电场力的性质ppt课件

1、主题主题内容内容要求要求说明说明电场电场物质的电结构、电荷守恒物质的电结构、电荷守恒静电现象的解释静电现象的解释点电荷点电荷库仑定律库仑定律静电场静电场电场强度、点电荷的场强电场强度、点电荷的场强电场线电场线电势能、电势电势能、电势电势差电势差匀强电场中电势差与电场强度的关系匀强电场中电势差与电场强度的关系带电粒子在匀强电场中的运动带电粒子在匀强电场中的运动示波管示波管常见电容器常见电容器电容器的电压、电荷量和电容的关系电容器的电压、电荷量和电容的关系 本章内容在高考中主要调查电场的性质及电容器、带电粒子在电场中的运动。本章内容在高考中主要调查电场的性质及电容器、带电粒子在电场中的运动。在研讨

2、电场线和等势面时知带电粒子的运动情况判别场强的大小、电势的高低、电在研讨电场线和等势面时知带电粒子的运动情况判别场强的大小、电势的高低、电场力做功的正负、电势能的大小等问题经常出现，以选择题、填空题为主要方式。场力做功的正负、电势能的大小等问题经常出现，以选择题、填空题为主要方式。平行板电容器的电容也如此，但是带电粒子的加速和偏转问题，将电场规律与牛顿平行板电容器的电容也如此，但是带电粒子的加速和偏转问题，将电场规律与牛顿运动定律、功能关系等有机结合起来，此内容较多的出现综合性较强的计算题，重运动定律、功能关系等有机结合起来，此内容较多的出现综合性较强的计算题，重点调查分析综合才干。点调查分析

3、综合才干。 1.在复习中应注重对概念、定义的了解；注重知识的实践运用，如带电粒子在在复习中应注重对概念、定义的了解；注重知识的实践运用，如带电粒子在电场中的加速、偏转以及电容器的有关知识在消费、实践生活中的运用。电场中的加速、偏转以及电容器的有关知识在消费、实践生活中的运用。 2.复习过程中应加强对本部分知识与其他物理知识的综合运用的练习，如带电复习过程中应加强对本部分知识与其他物理知识的综合运用的练习，如带电粒子在复合场中的运动；掌握处置较为复杂的物理问题的方法，如类比、等效、粒子在复合场中的运动；掌握处置较为复杂的物理问题的方法，如类比、等效、建立模型等思想方法。建立模型等思想方法。 1.

4、叠加原理：多个点电荷在电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生叠加原理：多个点电荷在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矢量和，这种关系叫电场强度的叠加，电场强度的叠加遵守平行四边形的电场强度的矢量和，这种关系叫电场强度的叠加，电场强度的叠加遵守平行四边形定那么。定那么。 要点一要点一 电场的叠加原理及三个表达式的比较电场的叠加原理及三个表达式的比较名师支招：名师支招： 运用以上三个公式时一定要留意它们的适用条件。运用以上三个公式时一定要留意它们的适用条件。 表达式表达式比较比较E=F/qE=kQ/r2E=U/d公式意义公式意义电场强度定义式电场强度定义式真空中点电

5、荷决定式真空中点电荷决定式匀强电场中匀强电场中E与与U关系式关系式适用条件适用条件一切电场一切电场真空；真空；点电荷点电荷匀强电场匀强电场比较决比较决定因素定因素电场本身决定，电场本身决定，与与q无关无关场源电荷场源电荷Q和场源电荷到该和场源电荷到该点的距离点的距离r共同决定共同决定电场本身决定电场本身决定相同点相同点矢量，单位：矢量，单位：1 N/C=1 V/m2.场强三个表达式的比较场强三个表达式的比较 1.电场线的性质电场线的性质 (1)起点和终点：电场线起始于正电荷起点和终点：电场线起始于正电荷(或无穷远处或无穷远处)，终止于负电荷，终止于负电荷(或无穷远处或无穷远处)，即电场，即电场

6、线不是闭合曲线。线不是闭合曲线。 (2)切线方向：电场线上每一点的切线方向和该点的场强方向一致。切线方向：电场线上每一点的切线方向和该点的场强方向一致。 (3)疏密程度：电场线的疏密程度反映了场强的大小即电场的强弱。电场线密集的地方场强疏密程度：电场线的疏密程度反映了场强的大小即电场的强弱。电场线密集的地方场强大、电场强；电场线稀疏的地方场强小、电场弱。大、电场强；电场线稀疏的地方场强小、电场弱。 (4)不中断、不相交：在没有电荷的空间，电场线不能中断，两条电场线不能相交。不中断、不相交：在没有电荷的空间，电场线不能中断，两条电场线不能相交。 (5)与等势面的关系：在静电场中，电场线和等势面垂

