高三物理电场的力的性质优秀PPT.ppt

高三物理电场的力的性质第一页，本课件共有32页物物质质的的结结构构(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，原子核的子构成，原子核的正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)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而在金属中自由活在金属中自由活动动，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.正正电电负电负电自由自由电电子子第二页，本课件共有32页点点电电荷、元荷、元电电荷荷(1)元电荷元电荷e_，所有，所有带电带电体的体的电电荷量荷量都是元都是元电电荷的荷的_，其中，其中质质子、正子、正电电子的子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 _.(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21.61019C1.61019C小得多小得多整数倍整数倍第三页，本课件共有32页电电荷守恒定律荷守恒定律(1)内容内容：电电荷既不能荷既不能创创生，也不能消生，也不能消失，只能从物体的一部分失，只能从物体的一部分_到另一到另一部分，或者从一个物体部分，或者从一个物体_到另一个物到另一个物体，在体，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(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)带电实质带电实质物体物体带电带电的的实质实质是是_.3转转移移转转移移感感应应起起电电得失得失电电子子转转移移第四页，本课件共有32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)1.3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9.0109真空真空点点电电荷荷距离的平方距离的平方第五页，本课件共有32页静静电场电场(1)定定义义：存在于：存在于电电荷周荷周围围，能，能传递电传递电荷荷间间_的一种特的一种特殊物殊物质质(2)基本性基本性质质：对对放入其中的放入其中的电电荷有荷有_.电场电场强强度度(1)定定义义：放入：放入电场电场中某点的中某点的电电荷受到的荷受到的电场电场力力F与它的与它的电电荷量荷量_的的_.静电场静电场、电场强度、点电荷的场强、电场强度、点电荷的场强(考纲要求考纲要求)12相互作用相互作用力的作用力的作用q比比值值第六页，本课件共有32页(3)点点电电荷形成荷形成电场电场中某点的中某点的电场电场强强度度真空中点真空中点电电荷形成的荷形成的电场电场：(4)方向：方向：规规定定_在在电场电场中某点所受中某点所受_的方向的方向为该为该点点的的电场电场强强度方向度方向(5)电场电场强强度的叠加：度的叠加：电场电场中某点的中某点的电场电场强强度度为为各个点各个点电电荷荷单单独独在在该该点点产产生的生的电场电场强强度的度的_.正正电电荷荷电场电场力力矢量和矢量和第七页，本课件共有32页定定义义为为了形象地描述了形象地描述_中各点中各点电场电场强强度的度的强强弱及方向，在弱及方向，在电电场场中画出一些曲中画出一些曲线线，曲，曲线线上每一点的上每一点的_都跟都跟该该点的点的电场电场强强度方向一致，曲度方向一致，曲线线的的_表示表示电场电场的的强强弱弱电场线电场线(考纲要求考纲要求)1.电场电场切切线线方向方向疏密疏密第八页，本课件共有32页第九页，本课件共有32页3几种典型电场的电场线几种典型电场的电场线(如如图图611所示所示)图图611第十页，本课件共有32页1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十一页，本课件共有32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 7，相距相距为为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，两者相互接触后再放回原来的位置上，则则相互作用力可相互作用力可能能为为原来的原来的()【典例【典例1】第十二页，本课件共有32页答案答案CD第十三页，本课件共有32页A、B、C三点在同一直线上，三点在同一直线上，AB:BC1:2，B点位于点位于A、C之之间，在间，在B处固定一电荷量为处固定一电荷量为Q的点电荷。