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静电场第一讲第一页，本课件共有54页第第1 1讲电场的力的性质讲电场的力的性质20132013届高考一轮物理复习课件（教科版）届高考一轮物理复习课件（教科版）第二页，本课件共有54页v本章本章静电场静电场知识结构知识结构电场电场电场电场“能能”的性质的性质库仑定律库仑定律电荷守恒定律电荷守恒定律电容器电容器两个性质两个性质两个定律两个定律带电粒子在电场中的带电粒子在电场中的运动运动平衡平衡加速加速电场电场“力力”的性的性质质偏转偏转电势差电势差电势电势电场线电场线电场强度电场强度第三页，本课件共有54页第第1 1讲电场的力的性质讲电场的力的性质第第1 1课时、电荷守恒定律和库仑定律课时、电荷守恒定律和库仑定律第四页，本课件共有54页物质的结构、点电荷、电荷守恒物质的结构、点电荷、电荷守恒(考纲要求考纲要求)第五页，本课件共有54页物物质质的的结结构构(1)(1)原子是由原子是由带带_的原子核和的原子核和带带_的的电电子构成，原子核的正子构成，原子核的正电电荷数与荷数与电电子的子的负电负电荷数相等荷数相等(2)(2)金属中离原子核最金属中离原子核最远远的的电电子往往会脱离原子核的束子往往会脱离原子核的束缚缚而在而在金属中自由活金属中自由活动动，这这种种电电子叫做子叫做_._.物质的结构、点电荷、电荷守恒物质的结构、点电荷、电荷守恒(考纲要求考纲要求)1.1.正正电电负电负电自由自由电电子子第六页，本课件共有54页点点电电荷、元荷、元电电荷荷(1)(1)元电荷元电荷e e_，所有，所有带电带电体的体的电电荷量都荷量都是元是元电电荷的荷的_，其中，其中质质子、正子、正电电子子的的电电荷量与元荷量与元电电荷相同荷相同电电子的子的电电荷量荷量q q _ _.(2)(2)点电荷点电荷本身的本身的线线度比相互之度比相互之间间的距离的距离_的的带电带电体体点点电电荷是理想化模型荷是理想化模型(3)(3)比荷：带电体的电量与质量的比值比荷：带电体的电量与质量的比值q/mq/m2 21.6101.6101919C C1.6101.6101919C C小得多小得多整数倍整数倍第七页，本课件共有54页(2012(2012成都模成都模拟拟)关于点关于点电电荷，以下荷，以下说说法正确的是法正确的是 ()A A足足够够小的小的电电荷，就是点荷，就是点电电荷荷B B一个一个电电子，不子，不论论在何种情况下均可在何种情况下均可视为视为点点电电荷荷C C在在实际实际中点中点电电荷并不存在荷并不存在D D一个一个带电带电体能否看成点体能否看成点电电荷，不是看它尺寸的大小，荷，不是看它尺寸的大小，而是看它的形状和尺寸而是看它的形状和尺寸对对相互作用力的影响能否忽略相互作用力的影响能否忽略 不不计计解析解析点点电电荷是一种理想模型，一个荷是一种理想模型，一个带电带电体能否看成点体能否看成点电电荷不荷不是看其大小，而是是看其大小，而是应应具体具体问题问题具体分析，是看它的形状和尺寸具体分析，是看它的形状和尺寸对对相互作用力的影响能否忽略不相互作用力的影响能否忽略不计计因此大的因此大的带电带电体一定不能体一定不能看成点看成点电电荷和小的荷和小的带电带电体一定能看成点体一定能看成点电电荷的荷的说说法都是法都是错误错误的，的，所以所以A A、B B错错，C C、D D对对答案答案CDCD考基自考基自测测2 2第八页，本课件共有54页电电荷守恒定律荷守恒定律(1)(1)内容内容：电电荷既不能荷既不能创创生，也不能消失，生，也不能消失，只能从物体的一部分只能从物体的一部分_到另一部分，到另一部分，或者从一个物体或者从一个物体_到另一个物体，到另一个物体，在在_的的过过程中程中电电荷的荷的总总量保持不量保持不变变3 3转转移移转转移移转转移移 接触后接触后再分开再分开+Q+Q 接触后接触后再分开再分开Q3Q3QQQ第九页，本课件共有54页(2)(2)起电方法起电方法摩擦起摩擦起电电、_、接触起、接触起电电(3)(3)带电实质带电实质物体物体带电带电的的实质实质是是_.