《高考备考指南 理科综合 物理》课件-第7章 第1讲

静电场第七章考点内容要求新课标卷真题考纲解读物质的电结构、电荷守恒Ⅰ本章主要研究静电场的基本性质以及带电粒子在电场中运动的问题，是高考命题的重点．1．考查点主要集中在电场的有关概念，如电场强度、电势、电势能、电场线等基本概念和电场力做功与电势能的变化的关系，单独考查时以选择题形式出现．2．电场力、电场力做功常与牛顿运动定律、动能定理、动量守恒定律等知识结合，考查综合运用知识的能力．常见的运动形式有直线运动、圆周运动和类平抛运动，多以计算题的形式出现.静电现象的解释Ⅰ点电荷Ⅰ库仑定律Ⅱ静电场Ⅰ电场强度、点电荷的场强Ⅱ2016Ⅱ卷15题2014Ⅱ卷19题电场线Ⅰ电势能、电势Ⅰ2016Ⅲ卷15题2014Ⅰ卷21题，Ⅲ卷15题电势差Ⅱ匀强电场中电势差与电场强度的关系Ⅱ带电粒子在匀强电场中的运动Ⅱ2016Ⅰ卷20题2015Ⅰ卷15题，Ⅱ卷14、24题示波管Ⅰ常见电容器Ⅰ电容器的电压、电荷量和电容的关系Ⅰ2016Ⅰ卷14题第1讲库仑定律电场强度栏目导航01知识梳理回顾03随堂限时集训02考点各个击破04配套训练知识梳理回顾1一、电荷、电荷守恒定律1．元电荷元电荷最小的电荷量，其值为e＝______________，所有带电体的电荷量都是元电荷的____________，其中质子、电子的电荷量与元电荷相同．电子的电荷量q＝______________.特别提醒：带电体所带的电荷量是不连续的，任何带电体所带的电荷量都是元电荷的整数倍．1.6×10－19C

整数倍－1.6×10－19C2．点电荷(1)本身的线度比相互之间的距离________的带电体．(2)点电荷是理想化模型．3．电荷守恒定律(1)内容：电荷既不能被创造，也不能消失，只能从物体的一部分________到另一部分，或者从一个物体________到另一个物体，在________的过程中电荷的代数和保持不变．(2)起电方法：__________、__________、__________.(3)带电实质：物体带电的实质是______________．(4)两个完全相同的导体球相接触后电荷的分配规律：同种电荷总量________，异种电荷______后再平均分配．小得多转移转移转移摩擦起电感应起电接触起电电子的得失平分中和夯基题组1.(2017年南充期末)下列关于点电荷和元电荷的说法不正确的是(

)A．只有体积很小的带电体才可以看成点电荷B．带电体间的距离比它们本身的大小大得多，以至于带电体的形状和大小对它们间的相互作用力的影响可忽略不计时，带电体就可以视为点电荷C．把1.6×10－19C的电荷量叫元电荷D．任何带电体所带电荷量都是元电荷的整数倍【答案】A【解析】当两个带电体形状和大小及电荷分布对它们间的相互作用力的影响可忽略时，这两个带电体可看作点电荷，点电荷是一种理想化的物理模型，并不是只有体积很小的带电体才可以看成点电荷，故A错误，B正确；把1.6×10－19C的电荷量叫元电荷，故C正确；点电荷是一种理想化的物理模型，元电荷又称“基本电量”，在各种带电微粒中，电子电荷量的大小是最小的，任何带电体所带电荷都是e的整数倍，故D正确．二、库仑定律1．内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力跟它们的________________成正比，跟它们之间的______________成反比．作用力的方向在它们的连线上．2．表达式：F＝k__________，式中k＝9.0×109N·m2/C2，叫静电力常量．3．适用条件：________的__________．电荷量的乘积

距离的平方

真空中点电荷三、电场、电场强度1．电场电荷周围存在的一种特殊物质．电场对放入其中的电荷有__________．静止电荷产生的电场称为__________．2．电场强度(1)物理意义：描述电场的______和______的物理量．(2)定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F与它的________的比值．(3)定义式：________，单位：______或______．(4)矢量性：电场强度是矢量，方向与正电荷在该点所受的电场力方向______，与负电荷在该点所受的电场力方向______．力的作用静电场强弱方向电荷量N/C

V/m

一致

相反

(5)唯一性：电场中某点的电场强度是唯一的，由电场本身决定，与检验电荷无关．(6)真空中点电荷电场强度的决定式：____________，其中Q是形成电场的场源电荷．(7)电场的叠加：某点的电场等于各个电荷单独存在时在该点产生的电场的________．矢量和

【答案】D【解析】电场中某点的电场强度只取决于电场本身，与检验电荷无关，选项D正确．四、电场线1．电场线为了形象地描述电场中各点场强的______和______，在电场中画出的一些曲线，曲线上每一点的________都跟该点的场强方向一致，曲线的______表示电场的强弱．电场线不是实际存在的线，而是为了描述电场而假想的线．特别提醒：电场虽然抽象，但实际存在；电场线虽然形象，但实际并不存在．强弱方向切线方向疏密2．电场线的特点(1)电场线始于__________(或无穷远)，终于负电荷(__________)．(2)同一电场中，电场线密的地方______________，电场线疏的地方________．(3)电场线密的地方等差等势面______；等差等势面______的地方电场线也______．(4)电场线互不相交．(5)电场线和等势面在相交处____________．(6)电场线的方向是电势________的方向，电势降低的方向______________电场线的方向．(7)切线方向表示该点______的方向，也是________的受力方向．正电荷或无穷远电场强电场弱密疏疏互相垂直降低不一定是场强正电荷3．几种典型的电场线夯基题组4.(2017届广东名校模拟)关于电场线，下列说法正确的是(

