高考物理一轮复习-第6章-电场力的性质(第1课时)课件.ppt

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1、第六章静电场第六章静电场第一课时电场力的性质第一课时电场力的性质考纲考情：考纲考情：5年年8考考物质的电结构，电荷守恒物质的电结构，电荷守恒()总电荷总电荷()库仑定律库仑定律()电场强度电场强度()电场线电场线() 基础梳理基础梳理知识点一总电荷电荷守恒定律知识点一总电荷电荷守恒定律1元电荷、点电荷元电荷、点电荷(1)元电荷：元电荷：e1.601019 C，所有带电体的电荷量都是，所有带电体的电荷量都是元电荷的元电荷的_，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同电子的电荷量同电子的电荷量q_.(2)点电荷：代表带电体的有一定电荷量的点，忽略带电点电荷：代表带电

2、体的有一定电荷量的点，忽略带电体的大小和形状的理想化模型体的大小和形状的理想化模型整数倍整数倍1.601019 C2电荷守恒定律电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部物体转移到另一个物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移过程中，电荷的分；在转移过程中，电荷的_(2)三种起电方式：三种起电方式：_起电、起电、_起电、起电、_起电起电(3)带电实质：物体带电实质：物体_(4)电荷的分配原则：两个形状、大小相同的导体，接触电荷的分配原则：两个形状、大小相同的导体，接触后

3、再分开，二者带后再分开，二者带_电荷；若两导体原来带异种电荷，则电荷；若两导体原来带异种电荷，则电荷先中和，余下的电荷再平分电荷先中和，余下的电荷再平分总量保持不变总量保持不变摩擦摩擦感应感应接触接触得失电子得失电子相同相同知识点二库仑定律知识点二库仑定律1内容：内容：_中两个静止中两个静止_之间的相互作用之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成力，与它们的电荷量的乘积成_，与它们的距离的二次方，与它们的距离的二次方成成_，作用力的方向在它们的连线上，作用力的方向在它们的连线上真空真空点电荷点电荷正比正比反比反比9.0109 3适用条件：适用条件：_中的中的_(1)在空气中，两个点电荷的作用力

4、近似等于真空中的情在空气中，两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况，可以直接应用公式况，可以直接应用公式(2)当两个带电体的间距远大于本身的大小时，可以把带当两个带电体的间距远大于本身的大小时，可以把带电体看成点电荷电体看成点电荷4库仑力的方向：由相互作用的两个带电体决定，且同库仑力的方向：由相互作用的两个带电体决定，且同种电荷相互种电荷相互_，为，为_；异种电荷相互；异种电荷相互_，为，为_真空真空点电荷点电荷排斥排斥斥力斥力吸引吸引引力引力知识点三电场强度知识点三电场强度1电场电场电场是客观存在于电荷周围的一种电场是客观存在于电荷周围的一种_，其基本性质，其基本性质是对放入其中的电荷有是对

5、放入其中的电荷有_物质物质力的作用力的作用任何电场任何电场 V/m 真空真空 (3)方向：规定方向：规定_在电场中某点在电场中某点_的方的方向为该点的电场强度方向向为该点的电场强度方向(4)电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电电场强度的叠加：电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的荷单独在该点产生的电场强度的_正电荷正电荷所受电场力所受电场力矢量和矢量和知识点四电场线知识点四电场线为了形象地描述为了形象地描述_中各点电场强度的强弱及方向，中各点电场强度的强弱及方向，在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的在电场中画出一些曲线，曲线上每一点的_都跟该点都跟该点的电场强度方

6、向一致，曲线的的电场强度方向一致，曲线的_表示电场的强弱表示电场的强弱电场电场切线方向切线方向疏密疏密 小题快练小题快练1.关于元电荷的下列说法中正确的是关于元电荷的下列说法中正确的是()A元电荷实质上是指电子和质子本身元电荷实质上是指电子和质子本身B所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍C元电荷的值通常取元电荷的值通常取e1.601019 CD元荷量元荷量e的数值最早是由美国科学家密立根通过实验的数值最早是由美国科学家密立根通过实验测得的测得的解析解析元电荷只是一个电荷量单位，没有正、负，不是元电荷只是一个电荷量单位，没有正、负，不是物质，电子、质子

