电场的力的性质资料.pptx

11.带电粒子在匀强带电粒子在匀强 电场中的运动电场中的运动 (2)利用电场线和等势面确定场强的大利用电场线和等势面确定场强的大 小和方向，判断电势高低、电场力变小和方向，判断电势高低、电场力变 化、电场力做功和电势能的变化等化、电场力做功和电势能的变化等 (3)带电体在匀强电场中的平衡问题及带电体在匀强电场中的平衡问题及 其他变速运动的动力学问题其他变速运动的动力学问题 (4)对平行板电容器电容决定因素的理对平行板电容器电容决定因素的理 解，解决两类有关动态变化的问题解，解决两类有关动态变化的问题 (5)分析带电粒子在电场中的加速和偏分析带电粒子在电场中的加速和偏 转问题转问题12.示波管示波管13.常见电容器常见电容器14.电容器的电压、电容器的电压、电荷量和电容的电荷量和电容的 关系关系第1页/共45页 考点一静电现象及电荷守恒定律 考点二库仑定律的理解及应用 考点三电场强度的叠加与计算考考点点 第六章静电场高三物理一轮复习高三物理一轮复习 第1节电场的力的性质 考点四电场线的理解及应用第2页/共45页 解析解析 答案答案 基础自测C第3页/共45页2(对电场强度的理解对电场强度的理解)下列说法中正确的是()基础自测 解析解析 答案答案 B第4页/共45页3(对电场线的理解及应用对电场线的理解及应用)(多选)如右图是某静电场的一部分电场线分布情况，下列说法中正确的是()A这个电场可能是负点电荷的电场BA点的电场强度大于B点的电场强度CA、B两点的电场强度方向不相同D负电荷在B点处受到的电场力的方向沿B点切线方向电场线呈汇聚状，不电场线呈汇聚状，不是直线，因此不可能是直线，因此不可能是孤立的负电荷形成是孤立的负电荷形成的电场，故的电场，故A错；电错；电场线的疏密代表场强场线的疏密代表场强的大小，电场线切线的大小，电场线切线方向代表场强的方向，方向代表场强的方向，故故B、C正确；负电荷正确；负电荷的受力方向与场强的的受力方向与场强的方向相反，故方向相反，故D错误错误基础自测 解析解析 答案答案 图片显图片显/隐隐 BC第5页/共45页基础自测 解析解析 答案答案 图片显图片显/隐隐 C第6页/共45页一、电荷和电荷守恒定律一、电荷和电荷守恒定律1电荷电荷(1)元电荷：电荷量为e_的电荷叫做元电荷质子和电子均带元电荷电荷量(2)点电荷：_对研究问题的影响可忽略不计的带电体称为点电荷2电荷守恒定律电荷守恒定律(1)起电方式：摩擦起电、接触起电、感应起电(2)带电实质：物体带电的实质是_教材梳理1.61019 C形状和大小电子得失第7页/共45页(3)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_二、库仑定律二、库仑定律1内容内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成_，与它们的_成反比，作用力的方向在它们的连线上2公式公式：_式中的k9.0109 Nm2/C2，叫做静电力常量3适用条件适用条件：(1)_；(2)真空中教材梳理转移转移不变正比距离的二次方点电荷第8页/共45页三、电场强度三、电场强度1电场强度电场强度(1)意义：描述电场强弱和方向的物理量(2)定义：放入电场中某点的电荷所受的_跟它的_的比值(4)方向：_在该点的受力方向，是矢量(5)决定因素：电场强度取决于电场本身，与q无关教材梳理电场力F电荷量q正电荷第9页/共45页2点电荷场强的计算式点电荷场强的计算式(1)公式：设在场源点电荷Q形成的电场中，与Q相距r点的场强E_(2)适用条件：真空中的_形成的电场3匀强电场匀强电场：各点场强的大小和方向都相同的电场，_教材梳理点电荷第10页/共45页四、电场线及特点四、电场线及特点1电场线电场线：电场线是画在电场中的一条条有方向的曲线，曲线上每点的_方向表示该点的电场强度方向，疏密程度表示电场强度大小2电场线的特点电场线的特点(1)电场线从_或无限远处出发终止于_或无限远处(2)电场线不相交(3)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大教材梳理切线正电荷负电荷第11页/共45页3几种典型电场的电场线几种典型电场的电场线教材梳