物理·2018届高考骄子之路第一轮总复习8-1PPT课件

1、 电场知识体系电场知识体系 第第1节节 电场力的性质电场力的性质 栏栏 目目 导导 航航 1 2 3 4 抓知识点 抓重难点 课时跟踪检测 抓易错点 抓知识点抓知识点 用心研读用心研读 领悟细微深处领悟细微深处 1 一、电荷电荷守恒定律一、电荷电荷守恒定律 1两种电荷两种电荷 毛皮摩擦过的橡胶棒带毛皮摩擦过的橡胶棒带 电，丝绸摩擦过的玻璃棒带电，丝绸摩擦过的玻璃棒带 电同种电荷相互排电同种电荷相互排 斥，异种电荷相互吸引，带电的物体能吸引轻小物体斥，异种电荷相互吸引，带电的物体能吸引轻小物体 2元电荷元电荷 最小的电荷量，其值为最小的电荷量，其值为e. 其他带电体的电荷量皆为元电荷的其他带电体

2、的电荷量皆为元电荷的 倍倍 负负正正 1.6010 19_C 整数整数 3电荷守恒定律电荷守恒定律 (1)内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体内容：电荷既不会创生，也不会消灭，它只能从一个物体 到另一个物到另一个物 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)起电方式：起电方式：_、_、感应起电、感应起电 (3)带电实质：物体带电的实质是带电实质：物体带电的实质是_ 转移转移 保持不变保持不变 摩擦起电摩擦起电接触起电接触起电 得失电子得失电子 加深理解加深理解 完全相同的带电小球接触

3、时，对于电荷量的重新分配规律要明确，注意接触后完全相同的带电小球接触时，对于电荷量的重新分配规律要明确，注意接触后 分开电荷量能平均分配的前提条件是球完全相同分开电荷量能平均分配的前提条件是球完全相同 如果金属球带同种电荷，总电荷量直接平分；如果金属球带异种电荷，需要先如果金属球带同种电荷，总电荷量直接平分；如果金属球带异种电荷，需要先 中和，剩余电荷再平均分配中和，剩余电荷再平均分配 有三个相同的绝缘金属小球有三个相同的绝缘金属小球A、B、C，其中小球，其中小球A带有带有310 3 C 的正电荷，小球的正电荷，小球B带有带有210 3 C的负电荷，小球 的负电荷，小球C不带电先将小球不带电先

4、将小球C与小球与小球A接接 触后分开，再将小球触后分开，再将小球B与小球与小球C接触后分开，试求这时三球的带电荷量分别为多少？接触后分开，试求这时三球的带电荷量分别为多少？ 即时突破即时突破 二、点电荷及库仑定律二、点电荷及库仑定律 1点电荷点电荷 是一种理想化的物理模型，当带电体本身的是一种理想化的物理模型，当带电体本身的 和和 对研究的问题影响对研究的问题影响 很小时，可以将带电体视为点电荷很小时，可以将带电体视为点电荷 2库仑定律库仑定律 (1)内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积内容：真空中两个静止点电荷之间的相互作用力，与它们的电荷量的乘积 成成 ，与它们

5、的距离的二次方成，与它们的距离的二次方成 ，作用力的方向在它们的，作用力的方向在它们的 上上 (2)表达式：表达式：F . (3)适用条件：适用条件： 中的中的 形状形状大小大小 正比正比反比反比连线连线 真空真空 点电荷点电荷 加深理解加深理解 (1)一个带电体能否看成点电荷取决于其自身的几何形状、大小及与带电体之间一个带电体能否看成点电荷取决于其自身的几何形状、大小及与带电体之间 距离的比较，与带电体大小无关距离的比较，与带电体大小无关 (2)点电荷与质点的概念类似，它们都是理想化的模型，突出问题的主要因素，点电荷与质点的概念类似，它们都是理想化的模型，突出问题的主要因素， 这为我们研究问

6、题带来了方便这为我们研究问题带来了方便 如图所示，两个质量均为如图所示，两个质量均为m的完全相同的金属球壳的完全相同的金属球壳a与与b，其壳层，其壳层 的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架座上，两球心间的距离的厚度和质量分布均匀，将它们固定于绝缘支架座上，两球心间的距离l为球半径的为球半径的3 倍若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为倍若使它们带上等量异种电荷，使其电荷量的绝对值均为Q，那么关于，那么关于a、b两球之两球之 间的万有引力间的万有引力F引 引和库仑力 和库仑力F库 库的表达式正确的是 的表达式正确的是() 即时突破即时突破 力力 任何电场任何电场 V/m 真空真空

