高考物理大一轮复习 专题六 电场 第1讲 库仑定律 电场强度课件.ppt

专题六电场 续表 第1讲 库仑定律 电场强度 一 电荷 电荷守恒定律 1 点电荷 当带电体的大小 形状对所研究问题的影响可忽略不计时 就可以把带电体看做带电的点 叫 类 似于力学中的质点 点电荷 2 元电荷 电子所带的电荷量 质子 正电子的电荷量与它相同 用e表示 e 1 60 10 19c 任何带电体的电荷量都 是元电荷的 整数倍 3 电荷守恒定律 1 内容 电荷既不能创造 也不能消灭 它们只能从一个物体转移到另一物体 或者从物体的一个部分转移到另一个部分 在转移过程中 电荷的 不变 2 使物体带电的方式有 摩擦起电 感应起电和接触起电 3 完全相同的带电金属球相接触时电荷的分配规律 同种电荷总量 异种电荷先 再平均分配 代数和 平均分配 中和 二 库仑定律 电荷量的乘积 1 内容 在真空中两个点电荷之间的相互作用力 跟它们的 成正比 跟它们间的 成反比 作用力的方向在它们的连线上 距离的平方 2 表达式 f k 式中k 9 0 109n m2 c2 叫静电力常量 3 适用条件 真空中的 点电荷 基础检测 1 2016年郑州模拟 如图6 1 1所示 半径相同的两个金属球a b带有相等的电荷量 相隔一定距离 两球之间相互吸引力的大小是f 今让第三个半径相同的不带电的金属小球先后与a b两球接触后移开 这时 a b两球之间的相互作用 力的大小是 a f8 b f4 c 3f8 d 3f4 答案 a 图6 1 1 三 电场和电场强度1 电场 电荷周围存在的一种特殊物质 电场对放入其中的电荷有 静止电荷产生的电场称为 2 电场强度 力的作用 静电场 1 定义 放入电场中某点的电荷所受的电场力f与它的电荷量的比值 2 公式 3 矢量性 电场强度是矢量 方向与 在该点受 到的电场力的方向相同 正电荷 4 电场中某点的电场强度由电场 决定 与检验电 荷无关 本身 5 真空中点电荷电场强度的决定式 其中q是 形成电场的场源电荷 6 电场的叠加 某点的场强等于各个电荷单独存在时在该点产生的场强的矢量和 3 电场线 1 电场线 在电场中画出的一系列曲线 曲线上每一点的 都跟该点的场强方向一致 曲线的 表示电场的强弱 电场线不是实际存在的线 而是为了描述电场而假 想的线 切线方向 疏密 2 六种典型电场的电场线 如图6 1 2所示 图6 1 2 基础检测 2 多选 以下关于电场和电场线的说法中正确的是 a 电场 电场线都是客观存在的物质 因此电场线不仅能在空间相交 也能相切b 在电场中 凡是电场线通过的点 场强不为零 不画电场线区域内的点场强为零c 同一试探电荷在电场线密集的地方所受电场力大d 电场线是人们假想的 用以表示电场的强弱和方向 客观上并不存在 考点1 对库仑定律的理解和应用 重点归纳1 库仑定律适用条件的三点理解 1 对于两个均匀带电绝缘球体 可以将其视为电荷集中于球心的点电荷 r为两球心之间的距离 2 对于两个带电金属球 要考虑金属球表面电荷的重新分布 3 库仑力在r 10 15m 10 19m的范围内均有效 但不能 根据公式错误地推论 当r 0时 f 其实 在这样的条件下 两个带电体已经不能再被看成点电荷了 可以看出 在两带 2 应用库仑定律的四条提醒 1 在用库仑定律公式进行计算时 无论是正电荷还是负电荷 均代入电量的绝对值计算库仑力的大小 2 作用力的方向判断根据 同性相斥 异性相吸 作用力的方向沿两电荷连线方向 3 两个点电荷间相互作用的库仑力满足牛顿第三定律 大小相等 方向相反 4 库仑力存在极大值 由公式 电体的间距及电量之和一定的条件下 当q1 q2时 f最大 3 一条直线上的电荷平衡问题 1 如果三个自由点电荷在一条直线上同时处于平衡状态 则每一个电荷所受合外力均为零 此时可以对每个电荷分别进行受力分析 由平衡条件求解 必须满足 两同夹异 两大夹小 近小远大 的原则 2 如果其中两个电荷是固定的 则只需对第三个电荷列平 衡方程 要注意判断相邻电荷的正负 考题题组 1 在一条直线上有两个相距0 4m的点电荷a b a带电 q b带电 9q 现引入第三个点电荷c 恰好使三个点电荷均在电场力的作用下处于平衡状态 则c的带电性质及位置应 为 a 正 b的右边0 4m处b 正 b的左边0 2m处c 负 a的左边0 2m处d 负 a的右边0 2m处 答案 c 考点2 对电场强度的理解 重点归纳1 对场强的三个表达式的正确理解 2 电场强度的叠加 1 叠加原理 多个电荷在空间某处产生的电场为各电荷在 该处所产生的电场强度的矢量和 2 运算法则 平行四边形定则 3 计算电场强度常用的五种方法 1 电场叠加合成的方法 2 平衡条件求解法 3 对称法 4 补偿法 5 等效法 考题题组 2 2017年长春模拟 如图6 1 3所示 以o为圆心的圆周上有六个等分点a b c d e f 等量正 负点电荷分别放置在a d两处时 在圆心o处产生的电场强度大小为e 现改变a处点电荷的位置 关于o点的电场强度变化 下列叙述正 确的是 图6 1 3 a 移至c处 o处的电场强度大小不变 方向沿oeb 移至b处 o处的电场强度大小减半 方向沿odc 移至e处 o处的电场强度大小减半 方向沿ocd 移至f处 o处的电场强度大小不变 方向沿oe 答案 c 考点3 电场线的特点及其应用 重点归纳1 电场线的三个特点 1 电场线从正电荷或无限远处出发 终止于无限远或负电荷处 2 电场线在电场中不相交 3 在同一幅图中 电场强度较大的地方电场线较密 电场强度较小的地方电场线较疏 2 两种等量点电荷的电场 3 电场线与带电粒子在电场中运动轨迹的关系 一般情况下带电粒子在电场中的运动轨迹不会与电场线重合 只有同时满足以下三个条件时 两者才会重合 1 电场线为直线 2 带电粒子初速度为零 或初速度方向与电场线平行 3 带电粒子仅受电场力或所受其他力的合力方向与电场 线平行 4 做曲线运动的带电粒子所受合外力的方向指向曲线凹 侧 而且速度方向沿轨迹的切线方向 考题题组 3 如图6 1 4所示为两个点电荷在真空中所产生电场的电场线 方向未标出 图中c点为两点电荷连线