，所以φa>φbcd连线为两等量异种点电荷连线的中垂线，中垂线上的电势都为零，即φc＝φd＝φO＝0故C正确，D错误．例9[2023·全国甲卷]在一些电子显示设备中，让阴极发射的电子束通过适当的非匀强电场，可以使发散的电子束聚集．下列4幅图中带箭头的实线表示电场线，如果用虚线表示电子可能的运动轨迹，其中正确的是(

)答案：A解析：电子做曲线运动满足合力指向轨迹凹侧，A正确；受力分析为可见与电场力的受力特点相互矛盾，B错误；受力分析为可见与电场力的受力特点相互矛盾，C错误；受力分析为可见与电场力的受力特点相互矛盾，D错误．故选A.核心素养提升

非点电荷电场强度的叠加及计算方法1等效法——科学思维在保证效果相同的前提下，将复杂的电场情景变换为简单的或熟悉的电场情景．例如：一个点电荷＋q与一个无限大薄金属板形成的电场，等效为两个异种点电荷形