7、 正电荷正电荷 矢量和矢量和 加深理解加深理解 两个等量电荷的电场特点比较两个等量电荷的电场特点比较 比较比较等量异种点电荷等量异种点电荷等量同种点电荷等量同种点电荷 电荷连线上电荷连线上 的电场强度的电场强度 沿连线先变小后变大沿连线先变小后变大 O点最小，但不为零点最小，但不为零O点为零点为零 中垂线上的中垂线上的 电场强度电场强度 O点最大，向外逐渐减小点最大，向外逐渐减小 O点最小，向外点最小，向外 先变大后变小先变大后变小 关于关于O点对点对 称位置的电称位置的电 场强度场强度 A与与A、B与与B、C与与C 等大同向等大同向等大反向等大反向 3电场线电场线 (1)电场线是为了形象地描

8、述电场而引入的，是假想的、客观不存在的，它有以电场线是为了形象地描述电场而引入的，是假想的、客观不存在的，它有以 下特点：下特点： 电场线从电场线从_或无限远处出发，终止于无限远处或或无限远处出发，终止于无限远处或_； 电场线在电场中不相交；电场线在电场中不相交； 在同一电场里，电场线在同一电场里，电场线_的地方电场强度越大；的地方电场强度越大； 电场线上某点的切线方向表示该点的电场线上某点的切线方向表示该点的_； 沿电场线方向电势逐渐沿电场线方向电势逐渐_； 电场线和等势面在相交处电场线和等势面在相交处_ 正电荷正电荷负电荷负电荷 越密越密 电场强度方向电场强度方向 降低降低 相互垂直相互垂

9、直 (2)几种典型电场的电场线几种典型电场的电场线 法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场图为点电荷法拉第首先提出用电场线形象生动地描绘电场图为点电荷a、 b所形成电场的电场线分布图，以下几种说法正确的是所形成电场的电场线分布图，以下几种说法正确的是() Aa、b为异种电荷，为异种电荷，a带电荷量大于带电荷量大于b带电荷量带电荷量 Ba、b为异种电荷，为异种电荷，a带电荷量小于带电荷量小于b带电荷量带电荷量 Ca、b为同种电荷，为同种电荷，a带电荷量大于带电荷量大于b带电荷量带电荷量 Da、b为同种电荷，为同种电荷，a带电荷量小于带电荷量小于b带电荷量带电荷量 即时突破即时突破 抓重难点抓重

10、难点 动手演练动手演练 掌握提分技巧掌握提分技巧 2 1几种常见的平衡问题几种常见的平衡问题 重难点重难点 1库仑力作用下的平衡问题库仑力作用下的平衡问题 2.在同一直线上三个自由点电荷的平衡问题在同一直线上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，方向相反个库仑力必须大小相等，方向相反 (2)规律规律 “三点共线三点共线”三个点电荷分布在同一条直线上；三个点电荷分布在同一条直线上； “两同夹异两同夹异”正、负电荷相互间隔；正、负电荷相互间隔； “两

11、大夹小两大夹小”中间电荷的电荷量最小；中间电荷的电荷量最小； “近小远大近小远大”中间电荷靠近电荷量较小的电荷中间电荷靠近电荷量较小的电荷 (多选多选)(2015年浙江卷年浙江卷)如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质如图所示，用两根长度相同的绝缘细线把一个质 量为量为0.1 kg的小球的小球A悬挂到水平板的悬挂到水平板的M、N两点，两点，A上带有上带有Q3.010 6 C的正电 的正电 荷两线夹角为荷两线夹角为120，两线上的拉力大小分别为，两线上的拉力大小分别为F1和和F2.A的正下方的正下方0.3 m处放有一带处放有一带 等量异种电荷的小球等量异种电荷的小球B，B与绝缘支架的总质量为

12、与绝缘支架的总质量为0.2 kg(重力加速度取重力加速度取g10 m/s2；静；静 电力常量电力常量k9.0109 Nm2/C2，A、B球可视为点电荷球可视为点电荷)，则，则() A支架对地面的压力大小为支架对地面的压力大小为2.0 N B两线上的拉力大小两线上的拉力大小F1F21.9 N C将将B水平右移，使水平右移，使M、A、B在同一直线上，在同一直线上， 此时两线上的拉力大小此时两线上的拉力大小F11.225 N，F21.0 N D将将B移到无穷远处，两线上的拉力大小移到无穷远处，两线上的拉力大小 F1F20.866 N 例例 1 解决库仑力作用下平衡问题的方法步骤解决库仑力作用下平衡问

