2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第七章 靜電場(chǎng) 第1節(jié) 電場(chǎng)力的性質(zhì)課件 新人教版.ppt

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第七章靜電場(chǎng) 第1節(jié)電場(chǎng)力的性質(zhì) 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 一 電荷電荷守恒定律1 兩種電荷毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒帶負(fù)電 絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒帶正電 同種電荷相互排斥 異種電荷相互吸引 2 元電荷最小的電荷量 其值為e 1 60 10 19C 3 電荷守恒定律 1 內(nèi)容 電荷既不會(huì)創(chuàng)生 也不會(huì)消滅 它只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 或者從物體的一部分轉(zhuǎn)移到另一部分 在轉(zhuǎn)移的過(guò)程中 電荷的總量保持不變 2 起電方式 摩擦起電 接觸起電 感應(yīng)起電 3 帶電實(shí)質(zhì) 物體帶電的實(shí)質(zhì)是得失電子 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 二 點(diǎn)電荷及庫(kù)侖定律1 點(diǎn)電荷點(diǎn)電荷是一種理想化的物理模型 當(dāng)帶電體本身的形狀和大小對(duì)研究的問(wèn)題影響很小時(shí) 可以將帶電體視為點(diǎn)電荷 2 庫(kù)侖定律 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 三 電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度及電場(chǎng)線1 電場(chǎng)基本性質(zhì) 對(duì)放入其中的電荷產(chǎn)生力的作用 2 電場(chǎng)強(qiáng)度 1 定義式 E 適用于任何電場(chǎng) 是矢量 單位 N C或V m 2 點(diǎn)電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度 E k 適用于計(jì)算真空中的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng) 3 方向 規(guī)定正電荷在電場(chǎng)中某點(diǎn)所受電場(chǎng)力的方向?yàn)樵擖c(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向 4 電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加 電場(chǎng)中某點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度為各個(gè)點(diǎn)電荷單獨(dú)在該點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度的矢量和 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 3 電場(chǎng)線 1 定義 為了形象地描述電場(chǎng)中各點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱及方向 在電場(chǎng)中畫(huà)出一些曲線 曲線上每一點(diǎn)的切線方向都跟該點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向一致 曲線的疏密表示電場(chǎng)的強(qiáng)弱 2 電場(chǎng)線特點(diǎn) 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 3 幾種典型電場(chǎng)的電場(chǎng)線 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 4 兩種等量點(diǎn)電荷的電場(chǎng)的比較 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 1 保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán) 抵制盜版是我們每個(gè)公民的責(zé)任與義務(wù) 盜版書(shū)籍影響我們的學(xué)習(xí)效率 甚至給我們的學(xué)習(xí)帶來(lái)隱患 小華有一次不小心購(gòu)買了盜版的物理參考書(shū) 做練習(xí)時(shí) 他發(fā)現(xiàn)有一個(gè)關(guān)鍵數(shù)字看不清 拿來(lái)問(wèn)老師 如果你是老師 你認(rèn)為可能是下列數(shù)字中的 A 6 2 10 19CB 6 4 10 19CC 6 6 10 19CD 6 8 10 19C 答案 解析 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 2 2017 山西孝義月考 由庫(kù)侖定律可知 真空中兩個(gè)靜止的點(diǎn)電荷 電荷量分別為q1和q2 其間距離為r時(shí) 它們之間相互作用力的大小為F k 式中k為靜電力常量 若用國(guó)際單位制的基本單位表示 k的單位應(yīng)為 A kg A2 m3B kg A 2 m3 s 4C kg m2 C 2D N m2 A 2 答案 解析 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 3 2017 重慶名校聯(lián)盟第一次聯(lián)考 真空中有兩個(gè)相同的帶電金屬小球 可看成點(diǎn)電荷 電荷量分別為9Q Q 當(dāng)它們靜止于空間某兩點(diǎn)時(shí) 靜電力大小為F 現(xiàn)用絕緣手柄將兩球接觸后再放回原處 則它們間靜電力的大小為 答案 解析 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 4 右圖為真空中兩點(diǎn)電荷A B形成的電場(chǎng)中的一簇電場(chǎng)線 該電場(chǎng)線關(guān)于虛線對(duì)稱 O點(diǎn)為A B兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn) a b為其連線的中垂線上對(duì)稱的兩點(diǎn) 則下列說(shuō)法正確的是 A A