理第12页/共45页1使物体带电的三种方式及其实质使物体带电的三种方式及其实质摩擦起电、感应起电和接触带电是使物体带电的三种方式，它摩擦起电、感应起电和接触带电是使物体带电的三种方式，它们的实质都是电荷的转移而电荷转移的原因是同种电荷相互们的实质都是电荷的转移而电荷转移的原因是同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引排斥、异种电荷相互吸引2验电器与静电计的结构与原理验电器与静电计的结构与原理玻璃瓶内有两片金属箔，用金属丝挂在一根导体棒的下端，棒玻璃瓶内有两片金属箔，用金属丝挂在一根导体棒的下端，棒的上端通过瓶塞从瓶口伸出的上端通过瓶塞从瓶口伸出(如图甲所示如图甲所示)如果把金属箔换成如果把金属箔换成指针，并用金属做外壳，这样的验电器又叫静电计指针，并用金属做外壳，这样的验电器又叫静电计(如图乙所如图乙所示示)注意金属外壳与导体棒之间是绝缘的不管是静电计的注意金属外壳与导体棒之间是绝缘的不管是静电计的指针还是验电器的箔片，它们张开角度的原因都是同种电荷相指针还是验电器的箔片，它们张开角度的原因都是同种电荷相互排斥互排斥考点一静电现象及电荷守恒定律考点阐释第13页/共45页考点阐释考点一静电现象及电荷守恒定律第14页/共45页题组一对起电方式的理解题组一对起电方式的理解1使带电的金属球靠近不带电的验电器，验电器的箔片张开下列各图表示验电器上感应电荷的分布情况，其中正确的是()题组设计 解析解析 答案答案 B考点一静电现象及电荷守恒定律由于静电感应，当由于静电感应，当带电的金属球靠近带电的金属球靠近不带电的验电器时，不带电的验电器时，验电器达到静电平验电器达到静电平衡，近端衡，近端(靠近金靠近金属球端属球端)感应出异感应出异种电荷，远端种电荷，远端(金金属箔片属箔片)感应出同感应出同种电荷，只有种电荷，只有B正正确确第15页/共45页题组二电荷守恒定律的理解及应用题组二电荷守恒定律的理解及应用2(2015济南高三质检济南高三质检)3个相同的金属小球1、2、3分别置于绝缘支架上，各球之间的距离远大于小球的直径球1的带电量为q，球2的带电量为nq，球3不带电且离球1和球2很远，此时球1、2之间作用力的大小为F.现使球3先与球2接触，再与球1接触，然后将球3移至远处，此时1、2之间作用力的大小仍为F，方向不变由此可知()An3 Bn4Cn5 Dn6题组设计 解析解析 答案答案 D球球1球球2球球3接触前接触前qnq0球球3与球与球2接触后接触后q球球3与球与球1接触后接触后考点一静电现象及电荷守恒定律第16页/共45页又由题意知又由题意知FF 联立联立式，解得式，解得n6，D正确正确题组设计 解析解析考点一静电现象及电荷守恒定律第17页/共45页 电荷守恒定律理解中的三点注意电荷守恒定律理解中的三点注意(1)无论是哪种起电方式，其本质都是将正、负电荷分开，使无论是哪种起电方式，其本质都是将正、负电荷分开，使电荷发生转移，并不是创造电荷电荷发生转移，并不是创造电荷(2)在任何物理过程中，各个物体的电荷量可以改变，但所有在任何物理过程中，各个物体的电荷量可以改变，但所有物体电荷量的代数和是守恒的物体电荷量的代数和是守恒的(3)电荷量的分配满足一定规律，当完全相同的两个带电金属电荷量的分配满足一定规律，当完全相同的两个带电金属球相接触时，同种电荷电荷量平均分配，异种电荷电荷量先中球相接触时，同种电荷电荷量平均分配，异种电荷电荷量先中和、后平分和、后平分规律总结考点一静电现象及电荷守恒定律第18页/共45页1对库仑定律的深入理解对库仑定律的深入理解(2)当两个电荷间的距离当两个电荷间的距离r0时，电荷不能视为点电荷，它们时，电荷不能视为点电荷，它们之间的静电力不能认为趋于无限大之间的静电力不能认为趋于无限大考点二库仑定律的理解及应用考点阐释第19页/共45页2库仑定律及库仑力的两点注意库仑定律及库仑力的两点注意(2)库仑力具有力的共性，如两个点电荷间的库仑力满足牛顿库仑力具有力的共性，如两个点电荷间的库仑力满足牛顿第三定律第三定律考点阐释考点二库仑定律的理解及应用第20页/共45页题组一库仑定律的理解题组一库仑定律的理解1.