7、是实实在在的粒子，不是元电荷，其带电荷物质，电子、质子是实实在在的粒子，不是元电荷，其带电荷量为一个元电荷，量为一个元电荷，A错误；实验得出，所有带电体的电荷量或错误；实验得出，所有带电体的电荷量或者等于者等于e，或者是，或者是e的整数倍，这就是说，电荷量是不能连续变的整数倍，这就是说，电荷量是不能连续变化的物理量，化的物理量，B正确；电荷量正确；电荷量e的数值最早是由美国物理学家密的数值最早是由美国物理学家密立根测得的，立根测得的，D正确正确答案答案BCD 2一根置于水平面上的光滑玻璃管一根置于水平面上的光滑玻璃管(绝缘体绝缘体)，内部有两，内部有两个完全一样的弹性金属球个完全一样的弹性金属

8、球A、B，带电荷量分别为，带电荷量分别为9Q和和Q，从图所示的位置由静止开始释放，问两球再经过图中位置时，从图所示的位置由静止开始释放，问两球再经过图中位置时，两球的加速度是释放时的两球的加速度是释放时的_倍倍()3电场中有一点电场中有一点P，下列哪种说法是正确的，下列哪种说法是正确的()A若放在若放在P点电荷的电荷量减半，则点电荷的电荷量减半，则P点的场强减半点的场强减半B若若P点没有检验电荷，则点没有检验电荷，则P点场强为零点场强为零CP点场强越大，则同一电荷在点场强越大，则同一电荷在P点所受静电力越大点所受静电力越大DP点的场强方向为试探电荷在该点受力方向点的场强方向为试探电荷在该点受力

9、方向4(2016渭南质检渭南质检)两个带电荷量分两个带电荷量分别为别为Q1、Q2的质点周围的电场线如图所的质点周围的电场线如图所示，由图可知示，由图可知()解析解析由图可知，电场线起于由图可知，电场线起于Q1，止于，止于Q2，故，故Q1带正带正电，电，Q2带负电，两质点带异号电荷，在带负电，两质点带异号电荷，在Q1附近电场线比附近电场线比Q2附近附近电场线密，故电场线密，故Q1Q2，选项，选项A正确正确答案答案A考向一库仑定律的理解及应用考向一库仑定律的理解及应用1适用条件适用条件只适用于真空中的两个静止点电荷之间的相互作用力或者只适用于真空中的两个静止点电荷之间的相互作用力或者静止点电荷对运

10、动点电荷的作用力的计算，静止点电荷对运动点电荷的作用力的计算，r0时，公式不适时，公式不适用，因为这时两电荷已不能再看作点电荷了用，因为这时两电荷已不能再看作点电荷了2三个点电荷的平衡问题三个点电荷的平衡问题如图所示在一条直线上的如图所示在一条直线上的A、B、C三点，自由放置点电荷三点，自由放置点电荷QA、QB、QC，每个电荷在库仑力作用下均处于平衡状态的条，每个电荷在库仑力作用下均处于平衡状态的条件是：件是：温馨提示温馨提示(1)计算库仑力大小时，只代入电荷量的绝对计算库仑力大小时，只代入电荷量的绝对值，不需要代入符号值，不需要代入符号(2)库仑力的方向单独判断库仑力的方向单独判断典例典例1

11、(2014浙江高考浙江高考)如图所示，水平地面上固定一个如图所示，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，细线与斜面平行小球面平行小球A的质量为的质量为m、电量为、电量为q.小球小球A的右侧固定放置带的右侧固定放置带等量同种电荷的小球等量同种电荷的小球B，两球心的高度相同、间距为，两球心的高度相同、间距为d.静电力静电力常量为常量为k，重力加速度为，重力加速度为g，两带电小球可视为点电荷小球，两带电小球可视为点电荷

