高考物理第一轮 第一节 电场的力的性质知识点总复习课件.ppt

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1、第一节电场的力的性质第一节电场的力的性质2021/8/11 星期三1 课堂互动讲练课堂互动讲练经典题型探究经典题型探究知能优化演练知能优化演练第第一一节节电电场场的的力力的的性性质质基础知识梳理基础知识梳理2021/8/11 星期三2基础知识梳理基础知识梳理一、一、电电荷和荷和电电荷守恒定律荷守恒定律1电电荷荷(1)元元电电荷：荷：电电荷量荷量为为e_的的电电荷叫荷叫做元做元电电荷荷质质子和子和电电子均子均带带元元电电荷荷电电荷量荷量(2)点点电电荷：荷：_对对研究研究问题问题的影响可忽的影响可忽略不略不计计的的带电带电体称体称为为点点电电荷荷2电电荷守恒定律荷守恒定律(1)起起电电方式：摩擦

2、起方式：摩擦起电电、接触起、接触起电电、感、感应应起起电电1.61019C形状和大小形状和大小2021/8/11 星期三3(2)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)内容：内容：电电荷既不会荷既不会创创生，也不会消生，也不会消灭灭，它只，它只能从一个物体能从一个物体_到另一个物体，或者从物体到另一个物体，或者从物体的一部分的一部分_到另一部分；在到另一部分；在转转移移过过程中，程中，电电荷的荷的总总量保持量保持_特特别别提示：提示：当完全相同的当完全相同的带电带电金属球相接触金属球相接触时时，同种同种电电荷荷电电量平均分配，异种量平均分配，异种电电荷先中和后平荷先中和后平

3、分分电电子得失子得失转转移移转转移移不不变变2021/8/11 星期三4二、二、库仑库仑定律定律1内容：真空中两个静止点内容：真空中两个静止点电电荷之荷之间间的相互作的相互作用力，与它用力，与它们们的的电电荷量的乘荷量的乘积积成成_，与它，与它们们的的_成反比，作用力的方向在它成反比，作用力的方向在它们们的的连线连线上上2公式：公式：_.式中的式中的k9.0109Nm2/C2，叫做静，叫做静电电力常量力常量3适用条件：适用条件：(1)_；(2)真空中真空中特特别别提示：提示：当两当两带电带电体离得体离得较较近近时时，它，它们们不能不能视为视为点点电电荷，荷，库仑库仑定律不再适用，但它定律不再适

4、用，但它们们之之间间仍存在仍存在库仑库仑力力正比正比距离的二次方距离的二次方点点电电荷荷2021/8/11 星期三5三、三、电场电场、电场电场强强度和度和电场线电场线1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相互作相互作用的一种特殊物用的一种特殊物质质(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力的作用荷有力的作用2电场电场强强度度(1)意意义义：描述：描述电场电场强强弱和方向的物理量弱和方向的物理量(2)定定义义：放入：放入电场电场中某点的中某点的电电荷所受的荷所受的_跟它的跟它的_的比的比值值电场电场力力F电电荷量荷量q2021/8/1

5、1 星期三6(3)公式：公式：E.单单位：位：V/m或或N/C.(4)方向：方向：_在在该该点的受力方向，是矢量点的受力方向，是矢量(5)决定因素：决定因素：电场电场强强度取决于度取决于电场电场本身，与本身，与q无无关关3电场线电场线及特点及特点(1)电场线电场线：电场线电场线是画在是画在电场电场中的一条条有方向中的一条条有方向的曲的曲线线，曲，曲线线上每点的上每点的_方向表示方向表示该该点的点的电电场场强强度方向度方向正正电电荷荷切切线线2021/8/11 星期三7(2)电场线电场线的特点的特点电场线电场线从从_或无限或无限远处远处出出发终发终止于止于_或无限或无限远处远处电场线电场线不相交

6、不相交在同一在同一电场电场里，里，电场线电场线越密的地方越密的地方场场强强越越_正正电电荷荷负电负电荷荷大大2021/8/11 星期三8(3)几种典型几种典型电场电场的的电场线电场线(如如图图611)图图6112021/8/11 星期三9特特别别提示：提示：(1)电场线电场线不是不是实际实际存在的存在的线线，而，而是是为为了形象地描述了形象地描述电场电场而假想的而假想的线线(2)电场电场中某点中某点场场强强的大小和方向与的大小和方向与该该点放不点放不放放电电荷以及所放荷以及所放电电荷的大小和荷的大小和电电性无关，由性无关，由电场电场本身决定本身决定2021/8/11 星期三10课堂互动讲练课堂