7、直，且由电势较高的等势面指向电势与等势面的关系：在静电场中，电场线和等势面垂直，且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。较低的等势面。 (6)与电势的关系：在静电场中，顺着电场线的方向电势越来越低，但要留意：顺着电场线与电势的关系：在静电场中，顺着电场线的方向电势越来越低，但要留意：顺着电场线的方向场强不一定越来越小。的方向场强不一定越来越小。要点二要点二 对电场线的认识对电场线的认识图图6-1-1点电荷的电场线分布：正电荷的电场线从正电荷出发延伸到点电荷的电场线分布：正电荷的电场线从正电荷出发延伸到无限远，负电荷的无限远，负电荷的 电场线从无穷远处发出，终止于负电荷电场线从无穷远处发出，终

8、止于负电荷 2.几种常见电场的电场线分布几种常见电场的电场线分布两个等量点电荷的电场线分布：电场线从正电荷两个等量点电荷的电场线分布：电场线从正电荷(或者从无或者从无限远限远)出发到负电荷终止出发到负电荷终止(或者延伸到无限远或者延伸到无限远)点电荷与带电平板的电场线分布点电荷与带电平板的电场线分布 匀强电场匀强电场图图6-1-2图图6-1-3【例【例1】2021年高考江苏物理卷两个分别带有电荷量年高考江苏物理卷两个分别带有电荷量-Q和和+3Q的一样金属小球的一样金属小球(均均 可视为点电荷可视为点电荷)，固定在相距为，固定在相距为r的两处，它们间库仑力的大小为的两处，它们间库仑力的大小为F。

9、两小球相互。两小球相互 接触后将其固定间隔变为接触后将其固定间隔变为r/2，那么两球间库仑力的大小为，那么两球间库仑力的大小为( ) A.1/12F B.3/4F C.4/3F D.12F热点一热点一 库仑定律的运用库仑定律的运用C 【名师支招】两个完全一样的小球接触后，电荷要重新分布，其所带电荷量【名师支招】两个完全一样的小球接触后，电荷要重新分布，其所带电荷量要平分，设分别带要平分，设分别带Q1、Q2的正电荷，二者接触后每个小球带电荷量为的正电荷，二者接触后每个小球带电荷量为(Q1+Q2)/2；假设带假设带Q1、Q2的异种电荷，接触后每个小球带电荷量为的异种电荷，接触后每个小球带电荷量为|

10、Q1|-|Q2| | /2，电性与电，电性与电荷量大的小球一样。荷量大的小球一样。 【解析】此题调查电荷守恒定律和库仑定律的根本运用，熟练掌握两个定律【解析】此题调查电荷守恒定律和库仑定律的根本运用，熟练掌握两个定律和电荷分配的特点是解题的关键。据库仑定律知，和电荷分配的特点是解题的关键。据库仑定律知，F=kQ3Q/r2=3kQ2/r2，两小，两小球接触后电荷量先中和再平分，使得两小球带电荷量均为球接触后电荷量先中和再平分，使得两小球带电荷量均为Q，此时的库仑力，此时的库仑力F=kQ2/(r/2)2=4kQ2/r2=4/3F。 1【答案】【答案】 q1=510-8 C;q2=210-8 C；q

11、1、q2异号异号“真空中两个静止点电荷相距真空中两个静止点电荷相距10 cm，它们之间的相互作用力大小为，它们之间的相互作用力大小为910-4 N。当它们合在一同时，成为一个带电荷量为。当它们合在一同时，成为一个带电荷量为310-8 C的点电荷。问原的点电荷。问原来两电荷的带电荷量各为多少？某同窗求解如下：根据电荷守恒定律：来两电荷的带电荷量各为多少？某同窗求解如下：根据电荷守恒定律：q1+q2=310-8 C=a 根据库仑定律：根据库仑定律：q1q2=r2/kF=(1010-2)2/(9.0109)910-4 C2110-15 C2=b，以，以q2=b/q1代入式得代入式得q12-aq1+b

12、=0，解得，解得 C，根号中的数，根号中的数值小于值小于0，经检查，运算无误。试指出求解过程中的问题并给出正确的，经检查，运算无误。试指出求解过程中的问题并给出正确的解答。解答。28161511143 109 104 1022qaab【例【例2】如图】如图6-1-4所示，均匀带电圆环所带电荷量为所示，均匀带电圆环所带电荷量为Q，半径为，半径为R，圆心为，圆心为O，P为垂直为垂直 于圆环平面中心轴上的一点，于圆环平面中心轴上的一点，OP=L，试求，试求P点的场强大小。点的场强大小。热点二热点二 电场的叠加电场的叠加图图6-1-4 【名师支招】此题调查点电荷场强公式和场强叠加原理的运用。此题巧妙地

13、【名师支招】此题调查点电荷场强公式和场强叠加原理的运用。此题巧妙地运用了对称性的特点，将相互对称的各小段带电圆环产生的场强的竖直分量抵消。运用了对称性的特点，将相互对称的各小段带电圆环产生的场强的竖直分量抵消。 【解析】将圆环分成【解析】将圆环分成n小段后，每一小段所带电荷量为小段后，每一小段所带电荷量为q=Q/n，由点电荷场，由点电荷场强公式可求得每一小段在强公式可求得每一小段在P处的场强为处的场强为 。由对称性可知，各小段带电圆环在由对称性可知，各小段带电圆环在P处垂直于中心轴方向的分量处垂直于中心轴方向的分量Ey相互抵消，相互抵消，沿中心轴方向分量沿中心轴方向分量Ex之和即为带电圆环在之