感感应应起起电电得失得失电电子子第十页，本课件共有54页MM和和N N是两个不是两个不带电带电的物体，它的物体，它们们互相摩擦后互相摩擦后MM带带正正电电1.6101.6101010 C C，下列判断正确的有，下列判断正确的有 ()A A在摩擦前在摩擦前MM和和N N的内部没有任何的内部没有任何电电荷荷B B摩擦的摩擦的过过程中程中电电子从子从MM转转移到移到N NC CN N在摩擦后一定在摩擦后一定带负电带负电1.6101.6101010 C CD DMM在摩擦在摩擦过过程中失去程中失去1.6101.6101010个个电电子子1 1第十一页，本课件共有54页解析解析MM和和N N都不带电，是指这两个物体都呈电中性，没有都不带电，是指这两个物体都呈电中性，没有“净净电荷电荷”(”(没有中和完的电荷没有中和完的电荷)，也就是没有得失电子但内部仍，也就是没有得失电子但内部仍有相等数量的正电荷有相等数量的正电荷(质子数质子数)和负电荷和负电荷(电子数电子数)，所以选项，所以选项A A错误错误MM和和N N摩擦后摩擦后MM带正电荷，说明带正电荷，说明MM失去电子，电子从失去电子，电子从MM转移到转移到N N，选项，选项B B正确根据电荷守恒定律，正确根据电荷守恒定律，MM和和N N这个与这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷的代数和为外界没有电荷交换的系统原来电荷的代数和为0 0，摩擦后电荷，摩擦后电荷量仍应为量仍应为0 0，选项，选项C C正确电子带电荷量为正确电子带电荷量为1.6101.6101919 C C，摩，摩擦后擦后MM带正电荷带正电荷1.6101.6101010 C C，由于，由于MM带电荷量应是电子电荷量带电荷量应是电子电荷量的整数倍所以的整数倍所以MM失去失去10109 9个电子，选项个电子，选项D D错误错误答案答案BCBC第十二页，本课件共有54页内容内容：_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_成反比作成反比作用力的方向在用力的方向在_._.库仑定律库仑定律(考纲要求考纲要求)1.1.3 3适用条件：适用条件：_中的中的_._.真空真空电电荷量的乘荷量的乘积积它它们们的的连线连线上上9.09.010109 9真空真空点点电电荷荷距离的平方距离的平方第十三页，本课件共有54页要点深化要点深化1 1库仑力的正负不表示力的大小，而表示力的性质库仑力的正负不表示力的大小，而表示力的性质当带电体所带电荷同号时，当带电体所带电荷同号时，F F0 0，库仑力为斥力；当带，库仑力为斥力；当带电体所带电荷异号时，电体所带电荷异号时，F F0 0，库仑力为引力所以，用库仑定，库仑力为引力所以，用库仑定律进行计算时，一般只将电荷量的绝对值代入，计算出力的大律进行计算时，一般只将电荷量的绝对值代入，计算出力的大小，而力的方向可根据同种电荷相斥，异种电荷相吸进行判断小，而力的方向可根据同种电荷相斥，异种电荷相吸进行判断2 2两个带电体间的库仑力是一对作用力与反作用力两个带电体间的库仑力是一对作用力与反作用力3 3库仑定律的公式库仑定律的公式 只适用于真空中的点电荷只适用于真空中的点电荷(在在空气中近似成立空气中近似成立)当当r r0 0时，不能认为力时，不能认为力F F无穷大，因为此公式无穷大，因为此公式不再成立不再成立第十四页，本课件共有54页例例1 1：半径均为：半径均为r r的金属球如图所示放置，使两的金属球如图所示放置，使两球的边缘相距为球的边缘相距为r r，今使两球带上等量的异种电，今使两球带上等量的异种电荷荷Q Q，则两电荷，则两电荷Q Q间的库仑力大小间的库仑力大小F F为为A AB B C.C.