12、小球A静止在斜面上，则静止在斜面上，则()1解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分库仑力作用下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电场力具体析方法是相同的，只是在原来受力的基础上多了电场力具体步骤如下：步骤如下：2“三个自由点电荷平衡三个自由点电荷平衡”的问题的问题(1)平衡的条件：每个点电荷受到另外两个点电荷的合力平衡的条件：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

13、置的位置(2)针对训练针对训练1(2016金陵中学模拟金陵中学模拟)如图所示，半径相同的两个金属如图所示，半径相同的两个金属球球A、B带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间相互吸带有相等的电荷量，相隔一定距离，两球之间相互吸引力的大小是引力的大小是F.今让第三个半径相同的不带电的金属小球先今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与后与A、B两球接触后移开这时，两球接触后移开这时，A、B两球之间的相互作用两球之间的相互作用力的大小是力的大小是()2.如图所示，在一条直线上有两个相距如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷的点电荷A、B，A带电带电Q，B带电带电9Q.现引入第三个点电荷

14、现引入第三个点电荷C，恰好使三，恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，问：个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态，问：C应带什么应带什么性质的电？应放于何处？所带电荷量为多少？性质的电？应放于何处？所带电荷量为多少？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为各电荷电场叠加：多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在该处所产生的电场场强的矢量和在该处所产生的电场场强的矢量和(2)计算法则：平行四边形定则计算法则：平行四边形定则温馨提示温馨提示电场强度是静电学中重要的物理量，也是高电场强度是静电学中重要的物理量，也是高考考查重点，三个公式有不同的意义及使用范围，应用

15、时应根考考查重点，三个公式有不同的意义及使用范围，应用时应根据具体问题选用相应的公式据具体问题选用相应的公式针对训练针对训练3如图所示，正电荷如图所示，正电荷Q置于一匀强电场中置于一匀强电场中(图中水平直线图中水平直线为匀强电场的电场线为匀强电场的电场线)，在以正电荷，在以正电荷Q为圆心、半径为为圆心、半径为r的圆周的圆周上有上有a、b、c三点，其中三点，其中a点的电场强度点的电场强度Ea0，则下列判断正，则下列判断正确的是确的是()考向三电场线的应用考向三电场线的应用1. 2几种典型电场的电场线几种典型电场的电场线3两种等量点电荷的电场线两种等量点电荷的电场线典例典例3(2016宣城高三质检

16、宣城高三质检)如图所示，如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时电场线，虚线是某带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点，若带电粒是轨迹上的两点，若带电粒子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可子在运动过程中只受电场力作用，根据此图可以作出的正确判断是以作出的正确判断是()A带电粒子所带电荷的正、负带电粒子所带电荷的正、负B带电粒子在带电粒子在a、b两点的受力方向两点的受力方向C带电粒子在带电粒子在a、b两点的加速度何处较大两点的加速度何处较大D带电粒子在带电粒子在a、b两点的

17、速度何处较大两点的速度何处较大解题引路解题引路解答该题应把握以下三点：解答该题应把握以下三点：(1)注意电场线的疏密，但方向未知；注意电场线的疏密，但方向未知；(2)仅受静电力作用；仅受静电力作用；(3)粒子运动轨迹一定向静电力方向偏，静电力做正功粒子运动轨迹一定向静电力方向偏，静电力做正功 解析解析由电场线的疏密可知，由电场线的疏密可知，a点的场强大，带电粒子点的场强大，带电粒子在在a点的加速度大，故点的加速度大，故C正确；画出初速度方向结合运动轨迹正确；画出初速度方向结合运动轨迹的偏转方向，可判断带电粒子所受电场力的方向，但由于电场的偏转方向，可判断带电粒子所受电场力的方向，但由于电场的方