13、题的方法步骤 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具体步骤如下：是在原来受力的基础上多了电场力具体步骤如下： 提分秘笈提分秘笈 如图所示，在一条直线上有两个相距如图所示，在一条直线上有两个相距0.4 m的点电荷的点电荷A、 B，A电荷量为电荷量为Q，B电荷量为电荷量为9Q.现引入第三个点电荷现引入第三个点电荷C，恰好使三个点电荷均，恰好使三个点电荷均 在电场力的作用下处于平衡状态，则在电场力的作用下处于平衡状态，则C的带电性质及位置可能是的带电性质及位置可能是()

14、 A正正B的右边的右边0.4 m处处 B正正B的左边的左边0.2 m处处 C负负A的左边的左边0.2 m处处 D负负A的右边的右边0.2 m处处 解析：解析：要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足要使三个电荷均处于平衡状态，必须满足“两同夹异两同夹异”“”“两大夹小两大夹小”的的 原则，所以选项原则，所以选项C正确正确 答案：答案：C 跟踪训练跟踪训练 1 1电场强度的公式电场强度的公式 重难点重难点 2电场强度的计算电场强度的计算 2电场的叠加电场的叠加 (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的叠加原理：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的

15、矢量和矢量和 (2)运算法则：平行四边形定则运算法则：平行四边形定则 3求解电场强度的几种特殊思维方法求解电场强度的几种特殊思维方法 电场强度是静电学中极其重要的概念，也是高考考点分布的重点区域之一求电场强度是静电学中极其重要的概念，也是高考考点分布的重点区域之一求 电场强度的方法除了常见的定义式法、点电荷电场强度公式法、匀强电场公式法、电场强度的方法除了常见的定义式法、点电荷电场强度公式法、匀强电场公式法、 矢量叠加法等，还有几种特殊的思维方法矢量叠加法等，还有几种特殊的思维方法 (1)等效替代法等效替代法 “等效替代等效替代”方法，是指在效果一致的前提下，从方法，是指在效果一致的前提下，从

16、A事实出发，用另外的事实出发，用另外的B事实事实 来代替，必要时再用来代替，必要时再用C代替代替B直至实现所给问题的条件，从而建立与之相对应的直至实现所给问题的条件，从而建立与之相对应的 联系，得以用有关规律解之如以模型替代实物、以合力联系，得以用有关规律解之如以模型替代实物、以合力(合运动合运动)替代数个分力替代数个分力(分分 运动运动)、等效电阻、等效电源等、等效电阻、等效电源等 (2)微元法微元法 微元法就是将研究对象分割成许多微小的单元，或从研究对象上选取某一微元法就是将研究对象分割成许多微小的单元，或从研究对象上选取某一 “微元微元”加以分析，从而可以化曲为直，使变量、难以确定的量化

17、为常量、容易确加以分析，从而可以化曲为直，使变量、难以确定的量化为常量、容易确 定的量定的量 (3)补偿法补偿法 求解电场强度，常用的方法是根据问题给出的条件建立物理模型，如果这个模求解电场强度，常用的方法是根据问题给出的条件建立物理模型，如果这个模 型是一个完整的标准模型，则容易解决但有时由题给条件建立的模型不是一个完型是一个完整的标准模型，则容易解决但有时由题给条件建立的模型不是一个完 整的标准模型，比如说是模型整的标准模型，比如说是模型A，这时需要给原来的问题补充一些条件，由这些补充，这时需要给原来的问题补充一些条件，由这些补充 条件建立另一个容易求解的模型条件建立另一个容易求解的模型B

18、，并且模型，并且模型A与模型与模型B恰好组成一个完整的标准模恰好组成一个完整的标准模 型这样，求解模型型这样，求解模型A的问题就变为求解一个完整的标准模型与模型的问题就变为求解一个完整的标准模型与模型B的差值问题的差值问题 (4)极值法极值法 物理学中的极值问题可分为物理型和数学型两类物理型主要依据物理概念、物理学中的极值问题可分为物理型和数学型两类物理型主要依据物理概念、 定理、定律求解数学型则是在根据物理规律列方程后，依靠数学中极值的知识求定理、定律求解数学型则是在根据物理规律列方程后，依靠数学中极值的知识求 解解 例例 2 计算电场强度常用的五种方法计算电场强度常用的五种方法 (1)电场

