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1、第1讲电场的力的性质本讲稿第一页，共四十二页物物质质的结的结构构(1)原原子子是是由带由带_的的原原子子核和核和带带_的电子的电子构构成，成，原原子子核核的正电的正电荷荷数与数与电子的负电荷电子的负电荷数相等数相等(2)金属中离原金属中离原子子核最核最远远的电子的电子往往会脱离原往往会脱离原子子核核的的束束缚缚而在而在金属中自金属中自由由活活动动，这这种种电子电子叫做叫做_.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.正电正电负电负电自自由电子由电子本讲稿第二页，共四十二页点点电荷、电荷、元元电荷电荷(1)元电荷元电荷e_，所，所有有带电带电体体的电荷量的电

2、荷量都都是元是元电荷的电荷的_，其中其中质质子、正电子子、正电子的电荷量的电荷量与元与元电荷电荷相同相同电子的电荷量电子的电荷量q _.(2)点电荷点电荷本身本身的线度的线度比相互之比相互之间间的的距离距离_的带电的带电体体点点电荷电荷是理想化模型是理想化模型21.61019C1.61019C小得多小得多整数倍整数倍本讲稿第三页，共四十二页电荷电荷守恒定律守恒定律(1)内容内容：电荷电荷既不能既不能创创生生，也不能消失也不能消失，只能从物体只能从物体的的一部一部分分_到另一部到另一部分，分，或或者从一个物体者从一个物体_到另一个物体到另一个物体，在在_的的过过程中程中电荷的电荷的总总量量保持不

3、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的带电的实质实质是是_.3转转移移转转移移感感应应起起电电得失得失电子电子转转移移本讲稿第四页，共四十二页内容内容：_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_成反比作用力成反比作用力的方向在的方向在_.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：_中中的的_.真空真空电荷量的电荷量的乘乘积积它它们们的的连连线线上上9.0109真空真空点点电荷电荷距离距离的的平平方方本讲稿第五页，共四十二页静静电场

4、电场(1)定定义义：存在于：存在于电荷电荷周周围围，能能传递传递电荷电荷间间_的的一种特一种特殊物殊物质质(2)基本基本性性质质：对对放入其中放入其中的电荷的电荷有有_.电场强度电场强度(1)定定义义：放入：放入电场电场中某点中某点的电荷受的电荷受到到的电场力的电场力F与它与它的电荷量的电荷量_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相互作相互作用用力的力的作作用用q比比值值本讲稿第六页，共四十二页(3)点点电荷电荷形形成电场成电场中某点中某点的电场强度的电场强度真空中点真空中点电荷电荷形形成的电场成的电场：(4)方向方向：规规定定_在在电场

5、电场中某点中某点所受所受_的方向的方向为该为该点点的电场强度方向的电场强度方向(5)电场强度的叠加电场强度的叠加：电场电场中某点中某点的电场强度的电场强度为为各个点各个点电荷电荷单单独独在在该该点点产产生生的电场强度的的电场强度的_.正电荷正电荷电场力电场力矢量矢量和和本讲稿第七页，共四十二页定定义义为为了形象地描述了形象地描述_中各点中各点电场强度的强弱及方向，电场强度的强弱及方向，在在电场电场中画出中画出一些曲一些曲线，线，曲曲线线上每一点上每一点的的_都跟都跟该该点点的电场强度方向的电场强度方向一一致致，曲曲线的线的_表示表示电场的强弱电场的强弱电场线电场线(考纲要求考纲要求)1.电场电

6、场切切线方向线方向疏密疏密本讲稿第八页，共四十二页本讲稿第九页，共四十二页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所所示示)图图611本讲稿第十页，共四十二页本讲稿第十一页，共四十二页M和和N是两个不是两个不带电的带电的物体物体，它它们们互相摩擦互相摩擦后后M带正电带正电1.61010 C，下列下列判断正判断正确确的的有有 ()A在摩擦前在摩擦前M和和N的的内部没有任何内部没有任何电荷电荷B摩擦摩擦的的过过程中程中电子电子从从M转转移到移到NCN在摩擦在摩擦后后一定一定带负电带负电1.61010 CDM在摩擦在摩擦过过程中失去程中失去1.61010个个电子电子1本讲稿第十二页