7、互动讲练一、一、应应用用库仑库仑定律需注意的定律需注意的问题问题1适用条件适用条件库仑库仑定律只适用于真空中的点定律只适用于真空中的点电电荷，当荷，当带电带电体体间间的距离的距离远远大于它大于它们们本身尺度本身尺度时时，可把，可把带电带电体看成体看成点点电电荷荷虽虽然从数学角度由然从数学角度由r0能得出能得出F的的结结论论，但从物理角度分析，但从物理角度分析，这这一一结论结论是是错误错误的，因的，因为为r0时时，两，两电电荷已不能再看成点荷已不能再看成点电电荷了荷了2021/8/11 星期三112三点三点电电荷平衡荷平衡问题问题如如图图612所示，在一条直所示，在一条直线线上的三点上的三点A、

8、B、C，自由放置点，自由放置点电电荷荷QA、QB、QC，每个，每个电电荷在荷在库仑库仑力作用下均力作用下均处处于平衡状于平衡状态态的条件是：的条件是：(1)正、正、负电负电荷必荷必须须相互相互间间隔隔(两同两同夹夹异异)(2)QAQB，QCQB(两大两大夹夹小小)(3)若若QCQA则则QB靠近靠近QA(近小近小远远大大)图图6122021/8/11 星期三122021/8/11 星期三13即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)1.(2011年宁波模年宁波模拟拟)真空中有两个完全相同的金属真空中有两个完全相同的金属小球，小球，A球球带带qA6.41016C的正的正电电荷，荷，B

9、球球带带qB3.21016C的的负电负电荷，均可荷，均可视为视为点点电电荷求：荷求：(1)当它当它们们相距相距为为0.5m时时，A、B间间的的库仑库仑力力为为多多大？大？(2)若将两球接触后再分若将两球接触后再分别别放回原放回原处处，A、B间间的的库库仑仑力又力又为为多大？多大？2021/8/11 星期三142021/8/11 星期三152021/8/11 星期三16二、三个二、三个场场强强公式的比公式的比较较特特别别提提醒醒：使使用用以以上上三三个个公公式式时时一一定定要要注注意意它它们们的适用条件的适用条件2021/8/11 星期三17即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀

10、)2.下列关于下列关于电场电场强强度的两个表达式度的两个表达式EF/q和和EkQ/r2的叙述，正确的是的叙述，正确的是()AEF/q是是电场电场强强度的定度的定义义式，式，F是放入是放入电场电场中中的的电电荷所受的力，荷所受的力，q是是产产生生电场电场的的电电荷的荷的电电荷量荷量BEF/q是是电场电场强强度的定度的定义义式，式，F是放入是放入电场电场中中电电荷受的力，荷受的力，q是放入是放入电场电场中中电电荷的荷的电电荷量，它适荷量，它适用于任何用于任何电场电场CEkQ/r2是点是点电电荷荷场场强强的的计计算式，算式，Q是是产产生生电电场场的的电电荷的荷的电电荷量，它不适用于匀荷量，它不适用于

11、匀强强电场电场2021/8/11 星期三182021/8/11 星期三192021/8/11 星期三20三、三、电场电场叠加叠加1叠加原理：多个点叠加原理：多个点电电荷在荷在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在独在该该点点产产生的生的电场电场强强度的矢度的矢量和，量和，这这种关系叫种关系叫电场电场强强度的叠加，度的叠加，电场电场强强度的度的叠加遵守平行四叠加遵守平行四边边形定形定则则2等量同种等量同种电电荷和等量异种荷和等量异种电电荷的荷的电场电场(1)等量同种等量同种电电荷的荷的电场电场如如图图613甲所示甲所示两点两点电电荷荷连线连线中点中点O处处的的场