19、叠加合成的方法电场叠加合成的方法 (2)平衡条件求解法平衡条件求解法 (3)对称法对称法 (4)补偿法补偿法 (5)等效法等效法 提分秘笈提分秘笈 跟踪训练跟踪训练 2 跟踪训练跟踪训练 3 重难点重难点 3电场线的理解及应用电场线的理解及应用 (多选多选)(2017届大同期末届大同期末)如右图所示，为某一点电荷所形成的一簇电场如右图所示，为某一点电荷所形成的一簇电场 线，线，a、b、c三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从三条虚线为三个带电粒子以相同的速度从O点射入电场的运动轨迹，其点射入电场的运动轨迹，其 中中b虚线为一圆弧，虚线为一圆弧，ABBC，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力及

20、相互，且三个粒子的电荷量大小相等，不计粒子重力及相互 作用力，则以下说法正确的是作用力，则以下说法正确的是() Aa一定是正粒子的运动轨迹，一定是正粒子的运动轨迹，b和和c一定是负粒子的一定是负粒子的 运动轨迹运动轨迹 B由于由于ABBC，故，故UABUBC Ca对应的粒子的加速度越来越小，对应的粒子的加速度越来越小，c对应的粒子的加速度越来越大，对应的粒子的加速度越来越大，b对应的对应的 粒子的加速度大小不变粒子的加速度大小不变 Db对应的粒子的质量大于对应的粒子的质量大于c对应的粒子的质量对应的粒子的质量 例例 1 分析带电粒子运动的轨迹类问题的技巧分析带电粒子运动的轨迹类问题的技巧 提分

21、秘笈提分秘笈 判断速度方向判断速度方向带电粒子的轨迹的切线方向为该点处的速度方向带电粒子的轨迹的切线方向为该点处的速度方向 判断电场力判断电场力(或场或场 强强)的方向的方向 仅受电场力作用时，带电粒子所受电场力方向指向轨迹曲仅受电场力作用时，带电粒子所受电场力方向指向轨迹曲 线的凹侧，再根据粒子的正负判断场强的方向线的凹侧，再根据粒子的正负判断场强的方向 判断电场力做功判断电场力做功 的正负及电势能的正负及电势能 的增减的增减 若电场力与速度方向成锐角，则电场力做正功，电势能减若电场力与速度方向成锐角，则电场力做正功，电势能减 少；若电场力与速度方向成钝角，则电场力做负功，电势少；若电场力与

22、速度方向成钝角，则电场力做负功，电势 能增加能增加 (2016届湛江期中届湛江期中)某点电荷和金属圆环间的电场线分布如某点电荷和金属圆环间的电场线分布如 图所示下列说法正确的是图所示下列说法正确的是() Ab点的电势低于点的电势低于a点的电势点的电势 B若将一正试探电荷由若将一正试探电荷由a点移到点移到b点，电场力做负功点，电场力做负功 Cc点的电场强度与点的电场强度与d点的电场强度大小无法判断点的电场强度大小无法判断 D若将一正试探电荷从若将一正试探电荷从d点由静止释放，电荷将沿着电场线由点由静止释放，电荷将沿着电场线由d到到c 跟踪训练跟踪训练 4 解析：解析：沿电场线方向电势逐渐降低，因

23、沿电场线方向电势逐渐降低，因b点所在的等势面高于点所在的等势面高于a点所在的等势点所在的等势 面，故面，故b点的电势高于点的电势高于a点的电势，选项点的电势，选项A错误；若将一正试探电荷由错误；若将一正试探电荷由a点移到点移到b点，电点，电 场力做负功，选项场力做负功，选项B正确；由于电场线密集的地方场强较大，故正确；由于电场线密集的地方场强较大，故d点的场强大于点的场强大于c点的点的 场强，选项场强，选项C错误；因错误；因dc电场线是曲线，故若将一正试探电荷从电场线是曲线，故若将一正试探电荷从d点由静止释放，电点由静止释放，电 荷将不能沿着电场线由荷将不能沿着电场线由d到到c，选项，选项D错