7、，共四十二页解析解析M和和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“净电荷净电荷”(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，也就是没有得失电子但内部仍有相等数量的正电荷仍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错误错误M和和N摩擦后摩擦后M带正电荷，说明带正电荷，说明M失去电子，电子从失去电子，电子从M转转移到移到N，选项，选项B正确根据电荷守恒定律，正确根据电荷守恒定律，M和和N这个与外界没这个与外界没有电荷交换的系统原来电荷的代数和为有电荷交换的系统原来电荷的代数和为0，摩擦后电

8、荷量仍应为，摩擦后电荷量仍应为0，选项，选项C正确电子带电荷量为正确电子带电荷量为1.61019 C，摩擦后，摩擦后M带正电荷带正电荷1.61010 C，由于，由于M带电荷量应是电子电荷量的整数倍所以带电荷量应是电子电荷量的整数倍所以M失去失去109个电子，选项个电子，选项D错误错误答案答案BC本讲稿第十三页，共四十二页(2012成成都模都模拟拟)关于点关于点电荷，电荷，以下以下说说法正法正确确的的是是 ()A足足够够小小的电荷，的电荷，就是点就是点电荷电荷B一个一个电子，电子，不不论论在何种在何种情况情况下均可下均可视为视为点点电荷电荷C在在实际实际中点中点电荷电荷并不存在并不存在D一个一个

9、带电带电体能否看体能否看成成点点电荷，电荷，不是看它尺寸不是看它尺寸的的大小大小，而是看它而是看它的的形状和尺寸形状和尺寸对对相互作相互作用力的用力的影响能否忽略影响能否忽略 不不计计解析解析点点电荷电荷是一种理想模型是一种理想模型，一个一个带电带电体能否看体能否看成成点点电荷电荷不不是看其大小是看其大小，而是而是应应具体具体问题问题具体具体分析，分析，是看它是看它的的形状和尺寸形状和尺寸对对相互作相互作用力的用力的影响能否忽略不影响能否忽略不计计因因此此大大的带电的带电体一定不能体一定不能看看成成点点电荷电荷和小和小的带电的带电体一定能看体一定能看成成点点电荷的电荷的说说法法都是都是错误错误

10、的，的，所所以以A、B错错，C、D对对答案答案CD2本讲稿第十四页，共四十二页(2011广东模拟广东模拟)当在当在电场电场中某点放入中某点放入电荷量电荷量为为q的正的正试试探探电荷电荷时时，测测得得该该点点的电场强度的电场强度为为E，若在同一点放入若在同一点放入电荷量电荷量为为q2q的负的负试试探探电荷电荷时时，测测得得该该点点的电场强度的电场强度 ()A大小大小为为2E，方向，方向与与E相同相同B大小大小为为2E，方向，方向与与E相反相反C大小大小为为E，方向，方向与与E相同相同D大小大小为为E，方向，方向与与E相反相反解析解析该点该点的电场强度的电场强度是是由电场由电场本身决定本身决定的，

11、的，与是否有试探与是否有试探电荷、电荷、试探试探电荷量的电荷量的大小大小及及试探试探电荷的正负电荷的正负都没有关系都没有关系答案答案C3本讲稿第十五页，共四十二页在真空中有甲在真空中有甲、乙两个点乙两个点电荷，电荷，其相互作其相互作用力用力为为F.要要使它使它们们之之间间的的相互作相互作用力用力为为2F，下列下列方法方法可行可行的的是是 ()4答案答案AD本讲稿第十六页，共四十二页某某电场的电场线的分电场的电场线的分布如布如图图612所所示一个示一个带电粒子带电粒子只在只在电电场力场力作作用用下下由由M点沿点沿图图中虚中虚线所线所示示的的路径运路径运动动通通过过N点点则则下下列列判断正判断正确

12、确的的是是 ()5图图612A粒子带负电粒子带负电B粒子粒子在在M点点的加速度的加速度大大C粒子粒子在在N点点的速度的速度大大D电场力对粒子电场力对粒子做做正正功功答案答案CD本讲稿第十七页，共四十二页1处处理两相同金属球理两相同金属球(视为视为点点电荷电荷)接触接触后电量后电量重重分分问题问题 时时，应应注意两者注意两者带电的带电的异同异同，重放重放后后其其库仑库仑力力可能有可能有 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本讲稿第十八页，共四十二页两个半径相同两个半径相同的的金属小球金属小球(视为视为点点电荷电荷)，带电荷量，带电荷量之