B可能帶等量異號(hào)的正 負(fù)電荷B A B可能帶不等量的正電荷C a b兩點(diǎn)處無(wú)電場(chǎng)線 故其電場(chǎng)強(qiáng)度為零D 同一試探電荷在a b兩點(diǎn)處所受電場(chǎng)力大小相等 方向相反 答案 解析 知識(shí)梳理 考點(diǎn)自診 5 2017 陜西渭南教學(xué)質(zhì)量檢測(cè) 如圖所示 在x軸上放置兩正點(diǎn)電荷Q1 Q2 當(dāng)空間存在沿y軸負(fù)向的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí) y軸上A點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度等于零 已知?jiǎng)驈?qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E 兩點(diǎn)電荷到A的距離分別為r1 r2 則在y軸上與A點(diǎn)對(duì)稱的B點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 庫(kù)侖定律及庫(kù)侖力作用下的平衡問(wèn)題1 對(duì)庫(kù)侖定律的理解 1 F k r指兩點(diǎn)電荷間的距離 對(duì)可視為點(diǎn)電荷的兩個(gè)均勻帶電球 r為兩球的球心間距 2 當(dāng)兩個(gè)電荷間的距離r 0時(shí) 電荷不能視為點(diǎn)電荷 它們之間的靜電力不能認(rèn)為趨于無(wú)限大 2 三個(gè)自由點(diǎn)電荷平衡 的問(wèn)題 1 平衡的條件 每個(gè)點(diǎn)電荷受到另外兩個(gè)點(diǎn)電荷的合力為零 或每個(gè)點(diǎn)電荷處于另外兩個(gè)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的合電場(chǎng)強(qiáng)度為零的位置 2 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 例1 2017 黑龍江省牡丹江市重點(diǎn)高中一聯(lián) 兩個(gè)可自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷分別放在A B兩處 如圖所示 A處電荷帶正電荷量Q1 B處電荷帶負(fù)電荷量Q2 且Q2 4Q1 另取一個(gè)可以自由移動(dòng)的點(diǎn)電荷Q3 放在AB直線上 欲使整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài) 則 A Q3為負(fù)電荷 且放于A左方B Q3為負(fù)電荷 且放于B右方C Q3為正電荷 且放于A B之間D Q3為正電荷 且放于B右方 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 思維點(diǎn)撥確定研究對(duì)象 受力分析 列方程求解 分析點(diǎn)電荷平衡問(wèn)題的方法和步驟點(diǎn)電荷平衡問(wèn)題的分析方法與純力學(xué)平衡問(wèn)題的分析方法是相同的 只是在原來(lái)受力的基礎(chǔ)上多分析一個(gè)電場(chǎng)力 具體步驟如下 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 即學(xué)即練1 2017 河南安陽(yáng)調(diào)研 兩個(gè)分別帶有電荷量 Q和 5Q的相同金屬小球 均可視為點(diǎn)電荷 固定在相距為r的兩處 它們間庫(kù)侖力的大小為F 兩小球相互接觸后將其固定距離變?yōu)?則兩球間庫(kù)侖力的大小為 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 2 2017 四川彭州中學(xué)期中 有兩個(gè)完全相同的金屬小球A B 它們的大小可忽略不計(jì) A的電荷量為7Q B的電荷量為 Q 當(dāng)A B在真空中相距為r時(shí) 兩球之間的相互作用的庫(kù)侖力大小為F 現(xiàn)用絕緣工具使A B球相互接觸后再放回原處 則A B間的相互作用的庫(kù)侖力大小是 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 3 如圖所示 電荷量為q1和q2的兩個(gè)點(diǎn)電荷分別位于P點(diǎn)和Q點(diǎn) 已知在P Q連線上某點(diǎn)R處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零 且PR 2RQ 則 A q1 2q2B q1 4q2C q1 2q2D q1 4q2 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加與計(jì)算1 求解電場(chǎng)強(qiáng)度的常規(guī)方法 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 2 求解電場(chǎng)強(qiáng)度的非常規(guī)思維方法 1 等效法 在保證效果相同的前提下 將復(fù)雜的電場(chǎng)情景變換為簡(jiǎn)單的或熟悉的電場(chǎng)情景 例如 一個(gè)點(diǎn)電荷 q與一個(gè)無(wú)限大薄金屬板形成的電場(chǎng) 等效為兩個(gè)異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng) 如圖甲 乙所示 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 2 對(duì)稱法 利用空間上對(duì)稱分布的電荷形成的電場(chǎng)具有對(duì)稱性的特點(diǎn) 使復(fù)雜電場(chǎng)的疊加計(jì)算問(wèn)題大為簡(jiǎn)化 3 填補(bǔ)法 將有缺口的帶電圓環(huán)補(bǔ)全為圓環(huán) 或?qū)肭蛎嫜a(bǔ)全為球面 從而化難為易 事半功倍 4 微元法 將帶電體分成許多元電荷 每個(gè)元電荷看成點(diǎn)電荷 先根據(jù)庫(kù)侖定律求出每個(gè)元電荷的電場(chǎng)強(qiáng)度 再結(jié)合對(duì)稱性和電場(chǎng)強(qiáng)度疊加原理求出合電場(chǎng)強(qiáng)度 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 例2 2017 陜西渭南二模 如圖所示 一半徑為R的圓盤上均勻分布著電荷量為Q的電荷 在垂直于圓盤且過(guò)圓心c的軸線上有a b d三個(gè)點(diǎn) a和b b和c c和d間的距離均為R 在a點(diǎn)處有一電荷量為q q 0 的固定點(diǎn)電荷 