14、和即为带电圆环在P处的场强处的场强EP。 。【答案】【答案】3222kQLRL222kQkQEnrn RL32222222cosPxnkQLkQLEnEnEn RLRLRL 2ab是长为是长为l的均匀带电细杆，的均匀带电细杆，P1、P2是位于是位于ab所在直线上的两所在直线上的两点，位置如图点，位置如图6-1-5所示。所示。ab上电荷产生的静电场在上电荷产生的静电场在P1处的场处的场强大小为强大小为E1，在，在P2处的场强大小为处的场强大小为E2。那么以下说法正确的。那么以下说法正确的选项是选项是( )A.两处的电场方向一样，两处的电场方向一样，E1E2B.两处的电场方向相反，两处的电场方向相

15、反，E1E2C.两处的电场方向一样，两处的电场方向一样，E1E2D.两处的电场方向相反，两处的电场方向相反，E1E2D图图6-1-5【例【例3】2021年高考浙江理综卷如图年高考浙江理综卷如图6-1-6所示，在光滑绝缘程度面上放置所示，在光滑绝缘程度面上放置3个电荷量均为个电荷量均为q (q0)的一样小球，小球之间用劲度系数均为的一样小球，小球之间用劲度系数均为k0的轻质弹簧绝缘衔接。当的轻质弹簧绝缘衔接。当3个小球处在静止状个小球处在静止状 态时，每根弹簧长度为态时，每根弹簧长度为l。知静电力常量为。知静电力常量为k，假设不思索弹簧的静电感应，那么每根弹簧的原，假设不思索弹簧的静电感应，那么

16、每根弹簧的原 长为长为( ) A.l+5kq2/(2k0l2) B.l-kq2/(k0l2) C.l-5kq2/(4k0l2) D.l-5kq2/(2k0l2)热点三热点三 电荷电荷( (带电体带电体) )在库仑力作用下平衡在库仑力作用下平衡图图6-1-6C 【名师支招】处理带电体在电场中的平衡问题的方法与处理力学中平衡问题【名师支招】处理带电体在电场中的平衡问题的方法与处理力学中平衡问题的方法是一样的，都是根据共点力平衡条件求解，所不同的只是在受力分析列平的方法是一样的，都是根据共点力平衡条件求解，所不同的只是在受力分析列平衡方程时，一定要留意思索电场力。衡方程时，一定要留意思索电场力。 【

17、解析】此题调查库仑定律，物体的平衡、胡克定律，正确了解并会运用【解析】此题调查库仑定律，物体的平衡、胡克定律，正确了解并会运用定律解题是处理问题的前提，调查学生的了解才干和分析综合才干。定律解题是处理问题的前提，调查学生的了解才干和分析综合才干。 以左边小球为研讨对象，它受另外两个带电小球的库仑斥力和弹簧弹力作以左边小球为研讨对象，它受另外两个带电小球的库仑斥力和弹簧弹力作用而平衡，有用而平衡，有F=k0 x=kq2/l2+kq2/(2l)2=5kq2/(4l2),x=5kq2/(4k0l2)，故弹簧原，故弹簧原长长l0=l-x=l-5kq2/(4k0l2)。 3如图如图6-1-7所示，所示，

18、q1、q2、q3分别表示在一条直线上的三个点分别表示在一条直线上的三个点电荷，知电荷，知q1与与q2之间的间隔为之间的间隔为l1，q2与与q3之间的间隔为之间的间隔为l2，且，且每个电荷都处于平衡形状。每个电荷都处于平衡形状。(1)假设假设q2为正电荷，那么为正电荷，那么q1为为_电荷，电荷， q3为为_电荷电荷;(2)q1、q2、q3三者电荷量大小之比三者电荷量大小之比 是是_:_:_。图图6-1-7负负负负2122lll2121lll11【例【例4】如图】如图6-1-8所示，两根长为所示，两根长为L的丝线下端分别悬挂一质量为的丝线下端分别悬挂一质量为m、带电荷量为、带电荷量为+q和和-q的

19、小球的小球A 和和B，处于场强为，处于场强为E，方向程度向左的匀强电场中，使长度也为，方向程度向左的匀强电场中，使长度也为L的连线的连线AB拉紧，并使小球拉紧，并使小球 处于静止形状。求处于静止形状。求E的大小满足什么条件时，才干实现上述平衡形状？的大小满足什么条件时，才干实现上述平衡形状？热点四热点四 电荷电荷( (带电体带电体) )在电场中的平衡在电场中的平衡 【名师支招】电场力作用下的平衡问题仍用正交分解、平行四边形定那么等方【名师支招】电场力作用下的平衡问题仍用正交分解、平行四边形定那么等方法求解。法求解。 【解析】首先，小球【解析】首先，小球A、B均处于静止形状，其所受合外均处于静止形状，其所受合外力为零；其次，假设撤去程度向左的匀强电场，那么力为零；其次，假设撤去程度向左的匀强电场，那么A、B两小球两小球在重力和彼此间静电引力作用下