)A．电场线方向一定是带电粒子在电场中受力的方向B．两条电场线在电场中可以相交C．电场线就是带电粒子在电场中的运动轨迹D．在同一幅电场分布图中电场越强的地方，电场线越密【答案】D考点各个击破2考点1对点电荷和库仑定律的理解(2)应用公式时，电量均以绝对值代入公式计算，方向根据电荷的相互作用来判断．电荷间的库仑力，既可以是引力，也可以是斥力，由电荷的电性决定．(3)两电荷之间的库仑力是作用力和反作用力，遵守牛顿第三定律，即无论Q1、Q2是否相等，两个电荷之间的静电力一定大小相等、方向相反．(4)点电荷受多个点电荷作用时，先分别求出该点电荷受到其他点电荷的作用力，再把这些力按平行四边形定则合成求合力．电场强度是描述电场的力的性质的物理量，电场强度E的3个表达式的比较如下表所示.考点2对电场强度的理解电场强度求解的特殊方法1．补偿法：求解电场强度，常用的方法是根据问题给出的条件建立起物理模型．如果这个模型是一个完整的标准模型，则容易解决．但有时由题给条件建立的模型不是一个完整的标准模型，比如模型A，这时需要给原来的问题补充一些条件，由这些补充条件建立另一个容易求解的模型B，并且模型A与模型B恰好组成一个完整的标准模型．这样求解模型A的问题就变为求解一个完整的标准模型与模型B的差值问题．2．极值法：物理学中的极值问题可分为物理型和数学型两类．物理型主要依据物理概念、定理、定律求解．数学型则是根据物理规律列出方程后，依据数学中求极值的知识求解．3．微元法：微元法就是将研究对象分割成许多微小的单位，或从研究对象上选取某一“微元”加以分析，从而可以化曲为直，使变量、难以确定的量转化为常量、容易确定的量．4．等效替代法：等效替代法是指在效果一致的前提下，从A事实出发，用另外的B事实来代替，必要时再由B到C…直至实现所给问题的条件，从而建立与之相对应的联系，得以用有关规律解之．如以模型替代实物，以合力(合运动)替代两个分力(分运动)．5．对称法：对称法是利用带电体(如球体、薄板等)产生的电场具有对称性的特点来求电场强度的方法．1．几种典型电场的电场线分布(1)孤立点电荷的电场线呈空间球状对称分布如图甲、乙所示；匀强电场如图丙所示；点电荷与带电金属板的电场线分布如图丁所示．考点3对电场线的理解和应用(2)等量同(异)种电荷的电场2．应用电场线进行以下判断(1)电场力的方向——正电荷的受力方向和该点的电场线方向相同，负电荷的受力方向和该点的电场线方向相反．(2)电场强度的大小(定性)——用电场线的疏密可定性判断电场强度的大小．(3)电势的高低与电势降低的快慢——沿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．(4)等势面的疏密——电场越强的地方，等差等势面越密集；电场越弱的地方，等差等势面越稀疏．3．电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系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．练3

(2017届金坛校级模拟)如图所示是电场中某区域的电场线分布，a、b是电场中的两点，则(

)A．正电荷放在a点静止释放，在电场力作用下运动的轨迹与电场线一致B．同一点电荷放在a点受到的电场力比放在b点时受到电场力小C．a点的电场强度较大D．电荷在a点受到电场力方向必定与场强方向一致【答案】C【解析】正电荷放在a点受到的电场力沿电场线的切线方向，由静止释放后，正电荷将离开电场线，所以其运动轨迹与电场线不一致，故A错误；a点的电场强度较大，同一点电荷放在a点受到的电场力较大，故B错误；由图可知，a点处电场线较密，电场强度较大，故C正确；电场方向与正电荷受力方向一致与负电荷受力方向相反，故D错误．电场线的疏密反映电场强度的相对大小，电场线越密，场强越大．同一电荷在电场强度大的地方受到的电场力大．电场线是曲线，粒子的运动轨迹与电场线不一致．电场方向与正电荷受力方向一致与负电荷受力方向相反．要注意只有当电场线是直线，而且电荷无初速度或初速度方向与电场线共线时，电荷的轨迹才与电场线一致．1．由于带电小球的重力不能忽略，因此带电小球在重力和电场力的作用下，或处于平衡状态，或产生一定的加速度．因此，它同样遵循运动的合成与分解、力的独立作用原理、力的平衡和牛顿运动定律、功能原理等力学规律．主要有以下两类题型：(1)带电小球在电场中的平衡问题．(2)库仑定律与牛顿定律结合的问题．微讲堂＋带电体的力电综合问题的分析方法2．思路分析例4

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