高考物理总复习 第八章 第1课 电场的力的性质课件.ppt

第一单元电场的力和能的性质第1课电场的力的性质 第八章电场 知能要求与高考展望 1 了解两种电荷及电荷守恒定律 掌握库仑定律 并能熟练应用 2 理解电场的物质性及电场强度的意义 明确用电场线如何描述电场 3 掌握点电荷电场场强的计算及点电荷电场与匀强电场电场线的分布 4 直接考查一般为选择题 课前自修 1 物质的电结构 1 原子是由带 的原子核和带 的电子构成的 原子核的正电荷数与电子的负电荷数相等 2 金属中离原子核最远的电子往往会脱离原子核的束缚而在金属中自由活动 这种电子叫做 正电 负电 自由电子 2 点电荷 元电荷 1 元电荷 e 所有带电体的电荷量都是元电荷的 其中质子 正电子的电荷量与元电荷相同 电子的电荷量q 2 点电荷 本身的线度比相互之间的距离 的带电体 点电荷是理想化模型 3 电荷守恒定律 1 内容 电荷既不能创生 也不能消失 只能从物体的一部分 到另一部分 或者从一个物体 到另一个物体 在 的过程中电荷的总量保持不变 2 起电方法 摩擦起电 接触起电 3 带电实质 物体带电的实质是 1 6 10 19c 整数倍 1 6 10 19c 小得多 转移 转移 转移 感应起电 得失电子 4 库仑定律 1 内容 中两个点电荷之间的相互作用力与它们的 成正比 与它们的 成反比 作用力的方向在 2 表达式 f 式中k n m2 c2 叫静电力常量 3 适用条件 中的 5 静电场 1 定义 存在于电荷周围 能传递电荷间 的一种特殊物质 2 基本性质 对放入其中的电荷有 真空 电荷量的乘积 距离的平方 它们的连线上 9 0 109 真空 点电荷 相互作用 力的作用 6 电场强度 1 定义 放入电场中某点的电荷受到的电场力f与它的电荷量 的 2 定义式 e 单位 n c或v m 3 点电荷的场强 e k 4 方向 规定 在电场中某点所受 的方向为该点的电场强度的方向 5 电场强度的叠加 电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的 q 比值 正电荷 电场力 矢量和 7 电场线为了形象地描述 中各点电场强度的强弱及方向 在电场中画出一些曲线 曲线上每一点的 都跟该点的电场强度方向一致 曲线的 表示电场的强弱 电场 切线方向 疏密 重难突破 1 电场强度三个表达式的比较 2 几种典型电场的电场线 如图所示 电场线的特点 3 电场线的特点 1 不闭合 电场线起始于正电荷 或无穷远处 终止于无穷远处 或负电荷 2 不相交 在电场中两条电场线不相交 4 电场线上某点的切线方向表示该点的场强方向 5 沿电场线方向电势降低 6 电场线和等势面在相交处垂直 3 同一电场中 电场线密的地方场强大 4 等量同 异 种电荷的电场 题型探究 题型一 对电荷守恒定律 库仑定律的理解及应用 例1 将两个分别带有电荷量 2q和 5q的相同金属小球a b分别固定在相距为r的两处 均可视为点电荷 它们间库仑力的大小为f 现将第三个与a b两小球完全相同的不带电小球c先后与a b相互接触后拿走 a b间距离保持不变 则两球间库仑力的大小为 a fb fc fd f 方法点窍 处理两相同金属球 视为点电荷 接触后电荷量重分问题时 应注意两者电性的异同 在不知电性的情况下 重放后其库仑力可能有两个解 题型二 对电场强度的理解及电场强度的叠加 例2 在电场强度为e的匀强电场中 以o点为圆心 r为半径作一圆 在o点固定一电荷量为 q的点电荷 a b c d为相互垂直的两条直线和圆周的交点 当把一检验电荷 q放在d点时 其受力恰好平衡 如图所示 不计重力 问 1 匀强电场电场强度e的大小 方向如何 2 检验电荷 q放在c点时 受力fc的大小 方向如何 3 检验电荷 q放在b点时 受力fb的大小 方向如何 审题突破 方法点窍 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 题型三 对电场线的理解及应用 例3 2013 长春高三检测 图中的实线表示电场线 虚线表示只受电场力作用的带电粒子的运动轨迹 粒子先经过m点 再经过n点 则可以判定 a m点的电势高于n点的电势b 粒子在m点的电势能小于n点的电势能c 粒子在m点的加速度大于在n点的加速度d 粒子在m点的速度小于在n点的速度 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m至n过程中电场力做正功 电势能减少 动能增加 速度增加 故b错误 d正确 由电场线的方向和疏密程度可判断电势 m n 电场强度em en 加速度am an a正确 c错误 所以本题选a d 答案 ad 方法点窍 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度情况 随堂训练 1 两个电性相同的金属小球 可视为点电荷 电荷量之比为1 7 相距为r 两者相互接触后再放回原来的位置上 则相互作用力为原来的 错解 错选c 没有认真审题 对两个小球的电性按同种电荷及异种电荷两种情况进行讨论而多选了c 答案 d 2 某除尘器模型的收尘板是很长的条形金属板 图中直线ab为该收尘板的横截面 工作时收尘板带正电 其左侧的电场线分布如图所示 粉尘带负电 在电场力作用下向收尘板运动 最后落在收尘板上 若用粗黑曲线表示原来静止于p点的带电粉尘颗粒的运动轨迹 下列四幅图中可能正确的是 忽略重力和空气阻力 错解 错选b c 由于带电粒子所受的电场力在电场线的切线方向上 因电场线为曲线 故力的方向不可能与电场线相同 也不可能在电场线下方运动 答案 a 3 如图所示 ab cd为圆的两条互相垂直的直径 圆心为o 将等量的正 负点电荷放在圆周上 它们的