12、场强强为为零，此零，此处处无无电场电场线线两点两点电电荷荷连线连线中点中点O附近附近电场线电场线非常稀疏，但非常稀疏，但场场强强不不为为零零2021/8/11 星期三21从两点从两点电电荷荷连线连线中点中点O沿中垂面沿中垂面(线线)到无限到无限远远，电场线电场线先先变变密后密后变变疏，即疏，即场场强强先先变变大后大后变变小小两点两点电电荷荷连线连线中垂中垂线线上各点的上各点的场场强强方向和方向和该该直直线线平行平行关于关于O点点对对称的两点称的两点A与与A，B与与B的的场场强强等大、等大、反向反向图图6132021/8/11 星期三22(2)等量异种等量异种电电荷的荷的电场电场如如图图乙所示乙

13、所示两点两点电电荷荷连线连线上各点的上各点的场场强强方向从正方向从正电电荷指荷指向向负电负电荷，沿荷，沿电场线电场线方向方向场场强强先先变变小再小再变变大大两点两点电电荷荷连线连线的中垂面的中垂面(线线)上，上，电场线电场线的方的方向均相同，即向均相同，即场场强强方向相同，且与中垂面方向相同，且与中垂面(线线)垂直垂直关于关于O点点对对称的两点称的两点A与与A、B与与B的的场场强强等等大同向大同向2021/8/11 星期三23即即时应时应用用(即即时时突破，小突破，小试试牛刀牛刀)3.(2010年高考海南卷年高考海南卷)如如图图614，M、N和和P是是以以MN为为直径的半直径的半圆圆弧上的三点

14、，弧上的三点，O点点为为半半圆圆弧的弧的圆圆心，心，MOP60.电电荷量相等、符号相反的两荷量相等、符号相反的两个点个点电电荷分荷分别别置于置于M、N两点，两点，这时这时O点点电场电场强强度度的大小的大小为为E1；若将；若将N点点处处的点的点电电荷移至荷移至P点，点，则则O点的点的场场强强大小大小变为变为E2，E1与与E2之比之比为为()图图6142021/8/11 星期三242021/8/11 星期三25经典题型探究经典题型探究库仑定律的应用库仑定律的应用例例例例1 1(2011年年西西安安质质检检)两两个个放放在在绝绝缘缘架架上上的的相相同同金金属属球球，相相距距r，球球的的半半径径比比r

15、小小得得多多，带带电电荷荷量量大大小小分分别别为为q和和3q，相相互互斥斥力力为为3F.现现让让这这两两个个金金属属球球相相接接触触，然然后后分分开开，仍仍放放回回原原处处，则则它它们们之之间间的相互作用力将的相互作用力将变为变为()2021/8/11 星期三26【答案答案】C2021/8/11 星期三272021/8/11 星期三282021/8/11 星期三292021/8/11 星期三30(2011年淮安模年淮安模拟拟)如如图图615所示，所示，M、N为为两个固定的等量同种正两个固定的等量同种正电电荷，在其荷，在其连线连线的中垂的中垂线线上的上的P点放一个静止的点放一个静止的负电负电荷荷

16、(重力不重力不计计)，下列，下列说说法中正确的是法中正确的是()电场线分布特点的应用电场线分布特点的应用例例例例2 2图图6152021/8/11 星期三31A从从P到到O，可能加速度越来越小，速度越来越，可能加速度越来越小，速度越来越大大B从从P到到O，可能加速度先，可能加速度先变变大，再大，再变变小，速度小，速度越来越大越来越大C越越过过O点后，加速度一直点后，加速度一直变变大，速度一直大，速度一直变变小小D越越过过O点后，加速度一直点后，加速度一直变变小，速度一直小，速度一直变变小小【解析解析】电场线电场线分布如分布如图图616.图图6162021/8/11 星期三32根据上根据上图图可

17、以定性看出，中垂可以定性看出，中垂线线上的上的场场强强并非并非单调变单调变化，而是有一个化，而是有一个电场线电场线分布密集区域，分布密集区域，即即场场强强应该应该存在最大存在最大值值由于由于P点与点与场场强强最大最大值值点位置关系的不确定性，点点位置关系的不确定性，点电电荷从荷从PO的的过过程程中，中，电场电场力可能是先力可能是先变变大后大后变变小，加速度随之小，加速度随之先先变变大后大后变变小；也可能小；也可能电场电场力一直力一直变变小，加速小，加速度一直度一直变变小，在到达小，在到达O点之前，点之前，电场电场力一直表力一直表现现为为引力，速度一定是一直引力，速度一定是一直变变大的，在大的，