13、比之比为为1 7，相距相距为为r，两者相互接触两者相互接触后后再放回原来再放回原来的的位置上位置上，则，则相互作相互作用力用力可能可能为为原来原来的的()【典例【典例1】本讲稿第十九页，共四十二页答案答案CD本讲稿第二十页，共四十二页将两个将两个分分别别带带有有电荷量电荷量2Q和和5Q的的相同金属小球相同金属小球A、B分分别别固定在相距固定在相距为为r的的两两处处(均可均可视为视为点点电荷电荷)，它它们间库仑们间库仑力的力的大小大小为为F.现现将第三个与将第三个与A、B两小球完全相同两小球完全相同的的不不带电带电小球小球C先后先后与与A、B相互接触相互接触后后拿走拿走，A、B间间距离保持不距离

14、保持不变变，则，则两球两球间库仑间库仑力力的的大小大小为为 ()【变式【变式1】答案答案B本讲稿第二十一页，共四十二页电场强度电场强度三个表达式三个表达式的的比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本讲稿第二十二页，共四十二页适用条件 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本讲稿第二十三页，共四十二页在在电场强度电场强度为为E的的匀匀强电场强电场中中，取取O点点为圆为圆心心，r为为半径作一半径作一圆圆周周，在在O

15、点固定一点固定一电荷量电荷量为为Q的的点点电荷，电荷，a、b、c、d为为相互垂直相互垂直的的两条直两条直线线和和圆圆周周的的交点当把一交点当把一检验检验电荷电荷q放在放在d点恰好点恰好平衡平衡(如如图图613所所示示，不不计计重重力力)问问：(1)匀匀强电场电场强度强电场电场强度E的的大小大小、方向、方向如何？如何？【典例【典例2】图图613(2)检验检验电荷电荷q放在点放在点c时时，受力，受力Fc的的大小大小、方向、方向如何？如何？(3)检验检验电荷电荷q放在点放在点b时时，受力，受力Fb的的大小大小、方向、方向如何？如何？本讲稿第二十四页，共四十二页思路导图思路导图本讲稿第二十五页，共四十

16、二页本讲稿第二十六页，共四十二页本讲稿第二十七页，共四十二页电场的叠加要根据电荷的正、负，先判断电场强度的方向，然电场的叠加要根据电荷的正、负，先判断电场强度的方向，然后利用矢量合成法则，结合对称性分析叠加结果后利用矢量合成法则，结合对称性分析叠加结果.本讲稿第二十八页，共四十二页【变式【变式2】图图614A大小之比大小之比为为2，方向，方向相反相反B大小之比大小之比为为1，方向，方向相反相反C大小均与大小均与a成正成正比比，方向，方向相反相反D大小均与大小均与L的的平平方成方成反比反比，方向，方向相互垂直相互垂直本讲稿第二十九页，共四十二页答案答案AC本讲稿第三十页，共四十二页考点三考点三

17、对电场线的对电场线的理解理解及及应应用用1.孤立点孤立点电荷的电场电荷的电场（1）正（负）正（负）点点电荷的电场线电荷的电场线呈空呈空间间球球对称分对称分布布指向指向外外(内内).（2）离点离点电荷电荷越近越近，电场线，电场线越越密（电场强度密（电场强度越大越大）；本讲稿第三十一页，共四十二页2等等量量同同(异异)电荷的电场电荷的电场等 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

18、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、同向本讲稿第三十二页，共四十二页应应用电场线用电场线进进行以下行以下判断判断：(1)电场力的方向电场力的方向正电荷的受力方向正电荷的受力方向和和电场线方向电场线方向相同相同，负，负电荷的受力方向电荷的受力方向和和电场线方向电场线方向相反；相反；(2)电场强度的大小电场强度的大小(定性定性)电场线的疏密电场线的疏密可定可定性判断电场强性判断电场强度的度的大小；大小；(3)电势的高低与电势降低的快慢电势的高低与电

19、势降低的快慢沿沿电场线的方向电电场线的方向电势势逐步降低逐步降低，电场强度的方向电场强度的方向是是电电势势降低最快降低最快的方向的方向；(4)等势面的疏密等势面的疏密电场电场越越强的强的地地方，方，等差等等差等势势面越面越密密集；集；电电场场越越弱的弱的地地方，方，等差等等差等势势面越稀面越稀疏疏3.本讲稿第三十三页，共四十二页(2011长春高三检测长春高三检测)图图615中中的的实实线线表示表示电场线、电场线、虚虚线线表示只表示只受电场力受电场力作作用的带电粒用的带电粒子的子的运运动动轨迹轨迹粒子先粒子先经过经过M点点，再再经过经过N点点，则则可以可以判判定定()【典例【典例3】图图615A