如图所示，两个半径均为r的金属球放在绝缘支架上，两球面最近距离为r，带等量异种电荷，电荷量为Q，电荷只分布在金属球的表面上，两球之间的静电力()题组设计 解析解析 答案答案 图片显图片显/隐隐 考点二库仑定律的理解及应用B第21页/共45页题组二库仑力作用下的平衡问题题组二库仑力作用下的平衡问题2.(2014高考浙江卷高考浙江卷)(多选)如图所示，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A，细线与斜面平行小球A的质量为m、电量为q.小球A的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、间距为d.静电力常量为k，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷小球A静止在斜面上，则()题组设计 答案答案 考点二库仑定律的理解及应用AC第22页/共45页 解析解析题组设计考点二库仑定律的理解及应用第23页/共45页3(2015东北三校二模东北三校二模)如图所示，在一绝缘斜面C上有一带正电的小物体A处于静止状态，现将一带正电的小球B沿以A为圆心的圆弧缓慢地从P点转到A正上方的Q点处，已知P、A在同一水平线上，且在此过程中物体A和斜面C始终保持静止不动，A、B可视为质点关于此过程，下列说法正确的是()A物体A受到斜面的支持力先增大后减小B物体A受到斜面的支持力一直增大C地面对斜面C的摩擦力先增大后减小D地面对斜面C的摩擦力先减小后增大题组设计 答案答案 图片显图片显/隐隐 考点二库仑定律的理解及应用A 解析解析第24页/共45页分析点电荷平衡问题的方法步骤分析点电荷平衡问题的方法步骤点电荷的平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是点电荷的平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的，只是在原来受力的基础上多了一个电场力具体步骤相同的，只是在原来受力的基础上多了一个电场力具体步骤如下：如下：规律总结考点二库仑定律的理解及应用第25页/共45页1场强的公式场强的公式考点三电场强度的叠加与计算 考点阐释第26页/共45页2电场的叠加电场的叠加(1)电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场强度为各电荷单独在该处所产生的电场强度的矢量和单独在该处所产生的电场强度的矢量和(2)运算法则：平行四边形定则运算法则：平行四边形定则考点阐释考点三电场强度的叠加与计算 第27页/共45页题组一对称法的应用题组一对称法的应用1.(2013高考新课标卷高考新课标卷)如图，一半径为R的圆盘上均匀分布着电荷量为Q的电荷，在垂直于圆盘且过圆心c的轴线上有a、b、d三个点，a和b、b和c、c和d间的距离均为R，在a点处有一电荷量为q(q0)的固定点电荷已知b点处的场强为零，则d点处场强的大小为(k为静电力常量)()题组设计 解析解析 答案答案 图片显图片显/隐隐 考点三电场强度的叠加与计算 B第28页/共45页题组设计 答案答案 考点三电场强度的叠加与计算 A第29页/共45页题组设计 解析解析考点三电场强度的叠加与计算 第30页/共45页求解合场强常用的方法求解合场强常用的方法规律总结考点三电场强度的叠加与计算 第31页/共45页1电场线的对称性电场线的对称性(1)两等量同种点电荷连线及中垂线上关于两等量同种点电荷连线及中垂线上关于O点对称的点的电场点对称的点的电场强度等大反向强度等大反向(2)两等量异种点电荷连线及中垂线上关于两等量异种点电荷连线及中垂线上关于O点对称的点的电场点对称的点的电场强度等大同向强度等大同向2电场线的疏密反映电场强度的强弱，可从电场线的分布情电场线的疏密反映电场强度的强弱，可从电场线的分布情况判断电场强度的强弱况判断电场强度的强弱3电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系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，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；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；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电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行考点四电场线的理解及应用考点阐释第32页/共45页题组一电场线特点的应用题组一电场线特点的应用1.