（浙江選考）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第6章 靜電場 第1講 電場的力的性質(zhì)課件.ppt

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[選考導(dǎo)航],第1講電場的力的性質(zhì),知識排查,點(diǎn)電荷、電荷守恒定律,1.點(diǎn)電荷有一定的電荷量，忽略形狀和______的一種理想化模型。2.電荷守恒定律(1)內(nèi)容：電荷既不會創(chuàng)生，也不會消滅，它只能從一個物體_______到另一個物體，或者從物體的一部分________到另一部分；在轉(zhuǎn)移過程中，電荷的總量保持________。,大小,轉(zhuǎn)移,轉(zhuǎn)移,不變,(2)起電方式：__________、__________、感應(yīng)起電。(3)帶電實(shí)質(zhì)：物體帶電的實(shí)質(zhì)是__________。,摩擦起電,接觸起電,得失電子,1.內(nèi)容：______中兩個靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力，與它們的__________________成正比，與它們的距離的_________成反比。作用力的方向在它們的連線上。,庫侖定律,真空,電荷量的乘積,二次方,2.表達(dá)式：F＝_______，式中k＝__________Nm2/C2，叫靜電力常量。3.適用條件：(1)______中；(2)_________。,9.0109,真空,點(diǎn)電荷,1.定義：放入電場中某點(diǎn)的電荷受到的電場力F與它的電荷量q的______。2.定義式：E＝______。單位：N/C或V/m3.點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度：真空中點(diǎn)電荷形成的電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度：E＝______。4.方向：規(guī)定________在電場中某點(diǎn)所受________的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的電場強(qiáng)度方向。5.電場強(qiáng)度的疊加：電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度為各個點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場強(qiáng)度的______和，遵從____________定則。,電場強(qiáng)度、點(diǎn)電荷的場強(qiáng),比值,正電荷,電場力,矢量,平行四邊形,1.定義：為了形象地描述電場中各點(diǎn)電場強(qiáng)度的______及______，在電場中畫出一些曲線，曲線上每一點(diǎn)的____________都跟該點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向一致，曲線的______表示電場的強(qiáng)弱。,電場線,強(qiáng)弱,方向,切線方向,疏密,正電荷,2.,相交,場強(qiáng),場強(qiáng)方向,降低,垂直,小題速練,1.思考判斷(1)任何帶電體所帶的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍()(2)相互作用的兩個點(diǎn)電荷，電荷量大的，受到庫侖力也大()(3)根據(jù)E＝可知，電場強(qiáng)度與試探電荷在該處所受的電場力成正比()(4)電場中某點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向與負(fù)電荷在該點(diǎn)所受電場力方向相反()(5)電場線方向即為帶電粒子的運(yùn)動方向()(6)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