高考物理大一轮精讲（夯实必备知识+精研疑难要点+提升学科素养）6.1 电场力的性质课件.ppt

第1单元电场力的性质 夯实必备知识 对应学生用书第112页必备知识一电荷和电荷守恒定律 库仑定律 基础梳理 1 元电荷 点电荷 1 元电荷 e c 所有带电体的电荷量都是元电荷的 倍 其中质子 正电子的电荷量与元电荷相同 电子的电荷量q c 2 点电荷 代表带电体的有一定电荷量的点 忽略带电体的 和 的理想化模型 2 电荷守恒定律 1 内容 电荷既不能 也不能 它只能从一个物体 到另一个物体 或者从物体的一部分转移到另一部分 在转移的过程中电荷的总量 2 起电方法 感应起电 1 6 10 19 整数 1 6 10 19 大小 形状 创生 消灭 转移 保持不变 摩擦起电 接触起电 3 带电实质 物体带电的实质是得失电子 4 电荷的分配原则 两个形状 大小相同的导体 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 3 库仑定律 1 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 相同 中和 平分 真空 电荷量的乘积 距离的二次方 它们的连线上 3 适用条件 中的 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 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 4 库仑力的方向 由相互作用的两个带电体决定 且同种电荷相互排斥 为 异种电荷相互吸引 为 真空 点电荷 斥力 引力 答案 c 作用力 n c或v m 真空 正电荷 解析 电场中某点场强的大小由电场本身决定 与试探电荷的受力情况及电荷性质无关 故a d错误 c正确 而电场强度的方向与正电荷受电场力方向相同 与负电荷所受电场力方向相反 b错误 答案 c 必备知识三电场线 基础梳理 1 定义为了形象地描述电场中各点场强的强弱及方向 在电场中画出一些曲线 曲线上每一点的 方向都跟该点的场强方向一致 曲线的疏密表示电场的强弱 2 特点 1 电场线从正电荷或无限远处出发 终止于 或无限远处 2 电场线在电场中不相交 3 应用 1 在同一电场里 电场线 的地方场强越大 2 电场线上某点的切线方向表示该点的 3 沿电场线方向电势逐渐 4 电场线和等势面在相交处互相 切线 负电荷 越密 场强方向 降低 垂直 4 几种典型电场的电场线 解析 从静止起运动的负电荷向b运动 说明它受的电场力指向b 负电荷受的电场力方向与电场强度方向相反 可知此电场线的指向应从b a 这就有三种可能性 一是这一电场是个匀强电场 试探电荷受恒定的电场力 向b做匀加速运动 二是b处有正点电荷场源 则越靠近b处场强越大 负电荷会受到越来越大的电场力 加速度应越来越大 三是a处有负点电荷场源 则越远离a时场强越小 负电荷受到的电场力越来越小 加速度越来越小 答案 d 精研疑难要点 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场强为零 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 答案 c 解析 a球要保持静止 其所受合外力必为零 a项中a球所受三个力如图 a 所示 合外力可能为零 a正确 d项中受力情况如图 b 所示 合外力可能为零 d项正确 其他项合力不可能为零 故b c错 答案 a d 思维流程 第一步 抓信息关键点 b点场强为零 b d两点关于c点对称第二步 建立物理模型点电荷的场强第三步找解题突破口a点处点电荷在b处的场强与圆盘在b处的场强大小相等 方向相反第四步形成解题思路 确定圆盘在d处的场强大小和方向 利用场强叠加原理求d处合场强 答案 b 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 电荷初速度为零 或速度方向与电场线平行 3 电荷仅受电场力或所受其他力合力的方向与电场线平行 解析 因粉尘带负电 故带电粉尘所受电场力的方向与电场线的切线方向相反 轨迹上任何一点的切线方向为运动方向 若粒子做曲线运动 轨迹应出现在速度方向和力的方向所夹的区域内 从轨迹上找几个点判断一下 只有a项符合 故a项正确 答案 a 规律总结 电场线与轨迹判断方法1 运动与力两线法 画出 速度线 运动轨迹在初始位置的切线 与 力线 在初始位置电场线的切线方向 从二者的夹角情况来分析曲线运动的情景 2 三不知时要假设 电荷的正负 场强的方向或等势面电势的高低 电荷运动的方向 是题意中相互制约的三个方面 若已知其中的任一个 可顺次向下分析判定各待求量 若三个都不知 三不知 则要用 假设法 分别讨论各种情况 3 一般为定性分析 有时涉及简单计算 3 一负电荷从电场中的a点由静止释放 只受电场力作用 沿电场线运动到b点 它运动的速度 时间图象如图所示 则a b两点所在区域的电场线分布情况可能是下列图中的 解析 由速度 时间图象可知 电荷的速度越来越大 且加速度也是越来越大 故电荷在运动过程中 应受到逐渐增大的电场力作用 所以电场线的方向应由b指向a 由于加速度越来越大 所以电场力越来越大 即b点的电场强度应大于a点的电场强度 即b点处电场线应比a点处密集 所以正确答案为c 答案 c 要点四带电体的力电综合问题的分析方法 对应学生用书第115页 1 基本思路 4 一带负电荷的质点 在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c 已知质点的速率是递减的 关于b点电场强度e的方向 下列各图所示中可能正确的是 虚线是曲线在b点的切线 解析 因质点做减速运动 故其所受电场力f的方向与v的方向夹角为钝角