如右图为真空中两点电荷A、B形成的电场中的一簇电场线，已知该电场线关于虚线对称，O点为A、B电荷连线的中点，a、b为其连线的中垂线上对称的两点，则下列说法正确的是()AA、B可能带等量异号的正、负电荷BA、B可能带不等量的正电荷Ca、b两点处无电场线，故其电场强度可能为零D同一试探电荷在a、b两点处所受电场力大小相等，方向一定相反根据题图中的电场线分布根据题图中的电场线分布可知，可知，A、B带等量的正带等量的正电荷，选项电荷，选项A、B错误；错误；a、b两点处虽然没有画电场两点处虽然没有画电场线，但其电场强度一定不线，但其电场强度一定不为零，选项为零，选项C错误；由图错误；由图可知，可知，a、b两点处电场强两点处电场强度大小相等，方向相反，度大小相等，方向相反，同一试探电荷在同一试探电荷在a、b两点两点处所受电场力大小相等，处所受电场力大小相等，方向一定相反，选项方向一定相反，选项D正正确确题组设计 解析解析 答案答案 图片显图片显/隐隐 考点四电场线的理解及应用D第33页/共45页题组二电场线与运动轨迹的综合题组二电场线与运动轨迹的综合2.(2015广西四校调研广西四校调研)如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹，粒子先经过M点，再经过N点下列说法中正确的有()A粒子带负电B粒子在M点的动能大于在N点的动能C粒子在M点的电势能大于在N点的电势能D粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力由粒子的运动轨迹和电场由粒子的运动轨迹和电场线的方向可判断粒子带正线的方向可判断粒子带正电，电，A错；粒子从错；粒子从M向向N运运动，相当于顺着电场线方动，相当于顺着电场线方向运动，粒子又是带正电，向运动，粒子又是带正电，则电场力做正功，电势能则电场力做正功，电势能减小，则减小，则EpMEpN，再由，再由动能定理知，动能定理知，EkMEkN，B错、错、C对；由电场线密的对；由电场线密的地方场强大可知，地方场强大可知，EMEN，又，又F电电qE，则，则FNFM，D错错题组设计 解析解析 答案答案 图片显图片显/隐隐 考点四电场线的理解及应用C第34页/共45页电场线的电场线的“五点妙用五点妙用”(1)判断电场强度的方向判断电场强度的方向电场线上任意一点的切线方向即为该点电场的方向电场线上任意一点的切线方向即为该点电场的方向(2)判断电场力的方向判断电场力的方向正电荷的受力方向和电场线在该点正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方向相切线方向相同，负电荷的受力方向和电场线在该点切线方向相反反(3)判断电场强度的大小判断电场强度的大小(定性定性)电场线密处电场强度大，电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速度的大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电场线的方向电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势逐渐降低，电场强度的方向是电势降低最快的方向规律总结考点四电场线的理解及应用第35页/共45页(5)确定运动电荷的电性确定运动电荷的电性根据带电粒子根据带电粒子(只受电场力只受电场力)的运动轨迹确定带电粒子受到的电的运动轨迹确定带电粒子受到的电场力的方向，带电粒子所受的电场力指向运动轨迹曲线的凹侧，场力的方向，带电粒子所受的电场力指向运动轨迹曲线的凹侧，再结合电场线的方向确定带电粒子的电性再结合电场线的方向确定带电粒子的电性规律总结考点四电场线的理解及应用第36页/共