2019版高考物理大一輪復習 專題六 電場 第1講 庫侖定律 電場強度課件.ppt

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專題六電場 續(xù)表 第1講 庫侖定律 電場強度 一 電荷 電荷守恒定律 1 點電荷 當帶電體的大小 形狀對所研究問題的影響可忽略不計時 就可以把帶電體看做帶電的點 叫 類 似于力學中的質點 點電荷 2 元電荷 電子所帶的電荷量 質子 正電子的電荷量與它相同 用e表示 e 1 60 10 19C 任何帶電體的電荷量都 是元電荷的 整數(shù)倍 3 電荷守恒定律 1 內容 電荷既不能創(chuàng)造 也不能消滅 它們只能從一個物體轉移到另一物體 或者從物體的一個部分轉移到另一個部分 在轉移過程中 電荷的 不變 2 使物體帶電的方式有 摩擦起電 感應起電和接觸起電 3 完全相同的帶電金屬球相接觸時電荷的分配規(guī)律 同種電荷總量 異種電荷先 再平均分配 代數(shù)和 平均分配 中和 二 庫侖定律 電荷量的乘積 1 內容 在真空中兩個點電荷之間的相互作用力 跟它們的 成正比 跟它們間的 成反比 作用力的方向在它們的連線上 距離的平方 2 表達式 F k 式中k 9 0 109N m2 C2 叫靜電力常量 3 適用條件 真空中的 點電荷 基礎檢測 1 2016年鄭州模擬 如圖6 1 1所示 半徑相同的兩個金屬球A B帶有相等的電荷量 相隔一定距離 兩球之間相互吸引力的大小是F 今讓第三個半徑相同的不帶電的金屬小球先后與A B兩球接觸后移開 這時 A B兩球之間的相互作用 力的大小是 A F8 B F4 C 3F8 D 3F4 答案 A 圖6 1 1 三 電場和電場強度1 電場 電荷周圍存在的一種特殊物質 電場對放入其中的電荷有 靜止電荷產生的電場稱為 2 電場強度 力的作用 靜電場 1 定義 放入電場中某點的電荷所受的電場力F與它的電荷量的比值 2 公式 3 矢量性 電場強度是矢量 方向與 在該點受 到的電場力的方向相同 正電荷 4 電場中某點的電場強度由電場 決定 與檢驗電 荷無關 本身 5 真空中點電荷電場強度的決定式 其中Q是 形成電場的場源電荷 6 電場的疊加 某點的場強等于各個電荷單獨存在時在該點產生的場強的矢量和 3 電場線 1 電場線 在電場中畫出的一系列曲線 曲線上每一點的 都跟該點的場強方向一致 曲線的 表示電場的強弱 電場線不是實際存在的線 而是為了描述電場而假 想的線 切線方向 疏密 2 六種典型電場的電場線 如圖6 1 2所示 圖6 1 2 基礎檢測 2 多選 以下關于電場和電場線的說法中正確的是 A 電場 電場線都是客觀存在的物質 因此電場線不僅能在空間相交 也能相切B 在電場中 凡是電場線通過的點 場強不為零 不畫電場線區(qū)域內的點場強為零C 同一試探電荷在電場線密集的地方所受電場力大D 電場線是人們假想的 用以表示電場的強弱和方向 客觀上并不存在 考點1 對庫侖定律的理解和應用 重點歸納1 庫侖定律適用條件的三點理解 1 對于兩個均勻帶電絕緣球體 可以將其視為電荷集中于球心的點電荷 r為兩球心之間的距離 2 對于兩個帶電金屬球 要考慮金屬球表面電荷的重新分布 3 庫侖力在r 10 15m 10 19m的范圍內均有效 但不能 根據(jù)公式錯誤地推論 當r 0時 F 其實 在這樣的條件下 兩個帶電體已經(jīng)不能再被看成點電荷了 可以看出 在兩帶 2 應用庫侖定律的四條提醒 1 在用庫侖定律公式進行計算時 無論是正電荷還是負電荷 均代入電量的絕對值計算庫侖力的大小 2 作用力的方向判斷根據(jù) 同性相斥 異性相吸 作用力的方向沿兩電荷連線方向 3 兩個點電荷間相互作用的庫侖力滿足牛頓第三定律 大小相等 方向相反 4 庫侖力存在極大值 由公式 電體的間距及電量之和一定的條件下 當q1 q2時 F最大 3 一條直線上的電荷平衡問題 1 如果三個自由點電荷在一條直線上同時處于平衡狀態(tài) 則每一個電荷所受合外力均為零 此時可以對每個電荷分別進行受力分析 由平衡條件求解 必須滿足 兩同夾異 兩大夾小 近小遠大 的原則 2 如果其中兩個電荷是固定的 則只需對第三個電荷列平 衡方程 要注意判斷相鄰電荷的正負 考題題組 1 在一條直線上有兩個相距0 4m的點電荷A B A帶電 Q B帶電 9Q 現(xiàn)引入第三個點電荷C 恰好使三個點電荷均在電場力的作用下處于平衡狀態(tài) 則C的帶電性質及位置應 為 A 正 B的右邊0 4m處B 正 B的左邊0 2m處C 負 A的左邊0 2m處D 負 A的右邊0 2m處 答案 C 考點2 對電場強度的理解 重點歸納1 對場強的三個表達式的正確理解 2 電場強度的疊加 1 疊加原理 多個電荷在空間某處產生的電場為各電荷在 該處所產生的電場強度的矢量和 2 運算法則 平行四邊形定則 3 計算電場強度常用的五種方法 1 電場疊加合成的方法 2 平衡條件求解法 3 對稱法 4 補償法 5 等效法 考題題組 2 2017年長春模擬 如圖6 1 3所示 以O為圓心的圓周上有六個等分點a b c d e f 等量正 負點電荷分別放置在a d兩處時 在圓心O處產生的電場強度大小為E 現(xiàn)改變a處點電荷的位置 關于O點的電場強度變化 下列敘述正 確的是 圖6 1 3 A 移至c處 O處的電場強度大小不變 方向沿OeB 移至b處 O處的電場強度大小減半 方向沿OdC 移至e處 O處的電場強度大小減半 方向沿OcD 移至f處 O處的電場強度大小不變 方向沿Oe 答案 C 考點3 電場線的特點及其應用 重點歸納1 電場線的三個特點 1 電場線從正電荷或無限遠處出發(fā) 終止于無限遠或負電荷處 2 電場線在電場中不相交 3 在同一幅圖中 電場強度較大的地方電場線較密 電場強度較小的地方電場線較疏 2 兩種等量點電荷的電場 3 電場線與帶電粒子在電場中運動軌跡的關系 一般情況下帶電粒子在電場中的運動軌跡不會與電場線重合 只有同時滿足以下三個條件時 兩者才會重合 1 電場線為直線 2 帶電粒子初速度為零 或初速度方向與電場線平行 3 帶電粒子僅受電場力或所受其他力的合力方向與電場 線平行 4 做曲線運動的帶電粒子所受合外力的方向指向曲線凹 側 而且速度方向沿軌跡的切線方向 考題題組 3 如圖6 1 4所示為兩個點電荷在真空中所產生電場的電場線 方向未標出 圖中C點為兩點電荷連線的中點 MN為兩點電荷連線的中垂線 D為中垂線上的一點 電場線的分布關 于MN左右對稱 則下列說法中正確的是 圖6 1 4 A 這兩點電荷一定是等量異種電荷B 這兩點電荷一定是等量同種電荷C D C兩點的電場強度一定相等 D C點的電場強度比D點的電場強度小 答案 A