24、误错误 答案：答案：B 抓易错点抓易错点 亲身体会亲身体会 击破薄弱环节击破薄弱环节 3 例例 1 易错点易错点 1场强叠加问题有时感觉无从下手场强叠加问题有时感觉无从下手 【错后感悟】【错后感悟】本题易使学生感觉到无从下手，实际上只要抓住电场的叠加原本题易使学生感觉到无从下手，实际上只要抓住电场的叠加原 理，分析半球壳在理，分析半球壳在O点的场强方向，结合左右两侧球壳上点电荷到点的场强方向，结合左右两侧球壳上点电荷到O点距离的关系，点距离的关系， 进行分析，再比较场强的大小关系即可进行分析，再比较场强的大小关系即可 (2017届江西上饶铅山一中、横峰中学、弋阳一中、德兴一中届江西上饶铅山一中

25、、横峰中学、弋阳一中、德兴一中 四校联考四校联考)如图所示，三个小球如图所示，三个小球a、b、c分别用三根绝缘细线悬挂在同一点分别用三根绝缘细线悬挂在同一点O，细线的，细线的 长度关系为长度关系为OaObOc，让三球带电后它们能静止在图中所示位置此时细线，让三球带电后它们能静止在图中所示位置此时细线Oc沿沿 竖直方向，竖直方向，a、b、c连线恰构成一等边三角形，则下列说法不正确的是连线恰构成一等边三角形，则下列说法不正确的是() Aa、b两球质量一定相等两球质量一定相等 Ba、b两球所带电荷量一定相等两球所带电荷量一定相等 Ca、b两球所处位置的电场强度相等两球所处位置的电场强度相等 D细线细

26、线Oa、Ob所受拉力大小一定相等所受拉力大小一定相等 跟踪训练跟踪训练 1 解析：解析：由于由于Oc沿竖直方向，而沿竖直方向，而c受重力及细线拉力也在竖直方向，所以受重力及细线拉力也在竖直方向，所以a对对c的库的库 仑力与仑力与b对对c的库仑力一定等大，即的库仑力一定等大，即qaqb，B正确；对正确；对a、b受力分析，受力分析，a、b的连线水的连线水 平，则平，则mamb，A正确；因正确；因c对对a、b的库仑力大小相等，由受力分析知的库仑力大小相等，由受力分析知Oa、Ob所受的所受的 拉力大小相等，拉力大小相等，D正确；正确；a处的电场是处的电场是b和和c产生的电场叠加而成的，产生的电场叠加而

27、成的，b处的电场是处的电场是a和和c 产生的电场叠加而成的，产生的电场叠加而成的，a、b平衡，因为平衡，因为a、b两球所受的重力相同，两球所受的重力相同，a、b两球所受两球所受 的拉力大小相等，所以两球受到的电场力大小相同，但方向不同，所以的拉力大小相等，所以两球受到的电场力大小相同，但方向不同，所以a、b处电场处电场 强度的方向不同，强度的方向不同，C错误错误 答案：答案：C 错后感悟：错后感悟：本题中本题中a、b两球呈现的状态具有对称性，两球呈现的状态具有对称性，a、b、c构成的三角形为正构成的三角形为正 三角形，说明三角形，说明a、b两球在质量和电荷量上都是大小相等的，两球带等量同种电荷

28、，两球在质量和电荷量上都是大小相等的，两球带等量同种电荷， 受力情况也相同从对称入手，可使问题分析起来较简单很多同学认识不到这一受力情况也相同从对称入手，可使问题分析起来较简单很多同学认识不到这一 点，会感到无从下手点，会感到无从下手 (多选多选)如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场如图所示，图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场 线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a、b是轨迹上的两点若是轨迹上的两点若 粒子在运动中只受电场力作用根据此图能作出的正确判断是粒子在运动中只受电场力作用根据此图能作出的正确判断是() A带电粒子所带电荷的符号带电粒子所带电荷的符号 B粒子在粒子在a、b两点的受力方向两点的受力方向 C粒子在粒子在a、b两点何处速度大两点何处速度大 Da、b两点电场的强弱两点电场的强弱 例例 2 易错点易错点 2理不清电场中运动轨迹与电场力、电场线的关系理不清电场中运动轨迹与电场力、电场线的关系 【解析】【解析】由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在由图，粒子的运动轨迹向左弯曲，说明粒子在a、b两点受到的电场两点受到的电场 力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，故力沿电场线向左，由于电场线方向不明，无法确定粒子的电性，故A错误，错误，B正确；正确； 由轨迹弯曲方