当在的点电荷。当在A处放一电荷处放一电荷量为量为q的点电荷时，它所受到的电场力为的点电荷时，它所受到的电场力为F；移去；移去A处电荷，在处电荷，在C处放一电荷量为处放一电荷量为2q的点电荷，其所受电场力为（的点电荷，其所受电场力为（B ）A、-F/2 B、F/2 C、-F D、F【变式【变式2】讲义大本81页4 【变式【变式1】第十四页，本课件共有32页电场电场强强度三个表达式的比度三个表达式的比较较考点二考点二 对电场强度的理解及电场强度的叠加对电场强度的理解及电场强度的叠加适用条件一切电场真空；点电荷匀强电场决定因素由电场本身决定，与q无关由场源电荷Q和场源电荷到该点的距离r共同决定由电场本身决定相同点矢量，遵守平行四边形定则，单位：1 N/C1 V/m第十五页，本课件共有32页讲义讲义大本大本79页页典例典例3【变式【变式1】讲义大本79页迁移3 【典例【典例2】第十六页，本课件共有32页ab是长为l的均匀带电绝缘细杆，P1、P2是位于ab所在直线上的两点，位置如图所示。ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1，在P2处的场强大小为E2。则P1、P2处电场强度方向（填相同或相反）。若将绝缘细杆的右边l/2截掉并移走（左边l/2电量、位置不变），则P2处的场强大小为。【变式【变式2】第十七页，本课件共有32页【变式【变式3】图图614A大小之比大小之比为为2，方向相反，方向相反B大小之比大小之比为为1，方向相反，方向相反C大小均与大小均与a成正比，方向相反成正比，方向相反D大小均与大小均与L的平方成反比，方向相互垂直的平方成反比，方向相互垂直第十八页，本课件共有32页答案答案AC第十九页，本课件共有32页考点三考点三 对电场线对电场线的理解及的理解及应应用用1.孤立点孤立点电电荷的荷的电场电场（1）正（）正（负负）点）点电电荷的荷的电场线电场线呈空呈空间间球球对对称分布指向外称分布指向外(内内).（2）离点）离点电电荷越近，荷越近，电场线电场线越密（越密（电场电场强强度越大）；度越大）；第二十页，本课件共有32页2等量同等量同(异异)电电荷的荷的电场电场等 量 同 种 电 荷两点电荷连线中点O处的电场强度为零，从两点电荷连线中点O沿中垂面(线)到无限远，电场强度先变大后变小两点电荷连线中垂线上各点的电场强度方向和中垂线平行关于O点对称的两点A与A，B与B的电场强度等大、反向等 量 异 种 电 荷两点电荷连线上各点的电场强度方向从正电荷指向负电荷，沿两点电荷连线方向电场强度先变小再变大两点电荷连线的中垂面(线)上，电场强度方向相同，且与中垂面(线)垂直关于O点对称的两点A与A，B与B的电场强度等大、同向第二十一页，本课件共有32页应应用用电场线进电场线进行以下判断：行以下判断：(1)电场电场力的方向力的方向正正电电荷的受力方向和荷的受力方向和电场线电场线方向相同，方向相同，负电负电荷的受力方向和荷的受力方向和电场线电场线方向相反；方向相反；(2)电场强度的大小电场强度的大小(定性定性)电场线电场线的疏密可定性判断的疏密可定性判断电场电场强强度的大小；度的大小；(3)电势的高低与电势降低的快慢电势的高低与电势降低的快慢沿沿电场线电场线的方向的方向电势电势逐步逐步降低，降低，电场电场强强度的方向是度的方向是电势电势降低最快的方向；降低最快的方向；(4)等势面的疏密等势面的疏密电场电场越越强强的地方，等差等的地方，等差等势势面越密集；面越密集；电场电场越弱的地方，等差等越弱的地方，等差等势势面越稀疏面越稀疏3.第二十二页，本课件共有32页(2011长春高三检测长春高三检测)图图615中的中的实线实线表表示示电场线电场线、虚、虚线线表示只受表示只受电场电场力作用的力作用的带电带电粒子的运粒子的运动轨动轨迹粒子先迹粒子先经过经过M点，再点，再经经过过N点，点，则则可以判定可以判定()【典例【典例3】图图615AM点的点的电势电势高于高于N点的点的电势电势B粒子在粒子在M点的点的电势电势能小于能小于N点的点的电势电势能能C粒子在粒子在M点的加速度大于在点的加速度大于在N点的加速度点的加速度D粒子在粒子在M点的速度小于在点的速度小于在N点的速度点的速度第二十三页，本课件共有32页解析解析由粒子的运动轨迹和电场线的方向，可判断出粒子由粒子的运动轨迹和电场线的方向，可判断出粒子带正电，由带正电，由M至至N过程中电场力做正功，电势能减少，动能增过程中电场力做正功，电势能减少，动能增加，速度增加，故加，速度增加，故B错，错，D对由电场线的方向和疏密程度可对由电场线的方向和疏密程度可判断电势判断电势MN,电场强度电场强度EMEN，加速度，加速度aMaN，A对，对，C错，错，所以本题选所以本题选A、D.