場中，以該點(diǎn)電荷為球心的同一球面上各點(diǎn)電場強(qiáng)度相同()答案(1)√(2)(3)(4)√(5)(6),解析靜電力常量k的數(shù)值是由庫侖利用扭秤實(shí)驗(yàn)測得的，選項(xiàng)A錯誤；元電荷e的數(shù)值是由密立根用油滴實(shí)驗(yàn)測得的，選項(xiàng)B錯誤；感應(yīng)起電的實(shí)質(zhì)是電荷從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分，摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電荷從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，選項(xiàng)C錯誤；電子的電荷量與電子的質(zhì)量之比叫做電子的比荷，選項(xiàng)D正確。答案D,3.在電場中的某點(diǎn)放入電荷量為－q的試探電荷時，測得該點(diǎn)的電場強(qiáng)度為E；若在該點(diǎn)放入電荷量為＋2q的試探電荷，此時測得該點(diǎn)的場強(qiáng)()A.大小為2E，方向和原來的相反B.大小為E，方向和原來的相反C.大小為2E，方向和原來的相同D.大小為E，方向和原來的相同,答案D,4.如圖1所示，實(shí)線為等量異種點(diǎn)電荷周圍的電場線，虛線為以一點(diǎn)電荷為中心的圓，M點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，若將一正試探點(diǎn)電荷從虛線上N點(diǎn)移動到M點(diǎn)，則電荷所受電場力(),圖1A.大小不變B.方向不變C.逐漸減小D.逐漸增大,解析由電場線的分布情況可知，N點(diǎn)電場線比M點(diǎn)電場線疏，則N點(diǎn)電場強(qiáng)度比M點(diǎn)電場強(qiáng)度小，由電場力公式F＝qE可知正點(diǎn)電荷從虛線上N點(diǎn)移動到M點(diǎn)的過程中，電場力逐漸增大，電場力方向與所在點(diǎn)的電場線的切線方向一致，所以一直在變化，故選項(xiàng)D正確。答案D,電荷及電荷守恒定律,1.三種起電方式(1)摩擦起電：電荷得失，玻璃棒與絲綢摩擦，玻璃棒因失去電子而帶正電。(2)接觸起電：電荷轉(zhuǎn)移，金屬棒與帶正電的物體接觸，金屬棒上部分電子轉(zhuǎn)移到物體上，金屬棒帶正電。(3)感應(yīng)起電：靜電感應(yīng)，同種電荷在電場力的作用下遠(yuǎn)離帶電體，異種電荷在電場力的作用下靠近帶電體。,2.點(diǎn)電荷的理解,(1)點(diǎn)電荷客觀不存在，是一種帶電體的理想化模型，不考慮其大小和電荷分布情況，把電荷量看作集中于一點(diǎn)的電荷。(2)當(dāng)討論帶電體之間的相互作用時，帶電體的形狀和大小對相互作用力的影響可以忽略不計(jì)，這些帶電體就可以看作是點(diǎn)電荷。(3)點(diǎn)電荷不能理解為體積很小的電荷，也不能理解為電荷量很少的電荷。,1.毛皮與橡膠棒摩擦后，毛皮帶正電，這是因?yàn)?)A.毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上B.毛皮上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到橡膠棒上C.橡膠棒上的一些電子轉(zhuǎn)移到毛皮上D.橡膠棒上的一些正電荷轉(zhuǎn)移到毛皮上解析摩擦起電的實(shí)質(zhì)是電子從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體上，電中性的物體若缺少了電子帶正電，多了電子就帶負(fù)電。由于毛皮的原子核束縛電子的本領(lǐng)比橡膠棒弱，在摩擦的過程中毛皮上的一些電子轉(zhuǎn)移到橡膠棒上，缺少了電子的毛皮帶正電，而原子核內(nèi)的質(zhì)子帶正電荷，不能自由移動，所以選項(xiàng)A正確。答案A,2.如圖2所示，在真空中，把一個絕緣導(dǎo)體向帶負(fù)電的球P慢慢靠近，關(guān)于絕緣導(dǎo)體兩端的電荷，下列說法中不正確的是(),A.