18、向未知，所以不能判断带电粒子的电性，故的方向未知，所以不能判断带电粒子的电性，故A错错B对；利对；利用初速度方向和电场力方向的关系，可判断电场力对带电粒子用初速度方向和电场力方向的关系，可判断电场力对带电粒子由由a到到b做负功，动能减小，因此做负功，动能减小，因此vavb，选项，选项D对对答案答案BCD带电粒子在电场中运动问题的分析技巧和方法带电粒子在电场中运动问题的分析技巧和方法1粒子所受合力的方向指向轨迹的凹侧，由此判断电场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粒子的电性的方向或粒子的电性2由电场线的疏密情况判断带电粒子的加速度情况由电场线的疏密情况判断带电粒子的加速度情况

19、3功能关系判断速度变化：如果带电粒子在运动中仅受功能关系判断速度变化：如果带电粒子在运动中仅受静电力作用，则粒子的电势能与动能的总量不变，静电力做正静电力作用，则粒子的电势能与动能的总量不变，静电力做正功，动能增大，电势能减小功，动能增大，电势能减小针对训练针对训练4(2016江西新余一中三模江西新余一中三模)某静电场中的电场线方向不某静电场中的电场线方向不确定，分布如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其确定，分布如图所示，带电粒子在电场中仅受静电力作用，其运动轨迹如图中虚线所示，由运动轨迹如图中虚线所示，由M运动到运动到N，以下说法正确的是，以下说法正确的是()A粒子必定带正电荷粒子必

20、定带正电荷B该静电场一定是孤立正电荷产生的该静电场一定是孤立正电荷产生的C粒子在粒子在M点的加速度小于它在点的加速度小于它在N点的加速度点的加速度D粒子在粒子在M点的速度大于它在点的速度大于它在N点的速度点的速度解析解析由电荷运动轨迹可知，电荷所受的电场力斜向由电荷运动轨迹可知，电荷所受的电场力斜向上，电子电场线的方向未知，所以不能确定电荷的电性，上，电子电场线的方向未知，所以不能确定电荷的电性，A错；孤立正电荷的电场线是从正电荷出发到无穷远处终止的直错；孤立正电荷的电场线是从正电荷出发到无穷远处终止的直线，故该静电场不一定是孤立正电荷产生的，线，故该静电场不一定是孤立正电荷产生的，B错；电场

21、线密错；电场线密的地方电场的场强大，电场线疏的地方电场的场强小，由题图的地方电场的场强大，电场线疏的地方电场的场强小，由题图可知，可知，N点的场强大于点的场强大于M点的场强，粒子在点的场强，粒子在N点的受力大于点的受力大于M点的受力，所以粒子在点的受力，所以粒子在M点的受力小于在点的受力小于在N点的受力，粒子在点的受力，粒子在M点的加速度小于点的加速度小于N点的加速度，点的加速度，C正确；电场力做正功，电正确；电场力做正功，电荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在荷的电势能减小，动能增加，所以粒子在M点的速度小于它在点的速度小于它在N点的速度，点的速度，D错错答案答案C 特色专题系列之特色专题系

22、列之(二十二十)力学方法力学方法在力电综合问题中的应用在力电综合问题中的应用1解答思路解答思路范例如图所示，一根长为范例如图所示，一根长为L1.5 m的光滑的光滑绝缘细直杆绝缘细直杆MN竖直固定在电场强度大小为竖直固定在电场强度大小为E1.0105 N/C、与水平方向成、与水平方向成30角的斜向角的斜向上的匀强电场中，杆的下端上的匀强电场中，杆的下端M固定一个带电小球固定一个带电小球A，带电荷量为，带电荷量为Q4.5106 C；另一带电；另一带电小球小球B穿在杆上可自由滑动，带电荷量为穿在杆上可自由滑动，带电荷量为q1.0106 C，质量为，质量为m1.0102 kg.现现将小球将小球B从杆的