答案答案AD第二十四页，本课件共有32页P、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、d为电场为电场中的两点中的两点一个离子从一个离子从a运运动动到到b(不不计计重力重力)，轨轨迹如迹如图图616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】图图616AQ带带正正电电Bc点点电势电势低于低于d点点电势电势C离子在运离子在运动过动过程中受到程中受到P的吸引的吸引D离子从离子从a到到b，电场电场力做正功力做正功第二十五页，本课件共有32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带正电荷，带正电荷，Q带负电荷，选项带负电荷，选项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点电势高于点电势高于d点电势，选项点电势，选项B错误；由离子从错误；由离子从a点运动点运动到到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的吸引，的吸引，选项选项C正确；离子从正确；离子从a到到b，电场力做负功，选项，电场力做负功，选项D错误错误答案答案C第二十六页，本课件共有32页(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)模型特点模型特点条件条件：两个点：两个点电电荷在第三个点荷在第三个点电电荷荷处处的合的合场场强强为为零，或每个点零，或每个点电电荷受到荷受到的另外两个点的另外两个点电电荷静荷静电电力必力必须须大小相等，方向相反大小相等，方向相反规律规律：“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.电场力的综合应用电场力的综合应用1.“三个自由点电荷平衡三个自由点电荷平衡”的模型的模型第二十七页，本课件共有32页 如如图图617所示的三个点所示的三个点电电荷荷q1、q2、q3固固定在一条直定在一条直线线上，上，q2和和q3的距离的距离为为q1和和q2距离的距离的2倍，每个倍，每个电电荷所受静荷所受静电电力的合力均力的合力均为为零，由此可零，由此可以判定，三个点以判定，三个点电电荷的荷的电电荷量之比荷量之比q1 q2 q3为为 ()图图617【典例典例】A(9)4(36)B9 4 36C(3)2(6)D3 2 6第二十八页，本课件共有32页答案答案A第二十九页，本课件共有32页 如如图图618所示，在一条直所示，在一条直线线上有上有两个相距两个相距0.4 m的点的点电电荷荷A、B，A带电带电Q，B带电带电9Q.现现引入第三个点引入第三个点电电荷荷C，恰，恰好使三个点好使三个点电电荷均在荷均在电场电场力的作用下力的作用下处处于平衡状于平衡状态态，则则C的的带电带电性性质质及位置及位置应为应为 ()【应用应用】A正正B的右的右边边0.4 m处处 B正正B的左的左边边0.2 m处处C负负A的左的左边边0.2 m处处 D负负A的右的右边边0.2 m处处解析解析要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足“两同夹异两同夹异”“两两大夹小大夹小”的原则，所以选项的原则，所以选项C正确正确答案答案C图图618第三十页，本课件共有32页2、电场电场力的力的综综合合应应用用典例典例1、讲义讲义大本大本80页页典例典例5典例典例2、讲义讲义大本大本80页页迁移迁移练习练习5典例典例3、讲义讲义大本大本81页页5典例典例4、讲义讲义大本大本81页页6第三十一页，本课件共有32页2、电场电场力的力的综综合合应应用用典例典例5、如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心如图所示，在竖直放置的光滑半圆形绝缘细管的圆心O处处放一点电荷。现将质量为放一点电荷。现将质量为m、电荷量为、电荷量为q的小球从半圆形管的水的小球从半圆形管的水平直径端点平直径端点A静止释放，小球沿细管滑到最低点静止释放，小球沿细管滑到最低点B时，对管壁时，对管壁恰好无压力。若小球所带电量很小，不影响恰好无压力。若小球所带电量很小，不影响O点处的点电荷点处的点电荷的电场，则置于圆心处的点电荷在的电场，则置于圆心处的点电荷在B点处的电场强度的大小为点处的电场强度的大小为第三十二页，本课件共有32页