45页本节课作为静电学的基础，也是高考命题的热点，学习中掌握以下几点：1“一个模型一个模型”：点电荷是一种理想化模型，可类比力学中质点电荷是一种理想化模型，可类比力学中质点理解点理解2“三种起电方式三种起电方式”：摩擦起电、接触起电、感应起电摩擦起电、接触起电、感应起电3库仑定律的三点提醒库仑定律的三点提醒：(1)库仑定律仅适用于真空中两个静止点电荷间静电力的计算，库仑定律仅适用于真空中两个静止点电荷间静电力的计算，空气中也可近似适用空气中也可近似适用(2)计算点电荷间的静电力时，不必将表示电荷计算点电荷间的静电力时，不必将表示电荷Q1、Q2的带电的带电性质的正、负号代入公式中性质的正、负号代入公式中名师微点拨第37页/共45页(3)库仑力的方向由两点电荷的电性决定，可按照同种电荷相互库仑力的方向由两点电荷的电性决定，可按照同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引来确定排斥，异种电荷相互吸引来确定第38页/共45页5电场线的三点注意：电场线的三点注意：(1)电场是客观存在的物质，电场线是为了形象描述电场而引入电场是客观存在的物质，电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线的假想曲线(2)电场线不是电荷的运动轨迹，根据电场线的方向能确定电荷电场线不是电荷的运动轨迹，根据电场线的方向能确定电荷的受力方向和加速度方向，不能确定电荷的速度方向和运动轨的受力方向和加速度方向，不能确定电荷的速度方向和运动轨迹迹(3)只根据一条电场线无法判断电场强弱和场源情况只根据一条电场线无法判断电场强弱和场源情况第39页/共45页三电荷平衡模型三电荷平衡模型【模型概述】【模型概述】对由三个自由电荷组成的系统对由三个自由电荷组成的系统，且它们仅靠彼此间的静电力作且它们仅靠彼此间的静电力作用而处于平衡状态用而处于平衡状态，该系统即为三电荷平衡模型，该系统即为三电荷平衡模型【模型特点】【模型特点】(1)“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(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”中间电荷靠近电荷量较小的电荷中间电荷靠近电荷量较小的电荷思维建模第40页/共45页【两点注意两点注意】(1)此类题目易误认为只要三个点电荷达到平衡就是此类题目易误认为只要三个点电荷达到平衡就是“三电荷平三电荷平衡模型衡模型”，而没有分析是否满足模型成立的条件如果三个点，而没有分析是否满足模型成立的条件如果三个点电荷已达到平衡，但若其中某个点电荷受到了外力作用，仍不电荷已达到平衡，但若其中某个点电荷受到了外力作用，仍不是是“三电荷平衡模型三电荷平衡模型”(2)原则上对于三个点电荷中的任意两个进行受力分析，列平原则上对于三个点电荷中的任意两个进行受力分析，列平衡方程，即可使问题得到求解，但选取的两个点电荷不同，往衡方程，即可使问题得到求解，但选取的两个点电荷不同，往往求解难度不同，要根据不同的题目进行选取往求解难度不同，要根据不同的题目进行选取思维建模第41页/共45页思维建模点击图片免费观看视频微课.第42页/共45页【典例典例】如下图所示，在光滑绝缘水平面上放置电荷量分别为q1、q2、q3的三个点电荷，三者位于一条直线上，已知q1与q2之间的距离为l1，q2与q3之间的距离为l2，三个点电荷都处于静止状态(1)若q2为正电荷，判断q1和q3的电性；(2)求q1、q2、q3三者电荷量大小之比(1)q2为正电荷时，假设为正电荷时，假设q1为正电荷，要使为正电荷，要使q2受力平衡，受力平衡，q3应为正电荷，但此时分析应为正电荷，但此时分析q1的受力情况，的受力情况，q2对对q1有向左的有向左的斥力，斥力，q3对对q1也有向左的斥力，也有向左的斥力，q1所受合力向左，不能平所受合力向左，不能平衡，因此，衡，因此，q2为正电荷时，为正电荷时，q1只能为负电荷同理可知，只能为负电荷同理可知，q3为负电荷为负电荷思维建模 解析解析 答案答案 第43页/共45页课时训练 规范解答点击进入点击进入word.第44页/共45页感谢您的观看！第45页/共45页