大于大于D D小于小于第十五页，本课件共有54页显然，两球心间距离显然，两球心间距离3r3r不是远远大于不是远远大于r r，故不能，故不能把两带电球当作点电荷处理实际上，由于把两带电球当作点电荷处理实际上，由于异种电荷的相互吸引，使电荷分布在两球较异种电荷的相互吸引，使电荷分布在两球较靠近的球面处，这样两部分电荷的距离小靠近的球面处，这样两部分电荷的距离小于于3r3r，故，故F.F.同理，若两球带同种电同理，若两球带同种电荷荷Q Q，则，则F F.两导体球间的库仑力可两导体球间的库仑力可应用公式进行定性比较应用公式进行定性比较答案答案:C:C第十六页，本课件共有54页 处处理两相同金属球理两相同金属球(视为视为点点电电荷荷)接触后接触后电电量重分量重分问题问题 时时，应应注意两者注意两者带电带电的异同，重放后其的异同，重放后其库仑库仑力可能有力可能有 两个解两个解考点一对电荷守恒定律、库仑定律的理解及应用考点一对电荷守恒定律、库仑定律的理解及应用第十七页，本课件共有54页两个半径相同的金属小球两个半径相同的金属小球(视为视为点点电电荷荷)，带电带电荷量之比荷量之比为为1 1 7 7，之，之间间的的库伦库伦力大小力大小为为F F，两者相互接触后再放回的位置，两者相互接触后再放回的位置为为原来两原来两者距离的两倍，者距离的两倍，则则相互作用力的大小可能相互作用力的大小可能为为()例题例题2 2第十八页，本课件共有54页答案答案ACAC第十九页，本课件共有54页(1)(1)模型概述模型概述由三个自由点由三个自由点电电荷荷组组成的系成的系统统且它且它们仅们仅在系在系统统内静内静电电力作用下而力作用下而处处于平衡于平衡状状态态，这样这样的系的系统统可看成可看成“三三电电荷平衡荷平衡”的模型的模型(2)(2)模型特点模型特点条件条件：每个点：每个点电电荷受到的另外两个点荷受到的另外两个点电电荷静荷静电电力必力必须须大小相等，方向相大小相等，方向相反反考点二、考点二、“三个自由点电荷平衡三个自由点电荷平衡”的模型的模型第二十页，本课件共有54页例例3 3、如右图所示，如右图所示，q q1 1、q q2 2、q q3 3分别表分别表示在一条直线上的三个点电荷，示在一条直线上的三个点电荷，已知已知q q1 1与与q q2 2之间的距离之间的距离l l1 1，q q2 2与与q q3 3之间的距离之间的距离l l2 2，且每个电荷都处于，且每个电荷都处于平衡状态平衡状态(1)(1)若若q q2 2为正电荷，确定为正电荷，确定q q1 1为为_电荷，电荷，q q3 3为为_电荷；电荷；(2)(2)若若l l1 1 l l2,2,确定确定q q1 1、q q2 2、q q3 3的大小关系为的大小关系为_._.（3 3）求）求q q1 1、q q2 2、q q3 3三者电荷量大小之比为三者电荷量大小之比为q q1 1q q2 2q q3 3_._.第二十一页，本课件共有54页规律规律：“三点共三点共线线”三个点三个点电电荷分布在同一直荷分布在同一直线线上；上；“两同两同夹夹异异”正正负电负电荷相互荷相互间间隔；隔；“两大两大夹夹小小”中中间电间电荷的荷的电电荷量最小；荷量最小；“近小近小远远大大”中中间电间电荷靠近荷靠近电电荷量荷量较较小的小的电电荷荷.