20、M点点的电的电势势高于高于N点点的电的电势势B粒子粒子在在M点点的电的电势势能小于能小于N点点的电的电势势能能C粒子粒子在在M点点的加速度的加速度大于在大于在N点点的加速度的加速度D粒子粒子在在M点点的速度的速度小于在小于在N点点的速度的速度本讲稿第三十四页，共四十二页解析解析由粒子的运动轨迹和电场线的方向，可判断出粒子带正电，由粒子的运动轨迹和电场线的方向，可判断出粒子带正电，由由M至至N过程中电场力做正功，电势能减少，动能增加，速度过程中电场力做正功，电势能减少，动能增加，速度增加，故增加，故B错，错，D对由电场线的方向和疏密程度可判断电势对由电场线的方向和疏密程度可判断电势MN,电场强度

21、电场强度EMEN，加速度，加速度aMaN，A对，对，C错，所以本错，所以本题选题选A、D.答案答案AD本讲稿第三十五页，共四十二页（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或）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带电粒子的电性.（2）由电场线的疏密情况判断电场的强弱及带电粒子的加速）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度情况.本讲稿第三十六页，共四十二页P、Q两两电荷的电场线分电荷的电场线分布如布如图所图所示示，c、d为为电场电场中中的的两点一两点一个离个离子子从从a运运动动到到b(不不计计重重力力)，轨迹，轨迹如如图图616所

22、所示示则则下列下列判断正判断正确确的的是是()【变式【变式3】图图616AQ带正电带正电Bc点点电电势势低于低于d点点电电势势C离离子子在运在运动过动过程中程中受受到到P的的吸引吸引D离离子子从从a到到b，电场力，电场力做做正正功功本讲稿第三十七页，共四十二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带正电带正电荷，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错误；由顺着电场线方向电势逐渐降低可知，可知，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点运动到点运动到b点的轨迹弯曲方向可知

23、，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，选项的吸引，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本讲稿第三十八页，共四十二页(1)模型概述模型概述由由三个自三个自由由点点电荷电荷组组成的成的系系统统且它且它们仅们仅在系在系统统内静内静电力电力作作用用下而下而处处于平衡状于平衡状态态，这样这样的的系系统统可看可看成成“三三电荷电荷平衡平衡”的的模型模型(2)模型特点模型特点条件条件：两个点：两个点电荷电荷在第三个点在第三个点电荷电荷处处的合场强的合场强为为零零，或，或每个点每个点电荷电荷受受到到的的另外两个点

24、另外两个点电荷电荷静静电力电力必必须须大小相等大小相等，方向，方向相反相反规律规律：“三点共三点共线线”三个点三个点电荷分电荷分布在同一直布在同一直线线上；上；“两同两同夹夹异异”正负电荷正负电荷相互相互间间隔；隔；“两大两大夹夹小小”中中间间电荷的电荷量电荷的电荷量最小；最小；“近小近小远远大大”中中间间电荷电荷靠近靠近电荷量电荷量较较小小的电荷的电荷.9.“三个自由点电荷平衡三个自由点电荷平衡”的模型的模型本讲稿第三十九页，共四十二页 如如图图617所所示示的的三个点三个点电荷电荷q1、q2、q3固定固定在一条直在一条直线线上上，q2和和q3的的距离距离为为q1和和q2距离距离的的2倍倍，

25、每个每个电荷所受电荷所受静静电力的合力电力的合力均均为为零零，由此，由此可以可以判判定定，三个点三个点电荷的电荷量电荷的电荷量之比之比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本讲稿第四十页，共四十二页答案答案A本讲稿第四十一页，共四十二页 如如图图618所所示示，在一条直在一条直线线上有两上有两个相距个相距0.4 m的的点点电荷电荷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荷电荷C，恰好使恰好使三个点三个点电荷电荷均在均在电场力的电场力的作作用用下下处处于平衡于平衡状状态态，则，则C的带电性的带电性质质及及位置位置应为应为 ()【应用应用】A正正B的的右右边边0.4 m处处 B正正B的的左左边边0.2 m处处C负负A的的左左边边0.2 m处处 D负负A的的右右边边0.2 m处处解析解析要要使三个使三个电荷电荷均处于平衡状态均处于平衡状态，必须满足必须满足“两同夹异两同夹异”“两大夹小两大夹小”的的原原则，所则，所以选项以选项C正正确确答案答案C图图618本讲稿第四十二页，共四十二页