兩端的感應(yīng)電荷越來越多B.兩端的感應(yīng)電荷是同種電荷C.兩端的感應(yīng)電荷是異種電荷D.兩端的感應(yīng)電荷電荷量相等,圖2,解析由于絕緣導(dǎo)體內(nèi)有大量可以自由移動的電子，當(dāng)慢慢靠近帶負(fù)電的球P時，由于同種電荷相互排斥，絕緣導(dǎo)體上靠近P的一端的自由電子被排斥到遠(yuǎn)端，從而顯示帶正電荷，遠(yuǎn)離P的一端帶上了等量的負(fù)電荷。絕緣導(dǎo)體離P球距離越近，絕緣導(dǎo)體內(nèi)自由電子受到P的排斥力越大，兩端感應(yīng)電荷越多。答案B,3.完全相同的金屬小球A、B，A球帶電荷量為＋16Q，B球帶電荷量為－8Q，現(xiàn)將A與B接觸后分開，則A、B兩球的帶電荷量分別為()A.－8Q，＋16QB.＋8Q，＋8QC.＋4Q，＋4QD.－4Q，－4Q,答案C,1.運(yùn)用庫侖定律的幾點(diǎn)注意,(1)在用庫侖定律公式進(jìn)行計(jì)算時，無論是正電荷還是負(fù)電荷，均代入電荷量的絕對值計(jì)算庫侖力的大小。(2)作用力的方向判斷：同性相斥，異性相吸，作用力的方向沿兩電荷連線方向。(3)兩個點(diǎn)電荷間相互作用力滿足牛頓第三定律，大小相等、方向相反。,庫侖定律的理解及應(yīng)用,2.解決庫侖力作用下平衡問題的方法步驟,庫侖力作用下平衡問題的分析方法與純力學(xué)平衡問題的分析方法是相同的，只是在原來受力的基礎(chǔ)上多了電場力。具體步驟如下：,3.一個結(jié)論完全相同的兩帶電金屬球接觸后再分離帶有完全相同的電荷量。,【典例1】(20184月浙江選考)真空中兩個完全相同、帶等量同種電荷的金屬小球A和B(可視為點(diǎn)電荷)，分別固定在兩處，它們之間的靜電力為F。用一個不帶電的同樣金屬球C先后與A、B球接觸，然后移開球C，此時A、B球間的靜電力為(),答案C,圖3,答案B,1.A、B、C三點(diǎn)在同一直線上，AB∶BC＝1∶2，B點(diǎn)位于A、C之間，在B處固定一電荷量為Q的點(diǎn)電荷。當(dāng)在A處放一電荷量為＋q的點(diǎn)電荷時，它所受到的電場力為F；移去A處電荷，在C處放一電荷量為－2q的點(diǎn)電荷，其所受電場力為(),答案B,2.如圖4所示，在一條直線上有兩個相距0.4m的點(diǎn)電荷A、B，A帶電＋Q，B帶電－9Q?，F(xiàn)引入第三個點(diǎn)電荷C，恰好使三個點(diǎn)電荷均在電場力的作用下處于平衡狀態(tài)，則C的帶電性質(zhì)及位置應(yīng)為(),圖4A.正，B的右邊0.4m處B.正，B的左邊0.2m處C.負(fù)，A的左邊0.2m處D.負(fù)，A的右邊0.2m處,答案C,3.(201811月浙江選考)電荷量為410－6C的小球絕緣固定在A點(diǎn)，質(zhì)量為0.2kg、電荷量為－510－6C的小球用絕緣細(xì)線懸掛，靜止于B點(diǎn)。A、B間距離為30cm，AB連線與豎直方向夾角為60，靜電力常量為9.0109Nm2/C2，小球可視為點(diǎn)電荷，下列圖示正確的是(),答案B,,三個孤立共線點(diǎn)電荷的平衡規(guī)律,“三點(diǎn)共線”——三個點(diǎn)電荷分布在同一條直線上；“兩同夾異”——正、負(fù)電荷相互間隔；“兩大夾小”——中間電荷的電荷量最??；“近小遠(yuǎn)大”——中間電荷靠近電荷量較小的電荷。,1.電場強(qiáng)度的性質(zhì),電場強(qiáng)度和電場線,2.電場強(qiáng)度的三個計(jì)算公式,3.電場線的用途,(1)判斷電場力的方向——正電荷的受力方向和電場線在該點(diǎn)切線方向相同，負(fù)電荷的受力方向和電場線在該點(diǎn)切線方向相反。(2)判斷電場強(qiáng)度的大小(定性)——電場線密處電場強(qiáng)度大，電場線疏處電場強(qiáng)度小，進(jìn)而可判斷電荷受力大小和加速度的大小。(3)判斷電勢的高低與電勢降低的快慢——沿電場線的方向電勢逐漸降低，電場強(qiáng)度的方向是電勢降低最快的方向。