18、在O点点时时加速加速度度为为零，速度最大零，速度最大该电场该电场关于直关于直线线MN对对称，称，电电荷越荷越过过O点后的运点后的运动动也不一定是也不一定是单调变单调变化的，化的，综综上所述，正确上所述，正确选项为选项为A、B.2021/8/11 星期三33【答案答案】AB【方法技巧方法技巧】根据根据电场线电场线分布特分布特点解决点解决这这一一类题类题的关的关键键是能正确画是能正确画出出电场线电场线的分布的分布图图2021/8/11 星期三34变变式式训练训练2(2010年广年广东东东东莞莞调调研研)如如图图617为为两个点两个点电电荷在真空中所荷在真空中所产产生生电场电场的的电场线电场线(方向

19、方向未未标标出出)图图中中C点点为为两点两点电电荷荷连线连线的中点，的中点，MN为为两点两点电电荷荷连线连线的中垂的中垂线线，D为为中垂中垂线线上的一点，上的一点，电场线电场线的分布关于的分布关于MN左右左右对对称称则则下列下列说说法中法中正确的是正确的是()图图6172021/8/11 星期三35A这这两点两点电电荷一定是等量异种荷一定是等量异种电电荷荷B这这两点两点电电荷一定是等量同种荷一定是等量同种电电荷荷CD、C两点的两点的电场电场强强度一定相等度一定相等DC点的点的电场电场强强度比度比D点的点的电场电场强强度小度小解析：解析：选选A.由由电场线电场线分布的特征可知，分布的特征可知，产

20、产生生电场电场的的电电荷一定是等量异种荷一定是等量异种电电荷，荷，A正确；正确；D、C两两点点电场线电场线的疏密程度不同，的疏密程度不同，D、C两点的两点的电场电场强强度不同，度不同，C不正确；不正确；C点点电场线较电场线较密，密，电场电场强强度度大，大，D不正确不正确2021/8/11 星期三36(满满分分样样板板12分分)(2011年北京年北京东东城区城区检测检测)如如图图618所示，一所示，一带电带电荷量荷量为为q、质质量量为为m的小物的小物块处块处于一于一倾倾角角为为37的光滑斜面上，当整个的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀装置被置于一水平向右的匀强强电场电场中，小物中，小物

21、块块恰恰好静止重力加速度取好静止重力加速度取g，sin370.6，cos370.8.求：求：带电体在电场中的力学分析带电体在电场中的力学分析例例3图图6182021/8/11 星期三37(1)水平向右水平向右电场电场的的电场电场强强度的大小；度的大小；(2)若将若将电场电场强强度减小度减小为为原来的原来的1/2，小物，小物块块的加的加速度是多大；速度是多大；(3)电场电场强强度度变变化后小物化后小物块块下滑距离下滑距离L时时的的动动能能2021/8/11 星期三38图图6192021/8/11 星期三392021/8/11 星期三40【答案答案】见见解解题样题样板板【规规律律总结总结】电场电场

22、力力虽虽然从本然从本质质上有上有别别于力于力学中的重力、学中的重力、弹弹力、摩擦力，但力、摩擦力，但产产生的效果服生的效果服从于牛从于牛顿顿力学中的所有力学中的所有规规律，因此，有关律，因此，有关电场电场力作用下力作用下带电带电体的运体的运动问题动问题，应应根据力学解根据力学解题题思路去分析思路去分析.2021/8/11 星期三41变变式式训练训练3如如图图6110所示，所示，绝缘绝缘水平面上静水平面上静止着两个止着两个质质量均量均为为m、电电荷量均荷量均为为Q的物体的物体A和和B(A、B均可均可视为质视为质点点)，它，它们间们间的距离的距离为为r，与水平，与水平面面间间的的动动摩擦因数均摩擦因数均为为，求：，求：(1)A受的摩擦力受的摩擦力为为多大？多大？(2)如果将如果将A的的电电荷量增至荷量增至4Q，两物体开始运，两物体开始运动动，当它当它们们的加速度第一次的加速度第一次为为零零时时，A、B各运各运动动了多了多远远距离？距离？图图61102021/8/11 星期三422021/8/11 星期三432021/8/11 星期三44本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进进入入课课件目件目录录按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放谢谢谢谢使用使用2021/8/11 星期三452021/8/11 星期三46