高三物理一轮复习 第六章 第1讲 电场力的性质3.doc

第六章 第1讲 电场力的性质3体系构建考纲点击1.物质的电结构、电荷守恒 ()2.静电现象的解释 ()3.点电荷 ()4.库仑定律 ()5.静电场 ()6.电场强度、点电荷的场强 ()7.电场线 ()8.电势能、电势 ()9.电势差 ()10.匀强电场中电势差与电场强度的关系 ()11.带电粒子在匀强电场中的运动 ()12.示波管 ()13.常见的电容器 ()14.电容器的电压、电荷量和电容的关系 ()复习指导1.复习时应重视对基本概念、规律的理解，重视带电粒子在电场中的加速、偏转以及电容器的有关知识在实际生产、生活中的应用。2.加强本章知识与其他物理知识的综合，如带电粒子在复合场中的运动，掌握处理较为复杂的物理问题的方法，如类比、等效、建立模型等思维方法。电荷及其守恒定律库仑定律1元电荷、点电荷、试探电荷电荷内容元电荷元电荷：e1.61019 c。所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍，其中质子、正电子的电荷量与元电荷相同。电子带的电荷量qe。点电荷当带电体间的距离比它们自身的大小大得多，以至带电体的形状、大小及电荷分布对它们之间的相互作用力的影响可以忽略不计时，这样的带电体可以看成带电的点，叫做点电荷。点电荷是一种理想化模型。试探电荷用来检验电场是否存在及其强弱分布情况的电荷，叫做试探电荷(也叫检验电荷)。试探电荷的体积和电荷量必须充分小，对被检电场不产生影响。2电荷守恒定律(1)内容：电荷既不会创造，也不会消灭，它只能从一个物体转移到另一物体，或者从物体的一部分转移到另一部分；在转移的过程中，电荷的总量保持不变。(2)三种起电方式摩擦起电：电子从一个物体转移到另一个物体上。物体得到电子带负电，失去电子带正电。感应起电：导体中的电荷重新分布。导体靠近带电体时，靠近带电体的一端出现与带电体电性相反的电荷，另一端出现与带电体电性相同的电荷(相对带电体)。接触带电：电荷的转移，一般是电子的转移。与带电体接触的导体带上了与带电体相同电性的电荷。3库仑定律(1)内容：真空中两个点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积成正比，与它们的距离的二次方成反比。作用力的方向在两点电荷的连线上。同种电荷相互排斥，导种电荷相互吸引。(2)表达式：fk，其中k9.0109_nm2/c2。1物体带电的实质物体带电的实质是得失电子。2库仑定律的适用条件(1)库仑定律只适用于真空中的点电荷，但在要求不很精确的情况下，空气中的点电荷的相互作用也可以应用库仑定律。(2)当带电体间的距离远大于它们本身的尺寸时，可把带电体看做点电荷。但不能根据公式错误地推论：当r0时，f。其实在这样的条件下，两个带电体已经不能再看做点电荷了。(3)对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集于球心的点电荷，r为两球心之间的距离。(4)对两个带电金属球，要考虑金属表面电荷的重新分布。3库仑定律的应用计算时电荷量均取绝对值，相互作用力的方向根据同种电荷相斥，异种电荷相吸引来定性判断。1两个分别带有电荷量q和3q的相同金属小球(均可视为点电荷)，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为f。两小球相互接触后将其固定，距离变为2r，则两球间库仑力的大小为()a.fb.fc.f df解析：选c两球接触前f，接触后所带电量均为2q，库仑力大小为fkf，故c项正确。电场、电场强度和电场线1电场(1)定义：存在于电荷周围，能传递电荷间相互作用的一种特殊物质。(2)基本性质：对放入其中的电荷有力的作用。2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q的比值。(2)定义式：e。(3)单位：n/c或v/m。(4)矢量性：规定正电荷在电场中某点受电场力的方向为该点电场强度的方向。3电场线的特点(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。(2)电场线在电场中不相交。(3)在同一电场里，电场线越密的地方场强越大。(4)匀强电场的电场线是均匀分布的平行直线。(5)电场线不是实际存在的线，而是为了形象地描述电场而引入的一种假想的线。4几种典型电场的电场线(如图611所示)图6111 三个场强公式的比较表达式比较eeke公式意义电场强度定义式真空中点电荷决定式匀强电场中e与u关系式适用范围任何电场真空点电荷匀强电场决定因素电场本身决定，与检验电荷q无关场源电荷q和场源电荷到该点的距离r共同决定电场本身决定，d为两点沿场强方向的距离相同点矢量，单位：1 n/c1 v/m2电场的叠加(1)场强是矢量，遵守矢量合成的平行四边形定则，当空间有几个点电荷同时存在时，某点的场强，是各点电荷单独存在时在该点产生场强的矢量和。(2)两个等量点电荷连线及中垂线上场强的比较比较等量异种点电荷等量同种点电荷电场线分布图连线中点o处的场强最小，指向负电荷一方为零连线上的场强大小沿连线先变小，再变大沿连线先变小，再变大沿中垂线由o点向外场强大小o点最大，向外逐渐减小o点最小，向外先变大后变小关于o点对称的a与a，b与b的场强特点等大同向等大反向3对电场线的理解(1)不闭合：静电场的电场线起始于正电荷(或无穷远)终止于无穷远(或负电荷)，即静电场的电场线不闭合。(2)不中断、不相交：在没有电荷的空间，电场线不中断，两条电场线也不能相交，这是因为电场中的某一点，电场强度只有一个方向。(3)不是运动轨迹：只有当电场线为直线，电荷初速度为零或初速度平行于电场线，电荷所受合力与电场线平行时，电荷的运动轨迹才与电场线平行。2.如图612所示，m、n和p是以mn为直径的半圆弧上的三点，o点为半圆弧的圆心，mop60。电荷量相等、符号相反的两个点电荷分别置于m、n两点，这时o点电场强度的大小为e1；若将n点处的点电荷移至p点，则o点的场强大小变为e2，e1与e2之比为()图612a12 b21c2 d4解析：选b设圆的半径为r，点电荷的电量大小为q，则每个点电荷产生e，e12e2，若将n点的点电荷移至p点作场强的矢量，可知两点电荷所产生场强的方向的夹角为120，由平行四边形法则知，合场强的大小e2e，故，选b。库仑定律与平衡问题命题分析库仑定律在考纲中属级要求，命题可以是定律的简单应用，也可以结合平衡问题来考查学生的分析综合能力。例1如图613所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷a、b，a带电q，b带电9q。现引入第三个点电荷c，恰好使三个点电荷处于平衡状态，问：c应带什么性质的电？应放于何处？所带电量为多少？图613思维流程第一步：抓信息关键点关键点信息获取(1)使三点荷都平衡每个点电荷受其余两个电荷的库仑力等大反向(2)|qa|vb，故d正确。若设粒子由ba运动，也可得出同样的结论。失误探因1审题方面由于不知道运动方向、电场方向，不能正确理解物体做曲线运动的条件而错选a，漏选b。2知识应用方面不会根据受力方