已知b點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零 則d點(diǎn)處電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為 k為靜電力常量 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 思維點(diǎn)撥由于d點(diǎn)和b點(diǎn)相對(duì)于圓盤是對(duì)稱的 因此Q在d點(diǎn)產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度和在b點(diǎn)處產(chǎn)生的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等 方向相反 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 即學(xué)即練4 2017 安徽蚌埠質(zhì)檢 如圖所示 O是半徑為R的正N邊形 N為大于3的偶數(shù) 的外接圓的圓心 在正N邊形的一個(gè)頂點(diǎn)A放置一個(gè)電荷量為 2q的點(diǎn)電荷 其余頂點(diǎn)分別放置電荷量均為 q的點(diǎn)電荷 未畫(huà)出 則圓心O處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 5 2017 山西太原三模 如圖所示 MN為很大的不帶電薄金屬板 可認(rèn)為無(wú)限大 金屬板接地 在金屬板的左側(cè)距離為2d的位置固定一電荷量為Q的正點(diǎn)電荷 由于靜電感應(yīng)產(chǎn)生了如圖所示的電場(chǎng) 過(guò)正點(diǎn)電荷Q所在的點(diǎn)作MN的垂線 P為垂線段的中點(diǎn) 已知P點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E0 則金屬板上感應(yīng)電荷在P點(diǎn)激發(fā)的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 6 2017 廣東普寧月考 一段均勻帶電的半圓形細(xì)線在其圓心O處 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 7 如圖所示 一個(gè)半徑為R的圓環(huán)均勻帶電 ab為一極小的缺口 缺口長(zhǎng)為L(zhǎng) L R 圓環(huán)帶的電荷量為Q 正電荷 在圓心處放置一電荷量為q的負(fù)點(diǎn)電荷 則該負(fù)點(diǎn)電荷受到的庫(kù)侖力大小是 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 電場(chǎng)線的理解及應(yīng)用 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 例3在光滑絕緣的水平桌面上 存在著方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng) 電場(chǎng)線如圖中實(shí)線所示 一初速度不為零的帶電小球從桌面上的A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng) 到C點(diǎn)時(shí) 突然受到一個(gè)外加的水平恒力F作用而繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn) 其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖中虛線所示 v表示小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度 則 A 小球帶正電B 恒力F的方向可能水平向左C 恒力F的方向可能與v方向相反D 在A B兩點(diǎn)小球的速率不可能相等 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 思維點(diǎn)撥由AC段軌跡 根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)物體的合力指向軌跡的內(nèi)側(cè) 分析出電場(chǎng)力方向 從而知道小球的電性 再根據(jù)CB段軌跡的彎曲方向 分析恒力F可能的方向 根據(jù)動(dòng)能定理分析A B點(diǎn)速率的關(guān)系 1 由電場(chǎng)線的疏密情況判斷帶電粒子的受力大小及加速度大小 2 帶電粒子 自身重力不計(jì) 在電場(chǎng)中做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí) 由于所受合力的方向指向軌跡的凹側(cè) 由此判斷電場(chǎng)的方向或粒子的電性 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 即學(xué)即練8 多選 2017 黑龍江大慶一模 如圖所示 圖中實(shí)線是一簇未標(biāo)明方向的由點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)線 虛線是某帶電粒子通過(guò)該電場(chǎng)區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡 a b是軌跡上的兩點(diǎn) 若帶電粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受到電場(chǎng)力作用 根據(jù)此圖可以作出的正確判斷是 A 帶電粒子所帶電荷的正 負(fù)B 帶電粒子在a b兩點(diǎn)的受力方向C 帶電粒子在a b兩點(diǎn)的加速度何處較大D 帶電粒子在a b兩點(diǎn)的速度何處較大 答案 解析 命題點(diǎn)一 命題點(diǎn)二 命題點(diǎn)三 9 多選 2017 陜西安康石泉縣月考 兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示 c點(diǎn)是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn) d點(diǎn)在正電荷的正上方 c d兩點(diǎn)到正電荷的距離相等 則 A a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大B a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高C c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大D c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的低 答案 解析