高考物理一轮总复习 第六章 静电场 第18讲 电场力的性质课件.ppt

第六章静电场 第六章 第18讲电场力的性质 栏目导航 1 电荷及其守恒定律库仑定律 1 元电荷 点电荷 元电荷 e 1 60 10 19C 所有带电体的电荷量都是元电荷的 倍 点电荷 代表带电体的有一定电荷量的点 忽略带电体的大小和形状的理想化模型 考点电场力的性质 整数 2 电荷守恒定律 内容 电荷既不会创生 也不会消灭 它只能从一个物体转移到另一个物体 或者从物体的一部分转移到另一部分 在转移过程中 电荷的总量 三种起电方式 起电 起电 起电 带电实质 物体 电荷的分配原则 两个形状 大小相同且带同种电荷的导体 接触后再分开 二者带 电荷 若两导体原来带异种电荷 则电荷先 余下的电荷再 保持不变 摩擦 感应 接触 得失电子 相同 中和 平分 3 库仑定律 内容 中两个静止 之间的相互作用力 与它们的电荷量的乘积成 与它们的距离的二次方成 作用力的方向在它们的连线上 适用条件 中的 a 在空气中 两个点电荷的作用力近似等于真空中的情况 可以直接应用公式 b 当两个带电体的间距远大于本身的大小时 可以把带电体看成点电荷 库仑力的方向 由相互作用的两个带电体决定 即同种电荷相互 异种电荷相互 真空 点电荷 正比 反比 k 9 0 109 真空 点电荷 排斥 吸引 力的作用 V m 正电荷 3 电场线 1 电场线的特点 电场线从 或 处出发 终止于 或 处 电场线在电场中不相交 电场线不是电荷在电场中的运动轨迹 2 电场线的应用 在同一电场里 电场线越密的地方电场强度 电场线上某点的切线方向表示该点的 方向 沿电场线方向电势逐渐 电场线和等势面在相交处互相 正电荷 无限远 负电荷 无限远 越大 电场强度 降低 垂直 B 3 多选 对电场线的理解 下列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电场强度不为零 没有电场线的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 用以形象表示电场的强弱和方向 客观上并不存在 CD 1 库仑定律适用于真空中的点电荷 点电荷是一种理想化模型 当带电体自身的大小对所研究问题的影响可以忽略时 带电体可以视为点电荷 否则库仑定律不适用 一三个自由点电荷的平衡问题 2 三个自由点电荷的平衡问题 1 条件 两个点电荷在第三个点电荷处的合电场强度为零 或每个点电荷受到的两个库仑力必须大小相等 方向相反 2 规律 三点共线 三个点电荷分布在同一条直线上 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 例1 如图所示 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 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 C 解决库仑力作用下平衡问题的方法库仑力作用下平衡问题的分析方法与纯力学平衡问题的分析方法是相同的 只是在原来受力的基础上多了电场力 二库仑力作用下的共点力平衡问题 AC 1 电场强度三个表达式的比较 三电场强度的理解和应用 2 电场的叠加 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 分析电场叠加问题的一般步骤电场强度是矢量 叠加时应遵从平行四边形定则 分析电场的叠加问题的一般步骤是 1 确定分析计算的空间位置 2 分析该处有几个分电场 先计算出各个分电场在该点的电场强度的大小和方向 3 依次利用平行四边形定则求出矢量和 A 1 电场线的对称性 1 两等量同种点电荷连线及中垂线上关于O点对称的点的电场强度等大反向 2 两等量异种点电荷连线及中垂线上关O点对称的点的电场强度等大同向 四电场线的理解和应用 2 电场线的四个应用 由粒子运动轨迹判断粒子运动情况 1 粒子受力方向指向曲线的内侧 且与电场线相切 2 由电场线的疏密判断加速度大小 3 由电场力做功的正负判断粒子动能的变化情况 例4 多选 2015 江苏卷 两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示 c是两负电荷连线的中点 d点在正电荷的正上方 c d到正电荷的距离相等 则 A a点的电场强度比b点的大B a点的电势比b点的高C c点的电场强度比d点的大D c点的电势比d点的低 ACD 解析 根据电场线的分布图 a b两点中 a点的电场线较密 则a点的电场强度较大 选项A正确 沿电场线的方向电势降低 a点的电势低于b点的电势 选项B错误 由于c d关于正电荷对称 正电荷在c d两点产生的电场强度大小相等 方向相反 两负电荷在c点产生的电场强度为0 在d点产生的电场强度方向向下 根据电场的叠加原理 c点的电场强度比d点的大 选项C正确 c d两点中c点离负电荷的距离更小 c点电势比d点低 选项D正确 对称现象普遍存在于各种物理现象和物理规律中 应用对称性不仅能帮助我们认识和探索某些基本规律 而且也能帮助我们去求解某些具体的物理问题 利用对称法分析解决物理问题 可以避免复杂的数学演算和推导 直接抓住问题的特点 出奇制胜 快速简便地求解问题 五对称法在电场叠加中的应用 对称法在电场叠加中的应用技巧有些物理题不具有对称性 直接求解比较困难 但采取割补法却使问题迎刃而解 该法的核心思想就是变不对称为对称 A B 解析 若两电荷是异种电荷 则OM的中点与ON的中点电势一定不相等 选项A错误 若两电荷是异种电荷 根据两异种电荷电场特点可知 O点的电场强度大小 与MN上各点相比是最小的 而与HG上各点相比是最大 选项B正确 若两电荷是同种电荷 则OM中点与ON中点处的电场强度大小一定相同 方向一定相反 选项C错误 若两电荷是同种电荷 则O点的电场强度为零 与MN上各点相比是最小的 与HG上各点相比也是最小的 选项D错误 C 3 某电场的电场线分布如图所示 下列说法正确的是 A c点的电场强度大于b点的电场强度B 若将一试探电荷 q由a点释放 它将沿电场线运动到b点C b点的电场强度大于d点的电场强度D a点和b点的电场强度的方向相同解析 电场线的疏密表示了电场强度的大小 由题图可知EaEc