第二十二页，本课件共有54页解析：(1)q(1)q2 2为正电荷且处在平衡状态，所以为正电荷且处在平衡状态，所以q q1 1、q q3 3都为负电荷都为负电荷(2)(2)三个电荷都处在平衡状态，三个电荷的合外力都为零，根据库仑三个电荷都处在平衡状态，三个电荷的合外力都为零，根据库仑定律有定律有以上三式联立可得以上三式联立可得q1q2q3答案：(1)负电荷负电荷第二十三页，本课件共有54页2.2.如图所示如图所示,电荷量为电荷量为Q Q1 1、Q Q2 2的两的两个正点电荷分别置于个正点电荷分别置于A A点和点和B B点点,两点两点相距相距L.L.在以在以L L为直径的光滑绝缘半圆为直径的光滑绝缘半圆环上环上,穿着一个带电荷量为穿着一个带电荷量为+q+q的小球的小球(视为点电荷视为点电荷),),在在P P点平衡点平衡.不计小球不计小球的重力的重力,那么那么,PA,PA与与ABAB的夹角与的夹角与Q Q1 1、Q Q2 2的关系应满足的关系应满足()()题型题型2 2 带电体的平衡问题带电体的平衡问题FAFB第二十四页，本课件共有54页 例例44如图所示，如图所示，A A、B B两个点电荷，质量分别为两个点电荷，质量分别为m m1 1、m m2 2，带，带电量分别为电量分别为q q1 1、q q2 2。静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为。静止时两悬线与竖直方向的夹角分别为11、2 2，且，且A A、B B恰好处于同一水平面上，则恰好处于同一水平面上，则A A、若若q q1 1=q q2 2，则，则 1 1=2 2 B B若若q q1 1q q2 2，则，则 1 1 2 2C C、若、若m m1 1=m=m2 2，则，则 1 1=2 2 D D若若m m1 1m m2 2，则，则 1 1 N,N,电场强度电场强度E EMM E EN N，加速度，加速度a aMM a aN N，A A对，对，C C错，错，所以本题选所以本题选A A、D.D.答案答案ADAD第五十一页，本课件共有54页（1 1）粒子所受合力的方向指向轨迹的凹侧，由此判断电场的方向）粒子所受合力的方向指向轨迹的凹侧，由此判断电场的方向或带电粒子的电性或带电粒子的电性.（2 2）由电场线的疏密情况判断电场的强弱及带电粒子的）由电场线的疏密情况判断电场的强弱及带电粒子的加速度情况加速度情况.第五十二页，本课件共有54页P P、Q Q两两电电荷的荷的电场线电场线分布如分布如图图所示，所示，c c、d d为电场为电场中的两点一中的两点一个离子从个离子从a a运运动动到到b b(不不计计重力重力)，轨轨迹如迹如图图6 61 16 6所示所示则则下列判断正确的是下列判断正确的是()【变式【变式3 3】图图6 61 16 6A AQ Q带带正正电电B Bc c点点电势电势低于低于d d点点电势电势C C离子在运离子在运动过动过程中受到程中受到P P的吸引的吸引D D离子从离子从a a到到b b，电场电场力做正功力做正功第五十三页，本课件共有54页解析解析根据电场线从正电荷出发到负电荷终止可知，根据电场线从正电荷出发到负电荷终止可知，P P带正电荷，带正电荷，Q Q带负电荷，选项带负电荷，选项A A错误；由顺着电场线方向电势逐渐降低可错误；由顺着电场线方向电势逐渐降低可知，知，c c点电势高于点电势高于d d点电势，选项点电势，选项B B错误；由离子从错误；由离子从a a点运动到点运动到b b点的轨迹弯曲方向可知，离子在运动过程中受到点的轨迹弯曲方向可知，离子在运动过程中受到P P的吸引，的吸引，选项选项C C正确；离子从正确；离子从a a到到b b，电场力做负功，选项，电场力做负功，选项D D错误错误答案答案C C第五十四页，本课件共有54页