(4)判斷等勢面的疏密——電場越強(qiáng)的地方，等差等勢面越密集；電場越弱的地方，等差等勢面越稀疏。,4.幾種典型電場的電場線(如圖所示),5.等量同種和異種點(diǎn)電荷的電場強(qiáng)度的比較,【典例】如圖5所示，M、N為兩個等量同種正電荷，帶電荷量均為Q，在其連線的中垂線上任意一點(diǎn)P自由釋放一個負(fù)電荷q，不計(jì)重力影響，關(guān)于點(diǎn)電荷q的運(yùn)動下列說法正確的是(),A.從P→O的過程中，加速度越來越大，速度也越來越大B.從P→O的過程中，加速度越來越小，到O點(diǎn)速度達(dá)到最大值C.點(diǎn)電荷越過O點(diǎn)時加速度為零，速度達(dá)到最大值D.點(diǎn)電荷越過O點(diǎn)后，速度越來越小，加速度越來越大，直到速度為零,圖5,解析如圖所示，根據(jù)電場疊加原理知：O點(diǎn)場強(qiáng)為零，從O點(diǎn)沿中垂線向外，場強(qiáng)先變大后變小。點(diǎn)電荷從P→O的過程中，靜電力可能是先變大后變小，加速度隨之先變大后變?。灰部赡莒o電力一直變小，加速度一直變小，在到達(dá)O點(diǎn)之前，靜電力一直表現(xiàn)為引力，速度一定是一直變大的，在O點(diǎn)時加速度是零，速度最大，該電場關(guān)于直線MN對稱，電荷越過O點(diǎn)后的運(yùn)動也不一定是單調(diào)變化的。有些粗心的同學(xué)容易認(rèn)為從P→O電荷距離兩個場源電荷越來越近，靜電力就會越來越大而錯選A。其實(shí)，點(diǎn)電荷與場源電荷的兩個靜電力確實(shí)是變大的，只是兩個靜電力的合力未必變大，這要看電場的矢量合成情況。答案C,1.(201711月浙江選考)電場線的形狀可以用實(shí)驗(yàn)來模擬，把頭發(fā)屑懸浮在蓖麻油里，加上電場，頭發(fā)屑就按照電場的方向排列起來，如圖6所示。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是(),圖6A.a圖模擬兩等量同種電荷的電場線B.b圖一定是模擬兩等量正電荷的電場線,C.a圖中的A、B應(yīng)接高壓起電裝置的兩極D.b圖中的A、B應(yīng)接高壓起電裝置的兩極解析由題圖可以看出，a圖為兩異種電荷形成的電場線，不能確定是否電量相等，所以A錯誤；b圖為同種電荷形成的電場線，但無法確定是否為等量同種電荷及電性，B錯誤；a圖中的A、B應(yīng)接高壓起電裝置的兩極，b圖中A、B應(yīng)接高壓起電裝置的同一極，C正確，D錯誤。答案C,2.如圖7中邊長為a的正三角形ABC的三個頂點(diǎn)分別固定三個點(diǎn)電荷＋q、＋q、－q，則該三角形中心O點(diǎn)處的場強(qiáng)為(),圖7,答案A,3.某靜電場中的電場線方向不確定，分布如圖8所示，帶電粒子在電場中僅受靜電力作用，其運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示，由M運(yùn)動到N，以下說法正確的是(),圖8A.粒子必定帶正電荷B.該靜電場一定是孤立正電荷產(chǎn)生的C.粒子在M點(diǎn)的加速度小于它在N點(diǎn)的加速度D.粒子在M點(diǎn)的速度大于它在N點(diǎn)的速度,解析帶電粒子所受靜電力沿電場線的切線方向或其反方向，且指向曲線的內(nèi)側(cè)，靜電力方向大致向上，因不知電場線的方向，粒子的電性無法確定，所以選項(xiàng)A錯誤；電場線是彎曲的，則一定不是孤立點(diǎn)電荷的電場，所以選項(xiàng)B錯誤；N點(diǎn)處電場線密，則場強(qiáng)大，粒子受到的靜電力大，產(chǎn)生的加速度也大，所以選項(xiàng)C正確；因靜電力大致向上，粒子由M運(yùn)動到N時，靜電力做正功，粒子動能增加，速度增加，所以選項(xiàng)D錯誤。答案C,4.(2018全國卷Ⅰ，16)如圖9，三個固定的帶電小球a、b和c，相互間的距離分別為ab＝5cm，bc＝3cm，ca＝4cm。小球c所受庫侖力的合力的方向平行于a、b的連線。設(shè)小球a、b所帶電荷量的比值的絕對值為k，則(),圖9,答案D,