23、从杆的N端由静止释放，小球端由静止释放，小球B开始运开始运动动(静电力常量静电力常量k9.0109 Nm2/C2，g10 m/s2)(1)求小球求小球B开始运动时的加速度开始运动时的加速度a；(2)当小球当小球B的速度最大时，求小球距的速度最大时，求小球距M端的高度端的高度h1；(3)若小球若小球B从从N端运动到距端运动到距M端的高度为端的高度为h20.61 m时，时，速度速度v1.0 m/s，求此过程中小球，求此过程中小球B电势能的改变量电势能的改变量Ep.解题引路解题引路迁移训练迁移训练如图所示，互相绝缘且紧靠在一起的如图所示，互相绝缘且紧靠在一起的A、B两物块，两物块，A的质的质量为量为

24、m0.04 kg，带电荷量为，带电荷量为q5.0105 C，B的质量为的质量为M0.06 kg，不带电两物块与水平面间的动摩擦因数为，不带电两物块与水平面间的动摩擦因数为0.6，以相同的初速度，以相同的初速度v04 m/s在水平面上滑动，空间存在水在水平面上滑动，空间存在水平向右的匀强电场，电场强度为平向右的匀强电场，电场强度为E1.6104 N/C.设运动过设运动过程中物块所带的电荷量没有变化程中物块所带的电荷量没有变化(g10 m/s2)求：求：频考一库仑定律的理解与应用频考一库仑定律的理解与应用1如图所示，半径相同的两个金属小球如图所示，半径相同的两个金属小球A、B带有电荷量带有电荷量大

25、小相等的电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互吸引力大大小相等的电荷，相隔一定的距离，两球之间的相互吸引力大小为小为F.今用第三个半径相同的不带电的金属小球今用第三个半径相同的不带电的金属小球C先后与先后与A、B两个球接触后移开，这时，两个球接触后移开，这时，A、B两个球之间的相互作用力大两个球之间的相互作用力大小是小是() 答案答案A 2.(2016武汉调研武汉调研)如图所示，在光滑绝缘的水如图所示，在光滑绝缘的水平桌面上有四个小球，带电量分别为平桌面上有四个小球，带电量分别为q、Q、q、Q.四个小球构成一个菱形，四个小球构成一个菱形，q、q的连线与的连线与q、Q的连线之间的夹角为的连线之间的

26、夹角为.若此系统处于平衡状若此系统处于平衡状态，则正确的关系式可能是态，则正确的关系式可能是()频考二场强的理解与计算频考二场强的理解与计算3如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球如图，在光滑绝缘水平面上，三个带电小球a、b和和c分分别位于边长为别位于边长为l的正三角形的三个顶点的正三角形的三个顶点A、B、C上，上，CD垂直于垂直于AB；a、b带负电，电荷量绝对值均为带负电，电荷量绝对值均为q，c带正电整个系统带正电整个系统置于方向水平的匀强电场中已知静电力常量为置于方向水平的匀强电场中已知静电力常量为k.若三个小球若三个小球均处于静止状态，则匀强电场强度的大小和方向分别为均处于静止状态，则匀

27、强电场强度的大小和方向分别为() 4.如图中边长为如图中边长为a的正三角形的正三角形ABC的三个顶点分别固定三的三个顶点分别固定三个点荷个点荷q、q、q，则该三角形中心，则该三角形中心O点处的场强为点处的场强为()频考三电场线的理解及应用频考三电场线的理解及应用5(2016宜宾一诊宜宾一诊)在如图所示的电场在如图所示的电场中，一负电荷从电场中中，一负电荷从电场中A点由静止释放，只受点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到电场力作用，沿电场线运动到B点，则它运动点，则它运动的的vt图象可能是图中的图象可能是图中的()解析解析负电荷从电场中负电荷从电场中A点由静止释放，只受电场力作点由静止释放，只受电场力作用，沿电场线运动到用，沿电场线运动到B点，所受电场力逐渐增大，加速度逐渐点，所受电场力逐渐增大，加速度逐渐增大，则它运动的增大，则它运动的vt图象可能是图中的图象可能是图中的B.答案答案B