高三物理电场的力的性质.ppt

第1讲电场的力的性质 物质的结构 1 原子是由带 的原子核和带 的电子构成 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 物质的结构 点电荷 电荷守恒 考纲要求 1 正电 负电 自由电子 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 2 1 6 10 19C 1 6 10 19C 小得多 整数倍 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 3 转移 转移 感应起电 得失电子 转移 内容 中两个静止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 库仑定律 考纲要求 1 3 适用条件 中的 真空 电荷量的乘积 它们的连线上 9 0 109 真空 点电荷 距离的平方 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 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 静电场 电场强度 点电荷的场强 考纲要求 1 2 相互作用 力的作用 q 比值 3 点电荷形成电场中某点的电场强度真空中点电荷形成的电场 4 方向 规定 在电场中某点所受 的方向为该点的电场强度方向 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 正电荷 电场力 矢量和 定义为了形象地描述 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 电场线 考纲要求 1 电场 切线方向 疏密 3 几种典型电场的电场线 如图6 1 1所示 图6 1 1 1 处理两相同金属球 视为点电荷 接触后电量重分问题时 应注意两者带电的异同 重放后其库仑力可能有两个解 考点一对电荷守恒定律 库仑定律的理解及应用 两个半径相同的金属小球 视为点电荷 带电荷量之比为1 7 相距为r 两者相互接触后再放回原来的位置上 则相互作用力可能为原来的 典例1 答案CD A B C三点在同一直线上 AB BC 1 2 B点位于A C之间 在B处固定一电荷量为Q的点电荷 当在A处放一电荷量为 q的点电荷时 它所受到的电场力为F 移去A处电荷 在C处放一电荷量为 2q的点电荷 其所受电场力为 B A F 2B F 2C FD F 变式2 讲义大本81页4 变式1 电场强度三个表达式的比较 考点二对电场强度的理解及电场强度的叠加 讲义大本79页典例3 变式1 讲义大本79页迁移3 典例2 ab是长为l的均匀带电绝缘细杆 P1 P2是位于ab所在直线上的两点 位置如图所示 ab上电荷产生的静电场在P1处的场强大小为E1 在P2处的场强大小为E2 则P1 P2处电场强度方向 填相同或相反 若将绝缘细杆的右边l 2截掉并移走 左边l 2电量 位置不变 则P2处的场强大小为 变式2 变式3 图6 1 4 A 大小之比为2 方向相反B 大小之比为1 方向相反C 大小均与a成正比 方向相反D 大小均与L的平方成反比 方向相互垂直 答案AC 考点三对电场线的理解及应用1 孤立点电荷的电场 1 正 负 点电荷的电场线呈空间球对称分布指向外 内 2 离点电荷越近 电场线越密 电场强度越大 2 等量同 异 电荷的电场 应用电场线进行以下判断 1 电场力的方向 正电荷的受力方向和电场线方向相同 负电荷的受力方向和电场线方向相反 2 电场强度的大小 定性 电场线的疏密可定性判断电场强度的大小 3 电势的高低与电势降低的快慢 沿电场线的方向电势逐步降低 电场强度的方向是电势降低最快的方向 4 等势面的疏密 电场越强的地方 等差等势面越密集 电场越弱的地方 等差等势面越稀疏 3 2011 长春高三检测 图6 1 5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 典例3 图6 1 5 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 D对 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对 C错 所以本题选A D 答案AD P Q两电荷的电场线分布如图所示 c d为电场中的两点 一个离子从a运动到b 不计重力 轨迹如图6 1 6所示 则下列判断正确的是 变式3 图6 1 6 A Q带正电B c点电势低于d点电势C 离子在运动过程中受到P的吸引D 离子从a到b 电场力做正功 解析根据电场线从正电荷出发到负电荷终止可知 P带正电荷 Q带负电荷 选项A错误 由顺着电场线方向电势逐渐降低可知 c点电势高于d点电势 选项B错误 由离子从a点运动到b点的轨迹弯曲方向可知 离子在运动过程中受到P的吸引 选项C正确 离子从a到b 电场力做负功 选项D错误 答案C 1 模型概述由三个自由点电荷组成的系统且它们仅在系统内静电力作用下而处于平衡状态 这样的系统可看成 三电荷平衡 的模型 2 模型特点 条件 两个点电荷在第三个点电荷处的合场强为零 或每个点电荷受到的另外两个点电荷静电力必须大小相等 方向相反 规律 三点共线 三个点电荷分布在同一直线上 两同夹异 正负电荷相互间隔 两大夹小 中间电荷的电荷量最小 近小远大 中间电荷靠近电荷量较小的电荷 电场力的综合应用1 三个自由点电荷平衡 的模型 如图6 1 7所示的三个点电荷q1 q2 q3固定在一条直线上 q2和q3的距离为q1和q2距离的2倍 每个电荷所受静电力的合力均为零 由此可以判定 三个点电荷的电荷量之比q1 q2 q3为 图6 1 7 典例 A 9 4 36 B 9 4 36C 3 2 6 D 3 2 6 答案A 如图6 1 8所示 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 应用 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处解析要使三个电荷均处于平衡状态 必须满足 两同夹异 两大夹小 的原则 所以选项C正确 答案C 图6 1 8 2 电场力的综合应用典例1 讲义大本80页典例5典例2 讲义大本80页迁移练习5典例3 讲义大本81页5典例4 讲义大本81